专利名称：通用形状记忆合金控温开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度控制器。
广泛应用于国民经济各领域，特别是民用设备的控温装置，不外有电子式控温器、压力式控温器、双金属片控温器，使用上基本可以满足需要。但在实现温度控制时，被控设备和控温器往往发生经济性、技术适用性不匹配，给设备制造厂家的生产配套或其它使用单位造成种种不便，在各类需要进行温度控制的家电产品中不泛例证。如电热水瓶，由于结构、体积及其它因素的限制，在水开断电的控制中不可能采用电子式、压力式控温器，勉强可采用双金属片式控温器，但其精度远远不能达到使人满意的要求，现行的主要控温指标将断电温度定在93±5℃，最差的可能是使用者只能喝到88℃的“开水”。电热水壶、电开水器亦然。
本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑、体积小、灵敏度、可靠性、稳定性、价格低，寿命长的控温开关。
本实用新型的目的是这样实现的一种温控器，由SMA(形状记忆合金，下同)元件、复位弹簧、导杆、导管、微动机构、调整凸轮、固定盘、调心垫组成，其特征在于调心垫1、SMA元件2、导杆4依次装于导管5内，导管5一端呈半球状，另一端有空心法兰盘5—1与之连成一体，由铝合金经拉伸成型，导杆4由硬质轻体塑料经注塑制成，两端为半园台状，微动机构由压力弹簧7—1、磷铜片7—2、支铁7—3组成，动触点8铆于磷铜片7—2的端部，定触点10、11铆置于壳体的支柱接线片上，复位弹簧12两端分别与支铁7—2、调温凸轮13扣合、压合连接，调温凸轮13与壳体以卡合工艺装配，在低于控制温度时，SMA弹簧处于柔软压缩状态，当温度升高到控制温度时，其形状恢复到原始的坚挺伸长状态，并伴随力的输出，使微动机构翻动，当温度下降到低于控制温度段温度后，又逞柔软状态，在复位弹簧12的作用下被压缩，微动机构翻回，如此带动动静触点改变开闭状态，达到控制加热电路接通或闭合的目的。
SMA元件是由NiTi或NiTi基形状记忆合金丝材，经特殊工艺处理绕制的弹簧，其系列覆蓄温度为-24℃～100℃。
所有装配连接均采用扣合、卡合、压合工艺。
复位弹簧12兼具调节作用，旋动调节凸轮13，可调节复位弹簧的压缩度，进而调节其复位能力的输出，达到调节动作温度的目的。
本实用新型提供的控温开关，以SMA(形状记忆合金)为核心部件，它同时具有敏感和执行两种功能，将传统的控温系统简化为一个部件，以合金相变导致形状变化来“记忆”温度，为提高精度提供了基础，相变导致的形状变化，蕴能比能大，将体积做得很小，也能输出较大的力，且绕制处理不复杂，可以方便制成适应各种不同需要的控温器，可以做到结构简单紧凑、体积小，准确性、灵敏度、可靠性、稳定性具佳，经济适用、价格低廉，且使用寿命长。可利用不同的优势替代前述几种控温器，并可推广至它们难达到的领域，为制造厂家和其它用户提供更多选择的可能。
图11—调心垫；3—SMA元件；4—导杆；5—导管；5—1空心法兰盘；6—导杆；7—微动机构；7—1压力弹簧；7—2磷铜片；7—3支块；8—动触点；9—静触点接线端；10—定触点；11—定触点；12—复位弹簧；13调温凸轮。
图2较图1多33—集热片，适用气体温度的控制。
本实用新型的实现，如图1所示采用NiTi合金丝材绕制并经特殊工艺处理而成的SMA元件2，置于导管5底部的调心垫1之上，通过导杆4与微动机构7的支块7—3一端接触，支块7—3另一端与复位弹簧卡合连接，调温凸轮13与复位弹簧12压合接触，上述配合的机构，通过法兰盘5—1与固定盘6，固定盘6与壳体的扣合装配，调温凸轮与壳体、微动机构7与壳体的卡合装配，形成一个整体。
低于控制温度时，SMA元件为柔软压缩状态，温度升高到控制温度时，由于合金相变完成，突发伸张恢复到工艺处理时原始几何形状，变得坚挺，并伴随有力的输出，通过导杆4的传动，使微动机构7翻转，带动动触点与定触点11分离，与定触点10闭合，达到断开或接通加热电路的目的。旋转改变调整凸轮13的角度，可改变复位弹簧12的压紧度，增加复位力度，可调节被控温度。
最佳实施例之一，如图2所示除增加集热片2外，以适应控制气体温度的需要。
权利要求1.一种控温开关，由SMA(形状记忆合金，下同)元件、复位弹簧、导杆、导管、微动机构、调整凸轮、固定盘、调心垫组成，其特征在于调心垫1、SMA元件2、导杆4依次装于导管5内，导管5一端呈半球状，另一端有空心法兰盘5—1与之连成一体，由铝合金经拉伸成型，导杆4由硬质轻体塑料经注塑制成，两端为半园台状，微动机构由压力弹簧7—1、磷铜片7—2、支铁7—3组成，动触点8铆于磷铜片7—2的端部，定触点10、11铆置于壳体的支柱接线片上，复位弹簧12两端分别与支铁7—2、调温凸轮13扣合、压合连接，调温凸轮13与壳体以卡合工艺装配，在低于控制温度时，SMA弹簧处于柔软压缩状态，当温度升高到控制温度时，其形状恢复到原始的坚挺伸长状态，并伴随力的输出，使微动机构翻动，当温度下降到低于控制温度段温度后，又逞柔软状态，在复位弹簧12的作用下被压缩，微动机构翻回，如此带动动静触点改变开闭状态，达到控制加热电路接通或闭合的目的。
2.根据权利要求1所述的控温开关，其特征在于SMA元件是由NiTi或NiTi基形状记忆合金丝材，经特殊工艺处理绕制的弹簧，其系列覆蓄温度为-24℃～100℃。
3.如权利要求1所述的控温开关，其特征在于所有装配连接均采用扣合、卡合、压合工艺。
4.如权利要求1所述的控温开关，其特征在于复位弹簧12兼具调节作用，旋动调节凸轮13，可调节复位弹簧的压缩度，进而调节其复位能力的输出，达到调节动作温度的目的。
专利摘要本实用新型涉及一种温控器，由SMA(形状记忆合金)元件、复位弹簧、导杆、导管、微动机构、调整凸轮、动静触点等组成，其核心部件为NiTi或NiTi基形状记忆合金丝材绕制并经特殊工艺处理的弹簧元件，同时具有温度敏感和动作执行两种功能。低于被控温度，SMA元件呈压缩状态，温度上升到被控温度时突然伸张，并输出足够推动力，使微动机构翻转，动静触点分离，达到断开加热电路的目的，当温度下降至低于被控温度并继续下降一段温度后，微动机构在复位弹簧作用下恢复原来状态，动静触点重新闭合，接通电路、温度开始回升、如此反复，旋转调温凸轮控制复位弹簧压紧度，可改变被控温度。
文档编号H01H37/72GK2233620SQ9521881
公开日1996年8月21日 申请日期1995年8月8日 优先权日1995年8月8日
发明者李洪国, 李建英, 栾秀婷 申请人:李洪国, 李建英, 栾秀婷