用于电池供电的雾化装置的安全系统的制作方法

1.本发明涉及用于电池供电的雾发生器的安全系统。


背景技术：

2.gb-a-2315683公开了一种根据权利要求1前序部分的雾发生器。
3.本发明的目的是为电池供电的雾发生器提供安全系统，该系统在快速能量交换的情况下保持热稳定性，如果从雾化装置检测到交换器的热量过热，它会通过中断电池的电流来进行干预，以避免不受控制的熔化。
4.事实上，单位时间内汽化的流体量越大，雾化装置就越不稳定。因此，功能强大且高效的安全系统对于实现高性能雾化装置至关重要。


技术实现要素：

5.本发明的上述和其他目的和优点，如将在下面的描述中显现的那样，是通过诸如权利要求1中描述的用于电池供电的雾发生器的安全系统来实现的。本发明的优选实施例和重要变型构成从属权利要求的主题。
6.应当理解，所有所附权利要求形成本说明书的组成部分。
7.显而易见的是，可以对所描述的内容进行无数变化和修改（例如，关于形状、尺寸、布置和具有等效功能的部件），而不脱离如所附权利要求所显示的本发明的范围。
8.参考附图，本发明将以非限制性示例的方式提供的一些优选实施例来更好地描述，其中：-图1示出了根据本发明的具有单一配置的传感器的安全系统的示意图；以及-图2示出了根据本发明的具有多个配置的传感器的安全系统的示意图。
9.本发明涉及用于电池供电的雾发生器的安全系统。
10.在本发明涉及的雾发生器中（未示出，因为它是已知的），通过施加电流使空心金属线圈2的温度达到几百度，从而利用焦耳效应产生热量。温度的变化速度非常快，超过每秒一百度。
11.当达到最佳温度时，雾化流体在线圈2的一端4开始泵送。这种流体在与金属壁接触时汽化，并在相对的出口端5以高压排出，出口端可能存在喷嘴。
12.很明显，从电池（未显示）到线圈2，再从线圈2到流体以实现相变，系统必须在快速能量交换的情况下达到并保持热稳定性。除了控制系统7通过调节线圈的电流和/或雾化流体的流量来保持热交换温度恒定外，因此有必要为机器（未显示）配备一个或多个安全机制，如果检测到热交换器或线圈2温度过高，安全机制会通过中断来自线圈的电流进行干预，以避免不受控制的熔化。
13.本发明的安全系统如下：1）通过熔丝（保险丝）连接线圈线圈2的一端或两端与相关电源之间电连接是通过低熔点材料的熔丝1实现的。典
型但非限制性示例是低熔点银黄铜共晶合金或许多银钎焊合金。
14.在雾的产生过程中，熔丝1因焦耳效应和通过热传导从线圈 2 到达它的热量而变热。
15.一旦超过某个临界值，通常在400
°
c和600
°
c之间，具体取决于其应用，熔丝1熔化，以用户无法重置的方式中断电流通过。如果使用其成分具有不同熔点的金属合金，雾发生器大部分时间保持关闭的事实基本上消除了分离组件的问题。
16.任何向电连接3施加机械张力的弹簧或类似结构的负载都可用于使干预更快更清楚。
17.2）低频泵电机驱动雾发生器到泵的电气控制由频率在0.5hz和50hz之间且占空比可变的方波组成。根据泵/线圈/电池组件的电气和物理参数来选择频率以及在发射过程中频率的可变性或其他方面。与以超声波频率或在15-25khz左右范围内的任何情况下驱动电机的普通驱动器不同，低频驱动允许限制运行期间不稳定现象的发生，这是由于与热传输现象兼容的时间尺度上的命令交替有利于沿线圈2的温度均匀化。
18.3）线圈电流的测量可以执行电流测量，以及使用电阻感应等常用方法，也可以使用专门开发的系统，例如可能与霍尔效应传感器耦合的铁磁芯（可能从同一框架获得）。因为采用磁通量管允许将传感器定位在能够很好地避开由所述线圈2产生的热量的点，这增加了系统的可靠性。
19.4）光学传感在达到约700
°
c的温度（远高于最高正常运行温度）时，金属线圈2开始发出红色波段的光。光学传感器（光电二极管、光电晶体管、cds光电管）6适当地布置在雾发生器的机柜内并与环境光屏蔽，可以拾取线圈2发出的红光并根据电流的信息命令中断流量。为了加提高噪声抑制，可以在光传感器前面使用红色滤光片。
20.5）热传感（电阻式）一个或多个热敏电阻6，适当地布置在雾化装置内部，通过辐射检测线圈2的热量，并可以根据该信息控制电流的中断。热敏电阻是一种具有非常高灵敏度的非线性传感器，因此，也可以将其放置在屏蔽屏障后面，在屏蔽屏障上开一个小孔来校准到达表面的辐射量。
21.使用电阻温度计代替热敏电阻（例如pt100或pt1000传感器）也可以得出类似的结论。
22.6）热传感（热电堆）热电堆是一种传感器6，其通过利用塞贝克效应产生与不同金属的两个接点之间的热梯度大致成比例的电势差。如果冷接点保持在参考温度，而相对的接点被热辐射“照亮”，使其升温，则产生的电势差不取决于入射辐射的波长。（从技术上讲，这个结果是通过说热电堆是热传感器而不是量子类型来表达的。）这样做的好处是，对于同一传感器6，可以简单地通过在其前面应用光学滤波器来选择频率响应适用于它打算使用的应用程序。
23.通过将参考接点置于环境温度并将传感器窗口6指向线圈2，可以足够准确地测量其温度，然后在必要时使用该数据停止电流流动。
24.所提出的所有类型的传感（光学、热阻、热电堆）都可以应用于具有单个传感器6
（图1）或多个传感器6（图2）的配置（两个或多个传感器6沿线圈2的长度适当分布）。在后一种情况下，还可以检测交换器的流体引入点与流体（现在处于气相）注入外部环境的点之间的温度分布。任何不均匀性，尽管通常存在，但绝不能过度，因为它可能导致一种稳定状态，其中线圈2的一端越来越热，而另一端往往保持低温。
25.在单个传感器6的情况下，这不一定必须指向线圈2的中心，而是可以定位在被认为最适合该目的的点。
26.上述所有技术可以任意组合同时应用。


技术特征：
1.用于电池供电的雾化装置的安全系统，所述安全系统被设计为在所述雾化装置的雾化液的汽化线圈（2）上运行，所述安全系统包括：-至少一根熔丝（1），每根保险丝（1）都放置在所述线圈（2）的一端，在所述雾化装置产生雾的过程中，所述熔丝（1）由于焦耳效应和通过热传导来自所述线圈 (2) 的热量而被能够加热，所述熔丝（1）因此被设计成当其温度超过熔化阈值时熔化，从而中断从所述电池到所述线圈（2）的供电；-至少一个传感器（6），其被设计成用于在电流通过时检测所述线圈（2）的温度；以及-至少一个控制单元（7），其可操作地连接到所述至少一个传感器（6）；其特征在于，还配备有加载弹簧或类似结构，设计用于对所述线圈（2）两端的电连接（3）施加机械张力，以使熔丝的介入更迅速、更干净。2.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述熔丝（1）由低熔点银黄铜共晶合金或用于钎焊的银合金制成。3.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）是光学型传感器，设计成在达到远高于最大正常运行温度的温度时，检测所述金属线圈（2）发出的红色波段的光，优选地，所述光学传感器（6）是光电二极管、光电晶体管或cds光电池，并且被设计成基于检测到的光来控制电流流动的中断。4.根据权利要求3所述的安全系统，其特征在于，在光传感器（6）之前使用红色滤光片以提高噪声抑制。5.根据权利要求1至2中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）是电阻热型，由一个或多个热敏电阻组成，所述一个或多个热敏电阻被设计成通过辐射检测线圈（2）的热量，并根据此信息发出命令，中断电流。6.根据权利要求5所述的安全系统，其特征在于，所述热敏电阻是具有非常高灵敏度的非线性传感器，其被设计成定位在屏蔽屏障后面，所述屏蔽屏障形成小孔以校准到达其表面的辐射量。7.根据权利要求1至2中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）是包括热电阻的电阻热型传感器，例如pt100或pt1000传感器。8.根据权利要求1至2中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）是热电堆热传感器，其被设计成通过利用塞贝克效应在不同金属的两个接点之间产生与热梯度近似成比例的电势差，在将参考接点定位在环境温度并将传感器（6）的窗口指向线圈（2）之后，所述传感器（6）被设计成测量所述线圈（2）的温度。9.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）以单一配置使用。10.根据权利要求1至8中任一项所述的安全系统，其特征在于，所述至少一个传感器（6）以多个配置使用，两个或更多个传感器（6）沿所述线圈（2）的长度分布，具有多个传感器（6）的所述配置还允许检测交换器的流体引入点与流体，现在处于气相，注入外部环境的点之间的温度分布。11.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统，其特征在于，雾发生器到泵的电气控制由频率在0.5hz和50hz之间且占空比可变的方波组成，使得可以限制雾发生器运行期间不稳定现象的发生。
12.根据前述权利要求中任一项所述的安全系统，其特征在于，它还配备有电流传感元件，例如耦合到霍尔效应传感器的铁磁芯，所述电流传感元件被设计成测量所述线圈（2）的电流，增加了系统的可靠性，采用磁通量管允许将传感器定位在能够很好地避开由所述线圈（2）产生的热量的点。

技术总结
所描述的是一种用于电池供电的雾发生器的安全系统，该系统设计用于在雾化液的汽化线圈（2）上运行。安全系统包括：一根熔丝（1），每根熔丝都放置在线圈（2）的一端，适用于因焦耳效应和通过热传导从线圈（2）产生的热量而加热，熔丝（1）因此被设计为当其温度超过熔化阈值时熔化，从而中断从电池到线圈（2）的供电；传感器（6），其被设计用于在电流流过线圈（2）时检测线圈（2）的温度；控制单元（7），其可运行地连接到传感器（6）。传感器（6）。传感器（6）。


技术研发人员：莫罗
受保护的技术使用者：优而佛格有限公司
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2023/3/14