專利名稱：溫度安全裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫度安全裝置，其可在環(huán)境溫度超過其額定溫度時切斷電氣回路。
背景技術：
當電路發(fā)生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災。為防止危險的發(fā)生，人們通常在電路中安裝一溫度安全裝置，以保證電路安全運行。其中保險絲作為其中的一種，得到了最廣泛的應用。其主要作用是在電流異常升高到一定的高度和一定的時候，保險絲自身熔斷切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。最早的保險絲于一百多年前由愛迪生發(fā)明，由于當時的工業(yè)技術不發(fā)達白熾燈很貴重，所以，最初是將它用來保護價格昂貴的白熾燈的。
一般保險絲由三個部分組成一是熔體部分，它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用，同一類、同一規(guī)格保險絲的熔體，材質要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致；二是電極部分，通常有兩個，其是熔體與電路聯(lián)接的重要部件，必須有良好的導電性，不應產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。
近年來，一種當環(huán)境溫度超過額定值時可切斷電氣回路的溫度保險絲得到廣泛應用。其通常由熔點低的可熔合金制成。然而，特別是在大電流的使用場合，由于使用較粗的保險絲，其熔融產(chǎn)生的較多的熔融態(tài)合金必須確定從導線上脫離以保證切斷電流。
現(xiàn)有的溫度保險絲內(nèi)通常設有螺旋彈簧，在保險絲熔斷時，以此螺旋彈簧的彈性恢復力來強制地使可熔合金離開導線。但是，該種設計結構復雜，并由于有內(nèi)置彈簧的原因造成制作困難。另外，由于這種設計在熔斷時拉伸的彈簧處于不穩(wěn)定狀態(tài)，此時彈簧可能與溫度保險絲的外殼接觸，發(fā)生觸電、漏點等新的危險。
因此，有必要提供一種結構簡單的溫度安全裝置。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種溫度安全裝置，可在環(huán)境溫度超過其額定溫度時切斷電氣回路，且結構簡單。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種溫度安全裝置，包括一鈦鎳基合金組件與保險絲組件串聯(lián)而成的保險電路單元，它可在所處的環(huán)境溫度超過該溫度安全裝置的額定溫度時斷開。
其中，該鈦鎳基合金組件中鈦與鎳的原子比最好為1∶1。
該溫度安全裝置可進一步包括一置于該保險電路單元外部的絕緣殼體，該鈦鎳基合金組件與保險絲組件分別固定于該絕緣殼體的中。
該溫度安全裝置可進一步包括一指示裝置，用于保險電路單元斷路時起警示作用。
所述的鈦鎳基合金組件于第一環(huán)境溫度時處于第一相態(tài)，于第二環(huán)境溫度時處于第二相態(tài)，其第一相態(tài)的電阻值高于第二相態(tài)的電阻值。
相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明利用鈦鎳基合金材料隨溫度變化發(fā)生麻田散體相變態(tài)，且同時其電阻值也會發(fā)生相應變化的特性，將它與保險絲串聯(lián)，形成一溫度安全裝置。使用過程中，當其所處的環(huán)境溫度在超過其所限定的額定溫度，鈦鎳基合金發(fā)生 相變態(tài)時，電阻值下降，通過保險絲的電流相應增大，使保險絲熔斷而切斷回路，達到安全的效用。該溫度安全裝置結構簡單，制作簡便，靈敏度高。

圖1是使用本發(fā)明的溫度安全裝置的電氣回路的平面示意圖。
具體實施方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參閱圖1，本發(fā)明提供的安全開關3，包括一鈦鎳基合金絲32與保險絲34，兩者通過導線相互串聯(lián)。在環(huán)境溫度超過其額定溫度時，由鈦鎳基合金絲32與保險絲34形成的保險電路單元(未標示)會斷開。另外，該安全開關3還具有一絕緣殼體30，其設置于鈦鎳基合金絲32與保險絲34的外部，用于固定該兩者位置并使其與外部隔開、避免漏電發(fā)生危險。
在本實施例中，保險絲34的額定電流為5安培。鈦鎳基合金絲32的鈦與鎳的原子數(shù)比例大致為1∶1。絕緣殼體30可由陶瓷或其它耐溫絕緣材料制成。
本發(fā)明是主要利用鈦鎳基合金的電阻變化特性。鈦鎳基合金是一種形狀記憶合金(Shape Memory Alloys，SMAs)，其擁有熱彈型麻田散體變態(tài)(Thermoelastlc Martensitic Transformation)，可利用溫度的改變誘發(fā)變態(tài)。TiNi等原子比合金的母相為CsCl型體心立方B2結構，其麻田散體相為單斜晶B19構造。一般而言，鈦鎳基合金變態(tài)順序為 然而如果藉由添加第三元素合金、時效處理、改變Ni含量、熱循環(huán)或冷加工后退火處理等方法，則可能產(chǎn)生R相變態(tài)，即可得到 的二階段變態(tài)。 段最主要的特征表現(xiàn)為電阻值的異常增加。 變態(tài)則會使電阻值降低。
使用時，安全開關3、電源4與負載5串聯(lián)成回路6。該負載5的最佳工作溫度為50℃，而此時鈦鎳基合金絲32為R相結構，其電阻值較高，所以能夠將電流控制在保險絲34的額定電流值以內(nèi)，則回路6為通路，負載5正常工作。隨后，由于持續(xù)運轉使得負載5的溫度逐漸升高。當其使得環(huán)境溫度升至70℃時，鈦鎳基合金絲32發(fā)生 相變態(tài)，電阻值相應變小，所以此時回路6中的電流增大，超過保險絲34的額定電流值時，保險絲34會熔斷而使回路6發(fā)生斷路，從而達到安全的效用。
應指明的是，該溫度安全裝置3的額定溫度主要是根據(jù)鈦鎳基合金絲32的變態(tài)溫度及直徑大小來確定。而鈦鎳基合金絲32的變態(tài)溫度由于其材料成分及處理方法不同而有差異。故，應根據(jù)實際需要選擇不同鈦鎳基合金材料制作鈦鎳基合金絲32。
可以理解的是，該溫度安全裝置3可加設一指示裝置，如串聯(lián)一燈泡，用于當保險絲34熔斷時起警示作用。該溫度安全裝置3可安裝于需控溫的設備的內(nèi)部，則由于所處的環(huán)境溫度變化更為顯著，而使得該溫度安全裝置3的靈敏度有所提高。
另外，本領域技術人員應明白，也可于絕緣殼體30連接導線的兩端設置金屬觸片，以方便將溫度安全裝置3接入回路6中。并且回路6及溫度安全裝置3中的導線排布方式以及鈦鎳基合金絲32與保險絲34的形狀數(shù)量等可根據(jù)實際情況加以設計，不必限于本實施例。
本發(fā)明利用鈦鎳基合金材料隨溫度變化發(fā)生麻田散體相變態(tài)，且同時其電阻值也會發(fā)生相應變化的特性，將其與保險絲串聯(lián)，形成一溫度安全裝置。使用過程中，當其所處的環(huán)境溫度在超過其所限定的額定溫度，鈦鎳基合金發(fā)生 相變態(tài)時，電阻值下降，通過保險絲的電流相應增大，使保險絲熔斷而切斷回路，達到安全的效用。該溫度安全裝置結構簡單，制作簡便，靈敏度高。
權利要求
1.一種溫度安全裝置，其特征在于，其包括一鈦鎳基合金組件與保險絲組件串聯(lián)而成的保險電路單元，它可在所處的環(huán)境溫度超過該溫度安全裝置的額定溫度時斷開。
2.如權利要求1所述的溫度安全裝置，其特征在于，其進一步包括一置于該保險電路單元外部的絕緣殼體，該鈦鎳基合金組件與保險絲組件分別固定于該絕緣殼體的中。
3.如權利要求1或2所述的溫度安全裝置，其特征在于，所述的鈦鎳基合金組件于第一環(huán)境溫度時處于第一相態(tài)，于第二環(huán)境溫度時處于第二相態(tài)，其第一相態(tài)的電阻值高于第二相態(tài)的電阻值。
4.如權利要求1或2所述的溫度安全裝置，其特征在于，該鈦鎳基合金組件中鈦與鎳的原子比大致為1∶1。
5.如權利要求1或2所述的溫度安全裝置，其特征在于，其進一步包括一指示裝置，用于保險電路單元斷路時起警示作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫度安全裝置，包括一鈦鎳基合金組件與保險絲組件串聯(lián)而成的保險電路單元，它可在所處的環(huán)境溫度超過該溫度安全裝置的額定溫度時斷開。該溫度安全裝置結構簡單，制作簡便，靈敏度高，解決了習知的溫度安全裝置構造復雜的問題。
文檔編號H01H85/30GK1787312SQ200410077430
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權日2004年12月9日
發(fā)明者顏士杰 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司