CN2169264Y - 安全电热毯(褥、垫)加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够确保使用安全的电 热毯(褥、垫)加热控温装置。适于常见电热毯(褥、 垫)的使用。

它由带有保安线的专用电热线和加有保安二极 管的专用控温开关组成。使用中出现异常现象，造成 局部过热，电热丝与保安线相接触，则保险丝中有大 于工作电流2倍以上的电流流过，使保险丝迅速熔 断，切断电源。所以能够保证在任何条件下的使用安 全。

Description

本实用新型涉及一种改进的电热毯（褥、垫）加热装置，特别是能够保障使用安全，适于各种电热毯（褥、垫）的使用。

现有的电热毯（褥、垫）加热装置主要由电热线，控温开关两大部分组成。电热线结构又分为直线型和螺旋型。控温开关有普通开关，二极管整流高，低温开关，PTC可控硅调温开关等，市场出售的电热毯（褥、垫），大多都是由上述开关与电热线组合而成的。尽管制造商与经销商向人们讲述不要折迭使用和人离断电等使用规则，但总有部分人是要折迭使用（暖手、营业员给顾客试好坏等）和相当一部分人会忘关电源而人离去，以致酿成火灾。PTC控温型开关可防止整体电热毯（褥、垫）温升过高现象发生，但无法防止局部温升过高引起的燃烧，因电热毯（褥、垫）中的PTC元件是有限的几个，不可能也没有办法（成本，工艺限制）每一寸电热丝都布设PTC元件，有一种常见情况，电热线老化电热丝将断未断时，通电后产生电火花引起的燃烧，现在市场上常见的电热（褥、垫）均是无法避免的。轻工业出版社《家用电器大全》书号15042.192第146页载：电子线路控制的可调温型电热毯（褥、垫），其电热线比常用电热线多出一层熔融层和一条旋绕结构的铜质检测线，同时有条与电热线紧密接触铺设的感温线，控温开关由可控硅，晶体管等元件组成，结构比常见的电热毯（褥、垫）控温开关复杂得多。这种线路比常见的电热毯（褥、垫）要安全一些，但铜质检测线强度小，断线后仍难以保障安全，感温线控温开关结构复杂，整体制作成本高，维修难度较大，尽管其有比常见电热毯（褥、垫）安全一些的优点。但因成本高，市场上还很少见。

本实用新型的任务是提供一种改进的电热毯（褥、垫）加热装置，它能够保障电热毯（褥、垫）在任何使用条件下都是安全的。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：专用电热线是由芯体、电热丝、包塑溶融层、保安线、外包塑绝缘层构成。保安线的旋绕方向应与电热丝的旋绕方向相反，直线型的保安线绕向不论。其原理与《家用电器大全》中的带检测线的电热线原理相同，但有下述两项改进：（1）熔融层和绝缘层用料相同，可克服因内外料温度系数差异导致的内外层分离。生产中亦可用温度系数相差较小的两种塑料，但溶融温度低的塑料必须用来制作熔融层。（2）保安线机械强度大于电热丝，当超强度拉抻时电热丝先断，避免电热线在无保安线的条件下工作而引起异常事故。控温开关是在常见二极管整流调温开关基础上，加装两个反向串接的二极管，并联在保险丝后的电源两端，称作保安二极管，保险丝选用额定电流与电热毯（褥、垫）正常工作电流等值或略大一些，两个二极管反向串接中点接入保安线。正常工作时，保安线与保安二极管均不起作用，当出现异常现象折迭使用，长时间通电，局部将断未断打火等，则故障处熔融层溶融，保安线与电热丝相接触，假定故障点在电热线正中间，则两个保安二极管中分别流过一倍的额定工作电流，保险丝中则流过两倍的额定工作电流而迅速熔断，切断电源，保证使用安全。不难证明，当故障点不在电热线中点时，保险丝中流过的电流会超过额定值的两倍以上。因热源主要来自电热线内部，过热时造成溶融层熔融的情况下，绝缘层亦然可保持一定的强度，避免火源溢出，燃及它物，从而保证使用安全。当采用下面将要祥述的实施结构时，单件成本增加很少。

以下将结合附图对本实用新型加以祥细描述：

图1是本实用新型专用电热线结构图，a直线型，b旋绕型。

图2是本实用新型专用控温开关与专用电热线组合结构示意图。

图3是本实用新型原理电路图，开关在高温位置

图4是图2在异常现象时的等效电路

a、高温状态，b、低温状态

参照图1a，直线型专用电热线电热丝［1］被包塑于溶融层［3］中，其外面旋绕良好导电性能和足够机械强度的金属丝保安线［2］，最外面包塑绝缘层［4］，图1b是旋绕型专用电热线，电热丝［1］旋绕在芯体［5］上，其旋绕方向与保安线绕向相反，其它工艺与直线型专用电热线相同。二者电气性能完全相同，机械性能前者稍逊于后者，可适于不同场合。专用控温开关参照图2，一个盒状的有足够机械强度和绝缘性能的控温开关［26］，一端开电源入线口［15］另一端开设有一定间隔的两个电热线入线口［16］，固线桩［17］固定电源线及电热线兼做固定前后盖锣钉桩孔，两个动触片［9］由拨纽同步控制，可使开关处于关，低温，高温三种工作状态中的任一工作状态，整流二极管［6］为低温状态专用。降压电阻［24］与绿色发光二极管［22］串联在定触点［10］与［13］之间指示低温工作状态。降压电阻［23］与红色发光二极管［21］串联在定触点［10］与［12］之间指示高温工作状态，电热线［20］由两个入线口［16］分别引入，电热丝［1］的两个头分别接入定触点［10］和［12］，由两个接点锣钉［19］固定。保安线［3］两个头绞合后由锣钉［18］固定并与保安二极管［7］与［8］的串接中点有良好电气连接。分线桩［27］为防止电热线［20］两个头不必要的靠近，专用控温开关置高温状态时，电源经定触点［14］动触片［9］定触点［12］电热丝［1］定触点［10］动触片［9］定触点［11］保险丝［25］电源另一端形成回路。红色发光二极管［21］得电，发光指示高温工作状态。绿色发光二极管［22］因与整流管［6］反接而不发光。控温开关置低温状态时，电源经定触点［14］动触片［9］定触点［13］整流二极管［6］至定触点［12］，以后流程与高温状态相同，此时绿色发光二极管［22］得电发光，指示低温状态。红色发光二极管因与整流二极管［6］反接而不发光。控温开关置关档时，动触片［9］对应在定触点［14］和［11］上，开关断电。

上述为电热毯（褥、垫）正常工作状态，在正常状态下，保安线［2］保安二极管［7］和［8］均不工作。参照图4a，图4b的等效电路，因某种原因造成电热线局部过热，熔融层熔融，电热丝［1］与保安线［2］接触，把电热丝［1］分为两部分，［1－1］和［1－2］，当［1－1］＝［1－2］时，该接触点在电热线［20］中间，设电源电压为U，电热丝总电阻为RL，则正常工作电流为U／R_L，有故障时有电流U／2÷R_L／2＝U／R_L流过保安二极管［7］电热丝［1－2］一个回路，还有U／2÷R_L／2＝U／R_L流过保安二极管［8］电热丝［1－1］一个回路，保险丝［25］中流过U／R_L＋U／R_L＝2U／R_L电流而迅速熔断。在低温工作状态出故障时也有两个电流回路，即保安二极管［7］电热丝［1－2］一个回路，保安二极管［8］电热丝［1－1］整流二极管［6］一个回路，保险丝［25］仍流过2U／R_L电流。也就是说不管在高温工作状态或低温工作状态出现故障，本实用新型均可起到有效的保护作用。不难证明，故障点偏离电热线中心点时，即［1－1］或［1－2］电阻值任意一个趋于零时（一个增大，另一个减小），保险丝中流过的电流相应趋于无穷大，保险丝会仍迅速熔断。即使因保险丝制造的差异，通过2U／R_L电流没有当即熔断，随时间延长，故障点会偏离中心，向两边延伸为一个故障段，则保险丝［25］中流的电流会增至大于2U／R_L以上，使保险丝熔断，这些过程都在外包塑绝缘层内进行，因而不会使火源外溢引起燃烧。

保安二极管［7］和［8］整流二极管［6］耐压应大于电源电压√2倍以上，整流电流额定值大于2U／R_L。

电热线［20］从电热毯（褥、垫）引出时设置有固线卡，至控温开关一段电热线分别套塑料管，防止此段专用电热线绞合过热损坏。

Claims (7)

1、一个由专用电热线[20]专用控温开关[26]组成的电热毯(褥、垫)加热装置，其特征是：专用电热线[20]特别设有保安线[2]溶融层[3]，专用保安控温开关[26]特别设有保安二极管[7]和[8]。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是：专用电热线［20］由电热丝［1］保安线［2］熔融层［3］包塑绝缘层［4］芯体［5］组成。保安线［2］是导电性能良好，机械强度大于电热丝［1］的金属丝。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征是：熔融层［3］与绝缘层［4］为同一种塑料。亦可用温度系数相差较少的两种材料。

4、根据权利要求1、2、3所述的装置，其特征是：熔融层［3］与绝缘层［4］采用不同塑料时，熔融温度低的塑料必须用来做熔融层［3］

5、根据权利要求1所述的装置，其特征是：电热丝［1］为直线型结构时不用芯体［5］。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征是：保安二极管［7］和［8］反向串接，在保险丝［25］后并联在电源两端，其串接中点与保安线［2］进行良好电气连接。

7、根据权利要求1、6所述的装置，其特征是：保安二极管［7］和［8］的整流电流大于电热毯（褥、垫）额定工作电流的二倍，耐压大于电热毯（褥、垫）工作电压√2倍。

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