一种内藏式离水断电恒温器、控温方法及离水断电传感器的制造方法
【专利摘要】一种内藏式离水断电恒温器，包括石英管，石英管内设置有发热架，发热架包括十字形的云母架和四根发热丝，四根发热丝分别紧靠在十字形的云母架的直角接缝处，四根发热丝留出两个自由端头，其余端头依次串接起来，两个自由端头的任一个端头依次与温控开关、保险丝相连后，又通过导线连接到控制器，两个自由端头的另一个端头通过导线连接到控制器；离水断电传感器位于石英管内并紧靠在四根发热丝旁，离水断电传感器通过导线连接到控制器；恒温传感器通过导线连接到控制器上。本发明通过自主研发的离水断电传感器能够使恒温器在离开水的条件下自动切断电源，避免了因恒温器在脱离水的条件下因温度快速上升而发生爆裂的危险，保证了使用者的人身安全。
【专利说明】
一种内藏式离水断电恒温器、控温方法及离水断电传感器
技术领域
[0001] 本发明涉及加热装置技术，具体涉及一种内藏式离水断电恒温器。
【背景技术】
[0002] 目前市场上的恒温器均为处置电流触点方式，通过水的导电作用使2个接头之间 通弱电压电流的方式，识别水或空气的使用环境。由于鱼缸环境中接头容易生锈，或容易被 污物覆盖而使恒温器失效。在特定条件下弱电流变成强电可能造成安全事故。
[0003] 现有技术中也公开了许多给鱼缸箱进行加热的恒温器，但是这些恒温器普遍存在 一个缺陷就是:在通电过程中，当恒温器脱离水环境进入到空气环境中时，此时的恒温器中 的温度会直线上升，直到壳体破裂为止，在发生破裂时，壳体的残片很容易飞溅到身体上， 对人体造成很大的伤害。
[0004] 因此，如何有效的解决恒温器脱离水环境进入到空气环境中后也能够自行断电的 问题，是目前急需要解决的问题。
【发明内容】
[0005] 根据现有技术的不足，提供一种性能稳定，低成本，完全绝缘，能够在脱离水的环 境下自动断电的内藏式离水断电恒温器。
[0006] 本发明按以下技术方案实现：
[0007] -种离水断电传感器，包括一面开口、中空的圆柱形铝外壳，所述铝外壳内有热敏 电阻，所述热敏电阻上连接有两根聚酰亚胺管，两根聚酰亚胺管的自由端延伸到铝外壳外， 在热敏电阻与铝外壳之间的间隙中填充有树脂I，在两根聚酰亚胺管与热敏电阻连接处涂 有树脂Π 。
[0008] 优选的是，所述热敏电阻采用PT-312-C8型的电阻。
[0009] 优选的是，所述树脂I采用XS-733-4/K-7332型树脂。
[0010]优选的是，所述铝外壳的外圆周表面上沿周向设置有一圈凹槽。
[0011] -种内藏式离水断电恒温器，包括一个上述的离水断电传感器和两端开口、中空 的石英管，所述石英管内设置有发热架，所述发热架包括十字形的云母架和四根发热丝，四 根发热丝分别紧靠在十字形的云母架的直角接缝处，四根发热丝留出两个自由端头，其余 端头依次串接起来，两个自由端头的任一个端头依次与温控开关、保险丝相连后，又通过导 线连接到控制器，两个自由端头的另一个端头通过导线连接到控制器;所述离水断电传感 器位于石英管内并紧靠在四根发热丝旁，所述离水断电传感器通过导线连接到控制器;还 包括一个恒温传感器，所述恒温传感器通过导线连接到控制器上;所述石英管的两端口各 通过环氧类胶水密封后，又通过食用级填充胶密封。
[0012] 优选的是，所述石英管与发热架之间的间隙处填充有石英砂。
[0013] 优选的是，所述石英管的两端分别套装一个吸盘。
[0014] -种内藏式离水断电恒温器的控温方法，所述发热架的两端与环氧类胶水之间的 距离大于10mm，通过此距离的散热作用，保证环氧类胶水的温度低于50°C;所述恒温传感器 与离水断电传感器之间的距离大于50mm，通过此距离确保恒温传感器不受管内温度影响； 所述离水断电传感器与四根发热丝之间的距离不大于3mm，通过此距离能够使离水断电传 感器在最快的时间内检测到管内温度变化。
[0015] 所述控制器上设置有温度调节器，当将水温达到36°C时，此时，离水断电传感器处 的温度为129°C，因此，将离水断电传感器中的热敏电阻在130°C时的电阻值作为切断整个 电源的基准，当温度达到130°C时，整个电路会切断，恒温器停止工作;低于130°C时，受恒温 传感器控制正常工作。
[0016] 本发明原理：
[0017] 因为水的热传导率为空气热传导率的22-24倍(如下表所示），恒温器在水中工作 时，因水的热传导率远大于空气的热传导率，所以在恒温器的某特定位置上的温度在水中 工作时远低于空气中工作时的温度，因此安装在恒温器的特定位置上的离水断电传感器， 识别水或空气环境中工作时的温差，再通过控制器进行调控。此识别方法的要点在于制作 尽快识别温差的特定位置的选择和离水断电传感器的耐高温保护措施。具有性能稳定、低 成本、完全绝缘(绝对安全)等等优点，适用于需要精确控制水温的行业，比如观赏鱼鱼缸恒 温器等。
[0018]
[0019] 本发明有益效果：
[0020] 本发明将所有电子部件封装在石英管内，做到了真正的安全，性能稳定，通过自主 研发的离水断电传感器，能够使恒温器在离开水的条件下自动切断电源，避免了因恒温器 在脱离水的条件下因温度快速上升而发生爆裂的危险，保证了使用者的人身安全;安装有 温度保险丝，起到了电路发生突然高压等异常及其他电子物料发生不良时的断电保护作 用;填充有石英砂，使整个管具有均匀的热传导率;石英管的两端又通过食用级填充胶，以 此来防止防水胶污染鱼缸水;安装有吸盘，能够根据需求将恒温器放到预设的位置。
【附图说明】
[0021 ]图1为离水断电传感器结构示意图；
[0022]图2为内藏式离水断电恒温器一优选实施例示意图；
[0023] 1 一石英管，2-发热架，2-1-云母架，2-2-发热丝，3-温控开关，4 一温度保险 丝，5-控制器，6-恒温传感器，7-环氧类胶水，8-食用级填充胶，9 一温度调节器，100- 离水断电传感器，101-铝外壳，102-热敏电阻，103-树脂I，104-树脂Π ，105-聚酰亚胺 管，106-凹槽。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0025] 如图1、图2所示，一种离水断电传感器，包括一面开口、中空的圆柱形铝外壳101， 铝外壳101的尺寸为〇6*7mm，铝外壳101内有热敏电阻102,热敏电阻102采用PT-312-C8型 的电阻，热敏电阻102上连接有两根聚酰亚胺管105，尺寸分别为0.4*0.06*45mm和0.4* 0.06*35mm，两根聚酰亚胺管105的自由端延伸到铝外壳101外，在热敏电阻102与铝外壳101 之间的间隙中填充有白色高温的树脂1103，树脂1103采用XS-733-4/K-7332型树脂，在两根 聚酰亚胺管105与热敏电阻102连接处涂有黑色的树脂Π 104,具有防水功能，铝外壳101的 外圆周表面上沿周向设置有一圈凹槽106,便于将离水断电传感器卡在云母架2-1上。
[0026] -种内藏式离水断电恒温器，包括一个两端开口、中空的石英管1，石英管1的尺寸 为Φ 20mm X L330mm X t2mm(内径X长度X厚度），石英管1内设置有发热架2，发热架2包括十 字形的云母架2-1和四根发热丝2-2,发热丝2-2成螺旋状，四根发热丝2-2分别紧靠在十字 形的云母架2-1的直角接缝处，四根发热丝2-2留出两个自由端头，其余端头依次串接起来， 两个自由端头的任一个端头依次与温控开关3、温度保险丝4相连后，又通过导线连接到控 制器5,两个自由端头的另一个端头通过导线连接到控制器5;还包括一个恒温传感器6,恒 温传感器6通过导线连接到控制器5上;控制器5包括外壳、电路板、散热铝板、LED导光柱、温 度调节器9;当水温低于设定温度时，恒温传感器6将电信号传给控制器5内的电阻模块，电 阻模块将预定的温度值信号传送给光耦合器，将可控硅模块发出加热信号;温控开关3根据 可控硅模块信号进行开通电路加热;反之切断电路停止加热。
[0027] 如下表所示，给出了不同功率的恒温器相对应的发热丝2-2的阻值和长度。
[0028]
[0029] ~还包括一个离水断电传感器100,该离水断电传感器100包括一面开口、中空的圆_ 柱形铝外壳101，铝外壳101的尺寸为0611皿*7mm，铝外壳101内有热敏电阻102,热敏电阻102 采用PT-312-C8型的电阻，热敏电阻102上连接有两根聚酰亚胺管105,尺寸分别为0.4mm* 0 ·06mm*45mm和0 ·4mm*0.06mm*35mm，两根聚酰亚胺管105的自由端延伸到错外壳101外，在 热敏电阻102与铝外壳101之间的间隙中填充有白色高温的树脂1103,树脂1103采用XS-733-4/K-7332型树脂，在两根聚酰亚胺管105与热敏电阻102连接处涂有黑色的树脂Π 104， 铝外壳101的外圆周表面上沿周向设置有一圈凹槽106,离水断电传感器100位于石英管1内 并紧靠在四根发热丝2-2旁，离水断电传感器100与四根发热丝2-2之间的距离不大于3mm， 通过此距离能够使离水断电传感器100在最快的时间内检测到管内温度变化，离水断电传 感器100通过导线连接到控制器5;恒温传感器6与离水断电传感器100之间的距离大于 50mm，通过此距离确保恒温传感器6不受管内温度影响；当该恒温器脱离水时，导致石英管1 内的温度直线上升，当上升到预设温度时，离水断电传感器100向控制器5发出信号，整个电 路会切断，恒温器停止工作。
[0030] 石英管1的两端口各通过环氧类胶水7密封后，又通过食用级填充胶8密封，环氧类 胶水7有效粘结石英管1以及电线在高温、高压条件下也能防水，食用级填充胶8避免了污染 鱼缸水，发热架2的两端与环氧类胶水7之间的距离大于10mm，通过此距离的散热作用，保证 环氧类胶水7的温度低于50°C。
[0031] 石英管1与发热架2之间的间隙处填充有石英砂，使整个管具有均匀的热传导率。
[0032] 石英管1的两端分别套装一个吸盘，能够根据需求将恒温器放到预设的位置。
[0033] 恒温传感器6与离水断电传感器100之间的距离大于50mm，通过此距离确保恒温传 感器6不受管内温度影响；
[0034]离水断电传感器100与四根发热丝2-2之间的距离不大于3mm，通过此距离能够使 离水断电传感器1 〇〇在最快的时间内检测到管内温度变化。
[0035] 如下表的实验数据可知，恒温器在水中工作时，A位置(离水断电传感器所在石英 管处的位置)的温度是随着水温的上升缓慢上升的。而在空气中加热时，因空气的热传导率 远低于水的热传导率，热是无法及时散发导致A位置的温度直线上升，直至石英管破裂为 止。观赏鱼鱼缸的最高设定温度为36°C，在36°C水温条件下A位置的温度为129°C，因此A位 置上安装的高温热敏电阻的130°C时的电阻值作为切断整个电源的基准。
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[0037] 控制器5上设置有温度调节器9,当将水温达到36°C时，此时，离水断电传感器100 处的温度为129°C，因此，将离水断电传感器100中的热敏电阻102在130°C时的电阻值作为 切断整个电源的基准，当温度达到130°C时，整个电路会切断，恒温器停止工作；低于130°C 时，受恒温传感器6控制正常工作。
[0038]以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了说明，但这些说明不能被理解为限制 了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基 础上的改动都是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种离水断电传感器，其特征在于:包括一面开口、中空的圆柱形铝外壳（101)，所述 铝外壳（101)内有热敏电阻（102)，所述热敏电阻（102)上连接有两根聚酰亚胺管（105)，两 根聚酰亚胺管（105)的自由端延伸到铝外壳（101)外，在热敏电阻（102)与铝外壳（101)之间 的间隙中填充有树脂1(103)，在两根聚酰亚胺管（105)与热敏电阻（102)连接处涂有树脂Π (104)。2. 根据权利要求1所述的一种离水断电传感器，其特征在于:所述热敏电阻（102)采用 PT-312-C8型的电阻。3. 根据权利要求1所述的一种离水断电传感器，其特征在于:所述树脂1(103)采用XS-733-4/K-7332 型树脂。4. 根据权利要求1所述的一种离水断电传感器，其特征在于:所述铝外壳（101)的外圆 周表面上沿周向设置有一圈凹槽(106)。5. -种内藏式离水断电恒温器，包括一个根据权利要求1至4任一项所述的离水断电传 感器（100)和两端开口、中空的石英管（1)，其特征在于：所述石英管（1)内设置有发热架 (2)，所述发热架(2)包括十字形的云母架(2-1)和四根发热丝(2-2)，四根发热丝(2-2)分别 紧靠在十字形的云母架(2-1)的直角接缝处，四根发热丝(2-2)留出两个自由端头，其余端 头依次串接起来，两个自由端头的任一个端头依次与温控开关(3)、温度保险丝(4)相连后， 又通过导线连接到控制器(5)，两个自由端头的另一个端头通过导线连接到控制器(5); 所述离水断电传感器（100)位于石英管（1)内并紧靠在四根发热丝(2-2)旁，所述离水 断电传感器(100)通过导线连接到控制器(5); 还包括一个恒温传感器(6)，所述恒温传感器(6)通过导线连接到控制器(5)上； 所述石英管（1)的两端口各通过环氧类胶水(7)密封后，又通过食用级填充胶(8)密封。6. 根据权利要求5所述的一种内藏式离水断电恒温器，其特征在于:所述石英管（1)与 发热架(2)之间的间隙处填充有石英砂。7. 根据权利要求5所述的一种内藏式离水断电恒温器，其特征在于:所述石英管（1)的 两端分别套装一个吸盘。8. 根据权利要求5至7任一项所述的一种内藏式离水断电恒温器的控温方法，其特征在 于:所述发热架(2)的两端与环氧类胶水(7)之间的距离大于10mm，通过此距离的散热作用， 保证环氧类胶水(7)的温度低于50°C ; 所述恒温传感器(6)与离水断电传感器（100)之间的距离大于50mm，通过此距离确保恒 温传感器(6 )不受管内温度影响； 所述离水断电传感器（100)与四根发热丝（2-2)之间的距离不大于3mm，通过此距离能 够使离水断电传感器(100)在最快的时间内检测到管内温度变化。9. 根据权利要求8所述的一种内藏式离水断电恒温器的控温方法，其特征在于:所述控 制器(5)上设置有温度调节器(9)，当将水温达到36°C时，此时，离水断电传感器（100)处的 温度为129°C，因此，将离水断电传感器（100)中的热敏电阻（102)在130 °C时的电阻值作为 切断整个电源的基准，当温度达到130°C时，整个电路会切断，恒温器停止工作；低于130°C 时，受恒温传感器(6)控制正常工作。
【文档编号】F24H9/20GK105994124SQ201610489326
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】朴春德
【申请人】中国矿业大学