一种多重保护的温度传感器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多重保护的温度传感器的制造方法，包括如下步骤，1)准备材料：外壳、热敏电阻、热熔断器和温控器；2)制作固定件：3)将热敏电阻、热熔断器和温控器分别固定于热敏电阻安装件、热熔断器安装件以及温控器安装位上；4)将安装有热敏电阻、热熔断器和温控器的固定件固定于外壳内；5)所述固定件通过其连接面与外壳一次冲铆固定。本发明所制作的温度传感器能根据实际温度准确、及时的进行相应的动作，灵敏度高，安全性强，并且本发明结构巧妙合理，固定件的生产加工简单，各配件安装方便，固定件与外壳一次冲铆固定设置，生产组装效率得到极大的提高。
【专利说明】
一种多重保护的温度传感器的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及温度传感器技术领域，尤其涉及的是一种多重保护的温度传感器的制造方法。
【背景技术】
[0002]温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数，也是日用电器中重要参数。在日常生活中，温度的测量及控制对电器使用的安全、自动化程度的提升、节约能源、提升人们生活水平起到非常重要的作用。由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位，约占50%。
[0003]温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。随着社会的发展，温度传感器的应用越来越普遍，为大家所熟知的电饭煲便是一个典型。申请号为201220187962.9的实用新型专利公开了一种热敏电阻在上、两个熔断器在下串联的温度传感器，该温度传感器通过热敏电阻固定卡和热熔断器的固定板实现将热敏电阻和热熔断器固定在铝盖内部。申请号为201220709843.5的实用新型专利公开了另外一种包括热敏电阻和热熔断器的温度传感器，该温度传感器利用凹槽式热敏电阻固定卡和半包围框式热熔断器固定支架实现热敏电阻和热熔断器的固定。这两个实用新型专利在热熔断器过温断电保护后，无法二次保护，必须拆卸温度传感器才可以重新实现过温保护效果，温度传感器的使用成本高，拆卸安装麻烦，安全性低。
[0004]上述两种方案中，热熔断器均没有与热敏电阻一样同时安装在感温铝盖的一面，而两个热熔断器无法直接感受感温铝盖的温度，在实际操作中就需要将热熔断器的熔断温度调高，一般要超过180°C，这样又加大了在这个超温保护温度下其他器件的环境适应能力，另一方面，两个热熔断器直接分开串联设置也容易导致其本身的感应到的温度不一致，需要通过设置2个熔断器不同的熔断温度，否则无法同步响应。
[0005]为了克服温度传感器中熔断器无法自动复位重新实现过温断电保护的不足，专利号201320247908.3的实用新型专利公开了一种包括热敏电阻、熔断器和温控器的多重热保护结构的温度传感器，但是由于温度传感器的体积较小，基本上已经被电饭煲/压力锅等应用产品所限定，该专利中温度传感器的结构设置不太合理，导致熔断器无法安装在外壳内部(容易受损无法工作)，这极大的影响了温度传感器的安全性，同时降低安装效率。
[0006]另外，上述三种结构的温度传感器固定热敏电阻、熔断器所采用的部件多、同时需要分别固定，生产组装要多次操作，较为繁琐，生产使用成本较高。同时，上述三种结构的温度传感器的温控器、熔断器和热敏电阻所设置的位置不一致，实际所感应的温度具有较大的差别(误差)，因此温度传感器过热保护的灵敏性较低，无法及时的根据实际温度进行相应的动作，存在较大的安全隐患。
[0007]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种多重保护的温度传感器的制造方法，旨在解决传统的温度传感器固定部件多、多次固定组装导致成本高、效率低，以及热熔断器拆卸安装麻烦，热保护器件无法直接感温导致安全性低的技术问题。
[0009]本发明的技术方案如下:
本发明所述的一种多重保护的温度传感器的制造方法，包括如下步骤:
1)准备材料:外壳、热敏电阻、热熔断器和温控器；
2)制作固定件:
A、制作模具，一次成型得到半成品固定件，该半成品固定件具有三个待加工部位和连接面;所述三个待加工部位上设置有多个折痕，所述折痕是通过模具一次成型后形成的，折痕的位置厚度较薄，易于弯曲；同时，所述半成品固定件上成型有一温控器安装位；
B、对三个待加工部位进行弯曲得到对应的热熔断器安装件、热敏电阻安装件和导线固定件，得固定件；
3)将热敏电阻、热熔断器和温控器分别固定于热敏电阻安装件、热熔断器安装件以及温控器安装位上；
4)将安装有热敏电阻、热熔断器和温控器的固定件固定于外壳内，且使热敏电阻、热熔断器和温控器的底部紧贴外壳的感温面设置；
5)所述固定件通过其连接面与外壳一次冲铆固定。
[0010]根据以上技术方案，所述热敏电阻安装件与连接面垂直连接，热敏电阻安装件拱起形成U型结构的热敏电阻安装位，所述敏电阻安装位设置在外壳内部，与外壳感温面共同形成固定热敏电阻的腔位。
[0011]根据以上技术方案，所述温控器安装位一侧开口设置，卡住温控器本体。
[0012]根据以上技术方案，所述热熔断器安装件与连接面垂直连接，热熔断器安装件两侧设置有多个卡片，所述卡片弯曲形成固定热熔断器的固定腔。
[0013]本发明的有益效果:本发明所制作的温度传感器，优化了温度传感器的结构，在不增大温度传感器的体积的条件下，将熔断器、温控器和热敏电阻三者设置在外壳内部，使温度传感器实现多重过热保护的技术效果，通过温控器的过热保护设置能延长温度传感器的使用寿命，降低使用成本，同时设置温控器和热熔断器多重保护，提高温度传感器的安全性。本发明的热熔断器、温控器和热敏电阻三者均紧贴外壳的感温面设置，可直接感应热传递温度，与传统的不直接接触的热保护装置相比，本发明降低10°C左右的动作温度(即原设定在温度为183°C实现断开动作，当感温面温度达到183°C时，本发明即可进行断电保护动作，而传统的则需要在感温面温度达到193°C时才进行断电保护动作)，温控器与热熔断器组合形成梯级热保护防止热保护装置失效；同时三者所感应的温度一样，误差小。本发明的温度传感器能根据实际温度准确、及时的进行相应的动作，灵敏度高，安全性强。本发明结构巧妙合理，固定件的生产加工简单，各配件安装方便，I个固定件与外壳I次冲铆固定设置，相比传统的温度传感器需要多次冲铆组装，每只产品生产组装效率提高6%，每个产品减少I个固定件和减少I个固定安装工序，成本降低3%，对于这种大规模生产的产品，提升了显著的效益。
【附图说明】
[0014]图1是本发明中多重保护的温度传感器的结构示意图。
[0015]图2是固定件与外壳的结构示意图。
[0016]图3是成型后的固定件半成品结构不意图。
[0017]图4是热熔断器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
[0019]传统的温度传感器外壳内部一般只设置两种感温元件，例如设置热敏电阻和热熔断器，或者设置热敏电阻和温控器。这是由于传统的温度传感器的结构设置不合理，部件较多，外壳内部的空间有限，无法再向外壳内部添加热保护元件。在保证温度传感器微型化的前提下，如何优化温度传感器的结构、提高其组装生产效率和提高其使用的安全性，是现在温度传感器发展的一大难题。
[0020]本发明对传统的温度传感器的结构进行优化，提出了一种在外壳内部设置温控器、热熔断器和热敏电阻的温度传感器结构。如图1所示，本发明的温度传感器包括外壳100，在外壳100内部设置固定件500，其中热敏电阻200、热熔断器300和温控器400均固定在固定件500上，置于外壳100内部(其中图1中，910为热敏电阻的输出线连接头，920为热熔断器的输出线连接头，930为温控器的输出线连接头，940为地线的连接头)。这种在外壳100内部设置三种感温元件实现多重保护的结构，极大的提高了温度传感器的安全性；同时，这三种感温元件较为紧密的设置在一起，并且均紧贴外壳100的感温面110设置，其所感应的实际温度情况基本相同，相比于传统的温度传感器的感温元件分开设置的方式，本发明的这种温度传感器的灵敏性高，各感温元件所感应的温度误差小，能准确并且及时的根据实际的温度情况进行相应的动作。例如，传统的温度传感器中，热熔断器与热敏电阻并不是设置在同一平面上，热敏电阻一般紧贴感温面设置，热熔断器则与感温面存在一定的距离(这是由于温度传感器结构不合理，外壳内部空间小，必须要将感温元件错开设置)，当感温面温度时183°C时，热敏电阻所感应的温度是183°C，而热熔断器所感应的温度只是172°C，这样在原本183°C就要超温断开的情况，就需要等感温面温度上升到192°C (此时熔断器才的感应温度才能达到183°C)，这样可能存在183°C到192°C之间升温过程中已经发生非正常的破坏。而如果是两个热熔断器串联的结构，存在I个感应的温度是172°C，另I个感应的温度是170°C，则失去了两个串联保护的用于避免单个热熔断器失效的目的。因此，这种设置方式存在较大的安全隐患。而本发明的三种感温元件均紧贴感温面设置，三者所感应的温度一致，基本不存在误差，因此可以准确并且及时的根据实际的温度情况进行相应的动作，安全性能好。
[0021]更优的一种方案，其中的热熔断器如图4所示，是通过2个在内部并列的热熔断丝实现防止单个热熔断器失效的目的，其中2个热熔断丝竖立以缩小横向宽度放置在感温外壳内。
[0022]本发明提出一种结构巧妙的固定件500，通过该固定件500可以实现在极小空间中放入热敏电阻、热熔断器和温控器这三种感温元件。如图2所示，该固定件500包括一个连接面510，在连接面510的三个侧面分别设置有温控器安装位511、热熔断器安装件530和热敏电阻安装件520，热敏电阻200、热熔断器300和温控器400分别置于热敏电阻安装件520、热熔断器安装件530和温控器安装位511中固定，形成一个类圆柱体结构，刚好可以放入外壳100的空腔中固定，并且热敏电阻200、热熔断器300和温控器400的底部紧贴外壳100的感温面110设置。
[0023]具体的，温控器安装位511为设置在连接面510上的一个与温控器外形配合的圆形安装位，温控器安装位511外侧开口，以便于安装放入温控器400，同时也能节约材料和节省空间。
[0024]该温控器，优选为断电复位温控器，其断开温度低于热熔断器的响应温度。更具体的，断电复位温控器以软磁铁氧体为感温元件，电热电路印制在软磁铁氧体感温面的另一面。
[0025]在温控器安装位511的侧面设置有热敏电阻安装件520，参见图2，热敏电阻安装件520与连接面510垂直连接，在热敏电阻安装件520末端拱起形成热敏电阻安装位521，热敏电阻200横向设置在热敏电阻安装位521中，在固定件500塞入外壳100的空腔后，热敏电阻安装位521与外壳100的底面(感温面110)共同固定热敏电阻521。这种设置方式一方面可以将热敏电阻200稳稳的固定在外壳100的感温面110上，另一方面，横向设置的热敏电阻200可以获得较大的与感温面110接触的面积，提高热敏电阻200感温的灵敏性，提高温度传感器的安全性。
[0026]在温控器安装位511的另一侧设置有热熔断器安装件530，该熔断器安装件530与连接面510垂直连接，在熔断器安装件530上设置有多个卡片531，这些卡片弯曲形成卡住热熔断器的固定腔532。如图2所示，固定腔532开口向上设置，热熔断器300插入固定腔532中，热熔断器300的底部紧靠感温面110。多个卡片531的设置，一方面有利于固定热熔断器300，另一方面可以对热熔断器300起保护作用，具有一定的抗拉作用。而开口向上、竖直设置的固定腔532，一方面可以有利于节省空间，另一方面也便于插入热熔断器300。
[0027]如图2所示，热敏电阻安装件520和热熔断器安装件530设置在连接面510的下面，在连接面510的上面设置有导线固定件540，该导线固定件540顶部设置有导线固定框541，温度传感器的各导线(包括热敏电阻的引线、热熔断器的引线和温控器的引线)均通过导线固定框541统一捆绑固定，达到统一、整齐的效果。这种设置方式，一方面有利于安装温度传感器，另一方面间接的提高了温度传感器的安全性。
[0028]进一步，为了便于连接地线，在连接面510上设置有地线通孔512。
[0029]如图3所示，是实际生产中，未经加工的半成品固定件500的结构示意图。本发明公开的这种固定件500，不但可以实现将三种感温元件置于空间极小的外壳100空腔中，并且，这种固定件500结构及其易于生产加工。以下，对固定件500的生产流程进行说明。
[0030]首先，制作模具，一次成型得到图3中的半成品固定件500，该半成品固定件500具有三个待加工部位(分别为图3中标号的10、20和30)，这三个待加工部位在温度传感器组装过程进行弯曲对感温元件和输出线进行卡位，可以分别得到对应的热熔断器安装件530、热敏电阻安装件520和导线固定件540。三个待加工部位上设置有多个折痕，这些折痕是通过模具一次成型后形成的(折痕的位置厚度较薄，易于弯曲)，实际生产时，只需要根据这些折痕对加工部位进行弯曲，即可得到如图2中的固定件500成品。由于三个待加工部位并不关联，因此这种待加工结构极其适合流水线生产，在流水线上安排多道工序，每一道工序完成对一个待加工部位的加工，无论是利用人手或者设备进行加工，其效率极高。同时，由于固定件500是一次成型得到的，生产方便，只需要制作对应的模具，即可大规模生产。在实际应用中，固定件500通过其连接面510与外壳100—次冲铆固定，温度传感器的部件少，安装工序简单，极大的提高了温度传感器的生产组装效率。
[0031]实际应用中，本发明的熔断器300的结构示意图如图4所示，熔断器300由串联设置的两个热熔断丝310组成，将这两个串联设置的两个热熔断丝310封装在熔断器外壳320中固定得到熔断器300(图4中标号330为导线)，再将该熔断器竖直插入热熔断器安装件530的固定腔532中设置。这种串联设置的热熔断器结构，进一步提高了温度传感器的安全性，同时能尽量确保2个热熔断丝极尽相同的热传递温度，避免当其中一个热熔断丝310发生故障时，温度传感器失灵。同时这种竖直的安装方式不但可以实现热熔断丝310紧靠感温面110设置，还有利于缩小热熔断丝310的占位，保证温度传感器的微型化。
[0032]实际应用中，为了提高温度传感器的灵敏性，可以在外壳的感温面与感温元件接触的地方设置导热硅脂层，该导热硅脂层可以提高外壳的导热性能，使紧贴外壳感温面设置的感温元件更加容易感应实际温度；同时，导热硅脂层的设置还可以起连接作用，将固定件500和各感温元件更好的固定在外壳内部。
[0033]本发明的温度传感器结构巧妙，可以在极小的空间内放入热敏电阻、热熔断器和温控器三种感温元件，同时这三种感温元件基本置于同一个平面内，所感应的实际温度误差小，温度传感器的灵敏性、安全性高。同时，本发明提出的这种固定件结构生产加工方便，减少了温度传感器的部件数量，提高了温度传感器的生产组装效率。
[0034]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种多重保护的温度传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)准备材料:外壳、热敏电阻、热熔断器和温控器； 2)制作固定件: A、制作模具，一次成型得到半成品固定件，该半成品固定件具有三个待加工部位和连接面;所述三个待加工部位上设置有多个折痕，所述折痕是通过模具一次成型后形成的，折痕的位置厚度较薄，易于弯曲；同时，所述半成品固定件上成型有一温控器安装位； B、对三个待加工部位进行弯曲得到对应的热熔断器安装件、热敏电阻安装件和导线固定件，得固定件； 3)将热敏电阻、热熔断器和温控器分别固定于热敏电阻安装件、热熔断器安装件以及温控器安装位上； 4)将安装有热敏电阻、热熔断器和温控器的固定件固定于外壳内，且使热敏电阻、热熔断器和温控器的底部紧贴外壳的感温面设置； 5)所述固定件通过其连接面与外壳一次冲铆固定。2.根据权利要求1所述的多重保护的温度传感器的制造方法，其特征在于，所述热敏电阻安装件与连接面垂直连接，热敏电阻安装件拱起形成U型结构的热敏电阻安装位，所述敏电阻安装位设置在外壳内部，与外壳感温面共同形成固定热敏电阻的腔位。3.根据权利要求1所述的多重保护的温度传感器的制造方法，其特征在于，所述温控器安装位一侧开口设置，卡住温控器本体。4.根据权利要求1所述的多重保护的温度传感器的制造方法，其特征在于，所述热熔断器安装件与连接面垂直连接，热熔断器安装件两侧设置有多个卡片，所述卡片弯曲形成固定热熔断器的固定腔。
【文档编号】G01K7/22GK106092347SQ201610703385
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2014年5月30日
【发明人】龙克文, 颜天宝
【申请人】佛山市川东磁电股份有限公司