专利名称：自动切断沸水热源的装置的制作方法
技术领域：
本装置属于家用自动控制技术领域里的实用新型产品。
目前家庭和企事业单位烧开水时，无论应用煤气(包括液化气和沼气，下同)或电能哪一种热源，尚没有一种可供使用的自动切断沸水热源的装置。为了在无人看管的情况下，当水沸腾时，能够及时切断热源，有的水壶上附加了汽笛报警装置，但仍需手动切断热源。
本实用新型的目的是无论水壶与热源之间位置如何，都能够自动完成切断沸水热源的功能。从而避免沸水溢溅，熄灭煤气，导致可燃气体泄漏或电源短路事故的发生，也能避免长期加热烧坏水壶，还能起到节能作用。
本实用新型的主要技术特征是采用形状记忆合金(Shape Memory ALIoy)弹簧(以下简称AMA弹簧)和软连接等机构的不同组合。本装置中的SMA弹簧是用一根直径1－1.5mm的铜基形状记忆合金丝绕制而成的螺旋压缩弹簧。这种SMA弹簧在环境温度升高至一定程度时，金相组织发生变化－－马氏体消失，因而弹簧高度骤然伸长，能够产生足够大的变形力，推动执行机构工作，达到予期目的；反之亦然，温度下降至一定程度，金相组织又变为马氏体，于是弹簧恢复原状。此处的SMA弹簧既是与水壶喷出来的水蒸汽直接接触的感温元件，又是将水蒸汽的热能转变为机械能的换能元件，多功能合一，使装置结构大为简化，动作可靠。
本实用新型有以下两种类型、三种结构形式
一类是用于关闭煤气阀门的装置。此类装置的特点是煤气阀门与水壶之间有段距离，而且二者之间的位置不固定。此类装置的感温元件与执行机构分别安装在水壶和煤气阀门上，其间用软连结联接。
另一种是用于切断电源的装置。此类装置有两种结构，即分离式和整体式。分离式结构的特点是内装SMA弹簧的感温元件与电源开关之间用软连结联接。整体式结构的特点是SMA弹簧装在电源开关内部。
结合附图对本实用新型的两种类型、三种结构作进一步说明。
1、
图1和图2为关闭煤气阀门的装置的主视图和俯视图。
此类装置由感温元件、传动元件和执行机构等三部分组成。
感温元件由壳体(1)、底板(2)、SMA弹簧(4)、滑动套(5)、弹子(15)和偏置弹簧(16)等另件组成。SMA弹簧(4)放在滑动套(5)中，滑动套(5)装在壳体(1)的长槽里。滑动套(5)的两侧各有一个弹子(15)、偏置弹簧(16)以及调整螺钉(17)。
传动元件是由一根软管(6)和一根钢丝绳(7)构成。软管(6)用弹簧钢丝密绕而成，外面包有塑料。钢丝绳(7)的一端装在感温元件内，穿过SMA弹簧(4)与铜垫圈(3)焊在一起；另一端穿过定位卡子(12)，用螺钉(11)固定在执行机构上。
执行机构是由带有手钮的阀芯(8)、转轴(10)定位卡子(12)、(14)、螺钉(11)、(13)等零件组成。阀芯(8)就是煤气阀门的阀芯。该件的手钮可以与阀芯做成两个零件，套装在一起使用。
执行机构也可做成图6和图7所示的齿轮齿条结构。该结构由带有齿轮的手钮(34)、齿条(41)、壳体(35)、固定板(36)、定位卡子(39)、(43)等零件组成。传动元件的钢丝绳(7)装在齿条(41)的腔内，焊接在铜垫圈(42)上。手钮(34)套装在煤气阀门上。用定位卡子(39)、(43)、螺钉(13)将壳体(35)位置固定在煤气阀体上。
使用时，首先拉动滑动套(5)使SMA弹簧压缩至并扣。在弹子(15)和偏置弹簧(16)的作用下，位置被锁定。将感温元件放在水壶壶盖上，使感温元件下部的进汽孔对准壶盖上的出汽孔。为了使感温元件能牢固地放在水壶盖上，可在感温元件的壳体(1)左边两个小孔上设置夹子或钩子，以便将感温元件系在壶盖手钮上。然后需要旋开阀芯(8)，同时点燃煤气，当水沸腾时，水蒸汽冲进感温元件的SMA弹簧(4)上，使其受热而骤然伸长，克服弹子(5)的阻力拉动钢丝绳(7)，使阀芯(8)转动，从而使煤气阀门关闭，切断热源。
2、用于切断电源的装置图3为分离式结构。采用的感温元件和传动元件，与关闭煤气阀门的装置相同。所用的执行机构为电器开关。该开关由酚醛塑料做成的壳体(19)和玻璃纤维做的底板(25)构成外壳。壳体(19)内装有推拉杆(18)、动触片(20)、插头(21)和(31)、导电螺钉(24)、静触片(28)、绝缘板(26)、滑套(23)、弹子(15)、偏置弹簧(16)等零件组成。电器开关与电热管(7)同时固定在水壶后侧。插头(31)与电热管的一个电极用螺钉联接在一起，静触片(28)与电热管的另一电极联接在一起，传动元件的钢丝绳(7)的一端焊成一环形，套在推拉杆(18)下部的园柱上。绝缘板(26)的两端用环氧胶胶接在推拉杆(18)和滑套(23)的槽孔中。
分离式结构的操作方法是，将感温元件置于水壶盖上，其程序与关闭煤气阀门的装置相同。然后将推拉杆(18)推进壳体(19)，使电源接通。当水沸腾时，水蒸汽冲进感温元件的SMA弹簧(4)上，使其受热伸长，拉动钢丝绳(7)，继而动、静触片(20)、(28)分开，电源被切断。
图4和图5为整体式结构。此种结构是将SMA弹簧装在壳体(19)内部。省去了分离式结构的感温元件和软管钢丝绳结构的传动元件。除推拉杆(29)外其它零件与分离式结构相同。这种结构的装置固定在电热水壶的壶盖上。壶盖上开一出气孔。与开关底板(33)上的进气孔相对应。
整体式结构的操作方法简单，接通电源时，将推杆(29)按下即可。水沸腾时，水蒸汽冲进滑套(23)内，使SMA弹簧(32)受热伸长。推动滑套(23)使动、静触片(20)、(28)分离，于是电源被切断。
下面再对附
图1－7作一详细说明。
图1和图2分别为关闭煤气阀门的装置的主视图和俯视图。
图3、图4和图5为切断电源的装置。图3为分离式结构，图4为整体式结构，图5为图4中A－A剖面图。
图6和图7分别为齿轮齿条结构的主视图和B－B面剖面图。
图1－7中零部件顺序编号如下1－壳体、2－底板、3－铜垫圈、4－SMA弹簧、5滑动套、6－软管、7－钢丝绳、8－阀门、9－挡圈、10－转轴、11－螺钉、12－定位卡子、13－螺钉、14－定位卡子、15－弹子、16－偏置弹簧、17－调整螺钉、18－推拉杆、19－壳体、20、动触头、21－插头、22－垫、23－滑套、24－导电螺钉、25－底板、26－绝缘板、27－导热管、28－静电片、29－推杆、30－接地导电片、31－触头、32－SMA弹簧、33－开关底板、34－手钮、35－壳体、36－固定板、37－定位卡子、38－挡圈、39－定位卡子、40－定位卡子、41－齿条、42－铜垫圈、43－定位卡子、44－螺钉、45－垫圈。
权利要求1.一种自动切断沸水热源的装置，其特征在于将感温元件、传动元件和执行机构作不同形式的组合，形成两种类型三种结构形式的新装置A.自动关闭煤气阀门的装置，其特征是装有SMA弹簧[4]的感温元件与执行机构分别安装在水壶和煤气阀门上，其间用软管[6]和钢丝绳[7]联接。B.自动切断电源的装置，其结构有两种，一种为分离式，其特征是装有SMA弹簧[4]的感温元件与插座式电器开关安装在同一水壶上，其间用软管[6]和钢丝绳[7]联接。另一种为整体式，其特征是SMA弹簧[82]装在插座式电器开关内部。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是SMA弹簧〔4〕和〔32〕都是用直径1～1.5mm铜基合金丝制成的双向记忆螺旋压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是软管〔6〕是用弹簧钢丝密绕而成，外面包有塑料层。
专利摘要本实用新型装置属于自控技术领域。其技术特征是应用形状记忆合金(SMA)弹簧和软连结等机械结构的不同组合，无论水壶与煤气(包括液化气和沼气)阀门或电源开关相对位置如何，都能自动切断沸水热源。本装置结构简单、性能稳定可靠，适于家庭和企事业单位烧开水时使用，既可避免沸水溢溅熄灭火焰导致的煤气泄漏或电源短路等事故，又可节能。
文档编号A47J27/62GK2055697SQ8820778
公开日1990年4月11日 申请日期1988年6月28日 优先权日1988年6月28日
发明者王博, 宋义昌 申请人:王博, 宋义昌