用于电源供应线的热侦测插头制造技术

本实用新型专利技术揭示一种用于电源供应线的热侦测插头。本实用新型专利技术包括：一壳体、一热断路器、接触插脚以及支持结构，通过本实用新型专利技术的插头，可以有效的在电器的电源线与电源插座之间的接口点切断电流。热侦测插头是根据在接口点处侦测到的温度切断电力。

【技术实现步骤摘要】
用于电源供应线的热侦测插头
本技术关于一种用于具有相对高电流量的电器上的安全装置。更具体来说，本技术关于一种位于电器与电源的电气接口之间的热保护装置。相关申请资料本技术主张于2015年9月11日申请的美国临时专利第62/217065号申请案的优先权，本技术在此将其全部内容引入做为参考。
技术介绍
能源的使用量与成本的增加，是目前全球关注的问题。对于建筑物的加热，更具体来说，对于建筑物中单一区域或室内空间的加热，是一种无法避免的使用能源的过程。能够有效地将室内空间加热的能力，是一种减少能源使用并且降低能源成本的方法。使用常规的空间或室内加热器，是加热单一室内空间的一种方法。这种类型的常规加热器通常更优于为了整栋建筑物设计的加热系统。常规的空间加热器可以在单一的室内空间中创造热度，而不需要同时对其他额外的室内空间加热。通过产生并且将有限的加热气流往所需的位置导向的能力，能够对室内空间中的单一位置进行“点加热”来减少所需的热量。因此，“点加热”可以减少整体所需的能量。空间加热器也能够屏除对于昂贵并且会吸收热量的管道以及其他永久性结构的使用需求。管道的热吸收等等的特性，是造成这些永久性系统效率低下的原因之一。虽然常规的电气空间加热器相较于其他加热系统来说具有特定的优点，但电气空间加热器也具有一些缺点。与常规的空间加热器相关联的电流量消耗，会增加建筑的电气系统的负荷。在某些情况中，由常规的电气空间加热器所产生的电力负荷，可能会对电气系统的部件造成负担。举例来说，如果墙壁插座老旧且插头的插脚与插座端子之间的压力不足，可能会造成插座中产生局部加热的问题。许多这种插座的位置都设置在物品的后方，例如，位在家具的后方，因而不容易让使用者看见。这种插座的不可见性使得使用者在问题发生时没有办法及时侦测到问题。这种局部的加热可能会进一步产生区域中其他部件故障的潜在性，并且造成潜在的安全性危害。电流感应电路中断器已经与电器一起使用了许多年。某些常规型态的电路中断组件，包括有保险丝、断路器(可复位及不可复位)、接地故障断路器(GroundFaultCircuitInterrupter,GFCI)、电器漏电断路器(ApplianceLeakageCircuitInterrpter,ALCI)以及电弧故障断路器(ArcFaultCircuitInterrpter,AFCI)。常规的保险丝与断路器，是通过使用电流量来判定是否存在电路故障的部件。当侦测到过量的电流量时，常规的保险丝与断路器会将电流的流动中断。GFCI组件会对电流流量进行监控，并且将进入电器与离开电器的电流流量进行比较。GFCI组件通过中断电流的流动，对进入及离开电器的预定电流流量限制的不平衡做出回应。AFCI组件对配电盘供应的分支电路中的电压与电流特征进行监控。通过电子电路以及算法来监控与正常特征的偏差，可以判断是否有故障发生。当发现的故障指向电弧时，通往分支电路的电流流动便会被中断。上述的组件具有功能上的限制。由于电器、电源供应及/或电器与电源供应之间的接口中的电阻加热的原因，常规的电流感应电路中断器不具有直接侦测热能积聚的能力。当电流/电压超过预定阀值时或增加太快时，上述的组件会将功率流动中断。不幸的是，电阻加热的累积速度不快，且其电流/电压的程度小于上述常规组件的预定限制，尤其，在电器与电源供应的接口之间。相关联的热能积聚可能足以对电器会电力系统的安全造成损害。这种损害的可能性在具有高电流消耗的电器上尤其严重，例如在常规的空间加热器上。此种预定限制使得常规组件无法侦测随着时间累积的热能，及/或无法侦测电路的电流消耗中不伴随着在程度上突然快速增加的加热。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点，本技术在此针对一种用于具有较高电流量消耗的电器与设备的电源接口装置进行说明。本技术提供的热侦测插头至少可以克服现有技术中的多个问题。本技术设置的位置是位于电器(电线)与电源供应(墙壁插座或延长线)之间的电器接口。相对于通过对电流、电压等特征的测量来推断或计算温度增加量的方式，本技术的热侦测插头是直接侦测接口中部件的温度。测试结果显示，常规插头的插脚与常规墙壁插座的插座端子之间的故障连接，在这种情况中及/或在墙上的插座中会产生局部加热的情形。在插头的壳体中设置于插头插脚附近的热电偶，曾经在故障连接的情形下测量到超过315℃(600°F)以上的温度。设置在常规插头的壳体中的热电偶曾经在故障连接的情形中测量到壳体材料的温度超过175℃(350°F)。这些测量到的温度已经超过了常规插头中使用的聚合材料的塑化阀值。聚合材料的软化对常规插头的结构与安全都会造成损害。下列为几个主要聚合物的热变形温度(维卡软化温度)：聚苯乙烯103℃(217°F)；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯103℃(217°F)；聚氯乙烯92℃(197°F)；聚碳酸酯156℃(313°F)；聚乙烯127℃(261°F)；以及，聚丙烯152℃(305°F)。当温度到达维卡软化温度时，并不一定表示装置结构与安全会受到损害。最常被用于电源线与插座的聚合物是聚氯乙烯(PolyvinylChloride,PVC)，因为其具有在这种应用中所需要的特质；然而，其也具有最低的维卡温度。热侦测插头的用途，是通过在比上述的“故障连接情形”更低的温度时中断电流流动来增进可携式电器的安全性。由于使用了价格低廉的部件来建造此装置，使得热侦测插头可以以不会对消费者造成负担的价格生产。此装置的另一优点在于，可以维持符合或者几乎符合常规电线插头的实体尺寸与形状，藉此排除对于特殊的适配器以及额外部件的需求。本技术的热插头可以独立于其他任何的系统运作。简言之，热侦测插头不需依赖其他后续的系统就能正常运作。代替将信号传送至后续的控制系统，例如，控制电器的电子装置，热侦测插头能够自成一体并且直接中断功率流动。上述的所有特征使得热侦测插头能够增进可携式电器的整体安全，特别是具有相对高电流流量的电器。附图说明所属领域的技术人员通过与附图一起阅读本说明书，可以更佳的了解本技术的内容。在此要强调的是，根据常例，附图中的各个特征并未根据比例绘制。相对地，各个特征的尺寸是以清晰性为目的而随意放大或缩小。本技术的附图包括：图1A及图1B是与电器一起使用的热侦测插头的一实施方案的立体图；图2A及图2B是热侦测插头的一实施方案的剖视图；图3A及图3B是热侦测插头的另一实施方案的剖视图；图4是显示热侦测插头的一特征的一实施方案的立体分解图；图5是显示图4的立体分解图的组件的立体图；图6及图7是显示图5的组件在热侦测插头中的实施方案的立体图；图8A及图8B是热侦测插头的另一实施方案的示意图；图9是热侦测插头的一实施方案的另一示意图；图10是显示正常状况下的温度曲线的图表；图11是显示高温度状况下以及热侦测插头运作的实施方案的图表。图12是显示图3A的热侦测插头300在正常情况下的温度曲线的图表。图13是显示热侦测插头300在高温状况下的温度曲线的图表。具体实施方式图1A是热侦测插头100的立体图。热侦测插头100包括电源接触插脚101、102以及壳体104。如图中所示，电源线110从壳体104离开。热侦测插头100可以包括如图中所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电源供应线的热侦测插头，其特征在于，包括：一壳体；所述电源供应线包括：一第一导体与一第二导体；连接于一电器的所述第一导体的一第一端以及所述第二导体的一第一端；以及连接于并且进入所述壳体的所述第一导体的一第二端以及所述第二导体的一第二端；一第一接触插脚，至少局部设置于所述壳体中并且从所述壳体突出，所述第一接触插脚与所述第一导体电性连接；一第二接触插脚，至少局部设置于所述壳体中并且从所述壳体突出，所述第二接触插脚与所述第二导体电性连接；一热断路器，设置于所述壳体中，并且位在所述第一接触插脚与所述第一导体之间的电串联连接中；一电流路径，能够承载电力负荷并使其通过所述第一接触插脚、所述热断路器以及所述第一导体；以及一预定温度限制，所述热断路器在所述预定温度限制时开启所述第一接触插脚与所述第一导体之间的所述电串联连接，藉此中断所述电流路径；其中，所述热断路器响应于所述第一接触插脚、所述第二接触插脚、所述第一导体或所述第二导体，及/或所述壳体中的一个以上的组件的温度上升而开启。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 62/217,0651.一种用于电源供应线的热侦测插头，其特征在于，包括：一壳体；所述电源供应线包括：一第一导体与一第二导体；连接于一电器的所述第一导体的一第一端以及所述第二导体的一第一端；以及连接于并且进入所述壳体的所述第一导体的一第二端以及所述第二导体的一第二端；一第一接触插脚，至少局部设置于所述壳体中并且从所述壳体突出，所述第一接触插脚与所述第一导体电性连接；一第二接触插脚，至少局部设置于所述壳体中并且从所述壳体突出，所述第二接触插脚与所述第二导体电性连接；一热断路器，设置于所述壳体中，并且位在所述第一接触插脚与所述第一导体之间的电串联连接中；一电流路径，能够承载电力负荷并使其通过所述第一接触插脚、所述热断路器以及所述第一导体；以及一预定温度限制，所述热断路器在所述预定温度限制时开启所述第一接触插脚与所述第一导体之间的所述电串联连接，藉此中断所述电流路径；其中，所述热断路器响应于所述第一接触插脚、所述第二接触插脚、所述第一导体或所述第二导体，及/或所述壳体中的一个以上的组件的温度上升而开启。2.根据权利要求1所述的热侦测插头，其特征在于，所述热断路器的开启不关于通过所述电流路径的电流负荷的提升。3.根据权利要求1所述的热侦测插头，其特征在于，所述热断路器进一步包括一复位机制，当所述热断路器在开启所述电串联连接后感测到低于所述预定温度限制的温度时，所述热断路器自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖瑞·S·贝德曼，文森·雅各，
申请(专利权)人：拉斯科运营控股有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US