组合式温度控制单元及其应用以及温度控制装置和方法

技术领域

本发明属于温度控制领域，并且更具体地，涉及一种组合式温度控制单元及其应用以及相应的温度控制装置和方法。

背景技术

当前，常用的机械式温度控制开关为液胀式温度控制开关，采用热胀冷缩的工作原理。该类型温控开关的一个缺陷是，当开关被制造好之后，其回差温度(即启动温度与关闭温度之差)为一个固定值，不可调整。

具体地说，目前，液胀式温度控制开关的作用机理是：当被控制对象的温度发生变化时使温度控制器感温部内的物质(一般是液体)产生相应的热胀冷缩的物理现象(体积变化)，与感温部连通一起的膜盒产生膨胀或收缩，以杠杆原理，带动开关通断动作，达到恒温目的。液胀式温度控制开关具有控温准确，稳定可靠，控制温控调节范围大，过载电流大等特点，但回差温度小，且无法调整。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的是使用两个温度控制开关并增加相应的辅助电路，构成一个完成的温度控制机构，其回差温度可调整。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的一方面，提供一种组合式温度控制单元，包括：

第一温度开关，该第一温度开关具有第一设定值；

第二温度开关，该第二温度开关与第一温度开关串联，第二温度开关具有第二设定值，并且第二设定值小于第一设定值，第一温度开关的第一设定值与第二温度开关的第二设定值之间的差值形成回差温度；

辅助电路，该辅助电路与第一温度开关和第二温度开关通信，并且辅助电路基于温度的大小来分别控制第一温度开关和第二温度开关的闭合和断开以控制输出信号。

在本发明的一个实施例中，第一温度开关和第二温度开关均为液胀式温度控制开关。

在本发明的一个实施例中，第一温度开关和第二温度开关均为继续式温度控制开关。

在本发明的一个实施例中，第一温度开关在温度低于第一设定值时闭合并在温度升高到第一设定值时断开，第二温度开关在温度低于第二设定值时闭合并在温度升高到第二设定值时断开。

在本发明的一个实施例中，辅助电路设置在加热器内。

在本发明的一个实施例中，辅助电路包括依次相连的电流互感器、整流桥和继电器，电流互感器连接在第一温度开关前方的线路上，继电器的常开触点与第二温度开关并联。

在本发明的一个实施例中，辅助电路包括依次相连的电压互感器、整流桥和继电器，电压互感器连接在第一温度开关前方的线路上，继电器的常开触点与第二温度开关并联。

根据本发明的另一方面，提供一种如上所述的组合式温度控制单元的应用，该组合式温度控制单元应用在加热器中。

根据本发明的又一方面，提供一种温度控制装置，该装置包含有如上所述的组合式温度控制单元。

根据本发明的又一方面，提供一种采用如上所述的组合式温度控制单元在加热器中进行温度控制的方法，辅助电路包括依次相连的电流或电压互感器、整流桥和继电器，电流或电压互感器连接在第一温度开关前方的线路上，继电器的常开触点与第二温度开关并联，该方法包括以下步骤：

1)当温度低于第二温度开关的第二设定值时，第一温度开关和第二温度开关均闭合，组合式温度控制单元输出控制信号并且加热器开始工作，同时电流互感器感应出加热器工作时的电流或电压互感器感应出加热器工作时的电压，然后通过整流桥整流，控制继电器闭合；

2)当温度在加热器的作用下升高到第二温度开关的第二设定值时，第二温度开关断开，组合式温度控制单元继续输出控制信号；

3)当温度在加热器的作用下升高到第一温度开关的设定值时，第一温度开关断开，组合式温度控制单元停止输出控制信号，并且加热器停止工作以使温度逐渐降低；

4)当温度降低到低于第一温度开关的第一设定值时，第一温度开关闭合，在第二温度开关仍然断开的情况下，组合式温度控制单元继续停止输出控制信号，温度进一步逐渐降低；

5)当温度降低到低于第二温度开关的第二设定值时，第二温度开关闭合，然后重复步骤1)-4)。

通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点：

本发明能够使用温度控制开关和少量的电气元件，即可完成回差温度可调的功能。

附图说明

图1示出了本发明提供的组合式温度控制单元的简要结构示意图；

图2示出了本发明实施例中组合式温度控制单元应用在加热器中的结构示意图。

附图标记列表

A第一温度开关、B第二温度开关、C辅助电路、C1电流互感器、C2整流桥、C3继电器

具体实施方式

应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。

如图1所示，本发明提供的一种组合式温度控制单元，包括：第一温度开关A，该第一温度开关A具有第一设定值；第二温度开关B，该第二温度开关B与第一温度开关A串联，第二温度开关B具有第二设定值，并且第二设定值小于第一设定值，第一温度开关A的第一设定值与第二温度开关B的第二设定值之间的差值形成回差温度；辅助电路C，该辅助电路C与第一温度开关A和第二温度开关B通信，并且辅助电路C基于温度的大小来分别控制第一温度开关A和第二温度开关B的闭合和断开以控制输出信号。

通过本发明的上述技术方案，本发明能够使用两个温度控制开关和少量的电气元件，即可完成回差温度可调的功能。

在上述组合式温度控制单元中，优选地，第一温度开关A和第二温度开关B均为液胀式温度控制开关。

在上述组合式温度控制单元中，供选择地，第一温度开关A和第二温度开关B均为继续式温度控制开关。

在上述组合式温度控制单元中，第一温度开关A在温度低于第一设定值时闭合并在温度升高到第一设定值时断开，第二温度开关B在温度低于第二设定值时闭合并在温度升高到第二设定值时断开。

在上述组合式温度控制单元中，辅助电路C可以设置在加热器内。

在上述组合式温度控制单元中，如图2所示，辅助电路C包括依次相连的电流互感器C1、整流桥C2和继电器C3，电流互感器C1连接在第一温度开关A前方的线路上，继电器C3的常开触点与第二温度开关B并联。

在上述组合式温度控制单元中，如图2所示，供选择地，可以采用电压互感器替代电流互感器C1。

另外，如图2所示，本发明还提供一种如上所述的组合式温度控制单元的应用，该组合式温度控制单元应用在加热器中。

此外，本发明又提供一种采用如上所述的组合式温度控制单元在加热器中进行温度控制的方法，如图2所示，优选地，辅助电路C包括依次相连的电流互感器C1、整流桥C2和继电器C3，电流互感器C1连接在第一温度开关A前方的线路上，继电器C1的常开触点与第二温度开关B并联，该方法包括以下步骤：

1)当温度低于第二温度开关B的第二设定值时，第一温度开关A和第二温度开关B均闭合，组合式温度控制单元输出控制信号并且加热器开始工作，同时电流互感器C1感应出加热器工作时的电流，然后通过整流桥C2整流，控制继电器C3闭合；

2)当温度在加热器的作用下升高到第二温度开关B的第二设定值时，第二温度开关B断开，组合式温度控制单元继续输出控制信号；

3)当温度在加热器的作用下升高到第一温度开关A的设定值时，第一温度开关A断开，组合式温度控制单元停止输出控制信号，并且加热器停止工作以使温度逐渐降低；

4)当温度降低到低于第一温度开关A的第一设定值时，第一温度开关A闭合，在第二温度开关B仍然断开的情况下，组合式温度控制单元继续停止输出控制信号，温度进一步逐渐降低；

5)当温度降低到低于第二温度开关B的第二设定值时，第二温度开关闭合，然后重复步骤1)-4)。

下面通过具体实施例中对本发明的上述技术方案进行再次说明。

如图1所示，本发明方案的组合式温度控制单元的构成如下：

该组合式温度控制单元由三部分组成，A为第一温度开关(高温开关)B为第二温度开关(低温开关)，C为辅助电路。A和B优选为液胀式温度控制开关，但是设定值不同，A的设定值要高于B的设定值，A与B之间的差值，即组合式温度控制单元的回差温度。辅助电路C根据组合式温度控制单元的工作方式来决定当前整个控制单元输出的是A的设定值，还是B的设定值。

以组合式温度控制单元在加热器中的应用为例，本发明的工作原理和方法如下：

在加热器中，组合式温度控制单元的工作原理是温度低于设定温度时控制信号导通，温度升高到设定温度时控制信号断开。假设当前加热器工作电源220VAC。其中，C1为电流互感器，C2为整流桥，C3为继电器，其常开触点和第二温度开关(低温开关)B并联。组合式温度控制单元的工作过程如下：

1、当温度低于第二温度开关(低温开关)B的设定值时，第一温度开关(高温开关)A和第二温度开关(低温开关)B均闭合，温度控制单元输出控制信号，加热器开始工作。同时，由于加热器工作电流的存在，C1将感应出相应的电流，通过C2整流，控制C3闭合。

2、当温度升高到第二温度开关(低温开关)B的设定值时，第二温度开关(低温开关)B将断开。但是，由于C3已经闭合，温度控制单元继续输出控制信号。

3、当温度升高到第一温度开关(高温开关)A的设定值时，第一温度开关(高温开关)A将断开。由于第一温度开关(高温开关)A处于电源的入口，温度控制单元将停止输出控制信号，加热器停止工作。此后，温度将逐渐降低。

4、当温度降低到低于第一温度开关(高温开关)A的设定值时，第一温度开关(高温开关)A将闭合。由于第二温度开关(低温开关)B仍然断开，所以温度控制单元继续停止输出控制信号，温度进一步逐渐降低。

5、当温度降低到低于第二温度开关(低温开关)B的设定值时，第二温度开关(低温开关)B将闭合，并将重复步骤1-4。

由此可见，本发明使用两个温度控制开关和少量的电气元件，即可完成回差温度可调的功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。