CN102055174A - 密封电动机保护器 - Google Patents
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Abstract
一种密封电动机保护器，其包括壳体(10)；温控碟片(20)，其左端固定在壳体(10)顶部，右端设有电接触部(21)；与壳体(10)密封连接的底板(30)；贯穿底板(30)的端子销(40)；底板(30)的上侧面上的绝缘板(50)；以及绝缘板(50)的上方的加热器(60)，其左端(61)与端子销(40)焊接，其右端(63)上方设有电接触部(64)，端子销(40)的上端向壳体(10)的左端延伸一段距离，构成大致平行于底板(30)的端子销(40)的水平延伸部分(41)，加热器(60)的左端焊接在端子销(40)的水平延伸部分的上侧。该密封电动机保护器的总高度显著降低，焊接操作更为方便而且牢固，可以产生更大的电阻加热效果，在低电压环境下的灵敏度更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机保护器，尤其是用于单相HVAC(Heating，Ventilating and Air Conditioning，采暖、通风和空调)压缩机的密封电动机保护器。
背景技术
本发明是对本发明申请的申请人于2007年5月11日提交的申请号为CN200710102917.2的在先发明申请的改进发明。据申请人所知，上述在先发明申请应是与本发明申请最为接近的技术文献。该在先发明申请的全部内容作为参考结合于此。
如在先发明申请的背景技术部分所述，电动机保护器(或者说“热响应开关”)是公知的，其响应于由碟片的加热和冷却所产生的温控碟片(thermostatic disc)的温度所选择的变化，通过使电接触部运动而与固定的电接触部相接合或脱开接合而接通电路或断开电路。这种保护器(开关)被设置在空气调节和致冷系统的封闭压缩机壳体中，用来保护其中的电动机和系统部件以防止过热和过电流的情况。
图1是在上述在先发明申请CN200710102917.2的密封电动机保护器的剖视示意图。
如图1所示，上述在先发明申请的密封电动机保护器包括呈盖子状的壳体10、壳体10的下侧面上附带的温控碟片20、在壳体10的下边缘处与壳体10密封连接的底板30。温控碟片20的右端下侧面设有可运动的电接触部21。壳体10和底板30之间形成开关室。贯穿底板30中的一个开孔的端子销40的上端位于开关室之内。端子销40与底板30的开孔之间设有如密封玻璃所形成的环状体31，从而使得端子销40与底板30之间被密封并且电绝缘。底板30的上侧面上通过例如环氧树脂粘接而固定设置有绝缘板50。绝缘板50的左端焊接固定在端子销40上，绝缘板50的右侧部分的上侧面上设置有加热器60，该加热器60的右端上方设有电接触部64，该电接触部64与温控碟片20的电接触部21相对。端子销40的上端与加热器60的左端焊接连接。
壳体10由适当的导电材料(如钢)形成，被拉伸呈长形的盖子状。壳体10可被适当地涂覆，以防止被腐蚀。温控碟片20可由例如双金属材料构成。绝缘板50通常为陶瓷板。各电接触部21和64具有高导电性的面，如银合金面。
上述在先发明申请CN200710102917.2的密封电动机保护器的端子销40呈长圆柱形，该端子销40与加热器60的左端的焊接区域是端子销40的上端的周边区域。
上述在先发明申请CN200710102917.2的密封电动机保护器相对于其之前的现有技术而言提供了诸多优点(如其说明书中所述)。然而，本发明的发明人认为其仍有改进提高的空间。
发明内容
本发明是基于上述在先发明申请而研发改进的，其目的是提供制造组装简单方便、造价更低、性能更为改善的电动机保护器。相应地，上述在先发明申请中的很多技术特征都可以应用于本发明。
本发明提供一种密封电动机保护器，该密封电动机保护器包括：
呈盖子状的壳体，该壳体具有封闭的顶部、敞开的底部、左端和右端；
温控碟片，该温控碟片具有左端和右端，温控碟片的左端是固定在壳体顶部的下侧面上的固定端；温控碟片的右端是自由端，该自由端的下侧面设有电接触部；温控碟片的自由端以及设在该自由端上的电接触部能够响应温控碟片的热变化而上下移动；
在壳体的下边缘处与壳体密封连接的大致水平方向设置的底板，壳体和底板之间形成开关室；
贯穿底板中的一个开孔大致垂直于底板而竖向延伸设置的端子销，该端子销的上端位于开关室之内，端子销与底板的开孔之间设有密封绝缘体，从而使得端子销与底板之间电绝缘；
底板的上侧面上设置的绝缘板；以及
绝缘板的上方设置的具有左端和右端的加热器，加热器的左端与端子销的上端焊接连接，加热器的右端上方设有电接触部，该电接触部与温控碟片的自由端可上下移动的电接触部相对并用于与之配合而接通或断开，
其特征在于：
端子销的上端向壳体的左端沿大致水平方向延伸一段距离，构成大致平行于底板的端子销的水平延伸部分，从而，端子销的竖向延伸部分和水平延伸部分形成大致“L”形的形状；加热器的左端焊接在端子销的水平延伸部分的上侧。
在本发明的一种优选方式中，加热器的左端设有焊接区域，该焊接区域的长度和面积与端子销的水平延伸部分上侧的焊接区域的长度和面积相匹配。
在本发明的一种优选方式中，绝缘板的下侧设有定位凹陷部，底板的上侧设有与绝缘板的下侧设置的定位凹陷部相配合的定位凸起部。
在本发明的一种优选方式中，加热器用弹性金属材料制成，并且加热器的构造使得：在加热器的左端焊接在端子销的水平延伸部分的上侧的情况下，加热器的右端向绝缘板施加向下的弹性力，从而相对于底板将绝缘板固定就位。
在本发明的一种优选方式中，端子销的直径为1.0mm至1.5mm。更优选地，端子销的直径为1.1mm至1.4mm。最优选地，端子销的直径为1.25mm至1.35mm。
附图说明
图1是在上文中提到的本申请人的在先发明申请CN200710102917.2的密封电动机保护器的剖视示意图。
图2是本发明的密封电动机保护器的剖视示意图。
图3是本发明的密封电动机保护器中的底板和端子销组件的立体示意图，其清楚地示出本发明的端子销的上端的独创构造。
图4是本发明的密封电动机保护器中的绝缘板的俯视示意图。
图5是图4中的绝缘板的仰视立体示意图。
图6～图8分别是本发明的加热器的正视示意图、俯视示意图以及俯视立体示意图，其中的加热器处于自由状态，亦即，其尚未被焊接到端子销上，所以其弹性(用于在组装状态下对绝缘板施加向下的弹簧压力)尚未发挥作用。
图9～图11分别是本发明的各个部件(底板、端子销、绝缘板、加热器以及加热器一端的电接触部)组装完成后的正视示意图、俯视示意图以及俯视立体示意图。
本发明的附图中与用以说明该在先发明申请的图1中的零部件相似的零部件沿用该图1中的附图标记。
具体实施方式
如图2至图11所示，本发明提供一种密封电动机保护器，该密封电动机保护器包括：
呈盖子状的壳体10，该壳体10具有封闭的顶部、敞开的底部、左端和右端(本说明书中的左、右方向以图2、3和11中的方向为准)；
温控碟片20，该温控碟片20具有左端和右端，温控碟片20的左端是固定在壳体10顶部的下侧面上的固定端；温控碟片20的右端是自由端，该自由端的下侧面设有电接触部21；温控碟片20的自由端以及设在该自由端上的电接触部21能够响应温控碟片20的热变化而上下移动；
在壳体10的下边缘处与壳体10密封连接的大致水平方向设置的底板30，壳体10和底板30之间形成开关室；
贯穿底板30中的一个开孔大致垂直于底板30而竖向延伸设置的端子销40，该端子销40的上端位于开关室之内，端子销40与底板30的开孔之间设有密封绝缘体31，从而使得端子销40与底板30之间电绝缘；
底板30的上侧面上设置的绝缘板50；以及
绝缘板50的上方设置的具有左端和右端的加热器60，加热器60的左端61与端子销40的上端焊接连接，加热器60的右端63上方设有电接触部64，该电接触部64与温控碟片20的自由端可上下移动的电接触部21相对并用于与之配合而接通或断开，
其中：
端子销40的上端向壳体10的左端沿大致水平方向延伸一段距离，构成大致平行于底板30的端子销40的水平延伸部分41，从而，端子销40的竖向延伸部分和水平延伸部分形成大致“L”形的形状；
加热器60的左端焊接在端子销40的水平延伸部分的上侧。
在本发明的一种优选方式中，图2和图11中的加热器60的左端(也就是图6～10中的加热器60的右端)设有焊接区域61，该焊接区域61的长度和面积与端子销40的水平延伸部分41上侧的焊接区域的长度和面积相匹配。
在图中示出的加热器60由金属薄片制成，左端61为用于与端子销40相互焊接连接的焊接区域，右端63的上方用于与电接触部64固定连接(如图9至11所示)。左端61以及右端63的外周轮廓为大致圆形，而左端61以及右端63之间设有上下两个连接条62，这两个连接条62将左端61以及右端63相互连接从而构成完整的加热器60。在左端61、右端63以及两个连接条62之间围出一个空隙。与没有空隙的加热器(实心的)相比，具有空隙的加热器的重量更轻，反应更为灵敏。
在本发明的一种优选方式中，左端61、右端63以及两个连接条可以一体地形成。
图9至11所示的连接条62呈直线形状。然而，本发明的加热器的两个连接条62中的每一个也可以具有其它的形状，例如朝向中间的空隙向内收缩的形状，该向内收缩的形状可以为向内凹陷的V形，也可以为向内凹陷的弧形或圆形。优选地，两个连接条62的形状相对于加热器60的纵向轴线是对称的。
在本发明的一种优选方式中，绝缘板50的下侧设有定位凹陷部51，底板30的上侧设有与绝缘板50的下侧设置的定位凹陷部相配合的定位凸起部31。
在本发明的一种优选方式中，加热器60用弹性金属材料制成，并且加热器60的构造使得：在加热器60的左端61焊接在端子销40的水平延伸部分41的上侧的情况下，加热器60的右端63向绝缘板50施加向下的弹性力，从而相对于底板30将绝缘板50固定就位。
在本发明的一种优选方式中，端子销的直径为1.0mm至1.5mm。更优选地，端子销的直径为1.1mm至1.4mm。最优选地，端子销的直径为1.25mm至1.35mm。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术相比的一个重要特征是：端子销的上端向壳体的左端沿大致水平方向延伸一段距离，构成大致平行于底板的端子销的水平延伸部分，从而，端子销的竖向延伸部分和水平延伸部分形成大致“L”形的形状。如此，使得加热器的左端可以焊接在端子销的水平延伸部分的上侧。这种设计带来诸多优点，例如：
1)使得装置的总高度显著降低，从而使得装置的总体积(在主机内需要占用的空间)显著缩小。
2)为加热器和端子销的焊接连接提供了更大的焊接面积，从而使得焊接操作更为方便，而且使得焊接连接更为牢固。
3)使得加热器的长度(沿着图中的左右方向)更长，因而可以产生更大的电阻加热(I2R)效果。而且，本发明的设计使得加热器的形状、长度和厚度都可以加以改变电阻加热(I2R)效果，与现有技术相比，本发明的加热器可以采用更长的长度和更大的有效面积，从而增进和改善碟片的对流/辐射热传输。该重要优点非常有利于增进“时间检测”(time check)性能和“最终跳断性能”(ultimate tripperformance)，而且非常有利于适应主要在亚洲存在的低电压条件。“时间检测”和“最终跳断性能”涉及的是用于装置中的骤变式动作(snap-acting)的双金属碟片的性能参数。换言之，这些参数是涉及碟片在应用于温度更高的环境和/或具有通过其中的更高电流时它的反应有多快的参数。对于高电流和/或高温环境而言，快速的响应是符合期望的。
4)由于上述设计可以使得加热器和端子销的焊接连接更为方便牢固，端子销的直径可以相应减小。在现有技术中的端子销的直径最小为1.668mm，而在本发明中，端子销的直径为1.0mm至1.5mm；更优选地，端子销的直径为1.1mm至1.4mm；最优选地，端子销的直径为1.25mm至1.35mm。直径减小后的端子销可以提高其热效应(向温控碟片提供更多的热对流和热辐射)，加快装置腔室内的升温速度，而且由于横截面积大大减小，可以大大降低操作时在腔室内的吸热(heat sinking)(现有技术中的吸热现象是比较严重的)，使得本发明的装置在低电压环境下的灵敏度更高。这两个有益效果都使得本发明能够更为方便而有效地应用于低电流的应用领域。
5)而且，由于上述设计为加热器和端子销的焊接连接提供了更大的焊接面积，从而使得焊接操作更为方便、而且使得焊接连接更为牢固，在本发明中，在加热器左端和端子销水平部分之间的牢固焊接点可以作为一个提供足够大的偏置力的支点，使得可以用弹性材料制成加热器，并且将加热器构造为：在加热器的左端焊接在端子销的水平延伸部分的上侧的情况下，加热器的右端向绝缘板施加向下的弹性偏置力，从而相对于底板将绝缘板固定就位。这种进一步设计的优点是使得绝缘板的固定方式更为简单，免除了现有技术中对例如灌封胶等的粘接剂(用于将绝缘板粘接到底板上)的需要，从而可以简化安装操作程序，降低制造成本。
Claims (8)
1.一种密封电动机保护器，该密封电动机保护器包括：
呈盖子状的壳体(10)，该壳体(10)具有封闭的顶部、敞开的底部、左端和右端；
温控碟片(20)，该温控碟片(20)具有左端和右端，温控碟片(20)的左端是固定在壳体(10)顶部的下侧面上的固定端；温控碟片(20)的右端是自由端，该自由端的下侧面设有电接触部(21)；温控碟片(20)的自由端以及设在该自由端上的电接触部(21)能够响应温控碟片(20)的热变化而上下移动；
在壳体(10)的下边缘处与壳体(10)密封连接的大致水平方向设置的底板(30)，壳体(10)和底板(30)之间形成开关室；
贯穿底板(30)中的一个开孔大致垂直于底板(30)而竖向延伸设置的端子销(40)，该端子销(40)的上端位于开关室之内，端子销(40)与底板(30)的开孔之间设有密封绝缘体(31)，从而使得端子销(40)与底板(30)之间被密封并且电绝缘；
底板(30)的上侧面上设置的绝缘板(50)；以及
绝缘板(50)的上方设置的具有左端和右端的加热器(60)，加热器(60)的左端(61)与端子销(40)的上端焊接连接，加热器(60)的右端(63)上方设有电接触部(64)，该电接触部(64)与温控碟片(20)的自由端可上下移动的电接触部(21)相对并用于与之配合而接通或断开，
其特征在于：
端子销(40)的上端向壳体(10)的左端沿大致水平方向延伸一段距离，构成大致平行于底板(30)的端子销(40)的水平延伸部分(41)，从而，端子销(40)的竖向延伸部分和水平延伸部分形成倒置的大致“L”形的形状；
加热器(60)的左端焊接在端子销(40)的水平延伸部分的上侧。
2.如权利要求1所述的密封电动机保护器，其特征在于：加热器(60)的左端(61)设有焊接区域(61)，该焊接区域(61)的长度和面积与端子销(40)的水平延伸部分(41)上侧的焊接区域的长度和面积相匹配。
3.如权利要求1所述的密封电动机保护器，其特征在于：绝缘板(50)的下侧设有定位凹陷部(51)，底板(30)的上侧设有与绝缘板(50)的下侧设置的定位凹陷部相配合的定位凸起部(31)。
4.如权利要求2所述的密封电动机保护器，其特征在于：绝缘板(50)的下侧设有定位凹陷部(51)，底板(30)的上侧设有与绝缘板(50)的下侧设置的定位凹陷部相配合的定位凸起部(31)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的密封电动机保护器，其特征在于：加热器(60)用弹性金属材料制成，并且加热器(60)的构造使得：在加热器(60)的左端(61)焊接在端子销(40)的水平延伸部分(41)的上侧的情况下，加热器(60)的右端(63)向绝缘板(50)施加向下的弹性力，从而相对于底板(30)将绝缘板(50)固定就位。
6.如权利要求1至4中任一项所述的密封电动机保护器，其特征在于：端子销的直径为1.0mm至1.5mm。
7.如权利要求1至4中任一项所述的密封电动机保护器，其特征在于：端子销的直径为1.1mm至1.4mm。
8.如权利要求1至4中任一项所述的密封电动机保护器，其特征在于：端子销的直径为1.25mm至1.35mm。
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