CN103247497B - 一种真空熔断器及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种真空熔断器及其生产方法，真空熔断器包括管体、熔断体、内帽以及外帽，该内帽盖设在该管体两端，该熔断体两端分别连接在盖设在该管体两端的该内帽上，该熔断体整体穿设在该管体中，该外帽盖设在该内帽上，第一密封体设置在该管体内腔的上下两端部，且借助该管体的内表面与该第一密封体密封形成一真空腔，该熔断体中央主体部分设置在该真空腔中，由该第一密封体对该真空腔形成第一道密封屏障，第二密封体设置在该内帽与该外帽之间，由该第二密封体对该真空腔形成第二道密封屏障，第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，由该第三密封体对该真空腔形成第三道密封屏障。
Description
技术领域
本发明及一种熔断器及其生产方法，特别是指一种具有真空结构的熔断器及其生产方法。
背景技术
众所周知，随着社会生产力水平的提升现在越来越多的能提升人们生活品质、提升人们工作生活效率的自动化电器设备已经很普遍的进入到了人们的生活中，就目前出现的自动化电器设备而言往往离不开电力的驱动，在实践中为了避免电器设备在出现电路短路的情况下整个电子控制部分不至于整体都被电流烧坏，现在在电器设备中都设置相关的电路保护装置，而现在应用的最广泛、成本最低廉、保护效果最好的电路保护装置就是各种保险管了。保险管也被称为熔断器，它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险管的作用主要是起到过载保护和短路保护的作用，当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件的时候，如果电路中正确地安置了保险管，那么，保险管就会在电流异常升高到一定的程度的时候，进行自我熔断从而达到切断电流保护电路安全运行的作用。
现在随着电子产品的不断发展，对于熔断器产品的安全保护功能的要求在不断的向着稳定可靠的方向发展，熔断器最主要的功能是进行过载和短路保护。在小型熔断器和低压熔断器的领域其产品在短路保护方面还存在着明显的缺陷，市面上批量生产的熔断器类产品因为在产品成本方面的考虑比较多，所以其产品在进行短路测试（分断能力测试）的时候都会不同程度的出现爆管的情况，这种隐患的存在潜在会酿成严重的安全事故。对于低压熔断器而言即使具有灭弧结构的设计，也会因为管体熔体材料，管内填充物纯度、粒度、膨胀系数以及应用在交、直流不同产品上的分断能量不同，会造成市场上的低压熔断器在进行短路保护的时候的不稳定性的存在。在具体实施的时候低压熔断器的爆管现象的后果会更加严重，爆炸的时候温度能够达到6000至10000度以上，可以将周边金属瞬间汽化，并伴随100伏特至2000伏特的高电压，对人体以及设备会带来毁灭性的打击。
真空技术在当今已经有了很多成熟的应用，如真空熔断器、真空断电器、真空气体放电器等等，真空环境即为真空室内的气压达到6.3X10负二次方帕斯卡，在真空环境中可以使电弧不能够进行持续燃烧，在小型熔断器中可以替代石英沙的灭弧作用，并且效果更为理想。
真空技术在不同的产品上实现的方式是不同的，目前对产品相关部位进行抽真空处理的方式是比较容易实现的，但是关键点在于抽取真空之后的产品如何进行密封。在熔断器领域中是无法实现高温烧结密封的，要通过较低的温度环境，通过相关的密封介质来实现密封并在实现密封的前提下完成符合熔断器功能要求的制作，密封效果的好坏直接影响到真空元件的功效，目前在国内或者国外，在小型熔断器以及低压熔断器领域中还没有出现相关的密封技术，在真空理论和专利公开文件中虽然有一些类似的技术记载，但是都不具备实际的操作性，其相关结构以及工艺都无法保证产品的真空度，而此是为传统技术的主要缺点。
发明内容
本发明提供一种真空熔断器及其生产方法，本发明的技术旨在真正实现小型熔断器以及低压熔断器的封装工艺，通过本发明的结构设计方案以及封装工艺实现现实意义上的真空熔断器的批量化生产和实际应用，而此是为本发明的主要目的。
本发明所采用的技术方案为：一种真空熔断器，其包括管体、熔断体、内帽以及外帽，其特征在于：该内帽盖设在该管体两端，该熔断体两端分别连接在盖设在该管体两端的该内帽上，该熔断体整体穿设在该管体中，该外帽盖设在该内帽上。
第一密封体设置在该管体内腔的上下两端部，且借助该管体的内表面与该第一密封体密封形成一真空腔，该熔断体中央主体部分设置在该真空腔中，由该第一密封体对该真空腔形成第一道密封屏障，第二密封体设置在该内帽与该外帽之间，由该第二密封体对该真空腔形成第二道密封屏障。
第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，由该第三密封体对该真空腔形成第三道密封屏障。
该内帽包括内帽顶板以及内帽环板，该内帽环板固定连接在该内帽顶板的底部，在该内帽顶板的中央位置开设有通孔，该熔断体端部从该通孔中穿出，并固定电连接在该内帽顶板的顶面上，该内帽顶板盖设在该管体的顶部，该内帽环板包裹在该管体端部的外表面上。
该外帽包括外帽顶板以及外帽环板，该外帽环板固定连接在该外帽顶板的底部，该第二密封体固定连接在该外帽顶板的底面上，并且该第二密封体完全封盖住该内帽的该通孔，同时，该第二密封体将该熔断体端部密封压盖在该内帽顶板的顶面上。
该第二密封体包括密封板以及密封环，该密封环环设在该密封板的四周，该密封板盖设在该内帽的顶部，该密封环包裹在该内帽顶板与该内帽环板的连接转弯处。该外帽的该外帽环板包裹在该内帽的该内帽环板上，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面大面积接触，并形成电连接关系。
该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面接触位置的高度大于等于2毫米。
该外帽环板底部设置有凸出部分，在该凸出部分与该内帽环板底面之间形成第三密封槽，该第三密封体两端部嵌设在该第三密封槽中，该凸出部分具有倾斜外表面，该第三密封体覆盖在该倾斜外表面上。
该第一密封体由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体的厚度大于等于1.5毫米，该第二密封体由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体的厚度在0.2毫米至1毫米之间，该第三密封体由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
一种真空熔断器的生产方法，其包括如下步骤：
第一步、将内帽盖设在管体的两端，该内帽包括内帽顶板以及内帽环板，该内帽环板固定连接在该内帽顶板的底部，在该内帽顶板的中央位置开设有通孔，该内帽顶板盖设在该管体的顶部，该内帽环板包裹在该管体端部的外表面上。
第二步、通过电焊接工艺将该熔断体端部固定电连接在该内帽顶板的顶面上，该熔断体端部从该通孔中穿出，并固定电连接在该内帽顶板的顶面上。
第三步、在该管体内腔中的一端固定第一密封体，而后对该管体内腔进行抽真空处理，使真空度在6.3X10负二次方以上，之后在该管体内腔中的另外一端固定第一密封体，形成一真空腔，该第一密封体由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体的厚度大于等于1.5毫米。
第四步、外帽包括外帽顶板以及外帽环板，该外帽环板固定连接在该外帽顶板的底部，将第二密封体固定连接在该外帽顶板的底面上，将该外帽压合在该内帽上，使该第二密封体完全封盖住该内帽的该通孔，同时，该第二密封体将该熔断体端部密封压盖在该内帽顶板的顶面上，该第二密封体包括密封板以及密封环，该密封环环设在该密封板的四周。
该外帽的该外帽环板包裹在该内帽的该内帽环板上，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面大面积接触，并形成电连接关系，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面接触位置的高度大于等于2毫米，该第二密封体由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体的厚度在0.2毫米至1毫米之间。
第五步、将第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，该外帽环板底部设置有凸出部分，在该凸出部分与该内帽环板底面之间形成第三密封槽，该第三密封体两端部嵌设在该第三密封槽中，该凸出部分具有倾斜外表面，该第三密封体覆盖在该倾斜外表面上。
该第三密封体由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
该第三密封体由若干密封层组成，在包裹该第三密封体的时候，首先包裹最内层密封层而后烘烤，而后再包裹另外一层密封层而后烘烤，如此循环往复完成包裹该第三密封体的步骤。
本发明的有益效果为：本发明的第一密封体设置在该管体内腔的上下两端部，且借助该管体的内表面与该第一密封体密封形成一真空腔，该熔断体中央主体部分设置在该真空腔中，由该第一密封体对该真空腔形成第一道密封屏障，第二密封体设置在该内帽与该外帽之间，由该第二密封体对该真空腔形成第二道密封屏障，第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，由该第三密封体对该真空腔形成第三道密封屏障，本发明的技术方案通过三道密封屏障同时对该真空腔进行密封保护，所以本发明的该真空腔中的真空状态能够长时间的得到保障，从而能够确保真空状态的延续性，同时能够大大提升产品的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体剖面结构示意图。
图2为本发明的分解结构示意图。
图3为本发明管体、熔断体、内帽以及外帽的相互连接示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，一种真空熔断器，其包括管体10、熔断体20、内帽30以及外帽40，其中，该内帽30盖设在该管体10两端，该熔断体20两端分别连接在盖设在该管体10两端的该内帽30上，该熔断体20整体穿设在该管体10中。该外帽40盖设在该内帽30上。
第一密封体50设置在该管体10内腔的上下两端部，且借助该管体10的内表面与该第一密封体50密封形成一真空腔100，该熔断体20中央主体部分设置在该真空腔100中，也就是说，由该第一密封体50对该真空腔100形成第一道密封屏障。
第二密封体60设置在该内帽30与该外帽40之间，由该第二密封体60对该真空腔100形成第二道密封屏障。
第三密封体70包裹在该外帽40与该管体10的外表面之间，由该第三密封体70对该真空腔100形成第三道密封屏障。
本发明的技术方案通过三道密封屏障同时对该真空腔100进行密封保护，所以本发明的该真空腔100中的真空状态能够长时间的得到保障，从而能够确保真空状态的延续性，同时能够大大提升产品的使用寿命。
在具体实施的时候，该内帽30包括内帽顶板31以及内帽环板32，该内帽环板32固定连接在该内帽顶板31的底部，在该内帽顶板31的中央位置开设有通孔33。
该熔断体20端部从该通孔33中穿出，并固定电连接在该内帽顶板31的顶面上。
在具体实施的时候可以通过电焊接工艺将该熔断体20端部固定电连接在该内帽顶板31的顶面上，也就是说在该熔断体20端部与该内帽顶板31的顶面之间不存在焊料，从而能够大大提升导电性能及密封性，提高结构强度。
该内帽顶板31盖设在该管体10的顶部，该内帽环板32包裹在该管体10端部的外表面上。
该外帽40包括外帽顶板41以及外帽环板42，该外帽环板42固定连接在该外帽顶板41的底部。
该第二密封体60固定连接在该外帽顶板41的底面上，并且该第二密封体60完全封盖住该内帽30的该通孔33，同时，该第二密封体60将该熔断体20端部密封压盖在该内帽顶板31的顶面上。
在具体实施的时候，该第二密封体60包括密封板61以及密封环62，该密封环62环设在该密封板61的四周。
该密封板61盖设在该内帽30的顶部，该密封环62包裹在该内帽顶板31与该内帽环板32的连接转弯处，通过该密封环62的结构设计能够进一步提升该第二密封体60的密封性能。
该外帽40的该外帽环板42包裹在该内帽30的该内帽环板32上，该外帽环板42的内表面与该内帽环板32的外表面大面积接触，并形成电连接关系。
通过该外帽40的该外帽环板42与该内帽30的该内帽环板32之间的电连接关系以及该熔断体20端部与该内帽顶板31之间的电连接关系形成本发明整体的电流通路，也就是说，当本发明接入电路后，该外帽40分别接入电路接点，电流依次通过该外帽40、该内帽30、该熔断体20、该内帽30以及该外帽40。
在具体实施的时候，该外帽环板42的内表面与该内帽环板32的外表面接触位置的高度大于等于2毫米。
该外帽环板42底部设置有凸出部分43，在该凸出部分43与该内帽环板32底面之间形成第三密封槽431。
该第三密封体70两端部嵌设在该第三密封槽431中。
在具体实施的时候，该第三密封体70由若干密封层组成。
该凸出部分43具有倾斜外表面432，该第三密封体70覆盖在该倾斜外表面432上。
通过将该第三密封体70两端部嵌设在该第三密封槽431中的同时将该第三密封体70的两端部覆盖在该倾斜外表面432上的结构设计能够进一步提升该第三密封体70的密封效果。
在具体实施的时候，该第一密封体50由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体50的厚度大于等于1.5毫米。
该第二密封体60由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体60的厚度在0.2毫米至1毫米之间。
该第三密封体70由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体70的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
如图1至3所示，一种真空熔断器的生产方法，其包括如下步骤：
第一步、将内帽30盖设在管体10的两端，该内帽30包括内帽顶板31以及内帽环板32，该内帽环板32固定连接在该内帽顶板31的底部，在该内帽顶板31的中央位置开设有通孔33。
该内帽顶板31盖设在该管体10的顶部，该内帽环板32包裹在该管体10端部的外表面上。
第二步、通过电焊接工艺将该熔断体20端部固定电连接在该内帽顶板31的顶面上，也就是说在该熔断体20端部与该内帽顶板31的顶面之间不存在焊料，从而能够大大提升导电性能和密封性，提高结构强度。
该熔断体20端部从该通孔33中穿出，并固定电连接在该内帽顶板31的顶面上。
第三步、在该管体10内腔中的一端固定第一密封体50，而后对该管体10内腔进行抽真空处理，使真空度在6.3X10负二次方以上，之后在该管体10内腔中的另外一端固定第一密封体50，形成一真空腔100。
该第一密封体50由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体50的厚度大于等于1.5毫米。
第四步、外帽40包括外帽顶板41以及外帽环板42，该外帽环板42固定连接在该外帽顶板41的底部。
将第二密封体60固定连接在该外帽顶板41的底面上。
将该外帽40压合在该内帽30上。
使该第二密封体60完全封盖住该内帽30的该通孔33，同时，该第二密封体60将该熔断体20端部密封压盖在该内帽顶板31的顶面上。
在具体实施的时候，该第二密封体60包括密封板61以及密封环62，该密封环62环设在该密封板61的四周。
该外帽40的该外帽环板42包裹在该内帽30的该内帽环板32上，该外帽环板42的内表面与该内帽环板32的外表面大面积接触，并形成电连接关系。
在具体实施的时候，该外帽环板42的内表面与该内帽环板32的外表面接触位置的高度大于等于2毫米。
该第二密封体60由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体60的厚度在0.2毫米至1毫米之间。
第五步、将第三密封体70包裹在该外帽40与该管体10的外表面之间。
该外帽环板42底部设置有凸出部分43，在该凸出部分43与该内帽环板32底面之间形成第三密封槽431。
该第三密封体70两端部嵌设在该第三密封槽431中。
该凸出部分43具有倾斜外表面432，该第三密封体70覆盖在该倾斜外表面432上。
通过将该第三密封体70两端部嵌设在该第三密封槽431中的同时将该第三密封体70的两端部覆盖在该倾斜外表面432上的结构设计能够进一步提升该第三密封体70的密封效果。
在具体实施的时候，该第三密封体70由若干密封层组成。
在包裹该第三密封体70的时候，首先包裹最内层密封层而后烘烤，而后再包裹另外一层密封层而后烘烤，如此循环往复完成包裹该第三密封体70的步骤。
该第三密封体70由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体70的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
值得注意的是，在具体实施的时候在第三步中，可以先在该管体10内腔中填充填充物，而后再进行抽真空处理。
Claims (9)
1.一种真空熔断器，其包括管体、熔断体、内帽以及外帽，其特征在于：该内帽盖设在该管体两端，该熔断体两端分别连接在盖设在该管体两端的该内帽上，该熔断体整体穿设在该管体中，该外帽盖设在该内帽上，
第一密封体设置在该管体内腔的上下两端部，且借助该管体的内表面与该第一密封体密封形成一真空腔，该熔断体中央主体部分设置在该真空腔中，由该第一密封体对该真空腔形成第一道密封屏障，第二密封体设置在该内帽与该外帽之间，由该第二密封体对该真空腔形成第二道密封屏障，
第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，由该第三密封体对该真空腔形成第三道密封屏障。
2.如权利要求1所述的一种真空熔断器，其特征在于：该内帽包括内帽顶板以及内帽环板，该内帽环板固定连接在该内帽顶板的底部，在该内帽顶板的中央位置开设有通孔，该熔断体端部从该通孔中穿出，并固定电连接在该内帽顶板的顶面上，该内帽顶板盖设在该管体的顶部，该内帽环板包裹在该管体端部的外表面上。
3.如权利要求2所述的一种真空熔断器，其特征在于：该外帽包括外帽顶板以及外帽环板，该外帽环板固定连接在该外帽顶板的底部，该第二密封体固定连接在该外帽顶板的底面上，并且该第二密封体完全封盖住该内帽的该通孔，同时，该第二密封体将该熔断体端部密封压盖在该内帽顶板的顶面上。
4.如权利要求3所述的一种真空熔断器，其特征在于：该第二密封体包括密封板以及密封环，该密封环环设在该密封板的四周，该密封板盖设在该内帽的顶部，该密封环包裹在该内帽顶板与该内帽环板的连接转弯处，
该外帽的该外帽环板包裹在该内帽的该内帽环板上，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面大面积接触，并形成电连接关系。
5.如权利要求4所述的一种真空熔断器，其特征在于：该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面接触位置的高度大于等于2毫米。
6.如权利要求1所述的一种真空熔断器，其特征在于：该外帽环板底部设置有凸出部分，在该凸出部分与该内帽环板底面之间形成第三密封槽，该第三密封体两端部嵌设在该第三密封槽中，该凸出部分具有倾斜外表面，该第三密封体覆盖在该倾斜外表面上。
7.如权利要求1所述的一种真空熔断器，其特征在于：该第一密封体由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体的厚度大于等于1.5毫米，
该第二密封体由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体的厚度在0.2毫米至1毫米之间，
该第三密封体由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
8.一种真空熔断器的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、将内帽盖设在管体的两端，该内帽包括内帽顶板以及内帽环板，该内帽环板固定连接在该内帽顶板的底部，在该内帽顶板的中央位置开设有通孔，该内帽顶板盖设在该管体的顶部，该内帽环板包裹在该管体端部的外表面上，
第二步、通过碰焊工艺将该熔断体端部固定电连接在该内帽顶板的顶面上，该熔断体端部从该通孔中穿出，并固定电连接在该内帽顶板的顶面上，
第三步、在该管体内腔中的一端固定第一密封体，而后对该管体内腔进行抽真空处理，使真空度在6.3X10负二次方以上，之后在该管体内腔中的另外一端固定第一密封体，形成一真空腔，该第一密封体由耐热性在负50摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第一密封体的厚度大于等于1.5毫米，
第四步、外帽包括外帽顶板以及外帽环板，该外帽环板固定连接在该外帽顶板的底部，将第二密封体固定连接在该外帽顶板的底面上，将该外帽压合在该内帽上，使该第二密封体完全封盖住该内帽的该通孔，同时，该第二密封体将该熔断体端部密封压盖在该内帽顶板的顶面上，该第二密封体包括密封板以及密封环，该密封环环设在该密封板的四周，
该外帽的该外帽环板包裹在该内帽的该内帽环板上，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面大面积接触，并形成电连接关系，该外帽环板的内表面与该内帽环板的外表面接触位置的高度大于等于2毫米，该第二密封体由耐热性在负40摄氏度至250摄氏度的密封胶制成，该第二密封体的厚度在0.2毫米至1毫米之间，
第五步、将第三密封体包裹在该外帽与该管体的外表面之间，该外帽环板底部设置有凸出部分，在该凸出部分与该内帽环板底面之间形成第三密封槽，该第三密封体两端部嵌设在该第三密封槽中，该凸出部分具有倾斜外表面，该第三密封体覆盖在该倾斜外表面上，
该第三密封体由耐热性在负40摄氏度至300摄氏度的密封胶制成，该第三密封体的厚度在0.1毫米至0.5毫米之间。
9.如权利要求8所述的一种真空熔断器的生产方法，其特征在于：该第三密封体由若干密封层组成，在包裹该第三密封体的时候，首先包裹最内层密封层而后烘烤，而后再包裹另外一层密封层而后烘烤，如此循环往复完成包裹该第三密封体的步骤。
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