CN103531367B - 电子开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子开关。所述电子开关包括：固定触点；活动触点，其与所述固定触点接触或分离；以及致动单元，其用于移动所述活动触点以便允许所述活动触点与所述固定触点接触或分离，其中，在所述固定触点和所述活动触点中的至少一个触点中形成有至少一个进气空间，在所述固定触点和所述活动触点彼此进行接触时，注入所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中的气体流入所述至少一个进气空间中，并且在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时，所述至少一个进气空间中的气体被排放至所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间。

Description

电子开关
技术领域
本公开涉及一种电子开关。
背景技术
电子开关是一种用于供应或切断电流的电接触切换装置，并且安装在各种工业设备、机器或车辆中。这样的电子开关包括：有选择地彼此进行接触的固定触点和活动触点；以及电致动器，其用于根据电信号驱动活动触点以允许固定触点和活动触点彼此进行接触或者彼此分离。
如本领域通常所知的，电致动器包括：线圈，其用于产生电磁力；固定铁心，其固定在线圈中；活动铁心，其可以靠近固定铁心或远离固定铁心而移动；活动杆，其与活动铁心的移动共同移动并且活动触点固定到活动杆；以及复位弹簧，其用于施加弹力到活动铁心以便允许活动铁心远离固定铁心而移动。
在这种情况下，如果将电力施加至线圈，则由线圈产生磁场并且通过弗莱明左手定则，活动铁心在克服复位弹簧的弹力的同时朝向固定铁心移动。因此，活动杆在与活动铁心相同的方向上移动，使得活动触点与固定触点进行接触。
相反，如果切断施加至线圈的电力，则活动铁心由于复位弹簧的弹力而远离固定铁心移动。因此，活动杆在与活动铁心相同的方向上移动，使得活动触点与固定触点分离。
根据上述现有技术，活动触点仅仅通过复位弹簧的弹力而与固定触点分离。因此，因为活动触点未与固定触点快速地分离，所以在固定触点和活动触点彼此分离时产生具有高温的电弧，使得可能损坏固定触点和/或活动触点。
发明内容
本公开提供了一种固定触点和活动触点能够更快速地彼此分离的电子开关。
根据一个实施例，提供了一种电子开关，包括：固定触点；活动触点，其与所述固定触点接触或分离；以及致动单元，其用于移动所述活动触点以便允许所述活动触点与所述固定触点接触或分离，其中，在所述固定触点和所述活动触点中的至少一个触点中形成有至少一个进气空间，在所述固定触点和所述活动触点彼此进行接触时，注入所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中的气体流入所述至少一个进气空间中，并且在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时，所述至少一个进气空间中的气体被排放至所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间。
可以通过使所述固定触点或所述活动触点的一部分向下凹入来形成所述进气空间。
所述进气空间可以围绕所述固定触点或所述活动触点的一个表面的中心而对称地布置。
所述进气空间可以置于所述固定触点的面向所述活动触点的一个表面上。
气体可以通过所述活动触点移动到与所述固定触点接触而流入所述进气空间。
流入到所述进气空间中的气体被在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时产生的电弧所加热，使得所述进气空间的内部压力可以升高并且流入到所述进气空间中的气体可以被排放到所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中。
所述固定触点的面向所述活动触点的一个表面可以与所述活动触点的面向所述固定触点的一个表面进行面接触。
根据实施例，电子开关包括形成在所述固定触点中的进气空间，因而通过气体排放到进气空间的外部，活动触点能够与固定触点分离。因此，可以使得由在活动触点与固定触点正分离时产生的电弧所造成的固定触点和/或活动触点的损坏最小化，使得能够提高产品的耐用性和操作可靠性。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的电子开关的纵向剖视图；
图2是示出根据第一实施例的固定触点的立体图；
图3至图5是示出根据第一实施例的电子开关的断开操作的状态的视图；以及
图6是示出包含在根据第二实施例的电子开关中的固定触点的立体图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述根据第一实施例的电子开关。
图1是示出根据第一实施例的电子开关的纵向剖视图。图2是示出包含在第一实施例中的固定触点的立体图。
参照图1，电子开关100可以放置在壳体110中的最外处。电子开关100可以形成为多面体的形状并且具有空心和开口的下表面。用于与密封板137（将在下文描述）连接的密封罩111设置在壳体110的下端处。
同时，将灭弧气体注入壳体110中。例如，氢气（H2）和氮气（N2）可以以大约9：1的比例注入壳体110中。
固定触点120安装在壳体110中。固定触点120在穿过壳体110的顶面的同时而安装，使得固定触点120的至少一部分被放置在壳体110中。
在本实施例中，进气空间121形成在固定触点120中。进气空间121可以形成在固定触点120的一个表面上、活动触点140（将在下文描述）的一个表面上或者形成在固定触点120和活动触点140上。然而，作为一个示例，将在本实施例中描述进气空间121形成在固定触点120的一个表面上的情况。固定触点120的一部分凹入从而形成进气空间121。更详细地，固定触点120的面向活动触点140的一个表面在固定触点120的内部凹入，从而形成进气空间121。进气空间121的入口123置于固定触点120的与活动触点140进行接触的下表面上。在活动触点140与固定触点120进行接触时气体流入进气空间121。
进一步，线圈组件130安装在壳体110中。线圈组件130包括线圈131、卷线轴133以及磁轭（yoke）135。线圈131围绕卷线轴133的外表面缠绕，卷线轴133形成为柱状并且具有空心。在将电流施加至线圈131时，线圈131产生电磁场。磁轭135具有围绕卷线轴133和线圈131的多面体形状。
同时，密封板137安装在磁轭135的顶面上。密封板137充分地密封磁轭135的开口的顶面。
柱体139通过贯穿磁轭135而延伸。柱体139可以形成为中空的柱状并且可以沿纵向放置。柱体139的顶面可以是开口的并且柱体139的顶端可以与密封板137的下表面接触。
活动触点140可移动地安装在壳体110中。活动触点140与固定触点120接触或分离。活动触点140的面向固定触点120的一个表面能够与固定触点120的面向活动触点140的一个表面进行面接触。如果活动触点140与固定触点120接触，则电子开关100被接通使得电力供应至负载。如果活动触点140与固定触点120分离，则电子开关100被断开使得电力被切断。
在本实施例中，活动触点140允许进气空间121的入口123有选择地打开或关闭。换言之，在固定触点120与活动触点140接触的状态下，活动触点140允许进气空间121的入口123关闭。如果活动触点140与固定触点120分隔开，则活动触点140允许进气空间121的入口123打开。
同时，活动触点140通过致动单元150而移动，使得活动触点140与固定触点120接触或分隔开。致动单元150包括：固定铁心151，其固定在柱体139中；活动铁心153，其可移动地安装在柱体139中；复位弹簧155，其提供弹力至活动铁心153；以及活动轴157，其与活动铁心153一起移动。
更详细地，固定铁心151固定在柱体139中的上部。固定铁心151的下端与柱体139的下端分隔开了预定的距离。
活动铁心153放置在柱体139中，活动铁心153对应于固定铁心151的下部。由于从线圈131产生的电磁场，活动铁心153靠近固定铁心151移动。
复位弹簧155施加弹力至活动铁心153使得活动铁心153在与固定铁心151分隔开的方向上移动。例如，线圈弹簧可以用作复位弹簧155。线圈弹簧放置在固定铁心151与活动铁心153之间并且具有被固定铁心151和活动铁心153支承的两端。
进一步，接触弹簧（wipespring）160的弹力提供至活动铁心153。接触弹簧160提供接触压力至活动铁心153从而使得活动铁心153与固定触点120的接触状态被保持。
下文中，将参照附图详细地描述根据第一实施例的电子开关。
图3至图5是示出根据第一实施例的电子开关的断开操作的状态的视图。
首先，在电子开关100被接通时，电力供应至线圈131。因此，从线圈131产生磁场并且通过弗莱明左手定则，活动铁心153在克服复位弹簧155的弹力的同时而朝向固定铁心151移动。如图3所示，随着活动铁心153移动，活动触点140朝向固定触点120移动。因此，在活动触点140移动到与固定触点120接触时，储存在壳体110中的气体流入进气空间121中。如图4所示，如果固定触点120和活动触点140彼此接触，则进气空间121的入口123被活动触点140关闭。
接下来，如果电子开关100被断开，则供应至线圈131的电力被切断。因此，由于复位弹簧155的弹力，活动铁心153在该方向上移动使得活动铁心153与固定铁心151分隔开。如图5所示，随着活动铁心153移动，活动触点140与固定触点120分隔开。
同时，在固定触点120与活动触点140彼此分离时，产生具有高温的电弧。然后，贮存在进气空间121中的气体被电弧充分加热。因此，随着流入进气空间121的气体增大，进气空间121的内部压力升高。
在这种情况下，在活动触点140移动到与固定触点120分隔开时，进气空间121的入口123打开。如上所述，因为进气空间121的内部具有相对高的压力，所以如果进气空间121的入口123被打开，则进气空间121中的气体被排放到外部。因此，因为活动触点140被从进气空间121的内部排放到进气空间121的外部的气体推压，所以活动触点140可以快速地并且充分地与固定触点120分离。
下文中，将参照附图更加详细地描述根据第二实施例的电子开关。
图6是示出根据第二实施例的电子开关的固定触点的立体图。与根据第一实施例在图1至图4中所使用的附图标记相同的附图标记分配给与根据第一实施例在图1至图4中所使用的部分相同的部分，并且省略详细地描述。
参照图6，根据本实施例，多个进气空间221设置在固定触点220中。进气空间221的入口223置于固定触点220的一个表面处。实质上，入口223置于固定触点220的与活动触点140接触的一个表面处。进气空间221相对于固定触点220的截面的中心对称地布置。实质上，进气空间221相对于固定触点220的与活动触点140接触的一个表面的中心而对称地布置。这是用于通过将气体从进气空间221的内部排放到外部而将大致上均匀的外力施加在活动触点140的整个区域上。因此，根据本实施例，在将固定触点220和活动触点140彼此分离的过程中，两个触点的接触部分能够完全地且均匀地彼此分离。
尽管已经参照多个其示例性实施例描述了多个实施例，但是应当理解的是，本领域的技术人员能够设想出将落在本公开的原理的精神和范围内的许多其他修改和实施例。尤其是，可以在本公开、附图和所附权利要求书的范围内对主题组合布置的组成部件和/或布置方式进行各种变型和修改。除了对组成部件和/或布置方式的变型和修改之外，对本领域的技术人员而言替代使用也将是显而易见的。

Claims (6)

1.一种电子开关，包括：
固定触点；
活动触点，其与所述固定触点接触或分离；以及
致动单元，其用于移动所述活动触点以便允许所述活动触点与所述固定触点接触或分离，
其中，在所述固定触点和所述活动触点中的至少一个触点中形成有至少一个进气空间，在所述固定触点和所述活动触点彼此进行接触时，注入所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中的气体流入所述至少一个进气空间中，并且在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时，所述至少一个进气空间中的气体被排放至所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间，其中通过使所述固定触点或所述活动触点的一部分向下凹入而不贯穿所述固定触点或所述活动触点来形成所述进气空间。
2.根据权利要求1所述的电子开关，其中所述进气空间围绕所述固定触点或所述活动触点的一个表面的中心而对称地布置。
3.根据权利要求1所述的电子开关，其中所述进气空间置于所述固定触点的面向所述活动触点的一个表面上。
4.根据权利要求3所述的电子开关，其中所述气体通过所述活动触点移动到与所述固定触点接触而流入所述进气空间。
5.根据权利要求1所述的电子开关，其中流入到所述进气空间中的气体被在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时产生的电弧所加热，使得所述进气空间的内部压力升高并且流入到所述进气空间中的气体被排放到所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中。
6.根据权利要求1所述的电子开关，其中所述固定触点的面向所述活动触点的一个表面与所述活动触点的面向所述固定触点的一个表面进行面接触。
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