CN106783453A - 可利用风能的熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可利用风能的熔断器，包括：外壳体和内壳体，外壳体通过转轴可旋转地设置于内壳体外部，外壳体表面设有多个叶片，转轴还驱动一设置在外壳体内的风力发电机；第一金属圆盘、第二金属圆盘和熔丝，熔丝一端固定在第一金属圆盘中心，另一端穿过第二金属圆盘中心的通孔与一金属块固定，熔丝呈拉紧状态，以使金属块与第二金属圆盘的下表面紧贴，金属块底部竖直连接有一指示杆，内壳体底部位于指示杆正下方的位置设有一能使指示杆穿过的开孔；其中，内壳体内顶部与第一金属圆盘之间的位置设有一风扇和一电热丝。本发明将接电部位封闭在内壳体内部，避免其锈蚀和受到风、雨、冰、霜、雪的干扰，且所有电气元件均可由自身风能发电支持。

Description

可利用风能的熔断器

技术领域

本发明涉及配电设备技术相关领域。更具体地说，本发明涉及一种可利用风能的熔断器。

背景技术

熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种设备。目前国内配电线路使用的熔断器大多为非封闭式熔断器。这种设备具有结构简单的优点。但是由于动静触头、连接端子等带电部位均处于裸露状态，容易出现锈蚀损坏，而且容易发生树枝、铁丝、小动物等异物的搭接放电。更严重地是，在风、雨、冰、霜、雪天气，暴露的接电部位容易短路或发生接地事故，而且弹簧的性能下降，造成熔管自动跌落。风能是一种取之不尽用之不竭的能源，而熔断器一般设置在户外，如果利用风能来支持熔断器内的电子元件，将会使熔断器的性能更加优越。因此，亟需设计一种封闭的、不受气候变化影响的、且能利用风能的跌落式熔断器。

发明内容

本发明还有一个目的是提供一种可利用风能的熔断器，其将接电部位封闭在内壳体内部，避免其锈蚀和受到风、雨、冰、霜、雪的干扰，并能在熔丝熔断后自动发出声光信息，以及时提醒检修人员，且熔断器内的所有电气元件均可由风能发电支持。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种可利用风能的熔断器，包括：

外壳体和内壳体，其均为竖直设置的中空圆柱状结构，所述内壳体顶部设有一转轴，所述外壳体通过所述转轴可旋转地设置于所述内壳体外部，所述外壳体表面设有多个叶片，所述转轴还驱动一设置在所述外壳体内的风力发电机，所述风力发电机电连接至设置于所述外壳体内部的蓄电池；

第一金属圆盘、第二金属圆盘和熔丝，所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘平行间隔设置于所述内壳体内部，所述内壳体的侧壁上与所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘对应的位置分别开设有第一接线口和第二接线口，用于通过接线将所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘接入工作电路，所述熔丝一端固定在所述第一金属圆盘中心，另一端穿过所述第二金属圆盘中心的通孔与一金属块固定，所述熔丝呈拉紧状态，以使所述金属块与所述第二金属圆盘的下表面紧贴，所述金属块底部竖直连接有一指示杆，所述内壳体底部位于所述指示杆正下方的位置设有一能使所述指示杆穿过的开孔；

其中，所述内壳体内顶部与所述第一金属圆盘之间的位置设有一风扇和一电热丝，所述风扇和所述电热丝均电连接至所述蓄电池，所述电热丝位于所述风扇的出风方向上，所述第一金属圆盘上绕中心环设有多组第一出风孔，每组第一出风孔的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体的侧壁，由中心向四周，各组第一出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大；

其中，所述第二金属圆盘上绕中心环设有多组第二出风孔，且每个第二出风孔不与任一第一出风孔的位置上下对应，每组第二出风孔的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体的侧壁，由中心向四周，各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，还包括：

闪烁灯和扬声器，其均设置在所述外壳体顶部；

红外传感器，其设置在所述内壳体内，用于在所述感测到所述金属块下滑后发出感应信号；

控制器，其用于在收到所述红外传感器的感应信号后使所述闪烁灯闪烁，并使所述扬声器发声。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，还包括：

温度传感器，其设置于所述内壳体内，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号，当温度传感器检测到所述内壳体内部的温度高于第一预设值，所述控制器使风扇开启，当温度传感器检测到所述内壳体内部的温度低于第二预设值时，所述控制器使风扇和电热丝同时开启。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，所述指示杆表面设有反光层。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，所述叶片呈螺旋状绕设在所述外壳体表面，每个叶片形成一个完整螺旋，所述叶片的宽度与所述外壳体的半径相等。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，各组第一出风孔的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为45°；各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为60°。

优选的是，所述的可利用风能的熔断器，所述内壳体的下端与所述外壳体的下端在同一水平面上，所述内壳体的下端水平延伸出一环形延伸部，所述环形延伸部可遮盖所述内壳体与所述外壳体间的缝隙。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明的熔断器将接电部位，如第一金属圆盘、第二金属圆盘和熔丝，封闭在内壳体内部，使这些接电部位不会发生因锈蚀或者受到风、雨、冰、霜、雪天气的干扰而出现误跌落现象，也不会使这些接电部位因为树枝、铁丝、小动物等异物的搭接而放电。

(2)本发明的内壳体内部具有风扇和电热丝，可以根据需要对内壳体内部进行散热和加热，避免接电部位因为过热或过冷而损坏，进而使跌落式熔断器失去切断电路的功能。

(3)本发明根据指示杆是否伸出内壳体，可以很清楚地显示熔丝是否已经熔断，方便维修人员维修。

(4)本发明利用外壳体及叶片旋转将风能转化为电能，为风扇、电热丝、扬声器、闪烁灯、温度传感器等元件供电，不需要定期更换电池，非常方便。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的可利用风能的熔断器的结构示意图；

图2为本发明的叶片的结构示意图；

图3为本发明的第一金属圆盘的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～3所示，本发明提供一种可利用风能的熔断器，包括：

外壳体1和内壳体2，其均为竖直设置的中空圆柱状结构，所述内壳体2顶部设有一转轴，所述外壳体1通过所述转轴可旋转地设置于所述内壳体2外部，所述外壳体1表面设有多个叶片11，所述转轴还驱动一设置在所述外壳体1内的风力发电机12，所述风力发电机12电连接至设置于所述外壳体1内部的蓄电池；

第一金属圆盘3、第二金属圆盘4和熔丝5，所述第一金属圆盘3和所述第二金属圆盘4平行间隔设置于所述内壳体2内部，所述内壳体2的侧壁上与所述第一金属圆盘3和所述第二金属圆盘4对应的位置分别开设有第一接线口和第二接线口，用于通过接线将所述第一金属圆盘3和所述第二金属圆盘4接入工作电路，所述熔丝5一端固定在所述第一金属圆盘3中心，另一端穿过所述第二金属圆盘4中心的通孔与一金属块6固定，所述熔丝5呈拉紧状态，以使所述金属块6与所述第二金属圆盘4的下表面紧贴，所述金属块6底部竖直连接有一指示杆61，所述内壳体2底部位于所述指示杆61正下方的位置设有一能使所述指示杆61穿过的开孔；

其中，所述内壳体2内顶部与所述第一金属圆盘3之间的位置设有一风扇21和一电热丝22，所述风扇21和所述电热丝22均电连接至所述蓄电池，所述电热丝22位于所述风扇21的出风方向上，所述第一金属圆盘3上绕中心环设有多组第一出风孔31，每组第一出风孔31的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体2的侧壁，由中心向四周，各组第一出风孔31的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大；

其中，所述第二金属圆盘4上绕中心环设有多组第二出风孔，且每个第二出风孔不与任一第一出风孔31的位置上下对应，每组第二出风孔的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体2的侧壁，由中心向四周，各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大。

在上述技术方案中，外壳体1通过设在内壳体2顶部的转轴可以在内壳体2外部旋转，外壳体1上设置叶片11，在风力作用下，叶片11带动外壳体1转动，进而驱动风力发电机12发电，风力发电机12的结构与现有技术中的风力发电机12相同。风力发电机12产生的电能会进一步储存到蓄电池内。当然，外壳体1还具有保护内壳体2的作用，避免内壳体2直接与外界接触，减少熔丝5出现故障的可能。

第一金属圆盘3和第二金属圆盘4相当于现有跌落式熔断器的静触头，分别用于与工作电路的两个接头连接，熔丝5为现有技术中的常用熔丝5，熔丝5一端与第一金属圆盘3电连接，另一端与一金属块6电连接，金属块6具有一定的重量，向下拉紧熔丝5，金属块6的表面与第二金属圆盘4紧贴。当熔丝5未熔断时，金属块6与第二金属圆盘4紧贴，保证第一金属圆盘3和第二金属圆盘4之间可以电导通，进而使工作电路电导通，当熔丝5熔断后，金属块6失去熔丝5的拉力，向下跌落，并与第二金属圆盘4脱离，使得工作电路被切断。为了提升熔丝5熔断的辨识度，金属块6下部还连有一指示杆61，指示杆61位于内壳体2底部开孔的正上方，并可以穿过该开孔，当熔丝5熔断后，金属块6的重力使将指示杆61穿过该开孔，这样，熔丝5已熔断的熔断器的指示杆61是伸出内壳体2的，可以很容易被维修人员发现，不用维修人员对跌落式熔断器逐个排查。为了使本申请更适于冰、雪、霜天气，在内壳体2上部设置风扇21和电热丝22，以产生热空气对内壳体2内部进行升温，防止内壳体2外部结冰或积雪，并防止接电部位结冰或结霜，而使本申请不能工作。为了使风扇21和电热丝22对内壳体2内部和表面更加均匀地加热，在第一金属圆盘3上设置多组第一出风孔31，每组第一出风孔31均呈一个环形分布，各组第一出风孔31的间距相等，并且每组第一出风孔31的每一个出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角均相等，例如，图3示出了三组第一出风孔31，并且三组出风孔的间距相等。第一出风孔31的出风方向均朝向内壳体2的侧壁，这样，热空气会向内壳体2的侧壁移动，而且由第一金属圆盘3的中心到四周，第一出风孔31与竖直向下方向的夹角依次增大，第二出风孔在第二金属圆盘4的设置方式与此类似，只是第二出风孔与第一出风孔31的位置上下不对应。通过这样的设置，相比于将第一出风孔31和第二出风孔的出风方向均设置为竖直向下，热风可以更均匀地由内壳体2上部向内壳体2下部移动，又可以使热风在靠近内壳体2的侧壁作用时间更长，不至于集中在靠近熔丝5的部位而损害熔丝5。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，还包括：

闪烁灯7和扬声器8，其均设置在所述外壳体1顶部；

红外传感器，其设置在所述内壳体2内，用于在所述感测到所述金属块6下滑后发出感应信号；

控制器，其用于在收到所述红外传感器的感应信号后使所述闪烁灯7闪烁，并使所述扬声器8发声。这里，为了进一步提高熔丝5熔断的辨识度，在外壳体1顶部设置闪烁灯7和扬声器8，并均由蓄电池供电，内壳体2内部还具有一红外传感器，用于检测金属滑块的位置，当红外传感器检测到金属块6不在最初位置时，即使闪烁等闪烁，并使扬声器8发声，使得本熔断器更容易被维修人员得知已熔断，也使得本发明可以很方便地在夜晚使用。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，还包括：

温度传感器，其设置于所述内壳体2内，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号，当温度传感器检测到所述内壳体2内部的温度高于第一预设值，所述控制器使风扇21开启，当温度传感器检测到所述内壳体2内部的温度低于第二预设值时，所述控制器使风扇21和电热丝22同时开启。

这里，提供了一种为本发明进行升温和降温的技术方案，当温度高于第一预设值时，则开启风扇21进行散热，当温度低于第二预设值时，则开启风扇21和电热丝22对内壳体2内部进行升温，防止内壳体2外部积雪或内部结冰结霜，例如第一预设值为50℃，第二预设值为-1℃。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，所述指示杆61表面设有反光层。反光层提高了指示杆61的辨识度，使维修人员从远处即可判断指示板的高度，进而判断熔丝5是否熔断。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，如图2所示，所述叶片11呈螺旋状绕设在所述外壳体1表面，每个叶片11形成一个完整螺旋，所述叶片11的宽度与所述外壳体1的半径相等。这里提供了叶片11的一种优选的形状，即呈螺旋状，每个叶片11均绕转轴一周，并且叶片11的宽度为外壳体1的半径，这样在保证叶片11能够带动风力发电机12发电的同时，降低本发明受到的过大的风压而损坏，当叶片11的宽度超过外壳体1的半径时，叶片11受到的风压也明显增大，当叶片11的宽度小于外壳体1的半径时，则风能的利用率过低。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，各组第一出风孔31的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为45°；各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为60°。这里，提供了第一出风孔31和第二出风孔的优选设置方式，在该设置方式下，热风在对内壳体2的侧壁和内部有更好的、更均匀的加热效果的同时，又不至于使熔丝5的部位过热。

在另一种实施例中，所述的可利用风能的熔断器，所述内壳体2的下端与所述外壳体1的下端在同一水平面上，所述内壳体2的下端水平延伸出一环形延伸部，所述环形延伸部可遮盖所述内壳体2与所述外壳体1间的缝隙。这里，提供了内壳体2和外壳体1的一种优选的设置方式，即在内壳体2和外壳体1下端的缝隙位置设置遮挡部件，防止杂物进入内壳体2与外壳体1之间的间隙而导致外壳体1无法旋转。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种可利用风能的熔断器，其特征在于，包括：

外壳体和内壳体，其均为竖直设置的中空圆柱状结构，所述内壳体顶部设有一转轴，所述外壳体通过所述转轴可旋转地设置于所述内壳体外部，所述外壳体表面设有多个叶片，所述转轴还驱动一设置在所述外壳体内的风力发电机，所述风力发电机电连接至设置于所述外壳体内部的蓄电池；

第一金属圆盘、第二金属圆盘和熔丝，所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘平行间隔设置于所述内壳体内部，所述内壳体的侧壁上与所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘对应的位置分别开设有第一接线口和第二接线口，用于通过接线将所述第一金属圆盘和所述第二金属圆盘接入工作电路，所述熔丝一端固定在所述第一金属圆盘中心，另一端穿过所述第二金属圆盘中心的通孔与一金属块固定，所述熔丝呈拉紧状态，以使所述金属块与所述第二金属圆盘的下表面紧贴，所述金属块底部竖直连接有一指示杆，所述内壳体底部位于所述指示杆正下方的位置设有一能使所述指示杆穿过的开孔；

其中，所述内壳体内顶部与所述第一金属圆盘之间的位置设有一风扇和一电热丝，所述风扇和所述电热丝均电连接至所述蓄电池，所述电热丝位于所述风扇的出风方向上，所述第一金属圆盘上绕中心环设有多组第一出风孔，每组第一出风孔的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体的侧壁，由中心向四周，各组第一出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大；

其中，所述第二金属圆盘上绕中心环设有多组第二出风孔，且每个第二出风孔不与任一第一出风孔的位置上下对应，每组第二出风孔的出风方向均与竖直向下方向呈一定角度，且均朝向所述内壳体的侧壁，由中心向四周，各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向的夹角依次增大。

2.如权利要求1所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，还包括：

闪烁灯和扬声器，其均设置在所述外壳体顶部；

红外传感器，其设置在所述内壳体内，用于在所述感测到所述金属块下滑后发出感应信号；

控制器，其用于在收到所述红外传感器的感应信号后使所述闪烁灯闪烁，并使所述扬声器发声。

3.如权利要求2所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，还包括：

温度传感器，其设置于所述内壳体内，所述温度传感器还与所述控制器连接，并实时向所述控制器发送温度信号，当温度传感器检测到所述内壳体内部的温度高于第一预设值，所述控制器使风扇开启，当温度传感器检测到所述内壳体内部的温度低于第二预设值时，所述控制器使风扇和电热丝同时开启。

4.如权利要求1所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，所述指示杆表面设有反光层。

5.如权利要求1所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，所述叶片呈螺旋状绕设在所述外壳体表面，每个叶片形成一个完整螺旋，所述叶片的宽度与所述外壳体的半径相等。

6.如权利要求1所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，各组第一出风孔的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为45°；各组第二出风孔的出风方向与竖直向下方向最大的夹角为75°，最小的夹角为60°。

7.如权利要求1所述的可利用风能的熔断器，其特征在于，所述内壳体的下端与所述外壳体的下端在同一水平面上，所述内壳体的下端水平延伸出一环形延伸部，所述环形延伸部可遮盖所述内壳体与所述外壳体间的缝隙。