CN111247613B - 热敏颗粒型温度熔断器 - Google Patents
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Abstract
本发明的热敏颗粒型温度熔断器(10)包括:导电性的外围壳体(11),其在第1端部具有开口部;热敏装置,其收纳在外围壳体的内部,并在规定温度下进行热响应;第1引脚(14),其在与外围壳体电绝缘地安装于外围壳体的开口部,并具有固定触点(13);第2引脚(15),其连接至外围壳体的第2端部;可动触点(16),其收纳于外围壳体,被热敏装置所按压以使得与固定触点相抵接;以及弱压缩弹簧(17),其收纳于外围壳体,在使可动触点从固定触点分离的方向上按压可动触点。热敏装置具有:筒状壳体(100),其至少在第1引脚侧具有开口端;热敏材料(101),其收纳于筒状壳体并在规定的动作温度下熔融;以及强压缩弹簧(102),其按压热敏材料以使固定触点(13)与可动触点(16)接触。
Description
技术领域
本公开涉及检测电气设备等的过热并切断电路的热敏颗粒型温度熔断器。
背景技术
在家用电气产品、工业用电气设备和工业用电子设备中使用温度熔断器。温度熔断器是感测设备的温度并且在异常过热时迅速切断电路的保护部件。温度熔断器搭载于例如家电产品、移动设备、通信设备、办公设备、车载设备、AC适配器、充电器、电动机、电池等产品。
一般情况下,存在额定电流值大约为0.5A左右到1.5A左右的各种种类的温度熔断器。特别地,热敏颗粒型温度熔断器适合使用于6A以上的高额定电流用。作为热敏颗粒型温度熔断器之一,例如存在专利文献1(日本专利特开平01-154422号公报)所示的热敏颗粒型温度熔断器。
专利文献1所示的热敏颗粒型温度熔断器包括:在内部具有中空部的筒状的金属壳体(以下,称为外围壳体);第1引脚和第2引脚,该第1引脚和第2引脚分别配置于该外围壳体的一个端部和另一端部;热敏颗粒,该热敏颗粒配置成与第2引脚相接;以及可动触点,该可动触点经由该温度颗粒与第1引脚相抵接,并始终在分离方向上被施加作用力。当所搭载的电气设备的温度在规定温度以上时,热敏颗粒熔融或软化。由此,可动触点因作用力而从第1引脚分离,由此电路被切断。
热敏颗粒型温度熔断器与电气设备串联连接,经由热敏颗粒型温度熔断器对电气设备进行供配电。热敏颗粒型温度熔断器配置于期望检测电气设备的异常温度上升的部位。
热敏颗粒在平常温度下是固体,此时可动触点通过作用力被按压至第1引脚的端部并与第1引脚的端部相接触。因此,第1引脚-可动触点-外围壳体-第2引脚被保持为导通状态。若因电气设备的短路等异常通电而导致设置部位的温度上升至热敏颗粒型温度熔断器的动作温度,则热敏颗粒熔融。当热敏颗粒熔融时,将可动触点按压至第1引脚的端部并使其与第1引脚的端部相接触的作用力减少并释放。当作用力减少时,可动触点从第1引脚的端部分离,第1引脚与第2引脚之间成为非导通状态。由此,向电气设备的供配电被停止,阻止了电气设备的温度上升,从而能防止电气设备的过热损伤或由此引起的起火等事故于未然。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平01-154422号公报
专利文献2:日本专利特开2005-158681号公报
专利文献3:日本专利特开2003-147461号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述热敏颗粒型温度熔断器例如如专利文献2(日本专利特开2005-158681号公报)所记载的那样,对于热敏材料,主要利用有机材料的熔点或变形温度,并且使用了将其加工为颗粒形状的热敏材料。另一方面,例如在专利文献3(日本专利特开2003-147461号公报)中,记载了使用无机材料来作为热敏材料的可熔合金型温度熔断器。使用焊料等导电性金属来作为无机材料的热敏材料。当将其使用于具有筒状的金属制外围壳体的热敏颗粒型温度熔断器时,由于热敏材料进行动作后在金属制外围壳体内流动而妨碍触点分离,因此无法使用。
本公开的目的在于提供一种可靠性优异的热敏颗粒型温度熔断器。
解决技术问题所采用的技术方案
根据基于本公开的热敏颗粒型温度熔断器,其包括:导电性的外围壳体,该导电性的外围壳体在第1端部具有开口部;热敏装置,该热敏装置收纳在所述外围壳体的内部,并且在规定温度下进行热响应;第1引脚,该第1引脚与所述外围壳体电绝缘地安装于所述外围壳体的所述开口部,并具有固定触点;第2引脚,该第2引脚连接至所述外围壳体的第2端部;可动触点,该可动触点收纳于所述外围壳体,被所述热敏装置所按压以使得与所述固定触点相抵接;以及弱压缩弹簧,该弱压缩弹簧收纳于所述外围壳体,在使所述可动触点从所述固定触点分离的方向上按压所述可动触点。所述热敏装置具有:筒状壳体,该筒状壳体具有开口端;热敏材料,该热敏材料收纳于所述筒状壳体并在规定的动作温度下熔融;以及强压缩弹簧,该强压缩弹簧按压所述热敏材料,以使所述固定触点与所述可动触点接触。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,可以将所述热敏装置的所述开口端配置在所述第1引脚一侧,
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,也可以将所述热敏装置的所述开口端配置在所述第2引脚一侧。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述热敏装置可以在所述筒状壳体的所述开口端侧具有盖体。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述热敏材料可以由导电性的金属材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,可以在所述热敏材料与所述强压缩弹簧之间设置推板。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以在与所述热敏材料的抵接面具有突起。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以在与所述强压缩弹簧的抵接面具有突起。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体可以设置为被所述热敏材料与所述强压缩弹簧所夹住。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体可以在与所述强压缩弹簧的抵接面具有突起。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体中,至少与所述筒状壳体的接触部分可以由弹性材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述弹性材料可以由高分子材料或者金属材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体也可以由无机化学材料与高分子材料的复合材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体也可以由金属材料与高分子材料的复合材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体中,至少与所述筒状壳体的接触部分可以进行嵌入成形。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体中,至少与所述筒状壳体的接触部分可以被弹性涂覆。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体可以是盘状或者罩状。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体至少在动作后将所述筒状壳体的所述开口端封闭。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体或所述筒状壳体可以由不容易被熔融后的所述热敏材料润湿的材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体或所述筒状壳体可以由不与所述热敏材料进行反应或难以与所述热敏材料进行反应的材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体或所述筒状壳体可以由非磁性或弱磁性的材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体或所述筒状壳体可以由高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍或者铬构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述盖体或所述筒状壳体中,至少与所述热敏材料接触的部分可以由高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍或者铬构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述热敏材料可以由67In-32.4Sn-0.6Cu合金、56.5Bi-41.9Sn-1In-0.6Cu合金、57Bi-43Sn合金、52Bi-43Sn-5Sb合金、91.2Sn-8.8Zn合金、92.5Sn-4In-3Ag-0.5Bi合金、96.5Sn-3.5Ag合金、99.8Sn-0.2Cu合金、95Sn-5Sb合金、90Pb-10Sb合金、99.3Bi-0.5Ag-0.2Cu合金、97Bi-3Ag合金、88.6Pb-9.5In-1Sn-0.9Ag合金、98Pb-1.8Ag-0.2Sn合金、93Zn-4Al-3Mg合金、95Zn-5Al合金中的任意1种合金材料或纯锡材料构成。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述热敏材料可以具有圆锥形或截锥形的形状。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述热敏材料中,圆锥或截锥的上部可以嵌入至所述强压缩弹簧的孔。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述强压缩弹簧可以构成为当将所述筒状壳体的内径设为1时,其外径为0.90~0.97的范围。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以设为对熔解后的所述热敏材料的流动方向、喷出量和喷出位置中的至少任一个进行控制。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以设置有至少1个流通孔。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板也可具有多边形、星形和花形中的任意一个形状。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以至少在外周部设置有缺口部。
在所述热敏颗粒型温度熔断器中,所述推板可以将边角设为圆形,以使得不容易卡在所述筒状壳体中。
技术效果
根据本公开的一个实施方式,能在熔断器动作时可靠地切断通电。
附图说明
图1表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器10,(a)为动作前的剖视图,(b)为动作后的剖视图。在(b)中省略了热敏材料。
图2表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器20,(a)为动作前的剖视图,(b)为动作后的剖视图。在(b)中省略了热敏材料。
图3表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器30,(a)为动作前的剖视图,(b)为动作后的剖视图。
图4是本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的变形例1的剖视图。
图5是本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的变形例2的剖视图。
图6是本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的变形例3的剖视图。
图7表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的变形例4,(a)为动作前的剖视图,(b)为动作后的剖视图。其中,在(b)中省略了热敏材料。
图8表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的变形例5的剖视图。
图9表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的推板,(a)为俯视图,(b)为(a)的IXb-IXb向视剖视图。
图10表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的推板,(a)为俯视图,(b)为(a)的Xb-Xb向视剖视图。
图11表示本公开所涉及的热敏颗粒型温度熔断器的推板,(a)为俯视图,(b)为(a)的XIb-XIb向视剖视图。
具体实施方式
根据本公开的第一观点,热敏颗粒型温度熔断器包括:导电性的筒型的外围壳体,该导电性的筒型的外围壳体在第1端部具有开口部;热敏装置,该热敏装置收纳在外围壳体的内部,并且在规定温度下进行热响应;第1引脚,该第1引脚与外围壳体电绝缘地安装于外围壳体的开口部,并在其内端具有固定触点;第2引脚,该第2引脚连接至外围壳体的第2端部;可动触点,该可动触点收纳于外围壳体,被热敏装置所按压以使得与固定触点相抵接;以及弱压缩弹簧,该弱压缩弹簧收纳于外围壳体,在使可动触点从固定触点分离的方向上按压可动触点。
热敏装置至少具有:筒状壳体;热敏材料,该热敏材料收纳于筒状壳体并在规定的动作温度下熔融;强压缩弹簧,该强压缩弹簧按压热敏材料,以使固定触点与可动触点接触;以及盖体,该盖体设置为被强压缩弹簧与可动触点所夹住。
强压缩弹簧可选择以下任意一种方式:直接按压热敏材料的方式;或者将推板夹在中间来按压热敏材料的方式。在一个优选结构中,至少盖体或筒状壳体(也可以进一步包含推板)可以利用不容易被熔融后的热敏材料润湿的材料(例如,铝、铝合金、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍、铬)来构成至少与热敏材料的接触面,以使得熔融后的热敏材料不漏出到筒状壳体外。
盖体或筒状壳体(也可以进一步包含推板)更优选为是非磁性或弱磁性的,以使得不因周围的磁影响、例如磁约束或电磁感应加热等而与温度熔断器的其它结构构件或温度熔断器以外的周边构件产生相互作用。
当强压缩弹簧和弱压缩弹簧伸长时,如果盖体与筒状壳体正好配合,则可以防止在动作后因与筒状壳体相抵接的盖体被强力压向筒状壳体而导致的盖体的倾斜等问题。
根据本公开的第二观点,包括:导电性的外围壳体,该导电性的外围壳体在一个端部具有开口部;热敏装置,该热敏装置收纳在外围壳体的内部,并且在规定温度下进行热响应;第1引脚,该第1引脚与外围壳体电绝缘地安装于外围壳体的开口部,并在其内端具有固定触点;第2引脚,该第2引脚连接至外围壳体的第2端部;可动触点,该可动触点收纳于外围壳体,被热敏装置所按压以使得与固定触点相抵接;以及弱压缩弹簧,该弱压缩弹簧收纳于外围壳体,在使可动触点从固定触点分离的方向上按压可动触点。
热敏装置至少具有:筒状壳体,该筒状壳体配置为在温度熔断器动作时将开口端推到外围壳体的内端部来进行封闭;热敏材料,该热敏材料收纳于筒状壳体并在规定的动作温度下熔融;以及强压缩弹簧,该强压缩弹簧按压热敏材料,以使固定触点与可动触点接触。
强压缩弹簧可选择以下任意一种方式:直接按压热敏材料的方式;或者将推板夹在中间来按压热敏材料的方式。在一个优选结构中,至少筒状壳体或推板可以利用不容易被熔融后的热敏材料润湿的材料(例如,高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍、铬)构成,以使得熔融后的热敏材料不漏出到筒状壳体外。
此外,筒状壳体或推板更优选为是非磁性或弱磁性的,以使得不因周围的磁影响、例如磁约束或电磁感应加热等而与导致温度熔断器的其它结构构件或温度熔断器以外的周边构件发生相互作用。
根据本公开的第三观点,包括:导电性的外围壳体,该导电性的外围壳体在一个端部具有开口部;热敏装置,该热敏装置收纳在外围壳体的内部,并且在规定温度下进行热响应;第1引脚,该第1引脚与外围壳体电绝缘地安装于外围壳体的开口部,并在其内端具有固定触点;第2引脚,该第2引脚连接至外围壳体的第2端部;可动触点,该可动触点收纳于外围壳体,被热敏装置所按压以使得与固定触点相抵接;以及弱压缩弹簧,该弱压缩弹簧收纳于外围壳体,对可动触点进行按压作用。
热敏装置至少具有:筒状壳体;热敏材料,该热敏材料收纳于壳体并在规定的动作温度下熔融;强压缩弹簧,该强压缩弹簧按压热敏材料,以使固定触点与可动触点接触;以及盖体,该盖体设置为被该热敏材料与强压缩弹簧所夹住。
在更优选的方式中,至少盖体或筒状壳体可以利用不容易被熔融后的热敏材料润湿的材料(例如,不与热敏材料进行反应或难以与热敏材料进行反应的材料)构成,以使得熔融后的热敏材料不漏出到容器外。
进一步地,盖体或筒状壳体更优选为非磁性或弱磁性的,以使得在动作时不与周边构件发生相互作用。并且,当两个压缩弹簧伸长时,如果盖体与筒状壳体正好配合,则可以防止在动作后因与筒状壳体相抵接的盖体被强力压向筒状壳体而导致的盖体的倾斜等问题。
收纳热敏材料的盖体或筒状壳体等由不容易被熔融后的热敏材料润湿的材料所构成,因此,在热敏材料处于熔融状态下时,热敏材料由于自身的表面张力而使表面积最小,并收纳在容器内。此时,由于热敏材料的周围被盖体和筒状壳体的不容易润湿的表面所包围,并与壁面相排斥地被收纳,因此,不会因金属材料的扩展润湿等润湿现象而导致流出到容器外。例如,能利用熔融后的金属材料与包围其周围的壳体壁之间所产生的排斥性或不易润湿的性质来保持在容器内,因此,即使存在细小的缝隙,熔融后的热敏材料也可以收纳在容器内,而不会流到容器外。
因此,在盖体或筒状壳体中,利用不容易被熔融后的热敏材料润湿的材料(高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍、铬等)来构成至少与热敏材料相接触的部分即可。例如,盖体和筒状壳体也可以由对表面进行熔射陶瓷涂覆后的金属材料等无机化学材料与金属材料的复合材料构成。
本公开的热敏材料只要可以在所期望温度下熔融且进行熔融器动作即可,无论什么样的材料都可以,并无特别限定,例如,可利用67In-32.4Sn-0.6Cu合金(熔融温度124℃)、56.5Bi-41.9Sn-1 In-0.6Cu合金(熔融温度137℃)、57Bi-43Sn合金(熔融温度139℃)、52Bi-43Sn-5Sb合金(熔融温度146℃)、91.2Sn-8.8Zn合金(熔融温度198℃)、92.5Sn-4In-3Ag-0.5Bi合金(熔融温度208℃)、96.5Sn-3.5Ag合金(熔融温度222℃)、99.8Sn-0.2Cu合金(熔融温度227℃)、95Sn-5Sb合金(熔融温度242℃)、90Pb-10Sb合金(熔融温度252℃)、99.3Bi-0.5Ag-0.2Cu合金(熔融温度262℃)、97Bi-3Ag合金(熔融温度268℃)、88.6Pb-9.5In-1Sn-0.9Ag合金(熔融温度289℃)、98Pb-1.8Ag-0.2Sn合金(熔融温度310℃)、93Zn-4Al-3Mg合金(熔融温度310℃)、95Zn-5Al合金(熔融温度385℃)[组成比为质量%]中的任一种合金材料或者纯锡材料(熔融温度232℃)的金属热敏材料。这些金属材料由表示出导电性的材料来构成。
如图1所示,本公开所涉及的实施方式1的热敏颗粒型温度熔断器10包括外围壳体11、热敏装置、绝缘管12、第1引脚14、第2引脚15、可动触点16和弱压缩弹簧17。
外围壳体11呈在第1端部具有开口的镀银铜合金制的筒型。热敏装置收纳在外围壳体11的内部,且在222℃下进行热响应。
绝缘管12为陶瓷制,且关闭外围壳体11的开口部。第1引脚14为镀银铜合金制,贯通绝缘管12,并以内侧端为固定触点13。第2引脚15为镀银铜合金制,配置于外围壳体11的第2端部。
可动触点16为银合金制,收纳于外围壳体11,被热敏装置所按压以使得与固定触点13相抵接。弱压缩弹簧17收纳于外围壳体11,在使可动触点16从固定触点13分离的方向上对其进行按压。
热敏装置具有筒状壳体100、热敏材料101、强压缩弹簧102、推板103和盖体104。筒状壳体100为实施了防蚀铝涂层(带阳极氧化覆膜)的铝制,且在一端具有开口。热敏材料101收纳于筒状壳体100,且在222℃的动作温度下熔融。热敏材料101为96.5Sn-3.5Ag合金制。强压缩弹簧102按压热敏材料101,使固定触点13与可动触点16相接触。推板103配置为夹在强压缩弹簧102与热敏材料101之间,且为SUS304不锈钢制。盖体104设置为被强压缩弹簧102与可动触点16所夹住,并在温度熔断器的动作时封闭筒状壳体100的开口部。盖体104为SUS304不锈钢制。
在实施方式1的热敏颗粒型温度熔断器10中,外围壳体11被有机类粘结剂的密封材料1000所密封。有机类粘结剂可使用固化性树脂或合成橡胶。更优选地,有机类粘结剂可使用环氧树脂或硅树脂。在实施方式1中,也可省略推板103。在实施方式1中,壳体100的开口端朝向可动触点16一侧设置。
如图1(b)所示,当热敏材料101熔融时,将可动触点16向固定触点13按压的作用力变弱,从而被弱压缩弹簧17施加作用力,可动触点16与固定触点13分离。盖体104封闭筒状壳体100的开口部,防止熔融的热敏材料101从筒状壳体100流出。
如图2所示,本公开所涉及的实施方式2的热敏颗粒型温度熔断器20包括外围壳体21、热敏装置、绝缘管22、第1引脚24、第2引脚25、可动触点26和弱压缩弹簧27。
外围壳体21呈在第1端部具有开口的镀银铜合金制的筒型。热敏装置设置在外围壳体21的内部,且在241℃下进行热响应。绝缘管22为陶瓷制,且关闭外围壳体21的开口端。
第1引脚24为镀银铜合金制,贯通绝缘管22,并以内侧端为固定触点23。第2引脚25为镀银铜合金制,配置于外围壳体21的第2端部。可动触点26为银合金制,收纳于外围壳体21,被热敏装置所按压以使得与固定触点23相抵接。弱压缩弹簧27收纳于外围壳体21,在使可动触点26从固定触点23分离的方向上对其进行按压。
热敏单元具有筒状壳体200、热敏材料201、强压缩弹簧202和推板203。
筒状壳体200配置为在温度熔断器动作时将其开口端推到外围壳体21的内端部来进行封闭。筒状壳体200为SUS304不锈钢制。热敏材料201收纳于筒状壳体200,且为在241℃的动作温度下熔融的95Sn-5Sb合金制。强压缩弹簧202按压热敏材料201,使固定触点23与可动触点26相接触。推板203设置为夹在强压缩弹簧202与热敏材料201之间,为SUS304不锈钢制。
在实施方式2的热敏颗粒型温度熔断器20中,外围壳体21被有机类粘结剂的密封材料1000所密封。在实施方式2中,可以省略推板203。在实施方式2中,壳体200的开口端设置于第2引脚25一侧。
如图3所示,本公开所涉及的实施方式3的热敏颗粒型温度熔断器30包括外围壳体31、热敏装置、绝缘管32、第1引脚34、第2引脚35、可动触点36和弱压缩弹簧37。
外围壳体31呈在第1端部具有开口部的镀银铜合金制的筒型。热敏装置设置在外围壳体31的内部,且在292℃下进行热响应。绝缘管32为陶瓷制,且关闭外围壳体31的开口端。
第1引脚34为镀银铜合金制,贯通绝缘管32,并以内侧端为固定触点33。第2引脚35为镀银铜合金制,配置于外围壳体31的第2端部。可动触点36为银合金制,收纳于外围壳体31,被热敏装置所按压以使得与固定触点33相抵接。弱压缩弹簧37收纳于外围壳体31,在使可动触点36从固定触点33分离的方向上对其进行按压。
热敏装置具有筒状壳体300、热敏材料301、盖体304和强压缩弹簧302。筒状壳体300为陶瓷制。热敏材料301收纳于筒状壳体300,且为在242℃下熔融的95Sn-5Sb合金制。
盖体304设置为被热敏材料301与强压缩弹簧302所夹住。强压缩弹簧302收纳于外围壳体31并按压热敏材料,以使固定触点33与可动触点36相接触。
在实施方式3的热敏颗粒型温度熔断器30中,外围壳体31被有机类粘结剂的密封材料1000所密封,且具有设置为被可动触点36与强压缩弹簧302所夹住的盘状体2000。此外,也可在壳体内侧的底面设置阶梯部305,以使得能在与筒状壳体300的内壁之间设置间隙的方式来配置热敏材料301。
如图4所示的变形例1的热敏颗粒型温度熔断器40的推板403那样,热敏颗粒型温度熔断器10的推板103也可以在与热敏材料401的抵接面之间设置柱状的突起406来将推板403设为凸状。变形例1的推板403的突起406设置为在前端部与热敏材料401抵接,从而在外周与筒状壳体400的内壁之间设置间隙。在动作后,该突起406埋没在融化的热敏材料中。此时,熔融的热敏材料401移动以填满突起部406与筒状壳体400的内壁之间的间隙,因此,抑制了热敏材料401向筒状壳体400外喷出。
热敏颗粒型温度熔断器10的盖体104也可以如图5(a)所示的变形例2的热敏颗粒型温度熔断器的盖体504c那样,设为盘状。此外,也可如图5(b)的盖体504d那样,设为罩状。此时,盘状或罩状的盖体504c、504d配置为在动作后封闭筒状壳体500的开口端。
本发明所涉及的热敏颗粒型温度熔断器30的盖体304也可以如图6(a)所示的变形例3的热敏颗粒型温度熔断器60的盖体604e那样,设为盘状。此外,也可如图6(b)所示的盖体604f那样,形成为罩状。变形例3的盖体604e或604f配置为至少在动作后封闭筒状壳体600的开口。
此时,如图6(b)所图示的那样,在盖体604f与筒状壳体600的外周壁之间设置适当的间隙,由此可以防止盖体604f的内壁与筒状壳体600的外周壁发生干扰。也可以如图6(b)的盖体604f那样,将筒状壳体600和盖体604f组合,从而在动作前设为胶囊状。
如图6(a)所示,也可以将阶梯部605设为锥状,以使得容易将热敏材料安装于筒状壳体底面的中心。盘状的盖体604e的配置方向存在如下两种情况:如图6(a)所图示的在盘的上表面与强压缩弹簧602相抵接;以及在盘的背面与强压缩弹簧602相抵接。
热敏颗粒型温度熔断器10的热敏材料101可以如图7(a)所示的变形例4的热敏颗粒型温度熔断器70的热敏材料701那样,变更为截锥形。热敏材料701也可以设为圆锥形。如图示那样,由于可以将圆锥上部嵌入强压缩弹簧702的孔,因此圆锥形或截锥形的热敏材料701对于小型化是有利的。此外,由于强压缩弹簧702的定位变得容易,因此成为更容易组装的结构。
在以往的有机化学材料制的热敏材料中,当安装在孔中时,弹簧载荷集中在抵接部,因此热敏材料可能变形或破裂,导致变形例4那样的形状无法使用。热敏材料优选为使用相对于有机化学材料更不容易变形的金属材料等无机材料。
如图8所示的变形例5的热敏颗粒型温度熔断器80的推板803和盖体804那样,热敏颗粒型温度熔断器10的推板103和盖体104也可设置柱状的突起806,以使得与强压缩弹簧802的内径(弹簧孔)相配合。推板803以及盖体804通过设置突起806从而变形成凸状。
通过设置突起806,从而可防止推板803、盖体804和强压缩弹簧802的位置偏移。可以提高推板803、盖体804和强压缩弹簧802彼此的连结性、联动性。另外,图8中,虽然对推板803和盖体804双方设置突起806,但也可以仅对任意一方设置。
上述实施方式的强压缩弹簧优选构成为当将插入有强压缩弹簧的筒状壳体的内径设为1时,强压缩弹簧的外径为0.90~0.97的范围。当强压缩弹簧的外径比小于0.90时,强压缩弹簧容易在筒状壳体内倾斜,变得难以适当地按压热敏材料。当强压缩弹簧的外径比超过0.97时,与筒状壳体内壁的接触变强,将妨碍弹簧的正常伸长。
上述实施方式的盖体中,至少与筒状壳体的接触部分由具有弹性的弹性材料构成即可。构成盖体的弹性材料不限于金属材料。例如,为了使筒状壳体的开口端容易密封,盖体整体或至少盖体的外周部或与筒状壳体接触的部分也可由液晶塑料(LCP)、氟树脂等耐热树脂或氟橡胶等高分子材料构成。
此外,盖体也可由复合材料构成。例如,也可以由玻璃强化塑料(FRP)等无机化学材料与高分子材料的复合材料构成。此外,例如,也可通过嵌入成形并利用树脂来覆盖金属盖体的外周边缘的至少与筒状壳体的接触部分。也可以对金属盖体的至少与筒状壳体的接触部分施加橡胶或树脂的弹性涂层。由此,可以用高分子材料与金属的复合材料来构成盖体。
对于这些盖体,在盖体与筒状壳体接触时,至少盖体的外周部受到弱压缩弹簧的按压并因弹性而弯曲,由此能可靠地密封筒状壳体的开口部。
本实施方式所涉及的筒状壳体中,筒状壳体整体或至少筒状壳体的开口端的外周或与盖体接触的部分也能由液晶塑料(LCP)、氟树脂等耐热树脂或氟橡胶等高分子材料、陶瓷等无机材料来构成。
本实施方式的热敏颗粒型温度熔断器中所使用的推板可以构成为对熔解后的热敏材料的流动方向、喷出量、喷出位置进行控制。例如,如图9所示,可以对推板93设置供熔化的热敏材料脱离的流通孔98。利用流通孔98调整熔解后的热敏材料的流动方向、喷出量、喷出位置,由此来控制为使得熔解后的热敏材料在动作后不容易流出到筒状壳体外。
对推板93设置至少1个以上的流通孔98。例如,可以像图9那样在中央设置1个,或者可以对推板的板面设置多个孔。流通孔98可以根据所应用的热敏材料的热流动特性来变更其位置、孔的大小、形状等。
如图10及图11所示,可以通过将推板103、113的形状变形为多边形、星形、花形等,来控制熔解后的热敏材料的流动方向、喷出量。对推板103、113的外周部设置缺口部109、110,由此能调节推板103、113与筒状壳体100的内壁之间的开口,具有与上述流通孔相同的效果。这时,优选将推板的边角设为圆形以使得不容易卡在筒状壳体中。也可以如图10所示那样,一并使用流通孔108和缺口部109。
在本实施方式的热敏颗粒型温度熔断器中,能使用导电性热敏材料,而不阻碍可动触点的分离动作。特别地,即使在200℃附近的高温环境中长时间暴露,也可以稳定地保持材质及形状。例如,可以提供在动作后的绝缘性等方面可靠性优异的热敏颗粒型温度熔断器。
本次公开的实施方式应视作在所有方面均为例示而非限制。本发明的范围由权利要求的范围来表示,而并非由上述的说明来表示,本发明的范围还包含与权利要求的范围等同的意思和范围内的所有变形。
工业上的实用性
本公开可以用于具有可动触点、并感测异常温度来使触点进行分离动作的触点分离型温度熔断器,特别地,可以适用于热敏颗粒型温度熔断器。
标号说明
10、20、30、40、60、70、80热敏颗粒型温度熔断器,
11、21、31外围壳体,
12、22、32绝缘管,
13、23、33固定触点,
14、24、34第1引脚,
15、25、35第2引脚,
16、26、36可动触点,
17、27、37弱压缩弹簧,
93、103、203、403、803推板,
98、108流通孔,
100、200、300、400、500、600筒状壳体,
101、201、301、401、701热敏材料,
102、202、302、602、702、802强压缩弹簧,
104、304、504c、504d、604e、604f、804盖体,
109缺口部,
305、605阶梯部,
406、806突起,
1000密封材料,
2000盘状体。
Claims (32)
1.一种热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,包括:
导电性的外围壳体,该导电性的外围壳体在第1端部具有开口部;
热敏装置,该热敏装置收纳在所述外围壳体的内部,并且在规定温度下进行热响应,以将所述热敏颗粒型温度熔断器从闭路状态切换到开路状态;
第1引脚,该第1引脚与所述外围壳体电绝缘地安装于所述外围壳体的所述开口部,并具有固定触点;
第2引脚,该第2引脚连接至所述外围壳体的第2端部;
可动触点,该可动触点收纳于所述外围壳体,被所述热敏装置所按压以使得在所述闭路状态下与所述固定触点相抵接;以及
弱压缩弹簧,该弱压缩弹簧收纳于所述外围壳体,在使所述可动触点从所述固定触点分离的第一方向上按压所述可动触点,
所述热敏装置具有:筒状壳体,该筒状壳体具有开口端;
热敏材料,该热敏材料收纳于所述筒状壳体并在规定的动作温度下熔融;
以及强压缩弹簧,该强压缩弹簧按压所述热敏材料,并在与所述第一方向相反一侧的第二方向上按压所述可动触点,以在所述闭路状态下使所述固定触点与所述可动触点相接触,
所述热敏装置构成为所述筒状壳体的所述开口端在所述开路状态下被封闭。
2.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
将所述热敏装置的所述开口端配置在所述第1引脚一侧。
3.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
将所述热敏装置的所述开口端配置在所述第2引脚一侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述热敏装置在所述筒状壳体的所述开口端侧具有盖体。
5.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述热敏材料由导电性的金属材料构成。
6.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,在所述热敏材料与所述强压缩弹簧之间设置有推板。
7.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述推板在与所述热敏材料的抵接面具有突起。
8.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述推板在与所述强压缩弹簧的抵接面具有突起。
9.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体设置为被所述热敏材料与所述强压缩弹簧所夹住。
10.如权利要求9所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体在与所述强压缩弹簧的抵接面具有突起。
11.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体的至少与所述筒状壳体的接触部分由弹性材料构成。
12.如权利要求11所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述弹性材料由高分子材料或金属材料构成。
13.如权利要求11所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体由无机化学材料与高分子材料的复合材料构成。
14.如权利要求11所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体由金属材料与高分子材料的复合材料构成。
15.如权利要求9所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体的至少与所述筒状壳体的接触部分被嵌入成形。
16.如权利要求9所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体的至少与所述筒状壳体的接触部分被弹性涂覆。
17.如权利要求9所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体为盘状或者罩状。
18.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体至少在动作后封闭所述筒状壳体的所述开口端。
19.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,所述盖体或所述筒状壳体由不容易被熔融后的所述热敏材料润湿的材料构成。
20.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述盖体或所述筒状壳体由不与所述热敏材料进行反应或难以与所述热敏材料进行反应的材料构成。
21.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述盖体或所述筒状壳体由非磁性或弱磁性的材料构成。
22.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述盖体或所述筒状壳体由高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍或铬构成。
23.如权利要求4所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述盖体或所述筒状壳体的至少与热敏材料接触的部分由高分子材料、铝、铝合金、防蚀铝、不锈钢、Fe-Ni合金、陶瓷材料、镍或铬构成。
24.如权利要求5所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述热敏材料由67In-32.4Sn-0.6Cu合金、56.5Bi-41.9Sn-1In-0.6Cu合金、57Bi-43Sn合金、52Bi-43Sn-5Sb合金、91.2Sn-8.8Zn合金、92.5Sn-4In-3Ag-0.5Bi合金、96.5Sn-3.5Ag合金、99.8Sn-0.2Cu合金、95Sn-5Sb合金、90Pb-10Sb合金、99.3Bi-0.5Ag-0.2Cu合金、97Bi-3Ag合金、88.6Pb-9.5In-1Sn-0.9Ag合金、98Pb-1.8Ag-0.2Sn合金、93Zn-4Al-3Mg合金、95Zn-5Al合金中的任意1个合金材料或纯锡材料构成。
25.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述热敏材料具有圆锥形或截锥形的形状。
26.如权利要求25所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
在所述热敏材料中,圆锥或截锥的上部嵌入至所述强压缩弹簧的孔。
27.如权利要求1所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述强压缩弹簧构成为当将所述筒状壳体的内径设为1时,其外径为0.90~0.97的范围。
28.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述推板控制熔解后的所述热敏材料的流动方向、喷出量和喷出位置中的至少任一个。
29.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述推板设置有至少1个流通孔。
30.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述推板具有多边形、星形和花形中的任意一个形状。
31.如权利要求6所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述推板至少在外周部设置有缺口部。
32.如权利要求30所述的热敏颗粒型温度熔断器,其特征在于,
所述推板将边角设为圆形,以使得不容易卡在所述筒状壳体中。
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