CN111509510A - 一种高温自动弹出式插头及插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温自动弹出式插座，包括插座本体，所述插座本体内开设有槽体，所述槽体的内顶壁上密封设置有U型储液管，且U型储液管的两个管口处均密封罩设有弹性导电膜，所述U型储液管的底部连通有第二竖筒和两个第一竖筒，每个所述第一竖筒内均密封滑动设置有第一导电杆，所述第二竖筒内密封滑动设置有第二导电杆，且第二导电杆与第二竖筒的内侧壁之间连接有多个刚性弹簧，所述插座本体的侧壁上滑动安装有异形磁铁。本发明一方面能在常规使用时增加插头插座间的连接稳定性，另一方面又能在温度过高时自动将插头从插座中弹出，从而达到高温断电的目的，此外本装置相较于普通插头插座而言，具有更小的接触电阻，发热量也更小。

Description

一种高温自动弹出式插头及插座
技术领域
本发明涉及电力连接设备技术领域，尤其涉及一种高温自动弹出式插头及插座。
背景技术
插座和插头是生活中随处可见的电力连接设备，各种设备的取电也离不开插头及插座的使用，常见的插座为弹片式插座，通过弹片的夹持力来实现对插头的夹紧固定，随着技术的进步，人们在弹片式插座的基础上又衍生出了定时插座、阻燃插座、双控插座等各种类型的插座，满足了人们不同的使用需求。
根据焦耳定律可知，当电路导通时，插座与插头连接处会产生焦耳热，致使温度上升，正常使用时，焦耳热会通过物体间的热传递作用逸散至空气或其他低温物体处，但如果电路过载或处于散热不良的环境中，焦耳热的堆积会使插座与插板连接处温度上升，一方面，插头上的金属片镀层在长时间处于高温环境下时容易发生鼓胀，甚至出现剥落现象，从而导致接触电阻的增加；另一方面，热量的积聚也会带来火灾隐患，特别是当电路出现短路情况时，温度迅速上升，更容易导致明火的产生，常见的阻燃插座多通过使用阻燃材料来降低燃烧的可能性，无法从源头杜绝火灾的发生，为此，我们提出一种高温自动弹出式插头及插座。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中插头与插座连接处温度过高时具有较大安全隐患，并且可能会导致接触电阻增加的缺点，而提出的一种高温自动弹出式插头及插座。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高温自动弹出式插座，包括插座本体，所述插座本体内开设有槽体，所述槽体的内顶壁上密封设置有U型储液管，且U型储液管的两个管口处均密封罩设有弹性导电膜，所述U型储液管的底部连通有第二竖筒和两个第一竖筒，每个所述第一竖筒内均密封滑动设置有第一导电杆，所述第二竖筒内密封滑动设置有第二导电杆，且第二导电杆与第二竖筒的内侧壁之间连接有多个刚性弹簧，所述插座本体的侧壁上滑动安装有异形磁铁，且异形磁铁与第二导电杆共轴；
所述插座本体的内底壁上固定安装有接线端和绝缘壳体，所述接线端的两端和绝缘壳体的外侧壁上均设有接电片，多个所述接电片的位置分别与第二导电杆、两个第一导电杆的位置相对应，所述绝缘壳体内还固定设置有多个电磁铁。
优选地，所述U型储液管内盛有水银，且水银液面与两个弹性导电膜的下表面贴合。
优选地，每个所述电磁铁均与位于绝缘壳体上的接电片电连接。
一种高温自动弹出式插头，包括插头本体，所述插头本体的下表面嵌设有弱磁铁。
本发明的有益效果：
1、通过设置弹性导电膜、U型储液管、水银、接电片等装置，可将插头与插座间的点接触、面接触转换为立体式接触，从而增加与插头上的金属片的接触面积，降低接触电阻，提高插头、插座连接的稳定性。
2、通过设置异形磁铁、弱磁铁、电磁铁、绝缘箱等装置，在插座正常使用时，可通过弱磁铁与异形磁铁、异形磁铁与电磁铁铁芯之间的磁力来增加插头与插座连接的稳定性，从而防止插头松动。
3、当温度过高时，第二导电杆与接电片连接使电磁铁通电，电磁铁产生的磁场为异形磁铁提供向上的推动力，从而使异性磁铁沿竖直方向向上运动，异形磁铁将插板本体从插座本体中顶出，达到电路自动断开的目的。
4、相较于普通插座，本装置中使用弹性导电膜代替弹片与插头上的金属片相连接，具有耐用、抗疲劳、连接稳定等优点，即使反复拔插多次，弹性导电膜依旧能与金属片有良好的接触。
5、因为水银的膨胀率固定，因此通过计算机软件模拟不同温度下水银膨胀的体积变化即可推算出第一竖筒、第二竖筒、U型储液管的尺寸，通过改变第二竖筒等装置的规格即可生产出不同阻燃级别的插座，即不同温度时能自动断电的插座。
综上所述，本发明一方面能在常规使用时增加插头插座间的连接稳定性，另一方面又能在温度过高时自动将插头从插座中弹出，从而达到高温断电的目的，此外本装置相较于普通插头插座而言，具有更小的接触电阻，发热量也更小。
附图说明
图1为本发明提出的一种高温自动弹出式插头及插座的结构示意图；
图2为本发明提出的一种高温自动弹出式插头及插座使用时的结构示意图。
图中：1插座本体、2异形磁铁、3弹性导电膜、4U型储液管、5第一竖筒、6刚性弹簧、7第二竖筒、8第一导电杆、9第二导电杆、10接电片、11接线端、12绝缘壳体、13电磁铁、14插头本体、15弱磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种高温自动弹出式插座，包括插座本体1，插座本体1内开设有槽体，槽体的内顶壁上密封设置有U型储液管4，且U型储液管4的两个管口处均密封罩设有弹性导电膜3，U型储液管4的底部连通有第二竖筒7和两个第一竖筒5，每个第一竖筒5内均密封滑动设置有第一导电杆8，第二竖筒7内密封滑动设置有第二导电杆9，且第二导电杆9与第二竖筒7的内侧壁之间连接有多个刚性弹簧6，第一导电杆8和第二导电杆9均成T形，当没有插头本体14插入时，第二导电杆9靠近U型储液管4处，插座本体1的侧壁上滑动安装有异形磁铁2，且异形磁铁2与第二导电杆9共轴；
插座本体1的内底壁上固定安装有接线端11和绝缘壳体12，接线端11的两端和绝缘壳体12的外侧壁上均设有接电片10，多个接电片10的位置分别与第二导电杆9、两个第一导电杆8的位置相对应，绝缘壳体12内还固定设置有多个电磁铁13，未有电路接入时，接电片10与第一导电杆8、第二导电杆9均不接触；
插座本体1的上侧壁处对称开设有两个与弹性导电膜3位置相对应的插孔，用于插头本体14的插入。
本发明中，U型储液管4内盛有水银，且水银液面与两个弹性导电膜3的下表面贴合，U型储液罐4为绝缘材料制成，如塑料、树脂材料等。
每个电磁铁13均与位于绝缘壳体12上的接电片10电连接，电磁铁13包括铁芯和匹配缠绕的导线绕组，且多个电磁铁13的导电绕设方向相同，通电后会产生方向相同的磁场。
一种高温自动弹出式插头，包括插头本体14，插头本体14的下表面嵌设有弱磁铁15，弱磁铁15的位置与异形磁铁2的位置相对应，且两者之间存在相互吸引力，插头本体14靠近插座本体1后受到磁场作用力从而使两者连接更加稳定。
本发明使用时，当插头本体14未插入插座本体1时，第二导电杆9和两个第一导电杆8均位于对应第二竖筒7以及第一竖筒5的上端，靠近U型储液管4的底部，弹性导电膜3处于平整状态；
当插头本体14插入插座本体1后，插头本体14上的金属片挤压弹性导电膜3，使弹性导电膜3发生形变并将U型储液管4内的水银挤压至两个第一竖筒5内，在水银的推动力下，两个第一导电杆8向下移动并与对应的接电片10相抵，从而使插头本体14与接线端11电连接，电路导通(插座本体1内除接线端11，还设置有继电器等元器件，用于控制电流的流通或中断，此部分未在图中示出，并且其连接方式属于现有技术，不在此赘述)，此时，由于第二导电杆9受到刚性弹簧6的约束，因此其与绝缘壳体12上的接电片10仍处于分离状态；
此时插头本体14上嵌设的弱磁铁15与异形磁铁2的上端相互吸引，而电磁铁13又包含有铁芯，在未通电时，铁芯与异形磁铁2的下端也存在相互吸引力，因此插座本体1与插头本体14连接会更加稳定，不容易发生松动、插头脱落等情况；
根据焦耳定律可知，电路在通过导体时会产生焦耳热，正常使用时，插座本体1与插头本体14连接处产生的热量会通过热交换很快逸散到空气等低温物体中，当U型储液管4内的水银温度升高时，水银会发生膨胀，体积也随之增加，从而使第二导电杆9克服刚性弹簧6的弹性向下移动，当第二导电杆9与绝缘壳体12上的接电片10接触时，电磁铁13通电产生磁场，需要说明的是，这一磁场的朝向与异形磁铁2的磁场朝向相反，从而为异形磁铁2提供推力，使其远离电磁铁13，因为异形磁铁2的移动方向受到插座本体1的限制，所以异形磁铁2只能在竖直方向上移动，当异形磁铁2向上运动时，插头本体14自然被顶出，从而实现电路断电的目的；
当插头本体14被弹出后，电流中断，电路中自然不再有热量产生，水银冷却后会恢复原有体积，此时插座本体1又能继续使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高温自动弹出式插座，包括插座本体(1)，其特征在于，所述插座本体(1)内开设有槽体，所述槽体的内顶壁上密封设置有U型储液管(4)，且U型储液管(4)的两个管口处均密封罩设有弹性导电膜(3)，所述U型储液管(4)的底部连通有第二竖筒(7)和两个第一竖筒(5)，每个所述第一竖筒(5)内均密封滑动设置有第一导电杆(8)，所述第二竖筒(7)内密封滑动设置有第二导电杆(9)，且第二导电杆(9)与第二竖筒(7)的内侧壁之间连接有多个刚性弹簧(6)，所述插座本体(1)的侧壁上滑动安装有异形磁铁(2)，且异形磁铁(2)与第二导电杆(9)共轴；
所述插座本体(1)的内底壁上固定安装有接线端(11)和绝缘壳体(12)，所述接线端(11)的两端和绝缘壳体(12)的外侧壁上均设有接电片(10)，多个所述接电片(10)的位置分别与第二导电杆(9)、两个第一导电杆(8)的位置相对应，所述绝缘壳体(12)内还固定设置有多个电磁铁(13)。
2.根据权利要求1所述的一种高温自动弹出式插座，其特征在于，所述U型储液管(4)内盛有水银，且水银液面与两个弹性导电膜(3)的下表面贴合。
3.根据权利要求1所述的一种高温自动弹出式插座，其特征在于，每个所述电磁铁(13)均与位于绝缘壳体(12)上的接电片(10)电连接。
4.一种高温自动弹出式插头，包括插头本体(14)，其特征在于，所述插头本体(14)的下表面嵌设有弱磁铁(15)。
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