CN112106164A - 电路断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电路断路器,其能够紧接在电路切断之后有效地熄灭产生的电弧。提供了一种电路断路器600,包括:壳体300,布置在壳体300中并且形成电路的一部分的切断部400,切割切断部400的切割件511,以及布置在壳体300的第一端部320侧的动力源P;电路断路器包括移动体500,其允许切断部400插入并容纳在其中并且包括切割件511和与切割件511相邻的第一灭弧空间X1,其中壳体300包括筒部310,其能够在第一端部320与在和第一端部320相对侧的第二端部330之间移动移动体500,其中移动体被配置使得在移动体500通过动力源P从第一端部320移向第二端部330时设置在移动体500中的切割件511切割切断部400,以及其中移动体500的第一灭弧空间X1被配置为,当移动体500移动时,位于被切割并分离的切断部400的分离片420与切断部400的主体部430之间,该主体部430保留在壳体300中而不被分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种可主要用于汽车等的电路的电路断路器。
背景技术
常规上,电路断路器已经用于保护安装在汽车等上的电路以及连接到该电路的各种电子部件。更具体地,当电路中发生异常时,电路断路器通过切割电路的一部分来物理地切断电路。
电路断路器有各种类型,并且例如在图23所示的专利文献1的电路断路器700中,形成电路的一部分的电介质710通过切割室721插入壳体720中并容纳在其中,并且通过冲头730物理地切割电介质710。冲头730在筒状的切割室721中对电介质710进行冲压,以便穿过电介质710,并且被冲压的导体710处于分离状态。然而,存在如下问题:紧接在对电介质710进行冲压之后,被冲压且被分离的导体710与保留在壳体中的导体710之间的距离短,并且在它们之间产生电弧。
引文列表
专利文献
专利文献1:W0 2015/117998 A
发明内容
技术问题
因此,鉴于上述问题,本发明提供了一种电路断路器,该电路断路器能够紧接在电路切断之后有效地熄灭产生的电弧。
问题的解决方案
根据本发明,提供了一种电路断路器,其包括:壳体,布置在所述壳体中并且形成电路的一部分的切断部,切割所述切断部的切割件,以及布置在所述壳体的第一端部侧的动力源;所述电路断路器包括移动体,所述移动体允许所述切断部插入并容纳在其中并且包括所述切割件和与切割件相邻的第一灭弧空间,其中所述壳体包括筒部,所述筒部能够在第一端部与在和第一端部相对侧的第二端部之间移动所述移动体,其中所述移动体被配置使得在移动体通过动力源从第一端部移向第二端部时设置在移动体中的切割件切割所述切断部,并且其中所述移动体的第一灭弧空间被配置为,当移动体移动时,位于被切割并分离的切断部的分离片与切断部的主体部之间,所述主体部保留在壳体中而不被分离。
根据上述特征,所述移动体本身包括切割所述切断部的切割件以及第一灭弧空间,并且所述第一灭弧空间被配置为,紧接在切割件切割分离片并切断电路之后,位于被切割并分离的分离片与未分离地保留在壳体中的主体部之间。因此,紧接在电路被切断之后,从主体部产生的电弧可被释放到第一灭弧空间中并且被熄灭。
根据本发明,提供了一种电路断路器,其包括:壳体,布置在所述壳体中、形成电路的一部分、并且由熔断器构成的切断部,以及布置在所述壳体的第一端部侧的动力源。所述电路断路器包括移动体,所述移动体允许所述切断部插入并容纳在其中并且包括填充有灭弧材料的第一灭弧空间,其中所述壳体包括筒部,所述筒部能够在第一端部与在和所述第一端部相对侧的第二端部之间移动所述移动体,其中所述移动体被配置为通过动力源从第一端部移向第二端部时切割容纳在移动体的第一灭弧空间中的切断部,并且其中所述移动体的第一灭弧空间被配置为,当移动体移动时,位于被切割并分离的切断部的分离片与切断部的主体部之间,所述主体部保留在壳体中而不被分离。
根据上述特征,所述移动体本身包括容纳切断部并且在其中切断部被切割的第一灭弧空间,并且第一灭弧空间被配置为,紧接在切割分离片并切断电路之后,位于被切割并分离的分离片与未分离地保留在壳体中的主体部之间。因此,紧接在电路被切断之后,从主体部产生的电弧可被释放到第一灭弧空间中并且被第一灭弧空间中的灭弧材料有效地熄灭。
在根据本发明的电路断路器中,所述移动体包括彼此绝缘的绝缘空间,并且所述绝缘空间被配置为当移动体进一步移向第二端部时面对切断部的主体部。
根据上述特征,所述绝缘空间被配置为在移动体进一步移动之后面对保留在壳体中的切断部的主体部。因此,即使向两侧的主体部施加高电压并且从主体部产生电弧,电弧也被限制在绝缘空间中并且彼此绝缘,从而可防止电弧连接在主体部之间并导致电流在电路中流动。
在根据本发明的电路断路器中,所述移动体,在与所述第一灭弧空间相对的一侧上,隔着切割件,包括第二灭弧空间。
根据上述特征,由于第二灭弧空间被设置在与第一灭弧空间相对的一侧并且切割件插置其间,因此从分离片朝向第二端行进的电弧为第二灭弧空间。它被释放到电弧空间并且被熄灭。
在根据本发明的电路断路器中,所述壳体包括在筒部的外部容纳灭弧材料的第三灭弧空间,并且所述第三灭弧空间允许所述主体部被容纳并插入其中。
根据上述特征,由于所述切断部的主体部被插入并容纳在第三灭弧空间中,因此从所述主体部产生的电弧可被第三灭弧空间中的灭弧材料熄灭。
在根据本发明的电路断路器中,所述切断部的主体部的一部分包括在第三灭弧空间中弯曲的弯曲部。
根据上述特征,由于所述切断部的主体部的弯曲部在第三灭弧空间中弯曲,因此弯曲部与第三灭弧空间中的灭弧材料之间的接触面积增加。结果,提高了熄灭从主体部产生的电弧的灭弧性能。
发明的有益效果
如上所述,根据本发明的电路断路器,可有效地熄灭紧接在电路切断之后产生的电弧。
附图说明
图1(a)是构成根据本发明的第一实施例的电路断路器的壳体的下部壳体的整体立体图,并且图1(b)是下部壳体的平面图;
图2(a)是从上侧观察的构成本发明的第一实施例的电路断路器的壳体的上部壳体的立体图,图2(b)是从下侧观察的上部壳体的立体图,并且图2(c)是上部壳体的仰视图;
图3(a)是根据本发明的第一实施例的电路断路器的移动体的立体图,图3(b)是移动体的正视图,并且图3(c)是移动体的侧视图;
图4(a)是根据本发明的第一实施例的电路断路器的切断部的立体图,并且
图4(b)是切断部的平面图;
图5是根据本发明的第一实施例的电路断路器的分解透视图;
图6是在组装了图5所示的电路断路器的状态下沿着线A-A截取的截面图;
图7是示出了移动体从图6所示的状态移动而来的状态的截面图;
图8是示出了移动体进一步从图7所示的状态移动而来的状态的截面图;
图9(a)是根据本发明的第二实施例的电路断路器的切断部的整体立体图,并且图9(b)是电路断路器的截面图;
图10(a)是根据本发明的第三实施例的电路断路器的移动体的立体图,图10(b)是移动体的正视图,并且图10(c)是移动体的侧视图;
图11是根据本发明的第三实施例的电路断路器的分解透视图;
图12是在组装了图11所示的电路断路器的状态下沿着线B-B截取的截面图;
图13是示出了移动体从图12所示的状态移动而来的状态的截面图;
图14(a)是根据本发明的第四实施例的电路断路器的移动体的立体图,图14(b)是移动体的正视图,并且图14(c)是移动体的侧视图;
图15(a)是根据本发明的第四实施例的电路断路器的切断部的立体图,并且图15(b)是切断部的平面图;
图16是根据本发明的第四实施例的电路断路器的分解透视图;
图17是在组装了图16所示的电路断路器的状态下沿着线C-C截取的截面图;
图18是示出了移动体从图17所示的状态移动而来的状态的截面图;
图19(a)是根据本发明的第五实施例的电路断路器的移动体的立体图,图19(b)是移动体的正视图,并且图19(c)是移动体的侧视图;
图20是根据本发明的第五实施例的电路断路器的截面图;
图21是示出了移动体从图20所示的状态移动而来的状态的截面图;
图22是示出了移动体进一步从图21所示的状态移动而来的状态的截面图;
图23是常规的电路断路器的截面图。
元件符号列表:
300 壳体
310 筒部
320 第一端部
330 第二端部
400 切断部
420 分离片
430 主体部
500 移动体
511 切割件
P 动力源
X1 第一灭弧空间
M 灭弧材料
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的每个实施例。根据以下描述的实施例的电路断路器的每个构件的形状、材料等是示例,并且本发明不限于此。
<第一实施例>
首先,图1示出了构成根据本发明的第一实施例的壳体300的下部壳体100。图1(a)是下部壳体100的整体立体图,并且图1(b)是下部壳体100的平面图。下部壳体100是由合成树脂制成的大致四边形的棱柱体,并且包括筒状的下侧筒部110和围绕下侧筒部110形成为环形的第三灭弧空间X3。下侧筒部110从下部壳体100的上表面120朝向下表面130延伸,并且被配置为能够容纳稍后描述的移动体500。另外,下侧筒部110的内表面111是平滑的弯曲表面,使得移动体500可在其中在竖直方向上滑动。此外,在下侧筒部110的上端的一部分处,设置有根据主体部430的形状而凹进的安装部113,使得可安装稍后描述的切断部400的主体部430。安装部113被布置为在下侧筒部110的两侧上彼此面对,并且安装部113在两侧上支撑线性延伸的切断部400。
第三灭弧空间X3具有从下部壳体100的上表面120朝向下表面130延伸的凹槽的形状,并且以环形形状围绕下侧筒部110的外侧。第三灭弧空间X3被配置为能够容纳稍后描述的灭弧材料。第三灭弧空间X3形成为环形形状以便围绕下侧筒部110的周围,但是不限于此,并且例如第三灭弧空间X3可仅部分地形成在邻近于下侧筒部110的安装部113的部分中。如稍后将描述的,从主体部430的端部431产生电弧,其是以切断部400的分离片420为起点的边界。因此,如果在邻近于容纳主体部430的安装部113的部分中设置第三灭弧空间X3,则第三灭弧空间X3中的灭弧材料可熄灭电弧。
此外,在下部壳体100的上表面120处,设置有根据主体部430的形状而凹进的安装部121,使得可安装稍后描述的切断部400的主体部430。安装部121被布置为在上表面120的两侧上彼此面对,并且与安装部113线性对准。因此,安装部121可在两侧上支撑线性延伸的切断部400。此外,在下部壳体100的上表面120的四个角处形成有连接孔B1,并且连接孔B1被布置为与稍后描述的上部壳体200的连接孔B2竖直地匹配。
接下来,图2示出了构成根据本发明的第一实施例的壳体300的上部壳体200。图2(a)是从上表面220侧观察的上部壳体200的透视图,图2(b)是从下表面230侧观察的上部壳体200的立体图,并且图2(c)是上部壳体200的仰视图。
上部壳体200是由合成树脂制成的大致四边形的棱柱体并且与图1所示的下部壳体100成对。上部壳体200包括筒状的上侧筒部210和围绕上侧筒部210形成为环形的第三灭弧空间X3。上侧筒部210从上部壳体200的下表面230朝向上表面220延伸,并且被配置为能够容纳稍后描述的移动体500。另外,上侧筒部210的内表面211是平滑的弯曲表面,使得移动体500可在其中在竖直方向上滑动。如稍后将描述的,上侧筒部210与下部壳体100的下侧筒部110以竖直关系布置以形成线性延伸的筒部310,并且上侧筒部210的内径与下侧筒部110的内径匹配。因此,移动体500可在筒部310中平滑地上下移动。
此外,在上侧筒部210的端部的一部分处,设置有根据稍后描述的切断部400的主体部430的形状而凹进的安装部213。安装部213被布置为在上筒部210的两侧上彼此面对,并且被布置在与下部壳体100的安装部113相对应的位置处。因此,将安装部213从上方装配到放置在下部壳体100的安装部113上的切断部400的主体部430上。
第三灭弧空间X3具有从上部壳体200的下表面230朝向上表面220延伸的凹槽的形状,并且以环形形状围绕上侧筒部210的外侧。第三灭弧空间X3被配置为能够容纳灭弧材料。上部壳体200的第三灭弧空间X3被布置在与下部壳体100的第三灭弧空间X3相对应的位置处。当下部壳体100和上部壳体200连接并固定时,下部壳体100的第三灭弧空间X3和上部壳体200的第三灭弧空间X3彼此连通。
另外,上部壳体200的下表面230包括安装部231,该安装部根据稍后描述的切断部400的主体部430的形状而凹进。安装部231被布置为在下表面230的两侧上彼此面对,并且与安装部213线性对准。此外,安装部231被布置在与下部壳体100的安装部121相对应的位置处。因此,将安装部231从上方装配到放置在下部壳体100的安装部121上的切断部400的主体部430上。
此外,在上部壳体200的上表面220的一部分处,形成有用于容纳动力源P的动力源容纳部221。与上侧筒部210的上表面连通的连通孔222形成在动力源容纳部221的底表面侧。如稍后将详细描述的,从容纳在动力源容纳部221中的动力源P产生的动力,诸如气压,通过连通孔222被传输到上侧筒部210的内部,并且使移动体500在上侧筒部210内部移动。此外,在上表面220中形成有通孔B3,并且这些通孔B3与上部壳体200内部的第三灭弧空间X3连通。因此,在组装壳体300之后,灭弧材料可通过通孔B3从外部流入第三灭弧空间X3。下部壳体100和上部壳体200是由合成树脂制成的大致矩形的棱柱体,但不限于此,并且其他材料可用于形成任何形状,只要它们具有高绝缘性和可承受使用的强度。
接下来,图3示出了根据本发明的第一实施例的移动体500。图3(a)是移动体500的立体图,图3(b)是移动体500的正视图,并且图3(c)是移动体500的侧视图。移动体500是由合成树脂制成的大致柱状体,具有上表面560和下表面520。移动体500的外径等于或小于筒部310的内径,并且移动体500的外表面530是与筒部310的内表面形状相对应的光滑表面,使得移动体500可在筒部310内部无间隙地平滑滑动。
此外,在移动体500的下表面520侧上,设置有穿透移动体500的穿透部540,从外表面530的一部分穿透到相对侧的外表面530的另一部分,即,从移动体500的前表面穿透到后表面,并且穿透部540被下壁541、侧壁542、侧壁543和上壁544所围绕。此外,在穿透部540内部,突出部510从上壁544朝向下壁541突出。从外表面530向内凹进的第一灭弧空间X1形成在突出部510的根侧。穿透部540的切割件511与下壁541之间的空间大于切断部400,使得可插入分离片420以及切断部400的主体部430,如稍后将描述的。
此外,切割件511形成在突出部510的前端侧(tip side)。如图3(b)所示,切割件511具有大致U形纵向截面,并且具有与切断部400的分离片420的表面抵接的抵接面512和从抵接面512的两侧突出并且被配置为夹置分离片420的侧面423的夹持面513。
此外,第一灭弧空间X1被布置为在穿过切割件511的分离片420相对一侧而与切割件511相邻,并且具有从移动体500的外表面530向内凹进的形状。灭弧材料可任选地容纳在第一灭弧空间X1中。此外,可在切割件511与下壁541之间的第二灭弧空间X2中可选地容纳灭弧材料。类似地,灭弧材料可选地容纳在突出部510与侧壁542和侧壁543中的每一者之间的第四灭弧空间X4中。因此,被布置为与切割件511抵接的切断部400的分离片420的周围可被灭弧材料围绕。
此外,在移动体500的上表面560侧形成有从外表面530向内凹进的绝缘空间550。绝缘空间550形成在外表面530上的相对的位置处。绝缘空间550各自由下壁551、侧壁552、侧壁553、上壁554和后壁555围绕。如图3(c)所示,被布置为彼此面对的绝缘空间550被后壁555彼此分隔,并且是彼此绝缘的空间。灭弧材料没有容纳在绝缘空间550中,并且电弧被限制和屏蔽,如稍后将描述的。此外,绝缘空间550和穿透部540被下壁551和上壁544彼此分隔,并且是彼此绝缘的独立空间。类似地,绝缘空间550和第一灭弧空间X1也通过下壁551和上壁544彼此分隔,并且是彼此绝缘的独立空间。
注意,移动体500具有由合成树脂制成的柱状形状,但不限于此,并且其他材料可用于形成任何形状,只要它具有高绝缘性和可承受使用的强度。
接下来,图4示出了构成电路的一部分的切断部400,该电路由根据本发明的第一实施例的电路断路器600所切断。图4(a)是切断部400的立体图,并且图4(b)是切断部400的平面图。切断部400整体由金属导体制成以便电连接到电路,并且包括用于在两端连接到电路的主体部430以及基本上在中心处被切割和分离的分离片420。用于与电路连接的连接孔410形成在主体部430的端部处。此外,在分离片420的两侧上形成有切口421,使得可容易地切割和分离该分离片420。图3所示的移动体500的切割件511的抵接面512与分离片420的表面422抵接,并且切割件511的夹持面513在两侧与侧面423抵接。
接下来,将参考图5描述如何组装本发明的电路断路器600。图5示出了电路断路器600的分解透视图。
首先,在移动体500的穿透部540中,将切断部400的主体部430插入在切割件511与下壁541之间,并且将切断部400插入至使切断部400的分离片420面向移动体500的切割件511的位置。然后,如图5所示,切断部400的分离片420插入并容纳在移动体500的内部。
接下来,将移动体500从下表面520侧插入下部壳体100的下侧筒部110中。然后,安装切断部400的主体部430使其装配到下部壳体100的安装部113和安装部121中,并且移动体500被固定在下侧筒部110的内部。接下来,从下部壳体100的上方装配上部壳体200,从而将移动体500的上表面560插入上部壳体200的上侧筒部210中。然后,通过将上部壳体200推向下部壳体100,上部壳体200的安装部213和安装部231被装配到切断部400的主体部430。通过连接构件等将竖直布置的连接孔B1和连接孔B2连接并固定,使得包括下部壳体100和上部壳体200的壳体300在其中容纳切断部400和移动体500的状态下被组装。
此外,动力源P被安装到上部壳体200的动力源容纳部221。当检测到在电路中流动的异常电流而从外部输入异常信号时,动力源P爆炸,例如动力源P内部的炸药,并且由爆炸产生的气压使移动体500从筒部310内被立即推出以便移动。动力源P不限于使用炸药的动力源,只要它产生动力以使移动体500移动,并且可使用其他已知的动力源。
接下来,将参考图6描述根据本发明的第一实施例的电路断路器600的内部结构。图6是在组装图5所示的电路断路器600的状态下沿着线A-A截取的截面图。
如图6所示,移动体500容纳在由线性地布置的下侧筒部110和上侧筒部210构成的筒部310的内部。筒部310从壳体300的第一端部320延伸到与第一端部320相对的一侧上的第二端部330。由于移动体500被布置在布置有动力源P的第一端部320侧,因此筒部310的第二端部330侧是中空的。因此,如稍后将描述的,在切割和分离所述分离片420时,移动体500可移向第二端部330侧。另外,移动体500的上表面560邻近于安装在动力源容纳部221内部的动力源P。如稍后将描述的,由于动力源P中的炸药爆炸而引起的气压经由连通孔222被传输到移动体500的上表面560。
此外,切断部400的分离片420通过插入穿过移动体500的内部而被容纳,并且切断部400的主体部430被插入并容纳在第三灭弧空间X3内部。第二灭弧空间X2被布置在隔着切割件511与第一灭弧空间X1相对的一侧。如图6所示,粒状灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1和第三灭弧空间X3中。此外,由于灭弧材料M被填充在移动体500的穿透部540中,因此灭弧材料M也将被容纳在穿透部540的第二灭弧空间X2和第四灭弧空间X4中(见图3)。在图6至图8中,尽管第一灭弧空间X1、第二灭弧空间X2、第三灭弧空间X3和第四灭弧空间X4填充有灭弧材料M,但是为了清楚起见,在图中仅示出了灭弧材料M的一部分。
尽管灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1中,但是本发明不限于此,并且灭弧材料M可不被容纳。第一灭弧空间X1是向内凹进的空间,并且如稍后将描述的,从主体部430的端部431产生的电弧被释放到第一灭弧空间X1中。然后,电弧在第一灭弧空间X1中的空气中行进时消耗能量,并且最终被熄灭。因此,即使灭弧材料M未容纳在第一灭弧空间X1中,第一灭弧空间X1也可充分地熄灭电弧。类似地,尽管灭弧材料M容纳在第二灭弧空间X2和第四灭弧空间X4中,但是本发明不限于此,并且灭弧材料M可不被容纳。
此外,当灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1、第二灭弧空间X2、第三灭弧空间X3或第四灭弧空间X4中时,灭弧材料M不限于诸如硅砂的粒状固态灭弧材料,可有效地熄灭电弧的气态灭弧材料(诸如氮气)可以填充在各个空间中。
接下来,将参考图7描述根据本发明的第一实施例的电路断路器600的使用模式。图7是示出了移动体500从图6所示的状态移动而来的状态的截面图。如图7所示,当检测到异常(诸如在电路中流动的过电流)时,异常信号被输入到动力源P,并且动力源P中的炸药爆炸。然后,由于爆炸而引起的气压经由连通孔222瞬间传输到移动体500的上表面560。然后,由于该气压,移动体500从第一端部320朝向第二端部330迅速移动,并且在筒部310内瞬间移向第二端部330。
然后,移动体500的切割件511通过将移动体500推向第二端部330的力来切割分离片420并将它与主体部430分离。然后,分离片420与移动体500一起移向第二端部330,并且与主体部430分离。此外,如图7所示,当移动体500在筒部310内移向第二端部330时,形成在切割件511上方并与之相邻的第一灭弧空间X1移动到面向主体部430的位置。因此,紧接在移动体500的切割件511切割分离片420之后,第一灭弧空间X1各自被配置为位于分离片420与主体部430之间。然后,紧接在移动体500的切割件511切割分离片420之后,由于在分离片420与主体部430之间的物理距离短。因此,在分离片420与主体部430的端部431之间可能产生电弧,其与分离片420一起作为边界。然而,如图7所示,从主体部430的端部431产生的电弧被释放到位于分离片420与主体部430之间的第一灭弧空间X1,并且被熄灭。此外,由于灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1中,因此可更有效地熄灭电弧。
接下来,将参考图8描述移动体500进一步移向第二端部330的状态。图8是示出了移动体500进一步从图7所示的状态移动而来的状态的截面图。如图8所示,当移动体500在筒部310内移向第二端部330时,形成在第一灭弧空间X1上方的绝缘空间550移动至面对主体部430并与其相邻的位置。即使在两侧的主体部430之间施加高电压并且从主体部430的端部431产生电弧,电弧也被限制在绝缘空间550中。在两侧的主体部430之间产生的电弧被限制在绝缘空间550中并且彼此绝缘,使得可防止电弧连接在两侧的主体部430之间并导致电流在电路中流动。对电弧被限制在绝缘空间550中并且彼此绝缘的描述具体地是指如下状态:绝缘空间550是各自由下壁551、侧壁552、侧壁553、上壁554和后壁555围绕的凹部(见图3),因此从一侧的主体部430的端部431产生的电弧被绝缘空间550阻挡并且不能朝向相对侧的主体部430行进。
期望灭弧材料M不容纳在绝缘空间550中。如果灭弧材料M容纳在绝缘空间550中,则灭弧材料M可暴露于高温并被从主体部430产生的电弧碳化。然后,碳化部成为电流可流过的路径,并且电弧容易从绝缘空间550泄漏。然后,从绝缘空间550泄漏的电弧可沿着移动体500的外表面530行进,并且可连接到从相对侧的主体部430产生的电弧。因此,期望不将灭弧材料M容纳在绝缘空间550中。此外,绝缘空间550可包含未被电弧碳化的材料。
如上所述,根据本发明的电路断路器600,移动体500本身包括切割所述切断部400的切割件511以及第一灭弧空间X1,并且第一灭弧空间X1各自被配置为,紧接在切割件511切割分离片420并切断电路之后,位于被切割并分离的分离片420与未分离地保留在壳体300内的主体部430之间。因此,紧接在电路被切断之后,从主体部430产生的电弧可被释放到第一灭弧空间X1中并且被熄灭。
此外,当灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1中时,可更有效地熄灭从主体部430产生的电弧。
在图23所示的现有技术中,为了熄灭电弧,也可考虑将粒状固态灭弧材料封闭在切割室721中。然而,如果将灭弧材料封闭在切割室721中,则可能会干扰冲头730的冲压操作,使得难以将灭弧材料填充到切割室721中。然而,在本发明中,与现有技术不同,灭弧材料M可与切割件511一起容纳在移动体500本身中而不是筒部310中,使得移动体500的在筒部310内移动并切割分离片420操作不受干扰。此外,由于分离片420容纳在移动体500中并且与移动体500一起移动,因此与现有技术不同,没有干扰冲头的冲压操作的风险。由于灭弧材料M和分离片420都容纳在移动体500中并且与移动体500一起移动,因此与现有技术不同,大量的灭弧材料M可容纳在移动体500中。此外,由于可根据移动体500内部的体积来扩大第一灭弧空间X1,因此可容纳大量的灭弧材料M,并且灭弧性能极高。
此外,根据本发明的电路断路器600,绝缘空间550被配置为,在移动体500进一步移动之后,面对保留在壳体300中的切断部400的主体部430。因此,即使向两侧的主体部430施加高电压并且从主体部430产生电弧,电弧也被限制在绝缘空间550中并且彼此绝缘,使得可防止电弧连接在主体部430之间并导致电流在电路中流动。
此外,根据本发明的电路断路器600,由于第二灭弧空间X2被设置在隔着切割件511与第一灭弧空间X1相对的一侧,因此从分离片420朝向第二端部330行进的电弧被释放到第二灭弧空间X2中并且被熄灭。此外,当灭弧材料M容纳在第二灭弧空间X2中时,可更有效地熄灭电弧。此外,由于第二灭弧空间X2位于分离片420的下表面侧,因此在分离片420中产生的电弧被第二灭弧空间X2中的灭弧材料M大范围地熄灭。
此外,根据本发明的电路断路器600,由于切断部400的主体部430被插入并容纳在第三灭弧空间X3中,因此从主体部430产生的电弧可被第三灭弧空间X3中的灭弧材料M熄灭。具体地,在分离片420与主体部430之间产生的电弧可通过第一灭弧空间X1熄灭,但是在增强灭弧性能的情况下,需要扩展第一灭弧空间X1以增加灭弧面积。然而,如果扩展第一灭弧空间X1,则包括第一灭弧空间X1的移动体500以及使移动体500移动的筒部310周围的结构也变大。然而,考虑到电路断路器600的性能和安全性,期望使驱动部件(诸如筒部310和移动体500)尽可能小。因此,通过在使移动体500移动的筒部310的外部设置容纳切断部400的主体部430的第三灭弧空间X3,在不增加筒部310和移动体500的尺寸的情况下,提高了从主体部430产生的电弧的熄灭性能。
在图1至图8所示的第一实施例中,绝缘空间550设置在第一灭弧空间X1的上方并与其相邻,但是本发明不限于此,并且可不设置绝缘空间550。在这种情况下,第一灭弧空间X1延伸到绝缘空间550的位置。稍后将参考图10至图13更详细地描述该配置。
<第二实施例>
接下来,将参考图9描述根据本发明的第二实施例的电路断路器600A。图9(a)是本发明的第二实施例的电路断路器600A的切断部400A的整体立体图,并且图9(b)是以类似于根据图8所示的第一实施例的电路断路器600的截面图的方式得到的根据第二实施例的电路断路器600A的截面图。此外,除了切断部400A的配置之外,根据第二实施例的电路断路器600A的配置与根据第一实施例的电路断路器600的配置基本相同,因此将省略对相同配置的描述。
如图9所示,电路断路器600A的切断部400A包括在中心的分离片420A,以及在分离片420A的两侧的主体部430A。此外,主体部430A中的每一者的一部分是弯曲部440A,该弯曲部弯曲成从分离片420A上升。如图9(b)所示,切断部400A的弯曲部440A在壳体300A的第三灭弧空间X3A中沿着第三灭弧空间X3A延伸的上下方向弯曲。因此,与通过图6所示的第三灭弧空间X3线性地插入的主体部430与灭弧材料M之间的接触面积相比,弯曲部440A与第三灭弧空间X3A中的灭弧材料MA之间的接触面积增加。结果,在电路断路器600A中,提高了用于熄灭从主体部430A产生的电弧的灭弧的性能。
另外,在图9中,切断部400A的弯曲部440A具有从分离片420A上升并且沿着第三灭弧空间X3A延伸的上下方向弯曲的形状,但是本发明不限于此。弯曲部440A可具有任何形状,只要它在第三灭弧空间X3A中弯曲以便增加与灭弧材料MA的接触面积。
<第三实施例>
接下来,将参考图10至图13描述根据本发明的第三实施例的电路断路器600B。图10(a)是根据本发明的第三实施例的电路断路器600B的移动体500B的立体图,图10(b)是移动体500B的正视图,并且图10(c)是移动体500B的侧视图。此外,除了移动体500B不包括绝缘空间和壳体300B不包括第三灭弧空间X3之外,根据第三实施例的电路断路器600B的配置与根据第一实施例的电路断路器600的配置基本相同,因此将省略对相同配置的描述。
如图10所示,移动体500B是由合成树脂制成的大致矩形的平行六面体,具有上表面560B和下表面520B。此外,从移动体500B的上表面560B侧到下表面520B侧,设置有穿透移动体500B的穿透部540B,该穿透部从外表面530B的一部分穿透到相对侧的外表面530B的另一部分,即,从移动体500B的前表面穿透到后表面,并且穿透部540B被下壁541B、侧壁542B、侧壁543B和上壁544B所围绕。
此外,在穿透部540B内部,突出部510B从上壁544B朝向下壁541B突出。切割件511B形成在突出部510B的前端侧(tip side),并且切割件511B的下表面是平坦的抵接面512B,该抵接面抵靠在切断部400B的分离片420B的表面上。此外,从外表面530B向内凹进的第一灭弧空间X1B形成在突出部510B的根侧上。
第一灭弧空间X1B是从切割件511B朝向上表面560B延伸的长空间,并且灭弧材料可选地容纳在该空间内。此外,灭弧材料可容纳在切割件511B与下壁541B之间的第二灭弧空间X2B中。类似地,灭弧材料可容纳在突出部510B与侧壁542B和侧壁543B中的每一者之间的第四灭弧空间X4B中。因此,被布置为与切割件511抵接的切断部400B的分离片420B的周围可被灭弧材料围绕。尽管灭弧材料MB容纳在第一灭弧空间X1B中,但是本发明不限于此,并且灭弧材料MB可不被容纳。类似地,尽管灭弧材料MB容纳在第二灭弧空间X2B和第四灭弧空间X4B中,但是本发明不限于此,并且灭弧材料MB可不被容纳。
接下来,将参考图11描述如何组装本发明的电路断路器600B。图11示出了电路断路器600B的分解透视图。
首先,在移动体500B的穿透部540B中,将切断部400B的主体部430B插入在切割件511与下壁541B之间,并且将切断部400B插入至使切断部400B的分离片420B面向移动体500B的切割件511B的位置。然后,如图11所示,切断部400B的分离片420B插入并容纳在移动体500B的内部。
接下来,将移动体500B从下表面520B侧插入下部壳体100B的下侧筒部110B中。然后,安装切断部400B的主体部430B使其装配到下部壳体100B的安装部121B中,并且移动体500B被固定在下侧筒部110B的内部。接下来,从下部壳体100B的上方装配上部壳体200B,从而将移动体500B的上表面560B插入上部壳体200B的上侧筒部210B中。然后,通过将上部壳体200B和下部壳体100B彼此连接并固定,使得包括下部壳体100B和上部壳体200B的壳体300B在其中容纳切断部400B和移动体500B的状态下被组装。
此外,动力源PB被安装到上部壳体200B的动力源容纳部221B。根据移动体500B的形状,下部壳体100B的下侧筒部110B和上部壳体200B的上侧筒部210B具有大致四边形的筒状形状的截面,使得移动体500B可被容纳并且在其中滑动。此外,在下侧筒部110B和上侧筒部210B周围未形成第三灭弧空间,但是可根据需要形成第三灭弧空间。
接下来,将参考图12描述根据本发明的第三实施例的电路断路器600B的内部结构。图12是在组装了图11所示的电路断路器600B的状态下沿着线B-B截取的截面图。
如图12所示,移动体500B容纳在由线性地布置的下侧筒部110B和上侧筒部210B构成的筒部310B的内部。筒部310B从壳体300B的第一端部320B延伸到与第一端部320B相对的一侧上的第二端部330B。由于移动体500B被布置在布置有动力源PB的第一端部320B侧,因此如稍后将描述的,在切割和分离所述分离片420B时,移动体500B可移向第二端部330B侧。
此外,如图12所示,粒状灭弧材料MB容纳在第一灭弧空间X1B中。此外,由于灭弧材料MB被填充在移动体500B的穿透部540B中,因此灭弧材料M也将被容纳在穿透部540B的第二灭弧空间X2B和第四灭弧空间X4B中(见图10)。
接下来,将参考图13描述根据本发明的第三实施例的电路断路器600B的使用模式。图13是示出了移动体500B从图12所示的状态移动而来的状态的截面图。如图13所示,当检测到异常(诸如在电路中流动的过电流)时,异常信号被输入到动力源PB,并且动力源PB中的炸药爆炸。然后,由于爆炸而产生的气压经由连通孔222B瞬间传输到移动体500B的上表面560B,并且移动体500B从第一端部320B朝向第二端部330B迅速地移动,并且在筒部310B内部瞬间移向第二端部330B。
然后,移动体500B的切割件511B通过将移动体500B推向第二端部330B的力来切割分离片420B并将它与主体部430B分离。然后,分离片420B与移动体500B一起移向第二端部330B,并且与主体部430B分离。此外,如图13所示,当移动体500B在筒部310B内移向第二端部330B时,形成在切割件511B附近的第一灭弧空间X1B移动到面向主体部430B的位置。因此,紧接在移动体500B的切割件511B切割分离片420B之后,第一灭弧空间X1B各自被配置为位于分离片420B与主体部430B之间。然后,紧接在移动体500B的切割件511B切割分离片420B之后,即使在分离片420B与主体部430B的端部431B之间产生电弧,从主体部430B的端部431B产生的电弧也被释放到位于分离片420B与主体部430B之间的第一灭弧空间X1B中,并且被熄灭。此外,由于灭弧材料MB容纳在第一灭弧空间X1B中,因此可更有效地熄灭电弧。
如上所述,根据本发明的电路断路器600B,移动体500B本身包括切割所述切断部400B的切割件511B以及第一灭弧空间X1B,并且第一灭弧空间X1B各自被配置为,紧接在切割件511B切割分离片420B并切断电路之后,位于被切割并分离的分离片420B与未分离地保留在壳体300B内的主体部430B之间。因此,紧接在电路被切断之后,从主体部430B产生的电弧可被释放到第一灭弧空间X1B中并且被熄灭。
此外,当灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1B中时,可更有效地熄灭从主体部430B产生的电弧。
在图23所示的现有技术中,为了熄灭电弧,也可考虑将粒状固态灭弧材料封闭在切割室721中。然而,如果将灭弧材料封闭在切割室721中,则可能会干扰冲头730的冲压操作,使得难以将灭弧材料填充到切割室721中。然而,在本发明中,与现有技术不同,灭弧材料MB可与切割件511B一起容纳在移动体500B本身中而不是筒部310中,使得移动体500B的在筒部310B内移动并切割分离片420B操作不受干扰。此外,由于分离片420B容纳在移动体500B中并且与移动体500B一起移动,因此与现有技术不同,没有干扰冲头的冲压操作的风险。由于灭弧材料MB和分离片420B都容纳在移动体500B中并且与移动体500B一起移动,因此与现有技术不同,大量的灭弧材料MB可容纳在移动体500B中。此外,由于可根据移动体500B内部的体积来扩大第一灭弧空间X1B,因此可容纳大量的灭弧材料MB并且灭弧性能极高。
此外,由于第一灭弧空间X1B从切割件511B呈长形向上延伸,因此可在其中容纳大量的灭弧材料MB。此外,即使在移动体500B移向下侧的第二端部330B的过程中,呈长形的竖直延伸的第一灭弧空间X1B也能够可靠地定位在分离片420B与主体部430B之间。
<第四实施例>
接下来,将参考图14至图18描述根据本发明的第四实施例的电路断路器600C。在根据本发明的第四实施例的电路断路器600C中,与根据图9所示的第二实施例的电路断路器600A的切断部400A一样,弯曲部440A可一起使用。
首先,在根据第一实施例的电路断路器600中,如图7所示,物理地切割作为电连接到电路的导体的切断部400以切断电路。例如,当相对较低的异常电流在电路中流动时,如果要切断电路,则可通过根据第一实施例的电路断路器600来物理地切割所述切断部400。另一方面,如果相对较高的异常电流在电路中流动,则如果要切断电路,则在电路中连接指定额定值的熔断器,并且由于异常电流而使熔断器熔断使得电路可被切断。如上所述,在电路中,根据第一实施例的电路断路器600与熔断器串联连接。如果有相对较低的异常电流流动,则电路断路器600切断电路,并且如果有相对较高的异常电流流动,则熔断器熔断并且电路被切断。即使电路断路器600不能正常操作并且不能切断电路,串联连接到电路断路器600的熔断器最终也将被熔断,使得能够可靠地保护电路。
然而,为了处理每个预定异常电流,如果由根据第一实施例的电路断路器600切割的切断部400和由预定异常电流熔断的熔断器串联连接到电路,则在电路中需要用于串联布置电路断路器600和熔断器的空间,这引起电路和周围构件的制造成本增加并且安装空间变大的问题。
因此,如稍后将详细描述的,根据本发明的第四实施例的电路断路器600C可解决上述问题。根据本发明的第四实施例的电路断路器600C还同时解决了由第一至第三实施例的发明解决的问题“有效地熄灭紧接在电路切断之后产生的电弧”。
现在,在下面的图14至图18中,将具体描述根据本发明的第四实施例的电路断路器600C。注意,图14(a)是根据本发明的第四实施例的电路断路器600C的移动体500C的立体图,图14(b)是移动体500C的正视图,并且图14(c)是移动体500C的侧视图。此外,由于根据第四实施例的电路断路器600C的配置在移动体500C的配置和切断部400C的配置方面与根据第一实施例的电路断路器600的配置不同,但是其他配置与根据第一实施例的电路断路器600的那些配置基本相同,并且因此将省略对相同配置的详细描述。
首先,如图14所示,移动体500C是由合成树脂制成的大致柱状体,其具有上表面560C和下表面520C。移动体500C的外径等于或小于壳体300的筒部310C的内径,并且移动体500C的外表面530C是与筒部310C的内表面形状相对应的光滑表面,使得移动体500C可在筒部310C内部无间隙地平滑滑动。
此外,在移动体500C的大致中心处,设置有穿透移动体500C的穿透部540C,从外表面530C的一部分穿透到相对侧的外表面530C的另一部分,即,从移动体500C的前表面穿透到后表面,并且穿透部540C被下壁541C、侧壁542C、侧壁543C和上壁544C所围绕。被下壁541C、侧壁542C、侧壁543C和上壁544C围绕并且从外表面530C向内凹进的空间是第一灭弧空间X1C。然后,在第一灭弧空间X1C中,可插入并容纳稍后描述的切断部400C的分离片420C。此外,在第一灭弧空间X1C中,由于填充了稍后描述的灭弧材料,因此容纳在第一灭弧空间X1C中的切断部400C的分离片420C的周围可被灭弧材料完全围绕。
移动体500C并未设置用于切割所述切断部400C的分离片420C的切割件。此外,移动体500C具有由合成树脂制成的柱状形状,但不限于此,并且其他材料可用于形成任何形状,只要它具有高绝缘性和可承受使用的强度。
接下来,图15示出了构成电路的一部分的切断部400C,该电路由根据本发明的第四实施例的电路断路器600C所切断。图15(a)是切断部400C的立体图,并且图4(b)是切断部400C的平面图。切断部400C整体由金属熔断器制成以便电连接到电路,并且包括用于在两端连接到电路的主体部430C以及基本上在中心处被切割和分离的分离片420C。在主体部430C的端部处形成有用于与电路连接的连接孔410C。此外,在分离片420的中心和两端处设置有切口421C和通孔424C,并且形成了具有局部变窄的宽度的熔断部425C。熔断部425C是在电路中异常电流流动时产生热量并熔断的部分。
图15所示的具有熔断功能的切断部400C比图4所示的不具有熔断功能的切断部400薄。通过减小切断部400C的厚度,也减小了熔断部425C的厚度,在异常电流流动时,更容易熔断。
接下来,将参考图16描述如何组装根据本发明的第四实施例的电路断路器600C。图16示出了电路断路器600C的分解透视图。
首先,将切断部400C的主体部430C插入到移动体500C的第一灭弧空间X1C中,并且将切断部400C插入至切断部400C的分离片420C容纳在移动体500的第一灭弧空间X1C中的位置。
接下来,将移动体500C从下表面520C侧插入下部壳体100的下侧筒部110中。然后,安装切断部400C的主体部430C使其装配到下部壳体100的安装部113和安装部121中,并且移动体500C被固定在下侧筒部110的内部。接下来,从下部壳体100的上方装配上部壳体200,从而将移动体500C的上表面560C插入上部壳体200的上侧筒部210中。然后,通过将上部壳体200推向下部壳体100,上部壳体200的安装部213和安装部231被装配到切断部400C的主体部430C。通过连接构件等将竖直布置的连接孔B1和连接孔B2连接并固定,使得包括下部壳体100和上部壳体200的壳体300在其中容纳切断部400C和移动体500C的状态下被组装。
此外,动力源P被安装到上部壳体200的动力源容纳部221。当检测到在电路中流动的异常电流而从外部输入异常信号时,动力源P爆炸,例如动力源P内部的炸药,并且由爆炸产生的气压使移动体500C从筒部310内部被立即推出以便移动。动力源P不限于使用炸药的动力源,只要它产生动力以使移动体500C移动,并且可使用其他已知的动力源。
接下来,将参考图17描述根据本发明的第四实施例的电路断路器600C的内部结构和使用模式。图17是在组装图16所示的电路断路器600C的状态下沿着线C-C截取的截面图。
如图17所示,移动体500C容纳在由线性地布置的下侧筒部110和上侧筒部210构成的筒部310的内部。筒部310从壳体300的第一端部320延伸到与第一端部320相对的一侧上的第二端部330。由于移动体500C被布置在布置有动力源P的第一端部320侧,因此筒部310的第二端部330侧是中空的。因此,如稍后将描述的,在切割并分离所述分离片420C时,移动体500C可移向第二端部330侧。另外,移动体500C的上表面560C邻近于安装在动力源容纳部221内部的动力源P。如稍后将描述的,由于动力源P中的炸药爆炸而引起的气压经由连通孔222被传输到移动体500C的上表面560C。
如图17所示,粒状灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1C和第三灭弧空间X3中。由于切断部400C的分离片420C通过穿过移动体500C的第一灭弧空间X1C的内部插入而被容纳,因此灭弧材料M覆盖切断部400C的熔断部425C的周围。此外,切断部400C的主体部430C通过穿过第三灭弧空间X3的内部插入而被容纳。在图17和图18中,尽管整个第一灭弧空间X1C和整个第三灭弧空间X3都填充有灭弧材料M,但是为了清楚起见,在图中仅示出了灭弧材料M的一部分。
然后,当相对较高的异常电流在电路中流动时,与电路连接的切断部400C的熔断部425C产生热量并熔断。因此,电路被切断并防止过电流。此外,即使在切断部400C的熔断部425C被熔断期间或熔断后从其余的熔断部425C的周围产生电弧,电弧也被熔断部425C周围的灭弧材料M有效地熄灭。此外,切断部400C容纳在填充有灭弧材料M的第一灭弧空间X1C中,并且切断部400C在第一灭弧空间X1C中保持不与移动体500C直接接触。因此,即使从切断部400C产生电弧,也可防止由合成树脂制成的移动体500C被碳化。
此外,如图17所示,在上部壳体200的安装部213与下部壳体100的安装部113之间存在微小间隙,并且灭弧材料M可容纳在该间隙中。在这些间隙中,灭弧材料M填充在切断部400C的主体部430C的周围,使得主体部430C保持不与上部壳体200的安装部213和下部壳体100的安装部113直接接触。因此,即使从切断部400C的主体部430C的周围产生电弧,容纳在间隙中的灭弧材料M也能将其熄灭,并且防止上部壳体200的安装部213和下部壳体100的安装部113被碳化。由于电弧产生状态根据施加到切断部400C的电压的大小而改变,因此根据电弧产生状态,可不设置间隙,并且切断部400C的主体部430C可保持与上部壳体200的安装部213和下部壳体100的安装部113直接接触。
这样,当相对较高的异常过电流在电路中流动时,由熔断器构成的切断部400C被熔断以切断电路。另一方面,当低于熔断器的额定值的过电流在电路中流动时,例如,当相对较低的异常过电流在电路中流动时,由熔断器构成的切断部400C不熔断。因此,如将参考图18描述的,切断部400C本身被电路断路器600C物理地切割。
图18是示出了移动体500C从图17所示的状态移动而来的状态的截面图。此外,在以上描述中,当相对较高的异常过电流流动时,由熔断器构成的切断部400C被熔断以切断电路,并且当相对较低的异常过电流流动时,切断部400C本身被电路断路器600C物理地切割。然而,本发明不限于此。通过改变熔断器的额定值或输入到动力源P的异常信号的设置,当有相对较低的异常过电流流动时,由熔断器构成的切断部400C可被熔断以切断电路,并且当有相对较高的异常过电流流动时,切断部400C可被电路断路器600C物理地切割。因此,在以下描述中,将由熔断器构成的切断部400C熔断时的过电流称为预定第一过电流,并且将切断部400C本身被电路断路器600C物理地切割时的过电流称为预定第二过电流。可将第一过电流和第二过电流设置为任意值。
如图18所示,当检测到诸如在电路中流动的预定第二过电流的异常时,异常信号被输入到动力源P,并且动力源P中的炸药爆炸。然后,由于爆炸而引起的气压经由连通孔222瞬间传输到移动体500C的上表面560C。然后,由于该气压,移动体500C从第一端部320朝向第二端部330迅速移动,并且在筒部310内瞬间移向第二端部330。
然后,移动体500C通过将移动体500C推向第二端部330的力来切割分离片420C并将它与主体部430C分离。具体地,由于灭弧材料M填充在第一灭弧空间X1C内部,因此当移动体500C移动时,分离片420C与附近的灭弧材料M一起也立即以强大的力朝向第二端部330推出并且从主体部430C切下。然后,分离片420C与移动体500C一起移向第二端部330,并且与主体部430C分离。由熔断器构成的切断部400C形成得相对较薄,这是因为当过电流流动时,它会熔断。因此,可在没有图3所示的切割件511的情况下充分地切割分离片420C。此外,第一灭弧空间X1C中的灭弧材料M不限于诸如硅砂的粒状固态灭弧材料,并且可采用任何灭弧材料,只要它可在移动体500C移动以切割分离片420C时向分离片420C传输力。
此外,如图18所示,即使是移动体500C在筒部310内部移向第二端部330时,第一灭弧空间X1C也位于面对主体部430C的位置。因此,紧接在移动体500C切割分离片420C之后,第一灭弧空间X1C被配置为位于分离片420C与主体部430C之间。然后,紧接在移动体500C切割分离片420C之后,由于分离片420C与主体部430C之间的物理距离短。因此,在分离片420C与主体部430C的端部431C之间可能产生电弧,其与分离片420C一起作为边界。然而,如图18所示,从主体部430C的端部431C产生的电弧被释放到位于分离片420C与主体部430C之间的第一灭弧空间X1C,并且被第一灭弧空间X1C中的灭弧材料M熄灭。
此外,即使移动体500C在筒部310内部进一步向第二端部330移动,竖直延伸的第一灭弧空间X1C也位于面对主体部430C的位置。因此,即使在两侧的主体部430C施加电压并且从主体部430C的端部431C产生电弧,电弧也被第一灭弧空间X1C中的灭弧材料M熄灭,并且可防止电弧连接在主体部430C之间并导致电流在电路中流动。如果在两侧的主体部430C之间施加高电压并且用灭弧材料M不能有效地熄灭电弧,则可采用如稍后参考图22描述的通过绝缘空间550D有效地限制电弧的模式。
如上所述,根据本发明的第四实施例的电路断路器600C,移动体500C本身切割所述切断部400并且包括填充有灭弧材料M的第一灭弧空间X1,并且紧接在切割分离片420并且切断电路之后,第一灭弧空间X1被配置为位于被切割并分离的分离片420C与未分离地保留在壳体300内的主体部430C之间。因此,紧接在切割所述切断部400并且切断电路之后,可通过第一灭弧空间X1中的灭弧材料M有效地熄灭从主体部430C产生的电弧。
此外,根据本发明的电路断路器600C,当预定第一过电流流动时,由熔断器构成的切断部400C可被熔断以切断电路,而当预定第二过电流流动时,切断部400C本身可被电路断路器600C物理地切割以切断电路。由于具有熔断器功能的切断部400C容纳在电路断路器600C中,因此不需要用于将熔断器和电路断路器串联布置和连接的空间。
此外,由于切断部400C容纳在填充有灭弧材料M的第一灭弧空间X1C中,因此当由熔断器构成的切断部400C被预定第一过电流熔断时,即使从切断部400C产生电弧,第一灭弧空间X1C中的灭弧材料M也有效地熄灭电弧。
在根据本发明的第四实施例的电路断路器600C的模式中,具有熔断器功能的切断部400C容纳在电路断路器600C中,但是本发明不限于此。可采用将根据本发明的第一实施例的电路断路器600和熔断器串联连接的模式,并且可适当地采用任何模式。
在图23所示的现有技术中,为了熄灭电弧,也可考虑将粒状固态灭弧材料封闭在切割室721中。然而,如果将灭弧材料封闭在切割室721中,则可能会干扰冲头730的冲压操作,使得难以将灭弧材料填充到切割室721中。然而,在本发明中,与现有技术不同,灭弧材料M可容纳在移动体500C本身中而不是筒部310中,使得移动体500C的在筒部310内移动并切割分离片420C操作不受干扰。此外,由于分离片420C容纳在移动体500C中并且与移动体500C一起移动,因此与现有技术不同,没有干扰冲头的冲压操作的风险。与现有技术不同,由于灭弧材料M和分离片420C都容纳在移动体500C中并且与移动体500C一起移动,因此大量的灭弧材料M可容纳在移动体500C中。此外,由于可根据移动体500C内部的体积来扩大第一灭弧空间X1C,因此可容纳大量的灭弧材料M,并且灭弧性能极高。
<第五实施例>
接下来,将参考图19至图22描述根据本发明的第五实施例的电路断路器600D。在根据本发明的第五实施例的电路断路器600D中,与根据图9所示的第二实施例的电路断路器600A的切断部400A一样,弯曲部440A可一起使用。此外,图19(a)是根据本发明的第五实施例的电路断路器600D的移动体500D的立体图,图19(b)是移动体500D的正视图,并且图19(c)是移动体500D的侧视图。此外,除了移动体500D具有绝缘空间之外,根据第五实施例的电路断路器600D的配置与根据第四实施例的电路断路器600C的配置基本相同,因此将省略对相同配置的描述。此外,根据第五实施例的移动体500D的绝缘空间550D与图3所示的移动体500的绝缘空间550具有相同的配置,并且表现出相同的效果。
首先,移动体500D是由合成树脂制成的大致柱状体,具有上表面560D和下表面520D。此外,在移动体500D的下表面520D处,设置有穿透移动体500D的穿透部540D,从外表面530D的一部分穿透到相对侧的外表面530D的另一部分,即,从移动体500D的前表面穿透到后表面,并且穿透部540D被下壁541D、侧壁542D、侧壁543D和上壁544D所围绕。被下壁541D、侧壁542D、侧壁543D和上壁544D围绕并且从外表面530D向内凹进的空间是第一灭弧空间X1D。然后,在第一灭弧空间X1D中,可插入并容纳稍后描述的切断部400C的分离片420C。此外,在第一灭弧空间X1D中,由于填充了稍后描述的灭弧材料,因此容纳在第一灭弧空间X1D中的切断部400C的分离片420C的周围可被灭弧材料完全围绕。
此外,在移动体500D的上表面560D侧形成有从外表面530D向内凹进的绝缘空间550D。绝缘空间550D形成在外表面530D上的相对的位置处。绝缘空间550D各自由下壁551D、侧壁552D、侧壁553D、上壁554D和后壁555D围绕。如图19(c)所示,被布置为彼此面对的绝缘空间550D被后壁555D彼此分隔,并且是彼此绝缘的空间。灭弧材料没有容纳在绝缘空间550D中,并且电弧被限制和屏蔽,如稍后将描述的。此外,绝缘空间550D和第一灭弧空间X1D也通过下壁551D和上壁544D彼此分隔,并且是彼此绝缘的独立空间。
接下来,将参考图20描述根据本发明的第五实施例的电路断路器600D的内部结构和使用模式。以与根据本发明第四实施例的电路断路器600C相同的方式组装根据本发明第五实施例的电路断路器600D,并且通过用图19所示的电路断路器600D的移动体500D代替图17所示的电路断路器600C的移动体500C来完成电路断路器600D的组装。图20是示出根据本发明的第五实施例的电路断路器600D的截面图,其中图17的移动体500C被移动体500D代替。
如图20所示,移动体500D容纳在由线性地布置的下侧筒部110和上侧筒部210构成的筒部310的内部。粒状灭弧材料M容纳在第一灭弧空间X1D和第三灭弧空间X3中。由于切断部400C的分离片420C通过穿过移动体500D的第一灭弧空间X1D的内部插入而被容纳,因此灭弧材料M覆盖切断部400C的熔断部425C的周围。在图20至图22中,尽管整个第一灭弧空间X1D和整个第三灭弧空间X3都填充有灭弧材料M,但是为了清楚起见,在图中仅示出了灭弧材料M的一部分。
然后,当预定第一过电流(例如,相对较高的异常过电流)在电路中流动时,与电路连接的切断部400C的熔断部425C加热并且被熔断,并且电路被切断并且防止过电流。此外,即使在切断部400C的熔断部425C被熔断期间或熔断后从熔断部425C的周围产生电弧,电弧也被熔断部425C周围的灭弧材料M有效地熄灭。此外,切断部400C容纳在填充有灭弧材料M的第一灭弧空间X1D中,并且切断部400C保持不与移动体500D直接接触。因此,即使从切断部400C产生电弧,也可防止由合成树脂制成的移动体500D被碳化。
另一方面,如图21所示,当检测到诸如在电路中流动的预定第二过电流(例如,相对较低的异常过电流)的异常时,异常信号被输入到动力源P,并且动力源P中的炸药爆炸。然后,由于爆炸而引起的气压经由连通孔222瞬间传输到移动体500D的上表面560D,并且在筒部310内部瞬间移向第二端部330。图21是示出了移动体500D从图20所示的状态移动而来的状态的截面图。
然后,移动体500D通过将移动体500D推向第二端部330的力来切割分离片420C并将它与主体部430C分离。具体地,由于灭弧材料M填充在第一灭弧空间X1D内部,因此当移动体500D移动时,分离片420C与附近的灭弧材料M一起也立即以强大的力朝向第二端部330推出并且从主体部430C切下。然后,分离片420C与移动体500D一起移向第二端部330,并且与主体部430C分离。
此外,如图21所示,紧接在移动体500D在筒部310内部移向第二端部330之后,第一灭弧空间X1D位于面对主体部430C的位置。因此,第一灭弧空间X1D被配置为,紧接在移动体500D切割分离片420C之后,位于分离片420C与主体部430C之间。然后,紧接在移动体500D切割分离片420C之后,由于分离片420C与主体部430C之间的物理距离短。因此,在分离片420C与主体部430C的端部431C之间可能产生电弧,其与分离片420C一起作为边界。然而,如图21所示,从主体部430C的端部431C产生的电弧被释放到位于分离片420C与主体部430C之间的第一灭弧空间X1D,并且被第一灭弧空间X1D中的灭弧材料M熄灭。
接下来,将参考图22描述移动体500D进一步移向第二端部330的状态。图22是示出了移动体500D进一步从图21所示的状态移动而来的状态的截面图。如图22所示,当移动体500D在筒部310内进一步移向第二端部330时,形成在第一灭弧空间X1上方的绝缘空间550D移动至面对主体部430并与其相邻的位置。即使在两侧的主体部430C之间施加高电压并且从主体部430C的端部431C产生电弧,电弧也被限制在绝缘空间550D中。在两侧的主体部430C之间产生的电弧被限制在绝缘空间550D中并且彼此绝缘,使得可防止电弧连接在两侧的主体部430C之间并导致电流在电路中流动。
期望灭弧材料M不容纳在绝缘空间550D中。当灭弧材料M容纳在绝缘空间550D中时,灭弧材料M可暴露于高温并且被从主体部430C产生的电弧碳化,并且碳化部成为电流可流过的路径,使得电弧容易从绝缘空间550D泄漏。另外,在绝缘空间550D中,可容纳没有被电弧碳化的绝缘材料来代替灭弧材料M。
此外,本发明的电路断路器不限于上述实施例,在权利要求书所描述的范围和实施例的范围内,可进行各种修改和组合,并且这些修改和组合包括在本权利范围中。
Claims (6)
1.一种电路断路器,包括:壳体,布置在所述壳体中并且形成电路的一部分的切断部,切割所述切断部的切割件,以及布置在所述壳体的第一端部侧的动力源;
所述电路断路器包括移动体,所述移动体允许所述切断部插入并容纳在其中并且包括所述切割件和与切割件相邻的第一灭弧空间,
其中所述壳体包括筒部,所述筒部能够在第一端部和在第一端部相对侧的第二端部之间移动所述移动体,
其中所述移动体被配置使得在所述移动体通过所述动力源从所述第一端部移向所述第二端部时设置在所述移动体中的所述切割件切割所述切断部,以及
其中所述移动体的第一灭弧空间被配置为,当移动体移动时,位于被切割并分离的切断部的分离片与切断部的主体部之间,所述主体部保留在壳体中而不被分离。
2.一种电路断路器,包括:壳体,布置在所述壳体中、形成电路的一部分、并且由熔断器构成的切断部,以及布置在所述壳体的第一端部侧的动力源;
所述电路断路器包括移动体,所述移动体允许所述切断部插入并容纳在其中并且包括填充有灭弧材料的第一灭弧空间,
其中所述壳体包括筒部,所述筒部能够在第一端部和在第一端部相对侧的第二端部之间移动所述移动体,
其中所述移动体被配置为通过所述动力源从所述第一端部移向所述第二端部时切割容纳在所述移动体的灭弧空间中的切断部,以及
其中所述移动体的第一灭弧空间被配置为,当移动体移动时,位于被切割并分离的切断部的分离片与切断部的主体部之间,所述主体部保留在壳体中而不被分离。
3.根据权利要求1所述的电路断路器,其中,所述移动体,在与所述第一灭弧空间相对的一侧上,隔着切割件,包括第二灭弧空间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电路断路器,
其中,所述移动体包括彼此绝缘的绝缘空间,以及
其中,所述绝缘空间被配置为,当移动体进一步移向第二端部时,面对切断部的主体部。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电路断路器,
其中,所述壳体包括在筒部的外部容纳灭弧材料的第三灭弧空间,以及
其中,所述第三灭弧空间允许所述主体部被容纳并插入其中。
6.根据权利要求5所述的电路断路器,其中,所述切断部的主体部的一部分包括在第三灭弧空间中弯曲的弯曲部。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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