CN112635267A - 电路保护装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电路保护装置，包括：壳体；负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括电阻加热元件、安装在所述电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；以及熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体、以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线。这里，所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽。

Description

电路保护装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月7日提交的韩国专利申请No.2019-0123686的优先权和权益，其公开内容通过整体引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种电路保护装置，并且更具体地，涉及配置成在电子产品最初被驱动时限制浪涌电流并且防止由内部温度的增加或过电流引起的火灾的电路保护装置。
背景技术
通常，在诸如空调、洗衣机、冰箱、烘干机等的大型电子产品的电路中，电路保护装置被设置在电路的电力输入端子处，并且保护电力电路以防止由当接通电源时发生的浪涌电流、内部温度的增加、持续的过电流等引起的故障。
图1示出了现有电路保护装置的部件和操作。现有的电路保护装置包括熔丝电阻器RF、与熔丝电阻器RF串联连接的第一继电器S1、以及与熔丝电阻器RF和第一继电器S1并联连接的第二继电器S2。熔丝电阻器RF包括电阻器R和热熔丝F，并且电阻器R与热熔丝F彼此串联连接。
在一定时间之后，电路保护装置被从状态(a)转换成状态(b)，在状态(a)中在驱动时第一继电器S1闭合而第二继电器S2断开，在状态(b)中第一继电器S1断开并且第二继电器S2闭合。
在状态(a)中，输入电流经由熔丝电阻器RF和第一继电器S1输入到电路。这里，当电阻器R将浪涌电流限制为某一电流并且过电流流入其中时，由电阻器R产生的热被传导到热熔丝F，并且包括设置在热熔丝F内部的实心引线或聚合物颗粒的熔合体被熔化以使电路短路，从而保护家用电器的电路。在浪涌电流消失并且输入电流稳定了一定时间(例如，大约0.5秒)之后，电路保护装置变为状态(b)，使得正常的输入电流通过第二继电器S2并被输入到电路。
由于电路保护装置包括三个部件，即熔丝电阻器RF以及第一继电器S1和第二继电器S2，它们具有相对大的体积、成本较高并且占据较大的空间。另外，正常的输入电流在洗衣机的情况下在2A至4A的范围内，而在烘干机的情况中为7A或更高。因此，需要将大电流继电器用于第一继电器S1和第二继电器S2。这里，由于大电流继电器价格高，并且商业化的国内商品较少，所以大多数大电流继电器必须从日本等进口。
另外，由于每当电子产品被启动或停用时，第一继电器S1和第二继电器S2断开或闭合的操作被反复执行，因此随着电子产品的长时间使用，其耐用性降低并且发生故障。第一继电器S1和第二继电器S2的故障可能导致过电流的流入或者甚至导致火灾。因此，在使用继电器的电路保护装置中，这种风险始终是固有的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电路保护装置，其能够代替包括熔丝电阻器RF、第一继电器S1和第二继电器S2的电路保护装置，并且能够在不使用继电器的情况下降低成本并且更少地占用空间。
本发明的方面不限于上述方面，本领域技术人员将从以下描述中理解本发明其它未说明的方面。
根据本发明的一个方面，提供了一种电路保护装置，包括：壳体；负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括电阻加热元件、安装在所述电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；以及熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体、以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线。这里，所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽。此外，所述第二热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线在所述壳体中彼此连接。
所述电路保护装置还可以包括连接到所述第一热敏电阻器引线的第一引脚和连接到所述第二熔丝引线的第二引脚。这里，在所述壳体中可以形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
所述第一引脚和所述第二引脚可以分别包括板状主体，所述板状主体的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第二熔丝引线，并且所述第一引脚和所述第二引脚各自包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
所述第一引脚和所述第二引脚的所述主体可以包括第一部分和第二部分，二者的第一部分的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第二熔丝引线，并且分别插入到所述第一引导槽和所述第二引导槽中，二者的第二部分从所述第一部分的另一侧延伸，宽度大于所述第一部分的宽度，并且从所述壳体向外抽出。
所述壳体可包括从所述壳体的内壁延伸并设置在所述电阻加热元件和所述熔丝主体之间的分隔壁。
根据本发明的另一方面，提供一种电路保护装置，其包括：壳体；第一负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括第一电阻加热元件、安装在所述第一电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；第二负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括第二电阻加热元件、安装在所述第二电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第三热敏电阻器引线和第四热敏电阻器引线；以及熔丝，其容纳在所述壳体中并包括熔丝主体、以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线。这里，所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽。所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线在所述壳体中彼此连接。另外，所述第二热敏电阻器引线、所述第四热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线在所述壳体内相互连接。
所述电路保护装置还可以包括连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线的第一引脚和连接到所述第二熔丝引线的第二引脚。这里，在所述壳体中可以形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
所述第一引脚可包括一侧连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线的板状主体，并且可以包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。所述主体可包括第一部分和第二部分，所述第一部分的一侧连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线并插入到所述第一引导槽中，所述第二部分从所述第一部分的另一侧延伸且宽度大于所述第一部分的宽度，以位于所述壳体外部。
所述第二引脚可包括一侧连接到所述第二熔丝引线的板状主体，并且可包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。所述第二引脚的所述主体可包括第一部分和第二部分，所述第一部分的一侧连接到所述第二熔丝引线并插入到所述第二引导槽中，所述第二部分从所述第一部分的另一侧延伸且宽度大于所述第一部分的宽度，以位于所述壳体外部。
所述壳体可包括分隔壁，所述分隔壁从所述壳体的内壁延伸并设置在所述第一电阻加热元件、所述第二电阻加热元件和所述熔丝主体之间。
所述第一电阻加热元件和所述第二电阻加热元件可以被设置为彼此面对。
所述电路保护装置还可包括第一线缆和第二线缆，所述第一线缆的一端连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线，所述第二线缆的一端连接到所述第二熔丝引线。这里，在所述壳体中可以形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一线缆从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二线缆从所述壳体向外抽出。
根据本发明的又一方面，提供一种电路保护装置，其包括：壳体；第一负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括第一电阻加热元件、安装在所述第一电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线；以及第二负温度系数热敏电阻器，其被容纳在所述壳体中并且包括第二电阻加热元件、安装在所述第二电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第三热敏电阻器引线和第四热敏电阻器引线。这里，所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽。此外，所述第二热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线彼此连接，并且所述第二熔丝引线和所述第三热敏电阻器引线在所述壳体中彼此连接。
所述电路保护装置还可以包括连接到所述第一热敏电阻器引线的第一引脚和连接到所述第四热敏电阻器引线的第二引脚。这里，在所述壳体中可以形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
所述第一引脚和所述第二引脚可以分别包括板状主体，二者的板状主体的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第四热敏电阻器引线，并且所述第一引脚和所述第二引脚各自包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
所述第一引脚和所述第二引脚的所述主体可以包括第一部分和第二部分，二者的第一部分的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第四热敏电阻器引线，并且分别插入到所述第一引导槽和所述第二引导槽中，并且二者的第二部分从所述第一部分的另一侧延伸，宽度大于所述第一部分的宽度，并且从所述壳体向外抽出。
所述壳体可包括分隔壁，所述分隔壁从所述壳体的内壁延伸，并且设置在所述第一电阻加热元件、所述第二电阻加热元件和所述熔丝主体之间。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其它目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，其中：
图1示出现有电路保护装置的部件和操作；
图2是根据本发明的第一实施例的电路保护装置的立体图；
图3A和图3B是示出在图2中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的负温度系数热敏电阻器20的截面图；
图4是示出图2中所示的熔丝30的详细配置图；
图5是示出壳体10收纳有图2所示的负温度系数热敏电阻器20、熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图；
图6是根据本发明的第二实施例的电路保护装置的立体图；
图7A和图7B是示出在图6中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的负温度系数热敏电阻器50和60的截面图；
图8是示出壳体10收纳有图6所示的负温度系数热敏电阻50和60、熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图；
图9示出根据本发明的第一或第二实施例的电路保护装置安装在电路板上的状态；
图10是根据本发明的第三实施例的电路保护装置的立体图；
图11A和图11B是示出在图10中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的第一负温度系数热敏电阻器20的截面图；
图12A和图12B是示出在图10中示出的并且分别沿线C-C和D-D截取的第二负温度系数热敏电阻器40的截面图；
图13是示出壳体10收纳有图10所示的负温度系数热敏电阻器20和40、熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图；
图14是根据本发明的第四实施例的电路保护装置的立体图；
图15是示出壳体10收纳有图14所示的负温度系数热敏电阻50和60、热熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在下文中，在整个说明书和附图中，基本相同的元件将被称为相同的附图标记，并且将省略对其的重复描述。此外，在本发明的实施例的描述中，当认为会模糊对本发明实施例的理解时，将省略对现有技术的公知功能或部件的详细描述。
图2至图5是示出根据本发明的第一实施例的电路保护装置的部件的视图。图2是根据第一实施例的电路保护装置的立体图。图3A和图3B是示出在图2中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的负温度系数热敏电阻器20的截面图。图4是示出图2中所示的熔丝30的详细配置图。图5是示出壳体10收纳有图2所示的负温度系数热敏电阻器20、熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图。
根据本发明的第一实施例的所述电路保护装置包括壳体10、负温度系数热敏电阻器20、熔丝30、第一引脚70_1和第二引脚70_2。
壳体10例如由陶瓷材料形成，并且包括两个侧壁11、前壁12、后壁13和底壁14，从而形成顶部敞开的容纳槽，负温度系数热敏电阻器20和熔丝30容纳在其中。第一引导槽15_1和第二引导槽15_2形成在后壁13中，以引导第一引脚70_1和第二引脚70_2分别从壳体10向外抽出。
如图2、图3A和图3B中所示，负温度系数热敏电阻器20包括电阻加热元件21、安装在电阻加热元件21的两侧上的一对电极22和23、以及分别从该对电极22和23中抽出的第一热敏电阻器引线25和第二热敏电阻器引线26，所有上述部件都涂覆有涂层材料24。
热敏电阻器是具有灵敏地变化的热阻值的电阻器元件，并且特别地具有电阻值根据其温度或环境温度的变化而变化的特征。在这种热敏电阻器中，具有负温度系数的热敏电阻器被称为负温度系数热敏电阻器。负温度系数热敏电阻器具有根据其温度或环境温度的增加而减小的电阻值。
熔丝30包括熔丝主体31以及分别连接到熔丝主体31两端的第一熔丝引线32和第二熔丝引线33。
参照图4，熔丝主体31可包括熔丝杆34、镀层35、第一熔丝盖帽36、第二熔丝盖帽37和熔丝保护层35。
熔丝杆34可以具有圆柱形、角柱等，并且可以由陶瓷材料形成。
镀层35是形成在熔丝杆34的表面上的导电涂层，并且可以通过在包括镍合金或铜合金的镀层上形成锡层作为可熔元件层而形成。
第一熔丝盖帽36和第二熔丝盖帽37可以插入并耦接到其上形成有镀层35的熔丝杆34的两端。为此，第一熔丝盖帽36和第二熔丝盖帽37中的每一个都可以是具有一端封闭的容器结构(例如，圆柱形结构或角状容器结构)的盖帽形状。
第一熔丝引线32和第二熔丝引线33可分别连接到第一熔丝盖帽36的外侧和第二熔丝盖帽37的外侧。第一熔丝引线32和第二熔丝引线33可以通过点焊、激光焊接、钎焊等分别结合到第一熔丝盖帽36的外侧和第二熔丝盖帽37的外侧。
熔丝保护层38围绕其上形成有镀层35的熔丝杆34、第一熔丝盖帽36和第二熔丝盖帽37。因此，熔丝保护层38保护镀层35的涂层以及第一熔丝盖帽36和第二熔丝盖帽37的表面。此外，熔丝保护层38具有用于与外部(例如，另一部件等)绝缘的绝缘功能。
如图2中所示，负温度系数热敏电阻器20的第二热敏电阻器引线26和熔丝主体31的第一熔丝引线32彼此连接。第二热敏电阻器引线26和第一熔丝引线32可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等连接。
同时，具有导电材料的第一引脚70_1和第二引脚70_2连接到电路板，以执行电路与电路保护装置之间的电连接。第一引脚70_1的一端连接到壳体10内的负温度系数热敏电阻器20的第一热敏电阻器引线25，并延伸穿过第一引导槽15_1，使得其另一端从壳体10向外抽出。第二引脚70_2的一端连接到壳体10内的熔丝30的第二熔丝引线33，并延伸穿过第二引导槽15_2，使得其另一端从壳体10向外抽出。
在本发明的实施例中，当电路保护装置安装在电路板上时，第一引脚70_1和第二引脚70_2执行在电路和电路保护装置之间执行电连接的功能、散发由电路保护装置产生的热量的功能以及将壳体10与电路板隔开特定间隔的功能。
第一引脚70_1和第二引脚70_2可包括板状主体71_1和71_2以及延伸部72_1和72_2，所述延伸部72_1和72_2分别从主体71_1和71_2延伸，宽度小于主体71_1和71_2的宽度。通常，延伸部72_1和72_2是插入并焊接到电路板的孔中以执行电连接的部分，并且主体71_1和71_2是被配置为散发热量并且将壳体10与电路板隔开特定间隔的部分。
详细地，第一引脚70_1可以包括主体71_1和延伸部72_1，主体71_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线25，延伸部42_1从主体71_1的另一侧延伸，宽度小于主体71_1的宽度。第二引脚70_2可以包括主体71_2和延伸部72_2，主体71_2的一侧连接到第二熔丝引线33，延伸部72_2从主体71_2的另一侧延伸，宽度小于主体71_2的宽度。第一热敏电阻器引线25、第二熔丝引线33以及主体71_1和71_2可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等连接。
而且，主体71_1和71_2可以包括具有相对小的宽度的第一部分71a_1和71a_2以及具有相对大的宽度的第二部分71b_1和71b_2。通常，第一部分71a_1和71a_2是连接到引线25和33并插入到引导槽15_1和15_2中的部分，而第二部分71b_1和71b_2是从壳体10向外抽出以使壳体10与电路板隔开一定间隔的部分。此外，第二部分71b_1和71b_2可各包括改善散热性能的一个或多个突出部71c。
具体地，第一引脚70_1的主体71_1包括第一部分71a_1和第二部分71b_1，第一部分71a_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线25并插入到第一引导槽15_1中，第二部分71b_1从第一部分71a_1的另一侧延伸，宽度大于第一部分71a_1的宽度并从壳体10向外抽出。第二引脚70_2的主体71_2包括第一部分71a_2和第二部分71b_2，第一部分71a_2的一侧连接到第二熔丝引线33并插入到第二引导槽15_2中，第二部分71b_2从第一部分71a_2的另一侧延伸，宽度大于第一部分71a_2的宽度并从壳体10向外抽出。
同时，由于负温度系数热敏电阻器20和熔丝30被设置为在壳体10中的密封空间中彼此相邻，使得电路保护装置的温度或其环境温度升高，担心的是，即使当需要防止熔丝30短路时，熔丝30也会由于负温度系数热敏电阻器20的发热而短路。因此，分隔壁16可以安装在熔丝主体31和负温度系数热敏电阻器20的电阻加热元件21之间，以便在熔丝主体31和电阻加热元件21之间保持一定间隔以上。分隔壁16可以从壳体10的内壁(例如，底壁14或后壁13)延伸。分隔壁16安装成不将两个空间完全分开，从而形成第二热敏电阻器引线26和第一熔丝引线32延伸的路径。
参照图5，在壳体10中容纳负温度系数热敏电阻器20、熔丝30等的状态下，填充有填料80。填料80不仅将负温度系数热敏电阻器20和熔丝30支撑在容纳槽中，而且能够有效地执行从负温度系数热敏电阻器20和熔丝30散热。因此，填料80可包括具有高散热性的材料。
根据本发明的第一实施例，由于负温度系数热敏电阻器20的电阻值在室温或相对低的温度较大，并且随着其温度或环境温度的升高而减小，在驱动时使用大电阻值将浪涌电流限制为特定电流，并且在特定时间之后使用由于温度升高而减小的电阻值来维持正常输入电流。同时，当过电流流入电路或者电路由于电路中的异常现象而过热时，熔丝30被短路并且切断电流的流入以防止火灾。因此，根据第一实施例的电路保护装置可代替图1中所示的现有电路保护装置。此外，由于负温度系数热敏电阻器20与大电流继电器相比具有相对小的体积并且价格低廉，因此降低了电路保护装置的成本并且减少了占用空间。而且，由于不使用继电器，所以可以从根本上消除由继电器的故障引起的危险因素。
同时，在诸如空调、洗衣机、冰箱、烘干机等大型家用电器的情况下，由于需要适应大电流，因此需要具有高热产生性能的电路保护装置。在第一实施例的情况下，为了减少负温度系数热敏电阻器20的发热，必须增大其尺寸。这里，随着负温度系数热敏电阻器20的尺寸增大，其制造成本几何地增加。因此，在通过简单地增大负温度系数热敏电阻器20的尺寸来减少发热量方面存在限制。
因此，在下文中，作为能够在不增大负温度系数热敏电阻器的尺寸的情况下减少电路保护装置的发热量并且具有第一实施例的所有优点的实施例，提供了通过并联连接两个负温度系数热敏电阻器并且使用其合成电阻值来减小电阻值，从而减少发热量的实施例。为了方便，在以下实施例中，将省略与第一实施例重叠的冗余描述。
图6至图8是示出根据本发明的第二实施例的电路保护装置的部件的视图。图6是根据第二实施例的电路保护装置的立体图。图7A和图7B是示出在图6中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的负温度系数热敏电阻器50和60的截面图。图8是示出壳体10收纳有图6所示的负温度系数热敏电阻50和60、热熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图。
根据本发明的第二实施例的电路保护装置包括壳体10、第一负温度系数热敏电阻器50、第二负温度系数热敏电阻器60、熔丝30、第一引脚70_1和第二引脚70_2。
壳体10包括两个侧壁11、前壁12、后壁13和底壁14，从而形成顶部敞开的容纳槽，第一负温度系数热敏电阻器50、第二负温度热敏电阻器60和熔丝30容纳在其中。第一引导槽15_1和第二引导槽15_2形成在后壁13中，以分别引导第一引脚70_1和第二引脚70_2从壳体10向外抽出。
如图6、图7A和图7B中所示，第一负温度系数热敏电阻器50包括第一电阻加热元件51、安装在第一电阻加热元件51的两侧上的一对电极52和53、以及分别从该对电极52和53抽出的第一热敏电阻器引线55和第二热敏电阻器引线56，所有上述部件都涂覆有涂层材料54。与第一负温度系数热敏电阻器50一样，第二负温度系数热敏电阻器60包括第二电阻加热元件61、安装在第二电阻加热元件61两侧上的一对电极62和63，以及分别从该对电极63和63抽出的第三热敏电阻器引线65和第四热敏电阻器引线66，上述部件都涂覆有涂层材料64。
熔丝30包括熔丝主体31以及分别连接到熔丝主体31两端的第一熔丝引线32和第二熔丝引线33。
参照图6、图7A和图7B，第一负温度系数热敏电阻器50的第一热敏电阻器引线55和第二负温度系数热敏电阻器60的第三热敏电阻器引线65彼此连接，并且，第一负温度系数热敏电阻器50的第二热敏电阻器引线56和第二负温度系数热敏电阻器60的第四热敏电阻器引线66、以及熔丝30的第一熔丝引线32彼此连接。引线可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等连接。
第一引脚70_1的一端连接到壳体10中的第一负温度系数热敏电阻器50的第一热敏电阻器引线55和第二负温度系数热敏电阻器60的第三热敏电阻器引线65。第二引脚70_2的一端连接到壳体10中的熔丝30的第二熔丝引线33。
第一引脚70_1可以包括主体71_1和延伸部72_1，主体71_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线55和第三热敏电阻器引线65，延伸部72_1从主体71_1的另一侧延伸，宽度小于主体71_1的宽度。第二引脚70_2可以包括主体71_2和延伸部72_2，主体71_2的一侧连接到第二熔丝引线33，延伸部72_2从主体71_2的另一侧延伸，宽度小于主体71_2的宽度。引线可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等与主体连接。
第一引脚70_1的主体71_1包括第一部分71a_1和第二部分71b_1，第一部分71a_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线55和第三热敏电阻器引线65并插入到第一引导槽15_1中，第二部分71b_1从第一部分71a_1的另一侧延伸，宽度大于第一部分71a_1的宽度并从壳体10向外抽出。第二引脚70_2的主体71_2包括第一部分71a_2和第二部分71b_2，第一部分71a_2的一侧连接到第二熔丝引线33并插入到第二引导槽15_2中，第二部分71b_2从第一部分71a_2的另一侧延伸，宽度大于第一部分71a_2的宽度并从壳体10向外抽出。
同时，分隔壁16可安装在熔丝主体31与第一和第二负温度系数热敏电阻器50和60的第一和第二电阻加热元件51和61之间，以保持熔丝主体31与第一和二电阻加热元件51和61之间的一定间隔。
参照图8，在壳体10中容纳第一负温度系数热敏电阻器50和第二负温度系数热敏电阻器60、熔丝30等的同时填充有填料80。填料80不仅在容纳槽中支撑第一负温度系数热敏电阻器50和第二负温度系数热敏电阻器60以及熔丝30，而且还能够有效地执行从第一负温度系数热敏电阻器50和第二负温度系数热敏电阻器60以及熔丝30的散热。
同时，在该实施例中，第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61整体呈板状，被设置为彼此邻接且面对。由于第一电阻加热元件51和第二电阻加热组件61被设置成彼此邻接且面对，因此可以减小电路保护装置的尺寸，同时第一电阻加热元件51与第二电阻加热元件61彼此热影响，从而减小热不平衡。即，当电流流过电阻加热元件51和61时，电阻加热元件51和61产生热。这里，可以将热从具有大发热量的电阻加热元件传递到具有小发热量的电阻加热元件，从而减轻电阻加热元件51和61之间的热不平衡。
此外，第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61可以具有相同的电阻值或者具有不同的电阻值。由于即使具有任何电阻值，第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61也具有并联连接结构，所以合成电阻值变得小于第一电阻加热元件51的电阻值和第二热阻加热元件61的电阻值。因此，可以实现具有相对小的合成电阻值的电路保护装置，这难以仅使用第一电阻加热元件51或第二电阻加热组件61中的一个来实现。
特别地，当第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61具有不同的电阻值时，来自第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61中的具有较小电阻值的一个的热量被传递到具有较大电阻值的另一个，从而促进具有较大电阻值的电阻加热元件的电阻变化。例如，当浪涌电流施加到电阻值为5Ω的电阻加热元件和电阻值为5.1Ω的电阻加热元件时，电阻值为5Ω的电阻加热元件的电阻减小到0.2Ω，使得温度升高到130℃。然而，电阻值为5.1Ω的电阻加热元件的电阻略微减小为4Ω，因此温度升高到45℃。因此，即使当两个电阻加热元件的电阻值之间的差很小时，也会暂时在两个热敏电阻器之间引起热不平衡。然而，热不平衡随着时间而减少或减轻。这里，由于从电阻值为5Ω的电阻加热元件产生的热被传递到电阻值为5.1Ω的电阻加热元件，从而大大地减小了电阻值为5.1Ω的电阻加热元件的电阻值，即使在电阻值为5.1Ω的电阻加热元件中，电流量也增加，使得即使在电阻值为5.1Ω的电阻加热元件中也产生较大量的热，从而减轻两个电阻加热元件之间的热不平衡，并且实际上在热平衡状态中保持一定的温度。
图9示出了根据本发明的第一或第二实施例的电路保护装置安装在电路板P上的状态。
参照图9，电路保护装置的引脚70的延伸部72插入以穿过形成在电路板P中的孔H并被焊接在那里，使得电路保护装置固定到电路板P并且电连接到电路板P上的电路。因此，延伸部72的长度d2形成为大于电路板P的厚度dP。
同时，在向其供应水或从其产生水的诸如洗衣机或烘干机的电子产品的情况下，电路板P包括具有诸如聚氨酯等的防水材料的模制部M，以保护电路板P免受水影响。由于模制部M相对不耐热，因此当从电路保护装置产生的热直接传递到模制部M时，模制部M可能熔化并且其防水性能可能劣化。因此，需要将电路保护装置的壳体10安装成与电路板P或模制部M隔开一定间隔。从壳体10向外抽出的引脚70的第二部分71b被安装成使得壳体10与电路板P或者模制部M隔开一定的间隔。壳体10与电路板P间隔开第二部分71b的高度d1。当模制部M的厚度被称为dM时，壳体10与模制部M间隔开d1-dM。因此，d1可以大于dM。此外，模制部M扩散来自电路保护装置的热，以辅助散热。
在将直径为15Φ、电阻值为8Ω(合成电阻为4Ω)的电阻加热元件用于第二实施例中的第一电阻加热元件51和第二电阻加热元件61并且将4.4A的电流施加到电路保护装置达一段时间(15分钟)之后，测量电阻加热元件的发热温度、壳体10的底端的发热温度和电路板P的焊接部分的发热温度，结果在表1中示出。
[表1]
Figure BDA0002710619300000151
如表1中所示，直接影响模制部M或电路板P的壳体底端的温度充分降低，而不是电阻加热元件的温度降低，甚至电路板P的焊接部分的温度也是73.6℃和67.8℃，这是允许值。特别地，由于聚氨酯模制部的散热功能，壳体底端的温度和焊接部分的温度在具有聚氨酯模制部的情况下比不具有聚氨酯模制部的情况下低
图10至图13是示出根据本发明的第三实施例的电路保护装置的部件的视图。图10是根据第三实施例的电路保护装置的立体图。图11A和图11B是示出在图10中示出的并且分别沿线A-A和B-B截取的第一负温度系数热敏电阻器20的截面图。图12A和图12B是示出在图10中示出的并且分别沿线C-C和D-D截取的第二负温度系数热敏电阻器40的截面图。图13是示出壳体10’收纳有图10所示的负温度系数热敏电阻器20和40、熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图。
根据本发明的第三实施例的电路保护装置包括壳体10’、第一负温度系数热敏电阻器20、熔丝30、第二负温度系数热敏电阻器40、第一引脚70_1和第二引脚70_2。
壳体10’包括例如陶瓷材料，并且包括两个侧壁11、前壁12、后壁13和底壁14，从而形成顶部敞开的容纳槽，第一负温度系数热敏电阻器20、熔丝30和第二负温度热敏电阻器40容纳在其中。第一引导槽15_1和第二引导槽15_2形成在后壁13中，以分别引导第一引脚70_1和第二引脚70_2从壳体10’向外抽出。
如图10、图11A和图11B中所示，第一负温度系数热敏电阻器20包括第一电阻加热元件21、安装在第一电阻加热元件21的两侧上的一对电极22和23、以及分别从该对电极22和23抽出的第一热敏电阻器引线25和第二热敏电阻器引线26，上述部件都涂覆有涂层材料24。
如图10、图12A和图12B中所示，第二负温度系数热敏电阻器40包括第二电阻加热元件41、安装在第二电阻加热元件41的两侧上的一对电极42和43、以及分别从该对电极42和43抽出的第三热敏电阻器引线45和第四热敏电阻器引线46，上述部件都涂覆有涂层材料44。
如图10中所示，第一负温度系数热敏电阻器20的第二热敏电阻器引线26和熔丝30的第一熔丝引线32彼此连接。第二热敏电阻器引线26可弯曲并延伸为可连接到熔丝30的第一熔丝引线32。此外，熔丝30的第二熔丝引线33和第二负温度系数热敏电阻器40的第三热敏电阻器引线45彼此连接。第三热敏电阻器引线45可以弯曲并延伸为可连接到第二熔丝引线33。另外，第二热敏电阻器引线26和第一熔丝引线32之间的连接、第二熔丝引线33和第三热敏电阻器引线45之间的连接也可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等来进行。
同时，包括导电材料的第一引脚70_1和第二引脚70_2连接到电路板，以执行电路和电路保护装置之间的电连接。第一引脚70_1的一端连接到壳体10’内的第一负温度系数热敏电阻器20的第一热敏电阻器引线25，并延伸穿过第一引导槽15_1，使得其另一端从壳体10’向外抽出。第二引脚70_2的一端连接到壳体10’内的第二负温度系数热敏电阻器40的第四热敏电阻器引线46，并延伸穿过第二引导槽15_2，使得其另一端从壳体10’向外抽出。
在本发明的实施例中，当电路保护装置安装在电路板上时，第一引脚70_1和第二引脚70_2执行在电路和电路保护装置之间执行电连接的功能、散发由电路保护装置产生的热量的功能以及将壳体10’与电路板隔开特定间隔的功能。
第一引脚70_1和第二引脚70_2可以分别包括板状主体71_1和71_2以及延伸部72_1和72_2，所述延伸部72_1和72_2分别从主体71_1和71_2延伸，宽度小于主体71_1和71_2的宽度。通常，延伸部72_1和72_2是插入并焊接到电路板的孔中以执行电连接的部分，并且主体71_1和71_2是被配置为散发热量并且将壳体10’与电路板间隔开特定间隔的部分。
详细地，第一引脚70_1可以包括主体71_1和延伸部72_1，主体71_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线25，延伸部72_1从主体71_1的另一侧延伸，宽度小于主体71_1的宽度。第二引脚70_2可以包括主体71_2和延伸部72_2，主体71_2的一侧连接到第四热敏电阻器引线46，延伸部72_2从主体71_2的另一侧延伸，宽度小于主体71_2的宽度。第一热敏电阻器引线25、第四热敏电阻器引线46以及主体71_1和71_2可以通过钎焊、电弧焊接、点焊、激光焊接、夹紧等连接。
而且，主体71_1和71_2可以分别包括具有相对小的宽度的第一部分71a_1和71a_2以及具有相对大的宽度的第二部分71b_1和71b_2。通常，第一部分71a_1和71a_2是连接到引线25和46并插入到引导槽15_1和15_2中的部分，而第二部分71b_1和71b_2是从壳体10’向外抽出以使壳体10’与电路板隔开一定间隔的部分。此外，第二部分71b_1和71b_2可各包括改善散热性能的一个或多个突出部71c。
具体地，第一引脚70_1的主体71_1包括第一部分71a_1和第二部分71b_1，第一部分71a_1的一侧连接到第一热敏电阻器引线25并插入到第一引导槽15_1中，第二部分71b_1从第一部分71a_1的另一侧延伸，宽度大于第一部分72a_1的宽度并从壳体10’向外抽出。第二引脚70_2的主体71_2包括第一部分71a_2和第二部分71b_2，第一部分71a_2的一侧连接到第四热敏电阻器引线46并插入到第二引导槽15_2中，第二部分71b_2从第一部分71a_2的另一侧延伸，宽度大于第一部分71a_2的宽度并从壳体10’向外抽出。
同时，由于负温度系数热敏电阻器20和40以及熔丝30被设置为在壳体10’中的密封空间中彼此相邻，使得电路保护装置的温度或其环境温度升高，担心的是，即使当需要防止熔丝30短路时，熔丝30也会由于负温度系数热敏电阻器20和40的发热而短路。因此，分隔壁16’可以安装在熔丝主体31与负温度系数热敏电阻器20和40的电阻加热元件21和41之间，从而使熔丝主体31和电阻加热组件21和41之间保持在特定间隔以上。分隔壁16’可以从壳体10’的内壁(例如，后壁13)延伸。分隔壁16’被安装成不将容纳电阻加热元件21和41的空间与容纳熔丝主体31的空间完全分开，从而形成第二热敏电阻器引线26和第一熔丝引线32延伸穿过的路径，并且形成第二熔丝引线33和第三热敏电阻器引线45延伸通过的路径。在一个实施例中，分隔壁16’可包括从后壁13延伸的第一分隔壁16a和从第一分隔壁16a的一端在两个方向上延伸的第二分隔壁16b，第二分隔壁16b具有大致对应于熔丝主体31的长度的宽度。
参照图13，壳体10’在容纳负温度系数热敏电阻器20和40、热熔丝30等的同时填充有填料80。填料80不仅在容纳槽内支撑负温度系数热敏电阻器20和40以及熔丝30，而且还能够使热有效地从负温度系数热敏电阻器20和40以及熔丝30消散。
图14至图15是示出根据本发明的第四实施例的电路保护装置的部件的视图。图14是根据第四实施例的电路保护装置的立体图。图15是示出壳体10收纳有图14中所示的负温度系数热敏电阻50和60、热熔丝30等，然后用填料填充的状态的立体图。
在第四实施例中，与第二实施例相比，第一引脚70_1和第二引脚70_2分别由第一线缆90_1和第二线缆90_2代替。即，在该实施例中，电路保护装置被实现为不直接安装在电路板上，而是安装成与电路板分离，并且使用第一线缆90_1和第二线缆90_2连接到电路板的相应端子。为了方便，在第四实施例中，将省略与第二实施例重叠的冗余描述。
第一线缆90_1和第二线缆90_2各包括传导线91及包覆传导线91的护套92。第一线缆90_1和第二线缆90_2可以是线束线缆。
在第一线缆90_1中，传导线91的一端连接到壳体10中的第一负温度系数热敏电阻器50的第一热敏电阻器引线55和第二负温度系数热敏电阻器60的第三热敏电阻器引线65，并且传导线91延伸穿过第一引导槽15_1，使得其另一端从壳体10向外抽出。在第二线缆90_2中，传导线91的一端连接到壳体10内的熔丝30的第二熔丝引线33，并且传导线91延伸穿过第二引导槽15_2，使得其另一端从壳体10向外抽出。
由于根据第四实施例的电路保护装置被安装成与电路板分离，因此具有在电路保护装置处产生的热根本不会传递到电路板的优点。
在第四实施例中，虽然已经描述了第二实施例的第一引脚70_1和第二引脚70_2分别被替换为第一线缆90_1和第二线缆90_2，但是第一实施例和第三实施例的第一引脚70_1和第二引脚70_2也可以分别被替换为第一线缆90_1和第二线缆90_2。
根据本发明的电路保护装置可以代替包括熔丝电阻器RF、第一继电器S1和第二继电器S2的电流保护装置。由于该电路保护装置包括价格较低的负温度系数热敏电阻器和熔丝，所以可以降低成本。与继电器相比，负温度系数热敏电阻器和熔丝具有小的体积并且较少占用空间。此外，由于不使用继电器，因此可以从根本上消除由继电器的故障引起的过电流或火灾的风险。
上文已经描述了本发明的示例性实施方式。本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的基本特征的情况下，本发明可以被实施为修改的形式。因此，所公开的实施例不应被认为是限制性的，而是描述性的。本发明的范围在权利要求中示出，而不是在上述说明书中示出，并且在其等同范围内的所有差异都应当被解释为包括在本发明中。

Claims (19)

1.一种电路保护装置，包括：
壳体；
负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并包括电阻加热元件、安装在所述电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；以及
熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体、以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线，
其中所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽，并且
其中所述第二热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线在所述壳体中彼此连接。
2.根据权利要求1所述的电路保护装置，还包括：
第一引脚，其连接到所述第一热敏电阻器引线；以及
第二引脚，其连接到所述第二熔丝引线，
其中在所述壳体中形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
3.根据权利要求2所述的电路保护装置，其中所述第一引脚和所述第二引脚分别包括板状主体，所述板状主体的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第二熔丝引线，并且所述第一引脚和所述第二引脚各自包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
4.根据权利要求3所述的电路保护装置，其中所述第一引脚和所述第二引脚的所述主体包括第一部分和第二部分，二者的第一部分的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第二熔丝引线，并且分别插入到所述第一引导槽和所述第二引导槽中，二者的第二部分从所述第一部分的另一侧延伸，宽度大于所述第一部分的宽度，并且从所述壳体向外抽出。
5.根据权利要求1所述的电路保护装置，其中所述壳体包括从所述壳体的内壁延伸并且设置在所述电阻加热元件和所述熔丝主体之间的分隔壁。
6.一种电路保护装置，包括：
壳体；
第一负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并且包括第一电阻加热元件、安装在所述第一电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；
第二负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并且包括第二电阻加热元件、安装在所述第二电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第三热敏电阻器引线和第四热敏电阻器引线；以及
熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体、以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线，
其中所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽；
其中所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线在所述壳体中彼此连接，并且
其中所述第二热敏电阻器引线、所述第四热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线在所述壳体内相互连接。
7.根据权利要求6所述的电路保护装置，还包括：
第一引脚，其连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线；以及
第二引脚，其连接到所述第二熔丝引线，
其中在所述壳体中形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
8.根据权利要求7所述的电路保护装置，其中所述第一引脚包括一侧连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线的板状主体，并且包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
9.根据权利要求8所述的电路保护装置，其中所述主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分的一侧连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线并且插入到所述第一引导槽中，所述第二部分从所述第一部分的另一侧延伸且宽度大于所述第一部分的宽度，以位于所述壳体外部。
10.根据权利要求7所述的电路保护装置，其中所述第二引脚包括一侧连接到所述第二熔丝引线的板状主体，并且包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
11.根据权利要求10所述的电路保护装置，其中所述主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分的一侧连接到所述第二熔丝引线并且插入到所述第二引导槽中，所述第二部分从所述第一部分的另一侧延伸且宽度大于所述第一部分的宽度，以位于所述壳体外部。
12.根据权利要求6所述的电路保护装置，其中所述壳体包括分隔壁，所述分隔壁从所述壳体的内壁延伸并且设置在所述第一电阻加热元件、所述第二电阻加热元件和所述熔丝主体之间。
13.根据权利要求6所述的电路保护装置，其中所述第一电阻加热元件和所述第二电阻加热元件被设置为彼此面对。
14.根据权利要求6所述的电路保护装置，还包括：
第一线缆，其一端连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第三热敏电阻器引线；以及
第二线缆，其一端连接到所述第二熔丝引线，
其中在所述壳体中形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一线缆从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二线缆从所述壳体向外抽出。
15.一种电路保护装置，包括：
壳体；
第一负温度系数热敏电阻器，其容纳在所述壳体中并且包括第一电阻加热元件、安装在所述第一电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第一热敏电阻器引线和第二热敏电阻器引线；
熔丝，其容纳在所述壳体中并且包括熔丝主体以及分别连接到所述熔丝主体的两端的第一熔丝引线和第二熔丝引线；以及
第二负温度系数热敏电阻器，其被容纳在所述壳体中并且包括第二电阻加热元件、安装在所述第二电阻加热元件的两侧上的一对电极、以及分别从所述一对电极抽出的第三热敏电阻器引线和第四热敏电阻器引线，
其中所述熔丝主体包括其上形成有镀层的熔丝杆和耦接到所述熔丝杆的两端并具有导电性的一对熔丝盖帽，并且所述第一熔丝引线和所述第二熔丝引线分别接合到所述一对熔丝盖帽，并且
其中所述第二热敏电阻器引线和所述第一熔丝引线彼此连接，并且所述第二熔丝引线和所述第三热敏电阻器引线在所述壳体中彼此连接。
16.根据权利要求15所述的电路保护装置，还包括：
第一引脚，其连接到所述第一热敏电阻器引线；以及
第二引脚，其连接到所述第四热敏电阻器引线，
其中在所述壳体中形成有第一引导槽和第二引导槽，所述第一引导槽被配置成引导所述第一引脚从所述壳体向外抽出，所述第二引导槽被配置成引导所述第二引脚从所述壳体向外抽出。
17.根据权利要求16所述的电路保护装置，其中所述第一引脚和所述第二引脚分别包括板状主体，二者的板状主体的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第四热敏电阻器引线，并且所述第一引脚和所述第二引脚各自包括从所述主体的另一侧延伸且宽度小于所述主体的宽度的至少一个延伸部。
18.根据权利要求17所述的电路保护装置，其中所述第一引脚和所述第二引脚的所述主体包括第一部分和第二部分，二者的第一部分的一侧分别连接到所述第一热敏电阻器引线和所述第四热敏电阻器引线，并且分别插入到所述第一引导槽和所述第二引导槽中，并且二者的第二部分从所述第一部分的另一侧延伸，宽度大于所述第一部分的宽度，并且从所述壳体向外抽出。
19.根据权利要求15所述的电路保护装置，其中所述壳体包括分隔壁，所述分隔壁从所述壳体的内壁延伸，并且设置在所述第一电阻加热元件、所述第二电阻加热元件和所述熔丝主体之间。
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