CN113178355A - 一种新型热传感保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型热传感保护器，包括外壳、压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点、若干陶瓷片和底板组件，其中，所述外壳设置在所述底板组件上，形成一个密闭的容纳空间，所述压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点均位于所述容纳空间内，所述容纳空间内填充有惰性气体，所述双金属片的形变通过加热片带动所述动触点与所述静触点接触或分离。本发明中通过精准的简单的温调工艺以及纯感温型双金属片，可以稳定的应用于大电压大电流的保护需求，从而实现电路保护。

Description

一种新型热传感保护器

技术领域

本发明涉及一种新型热传感保护器，属于电力电子技术领域。

背景技术

温度保护器广泛应用于家电、电机、制冷设备、制热设备等用电器的电路中，可以根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生断开动作的一系列自动控制元件，从而起到对电路的保护。

双金属片也称热双金属片，由于各层金属的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。

但是现有的温度保护器在对于600V的大电压和300A的大电流应用方面极不稳定，在大电压和大电流的作用下无法实现稳定保护。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种新型热传感保护器，通过精准的简单的温调工艺以及纯感温型双金属片，可以稳定的应用于大电压大电流的保护需求，从而实现电路保护。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种新型热传感保护器，包括外壳、压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点、若干陶瓷片和底板组件，其中，所述外壳设置在所述底板组件上，形成一个密闭的容纳空间，所述压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点均位于所述容纳空间内，所述容纳空间内填充有惰性气体，所述底板组件上均布若干凸柱，若干所述陶瓷片分别套接设置在所述凸柱上，若干所述静触点分别通过电阻焊焊接在凸柱顶端上，若干所述动触点分别通过电阻焊焊接在在所述加热片上，且所述动触点与静触点位置一一对应，所述支架通过电阻焊焊接在所述底板组件的底板上，所述弹簧设置在所述支架和加热片之间，所述加热片限位设置在所述支架上，所述双金属片设置在所述加热片上方，且与加热片远离动触点的一侧接触，所述双金属片与所述支架的端部卡接设置；所述压盘与所述支架的端部卡接设置，且位于所述双金属片上方，所述双金属片的形变通过加热片带动所述动触点与所述静触点接触或分离。

优选地，所述底板组件包括底板和若干凸柱，所述若干凸柱沿周向均匀设置在所述底板上。

优选地，所述支架包括支脚板和若干支撑架，所述支脚板包括若干支脚，每个所述支撑架与所述支脚板的一个支脚一体弯折成型，且所述支撑架垂直于所述支脚板所在平面，所述支撑架的顶端设有一个卡扣头，所述支架设置在所述底板上，且所述支脚板的支脚与所述凸柱均匀间隔设置，所述支脚板的中心处设有定位凸柱，所述弹簧的一端定位设置在所述定位凸柱上。

优选地，所述加热片中心远离动触点的一侧设有凸起，用于与所述双金属片接触，所述加热片沿周向均匀设置若干限位槽，与所述支撑架配合限位安装。

优选地，所述双金属片和压盘均为凹凸面结构，所述双金属片的凸面与所述加热片的凸起接触，所述双金属片的凹面与所述压盘凹面相对设置，所述双金属片沿周向均匀设置若干第一卡槽，所述压盘沿周向均匀设置若干第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽均用于与所述支撑架的卡扣头卡接。

优选地，所述卡扣头的结构为倒L型结构。

优选地，所述动触点和静触点均由由银碳化钨复合材料制成，所述静触点上与所述凸柱顶端固定的一侧面上设有若干凸点，所述动触点上与所述加热片固定的一侧面上设有若干凸点，所述静触点通过凸点焊接在所述凸柱顶端，所述动触点通过凸点焊接在所述加热片上。

优选地，所述双金属片中心处设有第一通孔，所述压盘中心处设有第二通孔，第一铆钉穿过第一通孔与加热片通过电阻焊焊接在一起，所述第二铆钉焊接在所述外壳内部顶端中心处，且第二铆钉穿过第二通孔。

优选地，所述陶瓷片、动触点、静触点、支脚板的支脚和支撑架的个数均与所述凸柱的个数一一对应，所述压盘上的第二卡槽、所述双金属片的第一卡槽和所述加热片的限位槽个数均与支撑架个数一一对应。

优选地，所述凸柱、陶瓷片、动触点、静触点、脚板的支脚、支撑架、第二卡槽、第一卡槽和限位槽的个数均为3个。

有益效果：本发明提供一种新型热传感保护器，具有如下优点：

（1）采用热敏双金属片突跳方式切断电路；

（2）采用金属外壳密封，内部充惰性防护气体，可耐大电流；

（3）采用独特的压盘式校准方式，可以更加精准的满足动作温度要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的爆炸结构示意图；

图3是本发明的结构剖视图；

图4是本发明的压盘结构示意图；

图5是本发明的双金属片结构示意图；

图6是本发明的加热片结构示意图；

图7是本发明的动静触点打开的剖视图；

图8是本发明的动静触点闭合的剖视图；

图9是本发明的校准过程中的力示意图；

图10是本发明的压盘定位中的力示意图；

图中：外壳1、底部组件2、底板2-1、凸柱2-2、压盘3、第二卡槽3-1、第二通孔3-2、第二铆钉3-3、双金属片4、第一卡槽4-1、第一通孔4-2、第一铆钉4-3、加热片5、限位槽5-1、凸起5-2、动触点6、弹簧7、支架8、支脚板8-1、支脚8-11、定位凸柱8-12、支撑架8-2、卡扣头8-21、静触点9、陶瓷片10。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1：

如图1-6所示，本实施例中，凸柱2-2采用3个，动触点和静触点均为3个，形成三触点系统。热传感保护器的具体结构如下：包括外壳1、压盘3、双金属片4、加热片5、三个动触点6、弹簧7、支架8、三个静触点9、三个陶瓷片10和底板组件2，其中，

外壳1设置在底板组件2上，形成一个密闭的容纳空间，压盘3、双金属片4、加热片5、三个动触点6、弹簧7、支架8、三个静触点9均位于容纳空间内，容纳空间内填充有惰性气体。本发明中采用的惰性气体为常规的惰性气体，故而未加详述。

底板组件2包括底板2-1和三根凸柱2-2，三根凸柱2-2沿周向均匀设置在底板2-1上。（本发明中的凸柱2-2通过玻璃粉烧结在底板2-1上，且凸柱2-2贯穿底板，如图1所示）；三个陶瓷片10分别套接设置在三根凸柱2-2上，三个静触点9分别通过电阻焊焊接在凸柱2-2顶端上，三个动触点6分别通过电阻焊焊接在加热片5上，且动触点6与静触点9的位置一一对应；

支架8包括支脚板8-1和三个支撑架8-2，所述支脚板8-1包括三个支脚8-11，每个支撑架8-2与支脚板8-1的一个支脚8-11一体弯折成型（向上弯折），且支撑架8-2垂直于支脚板8-1所在平面，支撑架8-2的顶端设有一个“倒L型结构”卡扣头8-21，支架8通过电阻焊焊接在底板2-1上，且支脚板8-1的支脚8-11与凸柱2-2均匀间隔设置，所述支脚板8-1的中心处设有定位凸柱8-12，所述弹簧7的一端定位套接在所述定位凸柱8-12上，另一端与加热片5的中心接触。本发明中，弹簧7是靠支脚板8-1底部的定位凸台8-12定位，靠加热片5和底板2-1距离压紧。

加热片5通过周边设置的限位槽5-1限位设置在支撑架8-2上，双金属片4通过周向设置的第一卡槽4-1与支撑架8-2上的卡扣头8-21卡接，且双金属片4位于加热片5上方，双金属片4的凸面与加热片5的凸起5-2（远离动触点的一侧）接触；压盘3通过周向设置的第二卡槽3-1与支撑架8-2上的卡扣头8-21卡接，且位于双金属片4上方，双金属片4的凹面与压盘3凹面相对设置，所述双金属片4的形变通过加热片5带动所述动触点6与所述静触点9接触或分离。

本实施例中，动触点6和静触点9均由由银碳化钨复合材料制成，静触点上与凸柱顶端固定的一侧面上设有若干凸点，所述动触点上与所述加热片固定的一侧面上设有若干凸点，所述静触点通过凸点焊接在所述凸柱2-2顶端，所述动触点6通过凸点焊接在所述加热片5上。

本实施例中，双金属片4中心处设有第一通孔4-2，所述压盘3中心处设有第二通孔3-2，第一铆钉4-3穿过第一通孔4-2与加热片5通过电阻焊焊接在一起，第二铆钉3-3焊接在所述外壳1内部顶端中心处，且第二铆钉3-3穿过第二通孔3-2。（第二铆钉3-3与第二通孔3-2不是固定连接的）其中，第二铆钉3-3的作用是：在温调时候通过压外壳1，外壳把压力通过第二铆钉3-3均匀的传递到压盘3上，通过压盘3的变形再传递到双金属片4-1上。

本发明的校准方式如下：

如图9所示，施加F校准力于保护器的外壳1上，通过第二铆钉3-3作用于压盘3中心，压盘3是有弹性的中心对称结构，受力后产生均匀形变，在其下边缘产生均匀的下压力，这个下压力再作用于双金属片4上，对双金属片4进行预压，使其达到理想的动作温度点。

本发明的压盘定位方式如下：

如图10所示，压盘3上沿周向开有第二卡槽3-1，套入支撑架8-2的卡扣头8-21，然后逆时针旋转压盘，将卡扣头8-21卡在压盘3上，并通过底部弹簧7提供向上的支撑力，此时压盘3被弹簧7和卡扣头8-21上下方向固定住，左右方向被卡扣头上的摩擦力固定，整个压盘3就被完全定位。

本发明的触点工作原理如下：

在三触点系统（三个静触点和三个动触点）正中心位置加了一个弹簧7，可以使得三个触点更好的平衡，另外在静触点9和动触点6打开的过程可以提供一个向上的推力，使得电路断开更迅速，在静触点9和动触点3闭合的过程中，可以提供一个阻力，减缓动静触点之间的碰撞。

本发明中的动、静触点由银碳化钨复合材料制成，首次应用于保护器产品中，能够有效地降低触点间的接触电阻，改善触点的温升，提高触点表面的硬度并且提高触点的耐电弧烧蚀性能，再配合密封入惰性混合气体，进而大幅改进保护器的电气性能和使用寿命。

本发明的工作原理如下：

当电流正常时，加热片5的温度没有达到双金属片4的动作温度，外壳1压着压盘3，压盘3压着双金属片4的边缘，双金属片4和加热片5被第一铆钉4-3连接在一起，提供触头压力给动静触点，此时电路是闭合状态，如图8所示。

当出现过大的异常电流时，加热片5会在瞬间发出大量的热量，使得双金属片4的环境温度达到了动作温度，此时双金属片4会发生突跳动作。双金属片4通过第一铆钉4-3拉着加热片5和动触点6一起往上移动，动静触点9分离，电路被断开，如图7所示。

当电路断开后，加热片5上不再有电流，慢慢开始冷却，双金属片4周围的环境温度慢慢降低到回复温度，此时双金属片4发生回复突跳动作。加热片5会带着动触头6被往下压，动静触点恢复接触，电路又回到闭合状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型热传感保护器，其特征在于，包括外壳、压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点、若干陶瓷片和底板组件，其中，所述外壳设置在所述底板组件上，形成一个密闭的容纳空间，所述压盘、双金属片、加热片、若干动触点、弹簧、支架、若干静触点均位于所述容纳空间内，所述容纳空间内填充有惰性气体，所述底板组件上均布若干凸柱，若干所述陶瓷片分别套接设置在所述凸柱上，若干所述静触点分别通过电阻焊焊接在凸柱顶端上，若干所述动触点分别通过电阻焊焊接在在所述加热片上，且所述动触点与静触点位置一一对应，所述支架通过电阻焊焊接在所述底板组件的底板上，所述弹簧设置在所述支架和加热片之间，所述加热片限位设置在所述支架上，所述双金属片设置在所述加热片上方，且与加热片远离动触点的一侧接触，所述双金属片与所述支架的端部卡接设置；所述压盘与所述支架的端部卡接设置，且位于所述双金属片上方，所述双金属片的形变通过加热片带动所述动触点与所述静触点接触或分离。

2.根据权利要求1所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述底板组件包括底板和若干凸柱，所述若干凸柱沿周向均匀设置在所述底板上。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述支架包括支脚板和若干支撑架，所述支脚板包括若干支脚，每个所述支撑架与所述支脚板的一个支脚一体弯折成型，且所述支撑架垂直于所述支脚板所在平面，所述支撑架的顶端设有一个卡扣头，所述支架设置在所述底板上，且所述支脚板的支脚与所述凸柱均匀间隔设置，所述支脚板的中心处设有定位凸柱，所述弹簧的一端定位设置在所述定位凸柱上。

4.根据权利要求3所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述加热片中心远离动触点的一侧设有凸起，用于与所述双金属片接触，所述加热片沿周向均匀设置若干限位槽，与所述支撑架配合限位安装。

5.根据权利要求4所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述双金属片和压盘均为凹凸面结构，所述双金属片的凸面与所述加热片的凸起接触，所述双金属片的凹面与所述压盘凹面相对设置，所述双金属片沿周向均匀设置若干第一卡槽，所述压盘沿周向均匀设置若干第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽均用于与所述支撑架的卡扣头卡接。

6.根据权利要求4或5所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述卡扣头的结构为倒L型结构。

7.根据权利要求6所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述动触点和静触点均由由银碳化钨复合材料制成，所述静触点上与所述凸柱顶端固定的一侧面上设有若干凸点，所述动触点上与所述加热片固定的一侧面上设有若干凸点，所述静触点通过凸点焊接在所述凸柱顶端，所述动触点通过凸点焊接在所述加热片上。

8.根据权利要求7所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述双金属片中心处设有第一通孔，所述压盘中心处设有第二通孔，第一铆钉穿过第一通孔与加热片通过电阻焊焊接在一起，所述第二铆钉焊接在所述外壳内部顶端中心处，且第二铆钉穿过第二通孔。

9.根据权利要求8所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述陶瓷片、动触点、静触点、支脚板的支脚和支撑架的个数均与所述凸柱的个数一一对应，所述压盘上的第二卡槽、所述双金属片的第一卡槽和所述加热片的限位槽个数均与支撑架个数一一对应。

10.根据权利要求9所述的一种新型热传感保护器，其特征在于，所述凸柱、陶瓷片、动触点、静触点、脚板的支脚、支撑架、第二卡槽、第一卡槽和限位槽的个数均为3个。

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