CN113380587B - 一种基于物联网的智能开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气保护技术领域，且公开了一种基于物联网的智能开关，包括壳体，所述壳体左端的中部固定连接有输入端，所述壳体内腔的左侧固定连接有位于输入端右侧的输入杆，所述壳体右端的中部活动连接有输出端，所述壳体内腔的右侧活动套接有位于输出端左侧的连接杆。本发明通过设置额定电流调节机构，使得在需要对电路的额定电流强度进行调节时，通过转动输出端，使得在输出端和连接杆连接处呈螺纹状的作用下，使得连接杆向左或向右移动，进而在弹簧和储气腔内气压的作用下，使活动块向左或向右移动，使得储气腔内气压增大或减小，进而使储气腔内气体的合成水蒸气效率上升或下降，从而改变熔断器的额定电流。

Description

一种基于物联网的智能开关

技术领域

本发明涉及电气保护技术领域，具体为一种基于物联网的智能开关。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理，是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络，现常用于对室内家电的各种远程或智能控制，于是便需要各种智能开关作为安全保护装置，以防止室内发生短路或过载等情况，造成家电损耗等情况发生。

熔断器作为设备的电气保护机构，广泛应用与各类电气设备的安全保护，熔断器分为一次性熔断器和可恢复熔断器两种，其中可恢复熔断器，主要通过为双金属片变形或气体热胀冷缩来进行自恢复，而这两种熔断器存在金属接触不良或气体泄漏，导致无法正常通断的情况产生，并且部分设备的额定电流值不同，于是需要根据额定电流值来选用适当的熔断器，但可恢复熔断器额定电流往往固定，适当在使用时需要配套的熔断器，影响了其适用能力，且在熔断器过载断开时，会出现由于电弧现象，从而导致电弧将壳体击穿的现象，影响可恢复式熔断器的重复使用。

发明内容

针对背景技术中提出的现有熔断器在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种基于物联网的智能开关，具备自动恢复、额定电流调节、辅助灭弧的优点，解决了熔断器在正常使用时不便于充分使用和额定电流不便于调节以及电弧击穿的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能开关，包括壳体，所述壳体左端的中部固定连接有输入端，所述壳体内腔的左侧固定连接有位于输入端右侧的输入杆，所述壳体右端的中部活动连接有输出端，所述壳体内腔的右侧活动套接有位于输出端左侧的连接杆，所述壳体内腔的中部活动套接有活动块，所述活动块的右端固定连接有导电筒，所述导电筒为外侧和内侧两个，且分别和连接杆与输入杆接触，所述壳体的内腔设置有活动块和输入端对峙形成的储气腔。

优选的，所述活动块左侧的中部固定连接有电解块，所述壳体的内腔固定连接有位于输入端右侧和活动块左侧外表面的接触块，所述输入端右侧外表面的接触块为铁质材料制成，且活动块左侧外表面的接触块为铜质材料制成。

优选的，所述活动块的右侧和连接杆的左侧通过弹簧活动连接，所述输出端和连接杆接触处呈螺纹状。

优选的，所述输入杆的右端呈“T”字形，所述活动块和连接杆通过对峙形成有位于输入杆外表面的储油腔，所述输入端的中部活动连接有转动筒，且转动筒的两端均固定连接有叶片，所述转动筒的左端位于储气腔内，且转动筒的右端位于储油腔内。

优选的，所述导电筒和壳体接触处与连接杆和导电筒接触处均为活动套接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置自动恢复机构，设定在熔断器正常使用发生过载现象时，导电筒在电流强度过大的作用下快速发热，从而使储气腔内存储的氢气和氧气合成水蒸气的效率快速上升，从而使得储气腔内气体体积减小，使得在负压作用下活动块向左移动，进而使输入杆右端和活动块的中部导电筒分离，从而使得熔断器断开，并在储气腔内的水蒸气温度下降液化为水后，在电解块和输入端右侧接触的作用下，使得二者导通，并使两侧的接触块通电，从而对水进行电解，使得储气腔内的水快速电解为氢气和氧气，并在体积增大的作用下使活动块向右移动，使输入杆右端和活动块内侧导电筒接触，从而使电路自动恢复导通。

2、本发明通过设置额定电流调节机构，使得在需要对电路的额定电流强度进行调节时，通过转动输出端，使得在输出端和连接杆连接处呈螺纹状的作用下，使得连接杆向左或向右移动，进而在弹簧和储气腔内气压的作用下，使活动块向左或向右移动，使得储气腔内气压增大或减小，进而使储气腔内气体的合成水蒸气效率上升或下降，从而改变熔断器的额定电流。

3、本发明通过设置辅助灭弧机构，使得在熔断器发生熔断时，在自动恢复机构中储气腔不断合成水蒸气以及水蒸气的密度大于氢气和氧气的密度，使得储气腔内发生气体流通，从而在气体流通的作用下，使得转动筒左侧叶片受到冲击，从而使其竖向转动，并带动转动筒右侧叶片转动，从而驱动储油腔内的油液流通，进而在油液流动方向垂直于电弧的作用下将电弧切断，从而达到灭弧的效果。

附图说明

图1为本发明剖视结构示意图；

图2为本发明断开状态结构示意图；

图3为本发明图1中A处结构放大示意图。

图中：1、壳体；2、输入端；3、输出端；4、连接杆；5、活动块；6、导电筒；7、储气腔；8、接触块；9、弹簧；10、储油腔；11、转动筒；12、输入杆；13、电解块。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种基于物联网的智能开关，包括壳体1，壳体1左端的中部固定连接有输入端2，壳体1内腔的左侧固定连接有位于输入端2右侧的输入杆12，输入端2和输入杆12连通，壳体1右端的中部活动连接有输出端3，壳体1内腔的右侧活动套接有位于输出端3左侧的连接杆4，输出端3和连接杆4连通，壳体1内腔的中部活动套接有活动块5，活动块5的右端固定连接有导电筒6，导电筒6为外侧和内侧两个，且分别和连接杆4与输入杆12接触，使得在熔断器正常工作时，电流能通过输入端2和输入杆12流通至活动块5处，再通过活动块5和连接杆4以及连接杆4和输出端3接触，使熔断器整体导通，壳体1的内腔设置有活动块5和输入端2对峙形成的储气腔7，储气腔7内填充有氢气和氧气，使得在流经熔断器的电流强度超过额定值时，在活动块5快速升温的作用下，使得储气腔7内的氢气和氧气发生化学反应合成水蒸气的速率大幅度上升，并在水蒸气的分子间隙较小的作用下，使得水蒸气的体积减小，进而使得储气腔7内形成负压，从而使活动块5在负压作用下向左移动，从而使活动块5中部的导电筒6和输入杆12右端分离，从而使熔断器断开。

其中，活动块5左侧的中部固定连接有电解块13，使得在熔断器断开后，在储气腔7内的水蒸气冷却液化后，在负压大幅度减小的作用下，使得活动块5向左移动，并使电解块13和输入端2的右端接触，从而使电路将输入端2和电解块13导通，壳体1的内腔固定连接有位于输入端2右侧和活动块5左侧外表面的接触块8，输入端2右侧外表面的接触块8为铁质材料制成，且活动块5左侧外表面的接触块8为铜质材料制成，使得在熔断器处于断开状态，并且储气腔7内水蒸气液化后，从输入端2处流入的电流能使接触块8通电，并在接触块8的作用下天对储气腔7内的水进行高电压的电解，从而使储气腔7内的水快速电解为氢气和氧气，并在其分子间隙增大的作用下，使内部气压增大，从而将活动块5向右推动，使活动块5中部的导电筒6和输入杆12接触，进而使熔断器恢复导通，且活动块5和电解块13之间存在电阻值较大的隔离板，使得在熔断器正常工作时，仅有少量流通至电解块13外侧的接触块8处，从而在较小电压的作用下对常温下自然合成的水进行电解，从而使熔断器在使用状态下能始终保持为连通状态，并在维护阶段仅需注入少量纯净水便能完成维护，且避免了接触块8使熔断器内腔发生短路，导致熔断器无法正常使用的情况发生。

其中，活动块5的右侧和连接杆4的左侧通过弹簧9活动连接，输出端3和连接杆4接触处呈螺纹状，使得能通过转动输出端3，从而在螺纹的作用下使连接杆4向左或向右移动，并配合储气腔7内气压和弹簧9的弹力作用下对储气腔7内的压强进行调节，从而改变储气腔7内气体的合成水速率，进而改变熔断器的额定电流值，并且在储气腔7内气体和弹簧9的作用下，适当物联网设备在正常工作发生振动时，能对其内部的熔断器进行缓冲，避免出现由于振动导致熔断器断开，使设备停止工作的情况发生。

其中，输入杆12的右端呈“T”字形，活动块5和连接杆4通过对峙形成有位于输入杆12外表面的储油腔10，储油腔10内填充有油液，且油液为绝缘体，输入端2的中部活动连接有转动筒11，且转动筒11的两端均固定连接有叶片，转动筒11的左端位于储气腔7内，且转动筒11的右端位于储油腔10内，使得在储气腔7内氢气和氧气合成水蒸气时，在水蒸气密度较大的作用下，使储气腔7内形成气体流动，进而在气体冲击转动筒11左侧叶片的作用下使转动筒11转动，从而使转动筒11位于储油腔10内的叶片同步转动，进而推动储油腔10内油液流通，从而在熔断器逐渐断开时，能将输入杆12和活动块5内侧的导电筒6之间形成的电弧截断，从而避免发生电弧将壳体1击沉，影响熔断器工作寿命的情况发生，且通过储气腔7内气体体积变化以及弹簧9的配合，使得储气腔7内气体在熔断器处于断开的初始状态时往复流通，使储油腔10内油液的流通效率得到增强，从而进一步增强辅助灭弧机构的灭弧效率。

其中，导电筒6和壳体1接触处与连接杆4和导电筒6接触处均为活动套接，通过限定导电筒6和连接杆4的活动方式，使得在额定电流调节机构正常工作时，不会出现输出端3在摩擦力作用下带动连接杆4和导电筒6同步转动，从而导致连接杆4无法向左或向右移动的情况发生，保障了额定电流调节机构工作的稳定性。

本发明的使用方法如下：将熔断器安装在物联网设备的适当位置，电流从输入端2处输入，流经输入杆12和活动块5以及连接杆4，再从输出端3处流出，使设备电路正常导通；

自动恢复：在熔断器正常使用发生过载现象时，导电筒6在电流强度过大的作用下快速发热，从而使储气腔7内的氢气和氧气合成水蒸气的效率快速上升，从而使得储气腔7内气体体积减小，使得在负压作用下活动块5向左移动，进而使输入杆12右端和活动块5的中部导电筒6分离，并在纯净水为绝缘体的作用下，使得熔断器断开，在储气腔7内的水蒸气温度下降液化为水后，在电解块13和输入端2右侧接触的作用下，使得二者导通，并使两侧的接触块8通电，从而对水进行电解，使得储气腔7内的水快速电解为氢气和氧气，并在体积增大的作用下使活动块5向右移动，使输入杆12右端和活动块5内侧导电筒12接触，从而使电路自动恢复导通；

额定电流调节：在需要对电路的额定电流强度进行调节时，通过转动输出端3，使得在输出端3和连接杆4连接处呈螺纹状的作用下，使得连接杆4向左或向右移动，进而在弹簧9和储气腔7内气压的作用下，使活动块5向左或向右移动，使得储气腔7内气压增大或减小，进而使储气腔7内气体的合成水蒸气效率上升或下降，从而改变熔断器的额定电流；

辅助灭弧：在熔断器发生熔断时，在自动恢复机构中储气腔7不断合成水蒸气以及水蒸气的密度大于氢气和氧气的密度，使得储气腔7内发生气体流通，从而在气体流通的作用下，使得转动筒11左侧叶片受到冲击，从而使其竖向转动，并带动转动筒11右侧叶片转动，从而驱动储油腔10内的油液流通，进而在油液流动方向垂直于电弧的作用下将电弧切断，从而达到灭弧的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于物联网的智能开关，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)左端的中部固定连接有输入端(2)，所述壳体(1)内腔的左侧固定连接有位于输入端(2)右侧的输入杆(12)，所述壳体(1)右端的中部活动连接有输出端(3)，所述壳体(1)内腔的右侧活动套接有位于输出端(3)左侧的连接杆(4)，所述壳体(1)内腔的中部活动套接有活动块(5)，所述活动块(5)的右端固定连接有导电筒(6)，所述导电筒(6)为外侧和内侧两个，且分别和连接杆(4)与输入杆(12)接触，所述壳体(1)的内腔设置有活动块(5)和输入端(2)对峙形成的储气腔(7)，所述活动块(5)左侧的中部固定连接有电解块(13)，所述壳体(1)的内腔固定连接有位于输入端(2)右侧和活动块(5)左侧外表面的接触块(8)，所述输入端(2)右侧外表面的接触块(8)为铁质材料制成，且活动块(5)左侧外表面的接触块(8)为铜质材料制成；

设置有自动恢复机构，设定在熔断器正常使用发生过载现象时，导电筒(6)在电流强度过大的作用下快速发热，从而使储气腔(7)内存储的氢气和氧气合成水蒸气的效率快速上升，从而使得储气腔(7)内气体体积减小，使得在负压作用下活动块(5)向左移动，进而使输入杆(12)右端和活动块(5)的中部导电筒(6)分离，从而使得熔断器断开，并在储气腔(7)内的水蒸气温度下降液化为水后，在电解块(13)和输入端(2)右侧接触的作用下，使得二者导通，并使两侧的接触块(8)通电，从而对水进行电解，使得储气腔(7)内的水快速电解为氢气和氧气，并在体积增大的作用下使活动块(5)向右移动，使输入杆(12)右端和活动块(5)内侧导电筒(6)接触，从而使电路自动恢复导通。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能开关，其特征在于：所述活动块(5)的右侧和连接杆(4)的左侧通过弹簧(9)活动连接，所述输出端(3)和连接杆(4)接触处呈螺纹状。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能开关，其特征在于：所述输入杆(12)的右端呈“T”字形，所述活动块(5)和连接杆(4)通过对峙形成有位于输入杆(12)外表面的储油腔(10)，所述输入端(2)的中部活动连接有转动筒(11)，且转动筒(11)的两端均固定连接有叶片，所述转动筒(11)的左端位于储气腔(7)内，且转动筒(11)的右端位于储油腔(10)内。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能开关，其特征在于：所述导电筒(6)和壳体(1)接触处与连接杆(4)和导电筒(6)接触处均为活动套接。

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