CN114203468B - 一种基于传感器的深度融合断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于传感器的深度融合断路器，包括断路器本体、防尘壳、保护壳、固定座以及连接机构，保护壳通过连接机构和固定座可拆卸连接；保护壳内设有热传动机构和散热机构，热传动机构包括气囊和连接板，气囊固接于连接板上，连接板上开设有第二通孔，连接板底部固接有第一弹性件和传动块，连接板通过第一弹性件和第一凹槽内底壁连接，传动块呈三棱柱体，传动块为绝缘体，第二凹槽内设有第一导电机构和第二导电机构，第一导电机构包括第一铁弹簧和第一铁块，第二导电机构包括第二铁弹簧和第二铁块；散热机构包括传热筒，传热筒内开设有散热通道，传热筒内设有散热风扇和风扇电源。本发明能够方便拆卸，且能散热和防尘。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种基于传感器的深度融合断路器。
背景技术
断路器是一种可以用于切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流的保护设备，断路器广泛地应用于各种用电场所。当前，由于断路器的广泛使用，所以其安装和维修也较为常见，现有的断路器安装结构复杂，且现有的断路器没有自动散热和防尘功能，不够智能化和自动化，断路器长期在高温下使用容易损坏。
发明内容
针对上述技术问题，本发明旨在提供一种基于传感器的深度融合断路器，为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：
一种基于传感器的深度融合断路器，包括断路器本体、防尘壳、保护壳、固定座以及连接机构，断路器本体连接于防尘壳内底壁，防尘壳连接于保护壳内底壁，连接机构连接于保护壳外壁，保护壳通过连接机构和固定座可拆卸连接，防尘壳顶壁开设有第一通孔、第一凹槽以及第二凹槽；
保护壳内设有热传动机构和散热机构，热传动机构包括气囊和连接板，气囊固接于连接板上，连接板上开设有第二通孔，连接板底部固接有第一弹性件和传动块，连接板通过第一弹性件和第一凹槽内底壁连接，传动块呈三棱柱体，传动块为绝缘体，第二凹槽内设有第一导电机构和第二导电机构，第一导电机构包括第一铁弹簧和第一铁块，第一铁块通过第一铁弹簧和第二凹槽内壁连接，第一铁块侧壁设有第一斜面，第一斜面和传动块侧壁相抵，第二导电机构包括第二铁弹簧和第二铁块，第二铁块通过第二铁弹簧和第二凹槽内壁连接，第二铁块侧壁设有第二斜面，第二斜面和传动块另一侧壁相抵；
散热机构包括传热筒，传热筒镶嵌于保护壳侧壁上，传热筒内开设有散热通道，传热筒内设有散热风扇和风扇电源，散热风扇架设于散热通道内壁，第一铁弹簧、风扇电源、散热风扇以及第二铁弹簧依次通过电线进行电连接。
有益地，所述传热筒内设有挡尘板，挡尘板架设于所述散热通道内壁，挡尘板侧壁开设有两个以上第三通孔，挡尘板顶部开设有第三凹槽，第三凹槽贯穿所有第三通孔，传热筒内还开设有传动腔，传动腔内壁滑动连接有滑杆，滑杆底部固接有连接条和活动板，连接条下端延伸至散热通道内，且连接条下端固接有空心块，空心块底部呈平面状，空心块顶部呈曲面状，活动板下端延伸至第三凹槽内，活动板上开设有两个以上第四通孔。
有益地，所述连接机构包括连接柱，所述固定座上开设有连接孔，连接柱一端通过连接孔延伸至固定座内，连接柱顶部开设有第五通孔，第五通孔侧壁开设有第六通孔，第六通孔一端连通连接柱前外壁，第六通孔内滑动连接有活动杆，活动杆一端延伸至连接柱外部，活动杆另一端延伸至第五通孔内，且活动杆位于第五通孔内的一端通过第二弹性件和第五通孔侧壁连接，活动杆上设有锯齿，第五通孔内还设有锁定机构，锁定机构包括锁定杆、齿轮以及旋转轴，锁定杆一端和齿轮固接，齿轮通过旋转轴转动连接于第五通孔内壁。
有益地，所述连接柱上设有外螺纹，连接柱上设有螺母，螺母通过外螺纹和连接柱螺纹连接。
有益地，所述螺母上设有转动条。
有益地，所述连接柱上套设有固定环。
有益地，所述传动块由塑料制成。
本发明具有以下有益效果为：
本发明通过气囊，自动断路器本体产生大量热量时膨胀，从而带动用于防尘的连接板上移进行热量流出，同时带动使电路断路的绝缘体传动块移动，利用弹力使第一铁块和第二铁块接触，接通电路，使散热风扇自动在热量聚集的情况下工作进行散热降温，防止断路器本体损坏；通过流速和压强的反比关系，散热风扇工作时通过风力自动使空心块带动用于防尘的活动板上移，使第三通孔和第四通孔连通，排出热量，除散热风扇外其他联动机构均不需要电力，且自动化程度高，联动性强，设计巧妙，节能环保；通过按压活动杆即可完成连接柱与固定座之间的锁定和解除锁定，方便快捷，不需要繁琐的螺丝连接，即使没有工具也能快速锁定和解除解锁。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一种基于传感器的深度融合断路器的结构示意图；
图2是本发明图1中的A处的放大图；
图3是本发明图1中省略保护壳的左视图；
图4是本发明图3中的B处的放大图。
附图标记：本体1，防尘壳2，保护壳3，连接柱4，固定座5，第一通孔6，第一凹槽7，第二凹槽8，气囊9，连接板10，第二通孔11，第一弹性件12，传动块13，第一铁弹簧14，第一铁块15，第二铁弹簧16，第二铁块17，传热筒18，散热通道19，散热风扇20，传动腔21，空心块22，连接条23，滑杆24，活动板25，第四通孔26，挡尘板27，第三凹槽28，第三通孔281，活动杆29，第六通孔30，第五通孔31，连接孔32，第二弹性件33，锯齿34，锁定杆35，齿轮36，旋转轴37，外螺纹38，螺母39，转动条40，固定环41。
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。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图4所示，一种基于传感器的深度融合断路器，包括断路器本体1、防尘壳2、保护壳3、固定座5以及连接机构，断路器本体1连接于防尘壳2内底壁，防尘壳2连接于保护壳3内底壁，连接机构连接于保护壳3外壁，保护壳3通过连接机构和固定座5可拆卸连接，防尘壳2顶壁开设有第一通孔6、第一凹槽7以及第二凹槽8；
保护壳3内设有热传动机构和散热机构，热传动机构包括气囊9和连接板10，气囊9固接于连接板10上，连接板10上开设有第二通孔11，连接板10底部固接有第一弹性件12和传动块13，连接板10通过第一弹性件12和第一凹槽7内底壁连接，传动块13呈三棱柱体，传动块13为绝缘体，第二凹槽8内设有第一导电机构和第二导电机构，第一导电机构包括第一铁弹簧14和第一铁块15，第一铁块15通过第一铁弹簧14和第二凹槽8内壁连接，第一铁块15侧壁设有第一斜面，第一斜面和传动块13侧壁相抵，第二导电机构包括第二铁弹簧16和第二铁块17，第二铁块17通过第二铁弹簧16和第二凹槽8内壁连接，第二铁块17侧壁设有第二斜面，第二斜面和传动块13另一侧壁相抵；
散热机构包括传热筒18，传热筒18镶嵌于保护壳3侧壁上，传热筒18内开设有散热通道19，传热筒18内设有散热风扇20和风扇电源，散热风扇20架设于散热通道19内壁，第一铁弹簧14、风扇电源、散热风扇20以及第二铁弹簧16依次通过电线进行电连接。
断路器本体1内设有现有的电流传感器，高精度的电压电流传感器可以满足线损计算的要求，短路及接地故障选择性保护功能。
根据本发明的一种可选的实施方式中，所述传热筒18内设有挡尘板27，挡尘板27架设于所述散热通道19内壁，挡尘板27侧壁开设有两个以上第三通孔281，挡尘板27顶部开设有第三凹槽28，第三凹槽28贯穿所有第三通孔281，传热筒18内还开设有传动腔21，传动腔21内壁滑动连接有滑杆24，滑杆24底部固接有连接条23和活动板25，连接条23下端延伸至散热通道19内，且连接条23下端固接有空心块22，空心块22底部呈平面状，空心块22顶部呈曲面状，活动板25下端延伸至第三凹槽28内，活动板25上开设有两个以上第四通孔26。
根据本发明的一种可选的实施方式中，所述连接机构包括连接柱4，所述固定座5上开设有连接孔32，连接柱4一端通过连接孔32延伸至固定座5内，连接柱4顶部开设有第五通孔31，第五通孔31侧壁开设有第六通孔30，第六通孔30一端连通连接柱4前外壁，第六通孔30内滑动连接有活动杆29，活动杆29一端延伸至连接柱4外部，活动杆29另一端延伸至第五通孔31内，且活动杆29位于第五通孔31内的一端通过第二弹性件33和第五通孔31侧壁连接，活动杆29上设有锯齿34，第五通孔31内还设有锁定机构，锁定机构包括锁定杆35、齿轮36以及旋转轴37，锁定杆35一端和齿轮36固接，齿轮36通过旋转轴37转动连接于第五通孔31内壁。
根据本发明的一种可选的实施方式中，所述连接柱4上设有外螺纹38，连接柱4上设有螺母39，螺母39通过外螺纹38和连接柱4螺纹连接。
根据本发明的一种可选的实施方式中，所述螺母39上设有转动条40。
所述连接柱4上套设有固定环41。
根据本发明的一种可选的实施方式中，所述传动块13由塑料制成。
实施过程：首先把固定座5固接在外部的用电场所或者相应的柜体内，然后把保护壳3安装在固定座5上，安装过程如下：
如图3-4所示，用手指把活动杆29往第五通孔31方向按住，活动杆29上的锯齿34带动齿轮36转动，使齿轮36围绕着旋转轴37转动，从而带动锁定杆35旋转至第五通孔31内，从而使连接柱4的一端能够顺利从连接孔32进入固定座5内，然后松开按住活动杆29的手指，活动杆29在第二弹性件33的弹力作用下往右移动，从而带动锁定杆35旋转，锁定杆35一端延伸出第五通孔31外，锁定杆35一端和固定座5内壁相抵，从而卡住连接柱4，把连接柱4锁定在固定座5上，防止连接柱4脱离固定座5，完成安装。
为增强稳定性，可以通过转动条40把螺母39往左移动，使锁定杆35和螺母39对固定座5侧壁进行夹持，增强稳定性。
如果需要解除连接柱4与固定座5的安装，只需要通过转动条40把螺母39往右移，把再次按动活动杆29，即可取出连接柱4。
为了增强锁定效果，可以设置两个锁定机构，两个锁定机构分别设于活动杆29上下方。
当断路器本体1产生热量时，热量从第一通孔6和第二通孔11进入气囊9内，气囊9内的空气受热膨胀，密度变小，从而带动气囊9和连接板10上升，原本第一铁块15和第二铁块17分别和传动块13进行相抵，从而第一铁块15和第二铁块17互不接触，散热风扇20的电路为断路状态，连接板10上升带动传动块13上升后，在第一铁弹簧14和第二铁弹簧16的弹力作用下，第一铁块15和第二铁块17相互接触，从而接通散热风扇20的电路，风扇电源为散热风扇20提供电力，散热风扇20开始工作，把热量排出保护壳3外部。
气囊9可以采用轻质的弹性材料制成，如塑胶薄膜、尼龙面料等。
如图1-2所示，初始状态时，第四通孔26和第三通孔281错位且不连通，当散热风扇20开始工作时，风吹过空心块22，由于空心块22顶部呈曲面状，空气流动速度相对较块，压强相对较小，空心块22底部呈平面状，空气流动速度相抵较慢，压强相对较大，空心块22在存在压强差的状况下空心块22往上移动，从而带动连接条23、滑杆24、活动板25往上移动，使第三通孔281和第四通孔26连通，让热量通过第三通孔281和第四通孔26顺利排出保护壳3外。
空心块22可以由轻质材料制成，例如泡沫、塑料等。
本发明通过气囊9，自动断路器本体1产生大量热量时膨胀，从而带动用于防尘的连接板10上移进行热量流出，同时带动使电路断路的绝缘体传动块13移动，利用弹力使第一铁块15和第二铁块17接触，接通电路，使散热风扇20自动在热量聚集的情况下工作进行散热降温，防止断路器本体1损坏；通过流速和压强的反比关系，散热风扇20工作时通过风力自动使空心块22带动用于防尘的活动板25上移，使第三通孔281和第四通孔26连通，排出热量，除散热风扇20外其他联动机构均不需要电力，且自动化程度高，联动性强，设计巧妙，节能环保；通过按压活动杆29即可完成连接柱4与固定座5之间的锁定和解除锁定，方便快捷，不需要繁琐的螺丝连接，即使没有工具也能快速锁定和解除解锁。
本发明没有详细描述结构的部件、模块、机构以及装置均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，包括断路器本体(1)、防尘壳(2)、保护壳(3)、固定座(5)以及连接机构，断路器本体(1)连接于防尘壳(2)内底壁，防尘壳(2)连接于保护壳(3)内底壁，连接机构连接于保护壳(3)外壁，保护壳(3)通过连接机构和固定座(5)可拆卸连接，防尘壳(2)顶壁开设有第一通孔(6)、第一凹槽(7)以及第二凹槽(8)；
保护壳(3)内设有热传动机构和散热机构，热传动机构包括气囊(9)和连接板(10)，气囊(9)固接于连接板(10)上，连接板(10)上开设有第二通孔(11)，连接板(10)底部固接有第一弹性件(12)和传动块(13)，连接板(10)通过第一弹性件(12)和第一凹槽(7)内底壁连接，传动块(13)呈三棱柱体，传动块(13)为绝缘体，第二凹槽(8)内设有第一导电机构和第二导电机构，第一导电机构包括第一铁弹簧(14)和第一铁块(15)，第一铁块(15)通过第一铁弹簧(14)和第二凹槽(8)内壁连接，第一铁块(15)侧壁设有第一斜面，第一斜面和传动块(13)侧壁相抵，第二导电机构包括第二铁弹簧(16)和第二铁块(17)，第二铁块(17)通过第二铁弹簧(16)和第二凹槽(8)内壁连接，第二铁块(17)侧壁设有第二斜面，第二斜面和传动块(13)另一侧壁相抵；
散热机构包括传热筒(18)，传热筒(18)镶嵌于保护壳(3)侧壁上，传热筒(18)内开设有散热通道(19)，传热筒(18)内设有散热风扇(20)和风扇电源，散热风扇(20)架设于散热通道(19)内壁，第一铁弹簧(14)、风扇电源、散热风扇(20)以及第二铁弹簧(16)依次通过电线进行电连接；
所述传热筒(18)内设有挡尘板(27)，挡尘板(27)架设于所述散热通道(19)内壁，挡尘板(27)侧壁开设有两个以上第三通孔(281)，挡尘板(27)顶部开设有第三凹槽(28)，第三凹槽(28)贯穿所有第三通孔(281)，传热筒(18)内还开设有传动腔(21)，传动腔(21)内壁滑动连接有滑杆(24)，滑杆(24)底部固接有连接条(23)和活动板(25)，连接条(23)下端延伸至散热通道(19)内，且连接条(23)下端固接有空心块(22)，空心块(22)底部呈平面状，空心块(22)顶部呈曲面状，活动板(25)下端延伸至第三凹槽(28)内，活动板(25)上开设有两个以上第四通孔(26)。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，所述连接机构包括连接柱(4)，所述固定座(5)上开设有连接孔(32)，连接柱(4)一端通过连接孔(32)延伸至固定座(5)内，连接柱(4)顶部开设有第五通孔(31)，第五通孔(31)侧壁开设有第六通孔(30)，第六通孔(30)一端连通连接柱(4)前外壁，第六通孔(30)内滑动连接有活动杆(29)，活动杆(29)一端延伸至连接柱(4)外部，活动杆(29)另一端延伸至第五通孔(31)内，且活动杆(29)位于第五通孔(31)内的一端通过第二弹性件(33)和第五通孔(31)侧壁连接，活动杆(29)上设有锯齿(34)，第五通孔(31)内还设有锁定机构，锁定机构包括锁定杆(35)、齿轮(36)以及旋转轴(37)，锁定杆(35)一端和齿轮(36)固接，齿轮(36)通过旋转轴(37)转动连接于第五通孔(31)内壁。
3.根据权利要求2所述的一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，所述连接柱(4)上设有外螺纹(38)，连接柱(4)上设有螺母(39)，螺母(39)通过外螺纹(38)和连接柱(4)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，所述螺母(39)上设有转动条(40)。
5.根据权利要求4所述的一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，所述连接柱(4)上套设有固定环(41)。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于传感器的深度融合断路器，其特征是，所述传动块(13)由塑料制成。
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