CN114597059A - 一种可控式防爆电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可控式防爆电容器，包括同轴设置的电容器壳体和电容器本体，所述电容器壳体的底部固定连接有冷却底座，所述冷却底座上设置有防爆围板，且防爆围板与电容器壳体共轴并位于电容器壳体外侧，所述冷却底座内密封滑动设置有绝缘板，所述绝缘板与冷却底座内底壁之间对称连接有多个压缩弹簧。相较于常规的组合式弹簧减震机构，本装置能避免电容器本体频繁晃动，在振动强度较小时，电容器本体的位置不发生改变，当电容器本体受到的冲击力较大时，电容器本体的动能会转变为冷却液的动能以及压缩弹簧的内能，使其稳定性得到提高，冷却液进入冷却盘管进行循环，可以避免电容器本体长期使用时在电容器壳体内累积较多的热量。
Description
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，尤其涉及一种可控式防爆电容器。
背景技术
电容器广泛应用于电路耦合、滤波、能量转换、电路控制等方面，对于大型电容器而言，其在长时间使用过程中更容易累积较多的热量，并且电容器的外部通常会设置壳体对其进行保护，进一步降低了热量的交换，电容器若受到外界冲击而发生明显震动或者因击穿而导致瞬时电流过大时，电容器壳体内的气压会快速增加，极易导致元件膨胀，甚至发生炸裂。
而常规的电容器保护减震机构多为组合式弹簧部件构成，虽然具备较好的减震效果，但也容易引起电容器本体频繁晃动，并且不能及时降低元件内部的压强，为此，我们提出一种可控式防爆电容器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中电容器保护减震机构多为组合式弹簧部件构成，容易引起电容器本体频繁晃动，并且不能及时降低元件内部压强的问题，而提出的一种可控式防爆电容器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可控式防爆电容器，包括同轴设置的电容器壳体和电容器本体，所述电容器壳体的底部固定连接有冷却底座，所述冷却底座上设置有防爆围板，且防爆围板与电容器壳体共轴并位于电容器壳体外侧，所述冷却底座内密封滑动设置有绝缘板，所述绝缘板与冷却底座内底壁之间对称连接有多个压缩弹簧，所述绝缘板上设置有触发机构；
所述防爆围板的内侧壁上固定支撑有两个磁板，两个所述磁板上均滑动贯穿设置有弧形薄板，两个所述弧形薄板的底部均固定连接有永磁条，两个所述弧形薄板的顶部均固定支撑有密封塞，所述电容器壳体的侧壁内对称开设有两个纵向滑槽，且两个密封塞均位于对应的纵向滑槽内并与其密封滑动相接，两个所述密封塞上均固定设置有定向弹性囊，两个所述定向弹性囊的上端均与相应的纵向滑槽的内顶壁固定连接。
进一步，所述冷却底座的内侧壁上周向分布有多个柔性阻条，所述绝缘板与位置相对应的柔性阻条滑动抵接，所述冷却底座内盛有冷却液，且冷却液位于绝缘板的下方。
进一步，所述电容器本体的外周绕设有冷却盘管，且冷却盘管的两端均依次密封滑动贯穿冷却底座的顶壁、绝缘板并延伸至冷却液内，所述电容器本体与冷却底座之间对称设置有两个缓冲囊体，且两个缓冲囊体的侧壁上均安装有气阀。
进一步，所述触发机构包括固定安装在绝缘板上的温差发电片，所述温差发电片固定连接有多根绝缘导热柱，多根所述绝缘导热柱的顶部均贯穿冷却底座的顶壁并共同支撑有绝缘导热板，所述绝缘导热板与电容器本体的底部固定相连。
进一步，所述冷却底座的内顶壁上对称安装有两个电磁铁，且两个电磁铁均与温差发电片电性连接，当电磁铁通入电流时，所述电磁铁的磁场方向与位置相对应的永磁条的磁场方向相反。
进一步，两个所述磁板的上表面均设置有两个缓冲胶条，且电容器壳体的底壁与多个缓冲胶条相抵，所述电容器壳体上开设有多个散热口，且每个散热口均与位置相对应的纵向滑槽相连通，两个所述弧形薄板上均开设有流通口，每个所述流通口的规格均与对应位置的散热口的规格相匹配。
进一步，两个所述定向弹性囊远离电容器本体的侧壁上均密封安装有进气阀门，两个所述定向弹性囊靠近电容器本体的侧壁上均密封安装有排气阀门，两个所述进气阀门以及两个排气阀门均为单向压力阀，两个所述定向弹性囊内均设有柔性滤网。
本发明具有以下优点：
1、相较于常规的组合式弹簧减震机构，本装置能避免电容器本体频繁晃动，在振动强度较小时，电容器本体的位置不发生改变，当电容器本体受到的冲击力较大时，电容器本体的动能会转变为冷却液的动能以及压缩弹簧的内能，使其稳定性得到提高，冷却液进入冷却盘管进行循环，可以避免电容器本体长期使用时在电容器壳体内累积较多的热量；
2、当电容器本体受到大电流冲击时定向弹性囊被压缩，其内部的空气通过排气阀门以及散热口进入电容器壳体内，并对电容器壳体内部的空气进行扰动，加快绝缘导热板以及绝缘导热柱附近的热量交换；
3、在电容器壳体内温度异常上升时，流通口会自动与散热口位置相对，使得空气对流，从而快速降低电容器本体处的温度，避免电容器本体的温度进一步升高，为相应的电路过载保护装置断开电路争取时间，在元件正常工作时，外界空气不会进入电容器壳体内，避免电容器壳体内累积较多的灰尘；
4、防爆围板以及弧形薄板的结构强度均小于电容器壳体的结构强度，在极端状况时，电容器壳体内部的高压气体会通过防爆围板底部、散热口两处定点释放，从而对爆炸方向、位置起到导向作用，避免电容器本体受到反冲力，从而将元件爆炸危害性控制在一定程度内。
附图说明
图1为本发明提出的一种可控式防爆电容器的结构示意图；
图2为本发明提出的一种可控式防爆电容器的剖视图；
图3为本发明提出的一种可控式防爆电容器中冷却底座的内部结构示意图；
图4为本发明提出的一种可控式防爆电容器中柔性阻条的分布示意图；
图5为本发明提出的一种可控式防爆电容器中弧形薄板与定向弹性囊的连接示意图；
图6为本发明提出的一种可控式防爆电容器中流通口的位置示意图。
图中：1电容器壳体、2散热口、3防爆围板、4冷却底座、41冷却液、5电容器本体、6冷却盘管、7定向弹性囊、71进气阀门、72排气阀门、73柔性滤网、8密封塞、9永磁条、10柔性阻条、11绝缘板、12压缩弹簧、13绝缘导热柱、14温差发电片、15缓冲囊体、151气阀、16绝缘导热板、17电磁铁、18弧形薄板、19缓冲胶条、20磁板、21流通口。
具体实施方式
参照图1-2，一种可控式防爆电容器，包括同轴设置的电容器壳体1和电容器本体5，电容器本体5与电容器壳体1之间具有间隙，电容器壳体1既能对电容器本体5起到保护作用，也能过滤微小的震动，以减低电容器本体5受到的影响，电容器壳体1的底部固定连接有冷却底座4，冷却底座4上设置有防爆围板3，且防爆围板3与电容器壳体1共轴并位于电容器壳体1外侧，防爆围板3的结构强度小于电容器壳体1的结构强度，冷却底座4内密封滑动设置有绝缘板11，绝缘板11与冷却底座4内底壁之间对称连接有多个压缩弹簧12，绝缘板11上设置有触发机构；
参照图2以及图5，防爆围板3的内侧壁上固定支撑有两个磁板20，两个磁板20上均滑动贯穿设置有弧形薄板18，两个弧形薄板18的底部均固定连接有永磁条9，永磁条9与磁板20之间具有相互吸引力，但磁板20的磁场强度较小，当永磁条9位于冷却底座4上时，永磁条9与磁板20之间的距离较远，此时两者之间的磁场作用力不足以使得永磁条9向上运动，两个弧形薄板18的顶部均固定支撑有密封塞8，电容器壳体1的侧壁内对称开设有两个纵向滑槽，且两个密封塞8均位于对应的纵向滑槽内并与其密封滑动相接，两个密封塞8上均固定设置有定向弹性囊7，两个定向弹性囊7的上端均与相应的纵向滑槽的内顶壁固定连接，定向弹性囊7是指在伸长或收缩时，其折叠方向相同，即定向弹性囊7仅在竖直方向上发生形变(沿纵向滑槽伸长或收缩)。
参照图3-4，冷却底座4的内侧壁上周向分布有多个柔性阻条10，绝缘板11与位置相对应的柔性阻条10滑动抵接，柔性阻条10对绝缘板11起到一定的支撑作用，当绝缘板11受到的作用力较小时，在柔性阻条10的作用下，绝缘板11不会向下滑动，冷却底座4内盛有冷却液41，且冷却液41位于绝缘板11的下方。
参照图2-3，电容器本体5的外周绕设有冷却盘管6，且冷却盘管6的两端均依次密封滑动贯穿冷却底座4的顶壁、绝缘板11并延伸至冷却液41内，冷却盘管6选用单向的管道，即冷却液41从冷却盘管6的一端进入，由冷却盘管6的另一端排出，电容器本体5与冷却底座4之间对称设置有两个缓冲囊体15，且两个缓冲囊体15的侧壁上均安装有气阀151。
触发机构包括固定安装在绝缘板11上的温差发电片14，温差发电片14固定连接有多根绝缘导热柱13，绝缘导热柱13的导热系数较大，多根绝缘导热柱13的顶部均贯穿冷却底座4的顶壁并共同支撑有绝缘导热板16，绝缘导热板16与电容器本体5的底部固定相连。
冷却底座4的内顶壁上对称安装有两个电磁铁17，且两个电磁铁17均与温差发电片14电性连接，当电磁铁17通入电流时，电磁铁17的磁场方向与位置相对应的永磁条9的磁场方向相反。
参照图2以及图5-6，两个磁板20的上表面均设置有两个缓冲胶条19，且电容器壳体1的底壁与多个缓冲胶条19相抵，电容器壳体1上开设有多个散热口2，且每个散热口2均与位置相对应的纵向滑槽相连通，两个弧形薄板18上均开设有流通口21，每个流通口21的规格均与对应位置的散热口2的规格相匹配，密封塞8的长度大于散热口2的长度，在流通口21与散热口2错位时，密封塞8能阻隔外界空气进入。
参照图6，两个定向弹性囊7远离电容器本体5的侧壁上均密封安装有进气阀门71，两个定向弹性囊7靠近电容器本体5的侧壁上均密封安装有排气阀门72，两个进气阀门71以及两个排气阀门72均为单向压力阀，两个定向弹性囊7内均设有柔性滤网73，柔性滤网73为纵向设置，进气阀门71与排气阀门72位于柔性滤网73的两侧。
电容器本体5与电容器壳体1之间具有间隙，电容器壳体1既能对电容器本体5起到保护作用，也能过滤微小的震动，以减低电容器本体5受到的影响，并且柔性阻条10对绝缘板11起到一定的支撑作用，当绝缘板11受到的作用力较小时，在柔性阻条10的作用下，绝缘板11不会向下滑动，从而避免电容器本体5频繁晃动，在振动强度较小时，电容器本体5的位置不发生改变；
当电容器本体5受到的冲击力较大时，电容器本体5会挤压绝缘导热板16向下运动，从而使得绝缘板11压缩冷却液41，在冷却液41以及压缩弹簧12的缓冲作用下，电容器本体5的动能减少，稳定性得到提高；
冷却液41在进入冷却盘管6进行循环后，电容器本体5周围的温度会降低，避免电容器本体5长期使用时在电容器壳体1内累积较多的热量，导致电容器壳体1内压强明显增加，从而降低元件膨胀、爆裂的几率；
当电容器本体5受到大电流冲击时，其会在短时间内产生大量的热量，此时绝缘导热板16与绝缘板11之间的温度差值较大，即温差发电片14的热端与冷端之间产生较大的温差，根据赛贝克效应原理，温差发电片14为产生电压并对电磁铁17供电；
电磁铁17产生的磁场会对永磁条9产生向上的斥力，使其带动弧形薄板18向上运动，随着永磁条9与磁板20之间距离的缩短，永磁条9与磁板20之间的磁性吸引力也会增加，从而使得永磁条9吸附在磁板20的下表面；
在弧形薄板18向上运动时，定向弹性囊7被压缩，其内部的空气通过排气阀门72以及散热口2进入电容器壳体1内，对电容器壳体1内部的空气进行扰动，加快绝缘导热板16以及绝缘导热柱13附近的热量交换，随后流通口21与散热口2的位置相对应，使得外界空气与电容器壳体1内的空气对流，从而快速降低电容器本体5处的温度，避免电容器本体5的温度进一步升高，为相应的电路过载保护装置断开电路争取时间；
在正常工作时，从散热口2处观察到的定向弹性囊7为展开状态，在非正常工作时，从散热口2处观察到定向弹性囊7为收缩状态，因此，工作人员通过肉眼观察即可快速判断元件的工作状态；
防爆围板3以及弧形薄板18的结构强度均小于电容器壳体1的结构强度，在极端状况时，电容器壳体1内部的高压气体会通过防爆围板3底部、散热口2两处定点释放，从而对爆炸方向、位置起到导向作用，避免电容器本体5受到反冲力，从而将元件爆炸危害性控制在一定程度内。
Claims (7)
1.一种可控式防爆电容器，包括同轴设置的电容器壳体(1)和电容器本体(5)，其特征在于，所述电容器壳体(1)的底部固定连接有冷却底座(4)，所述冷却底座(4)上设置有防爆围板(3)，且防爆围板(3)与电容器壳体(1)共轴并位于电容器壳体(1)外侧，所述冷却底座(4)内密封滑动设置有绝缘板(11)，所述绝缘板(11)与冷却底座(4)内底壁之间对称连接有多个压缩弹簧(12)，所述绝缘板(11)上设置有触发机构；
所述防爆围板(3)的内侧壁上固定支撑有两个磁板(20)，两个所述磁板(20)上均滑动贯穿设置有弧形薄板(18)，两个所述弧形薄板(18)的底部均固定连接有永磁条(9)，两个所述弧形薄板(18)的顶部均固定支撑有密封塞(8)，所述电容器壳体(1)的侧壁内对称开设有两个纵向滑槽，且两个密封塞(8)均位于对应的纵向滑槽内并与其密封滑动相接，两个所述密封塞(8)上均固定设置有定向弹性囊(7)，两个所述定向弹性囊(7)的上端均与相应的纵向滑槽的内顶壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，所述冷却底座(4)的内侧壁上周向分布有多个柔性阻条(10)，所述绝缘板(11)与位置相对应的柔性阻条(10)滑动抵接，所述冷却底座(4)内盛有冷却液(41)，且冷却液(41)位于绝缘板(11)的下方。
3.根据权利要求2所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，所述电容器本体(5)的外周绕设有冷却盘管(6)，且冷却盘管(6)的两端均依次密封滑动贯穿冷却底座(4)的顶壁、绝缘板(11)并延伸至冷却液(41)内，所述电容器本体(5)与冷却底座(4)之间对称设置有两个缓冲囊体(15)，且两个缓冲囊体(15)的侧壁上均安装有气阀(151)。
4.根据权利要求3所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，所述触发机构包括固定安装在绝缘板(11)上的温差发电片(14)，所述温差发电片(14)固定连接有多根绝缘导热柱(13)，多根所述绝缘导热柱(13)的顶部均贯穿冷却底座(4)的顶壁并共同支撑有绝缘导热板(16)，所述绝缘导热板(16)与电容器本体(5)的底部固定相连。
5.根据权利要求4所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，所述冷却底座(4)的内顶壁上对称安装有两个电磁铁(17)，且两个电磁铁(17)均与温差发电片(14)电性连接，当电磁铁(17)通入电流时，所述电磁铁(17)的磁场方向与位置相对应的永磁条(9)的磁场方向相反。
6.根据权利要求1所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，两个所述磁板(20)的上表面均设置有两个缓冲胶条(19)，且电容器壳体(1)的底壁与多个缓冲胶条(19)相抵，所述电容器壳体(1)上开设有多个散热口(2)，且每个散热口(2)均与位置相对应的纵向滑槽相连通，两个所述弧形薄板(18)上均开设有流通口(21)，每个所述流通口(21)的规格均与对应位置的散热口(2)的规格相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种可控式防爆电容器，其特征在于，两个所述定向弹性囊(7)远离电容器本体(5)的侧壁上均密封安装有进气阀门(71)，两个所述定向弹性囊(7)靠近电容器本体(5)的侧壁上均密封安装有排气阀门(72)，两个所述进气阀门(71)以及两个排气阀门(72)均为单向压力阀，两个所述定向弹性囊(7)内均设有柔性滤网(73)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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