CN116525383B - 具有温度控制指示装置的熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有温度控制指示装置的熔断器，包括壳体及温度控制指示装置。壳体上具有内部空间及装配孔，温度控制指示装置包含指示器、复位件及双金属片；指示器穿于装配孔中并可于弹出位置和卡合位置之间切换；指示器及壳体中一者上设有卡合部，另一者设有配卡部，配卡部在指示器处于卡合位置时与卡合部卡合；复位件设于壳体与指示器之间；双金属片位于内部空间中并具有固定部及一可相对固定部运动的自由部，自由部被配置为使其运动路径经过卡合部，自由部在双金属片所受到外界的温度达到该双金属片的预设值时驱使卡合部与配卡部脱卡，则复位件驱使指示器切换至弹出位置；以解决现有熔断器指示失效及无法指征所经历的热历史温度的技术问题。

Description

具有温度控制指示装置的熔断器

技术领域

本发明涉及一种熔断器，尤其涉及一种具有温度控制指示装置的熔断器。

背景技术

熔断器是基于过电流发热触发熔体熔化，从而断开需要保护的电路。在各种各样的应用领域里，复杂的应用环境和工况使得熔断器不断承受热应力。很多情况下，熔断器经受了热应力之后，使用寿命大大缩短，甚至在小电流不断冲击下最终断开。尤其在储能和新能源汽车等领域，频繁的启停、加速和充放电，都在考验熔断器的热应力承受能力。出于安全和应用的考虑，应用领域往往要求熔断器具有熔断指示功能，便于控制、检修和维护。

目前，中国专利申请号201921316447.4所公开的一种带熔断指示器的熔断器，它并联康铜丝指示器，当熔断器被故障电流熔断之后，电流通过康铜丝，将康铜丝熔断后，由弹簧推动指示器弹起。

虽然康铜丝指示器简单易安装，但存在无法指示熔断器经历的热历史温度范围的技术问题，只能在熔断器熔断后指示。同时在实际应用中，熔断器经常在小冲击电流反复作用下被熔断，而这类冲击电流难以将康铜丝熔断，导致熔断器的指示失效。

因此，亟需要一种具有温度控制的熔断器来克服上述一个或多个缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有温度控制指示装置的熔断器，以解决现有熔断器的指示失效及无法指征所经历的热历史温度的技术问题。

为实现上述目的，本发明具有温度控制指示装置的熔断器包括壳体及温度控制指示装置。所述壳体上具有内部空间及使所述内部空间与外界相连通的装配孔，所述温度控制指示装置包含指示器、复位件及双金属片；所述指示器可移动地穿置于所述装配孔中并可相对所述壳体于一弹出位置和一卡合位置之间移动切换，所述指示器及壳体中的一者上设有卡合部，所述指示器及壳体中的另一者设有配卡部，所述配卡部在所述指示器处于所述卡合位置时与所述卡合部卡合；所述复位件设于所述壳体与所述指示器之间且恒具有驱使所述指示器往所述弹出位置切换的趋势；所述双金属片位于所述内部空间中，所述双金属片具有一固定于所述壳体处的固定部及一可相对所述固定部运动的自由部，所述自由部被配置为使其运动路径经过所述卡合部；所述自由部在所述双金属片所受到外界的温度达到该双金属片的预设值时驱使所述卡合部与所述配卡部脱卡，则所述复位件驱使所述指示器切换至所述弹出位置。

较佳地，所述卡合部沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向凸设于所述指示器处，所述自由部驱使所述卡合部由所述卡合位置旋转至预设角度时与所述配卡部脱离卡合。

较佳地，所述壳体包含外壳及位于所述内部空间中的内配结构，所述内部空间及装配孔位于所述外壳处，所述固定部固定于所述内配结构，所述卡合部或配卡部位于所述内配结构处。

较佳地，所述内配结构上开设有沿与所述指示器之弹出方向相反的方向与所述装配孔相对齐的组合通道，所述组合通道包含供所述指示器沿与所述指示器之弹出方向相反的方向穿过的通孔及供所述指示器上的卡合部穿过的通槽，所述通槽沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向与所述通孔相连通，所述配卡部形成于所述内配结构背对所述复位件的端面上，所述卡合部沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向凸设于所述指示器处，所述复位件沿所述指示器的弹出方向与所述自由部以所述内配结构为中心呈相对的异侧布置，所述自由部驱使所述卡合部由所述卡合位置旋转至与所述通槽相对齐时与所述配卡部脱离卡合。

较佳地，所述固定部固定于所述内配结构背对所述复位件的端面处，所述固定部还沿与所述指示器之弹出方向相反的方向向外延伸，所述自由部的一端与所述固定部的外伸末端固定连接，所述自由部相对的另一端沿所述指示器的弹出方向延伸而靠近所述内配结构背对所述复位件的端面，所述自由部在所述双金属片所受到外界的温度达到该双金属片的预设值时可做远离所述固定部的张开摆动。

较佳地，所述内配结构与所述外壳固定连接，所述复位件设于所述指示器与所述外壳之间，或者，所述复位件设于所述指示器与所述内配结构之间。

较佳地，所述装配孔沿与所述指示器之弹出方向相反的方向包含依次布置的第一装配孔及第二装配孔，所述第一装配孔的孔径大于所述第二装配孔的孔径，以使所述第一装配孔的端壁具有一止挡面，所述复位件为外套于所述指示器上并位于所述第一装配孔中的弹簧，所述弹簧还弹性地抵接于所述止挡面与所述指示器两者上。

较佳地，所述双金属片的材质为合金、多种热膨胀系数不同的金属材料或多种热膨胀系数不同的复合材料。

较佳地，所述双金属片的材质为锰镍铜合金或镍铁合金。

较佳地，所述双金属片为双层结构，其中，所述双金属片中的主动层成分为Mn70％/Ni14％/Cu10％/Fe6％，被动层成分为Ni40％/Fe60％。

与现有技术相比，由于温度控制指示装置还包含位于壳体之内部空间中的双金属片，双金属片具有一固定于壳体处的固定部及一可相对固定部运动的自由部，自由部被配置为使其运动路径经过卡合部，因此，自由部在双金属片所受到外界的温度(例如熔体在熔断时所产生的温度)达到该双金属片的预设值时便驱使所述卡合部与配卡部脱卡，则复位件驱使指示器切换至弹出位置，从而达到指征本发明的熔断器所经历的热历史温度，有效解决了现有熔断器应用中的指示局限和指示失效的技术问题；此外，温度控制指示装置于壳体上的安装方便。值得注意者，双金属片的预设值是由制成双金属片的材料所决定，它是本领域公知的，故在此不再详述。

附图说明

图1是本发明具有温度控制指示装置的熔断器的立体图。

图2是图1所示的熔断器沿箭头A所指方向观看的平面图。

图3是图2沿B-B线剖切且指示器处于卡合位置时的内部图。

图4是在图3上显示出指示器处于弹出位置时的内部图。

图5是显示出处于卡合状态的温度控制指示装置和内配结构的立体图。

图6是图5沿指示器内的箭头所指方向观看的平面图。

图7是图6沿箭头A所指方向观看的平面图。

图8是在图5上显示出双金属片驱使指示器旋转至使卡合部与通槽相对齐位置时的状态图。

图9是图8沿箭头A所指方向观看的平面图。

图10是在图8上显示出指示器移出内配结构后的状态图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图4，本发明的熔断器100包括壳体10及温度控制指示装置20。壳体10上具有内部空间11及使内部空间11与外界相连通的装配孔12，可选择的是，于图3和图4中，作为一示例，装配孔12由壳体10下至上的方向贯穿壳体10上方的侧壁，以便于下面描述到的指示器21及复位件22从壳体10的上方装配于壳体10处，当然，根据实际需要，装配孔12于壳体10上的位置还可为其它，故不以图3和图4所示为限。

结合图5至图10，温度控制指示装置20包含指示器21、复位件22及双金属片23。指示器21可移动地穿置于装配孔12中，并可相对壳体10于如图4所示的弹出位置和如图3和图5所示的卡合位置之间移动切换，可选择的是，于图3、图4、图5、图8及图10中，作为一示例，指示器21由图4或图10所示的弹出位置切换至图3或图5所示的卡合位置时还经过图8所示的回缩位置，即是说，当指示器21处于图8所示的回缩位置时，此时指示器21还需要旋转预设角度后才切换至图3或图5所示的卡合位置；当然，于其它实施方式中，根据实际需要，也可以将指示器21的卡合位置和回缩位置合二为一，以省去指示器21还需要旋转预设角度后才能与壳体10卡合的步骤，因此，不以图3、图4、图5、图8及图10所示为限；另，此处所说的预设角度例如为但不限于此的3度、5度、10度、15度或20度，它是根据实际需要灵活选择的，故不再详细描述。

同时，指示器21上设有卡合部211，壳体10设有配卡部13，配卡部13在指示器21处于卡合位置时与卡合部21卡合，状态见图2和图5所示；当然，根据实际需要，卡合部211可由壳体10所设有，对应地，配卡部13可由指示器21所设有，故不以图5、图7、图8、图9及图10所示为限；而复位件22设于壳体10与指示器21之间，复位件22还恒具有驱使指示器21往如图4或图10所示的弹出位置切换的趋势，即是说，在复位件22及指示器22安装于壳体10处后，复位件22处于蓄能状态，从而使得复位件22恒具有驱使指示器21往如图4或图10所示的弹出位置切换的趋势。

再者，双金属片23位于内部空间11中，由壳体10将双金属片23隐藏起来，且双金属片23具有一固定于壳体10处的固定部231及一可相对固定部231运动的自由部232，自由部232被配置为使其运动路径经过卡合部211，以满足自由部232推动卡合部211的需要；自由部232在双金属片23所受到外界的温度达到该双金属片23的预设值时驱使卡合部211与配卡部13脱卡，则复位件22驱使指示器21切换至弹出位置，实现本发明的熔断器10熔断指示的目的。

更具体地，如下：

如图3及图4所示，壳体10包含外壳10a及位于内部空间11中的内配结构10b，内部空间11及装配孔12位于外壳10a处，固定部231固定于内配结构10b，配卡部13位于内配结构10b处，内配结构10b与外壳10a固定连接，以借助内配结构10b和外壳10a的配合，便于温度控制指示装置20于外壳10a处的安装操作，且具体的一组装过程是：先将双金属片23的固定部231固定于内配结构10b处，接着，将内配结构10b放入内部空间11并与外壳10a固定连接；然后，使指示器21及指示器21上的卡合部211一起穿过复位件22、装配孔12和内配结构10b之组合通道14(下面将描述到)；最后，旋转指示器21，使指示器21上的卡合部211旋转至与内配结构10b处的配卡部13相卡合的位置，即可完成温度控制指示装置20于外壳10a处的安装，因此，使得温度控制指示装置20于外壳10a处的安装更便捷。具体地，于图4中，作为一示例，内配结构10b上开设有沿与指示器21之弹出方向相反的方向(即箭头A所指相反方向)与装配孔12相对齐的组合通道14，组合通道14包含供指示器21沿与指示器21之弹出方向相反的方向穿过的通孔141及供指示器21上的卡合部211穿过的通槽142，通槽142沿与指示器21之弹出方向相交错的方向(例如但不限于图10中的通孔141的径向)与通孔141相连通；配卡部13形成于内配结构10b背对复位件22的端面15上；卡合部211沿与指示器21之弹出方向相交错的方向凸设于指示器21处；复位件22沿指示器21之弹出方向(即箭头A所指方向)与自由部232以内配结构10b为中心呈相对的异侧布置，例如，在图3、图4及图6中，复位件22位于内配结构10b的上侧，自由部232位于内配结构10b的下侧，但不以此为限；另，自由部232驱使卡合部211由卡合位置旋转至与通槽142相对齐时与配卡部13脱离卡合，实现自由部232需驱使卡合部211由卡合位置旋转至预设角度时才与配卡部13脱离卡合的目的，状态见图8所示。

其中，借助组合通道14，在卡合部211与配卡部13卡合时，能有效地防止卡合部211与配卡部13的意外脱卡，这是由于卡合部211只有旋转至与通槽142对齐时才能脱卡，其它位置受到通孔141的径向止挡限位；另，为了确保双金属片23的自由部232能自由运动，避免外壳10a对双金属片23的自由部232的运动造成影响，于图5、图8及图10中，作为一示例，固定部231固定于内配结构10b背对复位件22的端面15处，固定部231还沿与指示器21之弹出方向相反的方向向外延伸，自由部232的一端与固定部231的外伸末端2311固定连接，自由部231相对的另一端沿指示器21的弹出方向延伸而靠近内配结构10b背对复位件22的端面15，自由部232在双金属片23所受到外界的温度达到该双金属片23的预设值时可做远离固定部231的张开摆动；可选择的是，固定部231与自由部232共同构成“U”字形结构，但不以此为限。此外，通槽142的槽宽小于通孔141的孔径。另，需要说明的是，于其它实施方式中，根据实际需要而可不将壳体10划分为外壳10a和内配结构10b，故不以图3和图4所示为限。

如图3及图4所示，复位件22设于指示器21与外壳10b之间；当然，于其它实施方式中，也可将复位件22设于指示器21与内配结构10b之间，故不以图3和图4所示为限。具体地，于图3至图10中，作为一示例，内配结构10b为盘形结构，当然，根据实际需要而选择为其它形状，故不以图3至图10所示为限；此外，复位件22为弹簧，当然，根据实际需要，也可以由磁性相斥的两磁体构成，以借助两磁体之间的相互排斥作用，一样能为指示器21往弹出位置切换提供动力。

如图3及图4所示，装配孔12沿与指示器21之弹出方向相反的方向包含依次布置的第一装配孔121及第二装配孔122，第一装配孔121的孔径大于第二装配孔122的孔径，以使第一装配孔121的端壁具有一止挡面123，弹簧外套于指示器21上并位于第一装配孔121中，弹簧还弹性地抵接于止挡面123与指示器21两者上；这样设计更好地将复位件22安装于外壳10a处。举例而言，第一装配孔121和第二装配孔122各为圆形孔，两者的中心线相重合，另，第二装配孔122为阶段孔，当然，根据实际需要，也可以使第二装配孔122为直孔，故不以图3和图4所示为限。

如图3至图10所示，双金属片23的材质可为合金、多种热膨胀系数不同的金属材料或多种热膨胀系数不同的复合材料，以通过使用不同材料的双金属片23，从而可以指征(提示)100℃至150℃、150℃至200℃、200℃至250℃、250℃至300℃、300℃至350℃、350℃至400℃等不同的温度范围。具体地，双金属片23的材质为锰镍铜合金或镍铁合金；另，双金属片23为双层结构，双金属片23中的主动层成分为Mn70％/Ni14％/Cu10％/Fe6％，被动层成分为Ni40％/Fe60％，以借助双金属片23为双层结构，且该双金属片23中的主动层成分为Mn75％/Ni14％/Cu10％/Fe6％，被动层成分为Ni40％/Fe60％，这样使得温度控制指示装置20可以指征300℃至350℃的温度范围；当然，根据实际需要，双金属片23还可为多层结构(即3层及3层以上)。

与现有技术相比，由于温度控制指示装置20还包含位于壳体10之内部空间11中的双金属片23，双金属片23具有一固定于壳体10处的固定部231及一可相对固定部231运动的自由部232，自由部232被配置为使其运动路径经过卡合部211，因此，自由部232在双金属片23所受到外界的温度(例如熔体在熔断时所产生的温度)达到该双金属片23的预设值时便驱使卡合部211与配卡部13脱卡，则复位件22驱使指示器21切换至弹出位置，从而达到指征本发明的熔断器100所经历的热历史温度，有效解决了现有熔断器应用中的指示局限和指示失效的技术问题；此外，温度控制指示装置20于壳体10上的安装方便。值得注意者，双金属片23的预设值是由制成双金属片23的材料所决定，它是本领域所公知的，故在此不再详述。

需要说明的是，于附图中，箭头A所指方向为指示器21的弹出方向，对应地，箭头A所指相反方向则为与指示器21之弹出方向相反的方向，也可理解为指示器21的回缩方向。此外，如前面陈述，当将卡合位置与回缩位置合二为一时，此时的卡合部211可为弹性卡勾，配卡部13对应为一卡槽。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种具有温度控制指示装置的熔断器，包括壳体及温度控制指示装置，所述壳体上具有内部空间及使所述内部空间与外界相连通的装配孔，所述温度控制指示装置包含指示器及复位件，所述指示器可移动地穿置于所述装配孔中并可相对所述壳体于一弹出位置和一卡合位置之间移动切换，所述指示器及壳体中的一者上设有卡合部，所述指示器及壳体中的另一者设有配卡部，所述配卡部在所述指示器处于所述卡合位置时与所述卡合部卡合，所述复位件设于所述壳体与所述指示器之间且恒具有驱使所述指示器往所述弹出位置切换的趋势，其特征在于，所述温度控制指示装置还包含位于所述内部空间中的双金属片，所述双金属片具有一固定于所述壳体处的固定部及一可相对所述固定部运动的自由部，所述自由部被配置为使其运动路径经过所述卡合部，所述自由部在所述双金属片所受到外界的温度达到该双金属片的预设值时驱使所述卡合部与所述配卡部脱卡，则所述复位件驱使所述指示器切换至所述弹出位置。

2.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于，所述卡合部沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向凸设于所述指示器处，所述自由部驱使所述卡合部由所述卡合位置旋转至预设角度时与所述配卡部脱离卡合。

3.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于，所述壳体包含外壳及位于所述内部空间中的内配结构，所述内部空间及装配孔位于所述外壳处，所述固定部固定于所述内配结构，所述卡合部或配卡部位于所述内配结构处。

4.根据权利要求3所述的熔断器，其特征在于，所述内配结构上开设有沿与所述指示器之弹出方向相反的方向与所述装配孔相对齐的组合通道，所述组合通道包含供所述指示器沿与所述指示器之弹出方向相反的方向穿过的通孔及供所述指示器上的卡合部穿过的通槽，所述通槽沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向与所述通孔相连通，所述配卡部形成于所述内配结构背对所述复位件的端面上，所述卡合部沿与所述指示器之弹出方向相交错的方向凸设于所述指示器处，所述复位件沿所述指示器的弹出方向与所述自由部以所述内配结构为中心呈相对的异侧布置，所述自由部驱使所述卡合部由所述卡合位置旋转至与所述通槽相对齐时与所述配卡部脱离卡合。

5.根据权利要求4所述的熔断器，其特征在于，所述固定部固定于所述内配结构背对所述复位件的端面处，所述固定部还沿与所述指示器之弹出方向相反的方向向外延伸，所述自由部的一端与所述固定部的外伸末端固定连接，所述自由部相对的另一端沿所述指示器的弹出方向延伸而靠近所述内配结构背对所述复位件的端面，所述自由部在所述双金属片所受到外界的温度达到该双金属片的预设值时可做远离所述固定部的张开摆动。

6.根据权利要求3所述的熔断器，其特征在于，所述内配结构与所述外壳固定连接，所述复位件设于所述指示器与所述外壳之间，或者，所述复位件设于所述指示器与所述内配结构之间。

7.根据权利要求3所述的熔断器，其特征在于，所述装配孔沿与所述指示器之弹出方向相反的方向包含依次布置的第一装配孔及第二装配孔，所述第一装配孔的孔径大于所述第二装配孔的孔径，以使所述第一装配孔的端壁具有一止挡面，所述复位件为外套于所述指示器上并位于所述第一装配孔中的弹簧，所述弹簧还弹性地抵接于所述止挡面与所述指示器两者上。

8.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于，所述双金属片的材质为合金、多种热膨胀系数不同的金属材料或多种热膨胀系数不同的复合材料。

9.根据权利要求8所述的熔断器，其特征在于，所述双金属片的材质为锰镍铜合金或镍铁合金。

10.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于，所述双金属片为双层结构，其中，所述双金属片中的主动层成分为Mn70％/Ni14％/Cu10％/Fe6％，被动层成分为Ni40％/Fe60％。