CN116779395A - 带改进断开结构的电流熔断器和高压熔断器模制体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流熔断器和高压熔断器模制体，所述电流熔断器在被施加设定值或更大的电流时被断开而断开电流，所述高压熔断器模制体包括所述电流熔断器，并且在被加热到设定温度以上时进行电路断开以断开施加到所述电路的高压直流(DC)，从而预先防止由所述高压直流引起的对所述电路的损坏。

Description

带改进断开结构的电流熔断器和高压熔断器模制体

技术领域

本发明涉及一种具有改进的断开结构的电流熔断器，以及一种使用该电流熔断器的高压熔断器模制体，更具体而言，涉及一种电流熔断器，当具有设定值或更大的电流施加到其上时，该电流熔断器被断开以中断电流，以及涉及一种包括该电流熔断器的高压熔断器模制体，当该高压熔断器模制体被加热到设定温度或更高时，该高压熔断器模制体执行电路断开以中断高压直流(DC)施加到电路，从而预先防止由高压直流引起的对电路的损坏。

背景技术

众所周知，热熔断器也被称为热熔断路器，并且通常安装在易于产生热量的电子装置中。

当装置失效、发热、温度超过异常温度时，热熔断器自动熔化并断开电源，以保护电子装置免于着火。

最近，热熔断器安装在大多数家用电器中的每个中，例如电饭锅、电熨斗和电炉，其中每个家用电器都具有加热的主要功能。当内部部件不工作时，热熔断器可及时断开电源，这防止了对装置的更严重的损坏，并因此可避免引起火灾。

众所周知，热熔断器具有低电阻、小功率损耗和在正常操作中的低表面温度，并且仅在电子装置被击穿而导致异常温度时才起到中断电源电路的作用。

即，当在设置热熔断器的位置处温度范围达到热熔断器内的易熔合金丝的熔化温度时，热熔断器在电源电路中的过热保护中起作用。

最近，诸如电动车辆的电气/电子装置得到了迅速普及，其中高压DC被应用于这些电气/电子装置。由于该装置被配置成通过高压DC操作各种电气/电子部件(例如加热器)，所以热熔断器的作用在电力安全方面非常重要。

例如，当在外围部分被加热的状态下将高压DC连续施加到电气/电子部件时，可能导致电气/电子部件的电气损坏，并且当电气损坏变得更严重时，可能导致诸如火灾的安全相关事故。

然而，当根据相关技术的具有如下构造的热熔断器传送AC或低压DC时，设置在彼此间隔开的引线端子之间的易熔合金丝由于外围部分的加热而断开，并因此通过易熔合金丝传送的电流不再施加到电路：在所述构造中，易熔合金丝设置在简单地彼此间隔开的引线端子与引线端子之间。因此，当外围部分异常加热时，可以确保电路的电安全性。

然而，在具有400V或更高的高电压的DC中，当设置在引线端子与引线端子之间的易熔合金丝由于外围部分的加热而爆炸时，产生火焰或碎屑，并且易熔合金丝断开。特别是，即使在易熔合金丝熔化和断开之后，具有400V或更高的高电压的DC也被放电，并以电弧的形式在断开的引线端子之间传送。

即，在具有400V或更高的高电压电平的直流电路中，根据相关技术的热熔断器的易熔合金丝在易熔合金丝熔化期间的收缩速度低，两个引线之间的间隙非常小，电弧发生，因此电路不能及时中断。由于电弧的发生以及高温燃烧，电路可能被移除。

因此，现有的用于具有400V或更高的高电压电平的直流电路中的热熔断器不能及时中断保护电路，并且也引起不必要的麻烦。

还确认，电气/电子部件的电损坏是由以电弧放电的形式在断开的引线端子之间传送的高压DC持续引起的。

因此，在相关领域中，非常需要开发和分配具有新颖结构的热熔断器，其不仅能够安全地中断低压DC，而且能够在加热外围部分的情况下安全地中断高压DC。

发明内容

设计为解决上述问题的本发明的第一目的是提供一种电流熔断器，其能够通过确保电阻熔丝的足够断开长度以在施加具有设定值或更大的电流时断开电阻熔丝并且中断电流来安全地中断电流。

本发明的第二目的在于提供一种用于高压直流(DC)的热熔断器模制体，其包括所述电流熔断器，并抑制由外围部分的加热而导致的易熔合金丝的断开期间的瞬间的爆炸、火焰、碎片的释放，特别是，阻止高压直流以电晕放电的形式被输送至断开的引线端子之间，从而预先防止高压直流对电路造成损伤。

通过根据本发明的以下配置实现前述目的。

根据本发明的具有改进的断开结构的电流熔断器的特征在于，包括：绝缘管；第一端子引脚，其具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的一个侧部处；第二端子引脚，其具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的另一个侧部处，并且与所述第一端子引脚的插入端间隔开；以及电阻熔丝，其具有固定到所述第一端子引脚的插入端的一端和固定到所述第二端子引脚的插入端的另一端，使得所述第一端子引脚和所述第二端子引脚以载流结构连接，并且所述电阻熔丝设置在所述绝缘管的外周上。

优选地，所述绝缘管的所述中空部可以填充有填充粘合剂，并且所述第一端子引脚的所述插入端和所述第二端子引脚的所述插入端中的每一个都插入到所述绝缘管的所述中空部中，并且所述第一端子引脚的所述插入端和所述第二端子引脚的所述插入端可以被构造成通过所述填充粘合剂固定到所述绝缘管的所述中空部。

更优选地，其上设置有电阻熔丝的绝缘管的外周可以由收缩管覆盖，使得电阻熔丝在收缩管的断开过程期间与外部空气屏蔽。

根据本发明优选实施例的高压熔丝模制体的特征在于包括：具有容纳空间的绝缘壳体；设置在绝缘壳体的容纳空间的一侧的第一引线端子；设置在绝缘壳体的容纳空间的另一侧并与第一引线端子间隔开的第二引线端子；设置在彼此间隔开的第一和第二引线端子之间以容纳在容纳空间中的热熔断器，所述热熔断器限定第一和第二引线端子之间的载流通道，并且包括当被加热到设定温度或更高时熔化并断开的可熔合金丝；与热熔断器并联地设置在彼此间隔开的第一和第二引线端子之间以容纳在容纳空间中的电流熔断器，所述电流熔断器限定第一和第二引线端子之间的载流通道，并且具有由于过电流断开的可熔合金丝；以及密封绝缘壳体的容纳空间的开口部的盖部。

优选地，所述电流熔断器可以包括绝缘管、第一端子引脚、第二端子引脚和电阻熔丝，所述第一端子引脚具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端并且设置在所述绝缘管的一个侧部处，所述第二端子引脚具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端并且设置在所述绝缘管的另一个侧部处并且与所述第一端子引脚的插入端间隔开，所述电阻熔丝具有固定到所述第一端子引脚的插入端的一端和固定到所述第二端子引脚的插入端的另一端，使得所述第一端子引脚和所述第二端子引脚与载流结构连接，并且所述电阻熔丝设置在所述绝缘管的外周上。

附图说明

从以下结合附图的描述中可以更详细地理解示例性实施例，其中：

图1至图3示出了根据本发明优选实施例的电流熔断器的整体结构，该电流熔断器具有改进的断开结构和由过电流引起的电流熔断器的相继发生的断开状态；

图4和图5A、图5B示出了根据本发明优选实施例的高压熔断器模制体的整体结构；以及

图6A、图6B、图6C是示出了构成本发明的优选实施方式的高压熔断器模制体的热熔断器和电流熔断器的相继发生的断开状态的图。

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述根据本发明优选实施例的具有改进的断开结构的电流熔断器和使用该电流熔断器的高压熔断器模制体。

如图1至图3所示，根据本发明优选实施例的具有改进的断开结构的电流熔断器1包括第一端子引脚10、与第一端子引脚10间隔开设置的第二端子引脚20、以及将第一端子引脚10和第二端子引脚20连接成载流结构并且通过高于设定电平的电流断开的电流熔断器丝30。

在该实施例中，第一端子引脚10、第二端子引脚20和电流熔断器丝30的组装被标准化，并且还确保了将电流传送到第一端子引脚10和第二端子引脚20的电流熔断器丝30的足够的断开距离，从而确保了断开发生时的可靠性。

当电流熔断器丝30的断开距离短时，电流熔断器丝可能无法正常断开，或者即使断开，也可能存在其中高压直流(DC)通过第一端子引脚10和第二端子引脚20传送的现象。然而，即使长的第一端子引脚10和第二端子引脚20彼此更靠近，当电流熔断器丝30的断开距离被设置为长时，也可以防止其中高压直流在第一端子引脚10和第二端子引脚20之间传送的现象。

为此，在本实施例中，通过增加具有设定长度的绝缘管40，第一端子引脚10、第二端子引脚20和电流熔断器丝30的布置通过绝缘管40而标准化。

详细地，第一端子引脚10的、连接有电流熔断器丝30的一个端部部分的插入端11插入到绝缘管40的一个端部部分中，并且第二端子引脚20的、连接有电流熔断器丝30的另一个端部的插入端21插入到绝缘管40的另一个端部部分中。

这里，由诸如环氧树脂的各种粘合树脂或无机填料构成的填充粘合剂50填充在绝缘管40的中空部41中，第一端子引脚10的插入端11和第二端子引脚20的插入端21插入到该中空部内。因此，第一端子引脚10的插入端11和第二端子引脚20的插入端21通过填充粘合剂50被固定以具有绝缘结构。

设置在第一端子引脚10和第二端子引脚20之间的电流熔断器丝30在纵向方向上设置在绝缘管40的外周表面上而不穿过绝缘管40的中空部41，并且将第一端子引脚10和第二端子引脚20连接成载流结构。

绝缘管40的外周表面(电流熔断器丝30设置在其上)被收缩管60覆盖，并且在电流熔断器丝30断开期间，外部空气被收缩管60屏蔽，从而防止电弧或火焰蔓延。

当如上构造时，电流熔断器丝30的断开距离具有不局限于第一端子引脚10的插入端11与第二端子引脚20的插入端21之间的间隙的长度，所述第一端子引脚和第二端子引脚中的每一个都插入到绝缘管40的中空部41中。由于电流熔断器丝30被设置成沿着绝缘管40的外周表面较长，所以可以确保足够的断开距离，并且因此确保了根据电流熔断器丝30的断开的可靠性。

特别地，当电流熔断器丝30被构造成沿纵向方向设置在绝缘管40的外周上时，电流熔断器丝30的足够的断开距离得以确保，并且第一端子引脚10与第二端子引脚20之间的间隙被最小化，从而可以减小电流熔断器1的总长度。因此，电流熔断器1具有能够在尺寸上缩小的特性。

根据本发明优选实施例的高压熔断器模制体100主要是设置在电动车辆等的加热器电路等中的电气安全部件，其被施加800V或更高的高电压的直流电压，在将外围部分加热到设定的熔化温度或更高时，其断开该高电压的直流电压，以防止外围部分的异常发热和电路的损伤。

如图4和图5A、图5B所示，高压熔断器模制体100包括：绝缘壳体110，其具有其中限定有开口部111a的容纳空间111；第一引线端子120，其设置在绝缘壳体110的容纳空间111的一侧处；第二引线端子130，其设置在绝缘壳体110的容纳空间111的另一侧处并与第一引线端子120间隔开；热熔断器140，其设置在彼此间隔开的第一引线端子120与第二引线端子130之间以容纳在容纳空间111中，所述热熔断器在第一引线端子120与第二引线端子130之间形成载流路径，并且由当被加热到设定温度或更高时熔化并断开的易熔合金丝制成；以及电流熔断器1，其与热熔断器140并联地设置在彼此间隔开的第一引线端子120与第二引线端子130之间以容纳在容纳空间111中，所述电流熔断器在第一引线端子120与第二引线端子130之间形成载流路径，并且由于过电流而熔化并断开。

绝缘壳体110被构造为具有其中限定开口部111a的上部部分的陶瓷模制体。在绝缘壳体110的开口部111a的上方设置有密封盖部113，以密封容纳空间111。

在绝缘壳体110的容纳空间111中竖直地竖立设置有高度比侧壁的高度相对低的分隔件112。因此，如图5A、图5B所示，绝缘壳体110的容纳空间111被分隔件112分隔成电流熔断器安装部112a和热熔断器安装部112b，使得电流熔断器1和热熔断器140分离地容纳在左右空间中。

一对连接端121、122、131和132设置在第一引线端子120和第二引线端子130的每一个中，并且电流熔断器1和热熔断器140通过连接端121、122、131和132并联地设置在第一引线端子120和第二引线端子130之间。因此，电流熔断器1安装在电流熔断器安装部112a中，并且热熔断器140单独安装在热熔断器安装部112b中。

优选地，安装的电流熔断器1是根据本发明的电流熔断器，其包括具有设定长度的绝缘管40、具有以设定长度插入到绝缘管40的中空部41的一侧中的插入端11并且设置在绝缘管40的一侧处的第一端子引脚10、具有以设定长度插入到绝缘管40的中空部41的另一侧中的插入端21并且设置在绝缘管40的另一侧处的第二端子引脚20、以及具有固定到第一端子引脚10的插入端11的一端和固定到第二端子引脚20的插入端21的另一端并且在纵向方向上沿着绝缘管40的外周表面布置的电流熔断器线30，使得第一端子引脚10和第二端子引脚20以载流结构连接。

在构成热熔断器140的可熔合金丝的表面上设置有使通过高温加热而熔融的可熔合金丝的流动性增加的熔剂层141。电流熔断器安装部112a和热熔断器安装部112b通过由内盖113a和外盖113b构成的密封盖部113与外部密封。

详细地，如图4和图5A所示，内盖113a被设置成其中内盖113a堆叠在分隔件112上并由分隔件支撑的状态，从而电流熔断器安装部112a和热熔断器安装部112b被初步密封。此后，用环氧树脂涂覆内盖113a的表面以形成环氧树脂层113c，然后将外盖113b堆叠在环氧树脂层113c上，使得电流熔断器安装部112a和热熔断器安装部112b通过内盖113a、环氧树脂层113c和外盖113b被多重密封。

因此，通过绝缘壳体110抑制了其中热熔断器140和电流熔断器1由于外部冲击或干扰而物理分离的现象，防止了其中在热熔断器140的熔化断开期间发生的火焰或电弧向外蔓延的现象，并且还防止了其中形成在热熔断器140的表面上的熔剂层141变干并且性能降低的现象。

因此，在第一引线端子120与第二引线端子130之间传送的高压DC通常通过具有比电流熔断器1的电流熔断器丝30相对更低的电阻值的热熔断器140的易熔合金丝传送，并且当通过在设定温度或更高温度下加热而使热熔断器140的易熔合金丝熔化并断开时，高压DC仅通过电流熔断器1被过量地传送，使得电路被安全地断开，同时抑制了由于易熔合金丝的熔化断开而产生的电弧。

此外，由于电流熔断器1的电流熔断器丝30沿纵向方向被设置在具有所述第一端子引脚10的插入端11和所述第二端子引脚20的插入端21所插入的中空部41的绝缘管40的外周上，所以确保了足够的断开距离，从而防止了在所述第一端子引脚10和所述第二端子引脚20之间传送高压DC的现象。

当均由易熔合金丝制成的热熔断器140和电流熔断器1如上所述并联设置时，在易熔合金丝20的断开期间，高压DC绕开(bypass)电流熔断器，从而抑制了其中由于在易熔合金丝的断开期间由高压DC蔓延而引起的瞬间爆炸所发生的火焰和碎片的现象。

特别地，由于防止了其中高压DC以电晕放电的形式在断开的引线端子120与引线端子130之间传送的现象，因此可防止由高压DC引起的对电路的损坏。

在该高压熔断器模制体的断开中，在图6A的状态下，当外围部分的温度达到构成热熔断器的可熔合金丝的熔化温度时，如图6B所示热熔断器熔化并断开。在此过程中，由热熔断器140传送的高压电流通过电流熔断器1的电流熔断器丝30瞬时施加，并且如图6C所示，电流熔断器丝30由于电流熔断器丝的电阻的出现而断开，从而高压电流被完全中断。

这里，流经待熔化和断开的热熔断器140的高压直流电流被施加到并联连接到热熔断器的电流熔断器1。因此，防止了这样的现象：即，在熔融和断开的易熔合金丝的熔融端之间连续地传送高电压和高电流，并因此高电压电流通常不被中断或者发生火焰或爆炸。

如上所述，在根据本发明的电流熔断器中，将电流传送到第一端子引脚和第二端子引脚的电流熔断器丝被设置在绝缘管的外周上，所述绝缘管具有第一端子引脚和第二端子引脚在纵向方向上插入其中的中空部。

因此，电流熔断器可以确保足够的断开距离，并且还可以减小电流熔断器的总长度，从而电流熔断器具有能够在尺寸上缩小的特性。

在该高压熔断器模制体中，由于电流熔断器和热熔断器并联布置，所以能够防止其中高压DC放电而被输送到热熔断器的可熔合金丝、或者输送到传送高压DC并且在温度达到设定的熔化温度或更高时也会熔断而断开的电流熔断器的第一端子引脚和第二端子引脚之间的现象。因此，可以安全地保护电路免受高压DC。

尽管已经描述了本发明的实施例，但是应该理解，本发明不应限于这些实施例，而是本领域的普通技术人员可以在根据权利要求所述的本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。

Claims (7)

1.一种具有改进的断开结构的电流熔断器，所述电流熔断器包括：

绝缘管；

第一端子引脚，所述第一端子引脚具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的一个侧部处；

第二端子引脚，所述第二端子引脚具有插入到所述绝缘管的所述中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的另一侧部处，并且与所述第一端子引脚的所述插入端间隔开；以及

电阻熔丝，所述电阻熔丝的一端固定到所述第一端子引脚的所述插入端并且另一端固定到所述第二端子引脚的所述插入端，使得所述第一端子引脚和所述第二端子引脚以载流结构连接，并且所述电阻熔丝设置在所述绝缘管的外周上。

2.根据权利要求1所述的电流熔断器，其中，所述绝缘管的所述中空部填充有填充粘合剂，并且均被插入到所述绝缘管的所述中空部中的所述第一端子引脚的所述插入端和所述第二端子引脚的所述插入端被构造成通过所述填充粘合剂固定到所述绝缘管的所述中空部。

3.根据权利要求1所述的电流熔断器，其中，所述绝缘管的、其上设置有所述电阻熔丝的所述外周被收缩管覆盖，使得所述电阻熔丝在断开过程期间通过所述收缩管与外部空气屏蔽。

4.一种高压熔断器模制体，所述高压熔断器模制体包括：

具有容纳空间的绝缘壳体；

第一引线端子，所述第一引线端子设置在所述绝缘壳体的容纳空间的一侧处；

第二引线端子，所述第二引线端子设置在所述绝缘壳体的所述容纳空间的另一侧处并与所述第一引线端子间隔开；

热熔断器，所述热熔断器设置在彼此间隔开的所述第一引线端子与所述第二引线端子之间，以容纳在所述容纳空间中，所述热熔断器构造为在所述第一引线端子与所述第二引线端子之间形成载流路径，并且包括当被加热到设定温度或更高温度时熔化并断开的易熔合金丝；

电流熔断器，所述电流熔断器与所述热熔断器并联地设置在彼此间隔开的所述第一引线端子与所述第二引线端子之间，以被容纳在所述容纳空间中，所述电流熔断器被构造成在所述第一引线端子与所述第二引线端子之间形成载流路径，并且具有由于过电流而断开的可熔断合金丝；以及

盖部，所述盖部被构造成密封所述绝缘壳体的所述容纳空间的开口部。

5.根据权利要求4所述的高压熔断器模制体，其中，所述电流熔断器包括：

绝缘管；

第一端子引脚，所述第一端子引脚具有插入到所述绝缘管的中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的一个侧部处；

第二端子引脚，所述第二端子引脚具有插入到所述绝缘管的所述中空部中的插入端，并设置在所述绝缘管的另一侧部处，并且与所述第一端子引脚的所述插入端间隔开；以及

电阻熔丝，所述电阻熔丝的一端固定到所述第一端子引脚的所述插入端并且另一端固定到所述第二端子引脚的所述插入端，使得所述第一端子引脚和所述第二端子引脚以载流结构连接，并且所述电阻熔丝设置在所述绝缘管的外周上。

6.根据权利要求5所述的高压熔断器模制体，其中，所述绝缘管的所述中空部填充有填充粘合剂，并且均被插入到所述绝缘管的所述中空部中的所述第一端子引脚的所述插入端和所述第二端子引脚的所述插入端被构造成通过所述填充粘合剂固定到所述绝缘管的所述中空部。

7.根据权利要求5所述的高压熔断器模制体，其中，所述绝缘管的、其上设置有所述电阻熔丝的所述外周被收缩管覆盖，使得所述电阻熔丝在断开过程期间通过所述收缩管与外部空气屏蔽。