CN117748189A - 包含集成的温度传感器的电气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气装置(2)，其包括壳体(1)、多个电力接触元件(3)以及设置在壳体(1)上的地接触元件(4)。电力接触元件(3)和地接触元件(4)被配置成用于将电气装置(2)连接到电力供给装置(5)，并且电力接触元件(3)形成用于通过单个连接器(15)连接到电力供给装置(5)的端子(6)。端子(6)还包含用于通过单个连接器(15)与电力接触元件(3)和地接触元件(4)接触的地接触元件(4)，并且电力接触元件(3)和地接触元件(4)形成为相应的针，其中，电力接触元件(3)具有相等的长度而地接触元件(4)比每个电力接触元件(3)都长；并且，单个连接器(15)还包含温度传感器(17)。

Description

包含集成的温度传感器的电气装置

技术领域

本发明涉及一种包含集成的温度传感器、即用于测量温度的传感器的电气装置。本发明特别涉及一种包含集成的温度传感器的电气装置，其进一步包括壳体、多个电力接触元件以及设置在壳体上的地接触元件，所述电力接触元件和所述地接触元件被配置成用于将电气装置连接到电力供给装置，并且所述电力接触元件形成用于通过单个连接器连接到电力供给装置的端子。

背景技术

与任何电器(包含任何家用电器)的电气安装有关的通用规则要求在电器中建立所有电气构件的公共地电位。相应地，除了专门分配给电力或信号的电缆外，还需要附加的电缆以便将每个构件恰当地连接到公共地电位。这特别意味着任何导电壳体、特别是任何金属壳体都设有地接触元件以附接到地电位。通常的做法是提供这样的地接触元件，其作为放置在壳体与固定在导电壳体上的螺纹结构之间的接线凸片，用于将合适的地连接器附接到具有地电位的电缆上。

这是容易的：由要内置到电器中的电机的制造商来实施用于在电器中建立公共地电位的通用解决方案，仅需通过在结构上包含一些接线凸片作为接触点即可实施。然而，这种通用解决方案却给最终将所有构件集成到电器中的制造商带来了困难。特别地，所述通用解决方案要求对上述初始段落中限定的电机类型进行至少两种不同类型的连接，即连接到电力接触元件的一种连接类型，和连接到地接触元件的另一种连接类型。这在制造过程中需要至少两个步骤。同样，对所有现有的电力接触元件的正确接触可能会因并置连接器而容易出错。

公开文献DE 27 25 796 A1公开了一种高真空密闭电插座，其具有锚定在壳体中的针接触器，所述壳体由耐高真空的热塑性塑料、例如聚碳酸酯组成，并且所述针接触器被引导穿过壳体且每个针接触器都在壳体的引线穿过区域内具有迷宫结构。在优选实施例中，带有密封凸缘的插座形成套筒状的单个模制部件，并且具有用于接收相关联的连接器的接合凸轮的至少两个纵向槽。优选地，在纵向槽中设置卡扣凹槽，插头的凸轮在端部位置接合到所述卡扣凹槽中。可以在套筒状的接收结构中设置纵向引导沟槽或突出部。此外，文献还公开了用于连接到地的针接触器优选地比其他接触针更长。最后，可以提供导电元件，所述导电元件与针接触器相连接以连接到地并且可以与插座的紧固装置接触。

关于家用电器中使用的电机，值得注意的是，当前的BLDC电机具有电端子，所述电端子具有用于电力供给的3或4个针。例如，这些BLDC电机通常用于压缩机(例如空调中使用的制冷压缩机)、热泵烘干机或热泵洗衣烘干机中。在这方面，这些BLDC电机需要使用热传感器(或其他温度测量传感器、例如NTC或热电偶)来测量压缩机的排气温度并将该温度信息发送到逆变器硬件。这个温度值可用于例如在当该值超过特定设定上限温度时停止压缩机或用于其他控制动作。

最常见的热传感器安装方案包括例如将热传感器或温度传感器放置在压缩机出口处的排气管中。在这种情况下，通常使用附加的管作为管的包封，或者对排气管使用夹持系统。另一种已知的可能性是将热传感器或温度传感器放置在紧挨着压缩机电力供给装置的压缩机顶帽中的塑料盖内。

公开文献US 5,509,786公开了一种用于气密式制冷压缩机的热保护器安装结构，所述压缩机具有壳体，在所述壳体中设有电机、压缩装置及一定体积的制冷剂气体，所述压缩机壳体中形成有至少一个通孔，所述热保护器安装结构包括：

气密端子组件，其固定在形成于压缩机壳体中的通孔中，使得所述通孔被所述端子组件气密性地封闭，所述端子组件包含金属基座和通过具有小的导热系数的电绝缘材料固定到金属基座的多个导电端子针；热保护器，其包括具有压缩机壳体内所需的承压能力的气密金属套、设置在所述套内的热响应元件，所述热响应元件大致与套的内壁平行并与内壁直接接触，使得热响应元件只对从套的内壁传递到其上的热量进行快速动作响应、热保护器还包括设置在所述套中以对热响应元件的热变形进行响应的开关元件。热保护器安装在压缩机壳体中并与连接到端子针的相应端部的多个连接端子相连，使得热保护器的套外露于压缩机壳体中的制冷剂中，部分制冷剂与压缩装置接触。

公开文献EP 3 952 032 A1公开了一种电机，其包括壳体、多个电力接触元件以及设置在壳体上的地接触元件，所述电力接触元件和所述地接触元件被配置成用于将电机连接到电力供给装置，并且所述电力接触元件形成用于通过单个连接器连接到电力供给装置的端子，其中，所述端子还包含用于通过单个连接器与电力接触元件和地接触元件接触的所述地接触元件，并且所述电力接触元件和所述地接触元件形成为相应的针，其中，所述电力接触元件具有相等的长度而所述地接触元件比每个电力接触元件都长。

发明内容

因此，需要为电力接触元件和地接触元件提供能防止错误且方便安装的接触器，并提供方便的温度测量。

因此，本发明的目的是提供一种如前序部分中所限定的电气装置，其能防止错误且能与电力接触元件和地接触元件方便地接触，以及改进当集成在电器、特别是家用电器中时对温度的测量。优选地，单独的温度传感器、例如用来控制压缩机温度的温度传感器应该是非必要的。

根据本发明，可以通过根据独立权利要求的电气装置来实现该目的。尤其地，根据本发明的电气装置的优选实施例在从属权利要求中呈现。即使本文没有明确说明，优选的实施例也可以在任何程度上以组合的方式来实施，除非它们在技术考虑下是不可能的。

因此，本发明涉及一种电气装置，其包括壳体、多个电力接触元件以及设置在壳体上的地接触元件，所述电力接触元件和所述地接触元件被配置成用于将电气装置连接到电力供给装置，并且所述电力接触元件形成用于通过单个连接器连接到电力供给装置的端子，其中，所述端子还包含用于通过单个连接器与电力接触元件和地接触元件接触的所述地接触元件，并且所述电力接触元件和所述地接触元件形成为相应的针，其中，所述电力接触元件具有相等的长度而所述地接触元件比每个电力接触元件都长；并且，所述单个连接器还包含温度传感器。

温度传感器可以例如是热传感器、NTC或热电偶。

因此，本发明涉及将温度测量传感器与电连接器集成，所述电连接器可以连接到热泵的压缩机或其他目标装置上。所述压缩机或其他目标装置能够例如具有用于电连接的3个针或4个针。

在本发明的一个优选实施例中，多个电力接触元件是三个电力接触元件。因此，本发明适合应用于通过三相交流电来供给电力从而使其运行的电气装置。

温度传感器通常与压缩机的电端子的基座或其他目标装置接触。通常会设置一些系统以确保金属表面之间的正确接触，例如用一个弹簧对活塞传感器元件施加压力。测量通常通过测量例如压缩机金属基座与温度传感器之间的电导率来实现。

此外，通常所需的电缆线束也能够与电力供给电缆线束集成在一起。

在本发明的另一个优选实施例中，壳体包含金属片材区段，所述金属片材区段包含端子，每个电力接触元件都通过隔离器与所述金属片材区段隔离，而地接触元件与所述金属片材区段电连接。因此，所述端子易于制造，并且易于接通以用于与连接器附接。

在本发明的另一个优选实施例中，端子是壳体上的平坦区域。因此，所述壳体可以根据当前的需要来形成，并在壳体上选择合适的部分预留为用于接线端子的任何特定位置。

根据本发明，通过使地接触元件长于电力接触元件，这就保证了在安装连接器时，首先连接地接触元件从而将壳体附接到公共地，并且确保了当在壳体内的至电力接触元件的任何连接因与壳体发生非期望的接触而出现故障时，可以避免将电力电位附接到壳体。相反，接着发生的公共地短路给出了清晰且易于诊断的错误特征。另外，当从端子上移除连接器时，可以保证地接触元件是最后从连接器上释放的。

在本发明的一个优选实施例中，地接触元件的长度范围为0.5mm至30mm，优选地为约6mm，比每个电力接触元件的长度都长。

在本发明的另一个优选实施例中，每个电力接触元件以及地接触元件都形成为圆柱体。

此外，容易用相对较大的地接触元件来验证连接器到端子的正确附接。

实施本发明的电气装置能够应用于任何家用电器。特别地，所述家用电器可以是洗碗机或衣物护理机、例如衣物烘干机，它们都配备有用于干燥目的的热泵以及用来驱动所述热泵中的气体压缩机的电气装置。

在本发明的另一个优选实施例中，电气装置与气体压缩机、特别是热泵中所使用的气体压缩机连接以驱动它。更优选地，所述电气装置和所述气体压缩机被壳体包围。更优选地，所述气体压缩机被配置成对在热泵中循环的气态工作介质进行压缩。所述气体压缩机优选地是往复式活塞压缩机和旋转式活塞压缩机中的一种。

本发明的电气装置优选地被配置为在家用电器中运行，其中，所述电气装置被应用于驱动如上所述的热泵中的压缩机。家用电器优选地是衣物烘干机。

本发明具有许多优点。本发明允许使用带有集成温度传感器、特别是热传感器的电连接器，使得仅需要一个步骤即可连接到目标装置、例如热泵的压缩机。本发明的主要优点之一是降低了成本，因为不需要单独的温度传感器。由于不需要在任何上述最常见的方案中单独组装温度传感器的步骤，因此降低了生产成本。此外，可以更好地测量压缩机的排气温度，因为电连接器的包封可防止外部的影响、例如冷却风扇的空气效应。

此外，本发明的优点还包括将包含电力接触元件和地接触元件在内的所有接触元件组合成单个端子，从而可经由含有附加的温度测量传感器的单个连接器来接通。因此，至电气装置所需的所有连接可以通过安装单个连接器来附接，所述单个连接器提供至电力供给装置和至公共地所需的所有接触器。

附图说明

下面将参考附图对本发明的优选实施例进行详细的解释，附图示出了：

图1是包含带有集成温度传感器的电气装置的实施例的示意图，所述电气装置驱动热泵中的气体压缩机；

图2、图3和图4是包含包围电气装置的壳体的实施例的上部部分的视图；

图5、图6和图7是如图2、图3和图4中所示的上部部分的视图，特别示出了放置在壳体上的连接器。

具体实施方式

如图1所示，电气装置2包括壳体1、多个电力接触元件3以及设置在壳体1上的地接触元件4。所述电力接触元件3和所述地接触元件4被配置成用于将电气装置2连接到电力供给装置5，并且所述电力接触元件3形成用于通过单个连接器15连接到电力供给装置5的端子6，尽管能够看到温度传感器17，但所述连接器15仅是示意性地展示在电力接触元件3和地接触元件4的上方。所述连接器15经由外部电引线16与电力供给装置5通信。

设置为壳体1上的平坦区域或结构的端子6还包含地接触元件4，从而能够通过单个连接器15与电力接触元件3和地接触元件4接触。所述电力接触元件3和所述地接触元件4形成为相应的针，其中，所述电力接触元件3具有相等的长度而所述地接触元件4比每个电力接触元件3都长。因此，至电气装置2所需的所有连接可以通过安装单个连接器15来附接，所述单个连接器15提供至电力供给装置5和至公共地所需的所有接触。

电力接触元件3和地接触元件4它们中的每一个都形成为圆柱体，并且优选地由合适的导电金属、例如铜或铜合金制成。地接触元件4的长度范围为0.5mm至30mm，优选地为约6mm，比每个电力接触元件3的长度都长。以虚线示出的内部电引线7将电力接触元件3连接至电气装置2，并且还将地接触元件4连接至壳体1以用于保护。

通过使地接触元件4长于每个电力接触元件3，保证了在安装连接器15时，首先连接地接触元件4从而将壳体1附接至公共地，并且确保了当在壳体1内的至电力接触元件3的任何连接因与壳体1发生非期望的接触而出现故障时，可以避免将电力电位附接到壳体1。相反，进而发生的公共地短路给出了清晰且易于诊断的错误特征。另外，当从端子6上移除连接器15时，可以保证地接触元件4是最后从连接器15上释放的，这就保证了与公共地的尽可能长时间的连接并提供了安全性，防止在移除连接器15时暴露于非期望的电力电位下。

此外，容易地用相对较大的地接触元件来验证连接器到端子的正确附接。

多个电力接触元件3在这里是三个电力接触元件3，这意味着电气装置2由电力供给装置5提供的三相交流电来供给电力。

壳体1完全包围电气装置2和由其驱动的气体压缩机8，并且包含金属片材区段，所述金属片材区段包含端子6，每个电力接触元件3都通过隔离器14与所述金属片材区段隔离，所述隔离器14在图1中未示出，但在图2至4中示出。如图1中示意性所示，地接触元件4通过相应的内部电引线7与所述金属片材区段电连接。然而实际上，壳体1由金属制成，作为地连接针的地接触元件4可以通过例如钎焊、铜焊或熔焊的方式直接连接到壳体。电气装置2和气体压缩机8的包围结构使得这两个机器都浸没在气体压缩机8要压缩的气体中，从而将这种气体用作气体压缩机8和电气装置2两者的冷却介质。在操作期间产生的热量可以在当这种气体以压缩状态离开气体压缩机8时被该气体带走，或者传递到壳体1以消散到环境中，或者两者兼而有之。

在图1的实施例中，气体压缩机8被配置成对在热泵8、9、10、11、12中循环的气态工作介质进行压缩，所述热泵8、9、10、11、12包括：气体压缩机8；工作介质环路9，所述工作介质环路9引导如在热泵中应用的逆朗肯循环所提供的呈气相或液相的工作介质；热源10，所述热源10是通过使工作介质冷凝从而将热量传递给处理空气流的热交换器；散热器11，所述散热器11是通过使工作介质蒸发从而从空气流中提取热量的热交换器；限流器12，所述限流器12可以是当工作介质从热源10流经散热器11时对工作介质进行减压的阀或毛细管。散热器11还应用于对穿过的空气流中的湿气进行冷凝，并将冷凝的湿气与空气流分离，从而实现干燥过程，其中，所述气流被应用于对潮湿的物品、例如衣物进行干燥。温度传感器17能控制压缩机。特别地，能够例如通过观察到超过临界温度从而使压缩机停止工作。

设置冷凝物收集器13用于收集这种冷凝物，并将其储存以供处置。气体压缩机8可以属于往复式活塞压缩机类型，或者属于旋转式活塞压缩机类型。在图1的示例性实施例中，电气装置2被配置为在家用电器中运行，所述家用电器在这里是衣物烘干机。

图2、图3和图4示出了壳体1的包含端子6的上部部分的各种视图，并且在所述端子6上放置了三个电力接触元件3，所述电力接触元件3形成为圆柱体并且通过隔离器14与壳体1隔离。隔离器14可以由玻璃或塑料制成。同样，地接触元件4也放置在端子6上，但没有延续三个电力接触元件3的对称性布置。所有电力接触元件3都具有相等的长度，并且地接触元件4的长度为约6mm，比每个电力接触元件3的长度都长。这里没有示出温度传感器。

图5、图6和图7示出了带有端子6、电力接触元件3和地接触元件4、以及连接器15的壳体1的同样的上部部分，其中，温度传感器17附接至端子6。

图7是图6的构造沿B-B切线所作的截面图。在图7中，隔离器14作为电力接触元件3的整体部分呈现，而没有在图7中详细指出。

附图中所示的实施例的优点包括将包含电力接触元件3和地接触元件4在内的所有接触元件组合成单个端子6，从而可经由单个连接器15来接通。因此，至电气装置2所需的所有连接可以通过安装单个连接器15来附接，所述单个连接器15提供至电力供给装置5和至公共地所需的所有接触器。

通过使地接触元件4长于电力接触元件3，进一步保证了在安装连接器15时，首先连接的是地接触元件4，从而可将壳体1附接至公共地，并且确保了当在壳体1内的至电力接触元件3的任何连接因与壳体1发生非期望的接触而出现故障时，可以避免将电力电位附接到壳体1。相反，进而发生的公共地短路给出了清晰且易于诊断的错误特征。另外，当从端子6上移除连接器15时，可以保证地接触元件4是最后从连接器15上释放的。此外，容易地用相对较大的地接触元件4来验证连接器15到端子6的正确附接。

附图标记列表

1 壳体

2 电气装置

3 电力接触元件

4 地接触元件

5 电力供给装置

6 端子

7 内部电引线

8 气体压缩机

9 工作介质回路

10 热源

11 散热器

12 限制器

13 冷凝物收集器

14 隔离器

15 连接器

16 外部电引线

17温度传感器、热传感器

Claims (12)

1.一种电气装置(2)，其包括壳体(1)、多个电力接触元件(3)以及设置在壳体(1)上的地接触元件(4)，所述电力接触元件(3)和所述地接触元件(4)被配置成用于将电气装置(2)连接到电力供给装置(5)，并且所述电力接触元件(3)形成用于通过单个连接器(15)连接到电力供给装置(5)的端子(6)，其中，所述端子(6)还包含用于通过单个连接器(15)与电力接触元件(3)和地接触元件(4)接触的所述地接触元件(4)，并且所述电力接触元件(3)和所述地接触元件(4)形成为相应的针，其中，所述电力接触元件(3)具有相等的长度而所述地接触元件(4)比每个电力接触元件(3)都长；并且，所述单个连接器(15)还包含温度传感器(17)。

2.根据权利要求1所述的电气装置(2)，其中，所述多个电力接触元件(3)是三个电力接触元件(3)。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的电气装置(2)，其中，所述壳体(1)包含金属片材区段，所述金属片材区段包含端子(6)，每个电力接触元件(3)都通过隔离器(14)与所述金属片材区段隔离，而地接触元件(4)与所述金属片材区段电连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电气装置(2)，其中，端子(6)是壳体(1)上的平坦区域。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电气装置(2)，其中，地接触元件(4)的长度范围为0.5mm至30mm，优选地为约6mm，比每个电力接触元件(3)的长度都长。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电气装置(2)，其中，每个电力接触元件(3)以及地接触元件(4)都形成为圆柱体。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电气装置(2)，其适合于与气体压缩机(8)连接以驱动所述气体压缩机(8)。

8.根据权利要求7所述的电气装置(2)，其中，所述电气装置(2)和气体压缩机(8)被壳体(1)包围。

9.根据权利要求7和8中任一项所述的电气装置(2)，其中，所述气体压缩机(8)被配置成对在热泵(8、9、10、11、12)中循环的气态工作介质进行压缩。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电气装置(2)，其中，所述气体压缩机(8)是往复式活塞压缩机和旋转式活塞压缩机中的一种。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电气装置(2)，其被配置成在家用电器中运行。

12.根据权利要求11所述的电气装置(2)，其中，所述家用电器是衣物烘干机。