CN204011338U - 具有u形记忆合金的保险装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有U形记忆合金的保险装置，所述具有U形记忆合金的保险装置包括：U形记忆合金，切换台，导电卡槽和绝缘的竖直隔离面，在第一记忆位置，所述第二直线段卡接在所述导电卡槽的底部，在第二记忆位置，所述第二直线段越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上。本实用新型很好的解决了断开电路后，形状记忆合金发生回复变形再次接通电路的问题，使其使用过程更加安全可靠。

Description

具有U形记忆合金的保险装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有U形记忆合金的保险装置。

背景技术

目前传统保险丝作为过流过热保护，能够有效的避免电器在电路出错时导致温度过高，保护电器件不被损坏，但是传统保险丝仍然存在着许多的局限性，其中一点就是多数保险丝为一次性使用，熔断后就不能再用。因而，出现了形状记忆合金保险丝。

现有的形状记忆合金保险丝存在问题是：电流过高形状记忆合金变形，断开电路，而断开电路后，形状记忆合金温度会下降，形状记忆合金回复原来接通时的形状，会再次接通电路，接通电路后，由于还是原来的大电流，形状记忆合金会再次变形断开电路，以此循环会反反复复接通电源，造成使用不稳定的缺点，而且存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有U形记忆合金的保险装置，以解决现有的保险丝使用不稳定的问题。

为此，本实用新型提出一种具有U形记忆合金的保险装置，所述具有U形记忆合金的保险装置包括：

U形记忆合金，所述U形记忆合金包括：第一直线段、第二直线段、以及连接在所述第一直线段和第二直线段之间的圆弧段，所述第一直线段具有第一直线段的第一端和第一直线段的第二端，所述第二直线段具有第二直线段的第一端和第二直线段的第二端，所述圆弧段连接在所述第一直线段的第一端和所述第二直线段的第一端之间，所述第一直线段的第二端和第二直线段的第二端形成U形开口；所述U形记忆合金具有第一记忆位置和第二记忆位置，在所述第二记忆位置时的U形开口大于在所述第一记忆位置时的U形开口；

切换台，所述切换台包括：金属支撑台和沿水平方向与所述金属支撑台邻接的绝缘隔离台；

导电卡槽，设置在所述金属支撑台的顶部，所述导电卡槽为具有第一滑动面的开口槽，所述第二直线段能够卡接在所述导电卡槽的底部，所述第一滑动面为曲面或斜面，所述第一滑动面的底端与所述导电卡槽的底部相连接，所述第一滑动面的顶端高于所述导电卡槽的底部；

第二滑动面，设置在绝缘隔离台的顶部，所述第二滑动面为曲面或斜面，第二滑动面的底端连接所述第一滑动面的顶端，第二滑动面的顶端高于第二滑动面的底端；

绝缘的竖直隔离面，竖直连接在第二滑动面的顶端之下，所述绝缘的竖直隔离面的高度大于所述第二直线段的高度；

在所述第一记忆位置，所述第二直线段卡接在所述导电卡槽的底部，在所述第二记忆位置，所述第二直线段越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上。

进一步的，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：

设置在所述切换台之下的电路底板，所述电路底板支撑所述切换台，所述金属支撑台和所述绝缘隔离台并行的设置在所述电路底板上；

设置在所述电路底板上的固定块，所述第一直线段设置在所述固定块上；

报警电路，设置在所述电路底板上，报警电路具有两个连接端，报警电路的第一端连接所述第一直线段的第一端，在所述第二记忆位置时，报警电路的第二端连接第二直线段的第二端，报警电路形成通路；

受保护电路，具有两个连接端，受保护电路的第一端连接所述第一直线段的第一端，在所述第一记忆位置时，受保护电路的第二端连接第二直线段的第二端，报警电路形成断路，受保护电路形成通路。

进一步的，所述报警电路包括：设置在电路底板上的电源、设置在电路底板上并连接所述电源的蜂鸣器5、设置在电路底板上并位于所述U形记忆合金变形区间内的导电棒，所述报警电路的第二端为所述导电棒。

进一步的，所述报警电路还包括：设置在电路底板上并连接所述电源的LED灯6。

进一步的，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：辅助回复变形的冷风管，套设在所述圆弧段之外。

进一步的，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：能卡紧所述第二直线段的回复 卡槽，设置在导电卡槽之下并位于所述电路底板之上，所述回复卡槽为侧向开口槽，所述回复卡槽的开口延伸到所述绝缘的竖直隔离面上，在所述回复卡槽的卡紧位置，所述U形记忆合金处于所述第一记忆位置。

进一步的，所述电源为纽扣电池。

1、在正常通电的情况下，受保护电路的电流从U形记忆合金(形状记忆合金)的第一直线段的第二端流进，从第二直线段的第二端经过导电卡槽流出，当受保护电路中电流过大时，U形记忆合金温度升高并且发生变形，U形开口扩大，第二直线段顺着导电卡槽的第一滑动面弹开，并越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上，落在有绝缘材料的一侧，因此了断开受保护电路，实现了保护作用，当U形记忆合金温度下降，恢复到正常温度后，U形记忆合金又回复到常温下的形状，即U形记忆合金处于第一记忆位置，此时，如果认为移动U形记忆合金，受保护电路又可正常接通，因而U形记忆合金又可正常重复使用，而且使用稳定。

2、本实用新型将整个U形记忆合金的变形细化到第二直线段23的位置变化，只需考虑第二直线段23的位置变化，通过控制第二直线段23，就能完成断开或接通电路的目的，这样，将U形变化模型简化为直线变化模型，实现了将U形记忆合金用于控制保险装置断开或接通的功能。

3、本实用新型很好的解决了断开电路后，形状记忆合金发生回复变形再次接通电路的问题，使其使用过程更加安全可靠。而且，充分利用了U形记忆合金的角度变形区间，具有U形记忆合金的保险装置整体空间紧凑。

4、进而，本实用新型为了加快U形记忆合金的使用频率，通过设置对U形记忆合金冷却的冷风管加快U形记忆合金的回复速度，为了更快、更准的加快U形记忆合金的回复速度，本实用新型中，冷风管为半圆环形，并套设在所述U形记忆合金的圆弧段之外，这样能够有效的针对U形记忆合金的主要变形区进行冷却，回复效果较好。

5、进而，为了延长U形记忆合金的使用寿命，保证U形记忆合金的使用精度，本实用新型中，通过能卡紧所述第二直线段的回复卡槽，使U形记忆合金在变形并回复后，能够不被拉伸，处于自然的备用状态，这样，能够防止U形记忆合金因长期被拉伸而导致变形精度变差的问题。

附图说明

图1为根据本实用新型第一实施例的具有U形记忆合金的保险装置的立体结构示意图， 其中示出了外壳；

图2为根据本实用新型第一实施例的具有U形记忆合金的保险装置的工作状态示意图，其中，去除了外壳并且受保护电路连通；

图3为根据本实用新型第一实施例的具有U形记忆合金的保险装置的工作状态示意图，其中，去除了外壳并且受保护电路断开；

图4为根据本实用新型第一实施例的具有U形记忆合金的保险装置的电路原理示意图，其中，受保护电路连通；

图5为根据本实用新型第一实施例的具有U形记忆合金的保险装置的电路原理示意图，其中，报警电路连通，受保护电路断开；

图6为根据本实用新型第一实施例的U形记忆合金的结构示意图；

图7为根据本实用新型第一实施例的切换台的结构示意图；

图8为根据本实用新型第二实施例的U形记忆合金的结构示意图；

图9为根据本实用新型第二实施例的切换台的结构示意图；

附图标号说明：

1、外壳 2、U形记忆合金 20、冷风 21、第一直线段 22、圆弧段 23、第二直线段 25、冷风管 3、后盖30受保护电路 4电路底板 5、蜂鸣器 6、LED灯 7、电源 8、固定块 9、切换台 10、导电棒 11、引脚 91、金属支撑台 93、绝缘隔离台 910、导电卡槽 9101、第一滑动面 930、第二滑动面 935、竖直隔离面 933、回复卡槽。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一：

如图1、图2和图3所示，本实用新型提出一种具有U形记忆合金的保险装置，所述具有U形记忆合金的保险装置包括：

U形记忆合金2，如图6所示，所述U形记忆合金为U形的棒状，U形记忆合金包括： 第一直线段21、第二直线段23、以及连接在所述第一直线段和第二直线段之间的圆弧段22，所述第一直线段21具有第一直线段的第一端和第一直线段的第二端，所述第二直线段23具有第二直线段的第一端和第二直线段的第二端，所述圆弧段22连接在所述第一直线段的第一端和所述第二直线段的第一端之间，所述第一直线段的第二端和第二直线段的第二端形成U形开口；所述U形记忆合金具有第一记忆位置和第二记忆位置，在所述第二记忆位置时的U形开口大于在所述第一记忆位置时的U形开口，第一记忆位置为U形记忆合金在常温下的位置或自然状态位置，第二记忆位置为高温(例如，70度、80度或100多度)下的位置，相对于第一记忆位置，第二记忆位置为U形开口扩张的状态；

第一直线段21的位置例如固定不变，这样，U形记忆合金变形时，变形区域或区间主要体现在第二直线段23和/或圆弧段22上，结果是，变形后，第二直线段23与第一直线段21的角度有所变化，例如，第一直线段21第二直线段23在第一记忆位置时为平行的，在第二记忆位置时，第一直线段21第二直线段23形成大于0度的夹角，本实用新型将整个U形记忆合金的变形转化为第二直线段23的位置变化，只需考虑第二直线段23的位置变化，通过控制第二直线段23，就能完成断开或接通电路的目的，这样，将U形变化模型简化为直线变化模型，实现了将U形记忆合金用于控制保险装置断开或接通的功能；

切换台9，用于在第一记忆位置和第二记忆位置两种状态下，对应与U形记忆合金2进行连接；

如图7所示，所述切换台包括：导电的金属支撑台91和沿水平方向与所述金属支撑台邻接的绝缘隔离台93；

导电卡槽910，设置在所述金属支撑台9的顶部，也就是，导电卡槽910的材质为导电金属，所述导电卡槽910为具有第一滑动面9101的开口槽，所述第二直线段23能够卡接在所述导电卡槽910的底部，所述第一滑动面9101为曲面或斜面，例如为圆滑曲面，所述第一滑动面9101的底端与所述导电卡槽的底部相连接，所述第一滑动面的顶端高于所述导电卡槽的底部；

第二滑动面930，设置在绝缘隔离台93的顶部，所述第二滑动面为曲面或斜面，第二滑动面的底端连接所述第一滑动面的顶端，第二滑动面的顶端高于第二滑动面的底端；第二滑动面930与第一滑动面9101例如为圆滑连接；

绝缘的竖直隔离面935，设置在绝缘隔离台93的侧面，并竖直连接在第二滑动面930的顶端之下，所述绝缘的竖直隔离面930的高度大于所述第二直线段的高度，竖直隔离面935起到在所述第二记忆位置时，卡紧和限位第二直线段23的作用，阻止U形记忆合金的 第二直线段23自然回复到导电卡槽910中；

如图2所示，在所述第一记忆位置，所述第二直线段卡接在所述导电卡槽的底部，如图3所示，在所述第二记忆位置，所述第二直线段越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上。也就是，U形记忆合金的第二直线段23在第一记忆位置卡接或定位在所述导电卡槽的底部，在所述第二记忆位置，U形记忆合金的第二直线段23卡接或定位在竖直隔离面935上。

在正常通电的情况下，受保护电路的电流从U形记忆合金(形状记忆合金)的第一直线段的第二端流进，从第二直线段的第二端经过导电卡槽流出，当受保护电路中电流过大时，U形记忆合金温度升高并且发生变形，U形开口扩大，第二直线段顺着导电卡槽的第一滑动面弹开，并越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上，落在有绝缘材料的一侧，因此了断开受保护电路，实现了保护作用，当U形记忆合金温度下降，恢复到正常温度后，U形记忆合金又回复到常温下的形状，即U形记忆合金处于第一记忆位置，此时，此时，如果认为移动U形记忆合金，受保护电路又可正常接通，U形记忆合金又可正常重复使用。

进一步的，如图1所示，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：

设置在所述切换台之下的电路底板4，所述电路底板4支撑所述切换台9，所述金属支撑台91和所述绝缘隔离台93并行的突出设置在所述电路底板上；

设置在所述电路底板4上的固定块8，所述第一直线段21设置在所述固定块8上，固定块8将所述第一直线段21固定，这样，当U形记忆合金变形时，只需考虑第二直线段23的位置变化，通过控制第二直线段23，就能完成对工作电路或受保护电路的控制；第一直线段21例如通过螺钉固定在固定块8中；

报警电路，设置在所述电路底板上，报警电路具有两个连接端，报警电路的第一端连接所述第一直线段21的第一端，在所述第二记忆位置时，即电流过大的情况下，如图3和图5，报警电路的第二端连接第二直线段23的第二端，报警电路形成通路，受保护电路断开；

受保护电路30或工作电路，具有两个连接端，受保护电路的第一端连接所述第一直线段21的第一端，在所述第一记忆位置时，即正常电流情况下，如图2和图4，受保护电路的第二端连接第二直线段23的第二端，报警电路形成断路，受保护电路形成通路。

上述技术方案中，报警电路和受保护电路是切换连通的，即报警电路连通，则受保护电路断开，报警电路断开，则受保护电路连通，报警电路和受保护电路只有一个是连通的， 通过报警电路和受保护电路的切换，能够更方便工作人员检查维修电路。

进一步的，如图2和图3所示，所述报警电路包括：设置在电路底板上的电源7、设置在电路底板上并连接所述电源的蜂鸣器5、设置在电路底板上并位于所述U形记忆合金变形区间内的导电棒10，所述报警电路的第二端为所述导电棒。蜂鸣器5用于发出蜂鸣，可以有较好的报警作用。

如图4，第二直线段23与引脚11形成导电连接，受保护电路30为通路，同时，第二直线段23与导电棒10断开连接，报警电路形成断路。如图5，第二直线段23与导电棒10形成导电连接，报警电路形成通路，同时，第二直线段23与引脚11断开连接，受保护电路30为断路。进一步的，所述电源7为纽扣电池，便于制作安装。

当在所述第二记忆位置时，U形记忆合金变形，由于第一直线段21固定，U形记忆合金2的变形主要体现为第二直线段23的角度变化，即第二直线段23至少发生转动，将导电棒10设置在第二直线段23发生转动的区间内，使得导电棒10与第二直线段23形成接触连接，并形成报警电路连通，为了具有较好的报警效果，成分发挥U形记忆合金的变形作用，可以将导电棒10设置在第二直线段23转动的端部区域内，例如，使导电棒10与第二直线段23的接触点位于距离第二直线段23的第二端五分之一内。

进一步的，如图2，所述报警电路还包括：设置在电路底板上并连接所述电源的LED灯6，用于发出视觉警示。

如图1，本实用新型的具有U形记忆合金的保险装置还包括：透明塑料外壳1和后盖3，透明塑料外壳1里有两道滑槽供电路底板4插入；电路底板4背面刷有电路导线，并引出两引脚11；塑料后盖3有两个小孔供引脚11伸出来。透明塑料外壳1和后盖3形成圆筒或半圆筒形保护壳，保护报警电路。

在正常通电的情况下，电流从左边引脚11流进，由固定块8经过第一直线段21，再经过导电卡槽9从另一端引脚11流出。当电路中电流过大时，形状记忆合金温度升高并且发生变形，顺着导电卡槽9的弧形第一滑动面弹开，落在竖直隔离面935的外侧，因此断开受保护电路，同时第二直线段23弹开后与导电棒10接触，接通报警电路，此时蜂鸣器鸣响、LED灯亮，起到报警提示作用。

实施例二：

本实施例与第一实施例的一个主要区别在于，如图8所示，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：辅助回复变形的冷风管25，套设在所述圆弧段22之外，冷风20用于冷 却圆弧段22，从圆弧段22的一端流向另一端。当然，冷风20的方向也可以为从圆弧段22的中间向两端流动。

这是为了加快U形记忆合金的使用频率，通过设置对U形记忆合金冷却的冷风管加快U形记忆合金的回复速度，为了更快、更准的加快U形记忆合金的回复速度，本实用新型中，由于第一直线段21为固定的，第二直线段23为位置变化部分，因而本实用新型对于U形记忆合金的位置回复主要集中在对第二直线段23的位置控制，其中，第二直线段23的位置变化主要原因是由于圆弧段22的变形作用，所以，本实用新型使用冷风管为半圆环形，并套设在所述U形记忆合金的圆弧段22之外，这样能够有效的针对U形记忆合金的主要变形区进行冷却，能够有效控制第二直线段23的位置，回复效果较好。

进一步的，本实施例与第一实施例的另外一个主要区别在于，如图8所示，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：能卡紧所述第二直线段的回复卡槽933，设置在导电卡槽910之下并位于所述电路底板4之上，所述回复卡槽933为侧向开口槽，所述回复卡槽的开口延伸到所述绝缘的竖直隔离面935上，在所述回复卡槽933的卡紧位置，所述U形记忆合金处于所述第一记忆位置。

回复卡槽933材质为绝缘材料，例如与竖直隔离面935为同一绝缘材质，制作时，将第一实施例的绝缘隔离台93的底部向金属支撑台91延伸，或者，将金属支撑台91的底部缩小，留出的空间用绝缘隔离台93来填充，然后再利用填充的绝缘隔离台做出侧向开口槽，形成回复卡槽933。

这样的做法是为了延长U形记忆合金的使用寿命，保证U形记忆合金的使用精度，本实用新型中，通过能卡紧所述第二直线段的回复卡槽，使U形记忆合金在变形并在降温回复后，能够不被拉伸，处于自然的备用状态，这样，能够防止U形记忆合金因长期被拉伸而导致变形精度变差的问题。

除了上述两个区别之外，第二实施例的其他技术方案与第一实施例类似或相同。

本实用新型用NiTiCu形状记忆合金作为U形记忆合金，解决了传统保险丝一次性使用的缺点，能够重复使用，而且结构简单，操作安全，使用方便。本实用新型通过调整形状记忆合金的变形温度和电阻大小还可以使用其具有广泛的应用范围。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述具有U形记忆合金的保险装置包括：

U形记忆合金，所述U形记忆合金包括：第一直线段、第二直线段、以及连接在所述第一直线段和第二直线段之间的圆弧段，所述第一直线段具有第一直线段的第一端和第一直线段的第二端，所述第二直线段具有第二直线段的第一端和第二直线段的第二端，所述圆弧段连接在所述第一直线段的第一端和所述第二直线段的第一端之间，所述第一直线段的第二端和第二直线段的第二端形成U形开口；所述U形记忆合金具有第一记忆位置和第二记忆位置，在所述第二记忆位置时的U形开口大于在所述第一记忆位置时的U形开口；

切换台，所述切换台包括：金属支撑台和沿水平方向与所述金属支撑台邻接的绝缘隔离台；

导电卡槽，设置在所述金属支撑台的顶部，所述导电卡槽为具有第一滑动面的开口槽，所述第二直线段能够卡接在所述导电卡槽的底部，所述第一滑动面为曲面或斜面，所述第一滑动面的底端与所述导电卡槽的底部相连接，所述第一滑动面的顶端高于所述导电卡槽的底部；

第二滑动面，设置在绝缘隔离台的顶部，所述第二滑动面为曲面或斜面，第二滑动面的底端连接所述第一滑动面的顶端，第二滑动面的顶端高于第二滑动面的底端；

绝缘的竖直隔离面，竖直连接在第二滑动面的顶端之下，所述绝缘的竖直隔离面的高度大于所述第二直线段的高度；

在所述第一记忆位置，所述第二直线段卡接在所述导电卡槽的底部，在所述第二记忆位置，所述第二直线段越过所述第一滑动面和第二滑动面，卡接在所述绝缘的竖直隔离面上。

2.如权利要求1所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：

设置在所述切换台之下的电路底板，所述电路底板支撑所述切换台，所述金属支撑台和所述绝缘隔离台并行的设置在所述电路底板上；

设置在所述电路底板上的固定块，所述第一直线段设置在所述固定块上；

报警电路，设置在所述电路底板上，报警电路具有两个连接端，报警电路的第一端连接所述第一直线段的第一端，在所述第二记忆位置时，报警电路的第二端连接第二直线段的第二端，报警电路形成通路；

受保护电路，具有两个连接端，受保护电路的第一端连接所述第一直线段的第一端，在所述第一记忆位置时，受保护电路的第二端连接第二直线段的第二端，报警电路形成断路，受保护电路形成通路。

3.如权利要求2所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述报警电路包括：设置在电路底板上的电源、设置在电路底板上并连接所述电源的蜂鸣器(5)、设置在电路底板上并位于所述U形记忆合金变形区间内的导电棒，所述报警电路的第二端为所述导电棒。

4.如权利要求3所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述报警电路还包括：设置在电路底板上并连接所述电源的LED灯(6)。

5.如权利要求2所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：辅助回复变形的冷风管，套设在所述圆弧段之外。

6.如权利要求5所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述具有U形记忆合金的保险装置还包括：能卡紧所述第二直线段的回复卡槽，设置在导电卡槽之下并位于所述电路底板之上，所述回复卡槽为侧向开口槽，所述回复卡槽的开口延伸到所述绝缘的竖直隔离面上，在所述回复卡槽的卡紧位置，所述U形记忆合金处于所述第一记忆位置。

7.如权利要求3所述的具有U形记忆合金的保险装置，其特征在于，所述电源为纽扣电池。