CN214279711U - 一种温敏ptc保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温敏PTC保护器，包括外壳、引脚端子和有上、下表面的高分子PTC元件，其中，外壳内高分子PTC元件和双金属片元件并联连接并由绝缘底座支撑，所述的绝缘底座固定双金属片元件的引脚端子和高分子PTC元件，并且双金属片元件和高分子PTC元件有一共用引脚端子。本实用新型为家用电器内的小电流电机及车载电机的保护提供了全新的保护方案。可有效避免长期工作时温控器件反复出现“开—闭”状态，进而避免电拉弧的现象产生。本实用新型同时具备了现有保护器的过温保护和断电恢复的双重作用。

Description

一种温敏PTC保护器

技术领域

本实用新型涉及一种温敏PTC保护器件，涉及一种具有PTC导电复合材料的过电流保护元件及双金属片材质的复合器件，可安全有效给予对温度敏感的家用电器内的小电流电机及车载类电机进行保护。

背景技术

目前常见的家用电器内的小电流电机及车载电机的保护器多为过流保护或是超温保护。

过流保护器件大致分两种：一种是熔断类保护器，其弊端是只能进行一次性保护使用，具有不可恢复的特性，如发生熔断保护需重新更换；一种是PTC保护器，其弊端在于对温度的敏感度不够，如家电或电机内部含有易超温损坏器件将无法做到较好的防护。

超温保护器件一般都是基于双金属片的热保护器，这类双金属片元件的工作原理是：热保护器通过感应线圈温度，当温度达到超温保护器双金属内主动层的额定起跳温度时，双金属片产生形变发生保护，切断电路；当双金属内主动层的温度降至额定恢复温度时，双金属片恢复，接通电路。这类超温保护器件的弊端在于长时间工作接触点容易产生电拉弧烧结触点，使保护器失效；同时保护器何时恢复是未知的，恢复时的电机所处状态也是未知，故存在较大的安全隐患。

由上述可知，目前电机类保护器都是采用过流或者超温的单一保护，且超温保护存在一定安全隐患。如需兼顾两种保护功能则需用串联多个功能的保护器，这不仅增加了产品的复杂程度也增加产品的制作成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种温敏PTC保护器，兼具PTC过流保护器和超温保护器件的特点。

本实用新型通过下述方案解决所述的技术问题：一种温敏PTC保护器，包括外壳、引脚端子和有上、下表面的高分子PTC元件，其中：外壳内高分子PTC元件和双金属片元件通过绝缘底座并联连接，所述的绝缘底座固定双金属片元件的引脚端子和高分子PTC元件，并且双金属片元件和高分子PTC元件有一共用引脚端子。

本实用新型不仅解决目前使用单一保护器的弊端，同时结构简单、具有对温度临界点快速响应和长期工作可靠性等特征。

在上述方案基础上，所述的绝缘底座设有切槽，所述的高分子PTC元件安装于切槽内。

进一步的，所述的高分子PTC元件的上表面连接共用引脚端子一端的下表面；共用引脚端子一端的上表面设有NO触点，该NO触点与双金属片元件一端设置的半圆触点位置对应，并使二触点呈长闭状态；所述共用引脚端子的另一端通过绝缘底座的切槽引出外壳；所述的高分子PTC元件下表面设置有另一引脚端子，该引脚端子与双金属片元件的引脚端子连接，使高分子PTC元件与双金属片元件呈并联结构。

具体的，所述的共用引脚端子为1号引脚端子，双金属片元件的引脚端子作为2号引脚端子固定在所述的绝缘底座上，所述的1号引脚端子的引出端通过切槽伸出外壳，另一端一面与高分子PTC元件上表面连接，另一面设有NO触点，与双金属片元件一端设置的半圆触点位置对应，并二触点呈长闭状态；所述的双金属片元件的另一端与2号引脚端子连接；同时，所述高分子PTC元件下表面设置3号引脚端子，所述3号引脚端子与2号引脚端子连接，使高分子PTC元件与双金属片元件呈现并联结构。

本实用新型的工作原理是：温敏PTC保护器的双金属片元件部分优先进行保护，受热状态时，NO触点打开，切断电路；同时，高分子PTC元件部分接入电路开始工作，自身热量可使双金属片元件持续呈现断开状态；只有关闭电源，高分子PTC元件部分不工作，且温度降低到额定温度时双金属片元件可再次二触点闭合，恢复：温敏PTC保护器在电路中的初始状态。

优选的，所述2号引脚端子注塑在绝缘底座上。

优选的，为方便连接，所述2号引脚端子在绝缘底座内侧开凹槽，同时，3号引脚端子设有折弯连接处，在该折弯连接处设置凸台，凸台嵌入凹槽中。

优选的，所述1号引脚端子和2号引脚端子的输出端头的方向，可根据不同安装需要定义为同侧或异侧。

在上述方案基础上，所述的绝缘底座为熔融温度不低于145℃的绝缘底座。

在上述方案基础上，所述双金属片元件与高分子PTC元件处于外壳内的同一空间内。

在上述方案基础上，所述的高分子PTC元件的导电高分子基材是由高分子材料和导电粉末混合而成，其中，所述高分子材料选自聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等之中的一种或几种的混合物；所述的导电粉末选自：金属氮化物、金属粉末、炭黑粉末、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物之中的一种或几种的混合物。

本实用新型温敏PTC保护器可通过下述方法制备，包括下述步骤：

步骤一，绝缘底座的制备：

绝缘底座采用耐温绝缘材料制备而成，其熔融温度≥145℃的绝缘高分子材料，用浇注或模塑工艺制备成底座，在该底座上加工出一独立的切槽，并且通过注塑成型直接将2号引脚端子固定在绝缘底座上或通过焊接将2号引脚端子固定在绝缘底座，使2号引脚端子的引出端伸出该底座；

步骤二，双金属片元件制备：

将二个热膨胀系数不同的金属片叠加后二端连接固定构成双金属片元件，该双金属片元件的一端固定在2号引脚端子的连接端，另一端的下表面设有一半圆型触点；

步骤三，高分子PTC元件的制备：

所述的高分子PTC元件由导电高分子片材和上下表面附金属箔压制、辐照、裁切等工艺制备成的，其中，导电高分子片材是由高分子材料和导电粉末混合出片材而成，其中，所述高分子材料选自聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等之中的一种或几种的混合物；所述的导电粉末选自：金属氮化物、金属粉末、炭黑粉末、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物之中的一种或几种的混合物；高分子PTC元件也可根据性能需要和尺寸要求购制成品高分子PTC芯片；

在该高分子PTC元件的上表面连接1号共用引脚端子的连接端，在连接端的另一面设一NO触点；在该高分子PTC元件的下表面连接3号引脚端子的连接面，该连接面的面积大于高分子PTC元件下表面，多出的部分向下折弯成折弯部，并在该折弯部设有凸台，该折弯部与2号引脚端子和双金属片元件的连接端连接，并由凸台卡固；

步骤四，装配：

将1号共用引脚端子的引出端从绝缘底座的切槽中伸出，使其与2号引脚端子的引出端同侧，所述1号共用引脚端子在切槽内与高分子PTC元件上表面连接；3号引脚端子的折弯部向2号引脚端子的连接端推送，至折弯部的凸台嵌在2号引脚端子的连接端的凹槽内，使2号引脚端子的连接端与3号引脚端子充分接触后，将双金属片元件上的半圆型触点与NO触点接触连接，装配完成后的各部件装入外壳内，制得的温敏PTC保护器，将1号共用引脚端子和2号引脚端子的引出端连接到需要保护的电路中。

本实用新型为家用电器内的小电流电机及车载电机的保护提供了全新的保护方案。当电机发生堵转电流骤增，电机线圈温度升高，双金属片元件部分优先进行保护，NO触点打开，切断电路；同时，高分子PTC元件部分接入电路开始工作，自身热量可使双金属片元件持续呈现断开状态；只有关闭电源，高分子PTC元件部分不在工作，温度降低到额定温度时双金属片元件可再次触点接通，恢复初始状态。 本实用新型可有效避免长期工作时温控器件反复出现“开—闭”状态，进而避免电拉弧的现象产生。本实用新型同时具备了现有保护器的过温保护和断电恢复的双重作用。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型整体外观图；

图4为本实用新型装配示意图；

图中标号说明：

1——绝缘底座；11——切槽；

2——双金属片元件；4——半圆型触点；

3——1号共用引脚端子；10——NO触点；

5——2号引脚端子；51——凹槽；

6——3号引脚端子；61——3号引脚端子的折弯部；611——凸台；

7——高分子PTC元件；8——外壳。

具体实施方式

如图1至4所示，一种温敏PTC保护器，包括外壳8、金属引脚端子和有上、下表面的高分子PTC元件7，在所述的外壳8内，高分子PTC元件7和双金属片元件2并联连接并由绝缘底座1支撑，所述的绝缘底座1固定双金属片元件2的引脚端子和高分子PTC元件，并且双金属片元件2和高分子PTC元件7有一共用引脚端子。本实施例中，一种温敏PTC保护器包括：

一绝缘底座1，设有一个切槽11；

高分子PTC元件7，具有上表面和下表面，安装在切槽11内固定，上表面连接1号共用引脚端子3的下表面，1号共用引脚端子3的上表面设有NO触点，1号共用引脚端子3的引出端从切槽11内伸出外壳8；高分子PTC元件7的下表面连接3号引脚端子6；

双金属片元件2，通过固定在绝缘底座1上的2号引脚端子5形成一个固定端和一个活动端，在活动端有一半圆型触点4，如图1所示，与1号共用引脚端子3的上表面设置的NO触点4位置对应，并设置为二触点常闭状态；如图1和2所示，2号引脚端子5的引出端伸出外壳8，与1号共用引脚端子3的引出端同侧，如图2和3所示；2号引脚端子5内侧与3号引脚端子6连接，使高分子PTC元件7和双金属片元件2并联连接；

一外壳8，上述各部件装配在外壳8内，1号共用引脚端子3和2号引脚端子5的引出端同侧伸出外壳8。

如图1和4所示，为方便安装，本实施例中，3号引脚端子6有一向下的折弯部61，该折弯部上设有凸台611；2号引脚端子5的连接端底面有一凹槽51，凸台611卡在凹槽51内。

本实施例温敏PTC保护器按下述步骤制备：

步骤一，绝缘底座1的制备：

绝缘底座1采用耐温绝缘材料制备而成，其熔融温度≥145℃的绝缘高分子材料，可用浇注或模塑工艺制备成底座，在该底座上加工出一独立的切槽11，并且通过注塑成型直接将2号引脚端子5固定在绝缘底座1上或通过焊接将2号引脚端子5固定在绝缘底座1上，如图2至4所示，使2号引脚端子5的引出端伸出该绝缘底座1；

步骤二，双金属片元件2制备：

如图1和4所示，该双金属片元件2中二个热膨胀系数不同的金属片叠加后二端连接固定，双金属片元件2的一端固定在2号引脚端子5的连接端，另一端的下表面设有一半圆型触点4；

步骤三，高分子PTC元件7的制备；

所述的高分子PTC元件7由导电高分子片材和上下表面附金属箔压制、辐照、裁切等工艺制备成的，其中，导电高分子片材是由高分子材料和导电粉末混合出片材而成，其中，所述高分子材料选自聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等之中的一种或几种的混合物；所述的导电粉末选自：金属氮化物、金属粉末、炭黑粉末、金属碳化物、金属硼化物、金属硅化物之中的一种或几种的混合物；高分子PTC元件7也可根据性能需要和尺寸要求购制成品高分子PTC芯片；

如图1所示，在该高分子PTC元件7的上表面连接1号共用引脚端子3的连接端，在连接端的另一面设一NO触点10；在该高分子PTC元件7的下表面连接3号引脚端子6的连接面，该连接面的面积大于高分子PTC元件7下表面，多出的部分向下折弯成折弯部61，如图4所示，该折弯部61的设计是为方便与双金属片元件2的2号引脚端子3的连接端连接，在折弯部61上有一凸台611；

步骤四，装配：

将1号共用引脚端子3的引出端从绝缘底座1的切槽11中伸出，使其与2号引脚端子5的引出端同侧，所述1号共用引脚端子3在切槽11内与高分子PTC元件7上表面连接；3号引脚端子6连接高分子PTC元件7下表面；3号引脚端子6的折弯部61向2号引脚端子5的连接端推送，使3号引脚端子6的折弯部61与2号引脚端子接触连接；将双金属片元件2上的半圆型触点4与NO触点10接触连接，动静二触点呈常闭状态；1号共用引脚端子3同时为双金属片元件2与高分子PTC元件7的共用引出引脚，装配安成后的各部件装入外壳8内，制得的温敏PTC保护器，将1号共用引脚端子3和2号引脚端子5的引出端连接到需要保护的电路中。

本实施例中，所述双金属片元件2与高分子PTC元件7处于同一空间内。

本实施例中，所述2号引脚端子5在绝缘底座1的内侧开凹槽21，同时3号引脚端子6折弯连接处设置了凸台611，方便了两者连接。

所述1号共用引脚端子3和2号引脚端子5的输出端头也可根据不同安装需求设定为异侧。

本实用新型温敏PTC保护器，可根据使用的环境温度及保护时间的长短等需求选取合适的高分子PTC元件。也可根据不同材质形成不同阻值的双金属片元件2，或选择所需的双金属片元件2，可在工艺上进行适当调整其弹跳温度，形成各种规格所需的双金属片元2。

本实用新型作为电机类保护器时的工作原理为：当电机发生堵转电流骤增，电机线圈温度升高，双金属片元件2部分优先进行动作，半圆型触点4与NO触点10打开，切断电路；同时，高分子PTC元件7接入电路开始工作时自身发热，给保护器内部空间不断提供热量，使外壳8内温度保持在高于双金属片元件2的恢复温度，使双金属片元件2一直处于动作状态。只有关闭电源，使保护器中高分子PTC元件7部分不再工作，温度降低到额定温度时可再次使双金属片元件2的动、静触点接通，恢复初始状态。

Claims (10)

1.一种温敏PTC保护器，包括外壳、引脚端子和有上、下表面的高分子PTC元件，其特点在于：外壳内高分子PTC元件和双金属片元件并联连接并由绝缘底座支撑，所述的绝缘底座固定双金属片元件的引脚端子和高分子PTC元件，并且双金属片元件和高分子PTC元件有一共用引脚端子。

2.根据权利要求1所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述的绝缘底座设有切槽，所述的高分子PTC元件安装于切槽内。

3.根据权利要求1或2所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述的高分子PTC元件的上表面连接共用引脚端子一端的下表面；共用引脚端子一端的上表面设有NO触点，该NO触点与双金属片元件一端设置的半圆触点位置对应，并使二触点呈长闭状态；所述共用引脚端子的另一端通过绝缘底座的切槽引出外壳；所述的高分子PTC元件下表面设置有另一引脚端子，该引脚端子与双金属片元件的引脚端子连接，使高分子PTC元件与双金属片元件呈并联结构。

4.根据权利要求3所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述的共用引脚端子为1号引脚端子，双金属片元件的引脚端子作为2号引脚端子固定在所述的绝缘底座上，所述的1号引脚端子的引出端通过切槽伸出外壳，另一端一面与高分子PTC元件上表面连接，另一面设有NO触点，与双金属片元件一端设置的半圆触点位置对应；所述的双金属片元件的另一端与2号引脚端子连接；同时，所述高分子PTC元件下表面设置3号引脚端子，所述3号引脚端子与2号引脚端子连接，使高分子PTC元件与双金属片元件呈现并联结构。

5.根据权利要求4所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述2号引脚端子注塑在绝缘底座上。

6.根据权利要求4所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述2号引脚端子在绝缘底座内侧开凹槽，同时，3号引脚端子设有折弯连接处，在该折弯连接处设置凸台，凸台嵌入凹槽中。

7.根据权利要求4所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述1号引脚端子和2号引脚端子的输出端头为同侧或异侧。

8.根据权利要求4所述的温敏PTC保护器，其特点在于：包括：

一绝缘底座，设有一个切槽；

一高分子PTC元件具有上表面和下表面，安装在切槽内固定，上表面连接1号共用引脚端子的下表面，1号共用引脚端子的上表面设有NO触点，1号共用引脚端子的引出端从切槽内伸出；高分子PTC元件的下表面连接3号引脚端子；

一双金属片元件，通过固定在绝缘底座上的2号引脚端子形成一个固定端和一个活动端，在活动端有一半圆型触点，与1号共用引脚端子上表面设置的NO触点位置对应；2号引脚端子的引出端伸出外壳，与1号共用引脚端子的引出端同侧；2号引脚端子内侧与3号引脚端子连接，使高分子PTC元件和双金属片元件并联连接；

一外壳，上述部件装配在外壳内，1号共用引脚端子和2号引脚端子的引出端同侧伸出外壳。

9.根据权利要求1或2所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述的绝缘底座为熔融温度不低于145℃的绝缘底座。

10.根据权利要求1或2所述的温敏PTC保护器，其特点在于：所述双金属片元件与高分子PTC元件处于外壳内的同一空间内。

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