CN219476606U - 具有防爆功能的过电流保护元件 - Google Patents

Abstract

一种具有防爆功能的过电流保护元件。具有防爆功能的过电流保护元件包括熔体部、陶瓷壳、防爆层、灭弧层与保护层。熔体部一体成型且包括二电极以及位于二电极之间的熔丝部。熔丝部设置于陶瓷壳的容置腔内。二电极自容置腔内朝向容置腔外伸出以接触陶瓷壳的外壁。防爆层设置于容置腔内且接触容置腔的底面。灭弧层设置于容置腔内且包覆熔丝部。防爆层与灭弧层的材质不同。保护层设置于容置腔内。灭弧层位于防爆层与保护层之间。通过堆叠式的结构分别具有防爆、灭弧、保护的功能，以提供于分断时有效抑制电弧及减缓熔体气化时产生的内部压力避免陶瓷壳破损。

Description

具有防爆功能的过电流保护元件

技术领域

本实用新型实施例是关于一种过电流保护元件。

背景技术

现有保险丝熔断器常会有分断测试时本体炸裂、喷飞等问题，其主要原因为保险丝未有良好的压力分散、压力缓冲等结构。已知现有保险丝结构可分为三大类，一为悬空导线(WIRE IN AIR)，此结构存在着熔体气化时其压力无法获得有效的缓冲，压力作用于外壳体上时，易使外壳体炸裂、喷飞等问题；二为外壳内部填满高分子材料，熟知保险丝熔断器在做分断测试时其产生的电弧会与高分子材料相接触，其电弧产生的高温会使高分子材料碳化致使内部压力升高导致外壳与高分子材料剥离；三为外壳内部填满消弧材料，此结构具有效的灭弧功效，但并未具有防止外壳本体炸裂的功能。已知现有保险丝结构可例如参考以下公开专利或公告专利：CN109661712B、US5648750A、TWI505314B、CN104103463A、JP2021089832A、TWI709991B、CN204088237U、CN211605079U、CN212848287U、CN213150709U。

公告专利号：CN104137217B提出一种制造容易的端子一体地形成的保险丝，其通过结构设计而改良了组成结构所以能容易地制造晶片型保险丝，然而其同样未具有防止外壳本体炸裂的功能。因此，为克服现有技术中的缺点和不足，本实用新型有必要提供改良的一种具有防爆功能的过电流保护元件，以解决上述习用技术所存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种具有防爆功能的过电流保护元件，包括熔体部、陶瓷壳、防爆层、灭弧层与保护层。熔体部一体成型且包括二电极以及位于二电极之间的熔丝部。熔丝部位于陶瓷壳的容置腔内。二电极自容置腔内朝向容置腔外伸出以接触陶瓷壳的外壁。防爆层位于容置腔内且接触容置腔的底面。灭弧层位于容置腔内且包覆熔丝部。保护层位于容置腔内。灭弧层位于防爆层与保护层之间。

在一些实施例中，上述防爆层的体积小于容置腔的体积的四分之一。

在一些实施例中，上述灭弧层接触防爆层，上述保护层接触灭弧层。

在一些实施例中，上述灭弧层为粉体结构。

在一些实施例中，上述灭弧层为砂体结构，且填砂选用的粒径目数介于10目至600目之间。

在一些实施例中，上述电极中每一者自容置腔内朝向容置腔外伸出并接触陶瓷壳的端部以构成斜边电极，其中斜边电极与熔丝部连结，其中伸出容置腔外的电极中每一者向陶瓷壳的端部弯折以构成平面电极，其中斜边电极连结平面电极，其中平面电极与陶瓷壳的端部之间具有间距以供硅胶填入。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

从以下结合所附附图所做的详细描述，可对本实用新型的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。

图1为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件的纵剖侧视图。

图2为根据本实用新型的实施例的熔体部的纵剖侧视图。

图3为根据本实用新型的实施例的字码的实际效果示意图。

图4为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件的纵剖侧视图。

图5为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件的纵剖侧视图。

图6为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下仔细讨论本实用新型的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、揭示的实施例仅供说明，并非用以限定本实用新型的范围。

图1为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件10的纵剖侧视图。具有防爆功能的过电流保护元件10包括熔体部110、陶瓷壳120、防爆层130、灭弧层140与保护层150。图2为根据本实用新型的实施例的熔体部110的纵剖侧视图。

请一并参照图1与图2，熔体部110包括二电极112以及位于二电极112之间的熔丝部114。熔体部110能通过冲压导电金属片材的方式来进行制造，换言之，熔体部110一体成型，使得熔丝部114的两端分别连结二电极112。熔体部110可以由任何合适的导电材料(例如但不限于铜、铜合金、银、银合金、锡、镍、锌等)形成。熔体部110为左右对称的金属材，具有良好的热能传导效果。

请一并参照图1与图2，陶瓷壳120是具有朝下开口的盒形构件，从而具有容置腔122。熔丝部114设置于陶瓷壳120的容置腔122内。二电极112自其与熔丝部114的连结处由容置腔122之内朝向容置腔122之外伸出以接触陶瓷壳120的外壁。

详细而言，二电极112自容置腔122之内朝向容置腔122之外伸出并接触陶瓷壳120的端部124以形成斜边电极112a，其中斜边电极112a与熔丝部114连结。另外，伸出容置腔122之外的二电极112向陶瓷壳120的端部124弯折以形成平面电极112b，其中平面电极112b平行于容置腔122的底面且也平行于熔丝部114，其中斜边电极112a连结平面电极112b。最后，向陶瓷壳120的端部124弯折的二电极112还接着朝向陶瓷壳120的外壁弯折90度以形成立起电极112c，其中立起电极112c连结平面电极112b。

请参照图1，防爆层130设置于容置腔122内且接触容置腔122的底面，其中容置腔122的底面相对于陶瓷壳120的开口。具体而言，防爆层130与容置腔122的底面紧密结合。在本实用新型的实施例中，防爆层130的材质为高分子硅胶，防爆层130可减缓分断时熔体气化时产生的内部压力避免陶瓷壳120破损。

请参照图1，灭弧层140设置于容置腔122内，灭弧层140由灭弧材料构成，可抑制电弧产生(电弧会使产品炸裂)因此具有灭弧效果。请一并参照图1与图2，灭弧层140包覆熔丝部114且包覆部分的二电极112。具体而言，灭弧层140围绕且覆盖熔丝部114，灭弧层140包覆住熔丝部114的四面。

在本实用新型的实施例中，灭弧层140的材质为具有灭弧功能的材料，此材料可以例如选自石英、硅胶、三聚氰胺、玻璃中的一种或者其任意组合，但本实用新型不在此限。在本实用新型的实施例中，灭弧层140的材质为砂体结构或粉体结构。换言之，防爆层130与灭弧层140的材质不同。举例而言，灭弧层140为由石英砂构成。另外，当灭弧层140的材质为砂体结构，填砂选用的粒径目数介于10目至600目之间，且较佳者，填砂选用的粒径目数介于80目至100目之间。具体而言，填砂选用的粒径大小可以控制熔断性能与分断性能。

在本实用新型的实施例中，防爆层130的体积小于容置腔122的体积的四分之一，其原因在于防爆层130的体积若是过大会对应地减少灭弧层140的体积，从而导致灭弧层140的灭弧效果受到影响。因此，防爆层130的体积小于容置腔122的体积的四分之一的用意在于使得灭弧层140能维持其灭弧效果。

请参照图1，保护层150设置于容置腔122内。灭弧层140位于防爆层130与保护层150之间。具体而言，灭弧层140接触防爆层130且与防爆层130紧密结合，保护层150接触灭弧层140且与灭弧层140紧密结合。换言之，防爆层130、灭弧层140与保护层150皆设置于陶瓷壳120的容置腔122内，且防爆层130、灭弧层140与保护层150是由陶瓷壳120的容置腔122的底面依序层叠至陶瓷壳120的开口处，而形成堆叠结构，由此保护层150进行了陶瓷壳120的开口的密封。

在本实用新型的实施例中，保护层150的材质为高分子硅胶，保护层150具有防爆、缓冲、密封等功能，且保护层150可阻绝水气进入结构内部。

请参照图1，具有防爆功能的过电流保护元件10还包括字码160，图3为根据本实用新型的实施例的字码160的实际效果示意图，字码160为通过印刷加工的方式(例如激光印刷、平版印刷、平版印刷光刻、胶板印刷、网板印刷、凸版印刷、热转印、凹印轮转印刷、转印带、色带、喷墨、染色转移等)形成于陶瓷壳120的外壁，其中字码160所记载者相应于具有防爆功能的过电流保护元件10的额定电流信息。

图4为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件20的纵剖侧视图。图5为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件30的纵剖侧视图。图4与图1类似且图5与图1类似，差别在于具有防爆功能的过电流保护元件20、30的平面电极112b与陶瓷壳120的端部124之间具有间距H以供硅胶填入。此间距H可有效的增加硅胶(高分子硅胶)的填充量，可达到更优异的结合强度。而构成上述间距H的方式可例如为增长斜边电极112a的长度(如图4)或者是可例如为调整斜边电极112a与平面电极112b之间的夹角(如图5)。换言之，可利用改变斜边电极112a的角度或长度来使得平面电极112b与陶瓷壳120的端部124之间具有间距H以供硅胶填入。再者，在本实用新型的其他实施例中，也可使得熔体部110的电极112不与陶瓷壳120的周壁(包含陶瓷壳120的内壁、端部与外壁)接触，而是通过上述间距H使得有硅胶介于陶瓷壳120与熔体部110的电极112之间。

图6为根据本实用新型的实施例的具有防爆功能的过电流保护元件10的制造方法的流程图。首先，提供陶瓷壳120(流程S1)，并与此并行地提供熔体部110(流程S2)。其中，于流程S1，陶瓷壳120具有容置腔122。其中，于流程S1，在陶瓷壳120的外壁为通过印刷加工的方式形成相应于额定电流信息的字码160。接着，于流程S1，以点胶(高分子硅胶)方式在容置腔122内填充防爆层130，以使得防爆层130设置于容置腔122内且接触容置腔122的底面。另一方面，于流程S2，针对导电金属片材40进行线路成型以提供还未经折弯的熔体部50。其中，导电金属片材40例如为浸锡铜带，但本实用新型不限于此。其中，针对导电金属片材40进行线路成型的方式可例如通过激光切割、光刻蚀刻、线切割等等方式。接着，针对还未经折弯的熔体部50以冲压方式来进行折弯成型，以形成熔体部110。其中，还未经折弯的熔体部50形成为中间部分最窄(和/或最薄)而两端部分最宽(和/或最厚)的片材，这会使得熔体部110的熔丝部114比熔体部110的二电极112具有更小的导电面积/体积，从而使得熔丝部114更快地针对过电流起作用。

接着，于流程S3，组合熔体部110与陶瓷壳120，以使得熔体部110的熔丝部114设置于容置腔122内。

接着，于流程S4，以填砂方式来形成灭弧层140以在容置腔122内填充灭弧层140，从而使得灭弧层140包覆熔体部110的熔丝部114。

最后，于流程S5，以点胶(高分子硅胶)方式在容置腔122内填充保护层150，以使得灭弧层140位于防爆层130与保护层150之间。应注意的是，图6的流程S5所示出的具有防爆功能的过电流保护元件的最终组装成品为反向设置，实务上的正向成品如图1所示，换言之，图6的流程S5所示出的最终组装成品还须经过垂直翻转成正向成品，方能作为产出的成品使用。

综上，本实用新型提供一种具有防爆功能的过电流保护元件，结合现有技术的缺点重新进行结构设计，本实用新型主要结构设计概念为于保险丝熔断器内部形成堆叠式的结构，此结构分别具有防爆(防爆层)、灭弧(灭弧层)、保护(保护层)的功能，以提供于分断时有效抑制电弧及减缓熔体气化时产生的内部压力避免陶瓷壳破损。

以上概述了数个实施例的特征，因此本领域技术人员可以更了解本实用新型的态样。本领域技术人员应了解到，其可轻易地把本实用新型当作基础来设计或修改其他的工艺与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。本领域技术人员也应可明白，这些等效的建构并未脱离本实用新型的精神与范围，并且他们可以在不脱离本实用新型精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

【符号说明】

10,20,30:具有防爆功能的过电流保护元件

40:导电金属片材

50:还未经折弯的熔体部

110:熔体部

112:电极

112a:斜边电极

112b:平面电极

112c:立起电极

114:熔丝部

120:陶瓷壳

122:容置腔

124:端部

130:防爆层

140:灭弧层

150:保护层

160:字码

H:间距

S1,S2,S3,S4,S5:流程。

Claims (6)

1.一种具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，包括：

熔体部，包括二电极与位于所述二电极之间的熔丝部，其中该熔体部一体成型；

陶瓷壳，其中该熔丝部位于该陶瓷壳的容置腔内，其中所述二电极自该容置腔内朝向该容置腔外伸出以接触该陶瓷壳的外壁；

防爆层，位于该容置腔内且接触该容置腔的底面；

灭弧层，位于该容置腔内且包覆该熔丝部；及

保护层，位于该容置腔内，其中该灭弧层位于该防爆层与该保护层之间。

2.根据权利要求1所述的具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，其中该防爆层的体积小于该容置腔的体积的四分之一。

3.根据权利要求1所述的具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，其中该灭弧层接触该防爆层，该保护层接触该灭弧层。

4.根据权利要求1所述的具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，其中该灭弧层为粉体结构。

5.根据权利要求1所述的具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，其中该灭弧层为砂体结构，且填砂选用的粒径目数介于10目至600目之间。

6.根据权利要求1所述的具有防爆功能的过电流保护元件，其特征在于，其中所述二电极中每一者自该容置腔内朝向该容置腔外伸出并接触该陶瓷壳的端部以构成斜边电极，其中该斜边电极与该熔丝部连结，其中伸出该容置腔外的所述二电极中每一者向该陶瓷壳的端部弯折以构成平面电极，其中该斜边电极连结该平面电极，其中该平面电极与该陶瓷壳的端部之间具有间距以供硅胶填入。