DE102019102146B4 - Relay with cooling function - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Relais mit Kühlfunktion (1), das feste Kontaktbleche (10), eine bewegliche Metallbaugruppe (11) und eine elektromagnetische Struktur (12) umfasst. Die festen Kontaktbleche (10) sind mit einem hochmolekularen Wärmeleiter (13) verbunden, wobei zwischen den festen Kontaktblechen (10) mindestens eine Tracking-Schutzplatte (131) vorgesehen ist, die mit dem hochmolekularen Wärmeleiter (13) verbunden ist, um ein elektrisches Tracking zwischen dem hochmolekularen Wärmeleiter (13) und den festen Kontaktblechen (10) zu verhindern. Die bewegliche Metallbaugruppe (11) liegt den festen Kontaktblechen (10) gegenüber und umfasst bewegliche Kontakte (111). Die elektromagnetische Struktur (12) ist an einer Seite der beweglichen Metallbaugruppe (11) angeordnet und kann einen elektromagnetischen Effekt erzeugen, wodurch die bewegliche Metallbaugruppe (11) bewegt werden kann, so dass die festen Kontaktbleche (10) und die beweglichen Kontakte (111) in und außer Kontakt gebracht werden können, wodurch der Stromkreis geöffnet und geschlossen werden kann. Daher kann die große Wärme der festen Kontaktbleche (10) durch den hochmolekularen Wärmeleiter (13) abgeführt werden kann.The invention relates to a relay with a cooling function (1) which comprises fixed contact plates (10), a movable metal assembly (11) and an electromagnetic structure (12). The fixed contact plates (10) are connected to a high molecular weight heat conductor (13), with at least one tracking protection plate (131) being provided between the fixed contact plates (10), which is connected to the high molecular weight heat conductor (13) for electrical tracking to prevent between the high molecular weight heat conductor (13) and the fixed contact plates (10). The movable metal assembly (11) lies opposite the fixed contact plates (10) and comprises movable contacts (111). The electromagnetic structure (12) is arranged on one side of the movable metal assembly (11) and can generate an electromagnetic effect, whereby the movable metal assembly (11) can be moved so that the fixed contact plates (10) and the movable contacts (111) can be brought into and out of contact, whereby the circuit can be opened and closed. Therefore, the great heat of the fixed contact plates (10) can be dissipated through the high molecular heat conductor (13).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Relais mit Kühlfunktion, insbesondere ein elektromagnetisches Relais.The invention relates to a relay with a cooling function, in particular an electromagnetic relay.
Stand der TechnikState of the art
Die Hauptkomponente eines automatischen Steuersystems ist das Relais, das ein anderes großes Schaltungssystem durch die Steuerung des Öffnens und des Schließens eines kleinen Stromkreises steuert. Das elektromagnetische Relais stellt eine der häufigsten Arten von Relais dar. Durch den von der elektromagnetischen Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Effekt wird ein beweglicher Kontakt bewegt, damit dieser einen festen Kontakt kontaktiert, so dass das andere, mit dem Relais verbundene, große Schaltungssystem geschlossen wird. Dadurch kann das Schaltungssystem gesteuert werden. Der feste Kontakt des an einem Fahrzeug angebrachten Relais ist durch Schrauben elektrisch mit dem großen Schaltungssystem verbunden, um das Schaltungssystem des Fahrzeugs automatisch zu steuern.The main component of an automatic control system is the relay, which controls another large circuit system by controlling the opening and closing of a small circuit. The electromagnetic relay is one of the most common types of relays. The electromagnetic effect generated by the electromagnetic device moves a movable contact to make contact with a fixed contact so that the other large circuit system connected to the relay is closed. This enables the circuit system to be controlled. The fixed contact of the vehicle-mounted relay is electrically connected to the large circuit system by screws to automatically control the vehicle circuit system.
Die herkömmliche Verbindungsweise zwischen dem Relais und dem Schaltungssystem lässt sich nicht einfach bedienen und erhöht die Belastung für den Bediener. Da die Gebrauchszeit eines Fahrzeugrelais lang ist, kann eine große Menge an Wärme erzeugt werden. Das herkömmliche Relais hat jedoch eine schlechte Kühlwirkung, wodurch das Relais und sein elektrisch angeschlossenes Schaltungssystem leicht beschädigt werden können, so dass die Nutzungseffizienz reduziert wird.The conventional connection between the relay and the circuit system is not easy to operate and increases the burden on the operator. Since the life of a vehicle relay is long, a large amount of heat can be generated. However, the conventional relay has a poor cooling effect, whereby the relay and its electrically connected circuit system are easily damaged, so that the efficiency of use is reduced.
Aus diesem Grund zielt der Erfinder aufgrund seiner jahrelangen Erfahrung in der Forschung darauf ab, ein Relais mit Kühlfunktion anzubieten, um die oben genannten Nachteile zu beseitigen.For this reason, based on years of research experience, the inventor aims to offer a relay with a cooling function in order to eliminate the above-mentioned disadvantages.
Aus der Patentanmeldungsveröffentlichung
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais, insbesondere ein Relais mit Kühlfunktion zu schaffen.The invention is based on the object of creating a relay, in particular a relay with a cooling function.
Technische LösungTechnical solution
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Relais mit Kühlfunktion gelöst, das die Merkmale von Anspruch 1 oder Anspruch 7 aufweist. Das erfindungsgemäße Relais umfasst: eine Vielzahl von festen Kontaktblechen, die mit einem hochmolekularen Wärmeleiter verbunden sind, wobei zwischen zwei beliebigen festen Kontaktblechen mindestens eine Tracking-Schutzplatte vorgesehen ist, die mit dem hochmolekularen Wärmeleiter verbunden ist, um ein elektrisches Tracking zwischen zwei beliebigen festen Kontaktblechen zu verhindern. Das Relais mit Kühlfunktion umfasst ferner mindestens eine bewegliche Metallbaugruppe, die den festen Kontaktblechen gegenüberliegt und eine Vielzahl von beweglichen Kontakten beinhaltet, und mindestens eine elektromagnetische Struktur, die an einer Seite der beweglichen Metallbaugruppe angeordnet ist und einen elektromagnetischen Effekt erzeugen kann, wodurch die bewegliche Metallbaugruppe bewegt werden kann, so dass die festen Kontaktbleche und die beweglichen Kontakte geöffnet und geschlossen werden können, wodurch eine Stromverbindung oder eine Stromunterbrechung erzielt wird. Wenn der Stromkreis momentan geöffnet oder geschlossen wird, kann die hohe Wärme der festen Kontaktbleche durch den hochmolekularen Wärmeleiter abgeführt werden, so dass bei der Anwendung auf ein Fahrzeug eine gute Nutzungseffizienz erreicht wird.This object is achieved by the relay according to the invention with a cooling function, which has the features of
Nach einem Aspekt der Erfindung ist jedes feste Kontaktblech an dem hochmolekularen Wärmeleiter befestigt und besitzt einen vorderen Wärmekonvektionsabschnitt, einen mittleren Wärmeleitungsabschnitt und einen hinteren Wärmestrahlungsabschnitt, wobei der vordere Wärmekonvektionsabschnitt mit dem hochmolekularen Wärmeleiter verbunden ist und entsprechend der beweglichen Metallbaugruppe eine Lichtbogen-Hochtemperaturzone und eine Konvektionskühlzone bildet, wobei die Lichtbogen-Hochtemperaturzone der Konvektionskühlzone gegenüberliegt, wobei die Konvektionskühlzone freiliegend ist und mit der Außenfläche des hochmolekularen Wärmeleiters einen Wärmekonvektionsraum bildet, wobei sich von dem vorderen Wärmekonvektionsabschnitt der gebogene mittlere Wärmeleitungsabschnitt erstreckt, wobei sich von dem mittleren Wärmeleitungsabschnitt der hintere Wärmestrahlungsabschnitt erstreckt, wobei das Ende des Wärmestrahlungsabschnitts, das nicht mit dem mittleren Wärmeleitungsabschnitt verbunden ist, aus dem hochmolekularen Wärmeleiter herausragt, wobei die Wärme der Lichtbogen-Hochtemperaturzone durch den vorderen Wärmekonvektionsabschnitt und den Wärmekonvektionsraum durch Wärmekonvektion abgeführt wird, wobei der mittlere Wärmeleitungsabschnitt die Wärme durch Wärmeleitung auf den hochmolekularen Wärmeleiter leitet, der somit die Wärme abführt, wobei der hintere Wärmestrahlungsabschnitt die Wärme durch Wärmestrahlung in die Luft abgibt. Bei der Anwendung auf ein Fahrzeug können die hinteren Wärmestrahlungsabschnitte elektrisch mit dem großen Schaltungssystem des Fahrzeugs verbunden werden, wodurch eine Schraubverbindung wie bei der herkömmlichen Lösung nicht erforderlich ist, so dass die Installation leicht ist.According to one aspect of the invention, each fixed contact sheet is attached to the high molecular heat conductor and has a front heat convection section, a middle heat conduction section and a rear heat radiation section, the front heat convection section being connected to the high molecular heat conductor and, corresponding to the movable metal assembly, an arc high temperature zone and a convection cooling zone forms, wherein the arc high-temperature zone is opposite to the convection cooling zone, wherein the convection cooling zone is exposed and forms a heat convection space with the outer surface of the high molecular weight heat conductor, the curved middle heat conduction section extending from the front heat convection section, the rear heat radiation section extending from the middle heat conduction section, wherein the end of the heat radiation portion which is not connected to the central heat conduction portion, a protruding from the high molecular heat conductor, the heat of the high-temperature arc zone being dissipated through the front heat convection section and the heat convection space by heat convection, the middle heat conduction section conducting the heat by heat conduction to the high molecular heat conductor, which thus dissipates the heat, the rear heat radiation section the Releases heat into the air through thermal radiation. When applied to a vehicle, the rear heat radiation portions can be electrically connected to the large Circuit system of the vehicle can be connected, whereby a screw connection as in the conventional solution is not required, so that the installation is easy.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vielzahl von Tracking-Schutzplatten vorgesehen, wobei zwischen zwei beliebigen Tracking-Schutzplatten ein Luftspalt gebildet ist, um ein elektrisches Tracking zwischen zwei beliebigen festen Kontaktblechen zu verhindern, damit die Nutzungseffizienz der Erfindung erhöht wird.According to a further aspect of the invention, a plurality of tracking protection plates is provided, an air gap being formed between any two tracking protection plates in order to prevent electrical tracking between any two fixed contact plates so that the efficiency of use of the invention is increased.
Das Ende jedes hinteren Wärmestrahlungsabschnitts, das nicht mit dem mittleren Wärmeleitungsabschnitt verbunden ist, kann sich nach oben erstrecken und bildet einen Verlängerungsabschnitt, wodurch jedes feste Kontaktblech eine U-Form hat. Durch die Erstreckungsabschnitte werden eine größere Kontaktfläche zwischen den hinteren Wärmestrahlungsabschnitten und der Luft erreicht, so dass die Wärmeableitungseffizienz der hinteren Wärmestrahlungsabschnitte erhöht wird. Wenn die Erfindung auf ein Fahrzeug angewendet wird, ist die Installation für den Benutzer leicht.The end of each rear heat radiation section, which is not connected to the central heat conduction section, can extend upwards and forms an extension section, as a result of which each fixed contact plate has a U-shape. The extension sections achieve a larger contact area between the rear heat radiation sections and the air, so that the heat dissipation efficiency of the rear heat radiation sections is increased. When the invention is applied to a vehicle, installation is easy for the user.
Vorzugsweise ist jeder mittlere Wärmeleitungsabschnitt gebogen und mit dem hinteren Wärmestrahlungsabschnitt verbunden, wobei jeder mittlere Wärmeleitungsabschnitt weder mit dem vorderen Wärmekonvektionsabschnitt noch mit dem hinteren Wärmestrahlungsabschnitt einen rechten Winkel einschließt. Dadurch wird der Wärmewiderstand verringert, so dass die Wärme schneller abgeführt werden kann.Each middle heat conduction section is preferably bent and connected to the rear heat radiation section, each middle heat conduction section enclosing a right angle neither with the front heat convection section nor with the rear heat radiation section. This reduces the thermal resistance so that the heat can be dissipated more quickly.
Das erfindungsgemäße Relais mit Kühlfunktion kann ferner eine Vielzahl von Magnetelementen umfassen, die an den gegenüberliegenden Seiten der beweglichen Metallbaugruppe und der Lichtbogen-Hochtemperaturzone oder um die bewegliche Metallbaugruppe und die Lichtbogen-Hochtemperaturzone herum angeordnet sind. Die gegenüberliegenden Seiten von zwei benachbarten Magnetelementen sind gleichpolig.The relay with a cooling function according to the present invention may further comprise a plurality of magnetic elements arranged on the opposite sides of the movable metal assembly and the high-temperature arc zone or around the metal movable assembly and the high-temperature arc zone. The opposite sides of two adjacent magnetic elements are homopolar.
Die Unterseite des hochmolekularen Wärmeleiters kann einen geschlossenen Hohlkörper bilden, der einen geschlossenen Raum für den hochmolekularen Wärmeleiter, die festen Kontaktbleche und die beweglichen Kontakte bereitstellt, um beim Schließen des Stromkreises durch die Kontakte einen Lichtbogen zu vermeiden. Dadurch werden die Nutzungseffizienz und die Lebensdauer der Erfindung verbessert.The underside of the high molecular weight heat conductor can form a closed hollow body, which provides a closed space for the high molecular weight heat conductor, the fixed contact plates and the movable contacts in order to avoid an electric arc when the circuit is closed by the contacts. This improves the efficiency of use and the life of the invention.
In der Erfindung sind die festen Kontaktbleche mit dem hochmolekularen Wärmeleiter verbunden, wodurch die durch die festen Kontaktbleche während des Betriebs erzeugte Wärme schnell abgeführt werden kann, so dass die Nutzungseffizienz der Erfindung erhöht wird. Die hinteren Wärmestrahlungsabschnitte können nicht nur die Wärme abführen, sondern auch die Installation erleichtern.In the invention, the fixed contact plates are connected to the high-molecular heat conductor, whereby the heat generated by the fixed contact plates during operation can be quickly dissipated, so that the utilization efficiency of the invention is increased. The rear heat radiation sections can not only dissipate the heat but also facilitate installation.
FigurenlisteFigure list
-
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,1 shows a perspective view of a preferred embodiment of the invention, -
2 zeigt eine Explosionsdarstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,2 shows an exploded view of the preferred embodiment of the invention, -
3 zeigt eine Teilschnittdarstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,3 shows a partial sectional view of the preferred embodiment of the invention, -
4 zeigt eine Schnittdarstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,4th shows a sectional view of the preferred embodiment of the invention, -
5 zeigt eine Schnittdarstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,5 shows a sectional view of a second preferred embodiment of the invention, -
6 zeigt eine Schnittdarstellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.6th shows a sectional view of a further preferred embodiment of the invention.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Wie in
Jedes feste Kontaktblech
Wenn die festen Kontaktbleche
Der hochmolekulare Wärmeleiter
Zweitens ist der mittlere Wärmeleitungsabschnitt
Drittens ragt ein Teil des hinteren Wärmestrahlungsabschnitts
Wie weiter in
Ferner bildet die Unterseite des hochmolekularen Wärmeleiters
Zusätzlich umfasst das Relais mit Kühlfunktion
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, wie in
Zusammenfassend weist das erfindungsgemäße Relais mit Kühlfunktion
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Relais mit KühlfunktionRelay with cooling function
- 1010
- festes Kontaktblechfixed contact sheet
- 101101
- WärmekonvektionsabschnittHeat convection section
- 10111011
- Lichtbogen-HochtemperaturzoneHigh-temperature arc zone
- 10121012
- WärmekonvektionszoneHeat convection zone
- 102102
- WärmeleitungsabschnittHeat conduction section
- 103103
- WärmestrahlungsabschnittHeat radiation section
- 10311031
- ErstreckungsabschnittExtension section
- 104104
- fester Kontaktfixed contact
- 1111
- bewegliche Metallgruppemovable metal group
- 111111
- beweglicher Kontaktmoving contact
- 112112
- HauptkörperMain body
- 1212th
- elektromagnetische Strukturelectromagnetic structure
- 121121
- SpuleKitchen sink
- 1313th
- hochmolekularer Wärmeleiterhigh molecular heat conductor
- 131131
- Tracking-SchutzplatteTracking protection plate
- 13111311
- LuftspaltAir gap
- 132132
- WärmekonvektionsraumHeat convection room
- 133133
- AusnehmungRecess
- 134134
- HohlkörperHollow body
- 135135
- geschlossener Raumclosed room
- 136136
- VerbindungselementConnecting element
- 1414th
- MagnetelementMagnetic element
- 1515th
- AußengehäuseOuter casing
Claims (7)
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