TW201214492A - Switch module - Google Patents

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201214492 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種開關模組，特別是指利用熱縮帶的 收縮作用達成自動斷電且不可回復之電源開關模組。 【先前技術】 . 為了防止電力供應系統的暫態電壓突波對電子元件的 破壞，通常會在電子迴路中加裴突波吸收元件，突波吸元 鲁件如金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor，MOV)等。由 於突波吸收元件於吸收突波時會產生較高的熱能，很可能 會使突波吸收元件本身著火而對週遭的電子元件造成損毁 〇 因此，習知的作法是在突波吸收元件與電力供應系統 之間串接溫度保險絲（thermal cutoff fuse )，利用溫度保險 絲受熱熔斷，使電子迴路與電力供應系統呈現斷路狀態。 然而，突波吸收元件本身的溫度實際上高於溫度保險絲所 • 感應之溫度，且突波吸收元件的使用壽命有限，因此，仍 有可此發生突波吸收元件先著火，溫度保險絲再炼斷之情 形’或者’突波吸收元件的著火與溫度保險絲的炫斷同時 ' 叙生，則週遭的電子元件仍有損毁之虞。 【發明内容】 本發明的=的係為了提供一種開關模組，使用熱縮帶 你吸收㈢，彻突波吸收11本身溫度使熱縮帶產生 作1。藉此，動絕緣件阻斷電關_啟動，使電源 幵制在大波吸收S失效前自動斷電並限制手動開關的作用 3/16 201214492 ，以避免制者繼_作手射而發生電線走火的危險 〇 2了達成上述目的’本發明所採取的技術手段為一種 組，可制於-電源系統或―電器負載，此開關模 一電源開關，與該電源系統連接： 一絕緣件，插設在該電源開關上； 〇 一突波吸收器，與該電源開關電性連接，該突波吸收 益與該電源開關相鄰；及 一熱縮帶，與該突波吸收器及該絕緣件連接，該熱縮 帶用以藉由該突波吸收器的溫度產生收縮作用； ”' 山當該絕緣件於初始狀態時，不影響該電源開關的切換 ，當該熱縮帶的收縮程度足以驅動該絕緣件阻斷該電源開 關的啟動時，該電源開關呈斷路狀態。 本發明所採取的另一技術手段為一種開關模組，應用 於一電源系統，此開關模組包括： 一電源開關，與該電源系統連接： 一絕緣件，插設在該電源開關上； 一突波吸收器，與該電源開關電性連接，該突波吸收 器與該電源開關相鄰；及 一熱縮套管，套設於該突波吸收器的外周圍，且與該 絕緣件連接，該熱縮套管用以藉由該突波吸收器的溫度產 生收縮作用； 當該絕緣件於初始狀態時’不影響該電源開關的切換 S °亥熱縮套管的收縮程度足以帶動該絕緣件阻斷該電源 開關的啟動時，該電源開關呈斷路狀態。 4/16 201214492 藉此，本發明之開關模組利用熱縮帶的遇熱收縮特性 ，在突波吸收n失效前大幅收縮，叫舰緣件使電源開 關斷電，使操作部失其效力，以避免使用者繼續使用操作 部來切換供電，達到雙重保護的效果。 關於本發明之技術手段的詳細說明，請參閱以下的實 施方式，並配合所附圖式一併參照。 【實施方式】

立第-A圖顯示了本發明的開關模組的第一實施例的示 思圖。如第- A圖所示，開關模組la包括一電源開關n 、一突波吸收H 13、-絕緣件15a及一熱縮帶⑽。苴中 丄1邑緣件15a插設在電源_ 11上；突波吸收H 13設置 在一電路板17上並與電源開關u相鄰；熱縮帶⑼與突 波吸收器13及絕緣件i5a連接。 在本實施例中，電源開關11包括一殼體110 1 1 . 姑 说π 一 第;"導電體113及一第二導電體了 15 ;電源: 观、¥電肽個數可為兩個或三個，即還可包括—第三導售 =117。其中’第一導電體113、第二導電體⑴及第三導 ^體117皆插設在殼體110上，即導電體113、115、 Γϋ每—個分職部份容置在殼體11㈣，㈣-部分夕丨 路於殼體110外。 導電體113或第 弗一 導雷雕m、、采、、，等冤體U5可為接線片等金^ •租’以透過-導線(圖未示)接收— ^ 117與地端連接。舉例來說，第-導電體 電體115與突波吸收器13電性連接，第-， €體113與苐二導電體115可互換。 5/16 201214492 操作部111可動地設置在殼體110上，例如樞設或卡 接在殼體110的蓋板上，供使用者手動操作，以切換第一 導電體113與第二導電體115互相電性連接或斷路，分別 對應於電源開關11呈開啟或斷路狀態。實際實施時，電源 開關/1的結構不限定，電源開關u可為蹺板開關或按壓 開關等形式的開關，其操作原理為熟悉此技藝者容易聯想 得到，在此不贅述。 w 本案的技術特點在於，利用熱縮帶19a因熱傳導而受 到大波吸收器13本身所產生的熱量而收縮，且熱縮帶 收縮時的變形量足以驅動插接在殼體11〇上的絕緣件ΐ5& 阻斷電源開關11的啟動，使開關模組la在突波吸收器13 著火前或失去效力前先操作在斷路狀態。舉例來說，絕緣 件15a使第一導電體n3與第二導電體115的電性連接由導 通轉變為斷路，即電源開關n的狀態由啟動(〇11)轉變為斷 路(off)。 值得注意的是，熱縮帶19a收縮後不可回復，絕緣件 15a受到熱縮帶〗9a收縮的作用力後，使操作部ιη無法切 換第-導電體113與第二導電體115的導通或斷路，即操 作部111失效，例如使用者無_壓或是可按壓但無切換 作用。 實際實施時，絕緣件l5a的形狀及結構不限定，在本 實施例中，絕緣件15a包括一推拉桿151a及一延伸部（圖未 不）。推拉桿151a設置在殼體Π0外，且絕緣件15a與熱縮 帶19a連接，而延伸部容置於殼體11〇内。突波吸收器13 與絶緣件15a位於殼體11〇的同一側，且兩者之間具有一 間距。*絕緣件15a於初始狀態時，推拉桿ι51&與殼體 6/16 201214492 相距一距離。 哭13可H^的外型可為立方體或盤體等。突波吸收 ::=括〉、一突波吸收元件，例如齊納二極體(Zernier ㈣或氧化金屬變阻器(Metal Oxide Varistor，M〇v)等，具 固接腳’多個接腳分別與及第二導電體115及設 考13 '反σ 的電子元件(圖未示）電性連接，突波吸收 L、以吸收來自電源開關11的開關突波或是雷擊等突 «衫^響卩分讀的突波轉換為減，以保護電子元件不 熱縮帶19a的外型可為帶狀或環狀，若為帶狀熱縮帶 ▲ I f透過黏膠分別連接突波吸收器13及絕緣件15a的 士杯51a若為環狀熱縮帶19a，例如熱縮套管，則同 2圍繞突波魏器13及絕緣件15a，如第—A圖所示 '，當 熱縮帶19a未遇熱收縮時，突波吸收器Π與推拉桿151a 互相鄰近且相距一間距。 虽第-導電體113與第二導電體115導通時，若有突 • 波，生，，熱縮帶队的溫度隨突波吸收器η所產生的熱而 升，皿，當達到熱縮帶19a的操作溫度範圍時，熱縮帶19a f幅收縮’推拉桿151a受到熱縮帶19a收縮時的作用力而 月向大波吸收器13移動或彎曲，如第圖所示，進而阻 ‘ 斷第—導電體出與第二導電體115的導通。 舉例說明熱縮帶19a的選用方式，請參考第三圖， 為本發明的開龍組之熱縮帶的一實施例之特性曲線 圖’選用熱縮帶19a的操作溫度範圍在收縮率$大於或 等於，設收縮率,%所對應的溫度_，小此收縮^ 可以疋熱縮帶19a的橫向收縮率（Tiansverse Shrinkage 7/16 201214492

Rate)，且^熱縮帶19a達到頊設收縮率4時，可產生的 變形量足以讓推拉桿151a移動，並使第一導電體113與 第-導電體115從導通轉變為斷路。 其中，收縮率5的計算方式可如式（1)所示。 5 = _γ-~χΐοο% ⑴ 其中，Α)代表熱縮帶I9a收縮前的橫向長度，I代表 熱縮帶19a收縮後的橫向長度。 嫌值得注意的是，本發明之開關模組1出廠時，熱縮 帶19a可以利用包覆或粘膠等方式連接突波吸收器13 巴緣件l5a。當開關模組1使用時，熱縮帶19a會隨 大波吸收态13的溫度而收縮，熱縮帶i9a收縮時的作用 力使絕緣件15a隔絕第一導電體113與第二導電體n5 的導通。由於熱縮帶19a收縮後不可回復，因此，電源 開關11斷路後亦不可回復，以防止突波吸收器ι3持續 升溫而著火，達到安全用電的效果。 在本實施例中，熱縮帶19a的材質可選擇其操作溫 度範圍[如的最高溫度為突波吸收器13 *效的臨界: 度i缩帶19a可在突波吸收器13失去效力前大幅收= ，並使電源開關11斷電，以防止突波吸收器13 ^产過 高而損毁。舉例來說，突波吸收器13失效的臨产 為150Τ，則熱縮帶I9a的操作溫度範圍㈣為⑵= 150°c ’在125。〔至145dc内’熱縮帶19&的枚縮率 ，則^帶19a在突纽_3失效前已 巾田收鈿，且驅動電源開關u達成斷路狀態。 為了具體地描述絕緣件15a如何使電源開關u斷電， 8/16 201214492 睛參考第二A圖，為本發明的開關模組之電源開關及絕緣 件的一實施例之部分示意圖。如第二A圖所示，電源開關 11除了包括殼體110、操作部111、第一導電體113、第二 導電體115及第三導電體117之外’還包括—彈性導片n9 及一凸塊112設置在殼體110内。另外，絕緣件15a的延伸 部153a亦設置在殼體110内’並與第一導電體113及第二 導電體115相鄰。 其中’彈性導片119的一端設置在殼體11()内側上， • 彈性導片119固定地與第二導電體115連接，並可選擇地 與第一導電體113連接。實際實施時，第二導電體115可 與彈性導片119結合為一體。在一實施例中，第一導電體 113具有一第一接觸部1131，彈性導片119另一端具有一 第二接觸部1191，第一導電體113與第二導電體115透過 第一接觸部U31及第二接觸部1191互相接觸而導通。第 一接觸部1131及第二接觸部1191可分別為焊在第一導電 體113及彈性導片119上的金球、銀球或錫球，此外，第 • 一接觸部1131及第二接觸部1191亦可分別為成型於第一 導電體113與第二導電體115的凸部。 凸塊112與操作部111連接，在一實施例中’凸塊112 • 與操作部in之間可設置有一彈性元件(未標示），使凸塊 112與彈性導片119保持接觸。凸塊112受操作部lu的移 動而改變彈性導片119的彎曲程度。當凸塊n2抵住彈性 導片119’使第一接觸部1131與第二接觸部1191互相接觸 ’此時，電源開關1操作在啟動的狀態，如第二A圖所示 。當絕緣件5a於初始狀態時’延伸部153a並不影塑第— 接觸部1131與第二接觸部1191的連接。 9/16 201214492 當突波吸收器13接收到一突波時，突波吸收器i3 的溫度升高到臨界溫度，熱縮帶19a因熱傳導而同時升 ，，且溫度達到熱縮帶〗9a的操作溫度範圍[rpr2]中的最 南溫度時，熱縮帶19a操作在預設收縮率下，並產生相 對應的收縮現象。fgj時’推拉桿151a根據熱縮帶⑼ 收縮時的仙力連動延伸部1S3a移動。在本實施例中， 延伸。卩153a可朝向彈性導片119的方向移動，並頂開彈性 導片η9與第一導電體113的連接，使第一導電體113與 第二導電體115斷路，如第二6圖所示。 延伸。卩153a移動後不可回復，藉此，電源開關u操 作在斷電的麟，且操作部⑴無法再控娜性導片ιΐ9 與第一導電體113連接，即操作部111失去效用，達到安 全用電的效果。 請芩考第四A圖，為本發明的開關模組的第二實施 例的示意圖。如第四A圖所示，開關模組沁與第一實 施例之開關模組1&所包含的元件大致相同，其差異在於 ，開關模組lb的突波吸收器13與絕緣件15b設置在殼 體的不同側邊，而熱縮帶1%除了連接突波吸收器13 及絕緣件15b的推拉桿151b之外，還連接電源開關u 〇 舉例來說，熱縮帶19b為一環狀的熱縮套管，同時 圍繞突波吸收器13、推拉桿151b及電源開關u的殼體 11 〇。S熱縮帶19b的溫度未達操作溫度範圍[r,,rj中的最 高溫度時，推拉桿151b與殼體110之間相距一間距， 如第四A圖所示。 13 當突波吸收器13接收到一突波時，突波吸收器 10/16 201214492 2咖度升尚到臨界溫度，熱縮帶19b因熱傳導而同時升 ^旧且咖度達到熱縮帶l9b的操作溫度範圍h,7^]中的最 冋/皿度時，熱縮帶1%操作在一預設收縮率，使推拉桿 151b㈣熱縮帶1%收縮時的作用力朝向殼體ιι〇的方 向移動’如第四B圖所示。 ，外三凊參考第五A至五B圖，為本發明的開關模 組的第二實施例的電源開關的部份俯視圖。如第五A圖 所不’當熱縮帶1%的溫度未達操作溫度範圍^]中的

最高溫度時’延伸部153b恰好鄰近於第一導電體113 的第一接觸部1131 ’且延伸部153b的大小約大於第一 接觸部1131。 〜當熱縮帶1%操作在預設收縮率時，熱縮帶別收 縮的义形里足以使推拉桿151b連動動延伸部移動 ’使延伸部153b進入第-接觸部1131與第二接觸部 1191之間，以隔絕第一導電體113與第二導電體出之 間的電性連接’如第五B圖所示，則電源開關 在斷電的狀態。 述’已揭露了本發明所提供之_模組所使用 =!:’利用熱縮帶遇熱收縮的特性，來偵測突波吸 皿度’並在突波吸收㈣溫度達到失效的臨界溫度 刖’由熱縮套㈣收縮使電關_換為斷路 防止突波吸收器失效而著火，達到保護電子元件的曰目的。 以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能 以此限疋本發明實施之翻，即大凡依 作之簡單的等效變化與修 本發明專利涵盍之範圍内。 w 201214492 【圖式簡單說明】 第一 A至一 B圖：本發明之開關模組之第一實施例之 不意圖， 第二A至二B圖：本發明之開關模組之電源開關之一 實施例之示意圖； 第三圖：本發明之保護電路之熱縮帶之一實施例之 特性曲線圖； 第四A至四B圖：本發明之開關模組之第二實施例 之示意圖；及 第五A至五B圖：本發明之開關模組之第二實施例之 電源開關之俯視圖。 【主要元件符號說明】 la、lb開關模組 11電源開關 110殼體 111操作部 112凸塊 113第一導電體 1131第一接觸部 115第二導電體 117第三導電體 119彈性導片 1191第二接觸部 13突波吸收器 12/16 201214492 15a、15b絕緣件 151a、151b推拉桿 153a、153b延伸部 17電路板 19a、19b熱縮帶 η、；r2 :溫度 χ ··預設收縮率

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Claims (1)

1. 201214492 七、申請專利範圍： L 一種開關組m電源純，該開關組包括： 一電源開關，與該電源系統連接： 一絕緣件，插設在該電源開關上； 大波吸收器，與該電源開關電性連接，該突波吸收 器與該電源開關相鄰；及 一^縮帶’與該突波吸收器及該絕緣件連接，該熱縮 米帶用以藉由該突波吸收器的溫度產生收縮作用； 當該絕緣件於初始狀態時，不影響該電源開關的切換 ，當該熱縮帶的收縮程度足以驅動該絕緣件阻斷 該電源開關的啟動時，該電源開關呈斷路狀態。 2.如申請專利範圍帛】項所述之開關模組，其中，該電源 開關為一蹺板開關或一按壓開關。 3·如申請專利範圍第丨項所述之開關模組，其中，該熱縮 帶為一熱縮套管。 …、 4.如申請專利範圍第i項所述之開關模組，其中，該 開關包括： 人“、 一殼體； 一第一導電體，插設在該殼體上； 一第一導電體，插設在該殼體上；及 一操作部，可動地設置在該殼體上，該操作部用以切 換該第一導電體與第二導電體電性連接或斷路。 .如申請專利範圍第4項所述之開關模組，其中，該絕緣 件包括一推拉桿及一延伸部，該推拉桿設置在誃辦 ，該延伸部設置在該殼體内，且該延伸部與該^一導電 體及該第二導電體相鄰。 14/16 201214492 6.如申請專利範圍第5項所述之 桿與該埶給嫌、击社 @挺、，且，其中，該推拉 7 作用力連該推拉桿用以根據該熱縮帶嶋 體與該第二導電體之間。 〈伸心，於遠第-導電 =專利範圍第6項所述之開關模 T圍繞該推拉桿及該突波吸收ϋ。 概 2明專利Id圍第6項所述之開關模組，t中，令 9 :二電?開關、該推拉桿及該突波吸收器/ 一S 皿度"於一操作溫度範圍時，該埶缩帶摔作在褚 設收縮率，該摔作 …饰贡钻作在一預 失效的臨界溫度圍的最向溫度為該突波吸收器 10 一種=模組，應用於—電源系統，該開關模組包括： 電源開關，與該電源系統連接： 一絕緣件，插設在該電源開關上； —’與該電源開關電性連接，該突波吸收 裔與該電源開關相鄰；及 一熱縮套管’套設於織波吸收II的相圍，且料 接’該熱縮套管用以藉由該突波吸收 > 皿度產生收縮作用； 當該= 緣件於初始狀態時，不影響該電源開關的切換 ’ W亥熱縮套管的收縮程度足以帶動該絕緣件阻 斷该電源開關的啟動時，該電源開關呈斷路狀態 圍第10項所述之開關模組，其中，該絕緣 推拉桿及一延伸部’該推拉桿與該熱縮套管連 15/16 201214492 二：該熱縮帶收縮的作用力連動該延 伸4移動，使該電源開關操作在斷路狀熊 、 】2.匕申請專利範圍第10項所述之開關模二其中， =!!溫ΐ介於—操作溫度範圍時，該熱縮套管操作在 預叹收細率，該操作溫度範圍的 收器失效的臨界溫度。 又马这大波吸 13 · —種開關模組，應用於一雷 -電·I 該開關模組包括： 冤源開關，與該電源系統連接： 一絕緣件，插設在該電源開關上； -突波吸收器，與該電源開關電性連接，該 器與該電源開關相鄰；及 =於該突波吸收11、該電_及該 產生收縮作用； 波吸收器的溫度 當該^緣件於初始狀態時，不影響該電源開關的切換 套管的收縮程度足以帶動該絕緣件阻 電源開關的啟動時，該電源開關呈斷路狀態 14.如申料觀圍第13項所述 套管6V、®谇煨、、且，其中，s亥熱縮 一預’該熱縮套管操作在 預3又收縮率，該操作溫度範圍 收器失效的臨界溫度。 取⑴皿度為该犬波吸 16/16