TWI713861B - 具絕緣導熱件的插座 - Google Patents

Abstract

一種具絕緣導熱件的插座，包含一中性線端子、一火線端子、一絕緣導熱件及一安全開關。該絕緣導熱件位於該中性線端子及該火線端子之間，該中性線端子及該火線端子於該初始狀態下皆與該絕緣導熱件之間有一間隙，該中性線端子及該火線端子在該工作狀態下減少或消除該間隙而接觸該絕緣導熱件，而使該中性線端子及該火線端子於該工作狀態下產生之一熱能傳導至該絕緣導熱件。該安全開關連接該中性線端子或該火線端子，該安全開關接收該熱能而升溫至一破壞溫度時，該安全開關將由一通電狀態轉為一斷電狀態。

Description

具絕緣導熱件的插座

本發明係關於一種插座，尤指具絕緣導熱件的插座。

為了增進電連接器的安全性，許多電連接器會結合溫度感測、過熱保護、過載保護等設計。

相關案例如可參閱中華民國新型專利公告第505334號之「延長線插座之過載保護器結構」，此案主要係令延長線插座中與過載保護器相連接之開關單元(或插座單元)之火線導電片適當延伸；過載保護器則具有一外露於其殼件之電源輸入片，該電源輸入片之內端固接有一過熱可翹曲之感溫片，感溫片之另端為自由端，該端並具有一觸點，過載保護器另設有一槽道，前述之火線導電片適可伸入該槽道中定位並與感溫片之觸點常態觸接者。

惟上述505334之前案，其過載保護器之感溫片是連接於火線導電片，過載保護器在火線導電片的工作溫度過高時，雖可自動形成斷路，但若過熱處為中性線導電片則無法及時反應。

另有中華民國發明專利公告第I547034號之「電連接器及其溫度偵測機構」，主要將一熱導體同時與第一接腳及第二接腳相連接，可使熱能快速且有效地傳遞至熱導體內之溫度感測器。

雖上述I547034的熱導體可接收第一接腳及第二接腳之熱能，但熱導體是配置在插頭之電連接器，應用於其他電連接器時，仍須考量其他因素，方有較佳的實用性。

爰此，本發明人為使插座的中性線端子及火線端子在工作溫度過高皆可及時形成斷路，且可兼顧實用性，而提出一種具絕緣導熱件的插座，用以供一插頭插接，該插頭有一接腳，該插座包含一中性線端子、一火線端子、一絕緣導熱件及一安全開關。該中性線端子及該火線端子用以在一初始狀態及一工作狀態之間作動，前述中性線端子及前述火線端子在未插入該插頭之該接腳時，前述中性線端子的一導電彈片及前述火線端子的一導電彈片相對收合位於預設之該初始狀態。該絕緣導熱件位於該中性線端子及該火線端子之間，該中性線端子及該火線端子於該初始狀態下皆與該絕緣導熱件之間有一間隙，在該插頭之接腳插入前述中性線端子及前述火線端子時，前述中性線端子的該導電彈片及前述火線端子的該導電彈片將受前述接腳撐張而相對張開而位於該工作狀態，該中性線端子的該導電彈片及該火線端子的該導電彈片在撐張而相對張開的該工作狀態下消除該間隙而接觸該絕緣導熱件，而使該中性線端子及該火線端子於該工作狀態下產生之一熱能傳導至該絕緣導熱件。該安全開關連接該中性線端子或該火線端子，該安全開關接收該熱能而升溫至一破壞溫度時，該安全開關將由一通電狀態轉為一斷電狀態。

進一步，該中性線端子及該火線端子皆包含二導電彈片，該絕緣導熱件與相鄰的前述導電彈片之間有前述間隙。

進一步，更包含一安裝座，該中性線端子、該火線端子及該絕緣導熱件皆安裝在該安裝座。

進一步，該安裝座與該絕緣導熱件彼此嵌合。

進一步，該安裝座上有複數嵌柱，該絕緣導熱件上有複數嵌槽，前述嵌槽與前述嵌柱彼此嵌合。

進一步，該絕緣導熱件材質為陶瓷。

進一步，該絕緣導熱件材質為氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、氮化矽、矽鋁氮氧化物、碳化矽、氧化鈹之任一或組合。

進一步，該絕緣導熱件之熱傳導率介於3W/m．K至340W/m．K之間。

進一步，該安全開關包括一座體、一第一導電件、一第二導電件、一活動導電件、一過熱破壞件、一操作組件及一第二彈性件：該座體具有一容納空間；該第一導電件及該第二導電件皆穿置於該座體，該第一導電件或該第二導電件電性連接前述火線端子；該活動導電件設置於該容納空間中，該活動導電件電性連接該第一導電件，該活動導電件選擇式地連接該第二導電件；該過熱破壞件在前述破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度介於100℃至250℃；該操作組件組裝於該座體，該操作組件包含一操作件及一第一彈性件，該操作件包含一接觸件及一限制件，該過熱破壞件抵於該接觸件，該第一彈性件被壓縮地限制在該接觸件與該限制件之間而具有一第一彈性力，該第二彈性件具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該操作件；該操作件在一第一位置時，該第一彈性力迫使該活動導電件接觸該第二導電件而形成一通電狀態，在該通電狀態下，電流通過該第一導電件、該活動導電件與該第二導電件而產生一熱能，該 過熱破壞件吸收該熱能而在上述破壞溫度下被破壞，使該第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性力大於該第一彈性力，該第二彈性力迫使該操作件移動到一第二位置，該活動導電件因此脫離該第二導電件，形成一斷電狀態。

進一步，該活動導電件係一翹板導電件，該翹板導電件跨置於該第一導電件，該接觸件在該翹板導電件上滑移，使該翹板導電件以翹板運動型態而接觸或分離於該第二導電件。

根據上述技術特徵可達成以下功效：

1.安全開關通常用來連接在火線，控制火線電流的流通或中斷，本發明在中性線端子及火線端子之間設置有絕緣導熱件，當火線端子的工作溫度異常升高時，異常的熱能可以直接傳遞到安全開關，使安全開關接受該異常熱能而被破壞，形成斷電；即使是中性線端子於工作狀態下產生之異常的熱能，亦可經由絕緣導熱件傳遞至火線端子，再傳遞至該安全開關，使安全開關接受該異常熱能而被破壞，形成斷電，以增進產品使用的安全性。

2.中性線端子及該火線端子在初始狀態下皆與絕緣導熱件之間有一間隙，使中性線端子及該火線端子具有可供活動的空間，而不致妨礙插頭的接腳插入中性線端子及該火線端子，以增進產品的實用性。

3.絕緣導熱件可嵌合於安裝座上，以避免脫離預定的位置。

4.安全開關於正常狀態下可作為電開關使用，於預定的破壞溫度下可被破壞而自動形成斷電狀態，以增進產品使用的安全性。

(1):安裝座

(11):第一座體

(12):第二座體

(13):第三座體

(131):嵌柱

(2):中性線端子

(21):導電彈片

(20):中性線導電件

(3):火線端子

(31):導電彈片

(30):火線導電件

(301):第二導電部

(32):第一導電部

(4):絕緣導熱件

(40):嵌槽

(41):第一接觸面

(42):第二接觸面

(5):安全開關

(51):座體

(511):容納空間

(52):第一導電件

(53):第二導電件

(54):活動導電件

(55):過熱破壞件

(56):操作組件

(561):操作件

(5611):接觸件

(5612):限制件

(562):第一彈性件

(57):第二彈性件

(6):殼件

(61):插孔

(7):電源線

(71):中性線

(72):火線

(8):過載開關

(81):火線輸入端

(82):火線輸出端

(83):中性線接點

(A):插頭

(A1):接腳

(S):間隙

[第一圖]係本發明實施例之立體外觀示意圖。

[第二圖]係本發明實施例之立體分解示意圖。

[第三圖]係本發明實施例搭配殼件、電源線及過載開關之平面示意圖。

[第四圖]係本發明實施例之中性線端子及火線端子位於初始狀態之平面示意圖。

[第五圖]係本發明實施例之中性線端子及火線端子位於工作狀態之平面示意圖。

[第六圖]係本發明實施例之安全開關於斷電狀態之剖視示意圖。

[第七圖]係本發明實施例之安全開關於通電狀態之剖視示意圖。

[第八圖]係本發明實施例之安全開關在破壞溫度破壞之剖視示意圖。

綜合上述技術特徵，本發明具絕緣導熱件的插座的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請先參閱第一圖，係揭示本發明實施例具絕緣導熱件的插座，包含一安裝座(1)、複數中性線端子(2)、複數火線端子(3)、複數絕緣導熱件(4)及複數安全開關(5)。該中性線端子(2)、該火線端子(3)及該絕緣導熱件(4)及前述安全開關(5)皆安裝在該安裝座(1)。該絕緣導熱件(4)位於該中性線端子(2)及該火線端子(3)之間。

續請參閱第二圖搭配第一圖，於本實施例中，該安裝座(1)包含一第一座體(11)、一第二座體(12)及一第三座體(13)，前述中性線端子(2)及前述火線端子(3)皆安裝在該第一座體(11)及該第二座體(12)之間，再將該第一座體(11)或該第二座體(12)利用嵌接或鎖接等固定方式固定地安裝於該第三座體(13)上。於本實施例中，該第三座體(13)上有複數嵌柱(131)，以供前述絕緣導熱件(4)之複數嵌槽(40)彼此嵌合，且可避免前述絕緣導熱件(4)偏轉，但實施上仍可利用不同嵌合構造或黏接、鎖接等固定方式彼此固定，實施上並不侷限。

續請參閱第二圖搭配第一圖，前述複數中性線端子(2)之間是以一中性線導電件(20)串接，而每一中性線端子(2)皆包含二導電彈片(21)，使每一中性線端子(2)可彈性作動。前述複數火線端子(3)各自與相鄰的前述中性線端子(2)成對的設置。每一火線端子(3)皆包含二導電彈片(31)及一第一導電部(32)，前述導電彈片(31)使每一火線端子(3)可彈性作動，每一火線端子(3)之第一導電部(32)皆與一火線導電件(30)之一第二導電部(301)相對應。於本實施例中，前述複數火線端子(3)及該火線導電件(30)皆是固定地安裝於該第一座體(11)上。續請參閱第三圖，前述火線端子(3)之第一導電部(32)及前述火線導電件(30)之第二導電部(301)之間安裝前述安全開關(5)，以藉由前述安全開關(5)可切換地電性連接該第一導電部(32)及該第二導電部(301)，以控制前述火線端子(3)及前述火線導電件(30)導通與否。實施上前述火線端子(3)及該火線導電件(30)與前述中性線端子(2)及該中性線導電件(20)亦可置換，視何者連接於火線及中性線而定。

續請參閱第三圖，詳細而言，更包括一殼件(6)、一電源線(7)及一過載開關(8)。該殼件(6)用以容置前述安裝座(1)、前述中性線端子(2)、前述火線端子(3)、前述絕緣導熱件(4)及前述安全開關(5)，且該殼件(6)上有對應前述中性線端子(2)及前述火線端子(3)的複數插孔(61)。該電源線(7)包含一中性線(71)及一火線(72)。該過載開關(8)包含一火線輸入端(81)、一火線輸出端(82)及一中性線接點(83)，該火線(72)電性連接該火線輸入端(81)，該火線輸出端(82)電性連接該火線導電件(30)，藉此，在該過載開關(8)過載/過熱時，可使該火線輸入端(81)及該火線輸出端(82)形成斷電。該中性線接點(83)則分別電性連接該 中性線(71)及該中性線導電件(20)。惟以下為求簡明，在說明上省略殼件(6)、該電源線(7)及該過載開關(8)。

續請參閱第四圖，該絕緣導熱件(4)位於該中性線端子(2)及該火線端子(3)之間，且該絕緣導熱件(4)包含一第一接觸面(41)及一第二接觸面(42)，前述第一接觸面(41)及前述第二接觸面(42)形狀皆分別對應該中性線端子(2)之導電彈片(21)及該火線端子(3)之導電彈片(31)，且前述第一接觸面(41)及前述第二接觸面(42)皆與相鄰的前述導電彈片(21)之間皆有一間隙(S)，該絕緣導熱件(4)為絕緣且導熱性較佳的材質，例如陶瓷、氧化鋁(熱傳導率33W/m．K)、氧化鋯(熱傳導率3W/m．K)、氮化鋁(熱傳導率80~150W/m．K)、氮化矽(熱傳導率13W/m．K)、矽鋁氮氧化物(熱傳導率27W/m．K)、碳化矽(熱傳導率130~340W/m．K)、氧化鈹(熱傳導率28.3W/m．K)之任一或組合。但不以特定材料為限，亦可選擇熱傳導率介於3W/m．K至340W/m．K之間其他材質之絕緣導熱件(4)。

續請參閱第四圖及第五圖，詳細而言，在前述中性線端子(2)及前述火線端子(3)在未插入插頭(A)之接腳(A1)時，前述中性線端子(2)的導電彈片(21)及前述火線端子(3)導電彈片(31)將相對收合位於預設之一初始狀態，於該初始狀態下，該中性線端子(2)及該火線端子(3)於該初始狀態下皆與該絕緣導熱件(4)之間有前述間隙(S)；在插頭(A)之接腳(A1)插入前述中性線端子(2)及前述火線端子(3)時，前述中性線端子(2)的導電彈片(21)及前述火線端子(3)之導電彈片(31)將受前述接腳(A1)撐張而相對張開而位於一工作狀態，可減少或消除該間隙(S)而較大面積地接觸該絕緣導熱件(4)，使該中性線端子(2)於該工作狀態下產生之一熱能傳導至該絕緣導熱件(4)，接著傳導至該火線端子(3)及該安全 開關(5)。當該安全開關(5)接收該熱能而升溫至一破壞溫度時，該安全開關(5)將由一通電狀態轉為一斷電狀態。

續請參閱第六圖及第七圖，詳細而言，於本實施例中，該安全開關(5)包括一座體(51)、一第一導電件(52)、一第二導電件(53)、一活動導電件(54)、一過熱破壞件(55)、一操作組件(56)及一第二彈性件(57)。該座體(51)具有一容納空間(511)。該第一導電件(52)及該第二導電件(53)皆穿置於該座體(51)，該第一導電件(52)及該第二導電件(53)用以分別電性連接前述火線端子及前述火線導電件。該活動導電件(54)設置於該容納空間(511)中，該活動導電件(54)電性連接該第一導電件(52)，該活動導電件(54)選擇式地連接該第二導電件(53)。該過熱破壞件(55)在前述破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度例如介於100℃至250℃。該操作組件(56)組裝於該座體(51)，該操作組件(56)包含一操作件(561)及一第一彈性件(562)，該操作件(561)包含一接觸件(5611)及一限制件(5612)，該過熱破壞件(55)抵於該接觸件(5611)，該第一彈性件(562)被壓縮地限制在該接觸件(5611)與該限制件(5612)之間而具有一第一彈性力，該第二彈性件(57)具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該操作件(561)，當該安全開關(5)如第六圖所示為斷電狀態時，該第一彈性力作用於該活動導電件(54)的力矩係大於該第二彈性力作用於該活動導電件(54)的力矩。於本實施例中，該活動導電件(54)可為一翹板導電件，該翹板導電件跨置於該第一導電件(52)，該接觸件(5611)在該翹板導電件上滑移，使該翹板導電件以翹板運動型態而接觸或分離於該第二導電件(53)。

續請參閱第七圖及第八圖，當將該操作件(561)操作至一第一位置時，該第一彈性件(562)之第一彈性力迫使該活動導電件(54)接觸該第二導電 件(53)而形成一通電狀態，在該通電狀態下，電流通過該第一導電件(52)、該活動導電件(54)與該第二導電件(53)而產生一熱能。該過熱破壞件(55)吸收該熱能而在上述破壞溫度下被破壞，使該第一彈性件(562)之第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性件(57)之第二彈性力作用於該活動導電件(54)的力矩將大於該第一彈性力作用於該活動導電件(54)的力矩，該第二彈性力迫使該操作件(561)移動到一第二位置，該活動導電件(54)因此脫離該第二導電件(53)，形成一斷電狀態。惟上述安全開關型態僅為例示，實施上仍可採用其他不同的安全開關，例如一般保險絲開關或過載保護開關等。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

(1):安裝座

(2):中性線端子

(3):火線端子

(4):絕緣導熱件

(5):安全開關

Claims (10)

1. 一種具絕緣導熱件的插座，用以供一插頭插接，該插頭有一接腳，該插座包含：一中性線端子；一火線端子，該中性線端子及該火線端子用以在一初始狀態及一工作狀態之間作動，前述中性線端子及前述火線端子在未插入該插頭之該接腳時，前述中性線端子的一導電彈片及前述火線端子的一導電彈片相對收合位於預設之該初始狀態；一絕緣導熱件，位於該中性線端子及該火線端子之間，該中性線端子及該火線端子於該初始狀態下皆與該絕緣導熱件之間有一間隙，在該插頭之接腳插入前述中性線端子及前述火線端子時，前述中性線端子的該導電彈片及前述火線端子的該導電彈片將受前述接腳撐張而相對張開而位於該工作狀態，該中性線端子的該導電彈片及該火線端子的該導電彈片在撐張而相對張開的該工作狀態下消除該間隙而接觸該絕緣導熱件，使該中性線端子及該火線端子於該工作狀態下產生之一熱能傳導至該絕緣導熱件；及一安全開關，連接該中性線端子或該火線端子，該安全開關接收該熱能而升溫至一破壞溫度時，該安全開關將由一通電狀態轉為一斷電狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該中性線端子及該火線端子皆包含二導電彈片，該絕緣導熱件與相鄰的前述導電彈片之間有前述間隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，更包含一安裝座，該中性線端子、該火線端子及該絕緣導熱件皆安裝在該安裝座。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該安裝座與該絕緣導熱件彼此嵌合。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該安裝座上有複數嵌柱，該絕緣導熱件上有複數嵌槽，前述嵌槽與前述嵌柱彼此嵌合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該絕緣導熱件材質為陶瓷。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該絕緣導熱件材質為氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、氮化矽、矽鋁氮氧化物、碳化矽、氧化鈹之任一或組合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該絕緣導熱件之熱傳導率介於3W/m．K至340W/m．K之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該安全開關包括一座體、一第一導電件、一第二導電件、一活動導電件、一過熱破壞件、一操作組件及一第二彈性件，該座體具有一容納空間；該第一導電件及該第二導電件皆穿置於該座體，該第一導電件或該第二導電件電性連接前述火線端子；該活動導電件設置於該容納空間中，該活動導電件電性連接該第一導電件，該活動導電件選擇式地連接該第二導電件；該過熱破壞件在前述破壞溫度下可被破壞，該破壞溫度介於100℃至250℃；該操作組件組裝於該座體，該操作組件包含一操作件及一第一彈性件，該操作件包含一接觸件及一限制件，該過熱破壞件抵於該接觸件，該第一彈性件被壓縮地限制在該接觸件與該限制件之間而具有一第一彈性力，該第二彈性件具有一第二彈性力，該第二彈性力作用於該操作件；該操作件在一第一位置時，該第一彈性力迫使該活動導電件接觸該 第二導電件而形成一通電狀態，在該通電狀態下，電流通過該第一導電件、該活動導電件與該第二導電件而產生一熱能，該過熱破壞件吸收該熱能而在上述破壞溫度下被破壞，使該第一彈性力因此變小或喪失，此時該第二彈性力大於該第一彈性力，該第二彈性力迫使該操作件移動到一第二位置，該活動導電件因此脫離該第二導電件，形成一斷電狀態。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具絕緣導熱件的插座，其中，該活動導電件係一翹板導電件，該翹板導電件跨置於該第一導電件，該接觸件在該翹板導電件上滑移，使該翹板導電件以翹板運動型態而接觸或分離於該第二導電件。

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