一种熔断器的制作方法

文档序号:15107472发布日期:2018-08-04 17:25阅读:111来源:国知局

本实用新型涉及电路保护元器件领域,尤其涉及一种熔断器。



背景技术:

目前市场上,对可通大电流的熔断器使用越来越广泛;而这些熔断器在使用过程中,由于通电电流较大,会产生大量的热量。若不能及时将正常使用产生的热量散去,当热量囤积到一定高度时,温度也可能会到达设置的熔断阈值;在此情况下,即使熔断器中不是过瞬间大电流,也可能因为时间的累积而造成熔断器熔体熔断,造成熔断器误动作,而不能起到很好的熔断保护作用。

现有技术中,为了将正常时间状态产生的热量不断散出,常用的方案是水冷方案。通过在熔断器上设置水冷板,将熔断器上产生的热量散出,保证非瞬间大电流、而是持续发生产生的热量,能够很好的散出,实现熔断器的使用安全性。

虽然水冷方案的散热性能好,至少比风冷散热效果更好;但是,对于水冷而言,对散热装置的密封性要求较高,管路接头处有漏水风险且管路中循环使用的水也需要进行额外的冷却散热,整体水冷循环装置体积较大。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种散热效果好,不会发生漏水风险并且循环系统组成简单的熔断器。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

本实用新型提供了一种熔断器,包括外壳、第一端子、第二端子和熔体,所述熔体安装在所述外壳内部,所述第一端子和第二端子分别位于所述外壳的两端,所述熔体的一端与所述第一端子电连接,所述熔体的另一端与所述第二端子电连接,其中,所述熔断器包括半导体制冷器,所述半导体制冷器的冷端与所述外壳的侧面导热连接。

一些实施例中,所述外壳包括两个端面和四个侧面,所述第一端子设置在所述外壳的一个端面上,所述第二端子设置在所述外壳的另一个端面上,所述侧面包括两个相对的大侧面和两个相对的小侧面,所述两个大侧面均设置有半导体制冷器。

一些实施例中,所述半导体制冷器的冷端与所述外壳的侧面之间设置有导热层。

一些实施例中,所述半导体制冷器的热端设置有散热器,所述散热器上设置有散热翅片。

一些实施例中,所述熔断器上设置有绝缘固定件,所述半导体制冷器通过所绝缘固定件安装在所述外壳上。

一些实施例中,所述绝缘固定件呈L型,所述绝缘固定件配合在所述第一端子和第二端子外侧,所述绝缘固定件上设置有固定孔,固定螺钉穿过所述固定孔,将所述绝缘固定件与所述外壳固定连接。

一些实施例中,所述半导体制冷器的冷端面积大于所述半导体制冷器的热端面积,所述半导体制冷器的冷端伸出所述半导体制冷器的热端的部分上设置有所述固定孔。

一些实施例中,所述半导体制冷器的热端设置有散热器,所散热器上设置有散热翅片,所述半导体制冷器的热端面积大于所述散热翅片的面积,所半导体制冷器的热端伸出所述散热翅片的区域设置有所述固定孔。

一些实施例中,所述第一端子包括第一端子板和第一引出柱,所述第二端子包括第二端子板和第二引出柱;所述外壳为两个端面开有开口的腔体,所述第一端子板密封一个端面的开口,第二端子板密封另外一个端面的开口。

一些实施例中,所述第一端子板和第二端子板与端面之间均通过端子板固定螺钉固定连接。

本实用新型的有益效果:在熔断器的外壳侧面设置半导体制冷器,该半导体制冷器与外壳的侧面导热连接,实现对熔断器的快速散热;同时,没有冷却液的流入、流出,不用担心漏液问题,使用安全性更高;另外,不需要在半导体制冷器外围设置其他循环装置,系统简单、容易设置。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中,熔断器整体结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例中,熔断器结构爆炸图。

图3为本实用新型一个实施例中,半导体制冷器的整体结构示意图。

图4为本实用新型一个实施例中,半导体制冷器的截面示意图。

附图标记包括:

外壳 10;第一端子 21;第一端子板 211;第一引出柱 212;第二端子 22;第二端子板 221;第二引出柱 222;熔体 30;半导体制冷器 40;热端 41;冷端 42;导线 43;温差电偶 44;散热器 50;散热翅片 51;绝缘固定件 60;固定孔 61;固定螺钉 62;端子板固定螺钉 70。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中 示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有 相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1~4描述的实施例是示例 性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅 是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能 理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限 定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个 该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上, 除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相 连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接; 可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而 言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图1至附图4来具体详细说明本实用新型提供的熔 断器。

如图1和图2所示,本实用新型一个实施例中,提供了一种熔断器,包括外壳10、第一端子21、第二端子22和熔体30,熔体30安装在外壳10内部,第一端子21和第二端子22分别位于外壳10的两端,熔体30的一端与第一端子21电连接,熔体30的另一端与第二端子22电连接。

在该实施例中,第一端子21和第二端子22用于将熔断器串接在被熔断器保护的电路中,用于在一定条件下,熔断器的熔体30断开,进而断开被保护的电路。

一般情况下,外壳10内部会形成一个封闭的腔体,为了提高安全性,一般选择该腔体与外界隔离,熔体30设置在该腔体内,无论是从绝缘的角度还是熔断器断开时灭弧的角度考虑,封闭的腔体都是安全性更高的。

在该实施例中,熔断器还包括半导体制冷器40,该半导体制冷器40的冷端42与外壳10的侧面导热连接。该半导体制冷器40的设置,与外壳10的侧面导热连接,能够将熔断器产生的累积热量持续传递出去并散掉,起到保护熔断器的作用。放置熔断器在非瞬间大电流的情况下,因为持续发热造成熔断器不必要的断开,保证了电路的稳定性。同时,半导体制冷器40的使用,没有冷却液(一般是水)的流入、流出,不用担心漏液问题,使用安全性更高;另外,不需要在半导体制冷器40外围设置其他循环辅助装置,系统简单,只要将半导体制冷器40通电,就可以实现其散热功能。

另外,半导体制冷器40中,不需要循环导热介质(冷却液,如水),没有噪音;而水冷等散热方案中,需要配合循环回路和水泵,噪音比较大。同时,半导体制冷器40能够通过控制,实现对散热效果的准确控制。

在本实用新型的一些具体实施例中,熔体30的两端分别与第一端子21和第二端子22焊接连接,一般通过点焊的方式连接。

如图2所示,本实用新型的一个具体实施例中,外壳10采用长方体结构,包括两个端面和四个侧面,第一端子21设置在外壳10的一个端面上,第二端子22设置在外壳10的另一个端面上,其中,侧面包括两个相对的大侧面和两个相对的小侧面,两个大侧面均设置有半导体制冷器40。

此外,外壳10还可以选择正方形、圆形或其他多边形形状,而外壳10中间的腔体则同时调整为正方形、圆形或其他多边形空心腔体。

本实用新型提供的熔体30选择薄片状,熔断部位于薄片状熔体30的中间位置。

固定螺钉62和/或端子板固定螺钉70可以选择为平头、内六角、沉头或盘头螺钉。

在上述实施例中,外壳10的两个相对的大侧面上设置半导体制冷器40,如此,可以配合外壳10的端部对半导体制冷器40进行固定安装,节省空间并保证连接可靠性。

为了提高外壳10的侧面与半导体制冷器40的冷端42之间的热传递能力,在本实用新型的一个实施例中,在半导体制冷器40的冷端42与外壳10的侧面之间设置有导热层。该导热层可以是导热垫片或者由其他填充材料填充在冷端42与外壳10的侧面之间压合形成。

上述实施例中,填充材料可以选择导热硅脂。

如图3或图4所示,为了提高半导体制冷器40热端41的散热能力,进而提高熔断器的散热效果,一个实施例中,半导体制冷器40的热端41设置有散热器50,并且在散热器50上设置有散热翅片51。通过风冷却散热翅片51,将半导体制冷器40的热端41的热量散出,提高散热效率。

一般情况下,如图3所示,可以在半导体制冷器40的热端41设置锯齿状结构,或者直接设置带有散热翅片51的散热器50,用来为半导体制冷器40进行散热。

在半导体制冷器40中,包括位于中间位置的温差电偶44、位于温差电偶44两侧的热端41和冷端42,如图3和图4所示,一般情况下,冷端42和热端41都采用瓷片,以提高散热面积和整体结构的韧性。另外,半导体制冷器40上设置有导线43,导线43包括输出用和输入用的两条,用来将半导体制冷器40连接在电路中。

在一些具体实施例中,半导体制冷器40的冷端42与外壳10侧面直接贴合连接,以实现导热连接;另一些实施例中,半导体制冷器40的冷端42通过导热层与外壳10侧面贴合,实现导热连接。一个实施例中,为了使得半导体制冷器40的冷端42能够与外壳10的侧面能够很好的导热连接,一般将半导体制冷器40固定在外壳10上,如图2所示,熔断器上设置绝缘固定件60,通过绝缘固定件60将半导体制冷器40固定安装在外壳10上。

进一步,在一个优选实施例中,绝缘固定件60呈L型,该L型配合在外壳10的端面上;绝缘固定件60配合在第一端子21和第二端子22的外侧,如图2所示,绝缘固定件60卡在端面与安装半导体制冷器40的侧面之间的拐角处,将第一端子21、第二端子22和半导体制冷器40压在绝缘固定件60与外壳10之间。并且在绝缘固定件60上设置有固定孔61,固定螺钉62穿过固定孔61,将绝缘固定件60与外壳10固定连接。

如图3所示,本实用新型一个实施例中,半导体制冷器40的冷端42面积大于半导体制冷器40的热端41面积,半导体制冷器40的冷端42伸出所述半导体制冷器40的热端41的部分上设置有固定孔61。在该实施例中,主要的目的是在半导体制冷器40上设置合适的结构,使其能够与外壳10进行搭配,同时又能结合绝缘固定件60,通过螺钉进行固定连接。

上述是一种实现方式,本实用新型的另外一个实施例中,半导体制冷器40的热端41设置有散热器50,散热器50上设置有散热翅片51,半导体制冷器40的热端41面积大于散热翅片51的面积,半导体制冷器40的热端41伸出所述散热翅片51的区域设置有固定孔61。如此,实现半导体制冷器40、绝缘固定件60以及外壳10之间的安装。

本实用新型的一个具体实施例中,第一端子21包括第一端子板211和第一引出柱212,第二端子22包括第二端子板221和第二引出柱222,外壳10为两个端面开有开口的腔体,第一端子板211密封一个端面的开口,第二端子板221密封另外一个端面的开口。

进一步,第一端子板211和第二端子板221与端面之间均通过端子板固定螺钉70连接。

本实用新型中,半导体制冷器40可以选择为N-P半导体连接形成的温差电偶44的制冷器。

在本实用新型中,外壳10选自99%氧化铝陶瓷、95%氧化铝陶瓷、92%氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、滑石瓷、氮化铝陶瓷等中的一种。

第一端子21和第二端子22选自铜、铁、锌中的一种或几种。

熔体30选自银、铜、铝、铁、锌、镍中的一种或几种。

绝缘固定件60选自电木、环氧树脂中的一种。

综上所述可知本实用新型乃具有以上所述的优良特性,得以令其在使用上,增进以往技术中所未有的效能而具有实用性,成为一极具实用价值的产品。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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