專利名稱：氣密式帶有工作觸頭的低壓電器及其無氧密封方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，特別是具有氣密室 的無飛弧交流接觸器，及l(fā)t氣密室無氧密封的方法。
背景技術：
目前市場上銷售的同類帶有工作觸頭的低壓電器，例如接觸器，其觸 頭工作在大氣氣氛中，觸頭的氧化十分嚴重。觸頭的氧化，使產品的導電 部件產生結炭、打火、拉火，顯著增加了無功損耗，升溫過高，使用壽命 低。眾所周知，電器產品工作時所產生的損耗一般由無功損耗、電蝕和電
解等因素組成，其中無功損耗占60%以上。人們已經想到將工作觸頭密 封在氣密室中，與有氧環(huán)境相比，這是解決觸頭氧化和降低無功損耗的有 效方法，理論上可以顯著提高電器產品的工作壽命。但公知的接觸器、繼 電器等產品的氣密方法，由于制造封閉環(huán)境困難，其存在密封性差的缺陷， 所以不能滿足用戶使用要求。
專利號為7-38055的發(fā)明專利，其公開了一種電磁繼電器的技術，該 電石茲繼電器由下列部^f組成通電后所產生;茲場的電^茲線圈，由磁場驅動
式觸點板所構成的開啟或閉合裝置，與外界空氣隔絕f該已有技術將 線圏、電樞、開啟閉合裝置等配置在一起的金屬箱體內，并向電磁線圏、 電樞、開啟閉合裝置以及金屬箱體中的至少一個部件中注入氬離子。該已 有技術控制電弧發(fā)生的主要方法，是將氬離子注入金屬制成的箱體內壁表 面8um的深處，通過氬離子冷卻電弧并把電弧切斷。該已有技術控制電 弧發(fā)生的可選用的輔助方法是往金屬箱體內以1.5-2個氣壓充入大約為
97%對3%比例的氮和氬構成的惰性氣體，但無需一定要充入。該已有技 術專利的技術方案存在的主要缺陷是
1、 注入氬離子的工藝繁雜，加工成本高，滅弧效果也不理想；
2、 直接將惰性氣體充入箱體，即在充入惰性氣體前箱體內未作絕 氧處理，從而因箱體內殘留的空氣的作用，工作觸頭的氧化、 結炭問題仍不能得到徹底解決；
3、 由底座和殼體膠粘而成的箱體，由于底座與殼體的膠粘接合面 的結構設計不合理，密封效果不好；
4、 箱體內所充的惰性氣體為1.5-2個大氣壓，所以箱體存在嚴重的 泄漏問題，從而影響產品的穩(wěn)定性與壽命。
申請?zhí)枮?2111937 .6的發(fā)明專利申請7>開了一種無氧化無飛弧電流 通斷器，該通斷器由外殼、底底組成氣密室，氣密室外六面體的一個面上 裝有一氣閥，用以對氣密室內無氧環(huán)境的處理，任務工作部件電磁鐵、橋 臂、觸頭安裝在氣密室內側底座上，觸頭接線由內側底座上的封閉接線柱 引出。該專利申請技術所公開的無氧化無飛弧的技術特點是在氣密室外 安裝一個用于對氣密室內進行無氧處理的氣閥；氣密室由外殼和底座膠粘 密封；氣密室內充以氮氣、六氟化硫氣體。該專利申請技術因需通過氣閥 實現(xiàn)無氧處理，從而制造成本高，生產效率低。需要在外殼和底座膠粘接 合面的設計的基礎上進一步的改進設計方案，以實現(xiàn)更好的密封效果。
由于上述已有技術存在不能滿足用戶使用要求的缺陷，采用上述現(xiàn)有 技術的密封結構和無氧密封處理方法所設計制造的氣密室，根本不能滿足 額定電流大，壽命要求高的交流接觸器，如額定電流比國標大6倍、使用 壽命大于3萬次的空調用交流電觸器的使用要求。氣密室的密封問題，是 交流接器、電磁繼電器、電流分斷器等帶有工作觸頭的低壓電器普遍存在 的技術難題，到目前為止，尚未見到能較好解決這一難題的現(xiàn)有技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種氣密式帶有 工作觸頭的低壓電器及其無氧密封方法，該氣密室結構及其無氧密封方 法，可以適用于交流接觸器、電^ 茲繼電器、電流分斷器等帶有工作觸頭的 多種低壓電器，工作觸頭在絕氧環(huán)境下工作，不產生氧化和氧化損耗，不
會生成炭結，溫升很小，從而保證了產品的安全性、可靠性與穩(wěn)定性；而 且簡化了密封制造工藝，顯著降低了生產成本。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下密封結構及密封方法。
本發(fā)明的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，設置在一個由上蓋和底座 組成的氣密室中，在氣密室內裝有由銜鐵7、磁軛8、線圏6組成的電磁 工作系統(tǒng)、由動觸頭10、靜觸頭3、壓簧12組成的接觸工作系統(tǒng)和整流 節(jié)能線路板，在氣密室外連接有靜觸頭引線腳和線圈引線腳，在所述的上 蓋與底座相互對置的兩個接合面上， 一個接合面為凹槽結構，另一個接合 面為凸起結構，通過兩個接合面的凹槽與凸起結構的嵌入配合，將上蓋與 底座密封連接為一體，形成氣密室；用膠將在上蓋與底座的所述兩個凹槽 接合面和凸起接合面之間的接縫縫隙密封封閉；靜觸頭引線元件從氣密室 內向氣密室外引出時，其中間部分在通過凹槽與凸起結構的接合面處，制 成與凹凸表面相匹配的彎曲形狀，其彎曲部分卡入所述凹槽結構的缺口 內，并在通過上蓋與底座的接合面時，完全被隱藏在凹槽內的密封膠中。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還采用如下與上述結構相配套的無氧處 理、填充惰性氣體及灌注膠密封的方法首先是將氣密室整體放置在無氧 處理設備中，為便于向凹槽盛膠，使所述凹槽結構接合面上的凹槽的凹口 向上；第二是通過無氧處理設備將氣密室內抽真空，進行真空無氧處理.； 第三是向氣密室內填充惰性氣體，使氣密室內的惰性氣體的氣壓與氣密室 外的大氣壓平衡；第四是使所述的凹槽內盛滿膠水；第五是按設定的時間 和溫度對密封膠進行固化，使密封膠達到要求的粘接強度。
綜上所述，本發(fā)明的氣密室的密封結構，由于上蓋與底座之間采用了 凹凸結構連接，引線元件與上蓋、底座之間采用了彎曲卡入結構連接，加 大了膠封的面積，大大提高了密封性。此外，由于凹槽結構能盛膠，所以
大大提高了膠封質量、簡化了膠封的工藝，提高了生產效率、降低了制造
成本。經測試，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
1、 由于氣密室內進行了真空除氧處理，并填充了惰性氣體，氣密室 內外的氣壓平衡，電弧絕不會向外泄漏，縮小了電弧安全空間，安裝方向 沒有限制，從而大大縮小了產品的體積，同時大大擴展了產品使用的范圍， 如家電、空調、化工車間、軍工產品、航空4充天產品、網(wǎng)絡通訊產品及易 燃易爆場合等；
2、 由于氣密室內外的氣壓是平衡的，所以上蓋和底座可采用壓模塑 料，工藝簡單，大大降低了生產成本，縮小了產品體積，減輕了產品重量 簡化了加工工序，提高了生產效率。
3、 壓模塑料制成的氣密室的蓋和基座利用了凹槽盛膠的原理，易于 實現(xiàn)密封制作，而且氣密室的密封性能特別好，從而保證了惰性氣體不泄 漏，保證了電器的無氧化、無飛弧。由于不存在無功氧化損耗，使壽命大 幅度提高，比對測試實驗證明比現(xiàn)有技術的同類產品壽命高三倍。


圖1是本發(fā)明的氣密無氧化無飛弧交流接觸器實施例的外形圖。
圖2是圖1的氣密無氣化無飛弧交流接觸器的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的無氧化無飛弧交流接觸器實施例的靜觸頭引線腳、凹 槽和凸起的連接結構的剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖所示的本發(fā)明的氣密式無氧化無飛弧交流接觸器的一 個實施例詳細說明本發(fā)明的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器。
如圖1所示，本發(fā)明的氣密無氧化無飛弧交流接觸器，包括一個由上 蓋1和底座2組成的氣密室，在氣密室外裝有線圏引線腳4與靜觸頭引線
腳13。
如圖2所示，在氣密室內裝有電磁工作系統(tǒng)，所迷的電磁工作系統(tǒng)包 括銜鐵7、磁軛8、線圏6，磁軛8和電^f茲線圏6安裝在底座上，銜鐵7 帶動接觸橋活動。在氣密室內還裝有接觸工作系統(tǒng)，所述的接觸工作系統(tǒng) 包括動觸頭10、靜觸頭3和壓簧12,接觸工作系統(tǒng)實現(xiàn)交流接觸器的 通斷任務。
在氣密室內還裝有直流化控制線圏，所述的控制線圈包括節(jié)能線路板 (附圖中未示出)和直流線圈6，其功能是整流電路將交流電轉換為直 流電加載于直流線圈，使接觸器實現(xiàn)交、直流通用，節(jié)能線路板實現(xiàn)產品 的節(jié)能降耗。
下面結合圖2說明本發(fā)明的交流接觸器的實施例的工作原理。激勵量 通過線圈引線腳4輸入電磁線圏6,由電磁線圈6、磁軛8、銜鐵7組成 的電磁工作系統(tǒng)因激勵量的輸入而產生磁場，銜鐵7在磁力的作用下克服 壓簧12的彈力相對于磁軛8做閉合運動，與此同時，銜鐵7帶動動觸頭 10相對于靜觸頭3作閉合運動，從而實現(xiàn)接觸器的閉合；當去除激勵量 時，電磁工作系統(tǒng)中的磁場因激勵量的去除而消失，也就是克服壓簧12 的彈力的磁力被消除，從而在壓簧12的彈力作用下，銜鐵7相對亍磁軛 8作分離運動，與此同時，銜鐵7帶動動觸頭10作與靜觸頭3的分離運 動，從而實現(xiàn)接觸器的分離。
本發(fā)明的交流接觸器實施例的上蓋1與底座2形成氣密室的結構特點 如下如圖2、圖3所示，在上蓋1的邊沿與底座2連接的接合面上有一 圏凹槽5，在底座2的邊沿與上蓋1連接的接合面上有一圏凸起11,通過 底座2上的凸起11嵌入上蓋1上的凹槽5，將上蓋1與底座2密封連接 為一體，從而形成氣密室。
本發(fā)明的交流接觸器的實施例的上蓋1與底座2的接合面的密封特點 如下如圖2、圖3所示，左上蓋1的凹槽5內盛滿了密封膠9，應用凹 槽盛膠的原理，將凹槽5與凸起11的接合面嚴嚴實實地密封粘接為一體。
如圖2、圖3所示，本發(fā)明交流接觸器的實施例的觸頭引線元件14,
其一端與氣密室內的靜觸頭3為一體，另一端與氣密室外的靜觸頭引線腳 13固定連接。所述的觸頭引線元件14從氣密室內向外引出時，其中間部 分在通過上蓋1的凹槽5與底座2的凸起11的接合面處，制成與凹凸表 面相匹配的彎曲形狀，其彎曲部分卡入上蓋1的缺口內，并在通過上蓋l 與底座2的接合面時，完全被隱藏在凹槽內的密封膠9中，引線元件14 的彎曲部分的表面與凹槽5、凸起11的接合面嚴嚴實實密封粘接為一體。
類似的，所述的線圈引線元件(附圖中未示出)的一端與氣密室內的 線圈6電連接，另一端與氣密室外的線圈引線腳4固定連接。所述的線圈 引線元件從氣密室內向外引出的密封連接結構與觸頭引線元件從氣密室 內向外引出的密封連接結構相同，在此不再贅述。
下面說明本發(fā)明的交流接觸器的真空除氧、填充惰性氣體和灌膠密封 的方法。
第一步，將如圖2所示的已安裝完成的產品放置在無氧處理設備中， 使上蓋1上的凹槽5的開口朝上，以便使凹槽盛膠。
第二步，利用無氧設備對氣密室抽真空，進行真空除氧處理。
第三步，利用無氧設備向氣密室填充惰性氣體，例如氮、六氟化硫或 氬，使氣密室內的惰性氣體的氣壓與氣密室外的大氣壓相等，即氣密室內 外氣壓達到平衡。
第四步，向凹槽5內灌入密封膠9，使凸起ll的凸起部分、引線元 件的彎曲部分被完全隱藏在凹槽5內的密封膠9中，從而將上蓋l、底坐 2和引線元件 一并粘合封閉.
第五步，在凹槽5開口向上的狀態(tài)下按設定的時間和溫度固化密封膠 9,使其達到要求的粘接強度。
本發(fā)明的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器不限于上述具體實施例的 無氧化無飛弧交流接觸器。
權利要求
1.一種氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，所述的低壓電器包括由一個上蓋1與一個底座2組成的氣密室，在所述的氣密室內，裝有電磁工作系統(tǒng)，裝有由動觸頭10、靜觸頭3、壓簧12組成的接觸工作系統(tǒng)和整流節(jié)能線路板，在氣密室外連接有靜觸頭引線腳13和線圈引線腳4，其特征在于在所述的上蓋1與底座2相互對置的兩個接合面上，其中一個接合面為凹槽結構5，另一個接合面為凸起結構11；通過所述兩個接合面的凹槽結構與凸起結構的嵌入配合，將上蓋1與底座2相互密封連接為一體，形成氣密室；用于電連接的靜觸頭引線元件14和線圈引線元件從氣密室內向氣密室外引出時，其在凹槽5與凸起11的接合面處，順著凹凸表面且與凹凸表面相匹配地彎曲，制成與凹凸表面相匹配的彎曲形狀，其彎曲部分卡入所述凹槽結構的缺口5內，并在通過上蓋1與底座2的接合面時，完全被隱藏在所述凹槽5內的密封膠中；用膠將所述的兩個凹槽接合面和凸起接合面之間的接縫縫隙密封封閉，使凸起11的凸部分、觸頭引線元件和線圈引線元件的彎曲部分完全被凹槽5內的密封膠9所隱藏，從而將所述凹槽接合面、凸起接合面、觸頭引線元件和線圈引線元件的彎曲接合面膠粘密封為一體。
2. 根據(jù)權利要求1的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，其特征在于 所述的觸頭引線元件14與靜觸頭3、靜觸頭引線腳13為同一部件，也可 分為兩個或以上部件。
3. 根據(jù)權利要求1的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，其特征在于 所述的線圈引線元件與線圈《i線腳4為同 一 部件，也可分為兩個或以上部 件。
4. 根據(jù)權利要求1的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，其特征在于 組成氣密室的上蓋l、底座2是由壓模塑料制成的。
5. 根據(jù)權利要求1的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，其特征在于 在無氧處理的氣密室內填充的惰性氣體的氣壓與氣密室外的大氣壓相等， 或保持氣密室內外的氣壓平衡。
6. —種對權利要求1所述的氣密式帶有工作觸頭的低壓電器進行無 氧處理及密封的方法，包括如下方法步驟將已完成氣密室內零部件安裝工序的產品以凹槽5的開口朝上的位置 放置在無氧處理設備中；利用無氧設備將氣密室抽真空，進行無氧處理；利用無氧處理設備向氣密室內填充惰性氣體，使氣密室內的惰性氣體 的氣壓與氣密室外的大氣壓平衡或相等；向凹槽5內灌滿密封膠9，使所述凸起ll的接合面、所述各引線元件 的彎曲部分的接合面完全纟皮凹槽5內的密封膠9隱藏；保持凹槽5開口朝上的位置，按設定的時間和溫度，將密封膠9固化 使其達到要求的強度，使上蓋l、底座2和各引線元件密封粘接為一體。
7. 根據(jù)權利要求6的對氣密式帶有工作觸頭的低壓電器無氧處理及 密封的方法，其特征在于向所述的氣密室內填充的惰性氣體為氮、六氟 化硫或氬。
全文摘要
一種氣密式帶有工作觸頭的低壓電器，例如無氧化無飛弧交流接觸器，包括一個由上蓋和底座組成的氣密室，在氣密室內裝有電磁工作系統(tǒng)、接觸工作系統(tǒng)和整流節(jié)能線路板，在氣密室外有靜觸頭引線腳和線圈引線腳。所述的上蓋邊沿與底座連接的接合面上有一圈凹槽，在底座邊沿與上蓋連接的接合面上有一圈凸起，凸起嵌入凹槽，將上蓋與底座連接為一體，形成氣密室。本發(fā)明還提供了對氣密式帶有工作觸頭的低壓電器無氧密封的方法，對氣密室進行無氧處理、填充惰性氣體和灌注密封膠，使氣密室長久保持無氧環(huán)境，以確保動、靜觸頭在工作過程中無氧化、無電弧外泄，從而顯著簡化了密封工藝，而且大大增加了產品壽命，降低了無功損耗。
文檔編號H01H9/30GK101101833SQ20061009091
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權日2006年7月3日
發(fā)明者劉國興, 劍 張, 王金生, 鋒 蔣, 賴德輝 申請人:浙江正泰電器股份有限公司