專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的斷路器大多為軸固定式塑料外殼結(jié)構(gòu)，其中半殼體的內(nèi)側(cè)根據(jù)各個(gè) 開(kāi)關(guān)部件或組件被預(yù)成型，這些部件部分固定、部分可動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)腔中。 確切地說(shuō)，在塑料殼體的內(nèi)側(cè)上布置有肋狀或條狀的凸塊將殼體內(nèi)腔分成多個(gè) 不同尺寸的空間區(qū)域；另一方面，布置有多個(gè)固定插座，其中各設(shè)有一個(gè)盲孔， 在這些盲孔中壓入或粘有用于可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐斷路器內(nèi)部部件的軸。
眾所周知，由于塑料外殼導(dǎo)熱性能較差，因此這種軸固定式塑料外殼結(jié)構(gòu) 存在熱負(fù)荷能力小的問(wèn)題，即殼體內(nèi)部熱量很難散發(fā)到外部，在殼體內(nèi)部尤其 在軸固定區(qū)域會(huì)引起塑料軟化變形，引起斷路器殼體內(nèi)各軸相對(duì)位置發(fā)生改 變，導(dǎo)致斷路器工作性能譬如運(yùn)動(dòng)部件的的工作性能變差，或調(diào)節(jié)性能受到不 良影響。當(dāng)軸承受外力或當(dāng)部件受彈簧預(yù)拉力作用時(shí)，各軸間相對(duì)位置的改變 效果將進(jìn)一步增強(qiáng)。因此，如何提高軸固定式塑料外殼斷路器的熱負(fù)荷能力已 經(jīng)成為有待解決的關(guān)鍵何題之一。
目前，在已知類(lèi)型的各種微型斷路器中， 一方面通過(guò)增大所用部件的尺寸 在一定程度上降低了其電流密度，相應(yīng)提高了其熱負(fù)荷能力，但同時(shí)增大了斷 路器體積，提高了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度；另一方面，斷路器體積保持不變，但熱負(fù)荷 問(wèn)題導(dǎo)致斷路器工作性能有所降低。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述，本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有的軸固定式塑料外殼斷路器中存在的觸 頭系統(tǒng)熱負(fù)荷能力小的問(wèn)題，旨在提供一種熱負(fù)荷能力高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低 的觸頭系統(tǒng)。
為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，包括動(dòng)觸頭及動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣及跳扣 轉(zhuǎn)軸、靜觸頭，其特征在于
在所述動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸和跳扣轉(zhuǎn)軸間卡設(shè)金屬散熱單元，該金屬散熱單元與所 述動(dòng)觸頭接觸。
進(jìn)一步地
所述金屬散熱單元安卡在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣轉(zhuǎn)軸及其中間的加強(qiáng)筋上。 所述金屬散熱單元為O. 2mm的片體。
針對(duì)目前軸固定式塑料外殼結(jié)構(gòu)斷路器，本發(fā)明的有益效果是在原有殼體無(wú)需改動(dòng)的條件下，在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣轉(zhuǎn)軸及其中間的加強(qiáng)筋上安卡一片 狀金屬散熱單元，可降低整個(gè)斷路器溫升，提高斷路器殼體的熱負(fù)荷能力，從 而減小由于塑料外殼熱變性引起的各轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間相對(duì)位置的改變，提高斷路器
工作性能；同時(shí)，由于金屬散熱單元能夠?qū)?dòng)觸頭產(chǎn)生的大部分熱量散發(fā)到外 部，因此動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)可相應(yīng)減小，進(jìn)一步提高了斷路器內(nèi)部空間優(yōu)化的可能性。


圖1為本發(fā)明的散熱單元布置示意圖； 圖2為本發(fā)明的散熱單元三維效果圖； 圖3本發(fā)明的斷路器合閘位置示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明涉及一種熱負(fù)荷能力高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的觸頭系統(tǒng)。其技術(shù)方 案如下在原有殼體無(wú)需任何改動(dòng)的情況下，在動(dòng)觸頭下安裝一散熱單元，此 散熱單元與動(dòng)觸頭直接接觸，熱量直接從散熱單元引導(dǎo)到溫度相對(duì)低的區(qū)域。
具體工作原理為理想狀態(tài)下，根據(jù)能量守恒公式，艮P-
Qi為散熱單元吸收熱量，Q2為動(dòng)觸頭散發(fā)熱量。令散熱單元比熱為d，質(zhì) 量為mu初始溫度為t。，終溫度為tx，動(dòng)觸頭比熱為C2，質(zhì)量為nk，初始溫度 為th,終溫度為t,，貝U:
— ~) = C2 w2 (" — ~)
進(jìn)一步地
("—fx) = /2i ,，則:
上式中I為故障電流大小，R為動(dòng)觸頭電阻值，t為時(shí)間。 通過(guò)以上分析可知散熱單元比熱d與其終溫度之間tx成反比關(guān)系，即散 熱單元比熱越大越有利于降低動(dòng)觸頭溫度。因此，對(duì)于斷路器殼內(nèi)溫升過(guò)高的 區(qū)域可采用通過(guò)添加散熱單元的方法將熱量引導(dǎo)至殼體內(nèi)溫度相對(duì)較低的區(qū) 域。散熱單元可選取大比熱的金屬材料或利用相變?cè)砦鼰岬膯卧?，如熱管?晶體等。散熱單元具體形狀、大小及安裝方式可依據(jù)殼體形狀而定。
本發(fā)明實(shí)施例中散熱單元為一金屬散熱單元。已知的幾種常見(jiàn)金屬比熱分 別為銅0 . 39X 103J/Kg°C;鐵0. 46 X 103J/Kg°C;鋁0. 88 X l(f J/Kg°C ;本 發(fā)明實(shí)施例中散熱單元材料優(yōu)先選擇為鋁金屬，主要用于降低動(dòng)觸頭溫度。動(dòng) 觸頭下加入散熱單元的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)降低觸頭溫升，使得整個(gè)斷路器溫升降 低，提高斷路器殼體的熱負(fù)荷能力，減小由于塑料外殼熱變性引起的各轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間相對(duì)位置的改變，提高斷路器工作性能。同時(shí)，散熱單元還具有定向熱傳 遞的作用，將熱量引導(dǎo)到溫度相對(duì)較低的部位(例如手柄)，最終使得結(jié)構(gòu)整 體達(dá)到熱平衡。
除此之外，由于金屬散熱單元能夠?qū)?dòng)觸頭產(chǎn)生的大部分熱量散發(fā)到外 部，因此動(dòng)觸頭單元的厚度和寬度均可相應(yīng)減小，簡(jiǎn)化了殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進(jìn)一 步提高了斷路器內(nèi)部空間優(yōu)化的可能性。
以下將參照附圖借助優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
本發(fā)明是一種帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，主要包括動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸K跳扣轉(zhuǎn) 軸2、金屬散熱單元3、跳扣4、動(dòng)觸頭5和靜觸頭6。比熱大的金屬散熱單元3為 0.2mm的片狀機(jī)構(gòu)，依據(jù)斷路器殼體結(jié)構(gòu)直接安卡在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸l、跳扣轉(zhuǎn)軸2 及其中間的加強(qiáng)筋上，該金屬散熱單元3與動(dòng)觸頭5接觸。
金屬散熱單元3為一大比熱的金屬元件，其形狀及安裝方式依據(jù)斷路器殼體 具體結(jié)構(gòu)和空間大小而定，其比熱、大小依據(jù)斷路器型號(hào)確定，即根據(jù)熱量守
恒定律和實(shí)際要求確定散熱單元比熱和質(zhì)量。參照附圖，本實(shí)施例中散熱元件 為一O. 2mm厚的鋁制片狀結(jié)構(gòu)，形狀依據(jù)斷路器殼體中跳扣和動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸支撐處 形狀確定，直接安卡在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸l、跳扣轉(zhuǎn)軸2及其中間的加強(qiáng)筋上，對(duì)于其 他部件安裝定位無(wú)附加影響。
當(dāng)電路中出現(xiàn)故障電流時(shí)，產(chǎn)生于動(dòng)觸頭5處的熱量通過(guò)其金屬基座傳導(dǎo)到 金屬散熱單元3，然后通過(guò)金屬散熱單元3迅速將熱量散發(fā)出去。此散熱單元3 不僅能夠降低整個(gè)斷路器溫升，提高斷路器殼體的熱負(fù)荷能力，減小由于塑料 外殼熱變性引起的各轉(zhuǎn)動(dòng)軸之間相對(duì)位置的改變，提高斷路器工作性能，并且 由于金屬散熱單元3能夠?qū)?dòng)觸頭產(chǎn)生的大部分熱量散發(fā)到外部，即可適當(dāng)提高 動(dòng)觸頭的電流密度值大小，因此動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)可相應(yīng)減小，進(jìn)一步提高了斷路器 內(nèi)部空間優(yōu)化的可能性。
本發(fā)明中的散熱單元可根據(jù)需要選取不同材料、形狀、大小及安裝位置， 如根據(jù)不同的殼體形狀金屬散熱單元可為T(mén)形、S形、三角形或V形等。因此， 針對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改和變化均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，包括動(dòng)觸頭及動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣及跳扣轉(zhuǎn)軸、靜觸頭，其特征在于在所述動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸和跳扣轉(zhuǎn)軸間卡設(shè)金屬散熱單元，該金屬散熱單元與所述動(dòng)觸頭接觸。
2. 如權(quán)利要求l所述的帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，其特征在于 所述金屬散熱單元安卡在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣轉(zhuǎn)軸及其中間的加強(qiáng)筋上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，其特征在于所述金屬散熱單元為O. 2mm的片體。
全文摘要
本發(fā)明為一種帶有散熱單元的觸頭系統(tǒng)，包括動(dòng)觸頭及動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣及跳扣轉(zhuǎn)軸、靜觸頭，其特征在于在所述動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸和跳扣轉(zhuǎn)軸間卡設(shè)金屬散熱單元，該金屬散熱單元與所述動(dòng)觸頭接觸。所述金屬散熱單元安卡在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣轉(zhuǎn)軸及其中間的加強(qiáng)筋上。所述金屬散熱單元為0.2mm的片體。本發(fā)明在原有殼體無(wú)需改動(dòng)的條件下，在動(dòng)觸頭轉(zhuǎn)軸、跳扣轉(zhuǎn)軸及其中間的加強(qiáng)筋上安卡一片狀金屬散熱單元，可降低整個(gè)斷路器溫升，提高斷路器殼體的熱負(fù)荷能力；同時(shí)，由于金屬散熱單元能夠?qū)?dòng)觸頭產(chǎn)生的大部分熱量散發(fā)到外部，因此動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)可相應(yīng)減小，進(jìn)一步提高了斷路器內(nèi)部空間優(yōu)化的可能性。
文檔編號(hào)H01H73/04GK101609764SQ20081011504
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者芳 劉, 寅 南 申請(qǐng)人:北京人民電器廠有限公司