專利名稱：用于電氣裝置的熱保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
用于電氣裝置的熱保護(hù)系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種用于電氣裝置的熱保護(hù)系統(tǒng)，所述電氣裝置具有多個要被監(jiān)測的部件或監(jiān)測點。監(jiān)測和保護(hù)諸如電路等的電氣裝置、避免其過熱，是長期眾所周知的問題，并且起因于如下事實電子部件的過載和電氣老化可導(dǎo)致它們由于短路、電弧等而損傷或破壞的事實。然而，與在電路板的情況下一樣，當(dāng)多個部件布置在有限的結(jié)構(gòu)空間中時，熱監(jiān)測變得特別昂貴或者不可能。因此，對于這樣的布置，通常選擇單獨地監(jiān)測每個獨立的部件的解決方案，這使得監(jiān)測系統(tǒng)昂貴并且空間密集。此外，通常就不可能實現(xiàn)發(fā)出過熱或過載的信號、例如在裝置或遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng)上顯示。
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本發(fā)明的問題產(chǎn)生一種用于電氣裝置的保護(hù)系統(tǒng)，其中人們可容易地實現(xiàn)監(jiān)測或保護(hù)部件或重要的監(jiān)測點避免其過熱。根據(jù)本發(fā)明，問題的解決方案通過專利權(quán)利要求I的目的的特征部分實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中指出本發(fā)明的有利的變型。因此，一種用于對包括多個要被監(jiān)測的部件和/或監(jiān)測點的電氣裝置的進(jìn)行熱保護(hù)的系統(tǒng)，其特征在于，其包括至少一個熱敏元件和與所述熱敏元件對應(yīng)的一執(zhí)行器，其中熱敏元件成形為熱耦合至要被監(jiān)測的部件或監(jiān)測點的套管或管道，熱敏元件被這樣設(shè)計，以便所述熱敏元件在高于閾值溫度時經(jīng)歷長度或體積的變化，并且所述熱敏元件被連接至執(zhí)行器，以便執(zhí)行器依賴熱敏元件的長度或體積的變化而觸發(fā)動作。術(shù)語“電氣裝置”特別包括電氣電路、電路板等。術(shù)語“監(jiān)測點”在本發(fā)明的意義上應(yīng)特別理解成使得要熱監(jiān)測在電氣裝置中或者在電氣裝置處的某些位置(即使在那里沒有提供部件)。例如，應(yīng)識別由通過太高的電流的過載引起的導(dǎo)體或?qū)w電路的不允許的加熱。術(shù)語“熱敏元件”在本發(fā)明的意義上特別地包括在高于閾值溫度時經(jīng)歷長度或體積的變化的材料，閾值溫度是高于所述閾值溫度要保護(hù)或防護(hù)部件和/或電氣裝置避免其溫度過熱。術(shù)語“執(zhí)行器”在本發(fā)明的意義上應(yīng)在廣泛的意義上理解，并包括例如觸發(fā)可以是機械的或電氣的信號的裝置、中斷或切斷電氣裝置和/或電氣裝置內(nèi)獨立部件的電源的裝置。通過本發(fā)明的許多實施例，這樣的系統(tǒng)至少具有一個或多個以下優(yōu)點采用熱敏元件，能夠同時監(jiān)測多個部件，優(yōu)選地同時監(jiān)測在電氣裝置上的所有部件；這一方面節(jié)省空間，并且另一方面有效。熱敏元件是有這樣的功能的，以便在即使沒有電能的情況下也確保其功能，使得改善系統(tǒng)的可靠性。由于與對應(yīng)的執(zhí)行器一起的熱敏元件，可能發(fā)出故障信號。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，熱敏元件布置成在大致為具有熱穩(wěn)定性的形狀的管道內(nèi)。術(shù)語“管道”應(yīng)在廣泛的意義上理解，并且還可包括以另外的方式標(biāo)識成“套管”或“導(dǎo)管”或“毛細(xì)管”的實施例。
如果選擇這樣的實施例，則當(dāng)對應(yīng)地構(gòu)成熱敏元件時，產(chǎn)生一種軟套管鋼絲索(Bowden線)，使得改善了力到執(zhí)行器的傳遞，并且特別地，熱敏元件或管道不需要是線性的，而是可改為以幾乎任何方式布置在電氣裝置上或布置在電氣裝置處。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，熱敏元件的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷相變。這樣的實施例所具有的優(yōu)點是長度或體積的變化是突然地而不是逐漸地發(fā)生，即，執(zhí)行器的觸發(fā)更可靠。 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，熱敏元件的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷收縮。為此，優(yōu)選的是選擇熱敏元件的材料，使得其包含熱塑性材料，例如在擠壓之后交聯(lián)的一種材料，諸如用于熱縮管的材料。合適的熱塑性材料包括聚烯烴、PVC或類似聚偏二氟乙烯、特氟隆(Teflon)、氟化橡膠等的含氟聚合物。同樣優(yōu)選的材料是形狀記憶聚合物。優(yōu)選地，選擇在高于閾值溫度時以從2至5的系數(shù)收縮的材料；這樣的材料例如是杜邦公司的以商標(biāo)維通(Viton)銷售的氟橡膠。熱敏元件還可包含形狀記憶金屬。根據(jù)本發(fā)明的可選的優(yōu)選實施例，熱敏元件的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷膨脹。在此，同樣地，熱塑性材料、形狀記憶聚合物和/或形狀記憶金屬的使用是特別優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，熱敏元件設(shè)置成在成形為毛細(xì)管的管道內(nèi)的液體或粘性材料。在該實施例中，對于熱敏元件特別有利的是包含諸如油、蠟、石蠟的粘性材料或諸如鉛和/或錫的合適的金屬或合金。優(yōu)選地，在該實施例中，毛細(xì)管在一端封閉，并且執(zhí)行器布置在另一端。這例如可以是可移動的活塞或膜。熱敏元件的長度或體積的變化于是直接作用于執(zhí)行器，所述執(zhí)行器于是產(chǎn)生例如一個信號或一個中斷。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，熱敏元件的長度或體積的變化是可逆的。前述部件以及在樣本實施例中要求保護(hù)并且根據(jù)本發(fā)明要使用的部件在它們的尺寸、形狀、材料的選擇和技術(shù)設(shè)計方面不受任何邊界條件支配，使得可在無限制的情況下應(yīng)用在該申請領(lǐng)域已知的選擇標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的目的的另外的細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點將從從屬權(quán)利要求以及以下的說明和附圖顯露出來，在以下的說明和附圖中，作為示例描繪了本發(fā)明的系統(tǒng)的多個樣本實施例。附圖示出圖I是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的系統(tǒng)的示意圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的系統(tǒng)的示意圖。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的系統(tǒng)的示意圖。根據(jù)

圖1，提供以熱塑性線形式的熱敏元件2，其在一端固定至固定支架I。熱敏元件2沿著要被熱監(jiān)測的各種部件T1、T2至TN延伸，使得所述熱敏元件2熱耦合至它們。在熱敏元件的另一端的是以開關(guān)的形式的對應(yīng)執(zhí)行器3。熱敏元件2包括在閾值溫度處收縮并因而可觸發(fā)執(zhí)行器3的材料。所述執(zhí)行器3現(xiàn)在可發(fā)送由箭頭4指示的信號，或者例如切斷或斷開單獨的獨立部件或者所有的部件。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的系統(tǒng)的另一示意圖。這與圖I的實施例的不同之處在于熱敏元件2布置在套管或管道5中，所述套管或管道5大致形狀穩(wěn)定，即其在受熱時不膨脹或收縮。這實現(xiàn)了按軟套管鋼絲索(Bowden線)方式的力的傳遞。如圖2所示，由于該布置，熱敏元件2或管道5還可柔韌地、即以蛇形方式布置在要被監(jiān)測的電氣裝置上。當(dāng)然，可選地，當(dāng)在該段中不需要監(jiān)測時，還能夠橫跨輥子等逐段地引導(dǎo)熱敏元件
2。但在這種情形下，熱敏元件2應(yīng)布置成使得當(dāng)部件過熱時，在執(zhí)行器3上出現(xiàn)張力。根據(jù)在附圖中未示出的另一實施例，管道或套管成形為毛細(xì)管。從圖2類推，該管道5因而在一端是封閉的。熱敏元件2于是為液體或諸如蠟的粘性材料或金屬(鉛/錫)，其在受熱時膨脹并因而啟動執(zhí)行器3。作為示例給出已提及的實施例的組成部分和特征的獨立組合；同樣通過引用的公布清楚地考慮該教導(dǎo)與包含于該公布中的其他教導(dǎo)的交換和替換。技術(shù)人員了解的是，在 不偏離本發(fā)明的概念及其范圍的情況下，可同樣地出現(xiàn)在未在此描述的變體、變型及其他實施例。因此，以上的說明是示例并且不作為限制。在權(quán)利要求中使用的文字“包括”不排除其他的部件或步驟。不定冠詞“一”不排除復(fù)數(shù)形式的含意。在不同權(quán)利要求中重復(fù)某些措施的起碼事實不表示不能有利地使用這些措施的組合。附圖標(biāo)記清單固定支架 I熱敏元件 2執(zhí)行器3信號傳輸4管道5要被監(jiān)測的部件 T1、T2、TN
權(quán)利要求
1.具有一種用于對多個要被監(jiān)測的部件和/或監(jiān)測點(T1、T2、TN)進(jìn)行熱保護(hù)的系統(tǒng)的電氣裝置，其中 所述系統(tǒng)包括至少一個熱敏元件(2)和與所述熱敏元件(2)對應(yīng)的一執(zhí)行器(3)，以及 所述熱敏元件(2)布置在大致為具有熱穩(wěn)定性的形狀的套管或管道(5)中，所述熱敏元件(2)柔韌地布置在要被監(jiān)測的所述電氣裝置上， 其特征在于， 所述熱敏元件(2)熱耦合至要被監(jiān)測的所述部件或監(jiān)測點(T1、T2、TN)， 所述熱敏元件(2)被這樣設(shè)計，以便其在部件或監(jiān)測點(T1、T2、TN)過熱、高于閾值溫度時經(jīng)歷長度或體積的變化，以及 所述熱敏元件(2)被這樣連接至所述執(zhí)行器(3)，以便所述執(zhí)行器(3)依賴所述熱敏元件(2)的長度或體積的變化而觸發(fā)動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電氣裝置，其中所述執(zhí)行器(3)依賴所述熱敏元件(2)的長度或體積的變化而觸發(fā)的所述動作是發(fā)出一個信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電氣裝置，其中所述執(zhí)行器(3)依賴所述熱敏元件(2)的長度或體積的變化而觸發(fā)的所述動作是使所述部件和/或監(jiān)測點(T1、T2、TN)與電源斷開。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電氣裝置，其中所述熱敏元件(2)的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷相變。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電氣裝置，其中所述熱敏元件(2)的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷收縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項所述的電氣裝置，其中所述熱敏元件(2)的材料在長度或體積的變化期間經(jīng)歷膨脹。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項所述的電氣裝置，其中所述熱敏元件(2)提供為在成形為毛細(xì)管的所述管道(5)內(nèi)的液體或粘性材料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的電氣裝置，其中，所述熱敏元件(2)的長度或體積的變化是可逆的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電氣裝置的熱保護(hù)系統(tǒng)，所述電氣裝置包括多個要被監(jiān)測的部件和/或監(jiān)測點(T1、T2、TN)。根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)包括至少一個熱敏元件(2)和與所述熱敏元件(2)對應(yīng)的一執(zhí)行器(3)，其中熱敏元件(2)成形為熱耦合至要被監(jiān)測的部件或監(jiān)測點(T1、T2、TN)的套管或管道，熱敏元件(2)被這樣設(shè)計，以便其在高于閾值溫度時經(jīng)歷長度或體積的變化，并且，熱敏元件(2)被這樣連接至執(zhí)行器(3)，以便執(zhí)行器(3)依賴熱敏元件(2)的長度或體積的變化而觸發(fā)動作。
文檔編號H01H37/46GK102870182SQ201180017654
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者賴納·杜爾特, 克里斯蒂安·德平, 托馬斯·邁爾 申請人:菲尼克斯電氣有限兩合公司