CN118712012B - 一种密封式热保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封式热保护器，包括：保护器基板、排热管组和受热驱动组件，保护器基板的表面固定安装有密封盒，且保护器基板的表面固定安装有位于密封盒内侧的撑板，撑板的顶端转动安装有主电控板，受热驱动组件固定安装于保护器基板的内侧且顶端对向主电控板的底面，保护器基板的表面设有接入电极和撑板，且接入电极的端部与主电控板的端部电连接。本发明中，通过设置新型密封传导结构，由耐腐蚀排热管组将外界环境温度高效传导至受热驱动组件内部，实现受热驱动组件内部介质热胀工作从而顶推主电控板偏转运动，实现接入电极与第一接出电极的脱断控制，实现温感结构与断路控制结构的分离并保证保护器基板的密封效果。

Description

一种密封式热保护器

技术领域

本发明涉及热保护器技术领域，具体为一种密封式热保护器。

背景技术

热保护器又叫温控开关和温度保护器，是一种用于避免电器设备超频运行而发生损毁的设备，为了避免热保护器在使用时，因外界撞击等原因毁坏，部分热保护器会为密封设计。在当前的电气和电子工业中，热保护器作为基本的安全装置，广泛应用于电机、变压器、断路器及各类电子元件中，以防止设备过热引发的火灾、机械故障及电路损坏等严重后果。然而，传统热保护器在设计和应用上普遍存在一个显著的问题——密封效果差。

传统热保护器主要通过与外环境的直接接触进行热传导，以感知设备或组件的温度。这种设计方式虽然简单直接，但存在诸多弊端。首先，由于热保护器与外界环境之间存在较大的热交换面积，使得其容易受到外部环境温度波动的影响，导致温度感知不准确，进而影响热保护器的响应速度和精度。

且外环境的湿度、腐蚀性气体等因素会通过不密封的接口或缝隙渗透到热保护器内部，对热感突跳片等关键部件造成腐蚀。热感突跳片作为热保护器的核心部件，其材料通常为双金属片或热敏电阻，这些材料在长时间暴露于腐蚀性环境中时，极易发生化学变化，导致性能下降甚至失效。一旦热感突跳片受损，热保护器将无法准确监测设备温度，并在必要时切断电源，从而失去了其应有的保护作用。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种密封式热保护器，包括：保护器基板、排热管组和受热驱动组件，所述保护器基板的表面固定安装有密封盒，且保护器基板的表面固定安装有位于密封盒内侧的撑板，所述撑板的顶端转动安装有主电控板，所述受热驱动组件固定安装于保护器基板的内侧且顶端对向主电控板的底面，所述保护器基板的表面设有接入电极和撑板，且接入电极的端部与主电控板的端部电连接；

所述排热管组包括导热板、加热管和回温座以及与导热板和回温座之间连接的回流管和传导管，所述导热板的一端固定安装于加热管的内侧且导热板的表面设有位于加热管内侧的导热翅片，所述传导管的内侧设有毛细管，所述回温座的表面固定安装有散热翅片；所述受热驱动组件包括热缸座、活塞顶销、受热座以及套接于热缸座外侧的电热线圈，所述保护器基板的表面设有与电热线圈电连接的控制电极，所述热缸座的内侧加注有浸泡受热座的热胀介质，所述活塞顶销的底端滑动安装于热缸座的内侧，且活塞顶销顶端用于主电控板的支撑。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述保护器基板的表面设有第一接出电极（102）和第二接出电极，所述第一接出电极和第二接出电极位于同一竖直方向上，且关于主电控板的表面对称布置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热板固定安装于热缸座的底面，所述受热座的底面与导热板顶面之间设有导热脂层。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加热管、回温座、回流管和传导管的数量为两组且对称布置于导热板的两侧，所述导热板和受热座为金属材质构件。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加热管和回温座的内侧加注有工作介质，所述工作介质为相变液体，所述传导管的内侧设有位于毛细管之间的回流隙，所述毛细管的截面和表面设有若干密集分布的毛细孔。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传导管呈斜向布置且两端分别连通加热管和回温座，所述回流管呈之字形结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热缸座表面的电热线圈呈螺旋绕接布置，所述热缸座为陶瓷或金属材质构件，所述受热座的顶面设有位于热缸座内侧的若干翅杆。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热胀介质为酒精或煤油中的一种，所述活塞顶销的底端设有与热缸座内径相适配的活塞。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过设置新型密封传导结构，由耐腐蚀排热管组将外界环境温度高效传导至受热驱动组件内部，实现受热驱动组件内部介质热胀工作从而顶推主电控板偏转运动，实现接入电极与第一接出电极的脱断控制，实现温感结构与断路控制结构的分离并保证保护器基板的密封效果。

2.本发明中，通过导热板感知外环境温度对加热管内部和热缸座内部工作介质进行同步加热，由加热管内部毛细管进行热流的毛细管牵引效果并导入回温座内部进行散热回流，实现导热板的快速降温回温，受工作器件或环境温度对导热板的重新受热再次传导至受热驱动组件内部，从而实时感知工作器件温度。

3.本发明中，通过热缸座表面电热线圈与控制电极的连接，可独立通过该电热线圈的小功率电路线路接电对接入电极和第一接出电极之间的大功率线路控制，可以控制大功率的电器，具有很高的承载能力，能够承载高电流负载，适用于各种电气设备，或通过电热线圈与各种保护电路的连接，提高该热保护器的实用性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的保护器基板表面结构示意图；

图3为本发明一个实施例的排热管组和受热驱动组件结构示意图；

图4为本发明一个实施例的排热管组结构示意图；

图5为本发明一个实施例的排热管组分解结构示意图；

图6为本发明一个实施例的热缸座截面结构示意图；

图7为本发明一个实施例的回流管和传导管截面结构示意图。

附图标记：

100、保护器基板；110、密封盒；120、撑板；130、主电控板；101、接入电极；102、第一接出电极；103、第二接出电极；104、控制电极；

200、排热管组；210、导热板；220、加热管；230、回温座；240、回流管；250、传导管；260、毛细管；211、导热翅片；231、散热翅片；251、回流隙；

300、受热驱动组件；310、热缸座；320、活塞顶销；330、受热座；340、热胀介质。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种密封式热保护器。

结合图1-图7所示，本发明提供的一种密封式热保护器，包括：保护器基板100、排热管组200和受热驱动组件300，保护器基板100的表面固定安装有密封盒110，且保护器基板100的表面固定安装有位于密封盒110内侧的撑板120，撑板120的顶端转动安装有主电控板130，受热驱动组件300固定安装于保护器基板100的内侧且顶端对向主电控板130的底面，保护器基板100的表面设有接入电极101和撑板120，且接入电极101的端部与主电控板130的端部电连接；

排热管组200包括导热板210、加热管220和回温座230以及与导热板210和回温座230之间连接的回流管240和传导管250，导热板210的一端固定安装于加热管220的内侧且导热板210的表面设有位于加热管220内侧的导热翅片211，传导管250的内侧设有毛细管260，回温座230的表面固定安装有散热翅片231；受热驱动组件300包括热缸座310、活塞顶销320、受热座330以及套接于热缸座310外侧的电热线圈，保护器基板100的表面设有与电热线圈电连接的控制电极104，热缸座310的内侧加注有浸泡受热座330的热胀介质340，活塞顶销320的底端滑动安装于热缸座310的内侧，且活塞顶销320顶端用于主电控板130的支撑。

在该实施例中，保护器基板100的表面设有第一接出电极102和第二接出电极103，第一接出电极102和第二接出电极103位于同一竖直方向上，且关于主电控板130的表面对称布置。

在该实施例中，导热板210固定安装于热缸座310的底面，受热座330的底面与导热板210顶面之间设有导热脂层。

在该实施例中，加热管220、回温座230、回流管240和传导管250的数量为两组且对称布置于导热板210的两侧，导热板210和受热座330为金属材质构件。

具体的，通过导热板210和受热座330进行工作器件表面的温度感知，并将热量传导至加热管220内部和热缸座310内部。

在该实施例中，加热管220和回温座230的内侧加注有工作介质，工作介质为相变液体，传导管250的内侧设有位于毛细管260之间的回流隙251，毛细管260的截面和表面设有若干密集分布的毛细孔。

具体的，通过加热管220暴露在热源上，这一端形成蒸发段，在蒸发段，工作介质（如水、乙醇、氨或其他低沸点液体）受热后开始蒸发，蒸发是一个吸热过程，因此它有效地从热源吸收热量，蒸发后的工作介质（蒸气）形成气泡或蒸汽层，在蒸发段内压力升高，毛细管260用于将蒸发的蒸气输送到回温座230的冷凝段，由于相变介质在回温座230内部温度较低，蒸气开始凝结成液体，使液体凝结后沿回流隙251或毛细管260的内侧进行回流，在工作介质的相变（通常是液态到气态，再回到液态的循环）来快速传递大量的热量，进行导热板210的快速降温。

在该实施例中，传导管250呈斜向布置且两端分别连通加热管220和回温座230，回流管240呈之字形结构。

具体的，利用回流管240和传导管250的走势，在回流管240内部实现冷凝液的快速回流，在传导管250内部实现蒸汽在传导管250内部的快速上升，提高热传导效果。

在该实施例中，热缸座310表面的电热线圈呈螺旋绕接布置，热缸座310为陶瓷或金属材质构件，受热座330的顶面设有位于热缸座310内侧的若干翅杆。

进一步的，热胀介质340为酒精或煤油中的一种，活塞顶销320的底端设有与热缸座310内径相适配的活塞。

具体的，在该热保护器使用中，可通过控制电极104接通外部控制电路，控制热胀介质340升温并对活塞顶销320顶出，实现回温座230和第一接出电极102的离断，进行远程控制。

本发明的工作原理及使用流程：

在使用该密封式热保护器通过将导热板210底面贴合工作电器件表面，接入电极101与第一接出电极102分别与工作电器件和其接入电流连通，使工作电器件的电流通过该密封式热保护器进行通断控制，工作中，由导热板210感知工作电器件表面温度，且导热板210实时将高温传导至受热座330，通过受热座330对热胀介质340加热，以其热胀效果顶推活塞顶销320，实现主电控板130与第一接出电极102之间的接触脱离，进而完成接入电极101与第一接出电极102之间的电路通路的离断，实现对工作电器件的过热保护；其中，还可通过第二接出电极103与主电控板130进行高温报警电路的连接，提供高温状态下的报警提示；

在导热板210受热后，可通过加热管220、回温座230以及回流管240和传导管250组合形成的热管结构，快速将导热板210的热量传导至散热翅片231通过与气流换热降温，快速降低导热板210和受热座330热量，使活塞顶销320回退，主电控板130端部与第一接出电极102表面回复接触状态；且在受热座330未达到设定温度中，活塞顶销320无明显顶出效果中可实时感知工作器件温度；

在该热保护器使用中，可通过控制电极104接通外部控制电路，该控制电路可为远程控制电路、智能感温电路等，在需要进行切断工作电器件电流时，可通过控制电路对热缸座310表面电热线圈通电升温，控制热胀介质340升温并对活塞顶销320顶出，实现回温座230和第一接出电极102的离断，进行远程控制，提高该热保护器的实用性。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种密封式热保护器，其特征在于，包括：保护器基板（100）、排热管组（200）和受热驱动组件（300），所述保护器基板（100）的表面固定安装有密封盒（110），且保护器基板（100）的表面固定安装有位于密封盒（110）内侧的撑板（120），所述撑板（120）的顶端转动安装有主电控板（130），所述受热驱动组件（300）固定安装于保护器基板（100）的内侧且顶端对向主电控板（130）的底面，所述保护器基板（100）的表面设有接入电极（101）和撑板（120），且接入电极（101）的端部与主电控板（130）的端部电连接；

所述排热管组（200）包括导热板（210）、加热管（220）和回温座（230）以及与导热板（210）和回温座（230）之间连接的回流管（240）和传导管（250），所述导热板（210）的一端固定安装于加热管（220）的内侧且导热板（210）的表面设有位于加热管（220）内侧的导热翅片（211），所述传导管（250）的内侧设有毛细管（260），所述回温座（230）的表面固定安装有散热翅片（231）；

所述受热驱动组件（300）包括热缸座（310）、活塞顶销（320）、受热座（330）以及套接于热缸座（310）外侧的电热线圈，所述保护器基板（100）的表面设有与电热线圈电连接的控制电极（104），所述热缸座（310）的内侧加注有浸泡受热座（330）的热胀介质（340），所述活塞顶销（320）的底端滑动安装于热缸座（310）的内侧，且活塞顶销（320）顶端用于主电控板（130）的支撑；

所述保护器基板（100）的表面设有第一接出电极（102）和第二接出电极（103），所述第一接出电极（102）和第二接出电极（103）位于同一竖直方向上，且关于主电控板（130）的表面对称布置；

所述加热管（220）和回温座（230）的内侧加注有工作介质，所述工作介质为相变液体，所述传导管（250）的内侧设有位于毛细管（260）之间的回流隙（251），所述毛细管（260）的截面和表面设有若干密集分布的毛细孔。

2.根据权利要求1所述的一种密封式热保护器，其特征在于，所述导热板（210）固定安装于热缸座（310）的底面，所述受热座（330）的底面与导热板（210）顶面之间设有导热脂层。

3.根据权利要求1所述的一种密封式热保护器，其特征在于，所述加热管（220）、回温座（230）、回流管（240）和传导管（250）的数量为两组且对称布置于导热板（210）的两侧，所述导热板（210）和受热座（330）为金属材质构件。

4.根据权利要求1所述的一种密封式热保护器，其特征在于，所述传导管（250）呈斜向布置且两端分别连通加热管（220）和回温座（230），所述回流管（240）呈之字形结构。

5.根据权利要求1所述的一种密封式热保护器，其特征在于，所述热缸座（310）表面的电热线圈呈螺旋绕接布置，所述受热座（330）的顶面设有位于热缸座（310）内侧的若干翅杆。

6.根据权利要求1所述的一种密封式热保护器，其特征在于，所述活塞顶销（320）的底端设有与热缸座（310）内径相适配的活塞。