專利名稱：開關裝置的散熱板及其開關裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種散熱板，尤其涉及一種用于開關裝置的散熱板，本發明還涉及使用該散熱板的開關裝置。
背景技術：
開關裝置通常包括一個斷路器，斷路器的外殼上設有固定的電觸片，電觸片上則設有支撐件，兩個支撐件之間可設有一個熔斷器。在使用的過程中，當開關裝置處于開通狀態時，電流從一個電觸片經過支撐件和熔斷器，流向另一個電觸片，由于通過一定的額定電流，使得開關裝置的保險支架、保險封蓋、保險封裝盒及電路接頭處產生一定的熱量，尤其對于通過大額定電流的開關裝置來說(例如800AU250A等)，這些熱量嚴重影響到開關裝置的可靠性。現有產品通過增大開關裝置的體積，以及增加電路接頭橫截面積和保險支架的橫截面積來降低開關裝置內產生的熱量并加快開關裝置的散熱能力，但由此增加了開關裝置的體積，不符合開關裝置小型化的趨勢。當開關裝置關斷的瞬間，由于高溫使得固定電觸片和活動電觸片都激發出導電粒子，在固定電觸片與活動電觸片之間產生電弧，使得開關裝置通過的電流增加到額定電流的十倍以上，如果不能立刻散熱降溫并熄滅電弧，電流產生的巨大熱量會嚴重地損毀開關裝置內部的整個電路。
發明內容
本發明的目的是提供一種開關裝置的散熱板，在開關裝置接通時為電觸片和熔斷器支撐件提供良好的散熱，本發明的又一個目的是提供一種開關裝置的散熱板，提供散熱的同時在開關裝置切斷瞬間為電觸片和熔斷器支撐件提供散熱和幫助開關裝置熄滅電弧。本發明的另一個目的是提供一種開關裝置，在開關裝置接通時為電觸片和熔斷器支撐件提供良好的散熱，同時在開關裝置切斷瞬間為電觸片和熔斷器支撐件提供散熱和幫助開關裝置熄滅電弧。本發明提供了一種開關裝置的散熱板，包括一個本體和一個散熱部。本體可安裝在開關裝置的殼體上，本體上設有可與殼體上的散熱口相對應的導熱口。本體上還設有散熱部，其為復數個翼片，且翼片沿可使殼體內溫度降低的散熱方向延伸。在開關裝置的散熱板的再一種示意性的實施方式中，翼片在散熱方向上具有不同的長度。在開關裝置的散熱板的另一種示意性的實施方式中，沿通風方向，導熱口的周緣上設有導流翼。在開關裝置的散熱板的又一種示意性的實施方式中，本體由可吸附導電粒子的材料制備而成，例如鋼、鋁或銅。在開關裝置的散熱板的又一種示意性的實施方式中，散熱板由可吸附導電粒子的材料制備而成，例如鋼、鋁或銅。在開關裝置的散熱板的又一種示意性的實施方式中，散熱板的表面被黑化絕緣處理，以提高散熱板的散熱能力，同時在散熱板表面形成絕緣層以保證散熱板的使用安全。本發明還提供了使用上述散熱板的開關裝置，包括一個外殼、兩個電觸片、兩個支撐件和上述的散熱板。其中，外殼上開有至少一個散熱口，電觸片固定在外殼上，支撐件分別固定在電觸片，散熱板可固設在外殼上，且本體的導熱口與外殼的散熱口相對應，電觸片和支撐件可依次固定在散熱板的本體上。在開關裝置的再一種示意性的實施方式中，本體上設有安裝孔，散熱板通過穿射于安裝孔中的螺栓與電觸片和支撐件固定連接。在開關裝置的又一種示意性的實施方式中，螺栓與支撐件之間包括一個彈簧墊 圈。使用開關裝置的散熱板及其開關裝置，通過設置于散熱板本體相連的翼片，提高了開關裝置的散熱能力。使用開關裝置的散熱板及其開關裝置，通過設置于散熱板本體上的導熱口，可以幫助熄滅外殼內產生的電弧。使用開關裝置的散熱板及其開關裝置，通過設置沿散熱方向翼片具有不同長度，提高了散熱板的散熱能力。使用開關裝置的散熱板及其開關裝置，通過設置導流翼，加快了外殼內電弧的熄滅速度。下文將以明確易懂的方式，結合附圖通過對優選實施例的說明，對本發明上述特性、技術特征、優點及其實現方式予以進一步說明。
以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。圖I是裝有散熱板的開關裝置的示意性實施方式的立體結構分解示意圖。圖2是散熱板的另一種示意性實施方式的示意圖。圖3是開關裝置的一種示意性實施方式的示意圖。標號說明10散熱板12 本體14 導熱口142導流翼15安裝孔16散熱部20電觸片30支撐件40 外殼42 散熱口50 螺栓
52 墊圈
具體實施例方式為了對發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
，在各圖中相同的標號表不相同的部分。在表不各實施例的附圖中，相同的數字表示結構相同或結構相似但功能相同的部件。為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發明相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。
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圖I是裝有散熱板的開關裝置的一種示意性實施方式的立體結構分解示意圖，為圖面簡潔，圖中只示意性地繪出開關裝置的一個外殼40、一個散熱板10、一個電觸片20和一個支撐件30，但在實際使用中，通常在外殼40上設置兩個散熱板10、兩個電觸片20和兩個支撐件30。參見圖I，電觸片20可固定連接在外殼40上(參見圖3)，支撐件30與電觸片20固定連接，且熔斷器(圖中未示)架設在兩個支撐件30之間。在圖I所示的示意性實施方式中，電觸片20為固定電觸片，且開關裝置設有兩個活動電觸片(圖中未顯示)以實現開關裝置的切換。當開關裝置處于開通狀態時，電流從一個電觸片20，經過支撐件30和熔斷器，流向另一個電觸片20 ;當開關裝置關斷的瞬間，由于高溫使得固定電觸片和活動電觸片都激發出導電粒子，在固定電觸片與活動電觸片之間產生電弧。如圖I所示，開關裝置的散熱板10包括一個本體12和一個散熱部16。其中，散熱板10通過本體12與電觸片20和支撐件30固定連接，且本體12設有導熱口 14，雖然圖I中示意為三個導熱口 14，但其實際數量可以根據不同的需要設計為一個、兩個或多于三個。導熱口 14與外殼40的散熱口 42沿圖示的通風方向相對應，其中“通風方向”為外殼40內部空氣受熱膨脹后，空氣從散熱口 42的流出方向。本體12上還設置有散熱部16，散熱部16包括三個散熱翼片，這些翼片沿散熱方向延伸，其中“散熱方向”為以本體12為起點的溫度降低的梯度方向。在圖I所示的實施方式中，散熱方向與通風方向相同。如圖I所示，翼片16圖示的散熱方向具有不同的長度。各個翼片16自由端部離本體的距離不同，導致翼片自由端部的溫度不同，這樣不僅翼片自由端與本體之間存在溫度梯度，而且各翼片自由端之間也存在溫度梯度，依據煙囪效應(chimney effect),這些翼片自由端之間也會產生空氣流動，從而增加了散熱板的散熱能力。由于支撐件30、電觸片20和散熱板10固定連接在一起，使得支撐件30和電觸片20上產生的熱量可以傳遞給散熱板10，由于散熱板10設有多個翼片16，增大了散熱板10的散熱面積，有利于散熱板10與空氣之間的熱量交換。另外，可以通過增加翼片的數量以及在翼片上打孔的方式，進一步增加散熱板10的散熱面積，從而增強散熱板10的散熱能力。當開關裝置斷開時，夕卜殼40內產生電弧和大量導電粒子，使得外殼40內部空氣被加熱而體積膨脹，帶有大量導電粒子的空氣從外殼40的散熱口 42和本體的導熱口 14中噴出，并與散熱板10接觸，外殼40內部的空氣流動以及高溫空氣與散熱板10之間熱交換，可以降低外殼40內部空氣的溫度。
在開關裝置的散熱板10 —種示意性實施方式中，本體12可由可以鋼、鋁或銅等可導熱且可吸附導電粒子的材料制備而成，這些材料一方面具有良好的熱傳導能力，另一方面可以吸收導電粒子。這樣大量的導電粒子與散熱板10的本體接觸而被散熱本體12吸附，減少了空氣中導電粒子的數量，從而提高了外殼40內部空氣的絕緣能力，加快了電弧的熄滅速度。或者也可以散熱板10的本體和翼片均由由鋼、鋁或銅等可導熱且可吸附導電粒子的材料制備而成，便于散熱板10的制造。同時散熱板10的表面經過黑化絕緣處理，使散熱板10表面形成一層黑色的絕緣層，通過此黑色的絕緣層可以增加散熱板的散熱能力，同時保證散熱板10的使用安全，防止觸電。如圖I所示，散熱本體12上還可以設有安裝孔15，安裝散熱板10時，首先將電觸片20扣壓在散熱板10的本體12上，而后將支撐件30扣壓在電觸片20背離散熱板10的端面上，且電觸片20和支撐件30上設有與安裝孔15相對應的通孔，使得散熱板10通過穿射于安裝孔15中的螺栓50與電觸片20和支撐件30連接，并固定安裝在外殼40上。通過螺栓50，可以將散熱板10與電觸片20和熔斷器支撐件30牢固地連接在一起，減小了它們之間的接觸電阻。當然，散熱板10、電觸片20和支撐件30之間也可以采用如卡扣、焊接、粘 接等其他固定連接方式。使用螺栓50連接散熱板10、電觸片20和支撐件30時，為了防止使用過程中螺栓50松動，在螺栓50的無螺紋端和支撐件30之間還設有彈簧墊圈52。圖2是開關裝置的散熱板另一種示意性實施方式的示意圖，其中與圖I中結構相同的部分在此不再贅述。參見圖I和圖2，沿通風方向上，本體12的導熱口 14周緣上設有導流翼142。當開關裝置切斷時，外殼40內產的電弧加熱空氣，使得空氣膨脹，高溫空氣攜帶大量導電粒子從外殼40的散熱口 42和散熱板10的導熱口 14中噴出，當高溫空氣從導熱口 14中噴出時，由于導熱口 14周緣上設有導流翼142，使得高溫空氣會沿導流翼142流動，一方面增加了高溫空氣與散熱板的接觸時間，加快了高溫空氣的散熱速度；另一方面，由于高溫空氣從導熱口 14噴出后還會繼續與導流翼142接觸，增加了散熱板吸收的導熱粒子數量，從而提高了外殼內部空氣的絕緣能力。圖3是圖2所示的散熱板安裝在開關裝置后的示意圖。兩個散熱板10扣合在外殼40設有散熱口的端面上，兩個電觸片20和兩個支撐件30依次扣合在各散熱板10的本體12上。本體12的導熱口 14與散熱口 42相通，使得外殼40中的空氣可無阻礙的從散熱口 42和導熱口 14中流出。在圖3所示的實施方式中，對應每一個電觸片20，分別設置有一個散熱板10，但也可以根據需要，只在一個電觸片20上安裝散熱板10，或者還可以將兩個散熱板10連接為一個。在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優選的或更具優點的技術方案。在本文中，“相通”、“相適應”等并非嚴格的數學和/或幾何學意義上的限制，它也可以包含本領域技術人員可以理解的且制造或使用該產品時允許的誤差。應當理解，雖然本說明書是按照實施方式描述的，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變 更均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.開關裝置的散熱板(10)，包括 一個可安裝在所述開關裝置的殼體(40)上的本體(12)，且所述本體(12)上設有可與所述殼體(40)上的散熱口(42)沿通風方向相對應的導熱口(14);和 一個設置在所述本體(12)上的散熱部(16)，其為復數個翼片，且所述翼片沿可使所述殼體內溫度降低的散熱方向延伸。
2.如權利要求I所述的散熱板(10)，其中所述翼片在所述散熱方向上具有不同的長度。
3.如權利要求I所述的散熱板(10)，其中沿所述通風方向，所述導熱口(14)的周緣上設有導流翼(142)。
4.如權利要求I所述的散熱板(10)，其中所述本體(12)和/或所述散熱板(10)由可吸附導電粒子的材料制備而成。
5.如權利要求4所述的散熱板(10)，其中所述材料為鋼、鋁或銅。
6.如權利要求5所述的散熱板(10)，其中所述散熱板(10)的表面被黑化絕緣處理。
7.開關裝置，包括 一個外殼(40),所述外殼(40)上開有至少一個散熱口(42)； 兩個可固定在所述外殼(40)上的電觸片(20)； 兩個可分別固定在所述電觸片(20)上的支撐件(30);和 一個如權利要求I至6之一所述散熱板(10),所述散熱板(10)可固設在所述外殼(40)上，且所述本體(12)的所述導熱口(14)與所述外殼(40)的所述散熱口(42)相對應，所述電觸片(20)和所述支撐件(30)可依次固定在所述散熱板(10)的所述本體(12)上。
8.如權利要求7所述的開關裝置，其中所述本體(12)上設有安裝孔(15)，所述散熱板(10)通過穿射于所述安裝孔(15)中的螺栓(50)與所述電觸片(20)和所述支撐件(30)固定連接。
9.如權利要求8所述的散熱板，其中所述螺栓(50)與所述支撐件(30)之間包括一個彈簧墊圈(52)。
全文摘要
本發明提供了一種開關裝置的散熱板(10)，包括一個本體(12)和一個散熱部(16)。本體可安裝在開關裝置的殼體(40)上，本體上設有可與殼體上的散熱口(42)相對應的導熱口(14)。本體上還設有散熱部(16)，其為復數個翼片，且翼片沿可使殼體內溫度降低的散熱方向延伸。本發明還提供了使用該散熱板的開關裝置。使用開關裝置的散熱板及其開關裝置，提高了開關裝置的散熱能力，且可以幫助熄滅外殼內產生的電弧。
文檔編號H01H9/52GK102768913SQ20111011426
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者劉云, 呂遠, 姜曉軍, 宋健康, 方曉蘭, 李翔, 段新高, 王研波, 黃靜 申請人:西門子公司