CN102768913B - 开关装置的散热板及其开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关装置的散热板(10)，包括一个本体(12)和一个散热部(16)。本体可安装在开关装置的壳体(40)上，本体上设有可与壳体上的散热口(42)相对应的导热口(14)。本体上还设有散热部(16)，其为复数个翼片，且翼片沿可使壳体内温度降低的散热方向延伸。本发明还提供了使用该散热板的开关装置。使用开关装置的散热板及其开关装置，提高了开关装置的散热能力，且可以帮助熄灭外壳内产生的电弧。

Description

开关装置的散热板及其开关装置

技术领域

本发明涉及一种散热板，尤其涉及一种用于开关装置的散热板，本发明还涉及使用该散热板的开关装置。

背景技术

开关装置通常包括一个断路器，断路器的外壳上设有固定的电触片，电触片上则设有支撑件，两个支撑件之间可设有一个熔断器。在使用的过程中，当开关装置处于开通状态时，电流从一个电触片经过支撑件和熔断器，流向另一个电触片，由于通过一定的额定电流，使得开关装置的保险支架、保险封盖、保险封装盒及电路接头处产生一定的热量，尤其对于通过大额定电流的开关装置来说(例如800A、1250A等)，这些热量严重影响到开关装置的可靠性。现有产品通过增大开关装置的体积，以及增加电路接头横截面积和保险支架的横截面积来降低开关装置内产生的热量并加快开关装置的散热能力，但由此增加了开关装置的体积，不符合开关装置小型化的趋势。

当开关装置关断的瞬间，由于高温使得固定电触片和活动电触片都激发出导电粒子，在固定电触片与活动电触片之间产生电弧，使得开关装置通过的电流增加到额定电流的十倍以上，如果不能立刻散热降温并熄灭电弧，电流产生的巨大热量会严重地损毁开关装置内部的整个电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关装置的散热板，在开关装置接通时为电触片和熔断器支撑件提供良好的散热，

本发明的又一个目的是提供一种开关装置的散热板，提供散热的同时在开关装置切断瞬间为电触片和熔断器支撑件提供散热和帮助开关装置熄灭电弧。

本发明的另一个目的是提供一种开关装置，在开关装置接通时为电触片和熔断器支撑件提供良好的散热，同时在开关装置切断瞬间为电触片和熔断器支撑件提供散热和帮助开关装置熄灭电弧。

本发明提供了一种开关装置的散热板，包括一个本体和一个散热部。本体可安装在开关装置的壳体上，本体上设有可与壳体上的散热口相对应的导热口。本体上还设有散热部，其为复数个翼片，且翼片沿可使壳体内温度降低的散热方向延伸。

在开关装置的散热板的再一种示意性的实施方式中，翼片在散热方向上具有不同的长度。

在开关装置的散热板的另一种示意性的实施方式中，沿通风方向，导热口的周缘上设有导流翼。

在开关装置的散热板的又一种示意性的实施方式中，本体由可吸附导电粒子的材料制备而成，例如钢、铝或铜。

在开关装置的散热板的又一种示意性的实施方式中，散热板由可吸附导电粒子的材料制备而成，例如钢、铝或铜。

在开关装置的散热板的又一种示意性的实施方式中，散热板的表面被黑化绝缘处理，以提高散热板的散热能力，同时在散热板表面形成绝缘层以保证散热板的使用安全。

本发明还提供了使用上述散热板的开关装置，包括一个外壳、两个电触片、两个支撑件和上述的散热板。其中，外壳上开有至少一个散热口，电触片固定在外壳上，支撑件分别固定在电触片，散热板可固设在外壳上，且本体的导热口与外壳的散热口相对应，电触片和支撑件可依次固定在散热板的本体上。

在开关装置的再一种示意性的实施方式中，本体上设有安装孔，散热板通过穿射于安装孔中的螺栓与电触片和支撑件固定连接。

在开关装置的又一种示意性的实施方式中，螺栓与支撑件之间包括一个弹簧垫圈。

使用开关装置的散热板及其开关装置，通过设置于散热板本体相连的翼片，提高了开关装置的散热能力。

使用开关装置的散热板及其开关装置，通过设置于散热板本体上的导热口，可以帮助熄灭外壳内产生的电弧。

使用开关装置的散热板及其开关装置，通过设置沿散热方向翼片具有不同长度，提高了散热板的散热能力。

使用开关装置的散热板及其开关装置，通过设置导流翼，加快了外壳内电弧的熄灭速度。

下文将以明确易懂的方式，结合附图通过对优选实施例的说明，对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是装有散热板的开关装置的示意性实施方式的立体结构分解示意图。

图2是散热板的另一种示意性实施方式的示意图。

图3是开关装置的一种示意性实施方式的示意图。

标号说明

10散热板

12本体

14导热口

142导流翼

15安装孔

16散热部

20电触片

30支撑件

40外壳

42散热口

50螺栓

52垫圈

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在表示各实施例的附图中，相同的数字表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是装有散热板的开关装置的一种示意性实施方式的立体结构分解示意图，为图面简洁，图中只示意性地绘出开关装置的一个外壳40、一个散热板10、一个电触片20和一个支撑件30，但在实际使用中，通常在外壳40上设置两个散热板10、两个电触片20和两个支撑件30。

参见图1，电触片20可固定连接在外壳40上(参见图3)，支撑件30与电触片20固定连接，且熔断器(图中未示)架设在两个支撑件30之间。在图1所示的示意性实施方式中，电触片20为固定电触片，且开关装置设有两个活动电触片(图中未显示)以实现开关装置的切换。当开关装置处于开通状态时，电流从一个电触片20，经过支撑件30和熔断器，流向另一个电触片20；当开关装置关断的瞬间，由于高温使得固定电触片和活动电触片都激发出导电粒子，在固定电触片与活动电触片之间产生电弧。

如图1所示，开关装置的散热板10包括一个本体12和一个散热部16。其中，散热板10通过本体12与电触片20和支撑件30固定连接，且本体12设有导热口14，虽然图1中示意为三个导热口14，但其实际数量可以根据不同的需要设计为一个、两个或多于三个。导热口14与外壳40的散热口42沿图示的通风方向相对应，其中“通风方向”为外壳40内部空气受热膨胀后，空气从散热口42的流出方向。本体12上还设置有散热部16，散热部16包括三个散热翼片，这些翼片沿散热方向延伸，其中“散热方向”为以本体12为起点的温度降低的梯度方向。在图1所示的实施方式中，散热方向与通风方向相同。

如图1所示，翼片16图示的散热方向具有不同的长度。各个翼片16自由端部离本体的距离不同，导致翼片自由端部的温度不同，这样不仅翼片自由端与本体之间存在温度梯度，而且各翼片自由端之间也存在温度梯度，依据烟囱效应(chimneyeffect)，这些翼片自由端之间也会产生空气流动，从而增加了散热板的散热能力。

由于支撑件30、电触片20和散热板10固定连接在一起，使得支撑件30和电触片20上产生的热量可以传递给散热板10，由于散热板10设有多个翼片16，增大了散热板10的散热面积，有利于散热板10与空气之间的热量交换。另外，可以通过增加翼片的数量以及在翼片上打孔的方式，进一步增加散热板10的散热面积，从而增强散热板10的散热能力。

当开关装置断开时，外壳40内产生电弧和大量导电粒子，使得外壳40内部空气被加热而体积膨胀，带有大量导电粒子的空气从外壳40的散热口42和本体的导热口14中喷出，并与散热板10接触，外壳40内部的空气流动以及高温空气与散热板10之间热交换，可以降低外壳40内部空气的温度。

在开关装置的散热板10一种示意性实施方式中，本体12可由可以钢、铝或铜等可导热且可吸附导电粒子的材料制备而成，这些材料一方面具有良好的热传导能力，另一方面可以吸收导电粒子。这样大量的导电粒子与散热板10的本体接触而被散热本体12吸附，减少了空气中导电粒子的数量，从而提高了外壳40内部空气的绝缘能力，加快了电弧的熄灭速度。或者也可以散热板10的本体和翼片均由由钢、铝或铜等可导热且可吸附导电粒子的材料制备而成，便于散热板10的制造。同时散热板10的表面经过黑化绝缘处理，使散热板10表面形成一层黑色的绝缘层，通过此黑色的绝缘层可以增加散热板的散热能力，同时保证散热板10的使用安全，防止触电。

如图1所示，散热本体12上还可以设有安装孔15，安装散热板10时，首先将电触片20扣压在散热板10的本体12上，而后将支撑件30扣压在电触片20背离散热板10的端面上，且电触片20和支撑件30上设有与安装孔15相对应的通孔，使得散热板10通过穿射于安装孔15中的螺栓50与电触片20和支撑件30连接，并固定安装在外壳40上。通过螺栓50，可以将散热板10与电触片20和熔断器支撑件30牢固地连接在一起，减小了它们之间的接触电阻。当然，散热板10、电触片20和支撑件30之间也可以采用如卡扣、焊接、粘接等其他固定连接方式。

使用螺栓50连接散热板10、电触片20和支撑件30时，为了防止使用过程中螺栓50松动，在螺栓50的无螺纹端和支撑件30之间还设有弹簧垫圈52。

图2是开关装置的散热板另一种示意性实施方式的示意图，其中与图1中结构相同的部分在此不再赘述。参见图1和图2，沿通风方向上，本体12的导热口14周缘上设有导流翼142。当开关装置切断时，外壳40内产的电弧加热空气，使得空气膨胀，高温空气携带大量导电粒子从外壳40的散热口42和散热板10的导热口14中喷出，当高温空气从导热口14中喷出时，由于导热口14周缘上设有导流翼142，使得高温空气会沿导流翼142流动，一方面增加了高温空气与散热板的接触时间，加快了高温空气的散热速度；另一方面，由于高温空气从导热口14喷出后还会继续与导流翼142接触，增加了散热板吸收的导热粒子数量，从而提高了外壳内部空气的绝缘能力。

图3是图2所示的散热板安装在开关装置后的示意图。两个散热板10扣合在外壳40设有散热口的端面上，两个电触片20和两个支撑件30依次扣合在各散热板10的本体12上。本体12的导热口14与散热口42相通，使得外壳40中的空气可无阻碍的从散热口42和导热口14中流出。在图3所示的实施方式中，对应每一个电触片20，分别设置有一个散热板10，但也可以根据需要，只在一个电触片20上安装散热板10，或者还可以将两个散热板10连接为一个。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“相通”、“相适应”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，它也可以包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用该产品时允许的误差。

应当理解，虽然本说明书是按照实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.开关装置的散热板(10)，包括：

一个能够安装在所述开关装置的壳体(40)上的本体(12)，且所述本体(12)上设有能够与所述壳体(40)上的散热口(42)沿通风方向相对应的导热口(14)，所述本体(12)和/或所述散热板(10)由能够吸附导电粒子的材料制备而成；和

一个设置在所述本体(12)上的散热部(16)，其为复数个翼片，且所述翼片沿能够使所述壳体内温度降低的散热方向延伸。

2.如权利要求1所述的散热板(10)，其中所述翼片在所述散热方向上具有不同的长度。

3.如权利要求1所述的散热板(10)，其中沿所述通风方向，所述导热口(14)的周缘上设有导流翼(142)。

4.如权利要求1所述的散热板(10)，其中所述材料为钢、铝或铜。

5.如权利要求4所述的散热板(10)，其中所述散热板(10)的表面被黑化绝缘处理。

6.开关装置，包括：

一个壳体(40)，所述壳体(40)上开有至少一个散热口(42)；

两个能够固定在所述壳体(40)上的电触片(20)；

两个能够分别固定在所述电触片(20)上的支撑件(30)；和

一个如权利要求1至5之一所述散热板(10)，所述散热板(10)能够固设在所述壳体(40)上，且所述本体(12)的所述导热口(14)与所述壳体(40)的所述散热口(42)相对应，所述电触片(20)和所述支撑件(30)能够依次固定在所述散热板(10)的所述本体(12)上。

7.如权利要求6所述的开关装置，其中所述本体(12)上设有安装孔(15)，所述散热板(10)通过穿射于所述安装孔(15)中的螺栓(50)与所述电触片(20)和所述支撑件(30)固定连接。

8.如权利要求7所述的开关装置，其中所述螺栓(50)与所述支撑件(30)之间包括一个弹簧垫圈(52)。