热敏开关的制作方法
【专利摘要】一种热敏开关，包含由具有开口端的金属制容器和通过气密封焊在开口端的盖板所构成的密闭容器，盖板具有两个穿通的贯通孔，其中分别插通着两个导电端子销；两个导电端子销分别被绝缘填料气密且电绝缘地固定在两个贯通孔中；导电端子销以铜作为芯材；密闭容器内设有热敏板，所述热敏板被冲压成型为碟状，在设定温度下会反转其弯曲方向；盖板外部具有突出的筒状部以形成所述贯通孔；筒状部的板厚小于盖板的板厚；盖板外部具有绝缘层，覆盖筒状部、绝缘填料及导电端子销的一部分。本实用新型的热敏开关中，筒状部的厚度比盖板厚度小，导电端子销的发热可更加有效地传递到筒状部表面，因此热传导性比现有热敏开关有很大提高。
【专利说明】热敏开关
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种密闭型电动压缩机内部的保护装置一热敏开关。
【背景技术】
[0002]用作密闭型电动压缩机内部的保护装置的热敏开关由金属制外壳和盖板构成密闭容器，该密闭容器内部设有在所定的温度下能向弯曲方向急跳反转的热敏板。在盖板上插通有导电端子销，该导电端子销被玻璃等电绝缘性填充材料气密的固定在盖板上。该导电端子销的位于密闭容器内部的顶端上，直接或通过支持体间接的固定着静接点。热敏板的一端通过支持体等连接固定在密闭容器内侧。热敏板的另一端上固定着动接点。该动接点和静接点构成一对开关接点。
[0003]该热敏开关被安装在密闭型电动压缩机的密闭容器内，作为压缩机用电动机的保护装置，即，作为热保护器被使用。热敏开关的周边发生异常高温时，或是电动机内流入异常电流热敏开关的内部出现异常高温时，热敏板会进行急跳反转从而使接点分离，以此来使压缩机进入非通电状态。并且，当温度下降到规定温度以下时，热敏板会急跳反转回原始状态，从而使动接点和静接点闭合，以此来使压缩机进入通电状态。
[0004]做为热敏开关，最为理想的是，通过使热敏开关外部的温度迅速的传达到内部，或是，将内部的温度迅速的发散到外部，从而使热敏开关在适当的温度下动作。但是，如图9和图10所示，现有的热敏开关100中，构成密闭容器102的盖板104外侧的大部分的面都被作为覆盖材料的电绝缘性树脂121所覆盖，该树脂121大大的阻碍了密闭容器102的热传导性。因此，如何改善构成热敏开关本体部的密闭容器的热传导性，成为了本领域技术研发的课题。另一方面，此类电绝缘性树脂是为了确保盖板和导电端子销之间的绝缘距离，才设置覆盖于盖板和导电端子销上的。本实用新型所涉及的【技术领域】，即内置式保护器，要求至少要确保2mm的绝缘(爬电)距离。但是，单单只靠固定导电端子销的填充材料，很难确保2mm的绝缘距离。因此，通过使用此类电绝缘性树脂来确保必要的绝缘距离。
实用新型内容
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种热敏开关，在设置电绝缘性树脂确保绝缘距离的同时，又能提高密闭容器的热传导性。本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006]一种热敏开关，包含由具有开口端的金属制容器和通过气密封焊在开口端的盖板所构成的密闭容器，
[0007]所述盖板具有两个穿通的贯通孔，其中分别插通着两个导电端子销；两个导电端子销分别被绝缘填料气密且电绝缘地固定在两个贯通孔中；所述导电端子销是以铜作为芯材；其中一个导电端子销位于所述密闭容器内的一端固定着固定接点，另一个导电端子销位于所述密闭容器内的一端固定着加热器的一端；
[0008]所述加热器的另一端导电地固定连接在所述盖板上；
[0009]所述密闭容器内设有热敏板，所述热敏板被冲压成型为碟状，在设定温度下会反转其弯曲方向；所述热敏板一端导电地固定在所述密闭容器的内部；所述热敏板的另一端固定着可动接点，所述可动接点与所述固定接点构成一对相应的开闭接点；
[0010]所述开闭接点熔接时，所述加热器熔断，从而切断电路；
[0011]所述盖板向外部呈圆筒形并形成按一定的高度突出的筒状部，所述筒状部贯通盖板形成所述贯通孔，该筒状部的板厚小于盖板的板厚；
[0012]所述盖板外部具有绝缘层，所述绝缘层覆盖所述筒状部、所述绝缘填料及所述导电端子销的一部分；
[0013]所述绝缘层为电绝缘性材料的热固性树脂。
[0014]进一步地，在上述热敏开关中，所述热固性树脂是通过把加工成型为圆环状的热固性树脂材料熔化固化后，使其覆盖在所述筒状部、所述绝缘填料及所述导电端子销的一部分上。
[0015]进一步地，在上述热敏开关中，在固定导电端子销的绝缘填料上，无间隙地气密固定着由耐热性无机绝缘材料，所述耐热性无机绝缘材料具有充分的绝缘强度，并被设定为不会使导电端子销和盖板之间发生沿面放电的形状。
[0016]优选地，在上述热敏开关中，所述耐热性无机绝缘材料由陶瓷构成。
[0017]优选地，在上述热敏开关中，所述热敏板为双金属片式。
[0018]优选地，在上述热敏开关中，所述热敏板为三金属片式。
[0019]优选地，在上述热敏开关中，所述热固性树脂的主要成分为环氧树脂。
[0020]优选地，在上述热敏开关中，所述筒状部的板厚小于60%的盖板板厚。
[0021]本实用新型的热敏开关最主要的技术特征是，固定导电端子销的贯通孔是由从盖板向外部突出的筒状部构成的，电绝缘性树脂覆盖于筒状部，填充材料以及导电端子销上，筒状部的板厚加工成形为比盖板的板厚薄。
[0022]如此一来，构成密闭容器的盖板的外侧的大部分面不会都被树脂所覆盖，而只是包括筒状部的端部在内的极少一部分被树脂所覆盖。因此，与盖板外侧的大部分面都被树脂所覆盖的现有技术相比，构成热敏开关本体部的密闭容器的热传导性得到了大大的提高。另外，因为贯通孔是由从盖板向外部突出的筒状部构成，所以可以维持填充材料(玻璃)的原有厚度。如此，既可维持设置导电端子销的部位的原有强度，又可以减小盖板的大部分的厚度，因此，密闭容器的热传导性得到大大的提高。另外，从盖板向外部突出的筒状部的突出的部分，增大了盖板整体的表面积，即增大了传热面积，借此也可以使密闭容器的热传导性得到提高。
[0023]进一步的，通过将筒状部的板厚度加工成型为比盖板的厚度小，可以提高密闭容器的热传导性。
[0024]进一步的，通过将筒状部的板厚度加工成比盖板厚度的60%小，可以使因压缩机的工作电流流过而产生的导电端子销的发热，通过电气绝缘性充填材料，更加有效地传递到筒状部的表面，再从筒状部的表面散发到压缩机内部的冷媒气体内，从而可以抑制热敏开关因电动机的正常工作电流产生的发热而错误动作。
[0025]在本实用新型的热敏开关中，电绝缘性树脂为热固性树脂。构成树脂的树脂材料熔化前的形状，最好是内径比导电端子销的外径大，外径比筒状部的外径加上2mm后的尺寸小。这样的话，熔化后的树脂材料由于表面张力停留在筒状部的端部，不会进一步的扩散。因此，可以确保包括筒状部的端部在内的导电端子销的部分被树脂覆盖，还能使密闭容器的热传导性得到着实的提高。进一步地，熔化前的树脂材料的外径可以是比筒状部的外径加上2mm后的尺寸小的尺寸，更加理想的尺寸是，比筒状部的外径加上Imm后的尺寸小的尺寸。另外，熔化前的树脂材料的外径最好是比筒状部的外径减去2_后的尺寸大。
[0026]本实用新型的热敏开关的导电端子销的芯材由铜构成，该构造的热传导性能良好，通过该导电端子销也可以进行热传导，从而使热传导性得到更大的提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是【具体实施方式】中涉及的热敏开关的纵剖面图；
[0028]图2是沿图1中所标示的I1-1I线的热敏开关横剖面图；
[0029]图3是热敏开关的侧视图；
[0030]图4是热敏开关的俯视图；
[0031]图5是树脂材料熔化前状态的主要部分放大示意图；
[0032]图6是保护装置的外观图；
[0033]图7是热敏开关以及保护装置的安装例示意图一；
[0034]图8是热敏开关以及保护装置的安装例示意图二 ；
[0035]图9是现有热敏开关的纵剖面图；
[0036]图10是现有热敏开关的侧视图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图来说明本实用新型电动压缩机热保护器(保护装置)所使用的热敏开关的一种实施方式。
[0038]如图1到图4所示，构成热敏开关I的本体部的耐压性密闭容器2，是由金属制容器3和盖板4构成。金属制容器3是将铁板等材料冲压制成的，其长度方向的两端基本呈球面状，连接上述两端的中央部的横截面为半圆形，金属制容器3整体呈长圆顶形状。盖板4由铁板加工而成，呈长圆形，通过环形凸焊等气密的焊接在金属制容器3的开口端上。
[0039]通过支持体5将热敏板6的一端连接固定在密闭容器2的内部，该支持体5是由金属板制作而成。该热敏板6是由双金属片或三金属片等遇热可变形的材料加工成型为浅碟状，所以，在达到规定温度时，其弯曲方向会进行急跳反转。热敏板6的另一端固定着动接点7。通过从外侧按压密闭容器2上固定支持体5的部分并使其变形，来调整动接点7和静接点8(后述)之间的接触压力，从而将热敏板6的反转动作温度校正为规定值。
[0040]盖板4上设有贯通孔4A，4B。在上述的贯通孔4A，4B内，将玻璃(考虑过热膨胀系数的玻璃)等电绝缘性填充材料9通过传统的压力封接式气密封接，分别气密绝缘的固定着导电端子销10A，1B0上述导电端子销10A，1B是由以铜作为芯材的复合金属材料构成的。在导电端子销1A的位于密闭容器2内侧的顶端部附近固定有接点支持片11，在该接点支持片11的与动接点7的相对应的位置上固定着静接点8。
[0041]在导电端子销1B的位于密闭容器2内侧的顶端部附近固定有作为发热体的加热器12的一端。加热器12的另一端固定在盖板4 (内侧一面)上。该加热器12围绕着导电端子销1B周围设置，而且与热敏板6基本平行，加热器12的发热可以有效地传递给热敏板6。
[0042]参照图2，加热器12上设置有横截面积比其他部分小的熔断部12A。作为保护对象的压缩机在正常运转时，电动机204(详细后述，参照图8)的工作电流不会将熔断部12A熔断。另外，电动机204进入堵转状态时，热敏板6会在短时间内急跳反转，从而使接点7，8分离，因此，此时熔断部12A也不会熔断。热敏开关I长期重复开闭动作，最终超过保证的动作次数时，动接点和静接点熔接，无法分离。此时如果电动机204的转子发生堵转，则过大的电流会使熔断部12A的温度上升，最终将其熔断，从而可以确保切断对电动机204的通电。
[0043]在固定导电端子销10A，1B的填充材料9上，无间隙地气密固定着由陶瓷，比如氧化锆(二氧化锆)等构成的耐热性无机绝缘材料13。上述耐热性无机绝缘材料13具有充分的绝缘强度，并将其设定为不会使导电端子销和盖板之间发生沿面放电的形状。因此，即使加热器12熔断时发生的飞散金属物附着在耐热性无机绝缘材料13的表面上，也可以保持充分的绝缘性，并可以防止熔断部之间产生的电弧转移到导电端子销1B和盖板4之间，或是导电端子销10A，1B之间。
[0044]向电动机204流入通常的工作电流(包括短时间启动电流)时，热敏开关I的接点7，8是处于合闭状态的，由此，由导电端子销1A—静接点支持片11 一静接点8 —动接点7 —热敏板6 —热敏板支持体5—容器3—盖板4一加热器12—导电端子销1B构成的电路得以维持，因此向电动机204的通电持续进行。另一方面，当电动机204的负荷增大从而导致比通常情况大的电流持续流过，或者电动机204出现堵转，极大的堵转电流持续流过数秒以上，或者电动压缩机201 (详细后述)的耐压气密容器202 (密闭型机壳)内的冷媒出现异常高温等情况下，热敏板6的弯曲方向会急跳反转使接点7，8分离，切断上述电路，从而切断向电动机204的通电。之后，热敏开关I内部的温度下降至规定温度时，热敏板6的弯曲方向会再次反转使接点7，8闭合,开始向电动机204通电。
[0045]热敏开关I的盖板4的一部分向外部呈筒状(在本实施例中为圆筒状)并形成按一定的高度突出的筒状部4Aa，4Bb，筒状部4Aa，4Bb贯通盖板形成贯通孔4Aa，4Bb该筒状部的板厚小于60%的盖板厚度，并且，上述筒状部4Aa, 4Bb的顶部(顶端部)和填充材料9和导电端子销10A，1B的一部分(填充材料9附近的部分)被作为覆盖物的电绝缘性树脂21所覆盖。该树脂21，比如可以使用具有热敏开关的使用温度范围内的耐热性的环氧树脂等的热固性树脂。并且，上述树脂21至少必须将填充材料9的表面全部覆盖，因此，树脂21的形状为直径至少3.6mm以上的球面为好。由此可以确保盖板4和导电端子销10A，1B之间有充分的绝缘距离(至少2mm以上的绝缘距离)。另外，筒状部4Aa，4Bb的突出量和直径的尺寸等，可以根据情况适当地变更设定。
[0046]接下来，对上述树脂21只覆盖在筒状部4Aa，4Bb的顶部和填充材料9和导电端子销10A，1B的一部分的热敏开关I的制造方法进行说明。如图5所示，在由盖板4向外部呈筒状突出的筒状部4Aa，4Bb和贯通盖板4的孔所形成的贯通孔4A，4B内，插入导电端子销10A，1B0之后，用填充材料9将上述导电端子销10A，1B绝缘固定在所述贯通孔4A，4B内。在该状态下的筒状部4Aa，4Bb的顶部安置作为树脂材料的一种的圆环状的树脂圈21A，然后,通过将该树脂圈21A溶解再固化，使其覆盖于筒状部4Aa，4Bb的顶部和填充材料9和导电端子销10A, 1B的一部分上。
[0047]如图5所示，上述树脂圈21A为有一定厚度(比如Imm)的圆环状。并且，该树脂圈21A的内径Dl至少比导电端子销10A，1B的外径D2大。在本实施例中，树脂圈21A的内径Dl为1.8mm。
[0048]此外，上述树脂圈21A的外径D3最好是比筒状部4Aa，4Bb的外径D4加上2mm以后的尺寸D5小。更为理想的是，比筒状部4Aa，4Bb的外径D4加上Imm以后的尺寸D6小。在本实施例中，筒状部4Aa，4Bb的外径为大约5mm。树脂圈21A的外径为5.5mm,比筒状部4Aa, 4Bb的外径(5mm)加上2mm以后的尺寸D5 (7mm)小，也比筒状部4Aa,4Bb的外径(5mm)加上Imm以后的尺寸D6(6mm)小。
[0049]此外，树脂圈21A的外径D3的尺寸最好是比筒状部4Aa，4Bb的外径减去2mm以后的尺寸大，更为理想的是，比筒状部4Aa，4Bb的外径(筒状部4Aa，4Bb的外径减去Omm后的尺寸)大的尺寸。在本实施例中，树脂圈21A的外径为5.5mm,比筒状部4Aa，4Bb的外径(5mm)减去2mm以后的尺寸(3mm)大,也比筒状部4Aa,4Bb的外径(5mm)大。
[0050]也就是说，树脂圈21A的外径D3的最大容许尺寸是，筒状部4Aa，4Bb的外径加上2mm以后的尺寸，更理想的是，筒状部4Aa，4Bb的外径加上Imm以后的尺寸。树脂圈21A的外径的最小容许尺寸是，筒状部4Aa，4Bb的外径减去2mm以后的尺寸，更为理想的是，和筒状部4Aa，4Bb的外径一致的尺寸。本实施例中的树脂圈21A的外径尺寸设定为包含在更理想范围中(比筒状部4Aa，4Bb的外径大，且比筒状部4Aa，4Bb的外径加上Imm以后小的范围)的5.5_。
[0051]另外，设计树脂21的总量(一处的总量)，换言之，树脂圈21A的总量(一个树脂圈所需要的树脂总量)时，需要考虑到贯通孔4A，4B的开口径，筒状部4Aa，4Bb的直径尺寸，导电端子销10A，1B的直径尺寸，树脂材料的性质(例如，树脂材料的粘性，是否容易流动，是否容易溶解)等要素。此外，树脂21最好不会在筒状部4Aa，4Bb的顶部发生气泡等，且能将填充材料9全部覆盖。因此，树脂21的总量(树脂圈21A的树脂总量)必须是可以实现上述状态的充分的量。另外，为使树脂不会附着在导电端子销10A，1B的不必要的部分，需要控制树脂圈21A的总量，防止溶解时树脂沿着导电端子销10A，1B蔓延至不必要的部分。
[0052]下面结合图6至图8对通过上述制造方法制造而成的热敏开关I安装在密闭型电动压缩机内时的安装例进行说明。
[0053]如图6所示，热敏开关I为上述构造，并由电绝缘性合成树脂等形成的底座32保持固定，形成保护装置31。该底座32中通过夹物模压固定着一个连接用端子部件33。该连接用端子部件33位于底座32内侧的端部33A上固定有构成热敏开关I的导电端子销10A，位于底座32外侧的端部则作为接片端子33B。
[0054]此外，安装在底座32上的另一个连接用端子部件34，通过弹性夹贴扣合固定在底座32的规定位置。连接用端子部件34的位于底座32内侧的端部34A上，焊接固定有构成热敏开关I的导电端子销10B。连接用端子部件34的另一端则作为与后述气密端子销相连接的插套端子34B。热敏开关I的容器3的一部分侧面被保护壁32A所包裹。但是，保护壁32A和容器3之间不是相互贴合的，而是设有间隙。因此冷媒可以流入该间隙中，与容器3之间进行热交换。
[0055]如图7以及图8所示，该保护装置31是安装在密闭型电动压缩机201的耐压气密容器202内部的。电动压缩机201的耐压气密容器202上设有气密端子203。保护装置31的插套端子34B与拥有多个端子销的气密端子203的其中一个端子销连接固定。在该端子销203A上焊接固定有接片端子。通过接片端子和插套端子34B的相互结合，从而防止保护装置31在端子销203A上发生转动。保护装置31的连接用端子部件33和电动机204的主线圈204A(参照图8)连接。即，保护装置31串联设置在电源和电动机204之间。如此一来，当电动压缩机201出现异常时，热敏开关I就会动作从而切断向电动机204的供电。
[0056]如上所述，本实用新型的热敏开关I中，固定导电端子销10A，1B的贯通孔4A，4B由盖板4的一部分向外部突出形成的筒状部4Aa，4Bb和贯通盖板4的孔一体构成，电绝缘性树脂21只覆盖于上述筒状部4Aa，4Bb和填充材料9和导电端子销10A，1B的一部分。因此，可以大大提高构成热敏开关I的本体部的密闭容器2的热传导性。
[0057]本实用新型并非只限于上述实施例，只要在不脱离本实用新型的主旨的范围内，可以进行各种变形或扩张。比如，树脂21覆盖于筒状部4Aa，4Bb的顶部以外，也可以覆盖在筒状部4Aa，4Bb的侧面。
【权利要求】
1.一种热敏开关，其特征在于，包含由具有开口端的金属制容器和气密封焊在该开口端的盖板构成的密闭容器， 所述盖板上具有两个穿通的贯通孔，其中分别插通着两个导电端子销；两个导电端子销分别被绝缘填料气密且电绝缘地固定在两个贯通孔中；所述导电端子销以铜作为芯材；其中一个导电端子销位于所述密闭容器内的一端固定着固定接点，另一个导电端子销位于所述密闭容器内的一端固定着加热器的一端； 所述加热器的另一端导电地固定连接在所述盖板上； 所述密闭容器内设有热敏板，所述热敏板被冲压成型为碟状，在设定温度下会反转其弯曲方向；所述热敏板一端导电地固定在所述密闭容器的内部；所述热敏板的另一端固定着可动接点，所述可动接点与所述固定接点构成一对相应的开闭接点； 所述开闭接点熔接时，所述加热器熔断，从而切断电路； 所述盖板向外部呈圆筒形并形成按一定的高度突出的筒状部，所述筒状部贯通盖板形成所述贯通孔，该筒状部的板厚小于盖板的板厚； 所述盖板外部具有绝缘层，所述绝缘层覆盖所述筒状部、所述绝缘填料及所述导电端子销的一部分； 所述绝缘层为电绝缘性材料的热固性树脂。
2.根据权利要求1所述的热敏开关，其特征在于，所述热固性树脂是通过将加工成型为圆环状的热固性树脂材料熔化固化后，使其覆盖在所述筒状部、所述绝缘填料及所述导电端子销的一部分上。
3.根据权利要求1所述的热敏开关，其特征在于，在固定导电端子销的绝缘填料上，无间隙地气密固定着有耐热性无机绝缘材料，所述耐热性无机绝缘材料具有充分的绝缘强度，并被设定为不会使导电端子销和盖板之间发生沿面放电的形状。
4.根据权利要求3所述的热敏开关，其特征在于，所述耐热性无机绝缘材料由陶瓷构成。
5.根据权利要求1所述的热敏开关，其特征在于，所述热敏板为双金属片式。
6.根据权利要求1所述的热敏开关，其特征在于，所述热敏板为三金属片式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的热敏开关，其特征在于，所述热固性树脂的主要成分为环氧树脂。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的热敏开关，其特征在于，所述筒状部的板厚小于60%的盖板板厚。
【文档编号】H01H37/04GK203859064SQ201420270180
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】安宅孝志, 堀友广 申请人:宁波生方美丽华电器有限公司