一种安全型起动器的制作方法

1.本发明涉及一种起动器，具体涉及一种安全型起动器。


背景技术：

2.正温度系数热敏电阻器件(ptc)被广泛地用于电流限制电路中，包括用于制冷设备例如冰箱的压缩机启动控制电路。现有技术的正温度系数热敏电阻器件(ptc)在经历长时间使用后，其物理结构可能会退化，在工作期间可能在器件内部产生异常的热量而产生火花，导致器件中的正温度系数热敏电阻元件(ptc)损坏破裂成碎片。由于破裂的碎片仍然可能与左右端子连接，会导致破裂面之间产生电弧放电、过热、过电流等等一系列问题，从而可能引发火灾等。
3.现有技术的(ptc)起动器，其具有两个弹簧接触部和两个非导电接触部，在电子器件的整个工作期间四个接触部都与热敏电阻(ptc)接触，而且两个弹簧接触部分别焊接到左右端子上其应用场合如图1所示。这样，一方面，与热敏电阻(ptc)密切接触的材料(非导电接触部)需要能够耐受高温，通常采用耐高温塑料材料，因而相对昂贵；另一方面，当热敏电阻(ptc)没有以电流断开的方式破裂时，热敏电阻(ptc)的裂开碎片仍然通过弹簧接触部分与左右端子保持电连接，从而可能导致电弧放电和过热。因此，现有的热敏电阻器件(ptc)在热敏电阻故障尤其是破裂时并不一定能可靠地消除电弧放电，短路和过热等问题


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种安全型起动器，以解决背景技术中所存在的问题。
5.本发明安全型起动器是通过以下技术方案来实现的，包括：
6.起动器总成，起动器总成包括右侧支撑结构、左侧支撑结构以及ptc芯片，右侧支撑结构与ptc芯片为双点接触，左侧支撑结构与ptc芯片的左侧中央为单点接触，当ptc芯片在故障状态下发生破裂，在右侧支撑结构和左侧支撑结构将ptc芯片的碎片从回路中彻底断开，防止出现短路状态；
7.起动器壳体，起动器总成固定于起动器壳体内。
8.作为优选的技术方案，右侧支撑结构包括右不锈钢电极以及压簧，不锈钢电极插入设置于起动器壳体内部右侧的一端，压簧插入设置于起动器壳体内部右侧的另一端；不锈钢电极与ptc芯片的接触面为刚性接触，压簧与ptc芯片的接触面为弹性接触。
9.作为优选的技术方案，左侧支撑结构包括左不锈钢电极以及接触电极，左不锈钢电极插入设置于起动器壳体内部左侧；接触电极为弹性结构，并在压簧的挤压下置于左不锈钢电极与ptc芯片之间。
10.作为优选的技术方案，起动器壳体由底盖和上壳拼接而成，上壳内部右侧的一端设置有右不锈钢电极安装腔，右不锈钢电极固定于右不锈钢电极安装腔内；上壳内部右侧的另一端设置有压簧安装槽，且压簧固定于压簧安装槽内；上壳内部左侧设置有左不锈钢
电极安装腔，且左不锈钢电极固定于左不锈钢电极安装腔内；上壳中央设置有ptc芯片腔，ptc芯片设置于ptc芯片腔内。
11.作为优选的技术方案，右不锈钢电极和压簧穿过ptc芯片腔与ptc芯片相接触，ptc芯片与左不锈钢电极对应处设置有通槽，接触电极设置于通槽处，并分别与ptc芯片和左不锈钢电极相接触。
12.作为优选的技术方案，接触电极两侧均设置有弹性片，弹性片与通槽相接触，进而起到挤压的作用，且弹性片弹性小于压簧的弹性；接触电极中央呈c型结构，c型结构的两端分别与ptc芯片和左不锈钢电极相接触。
13.作为优选的技术方案，外壳采用耐温和阻燃等级更高的酚醛材料制造。
14.本发明的有益效果是：本发明在ptc在故障状态下发生芯片破裂时，因压簧和电极簧片产生一个扭力，将ptc碎片从回路中彻底断开，且电极和左电极脱离，防止出现短路状态，以便于使用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的立体结构示意图；
17.图2为本发明的去下盖结构示意图；
18.图3为实施例1的起动器总成结构示意图；
19.图4为实施例1的起动器总成ptc芯片结构示意图；
20.图5为实施例1的起动器总成ptc芯片断裂结构示意图；
21.图6为实施例1的接触电极结构示意图；
22.图7为实施例2的起动器总成ptc芯片结构示意图；
23.图8为实施例2的起动器总成ptc芯片断裂结构示意图；
24.图9为实施例2的右不锈钢电极结构示意图；
25.图10-图13为本发明的测试结果示意图。
具体实施方式
26.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
27.实施例1
28.如图1—图6所示，本发明的一种安全型起动器，包括：
29.起动器总成，起动器总成包括右侧支撑结构、左侧支撑结构以及ptc芯片3，右侧支撑结构与ptc芯片3为双点接触，左侧支撑结构与ptc芯片3的左侧中央为单点接触，当ptc芯片3在故障状态下发生破裂，在右侧支撑结构和左侧支撑结构将ptc芯片3的碎片从回路中彻底断开，防止出现短路状态；
30.起动器壳体，起动器总成固定于起动器壳体内。
31.其中，外壳采用耐温和阻燃等级更高的酚醛材料制造，确保产品更高的安全性能。
32.本实施例中，右侧支撑结构包括右不锈钢电极41以及压簧51，不锈钢电极41插入设置于起动器壳体内部右侧的一端，压簧51插入设置于起动器壳体内部右侧的另一端；不锈钢电极41与ptc芯片3的接触面为刚性接触，压簧51与ptc芯片3的接触面为弹性接触。
33.本实施例中，右不锈钢电极、接触电极和压簧与ptc接触的面都为耐高温的不锈钢材料。
34.本实施例中，左侧支撑结构包括左不锈钢电极42以及接触电极43，左不锈钢电极42插入设置于起动器壳体内部左侧；接触电极43为弹性结构，并在压簧51的挤压下置于左不锈钢电极42与ptc芯片3之间。
35.此外，起动器壳体由底盖1和上壳2拼接而成，上壳2内部右侧的一端设置有右不锈钢电极安装腔，右不锈钢电极41固定于右不锈钢电极安装腔内；上壳2内部右侧的另一端设置有压簧安装槽，且压簧51固定于压簧安装槽内；上壳2内部左侧设置有左不锈钢电极安装腔，且左不锈钢电极42固定于左不锈钢电极安装腔内；上壳2中央设置有ptc芯片腔，ptc芯片3设置于ptc芯片腔内。
36.此外，右不锈钢电极41和压簧51穿过ptc芯片腔与ptc芯片3相接触，ptc芯片3与左不锈钢电极42对应处设置有通槽，接触电极43设置于通槽处，并分别与ptc芯片3和左不锈钢电极42相接触。
37.其中，接触电极43两侧均设置有弹性片，弹性片与通槽相接触，进而起到挤压的作用，且弹性片弹性小于压簧51的弹性；接触电极43中央呈c型结构，c型结构的两端分别与ptc芯片3和左不锈钢电极42相接触，所述通槽中央设置有限位块，防止ptc芯片断裂时接触电极与左不锈钢电极42相接触。
38.实施例2
39.如图7-图9所示，本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，右不锈钢电极41为分体式结构，且右不锈钢电极结构包括连接引脚61、侧面固定座62以及接触片63；所述连接引脚61与侧面固定座62连接，且接触片63固定于侧面固定座62的一侧，穿过ptc芯片腔与ptc芯片相接触。
40.工作原理如下：
41.右不锈钢电极、接触电极和压簧组成一个ptc芯片3点的夹持面；并保证和ptc接触的面都为耐高温的不锈钢材料。其中右不锈钢电极是刚性接触，接触电极和压簧是弹性接触。其中压簧弹性力远大于电极，才能使ptc分别产生朝向右不锈钢电极和接触电极的作用力，以实现更紧密的接触。接触电极受到压簧的推力和左不锈钢电极紧密接触；使ptc可靠接入并形成工作回路。
42.当ptc在故障状态下发生芯片破裂，因压簧和接触电极簧片产生一个扭力，将ptc碎片从回路中彻底断开，且接触电极和左不锈钢电极在弹性片脱离，防止出现短路状态。
43.测试过程如下：
44.第一阶段测试：
45.第1阶段测试的目的：超过芯片的耐压，破坏芯片的ptc特性。这通常会导致ptcr芯片破裂。如果断块从触点上脱落，破裂的ptcr可能导致开路，或者如果断点被触点固定到位，则可能导致持续加热或电弧。
46.将变压器的输出绕组连接到ptcr：
47.该测试是ptcr的强制失效测试，因此电压应直接施加在ptcr上。如果压缩机电气组件使用其他电气组件(例如三端双向可控硅)，这会阻止电压直接施加到ptcr，请在测试期间绕过这些组件；
48.将压缩机电气连接到空压缩机外壳；
49.在300v下为ptcr通电6分钟。在300vac下6分钟后，每2分钟以50v的增量缓慢提高电压，直到电压达到ptcr耐压的95％(通常在500-600vac之间)；
50.当电压达到ptcr耐压的95％时，开始每20分钟以2v为增量增加电压，直到发生ptcr失控(芯片的ptc特性分解)。失控的信号是电流上升和电压下降。通常，失控条件的值在ptcr上为10至40伏，通过ptcr为0.8至3安培，最大测试电压为800vac。
51.当电流开始快速上升时，在失控条件下继续为ptcr通电90秒。如果火随时点燃粗棉布，则可以停止测试。如果ptcr在90秒结束时仍在主动电弧，但粗棉布尚未点燃，请继续为ptcr通电，直到电弧停止或点燃pctr外壳外部的粗棉布，电弧的存在通常可以通过视觉或听觉观察到，也可以通过不稳定的电流测量来指示。
52.以下是第一阶段测试的潜在结果，以及如何根据结果进行：
53.[0054][0055]
第2阶段测试：
[0056]
第2阶段测试的目的：用于第2阶段测试的样品是在第一阶段进行测试的样品，并且经历了ptcr失控条件(芯片的ptc特性被分解)，如第1阶段结果2和5中所述(见第5.6节)。第2阶段测试可用于评估压缩机电气外壳在ptcr失控条件下的点火安全壳稳健性。
[0057]
注意：第1阶段测试结果1(ptcr断裂，导致开路)是本工程测试程序的预期结果。然而，在评估安装在压缩机上的失控条件下的ptcr时，第2阶段测试有时很有用。
[0058]
将压缩机电气组件连接到压缩机，该压缩机设计用于压缩机电气组件中的olp。如果打算在生产中使用电容器，请包括电容器。如果压缩机电气组件设计为与盖一起使用，则也要将盖子安装到压缩机上。
[0059]
将压缩机电气组件从第1阶段测试设置移动到第2阶段测试设置时，请非常小心地尽量减少移动。压缩机电气装置的剧烈移动或处理会导致ptcr从其自然断裂位置移动，并可能影响第二阶段测试的结果。
[0060]
设置压缩机以根据etp 516c003运行压缩机高压测试；
[0061]
在ptcr外壳上方放置一个热电偶以监测温度，并在测试过程中记录电流；
[0062]
如果压缩机电气组件设计为与盖子一起使用，请将单层粗棉布紧紧包裹在盖子上(粗棉布也应覆盖盖子和压缩机外壳之间的间隙)。否则，将ptcr外壳组件紧紧包裹在一层粗棉布中。粗棉布将用于确定在测试期间是否有任何火灾逃逸组件；
[0063]
以冰箱/冰柜额定电压的1.1倍(即132vac/60hz或253vac/50hz)为压缩机和电气组件供电；
[0064]
根据etp 516c003的压缩机高压测试继续测试8小时。在此测试期间，olp可能会激活；
[0065]
如果开路(无电流)或火焰从压缩机电气外壳中逸出并点燃粗棉布，则提前暂停测试。
[0066]
测试结果如图10-图12所示，图7为ptcr断开且电路断开(无电弧或火灾)，图8中，ptcr断裂但保持原位(外壳外无火灾)，或者如图9所示，ptcr断裂和电弧导致外壳外着火，这些图可能看起来相似，需要检验观测值来区分两个结果；如图10所示，图10中测试结果为ptcr不断裂，阻力发生变化。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：
1.一种安全型起动器，其特征在于，包括起动器壳体以及起动器总成，所述起动器总成固定安装于起动器壳体内；起动器总成包括：右侧支撑结构、左侧支撑结构以及ptc芯片(3)，右侧支撑结构与ptc芯片(3)为双点接触，左侧支撑结构与ptc芯片(3)的左侧中央为单点接触，当ptc芯片(3)在故障状态下发生破裂，在右侧支撑结构和左侧支撑结构将ptc芯片(3)的碎片从回路中彻底断开，防止短路。2.根据权利要求1所述的安全型起动器，其特征在于：所述右侧支撑结构包括右不锈钢电极(41)以及压簧(51)，不锈钢电极(41)插入设置于起动器壳体内部右侧的一端，压簧(51)插入设置于起动器壳体内部右侧的另一端；所述不锈钢电极(41)与ptc芯片(3)的接触面为刚性接触，压簧(51)与ptc芯片(3)的接触面为弹性接触。3.根据权利要求1所述的安全型起动器，其特征在于：所述左侧支撑结构包括左不锈钢电极(42)以及接触电极(43)，左不锈钢电极(42)插入设置于起动器壳体内部左侧；所述接触电极(43)为弹性结构，并在压簧(51)的挤压下置于左不锈钢电极(42)与ptc芯片(3)之间。4.根据权利要求1所述的安全型起动器，其特征在于：所述起动器壳体由底盖(1)和上壳(2)拼接而成，所述上壳(2)内部右侧的一端设置有右不锈钢电极安装腔，右不锈钢电极(41)固定于右不锈钢电极安装腔内；所述上壳(2)内部左侧设置有左不锈钢电极安装腔，且左不锈钢电极(42)固定于左不锈钢电极安装腔内；所述上壳(2)中央设置有ptc芯片腔，ptc芯片(3)设置于ptc芯片腔内。5.根据权利要求2所述的安全型起动器，其特征在于：上壳(2)内部设置有压簧安装槽，且压簧(51)固定于压簧安装槽内。6.根据权利要求4所述的安全型起动器，其特征在于：右不锈钢电极(41)和压簧(51)穿过ptc芯片腔与ptc芯片(3)相接触，ptc芯片(3)与左不锈钢电极(42)对应处设置有通槽，接触电极(43)设置于通槽处，并分别与ptc芯片(3)和左不锈钢电极(42)相接触。7.根据权利要求4所述的安全型起动器，其特征在于：所述接触电极(43)两侧均设置有弹性片，弹性片与通槽相接触，进而起到挤压的作用，且弹性片弹性小于压簧(51)的弹性；所述接触电极(43)中央呈c型结构，c型结构的两端分别与ptc芯片(3)和左不锈钢电极(42)相接触。8.根据权利要求1所述的安全型起动器，其特征在于：所外壳采用耐温和阻燃等级更高的酚醛材料制造。

技术总结
本发明公开了一种安全型起动器，包括起动器总成，所述起动器总成包括右侧支撑结构、左侧支撑结构以及PTC芯片，右侧支撑结构与PTC芯片为双点接触，左侧支撑结构与PTC芯片的左侧中央为单点接触，当PTC芯片在故障状态下发生破裂，在右侧支撑结构和左侧支撑结构将PTC芯片的碎片从回路中彻底断开，防止出现短路状态；起动器壳体，所述起动器总成固定于起动器壳体内；外壳采用耐温和阻燃等级更高的酚醛材料制造，确保产品更高的安全性能。本发明在PTC在故障状态下发生芯片破裂时，因压簧和电极簧片产生一个扭力，将PTC碎片从回路中彻底断开，且电极和左电极脱离，防止出现短路状态，以便于使用。于使用。于使用。


技术研发人员：朱晓音 徐遵宏 朱德宇
受保护的技术使用者：兰溪市越强电器有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/9/6