一种ptc起动器
阅读说明：本技术 一种ptc起动器 (PTC starter ) 是由 孙海 徐宇军 孙华民 卢文成 范成钢 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明而提供一种PTC起动器,结构设计合理,安全可靠性更高。第一插脚与热敏电阻器的第一电极电连接；热敏电阻器设置在热敏电阻器安装型腔中；弹性元件安装在弹性元件安装型腔中；弹性元件上设置有连接片,第二插脚通过连接片实现与热敏电阻器的第二电极的电连接和切断；热敏电阻器正常状态下,弹性元件处于弹性变形状态,弹性元件接触部一与热敏电阻器的第二电极电接触,弹性元件接触部二与第二插脚电接触；当热敏电阻器发生破裂后,弹性元件复位,连接片在复位作用下产生移动,使弹性元件接触部二脱离第二插脚；在热敏电阻器安装型腔和弹性元件安装型腔之间设置有隔离结构。(The PTC starter provided by the invention has the advantages of reasonable structural design and higher safety and reliability. The first pin is electrically connected with a first electrode of the thermistor; the thermistor is arranged in the thermistor mounting cavity; the elastic element is arranged in the elastic element mounting cavity; the elastic element is provided with a connecting sheet, and the second pin is electrically connected with and cut off the second electrode of the thermistor through the connecting sheet; under the normal state of the thermistor, the elastic element is in an elastic deformation state, the first elastic element contact part is electrically contacted with the second electrode of the thermistor, and the second elastic element contact part is electrically contacted with the second pin; when the thermistor is broken, the elastic element resets, and the connecting piece moves under the action of the reset, so that the second contact part of the elastic element is separated from the second pin; an isolation structure is arranged between the thermistor installation cavity and the elastic element installation cavity.)
技术领域
本发明涉及一种PTC起动器，主要适用于带运行电容或起动电容的压缩机电机的起动，也可用于一般单相交流电机的起动。
背景技术
目前制冷压缩机大多采用分相式单相异步电动机，为了使电动机能自行起动，在电动机的定子铁芯上设置了两套绕组，即用以产生主磁场的主绕组和用以产生辅助磁场的副绕组，通电后主、副磁场合成的旋转磁场切割静止转子产生一定的电磁转矩，使转子开始旋转，起动后的转子转矩将逐渐增大，当转速达到75%~80%的同步转速时，切断副绕组回路，电动机仍能继续旋转升速，直至达到与外阻抗转矩平衡、稳定运转。通常利用PTC起动器来完成起动过程，在制冷压缩机电机的副绕组上串联有PTC起动器，PTC起动器在常温下处于小阻值导通状态，当起动时因电流的热效应，PTC元件在短时间内温度升高，当达到居里点后，其电阻值迅速增加到几十千欧以上，此时与副绕组的阻抗比相当于断路，与之串联的起动绕组的电流降至十几毫安以下，这时电机起动过程完成，进入正常运转。
现有技术的PTC元件在经历长时间使用后、或使用环境的恶化，其物理结构可能会老化，在工作期间可能因起动器内部异常而产生热量、火花，导致起动器内部的PTC元件损毁破裂，破裂的碎片可能导致左右连接端子短路，进而产生电弧放电、过热、过电流等等一系列问题，严重时会烧毁压缩机电机。
中国专利申请CN103489551A公开了一种电子器件，包括：电子元件，第一电极和第二电极分别位于所述电子元件的两个相对侧面上；第一端子和第二端子；支撑件，所述支撑件安装到所述第一端子并与所述第一端子电连接；第二支撑件，所述第二支撑件安装到所述第二端子并与所述第二端子电连接，所述第二支撑件包括与所述第二电极接触且电连接的第二接触部；以及第三弹性支撑件，包括与所述第一电极和所述第二电极中的一个接触的第三接触部；其特征在于，所述第三弹性支撑件设置成当在故障状态下电子元件破裂时，推动电子元件与所述支撑件和所述第二支撑件中的一个支撑件脱离接触，并且推动电子元件以使得在所述第三弹性支撑件处所述第一接触部或所述第二接触部与电子元件碎片分离，其中当在故障状态下电子元件破裂时，所述第三弹性支撑件与所述支撑件和所述第二支撑件中的所述一个支撑件及与所述一个支撑件电连接的端子电绝缘。
该专利文献列举了三个实施例进行说明，但也存在一些缺陷。
1、第一实施例：从图3中看到，第一接触部71、第二接触部81、第三弹性接触部63和电子元件5安装在同一个型腔空间里面，尽管电子元件5破裂时，依靠第三接触部63的两个叉部可以将电子元件5碎片推开，现实情况如果出现细小颗粒状碎片，该碎片还有可能会夹在第三接触部63、第二接触部81之间，达不到电子元件5从回路中彻底断开的目的，问题严重时仍会出现短路，有烧毁电机的隐患。
2、第二实施例：从图7中可以看到，电子元件5依靠第一接触部71＇、第二接触部81＇、第三接触部63＇、第三接触部64＇支撑连接，并且安装在同一个型腔空间里面，如果电子元件5破裂时，产生的细小颗粒状碎片还有可能会夹在第三接触部63＇、第二接触部81＇之间，达不到电子元件5从回路中彻底断开的目的，问题严重时仍会出现短路，有烧毁电机的隐患。
3、第三实施例：从图8、图9可以看到，电子元件5依靠第一接触部71＂、第二接触部81＂、第五接触部82＂、第三弹性支撑件6支撑连接，所有部件均安装在同一个型腔空间里面，如果电子元件5破裂时，产生的细小颗粒状碎片还有可能会夹在第三接触部63＂、第一接触部71＂之间，达不到电子元件5从回路中彻底断开的目的，问题严重时仍会出现短路，有烧毁电机的隐患。
基于大量实验表明，当PTC起动器在故障状态下，热敏电阻器发生破裂时，出现细小颗粒状碎片现象的概率不低于百分之十，如上所述，上述专利文献提供的技术方案，如果热敏电阻器发生破裂而产生细小颗粒状碎片时，还是达不到电子元件从回路中彻底断开的目的，问题严重时仍会出现短路，有烧毁电机的隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、安全可靠性更高的PTC起动器。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种PTC起动器，包括壳体、第一插脚、第二插脚和热敏电阻器；第一插脚、第二插脚和热敏电阻器均安装于壳体上；第一插脚与热敏电阻器的第一电极电连接；所述的壳体上设置有热敏电阻器安装型腔，所述的热敏电阻器设置在热敏电阻器安装型腔中；其特征在于：还包括一弹性元件，所述的壳体上设置有弹性元件安装型腔，该弹性元件安装在弹性元件安装型腔中；弹性元件上设置有连接片，连接片的两端设置有弹性元件接触部一和弹性元件接触部二；第二插脚通过所述的连接片实现与热敏电阻器的第二电极的电连接和切断；热敏电阻器正常状态下，弹性元件处于弹性变形状态，弹性元件接触部一与热敏电阻器的第二电极电接触，弹性元件接触部二与第二插脚电接触，第二插脚与热敏电阻器的第二电极实现电连接；当热敏电阻器发生破裂后，弹性元件复位，连接片在复位作用下产生移动，顶开破裂的热敏电阻器，使弹性元件接触部二脱离第二插脚，切断第二插脚与热敏电阻器的第二电极的电连接；在热敏电阻器安装型腔和弹性元件安装型腔之间设置有阻挡热敏电阻器安装型腔中的热敏电阻器碎片溅入弹性元件安装型腔中的隔离结构。
本发明所述的弹性元件上还设置有固定片和弹性臂；固定片安装在弹性元件安装型腔中；连接片通过弹性臂弹性设置在固定片上。
本发明所述的隔离结构为隔离墙，隔离墙固定在壳体内，将热敏电阻器安装型腔和弹性元件安装型腔隔离。
本发明所述的隔离结构包括底座隔离墙和盖板隔离墙，底座隔离墙和盖板隔离墙组合后，将热敏电阻器安装型腔和弹性元件安装型腔隔离。
本发明还包括第一弹性件，第一弹性件安装在壳体上；所述的第一弹性件上设置有第一弹性件接触部，第一弹性件接触部与热敏电阻器的第一电极接触；所述的第一插脚上设置有第一端子接触部，第一插脚通过第一端子接触部与热敏电阻器的第一电极电接触，实现第一插脚与热敏电阻器第一电极的电连接；在第一端子接触部、第一弹性件接触部、弹性元件接触部一的三点夹持下，使热敏电阻器固定设置在热敏电阻器安装型腔中。
本发明所述的第一插脚上设置有第一端子，所述的第一端子接触部设置在第一端子的端部。
本发明还包括第二弹性件，第二弹性件与第一插脚电连接，且第二弹性件上设置有第二弹性件接触部一和第二弹性件接触部二，第二弹性件接触部一和第二弹性件接触部二均与热敏电阻器的第一电极电接触，实现第一插脚与热敏电阻器第一电极的电连接；在第二弹性件接触部一、第二弹性件接触部二、弹性元件接触部一的三点夹持下，使热敏电阻器固定设置在热敏电阻器安装型腔中。
本发明还包括支撑件，支撑件固定安装在壳体中，支撑件上设置有支撑件接触部，支撑件接触部与热敏电阻器第一电极接触；所述的第一插脚上弹性设置有第一端子，第一端子端部设置有第一端子接触部，第一端子接触部与热敏电阻器第一电极电接触，实现第一插脚与热敏电阻器第一电极的电连接；在第一端子接触部、支撑件接触部、弹性元件接触部一的三点夹持下，使热敏电阻器固定设置在热敏电阻器安装型腔中。
本发明所述的第二插脚上设置有第二插脚接触部，弹性元件接触部二通过第二插脚接触部实现与第二插脚的电接触和脱离。
本发明在所述的第二弹性件处于弹性变形状态下，第二弹性件接触部一和第二弹性件接触部二与热敏电阻器的第一电极电接触。
本发明在所述的第一端子处于弹性变形状态下，第一端子接触部与热敏电阻器第一电极电接触。
本发明在所述的第一弹性件处于弹性变形状态下，第一弹性件接触部与热敏电阻器的第一电极接触。
本发明所述的弹性元件接触部一与热敏电阻器第二电极的中部电接触；所述的第一端子接触部、第一弹性件接触部分布在弹性元件接触部一中心线两侧，与热敏电阻器第一电极的边部电接触。
本发明所述的弹性元件接触部一与热敏电阻器第二电极的中部电接触；所述的第二弹性件接触部一和第二弹性件接触部二分布在弹性元件接触部一中心线两侧，与热敏电阻器第一电极的边部电接触。
本发明所述的弹性元件接触部一与热敏电阻器第二电极的中部电接触；所述的第一端子接触部和支撑件接触部分布在弹性元件接触部一中心线两侧，与热敏电阻器第一电极的边部电接触。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的第二插脚并非直接与第二电极电连接，而是通过连接片实现与热敏电阻器的第二电极的电连接和切断，如此在第二插脚和第二电极之间设置了一个断电点，该断电点与热敏电阻器不在同一个安装型腔中；同时，在热敏电阻器安装型腔和弹性元件安装型腔之间设置有隔离结构，阻挡热敏电阻器安装型腔中的热敏电阻器碎片溅入弹性元件安装型腔中。在上述两个措施下，可以阻断热敏电阻器碎片进入断电点的腔内，从而达到阻挡再次短路发生的目的，安全可靠性更高。
附图说明
图1为本发明实施例1的分解立体结构示意图；
图2为本发明实施例1的底座俯视结构示意图；
图3为本发明实施例1去掉盖板的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例1的盖板立体结构示意图；
图5为本发明实施例1的第一插脚立体结构示意图；
图6为本发明实施例1的第一弹性件立体结构示意图；
图7为本发明实施例1的弹性元件立体结构示意图；
图8为本发明实施例1的第二插脚立体结构示意图；
图9为本发明实施例1热敏电阻器和各接触端连接结构示意图；
图10为本发明实施例1热敏电阻器爆裂状态示意图；
图11为本发明实施例1热敏电阻器爆裂较小颗粒状碎片状态示意图；
图12为本发明实施例2结构示意图；
图13为本发明实施例2的第二弹性件立体示意图；
图14为本发明实施例2热敏电阻器爆裂状态示意图；
图15为本发明实施例3结构示意图；
图16为本发明实施例3热敏电阻器爆裂状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
参见图1～图11，本实施例包括壳体、第一插脚2、第一弹性件3、弹性元件4、第二插脚5和热敏电阻器6。第一弹性件3和弹性元件4均采用簧片。
壳体包括底座1和盖板7。底座1的左右两侧分别设置有左卡槽1-7a和右卡槽1-7b，盖板7的左右两侧分别设置有左卡爪7-3a和右卡爪7-3b，左卡爪7-3a与左卡槽1-7a卡接固定，右卡爪7-3b与右卡槽1-7b卡接固定，如此盖板7和底座1就固定连接。
底座1内设置有热敏电阻器安装型腔1-1、第一插脚安装型腔1-2、第一弹性件安装型腔1-3、弹性元件安装型腔1-4、第二插脚安装型腔1-5。热敏电阻器6设置在热敏电阻器安装型腔1-1中，第一插脚2设置在第一插脚安装型腔1-2中，第一弹性件3设置在第一弹性件安装型腔1-3中，弹性元件4设置在弹性元件安装型腔1-4中，第二插脚5设置在第二插脚安装型腔1-5中，如此第一插脚2、第一弹性件3、弹性元件4、第二插脚5、热敏电阻器6就设置于底座1上。
第一插脚2上设置有第一端子2-1，第一端子2-1端部设置有第一端子接触部2-2，第一插脚2和第一端子2-1可以设置为一体连接，也可设置为其它连接方式。第一插脚2通过第一端子2-1上设置的第一端子接触部2-2与热敏电阻器6的第一电极6-1电接触。
第一弹性件3上设置有第一弹性件接触部3-1，第一弹性件3弹性变形后，通过第一弹性件接触部3-1与热敏电阻器6的第一电极6-1接触，此接触并非电接触。PTC起动器在正常安装状态下，第一弹性件3作用于热敏电阻器6的弹力始终大于弹性臂4-3的弹力。
第一端子接触部2-2、第一弹性件接触部3-1分布在弹性元件接触部一4-1中心线两侧，并且与弹性元件接触部一4-1相对分布。第一端子接触部2-2和第一弹性件接触部3-1与热敏电阻器第一电极6-1的边部电接触。
第二插脚5上设置有第二插脚接触部5-1。
弹性元件4上设置有固定片4-4、弹性臂4-3和连接片4-5；固定片4-4安装在弹性元件安装型腔1-4中；连接片4-5通过弹性臂4-3弹性设置在固定片4-4上。连接片4-5的两端设置有弹性元件接触部一4-1和弹性元件接触部二4-2。弹性臂4-3为弹性结构，当通过热敏电阻器施加在弹性元件4上的力消除时或消除后，具有使弹性元件接触部二4-2脱离第二插脚接触部5-1的弹力。
第二插脚5通过连接片4-5实现与热敏电阻器6的第二电极6-2的电连接和切断；热敏电阻器6正常状态下，弹性元件4处于弹性变形状态，弹性元件接触部一4-1与热敏电阻器6的第二电极6-2的中部电接触，弹性元件接触部二4-2与第二插脚接触部5-1电接触，构成一个电回路，且在第一端子接触部2-2、第一弹性件接触部3-1、弹性元件接触部一4-1三点夹持下，能保持热敏电阻器6的力平衡，热敏电阻器6固定设置在热敏电阻器安装型腔1-1中，并保持处于静止状态；当PTC起动器在故障状态下，热敏电阻器6发生破裂后，第一端子接触部2-2、第一弹性件接触部3-1、弹性元件接触部一4-1施加在热敏电阻器6上的力平衡状态不复存在，弹性元件4弹性复位，此时连接片4-5在弹性元件弹性臂4-3的弹力复位作用下产生移动，即连接片4-5在弹性元件4的弹性复位作用下产生移动，顶开破裂的热敏电阻器6的碎片，同时弹性元件接触部二4-2脱离第二插脚接触部5-1，此时弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1之间脱开的间距足以切断第二插脚5与热敏电阻器6的第二电极6-2的电连接，以达到切断通电回路的目的。
在热敏电阻器安装型腔1-1和弹性元件安装型腔1-4之间设置有阻挡热敏电阻器安装型腔1-1中的热敏电阻器碎片溅入弹性元件安装型腔1-4中的隔离结构，隔离结构固定在壳体内，将热敏电阻器安装型腔1-1和弹性元件安装型腔1-4隔离。隔离结构可为隔离墙，本实施例中，隔离结构包括底座隔离墙1-6和盖板隔离墙7-2，底座隔离墙1-6固定设置在底座1上，盖板隔离墙7-2固定设置在盖板7上，底座隔离墙1-6和盖板隔离墙7-2组合后，将热敏电阻器安装型腔1-1和弹性元件安装型腔1-4隔离。
参见图11，当PTC起动器在故障状态下，热敏电阻器6发生破裂且碎片呈较小颗粒状时，弹性元件接触部4-1在弹性元件弹性臂4-3的弹力作用下，顶开破裂的热敏电阻器6的碎片，同时弹性元件接触部二4-2脱离第二插脚接触部5-1；同时通过隔离结构的防护作用，阻挡在热敏电阻器安装型腔1-1中的较小颗粒状碎片溅入弹性元件安装型腔1-4中，造成弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1之间再次短路的隐患，以提高切断通电回路可靠性的目的。
实施例2：
参见图12～14，为本发明第二实施例的示意图，除以下表述的不同点外，其它的结构与第一实施例相同或类似。
本实施例中的第一插脚2＇去除了第一实施例中的第一端子2-1和第一端子接触部2-2，且本实施例去除了第一实施例中的第一弹性件3，增加了第二弹性件8。第二弹性件8采用簧片。
第二弹性件8与第一插脚2＇电连接，且第二弹性件8上弹性设置有第二弹性件接触部一8-1和第二弹性件接触部二8-2，第二弹性件8在弹性变形状态下，第二弹性件接触部一8-1和第二弹性件接触部二8-2均与热敏电阻器6的第一电极6-1电接触，如此第一插脚2＇通过第二弹性件8与热敏电阻器6的第一电极6-1实现电连接。第二弹性件接触部一8-1和第二弹性件接触部二8-2分布在弹性元件接触部一4-1中心线两侧，并且与弹性元件接触部一4-1相对分布。第二弹性件接触部一8-1和第二弹性件接触部二8-2与热敏电阻器第一电极6-1的边部电接触。如此就替代实现第一实施例中第一弹性件接触部3-1和第一端子接触部2-2的功能，热敏电阻器6正常状态下，在第二弹性件接触部一8-1、第二弹性件接触部二8-2、弹性元件接触部一4-1三点夹持下，能保持热敏电阻器6的力平衡，热敏电阻器6固定设置在热敏电阻器安装型腔1-1中，并保持处于静止状态。
本实施例中，第一插脚2＇和第二弹性件8之间可以是一体连接方式，也可以是其它的连接方式。
参见图14，本发明涉及的当PTC起动器在故障状态下，热敏电阻器6发生破裂且碎片较大时，弹性元件接触部4-1在弹性元件弹性臂4-3的弹力作用下，顶开破裂的热敏电阻器6的碎片，同时弹性元件接触部二4-2脱离第二插脚接触部5-1，此时弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1脱开的间距足以切断第二插脚5与热敏电阻器6的第二电极6-2的电连接，以达到切断通电回路的目的；同时通过隔离结构的防护作用，阻挡在热敏电阻器安装型腔1-1中的较小颗粒状碎片溅入弹性元件安装型腔1-4中，造成弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1之间再次短路的隐患，以提高切断通电回路可靠性的目的。
实施例3：
参见图15，为本发明第三实施例的示意图，除以下表述的不同点外，其它的结构与第一实施例相同或类似。
本实施例中的第一插脚2＂上弹性设置有第一端子2-1＂，第一端子2-1＂端部设置有第一端子接触部2-2＂。
本实施例中去除了第一实施例中的第一弹性件3，增加支撑件9，支撑件9固定安装在底座1中，支撑件9上设置有支撑件接触部9-1。
本实施例中，在第一端子2-1＂弹性变形状态下，第一端子接触部2-2＂与热敏电阻器6第一电极6-1电接触，且提供了夹持力；支撑件接触部9-1与热敏电阻器6第一电极6-1接触，起到支撑作用；第一端子接触部2-2＂和支撑件接触部9-1分布在弹性元件接触部一4-1中心线两侧，并且与弹性元件接触部一4-1相对分布；第一端子接触部2-2＂和支撑件接触部9-1与热敏电阻器第一电极6-1的边部电接触。热敏电阻器6正常状态下，在第一端子接触部2-2＂、支撑件接触部9-1、弹性元件接触部一4-1三点夹持下，能保持热敏电阻器6的力平衡，热敏电阻器6固定设置在热敏电阻器安装型腔1-1中，并保持处于静止状态。
本实施例中，构成的电回路与第一实施例相同。
参见图16，本发明涉及的当PTC起动器在故障状态下，热敏电阻器6发生破裂，弹性元件接触部4-1在弹性元件弹性臂4-3的弹力作用下，顶开破裂的热敏电阻器6的碎片，同时弹性元件接触部二4-2脱离第二插脚接触部5-1，此时弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1脱开的间距足以切断第二插脚5与热敏电阻器6的第二电极6-2的电连接，以达到切断通电回路的目的。同时通过隔离结构的防护作用，阻挡在热敏电阻器安装型腔1-1中的较小颗粒状碎片溅入弹性元件安装型腔1-4中，造成弹性元件接触部二4-2和第二插脚接触部5-1之间再次短路的隐患，以提高切断通电回路可靠性的目的。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本申请结构所作的举例说明；而且，本申请零部件所取的名称也可以不同，凡依本申请专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本申请专利的保护范围内。
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