專利名稱：一種防火防爆型壓敏電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子元器件，尤其涉及一種防火防爆型壓敏電阻。
背景技術(shù)：
MOV(metal-oxide-varistor的縮寫，即金屬氧化物壓敏電阻)作為一種浪涌保護(hù)元件廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，其具有一定的壓敏電壓，當(dāng)電路電壓小于該壓敏電壓時，壓敏電阻阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)；當(dāng)受高壓沖擊而輸入電壓大于該壓敏電壓時，壓敏電阻阻值很低，相當(dāng)于短路狀態(tài)；而當(dāng)該高于壓敏電壓的電壓撤銷后，壓敏電阻器又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。在實(shí)際使用時，壓敏電阻一般并聯(lián)于被保護(hù)設(shè)備。當(dāng)外界浪涌能量迅速超過壓敏電阻的耐受能力時，或者當(dāng)壓敏電阻在外界浪涌能量反復(fù)沖擊下發(fā)生劣變時，壓敏電阻會被擊穿短路，短路時瞬間能量很大，擊穿損壞處會產(chǎn)生局部高溫，會導(dǎo)致自身爆炸及碎片飛散，不利于其他電子元件或者電器設(shè)備的安全。鑒于此種情況，業(yè)內(nèi)開發(fā)了溫度保險型壓敏電阻(TM0V)。從結(jié)構(gòu)上，目前的TMOV都是在氧化鋅壓敏電阻的鍍銀電極上焊接一溫度保險絲，保險絲再與壓敏電阻的一個管腳相連，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度過高時自動切斷電路的功能?，F(xiàn)有的壓敏電阻從外形上看可以分為兩大類，一類是壓敏電阻和溫度保險絲緊密結(jié)合在一起，外面簡單的用環(huán)氧樹脂做一次封裝；另一類是將TMOV裝在阻燃?xì)んw內(nèi)，再用樹脂進(jìn)行灌裝。殼體灌裝型的TMOV由于封裝材料要比一次封裝的厚，相比造成壓敏電阻封裝破裂的可能性要小。但是這兩 類產(chǎn)品均只建立在熱穩(wěn)定脫扣測試(小電流)狀態(tài)下的開路保護(hù)上，目前市面上仍未有廠家能推出在實(shí)際工頻短路100A以上迅速切斷電路并且不起火爆炸的產(chǎn)品，而現(xiàn)有產(chǎn)品在內(nèi)部集成的溫度保險絲工作后，由于熱慣性作用，尤其是大能量浪涌瞬時擊穿的情況下，壓敏電阻表面溫度仍會繼續(xù)升高，產(chǎn)生的高熱氣體若不及時釋放容易引起殼體的爆裂，產(chǎn)生高溫高壓火焰，在實(shí)際應(yīng)用中往往容易造成機(jī)房或基站毀滅性的大火。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種防火防爆型壓敏電阻，以避免壓敏電阻爆炸過程中產(chǎn)生的明火及外殼爆裂、碎片飛濺等不良現(xiàn)象，提高其安全性能。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種防火防爆型壓敏電阻，包括一阻燃?xì)ぜ肮潭ㄓ谧枞細(xì)?nèi)的壓敏電阻器件，所述阻燃?xì)ぐㄖw狀的外殼和內(nèi)殼，所述內(nèi)殼底部開口并具有容納壓敏電阻器件的內(nèi)腔，所述外殼呈空腔式結(jié)構(gòu)且罩于內(nèi)殼之外構(gòu)成對內(nèi)殼的全包圍；所述外殼及內(nèi)殼的頂部均設(shè)置有排氣孔，該外殼頂部與內(nèi)殼頂部之間預(yù)留間隙形成一氣體緩沖腔。進(jìn)一步地，所述外殼的底部設(shè)有管腳孔，所述壓敏電阻器件的管腳通過該管腳孔穿出外殼。進(jìn)一步地，所述內(nèi)殼的外側(cè)面設(shè)有至少兩凸扣，該凸扣與設(shè)于外殼側(cè)面的扣槽或扣孔相扣合，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外殼的相對定位。進(jìn)一步地，所述外殼包括凹槽形底板及內(nèi)凹容腔型上蓋，該底板和上蓋的開口端面相互吻合且經(jīng)粘結(jié)或壓合形成外殼整體。在本發(fā)明的一種方案中，所述內(nèi)殼的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有用于壓敏電阻器件限位的與壓敏電阻器件的外輪廓相吻合的外凸或者內(nèi)凹的臺階面。在本發(fā)明的一種方案中，所述外殼底部內(nèi)側(cè)設(shè)有用于固定壓敏電阻器件的定位柱。在本發(fā)明的一種方案中，所述壓敏電阻器件的頂面與內(nèi)殼的頂部內(nèi)側(cè)相抵且底面與外殼的底部內(nèi)側(cè)相抵以限位，或者壓敏電阻器件與內(nèi)殼或外殼之間通過粘膠固定。較佳地，所述壓敏電阻器件內(nèi)部集成溫度保險絲，且該溫度保險絲經(jīng)助熔樹脂封裝。較佳地，所述內(nèi)殼的內(nèi)腔腔壁與壓敏電阻器件之間填充有絕緣防爆材料。較佳地，本發(fā)明的所述外殼和內(nèi)殼呈長方體或者立方體形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所公開的TMOV針對于最新的IEC 61643標(biāo)準(zhǔn)，采用雙層結(jié)構(gòu)的阻燃?xì)し旨壪拗朴捎趬好綦娮杵骷ㄒ鸬母邷馗邏旱幕鹧妫粌H由于增加了一層殼體而提高了安全性能，而且通過內(nèi)外殼上設(shè)置的巧妙的排氣孔導(dǎo)流方式，易于形成內(nèi)部接近真空的形態(tài)，造成缺氧狀態(tài)，避免明火；使得真實(shí)測試過程中(600-1200V/100-500A),即使壓敏電阻器件失效亦只產(chǎn)生氣體泄放現(xiàn)象，而無明火及外殼爆裂、碎片飛濺等不良現(xiàn)象，巧妙的解決了 IEC 61643最新定義標(biāo)準(zhǔn)的工頻短路測試項(xiàng)；采用特殊的溫度保險絲達(dá)到斷路后無任何電離拉弧續(xù)流，能徹底分?jǐn)喙ゎl短路大電流，防火防爆阻燃效果顯著，實(shí)際應(yīng)用中完全達(dá)到預(yù)期效果及解決歷史性難題。另外，阻燃?xì)さ膬?nèi)外殼與壓敏電阻器件之間的裝配固定方式簡單易行，利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)流水化生產(chǎn)。


附圖1為本發(fā)明的防火防爆型壓敏電阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明的防火防爆型壓敏電阻的結(jié)構(gòu)爆炸 附圖3為本發(fā)明的防火防爆型壓敏電阻的一側(cè)視 附圖4為圖3中的A-A剖面示意圖。圖中:1-阻燃?xì)?2-壓敏電阻器件,3-外殼,31-底板,32-上蓋,4-內(nèi)殼,5-排氣 L，6-氣體緩沖腔，7-凸扣，8-扣孔，9-管腳孔，10-管腳。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一
一種防火防爆型壓敏電阻，如附圖1、2、3、4所示，包括一阻燃?xì)及固定于阻燃?xì)?nèi)的壓敏電阻器件2，所述阻燃?xì)ぐㄖw狀的外殼3和內(nèi)殼4，所述內(nèi)殼底部開口并具有容納壓敏電阻器件2的內(nèi)腔,所述外殼3呈空腔式結(jié)構(gòu)且罩于內(nèi)殼4之外構(gòu)成對內(nèi)殼的全包圍；所述外殼及內(nèi)殼的頂部均設(shè)置有排氣孔5，該外殼頂部與內(nèi)殼頂部之間預(yù)留間隙形成一氣體緩沖腔6。本實(shí)施例的內(nèi)殼頂部的排氣孔呈長方形，外殼頂部的排氣孔呈圓形，所述排氣孔還可呈現(xiàn)方形、橢圓形或其他合理形狀。較佳地，所述內(nèi)殼頂部的排氣孔面積大于外殼頂部的排氣孔面積。當(dāng)壓敏電阻器件在外界浪涌能量沖擊下發(fā)生爆炸時，產(chǎn)生的氣體經(jīng)內(nèi)殼排氣孔進(jìn)入外殼頂部與內(nèi)殼頂部之間的氣體緩沖腔6，最后經(jīng)外殼排氣孔排出外界，通過這種排氣孔導(dǎo)流方式使得由于壓敏電阻失效升溫產(chǎn)生的熱氣流能得到及時釋放以降低內(nèi)殼內(nèi)腔的氣壓，而且由于設(shè)置氣體緩沖腔，實(shí)現(xiàn)了雙層殼體分級限制爆炸引起的高溫高壓的火焰，從而避免了爆炸過程中的明火現(xiàn)象。本發(fā)明在(600-1200V/100-500A)的工頻短路電流測試中，具體地，在電壓> 800V、電流> 100A、功率因數(shù)> 95%的測試條件下，實(shí)測的工頻斷路時間為2491ms，反映了本發(fā)明的壓敏電阻能徹底分?jǐn)喙ゎl短路大電流，而且在真實(shí)測試過程中，只觀察到氣體泄放，無明火及爆炸現(xiàn)象，真正實(shí)現(xiàn)了防火防爆阻燃。另一方面，這種排氣孔導(dǎo)流方式易于形成 阻燃?xì)さ膬?nèi)殼中接近真空的形態(tài)，制造缺氧狀態(tài)，防止明火。進(jìn)一步地，壓敏電阻外殼3的底部設(shè)有管腳孔9，所述壓敏電阻器件的管腳10通過該管腳孔9穿出外殼。現(xiàn)有市面上的TMOV的管腳一般設(shè)置為三腳或者五腳，本發(fā)明阻燃?xì)さ牡撞酷槍好綦娮杵骷墓苣_數(shù)目設(shè)置相應(yīng)數(shù)目的管腳孔。進(jìn)一步地，所述內(nèi)殼的外側(cè)面設(shè)有至少兩凸扣7，較佳地，內(nèi)殼的互相平行的兩側(cè)面上分別設(shè)有凸扣，該凸扣7與設(shè)于外殼內(nèi)側(cè)面的扣槽或外殼側(cè)面上的扣孔8相扣合，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外殼的相對定位。這種扣合的裝配方式既能保證內(nèi)外殼之間的穩(wěn)固結(jié)合，而且相對于粘接等剛性結(jié)合方式更為靈活，更有利于避免產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的可能受到的壓縮和碰撞產(chǎn)生的形變，而且更有利于應(yīng)對壓敏電阻器件爆炸產(chǎn)生的氣體沖擊導(dǎo)致的殼體的彈性形變影響。在本實(shí)施例的一些實(shí)施方案中，所述外殼的內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)有凸棱或者凸塊，以利于與內(nèi)殼之間的套接定位。較佳地，本發(fā)明的內(nèi)、外殼均采用可耐高溫的阻燃材料。較佳地，所述壓敏電阻器件2為內(nèi)部集成溫度保險絲的壓敏電阻器件，且該溫度保險絲經(jīng)助熔樹脂封裝。所述溫度保險絲設(shè)置距壓敏電阻器件發(fā)熱源的最短路徑處以利于溫度檢測，當(dāng)壓敏電阻因失效而導(dǎo)致發(fā)熱時，熱量迅速傳遞至溫度保險絲，溫度保險絲在助熔樹脂的推動作用下產(chǎn)生收縮從而快速地永久地切斷電路。較佳地，該溫度保險絲還經(jīng)密封膠粘結(jié)封裝，所述密封膠可為環(huán)氧樹脂材料。采用此種經(jīng)封裝的溫度保險絲可達(dá)到斷路后無任何電離拉弧續(xù)流的效果。較佳地，所述內(nèi)殼的內(nèi)腔腔壁與壓敏電阻器件之間填充有絕緣防爆材料。所述絕緣防爆材料采用絕緣透氣不燃纖維，比如常見的石棉纖維、二氧化硅纖維、玻璃纖維等，或者采用絕緣透氣不燃顆粒，比如石英砂等無機(jī)顆粒。所述絕緣防爆材料的體積應(yīng)滿足大于排氣孔的口徑而不至于向外泄漏。較佳地，本發(fā)明的所述外殼和內(nèi)殼為呈長方體或者立方體形的內(nèi)部空心的殼體結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例，亦可呈現(xiàn)圓柱形、橢圓柱形等形狀，應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，如附圖2所示，所述外殼3包括凹槽形底板31及內(nèi)凹容腔型上蓋32，該底板和上蓋的開口端面相互吻合且經(jīng)粘結(jié)或壓合形成外殼整體，從而將內(nèi)殼包裹在內(nèi)。在此種結(jié)構(gòu)形式下，該壓敏電阻的裝配步驟為:先將壓敏電阻器件的管腳伸入底板31上預(yù)設(shè)的管腳孔并通過底板31上預(yù)設(shè)的定位柱或其他限位裝置或方法固定；然后將內(nèi)殼4罩于壓敏電阻器件上,且內(nèi)殼4底端嵌入凹槽形底板內(nèi)，該內(nèi)殼4底部外側(cè)與底板的內(nèi)側(cè)相接觸；最后將外殼的上蓋32扣合于內(nèi)殼外，內(nèi)殼4外側(cè)面上的凸扣7嵌入于上蓋32外側(cè)壁上的扣孔8，并將上蓋32與底板31粘結(jié)或壓合成一整體。在本實(shí)施例中，所述內(nèi)殼4的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有用于壓敏電阻器件2的限位的與壓敏電阻器件的外輪廓相吻合的外凸或者內(nèi)凹的臺階面以限定壓敏電阻器件2的豎直方向位移。壓敏電阻器件上常設(shè)有凸塊，所述內(nèi)殼4的內(nèi)側(cè)壁上與該凸塊的輪廓相吻合地設(shè)有一內(nèi)凹的臺階面，使該凸塊卡固于內(nèi)凹臺階面上，實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的限位。實(shí)施例二
本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于:所述外殼底部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有外凸的臺階面或者限位塊以限定壓敏電阻器件2的豎直方向位移。較佳地，所述壓敏電阻器件2懸空地擱置于外凸的臺階面或者限位塊上，使其與外殼底部之間留有間隙，可減少壓敏電阻器件爆炸時對阻燃?xì)ぎa(chǎn)生的沖擊力。所述外殼3底部內(nèi)側(cè)設(shè)有用于固定壓敏電阻器件2的定位柱，以限制壓敏電阻器件2的水平方向的位移。實(shí)施例三
本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于:所述壓敏電阻器件2的頂面與內(nèi)殼4的頂部內(nèi)側(cè)相抵且底面與外殼3的底部內(nèi)側(cè)相抵,通過內(nèi)、夕卜殼壁共同對其施加的豎直方向的壓力實(shí)現(xiàn)限位；或者，所述壓敏電阻器件2與內(nèi)殼4或外殼3之間通過粘膠固定。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不應(yīng)認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于以上說明。對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干簡 單推演或替換，均應(yīng)視為由本發(fā)明所提交的權(quán)利要求確定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防火防爆型壓敏電阻，包括一阻燃?xì)ぜ肮潭ㄓ谧枞細(xì)?nèi)的壓敏電阻器件，其特征在于:所述阻燃?xì)ぐㄖw狀的外殼和內(nèi)殼，該內(nèi)殼底部開口并具有容納壓敏電阻器件的內(nèi)腔，外殼呈空腔式結(jié)構(gòu)且罩于內(nèi)殼之外構(gòu)成對內(nèi)殼的全包圍；所述外殼及內(nèi)殼的頂部均設(shè)置有排氣孔，該外殼頂部與內(nèi)殼頂部之間預(yù)留間隙形成一氣體緩沖腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述外殼的底部設(shè)有管腳孔，所述壓敏電阻器件的管腳通過該管腳孔穿出外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述內(nèi)殼的外側(cè)面設(shè)有至少兩凸扣，該凸扣與設(shè)于外殼側(cè)面的扣槽或扣孔相扣合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述外殼包括凹槽形底板及內(nèi)凹容腔型上蓋，該底板和上蓋的開口端面相互吻合且經(jīng)粘結(jié)或壓合形成外殼整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述內(nèi)殼的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有用于壓敏電阻器件限位的與壓敏電阻器件的外輪廓相吻合的外凸或者內(nèi)凹的臺階面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述外殼底部內(nèi)側(cè)設(shè)有用于固定壓敏電阻器件的定位柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述壓敏電阻器件的頂面與內(nèi)殼的頂部內(nèi)側(cè)相抵且底面與外殼的底部內(nèi)側(cè)相抵以限位，或者壓敏電阻器件與內(nèi)殼或外殼之間通過粘膠固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述壓敏電阻器件內(nèi)部集成溫度保險絲，且該溫度保險絲經(jīng)助熔樹脂封裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述內(nèi)殼的內(nèi)腔腔壁與壓敏電阻器件之間填充有絕緣防爆材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防火防爆型壓敏電阻，其特征在于:所述外殼和內(nèi)殼呈長方體或者立方體形。
全文摘要
一種防火防爆型壓敏電阻，包括一阻燃?xì)ぜ肮潭ㄓ谧枞細(xì)?nèi)的壓敏電阻器件，所述阻燃?xì)ぐㄖw狀的外殼和內(nèi)殼，所述內(nèi)殼底部開口并具有容納壓敏電阻器件的內(nèi)腔，所述外殼呈空腔式結(jié)構(gòu)且罩于內(nèi)殼之外構(gòu)成對內(nèi)殼的全包圍；所述外殼及內(nèi)殼的頂部均設(shè)置有排氣孔，該外殼頂部與內(nèi)殼頂部之間預(yù)留間隙形成一氣體緩沖腔。本發(fā)明采用雙層結(jié)構(gòu)的阻燃?xì)し旨壪拗朴蓧好綦娮杵骷ㄒ鸬母邷馗邏旱幕鹧?，通過內(nèi)外殼上設(shè)置的巧妙的排氣孔導(dǎo)流方式，形成內(nèi)部接近真空的形態(tài)，造成缺氧狀態(tài)，避免壓敏電阻器件失效時的明火及外殼爆裂、碎片飛濺等不良現(xiàn)象，能徹底分?jǐn)喙ゎl短路大電流，防火防爆阻燃效果顯著，實(shí)際應(yīng)用中完全達(dá)到預(yù)期效果及解決歷史性難題。
文檔編號H01C1/02GK103219112SQ20131013569
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者周建林 申請人:廣東明家科技股份有限公司