灭弧室排气结构和开关电器

技术领域

本发明涉及开关电器领域，具体涉及灭弧室排气结构的改进。

背景技术

在断路器等开关电器中，灭弧室是对动、静触头断开时产生的电弧进行灭弧的重要单元，一般而言，动、静触头之间产生电弧时，通过引弧板的引导和气吹推动等方式使电弧进入到灭弧室中，灭弧室中设有灭弧栅片以对电弧进行灭弧处理。在灭弧之后，从灭弧栅片出口侧冲出的电离气体和残余电弧需要经过排气通道排出到断路器之外。排气通道的设计直接影响着灭弧室内电离气体和电弧的排出效率、灭弧室的温度、产品的飞弧距离等重要安全参数。现有技术中的排气通道多为直通的单排气通道设计，这就使得为了确保排气通道的长度足够满足气体的冷却的情况下，断路器的外形尺寸要设计得较大；或者受限于断路器的外形尺寸原因，将排气通道的长度进行缩短，但又导致因排气通道较短而不利于气体的冷却的缺陷。此外，现有技术中的单排气通道也很难将灭弧室空间内的所有气体均匀排出，影响排气效率，提高电弧重燃的风险。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种结构优化的灭弧室排气结构，基于该灭弧室排气结构还提出具有该灭弧室排气结构的开关电器。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出一种灭弧室排气结构，包括灭弧栅片组件和基板，所述灭弧栅片组件由数个灭弧栅片相对间隔排列组成，定义所述灭弧栅片的相对排列方向为上下方向，所述基板上设有用于装入所述灭弧栅片组件的窗口，在位于所述灭弧栅片组件出口侧的所述窗口边沿设有排气通道，所述排气通道包括第一排气通道和第二排气通道，所述第一排气通道进一步包括第一进气口和第一延伸气道，所述第二排气通道进一步包括第二进气口和第二延伸气道，其中，所述第一进气口对应设置在所述灭弧栅片组件的下半部灭弧栅片的出口侧，所述第一延伸气道从所述第一进气口起始并斜向上延伸，所述第二进气口对应设置在所述灭弧栅片组件的上半部灭弧栅片的出口侧，所述第二延伸气道从所述第二进气口起始并斜向下延伸。

其中，优选的，所述基板包括相异的第一侧板面和第二侧板面，所述第一进气口和第一延伸气道设于所述第一侧板面，所述第二进气口和第二延伸气道设于所述第二侧板面。

其中，优选的，所述窗口由数个窗壁首尾连接形成，在对应所述灭弧栅片组件的出口侧的其中一所述窗壁上设有两个对角设置的缺口，分别作为所述第一进气口和第二进气口。

其中，优选的，以所述第一侧板面相对处于所述基板的右侧，所述第二侧板面相对处于所述基板的左侧，所述灭弧栅片组件的右半部灭弧栅片和所述第一进气口对应，所述灭弧栅片组件的左半部灭弧栅片和所述第二进气口对应。

其中，优选的，所述第一延伸气道和/或第二延伸气道是折线状通道或者弧线状通道。

其中，优选的，所述第一延伸气道和第二延伸气道是两段式折线状通道，所述第一延伸气道先斜向上延伸再竖直向上延伸，所述第二延伸气道先斜向下延伸再竖直向下延伸。

其中，优选的，所述第一排气通道和/或第二排气通道均设有并行的至少两道。

其中，优选的，所述第一延伸气道和/或第二延伸气道的通道内壁上设有倾斜于所述通道内壁的导流板；从第一延伸气道或第二延伸气道的上游至下游方向，所述导流板逐渐远离所述通道内壁。

本实施例还提供一种开关电器，包括用于控制电路接通或断开的动触点和静触点，还包括用于对动触点和静触点断开时产生的电弧进行灭弧的灭弧室所述灭弧室包括上述的灭弧室排气结构。

其中，优选的，所述开关电器是断路器。

其中，优选的，所述断路器是双极断路器，包括L极导电系统、N极导电系统、基座和第一侧盖，所述基座和第一侧盖相对接合以形成安装所述L极导电系统和N极导电系统的内部空间，所述基板设于所述基座和第一侧盖之间以分隔所述L极导电系统和N极导电系统，所述L极导电系统包括所述灭弧室，所述N极导电系统设有第三排气通道。

其中，优选的，定义所述基座和第一侧盖的相对接合方向为左右方向，其中第一侧盖相对设于基座的左侧，基座相对设于第一侧盖的右侧；所述第一延伸气道下游还连通有第一出气通道，所述第一出气通道向左延伸以从所述第一侧盖的左端面出气，所述第二延伸气道下游还连通有第二出气通道，所述第二出气通道向左延伸以从所述第一侧盖的左端面出气。

其中，优选的，所述第三排气通道也从所述第一侧盖的左端面出气。

其中，优选的，所述第一延伸气道和第一出气通道连接处的外角为弧面倒角或斜面倒角，所述第二延伸气道和第二出气通道连接处的外角为弧面倒角或斜面倒角。

其中，优选的，所述排气通道的通道腔壁各有部分成型在所述基板、基座和第一侧盖上，通过所述基板和其两侧的所述基座和第一侧盖相接合而构成所述排气通道。

本发明具有以下有益效果：本发明将第一进气口对应设置在灭弧栅片组件的下半部位置，第二进气口对应设置在灭弧栅片组件的上半部位置，能够分别对灭弧栅片组件的下半部灭弧栅片和上半部灭弧栅片进行排气，如此一来灭弧室的排气不仅速度更快，而且排气效果也更为均匀。第一延伸气道斜向上延伸，第二延伸气道斜向下延伸，斜向延伸的气道有助于加长排气通道的长度，增强气体冷却效果，第一延伸气道和第二延伸气道呈交叉布局，紧凑地利用了断路器内部空间，比起常规的在断路器长度方向延伸的排气通道结构而言，本发明还能够尽量少地占用断路器的长度空间，兼顾了断路器外形尺寸的小型化和排气通道较长的长度。

附图说明

图1是实施例中断路器的立体示意图；

图2是实施例中断路器的结构爆炸图；

图3是实施例中断路器的俯视图；

图4是图3中A-A处的剖视图，以示出基板右侧的第一进气口和第一延伸气道；

图5是实施例中断路器移除第一侧盖后的左视图，以示出基板左侧的第二进气口和第二延伸气道；

图6是实施例中断路器的左视图；

图7是图6中B-B处的剖视图；

图8是实施例中基板的立体示意图(角度一)；

图9是实施例中基板的立体示意图(角度二)。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参阅图1、2所示，作为本发明的优选实施例，提供一种断路器，该断路器为双极断路器，包括壳体、L极导电系统10和N极导电系统20，其中壳体进一步包括基座2以及分别接合在基座2两侧的第一侧盖1和第二侧盖3，第一侧盖1和基座2相对接合从而形成用于安装L极导电系统10和N极导电系统20的内部空间，第二侧盖3和基座2相对接合从而形成用于安装控制单元30的内部空间，本实施例中该控制单元30包括电磁脱扣器和脱扣机构。在第一侧盖1和基座2之间固定安装有基板4，通过基板4分隔L极导电系统10和N极导电系统20。其中，L极导电系统10包括灭弧室6(配合参阅图5)，灭弧室6包括灭弧栅片组件5，该灭弧栅片组件5由数个灭弧栅片相对间隔排列组成。为便于描述，本实施例中定义：

以灭弧栅片的相对排列方向为上下方向，此上下方向也即断路器的高度方向，亦即图2中“Y1-Y2”方向为上下方向，其中Y1方向为朝上，Y2方向为朝下；

以基座2和第一侧盖1的相对接合方向为左右方向，此左右方向也即断路器的宽度方向，其中以第一侧盖1相对处于基座2的左侧，基座2相对处于第一侧盖1的右侧，亦即图2中X1方向为朝左，X2方向为朝右。

参阅图2、4-9，基板4上设有用于装入灭弧栅片组件5的窗口41，在灭弧栅片组件5的气体出口侧(也即灭弧室内气体行进路径上的灭弧栅片组件5的下游侧)，于窗口41的边沿处设有用于排出电弧和电离气体的排气通道，该排气通道包括第一排气通道71和第二排气通道72，第一排气通道71进一步包括第一进气口710和第一延伸气道711，第二排气通道72进一步包括第二进气口720和第二延伸气道721，第一进气口710对应设置在灭弧栅片组件5的下半部灭弧栅片的出口侧，第一延伸气道711从第一进气口710起始并斜向上延伸，第二进气口720对应设置在灭弧栅片组件5的上半部灭弧栅片的出口侧，第二延伸气道721从第二进气口720起始并斜向下延伸。本实施例中，第一进气口710对应设置在灭弧栅片组件5的下半部位置，第二进气口720对应设置在灭弧栅片组件5的上半部位置，能够分别对灭弧栅片组件5的下半部灭弧栅片和上半部灭弧栅片进行排气，如此一来灭弧室的排气不仅速度更快，而且排气效果也更为均匀。第一延伸气道711斜向上延伸，第二延伸气道721斜向下延伸，斜向延伸的气道有助于加长排气通道的长度，增强气体冷却效果，第一延伸气道711和第二延伸气道721呈交叉布局，紧凑地利用了断路器内部空间，比起常规的在断路器长度方向延伸的排气通道结构而言(以同时垂直于上下方向和左右方向的方向为断路器的长度方向)，本实施例还能够尽量少地占用断路器的长度空间，兼顾了断路器外形尺寸的小型化和排气通道较长的长度。

基板4包括相异的第一侧板面401和第二侧板面402，第一侧板面401相对处于基板4的右侧，第二侧板面402相对处于基板4的左侧，第一进气口710和第一延伸气道711设于第一侧板面401，第二进气口720和第二延伸气道721设于第二侧板面402。窗口41由数个窗壁首尾连接形成，在对应灭弧栅片组件5的出口侧的其中一窗壁411上设有两个对角设置的缺口，分别作为第一进气口710和第二进气口720。如此一来利用了基板4开设窗口41的左右方向的窗口厚度空间来设置两个排气通道，并不会额外占用左右方向的安装空间，有利于断路器的小型化。而且，第一进气口710和第二进气口720一右一左，恰好分别对应到灭弧栅片组件5的右半部灭弧栅片和左半部灭弧栅片，进一步使排气更为均匀。

本实施例中，第一延伸气道711和第二延伸气道721是两段式折线状通道，第一延伸气道711先斜向上延伸再竖直向上延伸，第二延伸气道721先斜向下延伸再竖直向下延伸。当然其他实施例中，第一延伸气道711或第二延伸气道721也可以是三段、四段式折线状通道，或者弧线状通道，只要其整体延伸趋势是斜向上或斜向下即可，本实施例将第一延伸气道711和第二延伸气道721设为两段式折线状通道方便其制造，也能保证第一延伸气道711和第二延伸气道721具有较长的延伸长度。

本实施例中，第一延伸气道711和第二延伸气道721均设有并行的两道。在其他实施例中，第一延伸气道711和/或第二延伸气道721也可以是只有一道，或者有并行的三道、四道等。第一延伸气道711和第二延伸气道721设有越多道，其气道腔壁更多，更有利于气体的冷却，但制造更为困难，本实施例选择两道第一延伸气道711和第二延伸气道721能够兼顾气体冷却效果和制造难易度。

本实施例中，第一延伸气道711和第二延伸气道721的通道内壁上设有倾斜于所述通道内壁的导流板(例如导流板723，参看图5)；从第一延伸气道711或第二延伸气道721的上游至下游方向，该导流板逐渐远离通道内壁，设置导流板有利于防止气体返流。

参阅图1、7，第一延伸气道711下游还连通有第一出气通道712，第一出气通道712向左延伸以从第一侧盖1的左端面出气，对应的出气口为设置在第一侧盖1左端面的第一出气口11。第二延伸气道721下游还连通有第二出气通道722，所述第二出气通道向左延伸以从第一侧盖1的左端面出气，对应的出气口为设置在第一侧盖1左端面的第二出气口12。对于N极导电系统20，其设有第三排气通道8(参看图4)，该第三排气通道8最终向左从第一侧盖1的左端面出气，对应的出口气为设置在第一侧盖1左端面的第三出气口13。从而，本实施例中L极导电系统10和N极导电系统20最终都朝左、也即从断路器宽度方向出气，避免排气通道占用断路器长度方向的空间，有利于电路器在长度方向的小型化设计。

本实施例中，第一延伸气道711和第一出气通道712连接处的外角为弧面倒角9(或也可以是斜面倒角)，第二延伸气道721和第二出气通道722连接处的外角也是同样的倒角结构，以通过该倒角结构引导气体弯折的走向，提高排气速度。当然，对于第三排气通道8的通道转折处也可以采用同样的倒角结构。

如图2、7，本实施例中，排气通道的通道腔壁各有部分成型在基板4、基座2和第一侧盖1上，通过基板4和其左右两侧的基座2和第一侧盖1相接合而构成排气通道，如此设置有利于减少制造难度、方便产品的拼装。

本实施例中所采用的灭弧室以及灭弧室排气结构除了应用在断路器中，也可以应用在其他的开关电器中，如隔离开关。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。