[發(fā)明專利]用于電阻性和導(dǎo)熱的斷路器和負(fù)載中心的散熱器合成物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480038936.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105378877B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·G·馬洛尼;E·E·利阿斯;J·S·吉布森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊頓公司
• 主分類號(hào): H01H9/02
• 分類號(hào): H01H9/02;H01H9/52;D01D5/00;D01D5/18;B82Y30/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

本公開(kāi)概念涉及用于制造電阻性導(dǎo)熱電開(kāi)關(guān)設(shè)備的合成物以及方法。合成物包括聚合物組分和納米纖維組分。納米纖維組分的導(dǎo)熱性高于聚合物組分的導(dǎo)熱性，由此與由聚合物組分構(gòu)成而缺乏納米纖維組分的電開(kāi)關(guān)設(shè)備相比，包括本公開(kāi)概念的合成物的電開(kāi)關(guān)設(shè)備改進(jìn)了熱耗散。本公開(kāi)概念進(jìn)一步涉及，通過(guò)形成來(lái)自本公開(kāi)概念合成物的內(nèi)部設(shè)備(例如斷路器)和/或外殼來(lái)降低電阻性導(dǎo)熱電開(kāi)關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度的方法。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2013年8月28日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.14/012,398的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)概念一般涉及電開(kāi)關(guān)設(shè)備，并且更特別地涉及諸如斷路器和負(fù)載面板或中心的電路中斷器。本公開(kāi)概念進(jìn)一步涉及用于制造電開(kāi)關(guān)設(shè)備和相關(guān)外殼的合成物，以及用于制備合成物的方法。

背景技術(shù)

電開(kāi)關(guān)設(shè)備包括例如電路開(kāi)關(guān)裝置和電路中斷器，諸如斷路器、接觸器、電機(jī)啟動(dòng)器、電機(jī)控制器和其它負(fù)載中心。這些設(shè)備一般為本領(lǐng)域公知的。例如，斷路器已知包括至少一對(duì)可分離觸點(diǎn)，操作該可分離觸點(diǎn)從而保護(hù)電路免受過(guò)流條件(諸如過(guò)載條件或相對(duì)高級(jí)別的短路或故障條件)的危害。電開(kāi)關(guān)設(shè)備一般包括用于提供包括電開(kāi)關(guān)設(shè)備中所包含的電子器件(諸如可分離觸點(diǎn)、操作機(jī)構(gòu)和跳閘機(jī)構(gòu))的外殼，以及用于提供強(qiáng)度和溫度絕緣的殼體。構(gòu)成殼體的材料可能從可被塑模成各種幾何形狀的各種已知材料中選擇，諸如但不限于液晶聚合物熱塑性塑料。在一些實(shí)例中，殼體可通過(guò)被稱為注射塑模的過(guò)程而形成，該過(guò)程是注射塑模過(guò)程，其中導(dǎo)入樹(shù)脂(例如被注射)到腔或模具中并且然后允許其定型或固化。結(jié)果得到例如殼體的單個(gè)模制塑料件。

通常，在電開(kāi)關(guān)設(shè)備(例如斷路器或負(fù)載中心)中使用的模制塑料是電阻性的，即電流不能從其通過(guò)，諸如以提供屏蔽并防止位于設(shè)備外部的人員與導(dǎo)電部件接觸以及觸電可能的屏障。

本領(lǐng)域中同樣已知用于制造納米級(jí)尺寸的合成纖維的各種技術(shù)，例如電紡絲和ForceSpinning^TM技術(shù)。圖1中示出了典型的電紡絲工藝。如圖1所示，電紡絲設(shè)備包括含聚合物熔體(polymer molten mass)2或溶液的注射器1。紡絲毛細(xì)管(spinning capillary)3位于注射器1的尖端，該紡絲毛細(xì)管與電壓生成布置6(電流源)的一極耦接。通過(guò)注射泵9，將聚合物熔體2從注射器1向紡絲毛細(xì)管3傳送出去，其中在尖端處形成液滴。通過(guò)紡絲毛細(xì)管3與反向電極5之間的電場(chǎng)，克服從紡絲毛細(xì)管3出來(lái)的聚合物熔體2或溶液的液滴的表面張力。然后，從紡絲毛細(xì)管3出來(lái)的液滴變形，并且當(dāng)該液滴達(dá)到臨界電勢(shì)時(shí)被吸出從而形成稱為射流的細(xì)絲。持續(xù)從紡絲毛細(xì)管3提取新的聚合物熔體2或溶液的這種帶電的射流，然后在電場(chǎng)中向反向電極5加速。射流在其向反向電極5傳送期間通過(guò)溶劑蒸發(fā)或通過(guò)冷卻而固化，由此在短時(shí)間期間生成彼此連接的連續(xù)的納米纖維7，具有幾納米到幾微米的典型直徑。將這些納米纖維7以網(wǎng)或非紡織墊的形式放置在與反向電極5相關(guān)聯(lián)的模板4上。導(dǎo)電模板4用作收集器，并與反向電極5一起接地。聚合物納米纖維7在導(dǎo)電模板4上直接紡成。

圖2中示出了典型的ForceSpinning^TM設(shè)備(其在商業(yè)上可從Technology Corporation獲得)。如圖2所示，F(xiàn)orceSpinning^TM設(shè)備包括噴絲頭20，該噴絲頭20具有包含液態(tài)材料24的容器22。在操作期間，噴絲頭20以高的每分鐘轉(zhuǎn)速在軸25上離心轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生流體靜力和離心力。隨著噴絲頭20轉(zhuǎn)動(dòng)，流體靜力和離心力將液態(tài)材料24推送到具有位于其中的孔口27的外壁26。圖2示出了一個(gè)孔口27，然而可以預(yù)想在外壁26中可以形成多個(gè)孔口。液態(tài)材料24進(jìn)入到一個(gè)或多個(gè)孔口27，并從空口釋放。離心力和流體靜力組合以啟動(dòng)液態(tài)材料24的噴射，其撞擊纖維收集器28以產(chǎn)生納米纖維29。在圖2中，將纖維收集器28設(shè)置為圍繞噴絲頭20的僅一部分，然而可以預(yù)想纖維收集器28可以被設(shè)置為圍繞直至噴絲頭20的整個(gè)周圍。