[发明专利]一种提供动力的膨胀胶囊和动力驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够提供动力的膨胀胶囊和动力驱动装置。

背景技术

动力驱动装置是利用膨胀介质受热后体积变化来提供可控的动力，从而推动传动部件发生可控的位移。公开号为CN102103947A的中国发明专利，公开了一种利用膨胀介质来驱动断路器开关的驱动装置。参见图1所示，驱动装置包括外壳2，密封件3，加热导线6，加热器5，相变膨胀物质4和流体介质7，加热器5设置在相变膨胀物质4中，当加热器5对相变膨胀物质4进行加热时，相变膨胀物质4膨胀，从而推动顶杆活塞1。顶杆活塞1将体积膨胀转换为位移和力传递给断路器，从而实现断路器的合闸或断开。当加热器5停止加热时，相变膨胀物质4回复到初始状态，顶杆活塞1也回复到初始位置，此时断路器断开或合闸。

在高温环境下使用该驱动装置需要采用高熔点的相变膨胀物质4，但是由于该驱动装置中的相变膨胀物质4在加热开始时，远离加热器5的相变膨胀物质4为凝固的固体状态，会阻止该结构中距加热器5较近最先熔化的相变膨胀物质4向上膨胀，尤其在低温环境下使用时或外在空间对外壳2的结构有限制的情况下，该结构的相变膨胀物质4只能向单方向膨胀、且膨胀距离较远，驱动装置提供动力速度较慢、并容易导致最远端的固态的相变膨胀物质4被强行推动而破坏密封件3；当加热停止后，远离加热器5的相变膨胀物质4最先凝固结痂，部分相变膨胀介质4可能会凝固在外壳2的内腔壁上或密封件3上，导致冷却后顶杆活塞1不能顺利复位到初始位置。这样，该驱动装置只能采用较低熔点的相变膨胀物质4，且顶杆活塞1的顶出速度和回复速度都较慢，从而造成该驱动装置的使用环境温度范围和速度受到限制。

因此，有必要设计一种适用环境温度广、能够快速平稳顶出和回复的提供动力的膨胀胶囊和动力驱动装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用环境温度广、动作速度快且可靠平稳的提供动力的膨胀胶囊和动力驱动装置。

本发明提供一种提供动力的膨胀胶囊，包括加热元件和膨胀介质，所述膨胀介质均匀地包裹在所述加热元件的表面，并共同组成膨胀组件，所述膨胀胶囊还包括弹性件；

当所述加热元件加热时，所述膨胀介质向四周膨胀并作用于所述弹性件使得所述弹性件产生弹性变形；

当所述加热元件停止加热后，所述弹性件在回弹力的作用下紧贴所述膨胀介质，并使所述膨胀介质往初始状态回缩。

优选地，所述弹性件包裹在所述膨胀组件外。

优选地，所述弹性件的中心留有空腔。

优选地，所述弹性件为中空封闭囊体。

优选地，所述膨胀胶囊的横截面为圆形、或多边形、或椭圆形。

优选地，所述膨胀组件与所述弹性件相邻。

优选地，所述弹性件为环形支架，所述膨胀组件盘绕在所述环形支架上，所述弹性件和所述膨胀组件一起被收容在刚性外壳中。

优选地，所述加热元件为电阻丝，或正温度系数热敏电阻，或片状加热电阻。

优选地，所述膨胀介质为相变介质石蜡，或石蜡混合物。

优选地，所述弹性件由耐高温橡胶，或热塑弹性体制成。

本发明还提供一种动力驱动装置，包括刚性外壳、膨胀胶囊、密封件、活塞杆和复位反力件，所述膨胀胶囊收容在所述刚性外壳中，所述刚性外壳内充满了流体物质，所述刚性外壳利用密封件进行密封，所述活塞杆的底端穿过所述密封件插入到所述刚性外壳中，所述活塞杆的顶端与所述复位反力件连接，所述膨胀胶囊包括加热元件和膨胀介质，

所述膨胀介质均匀地包裹在所述加热元件的表面，并共同组成膨胀组件，所述膨胀胶囊还包括弹性件；

当所述加热元件加热时，所述膨胀介质向四周膨胀并作用于所述弹性件使得所述弹性件产生弹性变形，所述弹性件挤压所述流体物质，所述流体物质推动所述活塞杆顶出；

当所述加热元件停止加热后，所述弹性件在回弹力的作用下紧贴所述膨胀介质并使所述膨胀介质往初始状态回缩，在所述复位反力件的作用下所述活塞杆回复到初始位置。

优选地，所述弹性件包覆在所述膨胀组件外。

优选地，所述弹性件的中心留有空腔。

优选地，所述弹性件为中空封闭囊体。

优选地，所述膨胀组件与所述弹性件相邻。

优选地，所述弹性件为环形支架，所述膨胀组件盘绕在所述环形支架上，所述弹性件和所述膨胀组件一起被收容在刚性外壳中。

优选地，所述活塞杆的底端插入到所述弹性件的所述空腔中。

优选地，所述活塞杆的底端位于所述膨胀胶囊外。