Электронагреватель

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повышение надежности работы электронагревателя путем повышения точности срабатывания термоограничителя . Электронагреватель JiI xzl г содерзкит герметичный корпус 1, нагревательные элементы 6 и 7 со стержневьши выводами 2-5. Электронагреватель снабжен термоограничителем. Подвижные его контакты 8-11 выполнены в форме стакана со спиральной прорезью , установленного на конце каждого вывода. Стакан выполнен из материала со структурой термоупругого мартенсита , которому придана обратимая память формы, а на его наружной торцовой поверхности,обращенной к неподвижным контактам 12-15, выполнен мартенситный микрорельеф. При перегреве за счет уменьшения размеров подвижных контактов 8-11 прерывается питание нагревательных элементов и восстанавливается цепь питания при их охлаждении. Отмечено повышение быстродействия термоограничителя в 5-7 раз. 1 ил. с О) 4 ел ч ч Ni;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 05 В 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4112027/24-07 (22) 27 ..08.86 (46) 07. 02.89 . Бюл . У 5 (71) Институт металлофизики АН УССР (72) А.Ф.Журавлев, Ю.Н.Коваль, Л.M.Íåãàíîâ, П.В.Титов, Н.H.Áèëèê, Г.Ç.Шнайдер, В.А.Кошкин и С.Ф.Квитковский (53) 621.365.48(088.8) (56) Патент ФРГ М - 1074778, кл. Н 05 В 1/00, 1950.

Авторское свидетельство СССР

Ф 675473, кл. Н 01 Н 37/50, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 612304, кл. Н 01 H 37/40, 1977. (54) ЗЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повышение надежности работы электронагревателя путем повышения точности срабатывания термоограничителя. Злектронагреватель

„„SU„3457374 А1 содержит герметичный корпус 1, на- гревательные элементы 6 и 7 со стержневыми выводами 2-5. Злектронагреватель снабжен термоограничителем. Подвижные его контакты 8-11 выполнены в форме стакана со спиральной прорезью, .установленного на конце каждого вывода. Стакан выполнен из материала со структурой термоупругого мартенсита, которому придана обратимая память формы, а на его наружной торцовой поверхности, обращенной к неподвижным контактам 12-15, выполнен мартенситный микрорельеф. При перегреве за счет уменьшения размеров подвижных контактов 8-11 прерывается питание нагревательных элементов и восстанавливается цепь пиф тания при их охлаждении. Отмечено повышение быстродействия термоограничителя в 5-7 раз, 1 ил.

1457174

Изобретение относится к электрическим нагревательным приборам с автоматическим контролем и регулированием температуры, предназначено для

5 включения и выключения электрической цепи при доетижении температуры контролируемой среды до заданной величины и может быть, использовано в радиоэлектронной аппаратуре и электрических апйаратах в качестве устройств защиты от температурных перегрузок.

Цель изобретения — повышение надежности работы электронагревателя путем повышения точности срабатывания 15 термоограничителя.

На чертеже представлен электронагреватель с двумя каналами терморегулирования .

Электронагреватель содержит герметизированный корпус 1, в полости которого жестко закреплены токовыводы 2-5, электрически связанные с нагревательными элементами 6 и 7. Элемент 6 электрически включен последо- 25 вательно в первый канал нагрева и терморегулирования, образуя электрическую ветвь с выводами 2 и 5. Эле-, мент 7 электрически включен последовательно с выводами 3 и 4 во втором канале нагрева и терморегулирования.

Конец каждого токовывода 2-5 электрически соединен последовательно с соответствующим каждому из них подвижными 8-11 и неподвижными 12-15 кон 5 тактами, жестко установленными в корпусе держателя.

Подвижные контакты 8-11 выполнены термочувствительными в виде стаканов и расположены на образующих поверх- 0 ностях каждого из токовыводов 2-5, сопряженных с внутренними поверхностями стенок подвижных контактов 8-11.

Кромками открытых концов в зоне горловины подвижные контакты 8-11 жест- 45 ко закреплены на концах токовыводов

2-5, образуя жесткую связь. Противоположные торцовые контактные поверхности оперты на неподвижные контакты

12-15, причем .от кромки жесткого закрепления до торцов выводов (параметр .L) в стенках подвижных контактов

8-11 выполнена спирально-винтовая прорезь (параметр S) для обеспечения возвратно-поступательного скольжения подвижных контактов вдоль образующей поверхности выводов 2-5. Между дном подвижных контактов 8-11 и торцом токовыводов 2-5 установлен зазор (параметр h) величина которого равна

5-95Х максимально возможного хода подвижного контакта, выполненного из материала со структурой термоупругого мартенсита на основе медь-алюминий-никель, прорезанной стенке которого придана обратимая память формы.

Торец подвижного контакта выполнен с мартенситным микрорельефом.

Устройство работает следующим образом.

После включения источника питания электрический ток проходит по первому каналу нагрева и терморегулирования: через неподвижный. контакт

12, подвижный контакт 8, вывод 2, термоэлемент 6, вывод 5, подвижный контакт 11 и неподвижный контакт 15, а также по второму каналу: через подвижный контакт 13, подвижный контакт

9, вывод 3, элемент 7, вывод 4, подвижный 10 и неподвижный 14 контакты.

Элементы 6 и 7 нагревают .внутреннюю среду нагревателя и выводы 2-5 до температуры, при которой происходит резкое уменьшение параметров Ь, S и h подвижных контактов, причем параметр h уменьшается до нулевого значения. Одновременно с изменением указанных параметров исчезает мартенситный микрорельеф на контактных поверхностях. Нагрев элементов прекращается после выключения источника питания. ПричЕм температура выключения каждого канала может отличаться на 2-200 С и задается в основном химическим составом материала подвижных контактов. После охлаждения прибора до заданной температуры подвижные контакты 8 и 11, а также контакты 9 и 10 вновь возвращаются в исходное положение, увеличивая параметры L S u h.

Электрическая цепь каналов замыкается при полном восстановлении параметров L S h и мартенситного микрорельефа на контактных поверхностях подвижных контактов 8-11. Устройство готово к повторению аналогичного термоцикла работы. Следовательно, отключение нагревателя происходит за счет трех видов движения: исчезновения мартенситного микрорельефа, способствующего делению дуги отключения на несколько "коротких" дуг,вращения подвижного контакта, что вместе с делением на несколько дуг устраняет

"залипание" контактов, и быстрого жим работы) время включения прибора колеблется в пределах 10-20 с. Это достигается за счет уменьшения длины теплопровода от термоэлемента до чувствительного элемента и обеспечения жесткого и скользящего теплового контакта с выводами нагревателя.

Электронагреватель, содержащий герметичный корпус, внутри которого электроизолированно от него установлен нагревательный элемент со стержневыми выводами, закрепленными в держателе, термоограничитель, подвижный контакт которого электрически связан с выводом нагревателя, а неподвижный — с токоподводом электронагрева-i теля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы электронагревателя путем повышения точности срабатывания термоограничителя, подвижный контакт выполнен в виде стакана, надетого на часть вывода, закрепленную в держателе, и жестко закрепленного на выводе в зоне открытого торца стакана и установленного с зазором по всей внутренней поверхности стакана,на участке от места жесткого закрепления стакана до торца вывода в стенке стакана выполнена сквозная спирально-винтовая прорезь, стакан выполнен из материала со структурой термоупругого мартенсита, которому придана обратная память формы, причем на наружной торцовой поверхности стакана, обращенной к неподвижному контакту, выполнен мартенситный микрорельеф.

Э

1457174 перемещения подвижного контакта вниз.

Такое сложное перемещение подвижного контакта позволяет быстро и надежно отключить устройство.

Погружение нагревателя в жидкую среду на установленный рабочий уровень существенно увеличивает -длительность работы прибора до достижения заданной температуры нагреваемой

10 среды, но не изменяет описанный принцип действия устройства. Увеличение периода нагрева связано с тем, что жидкая среда поглощает основную часть тепловой энергии, выделяемой термоэлементами 6 и 7, и существенно снижает долю тепловой энергии, расходуемой на нагрев выводов 2-5 и контактов

8-11.

Кроме того, нагреваемая среда ох- 20 лаждает элементы конструкции нагревателя, снижая скорость нагрева.выводов

2-5 и подвижных контактов 8-11, причем подвижные контакты зашунтированы поверхностью выводов от нагрева про- 25 ходящим током. Таким образом, нагрев подвижных контактов 8-11 функционально связан с температурными режимами внутренней среды нагревателя и нагреваемой жидкой среды. 30

Быстродействие предлагаемого прибора в 5-7 раз выше. Это достигается тем, что термочувствительные контакты установлены непосредственно на концах токовыводов и связаны жестким: тепловым контактом с элементом,нагревателя. Контактный узел может быть смонтирован в отдельной капсуле и . при сборке прибора установлен в трубчатый корпус нагревателя. Это снижа- 40 ет трудоемкость и повышает производительность.

В конструкции предусмотрен резервный подвижный контакт, дублирующий отключение от источника питания, пос- pg кольку в нагревателе каждому элементу соответствует пара термочувствительных подвижных контактов, а при отказе одного из них одновременно срабатывает дублирующий. При отсутствии нагреваемой жидкой среды (аварийный реПредлагаемое устройство можно применить для защиты электрических машин от перегрева. С этой целью подвижные контакты устанавливают на концах провода обмотки возбуждения. После появления перегрузки на валу машины провод обмотки нагревается до температуры размыкания подвижных контактов.

Фор мула и з о бр е т е ни я