Термовыключатель водонагревательного электроприбора

 

Изобретение, относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности отключения электроприбора. Термовыключатель содержит гидросистему, заполненную кипящей при температуре отключения рабочей жидкостью и состоящую из чувствительного элемента 1 объемного действия/выполненного с возможностью воздействия на цепь управления нагревом 4 в виде замкнутой в элементе обьемнЬго действия 3 трубки, имеющей участок подъема, переходящий в участок снижения по высоте, причем тепловой контакт чувствительного элемента с нагревателем 2 выполнен на участке подъема трубки ниже его верхней точки, а в качестве рабочей жидкости, заполняющей трубку, использована незамерзающая неоднокомпонентная жидкость, например водный раствор хлористого кальция. Рабочий объем элемента объемного действия 3 выполнен равным или более объема части гидросистемы, расположенной выше уровня нижней точки теплового контакта чувствительного элемента 1 с нагревателем 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 Н 37/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832062/07 (22) 29,05.90 (46) 15.02.92. Бюл, N. 6 (71) Челябинский автоматно-механический завод (72) И.Б. Белоносов, М.Л. Гельфонд и Е.П, Пастушков (53) 621,313.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 775779, кл. Н 01 H 37/36, 1978, Авторское свидетельство СССР

N 1467593, кл. Н 01 Н 37/38, 1987. (54) ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИБОРА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности отключения электроприбора.

Термовыключатель содержит гидросистему. заполненную кипящей при температуре отИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от недопустимого нагрева бытовых водонагревательных приборов при отсутствии в них нэгреваемой воды.

Известны используемые для регулирования температуры гермореле с жидкостной термосистемой, содержащее упругий расширительный элемент, соединительную трубку и термобаплон, заполненный терморасширяющейся жидкостью. Работа термореле основана на преобразовании в электрический сигнал температурного расширения жидкости, Недостатком таких термореле являются высокие требования к точности их конструкции и технологии изготовления из-за ма„„Я „„1 71 2982 А1 ключения рабочей жидкостью и состоящую из чувствительного элемента 1 обьемного действия, выполненного с возможностью воздействия на цепь управления нагревом 4 в виде замкнутой в элементе объемного действия 3 трубки, имеющей участок подъема, переходящий в участок снижения по высоте, причем тепловой контакт чувствительного элемента с нагревателем 2 выполнен нэ участке подъема трубки ниже его верхней точки, а в качестве рабочей жидкости, заполняющей трубку, использована незамерзающИЯ неоднокомпонентная жидкость, например водный раствор хлористого кальция. Рабочий объем элемента объемного действия 3 выполнен равным или более объема части гидросистемы, расположенной выше уровня нижней точки теплового контакта чувствительного элемента 1 с нагревателем 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. лого температурного коэффициента расширения жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты нагревателя для кипячения воды, содержащее герметизированный упругодеформируемый элемент. выполненный с возможностью воздействия на контактную систему. заполненный водой чувствительный элемент, находящийся в тепловом контакте с нагревателем, и трубку. . соединяющую внутреннюю полость герметизированного упругодеформируемого элемента с заполненным водой элементом.

Устройство обеспечивает отключение нагрева при отсутствии или понижении уровня нагреваемой воды ниже нагревателя за счет снижения от последнего теплоотвода и повышения температуры чувствитепь1712982 ного элемента, находящегося с ним в тепловом контакте до заполнения заключенной в нем воды. Последнее вызывает повышение давления в упругодеформируемом элементе, увеличение его в объеме, что через контактную систему преобразуется в электрический сигнал отключения нагрева.

Недостатком устройства является невысокая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности отключения электроприбора, Цель достигается тем. что в термовыключателе водонагревательного электроприбора, содержащем гидросистему, заполненную кипящей при температуре отключения жидкостью и состоящую из чувствительного элемента, установленного в тепловом контакте с нагревателем, и элеФ мента объемного действия, выполненного с возможностью воздействия на цепь уп ра вления нагревом, в качестве рабочей жидкости применена незамерзающая неоднокомпонентная жидкость, например водный раствор хлористого кальция, а чувствительный элемент выполнен в виде замкнутой в элементе объемного действия трубки, имеющей участок подъема, переходящий в участок снижения по высоте, причем тепловой контакт чувствительного элемента с нагревателем выполнен на участке подъема трубки и ниже его верхней точки.

Дополнительное повышение надежности определенного выше термовыключателя водонагревательного электроприбора достигается тем, что рабочий объем элемента объемного действия выполнен равным или более объема части гидросистемы, расположенной выше уровня нижней точки теплового контакта чувствительного элемента с нагревателем.

На чертеже представлен термовыключатель водонагревательного электроприбора.

Термовыключатель содержит гидросистему, состоящую из чувствительного элемента 1, установленного в тепловом контакте с нагревателем 2, и элемента объемного действия 3, выполненного с возможностью воздействия на контакты цепи управления нагревом 4. Чувствительный элемент 1 выполнен в виде трубки, замкнутой в элементе объемного действия 3, Трубка имеет участок подьема А — Б-В, переходящий в участок снижения В-Г, Тепловой контакт чувствительного элемента 1 с нагревателем 2 выполнен на участке подьема трубки А — Б ниже его верхней точки В, Гидросистема термовыключателя заполнена 30 g,-ным водным раствором хло5

55 ристого кальция с температурой кипения

106 С и замерзания -50 С.

Термовыключатель работает следующим образом.

При включении прибора без воды и повышении температуры чувствительного элемента 1 до кипения заключенного в нем раствора происходит его вытеснение в элемент объемного действия 3, образующимся в зоне теплового контакта паром, что вызывает воздействие элемента объемного действия 3 на контакты цепи управления нагревом 4 и отключение нагревателя 2 от сетевого напряжения. Особенностью в работе термовыключателя является то, что при охлаждении чувствительного элемента после отключения нагрева, окончание конденсации пара происходит в верхней части трубки В, За счет этого раствор возвращается в чувствительный элемент из элемента объемного действия по обеим концам трубки с одинаковым подъемом по высоте. При этом первая часть раствора, поднимающегося по участку А — Б — B, проходит через зону теплового контакта. Тем самым оставшийся в зонетеплового контакта(после испарения воды) в повышенной концентрации неиспаряемый хлористый кальций с этой частью раствора выносится за пределы зоны теплового контакта и при последующем нагреве чувствительного элемента вытесняется поднимающимся паром в направлении элемента объемного действия 3, чем ограничивается перераспределение концентрации раствора в элементах гидросистемы. Кроме тогО, в гидросистеме под действием поднимающегося пара имеет место циркуляция раствора. что при инерционном повышении температуры нагревателя (после его отключения) обеспечивает повышенный отвод тепла из зоны теплового контакта в гидросистему и ограничивает в зоне теплового контакта местное недопустимое повышение температуры раствора и его давление в гидросистеме.

Дополнительным решением, ограничивающим повышение давления рабочей жидкости в гидросистеме термовыключателя может быть выполнение рабочего объема элемента объемного действия 3 равным или более объема гидросистемы, расположенной выше уровня нижней, точки теплового контакта трубки с нагревателем А. В этом слуЧае при нагреве чувствительного элемента 1 рабочая жидкость из зоны теплового контакта А-Б полностью вытесняется в элемент объемного действия 3, тем самым исключается ее нагрев при инерционном повышении температуры нагревателя (после отключения), что также ограничивает

1712982

Формула изобретения

1. Термовыключатель водонагревательного электроприбора, содержащий гидросистему, заполненную кипящей при температуре отключения рабочей жидкостью и состоящую из чувствительного элеСоставитель И,Белоносов

Редактор Н.Каменская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н, Король

Заказ 538 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 давление рабочей жидкости в гидросистеме. Инерционное повышение температуры

0 нагревателя составляет более 50 С в зависимости от конкретного его исполнения и условий нагрева.

Предлагаемый термовыключатель позволяет обеспечить защиту электроприборов в большом температурном диапазоне его применения, Кроме того, ограничение давления рабочей жидкости в гидросистеме термовыключателя дает возможность применения экономических конструкторских и технологических решений в его выполнении с использованием промышленно-выпускаемых элементов (сильФон, трубка) без предьявления к ним высоких по давлению требований. мента, установленного в тепловом контакте с нагревателем, и элемента объемного действия, выполненного с возможностью воздействия на цепь управления нагревом, о т5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности отключения электроприбора, чувствительный элемент выполнен в виде замкнутой в элементе объемного действия трубки, имеющей участок подъема, пе10 реходящий в участок снижения по высоте, причем тепловой контакт чувствительного элемента с нагревателем выполнен на участке подъема трубки и ниже его верхней точки, а в качестве рабочей жидкости ис15 пользована незамерзающая неоднокомпонентная жидкость ° например водный раствор хлористого кальция.

Г. Термовыключатель по и. 1, о т л и ч аю щ,и и с я тем, что рабочий объем элемента

20 объемного действия выполнен равным или более объема части гидросистемы, расположенной выше уровня нижней точки теплового контакта чувствительного элемента с нагревателем.