ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК H01H37/40 

Изобретение относится к электрическим устройствам для автоматического контроля и регулирования температуры.

Термовыключатель предназначен для защиты печей СВЧ бытовых от перегрева путем отключения электрической цепи питания при достижении температуры предельно допустимой величины.

Известны термовыключатели (термореле, термосигнализаторы), содержащие корпус размещенный в корпусе биметаллический "хлопающий" диск, основание, контактную систему и элементы, передающие движение центра сферы диска контактной системе (1).

В указанных устройствах релейное действие электрических контактов обеспечивается характеристиками диска и установкой толкателя в определенное положение относительно контактной системы и диска.

Однако в известных устройствах силы, действующие со стороны контактной системы на центр сферы диска в момент его выхлопа, могут быть значительными, что может приводить к медленному выхлопу и изменению температуры срабатывания диска (особенно для дисков с низкими температурами срабатывания и малой зоной чувствительности).

С учетом изложенного возникает необходимость уменьшения сил, действующих на диск, с целью увеличения коммутируемой устройством мощности (увеличения контактного нажатия замкнутых контактов, скорости размыкания контактов и зазора между разомкнутыми контактами).

Прототипом предложенного устройства является биметаллический датчик-реле температуры, содержащий корпус, основание, крышку, термобиметаллический "хлопающий" диск, элементы, передающие движение центра сферы диска и контактную систему (2).

Недостатком прототипа является отмеченное выше значительное усилие на диск со стороны контактной пружины. Упомянутое усилие тем больше, чем меньше расстояние от точки крепления контактной пружины до точки, передающей пружине движение центра сферы диска, что ограничивает коммутируемую мощность.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка. Для этого термовыключатель снабжен контактной пружиной, которая в промежутке между выводом, к которому прикреплена, и ее частью, воспринимающей движение центра сферы диска, имеет криволинейный (V-образный) участок, длина которого более длины прямого участка, измеренного между точкой крепления пружины к контактодержателю и точкой ее контакта с толкателем; толкатель выполнен из двух элементов, взаимное положение которых регулируется, при этом точка контакта толкателя с пружиной может быть смещена относительно оси диска в сторону крепления пружины к контактодержателю, чем обеспечивается (более простым по сравнению с прототипом исполнением) увеличение скорости размыкания контактов и зазора между разомкнутыми контактами.

В предлагаемом устройстве при симметричном относительно оси-диска расположении пружин возможно одновременное размыкание нескольких контактных пар.

На фиг. 1 изображена предложенная конструкция термовыключателя, когда контакты замкнуты; на фиг. 2 - предложенная конструкция, когда контакты разомкнуты; на фиг. 3 - предложенная конструкция с двумя контактными парами.

Термовыключатель состоит из двух функциональных узлов: контактной системы и датчика температуры.

На основании 1 контактной системы закреплены выводы 2 и 3. К выводу 2 прикреплен контактодержатель 4 с контактной пружиной 5, имеющей криволинейный (V-образный) участок "А" и подвижный контакт 6 на свободном конце. К выводу 3 прикреплен контактодержатель 7 с неподвижным контактом 8, взаимодействующим с контактом 6. В исполнении устройства (фиг. 3) к контактодержателям 4 и 7 прикреплены пружина 5 с подвижным контактом 6 и неподвижный контакт 8. С пружиной 5 в точке "Б", смещенной относительно оси диска на величину "1", взаимодействует толкатель, состоящий из двух частей 9 и 10.

Снизу контактная система закрыта корпусом 11. В зазоре между корпусом 11 и крышкой 12 размещен биметаллический диск 13.

Устройство работает следующим образом.

При повышении температуры диска 13 центр его сферической поверхности перемещается (в сторону увеличения радиуса сферы) сначала медленно, а затем хлопком, меняя направление прогиба.

При медленном перемещении центра сферы диска толкатель не взаимодействует с пружиной 5, так как в точке их взаимодействия предусмотрен зазор h, который устанавливается изменением взаимного положения деталей 9 и 10. При хлопке диск 13 через толкатель отжимает контактную пружину, размыкая контакты 6 и 8. При этом сопротивление, преодолеваемое диском, определяется необходимой величиной контактного нажатия, характеристикой пружины (с учетом криволинейного участка "А") и соотношением длин участков пружины 5 от точки закрепления до контакта с толкателем и до оси подвижного контакта.

При повышении температуры центр сферы диска также сначала медленно перемещается (в сторону увеличения радиуса сферы), затем хлопком, меняя направление прогиба, возвращается в исходное состояние. Контакты замыкаются при хлопке термобиметаллического диска.

В исполнении термовыключателя (фиг. 2) контакты могут замыкаться при повышении температуры.

Таким образом, в предложенном устройстве установленный с зазором относительно пружины толкатель соединяется (или разъединяется) с ней только в момент "выхлопа" диска под действием температуры.

В отличие от известных в предлагаемом устройстве за счет изменения жесткости пружины введением участка "А" уменьшается сила, необходимая для размыкания (замыкания) контактов при одновременном сохранении (а при необходимости, и увеличении) контактного нажатия.

Такое конструктивное исполнение пружины позволило, кроме указанного, уменьшить расстояние от точки крепления пружины к контактодержателю до точки ее взаимодействия с толкателем, что увеличивает скорость размыкания контактов и зазор между разомкнутыми контактами. (56) Тимошенков К. Д. , Пинаев В. И. , Гордиенко. "Приборы контроля и регулирования температуры с термибиметаллическим диском. М. Машиностроение, 1982, с. 112.

Авторское свидетельство СССР N 647763, кл. Н 01 Н 37/40, 1978.

Термовыключатель предназначен для защиты печей СВЧ бытовых от перегрева путем отключения электрической цепи питания при достижении температуры предельной допустимой величины. Термовыключатель содержит корпус, основание, крышку, термобиметаллический "хлопающий" диск, контактные выводы, к одному из которых прикреплен неподвижный контакт, а к другому - один из концов контактной пружины, на другом конце которой закреплен подвижный контакт и толкатель, кинематически связанный с "хлопающим" диском и установленный с возможностью воздействия на контактную пружину. В термовыключателе с целью повышения коммутируемой мощности контактная пружина в промежутке между контактодержателем, к которому прикреплена, и ее частью, воспринимающей движение центра сферы диска, имеет криволинейный участок. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, основание, крышку, термобиметаллический хлопающий диск, контактные выводы, к одному из которых прикреплен неподвижный контакт, а к другому - один из концов контактной пружины, на другом конце которой закреплен подвижный контакт, и толкатель, кинематически связанный с "хлопающим" диском и установленный с возможностью воздействия на контактную пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения коммутируемой мощности, контактная пружина выполнена с криволинейным участком, расположенным между местом прикрепления контактной пружины к контактному выводу и областью ее взаимодействия с толкателем. 2. Термовыключатель по п. 1, отличающийся тем, что точка взаимодействия толкателя с контактной пружиной смещена относительно оси "хлопающего" диска в сторону крепления контактной пружины к контактному выводу. 3. Термовыключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен несколькими контактными пружинами.