ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ НАГРЕВА КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИБОРА Российский патент 1995 года по МПК H01H37/38 G01N25/08 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в нагревательных электроприборах для их отключения при закипании нагреваемой жидкости.

Известен датчик кипящего состояния воды, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде поплавка с положительной плавучестью, размещенного в пустотелом металлическом корпусе, имеющем соосные отверстия по высоте и выходные контакты, выполненные в виде электродной пары. Работа датчика основана на перекрытии поплавком верхнего отверстия при заполнении емкости водой и сохранении перекрытия при кипении жидкости и накоплении при этом пара в пустотелом металлическом корпусе, что приводит к изменению параметров в цепи электродной пары и срабатыванию датчика.

Недостатком датчика является влияние на его работоспособность накипи, а также ненадежное удержание в верхнем положении поплавка, перекрывающего верхнее отверстие, так как при кипении и заполнении пустотелого металлического корпуса паром снижается действующая на поплавок выталкивающая сила жидкости и под действием силы собственной тяжести поплавок может опускаться вместе с понижающимся уровнем жидкости в металлическом корпусе, открывая тем самым отверстие и приводя к отказам в работе датчика.

Наиболее близким к изобретению является выключатель нагрева кипящей жидкости для электроприбора, принятый за прототип, содержащий элемент управления и расположенный в области кипения чувствительный элемент, подающий сигнал отключения нагрева при уровне жидкости ниже заданного, при этом над чувствительным элементом установлен пароулавливающий экран с газопропускным отверстием.

Работа выключателя основана на пропускании пара газопропускным отверстием до закипания жидкости и задержке пара с вытеснением жидкости под экраном ниже заданного для отключения уровня при интенсивном кипении. Последнее приводит к отключению нагрева.

Недостатком данного выключателя является возможное изменение со временем проходного сечения газопропускного отверстия из-за образования в нем накипи, что может приводить к отказам в работе и необходимости периодической очистки отверстия от накипи.

Изобретение направлено на снижение отказов в работе выключателя по причине образования накипи в газопропускном отверстии.

Техническим результатом предлагаемого решения является предотвращение сужения проходного сечения газопропускного отверстия путем его механической самоочистки от накипи при работе выключателя или изменении уровня нагреваемой жидкости.

Данный результат достигается тем, что в выключателе нагрева кипящей жидкости, содержащем расположенный в нагреваемой жидкости пароулавливающий экран с газопропускным отверстием и устройство отключения нагрева при задержке пара под экраном, в газопропускном отверстии установлен с возможностью свободного перемещения в пределах отверстия шток, связанный при этом с вертикально подвижным относительно пароулавливающего экрана элементом, например поплавком, с постоянно положительной или получаемой под действием поднимающегося пара плавучестью.

В частном случае приведенного решения дополнительно решается задача снижения возможных отказов в работе выключателя из-за возможного полного пропускания пара при кипении жидкости через газопропускное отверстие без его задержки под экраном, например, при пониженном напряжении на нагревателе и слабом кипении жидкости.

Техническим результатом дополнительного решения является предотвращение полного пропускания пара через газопропускное отверстие путем его частичного или полного перекрытия после заполнения экрана жидкостью и при ее кипении.

Данный результат достигается тем, что в описанном выше выключателе шток выполнен с возможностью частичного или полного перекрытия газопропускного отверстия в верхнем рабочем положении штока и связан с поплавком, размещенным над пароулавливающим экраном.

На чертеже представлен вариант предлагаемого выключателя нагрева кипящей жидкости с неподвижным пароулавливающим экраном.

Выключатель содержит пароулавливающий экран 1 с газопропускным отверстием 2 и устройство отключения нагрева при задержке пара под экраном 3.

В газопропускном отверстии 2 установлен с возможностью свободного горизонтального перемещения в пределах отверстия шток 4, связанный с поплавком 5.

Поплавок 5 выполнен в виде открытой снизу емкости, получающей положительную плавучесть под действием поднимающегося через отверстие 2 пара.

В работе при изменении уровня нагреваемой воды или под действием поднимающегося пара поплавок 5 получает вертикальные перемещения, передаваемые штоку 4. При вертикальных перемещениях штока 4 и механическом контактировании его с кромками газопропускного отверстия 2 происходит их механическая самоочистка от накипи, благодаря чему предотвращается изменение проходного сечения отверстия 2.

В вариантах исполнения поплавок 5 может иметь постоянную положительную плавучесть и размещен как над экраном 1, так и под ним.

Для выключателя с подвижным при работе экраном 1 шток 4 может быть связан с неподвижным элементом выключателя.

В случае реализации дополнительного решения поплавок 5 размещается над экраном 1, а шток 4 в его нижней части оснащается элементом 6, перекрывающим газопропускное отверстие 2 при всплытии поплавка 5 и перемещении штока 4 в верхнее положение. В нижнем положении поплавка 5 и штока 4 газопропускное отверстие 2 остается открытым.

Работа выключателя с данным дополнительным решением отличается от описанного тем, что при повышении уровня жидкости после заполнения экрана 1 или при ее кипении происходит всплытие поплавка 5 с перекрытием отверстия элементом 6. При этом действующая на поплавок 5 выталкивающая сила жидкости при ее кипении не изменяется. В результате повышается степень задержки пара под экраном 1 и надежность отключения нагрева при слабом кипении жидкости.

Изобретение может использоваться в бытовых электроприборах для их отключения при закипании нагреваемой жидкости. Изобретение решает задачу снижения отказов выключателя путем предотвращения образования накипи. Выключатель состоит из расположенного в нагреваемой жидкости пароулавливающего экрана 1 с газопропускным отверстием 2, устройства отключения нагрева 3 при задержке пара под экраном 1, штока 4, свободно установленного в газопропускном отверстии 2 и связанного с вертикально подвижным относительно экрана поплавком 5 с постоянной положительной или получаемой за счет поднимающегося пара плавучестью. При изменении уровня воды или кипении жидкости шток 4 получает вертикальные перемещения от поплавков 5 и при контактировании с кромками газопропускного отверстия 2 происходит очистка от накипи газопропускного отверстия 2 и штока 4. В частном случае, для повышения надежности отключения нагрева при слабом кипении шток 4 выполнен с возможностью частичного или полного перекрытия газопропускного отверстия 2 в его верхнем положении и связан с поплавком 5, размещенным над экраном 1. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ НАГРЕВА КИПЯЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИБОРА, содержащий пароулавливающий экран с газопропускным отверстием, расположенный в нагреваемой жидкости, и элемент отключения нагрева жидкости при задержке пара под пароулавливающим экраном, отличающийся тем, что он снабжен штоком и поплавком с постоянно положительной или получаемой под действием поднимающегося пара плавучестью, при этом шток расположен в газопропускном отверстии с возможностью свободного горизонтального перемещения в нем, поплавок установлен с возможностью вертикального перемещения относительно пароулавливающего экрана, а шток связан с поплавком. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что поплавок размещен над пароулавливающим экраном, а шток выполнен с возможностью перекрытия газопропускного отверстия в своем верхнем положении.