ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ Российский патент 1995 года по МПК H01H37/40 H01H37/54 

Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования и предназначено для включения и выключения электрической цепи при отклонении температуры контролируемой среды от заданного значения.

Известно термореле, содержащее корпус, крышку, основание, термочувствительный элемент в виде хлопающего диска, толкатель и контактную систему [1] Недостатком устройства является сложность его конструкции, т.е. для настройки на заданную температуру срабатывания на торце основания выполнены бобышки, а на соприкасающемся с ним торце корпуса соответствующие гнезда различной глубины.

Наиболее близким по конструкции является тепловое реле, содержащее корпус, крышку, термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент с подвижными контактами, расположенными против неподвижных, верхний и нижний упоры в виде изогнутых термобиметаллических пластин [2] Недостатком указанного устройства является сложность изготовления и большой расход термобиметалла, т.е. при изготовлении реле требуется три пресса и три штампа, каждый элемент (верхний упор, нижний упор, чувствительный элемент) вырубается из отдельной полосы, а биметалл оставшийся после вырубки не находит применения и направляется в отходы.

Задачей изобретения является снижение расхода термобиметалла, упрощение конструкции.

Поставленная задача в термореле, содержащем корпус, крышку основание с неподвижными контактами и внешними выводами, термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент, на котором расположены подвижные контакты, верхний и нижний упоры из термобиметалла, между которыми расположен центр термобиметаллического хлопающего чувствительного элемента, достигается тем, что в термобиметаллическом хлопающем чувствительном элементе выполнены четыре симметричных надреза вдоль двух параллельных сторон и образующих четыре лепестка, причем два расположенных накрест и отогнутых вверх лепестка образуют верхний упор, а два других расположенных накрест и отогнутых вниз лепестка нижний упор.

При таком выполнении хлопающего элемента, при сборке два лепестка отогнутые вверх упираются в крышку, контакты подвижные, закрепленные на концах хлопающего элемента, упираются в неподвижные контакты, закрепленные в крышке на внешних выводах, а два других лепестка, отогнутые вниз, упираются в дно корпуса.

Такая конструкция упрощает сборку более чем в 2,5 раза, уменьшает расход термобиметалла, необходим только один пресс вместо трех, необходим штамп вырубки заготовки вместо трех. За счет такой конструкции уменьшается число технологических операций, уменьшается количество оснастки, снижается стоимость изготовления. Такое реле отличается новизной, полезностью, а сами отличия от всех известных реле существенны.

На фиг. 1 показано реле в разрезе до срабатывания; на фиг. 2 то же, после срабатывания; на фиг. 3 вид сверху на термобиметаллический хлопающий чувствитель- ный элемент; на фиг. 4 вид сбоку на термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент.

Термореле содержит корпус 1, крышку-основание 2, внешние выводы 3, неподвижные контакты 4, термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент 5, на котором расположены подвижные контакты 6. В термобиметаллическом хлопающем чувствительном элементе 5 выполнены надрезы 7, которые образуют четыре лепестка 8, причем два накрест лежащие лепестка после их отгибки вверх образуют верхний упор 9, а два других накрест лежащих лепестка после их отгибки вниз образуют нижний упор 10.

При такой конструкции одноименный слой термобиметалла у хлопающего чувствительного элемента 5 и упоров 9, 10 расположены с одной и той же стороны относительно крышки-основания 2 или дна корпуса 1, а радиусы кривизны верхнего и нижнего упоров имеют противоположные знаки.

Сборка реле производится следующим образом. В корпусе реле 1 устанавливается термобиметаллический хлопающий элемент 5 подвижными контактами 6 вверх, затем устанавливается крышка-основание 2 неподвижными контактами 4 вниз. После этого корпус 1 и крышка-основание 2 скрепляются.

Работает реле следующим образом. При нагревании нижний упор 10 увеличивает свой прогиб, термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент 5 и верхний упор 9 уменьшают свой прогиб, контакты 4 и 6 остаются замкнутыми до температуры срабатывания. Достигнув температуры срабатывания термобиметал- лический хлопающий чувствительный элемент 5 мгновенно изменяет направление прогиба и контакты 4 и 6 размыкаются. При дальнейшем нагревании нижний упор 10 и термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент 5 увеличивают свой прогиб, а верхний упор 9 уменьшает свой прогиб, при этом контакты реле 4 и 6 остаются разомкнутыми. При последующем охлаждении нижний упор 10 и термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент 5 уменьшают свой прогиб, а верхний упор 9 увеличивает свой прогиб это происходит до температуры обратного срабатывания. Достигнув температуры обратного срабатывания, термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент 5 мгновенно изменяет направление своего прогиба на обратное и контакты реле 4 и 6 замыкаются.

Контактное давление в процессе нагревания остается постоянным и зависит от первоначального прогиба нижнего упора 10 и верхнего упора 9 при изготовлении реле. В реле, в которых при охлаждении должно происходить размыкание контактов, пассивный слой термобиметаллического хлопающего чувствительного элемента 5 должен располагаться со стороны крышки 2.

Предлагаемое реле в одинаковой мере пригодно для использования в качестве температурного, в качестве токового реле и в качестве комбинированного температурно-токового.

Реле для коммутации слабых токов при отсутствии жестких требований к переходному сопротивлению могут изготавливаться в целях снижения стоимости без контактов 4 и 6. Роль контактов в данном случае выполняют внутренние поверхности внешних выводов и концы термобиметаллического хлопающего чувствительного элемента, контактирующие с внешними выводами. Корпус реле может быть выполнен из металла, в этом случае на него наносится слой электрической изоляции или на него надевают электроизоляционный чехол.

Изобретение предназначено для включения и выключения электрической цепи при отклонении температуры объекта от заданного значения. Целью изобретения является снижение расхода термобиметалла и упрощение конструкции. Указанная цель достигается благодаря тому, что в термобиметаллическом реле, содержащем корпус, крышку-основание, подвижные и неподвижные контакты и термобиметаллический хлопающий чувствительный элемент, упоры выполнены за одно целое с указанным чувствительным элементом. Для этого в термобиметаллическом хлопающем чувствительном элементе выполнены четыре симметричных надреза вдоль двух параллельных сторон и образующие четыре лепестка, причем два расположенных накрест и отогнутых вверх лепестка образуют верхний упор, а два других расположенных накрест и отогнутых вниз лепестка нижний упор. 4 ил.

ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее корпус, крышку-основание с неподвижными контактами и внешними выводами, термобиметаллический "хлопающий" чувствительный элемент, на котором расположены подвижные контакты, верхний и нижний упоры из термобиметалла, между которыми расположены центр термобиметаллического "хлопающего" чувствительного элемента, отличающееся тем, что в термобиметаллическом "хлопающем" чувствительном элементе выполнены четыре симметричных надреза вдоль двух параллельных сторон и образующих четыре лепестка, причем два лепестка расположены накрест и отогнуты вверх, образуя верхний упор, а два других лепестка также расположены накрест и отогнуты вниз, образуя нижний упор.