ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УТЮГА Российский патент 1995 года по МПК D06F75/26 

Изобретение относится к технике регулирования температуры и может быть использовано в качестве терморегулятора в электроутюгах.

Известен утюг, содержащий корпус с ручкой и подошву, в которой установлено индукционное средство нагревания, выполненное в виде магнитного усилителя. В качестве регулятора температуры применены термосопротивления и переменное сопротивление, включенные в цепь обмотки магнитного усилителя. Магнитопровод магнитного усилителя состоит из подошвы утюга, сердечников индукционных катушек и установленного над ними экрана. В качестве термосопротивления применена обмотка управления магнитного усилителя [1]
Недостатки известного утюга:
для уменьшения статической ошибки регулирования и повышения чувствительности необходимы дополнительные обмотки подмагничивания и решение технической задачи по их изоляции;
необходима компенсация нелинейности при снижении удельных потерь на гистерезис.

Это усложняет конструкцию и технологичность утюга.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является терморегулятор для электрического утюга, содержащий устройство установки заданной температуры, контактную пару в цепи электропитания и устройство управления контактной парой, включающее термочувствительный элемент, связанный с подошвой [2]
Такой утюг в силу особенности тепловыделения не допускает качественного регулирования температуры, и регулировочные характеристики утюга зачастую выходят за пределы, нормированные ГОСТ 301-81 "Электроутюги бытовые" ТУ. Ему присущ начальный выбег температуры, существенно превышающий установленные нормы и отрицательно отражающийся на надежности утюга, сокращая срок его службы.

Цель изобретения улучшение регулировочной характеристики утюга.

Указанная цель достигается тем, что в терморегуляторе для электрического утюга термочувствительный элемент выполнен в виде тяги, один конец которой закреплен на подошве, а другой соединен с устройством управления контактной парой. Тяга и подошва выполнены из материалов, имеющих разные коэффициенты расширения.

На фиг. 1 изображено заявленное устройство; на фиг. 2 пример конкретного исполнения устройства; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг 5 регулировочные характеристики прототипа (А) и заявленного устройства (Б).

Устройство состоит из подошвы 1 утюга с электронагревателем, контактной пары 2 в цепи электропитания, устройства 3 установки заданной температуры и устройства 4 управления контактами, которое через тягу 5 соединено с подошвой утюга в точке 6.

В примере конкретного исполнения регулятора температуры устройство установки заданной температуры состоит из опоры 7, на которой закреплен рычаг 8 с профилированным рабочим органом 9. Рычаг 8 может вращаться вокруг оси 10. Профилированный рабочий орган 9 упирается в стойку 11, на которой закреплен подвижный контакт 12 с пружинящим элементом 13.

Устройство управления контактами состоит из пластины 14, в которую упираются пружинящий элемент 13 и рычаг 15, закрепленный через плоский пpужинящий элемент 16 к наплыву 17 на подошве утюга. Имеется ось 18 вращения рычага.

Устройство работает следующим образом.

С помощью устройства 3 установки данной температуры устанавливают необходимую для глажения температуру нагрева подошвы 1 утюга. При нагревании утюга подошва 1 расширяется в большей степени, чем тяга 5, выполненная из материала с отличным от подошвы коэффициентом расширения (например меньшим).

Тяга 5 одним концом жестко прикреплена к подошве утюга в точке 6, другим концом соединена с устройством 4 управления контактами. Ввиду жесткого соединения тяги 5 и подошвы 1 утюга в точке 6 и разной величины их расширения тяга 5 воздействует при нагревании подошвы на устройство 4 управления контактами и усилие этого воздействия через устройство 4 передается на контактную пару 2, размыкая контакты и отключая цепь питания. Подошва 1 утюга начинает охлаждаться и сокращаться в размерах. В результате усилие воздействия тяги 5 на устройство 4 управления контактами уменьшается, и контактная пара вновь замыкается, включив цепь питания нагревателя утюга. При достижении температуры нагрева процесс размыкания контактов повторится.

Применительно к размеру конкретного исполнения терморегулятора процесс регулирования выглядит следующим образом.

Поворачивая закрепленный на опоре 7 рычаг 8 вокруг оси 10 устанавливают заданную температуру нагрева тем, что профилированный рабочий орган 9, упирающийся в стойку 11, отклоняет ее на тот или иной угол в зависимости от угла поворота рычага 8.

Стойка 11 отклоняется вместе с пластиной 14, в которую упирается пружинящий элемент 13, связанный с подвижным контактом 12. Усилие, которое необходимо приложить к пластине 14 для размыкания контактов, прямо связано с углом наклона стойки 11 или, что то же, с углом поворота рычага 8. При нагревании подошвы 1 усилие, развиваемое тягой 5 за счет различия в коэффициентах расширения подошвы 1 и тяги 5, передается на устройство управления контактами, а именно на рычаг 15. Нижняя часть рычага будет подтягиваться в сторону точки 6 крепления тяги 5 к подошве утюга 1. Рычаг 15, закрепленный через плоский пружинный элемент 16 к наплыву 17 на подошве утюга, будет стремиться повернуться вокруг оси вращения 18. При повороте его верхняя часть, упирающаяся в пластину 14, будет отклонять пластину 14 вправо.

Отклонение пластины 14 через пружинящий элемент 13 передается на подвижный контакт 12 и сместит его влево. Контакты разомкнутся, и цепь электропитания утюга разорвется. При охлаждении подошвы давление рычага 15 на пластину 14 уменьшится, и все устройство приходит в исходное состояние с замкнутыми контактами.

Для характеpистик терморегулирования прототипа характерен большой начальный выбег температуры существенно выходящий за нормы ГОСТ и отрицательно влияющий на надежность и долговечность утюга. Регулировка заявленного утюга плавная, свободно укладывающаяся в допустимые нормы, благоприятно отзывающаяся на эксплуатационных свойствах утюга.

Особенностью заявленного терморегулятора является то, что в нем исключен локализованный в каком-то одном месте чувствительный элемент, например биметаллическая пластина, терморезистор или другие. В качестве термоэлемента используется вся подошва, поэтому она отслеживает не температуру в какой-то отдельной точке, а свою собственную, что улучшает условия теплопередачи на управление контактами. При такой конструкции исключен дефицитный биметалл, обладающий неравномерностью своих характеристик до 15%

Использование: для регулирования температуры в электроутюгах. Сущность изобретения: термочувствительный элемент выполнен в виде тяги, один конец которой закреплен на подошве утюга, а другой соединен с устройством управления контактной парой. Тяга и подошва выполнены из материалов, имеющих разными коэффициентами расширения. 5 ил.

ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УТЮГА, содержащий устройство установки заданной температуры, контактную пару в цепи электропитания и устройство управления контактной парой, включающее термочувствительный элемент, связанный с подошвой, отличающийся тем, что термочувствительный элемент выполнен в виде тяги, один конец которой закреплен на подошве, а другой соединен с устройством управления контактной парой, при этом тяга и подошва выполнены из материалов с различными коэффициентами расширения.