Изобретение относится к электроприборостроению и может быть использовано при изготовлении трубчатого электронагревателя (ТЭНа) с установленным внутри него термовыключателем.
Известно большое количество технических решений по созданию ТЭНов с термовыключателями, например, [1-3] Как показал анализ технических решений последних лет, специалисты стремятся разместить термовыключатель внутри ТЭН.
Однако какие-бы конструкции самого термовыключателя в этом случае не применялись, все они имеют защитную оболочку из электроизоляционного материала. Во всех случаях в пространстве между оболочкой ТЭНа и термовыключателем отсутствует уплотненный, сыпучий, электроизоляционный материал. Если данный материал, как правило, размещается во всем внутреннем пространстве оболочки ТЭНа без термовыключателя, то для конструкций с термовыключателем это не было возможно. Это связано с тем, что в процессе изготовления при обжатии оболочки ТЭНа происходит разрушение термовыключателя. Все эти конструкции сложны в изготовлении.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является конструкция ТЭНа с термовыключателем [4]
Недостатком данного решения также является сложность конструкции.
Цель изобретения упрощение конструкции.
На чертеже изображен продольный разрез ТЭНа с термовыключателем.
Данная конструкция состоит из внешней металлической оболочки 1 в форме трубки, закрытой с обоих концов электроизоляционными термостойкими элементами, например втулками 2. Внутри оболочки расположен нагреватель 3, который выполнен в виде спирально-намотанной проволоки, один конец которой электрически соединен с выводом 4, частично входящим в оболочку через отверстие во втулке 2, а другой конец с контактным стержнем 5, соединенным электрически, в свою очередь, с термовыключателем, выполненным в виде герметично закрытой трубки 6 из легкоплавкого токопроводящего материала, внутренний объем которой заполнен веществом-активатором 7, непроводящим электрический ток. С другой стороны термовыключатель электрически соединен с выводом 8. Электрические выводы 4 и 8, нагреватель 3, контактный стержень 5 и трубка 6 термовыключателя электроизолированы от оболочки 1 газопроницаемым уплотненным сыпучим материалом 9, например периклазом марки ППЭ-1М (ГОСТ 13-236-83) или песком кварцевым ПК95 (ГОСТ 7031-75).
ТЭН с термовыключателем работает следующим образом.
В случаях использования ТЭНа с термовыключателем в качестве нагревателя воды при достаточном уровне воды, когда зона размещения термовыключателя омывается водой, температура термовыключателя не превышает 120oC, термовыключатель не срабатывает и осуществляется нормальная работа изделия. При выкипании воды или включении ТЭНа с термовыключателем без воды температура термовыключателя повышается, достигая температуры плавления сплава трубки термовыключателя. Трубка расплавляется. Вещество-активатор, уменьшая поверхностное натяжение, способствует собиранию расплава в капли и разрыву электрической цепи. При этом возникает электрическая дуга. Образующиеся в электрической дуге газообразные продукты разложения вещества-активатора проходят через уплотненный сыпучий материал, окружающий термовыключатель, предотвращая резкое повышение давления в малом объеме, занимаемом термовыключателем, и деформацию оболочки ТЭНа.
С другой стороны, уплотненный сыпучий материал, обволакивая термовыключатель, не позволяет расплаву достичь внутренней поверхности обечайки ТЭНа, тем самым не возникает опасность короткого замыкания на оболочку.
Конструкция термовыключателя не содержит подвижных частей и его деформация при обжатии в процессе изготовления ТЭНа не приводит к потере работоспособности. Это позволяет использовать уплотненный сыпучий материал в качестве электроизолятора, размещая его во всем внутреннем незаполненном пространстве оболочки ТЭНа, и отказаться от установки собственной изоляционной оболочки термовыключателя, что упрощает конструкцию ТЭНа с термовыключателем и технологию его сборки.
Проведенные испытания показали, что в случае расположения термовыключателя на расстоянии ближе 5 мм от нагревателя возможны ложные срабатывания. Поэтому рекомендуется устанавливать термовыключатель на расстоянии не менее 5 мм от нагревателя.
Промышленная применимость предлагаемой конструкции очевидна. Данная конструкция прошла опытные испытания на АООТ Нижегородский завод "Старт" и показала хорошие результаты. Простота предлагаемой конструкции ТЭНа с термовыключателем позволяет осуществить изготовление ее без сложной дополнительной оснастки на любом из предприятий, занимающихся изготовлением ТЭНов.
Перечисленные признаки отличают предлагаемое техническое решение от прототипа и обуславливают соответствие этого решения требованиям изобретения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) | 2000 |
|
RU2189658C2 |
ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОПРИБОРА | 1996 |
|
RU2087980C1 |
ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ С ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 1998 |
|
RU2141745C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ С ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ РАЗОВОГО ДЕЙСТВИЯ | 2000 |
|
RU2187859C2 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ | 2003 |
|
RU2246186C1 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ТЕРМОПРЕДОХРАНИТЕЛЕМ (ВАРИАНТЫ) | 2009 |
|
RU2400943C1 |
ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬ | 1996 |
|
RU2090015C1 |
ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ | 1997 |
|
RU2115972C1 |
ТЕРМОПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ | 1997 |
|
RU2118865C1 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОНФОРКА | 1993 |
|
RU2056701C1 |
Изобретение относится к электроприборостроению и может быть использовано при изготовлении трубчатого электронагревателя с установленным внутри него термовыключателем. В трубчатом электронагревателе (ТЭН) уплотненный, сыпучий, теплостойкий материал, используемый в качестве электроизолятора, размещен во всем внутреннем незаполненном пространстве оболочки, что позволяет отказаться от установки собственной изоляционной оболочки термовыключателя. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
DE, патент N 3204875, кл | |||
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
DE, патент N 4014753, кл | |||
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
US, патент N 5020128, кл | |||
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды | 1921 |
|
SU4A1 |
Разработка НПП "УЗЭП" | |||
Черт | |||
8419.10.000-01СБ, 1995. |
Авторы
Даты
1997-11-27—Публикация
1996-01-11—Подача