БЫТОВОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР Российский патент 1998 года по МПК G05D23/02 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для поддержания с определенной точностью заданной температуры в помещениях или хранилищах.

Известны терморегуляторы, которые могут быть использованы по тому же назначению, например, (заявка Японии N 2-69808, кл. МКИ G 05 D 23/24, опублик. 08.03.90). Или серийно изготовлявшийся Клинским ПО "Термоприбор" терморегулятор в комплекте со стандартным (ГОСТ 9871-75) ртутным термометром типа ТПК.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является терморегулятор, выпускавшийся малым предприятием "Таис".

Терморегулятор (фиг. 2) содержит цепь управления, состоящую из последовательно соединенных резистора 1, диода 2 и датчика температуры - термоконтактора 3, и цепь исполнения, состоящую из последовательно соединяемого с нагрузкой электрического ключа - тиристора 4 и включаемой параллельно с нагрузкой сигнальной лампочки накаливания 5, причем отрицательный полюс диода 2 соединен одновременно и с управляющим выводом тиристора 4. Терморегулятор обеспечивает дискретное подключение нагрузки - нагревательных элементов к электрической сети и работает следующим образом.

При понижении температуры в помещении или хранилище ниже Т_п - порога срабатывания датчика 3 происходит разрыв в цепи управления, состоящей из резистора 1, диода 2 и датчика 3. Через тиристор 4 в этом случае пойдет достаточный для открывания ток управления и он будет открыт для подачи сетевого напряжения на нагрузку. Об этом свидетельствует загорание сигнальной лампочки 5.

Учитывая, что такие терморегуляторы из-за их простоты, дешевизны и относительно низкой точности срабатывания при снижении температуры используются, как правило, в хранилищах для овощей, фруктов или другой сельхозпродукции, к ним предъявляют повышенные требования по надежности (иначе может погибнуть требующая сохранения при малых плюсовых температурах продукция). Однако описанный прототип не дает его владельцу возможностей оперативной оценки работоспособности терморегулятора, оперативного устранения возникающих неисправностей, и, следовательно, не обладает надлежащим уровнем надежности.

Отсутствие светового сигнала лампочки 5 в прототипе может расцениваться двояко: как свидетельство сохранения в хранилище температуры, большей Т_п, или как выход терморегулятора из строя. Отсутствие этого светового сигнала не свидетельствует также об исправности нагревательных элементов.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по обеспечению возможности оперативной проверки работоспособности терморегулятора и, тем самым, повышения его надежности.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в цепь управления вводится тумблер контроля, в цепи исполнения последовательно с нагрузкой включается сигнальная лампочка (или звуковой прибор). Появление светового (или звукового) сигнала лампочки (звукового прибора) при контрольном выключении тумблера в цепи управления свидетельствует об исправности как всего устройства в целом, так и нагрузки - нагревательных элементов. Такая возможность оперативной проверки работоспособности устройства повышает его надежность.

Предлагаемый терморегулятор представлен на фиг. 1. Он состоит из цепи управления, содержащей последовательно соединенные резистор 1, диод 2, датчик температуры - термоконтактор 3, нормально замкнутый тумблер контроля 4, и цепи исполнения, содержащей последовательно соединенные с нагрузкой и между собой электрический ключ - тиристор 5 и сигнальную лампочку (или звуковой прибор) 6, причем отрицательный полюс диода 2 соединен одновременно и с управляющим выводом тиристора 5.

Терморегулятор работает следующим образом.

При понижении температуры в помещении или хранилище ниже Т_п происходит разрыв в цепи управления из-за размыкания контактов термоконтактора 3 (тумблер контроля 4 в рабочем положении всегда замкнут). Через тиристор 5 при этом пойдет достаточный для его открывания ток управления и он будет открыт для подачи сетевого напряжения на нагрузку, в последовательной цепи исполнения тиристор 5 - лампочка (или звуковой прибор) 6 - нагрузка пойдет рабочий ток, требуемый для разогрева нагревательных элементов, о чем будет свидетельствовать загорание лампочки (или срабатывание звукового прибора) 6.

Отсутствие светового (или звукового) сигнала лампочки (или звукового прибора) 6 может расцениваться различно: как свидетельство сохранения в хранилище температуры, большей Т_п, или как выход терморегулятора из строя, или как обрыв в цепях нагрузки.

Включение тумблера контроля 4 в разомкнутое положение позволяет в любой момент имитировать срабатывание датчика 3. Если при этом лампочка (или звуковой прибор) 6 не срабатывает, необходимо искать неисправность в цепях терморегулятора или нагрузки, как вариант - переключаться на резервный терморегулятор.

Испытания терморегулятора показали, что при морозах средней и большой интенсивности (-8. . . -25^oC) частота автоматического включения-выключения терморегулятора составляет 8 - 15 раз в сутки на 4 - 30 мин (в зависимости от местоположения датчика температур). При этом визуальный (слуховой) контроль световых (звуковых) сигналов достаточен для того, чтобы владелец хранилища вовремя сделал выводы об исправности терморегулятора и термоэлементов нагрузки. При менее сильных морозах, когда частота срабатывания не достигает 5 - 8 раз в сутки, необходимо эпизодически проверять работоспособность устройства с помощью тумблера 4, имитируя с его помощью срабатывания датчика температуры.

Бытовой терморегулятор - устройство для автоматического поддержания заданной температуры в помещениях или хранилищах - содержит цепь управления из последовательно соединенных резистора, диода, датчика температуры - термоконтактора и нормально замкнутого тумблера контроля, а также цепь исполнения из последовательно соединенных с нагрузкой нагревательными элементами и между собой электрического ключа-тиристора и сигнальной лампочки (или звукового прибора). Управление исполнительной цепью осуществляется путем подачи на управляющий вывод тиристора сигнала с точки соединения диода и термоконтактора. При разрыве цепи управления термоконтактором из-за понижения температуры в хранилище ниже пороговой или имитации такой ситуации путем выключения контрольного тумблера ключ-тиристор открывается и на нагрузку подается сетевое напряжение, о чем свидетельствует загорающаяся лампочка (или звуковой сигнал). Такая возможность оперативной проверки работоспособности всего устройства в целом повышает его надежность. 2 ил.

Устройство для атоматического поддержания заданной температуры в помещениях или хранилищах - терморегулятор, содержащий цепь управления из последовательно соединенных резистора, диода, датчика температуры - термоконтактора, цепь исполнения из включенного последовательно с нагрузкой электрического ключа-тиристора, причем отрицательный полюс диода одновременно соединен с управляющим выводом тиристора, и сигнальную лампочку, отличающееся тем, что в цепь управления последовательно вводится нормально замкнутый тумблер контроля, а сигнальная лампочка включается последовательно в цепь исполнения.