Термовыключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H37/74 

10 Изобретение относится к электротехнике и, в частности, предназначено для коммутации электрических цепей устройст работающих прИ определенной температуре Известны термовьпслючатели, содер}кащие два неподвижных электрода, перемыкаемых легкоплавким припоем, электро магнитную катушку со стальным сер аечником и медное кольцо Cl J . Недостатком известного устройства яв ляется сложность конструкции, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 1«рмовыключатель, содержащий корпус, размещенные в нем подвижный и неподвижный контакты и термочувствительный элемент Г2 ., . Недостаток указанного устройства сос тоит в ненадежности срабатьтания из-оа эрозии контактов. Цель изобретения - повышение надежности срабатывшшя. Поставленная цель достигается тем, что в .термовыкяючателе, содержащем корпус, размещенные в нем подвижный и неподвижный контакты и термочувстви.теяьный элемент, последний, выполнен в виде пластины из теплоаккумулирующего материала, теряющего свою упругость при нагревании, эта пластина установлена так, что между одним из ее краев и корпусом образован зазор, величина которого равна расстояншо;между контактами в разомкнутом состоянии, а отношение толщины пластины к ее ширине равно l/6d Кроме того, в указанном термокыклю чателе, указанный край пластины может быть вьшолнен с углом скоса равным 6-7°.. На фиг. 1 изображено термостатируюшее устройство, 1включающее в себя термовыключатель; на фиг. 2 - график дависимости отклонения пластины от температуры при различных геометрических размерах этой пластины. В корпусе 1 сни вверх последовательно друг за другом смонтированы слой теплозащитного материала 2, теплоаккумулирующий материал 3, паронепроницаемая перегородка 4, разделенные нагревателем 5 термочувствительная пластина 6 и слой 7, выполненные из теплоаккумулирующего материала ТАМ-ИГИ-1. Указанный материал по ТУ-38 40657 73 состоит в соновном из двух компонентов: бутилкаучука (около 30%) и наполнителя стеариновой кислоты (7О%). Стеа риновая кислота имеет температуру плав6ления 70°С и равномерно распределена в решетках бутилкаучука. Таким образом, пра расплавлении стеариновой кислоты она удерживается в нем химическими связями, не вытекая, при этом материал резко теряет свою упругость. При обратном фазовом переходе стеариновая кислота кристаллизируется и упругость материала восстанавливается, чему способствуют присадки парахинондискоин - 1,3% и перекись марганца - 1,3%, которые входят в состав теплоаккумулирующего материала, вьшолненные из теплоаккумулирующего материала. В слой 7 заделан неподвижный контакт 8, а в тегиуючувствительную пластину 6 - подвижный контакт 9. Кроме того, для перемещения конца термочувствительной пластины 6 с контактом 9 предусмотрен зазор 10. Пластина 6 на конце скошена. Угол скоса 6-7 ° выбирается исходя из условия обеспечения полного размыкания контактов, а также из условия обеспечения восстановления первоначального положения термочувствительной пластины упругими силами термоаккумулирующего материала. Защищаемые приборь размещены в полости 11. Термовыключатель работает следующим образом. На нагреватель 5 подается напряжение. Слой 7 и пластина 6, вьшолненные из теплоаккумулирующего материала ТАМИГИ-1, начинают нагреваться, отдавая тепло в полость 11 термостата. По достижении в полости 11 температуры термостатисования в слое 7 и пластине 6 происходит фазовый переход наполнителя. При этом теплоаккумулирующий материал размягчается, теряет свою упругость и под действие(м веса конца пластшш и контакта 9 отклоняется на расстояние Л , т. е. до положения контакта с паронепроницаемой перегородкой 4. Контакты 8 и 9 размыкаются, и нагреватель 5 выключается. Поскольку тепловой поток направлен наружу термостатирующего устройства, то потери тепла будут незначительны и довольно длительное время будут компенсироваться теплом, аккумулированным в слое 7 и пластине 6. Постепенно наполнитель в слое 7 и пластине 6 будет кристаллизоваться, а скошенный конец пластины 6 возвращаться в исходное положение за счет сил упиггости теплоаккумулирующего материала, поскольку угол скоса 6-7° выбран так, что. при полном размыкании контактов величина отклонения и лежит в пределах упругости теплоаккумулирующего материала. Как только

процесс кристеллиэвиии наполнителя закончится, контакт 9 замкнется с контактом 8 и нагреватель 5 включится снова, после чего процесс повто Иэ графика, изображённого на

фиг. 2, вияно что только при соотношении размеров 1:6 наблюдается скачкообразное шм енение упругости (релейная харакTefHicTHKa). Это соотн ш1ение размеров термочувствительной пластшш, у котор(Л при фазовом переходе происходит скачкообразное изменение упругости.

ИМ

было получено экспериментальным путём в ре льтате большой серии иЬшытаний

Предлагаемый термовыклкчатель мо жет быть также использован как испопнительш 1й механизм в гидравлических и пневматических схемах fvm частичного закрытия - открытия магистралей при достижении средой температуры фазового перехода наполнителя тешюаквумулирукушего материала, а также как элемент заслонки, клапана, дросселя и пр.

1. ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий корпус, размешенные в кем подвижный Н неподвижный контакты и термочувствительный элемент, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, термочувствительный элемент выполнен в виде пластины из термоаккумулирующего материала, теряпощего свою упругость при нагревании, причем эта пластина установлена так, что между одним из ее краев и корпусом образован зазор, величина которого равна расстоянию между контактами в разомкнутом состоя НИИ, а отношение толшины пластины к ее ширине равно 1/6. 2. Тер овыключатель по п. 1, о т личаюшийся тем, что край пластины вьшолнен с углом скоса равным 6-7. -§