Отключающее устройство для электроводонагревательного прибора Советский патент 1993 года по МПК H05B1/02 

Изобретение относится к электротермии и может быть применено в электрово- донягревательных приборах, например электрочайниках и электросамоварах.

Цель изобретения - повышение надежности при нештатных режимах работы элек- троводонагревательного прибора, т.е. исключение ложных отключений, гарантированное отключение при закипании воды и при отсутствии воды в электроводонэгре- вательном приборе при условии воздействия вышеперечисленных возмущающих факторов.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит

-термодатчик 1, имеющий тепловой контакт с нагревателем 2 и с водой;

-блок 3 дифференцирования, состоящий из элементов А и 5;

усилитель 6. состоящий из элементов 7- 12;

коммутатор 13, представляющий собой реле, якорь которого связан с кнопкой 14;

-блок управления 15, состоящий из эле- мпнтоп 16--19:

-элементы 20-27 блока питания;

-световой индикатор 28:

-блок 29 интегрирования, состоящий из элементов 30, 31;

-блок 32 контроля перегрева и исправности датчика 1, состоящий из элементов 33- 39;

статический делитель напряжения из элементов 27, 40, 41. 42,

-диод 43.

се 1 свая вилка 44

Устройство работает следующим образом.

При вкпючении вилки 44 в сеть и нажатии кнопки 14 в блоке питания на.стабилит- роне 26 устанавливается определенное напряжение. Транзистор 16 остается закрытым, через обмотку коммутатора 13 протекает ток, удерживающий кнопку 14 во включенном состоянии. Термодатчик 1 имеет свойство уменьшения своего сопротивления при повышении температуры. При комнатной температуре сопротивление термодатчика относительно велико, по цепи 2- 35-36 37 38 протекает небольшой ток. Общее падение напряжения на резисторах 37,38 существенно меньше постоянного напряжения на концах делителя 40-41-42, поэтому диод 43 и транзистор 7 открыты. Транзистор 7 является выходным транзистором усилителя 6. Пока транзистор 7 открыт, конденсатор 30 блока 29 разряжен. транзисюры 17 16 блока 15 закрыты.

Через нагреватель 2 протекает ток, температура в чайнике повышается. Транзисторы 33, 34, 19 закрыты. Общее падение напряжения на резисторах 41, 42 остается

постоянным, а на цепи 35-36-37 -38 растет. На резисторе 4 блока 3 появляется падение напряжения от протекания тока заряда конденсатора 5. Начиная с температуры 60- 70°С диод 43 закрывается, но параметры

усилителя 6 выбраны таким образом, что при наличии определенного падения напряжения на резисторе 4 (а это и есть выходной сигнал блока 3) транзистор 7 остается открытым.

5Если повышение температуры термодатчика 1 прекращается, падение напряжения на резисторе 4 исчезает, транзистор 7 закрывается, Конденсатор 30 блока 29 начинает заряжаться через резистор 31. Если

0 прекращение нагрева термодатчика было кратковременным (из-за случайного перемешивания разнотемперэтурных слоев воды), транзистор 7 открывается и разряжает конденсатор 30. Если вода закипела и повы5 шение температуры прекратилось окончательно, конденсатор 30 заряжается до такого уровня, что открываются транзисторы 16, 17, реле 13 обесточивается, контакт 14 размыкается и прибор отключается. Нор0 мальный цикл работы заканчивается.

Если при нагреве произошел обрыв в цепи термодатчика 1, ток через резистор 35 закрывается, через резистор 39 поступает базовый ток транзистора 33, он открывается

5 и открывает транзисторы 19. 17. 16. Прибор отключается.

Если во включенном приборе количество воды меньше минимально допустимого, может возникнуть ситуация, когда отдель0 ные части нагревателя и корпуса достигают температуры, близкой к предельно допустимой, а вода еще не кипит и нагрев продолжается. В таком перегретом состоянии сопротивление термодатчика 1 достаточно

5 мало, падение напряжения на резисторе 38 становится больше, чем на делителе 40-41- 42 транзистор 34 открывается и открывает транзисторы 19, 17, 16. Прибор отключается. Таким образом блок 32 контроля пере0 грева и обрыва в цепи датчика выполняет свою функцию.

Указанная конкретная схема позволяет выполнять ее в виде интегральной микросхемы, чем намного снижается трудоем5 кость и себестоимость производства.

Внедрение изобретения намечается на Каменец-Подольском электромеханическом заводе со 11 квартала 1991 года в массовом производстве электрочайников. Внедрение предполагаемого изобретрния позволит

улучшить потребительские свойства, упростить конструкцию, повысить надежность и снизить пожароопасность электрочайников. В целом это повышает конкурентоспособность изделий.

Формула изобретения Отключающее устройство для электро- водонагревательного прибора, содержащее датчик температуры в виде терморезистора, установленный с возможностью теплового контакта с нагревателем и водой и связанный с усилителем через блок дифференцирования, статический делитель напряжения питания и коммутатор нагревателя с блоком управления, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности в работе

0

прибора, последовательно с датчиком температуры включен введенный блок контро ля перегрева и исправности датчика, содержащий резисторно-диодный делитель напряжения и два транзистора, один из которых базой и эмиттером подключен параллельно диоду делителя, другой транзистор соединен эмиттером с общей точкой двух последовательно включенных резисторов этого делителя, а базой - со статическим делителем напряжения питания, коллекторы транзисторов объединены и образуют выход блока контроля, который соединен с вторым входом блока управления, к первому входу которого подключен выход усилителя через введенный блок интегрирования.

Отключающее устройство для электро- водонагревательного прибора содержит термодатчик 1, блок дифференцирования 3, блок управления 15, блок интегрирования 29, блок контроля перегрева и исправности термодатчика 32. Устройство позволяет отключить прибор при обрыве термодатчика и при перегреве из-за недостаточного количества воды. 1 СО 00 ю ы -.-А ел со