Термореле Советский патент 1980 года по МПК H01H37/36 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к те «шературным реле для контроля; регулирова ния или Зсцциты объектов от повьаиения температуры вьиде допустимого зна чения. Известны термореле с жидкостной термосистемой, содержащие упругий расширительный элемент, капиллярную трубку и термобаллон, заполненные жидкостью, которая изменяет свой объ ем при изменении температуры 1. Расширительный элемент воздействует непосредственно или через передаточные рычаги на переключатель электроконтактов, осуществляя замыкание и размыкание электрической цепи нагревательных элементов. Недостатком дан ных температурных реле с жидкостньм заполнением является их низкая чувст вительность к изменению температуры из-за малого температурного коэффициента расширения жидкостей. Для повышений чувствительности приходится увеличивать термобаллон с целью уве личения объема жидкости, но увеличение термобаллона вызывает повышение инерционности, что приводит к большим погрешностям регулирования. В основном, все жидкостные термореле имеют большую зону нечувствительности из-за того, что для переключения контактов упругий расширительный элемент должен совершить рабочий ход, равный дифференциальному ходу переключателя. Другим недостатком известных термореле является наличие незащищенных от внешней среды электрических контактов, которые механически через перекидывающиеся пружины и рычаги связаны с упругим элементом. Это снижает надежность и долговечность электрокоитактов и не позволяет использовать термореле для работы в жидких и взрывоопасных средах. Прототипом изобретения является термореле, содержащее упругий элемент, термобаллон с жидкостным наполнителем, соединительную трубку и переключатель с упругим переключающим контактом 2. Однако указанное устройство также имеет малую чувствительность к изменениям температуры и низкую надежность срабатывания. Целью изобретения является повышение чувствительности и надежности срабатывания. Для достижения указанной цели термореле снабжено двумя постоянными магнитами, в качестве

жидкостного наполнителя использованы ферромагнитная жидкость и терморасширяющаяся жидкость, не смешиваемая с ферромагнитной жидкостью, упругий элемент и часть соединительной труб(и заполнены ферромагнитной жидкостью, а другая часть соединительно трубки и термобаллон заполнены терморасширяющейся жидкостью, в зоне раздела этих жидкостей соединительная трубка имеет суженный участок, переключатель размещен в указанной зоне по одну сторону суженного участка и закрыт герметичной магнитопроницаемой оболочкой, один из постоянных магнитов размещен на конце упругого переключающего контакта по одну сторону суженного участка, а другой постоянный магнит размещен по дргую сторону суженного участка соединительной трубки, причем оба постоянных магнита размещены друг относительно друга одноименными полюсами.

Изобретение поясняется следующим чертежом.

Термореле содержит термобаллон 1, соединительную трубку 2 и упругий элемент 3. Упругий элемент и часть соединительной трубки заполнены ферромагнитной жидкостью 4, а остальная часть трубки 2 и термобаллон 1 заполнены терморасширяющейся жидкостью 5 (например, кремнийорганическо-й жидкостью ПФМС или другой, не смешивающейся с феррожидкостью). У линии 6 раздела жидкостей соединительная трубка заужена для повьлления чувствительности, и в этом меМесте установлен переключатель, содержащий жесткие пластины 7 и 8 с Неподвижными контактами 9 и 10, а также упругую пластину 11 с переключающимся контактом 12. Упругая пластина 11 всегда стремится замкнут контакты 12 и 10. На конце пластины 11 установлен постоянный магнит 13,--а по другую сторону трубки закреплен постоянный магнит 14. Оба магнита направлены в сторону трубки одноименными полюсами. При; изменении температуры среды, окружающей термобаллон 1, жидкость 5 изменяет свой объем, благодаря чему упругий элемент 3 расширяется или сжмается, а линия 6 раздела жидкостей и 5 перемещается вдоль канала трубки 2 . При этом незначительное изменение объема жидкости 5 и бесконечно малое расширение упругого элемента 3 сопровождаются значительньом перемещением линии раздела б, благодаря малому диаметру канала в трубке 2. Это позволяет существенно увеличить чувствительность данной термосистемы. Когда феррожидкость 4 занимает канал трубки 2 между магнитами 13 и 14, их магнитные поля шунти- руются через феррожидкость, а усилием упругой пластины 11 замыкаются контакты 12 и 10. При увеличении температуры феррожидкость 4 вытесняется расширяющейся жидкостью 5 в упругий элемент и, когда канал труб си на участке между магнитами 13 и 14 заполнится жидкостью 5, магниты начинают взаимоотталкиваться, и контакт 12 переключится на контакт 9.

Использование изобретения позволи получить значительную экономию за счет повьаиения надежности и долговечности термореле, упрощения его конструкции и возможности использовать в агрессивных и взрывоопасных средах.

«Формула изобретения

Термореле, содержащее упругий элемент, термобаллон с жидкостньм наполнителем, соединительную трубку и переключатель с упругим переключающи контактом, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности, оно снабжено двумя постоянными магнитами, в качесве жидкостного наполнителя использованы ферромагнитная жидкость и термррасширяющаяся жидкость, не смешиваемая с ферромагнитной жидкостью, упругий элемент и часть соединительной трубки заполнены ферромагнитной жидкостью, а другая часть соединителной трубки и термобаллон заполнены терморасширяющейся жидкостью, в зоне раздела этих жидкостей соединительна трубка имеет суженный участок, переключатель размещен в указанной зоне по одну сторону суженного участка и закрыт герметичной магнитопроницаемой оболочкой один из постоянных магнитов размещен на конце упругого переключающего контакта по одну сторну суженного участка, а другой постоянный магнит размещен по другую сторону суженного участка соединительной .трубки, причем оба постоянных магнита размещены друг относительно друга одноименными полюсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 2774849, кл. 200-140, 1966.

2.Патент Великобритании

№ 1433391, кл. Н 01 Н 11/00, 1976.