Отключающее устройство для электроводонагревательного прибора

 

ОТКгаОЧА Ш|ЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ПРИБОРА, содержащее датчик температуры, связанный через блок управления с коммутатором , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем селективного отключения прибора при закипании и при отсутствии воды, выход датчика температуры подключен к входу введенного дифференцирующего блока, выход которого через, введенные селектор нагрева и звено задержки соединен с входами блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) () () 4(51) Н 05 В 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHQ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3671588/24-07 (22) 01.12.83

„ 46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) Т.К.Бураев-, В.М.Сланов и Н.И.Байдасов (71) Горский сельскохозяйственный институт (53) 621.365.48(088.8) (56) 1. Бытовые нагревательные приборы. М., "Энергоиздат", 1981, с. 262.

2. Патент ГДР У 73591, 1969, кл. 21 h 13/10. (54) (57) ОТКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЭЛЕКТРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЬНОГО ПРИБОРА, содержащее датчик температуры, связанный через блок управления с коммутатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем селективного отключения прибора при закипании и при отсутствии воды, выход датчика температуры подключен к входу введенного дифференцирующего блока, выход которого через, введенные селектор нагрева и звено задержки соединен с входами блока управления.

1141592

Изобретение относится к электротермии и может быть применено в электроводонагревательных приборах, например электрочайниках и электросамоварах. 5

Известны электроводонагревательные приборы, содержащие терморегуляторы и сигнализаторы времени закипания в виде свистков, индикаторов C 1).

Недостатком этих устройств явля- 10 ется отсутствие автоматического отключения при закипании, особенно при закипании волы с различным сопеожанием солей.

Известно отключающее устройство 15 пля электрического вопонагревательного прибора, содержащее датчик температуры, связанный через блок .управления с коммутатором.

Датчик температуры — биметалли- 2ц ческая пластина, а коммутатор выполнен в виде механического устройства. о

При температуре датчика выше 100 С биметаллическая пластина приводит в действие механическое устройство, 25 отключающее питание электрочайника от электросети (21, Недостатком известного устройства является то, что разброс параметров биметаллических платин приводит к существенным отклонениям температуры о (по 10 С), при которой отключается питание электрочайника от электросети. Поэтому это устройство не обеспечивает селективного отключения электрочайника что приводит к уве) личению расхода электроэнергии> уменьшению полезного срока службы нагревательного элемента и снижению надежности при эксплуатации электроводонагревательного прибора. Указан40 ные недостатки усугубляются особенностями технологии массового производства и отличиями в температурах кипения воды, обусловленными ее различным химическим составом и измене45 нием атмосферного давления в различных географических зонах.

Целью изобретения является повышение надежности путем селективного отключения электроводонагревательного прибора при закипании и отсутствии в нем воды.

Поставленная цель достигается тем, что в отключающем устройстве для электроводонагревательного прибо-55 ра, содержащем датчик температуры, связанный через блок управления с коммутатором, выход датчика температуры подключен r, входу введенного дифференцирующего блока, выход которого через введенные селектор нагрева и звено задержки соединен с входами блока управления, Дифференцирующий блок позволяет селективно выделить сигнал, соответствующий закипанию жидкости при ее термостатировании и не зависящий от величины температуры кипения воды.

Селектор нагрева корректирует сигнал при изменении напряжения сети и различном объеме нагреваемой вопы в электровопонагревательном приборе и вырабатывает сигнал на отключение при отсутствии в нем воды.

Звено задержки по времени и температуре обеспечивает начальный процесс нагрева воды при включении электронагревательного прибора в сеть.

На фиг. 1 изображена блок-схеМа отключающего устройства; на фиr ° 2— пример выполнения электрической схемы отключающеro устройства.

Отключающее устройство содержит датчик 1 температуры, связанный с диференцирующим блоком 2, который соединен через селектор 3 нагрева, и звено 4 задержки с блоком S управления,.связанным коммутатором 6.

Датчик 1 температуры находится в электронагревательном приборе 7 и имеет тепловой контакт с водой и корпусом нагревательного элемента.

В электрической схеме датчик 1 температуры представляет собой терморезистор 8. Дифференцирующий блок

2 состоит из резисторов 9-13, конденсаторов 14 и 15, диода 16. Селектор 3 нагрева содержит резисторы 17-21, триод 22, конденсаторы 23 и 24, диоды 25 и 26, варистор 27. Звено 4 задержки состоит из резисторов 28-31, конденсатора 32, диодов 33-34, триодов 35 и 36. Блок 5 управления содержит резисторы 37-40, конденса, торы 41-45, диоды 46-47, триоды

48-53, индикатор 54, Коммутатор представляет собой симистор 55. Электроводонагревательный прибор 7 введен в схему нагревательным элементом 56.

Напряжение сети подается на выводы

57-58. Выводы 59-60 являются входом дифференцирующегося блока, выводы, 61-62 — входом звена 4 задержки., выводы 63-58 — входом селектора 3 нагрева, выводы 64-65 — выходом дифференцирующего блока 2, выводы

1141592 4 температуры воды.

При включении электроводонагрева- 40 тельного прибора 7 без воды в сеть дифференцирующий блок 2 подает сигнал на блок 4 задержки по времени и температуре, который выдает сигнал блоку 5 управления, последний открывает

45 коммутатор 6. Питание от сети поступает на нагревательный элементо7 и нагрев корпуса нагревательного элемента 7 происходит быстрее, чем при наличии воды. Скорость изменения сопротивления датчика 1 температуры при отсутствии воды становится существенно больше, чем при наличии воды в электроводонагревательном приборе, и амплитуда сигнала на 55 выходе дифференцирующего блока 2 также существенно увеличивается и становится больше порога срабатыва50

66-58 — входом блока 5 управления, выводы 67-58 — входом цепи управления коммутатора 55.

Датчик 1 температуры соединен с дифференцирующим блоком 2 выводом

59. Дифференцирующий блок 2 соединен через выводы 60 и 63, 64 и 65 с селектором 3 нагрева, через выводы 61, 62 и 64 с звеном 4 задержки. .Селектор 3 нагрева соединен через 10 выводы 66 с блоком 5 управления.

Звено 4 запержки соепинено с блоком

5 управления. через вывоп 64. Блок 5 управления соединен с коммутатором 6 через вывод 67. При включении элект- 15 роводонагревательного прибора 7 с водой в сеть дифференцирующий блок 2 подает сигнал на блок 4 задержки по времени и температуре, который выдает сигнал блоку 5 управления, 20 последний открывает коммутатор 6.

Питание от сети поступает на нагревательный элемент 7, в электронагревательном приборе происходит нагрев воды. При нагреве воды сигнал от дат- 25 чика 1 температуры подается на дифференцирующий блок 2, последний подает сигнал на блок 5 управления, который продолжает удерживать коммутатор 6 во включенном состоянии. При закипании происходит термостатирование воды, температура датчика 1 остается постоянной и дифференцирующий блок 2 вырабатывает сигнал на отключение коммутатора 6 блоком 5 управления °

Блок 5 управления удерживает в дальнейшем коммутатор 6 в отключенном состоянии независимо от изменения ния селектора 3 нагрева. Селектор 3 нагрева подает сигнал на блок 5 управления, который отключает коммутатор 6, Блок 5 управления удерживает далее коммутатор 6 в разомкнутом состоянии независимо от температуры нагревательного элемента.

Конкретная схема работает следующим образом.

При подключении к сети выводов 5758, когда в электроводонагревательном приборе имеется вода, с помощью элементов схемы 39, 42-47 и 50-53 формируются запускающие импульсы, подаются на вход 67-58 цепи управления коммутатора 55. Последний открывается и через нагревательный элемент 56 протекает ток. Вода в электронагревательном приборе начинает нагреваться.

Одновременно при подключении к сети выводов 57-58 напряжение подается на вход 59-60 дифференцирующего блока 2. Конденсатор 14 заряжается.

При разогреве воды повышается температура датчика 1 и напряжение на конденсаторе 14 начинает уменьшаться.

При этом дифференцирующее напряжение, снимаемое с резистора 12, подается на вход 63-58 селектора нагрева, а с резистора 13 напряжение подается через вывод 64 на звено 4 задержки. На резисторе 12 сигнал мал и транзистор 22 селектора нагрева 3 заперт, а блок 5 задержки шунтирует транзисторами 35. и 36 выводы

64-58. Транзистор 35 открыт до тех пор, пока вода не нагреется до о

80-85 С, а транзистор открывается на 50-100 с с момента подачи на выводы 57-58 сетевого напряжения.

При закрытом транзисторе 22 сигнал с селектора 3 нагрева на выводы 64 и 66 блока 5 управления не поступает.

Транзисторы 48 и 49 блока 5 управления заперты.

Ю

Отсутствие изменения температуры воды при закипании, а следовательно и датчика 1, приводит к изменению знака напряжения на выводах 64-58.

Транзисторы 48 и 49 открываются и шунтируют питание транзисторов

50-53. Подача запускающих импульсов на вход 67-58 коммутатора 55 от блока 5 управления прекращается. Коммутатор 55 отключается и разрывает цепь питания нагревательного элемента 56. Нагрев прекращается. Повторно1 141592

Ю!

ВНИКПИ Заказ 516/46 Тираж 794 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г. Ужгород„ул.Проектная, 4 го включения коммутатора 55 не происходит, так как транзисторы 48 и 49 самоудерживаются в открытом состоянии.

При отсутствии воды в электроводо- 5 нагревательном приборе и подключении сети к выходам 57-58 в течение

20-15 с схема работает аналогично описанному. Через 15-20 с температура датчика 1 начинает увеличиваться с большей скоростью, чем при наличии воды в электроводонагревательном приборе. Сигнал на резисторе 12 ока-, зывается достаточным для открывания . транзистора 22 селектора 3 нагрева и последний подает отпирающий сигнал на транзистор 48 через вывод 66 блока 5 управления, Транзистор 48 открывает в свою очередь транзистор

49, шунтируется питание транзисторов

50-53. Подача отпирающих импульсов на вход 67-58 коммутатора 55 прекра- щается. Коммутатор 55 отключается и обеспечивает нагревательный элемент

56. Индикатор 54 служит для сигнализации включенного и отключенного состояния нагревательного элемента 56.

Срабатывание предлагаемого отключающего устройства при отсутствии воды в электроводонагревательном приборе в начальной,стадии нагрева нагревательного элемента позволяет одновременно снйзить его максимальную температуру и использовать изоляционные материалы более низкого класса нагревостойкости.