Термобиметаллическое реле

 

Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования. Цель изобретения упрощение конструкции, повышение теплостойкости и уменьшение инерционности. Термобиметаллическое реле содержит термобиметаллический чувствительный хлопающий элемент с подвижными контактами, расположенный между верхним и нижним упорами, выполненными в виде изогнутых термобиметаллических пластин. Благодаря тому, что корпус и крышка изготовлены из прозрачного жаростойкого стекла повышенной теплопроводности, а дно коруса и/или крышки выполнены в форме двояко выпуклых линз улучшается теплопередача от объекта и снижается инерционность. 4 ил.

Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования и предназначено для включения или выключения электрической цепи при отклонении температуры объекта от заданного значения.

Известно термобиметаллическое реле, содержащее корпус, крышку-основание; хлопающий термобиметаллический диск, на котором расположен толкатель, воздействующий на контактную систему (1). Кроме того, для регулирования на торце основания выполнены бобышки, а на соприкасающемся торце корпуса соответственно гнезда различной глубины. Указанное реле достаточно сложно в изготовлении и из-за применяемых материалов не может быть использовано при температурах свыше 200^оС.

Наиболее близким по конструкции является термобиметаллическое реле, содержащее металлический корпус, крышку с внешними выводами и неподвижными контактами, хлопающий термобиметаллический чувствительный элемент с подвижными контактами, расположенными против неподвижных, верхний и нижний упоры, между которыми размещен хлопающий термобиметаллический чувствительный элемент. Верхний и нижний упоры выполнены в виде изогнутых термобиметаллических пластин, радиусы кривизны которых имеют противоположные знаки, одноименные слои термобиметалла обоих упоров и чувствительного элемента расположены с одной и той же стороны относительно крышки [2] Из-за того, что в указанном устройстве металлический корпус находится под напряжением для защиты от поражения электрическим током, необходимо применение изоляционного чехла. Однако наличие чехла ухудшает термопередачу от объекта к чувствительному элементу и тем самым увеличивает инерционность реле, усложняет сборку, а из-за низкой теплостойкости применяемых материалов данное реле не может быть использовано при температурах выше 200^оС. Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение теплостойкости и уменьшение инерционности реле.

Для достижения указанной цели корпус и крышка решета изготавливаются из прозрачного жаростойкого стекла повышенной теплопроводности, например из ситалла, а дно корпуса и (или) крышки выполнены в форме двояковыпуклых линз.

Такое исполнение реле ново, полезно, а отличия его от всех известных существенны. Так, например, в известных реле корпус изготавливается из керамики, если рабочие температуры выше 200^оС (200-400^оС в электроплитах). В результате применения корпуса из керамики резко снижается теплопроводность и увеличивается инерционность. Кроме того, изготовление деталей из стекла более технологично и значительно дешевле.

На фиг. 1 показано реле в разрезе до срабатывания; на фиг. 2 реле в разрезе после срабатывания; на фиг. 3 корпус реле в плане; на фиг. 4 вид на крышку снизу.

Термобиметаллическое реле состоит из корпуса 1 и крышки 2, изготовленных из прозрачного жаростойкого стекла, например ситалла (дно 3 корпуса 1 и дно 4 крышки 2 выполнены в форме двояковыпуклых линз), чувствительного хлопающего термобиметаллического диска 5, подвижных электрических контактов 6, закрепленных на диске 5, неподвижных контактов 7, прикрепленных к внешним выводам 8 и крышке 2, верхнего 9 и нижнего 10 упоров, выполненных из термобиметалла.

Одноименные слои термобиметалла, из которого изготовлены диск 5, верхний упор 9 и нижний упор 10 всегда должны быть расположены с одной и той же стороны относительно крышки 2 или корпуса 1. В рассматриваемом примере при комнатной температуре контакты замкнуты и размыкаются при нагревании активные слои термобиметалла расположены со стороны крышки 2. В реле, в котором размыкание контактов происходит при охлаждении со стороны крышки 2, располагаются пассивные слои термобиметалла.

В теплопередаче от объекта к чувствительному элементу доля тепла, передаваемая лучами, значительна, особенно она возрастает с ростом температуры. Поэтому использование прозрачного корпуса и крышки и двояковыпуклых линз снижает инерционность реле и уменьшает забросы температуры на объекты контроля. Например, причиной выхода из строя чугунных деталей электрических плит являются забросы температуры. Такое исполнение реле улучшает его качество снижает инерционность.

Работает реле следующим образом. При нагревании тепло на чувствительный термобиметаллический хлопающий диск 5 поступает через стенки, дно корпуса 1 и дно крышки 2. Чувствительный термобиметаллический хлопающий диск 5 плавно разгибается, верхний упор 9 плавно разгибается, а нижний упор 10 плавно увеличивает свой прогиб, контакты реле 6 и 7 остаются замкнутыми практически при постоянном контактном давлении до температуры срабатывания. Достигнув температуры срабатывания, чувствительный термобиметал- лический хлопающий диск 5 хлопком мгновенно изменяет направление своего прогиба на обратное контакты реле 6 и 7 размыкаются.

При последующем охлаждении чувствительный термобиметаллический хлопающий диск 5 и нижний упор 10 разгибаются, уменьшая свой прогиб, а верхний упор 9 увеличивает свой прогиб контакты реле остаются разомкнутыми до температуры обратного срабатывания. Достигнув температуры обратного срабатывания, чувствительный термобиметаллический хлопающий диск 5 хлопком мгновенно изменяет свой прогиб на обратный и контакты реле 7 и 8 замыкаются. Предложенное реле в одинаковой степени пригодно для использования в качестве температурного реле, в качестве токового реле и комбинированного токово-температурного реле.

Стоимость изготовления корпуса и крышки с линзами и без линз отличается незначительно, а эффект от применения линз значителен.

Формула изобретения

ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ, содержащее корпус, крышку, термобиметаллический "хлопающий" чувствительный элемент с подвижными контактами, внешние выводы, на которых расположены неподвижные контакты, верхний и нижний упоры, выполненные в виде изогнутых термобиметаллических пластин, радиусы кривизны которых имеют противоположные знаки, а термобиметаллический "хлопающий" элемент расположен между верхним и нижним упорами, отличающееся тем, что корпус и крышка изготовлены из прозрачного жаростойкого изоляционного стекла повышенной теплопроводности, а дно корпуса и (или) крышки выполнены в форме двояковыпуклых линз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4