Реле уровня жидкости

 

Использование: в электротехнике, а именно в приборах, применяемых для автоматического регулирования уровня воды в баках стиральных машин и обеспечивающих их эксплуатационную безопасность. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит основные переключатели уровня и аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива, имеющие общую электрическую шину с контактом безопасности нагрева с окном, в котором размещены пружинный элемент консольного типа с контактом безопасности перелива и общий узел настройки контактов безопасности с резьбовой втулкой и стержнем, причем втулка своим концом поджимает общую электрическую шину с контактом безопасности перелива, а резьбовой стержень поджат к электрической шине с контактом безопасности нагрева. Переключатель безопасности нагрева обеспечивает отключение термоэлектрического нагревателя в аварийных ситуациях при снижении уровня воды в баке до критического значения, когда основной переключатель уровня не сработал. 2 ил.

Изобретение относится к приборам, применяемым для автоматического регулирования уровня воды в баках стиральных машин (СМА) и обеспечивающим их эксплуатационную безопасность.

Известны реле уровня жидкости, имеющие по меньшей мере один основной переключатель уровня жидкости щелчкового типа и аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива [1] Недостатком аналога является отсутствие у аварийных переключателей автономных токовыводов и регулировочных устройств, что ограничивает их применение в различных моделях СМА.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухуровневое реле давления РД2У-2 [2] Оно имеет аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива, а также автономные выводы и регулировочные устройства. Реле содержит корпус с крышкой, мембрану с толкателем, расположенную между корпусом и крышкой так, что в корпусе образованы две камеры, в одной из которых выполнен канал, предназначенный для подачи давления, а в другой расположены основной переключатель уровня, аварийные переключатели безопасности нагрева с контактами и перелива с контактами, содержащие общую электрическую шину с токовыводом и двумя контактами, один из которых является контактом аварийного переключателя безопасности нагрева, а другой контактом аварийного переключателя безопасности перелива, электрическую шину аварийного переключателя безопасности перелива с контактом и токовыводом, электрическую шину аварийного переключателя безопасности нагрева с контактом и токовыводом и общий узел настройки аварийных переключателей безопасности нагрева и перелива, включающий в себя втулку с внутренней и внешней резьбовой поверхностью для настройки переключателя безопасности перелива и стержень с резьбой для настройки переключателя безопасности нагрева, размещенный во втулке. Мембрана через толкатель воздействует на основные переключатели уровня и аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива.

Недостатком прототипа является ограничение области применения его в некоторых новых моделях СМА. Так, в прототипе аварийный переключатель безопасности нагрева обеспечивает электробезопасность эксплуатации СМА путем аварийного включения водяного насоса по достижении уровня в баке СМА ниже критического, т.е. при понижении давления контакты аварийного переключателя замыкаются и включают в работу водяной насос и, таким образом, ТЭН во включенном состоянии всегда находится в воде, что приводит к ненормальной эксплуатации СМА и дополнительному расходу электроэнергии.

В предлагаемом техническом решении аварийный переключатель безопасности нагрева играет иную роль, а именно по достижении уровня воды в баке СМА ниже критического контакты переключателя размыкаются и выключают цепь электронагревателя (ТЭНа) во избежание возгорания.

Изобретение позволяет расширить область применения реле и увеличить безопасность эксплуатации СМА. Это достигается путем конструктивного решения аварийных переключателей безопасности нагрева и перелива.

В устройство, содержащее известные признаки, включены аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива, содержащие общую электрическую шину с контактом аварийного переключателя безопасности нагрева, имеющую окно, в котором размещен пружинный элемент консольного типа с контактом аварийного переключателя безопасности перелива, причем упомянутая втулка с внутренней и внешней резьбовой поверхностью размещена в общем узле настройки так, что поджимает своим торцом электрическую шину с контактом аварийного переключателя безопасности перелива, а резьбовой стержень, размещенный одним концом во втулке, другим концом, проходящим через отверстие в электрической шине аварийного переключателя безопасности перелива, поджат к электрической шине с контактом аварийного переключателя безопасности нагрева.

Сопоставительный анализ с прототипом заявляемого устройства показывает, что последнее отличается введенным аварийным переключателем безопасности нагрева, размыкающим цепь ТЭНа при понижении уровня и имеющим общий узел настройки с переключателем перелива. Отличительной особенностью предлагаемого аварийного переключателя безопасности нагрева является также то, что он включен в цепь ТЭНа последовательно с основными переключателями уровня и при нормальной работе СМА включает и выключает цепь ТЭНа без электрической нагрузки в цепи, не мешая работе основных переключателей уровней. Только в случае аварийной ситуации, когда не срабатывают основные переключатели уровня, он прерывает цепь ТЭНа при понижении уровня воды ниже критического. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого устройства с прототипом и с известными техническими решениями в данной области позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображено реле согласно изобретению, в разрезе; на фиг.2 реле в плане.

Реле уровня жидкости содержит корпус 1 из токонепроводящего, огнестойкого материала, крышку 2, мембрану 3 с толкателем 4, расположенную между корпусом и крышкой так, что в корпусе образованы две камеры 5 и 6, в одной из которых выполнен канал 7, предназначенный для подачи давления, а в другой (5) расположены основной переключатель 8 уровня с узлом настройки и аварийные переключатели безопасности нагрева 9 с контактами 11 и 12 и перелива 10 с контактами 13 и 14, содержащие общую электрическую шину 15 с токовыводом 16 и двумя контактами 12 и 14, один из которых (12) является контактом аварийного переключателя 9 безопасности нагрева, а другой (14) контактом аварийного переключателя 10 безопасности перелива. Общая электрическая шина 15 в средней части содержит окно, в котором размещен пружинный элемент консольного типа с контактом 14 аварийного переключателя безопасности нагрева 17, взаимодействующий с толкателем 4 мембран.

В камере 5 размещены также электрическая шина 18 аварийного переключателя 10 безопасности перелива с контактом 13 и токовыводом 19, электрическая шина 20 аварийного переключателя 9 безопасности нагрева с контактом 11 и токовыводом 21 и общий узел настройки аварийных переключателей безопасности нагрева 9 и перелива 10, включающий в себя втулку 22 с внутренней и внешней резьбовой поверхностями, размещенную в корпусе 1 так, что поджимает своим торцом электрическую шину 18 с контактом 13 аварийного переключателя безопасности перелива. Стержень 23 с резьбой размещен одним концом во втулке, а другим концом, проходящим через отверстие в электрической шине 18 аварийного переключателя безопасности перелива, поджат к электрической шине 20 с контактом 11 аварийного переключателя безопасности нагрева.

Реле работает следующим образом.

В начале работы при заливке воды в бак СМА давление в герметичной камере 6 реле повышается и через мембрану 3 и толкатель 4 воздействует на основные и аварийные переключатели реле.

Для обеспечения электробезопасности новой модели СМА электрическая схема построена так, что основной переключатель 8 уровня и аварийный переключатель 9 безопасности нагрева включены в электрическую цепь последовательно с термоэлектрическим нагревателем. По достижении воды в баке СМА уровня, покрывающего ТЭН, контакты 11, 12 аварийного переключателя 9 безопасности нагрева замыкаются, подготавливая, таким образом, электрическую цепь ТЭНа к работе. По достижении заданного уровня воды, необходимого для стирки, срабатывает основной переключатель 8 уровня, включается ТЭН и одновременно перекрывается поступление воды в бак. При этом ясно, что аварийный переключатель 9 безопасности нагрева не влияет на нормальную работу СМА и только в случае ненормальной работы, когда вода в баке убывает, а основной переключатель 8 уровня не срабатывает, аварийный переключатель 9 размыкает цепь ТЭНа, предохраняя машину от возгорания. При нормальной работе СМА аварийные контакты безопасности нагрева работают без электрической нагрузки.

Аварийный переключатель 10 безопасности перелива с контактами 13, 14 срабатывает в ситуации, когда вода переполняет бак. При этом включается в работу помпа откачки воды из бака.

Испытания реле с предлагаемой конструкцией переключателя безопасности нагрева показали, что данная конструкция полностью обеспечивает электробезопасность новой модели СМА.

Формула изобретения

РЕЛЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус с крышкой, мембрану с толкателем, расположенную между корпусом и крышкой так, что в корпусе образованы две камеры, в одной из которых выполнен канал, предназначенный для подачи давления, а в другой расположены основной переключатель уровня с узлом настройки и аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива, содержащие общую электрическую шину с двумя контактами, один из которых является контактом аварийного переключателя безопасности нагрева, а другой - контактом аварийного переключателя безопасности перелива, электрическую шину аварийного переключателя безопасности нагрева с контактом, электрическую шину аварийного переключателя безопасности перелива с отверстием и контактом и общий узел настройки аварийных переключателей безопасности нагрева и перелива, включающий в себя втулку с внутренней резьбовой поверхностью и стержень с резьбой, размещенный во втулке, а толкатель установлен с возможностью воздействия мембраны на основные переключатели уровней и аварийные переключатели безопасности нагрева и перелива, отличающееся тем, что общая электрическая шина с контактом аварийного переключателя безопасности нагрева содержит окно, в котором размещен пружинный элемент консольного типа с контактом аварийного переключателя безопасности перелива, причем пружинный элемент установлен с возможностью взаимодействия с толкателем мембраны, упомянутая втулка размещена в общем узле настройки так, что поджимает своим торцом электрическую шину с контактом аварийного переключателя безопасности перелива, а резьбовой стержень, проходящий через отверстие в электрической шине аварийного переключателя безопасности перелива, торцом поджат к электрической шине с контактом аварийного переключателя безопасности нагрева.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2