PL96143B1 - Nagrzewnica elektryczna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest nagrzewnica ele¬ ktryczna z wymuszonym obiegiem powietrza, prze¬ znaczona do pojazdów mechanicznych a szczegól¬ nie do samolotów.

Dotychczas w samolotach do ogrzewania wyko¬ rzystywano cieplo spalin silnikowych. Jednak ten sposób ogrzewania kabiny samolotu byl niewygod¬ ny i niemozliwy do stosowania w czasie postoju samolotu, oraz w przypadku umieszczenia silnika daleko od kabiny pilota. Instalowanie nagrzewnic elektrycznych nie przystosowanych do kabin samo¬ lotowych nie zdalo egzaminu, poniewaz w zalez¬ nosci od warunków atmosferycznych i wysokosci lotu zapotrzebowanie na cieplo w kabinie samolo¬ tu ulega bardzo duzym wahaniom. Ponadto urza¬ dzenie takie powinno byc malych wymiarów, lecz o duzej wydajnosci cieplnej.

Znane jest z patentu RFN nr 1 152 767 domowe urzadzenie grzewcze z dmuchawa. Posiada ono wie- lopolozeniowy przelacznik mechaniczny do bezpos¬ redniego sterowania praca calego urzadzenia. Wla¬ cza on w zaleznosci od potrzeb zadana ilosc grzej¬ ników i reguluje ilosc obrotów wirnika dmucha¬ wy. Jest to jednak urzadzenie przeznaczone do pra¬ cy na prad o napieciu 220 V, a pobór pradu jest rzedu 3 A przy mocy urzadzenia 660 W.

Urzadzenie takie jednak nie moze byc zain¬ stalowane w samolocie, poniewaz instalacja ele¬ ktryczna posiada tam napiecie 24 V i aby uzyskac potrzebna moc grzalek, natezenie przeplywajacego pradu przy tej samej mocy musi byc rzedu 30 A.

W takiej sytuacji stosowanie przelaczników mecha¬ nicznych jest niemozliwe, poniewaz przy tak du¬ zym pradzie nastepowaloby zbyt szybkie przepa¬ lanie styków. .

Dlatego w elektrycznych urzadzeniach grzewnych stosowanych na samolotach nalezy stosowac prze¬ laczniki mocy oparte na elementach elektronicz¬ nych a nie mechanicznych. Jedynie sterowanie pra¬ ca tych przelaczników moze odbywac sie przy po¬ mocy mechanicznych urzadzen. Beda one przeno¬ sily niewielkie natezenia pradu, konieczne do prze¬ laczania elementów elektronicznych. Celem wyna¬ lazku jest nagrzewnica elektryczna o regulowanej wydajnosci ciepla i ilosci dostarczanego powietrza, zawierajaca urzadzenie zabezpieczajace przed prze¬ grzaniem. Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze silnik wentylatora i grzejniki sterowane su ukla¬ dem tranzystorowym, a rodzaj pracy wybierany jest przelacznikiem obrotowym. Wylaczniki bime- taliczne wlaczone sa szeregowo z cewka przekaz¬ nika i w przypadku wzrostu temperatury steruja jego praca, co powoduje przerwanie obwodów baz tranzystorów, a tym samym odlaczenie grzejników od sieci pokladowej.

Przedmiot wynalazku zostal blizej przedstawio¬ ny w przykladzie wykonania na rysunku, na któ¬ rym Fig.l pokazuje schemat elektryczny, a Fig.2- -widok boczny urzadzenia z czesciowym przekro¬ jem. 96 14396 143 Nagrzewnica sklada sie z wentylatora W umiesz¬ czonego w korpusie K, który elastycznym przewo¬ dem Z polaczony jest z korpusem nagrzewnicy NG, w którym znajduja sie trzy tranzystory Tlt T2, T3, dwa grzejniki Gi i Gn oraz dwa wylaczniki bime- 5 taliczne B1 i B2. Baza tranzystora Ti polaczona jest poprzez rezystor R2 z przelacznikiem P, natomiast kolektor podlaczony jest do plusa zasilania. Emi¬ ter tranzystora Tx polaczony jest z uzwojeniem silnika wentylatora W. Bazy tranzystorów T2 i T3 io poprzez rezystory. podlaczone sa do styków prze¬ kaznika S. Kolektory tranzystorów T2 i T3 sa po¬ laczone z grzejnikami Gi i Gn, natomiast ich emi¬ tery dolaczone sa do cewki przekaznika S poprzez bimetaliczne wylaczniki B1 iB2. 15 Drugi koniec cewki przekaznika S polaczony jest z grzejnikami Gi i Gn oraz z kolektorem tranzys¬ tora Tj. Zaciski przekaznika S polaczone sa z prze¬ lacznikiem P. Dzialanie urzadzenia jest nastepuja¬ ce: Przy ustawieniu suwaka N przelacznika P w 20 polozeniu „1", rezystor R2 zostaje podlaczony do plusa zasilania, wobec czego tranzystor Tx jest wy¬ sterowany az do nasycenia. W tej sytuacji obwód zamyka sie przez zlacze C-B tranzystora Tx i uz¬ wojenie silnika wentylatora W, który pracuje na 25 maksymalnych obrotach dajac najwiekszy wyda¬ tek zimnego powietrza. Urzadzenie spelnia wów¬ czas role zwyklego wentylatora. Po przelaczeniu suwaka N w pozycje „2", rezystor R2 zostaje od¬ laczony od plusa zasilania, w wyniku czego tran- 33 zystor T1 jest zatkany, a obwód zamyka sie po¬ przez rezystor Rx i uzwojenie silnika wentylatora W. Poniewaz na rezystorze Rx odklada sie pewien spadek napiecia, wobec tego napiecie podawane na silniku bedzie mialo odpowiednio nizsza wartosc, 35 wiec i obroty silnika beda zmniejszone, co auto¬ matycznie daje mniejszy wydatek powietrza zim¬ nego. Jezeli przelaczy sie suwak N w pozycje „3", to obwód silnika wentylatora W zamyka sie przez rezystor Rx, ale jednoczesnie poprzez rezystor R4 40 zostaje wysterowany tranzystor T3. Poniewaz do kolektora tranzystora T3 jest podlaczony grzejnik Gn, wiec bedziemy otrzymywali nadmuch cieplego powietrza, przy zmniejszonym wydatku powietrz¬ nym wentylatoraW. 45 W polozeniu „4" suwaka N rezystory R3 i R4 sa podlaczone do plusa zasilania, wobec czego beda wysterowane jednoczesnie obydwa tranzystory T2 i T3, a wiec podadza one robocze napiecie na dwa grzejniki Gi i Gn. Wydatek powietrza wentylatora 50 W jest w dalszym ciagu zmniejszony, poniewaz w obwód wlaczony jest rezystor R1# Aby wykorzys¬ tac strumien zimnego powietrza wpadajacego do nagrzewnicy w celu chlodzenia tranzystorów i re¬ zystorów, elementy te zostaly zamocowane na wlo¬ cie nagrzewnicy, tak jak to pokazuje Fig. 2. Jed¬ nak w przypadku uszkodzenia wentylatora, lub od¬ laczenia przewodu doprowadzajacego powietrze, elementy te moglyby ulec przepaleniu. Aby unik¬ nac takiego niebezpieczenstwa, na radiatorach grzejników Gi i Gn zamontowano wylaczniki bi¬ metaliczne Bx i B2. W granicach dopuszczalnych temperatur sa one rozwarte. Z chwila jednak prze¬ kroczenia temperatury granicznej nastepuje zwar¬ cie wylaczników B1 i B2, w zwiazku z czym cewka przekaznika S zostaje wlaczona w obwód zasila¬ nia, co powoduje przelaczenie styków 2s i 5s z po¬ zycji ls w pozycje 3s i z pozycji 4s w pozycje 6s.

Powoduje to przerwanie obwodu zasilania grzej¬ ników Gi i Gn. W czasie zadzialania cewki prze¬ kaznika S styk 8s z pozycji 7s przejdzie w pozycje 9s w wyniku czego napiecie bedzie w dalszym cia¬ gu podawane na cewke przekaznika S i po ostyg¬ nieciu radiatorów grzejniki pozostana wylaczone.

Aby ponownie wlaczyc ogrzewanie, nalezy na chwi¬ le odlaczyc zasilanie sterujace ustawiajac suwak N przelacznika P na odpowiednia pozycje w zalez¬ nosci od zadanego rodzaju pracy.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Nagrzewnica elektryczna, posiadajaca wielo- zakresowy wentylator, elementy grzejne i przelacz¬ nik obrotowy oraz bimetaliczne wylaczniki, zna¬ mienna tym, ze do bazy tranzystora (Ti) podlaczo¬ ny jest rezystor (R2), który poprzez suwak (N) moze byc laczony z plusem ukladu zasilania, na¬ tomiast emiter tranzystora (Tx) podlaczony jest z uzwojeniem silnika wentylatora (W), natomiast tranzystory (T2) i (T3) w obwodzie kolektora maja podlaczone grzejniki (Gi) i (Gn), a bazy ich zalaczo¬ ne sa do plusa zasilania poprzez rezystory (R3) i (R4), styki bierne przekaznika (S), oraz suwak (N; przelacznika obrotowego (P).

2. Nagrzewnica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze cewka przekaznika (S) wlaczona jest do sieci zasilania poprzez wylaczniki bimetaliczne (BJ i (B2), a jednoczesnie do nich równolegle dolaczona jest jeden ze styków czynnych przekaznika (S).96 143 %i Fig. 2