RU2065633C1

RU2065633C1 - Thermal protective device for electric heating appliance

Info

Publication number: RU2065633C1
Authority: RU
Inventors: Б.С. Абезгауз; Б.М. Рафалькес; А.В. Монахов; В.Н. Каменских
Original assignee: Производственный кооператив "Элав"
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1996-08-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; overtemperature protection of electric heating appliances in case of their faulty controller; for example, electric irons. SUBSTANCE: device having case with through hole, heat-sensing element in the form of fusible link, contact system built up of fixed and movable flexible contacts with fixed contact secured on case, spring-loaded rod joined heat-sensing element and placed inside case hole; in addition, it is provided with holder and its movable contact is flexible and secured on case just like fixed contact so that its nonworking part is arranged under rod in a spaced relation and its heat-sensing element is installed on case bottom flush with its outer surface. EFFECT: improved reliability of thermal protection. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты от перегрева бытовых электронагревательных приборов при возникновении в этих приборах неисправности регулятора, в частности, для электроутюгов. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect against overheating of household electric heating devices when a regulator malfunctions in these devices, in particular for electric irons.

Известно устройство защиты электронагревательных приборов от перегрева с помощью плавкого элемента по а.с. СССР N 1647689, Н 01 Н 37/76. Термовыключатель содержит трубчатый термочувствительный элемент, к торцевым концам которого припаяны выводы. Трубчатый элемент заполнен активатором, повышающим надежность разрыва цепи за счет улучшения смачиваемости плавкого материала при расплавлении. Трубчатый термочувствительный элемент заливается защитной оболочкой (например, эпоксидной смолой), для понижения адгезии его поверхность предварительно покрывается слоем флюса. A device for protecting electric heaters from overheating with the help of a fusible element according to as USSR N 1647689, H 01 H 37/76. The temperature switch contains a tubular thermosensitive element, to the ends of which the conclusions are soldered. The tubular element is filled with an activator, which increases the reliability of breaking the chain by improving the wettability of the fusible material during melting. The tubular heat-sensitive element is filled with a protective shell (for example, epoxy resin), to reduce adhesion, its surface is preliminarily coated with a flux layer.

Недостатками известного устройства являются недостаточная надежность разрыва цепи за счет возможности образования нитяного мостика на дне оболочки в связи с большим объемом плавкого материала внутри замкнутой оболочки, большая температурная инерция, связанная с плохой теплопроводностью изоляционной оболочки и невозможностью обеспечить тепловой контакт с нагревающейся металлической частью (подошвой) электроутюга, и в связи с этим большая зона срабатывания термовыключателя и его значительная инерционность. The disadvantages of the known device are the lack of reliability of the circuit break due to the possibility of the formation of a filament bridge at the bottom of the shell due to the large volume of fusible material inside the closed shell, high thermal inertia associated with poor thermal conductivity of the insulating shell and the inability to provide thermal contact with the heated metal part (sole) electric iron, and in this regard, a large zone of operation of the thermal switch and its significant inertia.

Известно устройство защиты электронагревательных приборов от перегрева и использованием термочувствительных материалов с памятью формы (заявка Японии N 1-36648 Н 01 Н 37/52. Изобретения стран мира (ИСМ), вып. 127, 1990, N 5, с. 51). A device is known for protecting electric heaters from overheating and using heat-sensitive materials with shape memory (Japanese application N 1-36648 H 01 H 37/52. Inventions of the world (IMS), issue 127, 1990, N 5, p. 51).

Контакты, выполненные из материала с памятью формы, для усиления механического взаимодействия в месте стыка дополнительно спаяны легкоплавким припоем, рассчитанным на температуру срабатывания при перегреве. Contacts made of material with shape memory, to enhance mechanical interaction at the junction, are additionally soldered by fusible solder, designed for the response temperature during overheating.

Кроме отмеченных выше недостатков в известном устройстве возможно самостоятельное восстановление цепи после остывания за счет памяти фурмы материала контактов и повторное включение нагревательного элемента, что для электроутюга, оставляемого без присмотра, недопустимо. In addition to the shortcomings noted in the known device, it is possible to independently restore the circuit after cooling due to the memory of the tuyere of the contact material and re-enable the heating element, which is unacceptable for an electric iron left unattended.

Известно устройство защиты электронагревательногоо прибора от перегрева с использованием термомагнитных свойств ферромагнитных материалов при их взаимодействии с постоянным магнитом, по а.с. СССР N 1597955, Н 01 Н 37/58. A device for protecting an electric heating device from overheating using the thermomagnetic properties of ferromagnetic materials during their interaction with a permanent magnet, according to A.S. USSR N 1597955, H 01 H 37/58.

Устройство, представляющее собой реле температуры, содержит корпус, выполненный из теплопроводного материала, в котором установлен термочувствительный элемент, выполненный в виде диска с двумя пластинами из термомагнитной ленты. В корпусе симметрично по оси установлен постоянный магнит, взаимодействующий своими полюсами с пластинами и имеющий возможность поворачиваться вокруг оси. Постоянный магнит связан с контактной группой и упругим элементом, который противодействует усилию, создаваемому магнитным полем постоянного магнита. The device, which is a temperature relay, contains a housing made of heat-conducting material, in which a thermosensitive element is installed, made in the form of a disk with two plates of thermomagnetic tape. A permanent magnet is mounted symmetrically in the axis along the axis, interacting with its poles with the plates and having the ability to rotate around the axis. The permanent magnet is connected to the contact group and the elastic element, which counteracts the force created by the magnetic field of the permanent magnet.

При температуре, когда термомагнитный материал чувствительного элемента обладает ферромагнитными свойствами, полюса постоянного магнита притягиваются к пластинам, преодолевая усилие упругого элемента и замыкают цепь между подвижным и одним неподвижным контактами. При повышении температуры и при приближении ее к температуре точки Кюри магнитные свойства термочувствительного элемента исчезают, и за счет усилия упругого элемента магнит с подвижным контактом поворачивается, и контактная группа размыкается. При понижении температуры ферромагнитные свойства восстанавливаются, и магнит, преодолевая усилие упругого элемента, поворачивается в противоположную сторону, вновь замыкая контакты электрической цепи. At a temperature when the thermomagnetic material of the sensitive element has ferromagnetic properties, the poles of the permanent magnet are attracted to the plates, overcoming the force of the elastic element and close the circuit between the movable and one fixed contacts. As the temperature rises and approaches the temperature of the Curie point, the magnetic properties of the heat-sensitive element disappear, and due to the force of the elastic element, the magnet with a movable contact rotates, and the contact group opens. With decreasing temperature, the ferromagnetic properties are restored, and the magnet, overcoming the force of the elastic element, rotates in the opposite direction, again closing the contacts of the electric circuit.

Недостатками известного устройства с использованием ферромагнитного термочувствительного элемента, механически размыкающего электрическую контактную группу, являются нечеткость потери ферромагнитным материалом магнитных свойств, что приводит к образованию значительной зоны срабатывания и линейному характеру размыкания контактов. Это приводит к образованию между ними электрической дуги и создает возможность сваривания контактов, которые уже не могут быть разомкнуты упругим элементом из-за небольшого усилия, которое он развивает. (Это усилие должно быть меньше усилия прижатия контактов магнитом при рабочей температуре). The disadvantages of the known device using a ferromagnetic thermosensitive element, mechanically opening the electrical contact group, are the inaccuracy of the loss of the magnetic properties of the ferromagnetic material, which leads to the formation of a significant response zone and the linear nature of the opening of the contacts. This leads to the formation of an electric arc between them and makes it possible to weld contacts that can no longer be opened by the elastic element due to the small force that it develops. (This force should be less than the force of pressing the contacts with a magnet at operating temperature).

Кроме того это устройство имеет все недостатки, связанные с размыканием и самовозвратом в исходное состояние контактной группы, проводящей большой ток при высоком напряжении, рассмотренные выше. In addition, this device has all the disadvantages associated with opening and self-resetting to the initial state of the contact group conducting a large current at high voltage, discussed above.

Известно устройство защиты электронагревательного прибора от перегрева с использованием биметаллического датчика температуры, нормально-замкнутые контакты которого включены последовательно с нагревательным элементом прибора по а.с. СССР N 1597954, Н 01 Н 37/40. A device for protecting an electric heating device from overheating using a bimetallic temperature sensor, normally-closed contacts of which are connected in series with the heating element of the device as USSR N 1597954, H 01 H 37/40.

Недостатками этого устройства защиты являются недостаточное усилие прижатия контактов друг к другу термобиметаллической мембраной, при этом с увеличением времени эксплуатации, эрозия контактов увеличивается, контакты в течение времени окисляются и свариваются, и усилия термобиметаллической мембраны не хватает для их расцепления, что приводит к отказу устройства. The disadvantages of this protection device are the insufficient force to press the contacts to each other with a thermo-bimetallic membrane, while with an increase in the operating time, the erosion of contacts increases, the contacts oxidize and weld over time, and the efforts of the thermo-bimetallic membrane are not enough to disengage them, which leads to device failure.

Другим недостатком этого устройства является возможность самовозврата датчика после охлаждения электроутюга и повторный его нагрев, что делает это устройство неприемлемы для обеспечения пожаробезопасности электроутюга при выходе из строя регулятора температуры. Another disadvantage of this device is the possibility of self-return of the sensor after cooling the electric iron and re-heating it, which makes this device unacceptable to ensure fire safety of the electric iron when the temperature controller fails.

Общими недостатками известных устройств защиты электронагревательного прибора от перегрева с использованием механической контактной группы, работающей на размыкание в силовой цепи питания нагревательного элемента, являются:
наличие устройства замыкания-размыкания контактной пары, имеющего в зоне температуры размыкания значительную линейность размыкания, что недопустимо для замкнутой контактной пары, включенной последовательно с нагревательным элементом и находящейся под высоким напряжением и большим импульсным током включения выключения (5-10 А) нагревательного элемента. Условия работы контактной пары особенно усложняются при температуре, близкой к температуре срабатывания, когда усилие сжатия контактов значительно уменьшается, и между контактами создаются условия искрообразования и окисления поверхности, что в дальнейшем к концу срока эксплуатации снижает надежность контактирования и может вывести контактную группу из строя;
возможность самовозврата в рабочее состояние контактной группы после охлаждения устройства:
необходимость согласования усилий, обеспечивающих надежное замыкание токовых контактов, усилиями, обеспечивающими их размыкание при срабатывании.Common disadvantages of the known devices for protecting an electric heating device from overheating using a mechanical contact group operating to open the power element of the heating element are:
the presence of a closing-opening device of the contact pair, which has a significant linearity of opening in the opening temperature zone, which is unacceptable for a closed contact pair connected in series with the heating element and under high voltage and a large pulse switching on-off current (5-10 A) of the heating element. The working conditions of the contact pair are especially complicated at a temperature close to the response temperature, when the contact compression force is significantly reduced, and conditions of sparking and surface oxidation are created between the contacts, which further reduces the contact reliability by the end of the service life and can damage the contact group;
the possibility of self-return to the working state of the contact group after cooling the device:
the need to coordinate efforts to ensure reliable closure of current contacts by efforts to ensure their opening when triggered.

Известно устройство защиты электронагревательного прибора с помощью размыкания механических контактов, приводимых в действие плавким элементом (заявка ФРГ N 3744238, Н 01 Н 37/76, ИСМ 127-02-90, с. 23). Устройство защиты содержит изолированный корпус с электрическими выводами, к которым приварены электрические подвижный и неподвижный контакты. С источником тепла термически связана вставка с плавким предохранителем в виде теплового расцепления. С помощью механического передаточного элемента плавкая вставка удерживает подпружиненный подвижный контакт против действия сил, создаваемых контактами в положении их замыкания. При превышении температурой заданной величины плавкая вставка плавится, передаточный элемент опускается и отпускает подпружиненный контакт, и контакты размыкаются, разрывая цепь питания электронагревательного прибора. A device for protecting an electric heating device by opening mechanical contacts driven by a fusible element is known (German application N 3744238, H 01 H 37/76, ISM 127-02-90, p. 23). The protection device comprises an insulated housing with electrical leads to which electrical movable and fixed contacts are welded. An insert with a fuse in the form of thermal trip is thermally connected to the heat source. Using a mechanical transmission element, the fusible insert holds the spring-loaded movable contact against the action of the forces created by the contacts in their closed position. When the temperature exceeds a predetermined value, the fusible link melts, the transfer element lowers and releases the spring-loaded contact, and the contacts open, breaking the power circuit of the electric heater.

Недостатками известного устройства являются длительное время размыкания контактов из-за нерелейного расплавления плавкой вставки из-за большой зоны фазового перехода материала вставки, что при высоком напряжении и большом токе через контакты ведет к образованию дуги и свариванию контактов. При использовании в электроутюге устройство защиты должно срабатывать в любом пространственном положении, а в известном устройстве возможно заклинивание механического передаточного элемента расплавленным материалом плавкой вставки при наклоне. The disadvantages of the known device are the long opening time of the contacts due to the nonrelay melting of the fusible insert due to the large zone of phase transition of the material of the insert, which at high voltage and high current through the contacts leads to the formation of an arc and welding of the contacts. When used in an electric iron, the protection device must operate in any spatial position, and in the known device it is possible to jam the mechanical transfer element with molten material of the fusible insert when tilted.

Недостатком устройства является также использование усилия контактной пары не только на размыкание контактов, но и на отталкивание передаточного элемента между плавкой вставкой и контактной парой и на раздвижение размягченного материала плавкой вставки. Это требует наличия мощной по усилию контактной пары, что усложняет устройство и делает его громоздким. The disadvantage of this device is the use of the efforts of the contact pair not only to open the contacts, but also to repel the transfer element between the fuse and the contact pair and to push the softened material of the fuse. This requires a powerful pair of contact pairs, which complicates the device and makes it bulky.

Кроме того, при температуре начала расплавления есть такое состояние, когда все давление контактной пары уравновешивается сопротивлением плавкого материала, в этот момент контакты находятся в нейтральном положении (без контактного давления). В этом режиме между контактами возникает дуга и эрозия контактов, что делает устройство ненадежным, с низкой эксплуатационной ремонтопригодностью, недолговечным. In addition, at the temperature of the onset of melting, there is a state where all the pressure of the contact pair is balanced by the resistance of the fusible material, at which point the contacts are in a neutral position (without contact pressure). In this mode, an arc and erosion of contacts occur between the contacts, which makes the device unreliable, with low maintainability, short-lived.

Наиболее близким устройством прототипом является термический выключатель по а.с. 725109, МКИ Н 01 Н 37/16, содержащий корпус 1 с запрессованными неподвижными контактами 3, 4, шток 5, имеющий возможностью перемещаться в направляющих отверстиях, контактную шайбу 6, закрепленную на штоке 5 и сжимающую пружину 7 до состояния охвата термочувствительным элементом 8 конца штока 5. Термочувствительный элемент 8 размещен (залит) в металлической камере 2, закрепленной на корпусе 1, при нагреве выше нормы термочувствительный элемент 8 расплавляется и освобождает шток 5, который под действием пружины 7 вместе с контактной шайбой перемещается вверх и разрывает цепь между контактами 3 и 4. The closest device to the prototype is a thermal switch for AS 725109, MKI N 01 N 37/16, comprising a housing 1 with pressed fixed contacts 3, 4, a rod 5, which can move in the guide holes, a contact washer 6, mounted on the rod 5 and compressing the spring 7 to the state of coverage of the heat-sensitive element 8 of the end rod 5. The thermosensitive element 8 is placed (poured) in a metal chamber 2 mounted on the housing 1, when heated above normal, the thermosensitive element 8 melts and releases the rod 5, which, under the action of the spring 7, moves along with the contact washer p, and breaks the circuit between contacts 3 and 4.

Устройство-прототип имеет следующие недостатки:
наличие контактной шайбы, замыкающей два неподвижных контакта, создает в электрической цепи два переходных контактных сопротивления, соединенных последовательно, что приводит:
а) к увеличению переходного сопротивления контактной группы и выделению дополнительного тепла в корпусе;
б) снижению надежности контактирования, т.к. вероятность нарушения электрической цепи при двух последовательно соединенных контакта выше чем при одном;
сложность обеспечения одинакового контактного давления между контактной пластиной и каждым неподвижным контактом из-за невозможности точной установки неподвижных контактов на одном уровне, а также возможного перекоса штока и контактной шайбы, вследствие неточностей при изготовлении;
зависимость величины контактного давления контактов в электрической цепи от упругости пружины и ползучести термочувствительного элемента и невозможность установки и контроля необходимой величины контактного давления.The prototype device has the following disadvantages:
the presence of a contact washer that closes two fixed contacts creates two transient contact resistances connected in series in the electrical circuit, which leads to:
a) to increase the transition resistance of the contact group and the release of additional heat in the housing;
b) reduce the reliability of contact, because the probability of breaking the electrical circuit with two series-connected contacts is higher than with one;
the difficulty of ensuring the same contact pressure between the contact plate and each fixed contact due to the impossibility of accurately installing fixed contacts at the same level, as well as the possible misalignment of the rod and contact washer due to inaccuracies in manufacturing;
the dependence of the contact pressure of the contacts in the electric circuit on the spring elasticity and creep of the heat-sensitive element and the inability to set and control the necessary contact pressure.

Действительно, сила давления в контактах равна разности силы сцепления конца штока с термочувствительным элементом и силой упругости пружины. С течением времени под действием силы контактного давления и силы упругости пружины материал термочувствительного элемента "ползет", особенно при повышенных температурах, а т.к. величина пластической деформации соизмерима с упругой деформацией жестких запрессованных в корпус и в контактную шайбу контактов, то это приведет к значительному уменьшению контактного давления;
медленное размыкание контактной группы за счет плавного расплавления термочувствительного элемента, который, прежде чем перейти в жидкое состояние, размягчается и предварительно сжатая пружина через шток вызывает медленную пластическую деформацию термочувствительного элемента. Медленное увеличение зазора между контактами вызывает образование электрической дуги и их эрозию;
наличие выступающей металлической камеры ограничивает сферу применения устройства, т.к. для установки его на контролируемый твердый объект (например, на подошву электроутюга) в ней должно быть место для углубления на длину этой камеры, что в большинстве случаев не обеспечивается;
большая тепловая инерционность и, как следствие, большое время запаздывания отключения, что объясняется наличием стенок камеры, отделяющих термочувствительный элемент от контролируемого объекта.Indeed, the pressure force in the contacts is equal to the difference in the adhesion force of the rod end with the heat-sensitive element and the spring force. Over time, under the action of the contact pressure force and spring force, the material of the thermosensitive element "creeps", especially at elevated temperatures, and since the amount of plastic deformation is commensurate with the elastic deformation of the hard contacts pressed into the housing and into the contact washer, this will lead to a significant decrease in contact pressure;
Slow opening of the contact group due to the smooth melting of the heat-sensitive element, which, before turning into a liquid state, softens and the pre-compressed spring through the rod causes a slow plastic deformation of the heat-sensitive element. A slow increase in the gap between the contacts causes the formation of an electric arc and their erosion;
the presence of a protruding metal camera limits the scope of the device, because to install it on a controlled solid object (for example, on the sole of an electric iron) there should be a place for a recess on the length of this chamber, which in most cases is not provided;
a large thermal inertia and, as a consequence, a long shutdown delay time, which is explained by the presence of chamber walls separating the heat-sensitive element from the controlled object.

Предлагаемое изобретение направлено на:
упрощение контактной группы;
увеличение надежности устройства;
уменьшение времени запаздывания срабатывания устройства;
упрощение присоединения устройства к твердому контролируемому объекту с плоской поверхностью.The invention is directed to:
simplification of the contact group;
increase the reliability of the device;
reduction of the delay time of the device;
simplification of attachment of the device to a solid controlled object with a flat surface.

Это достигается тем, что устройство для тепловой защиты электронагревательного прибора, содержащее корпус со сквозным отверстием, термочувствительный элемент, выполненный в виде плавкого элемента, контактную группу, состоящую из подвижного и неподвижного контактов, причем неподвижный контакт закреплен на корпусе, подпружиненный шток, соединенный с термочувствительным элементом и размещенный в отверстии корпуса, снабжено держателем, подвижный контакт выполнен упругим и аналогично неподвижному закреплен на корпусе таким образом, что его нерабочая часть расположена над штоком с зазором, а термочувствительный элемент установлен в дне корпуса заподлицо с его наружной поверхностью. This is achieved by the fact that the device for thermal protection of the electric heater, comprising a housing with a through hole, a heat-sensitive element made in the form of a fusible element, a contact group consisting of movable and fixed contacts, the fixed contact being fixed to the body, a spring-loaded rod connected to a heat-sensitive element and located in the hole of the housing, equipped with a holder, the movable contact is made elastic and similarly fixed mounted on the housing so that its non-working part is located above the stem with a gap, and the heat-sensitive element is installed in the bottom of the body flush with its outer surface.

Выполнение подвижного упругим, его закрепление на корпусе и расположение своей нерабочей частью над штоком с зазором позволяет упростить контактную группу, т.к. отпадает необходимость использования двух контактных пар как в прототипе, а также стабилизировать контактное давление, поскольку оно определяется только силой упругости подвижного упругого контакта, а не силой сцепления штока с термочувствительным элементом как у прототипа, и тем самым повысить надежность устройства. The execution of the rolling elastic, its fixing on the body and the location of its non-working part above the rod with a gap allows us to simplify the contact group, because there is no need to use two contact pairs as in the prototype, as well as to stabilize contact pressure, since it is determined only by the elastic force of the movable elastic contact, and not by the adhesion force of the rod to the heat-sensitive element as in the prototype, and thereby increase the reliability of the device.

Применение держателя и установки термочувствительного элемента в дне корпуса заподлицо с его наружной поверхностью обеспечивает упрощение присоединения устройства к твердому контролируемому объекту с плоской поверхностью и уменьшает время срабатывания устройства, за счет уменьшения времени расплавления термочувствительного элемента, благодаря непосредственному тепловому контакту его с поверхностью контролируемого объекта. The use of the holder and the installation of the heat-sensitive element in the bottom of the case flush with its outer surface simplifies the attachment of the device to a solid controlled object with a flat surface and reduces the response time of the device by reducing the time of melting of the heat-sensitive element due to its direct thermal contact with the surface of the controlled object.

Выполнение нижней части корпуса в месте расположения термочувствительного элемента из теплопроводного материала с образованием теплового контакта с боковой поверхностью термочувствительного элемента, по п. 2 формулы изобретения, позволяет дополнительно уменьшить время срабатывания устройства, за счет дополнительного притока тепла от контролируемого объекта через теплопроводную часть корпуса к боковой поверхности термочувствительного элемента. The implementation of the lower part of the housing at the location of the thermally sensitive element of the heat-conducting material with the formation of thermal contact with the side surface of the thermally sensitive element, according to claim 2, further reduces the response time of the device due to the additional heat influx from the controlled object through the heat-conducting part of the housing to the side surface of the heat-sensitive element.

Выполнение держателя из теплопроводного материала, имеющего отверстие с выступом, и его соединение с корпусом со стороны дна так, что отверстие держателя расположено над сквозным отверстием корпуса, и соединение термочувствительного элемента с выступом держателя по п. 3, формулы изобретения дополнительно уменьшает время срабатывания устройства за счет передачи тепла от объекта термочувствительному элементу. The implementation of the holder of a heat-conducting material having a hole with a protrusion, and its connection with the housing from the bottom so that the hole of the holder is located above the through hole of the housing, and the connection of the heat-sensitive element with the protrusion of the holder according to claim 3, further reduces the response time of the device beyond account of heat transfer from the object to the thermally sensitive element.

Выполнение упора в виде пластины, надетой на конец штока и заштифтованной термочувствительным элементом по п. 4 формулы изобретения, позволяет дополнительно уменьшить время срабатывания устройства за счет уменьшения массы термочувствительного элемента при сохранении прочности соединения. The emphasis in the form of a plate, worn on the end of the rod and pinned thermally sensitive element according to claim 4 of the claims, can further reduce the response time of the device by reducing the mass of the thermally sensitive element while maintaining the strength of the connection.

Выбор величины зазора между концом штока и подвижным контактом больше величины пластической деформации термочувствительного элемента перед его расплавлением, по п. 5 формулы изобретения, позволяет дополнительно увеличить скорость расхождения контактов при размыкании исключить образование электрической дуги при больших токах нагрузки, и следовательно, надежность устройства. The choice of the gap between the end of the rod and the movable contact is greater than the plastic deformation of the heat-sensitive element before its melting, according to claim 5, it is possible to further increase the speed of contact divergence upon opening to exclude the formation of an electric arc at high load currents, and therefore the reliability of the device.

Действительно, перед полным расплавлением термочувствительного элемента, когда наблюдается медленное движение штока под действием пружины, контакты остаются замкнутыми, т.к. шток при этом еще не касается подвижного контакта (зазор между контактом и штоком больше величины пластической деформации термочувствительного элемента). Разгон штока под действием (деформа-) пружины еще до соприкосновения с подвижным контактом сопровождается увеличением его кинетической энергии. При ударе штока о подвижный контакт скорость движения последнего при размыкании будет больше, чем в прототипе, за счет накопленной кинетической энергии штока. Indeed, before the thermosensitive element is completely melted, when the rod moves slowly under the action of the spring, the contacts remain closed, because In this case, the rod does not yet touch the movable contact (the gap between the contact and the rod is larger than the plastic deformation of the heat-sensitive element). Acceleration of the rod under the action of (deformation) of the spring even before contact with the movable contact is accompanied by an increase in its kinetic energy. When the rod hits the movable contact, the speed of the latter during opening will be greater than in the prototype due to the accumulated kinetic energy of the rod.

На фиг. 1 представлено устройство тепловой защиты продольный разрез; на фиг. 2 вид сверху; на фиг. 3 выполнение устройства по п. 2 формулы изобретения; на фиг. 4 выполнение устройства по п. 3 формулы изобретения; на фиг. 5 вид сверху; на фиг. 6 выполнение устройства по п. 4 формулы изобретения. In FIG. 1 shows a thermal protection device in longitudinal section; in FIG. 2 top view; in FIG. 3 implementation of the device according to p. 2 claims; in FIG. 4 implementation of the device according to claim 3 of the claims; in FIG. 5 top view; in FIG. 6 implementation of the device according to claim 4 of the claims.

Устройство (см. фиг. 1) содержит корпус 1, контактную группу, состоящую из неподвижного контакта 2, нормально-замкнутого подвижного упругого контакта 3, шток 4, пружину 5, термочувствительный элемент 6, выполненный в виде плавкого элемента, держатель 7. Устройство устанавливается на основание 8, например, на подошву электроутюга. The device (see Fig. 1) contains a housing 1, a contact group consisting of a fixed contact 2, a normally closed movable elastic contact 3, a rod 4, a spring 5, a heat-sensitive element 6 made in the form of a fusible element, holder 7. The device is installed on the base 8, for example, on the sole of the electric iron.

Устройство по п. 2 формулы изобретения (см. фиг. 3) дополнительно содержит теплопроводную часть корпуса 9. The device according to claim 2 of the claims (see Fig. 3) further comprises a heat-conducting part of the housing 9.

Устройство по п. 3 формулы изобретения (фиг. 4, 5) содержит держатель 7, выполненный из теплопроводного материала, соединенный с корпусом со стороны дна, например, винтами 10. Держатель 7 имеет выступ 11. The device according to claim 3 of the claims (Figs. 4, 5) comprises a holder 7 made of heat-conducting material connected to the housing from the bottom, for example, by screws 10. The holder 7 has a protrusion 11.

Устройство по п. 4 формулы изобретения (см. фиг. 6) содержит пластину 12, надетую на конец штока 4 и заштифтованную термочувствительным элементом 6. The device according to p. 4 of the claims (see Fig. 6) contains a plate 12, worn on the end of the rod 4 and pinned thermosensitive element 6.

Корпус 1 выполнен из изоляционного материала, на верхней части корпуса закреплены неподвижный контакт 2 и нормально-замкнутый упругий подвижный контакт 3 так, что создается необходимое контактное давление контактной группы, например, за счет разного уровня закрепления контактов или за счет наклона линии закрепления контакта 3 по отношению к контакту 2. The housing 1 is made of insulating material, a fixed contact 2 and a normally closed elastic movable contact 3 are fixed on the upper part of the housing so that the necessary contact pressure of the contact group is created, for example, due to the different level of contact fixation or due to the inclination of the contact fixation line 3 in relation to pin 2.

Корпус 1 имеет сквозное отверстие 13 с уступом 14 у дна корпуса, сопрягающееся с продольным пазом 15 для размещения пружины 5. The housing 1 has a through hole 13 with a step 14 at the bottom of the housing, mating with a longitudinal groove 15 to accommodate the spring 5.

Нижняя часть 9 корпуса 1 (см. фиг. 3) выполнена из теплопроводного материала, например, из латуни, высотой приблизительно равной толщине плавкого элемента 6 для лучей передачи температуры основания 8 плавкому элементу 6. The lower part 9 of the housing 1 (see Fig. 3) is made of a heat-conducting material, for example, brass, with a height approximately equal to the thickness of the fusible element 6 for transmitting the temperature of the base 8 to the fusible element 6.

Контактная группа, состоящая из неподвижного контакта 2 и нормально-замкнутого подвижного контакта 3, предназначена для пропускания тока питания нагревательного элемента электронагревательного прибора (на фиг. не показан), который нагревает основание 8, например, подошву электроутюга. При нормальном регулируемом нагреве контакты 2 и 3 замкнуты. При выходе из строя регулятора, когда происходит нерегулируемое повышение температуры основания 8, контакты должны разомкнуться и отключить нагревательный элемент от сети питания для предотвращения перегрева основания 8. The contact group, consisting of a fixed contact 2 and a normally closed movable contact 3, is designed to pass the supply current to the heating element of an electric heating device (not shown in Fig.), Which heats the base 8, for example, the sole of an electric iron. Under normal controlled heating, contacts 2 and 3 are closed. If the controller fails, when an uncontrolled increase in the temperature of the base 8 occurs, the contacts must open and disconnect the heating element from the power supply to prevent overheating of the base 8.

Контакты 2 и 3 закрепляются на корпусе, например, винтами, а контактное давление обеспечивается, например, превышением уровня закрепления контакта 2 над уровнем закрепления контакта 3 или необходимым наклоном плоскости закрепления контакта 3 по отношению к контакту 2. Contacts 2 and 3 are fixed on the housing, for example, by screws, and contact pressure is provided, for example, by exceeding the level of contact of contact 2 above the level of contact of contact 3 or the necessary inclination of the plane of contact of contact 3 with respect to contact 2.

Шток 4 предназначен для удержания пружины 5 и после расплавления термочувствительного элемента 6 для подъема подвижного контакта 3 и размыкания контактной группы. The rod 4 is designed to hold the spring 5 and after melting the heat-sensitive element 6 to raise the movable contact 3 and the opening of the contact group.

Шток 4 соединен жестко с термочувствительным элементом 6, например, путем ввинчивания его в термочувствительный элемент 6 или путем опасивания его термочувствительным элементом 6 при изготовлении. The rod 4 is connected rigidly to the thermally sensitive element 6, for example, by screwing it into the thermally sensitive element 6 or by fearing it with the thermally sensitive element 6 during manufacture.

Между термочувствительным элементом и промежуточным торцом штока 4 свободно размещена пружина 5, вставленная отверстием на своем втором конце в ось штока 4 до про межуточного торца или вставленная в эту ось концом, выполненным в виде вилки. Between the thermosensitive element and the intermediate end face of the rod 4, a spring 5 is freely placed, inserted by an opening at its second end into the axis of the rod 4 to the intermediate end or inserted into this axis by an end made in the form of a fork.

Пружина после установки ее на шток 4 и закрепления термочувствительным элементом 6 имеет по отношению к оси штока 4 острый угол, так что когда эта сборка (шток 4, термочувствительный элемент 6, пружина 5) вставляется в корпус и прижимается к основанию 8 выступом корпуса 13, пружина 5 напрягается упором корпуса 13. Упор 13, в частности, может быть выполнен в виде винта в корпусе, которым можно регулировать упругую силу пружины 5. The spring after installing it on the rod 4 and securing the thermally sensitive element 6 has an acute angle with respect to the axis of the rod 4, so that when this assembly (rod 4, heat-sensitive element 6, spring 5) is inserted into the housing and pressed against the base 8 by the protrusion of the housing 13, the spring 5 is tensioned by the emphasis of the housing 13. The emphasis 13, in particular, can be made in the form of a screw in the housing, which can be used to adjust the elastic force of the spring 5.

Часть корпуса 9 (см. фиг. 3) выполнена из теплопроводного материала и представляет собой часть корпуса 1. Отверстие 15 с уступом охватывает термочувствительный элемент 6 для лучшей передачи ему тепла от основания 8. Part of the casing 9 (see Fig. 3) is made of heat-conducting material and is a part of the casing 1. An opening 15 with a step covers a thermosensitive element 6 for better heat transfer from the base 8 to it.

Держатель 7 (см. фиг. 1) предназначен для закрепления корпуса 1 на основании 8 и представляет собой П-образную скобу с отогнутыми концами, в которых выполнены отверстия для закрепления держателя 7, а вместе с ним корпуса 1 к основанию 8 (фиг. 1 вид А-А не показан). The holder 7 (see Fig. 1) is designed to secure the housing 1 on the base 8 and is a U-shaped bracket with bent ends, in which holes are made to secure the holder 7, and with it the housing 1 to the base 8 (Fig. 1 view AA not shown).

В варианте по п. 3 формулы изобретения (см. фиг. 4 и 5) держатель 7 выполнен из теплопроводного материала, скреплен с корпусом винтами и имеет выступ для закрепления пружины 6 и термочувствительного элемента 6. Через отверстия держатель 7 крепится к основанию 8. In the embodiment according to claim 3 of the claims (see Figs. 4 and 5), the holder 7 is made of heat-conducting material, fastened to the housing with screws and has a protrusion for fixing the spring 6 and the heat-sensitive element 6. Through the holes, the holder 7 is attached to the base 8.

В варианте по п. 4 формулы изобретения (см. фиг. 1) пластина 9 предназначена для создания упора второму концу пружины 5 за счет штифтовки ее по оси штока 4 термочувствительным элементом 6, выполненным в виде штифта произвольной формы (цилиндрическая, прямоугольная, U-образная-, имеющего тепловой контакт с основанием 8. In the embodiment according to claim 4 of the claims (see Fig. 1), the plate 9 is designed to abut the second end of the spring 5 by pinning it along the axis of the rod 4 with a heat-sensitive element 6 made in the form of a pin of arbitrary shape (cylindrical, rectangular, U- figurative - having thermal contact with the base 8.

До установки устройства на основание 8 в сквозное отверстие корпуса 1 вставляют соединенные шток 4, пружину 5 и термочувствительный элемент 6 до упора в уступ 14. Before installing the device on the base 8 in the through hole of the housing 1 is inserted the connected rod 4, spring 5 and the heat-sensitive element 6 all the way into the ledge 14.

Устанавливают корпус 1 дном на основание 8 и закрепляют его держателем 7 к основанию 8. Install the housing 1 with the bottom on the base 8 and fix it with the holder 7 to the base 8.

Выступом 13 корпуса 1 создается напряжение пружине 5. The protrusion 13 of the housing 1 creates a voltage spring 5.

При нагреве основания 8 в пределах рабочей температуры нагрева устройство находится в статическом состоянии и контакты 2 и 3 замкнуты между собой за счет контактного давления контактной группы. When heating the base 8 within the operating temperature of the heating device is in a static state and contacts 2 and 3 are closed to each other due to the contact pressure of the contact group.

При увеличении температуры и при достижении ею предельного значения термочувствительный элемент 5 расплавляется, освобождает шток 4 и пружина 5, упиравшаяся в его промежуточный торец, резко выталкивает шток 4, который, упираясь и толкая контакт 3, размыкает контакты 2 и 3, разрывая цепь питания электронагревательного прибора. When the temperature increases and when it reaches the limit value, the heat-sensitive element 5 melts, releases the stem 4 and the spring 5 resting against its intermediate end, abruptly pushes the stem 4, which, abutting and pushing the contact 3, opens contacts 2 and 3, breaking the power supply circuit of the electric heating device.

При остывании основания 8 контакт 3 под действием пружины 5 остается в разомкнутом положении. When cooling the base 8, the contact 3 under the action of the spring 5 remains in the open position.

В устройстве по п. 2 формулы изобретения температура основания 8 передается теплопроводной части 9 корпуса 1, которая охватывая термочувствительный элемент 6, обеспечивает его более быстрое расплавление, повышая быстродействие устройства. In the device according to claim 2, the temperature of the base 8 is transferred to the heat-conducting part 9 of the housing 1, which, covering the heat-sensitive element 6, ensures its faster melting, increasing the speed of the device.

В устройстве по п. 3, формулы изобретения теплопроводный держатель 7 передает тепло основания 8 термочувствительному элементу 6, обеспечивая уменьшение инерционности устройства и повышение его быстродействия. In the device according to claim 3, the heat-conducting holder 7 transfers the heat of the base 8 to the heat-sensitive element 6, thereby reducing the inertia of the device and increasing its speed.

Действие устройства по п. 4 формулы изобретения аналогично вышеописанному. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 The action of the device according to claim 4 of the claims is similar to that described above. YYY2 YYY4

Claims

1. A device for thermal protection of an electric heating device, comprising a housing with a through hole, a heat-sensitive element made in the form of a fusible element, a contact group consisting of movable and fixed contacts, the fixed contact being fixed to the housing, a spring-loaded rod connected to the heat-sensitive element and placed in the opening of the housing, characterized in that it is provided with a holder, the movable contact is made elastic and similarly fixed mounted on the housing so that it is not bochaya portion is located above the rod with a clearance, and the temperature sensing element is installed in the bottom of the housing flush with its outer surface.

2. The device according to claim 1, characterized in that the lower part of the housing at the location of the thermally sensitive element is made of heat-conducting material and forms thermal contact with the side surface of the thermally sensitive element.

3. The device according to claim 1, characterized in that the holder is made of heat-conducting material, has an opening and a protrusion, and is connected to the housing from the bottom side so that the opening of the holder is located under the through hole of the housing, and the heat-sensitive element is connected to the protrusion of the holder.

4. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the rod is made an emphasis in the form of a plate, worn on the end of the rod and pinned thermally sensitive element.

5. The device according to p. 1, characterized in that the gap between the end of the rod and the movable contact is greater than the plastic deformation of the heat-sensitive element before its melting.