RU2076374C1 - Device for heat protection of electric appliance against over-heating - Google Patents
Device for heat protection of electric appliance against over-heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076374C1 RU2076374C1 RU95103357A RU95103357A RU2076374C1 RU 2076374 C1 RU2076374 C1 RU 2076374C1 RU 95103357 A RU95103357 A RU 95103357A RU 95103357 A RU95103357 A RU 95103357A RU 2076374 C1 RU2076374 C1 RU 2076374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact
- spring
- fixed
- vertical
- contacts
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты от перегрева бытовых электронагревательных приборов при возникновении в этих приборах неисправности регулятора температуры. The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to protect against overheating of household electric heating devices when a temperature controller malfunctions in these devices.
Известно устройство защиты электронагревательных приборов от перегрева с помощью плавкого элемента по авт. св. СССР N 1547689, Н 01 Н 37/76. A device for protecting electric heaters from overheating using a fusible element according to ed. St. USSR N 1547689, H 01 H 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. 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.
Признаком данного устройства, совпадающим с существенным признаком заявляемого устройства, является наличие плавкого элемента, контактирующего с двумя электропроводами контактами. The sign of this device, which coincides with the essential feature of the claimed device, is the presence of a fusible element in contact with two electrical wires contacts.
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 малой теплопроводностью изоляционной оболочки и невозможностью обеспечить тепловой контакт с нагревающейся частью защищаемого электронагревательного прибора, и 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 forming 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 low thermal conductivity of the insulating shell and the inability to provide thermal contact with the heated part of the protected electric heating device, and in connection with this, a large zone of operation of the thermal switch and its significant inertia.
Известно устройство защиты электронагревательных приборов от перегрева с использованием термочувствительных материалов с памятью формы (заявка Японии N 136648, Н 01 Н 37/52, ИСМ-127-5-90, с. 51). A device is known for protecting electric heaters from overheating using heat-sensitive materials with shape memory (Japanese application N 136648, H 01 H 37/52, ISM-127-5-90, 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.
Признаком данного устройства, совпадающим с существенным признаком заявляемого изобретения, является наличие двух контактов, спаянных легкоплавким припоем. A sign of this device, which coincides with the essential feature of the claimed invention, is the presence of two contacts soldered by fusible solder.
Недостатком данного устройства является восстановление электрического контакта после остывания за счет памяти формы материалов контакта и повторное включение электронагревательного прибора, что недопустимо для таких приборов, как, например, электроутюги, кухонные электроводонагреватели. The disadvantage of this device is the restoration of electrical contact after cooling due to the memory of the shape of the contact materials and the re-inclusion of an electric heating device, which is unacceptable for such devices as, for example, electric irons, kitchen electric heaters.
Известно устройство защиты электронагревательного прибора от перегрева по авт. св. 725109, кл. Н 01 Н 37/16, содержащее корпус с запрессованными неподвижными контактами, шток, имеющий возможность перемещаться в направляющих отверстиях, контактную шайбу, закрепленную на штоке и сжимающую пружину до состояния охвата термочувствительным, плавким элементом конца штока. Термочувствительный элемент залит в металлическую камеру, закрепленную на корпусе. При нагреве выше нормы термочувствительный элемент расплавляется и освобождает шток, который под действием пружины вместе с контактной шайбой перемещается вверх и разрывает электрическую цепь между контактами. A device for protecting an electric heating device from overheating by ed. St. 725109, cl. Н 01 Н 37/16, comprising a housing with pressed fixed contacts, a rod having the ability to move in the guide holes, a contact washer mounted on the rod and compressing the spring to the state of coverage by a heat-sensitive, fusible element of the rod end. The thermosensitive element is poured into a metal chamber mounted on the housing. When heated above normal, the thermosensitive element melts and releases the rod, which, under the action of the spring, moves up with the contact washer and breaks the electrical circuit between the contacts.
Признаки данного устройства, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства: два неподвижных контакта; подвижный контакт; пружина, прижимающая подвижный контакт к неподвижным; термочувствительный плавкий элемент. The signs of this device, coinciding with the essential features of the claimed device: two fixed contacts; moving contact; a spring pressing the movable contact to the fixed; thermosensitive fusible element.
Устройство имеет следующие недостатки:
низкая надежность, что объясняется наличием двух последовательных электрических соединений шайбы с неподвижными контактами, которые, испытывая воздействие окружающей среды, окисляются и загрязняются с течением времени, что приводит к их перегреву и выходу из строя;
сложность обеспечения одинакового контактного давления между контактной шайбой 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 device has the following disadvantages:
low reliability, which is explained by the presence of two serial electrical connections of the washer with fixed contacts, which, when exposed to the environment, are oxidized and contaminated over time, which leads to their overheating and failure;
the difficulty of ensuring the same contact pressure between the contact washer and each fixed contact due to the impossibility of accurately installing the fixed contacts at the same level, as well as the possible misalignment of the rod and contact washer due to manufacturing inaccuracies;
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 штока с термочувствительным элементом и силой упругости пружины. С течением времени под действием силы контактного давления и силы упругости пружины материал термочувстительного 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 или на крышку корпуса электроводонагревателя) 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 force of adhesion of the rod with the heat-sensitive element and the spring force of the spring. 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 softens before entering the liquid state 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 chamber limits the scope of the device, because for installing it on a controlled solid object (for example, on the sole of an electric iron or on the lid of an electric heater body) there should be a place for recessing 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.
Наиболее близким устройством прототипом является устройство, предотвращающее перегрев по патенту США N 4536641, кл. Н 01 Н 37/76 (ИСМ 75-5-86, с. 30), содержащее два электрически изолированных контакта, замкнутые третьим подпружиненным контактом, который удерживается в прижатом состоянии с помощью плавкого вещества. При перегреве электронагревательного прибора плавкое вещество расплавляется и третий контакт отходит от первых двух под действием силы упругости пружины и размыкает электрическую цепь питания электронагревательного прибора. The closest device to the prototype is a device that prevents overheating according to US patent N 4536641, class. H 01 H 37/76 (ISM 75-5-86, p. 30), containing two electrically isolated contacts, closed by a third spring-loaded contact, which is held pressed by a fusible substance. When the electric heater overheats, the fusible substance melts and the third contact moves away from the first two under the action of the spring elastic force and opens the electric supply circuit of the electric heater.
Признаки устройства прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого устройства:
первый и второй неподвижные контакты, установленные с постоянным зазором между ними на теплопроводной и электрически изолирующей пластине;
третий контакт, соединенный внахлест с первым и вторым контактами;
пружина, поджимающая третий контакт;
плавкое вещество, соединяющее третий контакт с двумя неподвижными контактами и имеющее температуру плавления, равную необходимой температуре отключения электронагревательного прибора;
корпус (в качестве корпуса использован корпус утюга);
Недостатками устройства прототипа являются:
низкая надежность, что объясняется возможностью преждевременного срабатывания устройства, т.е. при нормальной работе электронагревательного прибора, когда его температура меньше температуры плавления плавкого вещества. Действительно, для увеличения быстродействия термовыключателя и обеспечения надежности разъединения контактов необходимо обеспечить достаточно быстрый отрыв третьего (подвижного) контакта от первых двух при расплавлении плавкого вещества и подъем его на достаточную большую высоту, исключающую образование нитяного мостика из расплавленного вещества и электрической дуги между контактами. Эти требования вызывают необходимость использования пружины с относительно большим усилием, действующим на трети контакт, припаянный плавким веществом к первым двум контактам. Это объясняется тем, что в начале движения третьего контакта при расплавлении плавкого вещества усилие пружины должно преодолеть силы сопротивления плавкого вещества (силы межмолекулярного взаимодействия, поверхностного натяжения) и обеспечить большое ускорение его подъема. Однако плавкое вещество значительно снижает свою прочность при приближении его температуры к температуре плавления, что при действии силы упругости пружины вызывает его пластическую деформацию. Поэтому при длительной эксплуатации электронагревательного прибора, нагревающегося до температуры близкой, но не достигающей температуры плавления плавкого вещества, возможен отрыв третьего контакта и необоснованное отключение электронагревательного прибора.Signs of the device of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed device:
the first and second fixed contacts mounted with a constant gap between them on a heat-conducting and electrically insulating plate;
a third contact overlapped with the first and second contacts;
spring pressing third contact;
a fusible substance connecting the third contact with two fixed contacts and having a melting temperature equal to the required cut-off temperature of the electric heater;
case (the case of the iron is used as the case);
The disadvantages of the prototype device are:
low reliability, which is explained by the possibility of premature operation of the device, i.e. during normal operation of the electric heater, when its temperature is less than the melting point of the fusible substance. Indeed, in order to increase the speed of the thermal switch and ensure the reliability of separation of the contacts, it is necessary to provide a sufficiently fast separation of the third (movable) contact from the first two when the fusible substance is melted and raise it to a sufficiently high height, eliminating the formation of a filament bridge from the molten substance and the electric arc between the contacts. These requirements necessitate the use of a spring with a relatively large force acting on the third contact, soldered by a fusible substance to the first two contacts. This is explained by the fact that at the beginning of the movement of the third contact during melting of the fusible substance, the spring force must overcome the resistance forces of the fusible substance (intermolecular interaction forces, surface tension) and provide a large acceleration of its rise. However, the fusible substance significantly reduces its strength when its temperature approaches the melting temperature, which, under the action of the spring force, causes its plastic deformation. Therefore, during prolonged use of an electric heating device that heats up to a temperature close to, but not reaching, the melting point of the fusible material, it is possible to detach the third contact and unreasonably shut off the electric heating device.
Кроме этого низкая надежность устройства прототипа объясняется окислением электрических контактов, т.к. к ним имеется доступ воздуха, что приводит к увеличению их сопротивления, дополнительному нагреву и необоснованному срабатыванию устройства;
большие габариты в плане, что объясняется горизонтальным расположением выводов неподвижных контактов. Это ограничивает применение термовыключателя для электронагревательных приборов с малой площадью контролируемой нагревающейся поверхностью, например, для малогабаритных водонагревателей.In addition, the low reliability of the prototype device is explained by the oxidation of electrical contacts, because air has access to them, which leads to an increase in their resistance, additional heating and unreasonable operation of the device;
large dimensions in terms of, which is explained by the horizontal arrangement of the conclusions of the fixed contacts. This limits the use of a thermal switch for electric heaters with a small area controlled by a heating surface, for example, for small-sized water heaters.
Предлагаемое изобретение предназначено для устранения указанных недостатков, т.е. для повышения надежности и уменьшения габаритов в плане устройства для тепловой защиты электронагревательного прибора. The present invention is intended to eliminate these disadvantages, i.e. to increase reliability and reduce dimensions in terms of a device for thermal protection of an electric heating device.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством, заключается в повышении надежности устройства для тепловой защиты электронагревательного прибора путем предотвращения ложного срабатывания, исключения окисления контактов, а также в уменьшении габаритов в плане путем размещения деталей по высоте устройства. The technical result achieved by the proposed device is to increase the reliability of the device for thermal protection of the electric heating device by preventing false alarms, eliminating contact oxidation, as well as reducing the overall dimensions by placing parts along the height of the device.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для тепловой защиты электронагревательного прибора, содержащем корпус, первый и второй неподвижные контакты, установленные с постоянным зазором между ними на теплопроводной и электрически изолирующей пластине и соединенные внахлест с третьим подпружиненным контактом посредством плавкого вещества с температурой плавления, равной необходимой температуре отключения электронагревательного прибора, первый и второй неподвижные контакты снабжены вертикальными выводами, использовано электропроводное плавкое вещество, введенное между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов, причем расстояние между третьим подпружиненным контактом и вертикальным выводом второго неподвижного контакта превышает величину контактного перекрытия третьего и первого неподвижного контактов, в качестве пружины третьего контакта использована цилиндрическая пружина, один из концов которой соединен с третьи контактом, а второй с вертикальным выводом второго неподвижного контакта таким образом, что отстоит от этого вывода на расстоянии, превышающем половину наружного диаметра цилиндрической пружины, с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку соединения указанного второго конца цилиндрической пружины с вертикальным выводом второго неподвижного контакта параллельно продольной оси корпуса, а ось цилиндрической пружины отклонена от вертикали на угол, удовлетворяющий неравенству:
где β угол отклонения оси пружины от вертикали;
а величина контактного перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
Н расстояние между точкой крепления второго конца пружины относительно контактной поверхности второго неподвижного контакта.The technical result is achieved by the fact that in the device for thermal protection of an electric heater containing a housing, the first and second fixed contacts are installed with a constant gap between them on a heat-conducting and electrically insulating plate and lapped with a third spring-loaded contact by means of a fusible substance with a melting point equal to the required shutdown temperature of the electric heater, the first and second fixed contacts are equipped with vertical leads, using but an electrically conductive fusible substance introduced between the contacting planes of the two fixed and third contacts, and the distance between the third spring-loaded contact and the vertical terminal of the second fixed contact exceeds the contact overlap of the third and first fixed contacts, a cylindrical spring is used as the spring of the third contact, one of the ends of which connected to the third contact, and the second to the vertical output of the second fixed contact in such a way that it is separated from this output at a distance exceeding half the outer diameter of the coil spring, with the possibility of rotation around an axis passing through the connection point of the specified second end of the coil spring with a vertical output of the second fixed contact parallel to the longitudinal axis of the housing, and the axis of the coil spring is deviated from the vertical by an angle satisfying the inequality :
where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
and the magnitude of the contact overlap of the third and first fixed contacts;
H is the distance between the attachment point of the second end of the spring relative to the contact surface of the second fixed contact.
В частном случае реализации устройства по п. 2 формулы изобретения корпус снабжен дном, выполненным из теплопроводного материала, и вертикальной перегородкой, причем упомянутая пластина из изоляционного теплопроводного материала зажата между корпусом и дном, а вертикальная перегородка выполнена так, что прижимает к ней первый неподвижный контакт. In the particular case of implementing the device according to claim 2, the housing is provided with a bottom made of heat-conducting material and a vertical partition, said plate of insulating heat-conducting material being sandwiched between the housing and the bottom, and the vertical partition is made so that it presses the first fixed contact .
Существенными признаками заявленного устройства, отличительными от прототипа являются:
первый и второй неподвижные контакты снабжены вертикальными выводами;
электропроводное плавкое вещество введено между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов;
третий контакт отстоит от вертикального вывода второго неподвижного контакта на расстоянии, превышающем величину перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
в качестве пружины третьего контакта использована цилиндрическая пружина, один из концов которой соединен с третьи контактом, а второй с вертикальным выводом второго неподвижного контакта таким, что отстоит от этого вывода на расстоянии, превышающем половину наружного диаметра цилиндрической пружины, с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку соединения указанного второго конца цилиндрической пружины с вертикальным выводом второго неподвижного контакта параллельно продольной оси корпуса;
ось цилиндрической пружины отклонена от вертикали на угол, удовлетворяющий неравенству:
где β угол отклонения оси пружины от вертикали;
а величина контактного перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
H расстояние между точкой крепления второго конца пружины относительно контактной поверхности второго неподвижного контакта
Снабжение первого и второго неподвижного контактов вертикальными выводами позволяет уменьшить габариты устройства в плане.Salient features of the claimed device, distinctive from the prototype are:
the first and second fixed contacts are provided with vertical leads;
an electrically conductive fusible substance is introduced between the contacting planes of two fixed and third contacts;
the third contact is separated from the vertical output of the second fixed contact at a distance greater than the overlap of the third and first fixed contacts;
as a spring of the third contact, a cylindrical spring is used, one of the ends of which is connected to the third contact, and the second to the vertical output of the second stationary contact such that it is spaced from this output at a distance exceeding half the outer diameter of the coil spring, with the possibility of rotation around an axis passing through the connection point of the specified second end of the coil spring with a vertical output of the second fixed contact parallel to the longitudinal axis of the housing;
the axis of the coil spring is deviated from the vertical by an angle satisfying the inequality:
where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
and the magnitude of the contact overlap of the third and first fixed contacts;
H the distance between the attachment point of the second end of the spring relative to the contact surface of the second fixed contact
The supply of the first and second fixed contacts with vertical terminals allows to reduce the dimensions of the device in terms of.
Введение электропроводного плавкого вещества между контактирующими плоскостями двух неподвижных и третьего контактов необходимо для исключения окисления контактирующих контактов, благодаря слою припоя, их соединяющего. The introduction of an electrically conductive fusible material between the contacting planes of the two fixed and third contacts is necessary to prevent oxidation of the contacting contacts, due to the layer of solder connecting them.
Использование цилиндрической пружины и ее установка под углом к вертикали необходимо для повышения надежности устройства за счет исключения его ложного срабатывания. The use of a coil spring and its installation at an angle to the vertical is necessary to increase the reliability of the device by eliminating its false operation.
Действительно, для исключения ложного срабатывания, вызванного снижением прочности плавкого вещества при нагреве, необходимо уменьшить силу упругости пружины, а чтобы при этом не изменить быстродействие устройства уменьшить силы сцепления расплава и поверхностного натяжения, действующие на третий контакт до его отрыва. Величина этих сил пропорциональна площади смоченной расплавом поверхности взаимодействия контактов. Поэтому уменьшив эту площадь после расплавления плавкого вещества, можно оторвать третий контакт от неподвижного контакта пружиной с меньшей силой упругости. Расположение цилиндрической пружины под углом к вертикали позволяет создать горизонтальную составляющую силы упругости, под действием которой осуществляется горизонтальный сдвиг третьего контакта относительно первого неподвижного контакта и следовательно, уменьшение сил межмолекулярного взаимодействия и поверхностного натяжения, действующих на третий контакт. Выбор угла b,, удовлетворяющего неравенству (1), обеспечивает действие горизонтальной составляющей силы упругости до полного исчезновения перекрытия третьего и первого неподвижного контактов. Indeed, in order to eliminate false triggering caused by a decrease in the strength of the fusible material during heating, it is necessary to reduce the spring elasticity, and so as not to change the speed of the device, to reduce the adhesion forces of the melt and the surface tension acting on the third contact until it comes off. The magnitude of these forces is proportional to the area of the contact interaction surface wetted by the melt. Therefore, reducing this area after the fusion of the fusible substance, you can tear the third contact from the stationary contact by the spring with less elastic force. The location of the coil spring at an angle to the vertical allows you to create a horizontal component of the elastic force, under the action of which a horizontal shift of the third contact relative to the first stationary contact is carried out and, consequently, a decrease in the forces of intermolecular interaction and surface tension acting on the third contact. The choice of the angle b ,, satisfying inequality (1) ensures the action of the horizontal component of the elastic force until the overlap of the third and first fixed contacts disappears completely.
Установка третьего контакта на расстоянии от вертикального вывода второго неподвижного контакта, превышающем величину перекрытия третьего и первого неподвижного контактов, обеспечивает свободу горизонтального перемещения третьего контакта до полного исчезновения его перекрытия с первым неподвижным контактом. The installation of the third contact at a distance from the vertical output of the second fixed contact, exceeding the overlap of the third and first fixed contacts, provides freedom of horizontal movement of the third contact until its overlap with the first fixed contact disappears.
Крепление второго конца цилиндрической пружины к вертикальному выводу второго неподвижного контакта на расстоянии, превышающем половину наружного диаметра пружины с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через точку соединения указанного второго конца цилиндрической пружины с вертикальным выводом второго неподвижного контакта параллельно продольной оси корпуса, необходимо для обеспечения свободного поворота пружины при горизонтальном движении третьего контакта. The fastening of the second end of the coil spring to the vertical output of the second stationary contact at a distance exceeding half the outer diameter of the spring with the possibility of rotation around an axis passing through the connection point of the specified second end of the coil spring with the vertical output of the second stationary contact parallel to the longitudinal axis of the housing is necessary to ensure free rotation springs with horizontal movement of the third contact.
На чертеже показана схема устройства для тепловой защиты электронагревательного прибора, которое содержит первый 1 и второй 2 неподвижные контакты с вертикальными выводами, установленные с постоянным зазором между ними и опирающиеся на теплопроводную и электрически изолирующую пластину 3, выполненную, например из слюды, третий контакт 4, припаянный посредством плавкого вещества 5 внахлест к первым двум контактам 1 и 2, причем температура плавления плавкого вещества 5 равна необходимой температуре отключения электронагревательного прибора, цилиндрическую пружину 6, первым концом присоединенную к третьему контакту 4, а вторым концом к вертикальному выводу контакта 2, корпус 7, дно корпуса 8, выполненное из теплопроводного материала, причем пластина 3 зажата между дно 8 и корпусом 7, а вертикальная перегородка корпуса 7 прижимает первый неподвижный контакт 1 к пластине 3. The drawing shows a diagram of a device for thermal protection of an electric heater, which contains the first 1 and second 2 fixed contacts with vertical leads installed with a constant gap between them and resting on a heat-conducting and electrically insulating plate 3 made, for example, of mica, the third contact 4, soldered by means of a fusible substance 5 overlap to the first two contacts 1 and 2, and the melting temperature of the fusible substance 5 is equal to the required temperature to turn off the electric heating device a, a coil spring 6, the first end connected to the third contact 4, and the second end to the vertical output of contact 2, the housing 7, the bottom of the housing 8, made of heat-conducting material, and the plate 3 is sandwiched between the bottom 8 and the housing 7, and the vertical partition of the housing 7 presses the first fixed contact 1 to the plate 3.
Расстояние "b" от третьего контакта 4 до вертикального вывода второго неподвижного контакта 2 превышает величину перекрытия "а" третьего 4 и первого 1 контактов. Расстояние "с" от точки крепления второго конца пружины от вертикального вывода второго неподвижного контакта 2 превышает половину наружного диаметра цилиндрической пружины 6. Присоединение второго конца пружины 6 к вертикальному выводу второго неподвижного контакта 2 обеспечивает возможность вращения цилиндрической пружины 6 вокруг оси, параллельной продольной оси корпуса. Ось пружины 6 отклонена от вертикали на угол β, удовлетворяющий неравенству:
где β угол отклонения оси пружины от вертикали;
a величина контактного перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
Н расстояние между точкой крепления второго конца пружины относительно контактной поверхности второго неподвижного контакта.The distance "b" from the third contact 4 to the vertical output of the second fixed contact 2 exceeds the overlap value "a" of the third 4 and the first 1 contacts. The distance "c" from the attachment point of the second end of the spring from the vertical output of the second fixed contact 2 exceeds half the outer diameter of the cylindrical spring 6. Attaching the second end of the spring 6 to the vertical output of the second fixed contact 2 allows the cylindrical spring 6 to rotate around an axis parallel to the longitudinal axis of the housing . The axis of the spring 6 is deviated from the vertical by an angle β, satisfying the inequality:
where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
a the magnitude of the contact overlap of the third and first fixed contacts;
H is the distance between the attachment point of the second end of the spring relative to the contact surface of the second fixed contact.
Устройство при установке на электронагревательном приборе прижимается к нему теплопроводны дном 8, а выводы контактов 1 и 2 включаются в цепь питания электронагревательного прибора. The device, when installed on an electric heating device, is pressed against it by heat-conducting bottom 8, and the terminals 1 and 2 are connected to the power circuit of the electric heating device.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При перегреве электронагревательного прибора тепловая энергия, передаваемая через теплопроводные дно 8, пластину 3, контакты 1 и 2 к плавкому веществу 5, вызывает его расплавление и под действием силы упругости пружины 6 начинается движение третьего контакта 4. В первой фазе движения контакт 4 преимущественно совершает горизонтальное движение под действием горизонтальной составляющей силы упругости пружины 6, что объясняется малостью сил сопротивления, возникающих при сдвиге слоев жидкого расплава (жидкостное трение), по сравнению с силами поверхностного натяжения и сцепления со смачиваемой поверхностью контактов 1, 2 и 3. По мере уменьшения площади перекрытия контактов 1 и 4 силы поверхностного натяжения и сцепления уменьшаются и начинается отрыв левого конца контакта 4 от контакта 1 под действием пружины 6. При этом контакт 4 начинает поворачиваться вокруг правой грани и разрывает электрическую цепь питания электронагревательного прибора. When the electric heater overheats, the thermal energy transmitted through the heat-conducting bottom 8, plate 3, contacts 1 and 2 to the fusible substance 5 causes it to melt and, under the action of the spring force 6, the movement of the third contact 4 begins. In the first phase of movement, contact 4 mainly makes horizontal movement under the action of the horizontal component of the elastic force of the spring 6, which is explained by the small resistance forces arising from the shear of the layers of the liquid melt (liquid friction), compared with the forces surface tension and adhesion to the wetted surface of contacts 1, 2 and 3. As the overlap area of contacts 1 and 4 decreases, the forces of surface tension and adhesion decrease and the separation of the left end of contact 4 from contact 1 begins under the action of spring 6. In this case, contact 4 begins to rotate around the right side and breaks the electric circuit of the electric heater.
Claims (2)
β≥arctg a/H
где β угол отклонения оси пружины от вертикали;
а величина контактного перекрытия третьего и первого неподвижного контактов;
Н расстояние между точкой крепления второго конца пружины относительно контактной поверхности второго неподвижного контакта.1. Device for thermal protection of an electric heater from overheating, comprising a housing, first and second fixed contacts mounted with a gap between them on a plate made of insulating heat-conducting material, a third spring-loaded contact, the fixed contacts and the third spring-loaded contact being connected by means of an electrically conductive fuse substances with a melting temperature equal to the cut-off temperature of the electric heater, characterized in that the first and second fixed contacts filled with vertical leads, said electrically conductive fusible substance is located between the contacting surfaces of all contacts, and the distance between the third spring-loaded contact and the vertical terminal of the second fixed contact exceeds the contact overlap of the third and first fixed contacts, a coil spring is used as the third contact spring, the first of which ends connected to the third contact, and the second to the vertical output of the second fixed contact so in such a way that it is spaced from this terminal at a distance exceeding half the outer diameter of the coil spring, with the possibility of rotation around an axis passing through the connection point of the specified second end of the coil spring with a vertical output of the second stationary contact parallel to the longitudinal axis of the housing, and the axis of the coil spring is deviated from vertical by an angle satisfying the inequality
β≥arctg a / H
where β is the angle of deviation of the axis of the spring from the vertical;
and the magnitude of the contact overlap of the third and first fixed contacts;
H is the distance between the attachment point of the second end of the spring relative to the contact surface of the second fixed contact.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95103357A RU2076374C1 (en) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Device for heat protection of electric appliance against over-heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95103357A RU2076374C1 (en) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Device for heat protection of electric appliance against over-heating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95103357A RU95103357A (en) | 1996-06-10 |
| RU2076374C1 true RU2076374C1 (en) | 1997-03-27 |
Family
ID=20165465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95103357A RU2076374C1 (en) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | Device for heat protection of electric appliance against over-heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2076374C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540852C2 (en) * | 2010-08-06 | 2015-02-10 | Феникс Контакт ГмбХ & Ко. КГ | Thermal overload protection device |
| RU2665049C1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-08-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") | Thermal electric circuit breaker for emergency information recorders and emergency information recorder (variants) with thermal circuit breaker |
-
1995
- 1995-03-07 RU RU95103357A patent/RU2076374C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1647689, кл. H 01 H 37/76, 1989. Заявка Японии N 136648, кл. H 01 H 37/52, 1989. Авторское свидетельство СССР N 725109, кл. H 01 H 37/76, 1980. Патент США N 4536641, кл. H 01 H 37/76, 1985. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540852C2 (en) * | 2010-08-06 | 2015-02-10 | Феникс Контакт ГмбХ & Ко. КГ | Thermal overload protection device |
| RU2665049C1 (en) * | 2017-06-01 | 2018-08-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" (АО "НИИВК им. М.А. Карцева") | Thermal electric circuit breaker for emergency information recorders and emergency information recorder (variants) with thermal circuit breaker |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95103357A (en) | 1996-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0039562B1 (en) | Fuse | |
| KR910008686B1 (en) | Current interrupter | |
| KR100603222B1 (en) | Motor protector apparatus | |
| US20150318131A1 (en) | Reflowable Circuit Protection Device | |
| TW201246253A (en) | Three-function reflowable circuit protection device | |
| JP2002015648A (en) | Circuit breaker device | |
| US4876523A (en) | Switch for circuit breaker | |
| JP2004508678A (en) | Overload prevention device | |
| JP2001068000A (en) | Circuit breaker | |
| RU2076374C1 (en) | Device for heat protection of electric appliance against over-heating | |
| JP3568824B2 (en) | Circuit breaker | |
| JPS6025855B2 (en) | Thermal response switch | |
| US5408579A (en) | Electric element assembly | |
| US3706952A (en) | Automatically resettable thermal switch | |
| KR960010104B1 (en) | Protected potted metallized film capacitor | |
| KR102281423B1 (en) | Temperature fuse for high voltage DC current with shielding stability, and temperature fuse module using the same | |
| RU2065633C1 (en) | Thermal protective device for electric heating appliance | |
| JPS61288334A (en) | Heat stabilizer | |
| RU7765U1 (en) | THERMAL FUSE | |
| SU1501187A1 (en) | Thermal switch | |
| RU2141697C1 (en) | Thermostatic switch ( versions ) | |
| RU2026582C1 (en) | Thermostatic switch | |
| JPS606981Y2 (en) | temperature switch | |
| JPH03127422A (en) | Thermal protector | |
| RU2027244C1 (en) | Thermostatic switch |