RU2097943C1 - Tubular electric heater with thermal switch - Google Patents

Tubular electric heater with thermal switch Download PDF

Info

Publication number
RU2097943C1
RU2097943C1 RU96100788A RU96100788A RU2097943C1 RU 2097943 C1 RU2097943 C1 RU 2097943C1 RU 96100788 A RU96100788 A RU 96100788A RU 96100788 A RU96100788 A RU 96100788A RU 2097943 C1 RU2097943 C1 RU 2097943C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermal switch
heater
shell
electric heater
electrically connected
Prior art date
Application number
RU96100788A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96100788A (en
Inventor
В.И. Котов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "УЗЭП"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "УЗЭП" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "УЗЭП"
Priority to RU96100788A priority Critical patent/RU2097943C1/en
Priority to EA199600116A priority patent/EA199600116A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2097943C1 publication Critical patent/RU2097943C1/en
Publication of RU96100788A publication Critical patent/RU96100788A/en

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

FIELD: electric instrumentation engineering. SUBSTANCE: in proposed tubular electric heater loose compacted heat- resistant material used in the capacity of electric insulator is placed into internal unfilled space of shell which makes it possible to get rid of own insulation shell of thermal switch. EFFECT: simplified design of heater. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроприборостроению и может быть использовано при изготовлении трубчатого электронагревателя (ТЭНа) с установленным внутри него термовыключателем. The invention relates to electrical engineering and can be used in the manufacture of a tubular electric heater (TENA) with a thermal switch installed inside it.

Известно большое количество технических решений по созданию ТЭНов с термовыключателями, например, [1-3] Как показал анализ технических решений последних лет, специалисты стремятся разместить термовыключатель внутри ТЭН. A large number of technical solutions for the creation of heating elements with thermal switches are known, for example, [1-3] As an analysis of the technical solutions of recent years has shown, specialists tend to place a thermal switch inside the heating elements.

Однако какие-бы конструкции самого термовыключателя в этом случае не применялись, все они имеют защитную оболочку из электроизоляционного материала. Во всех случаях в пространстве между оболочкой ТЭНа и термовыключателем отсутствует уплотненный, сыпучий, электроизоляционный материал. Если данный материал, как правило, размещается во всем внутреннем пространстве оболочки ТЭНа без термовыключателя, то для конструкций с термовыключателем это не было возможно. Это связано с тем, что в процессе изготовления при обжатии оболочки ТЭНа происходит разрушение термовыключателя. Все эти конструкции сложны в изготовлении. However, whatever designs of the thermal switch itself were not applied in this case, they all have a protective sheath made of electrical insulation material. In all cases, in the space between the shell of the heating element and the thermal switch there is no compacted, loose, insulating material. If this material, as a rule, is located in the entire inner space of the heater shell without a thermal switch, this was not possible for structures with a thermal switch. This is due to the fact that during the manufacturing process during compression of the TENA shell, the thermal switch is destroyed. All of these designs are difficult to manufacture.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является конструкция ТЭНа с термовыключателем [4]
Недостатком данного решения также является сложность конструкции.
The technical solution closest to the invention is the design of a heating element with a thermal switch [4]
The disadvantage of this solution is also the complexity of the design.

Цель изобретения упрощение конструкции. The purpose of the invention is to simplify the design.

На чертеже изображен продольный разрез ТЭНа с термовыключателем. The drawing shows a longitudinal section of a heating element with a thermal switch.

Данная конструкция состоит из внешней металлической оболочки 1 в форме трубки, закрытой с обоих концов электроизоляционными термостойкими элементами, например втулками 2. Внутри оболочки расположен нагреватель 3, который выполнен в виде спирально-намотанной проволоки, один конец которой электрически соединен с выводом 4, частично входящим в оболочку через отверстие во втулке 2, а другой конец с контактным стержнем 5, соединенным электрически, в свою очередь, с термовыключателем, выполненным в виде герметично закрытой трубки 6 из легкоплавкого токопроводящего материала, внутренний объем которой заполнен веществом-активатором 7, непроводящим электрический ток. С другой стороны термовыключатель электрически соединен с выводом 8. Электрические выводы 4 и 8, нагреватель 3, контактный стержень 5 и трубка 6 термовыключателя электроизолированы от оболочки 1 газопроницаемым уплотненным сыпучим материалом 9, например периклазом марки ППЭ-1М (ГОСТ 13-236-83) или песком кварцевым ПК95 (ГОСТ 7031-75). This design consists of an external metal shell 1 in the form of a tube, closed at both ends by heat-insulating heat-insulating elements, such as bushings 2. Inside the shell there is a heater 3, which is made in the form of a spiral-wound wire, one end of which is electrically connected to the terminal 4, partially incoming into the shell through an opening in the sleeve 2, and the other end with a contact rod 5, electrically connected, in turn, with a thermal switch made in the form of a hermetically sealed tube 6 of fusible conductive material, the internal volume of which is filled with a substance activator 7, non-conductive electric current. On the other hand, the thermal switch is electrically connected to terminal 8. Electrical terminals 4 and 8, heater 3, contact rod 5 and tube 6 of the thermal switch are insulated from shell 1 by gas-permeable sealed granular material 9, for example, periclase grade PPE-1M (GOST 13-236-83) or quartz sand PK95 (GOST 7031-75).

ТЭН с термовыключателем работает следующим образом. A heater with a thermal switch works as follows.

В случаях использования ТЭНа с термовыключателем в качестве нагревателя воды при достаточном уровне воды, когда зона размещения термовыключателя омывается водой, температура термовыключателя не превышает 120oC, термовыключатель не срабатывает и осуществляется нормальная работа изделия. При выкипании воды или включении ТЭНа с термовыключателем без воды температура термовыключателя повышается, достигая температуры плавления сплава трубки термовыключателя. Трубка расплавляется. Вещество-активатор, уменьшая поверхностное натяжение, способствует собиранию расплава в капли и разрыву электрической цепи. При этом возникает электрическая дуга. Образующиеся в электрической дуге газообразные продукты разложения вещества-активатора проходят через уплотненный сыпучий материал, окружающий термовыключатель, предотвращая резкое повышение давления в малом объеме, занимаемом термовыключателем, и деформацию оболочки ТЭНа.In cases of using a heating element with a thermal switch as a water heater with a sufficient water level, when the area of the thermal switch is washed with water, the temperature of the thermal switch does not exceed 120 o C, the thermal switch does not work and the product operates normally. When boiling water or turning on a heating element with a thermal switch without water, the temperature of the thermal switch rises, reaching the melting point of the alloy of the thermal switch tube. The tube melts. The activator substance, by reducing the surface tension, helps to collect the melt into droplets and break the electrical circuit. This creates an electric arc. The gaseous decomposition products of the activator substance formed in the electric arc pass through the compacted bulk material surrounding the thermoswitch, preventing a sharp increase in pressure in the small volume occupied by the thermoswitch and the deformation of the heater shell.

С другой стороны, уплотненный сыпучий материал, обволакивая термовыключатель, не позволяет расплаву достичь внутренней поверхности обечайки ТЭНа, тем самым не возникает опасность короткого замыкания на оболочку. On the other hand, the compacted bulk material, enveloping the thermal switch, does not allow the melt to reach the inner surface of the shell of the heating element, thus there is no danger of short circuit to the shell.

Конструкция термовыключателя не содержит подвижных частей и его деформация при обжатии в процессе изготовления ТЭНа не приводит к потере работоспособности. Это позволяет использовать уплотненный сыпучий материал в качестве электроизолятора, размещая его во всем внутреннем незаполненном пространстве оболочки ТЭНа, и отказаться от установки собственной изоляционной оболочки термовыключателя, что упрощает конструкцию ТЭНа с термовыключателем и технологию его сборки. The design of the thermal switch does not contain moving parts and its deformation during compression during the manufacture of the heating element does not lead to a loss of operability. This allows the use of compacted bulk material as an electrical insulator, placing it in the entire internal empty space of the heater shell, and refusing to install its own insulating shell of the thermal switch, which simplifies the design of the heating element with a thermal switch and its assembly technology.

Проведенные испытания показали, что в случае расположения термовыключателя на расстоянии ближе 5 мм от нагревателя возможны ложные срабатывания. Поэтому рекомендуется устанавливать термовыключатель на расстоянии не менее 5 мм от нагревателя. Tests have shown that if the thermal switch is located closer than 5 mm from the heater, false alarms are possible. Therefore, it is recommended to install the thermal switch at a distance of at least 5 mm from the heater.

Промышленная применимость предлагаемой конструкции очевидна. Данная конструкция прошла опытные испытания на АООТ Нижегородский завод "Старт" и показала хорошие результаты. Простота предлагаемой конструкции ТЭНа с термовыключателем позволяет осуществить изготовление ее без сложной дополнительной оснастки на любом из предприятий, занимающихся изготовлением ТЭНов. Industrial applicability of the proposed design is obvious. This design has passed pilot tests at AOOT Nizhny Novgorod Plant "Start" and has shown good results. The simplicity of the proposed design of the heating element with a thermal switch allows it to be manufactured without complicated additional equipment at any of the enterprises involved in the manufacture of heating elements.

Перечисленные признаки отличают предлагаемое техническое решение от прототипа и обуславливают соответствие этого решения требованиям изобретения. These signs distinguish the proposed technical solution from the prototype and determine the compliance of this solution with the requirements of the invention.

Claims (2)

1. Трубчатый электронагреватель с термовыключателем, содержащий металлическую оболочку, закрытую с обоих концов электроизоляционными элементами, например, в виде втулки, имеющими отверстия, через которые проходят два электрических вывода, частично входящие в оболочку, нагреватель в виде спиральнонамотанной проволоки, расположенный в оболочке, один конец которого электрически соединен с одним из выводов, а другой конец с контактным стержнем, электрически соединенным, в свою очередь, с термовыключателем, представляющим собой герметично закрытую трубку, выполненную из легкоплавкого токопроводящего материала, внутренний объем которой заполнен веществом-активатором, не проводящим электрический ток, с другой стороны термовыключатель электрически соединен с другим выводом, при этом внутреннее пространство между оболочкой и нагревателем с соединенным с ним выводом заполнено уплотненным, сыпучим, теплостойким материалом, электрически изолируя их, отличающийся тем, что уплотненный, теплостойкий материал размещен по всему незаполненному внутреннему пространству оболочки, непосредственно прилегая к контактному стержню, термовыключателю и другому выводу, электрически изолируя их от оболочки. 1. A tubular electric heater with a thermal switch containing a metal sheath, closed at both ends by electrical insulating elements, for example, in the form of a sleeve, with holes through which two electrical leads partially entering the sheath pass, a heater in the form of a spiral-wound wire, located in the sheath, one the end of which is electrically connected to one of the terminals, and the other end to a contact rod electrically connected, in turn, to a thermal switch, which is hermetically sealed a closed tube made of a fusible conductive material, the internal volume of which is filled with an activator substance that does not conduct electric current, on the other hand, the thermal switch is electrically connected to another terminal, while the internal space between the shell and the heater with the connected terminal is filled with a sealed, loose, heat-resistant material, electrically insulating them, characterized in that the sealed, heat-resistant material is placed throughout the empty space of the shell directly adjacent to the contact rod, thermal switch and other output, electrically isolating them from the shell. 2. Электронагреватель по п.1, отличающийся тем, что расстояние от термовыключателя до нагревателя не менее 5 мм. 2. The electric heater according to claim 1, characterized in that the distance from the thermal switch to the heater is at least 5 mm.
RU96100788A 1996-01-11 1996-01-11 Tubular electric heater with thermal switch RU2097943C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96100788A RU2097943C1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Tubular electric heater with thermal switch
EA199600116A EA199600116A1 (en) 1996-01-11 1996-12-15 Tubular electric heater with thermal switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96100788A RU2097943C1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Tubular electric heater with thermal switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2097943C1 true RU2097943C1 (en) 1997-11-27
RU96100788A RU96100788A (en) 1998-02-10

Family

ID=20175781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96100788A RU2097943C1 (en) 1996-01-11 1996-01-11 Tubular electric heater with thermal switch

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA199600116A1 (en)
RU (1) RU2097943C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. DE, патент N 3204875, кл. H 05 B 3/48, 1983. 2. DE, патент N 4014753, кл. H 05 B 1/02, 1991. 3. US, патент N 5020128, кл. H 05 B 1/02, 1991. 4. Разработка НПП "УЗЭП". Черт. 8419.10.000-01СБ, 1995. *

Also Published As

Publication number Publication date
EA199600116A1 (en) 1997-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3958206A (en) Chemically augmented electrical fuse
US3287524A (en) Sand-teflon means to improve low current interruption performance of high voltage current limiting type fuses
US4388603A (en) Current limiting fuse
KR940008191B1 (en) High breaking capacity micro-fuse
FR2622047B1 (en) SURGE PROTECTION DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE FUSE ELEMENT
FR2449959A1 (en) THERMAL CIRCUIT BREAKER WITH FUSE
US3821685A (en) Thermally responsive non resettable electric switch
RU2097943C1 (en) Tubular electric heater with thermal switch
US4380001A (en) Electric safety device
US4709222A (en) Fuse device
US4626817A (en) Current limiting fuse with less inverse time-current characteristic
US4851957A (en) Safety device for telecommunication equipment
GB1283766A (en) Electrical inductive apparatus
US3742415A (en) Current limiting fuse
US3921116A (en) Sand filled - SF{HD 6 {B fused bushing
US3443142A (en) Spark gaps for incorporation in enclosures containing gas under pressure
US3522571A (en) Electric fuse-link,particularly for outdoor use
US4227169A (en) Combined thermal and electrical cut-off device
US4544908A (en) Fuse with electro-negative gas interrupting means
US1829149A (en) Thermostat
RU2115972C1 (en) Thermal switch
SU920886A1 (en) Fuse
SU684644A1 (en) High-voltage cut-out
RU2141745C1 (en) Tube electric heater with thermal circuit breaker and method for its manufacturing
SU1267508A1 (en) Fuse