RU2097823C1

RU2097823C1 - Temperature controller

Info

Publication number: RU2097823C1
Application number: RU94018767/09A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Воеводин; Владимир Николаевич Тарасов; Юрий Евгеньевич Горьков
Original assignee: Николай Алексеевич Воеводин; Владимир Николаевич Тарасов; Юрий Евгеньевич Горьков
Priority date: 1994-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1997-11-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: temperature controller has sensitive element made as bimetallic plate, flat spring carrying the forced elastic contact holder with contact, lever with adjusting screw, and fixed contact. Moving contact positioned on flat spring and fixed contact form switching contacts. In addition, temperature controller has auxiliary permanently closed contacts connected in series with switching contacts. Permanently closed contacts are pressed by electric heat-insulating rod resting on fuse link which contacts heat-sensitive bimetallic plate. To remove effect of errors resulting from manufacture of electric heat-insulating rod and fuse link on stability of contact pressure in permanently closed contacts, geometrical axes of the latter and of electric heat- insulating rod are shifted relative to each other. Temperature controller disconnects electric heating appliance from supply mains in case switching contacts fail to open because of their sticking or breakdown of contact holder spring. Disconnection is performed as a result of fuse link melting at maximum preset temperature. Thus electric fire hazard and failure of electrical heating appliance in the above-indicated emergency situations are avoided. EFFECT: more efficient construction. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к терморегулирующим биметаллическим устройствам, предназначенным для поддержания заданного температурного режима в электробытовых термических приборах. The invention relates to temperature-controlled bimetallic devices designed to maintain a given temperature in electrical household thermal appliances.

Известны термобиметаллические регуляторы для ручной установки и автоматического поддержания необходимой температуры [1, 2] имеющие чувствительный элемент, выполненный в виде биметаллической пластины, плоскую пружину, несущую заневоленный пружинящий контактодержатель с контактом, рычаг с регулировочным винтом. Known thermobimetallic regulators for manual installation and automatic maintenance of the required temperature [1, 2] having a sensing element made in the form of a bimetallic plate, a flat spring carrying a worn spring contact holder with a contact, a lever with an adjusting screw.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор температуры, содержащий консольно закрепленную термобиметаллическую пластину и коммутирующие контакты, один из которых неподвижен, а другой на контактодержателе расположен на плоской пружине, соединенной через один из электротеплоизолирующих штоков со свободным концом термобиметаллической пластины, а имеющимся язычком через электротеплоизолирующий шток с регулировочным винтом установленном на жестко закрепленном рычаге [3]
Известные терморегуляторы не обеспечивают отключение электротермического прибора от сети в случае неразмыкания коммутирующих контактов по причине их приваривания или поломки пружины, что ведет к появлению электропожароопасности и полному выходу прибора из строя.The closest in technical essence to the proposed one is a temperature controller containing a cantilever fixed thermobimetallic plate and switching contacts, one of which is stationary, and the other on the contact holder is located on a flat spring connected through one of the electrothermal insulating rods to the free end of the thermobimetal plate, and the existing tab through Electrothermal insulating rod with an adjusting screw mounted on a rigidly mounted lever [3]
Known temperature controllers do not provide disconnection of the electrothermal device from the network in the event of non-opening of the switching contacts due to their welding or spring breakage, which leads to the emergence of electric fire hazard and complete failure of the device.

Задачей является создание такого терморегулятора, в котором обеспечивается отключение его от сети в упомянутых аварийных ситуациях. The task is to create such a thermostat in which it is disconnected from the network in the mentioned emergency situations.

Задача решается тем, что известный регулятор температуры, содержащий консольно закрепленную термобиметаллическую пластину и коммутирующие контакты, один из которых неподвижен, а другой на контактодержателе расположен на плоской пружине, соединенной через один из электротеплоизолирующих штоков свободным концом термобиметаллической пластины, а имеющимся язычком через другой электротеплоизолирующий шток с регулировочным винтом, установленном на жестко закрепленном рычаге, дополнительно снабжен постоянно замкнутыми контактами, включенными в цепь последовательно с коммутирующими контактами и поджатыми электротеплоизолирующим штоком, опирающимся на плавкую вставку, контактирующую с термочувствительной биметаллической пластиной. The problem is solved in that the known temperature controller containing a cantilevered thermobimetallic plate and switching contacts, one of which is stationary and the other on the contact holder is located on a flat spring connected through one of the electrothermal insulating rods to the free end of the thermobimetallic plate, and the existing tab through the other electrothermal insulating rod with an adjusting screw mounted on a rigidly mounted lever, it is additionally equipped with permanently closed contacts, including connected to the circuit in series with switching contacts and pinched by an electrothermal insulating rod resting on a fusible link in contact with a heat-sensitive bimetallic plate.

Целесообразно геометрические оси электротеплоизолирующего штока и постоянно замкнутых контактов сместить относительно друг друга. It is advisable to shift the geometric axis of the electrothermal insulating rod and permanently closed contacts relative to each other.

Смещение осей электротеплоизолирующего штока и постоянно замкнутых контактов относительно друг друга позволяет получить стабильное контактное давление с достаточной упругой силой поджатия при минимальном подъеме электротеплоизолирующего штока и возможных линейных отклонениях величины подъема, связанных с погрешностью изготовления деталей и длительной работы терморегулятора в условиях повышенной температуры. The displacement of the axes of the electrothermal insulating rod and permanently closed contacts relative to each other allows you to get a stable contact pressure with sufficient elastic compressive force with a minimum rise of electrothermal insulating rod and possible linear deviations of the magnitude of the rise associated with the manufacturing error of parts and long-term operation of the temperature controller at elevated temperatures.

В случае возникновения предельно заданной температуры на термочувствительной биметаллической пластине, постоянно замкнутые контакты размыкаются, разрывая электрическую цепь. In the event of an extremely set temperature on a heat-sensitive bimetallic plate, permanently closed contacts open, breaking the electrical circuit.

На фиг. 1 изображен описываемый регулятор, общий вид; на фиг. 2 сечение по плоскости A-A фиг. 1. In FIG. 1 shows the described controller, General view; in FIG. 2 is a section along the plane A-A of FIG. one.

Он имеет корпус 1, на котором консольно закреплен термочувствительный элемент 2, представляющий собой биметаллическую пластину, контактирующую поверхностью Б с нагреваемой рабочей поверхностью электротермического прибора. С помощью электротеплоизолирующего штока 3 пластина 2 соединена с плоской пружиной 4, несущей заневоленный пружинящий контактодержатель 5 с контактом 6. Плоская пружина 4 язычком 7 через электротеплоизолирующий шток 8 соединена с регулировочным винтом 9, установленном в рычаге 10, жестко закрепленном на корпусе 1. На корпусе 1 закреплен неподвижный контакт 11. Контакты 6 и 11 являются коммутирующими и включаются в электрическую цепь последовательно с дополнительными постоянно замкнутыми контактами 12 и 13, в которых контактное давление создается установкой электротеплоизолирующего штока 14, опирающегося через плоскую шайбу 15 на плавкую вставку 16, расположенную в корпусе 1 на термочувствительной биметаллической пластине 2, что позволяет срабатывать плавкой вставке 15 с большой точностью на заданной температуре. Для создания стабильного подпружиненного контактного давления в течение длительного времени работы терморегулятора и компенсации линейных отклонений в деталях геометрические оси штока 14 и контактов 12 и 13 смещены относительно друг друга на величину В (фиг. 2). It has a housing 1, on which a heat-sensitive element 2 is cantilevered, which is a bimetallic plate in contact with surface B with a heated working surface of an electrothermal device. Using the electrothermal insulation rod 3, the plate 2 is connected to a flat spring 4 carrying an awkward spring contact holder 5 with a contact 6. The flat spring 4 is connected with a tongue 7 through an electrothermal insulation rod 8 with an adjustment screw 9 installed in the lever 10, rigidly fixed to the housing 1. On the housing 1 fixed contact 11. Contacts 6 and 11 are commutating and are connected in series with additional permanently closed contacts 12 and 13, in which contact pressure is created installation of an electrothermal insulating rod 14, supported through a flat washer 15 on a fusible insert 16 located in the housing 1 on a heat-sensitive bimetallic plate 2, which allows the fusible insert 15 to be triggered with high accuracy at a given temperature. To create a stable spring-loaded contact pressure for a long time the thermostat and compensate for linear deviations in the details, the geometric axis of the rod 14 and contacts 12 and 13 are offset relative to each other by a value of B (Fig. 2).

Регулятор работает следующим образом. В одном из крайних положений (например, ввернутом в рычаге 10) регулировочного винта 9 регулятор находится в отключенном состоянии и контакты 6 и 11 разомкнуты под действием упругих сил заневоленного пружинящего контактодержателя 5 и плоской пружины 4, находящейся с одной стороны под действием через электротеплоизолирующий шток 8 регулировочного винта 9, с другой стороны биметаллической пластины 2. The regulator operates as follows. In one of the extreme positions (for example, screwed into the lever 10) of the adjusting screw 9, the regulator is in the off state and the contacts 6 and 11 are open under the action of the elastic forces of the restrained spring contact holder 5 and the flat spring 4, which is on one side under the action of an electrothermal insulating rod 8 adjusting screw 9, on the other side of the bimetal plate 2.

При установлении (например, вывертывании из рычага 10) регулировочного винта 9 в определенное положение, соответствующее определенной температуре, распор между язычком 7 плоской пружины 4 и рычагом 10 снимается. Контакт 6 замыкается с неподвижным контактом 11 и замыкает электрическую цепь нагревателя электротермического прибора через постоянно замкнутые контакты 12 и 13. When installing (for example, turning out of the lever 10) the adjusting screw 9 in a certain position corresponding to a certain temperature, the spacer between the tongue 7 of the flat spring 4 and the lever 10 is removed. Contact 6 closes with the fixed contact 11 and closes the electric circuit of the heater of the electrothermal device through permanently closed contacts 12 and 13.

Биметаллическая пластина 2, контактирующая поверхность Б с нагреваемой рабочей поверхностью электротермического прибора, под действием тепла нагревателя прибора изгибается и через электротеплоизолирующий шток 3 воздействует на плоскую пружину 4, которая передает усилие на заневоленный контактодержатель 5. При достижении определенной заданной температуры и соответственно равновесного состояния заневоленного контактодержателя 5 последний опрокидывается и контакты 6 и 11 размыкаются, отключая нагреватель электротермического прибора. The bimetallic plate 2, the contacting surface B with the heated working surface of the electrothermal device, bends under the action of the heat of the heater of the device and through the electrothermal insulating rod 3 acts on a flat spring 4, which transfers force to the worn contact holder 5. Upon reaching a certain predetermined temperature and, accordingly, the equilibrium state of the worn contact holder 5, the latter overturns and contacts 6 and 11 open, turning off the heater of the electrothermal device.

Через определенный промежуток времени биметаллическая пластина 2, остывая выпрямляется, контакты 6 и 11 замыкаются. При нормальной работе цикл многократно повторяется. After a certain period of time, the bimetallic plate 2, being cooled, straightens, contacts 6 and 11 are closed. During normal operation, the cycle is repeated many times.

При дальнейшем вращении регулировочного винта 9 (в сторону увеличения температуры) продолжительность включения контактов 6 и 11 увеличивается. With further rotation of the adjusting screw 9 (in the direction of increasing temperature), the duration of the contacts 6 and 11 increases.

В случае нарушения режима работы из-за неразмыкания коммутирующих контактов 6 и 11 температура рабочей поверхности прибора и, следовательно, термочувствительного элемента 2, находящегося в непосредственном контакте с рабочей поверхностью прибора, повышается, и при предельно заданной температуре, определяемой температурой плавления материала плавкой вставки 16, последняя расплавляется, электротеплоизолирующий шток 14 под действием упругих сил контакта 13 вместе с шайбой 15 быстро перемещается вниз, устраняя контактное давление, и контакты 12 и 13 размыкаются, разрывая электрическую цепь, в которую включен регулятор температуры и нагревательный элемент электротермического прибора. In the event of a violation of the operating mode due to non-opening of the switching contacts 6 and 11, the temperature of the working surface of the device and, therefore, the heat-sensitive element 2, which is in direct contact with the working surface of the device, rises, and at the maximum temperature determined by the melting temperature of the material of the fusible insert 16 , the latter is melted, the electrothermal insulating rod 14 under the action of the elastic forces of the contact 13 together with the washer 15 quickly moves down, eliminating contact pressure, and the contacts 12 and 13 open, breaking the electric circuit, which includes a temperature controller and a heating element of an electrothermal device.

Claims

1. A temperature controller comprising a cantilever fixed thermobimetallic plate and switching contacts, one of which is stationary and the other on the contact holder, is located on a flat spring connected through one of the electrothermal insulating rods to the free end of the thermobimetal plate, and with the existing tab through the other electrothermal insulating rod with an adjusting screw mounted on a rigidly mounted lever, characterized in that it is additionally introduced into it connected in series with the commutator conductive contacts permanently closed contacts, preloaded elektroteploizoliruyuschim rod resting on the fuse-link, in contact with the thermally responsive bimetallic plate.

2. The controller according to claim 1, characterized in that the geometric axis of the electrothermal insulating rod and permanently closed contacts are offset relative to one another.