ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР

ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР.
1.Область техники, к которой относится полезная модель.
Предлагаемое устройство относится к энергетике и предназначено для подогрева воздуха и поддержания заданного температурного режима, например, в помещениях.
2.Уровень техники.
Известны устройства для подогрева воздуха в помещениях, питающиеся от однофазной сети переменного тока и содержащие симметричный тиристор (симистор), включенный в цепь питания последовательно с электронагревательным элементом (ТЭНом) (См, например, Свидетельство на полезную модель № 982 МПК 6Н ОЗК17/72 от 16.10,95 г.). Ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемого тепловентилятора является устройство по Свидетельству на полезную модель № 1153 МПК 6G 05 Д23/19 от 16.11.95 г.
Недостатком этих устройств является сложность и низкая надежность схем управления включением и выключением силовых прерывателей тока, а также низкий уровень пожаробезопасности.
Цель предложения - упрощение схемы управления включением и выключением силового симистора, повышение надежности и пожаробезопасности устройства.
3.Сущность полезной модели.
Предлагаемый тепловентилятор отличается от известных схемой управления силовым симистором и схемной и конструкторской компоновкой следующих термочувствительных элементов: автоматического нормально замкнутого термовыключателя с принудительным возвратом в исходное состояние в силовой цепи, терморегулятора (термостата) и автоматического
WffffftO
Авторы:
Маслов В.В. Мирошник В.И.
нормально замкнутого термоограничителя с самовозвратом в исходное состояние в цепи управления силовым симистором, автоматического нормально разомкнутого термодатчика с самовозвратом в исходное состояние в цепи управления вентилятором.
При этом термочувствительные элементы размещены так, что термовыключатель контролирует температуру в наиболее прогреваемой верхней части внутри тепловентилятора, термоограничитель и термодатчик контролируют температуру непосредственно электронагревательных элементов, а терморегулятор контролирует температуру воздуха окружающей среды. Благодаря этому обеспечивается высокая надежность и пожаробезопасность при работе тепловентилятора автономном режиме без постоянного надзора и обслуживания.
4.Перечень фигур и чертежей.
Приведен чертеж упрощенной принципиальной схемы предлагаемого тепловентилятора.
5.Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В представленной на чертеже принципиальной схеме предлагаемого тепловентилятора между вводами питания 1 и 2 подключены последовательно защитно-отключающий аппарат 3, симметричный тиристор (симистор) 4, блок электронагревательных элементов (БЭН) 5 и автоматический нормально замкнутый термовыключатель с принудительным возвратом в исходное состояние 6. Управляющий электрод 7 симистора 4 подключен через резистор 8 к катоду 9 и через соединенные последовательно автоматический нормально замкнутый термоограничитель с самовозвратом в исходное состояние 10 и терморегулятор (термостат) 11 к аноду 12. Параллельно цепи, состоящей из соединенных последовательно: симистора 4, БЭНа 5 и автоматического нормально замкнутого термовыключателя с принудительным возвратом в
fyJCfMP
исходное состояние 6, подключены соединенные последовательно вентилятор 13 и выключатель 14, параллельно которому подключен автоматический нормально разомкнутый термодатчик с самовозвратом в исходное состояние 15.
Автоматический нормально замкнутый термовыключатель 6 размещается в верхней части внутри тепловентилятора. Он переходит в разомкнутое состояние, когда его температура превысит заданную, например, 85°С. В замкнутое состояние он может быть возвращен только принудительно внешним воздействием.
Автоматический нормально замкнутый термоограничитель 10 размещается на радиаторе, установленном непосредственно на БЭНе 5 в нижней части тепловентилятора. Он переходит в разомкнутое состояние, когда его температура превысит заданную, например, 130°С. Когда его температура станет ниже 130°С, он автоматически возвращается в исходное состояние, поддерживая таким образом стабильную температуру БЭНа 5.
Автоматический нормально разомкнутый термодатчик 15, размещенный на общем с термоограничителем 10 радиаторе со стороны падающего воздушного потока, создаваемого вентилятором 13, служит для автоматического управления включением и выключением вентилятора 13 в зависимости от температуры, обусловленной разогревом БЭНа 5. Он замыкается, когда его температура становится выше заданной, например, 50°С, и возвращается в исходное разомкнутое состояние, когда его температура станет ниже заданной (50°С).
Терморегулятор 11 служит для задания температуры воздуха окружающей среды. Когда температура воздуха окружающей среды выше уставки терморегулятора, его контакт разомкнут, когда ниже - замкнут. Резистор 8, включенный между управляющим электродом 7 и катодом 9 симистора 4, обеспечивает надежное запирание симистора при отсутствии управляющего сигнала.
Сигнальные лампы 16, 17 и 18 включены параллельно БЭНу 5, автоматическому термовыключателю 6 и вентилятору 13 соответственно.
Защитно-отключающий аппарат (автоматический выключатель) 3 служит для включения и выключения тепловентилятора и обеспечивает отключение тепловентилятора при коротком замыкании в его цепях.
Тепловентилятор работает следующим образом. Тепловентилятор подключается к питающей сети с помощью защитно-отключающего аппарата 3. При замыкании электрического контакта терморегулятора (термостата) 11 управляющий электрод 7 силового симистора 4 оказывается подключенным к аноду 12, вследствие чего он открывается, и происходит подключение БЭНа 5 к питающей сети. Включением выключателя 14 обеспечивается включение вентилятора 13. Если по какой-либо причине выключатель 14 не будет включен, то вентилятор 13 будет автоматически включен термодатчиком 15, когда его температура станет выше 50°С. Когда температура термодатчика 15 станет меньше 50°С, он разомкнется и автоматически выключит вентилятор 13. Таким образом термодатчик 15 обеспечивает автоматическое включение и выключение вентилятора 13 в зависимости от температуры БЭНа 5, управляемого терморегулятором 11, а включенный выключатель 14 обеспечивает непрерывную работу вентилятора 13 независимо от состояния термодатчика 15. Когда на вентилятор 13 подано напряжение, должна светиться лампа 18.
В аварийных режимах, например в случаях неправильной эксплуатации и создания внешнего препятствия потоку воздуха, либо отказа вентилятора 13 или терморегулятора 11, температура БЭНа 5 станет повышаться, одновременно будет повышаться температура термоограничителя 10. Когда температура термо-ограничителя 10 превысит ранее заданную (130°С), произойдет его размыкание, что приведет к запиранию симистора 4 и отключению БЭНа 5 от питающей сети. С этого момента температура БЭНа 5 и соответственно термоограничителя 10 начнет уменьшаться. Когда температура
термоограничителя 10 станет ниже заданной (130°С), он замкнется, вследствие чего произойдет отпирание симистора 4 и включение БЭНа 5. Далее этот процесс включения и отключения БЭНа 5 будет повторяться до тех пор, пока температура в зоне установки термовыключателя 6 не превысит заданную, например 85°С. При этом сработает термовыключатель 6 и отключит БЭН 5 от питающей сети.
В случае отказа симистора 4, например в результате электрического пробоя, повышение температуры внутри тепловентилятора также будет ограничено срабатыванием автоматического термовыключателя 6, в результате чего цепь питания БЭНа 5 будет разомкнута, о чем свидетельствует свечение сигнальной лампы 17 и отсутствие свечения сигнальной лампы 16. Автоматический термовыключатель 6 останется в разомкнутом состоянии до тех пор, пока он не будет возвращен принудительно внешним воздействием в замкнутое состояние после устранения причин перегрева и возникновения аварийного режима.
Таким образом, использование автоматического нормально замкнутого термоограничителя 10 с самовозвратом в исходное состояние в цепи управления симистором 4 и автоматического нормально замкнутого термовыключателя 6 с принудительным возвратом в исходное состояние непосредственно в силовой цепи и их специально выбранное размещение внутри тепловентилятора обеспечивают пожаробезопасность тепловентилятора и позволяют использовать его в автономном режиме без постоянного надзора и обслуживания.
Техническая реализация предлагаемого тепловентилятора не вызывает технических трудностей. Изготовлены и испытаны макетные образцы тепловентиляторов. Результаты испытаний подтвердили высокую надежность и пожаробезопасность тепловентилятора, что позволяет использовать его в автономном режиме без постоянного надзора и обслуживания.