БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ.
Полезная модель относится к регулировнию температуры с использованием биметаллических термочувствительных элементов и предназначена для поддержания заданного температурного режима в электробытовых приборах.
Известны биметаллические регуляторы температуры для ручной установки и автоматического поддержания необходимой температуры, имеющие термочувствительный элемент в виде биметаллической пластины с установленным на ней нагревателем, плоскую пружину с контактодержателем, подвижный и неподвижный коммутирующие контакты и рычаг с регулировочным винтом.
Биметаллический регулятор (см. описание к авторскому свидетельству СССР №593198, МПК 2 G05D 23/08, публ. 1978 г. №6) содержит корпус с размещенны /1и на ней термобиметаллическими пластинами с нагревательной обмоткой, и плоской пружиной, компенсатор, рычаг с регулировочным винтом и профильный кулачок. Для повышения точности в регуляторе температуры один конец термочувствительной биметаллической пластины жестко закреплен в корпусе, другой конец через один из теплоизолирующих штоков соединен с плоской пружиной, снабженной язычком, который через другой шток, соединен с одним концом компенсатора, другой конец которого укреплен на рычаге.Такой биметаллический регулятор имеет невысокую точность настройки.
Биметаллический регулятор температуры, защищенный авторским свидетельством СССР № 684521, МПК 2 G05D 23/08, публ. 1979 г., бюл. № 33, дополнительно содержит упругую пластину, консольно закрепленную в корпусе между регулировочным винтом и профильным кулачком, наличие которой повышает надежность работы.
zoo t 1 5 3  8
МПК 7 G05D 23/08
Описанные биметаллические регуляторы отличаются конструктивной сложностью, низкой технологичностью и сравнительно высокой стоимостью изготовления.
Авторским свидетельством СССР № 1453374, МПК 4 G05D 23/08, публ. 1989 г., бюл. №3, защищен биметаллический регулятор температуры, содержащий корпус, на котором консольно закреплен термочувствительный элемент, представляющий собой биметаллическую пластину с нагревательной обмоткой. Биметаллическая пластина через электроизолирующий щток связана с контактным узлом, состоящим из подвижного контакта, на плоской пружине и неподвижного контакта, закрепленного на корпусе. Электроизолирующий щток жестко закреплен на плоской пружине. На корпусе регулятора на оси установлен рычаг с консольно закрепленным на ней компенсатором из биметалла, снабженный регулирующим упором. Через свободный конец компенсатора проходит регулировочный винт с контрогайкой и жестко закрепленным в ней штоком из электроизолирующего материала, другой конец которого упирается в плоскую прух ину с нижней стороны, рычаг опирается на кулачок, между корпусом и рычагом закреплена пружина закрепления. Наличие пружины растяжения, обеспечивающей устранение люфта регулировочного винта, и компенсатора позволяет повысить точность настройки регулятора. Недостаток такого регулятора температуры - сравнительно высокая стоимость изготовления и низкая технологичность из-за больщой номенклатуры комплектующих деталей и сложной конфигурации рычага и корпуса, а также  диапазон регулирования по мощности.
Технический результат, на достижение которого направленно использование заявляемой полезной модели - снижение себестоимости изготовления биметаллического регулятора температуры, повышение его технологичности и расширение диапазона регулирования по мощности.
Указанный технический результат достигается тем, что в биметаллическом регуляторе температуры, содержащем корпус, на котором консольно закреплены термочувствительный элемент, представляющий биметаллическую пластину с нагревательной обмоткой на электроизоляционном основании, контактный узел, включающий плоскую пружину с подвижным контактом на контактодержателе и контактную пластину с неподвижным контактом, и рычаг с регулировочным винтом, причём свободный конец биметаллической пластины через первый электроизоляционный шток взаимодействует со свободным концом плоской пружины, язычок которой через второй электроизоляционный шток взаимодействует с регулировочным винтом и соединён с контактодержателем, корпус выполнен в виде жёстко скреплённых друг с другом электроизоляционных шайб, между которыми расположены контактные пластины с токоподводами, одна из которых контактирует с плоской пружиной, другая с бимет шлической пластиной, а третья является контактной пластиной с неподвижным контактом, при этом первый конец нагревательной обмотки электрически соединён с токоподводом контактной пластины, контактирующей с биметаллической пластиной, второй конец нагревательной обмотки соединён с токоподводом одной из остальных двух контактных пластин, нагревательная обмотка выполнена из проволки из сплава высокого удельного сопротивления, а токоподводы контактных пластин, к котором подключены концы нагревательной обмотки, соединены между собой проволочным элементом из сплава высокого удельного сопротивления.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен чертеж биметаллического регулятора температуры - вид сбоку, на фиг. 2 - вид со стороны биметаллической пластины.
На фиг. 1 и 2 цифрами обозначены:
1 -1... 1 -4- электроизолирующие шайбы корпуса;
2-развальцованная втулка;
3-биметаллическая пластина термочувствительного элемента;
4-нагревательная обмотка;
5-электроизоляционное основание;
6-плоская пружина контактного узла;
7-подвижный контакт;
8-контактодержатель;
9-контактная пластина с неподвижным контактом;
10-неподвижный контакт; 11-рычаг;12-регулировочный винт;
13- первый электроизолирующий шток; 14-язычок плоской пружины;
15-второй электроизоляционный шток;
16-контактная пластина, контактирующая с плоской пружиной;
17-контактная пластина, контактирующая с биметаллической пластиной;
18-1,18-2 - токоподводы для подключения нагревательной обмотки и проволочного элемента;
19-проволочный элемент;
20-токоподводы для включения регулятора в электрическую цепь бытового прибора;
21-крепёжная плита;
22-винт;
24-втулка;
25-поводок регулятора;
26-ограничитель поворота регулировочного винта;
27-шайба.
Биметаллический регулятор температуры содержит корпус 1 из электроизолирующих шайб 1-1... 1-4, жёстко скрепленных между собой развальцованной втулкой 2. термочувствительный элемент, представляющий собой биметаллическую пластину 3 с нагревательной обмоткой 4 на электроизоляционном основании 5, контактный узел, включающий плоскую пружину 6 с подвижным контактом 7 на контактодержателе 8 и контактную пластину 9 с неподвижным контактом 10, и рычаг 11 с регулировочным винтом 12. Снободный конец биметаллической пластины 3 через электроизолирующий шток 13 взаимодействует со свободным концом плоской пружины б, язычок 14 которой через электроизолирующий шток 15 взаимодействует с регулировочным винтом 12 и соединен с контактодержателем 8. Между электроизолирующими шайбами 1-1 и 1-2 закреплены биметаллическая пластина 3 с нагревательной обмоткой 4 и контактная пластина 17 с токоподводом 18-1, между шайбами 1-2 и 1-3 - контактная пластина 9 с неподвижным контактом 10, между шайбами 1-3 и 1-4 - контактная площадка 16 и плоская пружина 6 с язычком 14, скрепленная с контактодержателем 8, на котором размещен подвижный контакт 7. К шайбе 1-4 развальцованной втулкой 2 жестко прикреплен рычаг 11 с регулировочным винтом 12.. Нагревательная обмотка 4, намотанная на электроизолирующее основание 5, одним концом соединена с токоподводом 18-1 контактной пластины 17, например, точечной сваркой, другим концом с токоподводом 18-2 контактной пластины 9 или контактной пластины 16. Токоподводы 18-1 и 18-2 соединены между собой проволочным элементом 19, который, как и нагревательная обмотка 4, выполнен из проволки из сплава высокого удельного сопротивления, например, нихрома Х20Н80М. Для установки биметаллического регулятора температуры в бытовом приборе может использоваться крепежная плита 21, закрепленная в корпусе с помощью винта 22, проходящего через развальцованную втулку 2, и гайки 23. В этом случае между крепежной плитой 21 и рычагом И установлена втулка 24. Для ограничения поворота регулировочного винта 12 установлен ограничитель 26 на поводке 25 , упирающейся на изогнутое под углом 90° окончание рычага 11. Для предупреждения поломки электроизолирующей щайбы 1-1, между ней и гайкой 23 установлена шайба 27.
Заявленный биметаллический регулятор температуры работает следующим образом. В одном из крайних положений регулировочного винта 12 (ввернутом в рычаг 11) регулятор находится в отключённом состоянии и контакты 7 и 1C разомкнуты под действием упругих сил контактодержателя 8 и плоской пружины б, находящейся с одной стороны под действием через электроизолирующий шток 15 регулировочного винта 12, с другой стороны через электроизолирующий щток 13 биметаллической пластины 3. При установлении регулировочного винта 12 в определенное положение при вывертывании из рычага 11, соответствующее определенной температуре нагрева бытового прибора, распор между язычком 14 плоской пружины 6 и рычагом 11 снимается, подвижной контакт 7 замыкается с неподвижным контактом 10 и замыкает электрическую цепь нагревательной обмотки 4 и бытового прибора (на фиг. 1 и 2 не показан). Биметаллическая пластина 3 под действием тепла нагревательной обмотки 4 начинает изгибаться и через электроизолирующий щток 13 воздействует на плоскую пружину 6, которая передает усилие на контактодержатель 8. При достижении определенной-температуры и соответственного равновесного состояния контактодержателя 8, последний опрокидывается и контакты 7 и 10 размыкаются, отключая нагревательную обмотку 4 и бытовой прибор. Через определенный промежуток времени биметаллическая пластина
3 остывая, выпрямляется, контакты 7 и 10 вновь замыкаются, включая нагревательную обмотку 4 и бытовой прибор. Такой цикл повторяется многократно. Время замкнзпгого состояния контактов 7 и 10 будет зависеть от степени вывернутости регулировочного винта 12 из рычага 11. С увеличением этого времени будет увеличиваться степень нагрева бытового прибора. Крайнее положение вывернутости регулировочного винта 12, ограниченное ограничителем 26, соответствует максимальной мощности бытового прибора. Включение проволочного элемента 19 между токоподводами 18 позволяет расширить диапазон регулируемых мощностей. Токоподводы 20, один из которых принадлежит контактной пластине 17, контактирующей с биметаллической пластиной 3, а другой - контактной пластине 9 или контактной пластине 16, той из них, которая не соединена с нагревательной обмоткой 4, предназначены для включения регулятора в электрическую цепь бытового прибора.
Заявленный биметаллический регулятор температуры в сравнении с прототипом имеет в 2 раза меньшую номенклатуру комплектующих деталей, так как все электроизолирующие шайбы и контактные площадки выполнены одинаковыми. Технологичность повышается как за счет сокращения количества разнотипных деталей, так и за счет отсутствия деталей сложной конфигурации. Затраты на изготовление заявленного биметаллического регулятора температуры снижены и за счет снижения себестоимости комплектующих деталей, за счет сокращения сборочных операций и за счёт отсзпгствия необходимости подстройки термочувствительного элемента.