Термовыключатель

Полезная модель относится к термовыключателям для электрических нагревательных элементов, предназначенным для тех условий, где требуются особые требования к механической прочности, безопасности и высокой степени защиты электрического нагревателя от внешних воздействующих факторов, и может быть использована, в частности в устройствах для предпускового подогрева масла в винтовом блоке компрессора.
По патенту RU 2189658 известен термовыключатель, содержащий термочувствительный элемент в виде герметично закрытой трубки из легкоплавкого токопроводящего материала, внутренний объем которой заполнен веществом-активатором, не проводящим электрический ток, температура плавления которого ниже чем у материала трубки, две контактные трубки, частично надетые на противоположные концы термочувствительного элемента и соединенные с его наружной поверхностью, два электровывода, выполненные из металлической проволоки, частично входящие каждый в свою контактную трубку, по крайней мере, до упора с термочувствительным элементом и электрически соединенные с ними, где трубка термочувствительного элемента выполнена с наружным диаметром, по крайней мере, не менее 1,2 мм и не более 3,7 мм, внутренним диаметром не менее 0,3 и не более 0,6 величины ее наружного диаметра, длиной не менее 2 и не более 5 величин ее наружного диаметра, расстояние по оси симметрии между контактными трубками выполнено, по крайней мере, не менее 1,6 мм и не более 3 величин наружного диаметра трубки термочувствительного элемента, соединения контактных трубок с наружной поверхностью термочувствительного элемента выполнены пайкой.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, сложность замены в полевых условиях.
Наиболее конструктивно близким к заявленному техническому решению является известное по патенту RU 2080571 тепловое реле, состоящее из ступенчатого основания, на верхней ступени которого установлены вторая часть корпуса и плавкий материал в контакте с электродами. В обеих частях корпуса сделаны соосные сквозные отверстия, в которые вставлен клин с одной рабочей гранью и углом наклона, меньшим угла трения. В основании сделана выемка, в месте контакта плавкого материала с электродами нанесено изоляционное покрытие.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, ограниченная область применения известного устройства, сложность замены в полевых условиях.
Техническим результатом заявленной полезной модели является упрощение конструкции и расширение области применения, упрощение демонтажа в полевых условиях.
Технический результат достигается тем, что в термовыключателе, содержащем верхнюю и нижнюю детали, между которыми расположены термочувствительные предохранительные элементы, согласно полезной модели, нижняя пластинчатая деталь на внешней поверхности содержит цилиндрический выступ, при этом нижняя пластинчатая деталь, верхняя пластинчатая деталь и термочувствительные предохранительные элементы стянуты винтами через соосные сквозные отверстия.
Выполнение соединения элементов конструкции винтами, через сквозные отверстия во всех соединяемых элементах позволяет отказаться от использования клина для соединения деталей устройства и от отдельных соединений для крепления термочувствительных предохранительных элементов, что упрощает конструкцию устройства, при этом наличие цилиндрического выступа на внешней поверхности нижней пластинчатой детали позволяет устанавливать заявленный термовыключатель в корпус нагревательного элемента путем запрессовки, кроме того, наличие сквозных отверстий во всех соединяемых элементах позволяет легко произвести демонтаж термовыключателя из корпуса нагревательного элемента посредством вкручивания в отверстия более длинных винтов, вращением которых устройство упирается в стенки корпуса нагревательного устройства и выпрессовывается из корпуса с целью ее обслуживания или замены элементов, таким образом, создано устройство, пригодное для защиты от перегрева в различных нагревательных элементах, в том числе в устройствах для подогрева технических жидкостей, имеющих цилиндрический корпус, что расширяет область применения заявленной конструкции.
Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунком:
На фиг. 1 изображен термовыключатель в разрезе.
Термовыключатель содержит нижнюю пластинчатую деталь 1 с цилиндрическим выступом на внешней поверхности, верхнюю пластинчатую деталь 2, термочувствительные предохранительные элементы 3 стянуты винтами 4 через соосные сквозные отверстия.
Для обеспечения максимальной эффективности и чувствительности термочувствительных предохранительных элементов необходимо располагать их максимально близко к источнику тепла, с одной стороны, но при этом также необходимо предотвратить ложное срабатывание, с другой стороны, в результате местного перегрева, в частности в цилиндрических нагревателях имеющих ограниченные габаритные размеры, заявленное устройство, состоящее из двух пластинчатых элементов, между которыми зажимаются термочувствительные предохранительные элементы, позволяет обеспечить выполнение данной функции, поскольку нижняя пластина, благодаря ступенчатой форме, имеет большую площадь соприкосновения с корпусом нагревателя, что увеличивает площадь теплосъема и оказывает существенное влияние на чувствительность устройства, а верхняя пластина служит охладителем.
Нижний пластинчатый элемент имеет отверстие в центре для прохождения проводов нагревательного элемента и два отверстия с резьбой для вкручивания стягивающих болтов, а также выступающую часть цилиндрической формы, но меньшую по диаметру для запрессовки ее в корпус нагревателя. Верхний пластинчатый элемент имеет овальное отверстие для прохождения проводников от нагревательного элемента к термочувствительным предохранительным элементам и от них к разъему подключения. Детали устройства стянуты между собой посредством винтов через соосные монтажные отверстия. Термочувствительные предохранительные элементы охватывают стягивающие винты. Термочувствительные предохранительные элементы соединяются между собой последовательно.
Принцип работы устройства заключается в том, что при подключении напряжения к нагревателю через термочувствительный предохранительный элемент (элементы) протекает электрический ток к нагревателю. Температура корпуса нагревателя повышается и тепло передается от корпуса к устройству защиты от перегрева, так как оно запрессовано в корпус нагревателя и имеет достаточную площадь соприкосновения для точной передачи тепла на термочувствительные элементы. В случае, если отсутствует внешняя система контроля температуры, которая может отключить питание нагревателя, чтобы предотвратить его выход из строя и возможность возникновения пожара, то система защиты от перегрева разомкнет цепь питания нагревательного элемента при достижении определенной температуры.