ТЭН С ТЕРМОВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

Изобретение предназначено для использования в области электротехники.
Назначение устройства: отключение ТЭНа от источника электроэнергии при температуре рабочей поверхности оболочки, превышающей номинальное значение, до момента его разрушения (фиг.1).
Известен термовыключатель трубчатого электронагревателя, включающий плавкую вставку к одному из концов которой подключена нагревательная спираль, а к другому - компенсационная спираль, которая обеспечивает уменьшение теплоотдачи от вставки к контактному стержню, к которому подключены обе спирали противоположными от термовыключателя концами, компенсационная спираль компенсирует удлинение оболочки при прокатке на станке, разрыв электрической цепи происходит за счет сжатия после расплавления металла плавкой вставки двух упругих центрирующих шайб, установленных с обеих сторон на концах плавкой вставки, (прототип RU 2237383 С2, 7 Н05В 3/48).
Сущность изобретения
Устройство - ТЭН с термовыключателем предназначен для использования в электротехнических устройствах при нагревании воды, содержащее плавкую вставку к одному из концов которой подключена нагревательная спираль, а к другому - компенсационная спираль, которая обеспечивает уменьшение теплоотдачи от вставки к контактному стержню, к которому подключены обе спирали противоположными от термовыключателя концами, компенсационная спираль компенсирует удлинение оболочки при прокатке на станке, разрыв электрической цепи происходит за счет сжатия после расплавления металла плавкой вставки двух упругих центрирующих шайб, установленных с обеих сторон на концах плавкой вставки (RU 2237383 С2, 7 Н05В 3/48).
Заявляемое в качестве прототипа изобретение представляет устройство с термовыключателем, действующее по принципу отключения ТЭНа от сети разрывом цепи при перегреве температуры рабочей жидкости.
Недостатком вышеуказанного устройства являются нестабильная теплопередача тепловой энергии, недостаточная эффективность соединения, расположение компенсационной спирали в наполнителе и при повышений номинальной температуры рабочей жидкости приводит к позднему разрыву цепи.
Задачей представленного предполагаемого изобретения является создание ТЭНа с термовыключателем для нагрева воды при обеспечении безопасного режима его работы в процессе эксплуатации нагревательных приборов (ГОСТ 19108-81; ГОСТ 14705-83).
Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности при работе электротехнических установок.
Этот технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве ТЭНа с термовыключателем, содержащим изолирующую трубку с плавкой вставкой и компенсационной пружиной, при этом изолирующая трубка выполнена в виде центрирующей гильзы, состоящей из термостойкого электроизоляционного материала и термостойких изолирующих шайб, для соединения плавкой вставки с нагревательной спиралью предусмотрен твердоплавкий стержень, соединенный посредством пайки с легкоплавким материалом с одной стороны, а с другой стороны с компенсационной пружиной.
Описываемое устройство поясняется чертежом (фиг.1).
ТЭН содержит металлический корпус 7, в котором установлен термовыключатель, состоящий из изолирующей трубки 2, в которой находятся плавкая вставка 3 с комйенсационной пружиной 1 и изолирующие шайбы 4. Нагревательная спираль 6 соединена твердоплавким стержнем 5 с плавкой вставкой 3, которая в свою очередь соединена с компенсационной пружиной 1 через твердоплавкий стержень 5.
Устройство для нагрева воды при обеспечении безопасности в процессе эксплуатации работает следующим образом.
При номинальном значении температуры рабочей поверхности корпуса ТЭНа плавкая вставка постоянно находится в зоне температур, исключающих ее разрушение, т.к. окружающая среда обеспечивает нормальную теплопередачу и она работает как проводник.
При повышении температуры корпуса ТЭНа выше номинального, значения резко сокращается теплоотдача из зоны плавкой вставки 1 и возрастает уровень тепловой энергии, передаваемой от нагревательной спирали 6 по легкоплавкому материалу, находящемуся внутри изолирующей трубки 2. Плавкая вставка расплавляется, расплавленный металл вставки растекается в полости термовыключателя, при этом компенсационная пружина 1 сжимается, в результате чего электрическая цепь разрывается и ТЭН отключается от источника электрической энергии.