Термочувствительный выключатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЯТЕЛЬСТ(54)(57) ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫГ ВЫКЛЮ - ЧАТЕЛЬ, содержащий полый цилиндрический корпус с заглушками из изоляционного материала, размещенными на торцах полого цилиндрического корпуса, электроды, каждый из которых жестко закреплен вдоль ее продоль 801184 ной оси, и размещенные между электродами пружинящий элемент и термочувствительный плавкий элемент, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности срабатывания, в качестве пружинящего элемента использован сильфон, в качестве термочувствительного плавкого элементаиспользовано электропроводное вещество с отрицательным температурным коэффициентом объемного расширения, причем сильфон расположен так,что один из электродов упирается вего дно, открытый конец сильфонаподжат заглушкой, а другой электродконтактирует с термочувствительнымплавким элементом.Изобретение относится к электрическим выключателям, в частности к термочувствительным выключателям, переключающим электрические цепи под воздействием температуры, и мо жет быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре и электрических аппаратах Ь качестве устройств защиты от температурных перегрузок.Цель изобреЪе 1 ния - упрощение конструкции и повышение надежности срабатывания,.На чертеже схематично изображен термочувствительный выключатель, разрез. 15Термочувствительный выключатель состоит из полого цилиндрического корпуса 1, с обоих торцовых частей которого установлены заглушки 2 из изоляционного материала, Внутри кор пуса помещены электропроводное термочувствительное вещество 3, находящееся в твердом состоянии, с отрицательным температурным коэффициентом объемного расширения и сильфон 4, открытый конец которого упирается в верхнюю заглушку 2, а закрытый - в термочувствительное плавкое вещество 3. Вдоль оси верхней заглушки установлен (запрессован) первый электрод 30 5, нижний конец которого проходит внутрь сильфона 4 и касается его дна. Вдоль оси нижней заглушки 2 установ-. лен (запрессован) второй электрод 6, который имеет контакт с термочувстви.З 5 тельным веществом 3.Температура плавления термочувствительного вещества 3 выбирается равной температуре, при которой термочувствительный выключатель разрывает 4 О электрическую цепь, в которую он последовательно включен с помощью электродов б и 5. Торец корпуса 1, закрытый нижней заглушкой 2, с электродом б служит для помещения термочувстви тельного вещества 3 внутрь корпуса.В исходном состоянии за счет ввин. чивания затлуцжи 2 с электродом 5 сильфон 4 поджат таким образом, что-: бы между электродом 5, дном 50 сильфона 4 и термочувствительным плавким веществом 3 обеспечивался надежный электрический контакт. На торце заглушки 2 нанесены деления, а на корпусе 1 - нуль отсчета, что позво ляет в достаточно широких пределах регулировать величину контактного давления электрода 5, сильфона 4 и плавкого вещества 3, После установки нужной величины данного контактного давления устройство готово к работе.Устройство работает следующим образом.При достижении веществом 3 температуры плавления как за счет нагрева от протекающего через него тока, так и за счет внешней среды, оно переходит в жидкое состояние и уменьшает свой объем. В результате этого подпружиненный сильфон 4 распрямляется, его дно опускается вместе с уровнем расплавившегося вещества 3 и между электродом 5 и дном сильфона 4 возникает зазор величиной сГ . Таким образом, цепь между электродами 5 и 6 разрывается. При затвердевании вещества 3 увеличивается его объем до первоначальной величины и перемещается дно сильфона 4 до контакта с электродом 5. Устройство вновь готово к работе.Например, если в качестве вещества 3 используется висмут, то он при достижении температуры плавления (с) 271 С уменьшает свой относительный объем йЧ/Ч на -3,32%,где Ч - объем вещества 3 в твердом состоянии, ЬЧ - уменьшение объема вещества 3 при плавлении, Величина ЬЧ связана с величиной зазора с/"и площадью Я поверхности вещества 3 следующей зависимостью:ьЧ= ЯсГ (1)Разделив обе части уравнения (1) на Ч и приняв обозначение ДЧ/Ч=, получим выражение(2)с помощью которого можно определить величину забора д"через конструктивные параметры Ч и Б устройства, а также через физическую характеристику Ы= О/Ч вещества, значения которой для различных веществ приведены в таблице.Так, если в качестве вещества 3выбран висмут, для которого с ==-3,32%, площадь внутреннего сечениякорпуса 1 8=1 см, а объем веществаЧ=10 см-", то на основании выражения(2) зазор гмежду электродом 5 и дномсильфона 4 составит-0,94 Составитель С.ГордонРедактор НеЕгорова Техред О,Неце Корректор М,Демчик Заказ 6276/51 Тираж 678 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Ъ Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Знак минус указывает на то, что расстояние между электродом 5 и дном сильфона 4 обусловлено уменьшением объема вещества (висмута) при плавлении, Полученная расчетным путем величина зазора вполне достаточна для надежного размыкания цепи между электродами 5 и 6.Предлагаемое устройство по сравнению с известными обладает повышенной точностью, так как в нем эа счет регулируемого поджатия электрода 2 с дном сильфона 4 и теплочувствительным плавким веществом 3 всегда отсутствуют зазоры и люфты. Кроме того, указанное .поджатие обеспечивает необходимое контактное давление электрода 2 с дном сильфона 4 и теплочувствительным плавким веществом 3, что расширяет коммутационные возможности устройства и повышает его надежность.Таким образом, отсутствие люфтов и указанное предваритегьное поджатие обеспечивает ускоренное размыкание электрической цепи, что также повышает точность работы устройства. Кроме того, устройство обеспечивает много кратность использования, а также дает возможность регулировать величину поджатия контактной системы.