RU196396U1 - THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER - Google Patents
THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER Download PDFInfo
- Publication number
- RU196396U1 RU196396U1 RU2019127272U RU2019127272U RU196396U1 RU 196396 U1 RU196396 U1 RU 196396U1 RU 2019127272 U RU2019127272 U RU 2019127272U RU 2019127272 U RU2019127272 U RU 2019127272U RU 196396 U1 RU196396 U1 RU 196396U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal
- sleeve
- thermal fuse
- metal
- connector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
- H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям, предназначенным для защиты трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов) от перегрева при ненормальной работе.Техническим результатом является простая конструкция, низкая трудоемкость изготовления, малое время срабатывания термопредохранителя.Конструкция термопредохранителя содержит термозвено, выполненное в виде герметично запаянной с торцов трубки из легкоплавкого металла или сплава металлов, заполненное активатором, температура плавления и удельная электрическая проводимость которого меньше, чем у материала термозвена, обладающим в расплавленном состоянии свойством очищения поверхности расплава материала термозвена от окислов, гильзу, выполненную из металлической трубки, соединитель, выполненный в виде пространственной винтовой спирали из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, контакт, выполненный из металлической проволоки. Конец гильзы припаян торцовой поверхностью и конечной частью внутренней поверхности к концу термозвена. Другой конец термозвена припаян к концевым виткам соединителя. Контакт частично введен в гильзу и обжат ей. Гильза и соединитель расположены друг от друга на расстоянии, обеспечивающем разрыв электрической цепи между ними при срабатывании термопредохранителя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to electrical engineering, namely to thermal switches designed to protect tubular electric heaters (TENs) from overheating during abnormal operation. The technical result is a simple design, low laboriousness of manufacture, short response time of the thermal fuse. The thermal fuse design contains hermetically sealed from the ends of the tube of fusible metal or metal alloy, filled with activator, melting point and specific the electrical conductivity of which is less than that of the thermal link material, having in the molten state the property of cleaning the surface of the molten material of the thermal link from oxides, a sleeve made of a metal tube, a connector made in the form of a spatial helical spiral from a metal wire with high electrical resistivity, contact made from metal wire. The end of the sleeve is soldered by the end surface and the final part of the inner surface to the end of the thermal link. The other end of the thermal link is soldered to the end turns of the connector. The contact is partially inserted into the sleeve and crimped to it. The sleeve and the connector are located at a distance from each other, providing a break in the electrical circuit between them when the thermal fuse is activated. 1 s.p. f-ly, 5 ill.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к тепловым выключателям разового действия - термопредохранителям, предназначенным, предназначенным для защиты трубчатых электрических нагревателей, далее по тексту ТЭНов, от перегрева при ненормальной работе, в условиях ограниченного рассеивания тепла.The utility model relates to electrical engineering, namely to single-time thermal switches - thermal fuses designed to protect tubular electric heaters, hereinafter referred to as heating elements, from overheating during abnormal operation, in conditions of limited heat dissipation.
Известны конструкции термопредохранителей по патентам РФ №2115972, Н01Н 37/76, Н05В 3/48, 1998; №2189658 H01H 37/76, Н05В 3/48, 2002.Known designs of thermal fuses according to patents of the Russian Federation No. 21115972, Н01Н 37/76, Н05В 3/48, 1998; No. 2189658 H01H 37/76, HB05 3/48, 2002.
Недостатком этих конструкций является нестабильность времени срабатывания и ограниченность их применения.The disadvantage of these designs is the instability of the response time and the limitations of their application.
Наиболее близким техническим решением термопредохранителя для трубчатого электрического нагревателя, далее по тексту термопредохранителя, является конструкция по патенту РФ на полезную модель №39740 H01H 37/76, Н05В 3/06 2004, пункт 8 формулы, фиг. 9. Термопредохранитель (термовыключатель разового действия) этой конструкции содержит термозвено (термочувствительный элемент) в виде трубки из легкоплавкого металла или сплава металлов, запаянной в торцах, заполненное активатором (веществом - активатором), температура плавления и удельная электрическая проводимость которого меньше, чем у материала термозвена, обладающим в жидком состоянии свойством очищения поверхности расплава материала термозвена от окислов, две гильзы (два контакта), выполненные из металлической трубки, каждая из которых соединена пайкой торцовой и крайней частью своей внутренней поверхности с термозвеном, расположенные друг от друга на расстоянии, обеспечивающем разрыв электрической цепи между ними при срабатывании термопредохранителя, контакт (электровывод), выполненный из металлической проволоки, частично введенный в гильзу и обжатый ей, соединитель (спираль), выполненный из металлической проволоки, с высоким удельным электрическим сопротивлением, частично введенный в другую гильзу и зажатый ей таким образом, что между концом соединителя и термозвеном образовано свободное пространство, при этом часть соединителя, введенная в гильзу, выполнена зауженной, с диаметром витков меньшим, чем диаметр витков другой части соединителя, и прямой проход в свободное пространство из внутреннего пространства соединителя перекрыт, например, витками самого соединителя, расположенными в конце зауженной ее части, выполненными с переменным диаметром, уменьшающимся к концу соединителя.The closest technical solution for a thermal fuse for a tubular electric heater, hereinafter referred to as the thermal fuse, is the design according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 39740 H01H 37/76, Н05В 3/06 2004,
Недостатком этой конструкции является относительно большое время срабатывания, порядка 40…50 сек. Вследствие этого, термопредохранитель нельзя применять для защиты от перегрева мощных, более 1,2 кВт, ТЭНов с алюминиевой оболочкой.The disadvantage of this design is the relatively long response time, about 40 ... 50 sec. As a result of this, the thermal fuse cannot be used for protection against overheating of powerful, more than 1.2 kW, electric heating elements with an aluminum shell.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью термопредохранителя расширение диапазона примененияThe problem solved by the proposed utility model of thermal fuse extension of the application range
термопредохранителя и снижение трудоемкости его изготовления.thermal fuse and reducing the complexity of its manufacture.
Технический результат от использования полезной модели термопредохранителя - уменьшения время срабатывания до 15...30 сек., за счет приближения к термозвену соединителя, дающего дополнительный его подогрев.The technical result from the use of a utility model of a thermal fuse is to reduce the response time to 15 ... 30 seconds, due to the proximity to the thermal link of the connector, which gives it additional heating.
Указанный технический результат для термопредохранителя достигается за счет того, что конструкция содержит одну гильзу, вместо двух гильз, содержавшихся в ближайшем аналоге термопредохранителя. В новой конструкции термопредохранителя соединитель соединяется непосредственно с термозвеном, без использования промежуточного звена в виде второй гильзы.The specified technical result for the thermal fuse is achieved due to the fact that the design contains one sleeve, instead of two sleeves contained in the closest analogue of the thermal fuse. In the new design of the thermal fuse, the connector is connected directly to the thermal link, without using an intermediate link in the form of a second sleeve.
С целью обеспечения надежного электрического разрыва электрической цепи термопредохранителя торец части контакта, введенной в гильзу, может быть облуженным.In order to ensure reliable electrical rupture of the electrical circuit of the thermal fuse, the end of the contact part introduced into the sleeve may be tinned.
На фиг. 1 показан продольный разрез термопредохранителя;In FIG. 1 shows a longitudinal section through a thermal fuse;
На фиг. 2 показано сечение термопредохранителя, изображенного на фиг. 1;In FIG. 2 shows a cross section of the thermal fuse of FIG. 1;
На фиг. 3 показан продольный разрез термопредохранителя, содержащего контакт с облуженным концом той его части, которая введена в гильзу.In FIG. Figure 3 shows a longitudinal section of a thermal fuse containing contact with the tinned end of the part that is inserted into the sleeve.
На фиг. 4 показан продольный разрез ТЭНа, оснащенного термопредохранителем, изображенным на фиг. 3, электрически включенным в разрыв между нагревательной спиралью и контактом ТЭНа;In FIG. 4 shows a longitudinal section of a heating element equipped with a thermal fuse, shown in FIG. 3 electrically connected to the gap between the heating coil and the TENA contact;
На фиг. 5 показан продольный разрез ТЭНа, изображенного на фиг. 4 в состоянии, наступившем после срабатывания термопредохранителя;In FIG. 5 shows a longitudinal section of the heating element shown in FIG. 4 in the state that occurred after the thermal fuse tripped;
Конструкция термопредохранителя состоит из термозвена 1 (см. фиг. 1), выполненного в виде герметично запаянной с торцов трубки из легкоплавкого металла или сплава металлов, например, оловянно-свинцового сплава, заполненного активатором, температура плавления и удельная электрическая проводимость которого меньше, чем у материала термозвена, обладающим в расплавленном состоянии свойством очищения поверхности расплава материала термозвена от окислов, например, канифолью, гильзы 3, выполненной из металлической, например, медной трубки, соединителя 4, выполненного в виде пространственной винтовой спирали из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, например, нихромовой проволоки, контакта 5, выполненного из металлической, например, стальной, проволоки. Конец гильзы 3 припаян частью внутренней и торцовой поверхностями, к концу термозвена 1. Другой конец термозвена 1 припаян к концевым виткам соединителя 4. Контакт 5 частично введен в гильзу 3 до упора с термозвеном 1 и обжат ей, например, таким образом, как показано на фиг. 2. Гильза 3 и соединитель 4, расположены друг от друга на расстоянии «L», обеспечивающем разрыв электрической цепи между ними при срабатывании термопредохранителя.The thermal fuse design consists of thermal link 1 (see Fig. 1), made in the form of a tube of low-melting metal or metal alloy hermetically sealed from the ends, for example, a tin-lead alloy filled with an activator, the melting temperature and electrical conductivity of which is lower than thermal link material having, in the molten state, the property of cleaning the surface of the molten material of the thermal link from oxides, for example, rosin, a
Для обеспечения надежного электрического разрыва электрической цепи термопредохранителя конец части контакта 5, обжатой гильзой 3, покрыт полудой 6, выполненной легкоплавким металлом или сплавом металлов, например, оловянно - свинцовым сплавом (см. фиг. 3).To ensure reliable electrical break of the thermal fuse circuit, the end of the
Термопредохранитель используется для встроенной тепловой защиты ТЭНа. При встройке термопредохранителя нагревательная спираль ТЭНа соединяются с контактом термопредохранителя, а контакт ТЭНа с соединителем термопредохранителя. Соединения производятся, например, контактной сваркой. Термопредохранитель электрически изолируется от оболочки ТЭНа, таким же образом, как нагревательная спираль ТЭНа.The thermal fuse is used for the built-in thermal protection of the heating element. When installing a thermal fuse, the heating coil of the heating element is connected to the contact of the thermal fuse, and the contact of the heating element to the connector of the thermal fuse. Connections are made, for example, by contact welding. The thermal fuse is electrically isolated from the shell of the heating element, in the same way as the heating coil of the heating element.
В качестве примера, на фиг. 4 представлена установка в ТЭН термопредохранителя, изображенного на фиг. 3.As an example, in FIG. 4 shows the installation in the heater of the thermal fuse shown in FIG. 3.
Перед установкой в оболочку 7 ТЭНа его нагревательная спираль 8 соединяется с контактом 5 термопредохранителя, а контакт 10 ТЭНа с соединителем 4 термопредохранителя. Соединения выполняются, например, контактной сваркой. Собранный узел устанавливается в оболочку 7 ТЭНа, витки нагревательной спирали ТЭНа при этом растягиваются. Сопротивление растяжению соединителя 4 термопредохранителя должно быть больше сопротивления растяжения нагревательной спирали 8 ТЭНа или равно ему. Выход контактных выводов 9, 10 из оболочки 7 ТЭНа осуществляется через электроизоляционные втулки 11, 12. Контакты ТЭНа, нагревательная спираль ТЭНа и термопредохранитель изолируются от оболочки ТЭНа сыпучим электроизоляционным наполнителем 13, например, кварцевым песком. Оболочка 7 ТЭНа редуцируется для уплотнения сыпучего электроизоляционного наполнителя. При этом под воздействием возникающих продольных усилий контакт 5 частично выдвигается из гильзы 3 термопредохранителя, предотвращая разрушение термозвена 1. Для обеспечения изгибания ТЭНа его оболочка может подвергаться отжигу. Отжиг должен производится с охлаждением места нахождения термопредохранителя, не допуская нагрева этой зоны выше 110°С. Для упрощения технологии рекомендуется выполнять оболочку ТЭНа из металлической трубки, способной изгибаться после ее редуцирования без предварительного отжига.Before installation in the
ТЭН с встроенным термопредохранителем работает следующим образом:A heater with a built-in thermal fuse works as follows:
При нормальной работе, когда ТЭН охлаждается нагреваемой средой, например, водой, температура на оболочке ТЭНа 7 составляет, приблизительно, 105…110°С. Температура термозвена термопредохранителя не превышает величины температуры плавления его материала и срабатывания термопредохранителя не происходит. При ненормальной работе, в условиях ограниченного рассеивания тепла, например, в случае выкипания воды или включения ТЭНа без воды, увеличивается поток тепла от нагревательной спирали 8 ТЭНа и от соединителя 4 термопредохранителя к термозвену 1 термопредохранителя. Активатор 2 и термозвено 1 термопредохранителя расплавляются. Расплав активатора очищает поверхность расплава материала трубки термозвена, от окислов, это способствует собиранию расплава материала термозвена 14 (см. фиг. 5) в одну или, чаще, в две капли в местах припайки термозвена к гильзе и соединителю. Полуда контакта способствует собиранию части расплава. Расплав активатора 15 впитывается в электроизоляционный наполнитель 13. При разрыве электрической цепи рост температуры ТЭНа прекращается. При времени срабатывания термопредохранителя около 20 секунд, температура оболочки ТЭНа, обычно, не превышает 200°С.During normal operation, when the heater is cooled by a heated medium, for example, water, the temperature on the shell of the
Проведенные испытания показали, что предлагаемая конструкция термопредохранителя проста в изготовлении, несложно встраивается в ТЭН, надежна в работе.The tests showed that the proposed design of the thermal fuse is simple to manufacture, it is easy to integrate into the heater, it is reliable in operation.
Промышленная применимость предлагаемой конструкции термопредохранителя очевидна. Эти конструкция прошла опытные испытания на предприятии ООО «НЛП «УЗЭП», в г. Нижнем Новгороде и показала хорошие результаты.The industrial applicability of the proposed thermal fuse design is obvious. This design has undergone pilot tests at the enterprise of NLP UZEP LLC in Nizhny Novgorod and has shown good results.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127272U RU196396U1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127272U RU196396U1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU196396U1 true RU196396U1 (en) | 2020-02-28 |
Family
ID=69768505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127272U RU196396U1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU196396U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116313656A (en) * | 2023-04-04 | 2023-06-23 | 东莞市富瑞电子科技有限公司 | Fuse processing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3433688A1 (en) * | 1984-09-13 | 1986-03-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Tubular heating body having a temperature protection device |
| RU2115972C1 (en) * | 1997-04-17 | 1998-07-20 | Владимир Иванович Котов | Thermal switch |
| RU2189658C2 (en) * | 2000-06-13 | 2002-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "УЗЭП" | Thermoswitch (versions) |
| RU39740U1 (en) * | 2004-02-27 | 2004-08-10 | Котов Владимир Иванович | ONE TIME SWITCH AND ELECTRIC HEATING ELEMENT WITH THERMAL SWITCH |
| RU2400943C1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-09-27 | Владимир Иванович Котов | Electric heating element with thermal switch (versions) |
-
2019
- 2019-08-28 RU RU2019127272U patent/RU196396U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3433688A1 (en) * | 1984-09-13 | 1986-03-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Tubular heating body having a temperature protection device |
| RU2115972C1 (en) * | 1997-04-17 | 1998-07-20 | Владимир Иванович Котов | Thermal switch |
| RU2189658C2 (en) * | 2000-06-13 | 2002-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "УЗЭП" | Thermoswitch (versions) |
| RU39740U1 (en) * | 2004-02-27 | 2004-08-10 | Котов Владимир Иванович | ONE TIME SWITCH AND ELECTRIC HEATING ELEMENT WITH THERMAL SWITCH |
| RU2400943C1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-09-27 | Владимир Иванович Котов | Electric heating element with thermal switch (versions) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116313656A (en) * | 2023-04-04 | 2023-06-23 | 东莞市富瑞电子科技有限公司 | Fuse processing method |
| CN116313656B (en) * | 2023-04-04 | 2024-01-30 | 东莞市富瑞电子科技有限公司 | Fuse processing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4374371A (en) | Cadmium electric fuse | |
| US6590490B2 (en) | Time delay fuse | |
| HU226191B1 (en) | Fuse element assembly for a full-range fuse and such a full-range fuse | |
| US9490096B2 (en) | Medium voltage controllable fuse | |
| US2832868A (en) | Fillerless one-time national electrical code fuses | |
| RU196396U1 (en) | THERMAL FUSE FOR TUBULAR ELECTRIC HEATER | |
| US3840836A (en) | Current limiting sand fuse | |
| JP6247002B2 (en) | A device that can be integrated into a contactor to protect an electrical circuit supplied with alternating current | |
| US4703300A (en) | Time lag electrical fuse | |
| US4091353A (en) | Current limiting fuse | |
| US3255383A (en) | Fuse containing means responsive to large fault currents and means responsive to small continuous overloads | |
| EP3869531B1 (en) | High-voltage fusing apparatus | |
| TW201832344A (en) | Fuse, method of manufacturing the same and fusible element | |
| KR100560058B1 (en) | Protection element | |
| RU2400943C1 (en) | Electric heating element with thermal switch (versions) | |
| JP2009032567A (en) | fuse | |
| US3453580A (en) | Protector for electric circuits | |
| KR102512504B1 (en) | Temperature fuse for high voltage DC current | |
| US3294936A (en) | Current limiting fuse | |
| RU2115972C1 (en) | Thermal switch | |
| GB2182811A (en) | Time lag electrical fuse | |
| RU39740U1 (en) | ONE TIME SWITCH AND ELECTRIC HEATING ELEMENT WITH THERMAL SWITCH | |
| US4401963A (en) | Resistor insertion fuse | |
| RU2141745C1 (en) | Tube electric heater with thermal circuit breaker and method for its manufacturing | |
| CN112289656B (en) | Fuse with adjustable fusing current |