RU2080681C1

RU2080681C1 - Thermoelectric switch

Info

Publication number: RU2080681C1
Application number: RU94036283A
Authority: RU
Inventors: Ф.Б. Улановский; Я.Б. Улановский; Е.А. Грановский; Е.В. Коган
Original assignee: Акционерное общество "Термореле"
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1997-05-27
Also published as: RU94036283A

Abstract

FIELD: electrical engineering; domestic appliances. SUBSTANCE: switch has base, cover, and case accommodating flat leads, contact spring, pushrod, and bimetal heat-sensing disk with reinforced passive bimetal layer obtained by its riveting. One of flat leads fixed to contact spring has shank carrying curved lip engageable with contact spring. Base has central collar facing case interior. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в бытовых электроприборах. Для стабилизации теплового режима бытовых приборов, в том числе и бытовых электроплит, они комплектуются термобиметаллическим термоограничителем. The invention relates to the field of instrumentation and can be used in household electrical appliances. To stabilize the thermal regime of household appliances, including domestic electric stoves, they are equipped with a thermo-bimetallic thermal limiter.

Известно выполнение термоэлектрического переключателя [1] содержащего корпус из изоляционного материала, в котором размещены размыкающая контактная пара, контактная пружина, толкатель, биметаллический термочувствительный диск. It is known to carry out a thermoelectric switch [1] comprising a body of insulating material, in which a disconnecting contact pair, a contact spring, a pusher, a bimetallic heat-sensitive disk are placed.

Недостатком известного устройства является нестабильность упругих свойств термобиметаллического диска, определяемая анизотропией термочувствительности по направлению вдоль и поперек текстуры кристаллической решетки металлов-составляющих, контактная пружина в отдельных случаях не может разомкнуть контакт или при сильном ее воздействии впирается в крышку прибора. A disadvantage of the known device is the instability of the elastic properties of the thermo-bimetallic disk, determined by the anisotropy of the heat sensitivity along and across the texture of the crystal lattice of the metal components, the contact spring in some cases cannot open the contact or when it is severely pressed into the cover of the device.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеназванных недостатков и определяется тем, что биметаллический термочувствительный диск выполнен с упрочненной поверхностью пассивного слоя, образованной ее наклоном с выводом концентрации напряжения от наклона в центр биметаллического термочувствительного диска, средства ограничения перемещения контактной пружины выполнены в виде квадратного изогнутого хвостовика, установленного с возможностью взаимодействия с контактной пружиной в ее верхнем положении. The aim of the present invention is to eliminate the above disadvantages and is determined by the fact that the bimetallic heat-sensitive disk is made with a hardened surface of the passive layer formed by its slope with the output of the voltage concentration from the slope to the center of the bimetallic heat-sensitive disk, the means for restricting the movement of the contact spring are made in the form of a square curved shaft installed with the possibility of interaction with the contact spring in its upper position.

На фиг.1 изображен термоэлектрический переключатель в разрезе; на фиг.2
то же, вид сверху.In Fig.1 shows a thermoelectric switch in the context; figure 2
same, top view.

Термоэлектрический переключатель содержит корпус 1, выполненный из керамики. Thermoelectric switch contains a housing 1 made of ceramic.

Полость корпуса имеет две крайние выемки, где расположены плоские контакты 2 и 3. В поперечной выемке корпуса, соединяющей обе крайние, расположена контактная пружина 4. Один ее конец связан с плоским контактом 3 и корпусом изолирующей втулкой 5. Другой конец контактной пружины выполнен свободным и снабжен медным контактом 6, взаимодействующим с аналогичным медным контактом плоского контакта 2. Плоский контакт 2 также жестко связан с корпусом изолирующей втулкой 7. В центре корпуса в поперечной выемке выполнено сквозное отверстие, в котором свободно установлен толкатель 8. Снизу в корпусе соосно сквозному отверстию выполнена кольцеобразная выемка, где расположен биметаллический термочувствительный диск 9. Термоэлектрический переключатель имеет крышку 10 и основание 11. Крышка выполнена из слюды, основание из нержавеющей стали. Изолирующие втулки 12, проходящие через соосные отверстия крышки, корпуса и основания скрепляет их вместе. Основание 11 имеет установочные элементы 13, расположенные перпендикулярно его плоскости. В основании с внутренней стороны, обращенной внутрь корпуса, выполнен бурт 14. Внутренняя поверхность бурта имеет возможность взаимодействовать с краем биметаллического термочувствительного диска, увеличивая его ход. Контактная пружина снабжена регулировочным винтом 15, взаимодействующим с толкателем 8. Плоский контакт 3 имеет на конце, связанным с контактной пружиной, квадратный хвостовик 16. На одной стороне квадратного хвостовика выполнен изогнутый язычок 17. Поскольку плоский контакт 3 расположен над контактной пружиной, то поверхность хвостовика и язычка воздействуют на квадратную пружину, регулируя ее ход, и следовательно усилия контакта. Данные средства регулировки замкнутости контактной пружины стабилизируют ее прижатие к плоскому контакту. The body cavity has two extreme recesses, where the flat contacts 2 and 3 are located. In the transverse recess of the body connecting the two extremes, the contact spring 4 is located. One of its ends is connected to the flat contact 3 and the body by an insulating sleeve 5. The other end of the contact spring is made free and equipped with a copper contact 6, interacting with a similar copper contact of the flat contact 2. The flat contact 2 is also rigidly connected to the housing by an insulating sleeve 7. In the center of the housing in the transverse recess there is a through hole in which rim 8. pusher mounted in the housing coaxially underneath the viahole is formed the annular recess, where the thermally responsive bimetallic disk 9. The thermoelectric switch has a cover 10 and a base 11. The cover is made of mica, stainless steel base. The insulating sleeves 12 passing through the coaxial holes of the cover, housing and base fasten them together. The base 11 has mounting elements 13 located perpendicular to its plane. The shoulder 14 is made at the base from the inside facing the inside of the housing. The inner surface of the shoulder has the ability to interact with the edge of the bimetallic heat-sensitive disk, increasing its stroke. The contact spring is equipped with an adjusting screw 15 that interacts with the pusher 8. The flat contact 3 has a square shank 16 at the end connected with the contact spring 16. A curved tongue 17 is made on one side of the square shank. Since the flat contact 3 is located above the contact spring, the surface of the shank and the tongues act on the square spring, regulating its course, and therefore the contact force. These means of adjusting the closure of the contact spring stabilize its pressure against the flat contact.

Активный слой биметаллического термочувствительного диска выполнен из сплавов типа 75ГДН, 20НГ, 24НХ. Пассивный слой выполнен из сплавов типа 36Н, 42Н, 36НХТ. Технология изготовления дисков довольно трудоемка и включает несколько операций, например прокатка, вырубка дисков, термообработка, формовка и контрформовка. Возникающие внутренние напряжения в металле ликвидируются при термообработке и, кроме того, не выводят из неравновесного состояния дислокационную структуру. Поэтому для приведения в равновесное состояние его структуры диски дополнительно со стороны пассивного слоя подвергают клепке. Данная операция обычно производится обкатным инструментом со сферической поверхностью. Траектория движения инструмента представляет кривую четвертого порядка с расположением точки перегиба в центре диска. На практике данная кривая представляет собой лемнискату или кардиоиду. Обкатку производят со стороны пассивного слоя для того, чтобы наклепать его поверхность и выровнять упругие характеристики активного и пассивного слоев. Выбранная траектория движения инструмента разрушает текстуру и приводит к хаотичной ориентировке кристаллов, в тоже время выводит концентратор напряжения в центр диска. Создание направленного напряжения в центре диска обеспечивает ориентировочный стабильный ход сферического термоэлемента в направлении, перпендикулярном плоскости сферы. The active layer of the bimetallic thermosensitive disk is made of alloys of the type 75GDN, 20NG, 24NX. The passive layer is made of 36N, 42H, 36NXT alloys. The manufacturing technology of the disks is quite laborious and includes several operations, for example, rolling, cutting of disks, heat treatment, molding and counter-molding. The arising internal stresses in the metal are eliminated by heat treatment and, in addition, do not remove the dislocation structure from the nonequilibrium state. Therefore, in order to bring its structure into equilibrium, the disks are additionally riveted from the side of the passive layer. This operation is usually performed by a rolling tool with a spherical surface. The tool path represents a fourth-order curve with the inflection point in the center of the disc. In practice, this curve is a lemniscate or cardioid. Run-in is carried out from the side of the passive layer in order to rivet its surface and align the elastic characteristics of the active and passive layers. The selected tool path destroys the texture and leads to a random orientation of the crystals, at the same time displays a stress concentrator in the center of the disk. Creating a directional voltage in the center of the disk provides an approximate stable course of the spherical thermocouple in the direction perpendicular to the plane of the sphere.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Установочными элементами 13 переключатель может устанавливаться внутри конфорки или снаружи на крышке. The setting elements 13, the switch can be installed inside the burner or outside on the lid.

Электрические контакты термоэлектрического переключателя включаются последовательно с одной (самой мощной) спиралью экспресс конфорки на электроплите. При возникновении перегрева конфорки переключатель срабатывает, т. е. термобиметаллический диск меняет свою кривизну на обратную, воздействует на толкатель и размыкает контактную пружину и плоский контакт. The electrical contacts of the thermoelectric switch are connected in series with one (the most powerful) spiral of the express burner on the electric stove. When a burner overheat occurs, the switch is activated, i.e. the thermobimetallic disk changes its curvature to the opposite, acts on the plunger and opens the contact spring and the flat contact.

Рабочая температура термоэлектрического переключателя составляет 35^o при рабочем токе 10 А и напряжении 220 В.The operating temperature of the thermoelectric switch is 35 ^o at an operating current of 10 A and a voltage of 220 V.

Claims

A thermoelectric switch comprising a housing of insulating material, a disconnecting contact pair located therein, consisting of a fixed contact and a movable contact mounted on the contact spring, a pusher installed in the housing with the possibility of interaction at one end with the contact spring, and a bimetallic heat-sensitive disk located in the central part of the housing with the possibility of interaction with the other end of the pusher, the base of the housing is made with an annular shoulder in its central h part, characterized in that the bimetallic heat-sensitive disk is made with a hardened surface of the passive junction formed by its riveting with the output of the stress concentration from the hardening to the center of the bimetallic heat-sensitive disk, it is equipped with means to limit the movement of the contact spring, made in the form of a square shank with a curved tongue installed with the possibility of interaction with the contact spring in its upper position.