RU22608U1 - Устройство для нагрева воды - Google Patents

Abstract

1. Устройство для нагрева воды, содержащее сосуд с электронагревателем, содержащим цепи линии питания, нейтрали и земли, базу с проводами электропитания, содержащими провода линии питания, нейтрали и земли, и разъемное соединение электроконтактов линии питания, нейтрали и земли, содержащее терминал контактных "штырей" и терминал контактных "гнезд", снабженный подвижной крышкой, причем терминал контактных "штырей" укреплен на корпусе сосуда и контактные "штыри" соединены с соответствующими цепями электронагревателя, а терминал контактных "гнезд" укреплен в базе и контактные "гнезда" соединены с соответствующими проводами электропитания, отличающееся тем, что по меньшей мере один из электроконтактов в соединении между контактными "штырями", и контактными "гнездами" сформирован установленным на плоской пружине медным контактным "гнездом" с серебряным покрытием и соответствующим контактным "штырем", выполненным по меньшей мере в области его соприкосновения с "гнездом" из меди.2. Устройство для нагрева воды по п.1, отличающееся тем, что контактные "штыри" и контактные "гнезда" линии питания и нейтрали смещены таким образом в направлении соединения (разъединения) для последовательного создания (разрыва) линии питания и нейтрали, чтобы по меньшей мере соединение, соединяющееся последним, а разрывающееся первым, было образовано контактным "гнездом" в виде медного контакта с серебряным покрытием, установленного на листовой пружине, и контактным "штырем", выполненным по меньшей мере в области его соприкосновения с "гнездом" из меди.3. Устройство для нагрева воды по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве меди используют п

Description

УСТРОЙСТВО для НАГРЕВА ВОДЫ

Полезная модель относится к бытовым приборам, а именно к переносным электронагревательным устройствам для нагрева воды типа чайников. Такие устройства снабжены базой, на которую может быть поставлен сосуд для подведения к его нагревателю электрического питания. База содержит контактные гнезда, соединенные с сетевым питанием, и при установке сосуда на базу в эти гнезда входят контактные штыри сосуда. Аналогично при удалении сосуда с базы штыри выходят из гнезд базы.

В такой конструкции при подключенной электросети рассоединение контактов может привести к дуговому разряду, вызывающему недопустимое нагревание и эрозию в точках электрического контакта. Чтобы избежать этой проблемы, устройство может быть снабжено прерывателем-защелкой, предложенным в заявке на патент Великобритании GB-A-2208332, который отодвигается при установке сосуда на базу, а при удалении сосуда с i базы возвращается в исходное положение и служит для электрической изоляции контактных штырей сосуда от контактных гнезд базы, находящихся под напряжением. Описанное устройство является наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели.

Недостаток известного устройства обусловлен возможностью образования дуги в межконтактном зазоре в промежзтке времени между разрывом контактов и удалением контактных штырей сосуда за пределы прерывателя. Таким образом, известное устройство не решает задачу предотвращения дугообразования.

Задачей настоящей полезной модели является создание простого и недорогого решения проблемы предотвращения дугообразования между контактным штырем и контактным гнездом переносных электрических приборов.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для нагрева воды, содержащем сосуд с электронагревателем, содержащим цепи линий питания, нейтрали и земли, базу с проводами электропитания, содержащими линии питания, нейтрали и земли, и разъемное соединение, содержащее терминал контактных штырей укрепленный на корпусе сосуда с контактными штырями, соединенными с соответствующими цепями электронагревателя, и терминал контактных гнезд, снабженный подвижной крышкой и укрепленный в базе с контактными гнездами, соединенными с соответствующими проводами электропитания, по меньшей мере одно из разъемных соединений сформировано установленным на плоской пружине медным контактным гнездом с серебряным покрытием и соответствующим контактным штырем, выполненным, по меньшей мере в области его соприкосновения с гнездом, из меди.

Задача решается также тем, что контактные штыри и контактные гнезда линии питания и нейтрали смещены таким образом, чтобы по меньшей мере соединение, соединяющееся последним, а разрывающееся первым, было образовано контактным гнездом в виде медного контакта с серебряным покрытием, установленного на листовой пружине, и контактным штырем, выполненным, по крайней мере, в области его соприкосновения с гнездом, из меди.

Задача решается также тем, что в качестве меди используют промышленно чистую безкислородную медь.

Задача решается также тем, что толщина серебряного покрытия составляет 3-5

Авторами экспериментально установлено, что нежелательные эффекты дугообразования могут быть предотвращены выполнением контактного гнезда из посеребренной меди с установкой гнезда на плоской пружине, и выполнением контактного штыря из меди. Обнаружено, что трение при движении контактного штыря внутри посеребренного контактного гнезда способствует переходу серебра из посеребренной поверхности гнезда на медный штырь. Высокая теплопроводность медного штыря уменьшает температуру в контактных зонах гнезда и штырь, поскольку тепло зосодит через медную подложку контакта. Благодаря этому износ контактной зоны щтырь уменьшается. Обнаружено также, что серебро, перешедшее на штырь, формирует атомно связанный поверхностный слой, толщина которого приближается к равновесному во время испытания на долговечность.

Наиболее подходящим материалом для контактных штырей оказалась промышленно чистая безкислородная медь.

Может быть использован и составной штырь, выполненный из меди только в контактной зоне, но предпочтительно, чтобы весь штырт был выполнен (например, штампован) из меди.

Все штыри стандартного трехштырькового электроконтакта и соответствующие гнезда могут быть сформированы в соответствий с представленной полезной моделью. Однако обнаружено, что это не обязательно и что, смещая штырь и/или гнездо для линии питания и нейтрали относительно друг друга в направлении их соединения и разъединения, так, чтобы линии питания соединялись раньше нейтрали, а разрывались после нейтрали, образование дуги может быть ограничено в выполнением согласно предлагаемой полезной модели только одного из разъемных соединений. Только один штырь должен обязательно быть выполненным из меди, хотя для удобства таким образом могут быть выполнены все три штыря стандартного трехштырькового разъема. Контакт земли может бьггь выполнен и как обычно, и в соответствии с представленной полезной моделью. При формировании контакта медьсодержащая поверхность штырька до установления уровня равновесия серебра на штыре, может окислиться, с образованием полупроводниковой окиси меди. Это может воспрепятствовать формированию серебряного слоя на штыре, что станет причиной перегревания контакта. Поэтому желательно, чтобы штырь, по меньшей мере в области формирования контакта, был покрыт тонким слоем серебра, предпочтительно толщиной от 3 до 5 мкм. Это позволит предотвратить формирование окиси меди и также облегчает более раннее достижение равновесного слоя серебра. Электрическая безопасность соединителя электронагревательного прибора может быть повышена путем снабжения терминала контактных гнезд подвижной крышкой для предотвращения доступа к пружинным контактам, когда корпус прибора снятс базы. При этом удобно использовать предварительно нагруженную пружину, возвращающее крыщку в исходное (закрытое) положение. Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1-4. Па фиг.1 приведено схематическое изображение базы 1 устройства для нагрева ды, где: 2- корпус базы, 3- основание базы, 4-фланец, 5, 6, 7,- пазы в корпусе;

10-концевой контактный штырь нейтрали на корпусе сосуда, 11- пружинный контакт линии питания, 12.- пружинный контакт земли, 13 -пружинный контакт нейтрали, 14, 15 и 16- индивидуальные отсеки, 17, 18 - перегородки, 19 и 20 плоские пружины.

На фиг. 3 приведен вид в разрезе по линии В-В в фиг. 2, где: 21 - корпус сосуда 22, 14-индивидуальный отсек, 23- внутренний элемент корпуса терминала контактных гнезд в нижнем конце корпуса 2 базы, 19 -плоская пружина из бериллиевой бронзы, 24 - лепестковый соединитель, 25- составной контакт, 26 - подвижная крышка.

На фиг. 4 приведен вид в разрезе по линии С-С в фиг. 2, где: 8-концевой контактный штырь линии питания, 9-концевой контактный штырь земли, 27- ребро корпуса 21 сосуда 22, 12.- пружинный контакт земли, 15 - индивидуальный отсек, 17 -перегородка, 23- внутренний элемент корпуса терминала контактных гнезд в нижнем конце корпуса 2 базы, 20 - плоская пружина, 26 - подвижная крышка, 28- плоский лепестковый соединитель, 29-ось.

База 1 (фиг. 1) включает корпус 2, который сформован из термопластичного материала и имеет фланец 4 для установки на основе 3 переносного устройства для нагрева воды. На корпусе 2 базы 1 имеются три паза 5, 6, 7, расположенные сверху и спереди его внешней поверхности, в которые входят концевые контактные штыри, соответственно, линии питания 8, земли 9 и нейтрали 10 терминала сосуда 21 для нагрева воды. Концевые контактные штыри терминала расположены сзади в нижней части кувшина, и скрыты внутри корпуса 21, который соединяется с терминалом разъемов - гнезд, когда сосуд установлен на базе 1. Штыри выполнены из меди и покрыты серебром толщиной 3-5 мкм.

В углублении внутри разъема с контактными гнездами смонтированы пружинные контакты И, 12, 13 для соединения соответственно (в указанном порядке) с концевыми контактными штырями линии, земли и нейтрали (8, 9 и 10) сосуда 22.

Контактные гнезда размещены внутри индивидуальных отсеков 14, 15,16, которые отделены вертикально установленными перегородками 17, 18 во внутреннем элементе корпуса терминала контактных гнезд 23, установленном внутри корпуса 2 базы 1. Контакт линии питания 11 (фиг. 2) включает плоскую пружину из бериллиевой бронзы 19, которая установлена на внутреннем элементе разъема гнездо 23 в нижнем конце и соединен с лепестковым соединителем 24, который может быть соединен с внешним выводом питания (не показан). Пружина 19 снабжена на верхнем конце составным контактом 25, имеющим серебряное покрытие на медной подложке. В частности контакт может быть в форме стержня, который приклепывается к плоской пружине 19. Контакт перемещается из позиции (показано пунктирно на фиг. 3), когда сосуд снят с основания, в позицию, обозначенную сплощными линиями, когда сосуд установлен на базе.

Контакт земли 12 (фиг. 4) включает также плоскую пружину 20 из бериллиевой бронзы, которая установлена на внутреннем элементе 23 внугри терминала контактных гнезд корпуса 2 в нижнем конце, и соединен с плоским лепестковым соединителем 28. Однако в верхнем конце, плоская пружина 20 не снабжена отдельным составным контактом, как в контакте линии, а только прокатана до формы поверхностного контакта 28.

Контакт нейтрали 13 имеет конструкцию, подобную контакту линии питания 11, но вместо установки отдельного составного контакта, пружина 20 только завернута на верхнем конце, подобно контакту земли 12.

Подвижная крышка 26 размещается внутри корпуса базы и устанавливается на внутреннем элементе конструкции 23 для движения относительно оси 26, между первой позицией, в которой она закрывает пазы 5, 6, 7 и второй позицией (показана в фиг. 3), в которой она оставляет открытыми контакты 11, 12, 13.

Как видно из фиг. 2, контакты И, 12, 13 размещаются в различных относительных вертикальных позициях. Контакт нейтрйлй 13 находится выше, контакт земли 12 в самом низу, а контакт линии питания 11 между этими двумя. В сосуде концевые контактные штыри линии питания и нейтрали соответственно 8, 10 находятся в одинаковой вертикальной позиции, но установлены выше штыря земли 9. Предлагаемый электронагревательный прибор работает следующим образом:

Относительные вертикальные позиции штырей, гнезд и ребра 27 корпуса сосуда 12 таковы, что когда сосуд устанавливают на базе 1, ребро сосуда 27 приоткрывает крышку 26, штырь земли 9 соприкасается с крышкой 26 и открывает его, затем штырь земли 9 соединяется с гнездом земли 12; штырь нейтрали 10 соединяется с гнездом нейтрали 13; и наконец штырь линии питания 8 соединяется с гнездом линии питания 11. После снятия сосуда с базы 1 вышеуказанные действия осуществляются в обратном порядке, таким образом, электрическое питание к сосуду всегда подводится и прерывается на контактах линии питания гнездо 8 и щтырь 11, и образование дуги ограничивалось этими контактами.

Как видно из фиг. 3, контактное гнездо 28, устанавливаемое на плоской пружине, соединяясь с концевым контактным штырем 8, перемещается не только вниз, но также и вдоль по щтырю. Это вытирающее соединение способствует передаче серебра с гнезда на медный штырь.

Кроме того, не все штыри должны быть сделаны из меди - только тот штырь, который контактирует с посеребренным медным контактом базы, а другие штыри, по причинам стоимости, могут быть сделаны, как обычно, из латуни. Таким образом в описанном примере только контактный штырь линии питания 9 должен быть из меди, предпочтительно с тонкой серебряной металлизацией.

Claims (5)

1. Устройство для нагрева воды, содержащее сосуд с электронагревателем, содержащим цепи линии питания, нейтрали и земли, базу с проводами электропитания, содержащими провода линии питания, нейтрали и земли, и разъемное соединение электроконтактов линии питания, нейтрали и земли, содержащее терминал контактных "штырей" и терминал контактных "гнезд", снабженный подвижной крышкой, причем терминал контактных "штырей" укреплен на корпусе сосуда и контактные "штыри" соединены с соответствующими цепями электронагревателя, а терминал контактных "гнезд" укреплен в базе и контактные "гнезда" соединены с соответствующими проводами электропитания, отличающееся тем, что по меньшей мере один из электроконтактов в соединении между контактными "штырями", и контактными "гнездами" сформирован установленным на плоской пружине медным контактным "гнездом" с серебряным покрытием и соответствующим контактным "штырем", выполненным по меньшей мере в области его соприкосновения с "гнездом" из меди.

2. Устройство для нагрева воды по п.1, отличающееся тем, что контактные "штыри" и контактные "гнезда" линии питания и нейтрали смещены таким образом в направлении соединения (разъединения) для последовательного создания (разрыва) линии питания и нейтрали, чтобы по меньшей мере соединение, соединяющееся последним, а разрывающееся первым, было образовано контактным "гнездом" в виде медного контакта с серебряным покрытием, установленного на листовой пружине, и контактным "штырем", выполненным по меньшей мере в области его соприкосновения с "гнездом" из меди.

3. Устройство для нагрева воды по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве меди используют промышленно чистую бескислородную медь.

4. Устройство для нагрева воды по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что контактный "штырь" имеет тонкое покрытие из серебра по меньшей мере в области контакта.

5. Устройство для нагрева воды по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что толщина серебряного покрытия составляет 3-5 мкм.