|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования. Термобиметаллическое реле имеет металлический чашеобразный корпус (1), изготовленную из электроизоляционного материала крышку (2), образованную их совмещением камеру (3) и помещенные в ней два неподвижных контакта (4), которые своими клеммами (5) симметрично закреплены в крышке (2). Реле имеет также контактный мостик (9), который одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами (4), а другой стороной - с пружиной (8), соединяющей контактный мостик (9) с неподвижными контактами (4). На металлической шайбе-упоре (10), установленной на дне чашеобразного корпуса (1), установлен термочувствительный биметаллический диск (11) с возможностью свободного позиционирования в камере (3). Между диском (11) и мостиком (9) расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель (12). В камере (3) расположен направляющий изолятор (13), разделяющий биметаллический диск (11) от группы контактов (4), а мостик (9) и пружина (8) установлены в образованной между неподвижными контактами (4) и крышкой (2) выемке (7). 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования. Термобиметаллическое реле имеет металлический чашеобразный корпус (1), изготовленную из электроизоляционного материала крышку (2), образованную их совмещением камеру (3) и помещенные в ней два неподвижных контакта (4), которые своими клеммами (5) симметрично закреплены в крышке (2). Реле имеет также контактный мостик (9), который одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами (4), а другой стороной - с пружиной (8), соединяющей контактный мостик (9) с неподвижными контактами (4). На металлической шайбе-упоре (10), установленной на дне чашеобразного корпуса (1), установлен термочувствительный биметаллический диск (11) с возможностью свободного позиционирования в камере (3). Между диском (11) и мостиком (9) расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель (12). В камере (3) расположен направляющий изолятор (13), разделяющий биметаллический диск (11) от группы контактов (4), а мостик (9) и пружина (8) установлены в образованной между неподвижными контактами (4) и крышкой (2) выемке (7).
Евразийское (21) 201800001 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. H01H37/40 (2006.01)
2018.06.29 H01H37/52 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2017.12.07
(54) ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
(31) (32)
AM20160124
2016.12.19
(96) (71)
(33) AM
EA/AM2017/000003 (AM) 2017.12.07 Заявитель:
АНТОНЯН АРМЕН ГУРГЕНОВИЧ
(72)
(AM)
Изобретатель:
Маргарян Гайк Мамиконович (AM) (57) Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования. Термобиметаллическое реле имеет металлический чашеобразный корпус (1), изготовленную из электроизоляционного материала крышку (2), образованную их совмещением камеру (3) и помещенные в ней два неподвижных контакта (4), которые своими клеммами (5) симметрично закреплены в крышке (2). Реле имеет также контактный мостик (9), который одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами (4), а другой стороной - с пружиной (8), соединяющей контактный мостик (9) с неподвижными контактами (4). На металлической шайбе-упоре (10), установленной на дне чашеобразного корпуса (1), установлен термочувствительный биметаллический диск (11) с возможностью свободного позиционирования в камере (3). Между диском (11) и мостиком (9) расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель (12). В камере (3) расположен направляющий изолятор (13), разделяющий биметаллический диск (11) от группы контактов (4), а мостик (9) и пружина (8) установлены в образованной между неподвижными контактами (4) и крышкой (2) выемке (7).
ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
Область техники
Изобретение относится к электрическим устройствам автоматического контроля и регулирования и может применяться для соединения и разъединения электрической цепи в случае отклонения температуры контролируемой среды от заданной величины.
Уровень техники
Предъявляемые к реле стандартные требования следующие: малые габариты, электробезопасность, герметичность, простой монтаж в тех устройствах, в которых контролируются тепловые процессы, долгий срок эксплуатации и доступная цена.
В известных термобиметаллических реле в качестве элемента, следящего за температурой контролируемого обьекта, используются биметаллические пластины, которые приводят в действие механизм переключения электрического тока, проходящего через контролируемый объект в тех случаях, когда температура отклоняется от заданной величины.
Переключающий механизм обычно состоит из неподвижных и подвижных контактов, или неподвижных контактов и контактных мостиков, соединением и разъединением которых осуществляют соединение и отключение электрической цепи. Каждое разъединение контактов приводит к образованию электрической дуги между этими контактами, что приводит к повреждению их поверхности вследствие воздействия выделенного тепла из дуги.
Известно теплореле [1], которое содержит дугообразный термочувствительный элемент из формозапоминающего материала, одним концом
соединенный с корпусом, U-образный контактодержатель с пружинным язычком и выемкой на одном из ее пластин, в которую помещен другой конец термочувствительного элемента, прикрепленного к боковой стенке корпуса, контактную пластину с выемкой, куда опирается один конец контактодержателя, другой конец которого опирается на неподвижный контакт, а пружинный язычок входит в помещенную на стенке корпуса выемку - на противоположной стенке закрепления контактной пластины, а также регулирующий винт для регулирования температуры в течение работы, что обусловлено изменением упругости контактодержателя.
Недостатками известного термореле являются сложное прецизионное выполнение узла взаимодействия конца контактодержателя и контактной пластины, которое обеспечивает взаимоисключающие условия-надежный электрический контакт между контактодержателем контакта и контактной пластиной и свободное передвижение конца контактодержателя в контактной выемке.
Использование известного термореле для прерывания цепей постоянного тока резко сокращает срок эксплуатации термореле, т.к., если даже эффективным образом будет возможно погашение электрической дуги между подвижным и неподвижным контактами (например, отключением контактов с большим ускорением на больших расстояниях, которое приводит к увеличению размеров), то невозможно избежать образования искры в узле конца электродержателя и выемки контактной пластины, что приводит к неработоспособности.
Известно теплореле [2], которое содержит диэлектрическую крышку, неподвижный и подвижный контактодержатели, примыкаемую к металлической крышке контактную стойку, которая одновременно является термочувствительным элементом, изготовленным из материала с эффектом памяти, имеющую на крайней
части искривленную вогнутую пластину, в непримыкаемой части которой сделана выемка, установлена пружина, один конец которой расположен в выемке контактной стойки, а другой конец опирается на подвижный контактодержатель и регулирующий винт, который расположен в нерабочей части подвижного контактодержателя.
Недостатком этого термореле являются: сложность регулирования узла взаимодействия перекидной пружины и подвижного контакта, т.к. может возникнуть нестабильность положения подвижного контактодержателя из-за смещения точки опирания двух концов перекидной пружины, недостаточная гальваническая развязка, что приводит к нарушению требований электробезопасности из-за электрических соединений перекидной пружины и термочувствительного элемента и подвижного контактодержателя с металлической крышкой. Кроме этого использование известного термореле малых размеров в цепях постоянного тока резко сокращает срок эксплуатации реле, т.к. не удается эффективным образом тушить электрическую дугу между неподвижным и подвижными контактами.
Известно термореле [3], которое содержит изготовленный из термоизоляционного материала корпус в виде камеры,. В камере расположены термочувствительный элемент, переключающий механизм и устройство их взаимодействия. В основании камеры установлены опорные и ограничительные выступы, которые выполнены на противоположных частях. На основании расположены изготовленные из слоистого материала две контактные стойки, внешние части которых образуют электрические выходы. Внутри камерная часть одной стойки, чья изогнутая поверхность параллельна ограничительному выступу и расположена на нем, является контактодержателем неподвижного контакта. Внутри камерная часть другой стойки, выполненная в виде однокрючковой ручки, крючком прикрепленная к поверхности опорного выступа, арочной частью в виде
прямоугольной трапеции, высота которой равняется высоте опорного выступа, наклонной боковой частью, которая соединяет крючок и малое основание трапеции, которое прикасается к основанию камеры, и имеющей на конце выемку с перпендикулярной частью, является ручкой- держателем подвижного контактодержателя..
Переключающий механизм имеет расположенный на контактодержателе неподвижного контакта неподвижный контакт с ориентацией рабочей поверхности на ограничительный выступ, подвижный контакт, который расположен на подпружиненном перекидной пружиной языке, расположенном в пространстве между неподвижным контактом и ограничивающим выступом, и ручку-держатель подвижного контактодержателя, чей крючок прикреплен к подвижному контактодержателю, в выемке расположен один конец перекидной пружины, другой конец опирается к язычку подвижного контактодержателя.
Термочувствительный элемент изготовлен из материала наделенного памятью формы или в виде такой дуги, один конец которой прикреплен в корпусе, а другой опирается на подвижный контактодержатель с возможностью принятия форму прямоугольника, или в виде такой дуги, которая проходит через выполненное в клинке взаимодействующего устройства проницаемое отверстие и свободными краями опирается на выполненные в противоположных стенках корпуса выемки.
Устройство взаимодействия имеет регулирующий винт и толкатель, который выполнен в виде клинка с проницаемым отверстием с возможностью передвижения между погруженными и установленными в выемках корпуса регулирующим винтом и подвижным контактодержателем.
Недостатками данного реле являются: сложная конструкция, недостаточная гальваническая развязка, что приводит к нарушению требований
электробезопасности, и короткий срок службы при работе для прерывания цепей постоянного тока.
Выше перечисленые недостатки обусловлены конструктивными решениями. Надежная работа реле обусловлена резким, щелчковым срабатыванием подвижного контактаодержателя, отделяя подвижный и неподвижный контакты с наибольшим ускорением.
Приложенные в реле посредством термочувствительных элементов силы регулируются посредством устройства взаимодействия, которое достаточно сложное, и передаются подвижному контактодержателю.
При достижении верхней температуры работы, термочувствительный элемент прилагает больше силы, чем сила сопротивления того передвижного держателя контакта, который, частично выбирая свою упругость, подходит к точке нестабильного состояния и резко, с щелчком, отходит от неподвижного контакта.
В момент достижения нестабильного состояния подвижного контактодержателя ослабевает давление между неподвижным и подвижным контактами, что приводит к увеличению электрического сопротивления между контактами и, как следствие, к нагреванию последных.
Для устранения нагревания контактов требуется по возможности сократить время подготовки подвижного контактодержателя к щелчку, которое можно достичь используя специально изготовленные сложно регулируемые неподвижные ко н та ктод е ржател и.
Недостаточная гальваническая разрядка, которая приводит к нарушению условий электробезопасности, связана с тем, что термочувствительный элемент либо непосредственно, либо через изготовленное из проводникового вещества толкателя
прикасается к подвижному контактодержателю, который одновременно является токопроводящей пружиной.
Для прерывания цепей постоянного тока при использовании малогабаритного варианта осуществления реле резко сокращается срок годности термореле, т.к. не удается эффективным образом потушить электрическую дугу между неподвижным и подвижным контактами, за счет разделения только щелчком неподвижного и подвижного контактов.
Самым близким техническим решением является термобиметаллическое реле [4], которое выбрано как самый близкий аналог. Данное реле имеет металлический чашеобразный корпус и крышку из электроизоляционного материала, имеющей с одной стороны двухступенчатый цилиндрический выступ, образованную из их совмещения камеру и расположенные в ней два неподвижных контакта, которые со своими выводами равномерно соединены в корпусе крышки, в зазоре ее края и цилиндрического выступа, контактный мост, который одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами, а на диаметрально противоположных краях другой стороны имеет выступы-ограничители, термочувствительный биметаллический диск, который с возможностью свободного позицирования расположен по поверхности контактного моста, выступ в пространстве, образованной ограничителями, и пружину, соединяющему контактный мост с неподвижными контактами, которая имеет центральную опорную часть и внешний край, взаимодействующий с контактным мостом, причем контактный мост, биметаллический диск и пружина имеют центральные отверстия, а цилиндрические выступы, образующие первую и вторую ступени крышки, расположены соответственно в отверствиях контактного моста и биметаллического диска, а пружина расположена в зазоре между контактным мостом и термочувствительным
биметалличесским диском, и ее опорная часть закреплена на промежуточной площадке двухступенчатого цилиндрического выступа крышки.
Недостатками самого близкого аналога являются:
. недостаточная наджность работы реле, т. к. биметаллический диск расположен в непосредственном пространстве неподвижных контактов, что может привести к самонагреванию проходным сопротивлением контактов, обусловленным теплом, возникнувшим от контактов.
. диск отделен от теплопроводимой поверхности воздушным слоем, что ухудшает теплообмен и время слежения за температурой поверхности, что также ухудшает надежность работы реле.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является повышение надежности работы реле.
Суть изобретения заключается в том, что в термобиметаллическом реле, имеющем металлический чашеобразный корпус, крышку из электроизоляционного материала, образованную из их совмещения камеру и расположенные в ней два неподвижных контакта, которые своими клеммами симметрично прикреплены в крышке, контактный мост, который своей одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами, а другой стороной - с пружиной, соединяющей контактный мост с неподвижными контактами, термочувствительный биметаллический диск, расположенный в камере с возможностью свободного позицирования, согласно изобретению, биметаллический диск расположен на металлической шайбе-упоре, расположенной на дне чашеобразного корпуса, между биметаллическим диском и контактным мостом расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель, в камере расположен направляющий изолятор, отделяющий биметаллический диск от группы контактов,
а мост и пружина расположены в образованной между неподвижными контактами и крышкой выемке.
Краткое описание графических материалов
Сущность изобретения раскрывается на чертежах на Рис. 1-3, где:
На Рис. 1 изображен разрез реле с разомкнутыми контактами,
На Рис. 2 изображен разрез реле по линии I-I на Рис. 1.
На Рис. 3 изображен разрез реле замкнутыми контактами.
Осуществление изобретения
Термобиметаллическое реле состоит из следующих частей:
чашеобразного металлического корпуса (1) и изготовленного из электроизоляционного материала крышки (2), которая, будучи соединненой с корпусом (1), образует камеру (3). На крышке прикреплены два неподвижных контакта (4), верхние части которых соединены с электрическими клеммами (5) и покрыты герметизирующим компаундом (6), а нижние части находятся в камере (3), образуя между собой и крышкой (2) небольшую выемку (7), где расположены пружина (8) и контактный мостик (9). На дне корпуса расположена металлическая шайба-упор (10), на которой установлен термочувствительный биметаллический щелчковый диск (11)- с возможностью свободного позиционирования в камере (3) в вертикальной плоскости. В центральной части диска расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель (12), который своей противоположной к диску (11) плоскостью прикасается к мостику (9). Корпус (1) имеет направляющий изолятор (13), который разделяет биметаллический диск (11) от группы контактов, значительно снижая самонагревание теплочувствительного
биметаллического диска, что повышает точность слежения за температурой контролируемой среды. Все это в конечном счете повышает надежность реле.
Реле работает следующим образом.
С повышением температуры до достижения температуры срабатывания термочувствительный биметаллический диск (11) медленно меняет прогиб. При этом, так как он расположен в пространстве свободного позиционирования, медленное изменение прогиба не приводит к образованию сил взаимодействия с шарообразным толкателем (12), контактным мостиком (9) и пружиной (8). Пружина (8) с прежней силой прижимает контактный мостик к неподвижным контактам (4). При достижении температуры срабатывания термочувствительный щелчковый биметаллический диск (11) резко, моментально меняет свою форму на инверсную. Купол термочувствительного биметаллического щелчкового диска взаимодействует с шарообразным толкателем (12), генерируя силы, выполняющие работу преодоления силы сжимания пружины (8). В результате контактный мостик (9) отжимается от неподвижных контактов (4), и они размыкаются. Дальнейшее повышение температуры не приводит к изменению конфигурации взаимодействующих элементов, и контакты (4) сохраняют разомкнутое положение. При понижении температуры до температуры возврата контакты разомкнуты. При достижении температуры возврата, термочувствителный биметаллический щелчковый диск (11) моментально меняет свою форму на противоположную. Купол термочувствительного биметаллического диска отделяется от шарообразного толкателя (12) без прикладывания давления на контактный мостик (9) и пружину (8). Термочувствительный биметаллический щелчковый диск свободно располагается в зоне позиционирования. Пружина перемещает контактный мостик и прижимает его к неподвижным контактам, замыкая их.
Источники информации:
1. Патент РФ № 2439735 МКП Н01Н 37/54
2. Патент РФ № 2130666 МКП Н01Н 37/54
3. Патент РФ № 2011238 МКП Н01Н 37/54
4. Патент РФ №1679 МКП Н01Н 37/54
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термобиметаллическое реле, содержащее металлический чашеобразный корпус (1), крышку (2) из электроизоляционного материала, образованную их совмещением камеру (3) и расположенные в ней два неподвижных контакта (4), которые своими клеммами (5) симметрично прикреплены в крышке (2), контактный мостик (9), который своей одной стороной взаимодействует с неподвижными контактами (4), а другой стороной с пружиной (8) , соединяющей контактный мостик (9) с неподвижными контактами (4), термочувствительный биметаллический диск (11), расположенный в камере (3) с возможностью свободного позиционирования, о тличающееся тем, что биметаллический диск (11) установлен на металлической шайбе-упоре (10), расположенной на дне чашеобразного корпуса (1), между биметаллическим диском (11) и контактным мостиком (9) расположен изготовленный из изоляционного материала шарообразный толкатель (12), в камере (3) расположен направляющий изолятор (13), разделяющий биметаллический диск (11) от группы контактов (4), а мостик (9) и пружина (8) расположены в образованной между неподвижными контактами (4) и крышкой (2) выемке (7).
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки:
201800001
Дата подачи: 07/12/2017
Дата испрашиваемого приоритета: 19/12/2016
Название изобретения: ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
Заявитель: АНТОНЯН АРМЕН ГУРГЕНОВИЧ
D Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа).
О Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
НОШ 37/40 (01/01/2006) НОШ 37/52 (01/01/2006)
Согласно Международной патентной классификации (МПК)
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) НОШ
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
DE2143652A1 Весь документ
GB1394612A
Реферат; стр. 2, строка 39 - 92; формула, фигуры RU 2322726С1
Реферат; стр.6, строка 43 - стр.8, строка 1; формула; фиг.З RU 2043673С1
Реферат; стр.4, левая колонка, строка 24 - стр.4, правая колонка, строка 41; формула
I I последующие документы указаны в продолжении графы В I I данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов:
"А" документ, определяющий общий уровень техники
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи
евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской заявки,
но после даты испрашиваемого приоритета 'D" документ, приведенный в евразийской заявке
Уполномоченное лицо:
Главный эксперт Отдела механики, физики и электротехники
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и
приведенный для понимания изобретения "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска,
порочащий новизну или изобретательский уровень, взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска,
порочащий изобретательский уровень в сочетании с другими документами той
же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
ЕАПВ/ОП-2
|
