Патент на изобретение №2190279
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
(57) Реферат: Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в линиях противопожарной сигнализации и для контроля температуры окружающей среды. Техническим результатом является повышение быстродействия и чувствительности. Устройство содержит основание, защитную корзинку, два контакта, состоящих из упругих подвижных контактных пластин и прикрепленных к ним контактов, а также термочувствительного элемента, выполненного из материала с эффектом памяти формы. При повышении температуры окружающей среды термочувствительный элемент, выполненный в виде скобы, стремится к прямолинейной форме и размыкает нормально замкнутые контакты. Появляется “обрыв” электрической цепи, что служит информационным сигналом для приемно-контрольных устройств. При снижении температуры окружающей среды происходит обратный процесс. Температура термочувствительного элемента снижается, его материал “забывает” заданную прямолинейность и возвращается в исходное состояние. При этом вновь замыкаются контакты устройства, электрическая цепь восстанавливается и также восстанавливается функция контроля температуры. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к термочувствительным устройствам, в частности к устройствам сигнальным для контроля температуры окружающей среды, и может быть использовано в линиях противопожарной сигнализации, а также в качестве терморегулятора для включения и выключения отопительных устройств. Известны пожарные извещатели типа ИП 103, ИП 105 /Н.Ф.Бубырь и др. Пожарная автоматика, М., Стройиздат, 1984 г., а также ГОСТ 2799-88, прототип/. Такой извещатель представляет собой термочувствительное устройство, помещенное в корпус. Корпус имеет определенную массу и габариты, что в условиях слабых тепловых изменений окружающей среды требует значительного времени для теплообмена и отслеживания температуры. Кроме того, монтажные и токопроводящие элементы конструкции дополнительно отводят тепло от термочувствительного элемента на электрические цепи, корпуса приборов и далее – на поверхности, к которым эти приборы крепятся. При этом общий отвод тепла соизмерим с подводом тепла, и в итоге термодатчики регистрируют не температуру окружающей среды, а некоторую среднюю величину температур воздушной среды и элементов зданий и сооружений. Таким образом, чувствительность и быстродействие описанных приборов становятся недостаточными для выполнения ими функций сигнализации и защиты. Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия и чувствительности контрольного термоэлектрического устройства за счет улучшения условий теплообмена между окружающей средой и термочувствительным элементом, малой тепловой инерционности самого элемента и высокой точности срабатывания. Поставленная цель достигается тем, что заявляемое термоэлектрическое устройство содержит основание, защитную корзинку, два контакта, состоящих из упругих контактных подвижных пластин и жестко закрепленных на них непосредственно контактов, и термочувствительный элемент, при этом термочувствительный элемент вынесен непосредственно в контролируемую среду, упругие контактные подвижные пластины, служащие электропроводными элементами, выполняют одновременно функции возвратных контактных пружин и теплоприемников с существенно увеличенной поверхностью, термочувствительный элемент имеет заданную память формы “на прямолинейность” и дополнительно может крепиться на различных расстояниях от точки крепления упругой контактной пластины. Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где: 1 – основание 2 – защитная корзинка 3 – упругая подвижная контактная пластина 4 – упругая подвижная контактная пластина 5 – термочувствительный элемент 6 – электроизоляционная прокладка 7 – контакт 8 – контакт 9 – накладка 10 – накладка 11 – регулировочный винт 12 – клемма 13 – монтажный винт 14 – гайка Предлагаемое термоэлектрическое устройство содержит основание 1, которое может крепиться к различным поверхностям, защитную корзинку 2 в виде отдельных ребер ограждения, предохраняющую элементы конструкции от механических повреждений, но пропускающую поток воздушной массы к термочувствительному элементу. К стойкам основания крепятся две упругих подвижных контактных пластины 3 и 4, выполняющих одновременно несколько функций: – токопроводящие элементы; – контактные группы с нормированным контактным давлением после регулировки; – теплоприемники с существенно увеличенной поверхностью для ускорения теплообмена с окружающим воздухом; – теплопроводники для передачи тепла к термочувствительному элементу. Термочувствительный элемент 5 выполнен из материала с эффектом памяти формы /ЭПФ/, например из сплава TiNiCu, в виде тонкой ленты или проволоки, в форме U-образной скобы, или кольца, или S-образной фигуры, или биметаллического диска, изготовленного на заданную температуру срабатывания. Термочувствительному элементу предварительно задана память формы “на прямолинейности”. Термочувствительный элемент закреплен на электроизоляционной прокладке 6. К упругим подвижным контактным пластинам 3 и 4 жестко прикреплены /например, контактной сваркой/ контакты 7 и 8, образующие контактную пару, покрытые драгметаллом /например, серебром/ для обеспечения необходимых величин электрического сопротивления, надежности и долговечности контактного соединения. Нормированное контактное давление обеспечивается металлическими накладками 9 и 10 с изогнутыми хвостами для фиксации положения упругих контактных пластин 3 и 4. Регулировка контактного давления производится технологическим винтом 11, которым можно подгибать хвосты накладок 9 и 10, задавая необходимое контактное давление и, соответственно, изменяя температуру срабатывания, т.е. регулируя момент размыкания контактной группы при определенной температуре. Клеммы 12 устанавливаются под монтажные винты 13 с гайками 14, стягивающие всю конструкцию в жесткое соединение. К клеммам подсоединен гибкий провод с монтажной трубкой дли подключения к монтажному кабелю с помощью механического обжатия соединения трубка-токопроводящая жила кабеля. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии при нормальной температуре контакты 7 и 8 замкнуты, обеспечивая заданное электрическое сопротивление. При нагреве термочувствительного элемента 5 до уровня температуры срабатывания начинает проявляться память формы материала: после достижения температуры мартенситного превращения /to= 55  60oC – пожарная сигнализация/ изменяются термоупругие свойства и развивается размыкающее усилие, определяемое температурнозависимой жесткостью, превосходящее усилие смыкания контактов. В результате появляется “обрыв” электрической цепи, что служит информационным сигналом для приемно-контрольных устройств или защитным средством для отключения цепи питания обогревателей окружающей среды. При снижении температуры окружающей среды снижается температура термочувствительного элемента 5, материал которого в результате обратных мартенситных превращений теряет свою жесткость, “забывая” заданную форму. При этом упругие силы подвижных контактных пластин 3 и 4 сжимают термочувствительный элемент 5 до исходного состояния, контакты 7 и 8 смыкаются, обеспечивая за счет заданной жесткости пластин необходимое контактное давление и электрическое сопротивление. В результате электрическая цепь восстанавливается и также восстанавливается функция контроля температуры.
Предлагаемое термоэлектрическое устройство за счет особенностей конструкции и используемых материалов обеспечивает высокое быстродействие и чувствительность и поэтому применимо как в линиях противопожарной сигнализации, так и в качестве терморегулятора подогрева окружающей среды, т.е. включения и выключения отопительных устройств – газовых котлов, калориферов и т.п.
На дату подачи заявки разработана техническая и конструкторская документация на данное термоэлектрическое устройство.
Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 22.04.2004
Извещение опубликовано: 20.04.2005 БИ: 11/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
