Устройство для регулирования температуры воды в водонагревателе

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регулирования температуры и контроля наличия жидкости в водонагревателях. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство для регулирования температуры воды в водонагревателе содержит измерительный мост на позисторах 1, 2, термисторе 3, переменном резисторе, компаратор, коммутирующий блок на транзисторе, оптроне, резисторе, выпрямительном мосту и катушке магнитного пускателя с силовыми контактами м нагревательные элементы, а кроме того, конструктивные элементы - крышки 16, 17, теплопроводящую массу 18, теплоизоляционное основание 19, металлический корпус 20 с наружной резьбой. Введение в устройство позисторов, включенных и размещенных в конструкции, позволяет осуществить защиту нагревательных элементов от перегорания при отсутствии жидкости в рабочем объеме нагревателя. 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )ю G 05 О 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОГКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

О

К) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4498983/24 (22) 28.10.88 (46) 30.12.91-Бюл. ¹ 48 (71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) Н.А.Корчемный. Л.Т,Лукашенко, Н.В.Синявский и А.Ф.Филоненко (53) 621.555,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 802939, кл. G 05 D 23/19, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 817672. кл. G 05 D 23/19, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ В ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регулирования температуры и контроля на„„. Ы„„1702348 А1 ( личия жидкости в водонагревателях, Цель изобретения — повышение надежности. Устройство для регулирования температуры воды в водонагревателе содержит измерительный мост на позисторах 1, 2, термисторе 3, переменном резисторе, компаратор, коммутирующий блок на транзисторе, оптроне, резисторе, выпрямительном мосту и катушке магнитного пускателя с силовыми контактами и нагревательные элементы, а кроме того, конструктивные элементы— крышки 16, 17, теплопроводящую массу 18, теплоизоляционное основание 19, металлический корпус 20 с наружной резьбой. Введение в устройство поэисторов, включенных и размещенных в конструкции, позволяет осуществить защиту нагревательных элементов от перегорания при отсутствии жидкости в рабочем объеме нагревателя.

2 ил.

1702348

10

40

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регулирования температуры и контроля наличия жидкости в водонагревателях, Целью изобретения является повышение надежности.

Нэ фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; фиг, 2 — размещение термистора и поэисторов.

Устройство содержит измерительный мост, выполненый на позисторах 1, 2, термисторе 3, переменном резисторе (сопротивлении) 4, компаратор на операционном усилителе 5 с резисторами 6 и 7 обратной связи, коммутирующий блок, выполненный нэ транзисторе 8, оптроне 9, резисторе (сопротивлении) 10, выпрямительном мосту 11 и катушке 12 магнитного пускателя с силовыми контактами 13, а также нагреватель.ные элементы.

Три вывода водонагревателя 14 подключены к контактам 13 магнитного пускателя, а другие три вывода контактов 13 подключены к контактам автоматического выключателя 15, которые в свою очередь подсоединены к трем фазам сети переменНОГО TOKE.

Термочувствительные элементы (фиг, 2) изолированы от нэгреваемой жидкости металлическими крышками 16, 17, причем термистор 3 и позистор 1 расположены под одной крышкой 17 и имеют тепловой контакт. Позистор 2 расположен под крышкой

16, Свободное пространство под крышками

16 и 17 заполнено диэлектрической теплопроводящей массой 18. Теплоизоляционное основание 19 закреплено в металлическом корпусе 20 с наружной резьбой, который зэвинчивается в стенку резервуара электроводонагревателя. Выводные концы 21 чувствительных элементов измерительного моста соединены с разьемом 22.

При помощи разъема 22 термочувствительные элементы подключаются к устройству, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда температура воды в водонагревателе ниже заданной. напряжение на инвертирующем входе компаратора по отно.вению к неинвертирующему входу положительно. При этом полярность напряжения между входами компаратора будет погожительной, При данной полярности входного напряжения компаратора напряжение на его выходе будет близким к нулю, Транзистор 8, включенный по схеме эмиттерного повторителя (его эмиттер тоже имеет низкий потенциал), открыт, и через фотодиод оптрона 9 и ограничительное сопротивление 10 протекает ток.

При этом фототиристор оптрона открыт, через выпрямительный мост 11 и катушку 12 магнитного пускателя протекает ток. Силовые контакты магнитного пускателя замкнуты, и водонэгреватель 14 находится во включенном состоянии. По мере повышения температуры жидкости сопротивление термистора 3 уменьшается, напряжение на неинвертирующем входе компартора повышается, и как только оно превысит напряжение на инвертирующем входе, на выходе компаратора потенциал поменяется с низкого на высокий, Напряжение на эмиттере транзистора 8 станет близким к напряжению источника питания, и светодиод оптрона 9 закроется.

При уменьшении многовенного значения тока через фототиристор оптрона 9 он закроется, при этом катушка 12 магнитного пускателя обесточится, и отключится водонагреватель 14, При снижении температуры жидкости водонагревателя до заданной величины сопротивление термистора 3 увеличится, и при этом напряжение на инвертирующем входе будет превышать напряжение на неинвертирующем входе и будет являться положительным по отношению к неинвертирующему входу компаратора, потенциал на выходе компаратора поменяется с высокого на низкий, транзистор 8 откроется, через фотодиод оптрона 9 и ограничительное сопротивление 10 будет протекать ток. так как фототиристор оптрона открыт, а через выпрямительный мост 11 и катушку 12 магнитного пускателя будет протекать ток, Силовые контакты 13 магнитного пускателя замкнутся, и нагреватель будет находиться во включенном состоянии.

При отсутствии жидкости в контролируемом рабочем объеме водонагревателя происходит нагрев позистора 1 за счет проходящего по нему тока. При нагреве позистора 1 сопротивление его увеличивается

При этом напряжение на инвертирующем входе станет меньше напряжения на неинвертирующем входе компаратора, и на его выходе появится высокий потенциал, в результате чего транзистор 8 и фототиристор оптрона 9 закроются, катушка 12 магнитного пускателя обесточится, силовые контакты

13 магнитного пускателя разомкнутся, и водонагреватель 14 отключится от сети.

Так как постоянная времени нагрева позистора 1 во много раз меньше постоянной времени нагрева элементов нагревателя, происходит защита нагревательных элементов от перегорания при отсутствии жидкости в рабочем объеме нагревателя, 1702348

Составитель Л.Птенцова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Павлова

Заказ 4542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Позистор 2, имеющий меньшее номинальное сопротивление, чем позистор 1, проходящим через него током нагреваться не будет. Он служит для термокомпенсации измерительного моста при изменении температуры нагреваемой жидкости.

Переменным сопротивлением 4 устанавливается требуемая температура нагрева воды. Сопротивление положительной обратной связи обеспечивает релейное возрастание напряжения на выходе операционного усилителя 5, когда температура воды в водонагревателе превышает заданную.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры воды в водонагревателе, содержащее помещенный в емкости водонагревателя термистор, включенный в плечо измерительного моста, соответствующие выводы которого подключены к входам компаратора, выход которого соединен с управляющим входом коммутирующего блока, к силовым выводам которого подсоединены

5 нагревательные элементы, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем в плечо измерительного моста, смежное плечу, содержащему термистор, включен первый позистор, раз10 мещенный с возможностью теплового контакта с термистором, и в плечо, противоположное плечу, содержащему термистор, — второй поэистор, теплоизолированный от первого поэистора и термистора, 15 причем позисторы размещены в емкости водонагревателя, а номинальное сопротивление первого позистора превышает номинальное сопротивление второго позистора.