CN1196041C - 恒温器 - Google Patents

Abstract

为提供即使监视对象物为移动体也不必担心其磨损，而且响应性能良好的恒温器，所发明的恒温器TH具有一超越临界温度即反转动作的大致圆盘状双金属片3、保持双金属片3下面的保持构件2和保持双金属片3上面的盖构件7；在盖构件7上设不损害对双金属片3的保持的开口孔7a，在径向向内突出部分保持双金属片3。

Description

恒温器

技术领域

本发明涉及不会使监视对象物磨损、且热响应性能良好的恒温器。

背景技术

在复印机与印刷机中，为使印刷油墨可靠地附着在使用的纸上，使印字用纸接触在加热状态下转动的固定滚子。为防止该固定滚子加热异常，与固定滚子接触配置恒温器。

在复印机与印刷机中，由于设置了这样的保护装置，即使由于热敏电阻等引起的温度控制机构故障使固定滚子温度异常上升，一达到规定值即由恒温器的热敏元件弯曲反转强制切断电源，可以防止因温度过度上升引起的发烟等。而且，在恒温器与固定滚子接触面上，考虑到固定滚子的磨损，可贴上树脂膜等。

但是，在上述这样构成的恒温器中，由于必须贴树脂膜，有着制造恒温器比较费事的缺点；而且，在这样的麻烦中，由于固定滚子与恒温器平时的接触，有着固定滚子经时劣化的严重问题。

为了解决这些问题，可考虑恒温器与固定滚子不接触的方案，如单纯仅使恒温器成非接触状态，则有着传热性能变坏的问题，防止温度过度升高的灵敏度变坏。特别地，由于最近的复印机与印刷机的结构是：电源一接通即迅速开始工作固定滚子快速被加热，因此，若热响应性能差的话，当恒温器动作时，可能已经产生了起烟等故障。

发明内容

本发明即是有鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供即使监视对象物是转动体等的移动体，也不会使其磨损、而且热响应性能良好的恒温器。

为解决上述课题，本发明的恒温器具有一超越临界温度即反转动作的圆盘状的热敏元件、保持前述热敏元件表面和背面二者中的一方侧的保持构件、保持前述热敏元件表面和背面二者中另一方侧的盖构件；在前述盖构件上设置无损于对前述热敏元件的保持的开口孔，同时在前述开口孔上设径向向内的突出部分。而且开口孔的形状没有特别限制，典型的是与热敏元件的形状相吻合，形成圆形或椭圆形。在圆形开口孔的情况下，最好是将开口孔直径设得比热敏元件还要大；仅以前述突出部分保持热敏元件。

另外，本发明恒温器具有一超过临界温度即反转动作的多角形热敏元件、保持前述热敏元件表面和背面二者中的一方侧的保持构件、保持前述热敏元件表面和背面二者中的另一方侧的盖构件；在前述盖构件上设不损害对前述热敏元件的保持的开口孔，在前述多角形的各个角或部分角保持前述热敏元件。

在本发明中，由于在盖构件上设不损害对热敏元件保持的形状的大的开口孔，热敏元件直接接触由固定滚子等加热的空气，直接承受由固定转子等放射的辐射热，不会使热响应性能变坏。而且，在本发明中，由于由盖构件径向向内突出部分或在多角形各个角或部分角保持热敏元件，也减少了从热敏元件传向盖构件的热损失，使得热响应性能良好。

在本发明中，所谓保持热敏元件的表里面的一侧或另一侧，不限于直接接触热敏元件保持的情况，也包含用于防止热敏元件从恒温器脱开的保持。从而，在热敏元件位于盖构件的垂直下方来配置恒温器的情况下，热敏元件与盖构件不接触也可以；反过来，使恒温器上下反转，在热敏元件位于盖构件的垂直上方情况下，热敏元件与保持构件不接触也可以。

在本发明的热敏元件，最好是在面对盖构件的表面上进行吸热处理。对吸热处理的内容没有什么特别限定，典型的是涂以具有耐热性的吸热性良好的涂料。作为吸热性良好的涂料推举黑色涂料。在进行这种吸热处理情况下，由于吸热率高使得热响应性能更加良好。由于通常的恒温器，其动作温度最高300℃左右，适用对于更高的温度不变质的耐热性涂料。

涂料的膜厚最好在30μ以下，如果膜厚超过这个值，牢固的涂装膜会阻碍热敏元件的弯曲反转动作，在热敏元件反复弯曲反转动作的情况下，有涂装膜剥落的危险。因此，也从经济性考虑，经各种研究的结果是，如采用耐热性涂料，确认不管哪种，以4～6μm左右的膜厚特别合适。

热敏元件最好做成：通过盖构件的开口孔要尽可能露出全面积，盖构件仅是保持热敏元件的部分覆盖热敏元件。

热敏元件，有形成圆盘状的，也有形成大致多角形的，而在形成大致多角形的情况下最好形成略成长方形。这时，如使长度方向的弯曲曲率半径形成得比短边方向弯曲曲率半径充分大的话，比如在固定滚子那样监视对象为轴形状的情况下，由于使热敏元件长度方向与监视对象长度方向相一致，可以更确保实现吸热动作。而且自然是在使导向销移动与使开关动作方面热敏元件短边方向曲率半径设定得足够小。

本发明的盖构件，最好是保持热敏元件的部分向热敏元件突起。在这种构成的情况下，由固定滚子等加热的空气，从盖构件的非突起部分回到热敏元件里侧，可以更迅速地加热热敏元件。尚且，热敏元件的表里面，分为热膨胀率高的面和低的面，前述之构成，特别适合将低膨胀侧端面面对监视对象物(固定滚子等)配置的情况。

本发明的支承构件，最好设置1处以上的向热敏元件突出的突起部，在该突起部保持热敏元件。如热敏元件吸收的热逸出到其他构件上，仅选出热部分热响应性能变坏。如采用前述构成，由于热敏元件与支承构件的接触面积减少，而热响应性能变好。另外，由固定滚子等加热的空气，从支承构件的非突起部分回到热敏元件的里侧，可以更迅速地加热热敏元件。

一般在恒温器中内藏将热敏元件的弯曲反转动作传递到接点的导向销，在支承构件上设对前述导向销导向的贯穿孔；最好是在导向销用贯穿孔的径向外侧也设贯穿部。在这种情况下，由于阻碍了从热敏元件向支承构件的传热，而使热响应性能良好。

由热敏元件接触其他构件而逸出的热，由接触对象传热性恶化而减少。因此，盖构件，适合选择传热性差的材料，典型的最好是不锈钢材料。

附图说明

图1是概略表示恒温器整体形状的图；图2是表示盖构件之一例的立体图；图3是表示支承构件之一例的图；图4是表示支承构件另一例的图；图5是表示角柱状盖构件与长方形双金属片的图。

具体实施方式

下面基于实施例来详细说明本发明。

图1概略图示出了适用本发明的恒温器整体形状。如该图所示，恒温器TH由有底圆筒形或有底中空角柱状的底部1、覆盖于底部1上部的支承构件2、支承于支承构件2的外周部的双金属片3、由固定接点4a与可动接点4b构成的接点部4、对可动接点向上赋能的板簧5、通过支承构件2中央孔连接双金属片3与板簧5的导销6、以及覆盖上述各件的圆形或矩形盖构件7等所构成。

这里，在盖构件7上形成了不损害对双金属片3之保持的开口孔7a。另外，在图示例中，盖构件7位于双金属片3上侧，但也可以从图示状态上下翻转过来使用，这时，盖构件7与双金属片3接触。还有，图1概略示出其基本形态，但也有设置径向向内突出来的内向片的情况，或在其内向片双金属片侧端面设置向下突起的情况。另外，关于支承构件2也有在双金属片侧的端面设置向上突起的情况，或在引导导向销6的贯穿孔外侧设贯穿部的情况。

实施例1

使图1所示基本形状的恒温器TH非接触地接近圆柱形固定滚子以图示姿态配置。在图1中，双金属片3使用了圆盘状件，在作为固定滚子的热源侧(即低膨胀率一侧)均匀涂复厚约10μm的耐热性黑色涂料，并烧结干燥。另外，为确认由黑色涂料产生的热响应效果，可以同一材料、相同形状的非涂复双金属片进行对比实验。

盖构件7为铝制，设有圆形开口7a。而后来确认对固定滚子以交流200V电源电压加热情况下和以交流240V电源电压加热情况下的效果。而涂料，使用了耐热温度600℃的涂料1、和耐热温度400℃的涂料2。涂料1耐热温度公称值600℃，涂料2耐热温度公称值400℃。

[表1]

[实验结果]

电源电压200V                                    电源电压240V

试样	试料No.	最高温度温度			试样	试料No.	最高温度温度
									平均	平均
			①铝盖、开孔、不涂复					1			445	448.6	①铝盖、开孔、不涂复	1	485	477.0
2	450	2			480
						3	443	3	470
4	455	4			475
						5	450	5	475
②铝盖、开孔、涂涂料1	1	417			410.4					②铝盖、开孔、涂涂料1	1			445	445.0
			2			410	2	445
	3	385							3		440
			4			420	4	450
	5	420							5		445
			③铝盖、开孔、涂涂料2			1	425	428.6				③铝盖、开孔、涂涂料2	1	440		456.0
2	430	2			460
						3	415		3	450
4	443	4			470
						5	430		5	460

                                 (℃)          (℃)                                                      (℃)         (℃)

各试样的差

	电源电压200V			电源电压240V
							试样	①	②	③	①	②	③
最高温度	448.6	410.4	428.6	477.0	445.0	456.0
							相对于①的差		-38.2	-20.0		-32.0	-21.0

                                                         (℃)                                             (℃)

从表1中的①与②③的关系可以看出来，不管电源电压多少，可以确认由于黑色涂复最高温度下降到92％～96％左右。而且，在最高温度稍前，恒温器弯曲反转遮断电源，电源电压240时，最高温度比电源电压200V时高，是由于前者加热速度快所致。由表1的结果看，可以确认耐热温度公称值600℃的涂料1比涂料2性能优异。

实施例2

关于盖构件7、双金属片3、支承构件2对其各种组合(试料0～7)进行性能比较。以涂料1进行黑涂装，在实施例2中，将恒温器TH相对图1上下反转过来，配置在固定滚子上侧。

[表2]

	盖构件	双金属片	支承构件
				试料0	铝制圆形孔	圆盘不涂覆	标准件
试料1	铝制圆形孔	圆盘黑涂覆	标准件
				试料2	铝制圆形孔加内向片	圆盘黑涂覆	标准件
试料3	不锈钢制圆形孔	圆盘黑涂覆	标准件
				试料4	不锈钢制圆形孔	圆盘黑涂覆	3处突起
试料5	不锈钢制圆形孔	圆盘黑涂覆	有贯穿部
				试料6	不锈钢制圆形孔	略正方形黑涂覆	标准件
试料7	不锈钢制圆形孔	略长方形黑涂覆	标准件

试料2，在盖构件7上设有几乎与双金属片3同形状的圆形孔7a，同时，间隔120度的三处设有径向向内突出的部分(内向片7b)，仅以该内向片7b部分保持双金属片3。即，盖构件7，仅是保持双金属片3的部分覆盖双金属片3。另外，在试料2中，在前述内向片7b部分设向双金属片3的突起。

试料4，在支承构件2上，周向120°间隔开三处设向双金属片3的突起，在该三处保持双金属片3。试料5，在对导向销导向的贯穿孔2b外侧也设贯穿部2c。

试料6，使用了略成正方形的双金属片3，仅在其4角与盖构件7相结合。试料7，使用了略成长方形的双金属片3[图5(c)]，仅在其4角与盖构件7相结合[图5(a)]。即，试料6、7都是盖构件7仅保持双金属片3部分覆盖双金属片3。

试料7的双金属片3，使其长边沿固定滚子轴向配置。而双金属片3的短边，以导向销可充分移动程度的曲率未经弯曲；但长边，由于取足够大的曲率半径，其和固定滚子的距离，沿长边全长几乎不变。

试料0～试料7的测定结果，如表3及图6所示。

表3：数值数据

	试料0	试料1	试料2	试料3	试料4	试料5	试料6	试料7
									最高温度	507.7	478.6	420.2	469.0	444.8	470.7	445.9	412.4
与现行件的差		-29.1	-87.5	-38.7	-62.9	-37.0	-61.8	-95.3
									与试料1的差	29.1		-58.4	-9.6	-33.8	-7.9	-32.7	-66.2

                                                                                                                     (℃)

如图7所示，最高(到达)温度按试料0＞试料1＞试料5＞试料3＞试料4≈试料6＞试料2＞试料7的顺序下降，可确认试料7具有最佳响应特性。另外，还可确认整个看来不锈钢制盖构件性能好。

实施例三

就试料3、试料4、试料5，整个将恒温器TH配置于固定滚子下侧实验，其结果如表4及图8所示。

表4：数值数据

	试料0	试料3	试料4	试料5
					最高温度	549.0	483.0	437.7	461.6
与现行0的差		-66.0	-111.3	-87.4
					与试料3的差	66.0		-45.3	-21.4

                                                                         (℃)

如图9所示，最高(到达)温度按试料3＞试料5＞试料4的顺序降低。比之于在支承构件设贯穿部的试料5，设突起的试料4性能更佳。可以想像，以固定滚子加热的空气，通过支承构件2的非突起部分回到双金属片3里面，可更迅速加热双金属片。

如上说明，如依本发明，即使监视对象物是移动体，也不必担心其磨损，而且可实现响应性能优良的恒温器。

Claims (14)

1.一种恒温器，它具有超越临界温度即反转动作的圆盘状的热敏元件、保持前述热敏元件表面和背面二者中的一方的支承构件、和保持前述热敏元件表面和背面二者中的另一方的盖构件；其特征在于，在前述盖构件上设有不损害前述热敏元件的保持的开口孔，同时在前述开口孔设径向朝内的突出部分。

2.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，仅以前述突出部分保持前述热敏元件。

3.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，在面对前述盖构件的前述热敏元件的表面上进行了吸热处理。

4.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，在前述盖构件中，保持前述热敏元件的部分的至少一部分向前述热敏元件突起。

5.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，在前述支承构件的1处以上的地方设有向前述热敏元件突出的突起部；在该突起部保持前述热敏元件。

6.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，在前述支承构件上，于引导导向销的贯穿孔的外侧也设有贯穿部。

7.按权利要求1所述的恒温器，其特征在于，前述盖构件为不锈钢制。

8.一种恒温器，它具有超越临界温度即反转动作的多角形的热敏元件、保持前述热敏元件表面和背面二者中的一方的支承构件、和保持前述热敏元件表面和背面二者中的另一方的盖构件；其特征在于，在前述盖构件上设置不损害对前述热敏元件的保持的开口孔，在前述多角形的所有的角或部分角处保持前述热敏元件。

9.按权利要求8所述的恒温器，其特征在于，前述热敏元件成长方形。

10.按权利要求9所述的恒温器，其特征在于，前述热敏元件的长度方向的弯曲曲率半径比其短边方向的弯曲曲率半径大很多。

11.按权利要求8所述的恒温器，其特征在于，在面对前述盖构件的前述热敏元件的表面上进行了吸热处理。

12.按权利要求8所述的恒温器，其特征在于，在前述盖构件中，保持前述热敏元件的部分的至少一部分向前述热敏元件突起。

13.按权利要求8所述的恒温器，其特征在于，在前述支承构件上，于引导导向销的贯穿孔的外侧也设有贯穿部。

14.按权利要求8所述的恒温器，其特征在于，前述盖构件为不锈钢制。

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