CN2161946Y - 双传感和动型压力式温度控制器 - Google Patents

Abstract

一种双传感和动型压力式温控器。它由两个波 纹管组成密闭空间，内充感温工质，构成两个传感器， 将被控温度变为压力，通过两套L形杠杆机构，把力 同向作用于一个作动杆上，推动微动开关接点的通 断。两套杠杆机构之间设有强制断开机构。

本实用新型的优点在于传感器组件成品率可达 100％，器件防锈能力强，电气安全性及动作温度稳 定性高，以及被控温度波动小，体积小，节能效果好。 广泛用于电冰箱、冷藏柜和空调机、致热器中。

Description

本实用新型涉及温度自动控制技术领域，特别是一种双传感和动型压力式温度控制器。

已公开的美国专利GB2114816A，是一种双传感和动型压力式温控器。图1是该温控器原理图，图2是该温控器结构外形图。它由膜盒3、4等构成双传感器3A和4A，通过其各自平行直杆杠杆系统，把温度变化转变为压力变化，同向作用到作动杆10上，推动微动开关2接点的通断，从而控制致冷压缩机17的开停，或者致加热器的通断。通常传感器3A置于电冰箱冷藏室蒸发器表面，或冷藏柜蒸发器表面，或空调机出风口附近，用来控制压缩机的开机；或加热器断开。传感器4A置于电冰箱冷藏室空间；或冷柜空间；或空调机回风口处，用来控制压缩机的停机或加热器接通。由于上述温控器由不锈钢膜盒3、4构成传感器，而采用不锈钢膜盒存在如下不足之处：需要采用专门的等离子焊接设备，工艺成本高，技术不易掌握，其气密性较难保证，通常合格率为70％左右；而且，膜盒位移量较小，线性较差。由于该温控器采用碳素钢材料作两套平行直杆式杠杆系统，外加镀彩锌，防锈能力较差。此外，该温控器是采用半封闭式微动开关，电弧飞溅溢出，安全性较差。

本实用新型的目的在于为了克服上述不足之处而提供一种传感器组件成品率达百分之一百、体积小、电气安全性好的双传感和动型压力式温度控制器。

本实用新型是这样实现的：一种双传感和动型压力式温度控制器，包括由膜盒构成的传感器及其平行直杆式杠杆机构，在杠杆机构与半封闭式微动开关之间装有作动杆，所述的传感器由两个互相垂直或平行放置的波纹管组成密闭空间且内充感温工质而构成，在传感器与作动杆之间设有两套相互平行的L形杠杆机构。

所述的微动开动为全封闭式结构。所述的L形杠杆机构采用不锈钢材料制成。在两套L形杠杆机构之间设有强制断开机构，它由限位片（6）、调节板（7）、调节轮（8）构成。

用波纹管作传感器，可以采用大面积锡焊，不仅降低工艺成本，而且气密性较易保证，合格率可达100％，而且，波纹管作用力与位移关系基本线性，位移量较大。

采用不锈钢材料制造两套相互平行的L形杠杆机构，能提高防锈能力，增加该机构的强度；通过组合，实现本温控器的四种工作方式；通过结构组合、弹性系统设计计算及感温部充气工艺参数的计算，可保证在环境温度下不超过40℃条件下可靠实现强制断开，有利于生产的检测和日常维修。本相互平行的L形杠杆机构结构紧凑，使整个温控器体积变得较小。

微动开关为全封闭、组合式结构，有利于电气安全。可实现单刀单投、单刀双投及0.55×4.75mm，0.8×4.75mm、0.8×6.35mm等各种规格端子尺寸及各种负荷电流。

本实用新型两个传感器分别控制两点温度，通过传感器，把温度变换成压力，通过两套L形杠杆机构，把力同向作用于一支作动杠上，推动全封闭式微动开关接点的通断。工作时，把一个传感器（1B）置于蒸发器表面使之紧密接触，被用来在除霜温度达到预先设定时，使压缩机通电；另一个传感器（2B）置于冷藏室空间，当达到温度选定值时，使压缩机断电。本温控器的操作被设计成交替地通电和断电，其逻辑功能为：传感器（2B）未达到设定温度下限值，传感器（1B）不能停止压缩机运转；传感器（1B）未达到设定温度上限值，传感器（2B）不能恢复压缩机运转。这是致冷器情况，对致热器正好相反。

下面详述本实用新型的四种工作方式：

①恒定接通可调断开方式（参见图3所示）。

由波纹管（1）、温包（1b）组成传感器（1B），由波纹管（2）、温包（2b）组成传感器（2B）。由承压板（3）、拉簧（5）、主体（13）组成接通杠杆机构；由承压板（4）、拉簧（6）、调节板（7）、调节轮（8）、限位片（16）组成断开杠杆机构和强制断开机构。两套杠杆机构产生的作用力同时或分别同向作用到作动杆（9）上，推动微动开关（K）的通断。其工作过程如下：把温包（1b）置于冷藏室蒸发器表面，用来控制压缩机（14）的开机，温包（2b）置于冷藏室空间，用来控制压缩机（14）断开。在传感器的密闭空间抽真空后充入一定质量的感温工质，构成饱和蒸汽，蒸汽压力大小与温包周围被测温度成比例。于是通过两个温包，把被测温度变化转变为压力变化，通过波纹管把压力变化变成位移变化。两个传感器分别控制两点温度，产生的作用力分别通过接通杠杆机构、断开杠杆机构，同向作用到作动杆（9）上，推动微动开关（K）的速动簧片（10）和弓形簧片（11），使接点通或断。因两个传感器产生的作用力是同方向作用在一个机构上，故名为和动型。

图3所示，承压板（4）的限位点（12）是可调节的，它与作动杆（9）相配合可实现本温控器的逻辑功能。

本方式的工作过程如下：随着压缩机（14）停止运转，蒸发器表面温度上升，达到设定的化霜温度（例如＋5℃），传感器（1B）把感温变化产生的力作用到作动杆（9）上，使微动开关（K）接点（C－L）转接通。与此同时，冷藏室空间温度也略有上升，传感器2B）产生的作用力也跟着增加，这个力传递给承压板（4），在接点（C－L）接通之前，受限位点（12）的限制，不能传递给作动杆（9）。于是接点（C－L）接通压缩机（M）进行致冷，使蒸发器表面温度迅速下降到零度以下（例如－20℃以下），但不能断开接点（C－L）。接点（C－L）的断开是靠传感器（2B），当冷藏室空间温度下降到设定温度值（例如＋2℃）时，传感器（2B）产生的力使触点（C－L）断开，压缩机（M）停转不致冷。在接点（C－L）接通之前，只受传感器（1B）作用，而传感器（2B）的作用受限制；在接点（C－L）断开之前，只受传感器（2B）的作用，而传感器（1B）不起作用，这是实现本温控器逻辑功能的基本原理。

上述控制方式能使被控制的双门直冷式电冰箱的冷藏室温度控制在＋2℃－＋5℃之间，冷冻室可维持在－18℃以下，温度波动减少，有利于节能和食物保鲜。

强制断开机构由限位片（6）、调节板（7）、调节轮（8）组成。其作用在于便于电冰箱生产的检测和日常维修。当需要强制断开时，就把调节轮（8）旋到强制断开点，此时限制片（6）强行拉动承压板（3），使其作用力不能旋加于作动杆（9）上；与此同时，调节板（7）使拉簧（6）拉伸至一个较大位移，所产生的力是以使承压板（4）脱离开用动杆（9），配以正确设计传感器充入参数，保证在环境温度40℃以下能可靠地切断接点（C－L）。

②可调接通和可调断开工作方式（参见图4所示）。

本工作方式与上一种方式不同之处是将拉簧（5、6）同时固定到调节板（7）上，受同一调节轮（8）进行温度调节，而获得两条近似平行的斜直线的动作温度特性曲线。

此种工作方式适用于电冰箱、冷藏柜和空调机的温度自动调节。例如，可以把传感器（1B）置于电冰箱和冷藏柜的冷冻室蒸发器表面，或空调机的出风口附近，当达到设定的温度上限值，接通致冷压缩机进行致冷；把传感器（2B）置于冰箱和冷柜冷藏室空间，或空调机回风口附近，当温度达到设定值的下限值，切断压缩机停止致冷。其目的在于使箱内或室内温度波动减少，达到食品保鲜以及使人舒适、降低致冷器具功耗的作用。

③可调接通恒定断开工作方式（参见图5所示）。

这种联接方式，开机温度是可调的，其特性是一条斜直线，而停机温度是一条恒定水平线。此特性十分适合于冷柜，可以实现快速冷冻保鲜，存取食物后第一个循环即可达到需要温度值。

④恒定接通和恒定断开方式（参见图6所示）。

这种联接方式，其动作温度是固定的，不可调的。可简化操作，方便用户。由于双传感器温控器可使箱内或室内温度波动大大减少，故可以不随四季调节动作温度值。

本实用新型的优点在于：①采用了波纹管作传感器，降低对焊接设备的要求，提高了气密性，使波纹管组件成品率可达100％；位移量增加，线性较好。②用不锈钢材料制作两套相互平行的L形杠杆机构，提高了防锈能力，增加了强度，从而获得了较小的结构尺寸，整个温控器结构紧凑，同时，还提高其动作温度稳定性。③设置了强制断开机构，方便冰箱、冷柜生产线的检测和维修。④采用全封闭微动开关结构，有利于提高电气安全性能。⑤采用速动簧片和弓形簧片组合的开关簧片结构，使能点通断反力较大、动作干脆俐落，有利于减少闪烁，提高触点电寿命。⑥采用积木式结构，其通用化系数达80％以上。

图1是美国专利GB2114816A所公开的温度控制器的工作原理图；

图2是图1的外形结构及安装尺寸图；

图3是本实用新型联接为恒定接通可调断开工作方式时的工作原理图；

图4是本实用新型联接为可调接通可调断开工作方式时的工作原理图；

图5是本实用新型联接为可调接通、恒定断开工作方式时的工作原理图；

图6是本实用新型联接为恒定接通和恒定断开工作方式时的工作原理图；

图7是本实用新型实施例的主视图；

图8是图7的俯视图。

实施例：WH3A－102－U22型双传感和动型压力式温控器，为恒定接通可调断开工作方式，图7、图8所示即为此温控器的外形结构及安装尺寸图。其动作温度见下表：

	暖点（W）	冷点（C）
			接通传感器（1B）	5＋1.2℃	（5℃）
断开传感器（2B）	2±1.2℃	－3℃以下

开关形式：单刀单掷 AC250V5A。

端子：0.8×6.35mm（^＃250）接线端子和接地端子。

安装方式：2－M₄×55mm。

毛细管长度：750mm。

用途：用来代替目前国内外广泛使用于直冷式双门电冰箱的定温复位型压力式温控器。将温控器调节旋钮旋至暖点（W）位置可进行自动除霜，和使冷藏室温度保持在＋2－＋5℃之间；将调节旋钮旋至冷点（C），可使冷藏室变成保鲜室，有利于肉食品的保鲜。

Claims (4)

1、一种双传感和动型压力式温度控制器，包括由膜盒构成的传感器及其平行直杆式杠杆机构，在杠杆机构与半封闭式微动开关之间装作动杆，其特征在于所述的传感器由两个互相垂直或平行放置的波纹管组成密闭空间且内充感温工质而构成，在传感器与作动杆之间设有两套相互平行的L形杠杆机构。

2、根据权利要求1所述的双传感  和动型压力式温控器，其特征在于所述的微动开关为全封闭式结构。

3、根据权利要求1所述的双传感和动型压力式温控器，其特征在于所述的L形杠杆机构采用不锈钢材料。

4、根据权利要求1所述的双传感和动型压力式温控器，其特征在两套L形杠杆机构之间设有强制断开机构，它由限位片（6）、调节板（7）、调节轮（8）构成。

Images