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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Temperaturschalter zum Öffnen und Schlie-ßen eines elektrischen Schaltkreises mithilfe eines thermisch betätigten Elements.
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[Stand der Technik]
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Das Patentdokument 1 offenbart einen dünnen Thermostat, bei dem eine Stützplatte für ein bewegliches Glied, die durch Schneiden und Biegen eines Metallblechmaterials erzeugt ist, ein Bimetall hält und eine Verbindung mit einer beweglichen Platte herstellt.
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Das Patentdokument 2 offenbart einen Thermostat, bei dem ein Strom unterbrochen wird, wenn ein Keramikstift durch die Umkehrung einer Bimetallplatte, die durch eine Kappe Wärme aus einem Gehäuse aufnimmt, zu einer Plattenfeder hingedrückt wird.
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[Liste zitierter Druckschriften]
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[Patentdokument]
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- [Patentdokument 1] JP S60-193221 A
- [Patentdokument 2] JP H6-5080 U
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technische Aufgabe]
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Beim Patentdokument 1 wird davon ausgegangen, dass eine Gehäuseoberfläche nicht als wärmeempfindliche Oberfläche verwendbar ist, da ein Bimetallelement als thermisch betätigtes Element in einem hohlen Abschnitt im Inneren eines Gehäuses gehalten wird und von der Gehäuseoberfläche getrennt ist. Des Weiteren wird bei dem im Patentdokument 2 offenbarten Thermostat davon ausgegangen, dass dieser den Keramikstift aufweist, wodurch die Struktur komplizierter wird.
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Vor diesem Hintergrund hat die vorliegende Erfindung die Bereitstellung eines Temperaturschalters zur Aufgabe, bei dem ein thermisch betätigtes Element ansprechend auf Wärme aus einer wärmeempfindlichen Oberfläche ohne Bezug zu einem Energieversorgungspfad arbeitet und die Komplexität der Struktur relativ gering ist.
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[Lösung der Aufgabe]
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Ein erfindungsgemäßer Temperaturschalter weist Folgendes auf: ein thermisch betätigtes Element, das dazu ausgebildet ist, bei einer vorbestimmten Temperatur in einer Verformungsrichtung umgekehrt zu werden; eine elastische Plattenstruktur mit einem beweglichen Abschnitt, der sich mit der Umkehrung des thermisch betätigten Elements bewegt; einen festen Kontakt und einen beweglichen Kontakt, der auf dem beweglichen Abschnitt vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, mit dem festen Kontakt in Kontakt zu gelangen und sich davon zu trennen. Das thermisch betätigte Element ist außerhalb eines Strompfades angeordnet, der erzeugt wird, wenn der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt miteinander in Kontakt stehen.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Temperaturschalter bereitgestellt werden, bei dem ein thermisch betätigtes Element ansprechend auf Wärme aus einer wärmeempfindlichen Oberfläche ohne Bezug zu einem Energieversorgungspfad arbeitet und bei dem die Komplexität der Struktur relativ gering ist.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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- [1A] 1A ist eine perspektivische Ansicht einer Wärmesammelplattenstruktur eines Temperaturschalters gemäß einer ersten Ausführungsform von oben.
- [1B] 1B ist eine perspektivische Ansicht eines thermisch betätigten Elements des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform von oben.
- [2A] 2A ist eine perspektivische Ansicht einer elastischen Plattenstruktur des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform von oben.
- [2B] 2B ist eine perspektivische Ansicht der elastischen Plattenstruktur des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform von oben.
- [3A] 3A ist eine perspektivische Ansicht des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform.
- [3B] 3B ist eine perspektivische Ansicht des Temperaturschalters, mit dem Leitungsdrähte verbunden sind, die mit einem externen Schaltkreis kommunizieren.
- [3C] 3C ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses.
- [4A] 4A ist eine Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
- [4B] 4B ist eine vertikale Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
- [4C] 4C ist eine weitere vertikale Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der ersten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
- [5A] 5A ist eine Draufsicht auf einen Temperaturschalter gemäß einer zweiten Ausführungsform, der in ein Gehäuse eingesetzt ist.
- [5B] 5B ist eine Seitenansicht des Temperaturschalters gemäß der zweiten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
- [6] 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Wärmesammelplattenstruktur eines Temperaturschalters gemäß einer dritten Ausführungsform von oben.
- [7A] 7A ist eine Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der dritten Ausführungsform, der in ein Gehäuse eingesetzt ist.
- [7B] 7B ist eine vertikale Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der dritten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
- [7C] 7C ist eine weitere vertikale Querschnittsansicht des Temperaturschalters gemäß der dritten Ausführungsform, der in das Gehäuse eingesetzt ist.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dargestellter Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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Wie in 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B und 4A bis 4C dargestellt, weist ein Temperaturschalter 100 eine Wärmesammelplattenstruktur 110, ein thermisch betätigtes Element 120 und eine elastische Plattenstruktur 130 auf.
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Wie in 1A dargestellt, weist die Wärmesammelplattenstruktur 110 einen rechteckigen Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 auf. An einem Endteil des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 in Längsrichtung stehen der eine Endteil 111a und der andere Endteil in Breitenrichtung nach außen in der Längsrichtung ab, und ein in der Breitenrichtung mittlerer Teil 111b ist in der Längsrichtung nach innen ausgespart. Infolgedessen ist ein Einkerbungsabschnitt 111c so vorgesehen, dass er zwischen dem einen Endteil 111a, dem anderen Endteil und dem mittleren Teil 111b in der Breitenrichtung liegt. Wie oben beschrieben, ist der eine Endteil des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 in Draufsicht in der Längsrichtung im Wesentlichen zu einer U-Form gebildet.
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Der Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 weist Umfangswandabschnitte 112 auf, die von jeweiligen Randteilen in Breitenrichtung aufwärts stehen.
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Ein erster externer Anschluss 113a und ein zweiter externer Anschluss 113b sind jeweils in Längsrichtung außen an dem einen Endteil 111a und dem anderen Endteil in der Breitenrichtung vorgesehen.
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Die Wärmesammelplattenstruktur 110 weist außerdem eine feste Kontaktstruktur 114 auf. Die feste Kontaktstruktur 114 ist ein im Wesentlichen rechteckiges Plattenglied und weist einen dritten externen Anschluss 114a, der auf der einen Endseite in der Längsrichtung vorgesehen ist, sowie einen festen Kontakt 114b auf, der auf der anderen Endseite in der Längsrichtung vorgesehen ist.
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Größe und Anordnung der festen Kontaktstruktur 114 sind so gewählt, dass der dritte externe Anschluss 114a zwischen dem ersten externen Anschluss 113a und dem zweiten externen Anschluss 113b in Abständen von beiden externen Anschlüssen liegt und der feste Kontakt 114b im Inneren des Einkerbungsabschnitts 111c angeordnet ist. Die feste Kontaktstruktur 114 sowie der eine Endteil 11 1a und der andere Endteil des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 in der Breitenrichtung sind durch einen Isolierungsblockabschnitt 115 fixiert, der aus einem Harz hergestellt ist.
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Ein aufwärts abstehender Kuppelabschnitt 116 ist zwischen dem mittleren Teil 111b in der Breitenrichtung und dem anderen Endteil in der Längsrichtung des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 vorgesehen. Oben an dem Kuppelabschnitt 116 ist ein säulenartiger abstehender Abschnitt 116a vorgesehen. Des Weiteren ist auf der anderen Endseite des Kuppelabschnitts 114 in der Längsrichtung auf dem Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 ein Klauenabschnitt 117 vorgesehen. Der Klauenabschnitt 117 ist so vorgesehen, dass er von dem Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 aufwärts steht, und ein vorderer Endteil desselben ist in Richtung der einen Endseite des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 in der Längsrichtung gebogen. Es wird angemerkt, dass mehrere Klauenabschnitte 117 mit Abständen in der Breitenrichtung des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 vorgesehen sein können.
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1B stellt das thermisch betätigte Element 120 dar, etwa ein Bimetall. Das thermisch betätigte Element 120 hat eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken. Vor der Umkehrung hat das thermisch betätigte Element 120 von oben gesehen eine konvexe Form, in der ein mittlerer Teil absteht, während das thermisch betätigte Element 120 von unten gesehen eine konkave Form hat, in der der mittlere Teil ausgespart ist. Im Wesentlichen am Mittelpunkt des thermisch betätigten Elements 120 ist ein Loch 121 vorgesehen.
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Das thermisch betätigte Element 120 ist so an den Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 montiert, dass ein Endteil des thermisch betätigten Elements 120 in der Längsrichtung als freies Ende dient. Genauer gesagt, ist der abstehende Abschnitt 116a in das Loch 121 des thermisch betätigten Elements 120 eingeführt, und der andere Endteil des thermisch betätigten Elements 120 in der Längsrichtung ist durch den Klauenabschnitt 117 festgelegt. Dementsprechend kann der eine Endteil des thermisch betätigten Elements 120 in der Längsrichtung auf Basis der Temperatur mit dem mittleren Teil als Drehpunkt weit versetzt werden.
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Verlängerungsabschnitte 118, die sich in der Längsrichtung nach außen erstrecken, können an dem anderen Endteil des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 in der Längsrichtung vorgesehen sein. Wenn in einem Gehäuse ein Fixierungsloch vorgesehen ist, erstrecken sich die Verlängerungsabschnitte 118 bis in den Bereich des Fixierungslochs. In einem Gehäuse, in dem kein Loch vorgesehen ist, können die Verlängerungsabschnitte abgeschnitten werden.
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Wie in 2A dargestellt, wird die elastische Plattenstruktur 130 erzielt, indem ein längliches Plattenglied im Wesentlichen zu einer U-Form gebogen wird, so dass die beiden Enden in der Längsrichtung einander überlagern. Von einem gebogenen Abschnitt 131 aus gesehen, weist die elastische Plattenstruktur 130 einen auf einer Seite angeordneten festen Abschnitt 132 und einen auf der anderen Seite angeordneten beweglichen Abschnitt 133 auf. Der feste Abschnitt 132 ist über dem beweglichen Abschnitt 133 angeordnet.
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An jeweiligen Endteilen des festen Abschnitts 132 in Breitenrichtung sind Umfangswandabschnitte 132a vorgesehen, die sich abwärts erstrecken. In einem Zustand, in dem der feste Abschnitt 132 und die Umfangswandabschnitte 132a überlagernd so angeordnet sind, dass sie den mit dem thermisch betätigten Element 120 versehenen Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111 und die Umfangswandabschnitte 112 bedecken, sind die in der Breitenrichtung außen angeordneten Umfangswandabschnitte 132a und die in der Breitenrichtung innen angeordneten Umfangswandabschnitte 112 an mehreren Stellen durch Schweißen oder dergleichen verbunden.
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Auf einer unteren Oberfläche an einem vorderen Endteil des beweglichen Abschnitts 133 ist ein beweglicher Kontakt 134 vorgesehen. Der bewegliche Kontakt 134 kann mit dem festen Kontakt 114b in Kontakt gelangen und sich davon trennen. Darüber hinaus ist an einem Basisendteil des beweglichen Abschnitts 133 eine im Wesentlichen u-förmige Ausnehmung 135b vorgesehen, und dementsprechend ist ein Zungenstückabschnitt 135 gebildet, der den gebogenen Abschnitt 131 als Basisende hat. Ein von dem Zungenstückabschnitt 135 und dem festen Abschnitt 132 gebildeter Winkel ist größer als ein von dem beweglichen Abschnitt 133 und dem festen Abschnitt 132 gebildeter Winkel. An einem vorderen Endteil des Zungenstückabschnitts 135 ist ein Einkerbungsabschnitt 135a vorgesehen, an dem ein in der Breitenrichtung mittlerer Teil in Richtung des Basisendes gekrümmt ist. Der Einkerbungsabschnitt 135a hat eine Form, die Teilen des abstehenden Abschnitts 116a und dem Loch 121 entspricht. Ein Abschnitt in der Nähe des mittleren Teils des thermisch betätigten Elements 120 wird durch eine elastische Kraft des Zungenstückabschnitts 135 gegen den Kuppelabschnitt 114 gedrückt.
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Beim Umkehren des thermisch betätigten Elements 120 wird der bewegliche Abschnitt 133 angehoben, und der mit dem festen Kontakt 114b in Kontakt stehende bewegliche Kontakt 134 trennt sich von dem festen Kontakt 114b. Es können mehrere abstehende Abschnitte 136 mit Abständen in der Breitenrichtung so zwischen dem beweglichen Kontakt 134 des beweglichen Abschnitts 133 und der Ausnehmung 135b vorgesehen sein, dass sie mit dem einen Endteil des thermisch betätigten Elements 120 in der Längsrichtung in Kontakt gelangen. Die mehreren abstehende Abschnitte 136 können den beweglichen Abschnitt 133 unabhängig vom Kontaktzustand des beweglichen Kontakts 134 zu dem festen Kontakt 114b stabil antreiben.
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Im Fall, dass nur ein abstehender Abschnitt 136 in der Mitte in Breitenrichtung vorgesehen ist, entweicht beim Auftreten von Adhäsion oder einer leichten Verschweißung im Kontakt, die als Kleben bezeichnet wird, die Umkehrkraft des thermisch betätigten Elements zu einer Seite mit geringem Widerstand, was das Öffnen der Kontakte erschwert. Sind dagegen mehrere abstehende Abschnitte 136 vorgesehen, so wird die Umkehrkraft des thermisch betätigten Elements auf den ganzen beweglichen Abschnitt 133 übertragen, was eine zuverlässige Ausführung des Öffnungsvorgangs ermöglicht.
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Am vorderen Endteil des festen Abschnitts 132 ist ein Loch 132b so vorgesehen, dass es oberhalb des beweglichen Kontakts 134 angeordnet ist. Wenn der bewegliche Abschnitt 133 durch die Umkehrung des thermisch betätigten Elements 120 angehoben wird, verhindert das Loch 132b eine Störung des vorderen Endteils des beweglichen Abschnitts 133 durch den festen Abschnitt 132.
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Der Temperaturschalter 100 ist durch Metallglieder ausgebildet, hat eine flache, kastenartige Außenform und weist das thermisch betätigte Element 120, den beweglichen Abschnitt 133 und paarweise Kontakte, nämlich den festen Kontakt 114b und den beweglichen Kontakt 134, in seinem Inneren auf. Es können daher eine dünne Form und eine Struktur mit hoher Steifigkeit erzielt werden.
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Wie in 3B dargestellt, ist der Temperaturschalter 100 über Leitungsdrähte mit einem externen Schaltkreis verbunden. Ein Leitungsdraht 141 ist mit dem ersten externen Anschluss 113a und ein Leitungsdraht 142 mit dem dritten externen Anschluss 114a verbunden. Es wird angemerkt, dass der Leitungsdraht 141 möglicherweise nicht mit dem ersten externen Anschluss 113a, sondern mit dem zweiten externen Anschluss 113b verbunden ist.
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Der Temperaturschalter 100 kann in ein kastenartiges Gehäuse 150 eingesetzt sein, das mit einer Öffnung versehen ist, wie in 3C dargestellt. Nach dem Einsetzen des Temperaturschalters 100 kann die Öffnung des Gehäuses 150 mit einem härtbaren Harz wie etwa einem Epoxidharz gefüllt werden. Auch in einem Zustand, bei dem der Temperaturschalter 100 in das Gehäuse 150 eingesetzt und die innere Struktur des Temperaturschalters 100 verdeckt ist, ist erkennbar, welche von zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Gehäuses 150 in Dickenrichtung auf der Seite des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 angeordnet ist. Nimmt man also an, dass der Leitungsdraht 141 mit dem ersten externen Anschluss 113a verbunden ist und der Leitungsdraht 141, in einer Herausführrichtung des Leitungsdrahts 142 aus dem Temperaturschalter 100 gewandt, links liegt, befindet sich dabei eine untere Oberfläche in einer Anordnung des Temperaturschalters auf der Seite des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111. Des Weiteren befindet sich im Fall, dass der Leitungsdraht 141 unter der obigen Annahme, in Herausführrichtung des Leitungsdrahts 142 aus dem Temperaturschalter 100 gewandt, rechts liegt, eine obere Oberfläche in der Anordnung des Temperaturschalters dabei auf der Seite des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111. Wie vorangehend beschrieben, lässt sich nach dem Einsetzen des Temperaturschalters 100 in das Gehäuse anhand des Aussehens unterscheiden, welche Seite des Wärmeverbindungsplatten-Hauptkörperabschnitts zu sehen ist. Da eine der Oberflächen als die wärmeempfindliche Oberfläche dient, ist es äußerst wichtig, anhand des Aussehens die wärmeempfindliche Oberfläche leicht unterscheiden zu können.
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Das thermisch betätigte Element 120 befindet sich außerhalb eines Energieversorgungspfads durch den dritten externen Anschluss 114a, den festen Kontakt 114b, den beweglichen Kontakt 134, den beweglichen Abschnitt 133, den gebogenen Abschnitt 131, den festen Abschnitt 132, die Umfangswandabschnitte 112 und den ersten externen Anschluss 113a oder den zweiten externen Anschluss 113b. Wenn darüber hinaus, wie in 4C dargestellt, die Temperatur des thermisch betätigten Elements 120 eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erreicht und seine Form umgekehrt wird, wird der bewegliche Abschnitt 133 angehoben, der bewegliche Kontakt 134 trennt sich von dem festen Kontakt 114b, und ein Strom wird unterbrochen.
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Wenn Elektrizität durch einen Abschnitt fließt, in dem die Elektrizität zugeführt wird, d.h. einen Ladungsabschnitt (oder Metallabschnitt), fließt die Elektrizität gewöhnlich über den kürzesten Weg. Der Zungenstückabschnitt 135, das thermisch betätigte Element 120 und der Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt 111, die jeweils über kein Ableitungsziel für die Elektrizität verfügen, dienen nicht als Energieversorgungspfad.
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Zweite Ausführungsform
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Wie in 5A und 5B dargestellt, können die paarweisen Verlängerungsabschnitte 118 beibehalten werden, ohne abgeschnitten zu werden. Zur Handhabung der Verlängerungsabschnitte 118 weist ein Gehäuse 200 einen Gehäuseverlängerungsabschnitt 210 auf, in den die paarweisen Verlängerungsabschnitte 118 eingeführt sind. Der Gehäuseverlängerungsabschnitt 210 weist ein Anbringungsloch 211 in vertikaler Richtung auf. Das Loch 211 ist mit einem Bereich zwischen den paarweisen Verlängerungsabschnitten 118 in der vertikalen Richtung ausgerichtet.
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Wie oben beschrieben, ist die Wärmesammelplatte als Ganzes durch die paarweisen Verlängerungsabschnitte 118 verlängert, wodurch eine Wärmesammelwirkung weiter verbessert wird.
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Im Fall, dass der Temperaturschalter mithilfe des Anbringungslochs 211 an einer vorbestimmten Position angebracht ist, gelangt die Wärmesammelplatte in engen Kontakt mit der Anbringungsoberfläche und kann effizient Wärme auf das thermisch betätigte Element übertragen.
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Es wird angemerkt, dass anstelle des Anbringungslochs 211 ein u-förmiger Einkerbungsabschnitt vorgesehen sein kann, der sich an dem vorderen Endteil in der Längsrichtung öffnet. Es besteht keine Einschränkung auf die Anbringung mithilfe des Anbringungslochs 211 und einer Schraube, und die paarweisen Verlängerungsabschnitte 118 können auch in eine externe Anbringungsvorrichtung, die Festigkeit aufweist, eingeführt und daran fixiert sein.
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Dritte Ausführungsform
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Eine dritte Ausführungsform ist in 6 und 7A bis 7C dargestellt. Die dritte Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, jedoch ist oben an der Kuppel 116 der Wärmesammelplattenstruktur 310 kein abstehender Abschnitt vorgesehen. Anstelle des thermisch betätigten Elements 120 mit dem Loch ist dementsprechend ein thermisch betätigtes Element 320 auf der Kuppel 116 angeordnet, das kein Loch aufweist. Es ist also kein Vorsprung zum Positionieren des thermisch betätigten Elements und kein Loch an dem mittleren Teil des thermisch betätigten Elements vorgesehen.
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Stattdessen ist ein aufwärts stehender Wandabschnitt 311 in der Breitenrichtung in der Nähe des in Breitenrichtung mittleren Teils 111b des Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitts 111 vorgesehen.
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Da der Wandabschnitt 311 vorgesehen ist, springt das thermisch betätigte Element 320 ohne Loch auch dann nicht zum festen Kontakt und zum beweglichen Kontakt hin heraus, wenn das thermisch betätigte Element 320 einen Umkehrvorgang ausführt.
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Alternativ kann anstelle des Wandabschnitts 311 an jedem der Umfangswandabschnitte 112 entlang eines Außenumfangs des thermisch betätigten Elements ein Überhangabschnitt vorgesehen sein, der nach innen in der Breitenrichtung überhängt.
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Die Kuppel 116 der Wärmesammelplatte dient als Drehpunkt beim Umkehren des thermisch betätigten Elements 320. Eine Höhe der Kuppel 116 kann daher auf Basis der Umkehrungseigenschaften des thermisch betätigten Elements 320 eingestellt sein.
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Vierte Ausführungsform
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In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform kann zwischen das thermisch betätigte Element 120 und den beweglichen Abschnitt 133 der elastischen Plattenstruktur 130 ein Wärmeisolierungs-Flächenelement (nicht dargestellt) mit einem Loch montiert sein, das dem abstehenden Abschnitt 116a entspricht. Eine Beeinflussung des thermisch betätigten Elements durch joulesche Wärme, die im Energieversorgungspfad entsteht, kann hierdurch verhindert werden. Das Wärmeisolierungs-Flächenelement bedeckt vorzugsweise das gesamte thermisch betätigte Element 120 bis auf den Bereich des Lochs 121 des thermisch betätigten Elements 120, in das der abstehende Abschnitt 116a eingeführt ist.
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In ähnlicher Weise kann das Wärmeisolierungs-Flächenelement in der zweiten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform vorgesehen sein.
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Wirkungen
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Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform wird jeweils die Wärmesammelplatte außerhalb des Energieversorgungspfads als wärmeempfindliche Oberfläche verwendet. Hierdurch kann das thermisch betätigte Element leicht Wärme aus der wärmeempfindlichen Oberfläche aufnehmen und ansprechend auf die Wärme aus der wärmeempfindlichen Oberfläche arbeiten. Da außerdem das thermisch betätigte Element durch den Zungenstückabschnitt der elastischen Plattenstruktur gegen die Wärmesammelplatte gedrückt wird, wird die Wärmeempfindlichkeit weiter verbessert.
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Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform ist jeweils das thermisch betätigte Element auf dem Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt angeordnet und der bewegliche Abschnitt, der durch die Umkehrung des thermisch betätigten Elements angehoben wird, auf dem thermisch betätigten Element angeordnet. Anders als bei der bestehenden Technik ist kein Keramikstift erforderlich, der sich in einer Höhenrichtung des Temperaturschalters erstreckt. Hierdurch kann die Dicke des Temperaturschalters verringert werden.
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Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform sind jeweils die Umfangswandabschnitte vorgesehen, die von den jeweiligen Randteilen des Wärmeabschnitts in der Breitenrichtung aufwärts stehen, und es kann Wärme aus den Umfangswandabschnitten aufgenommen werden.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Fläche der wärmeempfindlichen Oberfläche weiter vergrößert werden, da der Gehäuseverlängerungsabschnitt zur Fixierung des Temperaturschalters vorgesehen ist und die Verlängerungsabschnitte der Wärmesammelplatte entsprechend dem Gehäuseverlängerungsabschnitt vorgesehen sind.
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Jeder der oben beschriebenen Temperaturschalter ist zur Steuerung auf Temperaturbasis verwendbar. Insbesondere ist jeder der oben beschriebenen Temperaturschalter zur Steuerung bei einer relativ niedrigen Temperatur oder zur Steuerung im Fall einer geringen Differenz zwischen einer Betriebstemperatur und einer Rückkehrtemperatur verwendbar.
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Die elastische Plattenstruktur 130 kann aus einer Federlegierung hergestellt sein. Beispiele für die Federlegierung sind unter anderem eine Kupferlegierung (Phosphorbronze, Berylliumkupfer usw.) und Edelstahl.
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Ein Material der Wärmesammelplattenstrukturen 110 und 310 kann ein Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und thermischer Leitfähigkeit sein. Spezifische Beispiele für das Material sind unter anderem ein Kupfer, eine Kupferlegierung wie etwa Messing und Aluminium.
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Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen ist neben dem Bimetall auf andere thermisch betätigte Elemente anwendbar, etwa auf eine Formgedächtnislegierung (100°C oder weniger) oder ein Trimetall.
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Mit Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen werden die folgenden Ergänzungen offenbart.
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Ergänzungsartikel 1
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Temperaturschalter, der Folgendes aufweist:
- ein thermisch betätigtes Element, das dazu ausgebildet ist, bei einer vorbestimmten Temperatur in Verformungsrichtung umgekehrt zu werden;
- eine elastische Plattenstruktur mit einem beweglichen Abschnitt, der sich mit der Umkehrung des thermisch betätigten Elements bewegt;
- einen festen Kontakt und
- einen beweglichen Kontakt, der auf dem beweglichen Abschnitt vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, mit dem festen Kontakt in Kontakt zu gelangen und sich davon zu trennen, wobei
- das thermisch betätigte Element außerhalb eines Strompfades angeordnet ist, der erzeugt wird, wenn der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt miteinander in Kontakt stehen.
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Ergänzungsartikel 2
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Temperaturschalter gemäß Ergänzungsartikel 1, der ferner eine Wärmesammelplatte mit einer Fläche aufweist, die größer als eine Fläche des thermisch betätigten Elements ist, wobei
das thermisch betätigte Element auf der Wärmesammelplatte angeordnet ist und
das thermisch betätigte Element durch die Elastizität des beweglichen Abschnitts gegen die Wärmesammelplatte gedrückt wird.
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Ergänzungsartikel 3
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Temperaturschalter gemäß Ergänzungsartikel 1 oder 2, bei dem
die Wärmesammelplatte eine rechteckige Form hat,
die Wärmesammelplatte ferner Umfangswandabschnitte aufweist, die, von jeweiligen Randteilen der Wärmesammelplatte in Breitenrichtung, aufwärts stehen,
die elastische Plattenstruktur einen rechteckigen festen Abschnitt aufweist und Umfangswandabschnitte vorgesehen sind, die sich, von jeweiligen Randteilen des festen Abschnitts in der Breitenrichtung, abwärts erstrecken, und
die Umfangswandabschnitte der Wärmesammelplatte und die Umfangswandabschnitte der elastischen Plattenstruktur verbunden sind.
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Ergänzungsartikel 4
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Temperaturschalter gemäß Ergänzungsartikel 3, bei dem die elastische Plattenstruktur im Wesentlichen u-förmig ist und der bewegliche Abschnitt und der feste Abschnitt sich von jeweiligen Enden eines gebogenen Abschnitts der elastischen Plattenstruktur erstrecken.
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Ergänzungsartikel 5
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Temperaturschalter gemäß Ergänzungsartikel 4, bei dem
der bewegliche Abschnitt der elastischen Plattenstruktur einen im Wesentlichen u-förmigen Einschnitt aufweist,
der Einschnitt einen Zungenstückabschnitt bildet, der den gebogenen Abschnitt als Basisende hat, und
das thermisch betätigte Element durch den Zungenstückabschnitt gegen die Wärmesammelplatte gedrückt wird.
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Ergänzungsartikel 6
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Temperaturschalter gemäß einem der Ergänzungsartikel 1 bis 5, bei dem an einem der beiden Endteile der Wärmesammelplatte in Längsrichtung ein Wärmesammelplatten-Verlängerungsabschnitt vorgesehen ist.
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Ergänzungsartikel 7
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Temperaturschalter gemäß einem der Ergänzungsartikel 1 bis 6, bei dem
das thermisch betätigte Element ein Bimetall ist und
zwischen dem Bimetall und dem beweglichen Abschnitt der elastischen Plattenstruktur ein Wärmeisolierungs-Flächenelement vorgesehen ist.
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Ergänzungsartikel 8
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Temperaturschalter gemäß einem der Ergänzungsartikel 2 bis 7, bei dem
die Wärmesammelplatte einen Kuppelabschnitt aufweist, der das thermisch betätigte Element stützt, und
ein von der Wärmesammelplatte aufwärts stehender Wandabschnitt so vorgesehen ist, dass derselbe sich in einer Breitenrichtung der Wärmesammelplatte, zwischen einem Endteil der Wärmesammelplatte in Längsrichtung und dem Kuppelabschnitt erstreckt.
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Oben wurden zwar Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf Basis der technischen Idee der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt und verändert werden.
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[Liste der Bezugszeichen]
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- 110
- Wärmesammelplattenstruktur
- 111
- Wärmesammelplatten-Hauptkörperabschnitt
- 112
- Umfangswandabschnitt
- 113a, 113b
- Externer Anschluss
- 114
- Feste Kontaktstruktur
- 116
- Kuppelabschnitt
- 116a
- Abstehender Abschnitt
- 117
- Klauenabschnitt
- 118
- Verlängerungsabschnitt
- 120
- Thermisch betätigtes Element
- 121
- Loch
- 130
- Elastische Plattenstruktur
- 131
- Gebogener Abschnitt
- 132
- Fester Abschnitt
- 132a
- Umfangswandabschnitt
- 133
- Beweglicher Abschnitt
- 134
- Abstehender Abschnitt
- 135
- Zungenstückabschnitt
- 310
- Wärmesammelplattenstruktur
- 311
- Wandabschnitt
- 320
- Thermisch betätigtes Element
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP S60193221 A [0003]
- JP H65080 U [0003]
