JPH0543448U - 温度スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】あらかじめ設定したＯＮ、ＯＦＦ温度の中で、
たとえ雰囲気温度がＯＮ温度以下であっても、雰囲気温
度と発熱素子が平衡する形でＯＮ、ＯＦＦを自動的に繰
り返し、更に非常に簡単な構造で従来の技術ではなし得
なかった温度スイッチの超高精度化を実現する。また、
ＯＦＦ温度を任意に設定することができるようにする。 【構成】熱平衡素子３の中に、サーマルリードスイッチ
又はバイメタル式サーモスタットからなる感熱素子１を
設け、感熱素子１の感温部１０に発熱素子２を設け、感
熱素子１と発熱素子２のリード線７を直列又は負荷を介
して直列に接続する。さらに、熱平衡素子３を介して外
部に発熱素子２のリード線４及び感熱素子１のリード線
５を引き出す。

Description

【考案の詳細な説明】 この実用新案は、感熱素子と発熱素子をもち、感熱素子でＯＮ制御をし、発熱 素子で感熱素子のＯＦＦ制御をする温度スイッチに関する。

従来、温度スイッチは、バイメタル式サーモスタットの様に、被監視物の温度 の変化によるバイメタルの偏位を電気接点に伝えて開閉させる構造のもの、サー マルリードスイッチの様に、被監視物の温度の変化により、磁気特性のキューリ ー温度近傍で急激に変化する感温磁性材料を用いリードスイッチを開閉させる構 造のもの等があった。しかし、これらの温度スイッチは、ＯＮ（動作）温度とＯ ＦＦ（復帰）温度が異なる特性をもち、しかもＯＮ（動作）温度とＯＦＦ（復帰 ）温度との差、すなわち温度ディファレンシヤルが大きく、バイメタル式サーモ スタットて約１０゜Ｃ、サーマルリードスイッチで約６°Ｃあった。又ＯＮ（動 作）温度は任意に設定てきるがＯＦＦ（復帰）温度は前述した温度ディファレン シャルで決まる為、任意に設定することはてきなかった。例えば、バイメタル式 サーモスタットを用いてある部屋の温度を管理しようとした場合、バイメタル式 サーモスタットのＯＮ（動作）温度を例えば１０°Ｃに設定した時、ＯＦＦ（復 帰）温度は、ＯＮ（動作）温度１０°Ｃに温度ディファレンシャル１０゜Ｃをた した２０°Ｃになるから、部屋の温度は、１０°Ｃから２０°Ｃの範囲で管理さ れる。従つてもし部屋の温度を１０°Ｃから１２°Ｃの範囲で管理したい場合は 、バイメタル式サーモスタットは使えないことになり、他の複雑な電子回路を用 いた温度スイッチを用いなければならなかつた。更に雰囲気温度又は被監視物の 温度がＯＮ（動作）温度以下であれば、当然のことながら、ずっとＯＮ（動作） しっぱなしであった。

本考案は、その欠点を除く為に考案されたもので、これを図面について説明す れば、 （１） 熱平衡素子（３）の中に既知のサーマルリードスイッチ又はバイメタ ル式サーモスタットからなる感熱素子（１）を設け、該感熱素子（１）の感温部 （１０）に発熱素子（２）を設ける。

（２） 感熱素子（１）と発熱素子（２）のリード線（７）を直列又は負荷を 介して直列に接続する。

（３） 熱平衡素子（３）を介して外部に発熱素子（２）のリード線（４）及 び、感熱素子（１）のリード線（５）を引き出す。

本案は、以上の様な構造であるから、例えば、図（３）に示す被監視物（８） の温度を５°Ｃから５．１°Ｃの範囲に管理しようとすれば次の通りとなる。

感熱素子（１）のＯＮ（動作）温度は、任意に設定できるから、５°ＣでＯＮ （動作）する様設定する。従って被監視物（８）の温度が５°Ｃになれば、感熱 素子（１）がＯＮ（動作）し、接点（６）が閉じる。接点（６）が閉じると、発 熱素子（２）とヒーター（９）に電流が流れ、被監視物（８）はヒーター（９） によって温度が上昇し、感熱素子（１）は被監視物（８）と発熱素子（２）によ り温度が上昇する。発熱素子（２）は、接点（６）が閉じ電流が流れることによ り、感熱素子（１）のＯＦＦ（復帰）温度、つまりＯＮ（動作）温度５°Ｃに例 えば感熱素子（１）にサーマルリードスイッチを用いた時、サーマルリードスイ ッチの温度ディファレンシャル６°Ｃをたした１１°Ｃにすばやくなる様その長 さ、太さ、材質が設計されている。従って、感熱素子（１）は、被監視物（８） の温度より先に上昇する発熱素子（２）の温度に反応する。被監視物（８）の温 度が５．１°Ｃになった時、感熱素子（１）がＯＦＦ（復帰）する為には、感熱 素子（１）はもともと、ＯＮ（動作）温度５°Ｃに温度デイファレシシヤル６° Ｃをたした１１°ＣにならなければＯＦＦ（復帰）しない構造だから、まずこの 温度まで発熱素子（２）を上げてやる必要がある。しかし厳密に言えば、被監視 物（８）の温度もヒーター（９）により、温度上昇するから、感熱素子（１）は この影響も受ける。従つて、発熱素子（２）の発熱量から、被監視物（８）の発 熱量を引いた発熱量を計算し、この発熱量が被監視物（８）の温度が丁度５．１ °Ｃになつた時感熱素子（１）のＯＦＦ（復帰）温度１１°Ｃになる様に設計す れば良い。つまり、被監視物（８）の温度が、感熱素子（１）のＯＦＦ（復帰） 温度まで上昇しなくても、発熱素子（２）がすばやくこのＯＦＦ（復帰）温度ま で上昇してくれるから、被監視物（８）の温度が、わずか０．１°Ｃ上昇した所 で感熱素子（１）はＯＦＦ（復帰）してくれる。感熱素子（１）がＯＦＦ（復帰 ）すれば接点（６）が開き発熱素子（２）とヒーター（９）に電流が流れなくな り、被監視物（８）と感熱素子（１）の温度が下る。温度が下って被監視物（８ ）の温度が５°Ｃになれば感熱素子（１）が又ＯＮ（動作）する。このサイクル を繰り返す。つまり、被監視物（８）の温度は５°ＣでＯＮ（動作）し、５．１ °ＣでＯＦＦ（復帰）することになり、結果的に５°Ｃから５．１°Ｃの範囲で 管理されることになる。もし、従来の構造であると、被監視物（８）の温度が感 熱素子（１）のＯＦＦ（復帰）温度てある１１°Ｃまで上らなければならず、自 ずと５°Ｃから１１°Ｃの範囲でしか管理できなくなり被監視物（８）の温度を ５°Ｃから５．１°Ｃの範囲て管理することは不可となる。種々の実験により、 温度デイファレンシャルは、発熱素子（２）の材質、太さ、長さにより無限の精 度まで上げることができることが確認された。更に興昧深いことは、言うまでも ないことであるが、従来のサーマルリードスイッチやバイメタル式サーモスタッ トは例えば雰囲気温度がＯＮ（動作）温度以下であれば当然のことながらＯＮ（ 動作）しっぱなしであったが本考案の温度スイッチは雰囲気温度がＯＮ（動作） 温度以下であっても、ＯＮ（動作）した後、発熱素子（２）により雰囲気温度と 反比例する形でＯＦＦ（復帰）したりＯＮ（動作）したりもする。つまりＯＮ、 ＯＦＦ時間は雰囲気温度が低くなればＯＮ時間が長くなり雰囲気温度が高くなれ ば短くなる。

この様に、あらかじめ設定したＯＮ、ＯＦＦ温度の中で、たとえ雰囲気温度が ＯＮ温度以下であっても雰囲気温度と発熱素子が平衡する形でＯＮ、ＯＦＦを自 動的に繰り返し、更に非常に簡単な構造で従来の技術ではなし得なかつた温度ス イッチの超高精度化、つまり温度ディファレンシャルを従来の約１０°Ｃから０ ．００１゜Ｃ又はそれ以上の超高精度を実現することができた。さらにＯＦＦ温 度を任意に設定できる様になったことは画期的な技術と言える。従ってその応用 分野は温度センサーを使用する産業分野において無限のものがある。

【図面の簡単な説明】

図１は本考案の正面図 図２は本考案の側面図 図３は本考案の実施例

【符号の説明】

（１）は感熱素子 （２）は発熱素子 （３）は熱平衡素子 （４）（５）はリード線 （６）は接点 （７）はリード線 （８）は被監視物 （９）はヒーター （１０）は感温部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（１） 熱平衡素子（３）の中に既知のサ
   ーマルリードスイッチ又はバイメタル式サーモスタット
   からなる感熱素子（１）を設け、該感熱素子（１）の感
   温部（１０）に発熱素子（２）を設ける。（２） 感熱
   素子（１）と発熱素子（２）のリード線（７）を直列又
   は負荷を介して直列に接続する。（３） 熱平衡素子
   （３）を介して外部に発熱素子（２）のリード線（４）
   及び感熱素子（１）のリード線（５）を引き出す。以上
   の如く構成された、温度スイッチ。