專利名稱：恒溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不會(huì)使監(jiān)視對(duì)象物磨損、且熱響應(yīng)性能良好的恒溫器。
在復(fù)印機(jī)與印刷機(jī)中，為使印刷油墨可靠地附著在使用的紙上，使印字用紙接觸在加熱狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的固定滾子。為防止該固定滾子加熱異常，與固定滾子接觸配置恒溫器。
在復(fù)印機(jī)與印刷機(jī)中，由于設(shè)置了這樣的保護(hù)裝置，即使由于熱敏電阻等引起的溫度控制機(jī)構(gòu)故障使固定滾子溫度異常上升，一達(dá)到規(guī)定值即由恒溫器的熱敏元件彎曲反轉(zhuǎn)強(qiáng)制切斷電源，可以防止因溫度過(guò)度上升引起的發(fā)煙等。而且，在恒溫器與固定滾子接觸面上，考慮到固定滾子的磨損，可貼上樹(shù)脂膜等。
但是，在上述這樣構(gòu)成的恒溫器中，由于必須貼樹(shù)脂膜，有著制造恒溫器比較費(fèi)事的缺點(diǎn)；而且，在這樣的麻煩中，由于固定滾子與恒溫器平時(shí)的接觸，有著固定滾子經(jīng)時(shí)劣化的嚴(yán)重問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，可考慮恒溫器與固定滾子不接觸的方案，如單純僅使恒溫器成非接觸狀態(tài)，則有著傳熱性能變壞的問(wèn)題，防止溫度過(guò)度升高的靈敏度變壞。特別地，由于最近的復(fù)印機(jī)與印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)是電源一接通即迅速開(kāi)始工作固定滾子快速被加熱，因此，若熱響應(yīng)性能差的話，當(dāng)恒溫器動(dòng)作時(shí)，可能已經(jīng)產(chǎn)生了起煙等故障。
本發(fā)明即是有鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供即使監(jiān)視對(duì)象物是轉(zhuǎn)動(dòng)體等的移動(dòng)體，也不會(huì)使其磨損、而且熱響應(yīng)性能良好的恒溫器。
為解決上述課題，本發(fā)明的恒溫器具有一超越臨界溫度即反轉(zhuǎn)動(dòng)作的大致圓盤(pán)狀的熱敏元件、保持前述熱敏元件表里面一側(cè)的保持構(gòu)件、保持前述熱敏元件表里面另一側(cè)的蓋構(gòu)件；在前述蓋構(gòu)件上設(shè)置無(wú)損于對(duì)前述熱敏元件的保持的開(kāi)口孔，同時(shí)在前述開(kāi)口孔上設(shè)徑向向內(nèi)的突出部分。而且開(kāi)口孔的形狀沒(méi)有特別限制，典型的是與熱敏元件的形狀相吻合，形成圓形或橢圓形。在圓形開(kāi)口孔的情況下，最好是將開(kāi)口孔直徑設(shè)得比熱敏元件還要大；僅以前述突出部分保持熱敏元件。
另外，本發(fā)明恒溫器具有一超過(guò)臨界溫度即反轉(zhuǎn)動(dòng)作的大致多角形熱敏元件、保持前述熱敏元件表里面一側(cè)的保持構(gòu)件、保持前述熱敏元件表里面另一側(cè)的蓋構(gòu)件；在前述蓋構(gòu)件上設(shè)不損害對(duì)前述熱敏元件的保持的開(kāi)口孔，在前述大致多角形的各個(gè)角或部分角保持前述熱敏元件。
在本發(fā)明中，由于在蓋構(gòu)件上設(shè)不損害對(duì)熱敏元件保持的形狀的大的開(kāi)口孔，熱敏元件直接接觸由固定滾子等加熱的空氣，直接承受由固定轉(zhuǎn)子等放射的輻射熱，不會(huì)使熱響應(yīng)性能變壞。而且，在本發(fā)明中，由于由蓋構(gòu)件徑向向內(nèi)突出部分或在多角形各個(gè)角或部分角保持熱敏元件，也減少了從熱敏元件傳向蓋構(gòu)件的熱損失，使得熱響應(yīng)性能良好。
在本發(fā)明中，所謂保持熱敏元件的表里面的一側(cè)或另一側(cè)，不限于直接接觸熱敏元件保持的情況，也包含用于防止熱敏元件從恒溫器脫開(kāi)的保持。從而，在熱敏元件位于蓋構(gòu)件的垂直下方來(lái)配置恒溫器的情況下，熱敏元件與蓋構(gòu)件不接觸也可以；反過(guò)來(lái)，使恒溫器上下反轉(zhuǎn)，在熱敏元件位于蓋構(gòu)件的垂直上方情況下，熱敏元件與保持構(gòu)件不接觸也可以。
在本發(fā)明的熱敏元件，最好是在面對(duì)蓋構(gòu)件的表面上進(jìn)行吸熱處理。對(duì)吸熱處理的內(nèi)容沒(méi)有什么特別限定，典型的是涂以具有耐熱性的吸熱性良好的涂料。作為吸熱性良好的涂料推舉黑色涂料。在進(jìn)行這種吸熱處理情況下，由于吸熱率高使得熱響應(yīng)性能更加良好。由于通常的恒溫器，其動(dòng)作溫度最高300℃左右，適用對(duì)于更高的溫度不變質(zhì)的耐熱性涂料。
涂料的膜厚最好在30μ以下，如果膜厚超過(guò)這個(gè)值，牢固的涂裝膜會(huì)阻礙熱敏元件的彎曲反轉(zhuǎn)動(dòng)作，在熱敏元件反復(fù)彎曲反轉(zhuǎn)動(dòng)作的情況下，有涂裝膜剝落的危險(xiǎn)。因此，也從經(jīng)濟(jì)性考慮，經(jīng)各種研究的結(jié)果是，如采用耐熱性涂料，確認(rèn)不管哪種，以4～6μm左右的膜厚特別合適。
熱敏元件最好做成通過(guò)蓋構(gòu)件的開(kāi)口孔要盡可能露出全面積，蓋構(gòu)件僅是保持熱敏元件的部分覆蓋熱敏元件。
熱敏元件，有形成圓盤(pán)狀的，也有形成大致多角形的，而在形成大致多角形的情況下最好形成略成長(zhǎng)方形。這時(shí)，如使長(zhǎng)度方向的彎曲曲率半徑形成得比短邊方向彎曲曲率半徑充分大的話，比如在固定滾子那樣監(jiān)視對(duì)象為軸形狀的情況下，由于使熱敏元件長(zhǎng)度方向與監(jiān)視對(duì)象長(zhǎng)度方向相一致，可以更確保實(shí)現(xiàn)吸熱動(dòng)作。而且自然是在使導(dǎo)向銷移動(dòng)與使開(kāi)關(guān)動(dòng)作方面熱敏元件短邊方向曲率半徑設(shè)定得足夠小。
本發(fā)明的蓋構(gòu)件，最好是保持熱敏元件的部分向熱敏元件突起。在這種構(gòu)成的情況下，由固定滾子等加熱的空氣，從蓋構(gòu)件的非突起部分回到熱敏元件里側(cè)，可以更迅速地加熱熱敏元件。尚且，熱敏元件的表里面，分為熱膨脹率高的面和低的面，前述之構(gòu)成，特別適合將低膨脹側(cè)端面面對(duì)監(jiān)視對(duì)象物(固定滾子等)配置的情況。
本發(fā)明的支承構(gòu)件，最好設(shè)置1處以上的向熱敏元件突出的突起部，在該突起部保持熱敏元件。如熱敏元件吸收的熱逸出到其他構(gòu)件上，僅逸出熱部分熱響應(yīng)性能變壞。如采用前述構(gòu)成，由于熱敏元件與支承構(gòu)件的接觸面積減少，而熱響應(yīng)性能變好。另外，由固定滾子等加熱的空氣，從支承構(gòu)件的非突起部分回到熱敏元件的里側(cè)，可以更迅速地加熱熱敏元件。
一般在恒溫器中內(nèi)藏將熱敏元件的彎曲反轉(zhuǎn)動(dòng)作傳遞到接點(diǎn)的導(dǎo)向銷，在支承構(gòu)件上設(shè)對(duì)前述導(dǎo)向銷導(dǎo)向的貫穿孔；最好是在導(dǎo)向銷用貫穿孔的徑向外側(cè)也設(shè)貫穿部。在這種情況下，由于阻礙了從熱敏元件向支承構(gòu)件的傳熱，而使熱響應(yīng)性能良好。
由熱敏元件接觸其他構(gòu)件而逸出的熱，由接觸對(duì)象傳熱性惡化而減少。因此，蓋構(gòu)件，適合選擇傳熱性差的材料，典型的最好是不銹鋼材料。


圖1是概略表示恒溫器整體形狀的圖；圖2是表示蓋構(gòu)件之一例的立體圖；圖3是表示支承構(gòu)件之一例的圖；圖4是表示支承構(gòu)件另一例的圖；圖5是表示角柱狀蓋構(gòu)件與長(zhǎng)方形雙金屬片的圖；圖6表示與表3相對(duì)應(yīng)的試料0～7的測(cè)定結(jié)果的曲線圖；圖7為圖6的放大圖；圖8為與表4相對(duì)應(yīng)的測(cè)定結(jié)果的曲線圖；圖9為圖8的放大圖。
下面基于實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖1概略圖示出了適用本發(fā)明的恒溫器整體形狀。如該圖所示，恒溫器TH由有底圓筒形或有底中空角柱狀的底部1、覆蓋于底部1上部的支承構(gòu)件2、支承于支承構(gòu)件2的外周部的雙金屬片3、由固定接點(diǎn)4a與可動(dòng)接點(diǎn)4b構(gòu)成的接點(diǎn)部4、對(duì)可動(dòng)接點(diǎn)向上賦能的板簧5、通過(guò)支承構(gòu)件2中央孔連接雙金屬片3與板簧5的導(dǎo)銷6、以及覆蓋上述各件的圓形或矩形蓋構(gòu)件7等所構(gòu)成。
這里，在蓋構(gòu)件7上形成了不損害對(duì)雙金屬片3之保持的開(kāi)口孔7a。另外，在圖示例中，蓋構(gòu)件7位于雙金屬片3上側(cè)，但也可以從圖示狀態(tài)上下翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)使用，這時(shí)，蓋構(gòu)件7與雙金屬片3接觸。還有，圖1概略示出其基本形態(tài)，但也有設(shè)置徑向向內(nèi)突出來(lái)的內(nèi)向片的情況，或在其內(nèi)向片雙金屬片側(cè)端面設(shè)置向下突起的情況。另外，關(guān)于支承構(gòu)件2也有在雙金屬片側(cè)的端面設(shè)置向上突起的情況，或在引導(dǎo)導(dǎo)向銷6的貫穿孔外側(cè)設(shè)貫穿部的情況。
實(shí)施例1使圖1所示基本形狀的恒溫器TH非接觸地接近圓柱形固定滾子以圖示姿態(tài)配置。在圖1中，雙金屬片3使用了圓盤(pán)狀件，在作為固定滾子的熱源側(cè)(即低膨脹率一側(cè))均勻涂復(fù)厚約10μm的耐熱性黑色涂料，并燒結(jié)干燥。另外，為確認(rèn)由黑色涂料產(chǎn)生的熱響應(yīng)效果，可以同一材料、相同形狀的非涂復(fù)雙金屬片進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
蓋構(gòu)件7為鋁制，設(shè)有圓形開(kāi)口7a。而后來(lái)確認(rèn)對(duì)固定滾子以交流200V電源電壓加熱情況下和以交流240V電源電壓加熱情況下的效果。而涂料，使用了耐熱溫度600℃的涂料1、和耐熱溫度400℃的涂料2。涂料1耐熱溫度公稱值600℃，涂料2耐熱溫度公稱值400℃。[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]電源電壓200V 電源電壓240V
(℃)(℃) (℃)(℃)各試樣的差
從表1中的①與②③的關(guān)系可以看出來(lái)，不管電源電壓多少，可以確認(rèn)由于黑色涂復(fù)最高溫度下降到92％～96％左右。而且，在最高溫度稍前，恒溫器彎曲反轉(zhuǎn)遮斷電源，電源電壓240時(shí)，最高溫度比電源電壓200V時(shí)高，是由于前者加熱速度快所致。由表1的結(jié)果看，可以確認(rèn)耐熱溫度公稱值600℃的涂料1比涂料2性能優(yōu)異。
實(shí)施例2關(guān)于蓋構(gòu)件7、雙金屬片3、支承構(gòu)件2對(duì)其各種組合(試料0～7)進(jìn)行性能比較。以涂料1進(jìn)行黑涂裝，在實(shí)施例2中，將恒溫器TH相對(duì)圖1上下反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，配置在固定滾子上側(cè)。
試料2，在蓋構(gòu)件7上設(shè)有幾乎與雙金屬片3同形狀的圓形孔7a，同時(shí)，間隔120度的三處設(shè)有徑向向內(nèi)突出的部分(內(nèi)向片7b)，僅以該內(nèi)向片7b部分保持雙金屬片3。即，蓋構(gòu)件7，僅是保持雙金屬片3的部分覆蓋雙金屬片3。另外，在試料2中，在前述內(nèi)向片7b部分設(shè)向雙金屬片3的突起。
試料4，在支承構(gòu)件2上，周向120°間隔開(kāi)三處設(shè)向雙金屬片3的突起，在該三處保持雙金屬片3。試料5，在對(duì)導(dǎo)向銷導(dǎo)向的貫穿孔2b外側(cè)也設(shè)貫穿部2c。
試料6，使用了略成正方形的雙金屬片3，僅在其4角與蓋構(gòu)件7相結(jié)合。試料7，使用了略成長(zhǎng)方形的雙金屬片3[圖5(c)]，僅在其4角與蓋構(gòu)件7相結(jié)合[圖5(a)]。即，試料6、7都是蓋構(gòu)件7僅保持雙金屬片3部分覆蓋雙金屬片3。
試料7的雙金屬片3，使其長(zhǎng)邊沿固定滾子軸向配置。而雙金屬片3的短邊，以導(dǎo)向銷可充分移動(dòng)程度的曲率未經(jīng)彎曲；但長(zhǎng)邊，由于取足夠大的曲率半徑，其和固定滾子的距離，沿長(zhǎng)邊全長(zhǎng)幾乎不變。
試料0～試料7的測(cè)定結(jié)果，如表3及圖6所示。
表3數(shù)值數(shù)據(jù)
如圖7所示，最高(到達(dá))溫度按試料0＞試料1＞試料5＞試料3＞試料4≈試料6＞試料2＞試料7的順序下降，可確認(rèn)試料7具有最佳響應(yīng)特性。另外，還可確認(rèn)整個(gè)看來(lái)不銹鋼制蓋構(gòu)件性能好。
實(shí)施例三就試料3、試料4、試料5，整個(gè)將恒溫器TH配置于固定滾子下側(cè)實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果如表4及圖8所示。
表4數(shù)值數(shù)據(jù) 如圖9所示，最高(到達(dá))溫度按試料3＞試料5＞試料4的順序降低。比之于在支承構(gòu)件設(shè)貫穿部的試料5，設(shè)突起的試料4性能更佳。可以想像，以固定滾子加熱的空氣，通過(guò)支承構(gòu)件2的非突起部分回到雙金屬片3里面，可更迅速加熱雙金屬片。
如上說(shuō)明，如依本發(fā)明，即使監(jiān)視對(duì)象物是移動(dòng)體，也不必?fù)?dān)心其磨損，而且可實(shí)現(xiàn)響應(yīng)性能優(yōu)良的恒溫器。
權(quán)利要求
1.一種恒溫器，它具有超越臨界溫度即反轉(zhuǎn)動(dòng)作的大致圓盤(pán)狀的熱敏元件、保持前述熱敏元件表里面中的一方的支承構(gòu)件、和保持前述熱敏元件表里面中的另一方的蓋構(gòu)件；其特征在于，在前述蓋構(gòu)件上設(shè)有不損害前述熱敏元件的保持的開(kāi)口孔，同時(shí)在前述開(kāi)口孔設(shè)徑向朝內(nèi)的突出部分。
2.按權(quán)利要求1所述的恒溫器，其特征在于，僅以前述突出部分保持前述熱敏元件。
3.一種恒溫器，它具有超越臨界溫度即反轉(zhuǎn)動(dòng)作的大致多角形的熱敏元件、保持前述熱敏元件表里面中的一方的保持構(gòu)件、和保持前述熱敏元件表里面的另一方的蓋構(gòu)件；其特征在于，在前述蓋構(gòu)件上設(shè)置不損害對(duì)前述熱敏元件的保持的開(kāi)口孔，在前述大致多角形的所有的角或部分角處保持前述熱敏元件。
4.按權(quán)利要求3所述的恒溫器，其特征在于，前述熱敏元件大致成長(zhǎng)方形。
5.按權(quán)利要求4所述的恒溫器，其特征在于，前述熱敏元件的長(zhǎng)度方向的彎曲曲率半徑比其短邊方向的彎曲曲率半徑大很多。
6.按權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的恒溫器，其特征在于，在面對(duì)前述蓋構(gòu)件的前述熱敏元件的表面上進(jìn)行了吸熱處理。
7.按權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的恒溫器，其特征在于，在前述蓋構(gòu)件中，保持前述熱敏元件的部分的至少一部分向前述熱敏元件突起。
8.按權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的恒溫器，其特征在于，在前述保持構(gòu)件的1處以上的地方設(shè)有向前述熱敏元件突出的突起部；在該突起部保持前述熱敏元件。
9.按權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的恒溫器，其特征在于，在前述保持構(gòu)件上，于引導(dǎo)向銷導(dǎo)向的貫穿孔的外側(cè)也設(shè)有貫穿部。
10.按權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的恒溫器，其特征在于，前述蓋構(gòu)件為不銹鋼制。
全文摘要
為提供即使監(jiān)視對(duì)象物為移動(dòng)體也不必?fù)?dān)心其磨損,而且響應(yīng)性能良好的恒溫器,所發(fā)明的恒溫器TH具有一超越臨界溫度即反轉(zhuǎn)動(dòng)作的大致圓盤(pán)狀雙金屬片3、保持雙金屬片3下面的保持構(gòu)件2、和保持雙金屬片3上面的蓋構(gòu)件7;在蓋構(gòu)件7上設(shè)不損害對(duì)雙金屬片3的保持的開(kāi)口孔7a,在徑向向內(nèi)突出部分保持雙金屬片3。
文檔編號(hào)H01H37/04GK1353346SQ01104889
公開(kāi)日2002年6月12日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月13日
發(fā)明者晨敏治, 福本昌昭 申請(qǐng)人:和廣電子株式會(huì)社