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JP2585148B2 - フィルム状発熱体内蔵型サーモスタット - Google Patents

フィルム状発熱体内蔵型サーモスタット

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JP2585148B2
JP2585148B2 JP3072940A JP7294091A JP2585148B2 JP 2585148 B2 JP2585148 B2 JP 2585148B2 JP 3072940 A JP3072940 A JP 3072940A JP 7294091 A JP7294091 A JP 7294091A JP 2585148 B2 JP2585148 B2 JP 2585148B2
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JP
Japan
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heating element
film
thermostat
bimetal
elastic plate
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秀昭 武田
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Uchiya Thermostat Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/50Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
    • H01H1/504Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by thermal means

Landscapes

  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、温度に応答して接点を
開閉するバイメタルと、接点が開いている時にバイメタ
ルを加熱する発熱体を備えるサーモスタットに関する。
【0002】サーモスタットは、電気製品に何らかの異
常が生じてバイメタルの温度が上昇すると、バイメタル
が変形することにより接点を開きあるいは閉じる装置で
ある。バイメタルが動作すると、負荷に電流が流れなく
なり、この結果、負荷からの発熱が無くなる。この結
果、単純なサーモスタットにおいては、バイメタルの温
度が下がり、再び負荷に電流が供給される。これは非常
に危険である。本発明は、このような事態を招かないた
めに、図6に示すように、サーモスタットと並列に発熱
体HEATERを設け、電源P.Sを切るまで発熱体で
バイメタルBIMETALを加熱し、負荷Lへの電流供
給を停止するサーモスタットに関する。
【0003】
【従来の技術】この種のサーモスタットのヒータHEA
TERとして正特性サーミスタ(PTC)を用いるもの
が、例えば特開昭62−165824号公報、実公昭6
3−25638号公報、実公平1−12669号公報、
特開平1−105430号公報、実開昭62−1111
54号公報等に開示されている。発熱体HEATERと
してS字形の抵抗体を組込んだ過負荷保護装置が実開昭
62−31852号公報、実開昭62−31851号公
報に開示されている。また発熱体HEATERとしてベ
ースを導電性プラスチックで形成したサーマルスイッチ
が特開平1−246737号に開示されている。さら
に、アルミナ・セラミック基板を使用し、下面に薄いフ
ィルム抵抗を形成したバイメタル・サーモスタットが特
許出願公表昭63−501833に開示されている。
【0004】他方、フレキシブルプリント回路の基板と
して、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンの縮重合によっ
て得られるポリイミドフィルムが商品名「カプトン」と
して販売され、そして使われ始めている。この材料は広
い温度範囲において安定した電気的特性および機械的特
性を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】正特性サーミスタPT
Cの特性はこのような用途に対しては最適である。PT
Cは塊状であるので、サーモスタットの構成部材として
使用されるが、PTCは機械的強度が他の絶縁用セラミ
ックに比較して弱いので、サーモスタットの製造が困難
である。
【0006】アルミナ基板上に抵抗体を形成し、この上
にサーモスタットを組立てる場合は、0.5mm程度の厚
さの基板は圧着加工の際にクラックが生じることがあ
り、信頼性の高いサーモスタットを作ることは困難であ
る。またアルミナ基板を用いる発熱体は0.5mm以上の
厚さを必要とするので、サーモスタットに発熱体を内蔵
させながらサーモスタットを小形化することには限界が
ある。
【0007】本発明は、サーモスタットに発熱体を内蔵
しながら小形化することができ、しかも信頼性が高く、
また製造コストも低廉なサーモスタットを提供すること
を課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、外部回路に
接続される2つの端子と、一方の上記端子に接続され固
定接点が設けられている固定板と、他方の上記端子に接
続され可動接点が設けられている弾性板と、所定温度よ
り高くなると変形し、上記固定接点から上記可動接点が
離れるように上記弾性板を変形させるバイメタルと、上
記固定板,弾性板と並列に設けられている発熱体を備え
るサーモスタットにおいて、上記発熱体が、線状に切り
抜いた導電性フィルムの両面を絶縁性フィルムで被覆す
ることにより形成されたフィルム状発熱体であり、上記
導電性フィルムがポリイミドフィルム、または、所定温
度以上になると比抵抗が急激に増大する特性を有する材
料からなるフィルムであり、上記絶縁性フィルムがポリ
イミドフィルムであることを特徴とするフィルム状発熱
体内蔵型サーモスタットによって解決された。
【0009】
【作用】本発明に係るサーモスタットにおいて使用され
ている発熱体はフィルム状であるので、占有体積が極め
て小さい。これ故、サーモスタットのハウジング内部に
僅かな空間があれば、この発熱体を内蔵させることがで
きる。
【0010】サーモスタットのハウジングの内部では、
導電性部品が絶縁被覆なしに配置されていることが普通
であるが、本発明で利用されている発熱体は絶縁フィル
ム上に形成されているので、絶縁フィルムの絶縁性を利
用してそれらの導電性部品と発熱体の間を絶縁すること
ができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係るフィルム状発熱体内蔵型
サーモスタットの実施例を図1〜6を参照しながら説明
する。
【0012】絶縁性を有する基板1の一方の面に固定板
2が配置され、他方の面に弾性板3が配置されている。
固定板2は基板1に設けられた突部1a,1bによって
固定され、それの一端には外部回路に接続される端子2
aが設けられ、他端近傍には固定接点2bが設けられて
いる。弾性板3は弾性変形可能な材料で形成され、絶縁
部材4と基板1によって挟持されている。弾性板3の一
端にも外部回路に接続される端子3aが設けられ、他端
近傍には可動接点3bが設けられている。可動接点3b
に近い側の弾性板3の端部の折り曲げられた部分3c
と、絶縁部材4に設けられた凹部4aの間にバイメタル
5が配置されている。バイメタル5は所定温度以上にな
ると曲率が変化し、固定接点2bと可動接点3bが離れ
るように弾性板3を変形させ、所定温度以下になると固
定接点2bと可動接点3bが接触するように弾性板3を
変形させる。端子2a,3aにはそれぞれ外部回路と接
続するための導線が接続される。
【0013】発熱体6は線状の導電性ポリイミドフィル
ム6aを絶縁性ポリイミドフィルム6b,6cで挿むこ
とにより形成されるフィルム状発熱体である。絶縁性ポ
リイミドフィルム6b,6cは一方の面に接着剤が塗付
され、絶縁性ポリイミドフィルム6b上に導電性ポリイ
ミドフィルム6aを置くことにより導電性ポリイミドフ
ィルム6aは絶縁性ポリイミドフィルム6bに固定され
る。導電性ポリイミドフィルム6aの両端6d,6e以
外の部分を別の絶縁性ポリイミドフィルム6cで覆うこ
とにより、導電性ポリイミドフィルム6a両面を絶縁性
フィルムで被覆する。導電性フィルム6aの両端6d,
6eの部分には導電性ペーストを塗付することにより電
極が形成される。
【0014】発熱体6は基板1の固定板2側の面に、絶
縁性ポリイミドフィルム6cに塗付されている接着剤に
よって固定される。導電性フィルムの両端6d,6eの
電極がそれぞれ端子2a,3aに接触するように、発熱
体6は必要に応じて曲げられる。
【0015】このように発熱体6を固定されたサーモス
タットアセンブリーはサーモスタットハウジング7の中
に挿入され、端子2a,3aの部分はレジン等の合成樹
脂が充填される。
【0016】導電性フィルムとしてはポリイミドフィル
ムが最適であるが、これ以外にポリエステルフィルム,
ポリエーテルサルフォン(PES),ポリエーテルエー
テルケトン(PEEK)等を利用することができる。
【0017】発熱体である線状の抵抗体は、必要とされ
る抵抗体の電気抵抗値および電流値を実現できる形状に
導電性フィルムを切り抜くことにより形成することがで
きる。
【0018】絶縁性フィルムについてもポリイミドフィ
ルムが最適であるが、ポリエステルフィルム,PES,
PEEK等を使用することもできる。
【0019】この実施例では片面にのみ接着剤が塗付さ
れた絶縁フィルムを使用しているが、サーモスタットの
構造に対応して、適宜に両面に接着剤が塗付されたフィ
ルムを使用すること、あるいは導電性フィルムに接着剤
が塗付されたものを使用することも可能である。
【0020】導電性フィルムとして所定温度以上になる
と比抵抗が急激に増大する材料を選ぶことにより、発熱
温度を自己保持することもできる。
【0021】
【発明の効果】
1) 外形形状は従来同じであるので、従来と同じよう
に使用できる。 2) サーモスタットとしての設計変更は不要または少
ないので、現状の多くの部品が流用可能である。 3) 発熱体の内蔵化によりバイメタルを加熱する効率
が上がる。 4) 発熱体の内蔵化により取付状態の差による外部へ
の熱伝導性の差が小さくなり、外乱に強くなる。 5) 発熱体の構造がフレキシブルであるので、作業上
扱いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るサーモスタットのサーモスタット
ハウジングを除いた分解斜視図である。
【図2】本発明に係るサーモスタットにおいて使用され
るフィルム状発熱体の分解正面図である。
【図3】本発明に係るサーモスタットの断面図である。
【図4】図3のIV−IV線矢視図である。
【図5】図3のV−V線矢視図である。
【図6】本発明および従来技術による発熱体付きサーモ
スタットの使用状態におけるブロックダイヤグラムであ
る。
【符号の説明】
1 基板 2 固定板 2a 端子 2b 固定接点 3 弾性板 3a 端子 3b 可動接点 4 絶縁部材 5 バイメタル 6 発熱体 6a 導電性ポリイミドフィルム 6b,6c 絶縁性ポリイミドフィルム 7 サーモスタットハウジング 8 レジン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−53277(JP,A) 特開 昭61−216212(JP,A) 特開 昭62−165824(JP,A) 特開 平1−105430(JP,A) 特開 平1−246737(JP,A) 特開 平5−317121(JP,A) 特開 昭63−501833(JP,A) 実開 昭51−153459(JP,U) 実開 昭62−31851(JP,U) 実開 昭62−31852(JP,U) 実開 昭62−111154(JP,U) 実公 昭63−25638(JP,Y2) 実公 平1−12669(JP,Y2) 欧州特許出願公開102574(EP,A) 欧州特許出願公開345195(EP,A) 米国特許4862132(US,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部回路に接続される2つの端子と、一
    方の上記端子に接続され固定接点が設けられている固定
    板と、他方の上記端子に接続され可動接点が設けられて
    いる弾性板と、所定温度より高くなると変形し、上記固
    定接点から上記可動接点が離れるように上記弾性板を変
    形させるバイメタルと、上記固定板,弾性板と並列に設
    けられている発熱体を備えるサーモスタットにおいて、
    上記発熱体が、線状に切り抜いた導電性フィルムの両面
    を絶縁性フィルムで被覆することにより形成されたフィ
    ルム状発熱体であり、上記導電性フィルムがポリイミド
    フィルム、または、所定温度以上になると比抵抗が急激
    に増大する特性を有する材料からなるフィルムであり、
    上記絶縁性フィルムがポリイミドフィルムであることを
    特徴とするフィルム状発熱体内蔵型サーモスタット。
JP3072940A 1991-04-05 1991-04-05 フィルム状発熱体内蔵型サーモスタット Expired - Fee Related JP2585148B2 (ja)

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