專利名稱：雙傳感和動(dòng)型壓力式溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫度自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙傳感和動(dòng)型壓力式溫度控制器。
已公開的美國專利GB2114816A，是一種雙傳感和動(dòng)型壓力式溫控器。

圖1是該溫控器原理圖，圖2是該溫控器結(jié)構(gòu)外形圖。它由膜盒3、4等構(gòu)成雙傳感器3A和4A，通過其各自平行直桿杠桿系統(tǒng)，把溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫ψ兓蜃饔玫阶鲃?dòng)桿10上，推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)2接點(diǎn)的通斷，從而控制致冷壓縮機(jī)17的開停，或者致加熱器的通斷。通常傳感器3A置于電冰箱冷藏室蒸發(fā)器表面，或冷藏柜蒸發(fā)器表面，或空調(diào)機(jī)出風(fēng)口附近，用來控制壓縮機(jī)的開機(jī)；或加熱器斷開。傳感器4A置于電冰箱冷藏室空間；或冷柜空間；或空調(diào)機(jī)回風(fēng)口處，用來控制壓縮機(jī)的停機(jī)或加熱器接通。由于上述溫控器由不銹鋼膜盒3、4構(gòu)成傳感器，而采用不銹鋼膜盒存在如下不足之處需要采用專門的等離子焊接設(shè)備，工藝成本高，技術(shù)不易掌握，其氣密性較難保證，通常合格率為70％左右；而且，膜盒位移量較小，線性較差。由于該溫控器采用碳素鋼材料作兩套平行直桿式杠桿系統(tǒng)，外加鍍彩鋅，防銹能力較差。此外，該溫控器是采用半封閉式微動(dòng)開關(guān)，電弧飛濺溢出，安全性較差。
本實(shí)用新型的目的在于為了克服上述不足之處而提供一種傳感器組件成品率達(dá)百分之一百、體積小、電氣安全性好的雙傳感和動(dòng)型壓力式溫度控制器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙傳感和動(dòng)型壓力式溫度控制器，包括由膜盒構(gòu)成的傳感器及其平行直桿式杠桿機(jī)構(gòu)，在杠桿機(jī)構(gòu)與半封閉式微動(dòng)開關(guān)之間裝有作動(dòng)桿，所述的傳感器由兩個(gè)互相垂直或平行放置的波紋管組成密閉空間且內(nèi)充感溫工質(zhì)而構(gòu)成，在傳感器與作動(dòng)桿之間設(shè)有兩套相互平行的L形杠桿機(jī)構(gòu)。
所述的微動(dòng)開動(dòng)為全封閉式結(jié)構(gòu)。所述的L形杠桿機(jī)構(gòu)采用不銹鋼材料制成。在兩套L形杠桿機(jī)構(gòu)之間設(shè)有強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)，它由限位片(6)、調(diào)節(jié)板(7)、調(diào)節(jié)輪(8)構(gòu)成。
用波紋管作傳感器，可以采用大面積錫焊，不僅降低工藝成本，而且氣密性較易保證，合格率可達(dá)100％，而且，波紋管作用力與位移關(guān)系基本線性，位移量較大。
采用不銹鋼材料制造兩套相互平行的L形杠桿機(jī)構(gòu)，能提高防銹能力，增加該機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度；通過組合，實(shí)現(xiàn)本溫控器的四種工作方式；通過結(jié)構(gòu)組合、彈性系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及感溫部充氣工藝參數(shù)的計(jì)算，可保證在環(huán)境溫度下不超過40℃條件下可靠實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制斷開，有利于生產(chǎn)的檢測(cè)和日常維修。本相互平行的L形杠桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，使整個(gè)溫控器體積變得較小。
微動(dòng)開關(guān)為全封閉、組合式結(jié)構(gòu)，有利于電氣安全。可實(shí)現(xiàn)單刀單投、單刀雙投及0.55×4.75mm，0.8×4.75mm、0.8×6.35mm等各種規(guī)格端子尺寸及各種負(fù)荷電流。
本實(shí)用新型兩個(gè)傳感器分別控制兩點(diǎn)溫度，通過傳感器，把溫度變換成壓力，通過兩套L形杠桿機(jī)構(gòu)，把力同向作用于一支作動(dòng)杠上，推動(dòng)全封閉式微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)的通斷。工作時(shí)，把一個(gè)傳感器(1B)置于蒸發(fā)器表面使之緊密接觸，被用來在除霜溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定時(shí)，使壓縮機(jī)通電；另一個(gè)傳感器(2B)置于冷藏室空間，當(dāng)達(dá)到溫度選定值時(shí)，使壓縮機(jī)斷電。本溫控器的操作被設(shè)計(jì)成交替地通電和斷電，其邏輯功能為傳感器(2B)未達(dá)到設(shè)定溫度下限值，傳感器(1B)不能停止壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；傳感器(1B)未達(dá)到設(shè)定溫度上限值，傳感器(2B)不能恢復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這是致冷器情況，對(duì)致熱器正好相反。
下面詳述本實(shí)用新型的四種工作方式①恒定接通可調(diào)斷開方式(參見圖3所示)。
由波紋管(1)、溫包(1b)組成傳感器(1B)，由波紋管(2)、溫包(2b)組成傳感器(2B)。由承壓板(3)、拉簧(5)、主體(13)組成接通杠桿機(jī)構(gòu)；由承壓板(4)、拉簧(6)、調(diào)節(jié)板(7)、調(diào)節(jié)輪(8)、限位片(16)組成斷開杠桿機(jī)構(gòu)和強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)。兩套杠桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的作用力同時(shí)或分別同向作用到作動(dòng)桿(9)上，推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)(K)的通斷。其工作過程如下把溫包(1b)置于冷藏室蒸發(fā)器表面，用來控制壓縮機(jī)(14)的開機(jī)，溫包(2b)置于冷藏室空間，用來控制壓縮機(jī)(14)斷開。在傳感器的密閉空間抽真空后充入一定質(zhì)量的感溫工質(zhì)，構(gòu)成飽和蒸汽，蒸汽壓力大小與溫包周圍被測(cè)溫度成比例。于是通過兩個(gè)溫包，把被測(cè)溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫ψ兓ㄟ^波紋管把壓力變化變成位移變化。兩個(gè)傳感器分別控制兩點(diǎn)溫度，產(chǎn)生的作用力分別通過接通杠桿機(jī)構(gòu)、斷開杠桿機(jī)構(gòu)，同向作用到作動(dòng)桿(9)上，推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)(K)的速動(dòng)簧片(10)和弓形簧片(11)，使接點(diǎn)通或斷。因兩個(gè)傳感器產(chǎn)生的作用力是同方向作用在一個(gè)機(jī)構(gòu)上，故名為和動(dòng)型。
圖3所示，承壓板(4)的限位點(diǎn)(12)是可調(diào)節(jié)的，它與作動(dòng)桿(9)相配合可實(shí)現(xiàn)本溫控器的邏輯功能。
本方式的工作過程如下隨著壓縮機(jī)(14)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，蒸發(fā)器表面溫度上升，達(dá)到設(shè)定的化霜溫度(例如＋5℃)，傳感器(1B)把感溫變化產(chǎn)生的力作用到作動(dòng)桿(9)上，使微動(dòng)開關(guān)(K)接點(diǎn)(C－L)轉(zhuǎn)接通。與此同時(shí)，冷藏室空間溫度也略有上升，傳感器2B)產(chǎn)生的作用力也跟著增加，這個(gè)力傳遞給承壓板(4)，在接點(diǎn)(C－L)接通之前，受限位點(diǎn)(12)的限制，不能傳遞給作動(dòng)桿(9)。于是接點(diǎn)(C－L)接通壓縮機(jī)(M)進(jìn)行致冷，使蒸發(fā)器表面溫度迅速下降到零度以下(例如－20℃以下)，但不能斷開接點(diǎn)(C－L)。接點(diǎn)(C－L)的斷開是靠傳感器(2B)，當(dāng)冷藏室空間溫度下降到設(shè)定溫度值(例如＋2℃)時(shí)，傳感器(2B)產(chǎn)生的力使觸點(diǎn)(C－L)斷開，壓縮機(jī)(M)停轉(zhuǎn)不致冷。在接點(diǎn)(C－L)接通之前，只受傳感器(1B)作用，而傳感器(2B)的作用受限制；在接點(diǎn)(C－L)斷開之前，只受傳感器(2B)的作用，而傳感器(1B)不起作用，這是實(shí)現(xiàn)本溫控器邏輯功能的基本原理。
上述控制方式能使被控制的雙門直冷式電冰箱的冷藏室溫度控制在＋2℃－＋5℃之間，冷凍室可維持在－18℃以下，溫度波動(dòng)減少，有利于節(jié)能和食物保鮮。
強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)由限位片(6)、調(diào)節(jié)板(7)、調(diào)節(jié)輪(8)組成。其作用在于便于電冰箱生產(chǎn)的檢測(cè)和日常維修。當(dāng)需要強(qiáng)制斷開時(shí)，就把調(diào)節(jié)輪(8)旋到強(qiáng)制斷開點(diǎn)，此時(shí)限制片(6)強(qiáng)行拉動(dòng)承壓板(3)，使其作用力不能旋加于作動(dòng)桿(9)上；與此同時(shí)，調(diào)節(jié)板(7)使拉簧(6)拉伸至一個(gè)較大位移，所產(chǎn)生的力是以使承壓板(4)脫離開用動(dòng)桿(9)，配以正確設(shè)計(jì)傳感器充入?yún)?shù)，保證在環(huán)境溫度40℃以下能可靠地切斷接點(diǎn)(C－L)。
②可調(diào)接通和可調(diào)斷開工作方式(參見圖4所示)。
本工作方式與上一種方式不同之處是將拉簧(5、6)同時(shí)固定到調(diào)節(jié)板(7)上，受同一調(diào)節(jié)輪(8)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，而獲得兩條近似平行的斜直線的動(dòng)作溫度特性曲線。
此種工作方式適用于電冰箱、冷藏柜和空調(diào)機(jī)的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。例如，可以把傳感器(1B)置于電冰箱和冷藏柜的冷凍室蒸發(fā)器表面，或空調(diào)機(jī)的出風(fēng)口附近，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的溫度上限值，接通致冷壓縮機(jī)進(jìn)行致冷；把傳感器(2B)置于冰箱和冷柜冷藏室空間，或空調(diào)機(jī)回風(fēng)口附近，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值的下限值，切斷壓縮機(jī)停止致冷。其目的在于使箱內(nèi)或室內(nèi)溫度波動(dòng)減少，達(dá)到食品保鮮以及使人舒適、降低致冷器具功耗的作用。
③可調(diào)接通恒定斷開工作方式(參見圖5所示)。
這種聯(lián)接方式，開機(jī)溫度是可調(diào)的，其特性是一條斜直線，而停機(jī)溫度是一條恒定水平線。此特性十分適合于冷柜，可以實(shí)現(xiàn)快速冷凍保鮮，存取食物后第一個(gè)循環(huán)即可達(dá)到需要溫度值。
④恒定接通和恒定斷開方式(參見圖6所示)。
這種聯(lián)接方式，其動(dòng)作溫度是固定的，不可調(diào)的?？珊?jiǎn)化操作，方便用戶。由于雙傳感器溫控器可使箱內(nèi)或室內(nèi)溫度波動(dòng)大大減少，故可以不隨四季調(diào)節(jié)動(dòng)作溫度值。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于①采用了波紋管作傳感器，降低對(duì)焊接設(shè)備的要求，提高了氣密性，使波紋管組件成品率可達(dá)100％；位移量增加，線性較好。②用不銹鋼材料制作兩套相互平行的L形杠桿機(jī)構(gòu)，提高了防銹能力，增加了強(qiáng)度，從而獲得了較小的結(jié)構(gòu)尺寸，整個(gè)溫控器結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)，還提高其動(dòng)作溫度穩(wěn)定性。③設(shè)置了強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)，方便冰箱、冷柜生產(chǎn)線的檢測(cè)和維修。④采用全封閉微動(dòng)開關(guān)結(jié)構(gòu)，有利于提高電氣安全性能。⑤采用速動(dòng)簧片和弓形簧片組合的開關(guān)簧片結(jié)構(gòu)，使能點(diǎn)通斷反力較大、動(dòng)作干脆俐落，有利于減少閃爍，提高觸點(diǎn)電壽命。⑥采用積木式結(jié)構(gòu)，其通用化系數(shù)達(dá)80％以上。
圖1是美國專利GB2114816A所公開的溫度控制器的工作原理圖；圖2是圖1的外形結(jié)構(gòu)及安裝尺寸圖3是本實(shí)用新型聯(lián)接為恒定接通可調(diào)斷開工作方式時(shí)的工作原理圖；圖4是本實(shí)用新型聯(lián)接為可調(diào)接通可調(diào)斷開工作方式時(shí)的工作原理圖；圖5是本實(shí)用新型聯(lián)接為可調(diào)接通、恒定斷開工作方式時(shí)的工作原理圖；圖6是本實(shí)用新型聯(lián)接為恒定接通和恒定斷開工作方式時(shí)的工作原理圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖；圖8是圖7的俯視圖。
實(shí)施例WH3A－102－U22型雙傳感和動(dòng)型壓力式溫控器，為恒定接通可調(diào)斷開工作方式，圖7、圖8所示即為此溫控器的外形結(jié)構(gòu)及安裝尺寸圖。其動(dòng)作溫度見下表
形式單刀單擲 AC250V5A。
端子0.8×6.35mm(＃250)接線端子和接地端子。
安裝方式2－M4×55mm。
毛細(xì)管長(zhǎng)度750mm。
用途用來代替目前國內(nèi)外廣泛使用于直冷式雙門電冰箱的定溫復(fù)位型壓力式溫控器。將溫控器調(diào)節(jié)旋鈕旋至暖點(diǎn)(W)位置可進(jìn)行自動(dòng)除霜，和使冷藏室溫度保持在＋2－＋5℃之間；將調(diào)節(jié)旋鈕旋至冷點(diǎn)(C)，可使冷藏室變成保鮮室，有利于肉食品的保鮮。
權(quán)利要求1.一種雙傳感和動(dòng)型壓力式溫度控制器，包括由膜盒構(gòu)成的傳感器及其平行直桿式杠桿機(jī)構(gòu)，在杠桿機(jī)構(gòu)與半封閉式微動(dòng)開關(guān)之間裝作動(dòng)桿，其特征在于所述的傳感器由兩個(gè)互相垂直或平行放置的波紋管組成密閉空間且內(nèi)充感溫工質(zhì)而構(gòu)成，在傳感器與作動(dòng)桿之間設(shè)有兩套相互平行的L形杠桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙傳感 和動(dòng)型壓力式溫控器，其特征在于所述的微動(dòng)開關(guān)為全封閉式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙傳感和動(dòng)型壓力式溫控器，其特征在于所述的L形杠桿機(jī)構(gòu)采用不銹鋼材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙傳感和動(dòng)型壓力式溫控器，其特征在兩套L形杠桿機(jī)構(gòu)之間設(shè)有強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)，它由限位片(6)、調(diào)節(jié)板(7)、調(diào)節(jié)輪(8)構(gòu)成。
專利摘要一種雙傳感和動(dòng)型壓力式溫控器。它由兩個(gè)波紋管組成密閉空間，內(nèi)充感溫工質(zhì)，構(gòu)成兩個(gè)傳感器，將被控溫度變?yōu)閴毫Γㄟ^兩套L形杠桿機(jī)構(gòu)，把力同向作用于一個(gè)作動(dòng)桿上，推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)接點(diǎn)的通斷。兩套杠桿機(jī)構(gòu)之間設(shè)有強(qiáng)制斷開機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于傳感器組件成品率可達(dá)100％，器件防銹能力強(qiáng)，電氣安全性及動(dòng)作溫度穩(wěn)定性高，以及被控溫度波動(dòng)小，體積小，節(jié)能效果好。廣泛用于電冰箱、冷藏柜和空調(diào)機(jī)、致熱器中。
文檔編號(hào)G05D23/19GK2161946SQ9322109
公開日1994年4月13日 申請(qǐng)日期1993年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月7日
發(fā)明者羅梓生 申請(qǐng)人:佛山通寶股份有限公司