(57)【要約】【課題】部品点数や取り付け作業を合理化することができ、大幅なコストダウンを可能とするスイッチ機能付きのサーモスタットを提供する。【解決手段】サーモスタット１０は、プロジェクタのランプユニットの扉４４の開閉に応じて変位するレバー２１を有し、レバー２１の端部には第２の可動接点板２２が取り付けられる。バイメタルディスク１１は所定の温度レベルで形状が変化し、その形状変化に伴って第１の可動接点板１５を変位させる。そして所定の温度レベル以下でかつ扉４４が閉まっているときには、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２が接触するように構成し、バイメタルディスク１１が所定の温度レベルを超えて高温になったとき、または扉４４が開けられてレバー２１が応力受けて変位したときに、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが接触状態から離間状態に変化して、非通電状態となるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の温度レベルでその形状が可逆的に変化する可動部と、該可動部に接続されて該可動部とともに変位する第１の可動接点部材と、外部からの応力に従って変位する第２の可動接点部材とを有し、前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材とが互いに接離可能に構成され、前記可動部の温度変化、及び前記外部からの応力のいずれかによって前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材との接触／離間の状態が変更されることを特徴とするサーモスタット。
【請求項２】
請求項１に記載のサーモスタットにおいて、該サーモスタットは、前記外部からの応力を受けて該応力に従って変位するレバーを有し、該第２の可動接点部材は、前記レバーの端部に取り付けられ、前記所定の温度レベル以下の温度でかつ前記レバーが応力を受けているときは、前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材が接触しているように構成され、前記可動部材が前記所定の温度レベルを超えた高温になったとき、または前記レバーへの応力が解除されて該レバーが変位したときに、前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材とが接触状態から離間状態に変化するように構成されていることを特徴とするサーモスタット。
【請求項３】
請求項２に記載のサーモスタットにおいて、前記レバーに対する外部からの応力が解除されたときに、前記レバーを前記接触状態から前記離間状態に変化させるように付勢する付勢手段を備えることを特徴とするサーモスタット。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載のサーモスタットを備えた電気機器であって、該電気機器に備えられた扉によって前記外部からの応力を生じさせ、該扉が開けられたときに、前記第２の可動接点部材を変位させて前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材とを接触状態から離間状態に変化させるとともに、前記電気機器が備える発熱体が発熱して前記可動部材が前記所定の温度レベルを超えて形状が変化したときに、前記第１の可動接点部材と前記第２の可動接点部材とを接触状態から離間状態に変化させるこことを特徴とする電気機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電気機器において、前記電気機器は、光源ランプを備えたプロジェクタであって、前記扉は、画像投写するための光源となる光源ランプを収容するランプユニットの扉であって、前記発熱体は、前記光源ランプであることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーモスタット及び該サーモスタットを備えた電気機器に関し、より詳細には、プロジェクタの光源ランプ等の発熱体でかつ交換を必要とする部品を備えた電気機器に適用可能なサーモスタットと、そのサーモスタットを備えたプロジェクタ等の電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周囲の温度に応じてオン／オフするサーモスタットが日常的に広く普及している。
例えば、光源光を変調して投射画像を生成するプロジェクタでは、光源ランプが発熱するため、過剰な発熱を検知するためにサーモスタットが用いられる。このような光源ランプは、製品寿命よりランプ寿命が短く、交換を必要とする。プロジェクタの筐体の光源ランプ近傍には扉が設けられており、ユーザは、その扉を開けることによって筐体内部の光源ランプを交換することができる。
【０００３】
プロジェクタの光源ランプは発熱して高温となるため、光源ランプを交換する際に扉が開けられたときに、安全のために光源ランプを消灯する機構が設けられている。例えば、光源ランプの交換用の扉が開けられたときに、光源ランプへの電源が非通電になるようなリーフスイッチが設けられる。
【０００４】
図４は、従来のプロジェクタに適用された扉開閉部のリーフスイッチ及びサーモスタットの構成例を説明するための概略図である。図４において、５０は上記光源ランプ等の発熱体を覆う筐体等に取り付けられるサーモスタット、７０は光源ランプの交換用の扉等に取り付けられるリーフスイッチ、８０は光源ランプ等の発熱体を覆う筐体、９０はプロジェクタの筐体に設けられた光源ランプの交換用の扉、９０ａは扉９０に突設されたリブである。
【０００５】
上記サーモスタット５０は、ジャンピングタイプのバイメタルディスク５１、バイメタルディスク５１の動きに応じて変位するロッド５２、バイメタルディスク５１を覆うキャップ５３、バイメタルディスク５１を保持するためのリテーナ５４、ロッド５２の端部に接続される可動接点板５５、可動接点板５５に突設されるピン５６、ピン５６を収容するスリーブ５８、スリーブ５８の内部でピン５６を付勢するスプリング５７、サーモスタット５０の筐体５９、筐体５９に固定された固定接点板６０、スリーブ５８に接続し筐体５９に固定された端子６１、により構成されている。
【０００６】
また、リーフスイッチ７０は、扉９０のリブ９０ａに押圧され、扉９０の開閉に応じて揺動動作を行うレバー７１、レバー７１の揺動動作に応じて変位するロッド７２、ロッド７２の端部に接続される可動接点板７３、リーフスイッチ７０の筐体７４、筐体７４に固定された固定接点板７５、により構成されている。
【０００７】
そして、サーモスタット５０の固定接点板６０とリーフスイッチ７０の可動接点板７３とはリード線１０１によって接続され、さらにサーモスタット５０の端子６１に接続するリード線１００と、リーフスイッチ７０の固定接点板７５に接続するリード線１０２とがコネクタ１０３に接続されている。
【０００８】
上記の構成の各要素の構成及び作用をさらに具体的に説明する。
バイメタルディスク５１は、曲面状に成形された反転形ジャンピングタイプのバイメタルディスクであり、その温度上昇に伴って、その材料特性に従う所定の温度レベルを超えるとその中央部が高さ方向に変位し、ドーム状の形状が反転する。図４では、バイメタルディスク５１の温度が上昇して、そのドーム形状が反転した状態を示している。
温度変化に伴って生じるバイメタルディスク５１の動作は、ロッド５２を介して可動接点板５５に伝達される。ロッド５２はリテーナ５４で保持され、またバイメタルディスク５１はキャップ５３で覆われている。
【０００９】
可動接点板５５にはピン５６が電気的に接続されて取り付けられる。このピン５６は、スプリング５７を閉じ込めたスリーブ５８内で上下動できるように構成されている。また、スリーブ５８の端部には端子６１が固定され、この端子６１にはリード線１００が半田付けされている。
また、筐体５９には固定接点板６０が設置されている。この固定接点板６０には、リード線１０１が半田付けされている。
筐体５９は、上記の各部品を覆うと同時に、リテーナ５４，端子６１，固定接点板６０を固定している。
【００１０】
以上の要素によってサーモスタット５０が構成される。サーモスタット５０は、上記光源ランプのような発熱体を覆う筐体の一部に取り付けられる。図４の例では、所定のブラケット８３を用いて、発熱体を覆う筐体８０の一部に設けたボス８１に、ネジ８２によりサーモスタット５０を固定する。これにより、サーモスタット５０が筐体８０に押さえつけられるように固定される。
【００１１】
一方、プロジェクタの光源ランプ（ランプユニット）を交換するための扉９０には、リブ９０ａが突設され、扉９０の開閉に応じてリーフスイッチ７０のレバー７１を揺動させて、通電／非通電を制御する。
リーフスイッチ７０は、複数の板ばね接点を備えてなるもので、例えば特許文献１に構成例が示されている。
【００１２】
リーフスイッチ７０の筐体７４は、プロジェクタの筐体の光源ランプ近傍の一部に設けられたボス８５にネジ８４で固定される。リーフスイッチ７０は、可動接点板７３及び固定接点板７５を有し、可動接点板７３には、上記サーモスタット５０の固定接点板６０に半田付けされたリード線１０１が接続され、またリーフスイッチ７０の固定接点板７５に接続されたリード線１０２は、サーモスタット５０の端子６１に接続されたリード線１００とともにコネクタ１０３に接続される。
図４の状態は、扉９０が開けられて、可動接点板７３と固定接点板７５とが離間した状態を示している。扉９０を矢印Ｓ方向に閉めることにより、可動接点板７３と固定接点板７５とが互いに接触し、通電状態となる。
【００１３】
コネクタ１０３には、光源ランプの通電をオン／オフ可能にする図示しない回路が接続され、これらサーモスタット５０とリーフスイッチ７０とからなる回路が通電状態であれば、光源ランプの点灯が可能であり、非通電状態であれば、光源ランプが消灯される。非通電状態は、サーモスタット５０のバイメタルディスク５１が温度上昇により動作して可動接点板５５と固定接点板６０とが非接触となった状態か、もしくは、扉９０が開けられてリーフスイッチ７０の可動接点板７３と固定接点板７５とが非接触となった状態で実現される。
【特許文献１】特開２００３−４５２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のごとくの構成において、サーモスタット５０とリーフスイッチ７０とはそれぞれ同じような部品を用いるにもかかわらず、動作の違いからそれぞれ別の筐体にパッケージされてユニット化されていた。このような構成では、それぞれのユニットの製造コストや、これらユニット間の配線，各ユニットの取付け等が煩雑であり、コストが上昇するという課題が生じていた。
【００１５】
また上記特許文献１では、リーフスイッチの構成例を開示しているが、上記のようなサーモスタットとリーフスイッチとよるユニットの構成については、開示されていない。
【００１６】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、リーフスイッチの機能を一体化したサーモスタットを構成することにより、部品点数や取り付け作業を合理化することができ、大幅なコストダウンを可能とするサーモスタット、及び該サーモスタットを備える電気機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、所定の温度レベルでその形状が可逆的に変化する可動部と、可動部に接続されて可動部とともに変位する第１の可動接点部材と、外部からの応力に従って変位する第２の可動接点部材とを有し、第１の可動接点部材と第２の可動接点部材とが互いに接離可能に構成され、可動部の温度変化、及び外部からの応力のいずれかによって第１の可動接点部材と第２の可動接点部材との接触／離間の状態が変更されることを特徴としたものである。
【００１８】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、上記のサーモスタットが、外部からの応力を受けて応力に従って変位するレバーを有し、第２の可動接点部材は、レバーの端部に取り付けられ、所定の温度レベル以下の温度でかつレバーが応力を受けているときは、第１の可動接点部材と第２の可動接点部材が接触しているように構成され、可動部材が所定の温度レベルを超えた高温になったとき、またはレバーへの応力が解除されてレバーが変位したときに、第１の可動接点部材と第２の可動接点部材とが接触状態から離間状態に変化するように構成されていることを特徴としたものである。
【００１９】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、レバーに対する外部からの応力が解除されたときに、レバーを接触状態から離間状態に変化させるように付勢する付勢手段を備えることを特徴としたものである。
【００２０】
第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段におけるサーモスタットを備えた電気機器であって、電気機器に備えられた扉によって外部からの応力を生じさせ、扉が開けられたときに、第２の可動接点部材を変位させて第１の可動接点部材と第２の可動接点部材とを接触状態から離間状態に変化させるとともに、電気機器が備える発熱体が発熱して可動部材が所定の温度レベルを超えて形状が変化したときに、第１の可動接点部材と第２の可動接点部材とを接触状態から離間状態に変化させることを特徴としたものである。
【００２１】
第５の技術手段は、第４の技術手段において、上記の電気機器が、光源ランプを備えたプロジェクタであって、扉は、画像投写するための光源となる光源ランプを収容するランプユニットの扉であって、発熱体は、光源ランプであることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、リーフスイッチの機能を一体化したサーモスタットを構成することにより、部品点数や取り付け作業を合理化することができ、大幅なコストダウンを可能とするサーモスタット、及び該サーモスタットを備える電気機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明のサーモスタットの一実施形態を説明するための概略構成図、図２はサーモスタットの側面概略構成図で、図中、１０は上記光源ランプ等の発熱体を覆う筐体等に取り付けられるサーモスタット、４０は光源ランプ等の発熱体を収容する筐体、４４は光源ランプ交換用の扉、４４ａは扉４４に突設されたリブである。
なお、図１と図２は同じサーモスタットの正面概略図と側面概略図を示しているが、図１は接点部が接触した通電状態を示し、図２は接点部が離間した非通電状態を示している。
【００２４】
本実施形態のサーモスタット１０は、上記従来例で説明したリーフスイッチの機能をサーモスタットに一体化して構成したものとして理解することができる。
すなわち、サーモスタット１０は、ジャンピングタイプのバイメタルディスク１１、バイメタルディスク１１の動きに応じて変位するロッド１２、バイメタルディスク１１を覆うキャップ１３、バイメタルディスク１１を保持するためのリテーナ１４、ロッド１２の端部に接続される第１の可動接点板１５、第１の可動接点板１５に突設されるピン１６、ピン１６を収容するスリーブ１７、スリーブ１７の内部でピン１６を付勢するスプリング１８、サーモスタット１０の筐体１９、スリーブ１７に接続し筐体１９に固定された端子２０、筐体１９に回動可能に軸支されるレバー２１、レバー２１の端部に設けられた第２の可動接点板２２、第２の可動接点板２２に接触するように筐体１９に固定された端子２３により構成されている。そして、サーモスタット１０の端子２０に接続するリード線３１と、端子２３に接続するリード線３２とがコネクタ３３に接続されている。
なお、上記第１の可動接点板１５は、本発明の第１の可動接点部材に該当し、上記第２の可動接点板２２は、本発明の第２の可動接点部材に該当する。
【００２５】
上記の構成の各要素の構成及び作用をさらに具体的に説明する。
バイメタルディスク１１は、曲面状に成形された反転形ジャンピングタイプのバイメタルディスクであり、その温度上昇に伴って所定レベルの温度を超えるとその中央部が高さ方向に変位し、ドーム状の形状が反転する。図２では、バイメタルディスク１１の温度が上昇して、そのドーム形状が反転した状態となっている。このバイメタルディスク１１は、所定の温度レベルでその形状が可逆的に変化する本発明の可動部に該当する。
温度変化に伴って生じるバイメタルディスク１１の動作は、ロッド１２を介して第１の可動接点板１５に伝達される。ロッド１２はリテーナ１４で保持され、またバイメタルディスク１１はキャップ１３で覆われている。
【００２６】
第１の可動接点板１５にはピン１６が電気的に接続されて取り付けられる。このピン１６は、スプリング１８を閉じ込めたスリーブ１７内で上下動できるように構成されている。また、スリーブ１７の端部には、端子２０が固定され、この端子２０にはリード線３１が半田付けされている。
【００２７】
一方、筐体１９には、リブ状突起１９ａが設けられ、そのリブ状突起１９ａの中心軸にはレバー２１が回動可能に軸支されている。レバー２１の端部には第２の可動接点板２２が取り付けられていて、レバー２１の回動に従って第２の可動接点板２２が上下動するように構成されている（図２）。これにより、第２の可動接点板２２と、ロッド１２を介して動作する第１の可動接点板１５とが互いに接離可能となって、これらの間に接点部が形成される。また筐体１９には、第２の可動接点板２２の他方の端部に接触する端子２３が設置される。
【００２８】
筐体１９は、上記の各部品を覆うと同時に、リテーナ１４，端子２０，及び端子２３を固定している。そして端子２０，端子２３には、それぞれリード線３１，リード線３２が半田付けされ、その他端はコネクタ３３に接続されている。
【００２９】
以上の要素によってサーモスタット１０が構成される。サーモスタット１０は、発熱体を覆う筐体の一部に取り付けられる。図１及び図２の例では、所定のブラケット４３を用いて、発熱体を覆う筐体４０の一部に設けたボス４１に、ネジ４２によりサーモスタット１０を固定する。これにより、サーモスタット１０が筐体４０に押さえつけられるように固定される。
【００３０】
また、発熱体を交換するための扉４４には、リブ４４ａが突設され、扉４４の開閉に応じてサーモスタット１０のレバー２１をそのリブ４４ａにより揺動させる。すなわち、扉４４に設けられたリブ４４ａにより、レバー２１に対する応力を生じせしめ、その応力によりレバーの揺動動作を行わせる。
上記リブ４４ａとレバー２１は、ヒンジ等を用いて接続されていてもよく、またレバー２１に図示しないバネ等の付勢手段を付与して、扉４４が開けられたときに、レバー２１の第２の可動接点板２２と第１の可動接点板１５とを離間させて非通電状態となるように付勢しておくようにしてもよい。
また、逆に扉４４が閉まっているときには、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２が接触する方向に付勢する付勢手段を設け、扉４４が開けられるときに、その付勢手段による付勢力に抗してレバー２１を変位させ、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とを接触状態から離間状態に変化させるようにしてもよい。
【００３１】
コネクタ３３には、光源ランプ等の発熱体の通電をオン／オフ可能にする図示しない回路が接続され、サーモスタット１０が通電状態であれば、発熱体の動作が可能であり、非通電状態であれば、発熱体の動作が停止される。非通電状態は、サーモスタット１０のバイメタルディスク１１が温度上昇により動作して、または扉４４が開けられてレバー２１が変位して第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが非接触となった状態で実現される。
【００３２】
すなわち、通常の状態では、図１のように、バイメタルディスク１１がロッド１２を押し上げて第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが接触して通電状態となるように設定されている。そして、バイメタルディスク１１の温度が上昇して所定レベルを超えると、バイメタルディスク１１のドーム形状が反転して、図２に示すような状態となり、ロッド１２が下方に変位して第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが離間して非通電状態となる。
【００３３】
また、発熱体を交換する時には、その発熱体を交換するための扉４４を開けることによって、リブ４４ａがレバー２１を回動させるように作用し、図２に示すように、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが離間して非通電状態となる。また、扉４４を矢印Ｓ方向に閉めることにより、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とが互いに接触し、通電状態となる。
【００３４】
上記において、第１の可動接点板１５と第２の可動接点板２２とは、バイメタルディスク１１が通常の状態にあって、かつ扉４４が閉められているときに、通電状態となるように互いに接触するように構成され、バイメタルディスク１１の温度上昇による形状反転と、扉４４の開放とのいずれか一方により、非通電状態に移行するように構成される。
このような構成により、発熱体の所定レベルを超えた温度上昇、及び扉の開放のいずれかが生じたときに、発熱体への通電を停止することができる。
【００３５】
なお、上記の実施形態では、発熱体として光源ランプを用いたプロジェクタの例を説明したが、上記のサーモスタット１０は、発熱体の異常発熱を監視する必要がある各種電気機器に適用できる。この場合、発熱体が収容された電気機器の筐体に備えられた扉の開閉部で、その発熱体の異常発熱を検出できる位置に上記サーモスタット１０を設置する。
そして、発熱体の異常発熱、または扉の開放のいずれかにより、サーモスタット１０が非通電状態となるように構成することにより、部品点数を削減して、安全に発熱体を管理できるようにした電気機器を提供することができる。
【００３６】
図３は、本発明のサーモスタットを適用可能なプロジェクタの構成例を説明するためのブロック図である。プロジェクタは、光源ランプを備えた光源装置１１０ａを含む照明光学系１１０と、その照明光学系１１０から出射した光を画像情報に応じて変調する電気光学装置１１１と、その電気光学装置１１１で得られる変調光束を投写する投写光学系１１２と、電気光学装置１１１に画像情報を供給して駆動するための駆動部１１３とを備えている。
【００３７】
そして光源装置１１０ａを収容する筐体に設けられた光源ランプ交換用の扉近傍に、上記本実施形態に関わるサーモスタット１０を配設し、光源ランプの異常な温度上昇を監視するとともに、扉開放時には光源ランプへの通電を停止する。
このような構成により、発熱体である光源ランプを少ない部品点数で安全に管理できるプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のサーモスタットの一実施形態を説明するための概略構成図である。
【図２】サーモスタットの側断面を示す概略構成図である。
【図３】本発明のサーモスタットを適用可能なプロジェクタの構成例を説明するためのブロック図である。
【図４】従来のプロジェクタに適用された扉開閉部のリーフスイッチ及びサーモスタットの構成例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…サーモスタット、１１…バイメタルディスク、１２…ロッド、１３…キッャプ、１４…リテーナ、１５…可動接点板、１６…ピン、１７…スリーブ、１８…スプリング、１９…筐体、１９ａ…リブ状突起、２０…端子、２１…レバー、２２…可動接点板、２３…端子、３１…リード線、３２…リード線、３３…コネクタ、４０…筐体、４１…ボス、４２…ネジ、４３…ブラケット、４４…扉、４４ａ…リブ、５０…サーモスタット、５１…バイメタルディスク、５２…ロッド、５３…キャップ、５４…リテーナ、５５…可動接点板、５６…ピン、５７…スプリング、５８…スリーブ、５９…筐体、６０…固定接点板、６１…端子、７０…リーフスイッチ、７１…レバー、７２…ロッド、７３…可動接点板、７４…筐体、７５…固定接点板、８０…筐体、８１…ボス、８３…ブラケット、８４…ネジ、８５…ボス、９０…扉、９０ａ…リブ、１００…リード線、１０１…リード線、１０２…リード線、１０３…コネクタ、１１０…照明光学系、１１０ａ…光源装置、１１１…電気光学装置、１１２…投写光学系、１１３…駆動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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