JP6457751B2 - 過熱検出用カプセルおよび火災予兆検出システム - Google Patents

Description

本発明は、過熱検出用カプセルおよび火災予兆検出システムに関する。

電鉄用直流変電所等では、直流機器が収納された直流キュービクルにおいて、収納された整流器によって三相交流電圧を直流電圧に変換し、直流高速度遮断器（high speed circuit breaker：ＨＳＣＢ）により電車線に送電している。このような変電所等で、設備トラブル等によって火災が発生すると、変電所等の設備への被害が大きくなるだけでなく、列車の運行等に大きな影響を与え、利用者に大きな迷惑をかけることにもなる。

そのため、変電所等の火災に対する対策としては、火災が発生したことを検出することも重要ではあるが、それ以前に、火災に至る予兆となる事象が発生したことを的確に捉えて、火災が発生する前に適切な対処を行うことができるようにすることが必要である。そのためには、火災発生前の、一部の設備が高温になり過熱した状態になっていることを的確に検出することが必要になる。

このように、ある設備が過熱した状態になっていることを検出する方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、施設内に、非接触式の赤外線センサーを設置し、非接触式赤外線センサーが出力する信号から温度を算出する方法が知られている。

特開２０１３−１０３０１８

上記のように、電鉄用直流変電所等で火災が発生してしまうと、施設自体の損失ばかりでなく、列車の運行等に大きな影響を与えてしまい、利用者に大きな迷惑をかけるという重大な問題につながる。そして、赤外線センサーを設置する方法では必ずしもコスト的に安価にならない等の問題もある。そのため、火災が発生する前の火災の予兆を検出するための方法やシステムの開発を、本発明者らは、種々の角度から鋭意進めてきた。

電鉄用直流変電所での火災の多くは、直流キュービクル内で発生している。また、直流キュービクル内で火災が発生する場合、制御線の異常過熱や、直流高速度遮断器における異常なアーク放電等が原因であることが少なくない。そして、制御線が異常に過熱したり、直流高速度遮断器において異常なアーク放電が生じると、火災が発生する前に、煙が発生するケースが多い。

そこで、本発明者らは、火災が発生する前の火災の予兆を検出するためのシステムの一つとして、例えば直流キュービクル内の空気に含まれる微粒子（具体的には煙）を検出することで火災の予兆を検出する火災予兆検出システムの研究を進めたところ、比較的良好な感度で火災の予兆を検出することが可能であることが分かってきた。

しかし、例えば、直流キュービクル内で火災が発生する原因は、上記のような制御線の異常過熱や直流高速度遮断器における異常なアーク放電等だけではなく、例えば、直流高速度遮断器等の金属導体部分でのボルトの脱落や接触不良等による異常過熱で火災が発生する場合もある。そして、このような金属導体部分での接触不良等による異常過熱では、近くに可燃性の物質等が存在しなければ、通常、煙は発生しない。

そのため、単に、直流キュービクル内の空気、すなわち施設内の空気中に含まれる煙（すなわち微粒子）を監視するだけでは、上記のような金属導体部分での接触不良等による異常過熱を検出することができず、これが原因の火災の予兆を検出することが必ずしも容易でないことが分かってきた。

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、変電所等における金属導体部分での接触不良等のように、煙等の微粒子を生じない場合でも異常過熱を検出することを可能とする過熱検出用カプセルを提供することを目的とし、さらに、このような過熱検出用カプセルを用いた火災予兆検出システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の過熱検出用カプセルは、
熱伝導性を有する本体部と、
前記本体部に設けられ、所定温度以上になると気化する物質を収容する収容部と、
前記本体部に接着され、前記物質が収容された状態で前記収容部を密閉する蓋部材と、を備え、
前記本体部が過熱されて、前記本体部と前記蓋部材とを接着している部材が融け、前記蓋部材が移動して前記蓋部材による前記収容部の密閉が解除されると、過熱された前記本体部の熱により気化した前記物質が前記収容部から外部に飛散するとともに、前記収容部から前記本体部の面上に流れ出した前記物質が、過熱された前記本体部の前記面上で気化して外部に飛散することを特徴とする。
また、本発明の過熱検出用カプセルは、
熱伝導性を有する本体部と、
前記本体部に設けられ、所定温度以上になると気化する物質を収容する収容部と、
前記本体部に接着され、前記物質が収容された状態で前記収容部を密閉する蓋部材と、を備え、
前記蓋部材に孔が設けられており、
前記孔に取り付けられることにより前記孔を封止する封止部材を備え、
前記蓋部材が前記本体部に接着された後、前記孔を介して前記物質が前記収容部内に収容され、前記封止部材により前記孔が封止されて形成され、
前記本体部が過熱されて、前記本体部と前記蓋部材とを接着している部材が融けると、前記蓋部材が移動して前記蓋部材による前記収容部の密閉が解除されるとともに、前記本体部の過熱により前記物質が気化して外部に飛散することを特徴とする。

前記の問題を解決するために、本発明の火災予兆検出システムは、
電流が流れるケーブルが配設されている施設で、空気中の微粒子を監視することにより、火災につながり得る事象の発生を検出する火災予兆検出システムにおいて、
空気中の微粒子を監視して、前記事象が発生したか否かを判断する監視装置と、
電流の流路上またはその近傍に配置され、前記流路が過熱することにより、前記監視装置が前記事象が発生したと判断する対象となる微粒子である気化した前記物質を飛散させる上記の過熱検出用カプセルと、
を備えることを特徴とする。

本発明のような方式の過熱検出用カプセルによれば、直流高速度遮断器の端子の部分等の金属導体部分等に過熱検出用カプセルを配置することで、金属導体部分等が過熱した際に、過熱検出用カプセルの本体部と蓋部材とを接着している部材が融けて蓋部材が移動して外れ、蓋部材による収容部の密閉が解除され、本体部の過熱により収容部に収容された物質を気化させて外部に飛散させることが可能となる。

そのため、このような過熱検出用カプセルを、過熱しても煙や匂い等の微粒子を生じない金属導体部分やその近傍等に配置すれば、このような金属導体部分等で、例えば接触不良等により異常過熱が生じた際に、過熱検出用カプセルから煙や匂い等の微粒子を的確に発生させることが可能となる。

また、本発明のような方式の火災予兆検出システムによれば、上記のように金属導体部分等のように異常過熱しても煙等の微粒子が発生しない電流の流路上やその近傍には過熱検出用カプセルを配置し、流路が異常過熱することにより過熱されると、監視装置が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子（例えば煙や匂い等）を飛散させる。

そのため、例えば直流高速度遮断器の端子等のように、過熱しても煙等の微粒子が発生しないような金属導体部分等で接触不良等により異常過熱が生じた場合には、金属導体部分等の代わりに過熱検出用カプセルが過熱によって煙や匂い等の微粒子を飛散させるため、監視装置がそれを検出することにより、そのような箇所の異常過熱を的確に検出し、火災につながり得る事象が発生したことを的確に検出することが可能となる。

本実施形態に係る火災予兆検出システムを電鉄用直流変電所の直流キュービクルに適用した例を示すイメージ図である。 直流高速度遮断器の端子等からなる金属導体部分の構成例を示す平面図である。 図２の金属導体部分に過熱検出用カプセルを配置した配置例の外観を示す斜視図である。 （Ａ）過熱検出用カプセルＣの構成例の外観を示す斜視図であり、（Ｂ）（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 バネの弾発力により蓋部材が外れた状態を表す断面図である。 本体部の面Ｃ７を鉛直方向に延在するように構成した過熱検出用カプセルの構成例を表す断面図である。

以下、本発明に係る過熱検出用カプセルおよび火災予兆検出システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施例に限定されない。

［火災予兆検出システムについて］
図１は、本実施形態に係る火災予兆検出システムを電鉄用直流変電所の直流キュービクルに適用した例を示すイメージ図である。直流キュービクル１００の各金属容器１０１内には、制御盤１０２や直流高速度遮断器１０３等がそれぞれ配設されている。

そして、まず直流キュービクル１００について説明すると、直流キュービクル１００は、その上流側の図示しない整流器から図示しないケーブルを介して送電されてきた例えば１５００Ｖの直流電流を、直流高速度遮断器１０３等を介して送出するように構成されており、地絡事故や過負荷等が生じた際に、直流高速度遮断器１０３により直流電流を遮断することで、直流変電所を保護するようになっている。なお、図１では、直流キュービクル１００が４個の箱型の金属容器１０１を有するように構成されている場合が示されているが、直流キュービクル１００が何個の金属容器１０１を有するように構成されるかは、直流変電所の規模等によって変わり得る。

本実施形態に係る火災予兆検出システム１は、例えば上記のような電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００等の大電流が流れるケーブルが配設されている施設において、空気中の微粒子を監視することにより、火災につながり得る事象の発生を検出するようになっている。

例えば、直流キュービクル１００内における火災の発生の原因となる事象（すなわち火災につながり得る事象）としては、（１）制御盤１０２内の制御線や制御盤１０２に接続されている制御線の異常過熱現象や、（２）直流高速度遮断器１０３における異常なアーク放電現象、（３）直流高速度遮断器１０３の端子等の金属導体部分における異常過熱現象等が挙げられる。

その中で、例えば（１）の制御線の異常過熱現象が生じると、火災に至る前の異常過熱現象の発生時には、異常過熱により制御線内部の被覆等が融け出して微粒子として非常に薄い煙が直流キュービクル１００の金属容器１０１内の空気中に放出される。また、（２）直流高速度遮断器１０３において異常なアーク放電が発生する場合にも、発煙が生じる。

そこで、本実施形態に係る火災予兆検出システム１では、これらの発煙を監視し、火災につながり得る事象が発生したか否かを判断するようになっている。

具体的には、火災予兆検出システム１は、図１に示すように、空気中の微粒子を監視して、火災につながり得る事象が発生したか否かを判断する監視装置２を備えるように構成される。そして、本実施形態では、上記のように、火災につながり得る事象が発煙を伴う事象が多いことに着目して、監視装置２として、空気中の煙を検知する煙検知器が用いられている。そして、煙検知器としては、例えば特開２００４−７８８０７号公報に記載されているサンプリング管式煙検知器等を用いることが可能である。

そして、例えば、直流キュービクル１００の各金属容器１０１のダクト１０４の部分にサンプリングパイプ３を設け、サンプリングパイプ３の、各ダクト１０４の排気口に対向する部分に図示しない開口を設けておく。そして、サンプリングパイプ３内の空気を監視装置２（煙検知器）側から吸引することで、各ダクト１０４の排気口から排気される、各金属容器１０１内の空気を監視装置２に吸引するように構成することが可能である。

なお、直流キュービクル１００の各金属容器１０１のダクト１０４から排気される空気を吸引するように構成する代わりに、例えば、各金属容器１０１の壁面に開口を設ける等してサンプリングパイプ３で各金属容器１０１内の空気を直接吸引するように構成することも可能であり、また、各金属容器１０１内に監視装置２を設置するように構成することも可能である。

その際、図示を省略するが、監視装置２としての煙検知器は、例えば、吸引した空気に可視光やレーザ光等を照射する発光手段と、発光手段から照射された光を受光する受光手段とを備える。空気中に煙等の微粒子が存在すると発光手段から照射された光が散乱され、それを受光手段で受光してパルス信号を発生させ、それを信号処理することにより、空気中に含まれる煙等の微粒子の濃度を検出するように構成することが可能である。

そして、監視装置２で、検出した煙等の微粒子の濃度が、設定された所定の濃度以上になった場合に、発煙があった、すなわち火災につながり得る事象が発生したと判断するように構成することが可能である。

そして、監視装置２は、上記のようにして火災につながり得る事象が発生したと判断すると、例えば、指令室等に設けられた画面上にその旨を表示したり、音声を発声させる等して警告したり、或いは、直流キュービクル１００への送電を停止する等の必要な措置をとるように構成することが可能である。

本実施形態に係る火災予兆検出システム１では、以上のように、例えば直流キュービクル１００の各金属容器１０１内で発生する火災の原因となる制御線の異常過熱や直流高速度遮断器１０３における異常なアーク放電等が煙等の微粒子を発生させることに着目する。そして、各金属容器１０１内の空気を採取して、空気中に煙等の微粒子が所定濃度以上存在する場合に、火災につながり得る事象が発生したと判断するように構成されている。

なお、直流高速度遮断器１０３において正常な遮断動作を行う際にもアーク放電が生じ、煙が発生するが、この場合に、監視装置２がそれを検出して火災につながり得る事象が発生したと判断してしまうと、正常な遮断動作を火災につながり得る事象として誤検出してしまうことになる。そのため、このような場合には、例えば、直流高速度遮断器１０３が正常な遮断動作を行う際に、直流高速度遮断器１０３から監視装置２（煙検知器）に信号を送信する等して、監視装置２では、その時点で空気中の煙等の微粒子の濃度が上昇しても、発煙があった、すなわち火災につながり得る事象が発生したとは判断しないように構成することが可能である。

一方、上記の（３）の現象、すなわち直流高速度遮断器１０３の端子等の金属導体部分における異常過熱現象では、煙が発生しない。以下、具体的に説明する。

直流高速度遮断器１０３の端子等を含む金属導体部分の構成には種々の形態が存在するが、例えば図２に示すように、直流キュービクル１００の金属容器１０１の壁面１０１Ｗから碍子１０１Ｉを介して突出する端子１０１Ｔを、直流高速度遮断器１０３の、先端が二股に分かれた端子１０３Ｔで挟持するように構成されているものとする。なお、図２は、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔの接続部分の一例を上側から見た図であり、図１に示したように、このような接続部分が上下２箇所に設けられている。

この場合、例えば、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔの端子１０１Ｔへの差込不良等による接触不良が生じると、その部分での電気抵抗が大きくなり、その部分に大きな電流が流れて異常過熱する場合がある。しかし、このような接続部分では、端子１０１Ｔ、１０３Ｔを被覆するものがなく、また、付近に燃えたり融けたりするものがないため、異常過熱しても煙が出ない場合がある。

しかし、このように異常過熱を生じても煙等の微粒子が放出されず、空気中の微粒子の濃度が変化しないと、上記の火災予兆検出システム１では、監視装置２である煙検知器で煙等の微粒子の濃度上昇が検出されない。そのため、上記の火災予兆検出システム１では、上記の（３）直流高速度遮断器１０３の端子等の金属導体部分における異常過熱現象については、火災につながり得る事象として検出できないことになってしまう。

そこで、本実施形態に係る火災予兆検出システム１では、このような事態が生じることを回避し、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の金属導体部分における異常過熱が発生した場合も、火災につながり得る事象の発生として的確に検出することができるようにするために、例えば図３に示すように、そのような部分に過熱検出用カプセルＣを配置するようになっている。

すなわち、本実施形態に係る火災予兆検出システム１では、電流の流路である金属容器１０１側の端子１０１Ｔや直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔの上側、或いはその近傍に、過熱検出用カプセルＣを、例えば熱伝導性を有する接着剤で接着したり金具やネジ等で固定する等して配置して、当該流路が異常過熱すると、その熱により過熱検出用カプセルＣが過熱されるように構成する。そして、過熱検出用カプセルＣは、過熱されると、監視装置２（すなわち本実施形態では煙検知器）が、火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子（すなわち本実施形態では煙）を飛散させるように構成する。

本実施形態では、このようにして、上記の（３）直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の金属導体部分のように、異常過熱が生じても煙等の微粒子が発生しない部分では、その熱により過熱された過熱検出用カプセルＣから煙等の微粒子を飛散させ、それを監視装置２である煙検知器で検知させることで、異常過熱が生じたこと、すなわち火災につながり得る事象が発生したことを検出させるようになっている。

なお、図１に示したように、直流高速度遮断器１０３は、例えば上下に２個の端子を備えている場合には、その両方の端子に過熱検出用カプセルＣを配置してもよく、或いはいずれか一方の端子にのみ過熱検出用カプセルＣを配置するように構成することも可能である。また、異常過熱が生じても煙等の微粒子が発生しない可能性がある金属導体部分であれば、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等以外の部分に過熱検出用カプセルＣを配置することも可能であり、過熱検出用カプセルＣは適宜の位置に配置することが可能である。さらに、過熱検出用カプセルＣの構成例については後で説明する。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る火災予兆検出システム１によれば、大電流が流れるケーブルが配設されている、電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００等の施設において、空気中の微粒子を監視して、火災につながり得る事象が発生したか否かを判断する例えば煙検知器等の監視装置２を備えるように構成した。また、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の金属導体部分等のように異常過熱しても煙等の微粒子が発生しない電流の流路上やその近傍には過熱検出用カプセルＣを配置し、流路が接触不良等の異常により過熱されると、過熱検出用カプセルＣも過熱されて、監視装置２が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子（例えば煙）を飛散させるように構成した。

そのため、例えば直流キュービクル１００における制御線の異常過熱や直流高速度遮断器１０３における異常なアーク放電等のように、煙等の、監視装置２が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子が発生する場合には、監視装置２がそれを検出することにより火災につながり得る事象が発生したことを的確に検出することが可能となる。

また、例えば直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等のように、過熱しても煙等の微粒子が発生しないような金属導体部分等で接触不良等により異常過熱が生じた場合には、金属導体部分等の代わりに過熱検出用カプセルＣが過熱によって煙等の微粒子を飛散させるため、監視装置２がそれを検出することにより、そのような箇所の異常過熱を的確に検出し、火災につながり得る事象が発生したことを的確に検出することが可能となる。

そのため、例えば監視装置２が警告を発する等するように構成すれば、電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００等の施設で火災が発生することを未然にかつ的確に防止することが可能となる。

なお、上記の実施形態では、監視装置２が空気中の煙を検知する煙検知器であり、監視装置２が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子が煙である場合について説明したが、この他にも、例えば、監視装置２が匂い検知器であり、監視装置２が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子が匂い（すなわち人間の嗅覚に特定の匂いを感じさせる微粒子）である場合等にも適用することができる。また、これは、下記の過熱検出用カプセルＣの説明においても同様である。

また、上記の実施形態では、電流が流れるケーブルが配設されている施設として、電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００の場合を例示して説明したが、本発明に係る火災予兆検出システム１は、このような電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００以外にも、例えば発電所や変電所等にも適用可能であり、例えば施設内の配電盤等の電流の流路が存在し、このような流路が接触不良や短絡等の異常により過熱する可能性があり、しかも、過熱を生じても煙等の微粒子を発生させないような場所に適用することが可能である。

［過熱検出用カプセルについて］
次に、過熱検出用カプセルＣの具体例について説明する。なお、上記の実施形態に係る火災予兆検出システム１に使用される過熱検出用カプセルＣは、下記の構成のものに限定されず、上記のような効果を奏するものであれば、下記の構成以外の構成を有する過熱検出用カプセルを用いることも可能である。

過熱検出用カプセルＣは、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように構成することが可能である。図４（Ａ）は、過熱検出用カプセルＣの構成例の外観を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

この構成例の過熱検出用カプセルＣは、本体部Ｃ１に穿設された収容部Ｃ２を、本体部Ｃ２に接着された蓋部材Ｃ３で密閉するように形成されており、収容部Ｃ２の内部には、所定温度以上になると気化する物質Ｓが収容されている。そして、上記のように、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等が異常過熱することにより本体部Ｃ１が過熱されると、本体部Ｃ１と蓋部材Ｃ３とを接着している接着剤Ｃ４が融け、蓋部材Ｃ３が移動して外れることで、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉が解除される。そして、収容部Ｃ２が開放されるとともに、本体部Ｃ１の過熱により物質Ｓが気化して外部に飛散するようになっている。

この気化し飛散した物質Ｓが、前述した火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子（すなわち煙や匂い等）ということになる。以下、この過熱検出用カプセルＣの構成等についてより詳しく説明する。

過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１は、上記のように直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の異常過熱した熱を、収容部Ｃ２内の物質Ｓに的確に伝えるために、金属等の熱伝導性を有する物質で形成されている。本実施形態では、本体部Ｃ１は、熱伝導性に優れる銅（Ｃｕ）で形成されており、蓋部材Ｃ３も銅で形成されている。

また、本実施形態では、蓋部材Ｃ３を本体部Ｃ１に接着する接着剤Ｃ４として半田が用いられている。すなわち、蓋部材Ｃ３は本体部Ｃ１に半田付けされている。そのため、蓋部材Ｃ３を本体部Ｃ１に半田付けし易くするために、本体部Ｃ１や蓋部材Ｃ３を構成する銅の表面がスズ（Ｓｎ）等でメッキされている。

なお、過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１を銅等の金属以外の材料で形成することも可能である。また、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の異常過熱により本体部Ｃ１が過熱されると接着剤Ｃ４が融けて蓋部材Ｃ３が外れて収容部Ｃ２が的確に開放されればよく、蓋部材Ｃ３を本体部Ｃ１に半田付け以外の方法で接着するように構成することも可能である。すなわち、接着剤Ｃ４として半田以外の接着剤を用いることも可能である。

上記の物質Ｓは、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等の異常過熱（すなわち本体部Ｃ１の過熱）により的確に気化する物質が用いられ、例えば１００℃や２００℃程度で気化する物質を用いることが可能である。また、この過熱検出用カプセルＣを上記の火災予兆検出システム１に用いる場合には、気化した物質Ｓが、監視装置２（上記の実施例では煙検知器）で検知可能であり、監視装置２が火災につながり得る事象が発生したと判断する対象となる微粒子とされる。

さらに、実際に過熱検出用カプセルＣを例えば電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００等の施設で使用する場合、気化した物質Ｓが人体に有害でないことや、施設内の機器に付着して短絡等を生じないようにするために絶縁性を有するものであること、可燃性を有しないこと等の要件を満たす物質Ｓについて本発明者らが研究を重ねた結果、上記の物質Ｓとしてはパラフィン系の有機物が良好であることが分かった。なお、パラフィン系の有機物の中でもノルマルパラフィンが好ましい。また、この他にも、例えばアルコール等を用いることも可能である。

また、物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容する方法としては、先に物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容しておき、その状態で蓋部材Ｃ３を本体部Ｃ１に半田付けすることが可能ではある。しかし、蓋部材Ｃ３の本体部Ｃ１への半田付けの際に物質Ｓが気化してしまい、収容部Ｃ２内に所定の量の物質Ｓを収容することができない可能性がある。

そこで、本実施形態では、孔を開けた蓋部材Ｃ３を先に本体部Ｃ１に半田付けして接着する。その後、孔を介して物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容する。その際、物質Ｓが液体状であればそのまま孔を介して流し込み、物質Ｓが固体状であれば、物質Ｓが気化しない程度に温めて液体状にして流し込む。そして、孔にネジＣ５を螺着させて、ネジＣ５により孔を封止する。本実施形態では、このようにして物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容するようになっている。

そして、このようにして物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容することで、物質Ｓを収容部Ｃ２内に収容する際には、半田Ｃ４や本体部Ｃ１、蓋部材Ｃ３の温度はすでに低下しているため、蓋部材Ｃ３の孔を介して、所定の量の物質Ｓを、気化させることなく的確に収容部Ｃ２内に収容することが可能となる。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る過熱検出用カプセルＣによれば、常温では、物質Ｓは、過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１に設けられた収容部Ｃ２内に収容されており、収容部Ｃ２が蓋部材Ｃ３で密閉されているため、外部には漏れ出ない。

一方、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔの部分等の、過熱検出用カプセルＣが配置された部分（上記の金属導体部分等）が過熱すると、それにより過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１が過熱され、接着剤Ｃ４が融けて蓋部材Ｃ３が移動して外れ、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉が解除されて収容部Ｃ２が開放される。そのため、本体部Ｃ１の過熱により気化した物質Ｓを外部に飛散させることが可能となる。

このように、本実施形態に係る過熱検出用カプセルＣを、過熱しても煙や匂い等の微粒子を生じない金属導体部分やその近傍等に配置すれば、このような金属導体部分等で、例えば接触不良等により異常過熱が生じた際に、過熱検出用カプセルＣから煙や匂い等の微粒子を発生させることが可能となる。そのため、例えばそれを上記の監視装置２（煙検知器等）により検出することで、異常過熱が生じていることを的確に検出することが可能となる。このように、本実施形態に係る過熱検出用カプセルＣを用いれば、上記の監視装置２による異常過熱の検出処理を的確に補助することが可能となる。

なお、過熱検出用カプセルＣの大きさは、気化した物質Ｓが飛散する空間の容積（上記の電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００（図１参照）の例で言えば金属容器１０１の内部の容積）や、監視装置２で異常過熱を検出するのに必要な気化した物質Ｓの濃度等に基づいて、過熱検出用カプセルＣの収容部Ｃ２内に収容される物質Ｓの量や、収容部Ｃ２の容積等により決定される。

また、本実施形態では、上記のように、過熱検出用カプセルＣが配置された部分（上記の金属導体部分等）が過熱すると、それにより過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１が過熱され、接着剤Ｃ４が融けて蓋部材Ｃ３が移動して外れ、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉が解除されて、気化した物質Ｓを外部に飛散させる。

その場合、例えば、接着剤Ｃ４（本実施形態では半田）が融けた際に、蓋部材Ｃ３が下方にずり落ちるように移動させることで、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉が解除されて、収容部Ｃ２が開放されるように構成することも可能である。

また、接着剤Ｃ４が融けた際に、蓋部材Ｃ３をよる収容部Ｃ２の密閉をより確実に解除するために、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に示したように、過熱検出用カプセルＣの本体部Ｃ１と蓋部材Ｃ３とを結ぶバネＣ６を備えるように構成することが可能である。このように構成すれば、本体部Ｃ１が過熱されて接着剤Ｃ４が融けると、図５に示すように、バネＣ６の弾発力により蓋部材Ｃ３が跳ね飛ばされるようにして外して、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉を確実に解除するように構成することも可能である。

その際、バネＣ６は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示したようなつるまきばね型（コイルスプリング型）とすることが可能である。しかし、この他にも、図示を省略するが、バネＣ６として、例えば板ばね型のバネを用いることも可能であり、接着剤Ｃ４が融けた際に、その弾発力により蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉を確実に解除することができるものであれば、特定の形態に限定されない。

また、本実施形態のように、蓋部材Ｃ３と本体部Ｃ１とバネＣ６に結ぶことで、接着剤Ｃ４が融けて蓋部材Ｃ３がバネＣ６の弾発力により跳ね飛ばされた後も、蓋部材Ｃ３はバネＣ６により本体部Ｃ１に繋がったままの状態になる（図５参照）。そのため、跳ね飛ばされた蓋部材Ｃ３が本体部Ｃ１から離れて飛んでいき、例えば、直流高速度遮断器１０３の端子１０３Ｔ等に接触する等して不要な端子間の短絡等の事故を生じさせてしまうことを的確に防止することも可能となる。

一方、図４（Ａ）、（Ｂ）に示した過熱検出用カプセルＣでは、収容部Ｃ２下方の本体部Ｃ１の部分に傾斜面Ｃ７が設けられている。このように構成すると、気化した物質Ｓが収容部Ｃ２内から直接外部に飛散するだけでなく、蓋部材Ｃ３による収容部Ｃ２の密閉が解除されると、収容部Ｃ２から本体部Ｃ１の傾斜面Ｃ７上に物質Ｓが流れ出す。

そして、流れ出した物質Ｓが、過熱された傾斜面Ｃ７上で気化して外部に飛散するようになるため、物質Ｓをより的確に気化させて外部空間に飛散させることが可能となるといったメリットがある。

なお、その際、物質Ｓが流れ出す本体部Ｃ１の面Ｃ７を、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すような傾斜面ではなく、図６に示すように、例えば鉛直方向に延在する面とすることも可能である。この場合、物質Ｓは、蓋部材Ｃ３が外れると、この鉛直方向の面Ｃ７を伝って下方に流れ出すことになる。

それに対し、図４（Ａ）、（Ｂ）に示したように、物質Ｓが流れ出す本体部Ｃ１の面Ｃ７が傾斜面であると、図４（Ｂ）と図６とを比較すれば分かるように、過熱検出用カプセルＣの高さが同じである場合、傾斜している面Ｃ７の面積が、面Ｃ７を鉛直方向に延在する面とする場合（図６参照）に比べて広くなり、流れ出した物質Ｓをより広い面積で加熱して気化させることが可能となる。そのため、物質Ｓをより的確に気化させて外部空間に飛散させることが可能となるといったメリットがある。

なお、上記の火災予兆検出システム１と同様に、このような過熱検出用カプセルＣは、電鉄用直流変電所の直流キュービクル１００以外にも、例えば発電所や変電所等にも適用可能であり、例えば施設内の配電盤等の電流の流路が存在し、このような流路が接触不良や短絡等の異常により過熱する可能性があり、しかも、過熱を生じても煙等の微粒子を発生させないような場所に適用することが可能である。

また、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 火災予兆検出システム
２ 煙検知器（監視装置）
１００ 直流キュービクル（施設）
１０１Ｔ 金属容器側の端子（電流の流路）
１０３Ｔ 直流高速度遮断器の端子（電流の流路）
Ｃ 過熱検出用カプセル
Ｃ１ 本体部
Ｃ２ 収容部
Ｃ３ 蓋部材
Ｃ４ 接着剤（本体部と蓋部材とを接着している部材）
Ｃ５ ネジ
Ｃ６ バネ
Ｃ７ 面
Ｓ 物質

Claims (9)

1. 熱伝導性を有する本体部と、
   前記本体部に設けられ、所定温度以上になると気化する物質を収容する収容部と、
   前記本体部に接着され、前記物質が収容された状態で前記収容部を密閉する蓋部材と、を備え、
   前記本体部が過熱されて、前記本体部と前記蓋部材とを接着している部材が融け、前記蓋部材が移動して前記蓋部材による前記収容部の密閉が解除されると、過熱された前記本体部の熱により気化した前記物質が前記収容部から外部に飛散するとともに、前記収容部から前記本体部の面上に流れ出した前記物質が、過熱された前記本体部の前記面上で気化して外部に飛散することを特徴とする過熱検出用カプセル。
2. 前記物質が流れ出す前記本体部の面は、鉛直方向に対して傾斜した面とされていることを特徴とする請求項１に記載の過熱検出用カプセル。
3. 前記蓋部材に孔が設けられており、
   前記孔に取り付けられることにより前記孔を封止する封止部材を備え、
   前記蓋部材が前記本体部に接着された後、前記孔を介して前記物質が前記収容部内に収容され、前記封止部材により前記孔が封止されて形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の過熱検出用カプセル。
4. 熱伝導性を有する本体部と、
   前記本体部に設けられ、所定温度以上になると気化する物質を収容する収容部と、
   前記本体部に接着され、前記物質が収容された状態で前記収容部を密閉する蓋部材と、を備え、
   前記蓋部材に孔が設けられており、
   前記孔に取り付けられることにより前記孔を封止する封止部材を備え、
   前記蓋部材が前記本体部に接着された後、前記孔を介して前記物質が前記収容部内に収容され、前記封止部材により前記孔が封止されて形成され、
   前記本体部が過熱されて、前記本体部と前記蓋部材とを接着している部材が融けると、前記蓋部材が移動して前記蓋部材による前記収容部の密閉が解除されるとともに、前記本体部の過熱により前記物質が気化して外部に飛散することを特徴とする過熱検出用カプセル。
5. 前記物質は、気化した状態の当該物質が煙検知器により検知可能な物質であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の過熱検出用カプセル。
6. 前記物質として、パラフィン系の有機物が用いられることを特徴とする請求項５に記載の過熱検出用カプセル。
7. 前記本体部および前記蓋部材は、金属で形成されており、
   前記本体部と前記蓋部材とが半田付けにより接着されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の過熱検出用カプセル。
8. 前記本体部と前記蓋部材とを結ぶバネを備え、
   前記本体部が過熱されて、前記本体部と前記蓋部材とを接着している部材が融けると、前記バネの弾発力により前記蓋部材が移動して前記蓋部材による前記収容部の密閉が解除されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の過熱検出用カプセル。
9. 電流が流れるケーブルが配設されている施設で、空気中の微粒子を監視することにより、火災につながり得る事象の発生を検出する火災予兆検出システムにおいて、
   空気中の微粒子を監視して、前記事象が発生したか否かを判断する監視装置と、
   電流の流路上またはその近傍に配置され、前記流路が過熱することにより、前記監視装置が前記事象が発生したと判断する対象となる微粒子である気化した前記物質を飛散させる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の過熱検出用カプセルと、
   を備えることを特徴とする火災予兆検出システム。