JPH0593789A - 異常発熱検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常発熱を検知すべき対象物が大形、又は平
板状であってもその表面に孔等の傷を付けることなく異
常発熱検知装置を装着できるようにすること。 【構成】 磁石部材９の吸着用部位９ａに、熱センサ体
１の結合部４を固着一体化して成る異常発熱検知装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、形状記憶合金を利用
した、電気導体とその接続部及びその他の機器における
異常発熱を検知する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気導体の接続部、例えば、電
気鉄道の電車線路における、き電線の接続部（直線接続
部，分岐接続部等）は、直線接続部を例にとると、硬銅
より線、又は硬アルミより線からなるき電線を直線接続
管の両端部からそれぞれ挿入した後、電線接続用油圧機
を用いて、直線接続管を圧縮変形させて接続するよう構
成してある。

【０００３】しかしながら、このように構成したき電線
の接続部分では、接続不良を起こす場合がある。このよ
うな接続不良が生じた場合、特に接続が圧縮変形による
場合には、直線接続管の内面と、き電線の外面との電気
的接触は不完全な状態になって異常発熱の原因となり、
またその状態の継続は加熱による空気酸化を助長して、
ますます電気的接触を劣化させ、一層発熱させるととも
に熱影響により、き電線の金属組織の結晶粒の粗大化に
よる材力の低下をも促し、断線事故が生ずることがあ
る。

【０００４】さらには、この接続不良の場合、接続直後
から接続部分が異常発熱し、時間の経過とともにますま
す高温となるが、この異常発熱の外観からは判別し難い
ため、ついにはき電線の発熱断線事故を招く危険性が生
ずることになる。そこで従来より、接続不良によるき電
線等の電気導体の接続部における発熱断線事故を防ぐた
め、特願平１−２５８８号、特願平１−２５８９号、及
び特願平１−２５９０号に記載する如き異常発熱検知装
置が実用化されている。

【０００５】従来の異常発熱検知装置は、図８乃至図１
０に例示する如く、熱センサ体１をステンレスタイラッ
プ２等で、電気導体の接続部３に装着するものである。
図の熱センサ体１は全長８０ｍｍの長板状で、その中央
結合部をステンレスタイラップ２に直角に取り付けるも
のである。熱センサ体１の中央結合部中心から距離ｌ′
（１０ｍｍ）の位置には、発生熱負荷により変態温度を
越えると、屈曲起立するように形状復帰する形状記憶部
位を設定して成る。なお、形状記憶部位から熱センサ体
１の自由端までの距離ｍ′は３０ｍｍである。そして、
接続部３に異常発熱を生じた場合には、熱センサ体１が
図８に実線で示す直線状態から破線で示す屈曲起立した
状態となり、目視により異常発熱を検知し得るようにし
たものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の異
常発熱検知装置では、熱センサ体を接続部等の検知対象
物に装着する手段として、前述したステンレスタイラッ
プの帯金等による緊締手段をとっていた。しかし、この
手段では、検知対象物が平板で大きい場合等では、帯金
を巻き付けて緊締することができないという問題があっ
た。

【０００７】このため、熱センサ体を、対象物に装着す
る別の手段として、熱センサ体の中央部に透孔を穿孔す
るとともに、装着すべき対象物にも孔を穿孔し、銅ビス
を熱センサ体の透孔に通してから対象物の孔に、圧入、
又はねじ止めして装着するという手段をとることもあっ
た。しかしこの手段によると、対象物に孔を穿設せねば
ならず、結果として対象物を損傷することになり、しか
も装着作業に手間がかかるという問題があった。

【０００８】本発明は上述の点に鑑み検知対象物が平板
で大きい場合等でも、検知対象物に孔を穿孔する等の傷
を付けることなく、装着可能にする異常発熱検知装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の異常発熱検知装
置は、磁石部材の吸着用部位に、熱センサ体の結合部を
固着一体化して構成したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上述のように構成することにより、異常発熱の
検知対象に係る磁性材部分に、磁石部材の磁力によって
熱センサ体を吸着させるようにするものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の異常発熱検知装置の実施例を
図１ないし図７によって説明する。なお、この図１ない
し図７において、前述した図８ないし図１０に示す従来
例に対応する部分には同一符号を付すこととし、その詳
細な説明を省略する。

【００１２】本発明の第１実施例を示す図１の平面図、
及び図２の側面図で、１は熱センサ体、５は形状記憶部
位、９は磁石部材、１０は銅テープである。

【００１３】この磁石部材９は、サマリウム・コバルト
磁石を矩形状に形成したものである。また、磁石部材９
の底部に当たる磁力吸着用平面部９ａには、熱センサ体
１を嵌め込む溝９ｂを設ける。そして、磁石部材９の溝
９ｂ内に図示するように熱センサ体１を嵌め込んだ状態
で、磁力吸着用平面部９ａとこの熱センサ体１の外部に
露呈する側面とが同一平面となるように構成する。

【００１４】このように磁石部材９の溝９ｂ内に熱セン
サ体１を嵌め込んだものは、図示するように、これらの
外周全体を取り巻くように銅テープ１０を巻装貼着して
一体に構成する。この銅テープ１０は、ＣＨＯＭＥＲＩ
ＣＳ／ＴＷＣ社製のコ・フォイルを用いる。この銅テー
プ１０はその裏側に高導電・伝熱性感圧接着剤で裏打ち
してあるので、巻装貼着作業を容易にできる。

【００１５】また、形状記憶部位は、熱センサ体１にお
ける磁石部材９の取り付け部分の両側位置にそれぞれ設
定し、異常発熱検知時に熱センサ体１が、その両自由端
部を磁石部材９側に曲げる如く形状復帰せしめるように
構成する。上述のように構成した本例装置は、その磁力
吸着用平面部９ａを鉄鋼製品に当接させ、磁力によって
吸着させる。この鉄鋼製品は、異常発熱を検知すべき対
象物であり、オーステナイト系ステンレス鋼及び非鉄製
品を除くものである。例えばエンジン，排気管，ドラフ
ト，鉄道用レール，家庭日常機器等の多種多様の鉄鋼製
品がある。

【００１６】また、本例装置は、強力な磁力によって検
知対象物に装着するものであるから、この対象物が多少
振動しても極めて確実に装着され、脱落することもな
い。さらに本例装置の着脱が容易であり、検知対象物に
本例装置取り付け用孔等の損傷を与えることなく装着で
きるものである。

【００１７】次に、本発明装置の第２実施例を図３によ
って説明する。なお、図３において前述した図１、図
２、図８乃至図１０に示したものと対応する部分には同
一符号を附すこととし、その詳細な説明を省略する。図
３は本例装置の要部を取り出して示す側面図であり、図
で１は熱センサ体、７は検知対象のより線、８は金属テ
ープ、９は磁石部材、１０は銅テープである。金属テー
プ８は、鉄、ニッケル、銅、又はアルミニウム等の金属
製で高導電、伝熱性感圧接着剤で裏打ちしておく。（な
お、本例装置では、金属テープ８としてＣＨＯＭＥＲＩ
ＣＳ／ＴＷＣ社製のコ・フォイルを用いた。）この金属
テープ８は、長さ約３０センチメートル程に切断し、よ
り線７の異常発熱検知装置の取り付け対応位置に３重位
に巻き付ける。この際、金属テープ８の裏側に接着剤が
付いているので、容易に巻装貼着することができるもの
である。

【００１８】前述の如くより線７に金属テープ８を巻装
することにより、巻装した金属テープ８の外周面はより
線７の素線による凹凸がなくなって円筒状となり、表面
が滑らかになる。よって熱センサ体１は、より線７に巻
装した金属テープ８の外周面に、磁石部材９の磁力で吸
着され、良好な接触状態で保持でき、適正な異常発熱の
検知を可能とするものである。

【００１９】また、より線７が磁性体の場合には、金属
テープ８として非磁性体を用いることができ、より線７
が非磁性体の場合には金属テープ８は磁性体を用いるも
のとする。さらに、より線７と金属テープ８の性質が異
なるときは、材料相互の熱伝導率を考慮して熱センサ体
１の編隊温度を適宜変更して用いると良い。

【００２０】次に本発明の第３実施例を図４及び図５に
よって説明する。なお、この図４及び図５において前述
した図１、図２、図８乃至図１０に示したものと対応す
る部分には同一符号を附すこととし、その詳細な説明を
省略する。

【００２１】本例装置は従来用いていた熱センサ体１の
部分を改良したものである。本例装置を例示する図１の
平面図、及び図２の側面図で、１は熱センサ体、９は磁
石部材、１０は銅テープである。この熱センサ体１に
は、その中央の磁石部材９との結合部４の中央から距離
ｌ（６ｍｍ）だけ置いた部位に、形状記憶部位５を設定
する。この形状記憶部位５は、変態点で角９０度、又は
それに近い角度で屈曲するように設定したものである。
また、本例装置では、熱センサ体１の各形状記憶部位５
を、磁石部材９の結合部４に、可能な限り近接させると
ともに、熱センサ体１における各形状記憶部位５から各
自由端までの長さｍ（１０ｍｍ）可能な範囲で短くして
いる。

【００２２】このように構成した理由は次の通りであ
る。まず、従来用いていた図１０に示す如き熱センサ体
１を検知対象に装着し、発熱状態に昇温させ、検知対象
の表面温度と熱センサ体１の立ち上がり角度との関係を
求めたところ図６に示す如き結果を得た。この結果よ
り、各熱センサ体（変態点５５，７０，９０，１１０℃
の４種類）の立ち上がり角度４５°の状態と最大立ち上
がり角度状態とにおける、各検知対象の表面温度の値
は、図７に示す如くなる。これら図６及び図７より、例
えば変態点５５℃の熱センサ体１では、接続部３の表面
温度が５５℃となった時点において逆Ｕ字形（立ち上が
り角度９０°）に立ち上がることができず、表面温度が
６０℃でやっと４５°まで立ち上がり、表面温度７０℃
で立ち上がり角９０°に立ち上がっている。これより、
５５℃の変態温度で９０°屈曲する記憶形状をもつ熱セ
ンサ体１が、実際に変形して検知する検知対象の表面温
度は７０℃であることになる。よって、熱センサ体１に
接触する対象物の異常発熱による表面温度が、熱センサ
体１を９０°屈曲した形状に復帰する変態温度と相異し
てしまう。これは、熱センサ体１を検知対象に接触させ
て装着しておいても、検知対象が発熱して変態温度に達
し、形状記憶部位５が形状回復を始めると、その時点で
形状記憶部位５が検知対象から離れてしまう。よって、
それ以後は、磁石部材９で密着している熱センサ体１の
中央部からの熱伝導のみによって、形状記憶部位５に熱
が伝わり、形状回復が行われるためである。そこで、熱
センサ体１の形状記憶部位５をその結合部４に構造上支
障がない範囲で可能な限り近接させ、熱伝達を良好にす
るものである。

【００２３】また、熱センサ体１の形状記憶部位５が形
状回復の開始により検知対象の表面から離れると、熱セ
ンサ体１の形状記憶部位５から熱センサ体１の端部まで
の部位は放熱作用を提して、熱センサ体１の正常な検知
作用を妨げることになる。そこで、熱センサ体１の形状
記憶部位５からその自由端までの長さｍを可能な範囲で
短くするものである。

【００２４】さらに、上述の如く構成すると、熱センサ
体１の全長が短くなるので、異常発熱の目視検知が不便
となる。そこで、この熱センサ体１の両自由端部にそれ
ぞれ目印板６を取り付ける。この目印板６は、熱センサ
体１の長さ、幅より大きな矩形状にした２枚の蛍光塗料
入り熱可塑性プラスチック製シートを貼合せて鞘状に構
成したもので、その鞘状の隙間の熱センサ体１の各端部
を嵌め、接着剤で固定し、取り付ける。なお、本例装置
では、目印板６の材料として、バイエル社製ＬＩＳＡＫ
Ｌ１−９４００（ポリカーボネイト製）のシートを用い
た。さらに、色の使い分けとして、５５℃用の熱センサ
体１は緑色、７０℃用のものは黄色、９０℃用のもので
は赤色を用いるのが好ましい。上述のように構成した本
例装置では、接続部３の異常発熱時、熱センサ体１の形
状回復にともなって、目印板６も立ち上がり、これが受
光すると、その外面から強度の緑、黄、又は赤色の蛍光
を発し、熱センサ体１の形状復帰状態を、遠方からでも
容易に確認できるようにするものである。上述のように
構成した本例装置では、通常の異常発熱の検知に用いた
場合、熱センサ体１の設定変態温度と、実際に形状復帰
したときの接続部３の表面温度が十分な精度で一致し、
その目的を達成できることが確められた。

【００２５】なお、検知対象となる接続部３等の表面温
度の異常を、より高精度で判定する必要があるときは、
予め、検知対象の表面温度と、熱センサ体１の立ち上が
り角度との関係を、種々の環境条件の下で測定し、前述
した図６に示す如き検知対象の表面温度と熱センサ体の
立ち上がり角度との関係図を作成し、実際の検知時に、
この関係図と比較して、検知対象の表面温度を高精度で
判定できるものである。

【００２６】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の異常発熱検
知装置は、磁石部材の吸着用部位に、熱センサ体の結合
部を固着一体化して構成したので、異常発熱の検知対象
に磁石部材の磁力によって熱センサ体を吸着させること
ができる。よって、検知対象物が大形であったり、又は
平板状であっても、それに異常発熱検知装置を取り付け
るための螺子孔等の傷を付けることなく、容易に取り付
けることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異常発熱検知装置の第１実施例を示す
平面図。

【図２】上記実施例の側面図。

【図３】本発明の第２実施例を示す要部側面図。

【図４】本発明の第３実施例を示す平面図。

【図５】上記実施例の側面図。

【図６】検知対象の表面温度と従来の熱センサ体との立
ち上がり角度との関係を示す説明線図。

【図７】上記従来の各熱センサ体の立ち上がり角度４５
°のときと、最大立ち上がり角度のときにおける、検知
対象の表面温度の値を示す説明線図。

【図８】従来の異常発熱検知装置を例示するき電線装着
状態の側面図。

【図９】上記従来例のき電線装着状態の一部断面正面
図。

【図１０】上記従来例の装置要部を示す平面図。

【符号の説明】

１…熱センサ体 ２…ステンレスタイラップ ３…接続部 ４…結合部 ５…形状記憶部位 ６…目印板 ７…より線 ８…金属テープ ９…磁石部材 １０…銅テープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状記憶合金を用いた熱センサ体の結合
   部に、磁石部材の吸着用部位を固着一体化して構成した
   ことを特徴とする異常発熱検知装置。