JPS5856446B2 - 感温リ−ドスイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はキュリ一点の異なる２種の感温磁性体を直列
に配置して、動作温度を移行しあるいは動作温度と復帰
温度との温度差を広くした非帯域動作型感温リードスイ
ッチに関する。

従来、リードスイッチと感温磁性体と永久磁石とを組み
合わせ、リードスイッチが一定の温度以上でオフ（ある
いはオン）、以下でオン（あるいはオフ）になるように
した、いわゆる非帯域動作型感温リードスイッチにおい
ては、動作温度に対応した特性変化を示す組成の感温磁
性体がその都度選ばれる必要があり、したがって動作温
度毎に組成の異なる感温磁性体を用意しなげればならな
い。

それ故、極めて多種類の感温磁性体がなげれば、所要の
動作温度を持つ感温リードスイッチが作れないという問
題があった。

また動作温度、復帰温度の精度が高くしかも動作温度と
復帰温度との温度差（以下単に温度ディファレンシャル
と呼ぶ）の広い感温リードスイッチはなかった。

磁性材料の中にはその飽和磁束密度の温度に対する変化
がキュリ一点近傍においても緩慢なものがあり、このよ
うな感温磁性体を用いれば温度ディファレンシャルが広
くなる。

しかし、その場合動作温度、復帰温度の精度も劣化する
ことになる。

本発明は上記のような従来のものの欠点を改善した感温
リードスイッチを提供することを目的とする。

本発明を図面を参照しながら説明する。

第１図ａは従来例の常閉型（動作温度以上で接点がオフ
の状態になる。

）リードスイッチの断面図であり、同図すは同上リード
スイッチにおいて接点部を流れる磁束（紙面を左方から
右方へ流れる磁束を十としている。

）と温度との関係図で感温リードスイッチの動作原理を
示す図面である。

第１図ａで６はリードスイッチで細長いガラス容器の軸
方向中央部に接点部５を持ち、接点部５から軸方向夏い
に反対向きに延びてガラス容器に支持された２本の強磁
性体リード３，４をもっている。

Ｉａ、Ｉｂは動作温度より充分高いキュリ一点を持つ永
久磁石、２は感温磁性体で動作温度に対応したキュリ一
点を有し、接点部５に対向して配置されている。

感温磁性体２をはさんでリード３，４に対向して永久磁
石１ａ、１ｂがリードスイッチの軸方向に磁化方向を同
一にして配置され、リードスイッチに固着されている。

温度が上昇する場合を考えると、感温磁性体２のキュリ
一点以下の温度では感温磁性体２は強磁性であり磁石１
ｂから磁石１ａへ流れる磁束はすべて感温磁性体を通り
、リード３，４を流れる磁気回路を形成し、接点部５を
流れる磁束はり一ド３，４の弾性力に逆って接点を吸着
位置に保つのに充分吸着力を与える。

温度が上昇すると第１１１ｂの曲線で示されるように接
点部５を流れる磁束は次第に減少する。

すなわち、感温磁性体２の飽和磁束密度が低下し感温磁
性体２を流れる磁束が接点部５へ漏洩する。

この漏洩磁束は接点部５を流れていた磁束と逆向きであ
り相殺される結果、接点部を流れる磁束は減少する。

Ｄ・０で示される磁束まで減少するとり一ド３，４の弾
性力が残存する吸着力を克服し接点を引離す。

この温度（ＯＴで示される）が動作温度である。

逆に動作温度より高い温度から温度が降下するとＯＴに
達してもリード３゜４の弾性力に打ち勝つに充分な吸着
力を得る磁束に至らず、ＲＴで示される温度（復帰温度
）においてリード３，４の弾性力に逆って接点を吸着す
るに充分な吸着力を得る磁束Ｐ、Ｉが再び接点部５に流
れる。

リードスイッチの接点のオン、オフの状態が接点部を一
定の磁束量が流れているかどうかによって決まり、動作
温度が感温磁性体のキュリ一点直下のある温度であり、
またリードスイッチの特性によっても左右されるという
性質を積極的に利用することを意図したのが本発明であ
る。

第２図ａ、ｂに本発明による第１実施例の断面図と磁束
一温度曲線とを示す。

第１図の感温磁性体２の代りにキュリ一点が互いに多少
ずれた２種の感温磁性体２Ｃ１と２Ｃ２を用いたもので
ある。

第２図ｂＶｃＸいて曲線イは感温磁性体２Ｃ１を単独に
用いた場合で動作温度はＯＴｌ であり、曲線口は同じ
く２Ｃ２のみの場合で動作温度はＯＴ２である。

破線１１は本実施例の場合で動作温度はＯＴｌとＯＴ２
の中間のある温度ＯＴである。

すなわち動作温度を移すことができる。

ＯＴ１直上の温度において感温磁性体２Ｃ１は既に常磁
性であり漏洩した磁束が接点部５へ流れるが、漏洩磁束
量は感温磁性体２Ｃ１単独の場合より少なく、接点部５
を流れる磁束は弾性力に逆って接点をまだ吸着位置に保
つことができる。

即ち動作温度は０７１以上のある温度である。

ＯＴ２直下の温度においては感温磁性体２Ｃ２単体の場
合よりも接点部５を流れる磁束がより減少していて既に
接点を吸着状態に保つことができない。

即ち動作温度はＯＴ２以下のある温度である。

動作温度の移行幅は両感温磁性体のキュリ一点の差、構
成比率などを変えて実験的に決定することができる。

第３図は本発明による常開型感温リードスイッチの第２
実施例である。

感温磁性体２Ｃ，と２Ｃ２の間に磁気的空隙１を設けて
、両感温磁性体のキュリ一点より低い温度において磁気
的空隙から漏洩する磁束により接点部５に流れる磁束を
見掛は上なくして（正方向の磁束の流れを漏洩磁束によ
って相殺して）接点を開くようにした常開型感温リード
スイッチである。

第４図は本発明による常閉型の温度ディファレンシャル
の広い感温リードスイッチの第３実施例であり、ａは断
面図、ｂは磁束一温度曲線である。

構成は第２図の第１実施例と同様であるが、感温磁性体
２Ｃ１，２Ｃ２がキュリ一点が所要の復帰温度と動作温
度とに各々対応したものである。

感温磁性体２Ｃ１の方が２Ｃ２よりも低いキュリ一点を
持つとする。

各々のキュリ一点をＴ。１．′Ｉｃ２（Ｔｃ１＜ Ｔｅ
３ ） とする。

Ｔ’ｃｔ より低温においては感温磁性体２゜１ ｔ
２Ｃ２が共に強磁性であって接点部５を流れる磁束は
多く、リード３，４０弾性力より強い吸着力を接点に与
えオンの状態となっている。

温度がＴ。１ を越えると感温磁性体２Ｃ１が常磁性と
なり接点部を流れる磁束がある程度域るが接点がオンの
状態のままである。

温度が上昇してもこの状態が継続する。

更に温度が上昇して感温磁性体２Ｃ２のキュリ一点ＴＣ
２近傍の飽和磁束密度が急減する温度に達すると磁束が
り、０値に低下して接点がオフの状態となる。

即ち動作温度ＯＴはキュリ一点ＴＣ２直下のある温度で
ある。

温度降下の経過をたどれば、先づＴＣ２近傍の温度で感
温磁性体２Ｃ２が強磁性に復する。

接点部５を流れる磁束は増えるが接点にまだ充分な吸着
力を与えることができずオフの状態が更に温度が降下し
ても継続する。

Ｔ’ｃｔ に近い温度に至って磁束が更に増えてＰ、
Ｉ値に達すると接点を吸着状態に移行するに充分な吸着
力が接点に与えられる。

復帰温度ＲＴはキュリ一点ＴＣＩ 近傍のある温度で
ある。

動作温度ＯＴと復帰温度ＲＴは第４図すに示されるよう
に磁束り。

Ｏ値、Ｐ、Ｉ値に多少の変動があっても正確に再現され
ることがわかる。

この実施例によれば温度ディファレンシャルが広いしか
も動作温度。

復帰温度の精度が優れた感温リードスイッチが提供され
る。

第４図において感温磁性体２゜１と２Ｃ２の長さ寸法が
大となり永久磁石１ａと１ｂの間隔が広くなると感温磁
性体２゜１ のキュリ一点ＴＣＩ において接点部５
を流れる磁束がＤＯ値以下零に近く減少して接点がオン
からオフの状態に切換ってしまい、更に温度が上昇して
感温磁性体２Ｃ１のキュリ一点ＴＣ２においては接点部
５に逆方向に流れる磁束が優勢となりＤＯ←値以上に達
して接点がオフからオンに切換ってしまう、つまりある
温度範囲において接点のオフ状態か維持されるという帯
域動作型の感温リードスイッチとなるので感温磁性体２
Ｃ１２２Ｃ２の長さはこの帯域動作型の寸法よりも短く
なげればならない。

この上限寸法はリードスイッチの管の太さ；接点部の位
置、リードの管内長さ、永久磁石の特性寸法などによっ
て変化する。

実験により容易に求められるものである。

第５図ａ、ｂは温度ディファレンシャルが広い常開型の
第４実施例の断面図と磁束一温度関係図である。

７は磁気空隙である。第６図は、第４図の構成において
永久磁石および感温磁性体をリンク状とした常閉型のデ
ィファレンシャルの広い感温リードスイッチの斜視図で
ある。

第７図は第５図と同じ原理で作動する常開型のディファ
レンシャルの広いものであり、永久磁石および感温磁性
体をリング状として、永久磁石１ａ、１ｂと感温磁性体
２Ｃ１，２Ｃ２との間２ケ所に磁気的空隙Ｔを設けた感
温リードスイッチの斜視図である。

いずれの図面においても感温磁性体２Ｃ１。

２Ｃ２の構成を半々に近い寸法であるが、図面は非限定
的なものであり、希望する特性に対応した材質と寸法な
どの組合せがあることは容易に理解されよう。

この発明に係るキュリ一点の異なる２種の感温磁性体を
用いた感温リードスイッチは、動作温度毎に適切な材質
の感温磁性体を必要とすることもなく資材管理、資材節
約、製造条件の緩和に貢献するところが太きい。

また全く新しいタイプの精度がよくしかも温度ディファ
レンシャルの広い感温リードスイッチは広い分野の温度
監視に極めて有用なものであり広汎な応用が期待できる
。

なお、この発明では、２種の感温磁性体を直列に配置し
ていることから、感温磁性体を並列に配置したものに比
べて、感温リードスイッチの熱応答がよくなり、かつ感
温リードスイッチの外径を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図と磁束一温度曲線図、第２
図、第４図、第５図は、それぞれ本発明による第１．第
３．第４実施例の断面図と磁束一温度関係図、第３図は
本発明による第２実施例の断面図、第６図、第７図は、
それぞれ本発明による第５゜第６実施例の斜視図である
。 １・・・永久磁石、２・・・感温磁性体、３，４・・・
リード、５・・・接点部、６・・・リードスイッチ、Ｔ
・・・磁気空隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接点部から軸方向に互いに反対向きに延びたリード
   を有するリードスイッチと、前記リードスイッチの接点
   部近傍の外周に密着して配置された感温磁性体と、前記
   感温磁性体の両側面に密着して配置された永久磁石を含
   む感温リードスイッチにおいて、前記感温磁性体として
   、キュリ一点の異なる２種の感温磁性体を直列に、かつ
   前記感温リードスイッチが非帯域動作をなすように配置
   したことを特徴とする感温リードスイッチ。