JPS6023882Y2 - 熱応動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は永久磁石と感温磁性体との組合せによる熱応動
装置に関し、特に自動復帰型熱応動装置の改良に関する
。

この種の熱応動装置は、感温磁性体と称されるフェライ
ト等の磁性体がそのキュリ一点において磁気特性が変化
することを利用したもので、その一例を第１図及び第２
図に示す。

図において、２は有底筒状のケース１の開口を塞ぐよう
に設けられた受熱板で、この下面には被検出温度に対応
したキュリ一点を有する感温磁性体３が非磁性薄板４て
被われるようにして固着されている。

５は被検出温度より十分高いキュリ一点を有する永久磁
石で、その厚み寸法よりやや深めの凹部を持つ断面略し
形の皿状ヨーク６内へ固着されている。

このヨーク６は被検出温度より十分高いキュリ一点を有
する磁性材料であって可動板７に固着され、可動板７と
受熱板２間に設けられたコイルばね８によって磁石５を
感温磁性体３から引離す方向に付勢されている。

コイルばね８の付勢力及び磁石５の感温磁性体３からの
離間距離は、感温磁性体３がそのキュリ一点温度に達し
て常磁性に変化した時のみ磁石５を感温磁性体３から第
２図の位置へ引離し、その後温度が低下して感温磁性体
３が再び強磁性を呈すれば磁気的吸引力によって磁石５
が感温磁性体３とわずかな間隙をおいて吸引し合う第１
図の位置に自動的に復帰するように設定している。

９は磁石５の変位をケース１外へ伝達するために可動板
７に連結された作動杆である。

ところで、磁石５の離反時可動板７はケース１の底部に
接しており、これによってコイルばね８の付勢力は磁石
５を感温磁性体３から離反させる時最も大きいが、離反
状態にある時も零ではなく、外部からの衝撃等によって
可動板７が振動することを防止できる程度の付勢力が与
えられている。

このため、磁石５の離反後温度低下により感温磁性体３
が強磁性を呈して磁石５の復帰動作が始まる際に作用す
る初期磁気的吸引力は、磁石５と感温磁性体３との離間
距離が最も大きいため最小であるのに対し、前述した残
存付勢力がこの初期磁気的吸引力を減する方向に作用す
るので、自動復帰動作の初期駆動力が非常に小さい。

勿論、磁石５が感温磁性体３に近づき始めれば磁気的吸
引力は距離の二乗に逆比例するので急激に増大し、離間
距離が短くなっても単調に増加するだけのコイルばね８
の付勢力に打勝って、磁石５が感温磁性体３と吸着し合
う位置まで瞬時に復帰する。

このことから自動復帰時の復帰動作速度は初期の磁気的
吸引力、すなわち初期駆動力の大小に左右されると言え
る。

第３図及び第４図はこのような点を考慮した従来の改良
例を磁石３の吸着時及び離反時について示す。

この例は第１図における感温磁性体３の厚み及び皿状ヨ
ーク６の凹部の深さを変えたものであり、感温磁性体３
の厚みｔを磁石５の移動距離ｄ以上とし、ヨーク６の凹
部の深さを磁石５の厚みｔと移動距離ｄとの合計寸法に
合せたものである。

このような構造にすれば、感温磁性体３の温度がそのキ
ュリ一点に達して、第４図に示すように、磁石５が感温
磁性体３から離反してもヨーク６へ感温磁性体３の一部
が嵌入しているので、温度が低下して感温磁性体３が強
磁性を呈した時に磁石５及びヨーク６に作用する吸引力
が第２図の時よりも大きくなる。

しかし、このような構造にも感温磁性体３の厚みｔを大
きくしなければならないため、コスト高となり熱応答性
も悪くなるという欠点がある。

本考案はこのような欠点を解消した自動復帰時の初期駆
動力の大きな熱応動装置を提供しようとするものであり
、以下にその実施例を説明する。

第５図及び第６図はそれぞれ、本考案の一実施例を磁石
の吸着時と離反時について示す。

図から明らかなように、磁石５の側壁とヨーク６の内側
壁との間隔をやや大きくし、感温磁性体３にはその周囲
に磁石５との吸着時磁石５とヨーク６との間の環状空間
に嵌入するような筒状体を一体成形している。

しかも、この筒状部の長さは磁石５の移動距離ｄより長
く、ヨーク６の凹部の深さは磁石５の磁極方向の厚みｔ
、とほぼ等しくして磁石５の吸着時ヨーク６が筒状部の
外周全体を被い、離反時は筒状部の下部が磁石５とヨー
ク６との環状空間に嵌入するようにしている。

勿論、磁石５、ヨーク６のキュリ一点は被検出温度より
十分高いものが選ばれる。

このような構造により、感温磁性体３の温度がそのキュ
リ一点よりも低い第５図の状態から、温度が上昇してキ
ュリ一点に達すると感温磁性体３は常磁性を呈して第６
図のように磁石５が離反する。

その後、温度が低下して感温磁性体３のキュリ一点より
低くなると感温磁性体３は再び強磁性を呈し、この時感
温磁性体３の主面と磁石５間の吸引力の他に、感温磁性
体３の筒状部と磁石５及びヨーク６との間にも吸引力が
作用する二とにより、大きな初期駆動力が得られ復帰動
作速度を大きくすることができる。

また、感温磁性体３の体積はそれほど大きくする必要が
ないので、コストの上昇を抑え熱応答性を損なうことも
無い。

なお、図示したような筒状部を持つ感温磁性体の成形方
法としては、フェライト系の場合金型を用いたプレス成
形が利用でき、金属系の場合所要厚みの感温磁性体の板
材をプレス加工することにより安価な加工費で成形する
ことができる。

この他、筒状部を別の磁性材料でつくって感温磁性体の
周囲へ固着するようにしても良い。

第７図及び第８図はそれぞれ、本考案の他の実施例を磁
石の吸着時と離反時について示す。

この例は、感温磁性体３の周囲へ被検出温度より十分高
いキュリ一点を有する磁性材料より成る筒状ヨーク１０
を設けたものである。

勿論、筒状部分の長さは前記実施例と同様に設定される
。

この例では、感温磁性体３が常磁性を呈して磁石５が第
８図のように離反している時もヨーク１０と磁石５及び
ヨーク６間に吸引力が作用するが、この吸引力はヨーク
１０の材料、断面積の調整により前述したコイルばね８
の残存付勢力より小さくなるように設定され、磁石５の
位置が不安定にならないようにしている。

このようにすれば、感温磁性体３の体積を更に減少させ
ることができる。

以上説明してきたように、本考案によれば高価な感温磁
性体の体積をそれほど大きくすることなく、したがって
コスト的に有利で熱応答性も損なうことなく自動復帰時
の復帰動作速度を改善した熱応動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図、第３図及び第４図はそれぞれ、従来
の熱応動装置の一例及びその改良例を磁石の吸着時及び
離反時についで縦断面図で示し、第５図及び第６図はそ
れぞれ、本考案の第１の実施例を磁石の吸着時及び離反
時について縦断面図で示し、第７図及び第８図は第２の
実施例を同様に示す。 図中、１はケース、２は受熱板、３は感温磁性体、４は
非磁性薄板、５は永久磁石、６は皿状ヨーク、７は可動
板、８はコイルばね、９は作動杆、１０は筒状ヨーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 受熱板に被検出温度に対応したキュリ一点を有する感温
   磁性体を固着し、該感温磁性体にはこれより離れる方向
   にばね部材で付勢した断面略し形の皿状ヨークの内底面
   に永久磁石を固着して対向させ、しかも該永久磁石は前
   記感温磁性体の温度が前記キュリ一点を越えた時前記感
   温磁性体から離反し温度低下により吸着し合う位置に復
   帰するよう構成した自動復帰型熱応動装置において、前
   記感温磁性体へ、該感温磁性体への前記永久磁石の吸着
   時該永久磁石と前記ヨーク内壁との隙間部分に嵌入する
   ような前記感温磁性体自身あるいは他の磁性体による筒
   状体を設けたことを特徴とする熱応動装置。