JPS6028085B2 - 温度スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリードスイッチを用いて構成された温度スイッ
チに関する。

フェライトあるいはＦｅ一Ｎｉ−Ｃｒ系合金のようなキ
ューリー温度（この温度になると急激に磁性を失なう）
を利用してリードスイッチのオン・オフを行わせるよう
にした温度スイッチやサーマル・ソリッドリレー等の温
度センサーが近年では家庭用機器等、例えば強制循環式
石油暖房器の高温部の温度検知、コントロール等に実用
されている。

従来の感温磁性材料を用いて構成されたこの種の温度ス
イッチとしては、第１図に示す様に、フェライト磁石等
の永久磁石１と、感温フェライト等の或る温度で急激に
磁性を失なう感温磁性材料２と、リードスイッチ４とを
磁性材料３で結合させ、磁石１から流れ出て感温磁性材
料２を通る磁気閉回路を作る磁束ＪＴのループと、磁石
１から流れてリードスイッチ４の薮片を通る磁気閉回路
を作る磁束ＪＲのループとを並列に設けるようにしたも
のがある。

それによると感温磁性材料２がキューリー温度以下の温
度領域では、、磁石１からの磁束はほとんど岬ループに
流れ、従つてリードスイッチ４はオフ（ブレーク状態）
となり、一方キュー１」−温度付近までに温度が上昇す
ると感温磁性材料２は急激に磁性を失なうことになるの
で、磁束はほとんどかＯＲループに流れて、リードスイ
ッチ４はオン（メーク状態）となり、以下温度の変化に
応答して同図ｂの曲線イの様にオン・オフする温度スイ
ッチとして働く。ところで強制循環式石油暖房器にこの
種の温度スイッチを組込む場合には一般に、第２図に示
す如く、感温磁性材料２部分を検知或は制御しようとす
る高温部Ａに直接取付けてその状態を制御部Ｂに伝える
方法がとられている。

しかしこの種の温度スイッチの小型化を図るため、永久
磁石１或はリードスイッチ４と感温磁性材料２との距離
を短かくすると、永久磁石１及びリードスイッチ４は高
温部Ａからヨーク３を介して伝導してくる熱により温度
が上昇するという問題がある。

即ち、特に高温になると、永久磁石１の温度特性により
磁束が減少し、リードスイッチ４を通る磁束■Ｒは第１
図ｂのハ曲線で示す状態となり、温度スイッチとしての
オン動作に不安定な要因を与え、極端な場合には、スイ
ッチとして動作しない状態が発生する恐れがある。この
現象はリードスイッチ４のリード片を形成する磁性材料
の温度特性により更に助長される。この問題を考慮して
、永久磁石１は充分な磁束をもったものが使用されてい
る。しかし乍ら、一般に強制循環式温風暖房器では冷た
い外気を燃焼部へ送り込む方式であるので永久磁石１及
びリードスイッチ４部分は冷却され、先述の不安定要因
は軽減される。

しかるに極端に低温の外気が導入され、永久磁石１部が
低温に移行した場には永久磁石１の磁束は増加し、リー
ドスイッチ４に流れる磁束■Ｒは第１図ｂの口曲線に示
すように底上げされたような状態となり、感熱部が本来
オフする温度に至ってもオン状態を保持したままの状態
を続けてスイッチとしての動作しない現象を発生する恐
れがある。このように、第１図ａに示すような温度スイ
ッチにあっては、強制循環式石油暖房器のように極端に
温度に高低のあるものに使用する場合は小型化が困難で
ある。

本発明はかかるような問題点を解決し、４・型であって
も永久磁石の温度依存を軽減してなる信頼性の高い温度
スイッチを提供せんとするものである。

即ち、本発明は或る温度で急激に磁性を失なう感熱磁性
材料で略Ｕ字状に一体構成されたヨークの先端部に、該
ヨークとともに第１の磁気開回路を構成するように永久
磁石を配置し、かつリードスイッチをその薮片に介して
前記第１の磁気閉回略に並列な第２の磁気回路を構成す
るように配置し、かつ温度依存が大きく負の温度係数を
持つ第２の磁性材料を前記第１および第２の磁気閉回路
に並列な第３の磁気閉回路を構成するように配置し、そ
れにより外気温の影響を軽減したことを特徴とした温度
スイッチである。

図面をもって本発明をさらに説明する。

第３図〜第５図は本発明による温度スイッチの実施例を
示した。第３図において、Ｎｊ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金等の
感温磁性材で略Ｕ字状に一体で構成されるとともにその
脚部２−１，２−２の相対同位直に穴を具備したヨーク
２に、脚部２−１，２−２の間隔方向に着磁したフェラ
イト磁石等の材料からなる円筒状の永久磁石１を取り付
け、永久磁石の内蚤部及びヨーク２に具備した穴部にガ
ラス封着されたりードスィッチ４を挿入して全体の断面
を口字型に構成する。

そして、さらにＮｉ−Ｆｅ系合金等の磁気温度係数が大
きくかつ負の特性をもつ磁性材料９を、ヨーク２の脚部
２−１一２一２の先端間を短絡するように固定する。こ
うすると、ヨーク２、リードスイッチ接片８および磁性
材料９には磁石１よりの磁束◇Ｔ，ＪＲ、および◇Ｍの
流れで示したような夫々並列の滋気閉回路が構成されて
、ヨーク２のキューリー温度付近を境に前述した様なり
ードスィッチのオン・オフ動作が行なわれる。又、負の
温度係数を持つ磁性材料９の組み込みにより、例えば磁
石１付近の温度が極度に低下した場合には、磁性材料９
の磁気低抗が小さくなってそこを通る磁束■Ｍを増加す
るように作用するので、そのときの磁石１からの磁束増
加分△■のほとんどは磁性材料９で吸収されることとな
り、その結果、ヨーク２とＩＪードスィッチ４に流れる
磁束■Ｔ，■Ｒには温度低下の影響はほとんど生じるこ
となく、したがってョ−ク２の温度にもとづき所定のオ
ン・オフ動作を行う。また磁石１の外気温度が高い領域
である場合には、磁石１からの磁束が減少するが、この
ときには磁性材料９の磁気抵抗が大きくなって磁束■ｗ
を減少（もしくは遮断）するように作用するので、この
ときにもヨーク２とりードスィツチ４に流れる磁束■丁
，■Ｒには温度上昇の影響はほとんど生じることなく、
したがってヨーク２の温度にもとづき所定のオン・オフ
動作を行う。このように、永久磁石１が温度依存性をも
つにもかかわらず、温度にはほとんど影響されることな
く確実にオン・オフ動作を行う温度スイッチが得られ、
またそれ故に小型化が可能になる。

第４及び第５図も全く同様な原理で動作するものであっ
て、第４図は磁石１の外側に円筒状磁性材料９を、また
第５図はリードスイッチ４と磁石１との闇に円筒状磁性
材料９を配置して第３の磁気閉回路を形成する。又、い
ずれの場合にも、磁性材料９と永久磁石１とで形成する
磁気閉回路はバイパス回路として取り扱われるもので、
ヨーク２の磁気特性やりードスィッチ４のリード片の磁
気特性を勘案しその特性、断面積を決定する必要がある
。第６図にさらに具体化した実施例を示す。

原理的には第３図の実施例と同じである。キューリー温
度２６０ｑｏのＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金と略Ｕ字状に成
型してヨーク２とし、そのヨーク２の先端に穴を設け、
この穴に黄鋼ハトメ１０でもつて、円筒状母フェライト
磁石１を固定後、ハトメ１０内にガラス封着のりードス
ィッチ４を挿入して、務片８とりード線６とを半田付等
により接続し、フェノール樹脂等によるキャップ１５を
介してアルミ等で成型した２つ分れのケース１１を磁性
材料９を押圧するように取りつけ、ビス穴１６およびネ
ジ穴１３にボスおよびネジを挿着して温度スイッチとし
たものである。以上本発明について説明したが、雰囲気
温度により変動されることなく極めて広い温度領域で制
御することが可能で、しかも装置を小型に、あるいはヨ
ークを一体として構成する為に溶接等の工程がなくてよ
く等、信頼性が高く、小型で、しかも価格を安くした装
置であると言える。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来例を示す斑略正面図、ｂ図は同例の特性
を示す図であり、第２図は同例を強制循環式石油暖房器
に組み込んだ状態を示す図である。 第３図は本発明の一実施例を示し、ａは左側面図、ｂは
正面断面図、第４図および第５図は本発明の他の実施例
のそれぞれ正面断面図、６図は本発明のさらに具体的な
実施例を示し、ａは正面断面図、ｂは右側面図である。
１・・・・・・永久磁石、２・・・・・・感温磁性材、
３，９・・・・・・磁性材料、４・・・・・・リードス
イッチ、５・・・・・・樹脂、６……リード線、８……
ＩＪ−ドスイッチ嬢片、１０・・・・・・ハトメ、１１
・・・・・・非磁性ケース、１２……半田、１３，１４
……ネジ穴、１５……キャップ、１６・・・・・・ビス
穴、Ａ・・・・・・強制循環式温風暖房器高温部、８・
・・・・・強制循環式温風暖房器制御部。 猪イ図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 或る温度で急激に磁性を失なう感温磁性材料で略Ｕ
   字状に一体構成されたヨークの先端部に、該ヨークとと
   もに第１の磁気閉回路を構成する永久磁石を配置し、か
   つリードスイツチをその接片を介して前記第１の磁気回
   路に並列な第２の磁気閉回路を構成するように配置し、
   かつ温度依存が大きく負の係数を持つ第２の磁性材料を
   前記第１および第２の磁気閉回路に並列な第３の磁気閉
   回路を構成するように配置し、それにより外気温の影響
   を軽減したことを特徴とした温度スイツチ。