JPS6069527A - 限界温度表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過熱防止が必要な機器の限界温度を検出し表
示する装置に関する。

発明の背景 送配電、変電等の重電機器、電動機、家電機器、暖Ｎ機
器、厨房機器、燃焼機器、化学反応機器などの中には、
機器の過熱により機器の一部を破壊するおそれがあるも
のがあり、この場合に過熱状態を表示するものとして、
電源の必要な表示装置及び無電源の表示装置が使用され
ている。しかし、この種の表示装置はできるだけ無電源
のものが屋ましいので各種のものが提案されている。そ
のうち、接触型のものとしては液体膨張温度計、示温塗
料、サーモラベルなどが、非接触型のものとしては赤外
温度計などがある。また液体膨張温度計は例えば遮ＮＴ
器、柱上変圧器などのように遠い位置にある機器の温度
を遠くから見ることには不適当である。示温塗料やサー
モラベルは表示温度にばらつきが多い。赤外温度計は遠
隔から測定できるけれども大がかりな装置を必要とする
だけでなく、測定精度が低い欠点がある。

発明の目的 本発明は、機器の温度が一度でも限界温度に達すると、
これに応答して機器の温度が限界温度よりも上昇したこ
とを表示し、しかも機器の湿灰がその後正常温度に低下
しても限界温度に達したことの表示を続けることができ
る無電源限界温度表示装置を提供することを目的とする
。

本発明はまた遠隔においても容易に測定結果が識別しう
る無電源限界温度表示装置を提供することを目的とする
。

本発明はさらに、従来の測定装置よりも精密な無電源限
界温度表示装置を提供することを目的とする。

発明の概要及び作用効果 本発明の装置は、フェライトと永久磁石とを機能上の構
成部品とし、このフェライトのキューリ点の磁性転移を
利用して、限界温度彼澗定ｉ器の温度上昇過程で、この
機器へ熱接触するフェライトがキューリ点に達した時、
フェライトと磁石の吸引力が失われることによって磁石
を重力、バネ、気圧差、等により機械的にす１離して機
器の限界温度超過を表示する無電源表示装置である。

この装置によると、フェライトのキューリ点が常に一定
であるから、従来の示温塗料やラベル、或いは赤外線測
温機幅よりもはるかに正確な温度表示が可能であるし、
しかも一旦限界温度を検出したら本装置は磁石をフェラ
イトから引離されたままに留まるから、被測定機器の適
正な保守・点検がなされるまで限界温度に達したことが
表示され絖ける利点がある。しかも、磁石が物理的に位
置を変えるため、遮断器、柱上変圧器等のように遠くか
らでも表示状態を容易に識別することができ、また電源
も必要としない。

しかし、良く検討して見ると、フェライトのキューリ点
を利用する上記の欠本装置には幾つかの問題点が成るこ
とが分った。先ず、変圧器、遮断器などの多くの電力機
器、電気機器の外壁には一般にａ４板が用いられており
、そのキューリ点は限界温度よりもはるかに高いから、
フェライトがキューり点よりも高い温度で磁性を失って
も機器の外壁は大きな磁性を持つ。またフェライトは熱
伝導度が低いから厚さを大きくすると感温精度が低下す
るので厚くできない。これらのことから、機器の外壁と
永久磁石との＠引力が大きく、誤動作の原因となった。

そこで、本発明では萬い熱伝導性の非磁性材料の板ない
しシートを介して表示装置を機器の壁に取付けることに
よりこの問題を解決することができた。また、本装置で
は永久磁石をフェライトから壓間させて限界温度を表示
させるから、永久磁石の移動距ばか遠方からは十分に判
断できないことが分った。そこで、本発明の他の特徴と
して、永久磁石に対する遮蔽体を設けて永久磁石がフェ
ライトに吸引されている場合には外からこれを完全に遮
蔽し、離間したときは永久磁石をｎｔｂさせるようにし
てこの問題を解決する。

さらに、焼結により作られるフェライト（及び場合によ
り永久磁石もフェライト材から構成）は外力に対して比
較的脆いから組立・連撮・取付け・作動などの過程で外
力による衝撃により磁石と衝突するとフェライトの破壊
（永久磁石がフェライト材の場合には永久磁石も）を生
じるおそれがある。本発明は他の特徴としてフェライト
と永久磁石との間にスペーサを設けることによりこの問
題を解決する。なお本発明は上記すべての特徴を備える
必要はなく、少くとも１つの特徴を備えていれば良い。

３、発明の詳細な説明 本発明を実施例に関連して詳しく説ｊＪｔＪする。

本発明に使用されるフェライトは、昇温過程においてキ
ューリ温度で鋭く磁性を消失する軟磁性焼結フェライト
である。その若干の例を第１図に示す。これらはＴＤＫ
感温コアＴＣ４０ＮＴＣ１５０（−ＴＤＫ（株）製）な
どの商品名で市販されており、キューリ点の誤差は一１
０℃〜＋１５０℃において一般に±３℃、設計によって
は±１℃以下の精度も可能である。フェライトは過熱防
止が必要な被測定機器の限界温度に合致するキューリ点
を持つものを製造することは容易である。

一方、永久磁石はｌｌａｌミツエライトの他の焼結型磁
石或いはアルニコなどの金属磁石などに着磁したもので
そのキューリ点は感温フェライトより十分に高いものか
ら選ぶ。例えばＢａフェライトは一般に感温フェライト
よりもはるかに高い４００℃以上のチューり点を有する
。

実施例１ 第２図及び第３図は本発明の第１実施例による限界温度
表示装置を示す。図中１は過熱を防止すべき機器、例え
ば遮断器、柱上変圧器の底壁を示し、鋼板で作られてい
る。５ｏは表示装置のホルダーの一部を構成する非磁性
で且つ高い熱伝導性を有する材料の基板であり、例えば
真ちゅう、アルミニウム等の金属板、熱伝導性の良いプ
ラスチック板またはシート、熱伝導性の良い非（み性磁
器、合成木板、合成布などから選ばれる。２は熱伝導性
非磁性基板３０へ固着された板状フェライトであり、上
に定義したもので、機器の限界温度に対応して所定のキ
ューリ温度を有する。３は、Ｂａフェライト等の任意の
磁石材から選んだ板状永久磁石である。７エライト２及
び永久磁石の周り分取囲むようにして非磁性の遮蔽板３
１をホルダーの一部として形成する。この遮蔽板６１は
不透明なプラスチック、セラミック、アルミニウム等か
ら構成する。この遮蔽板５１の下端には透明なガラス、
プラスチック等の透明囲いまたは透視窓付き囲い３２を
設け、また一部に孔３４を設けて磁石３の操作孔とする
。さらに遮蔽板３１からはスペーサ３３をフェライト２
の面に沿って突出させる。これ、によりフェライトと磁
石との間にはα５〜１閣程度の隙間が形成される。

使用において、先ず、本表示装置の基板５０を強力な耐
熱性接着剤その他の手段により測温すべき機器の底壁１
へ固着する。また磁石３をスペーサ３３を介してフェラ
イト２へ吸引させておく（第２図）。このとき、磁石３
は遮蔽板３１により全部または一部が遮蔽される。機器
の温度が過熱により限界温度を超えて上昇すると、フェ
ライト２は高熱伝導性の基板３０を通して受熱してその
温度はキューり点を超えるから第６図のように白点によ
り囲い３２の上へ落下する。このため磁石３は外部に対
して表示されることになる。基板３０は磁石６を機器の
磁性壁から十分に雛間させるから、誤動作がない。また
スペーサのためフェライトの破損がない。

実施例２ 第４図〜第５＠は本発明の第２実施例による無電源限界
温度表示装置を示す。図中１は過熱を防止すべき機器の
壁である。３０は第２〜５図に関連して述べた非磁性で
高熱伝導性の基板であり、壁１に耐熱性の強力な接着剤
或いは非磁性ねじ等により取付けられる。基板６０は板
状７エライト２・を保持Ｔるホルダーの一部分備成して
いる。７エライト２は柱上変圧器用の場合にはその限界
温度に対応して例えばキューり温度１０５°Ｃで且つ第
１図に示したシャープな転移性を示す材料から作られる
。フェライト２は２個所にバネ５を収容する孔を有する
と共に、磁石６の対応した孔に嵌合して磁石を滑動自在
に支える金、（・（Ｓまたはプラスチックの俸４を固定
しており、これらの俸４はこれらの孔から下方へ突出し
ている。俸４の先端はストッパ６となっていて磁石６の
脱落を防ぐようになっている。バネ５の強さは、フェラ
イト２がキューリ点より低い温度の場合には０．５〜１
鱈の間隔で以って磁石３を十分にＶ！着するように定め
てあり、またｎ６の長さはフェライト２が一旦引離され
るとキューり点以下の温度になって磁性を回復してもバ
ネ５の力に抗して磁石３を吸着しないように定めである
。さらに、フェライト２及び永久磁石３の周囲には不透
明遮蔽板７がホルダーの一部として設けてあり、またフ
ェライト２０面にスペーサ３５が沿いつけられている。

使用に当って先ず永久磁石３を手動でフェライト２へ押
しつけて磁力によりフェライト２の面近くへ吸引させる
。被測定機器の壁１の温度がフェライト２のキューり温
度以下、すなわち被測定機器の限界温度以下に留ってい
る限り磁石３は吸引状態にあるが（第４図）、被測定機
器の温度が限界温度な超えるとフェライト２はキューリ
潤度に達して磁性を失うから、磁石３はバネ５＆こよっ
てフェライト２から引離される。（第５図）。電力消費
の減少等の原因で機器の温度が限界温度以下に低下して
も磁石３は７エライト２から充分に離れているため、或
いはバネ５が存在するために元の位置に戻されることは
なく、異常が発生したことを表示し続けることができる
。従って、保守・点検の後に手動によってのみ磁石３２
元の吸引位置へ戻すことができる。また基板６ｏの働き
で誤動作の原因が無くなる。また遮蔽板７により表示が
非常に見易くなる。またスペーサ３５の働きでフェライ
トが保護される。１例としてフェライト２及び磁石３の
大きさを約３０ｍＸ４０ｗｍとし、厚さをそれぞれ１Ｑ
ｔｍ、８ｔｒａとし、またフェライト２の２つの孔の径
を１０閏ψとし、非磁性体４を８關ψとし、非磁性バネ
５′ｆ：用い、フェライト２と磁石３との間隔をα５〜
１笥としたとき、限界温度に鋭敏に応答する表示装置が
得られた。

実施例３ 第６〜７図に示すように、板状７エライト２と永久磁石
６との対向面に非磁性金属板またはプラスチック板８．
９をそれぞれ強力な耐熱接着剤で固着し、板８．９の一
端を蝶番形式で枢着軸１゜で連結する。一方板８．９の
他端Ｇこはストッパー１１．１２を設けて、フェライト
２と磁石３との間隔を０．５〜１龍程度になるように定
める。そして、フェライト２の反対面を非磁性金貨基板
３゜に、接着させ、さらに耐熱性接着剤で基板３０を機
器の底壁１へ取付ける〇 本例でも実施例１と同様な作用及び効果が得られる他に
、磁石３がフェライト２の面から離脱したときに第５図
のように大きい面積を垂直に表わすことになるから・表
示効果が大きくなり・遠方から機器の状態を容易に識別
することができる。

実施例４ 本例ではバネを用いないで永久磁石の自重を利用する。

第８〜９図のようをこ板状フェライト２の中央には下端
にナツト状のストッパー６を有する非磁性体６が固定さ
れ、この俸は板状永久磁石３の中央孔を真速して永久磁
石を滑動自在に案内する。悴６はフェライト２の下面の
ところに厚さ０．５〜１清程度のストッパ１３を有する
。フェライト２の同郡には不山朗非磁性遮蔽板７が固定
されており、遮蔽板の内面にはストッパ１３と同じ厚さ
のストッパ１４が突設されている。遮蔽板は磁石３が７
エライトに吸引された位置で磁石３の周辺を隠す程度の
長さを有する。７エライト２は他の側で述べた基板３０
に支持され強力な耐熱接着剤により被過熱防止機器の械
１へ接着される。

使用に際し、−石３を手によりフェライト２の面へ吸引
させておく。このときストッパ１３．１４の作用により
磁石とフェライトの間隔は０．５〜１然程度に定められ
る（第８図）。機器の温度が限界温度を超えると、磁石
３とフェライト２の吸引力は消失して磁石３は自重によ
り落下する。

これにより磁石３は遮蔽板７から完全に露出するから、
機器の状態が表示される。本例の利点も先ぎに述べた例
と同様である他に、バネが必要でない利点がある。

実施例５ 第１０〜１２図を参照する。弧状に形成した焼結フェラ
イト２の内周に沿って０．５〜１ｍ４Ｊｉｉ度の間隔を
設けて弧状の永久＋ａ石５を配置し、これらを浅い円面
状の非磁性金１１１ケース１５に収納する。

すなわち金属ケース１５には拡大径部１６を設けてそこ
に弧状７エライト２を収容ｌＩｒ１Ｊ定し、またナース
１５の中央には支持ピン１７を積立してこの周りにコイ
ルバネ１８を固定し、そこから延びるバネ＠１９．２０
により／ｒ−７，１５の円筒面２゜をスライドする磁石
３の両端を押える。フェライト２の内周面はケースの円
筒面２０より少しばかり後退させて磁石６との間に隙間
を作っておく。

ケース１５の円筒部には窓２１を形成し、その一端近く
には磁石３のためのストッパ２２を突設し、バネ１８の
弾性を適宜に定めることにより磁石６がフェライト２の
影響から離脱したときにストッパ２２に当たり、窓２１
に露出するようにしておく。フェライト２と磁石３の吸
引力はフェライト２がキューリ点以下の温度にあるとき
に両者を接近させるとバネ１８の力に抗して十分に吸着
し合うように定める。

本表示装置の平らな面を強力な接着剤により被過熱防止
機器、の壁面へ取付ける。機器の限界温度を超えて温度
上昇が生じると、フェライト２のキューリ点の磁性転移
により磁石は第１０図の位置から第１１図の位置へ移動
して窓２１へ露出されて温度表示を行う。その他の作用
効果、着色、スイッチの利用による光、′電気、音など
による表示は今までの例と同様である。

変形例 上記すべての例において、磁石の表面をその周囲の部材
とは異った色に着色すると、磁石の動作状態の識別が一
層容易になる。また磁石の一部に鏡を取付けると光の反
射状態が磁石の位置により変って識別し易くなる。また
、バネとしてコイルバネを用いる第４〜５図の例におい
て空気圧力の差を利用しても良い。また第４〜５図の例
において機器の底壁に取付ける場合にはバネは省略でき
るし、逆に第６〜７図の例では蝶番と共にバネを用いて
もよい。第２〜６図、及び第５〜９図の例において、表
示装置を機器の底壁以外に用いるときにはコイルバネや
９気バネを用いることができる０ 今までに述べた実施例においてはすべて永久磁石の位置
変化そのものを表示に用いた。しかし、この位置変化Ｑ
こよる表示の代りに、この位置変化を電気信号に変えて
別の手段で表示を行うことも本究明に含まれる。例えば
電気回路の一部に挿入されたスイッチを永久磁石の運動
により切替えることにより、ランプの点灯、ブザーによ
る扮報、他の制御成いは安全機器の作動を行うことがで
きる。これらの表示方法は図示した実施例の表示と併用
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本’；＠明で用いつる温度感応性フェライトの
初期透磁率と温度の関係を示すグラフ・第２図は本発明
の第１実施例による限界温度表示装置の断面図、第６図
は第２図の表示装置が作動した５実施例の表示装置の断
面図、第７図は第６図の表示装置が作動した状態を示す
断面図、第８図は第４実施例の表示装置の断面図、第９
図は第８図の表示装置が作動した状態を示す断面図、第
１０図は第５実施例の表示装置の力■面図、第１１因は
同実施例の作動状態を示す断面図及び第１２図は同表示
装置の斜視図である。図中主な部分は次の通りである。 ２：感温フェライト ６：永久磁石 ４：磁石案内棒 ５：バネ ７：遮蔽板 ８．９：非磁性板 １０：枢軸 １１．１２．１３．１４：ストツパ １５：ケース １７：軸 １８：バネ １９．２０：バネ端 ２１：窓 ２２：ストッパ ３０：非磁性高熱伝導板 代理人の氏名　倉　内　結　弘 同　倉　橋　暎 第２図 第３図 第１２図 手続補正化 昭和５８年１１月４日 特許庁長官　若　形相　夫　殿 事件の表示　昭和５８年　特願第　１７６４５１、発明
の名称　限界温度表示装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（３０６）ティーディーケイ株式会社代理人 〒１０３ 住　所　同　」ニ 補正の対象 図面　−□ 少Ｊａ書のｌｒ３、発明の詳細な説明・図面の簡単な説
明の楠補正の内容　別紙の通り 明細書を次の通り補正する。 １　第１０頁第１３行に「支えるｊとある次に「非磁性
」と加入する。 ２、　第１３頁第１２行及び第１４行に「６」とあるを
「４」と訂正する。 五　同頁第１４行、第１６行及び第１７行に「ストッパ
」とあるを「スペーサ」と訂正する。 ４、　第１４頁第１行に「側」とあるを「例」と訂正す
る。 ５、　同頁第４行に「ストッパ」とあるを「スペーサ」
と訂正する。 乙　同頁下から第３行に「すなわちＪとある次に「非磁
性」と加入する。 Ｚ　第１５頁第１５行に°「平らな面を」とある次に「
他の例で述べた基板を介して」と加入する。 ８　第１８頁第１０行に「１３．１４」とあるをｎｕ除
する。 ９　向頁第１０行に「ストッパ」とある次に「、１３．
１４ニスペーサ」と力０人する。 図面中、第４図及び第５図を削除し、代って別紙の第４
図及び第５図を加入する。 第４図　第５図 ５ 手続補正書 昭和５８年１１月６０日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 事件の表示　昭和５８年　特願第１７６４５１、発明の
名称　限界温度表示装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　（３０６）ティーディーケイ株式会社代理人 〒１０３ 住　所　東京都中央区日本橋３丁目１３番１１号油脂工
業会館電話２７３−６４３６番　・１ 氏　名　（６７８１）　弁理士　倉　内　基　弘　、、
−）′・−一−−− 同 住所　同　上 ｚＪ　忰 一−→市」号に弐１サト増力ｌ嘲− 補正の対象 〒胴Ｉ碗耕か舟熱←ｌ＝−一 明細書の発明→砲漸−制華晴永０範冊す発明の詳細な説
明の欄補正の内容　別紙の通り １、　明細書第１５頁第５行に「後退させて」の次に「
スペーサ２６により」と〃１人します０２、　図面中第
１０図及び第１１図を別紙の通り訂正する。 ２″−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被測定機器の一部に取付けて該機器の限界温度を測
   定し表示するための表示装置において、前記機器に取付
   は得る非磁性で且つ高熱伝導性の板状材料を含むホルダ
   ーと、前記非磁性材料の面に取付けられ且つ前記測定機
   器の限界温度に対応するキューリ点を有するフェライト
   と、前記フェライトに対して吸引自在に舵口された永久
   磁石と、前記限界温度以上で前記フェライトが磁性を失
   ったときに前記フェライト板から前記永久磁石を引離す
   手段から成る、前記永久磁石の位置により限界温度を表
   示する無電源限界温度表示装置。 ２、　ホルダーは永久磁石を吸引位置で遮蔽し、虚聞位
   置でＮ出させる遮蔽板を含んでいる前記第１８２記載の
   限界温度表示装置。 五　永久磁石は微少なｇｉ間を以ってフェライトに設σ
   １される前記第１項または第２項記載の限界温度表示装
   置。 ４、　永久磁石は珊色されている前記第２または６項に
   記載の限界温度表示装置。 ５、永久磁石の位置により電気信号、光、または音によ
   る限界温度の表示が行われる前記第１または３項記載の
   限界温度表示装置。