(57)【要約】【課題】温度センサ用ペレットにおいて環境負荷特に温度、湿度による昇華、潮解を抑制し、また、温度センサ用ペレットの異常付着や割れ欠けを防止した温度センサ用ペレットを得る。また、この時、温度センサとしての動作を阻害しないものを得る。【解決手段】温度ヒューズ用ペレットの一部あるいは全面に有機膜をコーティングしたことを特徴とした温度ヒューズ用ペレットとそれを組込んだ温度センサであって、特に有機膜にポリパラキシリレン系樹脂を用い、これを化学蒸着方法（ＣＶＤ法）によってコーティング膜を形成したものを温度ヒューズ用ペレットとすることで温度による昇華、湿度による潮解を抑制し、また、異常付着や割れ欠けを防止した温度センサ用ペレットを得ることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料をペレット状に加工しその有機材料の融点を利用した温度センサにおいて、温度センサ用ペレットの表面の一部あるいは全面を有機膜でコーティングしたことを特徴とする温度センサ用ペレット。
【請求項２】
請求項１において、有機膜コーティングが化学蒸着方法（ＣＶＤ法）により形成されたことを特徴とする温度センサ用ペレット。
【請求項３】
請求項１〜２において、コーティングがポリパラキシリレン系樹脂であることを特徴とする温度センサ用ペレット。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の温度センサ用ペレットを温度ヒューズまたは温度ヒューズを含む複合素子に使用したことを特徴とする温度センサ用ペレットを組み込んだ温度センサ。
【請求項５】
金属ケースと金属ケースにかしめ固定されたリード線、金属ケース内に収容された感温ペレット、強圧縮スプリングおよび可動電極と、金属ケースの開口部を閉塞するセラミック碍管と、このセラミック碍管を貫通しその内方向端が前記可動電極と接触するするリード線と、前記セラミック碍管と可動電極との間に介在された弱圧縮スプリングとを有する温度センサ用ペレットを組み込んだ温度センサにおいて請求項１〜３に記載の温度センサ用ペレットを組み込んだことを特徴とする温度センサ用ペレットを組み込んだ温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機材料の融点を利用した温度センサにあってこれに使用される温度センサ用ペレットの表面に有機膜をコーティングすることで環境負荷及び機械的負荷に優れた温度センサを提供する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温度センサにはバイメタルを使用する温度スイッチや可溶体を使用する温度ヒューズがあり、機器の異常過熱を正確に検知し、速やかに回路を遮断または導通させる保護部品として、各種家電製品、携帯機器、通信機器、事務機器、車載機器、ＡＣアダプタ、充電器、モータ、電池、その他電子部品に使用されている。この中で特に温度ヒューズについて従来技術を説明する。温度ヒューズは、可溶体である温度センサ用ペレットにより大きく２つに分類することができる。一つは、導電性無機材料の低融点合金を使用するものであり、もう一つは、非導電性で特定の融点を持つ有機材料を使用するもの（以降、感温ペレット）であって周囲温度の異常上昇時に作動して機器の電流遮断あるいは通電路の導通状態を形成して機器類を保護するものに分類することができる。
【０００３】
温度センサに使用されるペレットとして、特に有機材料の融点を利用した感温ペレットは、部品の保管中あるいは組立て作業中にその温度・湿度雰囲気によって吸湿や感温ペレット同士のくっつき或いは作業中の振動等により割れ欠けを起こすことがある。それらを防止するために工程中では、温度・湿度の管理を厳密に行うことはもちろんのこと、感温ペレットの割れ欠けについても取り扱いには細心の注意が必要とされる。また、製品の使用中においても感温ペレットは粉体を造粒しペレット状に加工しこれをそのまま剥き出しの状態で製品に組み込むため環境負荷による影響を避けることが出来ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述する温度センサの曝される外部環境の影響を受けて生ずる温度センサ用ペレットの組立て工程中あるいは製品使用時における劣化を抑制するものである。例えば、感温ペレット型の温度ヒューズにおいては、その保管や使用中の望ましくない水分や有害ガス雰囲気などで付随して生ずる悪影響を除去し、また、工程中に生じる感温ペレットの欠け等を防ぐことが必要とされ、別の効果として高温下での感温ペレットの昇華による感温ペレット体積減少を防ぎ、常に温度センサを安定な状態で長期間維持することが課題となる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記温度センサとしての特に有機材料を使用した温度ヒューズの組立作業上のみならず使用上においての欠点を解消するために提案されたものであり、耐湿性，耐ガス性，耐昇華性及び異常付着・欠け等の防止を付与する新規かつ改良された有機被膜を有する温度センサ用ペレットおよびそれを組み込んだ温度センサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機材料の融点を利用した温度センサにおいて、その温度センサ用ペレット表面の一部あるいは全面に、有機膜をコーティングしたことを特徴とする温度センサ用ペレットとそれを組み込んだ温度センサ、特に有機コーティング膜として化学蒸着方法（Ｃ以下ＶＤ法と呼ぶ）を用いてポリパラキシリレン系樹脂をコーティングしたことを特徴としている。また、本発明はさらに未処理のペレットを温度センサに組込み、その後温度センサ自体をコーティングしてもよい。この方法によれば、そのペレットが、熱に弱くまた、水等によって潮解する成分であっても非加熱でかつ液体処理なしでコーティングを施すことができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の温度センサ用ペレットは、有機材料の融点を利用したものをペレット状に加工し、これに有機膜のコーティングを一部あるいは全面にオーバーコートしたものを温度センサ手段として用いたものである。このコーティング膜は、ＣＶＤ法によって形成することができる。また、コーティング膜としてポリパラキシレン系樹脂をＣＶＤ法によって形成することができる。非導電性で特定の融点を持つ有機材料ペレットを使用した温度センサ用ペレットを用いて説明する。温度センサ用ペレットの実施形態は、図１に示すように温度センサ用ペレット１１の表面にコーティング膜１２を全面あるいは一部にコーティングしたものである。これを用いた温度センサの形状は、後述する通り、図２を用いて説明する。まず概念を示すと、本発明の温度センサは、金属ケースと金属ケースにかしめ固定されたリード線、金属ケース内に収容された感温ペレット、強圧縮スプリングおよび可動電極と、金属ケースの開口部を閉塞するセラミック碍管と、このセラミック碍管を貫通しその内方向端が前記可動電極と接触するするリード線と、前記セラミック碍管と可動電極との間に介在された弱圧縮スプリングとを有するものである。本発明の特徴とする絶縁性被膜はこのようにして組みたてられた温度ヒューズの感温ペレット表面すなわちコーティング膜１２である。本コーティング膜１２は有機絶縁材のポリパラキシリレン樹脂が使用され、ＣＶＤ法で形成することができる。なお、図２はこの実施例による温度ヒューズの初期状態を示す。温度ヒューズ用ペレット２３は、表面にコーティング膜２２を形成されている。初期状態の平常時電流はリード部材２１ａ、可動電極２６、金属ケース２７、リード部材２１ｂの経路で流れるが、周囲温度が上昇し、動作温度が所定温度を越えると温度センサ用ペレット２３が金属ケース２７の壁面より伝わる熱によって溶融し液状化する。そうすると２個のスプリング２８ａおよび２８ｂが伸長し、スプリング２８ａの伸長力により可動電極はスプリング２８ｂ側に押されてリード部材２１ｂとの接触が断たれ、電気回路は遮断される。以下にポリパラキシリレン膜をコーティングした感温ペレットの効果について詳細に説明する。
【０００８】
【実施形態１】
以下に示す材料を用いて次のコーティング膜厚にて温度センサ用ペレットを作製し、その耐水性について評価を行った。
温度センサ用ペレット材質：マンニット（融点１６８〜１７０℃）
温度センサ用ペレット形状：φ３．５ｍｍ　高さ３．５ｍｍの円柱状
コーティング膜：ポリパラキシリレン０．０１μｍ〜２０μｍ（全面）および０μｍ
コーティング膜の有無による温度センサ用ペレットの耐水試験（潮解性比較）を行った。試験条件は、２５℃の水中に１０分間浸漬させた際の温度センサ用ペレットの試験前後での重量変化で比較した。試験結果よりコーティング無しの温度センサ用ペレットは初期重量４５ｍｇに対して３６ｍｇと９ｍｇ溶け出すのに対してコーティング膜が５μｍ以上のものでは溶け出しが見られなくなることが確認できた。
コーティング無し（０μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後３６ｍｇ
コーティング有り（０．０１μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後３７ｍｇ
コーティング有り（０．１μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後４２ｍｇ
コーティング有り（１μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後４４ｍｇ
コーティング有り（５μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後４５ｍｇ
コーティング有り（１０μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後４５ｍｇ
コーティング有り（２０μｍ）：初期４５ｍｇ　試験後４５ｍｇ
【０００９】
【実施形態２】
昇華量の抑制効果を確認するために以下に示す材料を用いて次のコーティング膜厚にて温度センサ用ペレットを作製し、その耐水性について評価を行った。
温度センサ用ペレット材質：マンニット（融点１６８〜１７０℃）
温度センサ用ペレット形状：φ３．５ｍｍ　高さ３．５ｍｍの円柱状
コーティング膜：ポリパラキシリレン０．３μｍ，１．０μｍ，３μｍ及び０μｍ
上記温度センサ用ペレットを１５９℃に保った乾燥オーブン中に投入しその初期重量減少率（初期重量減少率
【％】＝１００−試験後重量÷初期重量×１００とする）の比較を行った。保管時間は、８８時間で行った。
コーティング無し（０μｍ）　：４．０６％
コーティング有り（０．３μｍ）：２．８４％
コーティング有り（１．０μｍ）：１．３１％
コーティング有り（３．０μｍ）：０．９９％
上記の結果からコーティング膜を厚くすることによって初期重量減少率が抑えられることが分かった。また、コーティング膜を３μｍ付けることによってコーティング無し品に比べて約７５％の昇華を抑える効果があることが分かる。このことから昇華しやすい薬品の温度センサ用ペレットであってもコーティング膜を厚くすることで昇華量を抑えた温度センサ用ペレットとして用いることができる。
【００１０】
【実施形態３】
割れ欠けについては、コーティング膜の有無によって２つに瓶詰めした温度センサ用ペレットを用いて振動試験を行った。コーティング無し品では粉状の温度センサ材料が飛散するのに対してコーティング有り品（１０μｍ）では見られなかった。
【００１１】
【実施例１】
本発明による実施例１を図２に示す温度ヒューズを用いて説明する。図２に示す温度ヒューズにおいて温度センサ用ペレット２３に以下のものを組込んで動作温度試験を行った。その結果を表１に示す。
温度センサ用ペレット材質：マンニット（融点１６８〜１７０℃）
温度センサ用ペレット形状：φ３．５ｍｍ　高さ３．５ｍｍの円柱状
コーティング膜：０μｍ，０．３μｍ，１μｍ及び３μｍ
【００１２】
表１は、温度センサ用ペレットに、コ−ティング膜を形成した場合の膜厚（単位μｍ）と温度センサの動作温度（溶断温度；単位℃）を示す、特性表である。
【表１】コ−ティング膜と温度センサの動作温度
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【００１３】上記表１に示すように、温度センサ用ペレットにコーティング膜２２を施したものを組込んだ温度ヒューズの動作温度は、コーティング膜２２がない０μｍのものと同等の動作温度であることが分かる。通常の温度ヒューズの動作精度が±２℃であることを考慮すればコーティング膜２２の有無による温度ヒューズとしての動作温度異常は認められなかった。
【００１４】
ここで、膜厚は、目的とする効果によって異なる。例えば、感温ペレットの潮解性，昇華性やペレットに加工した際の強度によっても異なる。他の要因としては、組込まれる環境、特に容積やシール材の有無、また、温度センサ自体の温度も重要な因子となってくる。従って、温度センサ用ペレットにコーティングする膜厚は、一概に規定することはできない。
【００１５】
【実施例２】
本発明における別の実施例として図３に示す温度センサを用いて説明する。ある温度になると溶融する温度ヒューズペレット３２を外部リード３１ａと３１ｂの間に配置し、溶融時に３１ａと３１ｂを電気的に導通させる圧縮バネ３４からなる逆動作型温度ヒューズにおいてこの温度ヒューズペレット３２の表面にポリパラキシリレンからなるコーティング膜３３をコーティングした温度センサを組込んだ温度センサに適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明における温度センサ用ペレットおよびそれを組み込んだ温度センサによれば、温度センサ用ペレットの表面に有機コーティング膜、特にＣＶＤによってコーティングしたポリパラキシリレン膜をコーティングしたことにより、耐水性・耐昇華性を有した温度センサ用ペレットを得ることができ、また、割れ欠けに対して有効なコーティング膜を有した温度センサ用ペレットを得られる。次に、これを温度センサに組込んだ際、動作時に阻害要因とならずコーティング無しのものと比べても同等の動作精度を有する温度センサ用ペレットとして使用することができるものである。つまり、保管特性における環境負荷を飛躍的に低減させた温度センサ用ペレットを提供することでこれをもちいた温度センサの環境負荷特性のよいものを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す温度センサ用ペレットの断面図
【図２】本発明の実施形態を示す温度センサの縦断面図
【図３】本発明実施形態を示す温度センサ用ペレットのコ−ティング膜作成中の断面図
【符号の説明】
１１、２３、３２　　　　　　温度センサ用ペレット
１２、２２、３３　　　　　　コーティング膜
２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ　　　　リード部材
２４ａ、２４ｂ　　　　　　　　円板
２５　　　　　　　　　　封口樹脂
２６　　　　　　　　　　可動電極
２７　　　　　　　　　　金属ケース
２８ａ、２８ｂ、３４　　　　　　スプリング
２９　　　　　　　　　　セラミック碍管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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