(57)【要約】【課題】あらかじめ設定された温度を超過したとき、視覚的にその事実を表示すると共に、設定温度未満になったとき、表示を停止する可逆的温度表示具は、温度管理を必要とするあらゆる産業分野において広く使用されているが、給電設備を必要としたり、作動が不正確であったり、耐久性に難があるといった問題点を有しており、コスト的にも満足の行くものはなかなか見当らなかった。【解決手段】それぞれ異なった設定温度によって伸縮を行う複数の形状記憶合金製バネにそれぞれ表示体を取付け、これらをケーシング内に収容し、温度変化に応じてこれら表示体をそれぞれ隠顕せしめ、設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしたことを特徴とする可逆的温度表示具。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の設定温度によって変形／復元を繰り返す形状記憶合金製の感温変形体に表示体を取付け、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしたことを特徴とする可逆的温度表示具。
【請求項２】
それぞれ異なった任意の設定温度によって変形／復元を繰り返す複数の形状記憶合金製の感温変形体にそれぞれ表示体を取付け、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、複数の設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしたことを特徴とする請求項１記載の可逆的温度表示具。
【請求項３】
感温変形体が設定温度によって伸縮を行う形状記憶合金製バネであり、この感温変形体にそれぞれ感温変形体を取付け、これらをケーシング内に収容し、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、複数の設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしたことを特徴とする請求項２記載の可逆的温度表示具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は可逆的温度表示具、詳しくは、形状記憶合金を用いて設定温度超過の事実を分かりやすく視覚的に表示する様にした可逆的温度表示具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
温度表示具には、時々刻々変化する温度を数値的あるいは定量的に表示する温度計タイプのものと、あらかじめ設定した特定の設定温度超過の事実を色彩や形状の変化などによって視覚的に表示するタイプのものとに分けられる。特定の設定温度超過の際に発色や変色してその事実を表示する感温ラベルなどは、後者の代表例である。後者のタイプのものは、温度管理を必要とする各種産業分野において多く用いられているが、このタイプのものには、不可逆的に温度を表示するものと、可逆的に温度を表示するものとが存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
不可逆的に温度を表示するものは、測定対象がある特定の設定温度を超過したとき、その事実を色彩、形状などの変化によって視覚的に表示するものであり、その後に測定対象の温度が設定温度未満に低下しても、その表示状態は維持される。一方、可逆的に温度を表示するものは、ある特定の設定温度を超過したとき、その事実を視覚的に表示するが、その後に、測定対象が設定温度未満に低下したときは、それまでの表示を解除する様になっているものである。
【０００４】
これら温度表示具は各種タイプのものが提案され、いくつかは実用化されて各種産業分野で実際に用いられているが、可逆的な温度表示具については、低コストで作動が確実、しかも精度が高いものは、なかなか見当らなかった。サーモスタットを用いた可逆的温度表示具は、従来より存在しているが、電気的手段を介在させる必要がある為、給電設備のない屋外や漏電の危険がある湿潤場所での使用には難があり、構造も複雑で耐久性にも劣り、しかも高価であるといった問題点があった。又、一つの設定温度だけではなく、例えば４０℃、５０℃、６０℃といった様に、複数の設定温度を可逆的に順次分かりやすく表示する温度表示具も見当らなかった。
【０００５】
本発明者は、可逆的温度表示具に関する上記従来の問題点を解決すべく研究を行った結果、全く電気的手段を必要とせず、任意の特定設定温度を分かりやすく視覚的に表示することが出来る可逆的温度表示具を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
任意の設定温度によって変形／復元を繰り返す形状記憶合金製の感温変形体に表示体を取付け、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、設定温度超過の事実を視覚的に表示することにより、上記課題を解決せんとするものである。又、それぞれ異なった任意の設定温度によって変形／復元を繰り返す複数の形状記憶合金製の感温変形体にそれぞれ表示体を取付け、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、複数の設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしても良く、更には、感温変形体として設定温度によって伸縮を行う形状記憶合金製バネを用い、これに表示体を取付け、これをケーシング内に収容し、温度変化に応じて表示体を隠顕せしめ、複数の設定温度超過の事実を視覚的に表示する様にしても良い。
【０００７】
【実施の形態】
図１はこの発明に係る可逆的温度表示具の一実施形態の縦断面図である。
【０００８】
図中１は円筒状をなしたケーシングであり、その下端は閉塞され、上端は開口している。そしてこのケーシング１内には、螺旋状に回巻せしめられた、それぞれ径の異る形状記憶合金製コイルバネ２ａ、２ｂ、２ｃが入れ子状に収容されている。形状記憶合金製コイルバネ２ａ、２ｂ、２ｃとは、形状記憶合金の特性を利用した感温変形体であり、あらかじめ設定された任意の設定温度を超えると、図２に示す様に伸長し、その後、設定温度未満になると、図３に示す様に収縮し、元の長さに復帰する性質が付与されたコイルバネである。なお、図中Ａは元の長さを示す。これら形状記憶合金製コイルバネ２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ異った径となっており、形状記憶合金製バネ２ａは一番大きな径を、形状記憶合金製バネ２ｃは一番小さな径を、形状記憶合金製バネ２ｂは中くらいの径をそれぞれ有している。
【０００９】
又、感温変形体としてのこれら形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂ、２ｃは、いずれも収縮時、つまり設定温度未満の状態では、ケーシング１内にその上端が隠れる高さに、伸縮時、つまり設定温度超過時には、形状記憶合金製バネ２ｃが一番高く、形状記憶合金製バネ２ａが一番低く、形状記憶合金製バネ２ｂが中くらいの高さとなる様にあらかじめ設定されている。
【００１０】
そして、これら形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂ、２ｃがそれぞれ伸長する設定温度は、例えば、形状記憶合金製バネ２ａは７０℃、形状記憶合金製バネ２ｂは８０℃、形状記憶合金製バネ２ｃは９０℃といった様に、順次高くなる様に設定されている。
【００１１】
又、これら形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれ上端には、図４に示す様に、帯状の表示体３ａ、３ｂ、３ｃがそれぞれ取付けられている。これら表示体３ａ、３ｂ、３ｃには、例えば、赤、黄、青などといったそれぞれ異った色彩が付されている。なお、この実施の形態においては上述の通り、表示体３ａ、３ｂ、３ｃにそれぞれ異った色彩を付しているが、それぞれ明度の異なる色彩としたり、異る模様を付しても良く、要するに、表示体３ａ、３ｂ、３ｃを視覚的に明瞭に識別できる様にすれば良いのである。更に、上述の実施の形態においては、形状記憶合金製バネは２ａ、２ｂ、２ｃの３個としたが、２個あるいは４個以上であっても良いことはもちろんである。
【００１２】
この実施の形態は上述の通りの構成を有し、温度感知すべき所望箇所に設置して使用に供するものであり、設定温度以下であるときは図５に示す様に、形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂ、２ｃはいずれも収縮してケーシング１内に留まっており、表示体３ａ、３ｂ、３ｃはいずれも外部からは視認できない。
【００１３】
一方、設置箇所が形状記憶合金製バネ２ａの設定温度、つまりこの実施の形態においては７０℃を超えたときは、形状記憶合金製バネ２ａだけが伸長し、その上端はケーシング１の開口部より上方へ突出し、図６に示す様に表示体３ａだけが露出し、外部から視認できる様になる。なお、形状記憶合金製バネ２ｂ、形状記憶合金製バネ２ｃのそれぞれの設定温度はまだ超過していないので、これらは収縮状態をそのまま継続している。
【００１４】
次に、設置箇所の温度が形状記憶合金製バネ２ｂの設定温度、つまり８０℃を超過したときは、形状記憶合金製バネ２ａと同様に、形状記憶合金製バネ２ｂも伸長し、図７に示す様に、表示体３ａの上に表示体３ｂが現われ、８０℃超過の事実を表示する。
【００１５】
更に、設置箇所の温度が形状記憶合金製バネ２ｃの設定温度、つまり９０℃を超過したときは、形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂと同様に、形状記憶合金製バネ２ｃも伸長し、図８に示す様に、表示体３ａ、３ｂの上に表示体３ｃが現われ、９０℃超過の事実を表示する。
【００１６】
一方、設置箇所の温度が９０℃未満に低下したときは、形状記憶合金製バネ２ｃだけが収縮し、表示体３はハウジング１内に隠れてしまう為、図７に示す様な状態となる。
【００１７】
同様に設置箇所の温度が８０℃未満に低下したときは、形状記憶合金製バネ２ｂ、２ｃが共に収縮し、図６に示す様な状態になり、７０℃未満に低下したときは、すべての形状記憶合金製バネ２ａ、２ｂ、２ｃが収縮し、図５に示す状態に復帰する。これら形態の変化は、第一、第二、第三の設定温度、つまり７０℃、８０℃、９０℃を境として可逆的に繰り返し行われ、表示体３ａ、３ｂ　３ｃの隠顕によって外部から視認される。
【００１８】
なお、上述の実施の形態は７０℃、８０℃、９０℃といった三種類の異った設定温度を表示する様にする為、３つの形状記憶合金製コイルバネ２ａ、２ｂ、２ｃを用いたが、単独の設定温度のみの表示で足りる場合には、図９に示す様に、ただ一個の形状記憶合金製コイルバネ２を用いるだけでよいことはもちろんである。
【００１９】
更に、上記実施の形態においては、感温変形体として形状記憶合金製コイルバネを用いたが、図１０に示す様に、設定温度未満では弓形に弯曲しており、設定温度に達すると、図１１に示す様に、ピンと伸びた平板状に変形する形状記憶合金製板バネ４を感温変形体として用い、これの一端を基板６上に固定し、その裏面に表示体３を取付け、形状記憶合金製板バネ４の温度変化に伴う変形によって表示体３を隠顕せしめる様にしても良い。
【００２０】
又、図１２及び図１３に示す様に、温度変化によって捻れが生じる形状記憶合金製棒状体５を感温変形体として用い、この形状記憶合金製棒状体５を基板６に植設すると共にその側部に表示体３を固定し、温度変化によって生じる捻れ現象によって表示体３が隠顕する様にしても良い。
【００２１】
一方、それぞれ異った設定温度によって変形する複数の形状記憶合金製の感温変形体にそれぞれ表示体を取付けておき、これらを設定温度に応じて逐次隠顕する様にしておけば、一つの設定温度だけでなく、例えば４０℃、５０℃、６０℃といった様に、複数の設定温度を可逆的に順次分かりやすく表示することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明に係る可逆的温度表示具は上述の通り、形状記憶合金の特性を利用し、特定の設定温度超過の事実を分かりやすく視覚的に表示するものであり、作動が確実で誤作動のおそれはほとんどなく、耐久性に富み、経時的な劣化もほとんどなく、しかも、電気的手段を一切用いていないので、給電設備のない屋外や漏電の危険がある湿潤箇所においても何ら問題なく使用可能で、温度管理を必要とする各種産業分野において極めて高い利用価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る可逆的温度表示具の一実施形態の縦断面図。
【図２】この発明に係る可逆的温度表示具の主要構成要素である形状記憶合金製バネの伸長時の状態を示したその正面図。
【図３】同じく、その収縮時の状態を示した正面図。
【図４】同じく、形状記憶合金製バネと表示体との位置関係を示した斜視図。
【図５】この発明に係る可逆的温度表示具の一実施形態の設定温度未満の状態を示したその正面図。
【図６】同じく、第一の設置温度超過の状態を示したその正面図。
【図７】同じく、第二の設置温度超過の事実を示したその正面図。
【図８】同じく、第三の設置温度超過の事実を示したその正面図。
【図９】この発明に係る可逆的温度表示具の他の実施形態の縦断面図。
【図１０】感温変形体として形状記憶合金製バネを用いた実施形態の斜視図。
【図１１】図１０に示した実施形態における感温変形体の変形の状況を示した斜視図。
【図１２】感温変形体として形状記憶合金製棒状体を用いた実施形態の斜視図。
【図１３】図１２に示した実施形態における感温変形体の変形の状況を示した斜視図。
【符号の説明】
１　　　ケーシング
２ａ　　形状記憶合金製コイルバネ
２ｂ　　形状記憶合金製コイルバネ
２ｃ　　形状記憶合金製コイルバネ
３ａ　　表示体
３ｂ　　表示体
３ｃ　　表示体
４　　　形状記憶合金製板バネ
５　　　形状記憶合金製棒状体
６　　　基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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