JP2011023309A - 不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップ及びその製法 - Google Patents

Abstract

【課題】
不逆性感温変色体の変色温度以上の温度で電気絶縁樹脂成形が可能な不可逆性感温変色体含んだ電気絶縁成形体とその製法を提供し、配線端子などの接触不良などで異常な温度上昇を来たした形跡の検知を可能とする。
【解決手段】
基体となる樹脂成形体の中に、所望の温度以上で変色し、温度低下後も常温では元の発色に戻らない不可逆性ではあるが、氷点下を下回る所定の温度まで冷却すると、元の色を発色する可逆性を示すという特徴を有する準不可逆性の感温変色体を含むように構成した電気絶縁成形体とその製法により、課題を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度により不可逆的に変色する感温変色体を有する電気絶縁体とその製法に関するものである。

従来、配電盤と分電盤間を結ぶ屋内配線等に使用される電線やコード、屋外配線を構成するケーブル、各種電気機器の部品等において、加熱による温度上昇を検知するための感温変色成形体が知られている。これらは、合成樹脂材料に感温変色性物質を混入してシート体やチューブ等の所定の形状に成形したものであった。本発明者は、先にこのような絶縁体をサーモキャップと呼び、特許文献１に見ることができる。図２は、従来の電気絶縁成形体である絶縁キャップ２０１とその使用状態を示す斜視図である。上述の屋内配線、屋外配線等の配線に使用されている電線、コード、ケーブルは、一般的には、その末端に端子金具が装着されており、配電盤、分電盤等において、端子金具を介して他の配線と接続されることとなる。２−Ａでは、従来の絶縁キャップ２０１を用いた場合の構成を示し、２−Ｂでは、絶縁キャップ２０１が、端子金具２０２と配線２０３に装着された状態を示す。端子金具２０２は、導電性金属によって形成され、リング状をなす端子金具本体と、ここから後方へ一体に延設されたバレルからなっている。この内、端子金具本体の中心部には取り付け穴２０４が開口しており、他の配線と接続される場合には、この取り付け穴２０４を配電盤等にボルト２０５をねじ込んで締め付けることになる。また、端子金具２０２に対して、絶縁キャップ２０１に配線２０３を通した後、上記の配線の芯線部分２０６を端子金具２０２のバレル部分によりかしめ付けることによって、端子金具２０２が配線２０３に装着されることとなる。

特開Ｈ０６−１１１８６３

上記の電気絶縁成形体は、合成樹脂の成形温度以上に加熱した後、成形体は冷却され、成形を完了するが、その性質上、可逆的な感温変色体しか成形体の中に含むことができない。
不可逆性の感温変色体では、成形による温度上昇で変色し、その後、使用できないからである。別の言い方をすれば、感温変色体の変色温度以上の温度での樹脂成形ができないという制限ができる欠点があった。然しながら、このような成形温度が高い電気絶縁成形体に不可逆性の感温変色体を有するものが要求されてきた。電気絶縁成形体は、主に配線端子に付けられ、接触不良などで異常な温度上昇を来たした形跡を、事後に感知することが事故発生原因の追究などのために必須だからである。このような状況にあって、感温変色体の変色温度を気にせずに、電気絶縁体の樹脂の成形の温度を高くしても良い構成とその製法が必須となった。

本発明は、以上のような背景により、従来の問題点を解決するために提案されたものであ
る。基体となる樹脂成形体の中に、所定の温度以上で変色し、温度低下後も常温では元の発色に戻らない不可逆性ではあるが、所望の温度まで冷却すると、元の色を発色する可逆性を示すという特徴を有する擬似不可逆性の感温変色体を含むように構成した電気絶縁成形体と、その製法により、上記課題を可能とする。以下説明する。

請求項１記載の発明は、不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップであって、電気的接続に使用する端子金具と、電線との接続部又は前記端子金具を締め付けるナットをカバーする樹脂体を基体とする電気絶縁キャップであって、前記電気的接続の不良による発熱を感知して、規定の温度以上になったときに色変化があり、常温にしたときには、元の色に戻らない不可逆性であるが、氷点下を下回る低温にしたときに元の色に戻る可逆性を示す感温変色体を、前記樹脂体に含むことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップにおいて、前記感温変色体を含む前記樹脂体の表面に、貼り付け又は、印刷又は、塗布により配線識別色が付設されたことを特徴とすることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップの製法であって、前記樹脂体の成形時の温度上昇によって生じた色変化を、氷点下を下回る低温にして元の色に戻す事により、前記電気的接続の不良による発熱を感知する準備が完了することを特徴とする。

以上の様に構成されているので、本発明の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁成形体では、電気絶縁成形体の成形時の高温による不可逆性感温変色体の劣化を経ることなく、不可逆性を有する電気絶縁成形体を得ることができる。また、電気絶縁成形体の表面の一部に感温変色体を含まない配線識別色を付設することにより、温度上昇により変色した場合でも配線を識別することが可能となる為、電気絶縁成形体の使用による異常接触や異常過大電流による温度上昇を有効に検出する電気絶縁成形体を得ることができる。

本発明の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップの一実施態様と、製作工程フローを示す図である。 一般的な端子金具、絶縁キャップを備えたケーブルの構成と一実施態様を示す図である。

発明を実施するための最良の形態として、電気絶縁成形体を成形する際、成形体の中に不可逆性感温変色体を含んだ構成を有しているもの、及び、その製法であって、以下に、使用できる材料とともに実施態様を説明する。

本発明の電気絶縁成形体は、樹脂及び不可逆性の示温変色体を含み、表面の一部分に配線識別色が付設されている。本発明の電気絶縁成形体に使用可能な樹脂としては、任意の樹脂が使用できる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。適度な柔軟性を有していれば、装着の際に容易であり、密着性にも優れるという観点から、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂等が好ましい。更に、感温成形体のケーブルとの密着性を高めることにより、示温性を向上させる観点から、熱収縮する樹脂も好ましく、かかる特性を示す樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂等が挙げられる。また、上記の樹脂は、単独で使用されても良いし、二種類以上が混合されて使用されても良い。また、本発明の目的を損なわない範囲で、その効果が発現する量の各種添加剤、無機充填剤を添加してもよい。各種添加剤としては、難燃剤、難燃助剤、滴下防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、着色剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない

また、本発明において使用される感温変色体としては、例えばサーモロック(株式会社松井色素の商品名)のように、所定の温度以上で消色し、その後、温度が低下しても、常温では消色したままで元の発色に戻らない不可逆性を示すが、消色した状態のものを、氷点下を下回る所定の温度で冷却をすると、元の発色に戻るという可逆・不可逆の両性を有する(ここでは擬似可逆性と呼ぶことにする)色素がいくつか商品化されているので、これらを用いることにより電気絶縁成形体の成形時の高温による不可逆性感温変色体の劣化を経ることなく、不可逆性を有する電気絶縁成形体を得ることができる。尚、熱変色性物質の色の変化としては、常態において、赤、白、青、緑、黒、黄等の色の熱変色性物質が、加熱により透明又はほぼ透明に変色することが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

図１は、本発明による不可逆性感温変色体を含んだ電気絶縁成形体の一実施態様と工程全体のフローを示す図である。１−Ａは、本発明の電気絶縁成形体１０１のキャップ状の形状の一例である。配線を通す配線通過穴部１０２と接続端子を通過するための接続端子穴部１０３を有する形状に成形されている。また、配線通過穴部１０２の後端部分には配線識別色部１０４が付設されている。電気絶縁成形体１０１の樹脂としては、前述したが、ここでは、塩化ビニル樹脂を用いて成形を行った。

次に、１−Ｂのフロー図に沿って説明する。電気絶縁成形体１０１は、成形前にベース材料である前述の樹脂と、任意の温度設定の擬似可逆性を有する感温変色性物質とを所定の配合比で混合した後、成形することにより得られる。成形方法は限定されるものではないが、本発明の成形体は、ディップ成形が便利である。この時、成形時の温度上昇により成形体に含まれる感温変色性物質は、消色した状態である。

成形が完了した後、配線の識別をするための配線識別用彩色部１０４を、配線通過穴部１０２の後端部分に設ける為、合成樹脂又は塗料を、塗布または、貼り付け又は、ディップ成形などによって、配線識別用彩色部１０４の彩色をする。尚、配線識別用彩色部１０４を設ける箇所は、配線通過穴部１０２の後端部分に付設されているが、これに限定されるものではない。また、この実施態様では、配線識別用彩色部１０４を設けているが、その他の実施態様として、配線識別用彩色部１０４を設けない場合もある。

次に、電気絶縁成形体を所定の氷点下まで冷却する工程を経る。これにより、成形時の温度上昇により消色していた感温変色体が、完全発色状態となり、感温による変色準備が完了となる。この後、製品として出荷し、電気絶縁成形体をコード、ケーブル、端子金具へ取り付けて配電盤等に接続される。尚、通常、電気絶縁成形体を所定の温度まで冷却する工程は、製品出荷前に行うが、出荷先において所定の温度まで冷却する施設、または冶具があれば可能であり、輸送中の温度変化により製品が消色してしまう問題も解消することができる。

以上のように不可逆性感温変色体を有する電気絶縁成形体およびその製法を提供しているが、電気絶縁体の成形温度に影響される事無く不可逆性感温変色体を含んだ電気絶縁キャップを得ることが可能となり、使用物の異常な温度上昇を検出して、異常値の解析による安全対策に便宜を提供することができる為、産業上利用性が極めて大きい。

１０１、感温電気絶縁成形体
１０２、配線通過穴部
１０３、接続端子穴部
１０４、配線識別用彩色部
２０１、絶縁キャップ
２０２、端子金具
２０３、配線
２０４、取り付け穴
２０５、ボルト
２０６、芯線部分

Claims (3)

1. 電気的接続に使用する端子金具と電線との接続部と、前記端子金具を締め付けるナットとをカバーする樹脂体の電気絶縁キャップであって、前記電気的接続の不良による発熱を感知して、規定の温度以上になったときに色変化があり、常温に戻したときには、元の色に戻らない不可逆性であるが、氷点下を下回る低温にしたときに元の色に戻る可逆性を示す感温変色体を、前記樹脂体に含むことを特徴とする不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップ。
2. 前記感温変色体を含む前記樹脂体の表面に、貼り付け又は、印刷又は、塗布又は、ディップによる配線の識別用の彩色部を有することを特徴とする請求項１記載の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップ。
3. 前記感温変色体を含む電気絶縁キャップの製法であって、前記樹脂体の成形時の温度上昇によって生じた色変化を、氷点下を下回る低温にして元の色に戻す事により、前記電気的接続の不良による発熱を感知する準備が完了することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の不可逆性感温変色体を有する電気絶縁キャップの製法

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