JP2746888B2 - 磁気回路部品および熱電対利用磁気回路部品 - Google Patents
磁気回路部品および熱電対利用磁気回路部品Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば熱電対式ガス安全器に使用されるよ
うな熱電対を利用した磁気回路を構成する磁気回路部品
に関する。 （従来の技術） 近年、風呂釜や瞬間湯わかし器等、各種ガス器具のパ
イロットバーナまたはメインバーナの立ち消えによるガ
ス洩れを防止するための安全装置として、熱電対式ガス
安全器が使用されている。 この熱電対式ガス安全器は、電磁石と弁に連結された
作動片とから磁気回路が構成されている。バネ等の力に
よって常時は閉状態を保とうとする弁を、着火操作の際
にパイロットバーナを熱源として熱電対から発生する熱
起電力により電磁石を励磁して作動片を吸引することに
より開状態にし、パイロットバーナが立ち消えた場合、
電磁石による吸引力が消滅し、弁は閉状態となるように
構成されたものである。そして、着火操作の当初は、熱
電対による熱起電力が所定の水準に達するまで、すなわ
ち熱電対が所定の温度差となるまでは、手動によって弁
体作動ボタンを押しつづけること等により弁を開状態と
している。 このような熱電対式ガス安全器の弁動作を行なう磁気
回路部品、すなわち電磁石のコアや作動片は、従来、45
重量％Ni−FeのPBパーマロイにより主に形成されてい
た。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したPBパーマロイは飽和磁束密度
が高く充分な作動力が得られるものの、透磁率が低いた
めにこの飽和磁束密度に達するための磁化力、すなわち
電流値を大きくとる必要があり熱電対線径を太くする必
要があった。したがってこのPBパーマロイを前述した熱
電対式ガス安全器の磁気回路部品として使用した場合、
着火操作時に太い熱電対が充分に昇温し熱電対からの熱
起電力が大きくなるまで手動操作を行なっていなければ
ならず、操作開始からパイロットバーナが添加するまで
の所要時間が長くなったり、また点火ミスが発生しやす
いという難点があった。 一方、77重量％Ni−５重量％Cu−４重量％Mo−Fe等の
PCパーマロイを利用しようとすると、この欠点は除かれ
るが飽和磁束密度が低いため電磁石による作動力が弱
り、弁動作の信頼性が低いという難点があった。 本発明はこのような従来の難点を解消するためになさ
れたもので、例えば熱電対を利用した磁気回路としての
適切な作動力が、比較的低い電流値によって得られる磁
気回路部品を提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明における第１の発明の熱電対利用磁気回路部品
は、Ni70〜90重量％と、Nb、Tbから選ばれた少なくとも
１種を0.5〜2.5重量％とを含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物からなる合金により形成したことを特徴とし
ている。 また、第２の発明の磁気回路部品は、Ni70〜90重量％
と、Nb、Taから選ばれた少なくとも１種を0.5〜2.5重量
％と、Si、Al、Ti、Zr、希土類元素から選ばれた少なく
とも１種を0.01〜２重量％およびＷ、Mn、Cuから選ばれ
た少なくとも１種を0.1〜５重量％から選ばれた少なく
とも１種とを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる合金により形成され、かつこの合金の飽和磁束密
度が8000G以上であることを特徴としている。 本発明の熱電対利用磁気回路部品としては、Ni70〜90
重量％、好ましくは75〜82重量％と、Nb、Taから選ばれ
た少なくとも１種を0.5〜2.5重量％とを含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなる合金が挙げられる。こ
のNiの含有量を上記の範囲とした理由は次のとおりであ
る。すなわち、Niの含有量が70重量％未満であると透磁
率が低下し、90重量％を超えると磁束密度が低下する。 第１の発明の熱電対利用磁気回路部品となる合金は、
上記のNiの他に磁気特性をさらに向上させるために、N
b、Taから選ばれた少なくとも１種を0.5〜2.5重量％含
有する。また、第２の発明の磁気回路部品となる合金
は、上記したNiやNb、Taに加えて、さらに加工性や磁気
特性を向上させるために、Si、Al、Ti、Zr、希土類元素
から選ばれた少なくとも１種を0.01〜２重量％（好まし
くは0.1〜１重量％）およびＷ、Mn、Cuから選ばれた少
なくとも１種を0.1〜５重量％（好ましくは１〜３重量
％）から選ばれた少なくとも１種を含有する。 これらの成分の含有量を上記の範囲とした理由は次の
とおりである。Nb、Taの含有量が0.1重量％未満、Si、A
l、Ti、Zrおよび希土類元素の含有量が0.01重量％未
満、Ｗ、MnおよびCuの含有量が0.1重量％未満であると
透磁率向上のための添加効果がない。また、Nb、Taの含
有量が４重量％、Si、Al、Ti、Zrおよび希土類元素の含
有量が２重量％、Ｗ、MnおよびCuの含有量が５重量％を
超えると磁束密度が低くなり充分な電磁力を得ることが
できなくなる。 また、これらの成分としては、NbやTaが透磁率上昇と
磁束密度低下のバランスが最もよかった。 そして、第１の発明の熱電対利用磁気回路部品におい
ては、上記したような合金を使用して磁気回路部品材の
飽和磁束密度を8000G以上、より好ましくは9000G以上と
したものの使用が適している。また、第２の発明の磁気
回路部品は8000G以上、より好ましくは9000G以上の飽和
磁束密度を有する合金からなるものである。 （作 用） 第３図は本発明の磁気回路部品となるNi−Fe系合金の
Ｂ−Ｈ曲線を模式的に示すものである。なお、比較のた
めPBパーマロイおよびPCパーマロイのＢ−Ｈ曲線を併記
した。 同図からも明らかなように、本発明の磁気回路部品の
飽和磁束密度はPCパーマロイより大きく、またこの飽和
磁束密度が得られる磁化力はPBパーマロイより充分低い
ため、この磁気回路部品によって例えば熱電対式ガス安
全器における電磁石を利用した弁動作を行なわせる場
合、適切な動作力を比較的低い電流値によって得ること
が可能となる。 （実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。 実施例１〜５ 第１表に示す組成の合金成分を各々溶解、鋳造した
後、約1100℃で鋳造してビレットを形成した。次いで熱
間加工を行ない、さらに冷間加工および焼鈍を繰返し行
なって、2mm×5mm×20mmの平角線をＸ字形に曲げたもの
と、直径7.5mm×厚さ2.5mmの作動片とを各々作製した。
そして、これらを1050℃で熱処理した。これら磁気回路
部品の透磁率および飽和磁束密度も合せて第１表に示
す。 次に、このようにして作製した磁気回路部品を第１図
に示す熱電対式ガス安全器の磁気回路として使用し、そ
の動作特性を調べた。 なお、第１図に示した熱電対式ガス安全器12は、熱電
対１からの電流を供給する電線２とコア３とからなる電
磁石４と作動片５とにより構成された磁気回路６と、作
動片５に連結され、バネ７により常時閉となるように弁
座９に押しつけられた弁８と、着火時に弁８を強制的に
開状態とする押ボタン11に連結された操作軸10とから主
に構成されている。そして、第２図に示すように、この
熱電対式ガス安全器12をパイロットバーナ弁13とメイン
バーナ弁14との上流側に配設し、押ボタン11により弁８
を強制的に開状態にするとともに着火装置15によりパイ
ロットバーナ16を点火し、このパイロットバーナ16を熱
源として熱電対１から発生する熱起電力により、電磁石
４を励磁して弁８が押ボタン11による操作を解除しても
開状態となるように構成されている。なお、図中17はメ
インバーナである。 また、測定項目としては、着火動作開始時から電磁石
４により弁８が開状態となるまでの時間、およびその際
の電流値を測定した。その結果を第２表に示す。 なお、表中の比較例は45重量％Ni−残部Fe合金により
同様に磁気回路部品を作製したものの実施例と同一条件
による測定結果である。 第２表からも明らかなように、本発明の実施例による
磁気回路部品によれば、適切な動作力が30mA程度の小さ
い電流値により得られ、熱電対による熱起電力が小さく
とも、すなわち着火装置により点火されたパイロットバ
ーナによる昇温が小さいうちから充分な動作力が得られ
るため、熱電対式ガス安全器において、着火操作開始時
から短時間で電磁石により弁が開状態となり、時間不足
による点火ミスがなくなり、動作特性が大幅に向上す
る。また、熱電対線径を細くしても良いため応答性も早
くできる。 ［発明の構成］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気回
路部品および熱電対利用磁気回路部品によれば、例えば
熱電対式ガス安全器のような熱電対を利用した磁気回路
において、熱電対からの熱起電力が小さくとも充分に電
磁石を励磁することが可能となり、操作時間の短縮化が
可能となる。
うな熱電対を利用した磁気回路を構成する磁気回路部品
に関する。 （従来の技術） 近年、風呂釜や瞬間湯わかし器等、各種ガス器具のパ
イロットバーナまたはメインバーナの立ち消えによるガ
ス洩れを防止するための安全装置として、熱電対式ガス
安全器が使用されている。 この熱電対式ガス安全器は、電磁石と弁に連結された
作動片とから磁気回路が構成されている。バネ等の力に
よって常時は閉状態を保とうとする弁を、着火操作の際
にパイロットバーナを熱源として熱電対から発生する熱
起電力により電磁石を励磁して作動片を吸引することに
より開状態にし、パイロットバーナが立ち消えた場合、
電磁石による吸引力が消滅し、弁は閉状態となるように
構成されたものである。そして、着火操作の当初は、熱
電対による熱起電力が所定の水準に達するまで、すなわ
ち熱電対が所定の温度差となるまでは、手動によって弁
体作動ボタンを押しつづけること等により弁を開状態と
している。 このような熱電対式ガス安全器の弁動作を行なう磁気
回路部品、すなわち電磁石のコアや作動片は、従来、45
重量％Ni−FeのPBパーマロイにより主に形成されてい
た。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したPBパーマロイは飽和磁束密度
が高く充分な作動力が得られるものの、透磁率が低いた
めにこの飽和磁束密度に達するための磁化力、すなわち
電流値を大きくとる必要があり熱電対線径を太くする必
要があった。したがってこのPBパーマロイを前述した熱
電対式ガス安全器の磁気回路部品として使用した場合、
着火操作時に太い熱電対が充分に昇温し熱電対からの熱
起電力が大きくなるまで手動操作を行なっていなければ
ならず、操作開始からパイロットバーナが添加するまで
の所要時間が長くなったり、また点火ミスが発生しやす
いという難点があった。 一方、77重量％Ni−５重量％Cu−４重量％Mo−Fe等の
PCパーマロイを利用しようとすると、この欠点は除かれ
るが飽和磁束密度が低いため電磁石による作動力が弱
り、弁動作の信頼性が低いという難点があった。 本発明はこのような従来の難点を解消するためになさ
れたもので、例えば熱電対を利用した磁気回路としての
適切な作動力が、比較的低い電流値によって得られる磁
気回路部品を提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明における第１の発明の熱電対利用磁気回路部品
は、Ni70〜90重量％と、Nb、Tbから選ばれた少なくとも
１種を0.5〜2.5重量％とを含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物からなる合金により形成したことを特徴とし
ている。 また、第２の発明の磁気回路部品は、Ni70〜90重量％
と、Nb、Taから選ばれた少なくとも１種を0.5〜2.5重量
％と、Si、Al、Ti、Zr、希土類元素から選ばれた少なく
とも１種を0.01〜２重量％およびＷ、Mn、Cuから選ばれ
た少なくとも１種を0.1〜５重量％から選ばれた少なく
とも１種とを含有し、残部がFeおよび不可避的不純物か
らなる合金により形成され、かつこの合金の飽和磁束密
度が8000G以上であることを特徴としている。 本発明の熱電対利用磁気回路部品としては、Ni70〜90
重量％、好ましくは75〜82重量％と、Nb、Taから選ばれ
た少なくとも１種を0.5〜2.5重量％とを含有し、残部が
Feおよび不可避的不純物からなる合金が挙げられる。こ
のNiの含有量を上記の範囲とした理由は次のとおりであ
る。すなわち、Niの含有量が70重量％未満であると透磁
率が低下し、90重量％を超えると磁束密度が低下する。 第１の発明の熱電対利用磁気回路部品となる合金は、
上記のNiの他に磁気特性をさらに向上させるために、N
b、Taから選ばれた少なくとも１種を0.5〜2.5重量％含
有する。また、第２の発明の磁気回路部品となる合金
は、上記したNiやNb、Taに加えて、さらに加工性や磁気
特性を向上させるために、Si、Al、Ti、Zr、希土類元素
から選ばれた少なくとも１種を0.01〜２重量％（好まし
くは0.1〜１重量％）およびＷ、Mn、Cuから選ばれた少
なくとも１種を0.1〜５重量％（好ましくは１〜３重量
％）から選ばれた少なくとも１種を含有する。 これらの成分の含有量を上記の範囲とした理由は次の
とおりである。Nb、Taの含有量が0.1重量％未満、Si、A
l、Ti、Zrおよび希土類元素の含有量が0.01重量％未
満、Ｗ、MnおよびCuの含有量が0.1重量％未満であると
透磁率向上のための添加効果がない。また、Nb、Taの含
有量が４重量％、Si、Al、Ti、Zrおよび希土類元素の含
有量が２重量％、Ｗ、MnおよびCuの含有量が５重量％を
超えると磁束密度が低くなり充分な電磁力を得ることが
できなくなる。 また、これらの成分としては、NbやTaが透磁率上昇と
磁束密度低下のバランスが最もよかった。 そして、第１の発明の熱電対利用磁気回路部品におい
ては、上記したような合金を使用して磁気回路部品材の
飽和磁束密度を8000G以上、より好ましくは9000G以上と
したものの使用が適している。また、第２の発明の磁気
回路部品は8000G以上、より好ましくは9000G以上の飽和
磁束密度を有する合金からなるものである。 （作 用） 第３図は本発明の磁気回路部品となるNi−Fe系合金の
Ｂ−Ｈ曲線を模式的に示すものである。なお、比較のた
めPBパーマロイおよびPCパーマロイのＢ−Ｈ曲線を併記
した。 同図からも明らかなように、本発明の磁気回路部品の
飽和磁束密度はPCパーマロイより大きく、またこの飽和
磁束密度が得られる磁化力はPBパーマロイより充分低い
ため、この磁気回路部品によって例えば熱電対式ガス安
全器における電磁石を利用した弁動作を行なわせる場
合、適切な動作力を比較的低い電流値によって得ること
が可能となる。 （実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。 実施例１〜５ 第１表に示す組成の合金成分を各々溶解、鋳造した
後、約1100℃で鋳造してビレットを形成した。次いで熱
間加工を行ない、さらに冷間加工および焼鈍を繰返し行
なって、2mm×5mm×20mmの平角線をＸ字形に曲げたもの
と、直径7.5mm×厚さ2.5mmの作動片とを各々作製した。
そして、これらを1050℃で熱処理した。これら磁気回路
部品の透磁率および飽和磁束密度も合せて第１表に示
す。 次に、このようにして作製した磁気回路部品を第１図
に示す熱電対式ガス安全器の磁気回路として使用し、そ
の動作特性を調べた。 なお、第１図に示した熱電対式ガス安全器12は、熱電
対１からの電流を供給する電線２とコア３とからなる電
磁石４と作動片５とにより構成された磁気回路６と、作
動片５に連結され、バネ７により常時閉となるように弁
座９に押しつけられた弁８と、着火時に弁８を強制的に
開状態とする押ボタン11に連結された操作軸10とから主
に構成されている。そして、第２図に示すように、この
熱電対式ガス安全器12をパイロットバーナ弁13とメイン
バーナ弁14との上流側に配設し、押ボタン11により弁８
を強制的に開状態にするとともに着火装置15によりパイ
ロットバーナ16を点火し、このパイロットバーナ16を熱
源として熱電対１から発生する熱起電力により、電磁石
４を励磁して弁８が押ボタン11による操作を解除しても
開状態となるように構成されている。なお、図中17はメ
インバーナである。 また、測定項目としては、着火動作開始時から電磁石
４により弁８が開状態となるまでの時間、およびその際
の電流値を測定した。その結果を第２表に示す。 なお、表中の比較例は45重量％Ni−残部Fe合金により
同様に磁気回路部品を作製したものの実施例と同一条件
による測定結果である。 第２表からも明らかなように、本発明の実施例による
磁気回路部品によれば、適切な動作力が30mA程度の小さ
い電流値により得られ、熱電対による熱起電力が小さく
とも、すなわち着火装置により点火されたパイロットバ
ーナによる昇温が小さいうちから充分な動作力が得られ
るため、熱電対式ガス安全器において、着火操作開始時
から短時間で電磁石により弁が開状態となり、時間不足
による点火ミスがなくなり、動作特性が大幅に向上す
る。また、熱電対線径を細くしても良いため応答性も早
くできる。 ［発明の構成］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気回
路部品および熱電対利用磁気回路部品によれば、例えば
熱電対式ガス安全器のような熱電対を利用した磁気回路
において、熱電対からの熱起電力が小さくとも充分に電
磁石を励磁することが可能となり、操作時間の短縮化が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の磁気回路部品を使用して構成
した熱電対式ガス安全器の主要部を示す断面図、第２図
はそれの配置図、第３図は本発明の磁気回路部品となる
合金のＢ−Ｈ曲線を模式的に示すグラフである。 １……熱電対 ４……電磁石 ５……作動片 ６……磁気回路 12……熱電対式ガス安全器
した熱電対式ガス安全器の主要部を示す断面図、第２図
はそれの配置図、第３図は本発明の磁気回路部品となる
合金のＢ−Ｈ曲線を模式的に示すグラフである。 １……熱電対 ４……電磁石 ５……作動片 ６……磁気回路 12……熱電対式ガス安全器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭52−36519（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−107052（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−2639（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−170536（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Ni70〜90重量％と、Nb、Taから選ばれた少なくとも
１種を0.5〜2.5重量％とを含有し、残部がFeおよび不可
避的不純物からなる合金により形成したことを特徴とす
る熱電対利用磁気回路部品。 ２．熱電対利用磁気回路は、熱電対式ガス安全器用磁気
回路である特許請求の範囲第１項記載の熱電対利用磁気
回路部品。 ３．Ni70〜90重量％と、Nb、Taから選ばれた少なくとも
１種を0.5〜2.5重量％と、Si、Al、Ti、Zr、希土類元素
から選ばれた少なくとも１種を0.01〜２重量％および
Ｗ、Mn、Cuから選ばれた少なくとも１種を0.1〜５重量
％から選ばれた少なくとも１種とを含有し、残部がFeお
よび不可避的不純物からなる合金により形成され、かつ
この合金の飽和磁束密度が8000G以上であることを特徴
とする磁気回路部品。 ４．合金の飽和磁束密度が9000G以上である特許請求の
範囲第３項記載の磁気回路部品。 ５．磁気回路部品は、熱電対利用磁気回路部品である特
許請求の範囲第３項または第４項記載の磁気回路部品。 ６．熱電対利用磁気回路は、熱電対式ガス安全器用磁気
回路である特許請求の範囲第５項記載の磁気回路部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254860A JP2746888B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気回路部品および熱電対利用磁気回路部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62254860A JP2746888B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気回路部品および熱電対利用磁気回路部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196903A JPH0196903A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2746888B2 true JP2746888B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17270845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62254860A Expired - Lifetime JP2746888B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 磁気回路部品および熱電対利用磁気回路部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746888B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111911707A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-10 | 长青热能科技(中山)有限公司 | 一种测温驱动装置及测温驱动方法、双气源阀控系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5236519A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-19 | Toshiba Corp | Magnetic alloy |
| JPS59107052A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Alps Electric Co Ltd | パ−マロイ |
| JPS602639A (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-08 | Nippon Mining Co Ltd | 耐摩耗性高透磁率合金 |
| JPS61170536A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-08-01 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 耐摩耗性高透磁率磁性合金 |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62254860A patent/JP2746888B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0196903A (ja) | 1989-04-14 |
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