JPS584777B2 - 平均温度検知管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、浴槽内の湯等のように温度勾配のある場合に
、その平均温度を検出する平均温度検知管に関するもの
である。

第１図は、この種の平均温度検知管を浴槽内の平均湯温
を検出するために使用する状態を示すもので、１は浴槽
、２は浴槽内の湯、３はガスボイラ、４は平均温度検知
管、５は平均温度検知管４の支持台、６は平均温度検知
管４からの信号に基き警報を発する警報器である。

このような状態で使用される従来の平均温度検知管は、
第２図に示すように、棒状の密閉された中空容器７の内
面に、ウイツクと称される、メッシュ、焼結金属等の毛
管作用を有する毛管材料８を内張リすると共に、この毛
管材料８に水、アルコール、フロン等の蒸発および凝縮
が起り得る作動液を封入浸透させ、さらに作動液の蒸気
温度を感知する熱電対等の感熱素子９を中空容器７内に
臨ませたものであって、この感熱素子９の出力端は第１
図の警報器６に接続される。

上記構成に係る従来装置の作用を次に説明する。

ガスボイラ３により浴槽１内の湯２を熱すると、湯温は
次第に上昇するが、このとき湯２には上部は熱く、下部
は冷たいというように深さ方向に温度勾配が生ずる。

いま仮に温度検知管４が浸っている湯２内で熱い湯の領
域を（５）、冷たい水の領域を（Ｂ）とすると、温度検
知管４の内部の毛管材料８中に浸透している作動液は、
熱い湯の領域（ト）で湯に温められ湯から気化熱を奪っ
て蒸発する。

この蒸発により蒸発部の蒸気圧は上がり、蒸気は蒸気圧
の低い方向、すなわち第２図に破線矢印で示すように冷
たい水の領域［Ｂ）へ流れ、ここで蒸気は冷却されて凝
縮し液化熱を出す。

凝縮した液は毛管材料８の毛管作用により、第２図に実
線矢印で示すように熱い湯の領域（ト）に戻る。

このような作動液の循環が正常に行なわれている場合、
作動液の蒸気温度は熱い湯（４）と冷たい水（Ｂ）との
平均温度にほぼ等しくなり、したがってこの蒸気温度を
検出する感熱素子９が警報器６に検出温度信号を送り、
この検出温度が設定温度に等しくなったとき警報器６が
警報を発するように構成しておけば、この平均温度検知
管４は、浴槽１内の湯２の深さ方向の平均温度を検知し
、湯を撹拌することなく人が入るのに適した温度を知ら
せることができるわけである。

ところで、この平均温度検知管４においては、上記の正
常な作動液の循環が起っていることが、作動液の蒸気温
度が熱い湯（５）と冷たい水（Ｂ）との平均温度を示す
条件となっている。

しかるにこの温度検知管では作動液を循環させる力とし
て毛管材料８の毛管作用を利用しているため、その作動
液の循環量には限界がある。

すなわち、第３図において熱い湯（５）と冷たい水ＣＢ
）との間に大きな温度差がある場合、両者の平均温度と
熱い湯（ト）との温度差が大きくなるために熱い湯（４
）から温度検知管４に入る熱量が多く、したがって温度
検知管４内の蒸発部分での作動液の蒸発歇が多くなり、
この蒸発量が毛管作用による作動液の循環量以上に達す
ることがある。

したがって、このような場合では温度検知管４内の蒸発
部は完全に乾き、作動液は冷たい水の領域（６）に溜る
ことになり、その蒸気温度は冷たい水（Ｂ）の温度を示
すことになる。

このため、この平均温度検知管４は、熱い湯（５）と冷
たい水（Ｂ）との平均温度を検知せず、冷たい水（ト）
の温度を検知してしまうことになり、第１図に示す装置
では湯２が適温であるにもかかわらず沸かしすぎてしま
うという欠点となっていた。

本発明は、上記の欠点を解消するもので、棒状の中空容
器の外面を断熱材で覆うと共に、断熱材の少なくとも軸
方向上下部分に、中空容器の外壁に達する切欠を設ける
ことにより、中空容器内への熱伝達量を制限し、もって
温度勾配が犬なる場合でも正常に平均温度を検知できる
平均温度検知管を得たものである。

次に、図示実施例について説明する。

第３図は、第２図に示す従来装置に本発明を適用したも
のであり、１０は中空容器７の外面を覆う断熱材であっ
て、この断熱材１０には、その長手方向、すなわち棒状
の軸方向全長に渡り適当な間隔をおいて、中空容器７の
外壁に達する複数個の小孔１１が設けられている。

この小孔１１は、図には明らかでないが、断熱材１１の
周方向にも適当間隔をおいて設けられる。

この他の部分はすべて第２図の従来装置と同様であるか
ら、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する
。

上記構成に係る本平均温度検知管を、第２図と同様に、
熱い湯の領域（５）と冷たい水の領域（ロ）とを有する
湯２の中に浸したとすると、小孔１１部分を通して中空
容器Ｔ内の作動液と湯２との間で熱交換が行なわれる。

すなわち従来装置と同様に、熱い湯（５）により中空容
器７内の作動液が蒸発し、この蒸気は冷たい水（６）に
冷却されて凝縮し、液化した作動液は毛管材料８の毛管
作用により熱い湯の領域囚に戻され、作動液の蒸気温度
は熱い湯（５）と冷たい水の平均温度とほぼ等しくなる
。

しかして、本発明に係る平均温度検知管では、中空容器
７が湯２と接している部分は、断熱材１０に設けた小孔
１１部分の小面積に過ぎないため、熱い湯（５）から中
空容器７に熱伝達される熱量は、熱い湯（ト）と冷たい
水（６）に大きな温度差がある場合においても小さく、
中空容器Ｔ内の作動液の蒸発量は、従来装置に比しはる
かに少ない。

したがって、毛管材料８の毛管作用による作動液の循環
量も、従来装置に比して少なく、毛管作用による循環量
が限界に達することがない。

このため、中空容器７内での作動液の循環は、熱い湯（
５）と冷たい水［Ｂ）との温度差が犬なる場合でも正常
に行なわれ、作動液の蒸気温度は断熱材１０に設けられ
た複数個の小孔１１部分の湯２の平均温度と一致するこ
とになり、これは全体の湯２の平均温度とほぼ等しくな
る。

ところで、本実施例では小孔１１が断熱材１０の軸方向
全長に渡り適当な間隔をおいて設けられているから、作
動液の蒸気温度は本平均温度検知管の全長に渡る湯２の
平均温度を示し、この温度は感熱素子９により感知され
ることになる。

したがって、第１図に示すように本検知管を使用すれば
、湯２の温度勾配がその深さ方向に大きく異なっている
場合でも、平均温度が正確に検知され、人が入るのに適
した温度となったとき警報器６を動作させることができ
る。

以上の場合とは逆に、上下端部の液温の平均温度が中間
部分の平均液温と等しいことが温度勾配の特性等から分
っている場合等では、本平均温度検知管の中間部分の小
孔を廃止し、上下部のみに小孔１１を設けても目的を達
することができる。

なお、断熱材に設けた、中空容器の外壁に達する切欠と
して、上記実施例では小孔１１を例示したが、切欠の形
状はこれに限られないことは勿論である。

例えば、この切欠を断熱材１０の軸方向に連続する細い
溝から構成し、この溝を断熱材１０の周方向に複数本設
けてもよい。

また、孔で切欠を構成する場合においても、孔内の温度
勾配を極めて小さくする目的で、截頭円錐形とすること
ができる。

また、上記実施例では本発明に係る平均温度検知管を浴
槽内の湯の平均温度を検知する場合を例にして説明した
が、この他化学実験槽等、液を撹拌することなく平均液
温を検知する場合等に利用できることは勿論である。

以上の通り本発明に係る平均温度検知管は、従来の平均
温度検知管の外面を断熱材で覆い、この断熱材の少なく
とも軸方向上下部分に中空容器の外壁に達する切欠を部
分的に設けたものであるから、測定すべき液温の上下方
向の温度勾配が大きい場合においても、作動液の毛管作
用による循環が限界に達することなく正常に動作し、液
の平均温度を検知できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、平均液温検知管を浴槽の湯温検知に使用する
状態を示す簡略断面図、第２図は、従来の平均温度検知
管を示す縦断面図、第３図は、本発明に係る平均温度検
知管の実施例を示す縦断面図である。 Ｔ・・・・・・中空容器、８・・・・・・毛管材料、９
・・・・・・感熱素子、１０・・・・・・断熱材、１１
・・・・・・小孔（切欠）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉された棒状の中空容器の内面に毛管作用を有す
   る毛管材料を内張リすると共に、該中空容器内に蒸発、
   凝縮の起こり得る作動液を封入し、さらに該作動液の蒸
   気温度を検知する検知手段を備えた平均温度検知管にお
   いて、上記中空容器の外面を断熱材で覆い、かつ該断熱
   材の少なくとも軸方向上下部分に上記中空容器の外壁に
   達する切欠を部分的に設けたことを特徴とする平均温度
   検知管。 ２ 断熱材の切欠が小孔から構成され、該小孔が断熱材
   の軸方向全長に渡り間隔をおいて設けられている特許請
   求の範囲第１項に記載の平均温度検知管。 ３ 断熱材の切欠が断熱材の軸方向に連続する細い溝か
   ら構成され、かつこの溝が断熱材の周方向に複数本設け
   られている特許請求の範囲第１項に記載の平均温度検知
   管。