(57)【要約】【課題】組み立て作業の簡単化を図ることができ、温度検出の応答性を向上させることが可能な温度測定装置を提供する。【解決手段】温度測定装置１は、温度センサ２と、温度センサ２を収容する保護管３とを備える。また、温度測定装置１は、温度センサ２の外周面と保護管３の内周面のいずれか一方に施された銅メッキ４（熱伝達材）を有し、温度センサ２の外周面と保護管３の内周面の他方に複数の突起８を設けている。そして、温度センサ２を保護管３に挿入することにより、複数の突起８が銅メッキ４（熱伝達材）に接触する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度センサと、前記温度センサを収容する保護管とを備える温度測定装置であって、
前記温度センサの外周面と前記保護管の内周面のいずれか一方に施された熱伝達材を有し、
前記温度センサの外周面と前記保護管の内周面の他方に突起を設け、
前記温度センサを前記保護管に挿入することにより、前記突起が前記熱伝達材に接触する
ことを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
前記突起は、前記熱伝達材を削る高さに設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記突起は、先端に角部を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記突起は、前記保護管の軸方向に沿って延びる突条に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記突起は、前記保護管の内周面に設けられており、前記保護管の軸心に向かって突出している
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項６】
前記熱伝達材は、前記突起よりも柔軟な材質である
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項７】
前記突起は、複数設けられており、前記保護管の軸心を中心とした周方向に等間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉（FBR：Fast Breeder Reactor）では、例えば、冷却材の流量が減少して炉心の除熱能力が喪失した場合に炉心を保護する必要があり、原子炉保護系に使用される温度信号の速い応答が求められている。また、出力の制御性の精度を高めるために、出力制御系に使用される温度信号の速い応答が求められている。
【０００３】
一方、冷却材バウンダリーの観点から、温度検出器で直接冷却材の温度を検出できないため、保護管に温度検出器を挿入した温度測定装置を用いて冷却材の温度を検出する必要がある。その結果、温度測定装置による温度検出の応答時間が長くなる。
【０００４】
保護管に温度検出器を挿入した温度測定装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された熱電式温度計は、シース１４の先端に測温接点１３を設け、保護管１１の先端部に熱伝導良好な充填材１５を充填すると共に、その充填材１５にシース１４の先端部及び測温接点１３を埋没させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１０１８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、充填材１５にシース１４の先端部及び測温接点１３を埋没させる際に、充填材１５を溶解する温度に保つ必要があり、組み立て作業が煩雑になっていた。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、組み立て作業の簡単化を図ることができ、温度検出の応答性を向上させることが可能な温度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の温度測定装置は、温度センサと、温度センサを収容する保護管とを備えており、温度センサの外周面と保護管の内周面のいずれか一方に施された熱伝達材を有する。また、温度センサの外周面と保護管の内周面の他方に突起が設けられている。そして、温度センサを保護管に挿入することにより、突起が熱伝達材に接触する。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成の温度測定装置によれば、突起が熱伝達材に接触するため、温度検出の応答性を向上させることができる。また、温度センサを保護管に挿入すれば、突起が熱伝達材に接触するため、組み立て作業の簡単化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る温度測定装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る温度測定装置の測定部の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る温度測定装置の保護管の横断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る温度測定装置の測定部の縦断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る温度測定装置の測定部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１.第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態に係る温度測定装置について、図１〜図３を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１２】
［温度測定装置の構成］
まず、図１及び図２を参照して温度測定装置の構成について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る温度測定装置の概略構成図である。図２は、第１の実施形態に係る温度測定装置における測定部の縦断面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、温度測定装置１は、温度センサ２（図２参照）と、温度センサ２を収容する保護管３とを備えている。この温度測定装置１は、測温対象装置に保護管３を固定し、温度センサ２で測温対象物を測温する。
【００１４】
図１に示すように、測温対象物が配管１００内の流体である場合は、配管１００に保護管３が貫通する貫通孔を設ける。そして、保護管３の測定部３ａを配管１００内に差し込んだ状態で、保護管３を配管１００に固定する。保護管３の測定部３ａ内には、温度センサ２の一端部（センサ部）６が配置されており、温度センサ２は、測定部３ａに接触する流体を測温する。
【００１５】
保護管３は、例えば、耐蝕性を有するステンレス鋼により中空の略円柱状に形成されており、内部に温度センサ２を収容する。保護管３の軸方向の一端部は、上述した測定部３ａであり、他端部には、補償導線・接続導線を接続するための端子収納箱５が設けられている。補償導線・接続導線は、端子収納箱５に収納された端子を介して温度センサ２と接続されている。
【００１６】
なお、本発明に係る保護管としては、端子収納箱を有するものに限定されない。したがって、本発明に係る温度測定装置としては、例えば、端子収納箱を介することなく、温度センサと補償導線・接続導線を直接接続するものなど、公知の種々の構造を採用してもよい。
【００１７】
温度センサ２は、例えば、シース型のサーミスタ、熱電対、測温抵抗体などのシース型温度センサを適用することができる。この温度センサ２は、棒状に形成されており、一端部（センサ部）６が保護管３の測定部３ａ内に配置される。また、温度センサ２における一端部６の外周面には、本発明の熱伝達材の一具体例を示す銅メッキ４が施されている。
【００１８】
上述したように、保護管３は、温度センサ２を収容する。これにより、保護管３は、測温対象物が腐食成分を有する流体である場合の温度センサ２の腐食を防止する。また、保護管３は、流体からの力が温度センサ２に加わらないようにして、温度センサ２の破損を防止する。
【００１９】
図３は、温度測定装置１の保護管３における測定部３ａの横断面図である。
図３に示すように、保護管３における測定部３ａの内周面には、複数の突起８が設けられている。複数の突起８は、保護管３の軸心Ｐを中心とした周方向に等間隔で配置されている。
【００２０】
各突起８は、保護管３の軸心Ｐに向かって突出しており、保護管３の軸心Ｐに沿って延びる突条に形成されている（図２参照）。また、各突起８における測定部３ａの内周面と反対側となる先端には、角部が形成されている。すなわち、突起８は、保護管３の軸心Ｐに沿って延びる稜線を形成する角部を有している。
【００２１】
各突起８は、温度センサ２を保護管３に収容したときに、温度センサ２の外周面に施した銅メッキ４に接触する高さ（突出高さ）に設定されている。また、各突起８は、温度センサ２の外周面に接触しない高さ（突出高さ）に設定されている。なお、銅メッキ４は、各突起８よりも柔軟な材質であるため、各突起８は、温度センサ２に施した銅メッキ４に食い込む。
【００２２】
温度測定装置１を組み立てる場合は、保護管３に温度センサ２を挿入する。この際、保護管３の内周面に設けた複数の突起８が、温度センサ２に施した銅メッキ４を削りながら、その銅メッキ４に食い込む。これにより、温度センサ２と保護管３の測定部３ａが、複数の突起８及び銅メッキ４を介して接触し、熱伝達性を改善することができる。その結果、温度測定装置１の温度検出の応答性を向上させることができる。また、保護管３に温度センサ２を挿入することで、保護管３と温度センサ２を容易に組み立てることができ、組み立て作業の簡単化を図ることができる。
【００２３】
２.第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態に係る温度測定装置について、図４を参照して説明する。
図４は、第２の実施形態に係る温度測定装置における測定部の縦断面図である。
【００２４】
第２の実施形態に係る温度測定装置１１は、上述の第１の実施形態に係る温度測定装置１と同様な構成を有しており、異なる部分は、保護管１３である。したがって、ここでは、第２の実施形態に係る保護管１３の構成について説明し、その他の第１の実施形態と共通する部分の説明を省略する。
【００２５】
保護管１３は、例えば、耐蝕性を有するステンレス鋼により中空の略円柱状に形成されており、内部に温度センサ２を収容する。保護管１３の軸方向の一端部は、測定部１３ａであり、他端部には、補償導線・接続導線を接続するための端子収納箱（不図示）が設けられている。補償導線・接続導線は、端子収納箱に収納された端子を介して温度センサ２と接続されている。
【００２６】
保護管１３における測定部１３ａの内周面には、複数の突起１８が設けられている。複数の突起１８は、測定部１３ａの内周面に適当な密度で分布されている。各突起１８は、保護管１３の軸心Ｐに向かって突出する略円錐状に形成されている。なお、複数の突起１８としては、先端が尖った形状であればよく、例えば、角錐状や板状であってもよい。
【００２７】
各突起１８は、温度センサ２を保護管１３に収容したときに、温度センサ２の外周面に施した銅メッキ４に接触する高さ（突出高さ）に設定されている。また、各突起１８は、温度センサ２の外周面に接触しない高さ（突出高さ）に設定されている。なお、銅メッキ４は、各突起１８よりも柔軟な材質であるため、各突起１８は、温度センサ２の外周面に施した銅メッキ４に食い込む。
【００２８】
温度測定装置１１を組み立てる場合は、保護管１３に温度センサ２を挿入する。この際、保護管１３の内周面に設けた複数の突起１８が、温度センサ２に施した銅メッキ４を削りながら、その銅メッキ４に食い込む。これにより、温度センサ２と保護管１３の測定部１３ａが、複数の突起１８及び銅メッキ４を介して接触し、熱伝達性を改善することができる。その結果、温度測定装置１１の温度検出の応答性を向上させることができる。また、保護管１３に温度センサ２を挿入することで、保護管１３と温度センサ２を容易に組み立てることができ、組み立て作業の簡単化を図ることができる。
【００２９】
３.第３の実施形態
次に、本発明の第３の実施形態に係る温度測定装置について、図５を参照して説明する。
図５は、第３の実施形態に係る温度測定装置における測定部の縦断面図である。
【００３０】
第３の実施形態に係る温度測定装置２１は、上述の第１の実施形態に係る温度測定装置１と同様な構成を有しており、異なる部分は、保護管２３及び突起２８である。したがって、ここでは、第３の実施形態に係る保護管２３及び突起２８について説明し、その他の第１の実施形態と共通する部分の説明を省略する。
【００３１】
保護管２３は、例えば、耐蝕性を有するステンレス鋼により中空の略円柱状に形成されており、内部に温度センサ２を収容する。保護管２３の軸方向の一端部は、測定部２３ａであり、他端部には、補償導線・接続導線を接続するための端子収納箱（不図示）が設けられている。補償導線・接続導線は、端子収納箱に収納された端子を介して温度センサ２と接続されている。
【００３２】
保護管２３における測定部２３ａの内周面には、本発明の熱伝達材の一具体例を示す銅メッキ２４が施されている。温度センサ２は、例えば、シース型のサーミスタ、熱電対、測温抵抗体などのシース型温度センサを適用することができる。この温度センサ２は、棒状に形成されており、一端部（センサ部）６が保護管２３の測定部２３ａ内に配置される。また、温度センサ２における一端部６の外周面には、複数の突起２８が設けられている。
【００３３】
複数の突起２８は、温度センサ２の軸心を中心とした周方向に等間隔で配置されている。各突起２８は、温度センサ２の径方向に沿って突出しており、温度センサ２（保護管２３）の軸心に沿って延びる突条に形成されている。また、各突起２８における温度センサ２の外周面と反対側となる先端には、角部が形成されている。すなわち、突起２８は、温度センサ２の軸心に沿って延びる稜線を形成する角部を有している。
【００３４】
各突起２８は、温度センサ２を保護管２３に収容したときに、保護管２３の内周面に施した銅メッキ２４に接触する高さ（突出高さ）に設定されている。また、各突起２８は、保護管２３における測定部２３ａの内周面に接触しない高さ（突出高さ）に設定されている。なお、銅メッキ２４は、各突起２８よりも柔軟な材質であるため、各突起２８は、保護管２３に施した銅メッキ２４に食い込む。
【００３５】
温度測定装置２１を組み立てる場合は、保護管２３に温度センサ２を挿入する。この際、温度センサ２の外周面に設けた複数の突起２８が、保護管２３における測定部２３ａの内周面に施した銅メッキ２４を削りながら、その銅メッキ２４に食い込む。これにより、温度センサ２と保護管２３の測定部２３ａが、銅メッキ２４及び複数の突起２８を介して接触し、熱伝達性を改善することができる。その結果、温度測定装置１の温度検出の応答性を向上させることができる。また、保護管２３に温度センサ２を挿入することで、保護管２３と温度センサ２を容易に組み立てることができ、組み立て作業の簡単化を図ることができる。
【００３６】
４.まとめ
以上説明したように、第１の実施形態は、温度センサ２と、温度センサ２を収容する保護管３とを備える温度測定装置１である。温度センサ２の外周面には、銅メッキ４が施されており、保護管３の内周面には、複数の突起８を設けている。そして、温度センサ２を保護管３に挿入することにより、複数の突起８が銅メッキ４に接触する。
【００３７】
また、第２の実施形態は、温度センサ２と、温度センサ２を収容する保護管１３とを備える温度測定装置１１である。温度センサ２の外周面には、銅メッキ４が施されており、保護管１３の内周面には、複数の突起１８を設けている。そして、温度センサ２を保護管１３に挿入することにより、複数の突起１８が銅メッキ４に接触する。
【００３８】
また、第３の実施形態は、温度センサ２と、温度センサ２を収容する保護管２３とを備える温度測定装置２１である。保護管２３の内周面に銅メッキ２４が施されており、温度センサ２の外周面には、複数の突起２８を設けている。そして、温度センサ２を保護管２３に挿入することにより、複数の突起２８が銅メッキ２４に接触する。
【００３９】
このように、本発明の温度測定装置は、温度センサの外周面と保護管の内周面のいずれか一方に施された熱伝達材を有し、温度センサの外周面と保護管の内周面の他方に突起を設ける。そして、温度センサを保護管に挿入することにより、突起が熱伝達材に接触する。これにより、温度測定装置の熱伝達性を改善することができ、温度検出の応答性を向上させることができる。また、保護管に温度センサを挿入することで、保護管と温度センサを容易に組み立てることができ、組み立て作業の簡単化を図ることができる。
【００４０】
本発明に係る熱伝達材としては、銅メッキに限定されず、熱伝導率が比較的高い材質であれば、夫々の材料を適用することができる。また、本発明に係る突起としては、複数設けることに限定されず、少なくとも１つあればよい。但し、突起を複数設けることは、突起と熱伝達材の接触面積を大きくすることができ、温度測定装置の測温部（センサ部と測定部）における熱伝達性をより高くすることができるため好ましい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、突起８，１８，２８が、銅メッキ４，２４（熱伝達材）を削る高さに設定されている。これにより、突起８，１８，２８を銅メッキ４，２４（熱伝達材）に確実に接触させることができる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、突起８，１８，２８が、先端に角部を有している。これにより、突起８，１８，２８が銅メッキ４，２４（熱伝達材）を容易に削ることができ、突起８，１８，２８を銅メッキ４，２４（熱伝達材）に確実に接触させることができる。
【００４３】
また、上述した第１及び第３の実施形態では、突起８，２８が、保護管３，２３の軸方向に沿って延びる突条に形成されている。これにより、保護管３，２３に対する温度センサ２の挿入方向と、突起８，２８の延びる方向が平行になり、挿入時に温度センサ２にし作用する抵抗力を弱くすることができる。その結果、温度センサ２を保護管３，２３に挿入し易くすることができる。
【００４４】
また、上述した第１及び第２の実施形態では、突起８，１８が、保護管３，１３の内周面に設けられており、保護管３，１３の軸心Ｐに向かって突出している。保護管の内周面に突起を設ける場合は、射出成型により比較的容易に突起を形成することができる。しかし、温度センサの外周面に突起を設ける場合は、射出成型により突起を形成することが難しい。したがって、温度センサの外周面に突起を設けるよりも、保護管の内周面に突起を設ける方が、温度測定装置の製造を容易にすることができる。
【００４５】
また、上述した実施形態の銅メッキ４，２４（熱伝達材）は、突起８，１８，２８よりも柔軟な材質である。これにより、突起８，１８，２８が銅メッキ４，２４（熱伝達材）を削ることができ、突起８，１８，２８を銅メッキ４，２４（熱伝達材）に確実に接触させることができる。
【００４６】
また、上述した第１及び第３の実施形態では、突起８，２８が、複数設けられており、保護管３，２３の軸心Ｐを中心とした周方向に等間隔で配置されている。これにより、保護管３，２３に温度センサ２を挿入した際に、保護管３，２３の軸心Ｐと温度センサ２の軸心を簡単に一致或いは略一致させることができ、温度測定装置１，２１の組立作業を容易にすることができる。
【００４７】
以上、本発明の温度測定装置の実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の温度測定装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００４８】
また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４９】
例えば、上述した実施形態では、突起８，１８，２８が角部を有している。しかし、本発明に係る突起としては、銅メッキ４，２４（熱伝達材）に接触する面が球面や曲面、或いは平面であってもよい。
【００５０】
また、上述した第１及び第２の実施形態では、突起８，１８が、保護管３，１３の軸心Ｐに向かって突出している。しかし、本発明に係る突起の突出する方向としては、銅メッキ４，２４（熱伝達材）に接触する方向であれば、任意に設定することができる。
【００５１】
また、上述した第１及び第２の実施形態では、突起８，１８が保護管３，１３と同じ材質であり、一体に形成されている。しかし、本発明に係る突起としては、保護管とは異なる材質であってもよい。この場合の突起は、保護管と同様、或いは保護管よりも高い熱伝導率を有する材質であることが好ましい。
【００５２】
なお、本明細書において、「平行」、「直交」及び「一致」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」、「直交」及び「一致」のみを意味するものではなく、「平行」、「直交」及び「一致」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」、「略直交」や「略一致」の状態であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１，１１，２１…温度測定装置、  ２…温度センサ、  ３，１３，２３…保護管、  ３ａ，１３ａ，２３ａ…測定部、  ４，２４…銅メッキ（熱伝達材）、  ５…端子収納箱、  ８，１８，２８…突起、  １００…配管
【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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