(57)【要約】【課題】従来の熱処理装置用途の熱電対と同様に熱処理装置に容易に着脱可能であり、市販されている熱電対線材も利用できる熱処理装置用熱電対を提供する。【解決手段】２種類の異なる金属線材からなる熱電対３、この熱電対３が内部に挿入されている筒状の保護管２、を備える熱処理装置用熱電対１において、一端側に向かって広がる開口部４を有するカバー部材１０を保護管２の外周部分に取り付ける。カバー部材１０の開口部４における形態は、円形，楕円形，多角形のいずれかの形態とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類の異なる金属線材からなる熱電対と、前記熱電対を内部に挿入する筒状の保護管と、を備える熱処理装置用熱電対であって、一端側に向かって広がる開口部を有するカバー部材が前記保護管の外周部分に取り付けられていることを特徴とする熱処理装置用熱電対。
【請求項２】
前記カバー部材の開口部の形態は、円形，楕円形，多角形のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置用熱電対。
【請求項３】
前記カバー部材は、前記保護管に対して着脱可能な状態で取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱処理装置用熱電対。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の熱処理装置用熱電対が炉内に設けられていることを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製品に対して焼入れ等の熱処理を行なう装置（熱処理装置）において、当該鋼製品の温度を測定する熱電対およびそれを備える熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品などの鋼製品は、その製造工程において焼入れや焼鈍などの熱処理が必要に応じて行なわれる。また、実際の熱処理時における温度や時間は、鋼製品の材質や大きさなど種々の条件に応じて変更する。そして、その熱処理を行なう装置（熱処理装置）では、炉内の温度管理（温度設定）を専ら熱電対により行っている。
【０００３】
従来の熱処理装置７０，８０における炉内に設置されている熱電対１００，１０１の設置形態を図８および図９に示す。炉内での鋼製品の温度を測定するためには、熱電対の先端部が鋼製品の表面に接触することが最も望ましい。しかし、炉内に収容される鋼製品の量が変化するために常に熱電対の先端部を鋼製品の表面に接触させておくことは困難である。そのため、炉内における熱電対１００，１０１は図８および図９に示すように、例えば炉内の天井部に固定されている場合が多い。
【０００４】
しかし、炉内に収容される鋼製品Ｗ２，Ｗ３の設置量（処理量）によって熱電対の先端部から鋼製品Ｗ２，Ｗ３までの距離が変化する。加えて、図９に示すように炉内に設置される鋼製品Ｗ３の量が少なくなると、熱電対１０１はヒータや炉の内壁から輻射熱の影響を却って受け易くなり、熱電対１０１により測定した温度が実際の鋼製品Ｗ３の温度とはかけ離れるという問題があった。
【０００５】
例えば、図８に示すように鋼製品Ｗ２の設置量が比較的に多い場合には、熱電対１００と鋼製品Ｗ２の距離が近くなるので、熱電対１００はヒータ７１，７２からの輻射熱による影響（Ａ１，Ａ１）よりも鋼製品Ｗ２からの輻射熱による影響（Ｂ１）を受け易い。そのため、熱電対１００により実測される温度は、ヒータ７１，７２からの輻射熱による影響（Ａ１，Ａ１）を相対的に受け難い。
【０００６】
しかし、図９に示すように鋼製品Ｗ３の設置量が少なくなると、熱電対１０１と鋼製品Ｗ３との距離が広がる。その結果、熱電対１０１はヒータ８１，８２からの輻射熱による影響（Ａ２，Ａ２）が鋼製品Ｗ３からの輻射熱による影響（Ｂ２）を上回る。そのため、熱電対１０１により実測される温度は、ヒータ８１，８２からの輻射熱による影響（Ａ２，Ａ２）を多大に受けて、熱電対１０１で測定される温度は鋼製品Ｗ３の温度と大きくかけ離れる。
【０００７】
これの問題に対して、特許文献１ないし３においては高温の炉内に設置する熱電対の外周部を保護管で覆うと共に、特定の大きさや数量の開口部を設けることで外部からの輻射熱を遮断して、炉内の雰囲気温度を正確に測定できる技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には熱処理炉内に温度を計測するための別個の試料（ダミー試料）に熱電対を取り付けて、熱処理を行なうべき試料と同一炉内に設置することで試料の温度を正確に測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１４４６６号公報
【特許文献２】特開平９−１１３３７１号公報
【特許文献３】特開平１０−２７３７３７号公報
【特許文献４】特開平３−１１３３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１および３に開示された高温の炉内に対流するガス温度を測定する際には有効であるが、炉内に設置される被処理物（熱処理品）の温度を測定する場合には、熱電対と熱処理品の距離が空いているので、熱処理品の温度と熱電対による測定温度に乖離がある。
【００１１】
また、特許文献４に開示された熱電対による温度測定では、実際の熱処理品とは別個にダミー試料を準備する必要があり、量産工程においては準備や後工程が煩雑になる。加えて、熱処理工程ごとに熱電対を付けたダミー試料が必要になり、それらの熱電対とダミー試料は熱処理工程によって再利用できないので、費用の点でも問題であった。
【００１２】
そこで、本発明はこれまでの熱処理装置用途の熱電対と同様に熱処理装置に容易に着脱可能であり、市販されている金属線材の熱電対も利用できる熱処理装置用熱電対およびそれを備えた熱処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明である熱電対は、熱処理装置に設置される専用の熱電対であり、２種類の異なる金属線材からなる熱電対本体、熱電対本体が内部に挿入されている筒状の保護管から構成されている。また、保護管の外周部分にはカバー部材が取り付けられており、一端側に向かって広がる開口部を有している。
【００１４】
このカバー部材の開口部における形態は、円形、楕円形、多角形のうちのいずれかの形態であっても構わない。また、カバー部材は保護管に対して金具などの着脱可能な状態で取り付けられても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱処理装置用熱電対は、従来の保護管を有した熱電対の外部にカバー部材を取り付けるだけで熱処理装置内の輻射熱の影響を受けずに被処理物の温度のみを測定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の熱処理装置用熱電対（第１実施形態）１を示す全体図である。
【図２】本発明の熱処理装置用熱電対１の設置形態を示す模式断面図である。
【図３】図２に示す熱処理装置用熱電対１周辺の拡大断面図である。
【図４】本発明の熱処理装置用熱電対１を構成するカバー部材１０等の模式図である。
【図５】第２実施形態であるカバー部材２０を示す模式図である。
【図６】第３実施形態であるカバー部材３０を示す模式図である。
【図７】第４実施形態であるカバー部材４０を示す模式図である。
【図８】従来の熱処理装置７０内における熱電対１００の設置形態を示す模式図である。
【図９】従来の熱処理装置８０内における熱電対１０１の設置形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の熱処理装置用熱電対について、図面を用いて説明する。第１実施形態である熱処理装置用熱電対１の全体図を図１に示す。この熱処理装置用熱電対１は、従来の熱電対と同様に筒状の保護管２とその保護管２内に挿入されている熱電対３を具備している。熱電対３は従来の熱電対と同様に２種類の異なる金属線材の一端同士を結合（接続）させたものである。
【００１８】
また、保護管２の外周部にはカバー部材１０が取り付けられている。カバー部材１０は、図１に示す様に一端側（図面上では下側）に広がりのある開口部４を有しており、その開口部４とは逆側（他端側）にはストッパー５が設けられている。このストッパー５は、図１に示す様に保護管２に設けている留具６にカバー部材１０全体を引っ掛けて固定する役割がある。図１中のカバー部材１０およびストッパー５の形態を図４に示す。
【００１９】
次に、図１に示す熱処理装置用熱電対１を熱処理装置６０に固定した場合の断面図（模式図）を図２、図２における熱処理装置用熱電対１周辺の拡大図を図３に示す。図２に示す熱処理装置６０の中央位置に本発明の熱処理装置用熱電対１を設置した場合、熱処理装置用熱電対１は熱処理装置６０内のヒータ６１，６２からの熱伝達に加えて、断熱材からなる炉壁６３から輻射熱の影響を受ける。
【００２０】
本発明の熱処理装置用熱電対１は、図３に示す様に熱処理装置用熱電対１のカバー部材１０が保護管２の先端部分を覆っているので、ヒータ６１，６２や炉壁６３からの輻射熱ＴＨ１は遮断される。一方、カバー部材１０の開口部４は下方（図２，３における図面下側）にある被処理物Ｗ１からの熱伝達ＴＨ２は、開口部４から侵入し、カバー部材１０の内部で反射されて保護管２の先端部に集中する。
【００２１】
本発明の熱処理装置用熱電対を構成するカバー部材は、図１および図４に示す形態のほかに種々の形態を取り得る。カバー部材における他の実施形態（第２ないし第４実施形態）を図５ないし図７に示す。図５に示すカバー部材２０の開口部２４は、図１に示すカバー部材１０の開口部４に比べてより狭い範囲から被処理物の温度測定を行う場合に有効である。
【００２２】
一方、図６に示すカバー部材３０の開口部３４は、図１に示すカバー部材１０の開口部４に比べてより広い範囲から被処理物の温度測定を行う場合に有効である。また、図７に示すカバー部材４０の開口部４４は、図１に示すカバー部材１０の開口部４に比べてより斜め方向から被処理物の温度測定を行う場合に有効である。つまり、このカバー部材における開口部の形態は、熱処理装置内の被処理物の大きさ，間隔（距離），方向など様々の条件に応じて自在に変更できる。
【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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