(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁管に熱電対を内挿して成る測温素子の尾端部を端子箱に組付けた構成の測温装置において、
端子箱に固着されるソケットと、測温素子の絶縁管の尾端を保持し且つ絶縁管から挿出された熱電対素線を挿通せしめた状態で前記ソケットの被保持部に内嵌される連結部材と、連結部材から挿出された熱電対素線を挿通せしめると共に前記ソケットに進退自在に螺着される締付部材とを備え、
前記連結部材は、絶縁管の尾端部を嵌入せしめる保持穴を形成した保持部と、前記熱電対素線を挿通せしめる一対の挿通孔を形成したシール部とを、圧縮変形可能な耐熱材により一体成形されて成り、
前記連結部材をソケットの被保持部に内嵌し且つ該ソケットに螺入した締付部材を連結部材に圧着せしめた状態で、前記ソケットの被保持部と連結部材の保持部との相互間に、前記保持穴を収縮して絶縁管の外周面に密着せしめる保持作用手段を構成すると共に、前記締付部材と連結部材のシール部との相互間に、前記挿通孔を収縮して熱電対素線の外周面に密着せしめるシール作用手段を構成して成ることを特徴とする測温装置における測温素子の組付構造。
【請求項２】
絶縁管に熱電対を内挿して成る測温素子の尾端部を端子箱に組付けた構成の測温装置において、
端子箱に固着されるソケットと、測温素子の絶縁管の尾端を保持し且つ絶縁管から挿出された熱電対素線を挿通せしめた状態で前記ソケットの被保持部に内嵌される連結部材と、連結部材から挿出された熱電対素線を挿通せしめると共に前記ソケットに進退自在に螺着される締付部材とを備え、
前記連結部材は、絶縁管の尾端部を嵌入せしめる保持穴を形成した保持部と、前記熱電対素線を挿通せしめる一対の挿通孔を形成したシール部とを、圧縮変形可能な耐熱材により一体成形されて成り、前記保持部の外周に絶縁管の先端方向に次第に径小となる保持テーパ部を形成すると共に、前記シール部の外周に熱電対素線の挿出方向に次第に径小となるシールテーパ部を形成して成り、
前記連結部材をソケットの被保持部に内嵌し且つ該ソケットに螺入した締付部材を連結部材に圧着せしめた状態で、前記ソケットの被保持部が、連結部材の保持テーパ部にほぼ合致して前記保持穴を収縮せしめるように保持部を圧縮せしめる保持作用テーパ部を形成すると共に、前記締付部材の先端部が、連結部材のシールテーパ部にほぼ合致して前記挿通孔を収縮せしめるようにシール部を圧縮せしめるシール作用テーパ部を形成して成ることを特徴とする測温装置における測温素子の組付構造。
【請求項３】
連結部材をフッ素樹脂により一体成形し、ソケットの被保持部に設けた保持作用テーパ部と、連結部材の保持部に設けた保持テーパ部とにより、気密シール部を構成して成ることを特徴とする請求項２に記載の測温装置における測温素子の組付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、溶融金属等の溶融物に浸漬せしめられ、該溶融物の温度を測定するための測温装置における測温素子の組付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融物の温度を測定するための測温装置は、絶縁管に熱電対を内挿してなる測温素子の尾端部を端子箱に組付けると共に、測温素子の外周を保護管により保護した構成とされ、絶縁管から挿出された熱電対素線を端子箱の内部端子に接続せしめている。
【０００３】
測温素子の尾端部を端子箱に組付けるに際しては、端子箱に固着したソケットに、絶縁管の尾端部を挿入すると共に、絶縁管から挿出された熱電対素線を挿通せしめ、この状態でエポキシ樹脂等の充填剤をソケット内部に充填し、硬化した充填剤に絶縁管の挿入端を接着せしめると共に、熱電対素線の挿通部を埋入固定せしめる構成とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、ソケットにエポキシ樹脂等の充填剤を充填する構成であるため、充填から硬化までの時間経過を必要とし、しかも、その間、組付部品を位置決め状態で定置しなければならず、生産性の点に問題がある。
【０００５】
また、高温雰囲気での測温作業中、絶縁管が熱膨張すると、充填剤から容易に剥離する虞れがあり、しかも、この際、測温素子は、充填剤に埋入固定された熱電対素線により吊持された状態であるから、断線の原因となる。
【０００６】
更に、熱電対素線の交換の必要を生じた場合、前述のように絶縁管から挿出された熱電対素線をエポキシ樹脂等の充填剤に埋入固定した構成であるため、容易に交換できないという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決した測温装置における測温素子の組付構造を提供するものであり、その第一の手段として構成したところは、絶縁管に熱電対を内挿して成る測温素子の尾端部を端子箱に組付けた構成の測温装置において、端子箱に固着されるソケットと、測温素子の絶縁管の尾端を保持し且つ絶縁管から挿出された熱電対素線を挿通せしめた状態で前記ソケットの被保持部に内嵌される連結部材と、連結部材から挿出された熱電対素線を挿通せしめると共に前記ソケットに進退自在に螺着される締付部材とを備え、前記連結部材は、絶縁管の尾端部を嵌入せしめる保持穴を形成した保持部と、前記熱電対素線を挿通せしめる一対の挿通孔を形成したシール部とを、圧縮変形可能な耐熱材により一体成形されて成り、前記連結部材をソケットの被保持部に内嵌し且つ該ソケットに螺入した締付部材を連結部材に圧着せしめた状態で、前記ソケットの被保持部と連結部材の保持部との相互間に、前記保持穴を収縮して絶縁管の外周面に密着せしめる保持作用手段を構成すると共に、前記締付部材と連結部材のシール部との相互間に、前記挿通孔を収縮して熱電対素線の外周面に密着せしめるシール作用手段を構成して成る点にある。
【０００８】
また、本発明が第二の手段として構成したところは、絶縁管に熱電対を内挿して成る測温素子の尾端部を端子箱に組付けた構成の測温装置において、端子箱に固着されるソケットと、測温素子の絶縁管の尾端を保持し且つ絶縁管から挿出された熱電対素線を挿通せしめた状態で前記ソケットの被保持部に内嵌される連結部材と、連結部材から挿出された熱電対素線を挿通せしめると共に前記ソケットに進退自在に螺着される締付部材とを備え、前記連結部材は、絶縁管の尾端部を嵌入せしめる保持穴を形成した保持部と、前記熱電対素線を挿通せしめる一対の挿通孔を形成したシール部とを、圧縮変形可能な耐熱材により一体成形されて成り、前記保持部の外周に絶縁管の先端方向に次第に径小となる保持テーパ部を形成すると共に、前記シール部の外周に熱電対素線の挿出方向に次第に径小となるシールテーパ部を形成して成り、前記連結部材をソケットの被保持部に内嵌し且つ該ソケットに螺入した締付部材を連結部材に圧着せしめた状態で、前記ソケットの被保持部が、連結部材の保持テーパ部にほぼ合致して前記保持穴を収縮せしめるように保持部を圧縮せしめる保持作用テーパ部を形成すると共に、前記締付部材の先端部が、連結部材のシールテーパ部にほぼ合致して前記挿通孔を収縮せしめるようにシール部を圧縮せしめるシール作用テーパ部を形成して成る点にある。
【０００９】
本発明の実施形態においては、連結部材をフッ素樹脂により一体成形し、ソケットの被保持部に設けた保持作用テーパ部と、連結部材の保持部に設けた保持テーパ部とにより、気密シール部を構成することが好ましい。
【００１０】
【実施形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（測温装置の全体的構成）
図１に示すように、測温装置は、端子箱１に設けたソケット２に測温素子組立体３の尾端部を連結固着せしめており、測温素子組立体３の適所に取付フランジ４を設けている。従って、取付フランジ４を炉壁等に固着することにより、測温素子組立体３の先端側が炉内に挿入され溶融金属等の溶融物に浸漬され、端子箱１は炉外に位置される。
【００１２】
図１及び図２に示すように、測温素子組立体３は、碍子から成る絶縁管５と、該絶縁管５に内挿された熱電対６とから構成された測温素子７を有しており、該測温素子７の外周を内部保護管８と外部保護管９により二重に保護している。
【００１３】
前記ソケット２は、端子箱１にネジ部１０を介して着脱自在に螺入される取付部１１と、スパナ等の工具を係合自在とする多角形のフランジ部１２と、該フランジ部１２から延びるネジ筒部１３と、該ネジ筒部１３から更に延びるスリーブ１４を備えており、ステンレス等の金属により形成されている。
【００１４】
外部保護管９は、ソケット２のネジ筒部１３にネジ部１５を介して着脱自在に螺合される金属管を構成し、先端を金属製の蓋部材１６により閉塞している。尚、外部保護管９の内周とソケット２のスリーブ１４の外周との間には空間が形成されている。
【００１５】
内部保護管８は、先端にほぼ球面状の閉塞部１７を設けた磁製管を構成し、ソケット２のスリーブ１４からネジ筒部１３の基端に至り挿入され、耐熱セメント等の充填剤１８により接着されている。即ち、充填剤１８は、ソケット２のネジ筒部１３及びスリーブ１４の内周面と内部保護管８の外周面との間に充填されている。
【００１６】
測温素子７を構成する絶縁管５は、熱電対６を絶縁状態で挿通せしめる一対の貫通孔５ａ、５ｂを設けると共に、先端において両貫通孔５ａ、５ｂを開口せしめる直径方向のスリット１９を形成し、該スリット１９内に熱電対６の温接点部６ｃを臨ませている。
【００１７】
測温素子７は、内部保護管８の中心に同心状に挿入され、該測温素子７と内部保護管８の間に空間を形成した状態で、測温素子７の尾端部をソケット２の内部で保持固定される。
【００１８】
（測温素子を組付けるための構成）
測温素子７を組付けるため、ソケット２は、フランジ部１２から取付部１１にかけて内側に環状を成して膨出する被保持部２０を設けると共に、該被保持部２０に続いて取付部１１の内周に雌ネジ部２１を設けている。そして、測温素子７の尾端部を連結する連結部材２２と、該連結部材２２を被保持部２０に固定する締付部材２３とが設けられる。
【００１９】
連結部材２２は、図３（Ａ）に示すように、絶縁管５の尾端部を嵌入せしめる保持穴２４を形成した保持部２５と、絶縁管５から挿出された熱電対６の素線６ａ、６ｂを挿通せしめる一対の挿通孔２６ａ、２６ｂを形成したシール部２７とを、圧縮変形可能な耐熱材、好ましくは可撓性を有する耐熱樹脂、例えば、フッ素樹脂（商標：テフロン）により一体成形することにより構成される。そして、保持部２５の外周には絶縁管５の先端方向に次第に径小となる保持テーパ部２５ａを形成し、シール部２７の外周には熱電対素線６ａ、６ｂの挿出方向に次第に径小となるシールテーパ部２７ａを形成している。好ましい実施形態において、連結部材２２の軸線に対する保持テーパ部２５ａの傾斜角度θ１は、１５〜２０度であり、連結部材２２の軸線に対するシールテーパ部２７ａの傾斜角度θ２は、３０〜３５度である。この際、図示のように、連結部材２２の軸方向に関する保持穴２４の長さ寸法を挿通孔２６ａ、２６ｂの長さ寸法よりも長く形成し（図例の場合、約２：１）、θ１＜θ２とすることが好ましい。
【００２０】
連結部材２２の保持テーパ部２５ａをソケット２の被保持部２０に合致せしめるため、被保持部２０の内面は、ソケット２の尾端に向けてラッパ状に開口する保持テーパ部２５ａを形成しており、該保持作用テーパ部２０ａは前記保持テーパ部２５ａにほぼ合致する。また、連結部材２２のシールテーパ部２７ａを締付部材２３の先端部に合致せしめるため、締付部材２３の中心部から先端面に向けてラッパ状に開口するシール作用テーパ部２３ａを形成しており、該シール作用テーパ部２３ａは前記シールテーパ部２７ａにほぼ合致する。
【００２１】
締付部材２３は、ソケット２における取付部１０の雌ネジ部２１に進退自在に螺入される筒状ボルトを構成し、前記シール作用テーパ部２３ａから該締付部材２３の軸方向に貫通孔２８を穿設すると共に、尾端にスパナ等の工具を係合自在とする多角面を備えた頭部２９を設けている。
【００２２】
（測温素子を組付ける際の作用）
上記構成に基づいて測温素子７をソケット２に組付ける際しては、図３（Ｂ）に示すように、連結部材２２の挿通孔２６ａ、２６ｂに熱電対素線６ａ、６ｂを挿通せしめると共に、絶縁管５の尾端部を連結部材２２の保持穴２４に嵌入せしめる。その後、連結部材２２をソケット２の被保持部２０に臨ませた状態で、熱電対素線６ａ、６ｂを貫通孔２８に挿通せしめた締付部材２３をソケット２の取付部１１に螺入せしめる。
【００２３】
締付部材２３を螺進すると、連結部材２２の保持テーパ部２５ａとソケット２の保持作用テーパ部２０ａが合致し、連結部材２２のシールテーパ部２７ａと締付部材２３のシール作用テーパ部２３ａが合致する。そこで、更に締付部材２３を螺進すると、図３（Ｃ）に示すように、前記保持テーパ部２５ａと保持作用テーパ部２０ａが保持作用手段として機能し、連結部材２２の保持部２５を求心方向に圧縮することにより、保持穴２４を収縮せしめ絶縁管５の外周面に密着せしめる。同時に、ソケット２の保持作用テーパ部２０ａと連結部材２２の保持テーパ部２５ａが相互に密着され、気密シール部３０を構成する。また、シールテーパ部２７ａとシール作用テーパ部２３ａがシール作用手段として機能し、連結部材２２のシール部２７を求心方向に圧縮することにより、挿通孔２６ａ、２６ｂを収縮せしめ熱電対素線６ａ、６ｂの外周面に密着せしめる。
【００２４】
従って、図２に示すように、測温素子７は、連結部材２２と締付部材２３を介してソケット２の被保持部２０に強固に取付け固着される。
【００２５】
この際、絶縁管５の尾端部が連結部材２２の保持部２５に締着され、測温素子７の荷重を強力に支持しており、絶縁管５の熱膨張による該絶縁管の脱落を防止できる。
【００２６】
また、熱電対素線６ａ、６ｂが連結部材２２の挿通孔２６ａ、２６ｂに締着され、しかも、個別に設けられた挿通孔２６ａ、２６ｂに分けて熱電対素線６ａ、６ｂを保持せしめているので、両素線６ａ、６ｂが短絡する虞れもない。
【００２７】
ところで、万一、外部保護管９の内部に炉内ガスが浸入し、耐熱セメント等の充填剤１８を透過してソケット２の内部に至るような事故が発生した場合でも、前述のように連結部材２２と被保持部２０との間には気密シール部３０が構成されているので、該ガスが端子箱１の内部に浸入することを確実に防止する。
【００２８】
また、長時間にわたる測温作業等に際し、万一、外部保護管９及び内部保護管８が破損するような事故が発生した場合、炉内ガスが絶縁管５の内部に浸入し端子箱１に向けて噴出することになるが、前述のように連結部材２２の挿通孔２６ａ、２６ｂが収縮して熱電対素線６ａ、６ｂに密着せしめられ気密的にシールしているので、該ガスが端子箱１の内部に浸入することを阻止する。
【００２９】
更に、測温作業等を終え、疲労した測温装置から測温素子７だけを取出し再利用するに際しては、締付部材２３を取外すことにより、連結部材２２と測温素子７を装置から容易に取出すことが可能であり、しかも、連結部材２２は引抜くことにより測温素子７の尾端部から容易に取外せるので、絶縁管５及び熱電対６の一方又は両方を好適に再利用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
従来のようなエポキシ樹脂等の充填剤により測温素子７を固定する技術に比して、本発明によれば、圧縮変形可能な耐熱材により成形した連結部材２２により測温素子７の尾端部を固定する構成であるから、生産性を大幅に向上できる利点がある。
【００３１】
特に、連結部材２２により測温素子７の尾端部を固定するに際し、本発明によれば、連結部材２２が絶縁管５の尾端部を嵌入せしめる保持穴２４を形成した保持部２５と、熱電対素線６ａ、６ｂを挿通せしめる一対の挿通孔２６ａ、２６ｂを形成したシール部２７とを構成し、連結部材２２をソケット２の被保持部２０に内嵌し且つ該ソケット２に締付部材２３を螺入した状態で、前記保持穴２４を収縮して絶縁管５の外周面に密着せしめると共に、前記挿通孔２６ａ、２６ｂを収縮して熱電対素線６ａ、６ｂの外周面に密着せしめる構成であるから、測温素子７を強力に保持し脱落せしめる虞れがなく、しかも、個別に設けられた挿通孔２６ａ、２６ｂに分けて熱電対素線６ａ、６ｂを保持せしめているので、両素線６ａ、６ｂが短絡する虞れもない。
【００３２】
しかも、万一、破損事故等により炉内ガスが絶縁管５に浸入するような事態が発生した場合でも、ソケット２と端子箱１の間において、連結部材２２が、該連結部材２２の外周域においては気密シール部３０を構成し、連結部材２２の内部においては挿通孔２６ａ、２６ｂを熱電対素線６ａ、６ｂに密着せしめるように収縮せしめたシール部を構成しているので、ガスの浸入を確実に阻止し、ガスが端子箱１に噴出することを好適に防止できる。
【００３３】
更に、締付部材２３をソケット２から取外した状態で、連結部材２２を測温素子７から容易に抜取ることができる構成であるから、測温素子７を再利用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を一部断面にて示す外観図である。
【図２】本発明の１実施形態を拡大して示す縦断面図である。
【図３】本発明の要部を示しており、（Ａ）は連結部材の断面図、（Ｂ）は組付構造を分解して示す断面図、（Ｃ）は組付構造の組付状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    端子箱
２    ソケット
３    測温素子組立体
５    絶縁管
６    熱電対
６ａ、６ｂ  熱電対素線
７    測温素子
２０    被保持部
２０ａ  保持作用テーパ部
２２    連結部材
２３    締付部材
２３ａ  シール作用テーパ部
２４    保持穴
２５    保持部
２５ａ  保持テーパ部
２６ａ、２６ｂ  挿通孔
２７    シール部
２７ａ  シールテーパ部
３０    気密シール部
【図１】
0003696711.tif 000002
【図２】
0003696711.tif 000003
【図３】
0003696711.tif 000004