(57)【要約】【課題】短時間で生じる温度変化を正確に測定できる優れた応答速度のパッド型熱電対を提供すること。【解決手段】温度測定を行うシース熱電対１１と、シース熱電対１１の感温部１２周辺を保持してカバープレート２０に取り付けられるパッド部材１３とを具備してなるパッド型熱電対１０において、シース熱電対１１の感温部１２がパッド部材１３の内部を斜めに貫通して設けた傾斜孔１４内を通り、感温部１２のシース先端部がカバープレート２０に密着するパッド部材外表面１３ａと略同一面上に露出して固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度測定を行うシース熱電対と、該シース熱電対の感温部周辺を保持して温度測定対象面に取り付けられるパッド部材とを具備してなるパッド型熱電対であって、
前記シース熱電対の感温部が前記パッド部材の内部を斜めに貫通して設けた傾斜孔内を通り、前記感温部のシース先端部が前記温度測定対象面に密着するパッド部材外表面と略同一面上に露出して固定されることを特徴とするパッド型熱電対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばボイラ内に設置される蒸発管のメタル温度等の測定に用いられるパッド型熱電対に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ内部に配設された蒸発管は、その周囲を高温の燃焼ガスが通過することにより、管内を流れる水等の流体が加熱されて蒸発するようになっている。このような蒸発管のメタル温度を熱電対で測定する場合、特に石炭焚きのボイラにおいては、燃焼ガスとともに同じ経路を灰も流れていくため、灰による摩耗等から熱電対を保護するためのカバー部材としてパッド部材が不可欠となる。
【０００３】
ここで、従来のパッド型熱電対を図４に示して簡単に説明する。
従来のパッド型熱電対１は、略直方体形状とした金属製のパッド部材２に挿入口３を穿設し、この挿入口３にシース熱電対４の感温部５を挿入した構成とされる。この場合、挿入口３はパッド部材２を貫通することはなく、従って、感温部５はパッド部材２の内部に位置している。すなわち、メタル温度を測定する温度測定対象面６にパッド部材２を溶接して固定設置されるパッド型熱電対１は、感温部５と温度測定対象面６とが直接接触するようなことはなく、パッド部材２を介して間接的に温度測定をするようになっている。
【０００４】
また、耐火物表面の温度を測定する場合、シース熱電対の先端を溶接して密着させることができる金属面とは異なり、温度測定対象面にばらつきなく密着させることは困難になるため、密着度合いのばらつきにより測定誤差が生じやすくなる。そこで、この問題を解決する従来技術として、金属パッドと耐火物表面との間に耐火物充填材を介在させて密着固定することにより、耐火物表面温度の測定誤差を解消する温度測定方法及び温度測定用熱電対が提案されている。（たとえば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平６−１２９９１３号公報（第２−３頁及び図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来のパッド型熱電対１は、パッド部材２を介して間接的に温度測定対象面６と接触しているため、応答速度が遅いという問題を有している。
石炭焚きボイラにおいては、蒸発管の上流側に灰の付着を防止する目的でカバープレートと呼ばれる板状部材が配設されており、このカバープレートのメタル温度を測定するためパッド型熱電対１が取り付けられている。特に、石炭焚きボイラにおいては、付着した灰を除去するスーツブロワの実施によるカバープレートの温度変化を測定する場合には、１秒程度の短時間に急激な温度変化を生じるため、この温度変化を正確に測定することが必要となる。しかし、上述した従来のパッド型熱電対１は応答速度に問題があるため、スーツブロワの実施によるメタル温度の変化をほとんど認識できないのが現実である。
【０００６】
このような背景から、石炭焚きボイラのように、灰を含んだ高温の燃焼ガスが流れる環境下において、優れた応答速度を有し短時間で生じる温度変化を正確に測定できるパッド型熱電対の開発が望まれている。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、短時間で生じる温度変化を正確に測定できる優れた応答速度のパッド型熱電対を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明は、温度測定を行うシース熱電対と、該シース熱電対の感温部周辺を保持して温度測定対象面に取り付けられるパッド部材とを具備してなるパッド型熱電対であって、
前記シース熱電対の感温部が前記パッド部材の内部を斜めに貫通して設けた傾斜孔内を通り、前記感温部のシース先端部が前記温度測定対象面に密着するパッド部材外表面と略同一面上に露出して固定されることを特徴とするものである。
【０００８】
このようなパッド型熱電対によれば、シース熱電対の感温部が、パッド部材の内部を斜めに貫通して設けた傾斜孔内を通り、感温部のシース先端部が温度測定対象面に密着するパッド部材外表面と略同一面上に露出して固定されるので、感温部のシース先端部と温度測定対象面とが接触し、あるいは、極めて近づいて略接触した位置関係になるので、温度測定対象面の温度を直接的に測定することができる。
なお、傾斜孔内を通る感温部については、径の細いシース熱電対を採用することが好ましく、これにより、温度測定の感度を上げることができ、しかも、パッド部材に保護されて摩耗することはない。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明のパッド型熱電対によれば、感温部のシース先端部と温度測定対象面とが接触または略接触した状態で直接的に温度測定を実施できるので、優れた応答速度が得られ、短時間で生じる温度変化であっても正確に測定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るパッド型熱電対の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すパッド型熱電対１０は、たとえば図３に示すように、石炭焚きボイラ内に配設されるカバープレート（温度測定対象面）２０のメタル温度測定に、特に、スーツブロワを実施することにより生じる短時間の急激なメタル温度変化を測定する場合等に使用される。なお、カバープレート２０は、蒸発管２１の上流（火炉）側に配設され、高温の燃焼ガス（矢印２２）とともに流れてくる未燃灰等が蒸発管２１に付着するのを防止する部材である。
【００１１】
このパッド型熱電対１０は、温度測定を行うシース熱電対１１と、該シース熱電対１１の先端部側に設けられた感温部１２の周辺を保持し、メタル温度の温度測定対象面となるカバープレート６に溶接等により固定して取り付けられるパッド部材１３と、を具備して構成される。
パッド部材１３は略直方体形状とした金属製（たとえばＳＵＳ３０４）の部材であり、このパッド部材１３の内部を斜め（傾斜角度θ）に貫通させた傾斜孔１４が穿設されている。この傾斜孔１４は、パッド部材１３の側面に配設された入口開口１４ａから、パッド部材１３がカバープレート２０に密着するパッド部材外表面（以下、「測定面」と呼ぶ）１３ａに配設された出口開口１４ｂに連通している。
【００１２】
シース熱電対１１は、良好な感度を得るため、感温部１２の径を細く設定したものが採用されている。この感温部１２は、傾斜孔１４の入口開口１４ａから挿入され、シース先端部が傾斜孔１４を通り抜けて出口開口１４ｂに露出するように、すなわち、シース先端部が測定面１３ａと略同一面上に露出するまで挿入した位置で溶接等により固定される。
なお、感温部１２を細径化するには、シース熱電対１１の一端部側を全体的に引き抜き処理すればよい。
【００１３】
このように構成されたパッド型熱電対１０は、温度測定対象面となるカバープレート２０の表面に測定面１３ａ側を密着させ、適所を溶接して固着する。この結果、測定面１３ａがカバープレート２０の表面に密着し、この測定面１３ａと略同一面上に露出する感温部１２のシース先端部もカバープレート２０の表面に接触するか、あるいは、略接触するような近い位置に固定される。このような感温部１２の接触は、傾斜孔１４を通すことにより、容易かつ確実に調整することができる。
このため、感温部１２と温度測定対象面のカバープレート２０との間には、温度測定の妨げとなるものが存在せず、感温部１２により直接的にメタル温度を測定できるようになる。従って、細径化して感度が向上した感温部１２が直接カバープレート２０の温度を測定するので、温度測定の応答性も向上し、たとえばスーツブロワの実施によるカバープレート２０の温度変化のように、比較的短時間で生じる温度変化についても容易に検出することが可能になる。
【００１４】
以上説明したように、本発明のパッド型熱電対２０によれば、感温部１２のシース先端部と温度測定対象面のカバープレート２０とが接触または略接触した状態で直接的に温度測定を実施できるので、優れた応答速度が得られ、短時間で生じる温度変化であっても正確に測定できるようになる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るパッド型熱電対の一実施形態を示す取付状態の断面図である。
【図２】図１のパッド型熱電対を測定面側から見た外観斜視図である。
【図３】図１のパッド型熱電対に係る使用例を示す図である。
【図４】従来のパッド型熱電対を示す図で、（ａ）は取付状態の断面図、（ｂ）は外観斜視図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０    パッド型熱電対
１１    シース熱電対
１２    感温部
１３    パッド部材
１３ａ    パッド部材外表面（測定面）
１４    傾斜孔
１４ａ    入口開口
１４ｂ    出口開口
２０    カバープレート（温度測定対象面）
２１    蒸発管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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