(57)【要約】【課題】部品点数を抑えるとともに、十分な強度を備え、シース熱電対に曲げやねじれ、引張りが生じてもパッドから抜けてしまうことなく安定的に保持させることができ、シース熱電対のパッドに対する着脱の作業性も良好となるシース熱電対の取り付け構造を提供せんとする。【解決手段】パッド１に、挿着溝部２と係止溝部３とが設けられ、シース熱電対９に周方向に延びる凹溝９１が設けられ、係止溝部３は、ラジアル方向に外部開放された比較的幅の広い溝部３１と、比較的幅の狭い溝部３２とが形成された内広がりの溝１２より構成され、係止溝部３の外部開放された部位を通じて内部のシース熱電対９に装着された抜け止め部材５が内壁面１２ａに当止することで、シース熱電対９が軸方向基端側へ移動不能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シース熱電対をパッドを介して測温対象面に取り付ける取り付け構造であって、
測温対象面に当接面を当接した状態で固定される前記パッドに、前記シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、
前記シース熱電対の係止溝部に受け入れられる領域の所定箇所に、略Ｃ字状の抜け止め部材がラジアル方向から着脱可能に装着される周方向に延びる凹溝が設けられ、
前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、
前記係止溝部の前記外部開放された部位を通じて内部の前記シース熱電対に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝の内壁面に当止することで、前記シース熱電対が軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられることを特徴とするシース熱電対の取り付け構造。
【請求項２】
前記係止溝部の前記比較的幅の広い溝部が、当接面の反対側の面に外部開放されており、該開放部分を通じて前記抜け止め部材が装着される請求項１記載のシース熱電対の取り付け構造。
【請求項３】
前記係止溝部を構成する内広がりの溝が、
前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い第１の溝部と、
該第１の溝部に連続して形成され、内壁面がシース熱電対のシース外周面に沿って軸方向に所定長さ延びる比較的幅の狭い第２の溝部とより構成され、
前記抜け止め部材は、前記内広がりの溝の内壁面のうち前記第１の溝部と第２の溝部の境界に形成される段差部に当止する請求項１又は２記載のシース熱電対の取り付け構造。
【請求項４】
前記パッドが、下面が前記当接面となる略平行な上下面を有する板材より構成されており、
前記挿着溝部として前記当接面に平行に延びる溝がパッド中央部に形成され、
前記係止溝部が、前記挿着溝部に連続してパッド縁部に至る該縁部に開放された溝であり、
前記比較的幅の広い溝部がパッド上面に外部開放されている請求項１〜３の何れか１項に記載のシース熱電対の取り付け構造。
【請求項５】
前記比較的幅の広い溝部が、パッド上下面に開放された上下連通溝である請求項１〜４の何れか１項に記載のシース熱電対の取り付け構造。
【請求項６】
前記係止溝部を構成する前記内広がりの溝全体が、パッド上下面に開放された上下連通溝である請求項１〜５の何れか１項に記載のシース熱電対の取り付け構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のシース熱電対の取り付け構造に用いるパッドであって、
シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、
前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、
前記シース熱電対は、感温部が前記挿着溝に挿着され、且つ前記係止溝部の前記外部開放された部位を通じて前記凹溝に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝内壁面に当止することで軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられるパッド。
【請求項８】
シース熱電対をパッドを介して測温対象面に取り付ける取り付け方法であって、
測温対象面に当接面を当接した状態で固定される前記パッドに、前記シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、
前記シース熱電対の係止溝部に受け入れられる領域の所定箇所に、略Ｃ字状の抜け止め部材がラジアル方向から着脱可能に装着される周方向に延びる凹溝が設けられ、
前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、
前記パッドを測温対象面に前記当接面が当接した状態に固定する工程と、
前記固定されたパッドの前記挿着溝部に、前記シース熱電対の感温部を軸方向に沿って挿入するととも、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を前記係止溝部に挿着する工程と、
前記係止溝部の前記比較的幅の広い溝部の外部開放された部位を通じて内部のシース熱電対に向けて略Ｃ字状の抜け止め部材を挿入し、前記シース熱電対の凹溝にラジアル方向から着脱可能に装着する工程とを備え、
前記シース熱電対に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝の内壁面に当止することで、前記シース熱電対が軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられることを特徴とするシース熱電対の取り付け方法。
【請求項９】
前記シース熱電対が、前記パッドに装着される領域よりも基端側の位置で屈曲した形状に構成され、
該シース熱電対を前記パッドに装着した後、前記挿着溝部に挿着される領域の軸を中心にシース熱電対全体を回動させ、該シース熱電対の屈曲部より基端側の領域を測温対象物に沿って当接させる工程と、
前記シース熱電対の前記測温対象物に当接した前記基端側の領域を測温対象物に固定する工程とを備える請求項８記載のシース熱電対の取り付け方法。
【請求項１０】
前記パッドを測温対象面に前記当接面が当接した状態に固定する工程が、
板状の取付治具であって、長手方向一端側に板厚方向に屈曲した形状の折返し部を有する取付治具の前記折返し部を、前記パッドの係止溝部の比較的幅の広い溝部に開放部分を通じて挿入し、該溝部の内壁に圧着させることで前記パッドに前記取付治具を装着する工程と、
前記取付治具の他端側を把持し、前記パッドを測温対象面に当接面が当接した状態に位置付ける工程と、
前記位置づけたパッドを、前記測温対象面に固定する工程と、
よりなる請求項９記載のシース熱電対の取り付け方法。
【請求項１１】
前記位置づけたパッドを測温対象面に固定する工程が、
前記取付治具の他端側を把持した状態で前記パッドを測温対象面に点溶接により仮固定する工程と、
仮固定された前記パッドを前記測温対象面に全周溶接により固定する工程と、
よりなる請求項１０記載のシース熱電対の取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シース熱電対をパッドを介して測温対象面に取り付ける取り付け構造、これに用いるパッド、及びシース熱電対の取り付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の取り付け構造としては、従来より、３〜５ｍｍ程度の肉厚の金属板（パッド）にシース熱電対の先端感温部を嵌めこんで溶接固定したパッド付き熱電対を用意し、これを測温対象面まで引き込んで、先端のパッドを測温対象面に溶接することで取り付けてなる構造が採用されている（例えば、特許文献１の第５図参照。）
【０００３】
また、あらかじめ測温対象面に溶接等で固定されたパッドに対し、シース熱電対を後から着脱可能に取り付けてなる構造として、前記パッドにシース熱電対の感温部を受け入れる挿着溝を設けるとともに、該挿着溝のシース熱電対を受け入れる口部の外側に、シース熱電対を着脱可能に把持する把持部を設け、前記シース熱電対が、前記測温対象面に固定されたパッドの前記挿着溝に感温部が挿着され、且つ前記把持部により口部外側に出ている部位を把持された状態に取り付けられることを特徴とするシース熱電対の取り付け構造も提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献２の取り付け構造によれば、シース熱電対をパッドに溶接固定する必要がなく、シース管のパンクやそれによる吸湿、測定誤差、応答性の低下を未然に防止することができるとともに、測温対象面への当接面となる下面側の後加工も不要となり、製造コスト低減につながり、応答性も維持され、品質が安定化する。また、パッドのみを先に測温対象面に溶接等で固定するので、当該作業の際、シース熱電対が邪魔になるといったことがなく、入り組んだボイラーチューブへの取り付けの際にも作業性が著しく向上する。溶接作業の際に熱電対が存在しないので熱ダメージを回避できる。さらに、熱電対を交換する場合、パッドに対し着脱可能なシース熱電対のみ交換することができ、交換コストを著しく低減できるといったメリットがある。
【０００５】
しかしながら、特許文献２の取り付け構造は、把持部としてパッド本体の口部に別部材の筒状体が固定され、該筒状体を跨いで略コ字状の把持部材が装着される構造であるため、部品点数が多く、コスト高になるとともに、筒状体にシース熱電対からの予想外の大きな力が作用した際に固定部分が破損する虞もある。また、同じくシース熱電対に曲げやねじれ、引張り等が生じると、筒状体の内部でシース熱電対が動くことになるが、シース熱電対に装着される把持部材は、筒状体の貫通溝を通じて筒状体の壁部を跨ぐように装着されているため、シース熱電対が動くことで把持部材が筒状体の壁部に押されて開いてしまい、シース熱電対から外れてシース熱電対がパッドから抜けてしまう虞もある。
【０００６】
さらに、上記のとおり筒状体を跨いで装着される把持部材は、抜けを防止するために両把持片がある程度長く設定されるが、このような長い把持片をもつ把持部材は、把持片の先端が測温対象面に当たることから筒状体に対しパッド本体の上下方向に向けて装着することができず、上下面に平行な方向に装着する構造となる。このような装着は現場での作業性が悪く、効率の低下や装着不良の原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−１４５５３７号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５６７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、あらかじめ測温対象面に溶接等で固定されたパッドに対し、シース熱電対を後から着脱可能に取り付けられる取り付け構造において、部品点数を抑えてコスト低減を図ることができるとともに、シース熱電対からの予想外の大きな力が作用してもパッドが破損することなく十分な強度を備え、シース熱電対に曲げやねじれ、引張りが生じてもパッドから抜けてしまうことなく安定的に保持させることができ、シース熱電対のパッドに対する着脱の作業性も良好となるシース熱電対の取り付け構造、これに用いるパッド、及びシース熱電対の取り付け方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の発明を包含する。
（１）  シース熱電対をパッドを介して測温対象面に取り付ける取り付け構造であって、測温対象面に当接面を当接した状態で固定される前記パッドに、前記シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、前記シース熱電対の係止溝部に受け入れられる領域の所定箇所に、略Ｃ字状の抜け止め部材がラジアル方向から着脱可能に装着される周方向に延びる凹溝が設けられ、前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、前記係止溝部の前記外部開放された部位を通じて内部の前記シース熱電対に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝の内壁面に当止することで、前記シース熱電対が軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられることを特徴とするシース熱電対の取り付け構造。
【００１０】
（２）  前記係止溝部の前記比較的幅の広い溝部が、当接面の反対側の面に外部開放されており、該開放部分を通じて前記抜け止め部材が装着される（１）記載のシース熱電対の取り付け構造。
【００１１】
（３）  前記係止溝部を構成する内広がりの溝が、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い第１の溝部と、該第１の溝部に連続して形成され、内壁面がシース熱電対のシース外周面に沿って軸方向に所定長さ延びる比較的幅の狭い第２の溝部とより構成され、前記抜け止め部材は、前記内広がりの溝の内壁面のうち前記第１の溝部と第２の溝部の境界に形成される段差部に当止する（１）又は（２）記載のシース熱電対の取り付け構造。
【００１２】
（４）  前記パッドが、下面が前記当接面となる略平行な上下面を有する板材より構成されており、前記挿着溝部として前記当接面に平行に延びる溝がパッド中央部に形成され、前記係止溝部が、前記挿着溝部に連続してパッド縁部に至る該縁部に開放された溝であり、前記比較的幅の広い溝部がパッド上面に外部開放されている（１）〜（３）の何れかに記載のシース熱電対の取り付け構造。
【００１３】
（５）  前記比較的幅の広い溝部が、パッド上下面に開放された上下連通溝である（１）〜（４）の何れかに記載のシース熱電対の取り付け構造。
【００１４】
（６）  前記係止溝部を構成する前記内広がりの溝全体が、パッド上下面に開放された上下連通溝である（１）〜（５）の何れかに記載のシース熱電対の取り付け構造。
【００１５】
（７）  （１）〜（６）の何れかに記載のシース熱電対の取り付け構造に用いるパッドであって、シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、前記シース熱電対は、感温部が前記挿着溝に挿着され、且つ前記係止溝部の前記外部開放された部位を通じて前記凹溝に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝内壁面に当止することで軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられるパッド。
【００１６】
（８）  シース熱電対をパッドを介して測温対象面に取り付ける取り付け方法であって、測温対象面に当接面を当接した状態で固定される前記パッドに、前記シース熱電対の感温部が軸方向に沿って挿入される挿着溝部と、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を受け入れ、シース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部とが設けられ、前記シース熱電対の係止溝部に受け入れられる領域の所定箇所に、略Ｃ字状の抜け止め部材がラジアル方向から着脱可能に装着される周方向に延びる凹溝が設けられ、前記係止溝部は、前記ラジアル方向に外部開放された、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、前記パッドを測温対象面に前記当接面が当接した状態に固定する工程と、前記固定されたパッドの前記挿着溝部に、前記シース熱電対の感温部を軸方向に沿って挿入するととも、前記シース熱電対の前記挿着溝部に挿入される領域よりも基端側の領域を前記係止溝部に挿着する工程と、前記係止溝部の前記比較的幅の広い溝部の外部開放された部位を通じて内部のシース熱電対に向けて略Ｃ字状の抜け止め部材を挿入し、前記シース熱電対の凹溝にラジアル方向から着脱可能に装着する工程とを備え、前記シース熱電対に装着された前記抜け止め部材が、前記係止溝部の内広がりの溝の内壁面に当止することで、前記シース熱電対が軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられることを特徴とするシース熱電対の取り付け方法。
【００１７】
（９）  前記シース熱電対が、前記パッドに装着される領域よりも基端側の位置で屈曲した形状に構成され、該シース熱電対を前記パッドに装着した後、前記挿着溝部に挿着される領域の軸を中心にシース熱電対全体を回動させ、該シース熱電対の屈曲部より基端側の領域を測温対象物に沿って当接させる工程と、前記シース熱電対の前記測温対象物に当接した前記基端側の領域を測温対象物に固定する工程とを備える（８）記載のシース熱電対の取り付け方法。
【００１８】
（１０）  前記パッドを測温対象面に前記当接面が当接した状態に固定する工程が、板状の取付治具であって、長手方向一端側に板厚方向に屈曲した形状の折返し部を有する取付治具の前記折返し部を、前記パッドの係止溝部の比較的幅の広い溝部に開放部分を通じて挿入し、該溝部の内壁に圧着させることで前記パッドに前記取付治具を装着する工程と、前記取付治具の他端側を把持し、前記パッドを測温対象面に当接面が当接した状態に位置付ける工程と、前記位置づけたパッドを、前記測温対象面に固定する工程とよりなる（９）記載のシース熱電対の取り付け方法。
【００１９】
（１１）  前記位置づけたパッドを測温対象面に固定する工程が、前記取付治具の他端側を把持した状態で前記パッドを測温対象面に点溶接により仮固定する工程と、仮固定された前記パッドを前記測温対象面に全周溶接により固定する工程とよりなる（１０）記載のシース熱電対の取り付け方法。
【発明の効果】
【００２０】
以上にしてなる本願発明によれば、パッドに前記挿着溝部とシース熱電対を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部を設けたので、従来のようなパッド本体とは別体で構成された筒状体をパッド本体に固定した構造ではなく、部品点数を削減でき、コスト低減を図ることができる。また、パッド本体に固定される従来の筒状体に比べ、パッドの一部に形成された係止溝部は十分な強度を備えており、シース熱電対からの予想外の大きな力が作用しても破損することなくシース熱電対を安定的に保持する。
【００２１】
また、係止溝部は、ラジアル方向に外部開放された、抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い溝部を前記挿着溝部に近い内側寄りに有し、且つ比較的幅の狭い溝部が外側寄りに形成された内広がりの溝より構成され、係止溝部の外部開放された部位を通じて内部のシース熱電対に装着された抜け止め部材が、係止溝部の内広がりの溝の内壁面に当止することで、前記シース熱電対が軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられる構造であるので、抜け止め部材は係止溝部の内部でシース熱電対に一体的に強固に係合され、シース熱電対に曲げやねじれ、引張りが生じても、従来の把持部材のように開いてシース熱電対から抜けてしまうことがなく、シース熱電対に対する強固な係合状態が維持される。したがって、パッドに対しシース熱電対を安定的に保持させることができる。
【００２２】
また、抜け止め部材は、従来の把持部材のように筒状体から受ける力で開いてしまうといったことがないため、長い把持片を設ける必要がなく、したがって装着方向もパッドの当接面に直交する方向（実施形態では上面から下面（当接面）に向かう上下方向）に沿って装着することができ、現場での作業性を向上させることが可能である。具体的には、係止溝部の比較的幅の広い溝部が、当接面の反対側の面（実施形態では上面）に外部開放されており、該開放部分を通じて前記抜け止め部材が装着されるものでは、現場でのシース熱電対の脱着の作業性が著しく向上する。
【００２３】
また、前記係止溝部を構成する内広がりの溝が、前記抜け止め部材を受け入れる比較的幅の広い第１の溝部と、該第１の溝部に連続して形成され、内壁面がシース熱電対のシース外周面に沿って軸方向に所定長さ延びる比較的幅の狭い第２の溝部とより構成され、前記抜け止め部材は、前記内広がりの溝の内壁面のうち前記第１の溝部と第２の溝部の境界に形成される段差部に当止するように構成すれば、簡易な構造で抜け止め部材とともにシース熱電対を保持することができる。
【００２４】
また、前記パッドが、下面が前記当接面となる略平行な上下面を有する板材より構成されており、前記挿着溝部として前記当接面に平行に延びる溝がパッド中央部に形成され、前記係止溝部が、前記挿着溝部に連続してパッド縁部に至る該縁部に開放された溝であり、前記比較的幅の広い溝部がパッド上面に外部開放されている構造とすれば、より簡易な構造で低コストにシース熱電対の取り付け構造を実現することができる。
【００２５】
また、前記比較的幅の広い溝部が、パッド上下面に開放された上下連通溝であるものでは、製造コストをより低減できる。
【００２６】
また、前記係止溝部を構成する前記内広がりの溝全体が、パッド上下面に開放された上下連通溝であるものでは、製造コストを更に低減できる。
【００２７】
また、シース熱電対の取り付け方法として、特に前記シース熱電対が、前記パッドに装着される領域よりも基端側の位置で屈曲した形状に構成され、該シース熱電対を前記パッドに装着した後、前記挿着溝部に挿着される領域の軸を中心にシース熱電対全体を回動させ、該シース熱電対の屈曲部より基端側の領域を測温対象物に沿って当接させる工程と、前記シース熱電対の前記測温対象物に当接した前記基端側の領域を測温対象物に固定する工程とを備えるものでは、屈曲したシース熱電対の基端側を測温対象物から離間させて手で容易に保持することができるため、作業性が著しく向上するとともに、シース熱電対をパッドに装着した後はシース熱電対を測温対象物に沿って当接させ、安定保持させることができる。このようにシース熱電対を屈曲させたものとして装着作業を容易にできるのは、装着後にパッドに対してシース熱電対を回転させ、シース熱電対を測温対象面に沿わせることが可能であるためである。
【００２８】
従来の構造においては、このようにパッドに対してシース熱電対を装着後に回転させることは把持部材が脱落してシース熱電対が抜けてしまうため不可能であった。本発明の取り付け構造ではじめて可能になることである。シース熱電対を屈曲したものとしたことで、上記のごとく作業性が向上するとともに装着後も屈曲部分がシース熱電対の引張り等の力を吸収し、パッドとの安定した保持状態が維持される。
【００２９】
また、前記パッドを測温対象面に前記当接面が当接した状態に固定する工程として、板状の取付治具であって、長手方向一端側に板厚方向に屈曲した形状の折返し部を有する取付治具の前記折返し部を、前記パッドの係止溝部の比較的幅の広い溝部に開放部分を通じて挿入し、該溝部の内壁に圧着させることで前記パッドに前記取付治具を装着する工程と、前記取付治具の他端側を把持し、前記パッドを測温対象面に当接面が当接した状態に位置付ける工程と、前記位置づけたパッドを、前記測温対象面に固定する工程とを備えるものでは、測温対象面が作業しにくい狭いところであっても前記取付治具を把持してパッドを測温対象面に安定的に位置づけた状態で溶接等で確実かつ容易に固定作業を行うことができ、作業効率および固定状態の品質を高めることができる。また、パッドを測温対象面に固定した後、該パッドにシース熱電対を取り付けるまでの間、前記取付治具を係止溝部に挿着したままの状態にしておくことで、係止溝部や特に挿着溝部に対して埃やコーティング材が侵入することを防止することができ、シース熱電対との熱伝達性を良好に維持することができる。
【００３０】
具体的には、前記位置づけたパッドを測温対象面に固定する工程として、前記取付治具の他端側を把持した状態で前記パッドを測温対象面に点溶接により仮固定する工程と、仮固定された前記パッドを前記測温対象面に全周溶接により固定する工程とを備えることで、効率よくパッドを測温対象面に溶接固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の代表的実施形態に係るシース熱電対の取り付け構造を示す斜視図。
【図２】同じく取り付け構造をパッド上面側から見た正面図
【図３】同じく断面図。
【図４】同じく取り付け構造の分解斜視図。
【図５】（ａ）は同じく取り付け構造に用いるパッドを上面側からみた正面図、（ｂ）は同じくパッドを下面（当接面）側からみた底面図、（ｃ）は同じくパッドを係止溝部側から見た側面図。
【図６】（ａ）は同じくパッドを示す斜視図、（ｂ）はパッド本体を当接面側から見た斜視図。
【図７】シース熱電対の取り付け手順を示す説明図。
【図８】パッドの変形例を示す正面図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、取付治具をパッドに装着する様子を示す説明図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、取付治具を用いてパッドを測温対象面に固定する様子を示す説明図。
【図１１】取付治具を用いてパッドを測温対象面に固定した状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００３３】
本発明に係るシース熱電対の取り付け構造Ｓは、図１〜図４に示すように、シース熱電対９をパッド１を介して測温対象面８０に取り付ける構造に関する。パッド１は、測温対象面８０に当接面１０を当接した状態で固定される。パッド１は、図５及び図６にも示すように、下面が前記当接面１０となる略平行な上下面を有する板材より構成されており、本例では管体の測温対象面８０に密着するように該測温対象面８０に平行な湾曲面に構成されている。当接面１０は、測温対象面に形状に応じて適宜設定される。上下面が平行でなくてもよい。
【００３４】
パッド１は平らな板材を屈曲させて構成することができるが、これに限定されない。また、平らな板材の下面側を凹曲面に切削加工し、上面は平面のままに構成してものもよい。パッド１の素材は、熱伝導率の違いによる温度分布の乱れを避けるべく、測温対象物８、本例ではボイラーチューブと同材質が好ましいが、他の材質を採用することも可能である。本例では例えばステンレス材が用いられるが、使用場所及び目的に応じて各種の金属材料が使用可能で、またその厚さも適宜調整することができる。
【００３５】
測温対象面８０としては、本実施形態ではボイラーチューブ外壁面とした例を示しており、パッド１の当接面１０は、該外壁面に密着する平行な凹曲面に構成されている。パッド１の測温対象面８０への固定は、パッド１の係止溝部３側である基端側の辺を除く３辺を測温対象面８０に溶接することにより固定されている。ただし、溶接以外の他の取付手段でパッド１を測温対象面８０に固定することもできる。
【００３６】
シース熱電対９は、異種金属からなる熱電対素線を先端封止される金属シースに電気絶縁材とともに内装した従来から公知の熱電対を広く用いることができる。例えば、金属シースはオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）やニッケルクローム系耐熱合金（インコネル）等を用いることができる。内装される熱電対素線は、例えばプラス側素線にニッケル−クロム合金、マイナス側素線にニッケル合金が用いることができる。シース内に充填する電気絶縁材は、例えばＭｇＯやＡｌ２Ｏ３等を用いることができる。
【００３７】
先端部の感温部９０は、シース内側に熱電対素線の温接点が設けられているが、この温接点は金属シースに非接触のものや、金属シースに溶接して形成したもの、先端封止時にシース先端部と一体化したもの等、種々のタイプを用いることができる。金属シースの形状は、円形以外に蒲鉾形状、楕円形その他の形状でもよい。
【００３８】
シース熱電対９は、図２及び図４に示すように、パッド１の係止溝部３に受け入れられる領域Ｒ２の所定箇所に、周方向に延びる凹溝９１が設けられ、該凹溝９１に対して略Ｃ字状の抜け止め部材５がラジアル方向から着脱可能に装着される。
【００３９】
パッド１には、シース熱電対９の感温部９０が軸方向に沿って挿入される挿着溝部２と、前記シース熱電対９の前記挿着溝部２に挿入される領域Ｒ１よりも基端側の領域Ｒ２を受け入れ、シース熱電対９を軸方向に着脱可能に係止するための係止溝部３とが設けられている。
【００４０】
挿着溝部２は、挿入されるシース熱電対９の感温部９０のシース外面にできるだけ広い面積が接触するようにするように、パッド１の当接面１０に平行に延びる溝、すなわちその軸が当接面１０に平行な溝とされている。本例では、図５及び図６に示すようにパッド中央部に形成される、当接面１０に平行に延びる溝で構成されている。
【００４１】
挿着溝部２の内壁面は、測温対象面８０からパッド１に伝わった熱を感温部９０に滞りなく伝えるため、シース熱電対９の感温部９０のシース外周面に当接する寸法に設定されている。また、挿着溝部２は、当接面１０に開口する溝とされている。これにより感温部９０のシース外周面を前記開口を通じて直接、測温対象面８０に接触させることができ、パッドの薄型化も可能となる。
【００４２】
挿着溝部２は、パッド１の当接面１０の側（下面側）のみならず上面にも開口する孔により構成することもできる。これによりパッド１をさらに薄型に構成することが可能となる。また、シース熱電対先端側ほど測温対象面８０に近づくように傾斜した溝とすることもできる。
【００４３】
係止溝部３は、図５及び図６に示すように、挿着溝部２に連続してパッド基端側の縁部１３に至る該縁部に開放された溝であり、挿着溝部２に近い内側寄りに、ラジアル方向（本例ではパッド上面１１）に外部開放された、抜け止め部材５を受け入れる比較的幅の広い第１の溝部３１が設けられている。また、外側寄り（基端より）には比較的幅の狭い第２の溝部３２が形成されている。このように係止溝部３は、溝部３１、３２を有する内広がりの溝１２より構成されている。
【００４４】
第２の溝部３１は、第１の溝部３１に連続して形成され、内壁面がシース熱電対のシース外周面に沿って軸方向に所定長さ延びる比較的幅の狭い溝である。
【００４５】
そして、シース熱電対９の感温部９０が挿着溝部２の内部に挿入された状態で、係止溝部３（内広がりの溝１２）の比較的幅の広い溝部３１の前記外部開放された部位（上面１１側の開口部３１ａ）から抜け止め部材５をラジアル方向（本例では下面側へ向かう方向）に挿入し、シース熱電対９の前記凹溝９１に装着することにより、図１〜図３に示すように抜け止め部材５が係止溝部３の内広がりの溝の内壁面３０に当止してシース熱電対９がパッド１に対し軸方向基端側へ移動不能となる状態に取り付けられる。
【００４６】
本例では、溝部３１、３２がいずれもパッド上下面に開放された上下連通溝とされており、これにより係止溝部３を構成している内広がりの溝１２全体がパッド上下面に開放された上下連通溝とされている。内広がりの溝１２は、内広がり（外窄まり）であれば丸みのある溝や、図８に示すようにテーパー溝など種々の形態が可能である。
【００４７】
抜け止め部材５は、図示したように公知の金属製のＥ形止め輪（Ｅリング）が好適であるが、それ以外に、例えば公知の弓Ｅ形止め輪、クリセント形止め輪、Ｕ形止め輪、Ｋ形止め輪などの公知のラジアル方向取付けタイプの止め輪やその他の略Ｃ字状の止め輪を好適に用いることができる。抜け止め部材５は、図２に示すように、内広がりの溝１２の内壁面３０のうち前記第１の溝部３１と第２の溝部３２の境界に形成される段差部１２ａに当止する。
【００４８】
抜け止め部材５の厚みは、図示したように装着されるシース熱電対９の凹溝９１の軸方向幅よりも薄く設定されることが好ましい。これにより、熱でパッド１とシース熱電対９との間に相対移動しようとする力が生じた際、パッド１に対しシース熱電対９を軸方向に逃がし、歪を避けることが可能となる。すなわち、特にボイラーチューブなどは測温対象面であるチューブ外壁が熱収縮により軸方向に大きく移動するため、相対移動しようとする力が生じるが、熱電対に外力が作用すると感温部にも応力が生じ、測定誤差にもなる。上記のとおり相対移動を許容することで感温部への過大な応力、これによる測定誤差の発生を未然に防止できる。
【００４９】
同じ目的で、第１の溝部３１の軸方向幅、すなわち挿入溝部２側の端面と第２の溝部３２側の段差部２１ａとの間の距離は、図示しているように、その間の抜け止め部材５の軸方向に沿った移動を可能にするべく、抜け止め部材５の厚みよりも大きく設定されることが好ましい。
【００５０】
次に、本実施形態の取り付け構造Ｓについて、シース熱電対９をパッド１を介して測温対象面８０に取り付けるまでの取り付け手順を説明する。
【００５１】
まず、測温対象面８０に対し、パッド１を下面側の当接面１０を当接した状態に溶接等で固定する。このパッド１の固定は、次の手順により行う。すなわち、まず図９に示すような取付治具６の先端部６ａにパッド１に装着した状態で、該取付治具６の基端部６ｂを把持してパッド１を測温対象面に位置付け、この状態でパッド１を測温対象面に固定する。
【００５２】
固定は、図１０（ａ）に示すように、取付治具６の基端部６ｂを把持した状態でパッド１を測温対象面８０に点溶接により仮固定する工程と、図１０（ｂ）に示すように、仮固定されたパッド１を測温対象面８０に全周溶接により固定する工程とを備える。これにより全周溶接する際には取付治具６を把持する必要がなくなる。符号７０は点溶接部、７１は全周溶接部である。この全周溶接の際には、一時的に取付治具６をパッド１から取り外してもよい。
【００５３】
取付治具６は、図９に示すように板状の本体部６０の長手方向一端側（先端部６ａ）に、板厚方向に屈曲した形状の折返し部６１を有し、他端側（基端部６ｂ）が把持部となる。本例では金属製のばね板より構成されているが、合成樹脂その他の素材より構成することも可能である。
【００５４】
折返し部６１は、パッド１の係止溝部３の比較的幅の広い溝部３１の軸方向幅よりも広がるように略Ｖ字ないしＵ字状に屈曲形成されており、該溝部３１の開放部分（開口部３
１ａ）を通じて挿入されることで、該折返し部６１の弾性復元力により溝部３１の内壁に着脱可能に圧着される。
【００５５】
パッドを測温対象面に固定した後、該パッドにシース熱電対を取り付けるまでの間、取付治具６はパッド１から取り外さずに係止溝部３に挿着したままの状態にしておく。これにより、シース熱電対を取り付けるまでに期間が長い場合や測温対象面及びパッドにコーティングを行うような場合であっても、係止溝部３や特に挿着溝部２に対して埃やコーティング材が侵入することを防止することができ、シース熱電対との熱伝達性を良好に維持することができる。
【００５６】
次に、測温対象面８０に固定されたパッド１から取付治具６を取り外すとともに、パッド１の挿着溝部２に、シース熱電対９の感温部９０を軸方向に沿って挿入する。シース熱電対９はパッド１に装着される領域Ｒ１、Ｒ２よりも基端側の位置でクランク状に屈曲した形状であるため、挿入の際には、図４に示すように当該屈曲部９２よりも基端側の領域Ｒ３を測温対象面８０から離れた位置で保持しつつ屈曲部９２より先端側の領域Ｒ１、Ｒ２を測温対象面８０に固定されたパッド１に容易に装着することができる。
【００５７】
シース熱電対９の感温部９０を有する領域Ｒ１の挿着溝部２への挿入にともない、シース熱電対９の領域Ｒ１よりも基端側の領域Ｒ２がパッド１の係止溝部３に挿着される。
【００５８】
この状態で、次に、係止溝部３の比較的幅の広い溝部３１の外部開放された部位を通じて、内部のシース熱電対９に向けて略Ｃ字状の抜け止め部材５を挿入し、該溝部３１に位置しているシース熱電対９の凹溝９１に装着する。このようにシース熱電対９に装着された前記抜け止め部材５が、係止溝部３の内広がりの溝１２の内壁面３０に当止することで、シース熱電対９がパッド１に対し、軸方向基端側へ移動不能となる。
【００５９】
そして、次に図７（ａ），（ｂ）に示すように、挿着溝部２に挿着される領域Ｒ１の軸を中心にシース熱電対９全体を回動させ、該シース熱電対９の屈曲部９２より基端側の領域Ｒ３を測温対象物８に沿って当接させ、適宜バンド等で測温対象物８に固定する。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら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において種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
１  パッド
２  挿着溝部
３  係止溝部
５  抜け止め部材
６  取付治具
６ａ  先端部
６ｂ  基端部
８  測温対象物
９  シース熱電対
１０  当接面
１１  上面
１２  溝
１２ａ  段差部
１３  縁部
３０  内壁面
３１，３２  溝部
３１ａ  開口部
６０  本体部
６１  折返し部
７０  点溶接部
７１  全周溶接部
８０  測温対象面
９０  感温部
９１  凹溝
９２  屈曲部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  領域
Ｓ  取り付け構造
【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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【図１０】
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【図１１】
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