(57)【要約】      （修正有）【課題】耐酸化性等に優れ、長寿命化を図ることができるとともに、製作費用を低減することができる温度計保護管を提供する。【解決手段】先端に設けられ、内部に温度計２を挿入する凹部空間１２が形成された保護管先端部３と保護管後端部４とが接合され、保護管先端部３の材質と異なる金属から構成される中空状の保護管後端部４とを有し、保護管先端部３と保護管後端部４とは、摩擦圧接により接合されていて、高額な金属の使用範囲を必要部のみに止めたことを特徴とする。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガスまたは液体の温度を測定する温度計を内部に収容し、該温度計を外部環境から保護する温度計保護管であって、
先端に設けられ、内部に温度計を挿入する凹部空間が形成された保護管先端部と、
該保護管先端部と接合され、前記保護管先端部の材質と異なる金属から構成される中空状の保護管後端部と、を有し、
前記保護管先端部と前記保護管後端部とは、摩擦圧接により接合されることを特徴とする温度計保護管。
【請求項２】
先端を配管または容器壁に設けられた貫通孔に挿入し、前記配管または前記容器壁に設置される温度計保護管であって、
前記保護管先端部は、耐高温酸化性金属から構成され、
前記保護管後端部は、ステンレス鋼またはインコネルから構成され、
前記配管内または前記容器壁内の高温のガスまたは液体と接触する部分に保護管先端部を設けたことを特徴とする請求項１記載の温度計保護管。
【請求項３】
先端を配管または容器壁に設けられた貫通孔に挿入し、前記配管または前記容器壁に設置される温度計保護管であって、
前記保護管先端部は、ステライトから構成され、
前記保護管後端部は、ステンレス鋼またはインコネルから構成され、
前記配管内または前記容器壁内の高速流体や固体物の混じった流体と衝突する部分に保護管先端部を設けたことを特徴とする請求項１記載の温度計保護管。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ガスまたは液体の温度を測定する温度計を保護する温度計保護管に関するもので、詳しくは、ガスまたは液体の温度を測定する温度計を内部に収容し、該温度計を外部環境から保護する温度計保護管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧ガス、腐食性ガス、または高速流体等の温度を測定する熱電対温度計や抵抗温度計を保護するために温度計保護管が用いられている。
【０００３】
この種の温度計保護管として、熱電対シースに被せる鞘状の保護管（温度計保護管）が従来から知られている。この保護管の開放側端部には、ターミナルヘッドを固定するための取合フランジの接合部が設けられている。そして、熱電対温度計をプレヒータ等の流路に備える際には、熱電対温度計の保護管が流路内に配置されるように、取合フランジの接合部がプレヒータ等に予め設けられたフランジ部にボルトにより締結される（たとえば、特許文献１）。このような温度計保護管は、従来では取合フランジを含めて1種類の金属から造られていた。このため、温度を測定する測定対象物が高温の空気等の酸化性の強いものである場合には、耐酸化性の高い金属材料を用いて温度計保護管が造られ、また、温度計保護管が高速液体や固体物の混じった流体内に設置される場合には、耐磨耗性の高い材料である高硬度で磨耗の少ない金属を用いて温度計保護管が造られていた。しかしながら、温度計保護管全体を、耐酸化性の高い金属材料や耐磨耗性の高い材料を用いて造るとなると、製作費用が高額となるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、従来では、炉体内で流動媒体を流動させ焼却物を焼却させる流動床炉に備えられ、炉体内の温度を測定する温度測定器の保護管（温度計保護管）があった。この保護管は、管本体の内部に温度計が備えられ、ステンレス鋼からなる管本体の外側に管本体の一部又は全部を覆う被覆層が設けられ、その被覆層は管本体に対してクロム系合金を肉盛溶接することにより形成されている（たとえば、特許文献２）。この温度測定器の保護管を用いることにより、クロム系合金からなる被覆層によって管本体を被覆することで、保護管の耐摩耗性等を高めることができ、また、管本体と腐食性物質（腐食性ガス等）との直接的な接触を防止することができるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６６１９２号公報（従来例）
【特許文献２】特開２００８−６４６２５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、温度計保護管に例えば耐高温酸化性、耐磨耗性を持たせるために、温度計保護管全体を、耐酸化性の高い金属材料や耐磨耗性の高い材料を用いて造るとなると、製作費用が高額となるという問題があった。また、管本体の外側にクロム系合金の被覆層を肉盛溶接して耐磨耗性等を向上した保護管もあるが、肉盛溶接するための多くの作業量を必要とし、また、温度計保護管全体を耐酸化性の高い金属材料や耐磨耗性の高い材料とした場合と比較して、被覆層の肉盛厚さに限度あるため磨耗寿命が短くなり、保護管としての寿命をあまり延ばすことができなった。
【０００７】
本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、耐酸化性等に優れ、長寿命化を図ることができるとともに、製作費用を低減することができる温度計保護管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本考案のうち第１の態様に係るものは、  ガスまたは液体の温度を測定する温度計を内部に収容し、該温度計を外部環境から保護する温度計保護管であって、先端に設けられ、内部に温度計を挿入する凹部空間が形成された保護管先端部と、該保護管先端部と接合され、保護管先端部の材質と異なる金属から構成される中空状の保護管後端部と、を有し、保護管先端部と保護管後端部とは、摩擦圧接により接合されることを特徴とするものである。
【０００９】
溶接接合により保護管先端部と保護管後端部を接合すれば、溶接接合では異種金属の接合が難しいので接合強度が低くなり、温度計保護管として強度的信頼性の低いものになるが、本考案によれば、温度計保護管を構成する保護管先端部と保護管後端部とを摩擦圧接により接合しているので、保護管先端部と異なる金属から構成される保護管後端部とを接合する場合であっても、摩擦圧接する一方の金属の回転続度とその回転する金属を静止した他方を金属に押し付ける力を適切に設定することにより、強固に接合することができる。このように、温度計保護管を構成する保護管先端部と異なる金属から構成される保護管後端部とを強固に接合することができるので、温度計保護管の全体構成の中で、たとえば、耐酸化性の高い金属材料で造る必要がある箇所について耐酸化性の高い金属材料を用い、その他については通常使用する安価な材料を用いることにより、温度計保護管の劣化を抑制することができる温度計保護管の製作費用を低減することができる。
【００１０】
本考案のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る温度計保護管であって、先端を配管または容器壁に設けられた貫通孔に挿入し、配管または容器壁に設置される温度計保護管であって、保護管先端部は、耐高温酸化性金属から構成され、保護管後端部は、ステンレス鋼またはインコネルから構成され、配管内または容器壁内の高温のガスまたは液体と接触する部分に保護管先端部を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
本考案によれば、温度を測定する測定対象物が高温で酸化力の強いものである場合でも、配管内または容器壁内の高温のガスまたは液体と接触する部分である保護管先端部が耐高温酸化性金属から構成されているので、耐酸化性が保持され、温度計保護管の劣化を抑制することができるとともに、保護管後端部がステンレス鋼またはインコネル（通常用いられる安価な材料）から構成されているので、温度計保護管全体を耐高温酸化性金属で構成するものと比べ、製作費用を低減することができる。
【００１２】
本考案のうち第３の態様に係るものは、第１の態様に係る温度計保護管であって、先端を配管または容器壁に設けられた貫通孔に挿入し、配管または容器壁に設置される温度計保護管であって、保護管先端部は、ステライトから構成され、保護管後端部は、ステンレス鋼またはインコネルから構成され、配管内または容器壁内の高速流体や固体物の混じった流体と衝突する部分に保護管先端部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本考案によれば、高速液体や固体物の混じった流体の温度を測定する場合でも、配管内または容器壁内の高速流体や固体物の混じった流体と衝突する部分である保護管先端部が高硬度で磨耗の少ない金属であるステライトから構成されているので、耐摩耗性が保持され、温度計保護管の劣化を抑制することができるとともに、保護管後端部がステンレス鋼またはインコネル（通常用いられる安価な材料）から構成されているので、温度計保護管全体をステライトで構成するものと比べ、温度計保護管全体として製作費用を低減することができる。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の温度計保護管によれば、保護管先端部と保護管後端部とが摩擦圧接により接合されるので、耐酸化性等に優れ、長寿命化を図ることができる温度計保護管の製作費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の第１の実施形態における温度計保護管の側面図である。
【図２】同温度計保護管の上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図５】本考案の第２の実施形態における温度計保護管の断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本考案にかかる温度計保護管について図面を参照にしながら説明する。ここで、図１は、本考案の第１の実施形態における温度計保護管の側面図であり、図２は、同温度計保護管の上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。ここで、図３には、温度計保護管が取り付けられる配管または容器壁の構造例と、温度計保護管に挿入される温度計を点線で示しており、温度計については断面図ではなく外観図としている。図１、図２及び図４は、図３の点線部分を省略して表示させている。
【００１７】
温度計保護管１は、測定対象物が高温で酸化力の強いガスまたは液体の温度を測定する際に使用するもので、温度計２を内部に収容し、該温度計２を外部環境から保護するものである。ここで、温度計２として、先端に測温部がある熱電対温度計や抵抗温度計などの接触式の温度計が用いられる。この温度計２により、配管内や容器壁内を流れるガスや液体の温度が測定される。そして、温度計２を内部に収納した温度計保護管１は、図３に示すように配管または容器壁に設けられた貫通孔から先端を挿入させて、配管内や容器内を流れるガスや液体に先端が接触するようにして、配管または容器壁に設置される。
【００１８】
温度計保護管１は、保護管先端部３とその保護管先端部３と摩擦圧接により接合された保護管後端部４から構成されている。なお、本実施形態では、温度計保護管１を保護管先端部３と保護管後端部４から構成させたが、これに限らず、保護管先端部３と保護管後端部４以外の部材を付加するものであってもよい。
【００１９】
保護管先端部３は、配管内または容器壁内の高温のガスまたは液体である測定対象物と接触する部分である温度計保護管１の先端に設けられている。保護管先端部３の内部には、温度計２が挿入される円形断面の凹部空間１２が形成されている（図３参照）。この保護管先端部３は、耐高温酸化性金属を素材として構成されており、この耐高温酸化性金属は、特表２００２−５２３６２０号公報に示される金属である。
【００２０】
保護管後端部４は、上述したように、保護管先端部３と摩擦圧接接合面５で摩擦圧接により接合され、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ）またはインコネル（ニッケル系合金）を素材として構成されている。このように、保護管先端部３と保護管後端部４とは、異種素材を用いて構成されているが、保護管先端部３と保護管後端部４とを適切に回転数と押し付け力を設定した摩擦圧接により接合させているので、強固に接合されている。そして、保護管後端部４の基端側（図１、図３の上部）から温度計２を挿入することにより、温度計保護管１の内部に温度計２が収納される。
【００２１】
図３に示すように、保護管後端部４の先端側外周面に雄ねじ６が形成されている。この雄ねじ６を配管または容器壁８の温度計保護管取付け用ボス９に形成された雌ねじ７に螺合させることにより、温度計保護管１が配管または容器壁８に取り付けられる。また、保護管後端部４の保護管後端部の中空部の基端側には、温度計取付け用の雌ねじ１０が形成されている。そして、温度計保護管１に保護管後端部の基端側より温度計２が挿入され、温度計２の基端側に形成された温度計雄ねじ１１と保護管後端部４の雌ねじ１０が螺合することにより、温度計２が温度計保護管１に固定される。
【００２２】
本実施形態では、保護管後端部４に形成された雄ねじ６の先端部に保護管先端部３を接合させている。このように、配管または容器壁８の温度計保護管取付け用ボス９に形成された雌ねじ７に保護管後端部４の先端側外周面に形成された雄ねじ６が螺合することにより、保護管後端部４に形成された雄ねじ６から先端の部分に測定対象物である高温の液体またはガスが接触するので、その測定対象物である高温の液体またはガスが接触する部分を保護管先端部３としている。これにより、温度を測定する測定対象物が高温で酸化力の強いものであっても、保護管先端部３を耐高温酸化性金属としているので、温度計保護管１の劣化を抑制することができるとともに、保護管後端部４をステンレス鋼またはインコネル（通常用いられる安価な材料）としているので、温度計保護管１全体を耐高温酸化性金属で構成するものと比べ、製作費用を低減することができる。
(第２実施形態)  
【００２３】
次に、本考案の第２実施形態における温度計保護管について図５および図６を用いて説明する。ここで、図５は、本考案の第２の実施形態における温度計保護管の断面図であり、図６は、図５のＣ−Ｃ断面を示す図である。図５には、温度計保護管が取り付けられる配管または容器壁の構造例と、温度計保護管に挿入される温度計を点線で示しており、温度計については断面図ではなく外観図としている。図６は、図５の点線部分を省略して表示させている。
【００２４】
本実施形態の温度計保護管１３は、磨耗力の強い高速液体や固体物の混じった流体の温度を測定する際に使用するもので、温度計１４を内部に収容し、該温度計１４を外部環境から保護するものである。ここで、第１実施形態と同様、温度計１４として、先端に測温部のある熱電対温度計や抵抗温度計などの接触式の温度計が用いられる。この温度計１４により、配管内や容器壁内を流れるガスや流体の温度が測定される。そして、温度計１４を内部に収納した温度計保護管１３は、図５に示すように配管または容器壁に設けられた貫通孔から先端を挿入させて、配管内や容器内を流れるガスや流体に先端が接触するようにして、配管または容器壁に設置される。
【００２５】
温度計保護管１３は、保護管先端部１５と、その保護管先端部１５と摩擦圧接により接合される保護管後端筒部１６と、その保護管後端筒部１６にねじと溶接により固定されている保護管後端フランジ部１７から構成されている。なお、本実施形態では、温度計保護管１３を保護管先端部１５と保護管後端部（保護管後端筒部１６と保護管後端フランジ部１７）から構成させたが、これに限らず、温度計保護管１３を保護管先端部１５と保護管後端部（保護管後端筒部１６と保護管後端フランジ部１７）以外の部材を付加するものであってもよい。
【００２６】
保護管先端部１５は、配管内または容器壁内の高速液体や固体物の混じった流体である測定対象物と衝突する部分である温度計保護管１３の先端に設けられている。保護管先端部１５の内部には、温度計１４が挿入される円形断面の凹部空間２４が形成されている（図５参照）。この保護管先端部１５は、耐摩耗性を有するステライトを素材として構成されている。
【００２７】
保護管後端筒部１６は、上述したように、保護管先端部１５と摩擦圧接接合面１８で摩擦圧接により接合され、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ）またはインコネル（ニッケル系合金）を素材として構成されている。このように、保護管先端部１５と保護管後端筒部１６とは、異種素材を用いて構成されているが、保護管先端部１５と保護管後端筒部１６とを適切な回転数と押し付け力により摩擦圧接しているので、強固に接合されている。そして、図５の保護管後端筒部１６の基端側（図５の上部）から温度計１４を挿入することにより、温度計保護管１３の内部に温度計１４が収納される。
【００２８】
保護管後端フランジ部１７は、温度計保護管１３を安定して固定するために設けられ、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ）またはインコネル（ニッケル系合金）を素材として構成されている。これにより、温度計保護管１３の保護管先端部１５に高速液体や固体物の混じった流体が衝突しても、温度計保護管１３を配管または容器壁（点線部分）２１に安定して固定することができる。保護管後端フランジ部１７の円周付近にボルト孔２５aが複数個設けられている（図６参照）。
【００２９】
図５に示すように、保護管後端筒部１６の外周面に雄ねじ１９が形成されている。この雄ねじ１９を、保護管後端フランジ部１７の中央の中空部に形成されている雌ねじ２０に螺合させ、かつその螺合部の上端を溶接することにより、保護管後端筒部１６を保護管後端フランジ部１７に強固に固定している。また、保護管後端フランジ部１７に設けられたボルト孔２５ａと配管または容器壁２１に設けられたフランジ２６のボルト孔２５ｂとを一致させ、ボルト（図示略）を挿入してナットで締め付けることにより、保護管後端フランジ部１７が配管または容器壁２１に固定される。保護管後端筒部１６の中空部の基端側には、温度計取付け用雌ねじ２２が形成されている。そして、保護管後端筒部１６の基端側から温度計１４が挿入され、温度計１４の基端側に形成された温度計雄ねじ２３と保護管後端筒部１６の雌ねじ２２が螺合することにより、温度計１４が温度計保護管１３の中空部の内部に固定される。
【００３０】
本実施形態では、保護管後端筒部１６に形成された雄ねじ１９より先端（下部）の円筒部先端１８で保護管先端部１５と接合させている。このように、保護管後端部を配管または容器壁２１に取り付けた場合に、配管または容器壁２１から突出した部分に保護管先端部１５が設置されるようになっている。すなわち、この配管または容器壁２１から突出した温度計保護管１３の部分に高速液体や固体物の混じった流体である測定対象物が衝突するので、その測定対象物である高速流体や固体物の混じった流体に衝突する部分を保護管先端部１５としている。これにより、高速液体や固体物の混じった流体の温度を測定する場合でも、保護管先端部１５が高硬度で磨耗の少ない金属であるステライトから構成されているので、耐摩耗性が保持され、温度計保護管１３の劣化を抑制することができるとともに、保護管後端部（保護管後端筒部１６と保護管後端フランジ部１７）をステンレス鋼またはインコネルとしているので、温度計保護管１３全体として製作費用を低減することができる。
【００３１】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。さらに本考案の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲の記載によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３２】
１  温度計保護管
２  温度計
３  保護管先端部
４  保護管後端部
５  摩擦圧接接合面
６  保護管後端部の雄ねじ
７  温度計保護管取付けボスの雌ねじ
８  配管または容器壁
９  配管または容器壁の温度計保護管取付け用ボス
１０  温度計取付け用の温度計保護管の雌ねじ
１１  温度計雄ねじ
１２  保護管先端部の凹部空間
１３  温度計保護管
１４  温度計
１５  保護管先端部
１６  保護管後端筒部
１７  保護管後端フランジ部
１８  摩擦圧接接合面
１９  保護管後端筒部の雄ねじ
２０  保護管後端フランジの雌ねじ
２１  配管または容器壁
２２  温度計取付け用の温度計保護管の雌ねじ
２３  温度計雄ねじ
２４  保護管先端部の凹部空間
２５ａ  温度計保護管後端フランジのボルト孔
２５ｂ  配管または容器壁の温度計保護管取付けプ用フランジのボルト孔
２６  配管または容器壁の温度計保護管取付け用フランジ
【図１】
0003167794.tif 000003
【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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