(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を金属溶湯に浸漬して該金属溶湯の温度を測定する測温プローブであって、
該測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、
該測温手段を収容する先端が閉塞した内部保護管と、
該測温プローブを位置決めするフランジと、
を有し、
該内部保護管はその外周面からくぼんでなる凹部を有し、該フランジには該凹部にその先端が挿入されることで該内部保護管を支持する係止突部が固定されており、
該内部保護管は、その先端部が、軸方向，径方向，周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、該フランジに支持されていることを特徴とする測温プローブ。
【請求項２】
前記内部保護管は、先端が揺動可能な状態でその基端部が支持されている請求項１記載の測温プローブ。
【請求項３】
前記凹部は、前記内部保護管の周方向にのびる溝条よりなり、
一つ以上の前記係止突部が該凹部に挿入される請求項１記載の測温プローブ。
【請求項４】
前記測温プローブは、該測温プローブの外周面の少なくとも一部を形成し、前記内部保護管を内部に収容したセラミックスよりなる外部保護管を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の測温プローブ。
【請求項５】
前記外部保護管は、前記フランジに対する位置が固定されている請求項４記載の測温プローブ。
【請求項６】
前記外部保護管は、揺動可能な状態で前記フランジに支持されている請求項４記載の測温プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属溶湯の温度を測定する測温プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼工場では、精錬の最終工程として連続鋳造機で溶融状態の鋼（溶鋼）を鋼板や棒鋼に加工する。連続鋳造法では、取鍋の溶鋼をタンディシュに溜め、連続鋳造機に流し込む。このため、タンディシュでの溶鋼温度は製品の品質ばかりでなく、鋳造機の操業条件にも影響を及ぼす。つまり、操業条件の決定を行うために、溶鋼の温度の測定が行われている。溶鋼温度の測定には、例えば、特許文献１に記載の測温プローブが用いられる。
【０００３】
特許文献１に記載の測温プローブは、熱電対，熱電対を収容する耐熱管（内部保護管），耐熱管を収容するスリーブ（外部保護管）を有している。また、スリーブは、取付金具によりフランジ及び支持部材に固定されている。この測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬することで温度を測定する。
【０００４】
従来の測温プローブは、金属溶湯の貯留する容器（取鍋やタンディッシュ）に開口した孔に挿入して先端を金属溶湯に浸漬される。このとき、スリーブを固定する取付金具は、容器内で露出した状態となる。容器内で露出した金属製の取付金具は、金属溶湯からの高熱に曝され、酸化・溶融が生じるおそれがあった。取付金具に酸化・溶融が生じると、劣化により取付金具自身の形状を保てなくなり、スリーブを保持する能力が低下するようになる。取付金具がスリーブを保持できなくなると、金属溶湯への落下が生じるという問題があった。
【０００５】
さらに、測温プローブを温度の測定のために先端を金属溶湯に浸漬すると、金属溶湯自身の流速に起因する力が測温プローブの先端部に加わる。この先端部に加わる力は、スリーブが曲がる方向に加わる。力が加わったスリーブは、力の加わる方向にそって変形しようとするが、基端側の端部が取付金具で固定されている。この結果、スリーブに加わった力は、スリーブが取付金具に固定される部分（スリーブの取付金具との接点）に集中する。取付金具を形成する金属と、スリーブを形成するセラミックスとでは強度に大きな差があり、部分的に集中した力は、スリーブ側により多く集中する。この力が、スリーブの折損等の測温プローブの破損を生じさせるという問題があった。
【０００６】
図９にその構成を示した従来の測温プローブ１では、その先端部に力が加わると、スリーブ４の取付金具９との接点，及び耐熱管３の取付金具９との接点にも同様に力が集中し、損傷の起点となるという問題があった。なお、図９は、特に言及しない構成（参照符号）については、後述の実施例と同様である。また、図９中の符号９０で示される部材は、フランジ５の熱損傷を抑えるためのセラミックス等の断熱材よりなる耐熱板である。
【０００７】
また、金属溶湯の流れに起因する力がスリーブに加わると、耐熱管がスリーブに固定される固定部にも負荷が集中し、耐熱管が脱落するという問題があった。
【０００８】
すなわち、従来の測温プローブは、金属溶湯の測温時に、金属溶湯の流れに起因する負荷の集中による破損や、取付金具の劣化を生じやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３０４９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、損傷が抑えられた測温プローブ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】
【００１１】
上記課題を解決するために、測温プローブの構造について検討を重ねた結果、本発明をなすに至った。
【００１２】
本発明の測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬して金属溶湯の温度を測定する測温プローブであって、測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、測温手段を収容する先端が閉塞した内部保護管と、測温プローブを位置決めするフランジと、を有し、内部保護管はその外周面からくぼんでなる凹部を有し、フランジには凹部にその先端が挿入されることで内部保護管を支持する係止突部が固定されており、内部保護管は、その先端部が、軸方向，径方向，周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、フランジに支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の測温プローブは、内部保護管の変位が許容された構成となっている。このため、内部保護管に力が加わっても内部保護管が変位することで、内部保護管に応力が集中しなくなっている。この結果、内部保護管が折損することが抑えられ、内部保護管に起因する測温プローブの損傷が抑えられたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態例の測温プローブの構成を示した図である。
【図２】第一実施形態例の測温プローブの構成を示した図である。
【図３】第一実施形態例の測温プローブの外部保護管の固定構造を示した図である。
【図４】第一実施形態例の測温プローブの内部保護管を支持する構成を示した図である。
【図５】第一実施形態例の測温プローブの内部保護管を支持する構成を示した図である。
【図６】第二実施形態例の測温プローブの構成を示した図である。
【図７】第二実施形態例の測温プローブの内部保護管及び外部保護管の支持構成を示した図である。
【図８】第二実施形態例の第二変形形態の測温プローブの内部保護管及び外部保護管の支持構成を示した図である。
【図９】従来の測温プローブの構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の測温プローブは、先端を金属溶湯に浸漬して金属溶湯の温度を測定する測温プローブであって、測温プローブの先端で温度を測定する測温手段と、測温手段を収容する先端が閉塞した内部保護管と、測温プローブを位置決めするフランジと、を有する。
【００１６】
測温手段は、測温プローブの先端で温度を測定する手段である。測温手段は、温度を測定することができるものであればよく、具体的な構成が限定されるものではない。測温手段は、熱電対とすることができる。
【００１７】
熱電対は、実際に温度を測定する部材であり、本発明では金属溶湯の温度域での温度の測定に用いることができる熱電対を適宜選択する。熱電対としては、白金ロジウム型，タングステンレニウム型，イリジウムロジウム型，アルメルクロメル型，ニッケルモリブデン型，ナイクロシル型等の熱電対をあげることができる。
【００１８】
本発明の測温プローブにおいて、溶鋼の温度の測定には、白金ロジウム型の熱電対を用いることが好ましい。白金ロジウム型の熱電対とは、熱電対の＋側が白金ロジウム合金であり、−側が白金ロジウム合金又は白金である熱電対を示す。白金ロジウム型の熱電対の具体的な組成は、従来公知の組成とすることができる。
【００１９】
内部保護管は、測温手段を収容する先端が閉塞した管である。内部保護管が測温手段を収容した構成となることで、測温手段が内部保護管の外部からの反応性物質との反応が抑えられ、測温手段の長寿命化の効果が得られる。内部保護管は、測温手段を保護できる形状であればその形状が限定されるものではなく、従来公知の形状を適用することができる。
【００２０】
内部保護管は、その材質は限定されるものではなく、従来公知の材質とすることができる。この材質としては、内部保護管に要求される硬度，温度即答性を有する金属−セラミックス複合体（サーメット）をあげることができる。
【００２１】
また、内部保護管は、その内部に別の保護管（例えば、絶縁管）を配していても良い。この絶縁管を形成する材質は、絶縁管の外部からの反応性物質が測温手段と反応することを抑えることができる材質であればよく、炭素を含まない材質であることが好ましい。絶縁管が炭素を含まない材質よりなることで、絶縁管の外部からの炭素の浸入を防止することができる。絶縁管を形成する材質は、アルミナ，マグネシア，ムライト等のセラミックスをあげることができ、アルミナであることがより好ましい。
【００２２】
フランジは、測温プローブを位置決めする部材である。フランジは、測温プローブで金属溶湯の温度を測定するときに、タンディッシュ等に組み付けるための部材である。すなわち、フランジを介して測温プローブが所定の位置に固定される。
【００２３】
フランジは、その材質は限定されるものではなく、従来公知の材質とすることができる。この材質としては、外部保護管を位置決めでき、かつ金属溶湯の温度を測定する時に周囲の高熱による影響を受けにくい材質であればよく、耐熱性金属をあげることができる。この耐熱性金属としては、ステンレス鋼をあげることができる。
そして、本発明の測温プローブは、内部保護管が、その先端部が、軸方向，径方向，周方向の少なくとも一つの方向への変位が許容された状態で、フランジに支持されている。
【００２４】
本発明の測温プローブにおいて、変位を許容した状態での支持とは、内部保護管が、フランジからの支持が外れることなく、各方向へ変位することができる状態であることを示す。また、各方向への変位の許容は、軸方向，径方向，周方向の各方向へ先端部が変位するだけでなく、これらの各方向を組み合わせた方向への変位であることも含む。
【００２５】
本発明の測温プローブは、測温プローブに金属溶湯等からの力が加わっても、内部保護管が変位することで、測温プローブに加わった力（負荷）が保護管において部分的に集中しなくなっている。このため、本発明の測温プローブは、内部保護管の損傷に起因する折損が抑えられる。すなわち、本発明の測温プローブは、損傷が抑えられたものとなっている。
【００２６】
さらに、内部保護管が揺動可能な状態で支持されていることで、外部保護管が湾曲又は変位するときに、内部保護管が外部保護管の変形（変位）を規制しない。つまり、本発明の測温プローブは、内部保護管が外部保護管を損傷することが抑えられ、結果として測温プローブ自体が折損することが抑えられる。
【００２７】
本発明の測温プローブにおいて、内部保護管を揺動可能な状態で支持する方法は、たとえば、フランジに対して位置が固定された部材に揺動可能な状態で吊持する形態，フランジに対して位置が固定された部材に支持する方法，内部保護管に拡径部を設けるとともにフランジ側に拡径部を摺動可能な状態で支持する方法，等の方法をあげることができる。
【００２８】
内部保護管は、先端が揺動可能な状態でその基端部が支持されていることが好ましい。内部保護管が基端部で支持されることで、先端部側の変位量を多くすることができ（より大きな変位が許容でき）、結果として内部保護管の損傷が抑えられる。
【００２９】
なお、内部保護管は、先端が揺動可能な状態でその基端部が支持されていることが好ましいが、基端部よりも先端側に揺動の支点が位置するように支持されていてもよい。すなわち、内部保護管は、基端部よりも先端側に揺動の支点が位置するように支持されていることが好ましい。
【００３０】
本発明の測温プローブにおいて、内部保護管は、その外周面からくぼんでなる凹部を有し、フランジには凹部にその先端が挿入されることで内部保護管を支持する係止突部が固定されている。この形態は、凹部に挿入した係止突部の先端が、凹部の内壁面と当接することで、内部保護管を接合することなく支持する。これにより、内部保護管の揺動が規制されなくなる。
凹部及び係止突部の具体的な形状は、内部保護管を揺動可能に支持できる形状とすること以外は限定されるものではない。
【００３１】
係止突部は、凹部の側壁面のうち相対的に上方に位置する側壁面（基端側の側壁面）と当接できる長さで突出する。つまり、係止突部は、その先端が凹部の底面（軸方向にのびる底面）と当接しても、当接しなくても、いずれでもよい。また、係止突部は、内部保護管の損傷を抑えるために、その先端が丸められたＲ形状をなすことが好ましい。
【００３２】
さらに、係止突部の数についても限定されるものではないが、一つ以上であることが好ましく、複数であることがより好ましく、三つ以上であることがさらに好ましい。ここで、係止突部が複数設けられているときには、周方向で等間隔で（周方向での位置が等角度をなすように）設けられることが好ましい。
【００３３】
係止突部の先端が挿入される凹部についても、挿入された係止突部の先端をその側壁面（基端側の側壁面）で当接して支持できる形状で形成することが好ましい。つまり、凹部は、周方向に垂直な断面での断面形状が、凹字状，Ｕ字状，Ｖ字状，Ｌ字状（縮径した状態から拡径した状態とする形状であり、先端側の側壁面がない形状）をなしていてもよい。さらに、凹部は、係止突部が設けられている位置に設けられていればよいが、周方向の全長に亘って形成される溝条であってもよい。
【００３４】
さらに、係止突部の先端が挿入される凹部は、一対の側壁面（基端側の側壁面と先端側の側壁面）との間の距離が、内部保護管の揺動を過度に規制しない程度（所定の揺動量を得られる程度）とすることができる。ここで、一対の側面間の距離が短いと、内部保護管が揺動しても先端側の側壁面が係止突部に直ぐに当接して、それ以上の揺動が阻害されるようになる。
本発明の測温プローブでは、凹部は、内部保護管の周方向にのびる溝条よりなり、一つ以上の係止突部が凹部に挿入されることが好ましい。
【００３５】
本発明の測温プローブにおいて、係止突部は、内部保護管を揺動可能に支持することができる構成であればその具体的な構成は限定されるものではない。
【００３６】
例えば、フランジあるいはフランジに接合された他の部材に接合するための基部と、基部と一体に形成され、かつ係止突部を有する支持部と、を備えた接続部材を用いる構成とすることができる。
【００３７】
基部は、フランジ（あるいはフランジに接合された他の部材）に接合するための部材であり、フランジに一体に接合された板状の部材を例示することができる。フランジへの接合とは、本発明の測温プローブで測温するときに接合された状態であればよく、フランジに対して一体に形成されていても、フランジに対して着脱可能に形成されていてもいずれでもよい。
【００３８】
支持部は、基部と一体に形成され、かつ係止突部を有する部材であり、フランジから基端側に立設した立設部と、立設部に設けられた係止突部とを有する部材とすることができる。立設部は、係止突部を有することができる部材であれば限定されるものではなく、基部から立設した板状，棒状の部材や、軸心部に内部保護管が配される円筒状の部材をあげることができる。
【００３９】
係止突部は、立設部から内部保護管方向に突出した部材をあげることができ、立設部を部分的に凸となる形状に成形して形成しても、立設部に係止突部となる部材を組み付けて形成しても、いずれでもよい。
【００４０】
本発明の測温プローブにおいて、接続部材が、フランジに接合される板状の基部と、基部と一体に形成され、かつ基部の基端側の表面から立設した円筒状の支持部と、を有する形状に形成され、係止突部が、円筒状の支持部を径方向外方から軸心方向に貫通する棒状の部材よりなることが好ましい。
【００４１】
係止突部を形成する棒状の部材は、ボルトであることが好ましい。係止突部をボルトで形成することで、係止突部の位置決め及び突出量の調節を簡単に行うことができる。ここで、ボルトとは、棒状の周方向の外周面にねじが切ってあるような接合及び突出量の調整を行うことができる部材を示すものであり、螺合により組付けを行うことができる構成の部材を含む。
【００４２】
本発明の測温プローブは、外部保護管の構成（係止構造）については特に限定されるものではない。つまり、外部保護管がフランジに対する位置が固定されていても、内部保護管と同様に外部保護管がフランジに対する位置が変移可能な状態で支持されていてもいずれでも良い。
【００４３】
外部保護管は、フランジに対する位置が固定されていることが好ましい。外部保護管の位置が固定されることで、外部保護管の変移が抑えられ、測温プローブの変形（湾曲）がより抑えられる。外部保護管のフランジに対する位置を固定する方法は限定されるものではなく、フランジに直接固定する方法であることが好ましい。
【００４４】
外部保護管は、揺動可能な状態でフランジに支持されていることが好ましい。外部保護管が内部保護管と同様に揺動可能な状態で支持されることで、測温プローブが変形（湾曲）しようとしたときに、両保護管が揺動することで加わった力を逃がすことができ、両保護管のそれぞれの損傷が抑えられる。外部保護管を揺動可能な状態でフランジに支持する方法は限定されるものではなく、外部保護管に拡径部を形成し、フランジが拡径部を支持する方法であることが好ましい。
【００４５】
外部保護管が揺動可能な状態でフランジに支持されているときに、外部保護管は、内部保護管と一体に形成されていても、別体で形成されていても、いずれでもよい。外部保護管と内部支持管とが一体に形成されると、外部保護管が内部保護管を保護することができ、より測温プローブの損傷が抑えられる。外部保護管と内部支持管とが別体で形成されると、両保護管が異なる揺動を行うことが可能となり、それぞれの保護管が別の保護管を損傷することが抑えられる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各形態は、本発明を実施するための具体的な例であり、本発明が以下の各形態のみに限定されるものではない。
【００４７】
［第一実施形態］
本形態は、図１〜５にその構成を示した測温プローブである。図１は、本形態の測温プローブ１の構成を示した図である。図２は、図１中のＩ−Ｉ断面を示した断面図である。図３は、外部保護管４の拡径部近傍の構成を示した拡大断面図である。図４は、図１中のＩＩ−ＩＩ線での断面を示した図であり、軸方向に垂直な断面での内部保護管３の係止構造を示した図である。図４においては、軸心部に配されている熱電対２は図示を省略した。図５は、内部保護管３を支持ピン８が支持した構造を模式的に示した図であり、図４中のＩＩＩ−ＩＩＩ線での構成を示した図である。なお、図１では、下方が先端になるように示した（他も同様）。
【００４８】
本形態の測温プローブ１は、先端部に測温部を有する白金ロジウム型の熱電対２（測温手段に相当）と、熱電対２を収容するために先端部３ａ（先端側）が閉塞された筒形状の金属−セラミックス複合体（サーメット）よりなる内部保護管３と、内部保護管３を囲包するセラミックスよりなる外部保護管４と、外部保護管４を支持するステンレス鋼よりなるフランジ５と、外部保護管４とフランジとを接合する接合材６と、を備えている。
【００４９】
熱電対２は、白金ロジウム型の熱電対であり、その測温部が内部保護管３の先端部３ａの内面に近接して組み付けられている。熱電対２の基端部は、プローブ頭部（ターミナルヘッド）２５を介して指示計（図示せず）に接続されている。熱電対２は、図２に示したように、互いに独立して並走する一対の通孔２２，２２を有する絶縁管２１の通孔２２，２２に挿入され、先端の測温部が絶縁管２１の端面から突出した状態で組み付けられている。
【００５０】
内部保護管３は、先端が閉じた円筒状の部材である。そして、本形態では、先端部３ａが滑らかな湾曲形状をなしている断面円形の筒状の部材である。内部保護管３は、内部に熱電対２を収容したときに、内面に熱電対２が先端部以外が近接した状態でもうけられている。また、内部保護管３は、熱電対２が絶縁管２１を貫通した状態で収容した状態で、その内部に収容する。
【００５１】
内部保護管３は、基端３ｂ側の端部の近傍に周方向の全周にわたって断面凹字状の溝条３０が形成されている。溝条３０の断面形状は、溝条３０ののびる方向に垂直な断面での形状を示す。
【００５２】
外部保護管４は、両端が開口した断面円形の筒状の部材である。外部保護管４は、内部に内部保護管３を収容したときに、その内周面と内部保護管３の外周面との間に小間隔を隔てるように設けられている。
【００５３】
外部保護管４は、基端部４ｂに、その外径が拡径した拡径部４０を備えている。拡径部４０は、その基端側の表面が、外部保護管４の基端側の端面をなすように形成されている。拡径部４０は、先端４ａ側から基端４ｂ側に進むにつれて徐々に径が拡径して形成されている。すなわち、拡径部４０は、先細の略円錐台形状の外形を有している。
フランジ５は、軸方向に垂直な方向に広がる略円盤状の本体部５０と、略円盤状の本体部５０の基端側の表面に立設した略円筒状の立設部５５を有する。
【００５４】
フランジ５の本体部５０は、貫通孔５１が開口した略円盤状を有する。フランジ５は、略円盤状の先端側の表面に、外部保護管４の基端側の端面が当接する。このとき、フランジ５の略円盤状の本体部５０の軸心部には、外部保護管４に収容される内部保護管３が通過可能に貫通孔５１が開口している。
【００５５】
フランジ５の本体部５０は、その外縁部５００が先端側方向に突出するように成形されている。すなわち、フランジ５の本体部５０は、軸方向に沿った断面において、本体部５０と外縁部５００とが、基端側が閉じた略コ字状（基端側が閉じた円筒状）の外形を有している。
【００５６】
フランジ５の立設部５５は、本体部５０の基端側の表面に立設してもうけられた略円筒状を有する。立設部５５は、本体部５０の基端側の表面に沿って広がる立設基部５５０を有し、本実施例ではこの立設基部５５０が本体部５０に図示されないねじ止め接合されている。立設部５５の接合は、溶接等の接合方法でも良い。
【００５７】
立設部５５は、略円筒状の軸心部に内部保護管３が挿入された状態で、内部保護管３を揺動可能な状態で支持する。立設部５５における内部保護管３の支持は、筒状の立設部５５を貫通した支持ピン８の先端を内部保護管３の溝条３０に挿入することで行われる。
【００５８】
具体的には、図９に示したように、立設部５５は、その軸心部に内部保護管３が挿通した状態で、径方向内方に向かって３本の支持ピン８が貫通する。筒状の立設部５５を貫通した支持ピン８の先端は、内部保護管３の溝条３０の内部に挿入され、溝条３０の基端３ｂ側の側壁面３ｄと当接し、先端３ａ側の側壁面３ｃとの間にはすき間が存在する。すなわち、溝条３０の開口の幅（一対の側壁面３ｃ，３ｄ間の距離）が支持ピン８の溝条３０に挿入される先端の太さよりも広く形成されている。
【００５９】
溝条３０の内部に挿入された支持ピン８の先端は、溝条３０の底面３ｅと当接する。本形態においては、支持ピン８はボルトよりなり、その先端が溝条３０の底面３ｅに圧接して径方向内方に付勢力を付与する。本形態においては、支持ピン８を溝条３０に挿入した状態で、支持ピン８と溝条３０の側壁面３ｄとが当接しない状態（小間隔で隔てられた状態）であり、内部保護管３の揺動を許容する構成となっている。
なお、本形態では、支持ピン８がボルトにより形成されているが、立設部５５を貫通した状態で先端の溝条３０への挿入量を調節できる構成であれば、ボルト以外の部材であっても良い。
【００６０】
接合材６は、外部保護管４の基端側の端面がフランジ５の先端側の表面に密着した状態（外部保護管４の端面がフランジ５に押しつけられた状態）で、両者を接合する。接合材６は、外部保護管４の拡径部４０及びフランジ５のスタッド５２も内部に配した状態で、フランジ５の先端側の表面側に配される。本実施例において接合材６は、フランジ５の略コ字状の内部に充填されたセメントを固化して形成される。
【００６１】
本形態の測温プローブ１は、内部保護管３がフランジ５に揺動可能な状態で支持されている。また、取付金具を用いることなく外部保護管４をフランジ５に直接接合している。すなわち、従来のように取付金具を用いていないため、取付金具が測温プローブ１の損傷の起点となることが抑えられている。
【００６２】
また、本形態の測温プローブ１は、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ１（外部保護管４及び内部保護管３）に加わって変形を生じても、従来のように取付金具が測温プローブ１（及び外部保護管４）の変形を規制することが起こらないため、測温プローブ１自身が変形により折損することが抑えられている。また、内部保護管３は、揺動可能な状態で支持されており、外部保護管４の変形を内部保護管３が規制しなくなっている。この構成からも、測温プローブ１自身が変形により折損することが抑えられている。
【００６３】
本形態の測温プローブ１では、外部保護管４がフランジ５に密着した状態（付勢される状態）で接合材６で接合されたことで、外部保護管４がフランジ５により密着するとともに、相対的な位置のズレを抑えることができている。すなわち、測温プローブ１（外部保護管４）に軸方向に垂直な方向（たとえば、径方向）の力が加わっても、外部保護管４とフランジ５の当接面にズレを生じなくなる。
【００６４】
さらに、本形態の測温プローブ１は、外部保護管４が拡径してなる拡径部４０の基端側の表面がフランジ５との当接面を形成している。この拡径部４０は、拡径部４０が形成されていない部分に比べて大きな外形を有している。そして、この拡径部４０の基端側の表面により区画される当接面は、拡径部４０が形成されていない場合よりも広い面積となっている。そして、この広い当接面積で外部保護管４とフランジ５とが密着して接合されている。すなわち、本実施形態の測温プローブ１は、外部保護管４とフランジ５との当接面積が広くなっており、部分的な力（負荷）の集中が生じなくなっている。この結果、本実施形態の測温プローブ１は、部分的な力（負荷）の集中に起因する測温プローブ１及び外部保護管４の損傷が抑えられる。
【００６５】
［第二実施形態］
本形態は、図６〜図７にその構成を示した測温プローブである。本形態の測温プローブ１は、外部保護管４が揺動可能な状態で係止されていること（係止構造が異なること）以外は第一実施形態と同様の構成の測温プローブである。図６は、本形態の測温プローブ１の構成を示した図である。図７は、内部保護管３及び外部保護管４の係止構造を模式的に示した図である。なお、本形態の測温プローブ１において、それぞれの構成要素の特に言及しない構成については、上記の第一実施形態と同様である。
【００６６】
外部保護管４は、両端が開口した断面円形の筒状の部材である。外部保護管４は、内部に内部保護管３を収容したときに、その内周面と内部保護管３の外周面との間に小間隔を隔てるように設けられている。
【００６７】
外部保護管４は、基端側に、その外径が拡径した拡径部４０を備えている。拡径部４０は、その先端側の表面が、先端４ａ側から基端４ｂ側に進むにつれて徐々に径が拡径して形成されている。すなわち、拡径部４０は、略円錐台形状の外形を有している。
【００６８】
フランジ５は、軸方向に垂直な方向に広がる略円盤状の本体部５０と、略円盤状の本体部５０の先端側の表面に立設した略円筒状の筒状支持部５６を有する。また、フランジ５は、耐熱板５７を、本体部５０の先端側に有し、フランジ５の耐熱性を確保する。
【００６９】
フランジ５の筒状支持部５６は、本体部５０の先端側の表面に立設してもうけられた略円筒状を有する。筒状支持部５６は、拡径部４０の外形と略一致する略円錐形状の内周面を有している。筒状支持部５６の内周面の拡径部４０の外形と略一致するとは、拡径部４０の相対的な位置のズレを許容できる程度の隙間を有する状態を示す。
【００７０】
筒状支持部５６は、略円筒状の軸心部に内部保護管３及び外部保護管４が挿入される。このとき、内部保護管３は、フランジ立設部５５を介してその位置が固定される。また、外部保護管４は、その先端が、筒状支持部５６の軸心に、基端側から先端側に向かって挿入される。挿入された外部保護管４は、拡径部４０の外周面と筒状支持部５６の内周面とが当接した状態で係止される。
【００７１】
本形態では、外部保護管４は、フランジ５に対して拡径部４０が筒状支持部５６に引っかかることで係止され、支持される。また、外部保護管４がフランジ５の筒状支持部５６に挿入された状態で、拡径部４０の基端側には、断熱部材７が配され、断熱性が確保されている。この断熱部材７も、拡径部４０に従動して変移可能に配置されている。
【００７２】
本実施形態例の測温プローブ１は、取付金具を用いることなく内部保護管３及び外部保護管４をフランジ５に係止している。すなわち、従来のように取付金具を用いていないため、取付金具が測温プローブ１の損傷の起点となることが抑えられている。
【００７３】
また、本実施形態例の測温プローブ１は、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ１（内部保護管３及び外部保護管４）に加わって変形を生じても、従来のように取付金具が測温プローブ１（内部保護管３及び外部保護管４）の変形を規制することが起こらないため、測温プローブ１自身が変形により折損することが抑えられている。
【００７４】
さらに、本実施形態例の測温プローブ１では、内部保護管３及び外部保護管４がフランジ５に揺動可能に係止されたのみであり、内部保護管３及び外部保護管４がフランジ５に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。この結果、金属溶湯の温度を測定するときに金属溶湯の流れに基づく力が測温プローブ１（内部保護管３及び及び外部保護管４）に加わっても、内部保護管３及び外部保護管４が位置のズレを生じることで、内部保護管３及び外部保護管４に力が集中しなくなり、内部保護管３及び外部保護管４が破損することが抑えられる。
【００７５】
さらに、本実施形態例の測温プローブ１では、外部保護管４が内部保護管３に小間隔を隔てた状態で形成されており、内部保護管３及び外部保護管４のそれぞれが位置のズレを生じても、お互いの管３，４が互いに変位を規制しないため、それぞれの保護管３，４４が破損することが抑えられる。
【００７６】
（第二実施形態の変形形態）
上記の第一実施形態は、外部保護管４の拡径部４０及びフランジ５の筒状支持部５６が略円錐台形状をなすように形成されているが、当接面の形状としては、以下の形態をあげることができる。以下に示す本変形形態の測温プローブ１は、特に言及しない構成については第二実施形態と同様な構成である。
【００７７】
（第二実施形態の変形形態１）
本形態は、外部保護管４の拡径部４０が略球分形状をなし、フランジ５の筒状支持部５６の内周面が拡径部４０の外形に略一致すること以外は、第二実施形態と同様な構成である。
【００７８】
本形態の測温プローブ１においても、外部保護管４がフランジ５に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。つまり、第二実施形態と同様の効果を発揮する。
【００７９】
（第二実施形態の変形形態２）
本形態は、フランジ５の筒状支持部５６の先端が、僅かに拡径していること以外は、第二実施形態と同様な構成である。
【００８０】
本形態の測温プローブ１においても、外部保護管４がフランジ５に対して相対的な位置のズレを許容する構造となっている。つまり、第一実施形態と同様の効果を発揮する。
【００８１】
さらに、本形態においては、筒状支持部５６の先端が僅かに拡径していることで、外部保護管４がズレを生じたとき（特に、先端が周方向に沿って変移したとき）に、外部保護管４が筒状支持部５６の先端の開口部により削られることが抑えられる。
【００８２】
（第二実施形態の第二変形形態）
上記の第二実施形態は、外部保護管４及び内部保護管３が当接しない状態で形成されている（それぞれが独立して揺動可能な状態で形成されている）が、外部保護管４及び内部保護管３が一体をなしていてもよい。
【００８３】
本形態は、図９に示したように、外部保護管４が、両端が開口した断面円形の筒状の部材であり、内部に内部保護管３を収容したときに、その内面が内部保護管３の外周面と当接（外周面の全面が当接）するように一体に設けられている。
【００８４】
本形態では、外部保護管４と内部保護管３とが、揺動可能な状態で一体に形成されていることから、外部保護管４と内部保護管３のそれぞれが他の保護管の変位を規制しなくなっている。すなわち、第二実施形態と同様に、測温プローブ１が折損することが抑えられる効果を発揮する。
【００８５】
さらに、本形態では、外部保護管４と内部保護管３とが一体に形成されていることから、内部保護管３の露出面積が少なくなっている。つまり、内部保護管３が金属溶湯と接触する面積が少なくなっており、金属溶湯と接触することによる内部保護管３の損耗が抑えられている。
【符号の説明】
【００８６】
１：測温プローブ
２：熱電対
３：内部保護管
４：外部保護管
５：フランジ
６：接合材
７：断熱部材
８：支持ピン
９：取付金具
【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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