(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成着脱が容易且つ安全で、異なる外径の温度計測センサにも対応が可能で、かつ繰り返して使用可能な温度計測センサの保持構造を提供することである。【解決手段】回動する締付け部材と、前記締付け部材の回動による締付けで先端側の内径が収縮して温度計測センサを締付けて固定する固定部材と、前記締付け部材と前記固定部材とが取付けられ、内部に温度計測センサが挿通される固定治具とからなる温度計測センサの保持構造とした。【選択図】図１
2007132663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動する締付け部材と、前記締付け部材の回動による締付けで先端側内径が収縮して温度計測センサを締付けて固定する固定部材と、前記締付け部材と前記固定部材とが取付けられ、内部に温度計測センサが挿通される固定治具とからなる温度計測センサの保持構造。
【請求項２】
前記温度計測センサが保護管付き熱電対であることを特徴とする請求項１記載の温度計測センサの保持構造。
【請求項３】
前記固定部材の先端側に複数の切欠きを設けて可撓性を持たせたことを特徴とする請求項１記載の温度計測センサの保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、温度計測センサの保持構造に関するものである。特に熱電対や測温抵抗体など、外径が円筒形の温度計測センサの保持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温度計側センサとして熱電対と測温抵抗体が知られている。熱電対は、２種の異なる金属線で閉回路を作り、両端の２つの接点を異なる温度に保つと温度差に対応した電流が流れ、また一端を切り開くと温度差に対応した熱起電力を生じるゼーベック効果を利用したものである。この温度と熱起電力の関係が明確になっているので、一方の接点を開いて作った２端子間に直流電圧計を接続し、熱起電力を測定することにより、温度を測定する。この原理を利用して、温度を測定するため２種の金属を組み合わせたものを熱電対（素線）という。
【０００３】
測温抵抗体は、金属の電気抵抗が、温度が変化することにより増減することを利用するものである。温度と電気抵抗値が一定の関係なので、この原理による測温素子を測温抵抗体といい、素線に白金を用いたものが一般的である。
【０００４】
熱電対は素線のままで温度測定に使用されることもあるが、通常は保護管に入れて使用する。保護管付き熱電対は、素線相互および素線と保護管とが接触しないように、磁器製の絶縁管に通してからステンレス、石英やアルミナなどからなる保護管に入れられる。シース熱電対は、熱電対素線とステンレスシースとの間に酸化マグネシウムを充填して固化させたりしている。また、測温抵抗体も白金などの抵抗素子をステンレスなどの保護管で保護している。これらの熱電対や測温抵抗体は、機械的外力からの保護や記録計や調節計などの機器への接続に用いられたり、オペレータの操作時にはハンドリング部となる固定治具に納められる。
【０００５】
シース熱電対を固定治具へ取り付ける機構として、例えば、図４に示す特開２００１−１２４６３１号公報に記載の方法がある。特開２００１−１２４６３１号公報記載の固定治具は、シース熱電対５０を挿通する透孔を有する銅或いは銅合金で形成されたホルダー５１と、ホルダー５１よりも硬質な金属であるステンレス鋼材等の硬質材料で形成したブッシング（套箱）５３と、締付け部材５８から成る。
【０００６】
図４に示す状態から、締付け部材５３を回転操作すると、ホルダー５１は締付け部材５８の先端に押されて、ブッシング５３の方向に移動する。ホルダー５１の先端側の突出部５６の角部５５がブッシング５３の擂鉢状の傾斜面５４に接触することで両者の接触を感知する。続いて更に締付け部材５８の回動を所定回数行うと、ホルダー５１の突出部５６の角部５５が変形し、シース熱電対５０が挿通されている透孔５２部分が押し潰されたように変形して、シールが行われる。非熟練者でも能率よく、シールの問題を生じない熱電対の固定方法である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２４６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した保護管付き熱電対やシース熱電対、あるいは測温抵抗体の多くは長尺の円筒形が多く、その外径は０．５ｍｍφ〜8ｍｍφまで様々なサイズがある。しかしながら、これらの機器へ接続に用いられ、オペレータの操作時のハンドリング部となる固定治具は特定の外径の温度計測センサ専用、あるいは適用可能範囲に幅があっても、その適用できる温度計測センサの外径範囲は狭いものである。
【０００９】
また、熱電対は、正確な温度測定のため定期的に校正を行う必要がある。その際に校正用設備を汚染させないために、保護管を取り外して保護管よりも内径の小さな絶縁管を直接固定治具に固定して校正を行うことが要求される。特に、標準器として使用される熱電対は校正頻度が高く、保護管を容易且つ安全に着脱可能な熱電対の保持構造が求められている
【００１０】
特許文献１の発明は、銅或いは銅合金製のホルダーの変形を利用してシールして固定するので、適用できる外径範囲は狭い。また、ホルダー自身は固定後には変形しているので繰り返し使用することはできない。また、ホルダーの材質は軟質とはいえ金属製なので、石英、アルミナ、磁器製などの保護管、絶縁管を有する熱電対に適用すると、着脱の際に、保護管や絶縁管へ機械的衝撃が加わって破損しやすいという問題点があり、作業者が負傷する可能性もある。また、破損した場合は保護管とともに絶縁管も同時に交換が必要であった。さらに、保護管の着脱時に温度計測センサに物理的変化を与えると温度測定の精度低下が起こりうる。
【００１１】
この発明の目的は、以上の点に鑑み、簡易な構成で、着脱が容易且つ安全で、異なる外径の温度計測センサにも対応が可能で、繰り返して使用可能な温度計測センサの保持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１記載の発明は、回動する締付け部材と、前記締付け部材の回動による締付けで先端側内径が収縮して温度計測センサを締付けて固定する固定部材と、前記締付け部材と前記固定部材とが取付けられ、内部に温度計測センサが挿通される固定治具とからなる温度計測センサの保持構造としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の温度計測センサの保持構造において、前記温度計測センサが保護管付き熱電対であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の温度計測センサの保持構造において、前記固定部材の先端側に複数の切欠きを設けて可撓性を持たせたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成により、この発明にかかる温度計測センサの保持構造によれば、簡易な構成で、着脱が容易且つ安全で、異なる外径の温度計測センサにも対応が可能で、繰り返して使用可能な温度計測センサの固定治具が可能となる。
【００１６】
また、保護管付き熱電対に適用すると、保護管の着脱が容易で、保護管着脱時の機械的衝撃を最小に抑えることができ、外径の異なる絶縁管及び保護管に対応可能で、保護管破損時には保護管だけを交換するだけでよく、絶縁管の交換は不要となる。
【００１７】
さらに、固定部材の先端側に複数の切欠きを設けることで、可撓性を持たせて外径４ｍｍφ〜８ｍｍφの温度計測センサに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図１、図２および図３で説明する。図１は、この発明の一実施例を示す温度計測センサの保持構造の概略断面図である。図２は、温度計測センサの着脱手順を説明する図である。図３は固定部材の形状例を示す図である。
【００１９】
図１は、保護管付き熱電対に本発明の保持構造を適用した例を示している。固定治具１は、第１のケース４１、第２のケース４２、第３のケース４３と第１のゴムリング６１、第２のゴムリング６２、第３のゴムリング６３とから構成される。第１のケース４１、第２のケース４２、第３のケース４３はプラスチックなど、第１のゴムリング６１、第２のゴムリング６２、第３のゴムリング６３シリコンゴムなどからなる。各ケースは相互に螺合して接合している。
【００２０】
固定治具１の先端部には、固定部材３が第１のケース４１に挿入され、締付け部材２は第１のケースに螺合されている。
【００２１】
固定治具１内には保護管９で保護され、絶縁管８内に素線７１、７２が相互に接触しないように通されている。保護管９の先端部内で素線７１、７２が接合されて測温接点を形成している。保護管９、絶縁管８は長尺であるため、一部を省略して示している。
【００２２】
図２（ａ）〜（ｄ）は、図１の要部を拡大して、温度計測センサの着脱手順を説明する図である。図２の例では、保護管付き熱電対の保護管９を取り外して、絶縁管８のみを固定するまでの手順を示している。例えば、熱電対で正確な温度測定を維持するために行われる定期的な校正時に、校正装置の汚染を防止するために、保護管なしの状態で校正される場合などに行われる保護管取外しである。
【００２３】
図２（ａ）は、内部に素線７１、７２が通された絶縁管８に保護管９が被された保護管付き熱電対が、固定部材３と締付け部材２によって保持されて状態を示している。締付け部材２の回動により、固定部材３の先端側の内径が収縮して保護管９に当接している。固定部材３には先端側に切欠きが設けられているので、先端側の締付けにより収縮する（図３）。図２（ａ）は断面を示しているが、斜線は省略している。
【００２４】
図２（ｂ）は、締付け部材２を緩めて移動させると、固定部材３の先端側が開いて、固定部材３が保護管９から離間した状態を示している。この状態で、保護管９だけを引き抜くことができる。
【００２５】
図２（ｃ）は、保護管９が引き抜かれて、保護管９よりも小さな外径の絶縁管8のみを締付け固定する前の状態である。この状態から、締付け部材２を固定治具１（不図示）に螺合させるべく、回動させる。
【００２６】
図２（ｄ）は、絶縁管８のみの熱電対が固定された状態を示している。締付け部材２は、大きな外径の保護管９よりも、小さな外径の絶縁管８を固定しているため、固定治具１へより深く螺合され、固定部材３先端の内径も、保護管９の固定時と比べて小さく収縮している。
【００２７】
以上の手順で、保護管９を取り外して、絶縁管８のみを固定する。他の熱電対、測温抵抗体などの温度計測センサへ付け替える場合も同様の手順である。なお、締付け部材２の回動は手操作によるので、凹部、凸部や突起部、或いは外周形状を多角として操作を容易にしている。
【００２８】
図３は、固定部材の切欠き形状の例である。いずれの例でも固定部材３には鍔部３１の反対側である先端側に複数の切欠き３２が設けられている。いずれも先端側になるに従って、切欠き３２幅が広く形成されており、固定部材３に可撓性を持ち、広範囲の外径サイズの温度計測センサに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の熱電対保持構造の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】温度計測センサの着脱手順を説明するである。
【図３】固定部材の形状例を示す図である。
【図４】従来の熱電対保持構造の一例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  固定治具
２  締付け部材
３  固定部材
３２  切欠き
４１、４２、４３  ケース
６１、６２、６３、ゴムリング
７１、７２  素線
８  絶縁管
９  保護管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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