(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の表面に設置し、被測定物の表面温度を検知する表面温度計であって、
少なくとも一部は被測定物の表面に接触する感熱部とされ、内部に感温材を収容することのできる感温容器部材と、前記感温容器部材に着脱可能に装着される、少なくとも一部が透明の物質にて作製されたキャップ部材とを有し、
前記感温容器部材は、円筒体とされる内部に雌ねじ部を備えたキャップ支持部と、前記キャップ支持部の一端開口部を閉鎖する前記キャップ支持部に一体に配置された感熱部と、を有しており、
前記キャップ部材は、円柱状部材とされ、その一端部には雄ねじ部が形成されており、前記キャップ部材の雄ねじ部を前記キャップ支持部の雌ねじ部に螺合することにより、前記感温容器部材に着脱自在に取り付けられ、
前記感温容器部材に前記キャップ部材を装着することによって前記感温容器部材内部に空間部を形成し、
前記空間部に、所定の表示部を有する表示部材を設置し、前記表示部材と前記キャップ部材との間の前記空間部に感温材を収容し、
前記感温材は、固体状態においては不透明であり、前記表示部材の表示部は前記キャップ部材を通して目視により確認することができず、
前記感温材は、前記感熱部を介して被測定物から所定の温度にまで加熱されることにより溶融して液体に変化し、前記表示部材の表示部が、前記キャップ部材を通して目視により確認可能となり、前記感温材は、固体状態に戻ることにより不透明となり、前記表示部材の表示部の前記キャップ部材を通しての目視が不可能となることを特徴とする表面温度計。
【請求項２】
前記感熱部は、厚さ１〜５ｍｍの金属材とされ、前記キャップ部材は、アクリル樹脂にて作製されることを特徴とする請求項１に記載の表面温度計。
【請求項３】
前記感温材は、常圧下で、所定の温度において融点を有し、粒状又は粉末状の固体から液体に変化する熱溶融性物質にて構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面温度計。
【請求項４】
前記熱溶融性物質は、パラフィン、脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール、アミン、アミド及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種類が使用されることを特徴とする請求項３に記載の表面温度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動機などにて駆動されるポンプの軸受けなどとされる被測定物の表面の温度を検知するための表面温度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、石油プラントなどにおいては、図３に示すように、電動機２００などにて駆動されるポンプ２０１は、軸受けの、即ち、外側ケーシング１００の表面温度、及び、外側ケーシング表面温度が周囲温度からどの程度上昇しているか、などが管理されている。例えば、ポンプ２０１の軸受外側ケーシング１００の表面温度は、６５℃以下、或いは、周囲温度からの上昇温度が４０℃以内であるか、などである。
【０００３】
このとき、従来、被測定物である軸受けの外側ケーシング１００の表面温度は、サーモラベルなどと言われる、所定の温度で色が変わる「示温材」１Ａをポンプ軸受けケーシング表面に貼付して測定されている。示温材１Ａとしては、種々の構成のものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平７−２７６３３号公報
【特許文献２】特開２００１−３０３０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、市販されている示温材、所謂、サーモラベルは、表示部が小さく、石油プラントなどにおいては、見難い場合もあり、又、貼付されたポンプなどの機械類が屋外に設置されている場合には、示温材が樹脂フィルム等で作製されているために、材質上、耐候性に問題があり、短期間で変色し、視認（目視による確認）が不可となることがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、耐候性が良く、又、繰り返しの使用が可能な表面温度計を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、感度が良く、視認性が良く、又、外気温の影響を受け難い表面温度計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は本発明に係る表面温度計にて達成される。要約すれば、本発明は、被測定物の表面に設置し、被測定物の表面温度を検知する表面温度計であって、
少なくとも一部は被測定物の表面に接触する感熱部とされ、内部に感温材を収容することのできる感温容器部材と、前記感温容器部材に着脱可能に装着される、少なくとも一部が透明の物質にて作製されたキャップ部材とを有し、
前記感温容器部材は、円筒体とされる内部に雌ねじ部を備えたキャップ支持部と、前記キャップ支持部の一端開口部を閉鎖する前記キャップ支持部に一体に配置された感熱部と、を有しており、
前記キャップ部材は、円柱状部材とされ、その一端部には雄ねじ部が形成されており、前記キャップ部材の雄ねじ部を前記キャップ支持部の雌ねじ部に螺合することにより、前記感温容器部材に着脱自在に取り付けられ、
前記感温容器部材に前記キャップ部材を装着することによって前記感温容器部材内部に空間部を形成し、
前記空間部に、所定の表示部を有する表示部材を設置し、前記表示部材と前記キャップ部材との間の前記空間部に感温材を収容し、
前記感温材は、固体状態においては不透明であり、前記表示部材の表示部は前記キャップ部材を通して目視により確認することができず、
前記感温材は、前記感熱部を介して被測定物から所定の温度にまで加熱されることにより溶融して液体に変化し、前記表示部材の表示部が、前記キャップ部材を通して目視により確認可能となり、前記感温材は、固体状態に戻ることにより不透明となり、前記表示部材の表示部の前記キャップ部材を通しての目視が不可能となることを特徴とする表面温度計である。
【０００９】
本発明にて、一実施態様によると、前記感熱部は、厚さ１〜５ｍｍの金属材とされ、前記キャップ部材は、アクリル樹脂にて作製される。
【００１０】
本発明にて、一実施態様によると、前記感温材は、常圧下で、所定の温度において融点を有し、粒状又は粉末状の固体から液体に変化する熱溶融性物質にて構成される。
【００１１】
一実施態様としては、前記熱溶融性物質は、パラフィン、脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール、アミン、アミド及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種類が使用される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表面温度計は、耐候性が良く、又、繰り返しの使用が可能である。また、感度が良く、視認性が良く、又、外気温の影響を受け難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る表面温度計を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
図１（ａ）、（ｂ）に、本発明に係る表面温度計１の一実施例を示す。次に、本実施例の表面温度計１の構成について説明する。
【００１５】
（表面温度計の構成）
本実施例にて、表面温度計１は、感温容器部材２と、感温容器部材２に着脱可能に装着されるキャップ部材３とを有する。感温容器部材２は、少なくとも一部は、被測定物１００の表面に接触する感熱部４とされ、内部に感温材１０を収容することのできる容器形状部材とされる。
【００１６】
キャップ部材３は、感温容器部材２に装着することによって感温容器部材２の内部に閉空間部５を形成する。空間部５には、上述のように、感温材１０を収容することができ、更に、表示部材２０を収容する。キャップ部材３は、後述するように、本実施例では、全体が透明物質にて作製されたが、これに限定されるものではなく、少なくとも一部３ａを透明の物質にて作製し、キャップ部材３のこの透明部分３ａを通して、感温容器部材２の内部に設置した表示部材２０が視認（目視にて確認）できる構造とすることもできる。
【００１７】
更に説明すると、感温容器部材２は、本実施例では、内部に雌ねじ部６ａを備えたキャップ支持部６と、キャップ支持部６の一端開口部を閉鎖する態様でキャップ支持部６に一体に配置された感熱部４と、を有している。
【００１８】
感熱部４は、熱伝導の良い、例えば、厚さ（ｔ２）が１〜５ｍｍの鋼板のような金属材が好適に使用される。本実施例では、鋼材にて、キャップ支持部６と感熱部４とを一体に作製した。これに限定されるものではないが、本実施例では、キャップ支持部６の外径（ｄ１）は３４ｍｍ、肉厚（ｔ１）が５ｍｍの円筒体（円管）とされ、内部に雌ねじ６ａを形成した。該円筒体６と一体に形成され、感熱部４として機能する感熱板の板厚（ｔ２）は２ｍｍであった。
【００１９】
キャップ部材３は、本実施例では、円柱状部材とされ、その一端外周部には雄ねじ部７が形成されている。従って、キャップ部材３は、キャップ部材３の雄ねじ部７を感温容器部材２の雌ねじ部６ａに螺合することにより、感温容器部材２に着脱自在に取り付けられる。
【００２０】
本実施例によれば、上述したように、キャップ部材３を感温容器部材２に取り付けた状態にて、感温容器部材２とキャップ部材３との間には、感温材１０及び表示部材２０を収容する閉鎖空間部５が形成される。本実施例によれば、表示部材２０は、感熱板４の空間部側に、例えば耐熱性の接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて密着して配置される。キャップ部材３と感熱板４とは、距離（ｔ３）＝４ｍｍ程度離間されており、空間部５の容積は、１．８ｍｌ程度とされる。
【００２１】
本実施例にて、キャップ部材３には、耐薬品性、強度、加工性が要求される。更には、上述したように、キャップ部材３の少なくとも一部に対しては、透明性が要求される。
【００２２】
上記すべての特性を満足する材料としては、アクリル樹脂が好ましい。そこで、本実施例では、キャップ部材３は、アクリル製のロッド材を機械加工することにより、一体ものとして作製した。勿論、アクリル樹脂を成型加工しても良い。
【００２３】
キャップ部材３のねじ部７には、シールテープを巻き、感温容器部材２のねじ部６ａにねじ込む（螺合）ことにより、キャップ部材３と感温容器部材２とを液密に一体に固着することができる。また、空間部５内の圧力増加に対しても十分な耐圧性を有し、気密性を保持し得る。
【００２４】
なお、キャップ部材３の透明性を維持するために、キャップ部材３の外表面には、例えばウレタン樹脂などを塗布し、被覆（コート）するのが好ましい。
【００２５】
感温容器部材２の感熱板４に固着される表示部材２０は、後述する感温材１０としての熱溶融性物質が、透明の液体状態に変化したときにキャップ部材３を通して視認できるものであれば、どのようなものでも構わない。表示部材２０に形成される表示部２０ａの一例としては、紙やシール等に設定温度などの文字を「７０℃」と表示する文字や、表示画面全面を赤色や黄色に着色したものが挙げられる。
【００２６】
また、空間部５に収容される感温材１０と接触する表示部材２０の表面は、例えばウレタン樹脂などを塗布し、被覆（コート）するのが好ましい。
【００２７】
本発明にて、感温材１０は、熱溶融性物質にて構成される。本発明にて、熱溶融性物質とは、常圧（１気圧）下で、所定の温度において融点を有し、粒状又は粉末状の固体から液体に変化する物質であり、また、固体状態においては、透明でなく白濁（不透明）であり、液体状態において透明である特性を有したものである。
【００２８】
上記特性を有する熱溶融性物質としては種々のものがあり、例えば、パラフィン、脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール、アミン、アミド及びこれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種類が使用される。
【００２９】
更に具体的に一例を挙げれば、所望される表面温度計１の温度表示に応じて、下記に示す熱溶融性物質を適宜選択して、単独で、或いは、複数種混合して使用し得る。
【００３０】
（パラフィン）
ｎ−ヘキサデカン（Ｃ16Ｈ34）                    融点１８．２℃
ｎ−オクタデカン（Ｃ18Ｈ38）                    融点２８．２℃
ｎ−ノナデカン（Ｃ19Ｈ40）                      融点３２．１℃
ｎ−エイコサン（Ｃ20Ｈ42）                      融点３６．４℃
ｎ−ヘンエイコサン（Ｃ21Ｈ44）                  融点４０．５℃
ｎ−ドコサン（Ｃ22Ｈ46）                        融点４４．０℃
ｎ−テトラコサン（Ｃ24Ｈ50）                    融点５０．６℃
ｎ−ヘキサコサン（Ｃ26Ｈ54）                    融点５６．３℃
ｎ−ヘプタコサン（Ｃ27Ｈ56）                    融点５９．５℃
ｎ−オクタコサン（Ｃ28Ｈ58）                    融点６１．４℃
ｎ−トリアコンタン（Ｃ30Ｈ62）                  融点６５．４℃
ｎ−テトラコンタン（Ｃ40Ｈ82）                  融点８１．０℃
（脂肪酸）
カプリル酸（Ｃ7Ｈ15ＣＯＯＨ）                  融点１６．７℃
ペラルゴン酸（Ｃ8Ｈ17ＣＯＯＨ）                融点１２．５℃
カプリン酸（Ｃ9Ｈ19ＣＯＯＨ）                  融点３１．６℃
ウンデカン酸（Ｃ10Ｈ21ＣＯＯＨ）                融点２９．３℃
ラウリン酸（Ｃ11Ｈ23ＣＯＯＨ）                  融点４４．２℃
ミリスチン酸（Ｃ13Ｈ27ＣＯＯＨ）                融点５３．９℃
パルミチン酸（Ｃ15Ｈ31ＣＯＯＨ）                融点６３．１℃
ステアリン酸（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯＨ）                融点６９．６℃
オレイン酸（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯＨ）                  融点１３．４℃
エライジン酸（Ｃ17Ｈ33ＣＯＯＨ）                融点４６．５℃
アラキジン酸（Ｃ19Ｈ39ＣＯＯＨ）                融点７５．３℃
ベヘン酸（Ｃ21Ｈ43ＣＯＯＨ）                    融点７９．９℃
（脂肪酸エステル）
ミリスチン酸メチル（Ｃ13Ｈ27ＣＯＯＣＨ3）      融点１８．８℃
パルミチン酸メチル（Ｃ15Ｈ31ＣＯＯＣＨ3）      融点３０．６℃
ステアリン酸メチル（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯＣＨ3）      融点３９．１℃
アラキジン酸メチル（Ｃ19Ｈ39ＣＯＯＣＨ3）      融点４６．６℃
ベヘン酸メチル（Ｃ21Ｈ43ＣＯＯＣＨ3）          融点５３．３℃
ミリスチン酸エチル（Ｃ13Ｈ27ＣＯＯＣ2Ｈ5）    融点１２．３℃
パルミチン酸エチル（Ｃ15Ｈ31ＣＯＯＣ2Ｈ5）    融点２４．４℃
ステアリン酸エチル（Ｃ17Ｈ35ＣＯＯＣ2Ｈ5）    融点３３．９℃
アラキジン酸エチル（Ｃ19Ｈ39ＣＯＯＣ2Ｈ5）    融点４１．７℃
ベヘン酸エチル（Ｃ21Ｈ43ＣＯＯＣ2Ｈ5）        融点４８．７℃
（アルコール）
１−ドデカノール（Ｃ12Ｈ25ＯＨ）              融点２４．０℃
１−トリデカノール（Ｃ13Ｈ27ＯＨ）            融点３０．６℃
１−テトラデカノール（Ｃ14Ｈ29ＯＨ）          融点３７．９℃
１−ヘキサデカノール（Ｃ16Ｈ33ＯＨ）          融点４９．３℃
１−オクタデカノール（Ｃ18Ｈ37ＯＨ）          融点５８．０℃
１−イコサノール（Ｃ20Ｈ41ＯＨ）              融点６５．５℃
１−ドコサノール（Ｃ22Ｈ45ＯＨ）              融点７０．５℃
１−テトラコサノール（Ｃ24Ｈ49ＯＨ）          融点７５．５℃
１−ヘキサコサノール（Ｃ26Ｈ53ＯＨ）          融点７９．３℃
１−オクタコサノール（Ｃ28Ｈ57ＯＨ）          融点８２．５℃
１−トリアコンタノール（Ｃ30Ｈ61ＯＨ）        融点８６．５℃
（アミン）
テトラデシルアミン（Ｃ14Ｈ29ＮＨ2）            融点３７．０℃
ヘキサデシルアミン（Ｃ16Ｈ33ＮＨ2）            融点４６．０℃
オクタデシルアミン（Ｃ18Ｈ37ＮＨ2）            融点５１．８℃
イコシルアミン（Ｃ20Ｈ41ＮＨ2）                融点５７．０℃
ドコシルアミン（Ｃ22Ｈ45ＮＨ2）                融点６３．０℃
（アミド）
ヘキサンアミド（Ｃ5Ｈ11ＣＯＮＨ2）            融点１０１℃
へプタンアミド（Ｃ6Ｈ13ＣＯＮＨ2）            融点９６℃
オクタンアミド（Ｃ7Ｈ15ＣＯＮＨ2）            融点１０５℃
ノナアミド（Ｃ8Ｈ17ＣＯＮＨ2）                融点９９℃
デカンアミド（Ｃ9Ｈ19ＣＯＮＨ2）              融点９９℃
【００３１】
（表面温度計の組立て及び作動）
次に、上記構成の本実施例の表面温度計１の組立て及び作動態様について更に説明する。
【００３２】
上述の構成とされる、本実施例の表面温度計１を使用するに際しては、先ず、感温容器部材２の空間部５にて、感熱板４の表面に、例えば耐熱性の接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて表示部材２０を密着して配置する。このとき、表示部材２０の文字部２０ａは、感熱板４側ではなく空間部５側に位置するようにする。
【００３３】
次いで、感温容器部材２の空間部５に感温材１０としての粒状又は粉末状の熱溶融性物質を充填する。感温材１０は、本実施例では、空間部５内にて約４ｍｍの層をなす程度に充填した。キャップ部材３を管温容器部材２のねじ部６ａにねじ込む。このとき、キャップ部材３のねじ部７には、シールテープ（図示せず）を巻き、感温容器部材２のねじ部６ａにねじ込む（螺合）ことが望ましい。
【００３４】
このようにして組み立てられた表面温度計１では、内部に粒状又は粉末状の熱溶融性物質１０が充填されたままであるので、このままでは、透明なキャップ部材３側から内部に設置した表示部材２０の文字部２０ａを視認（目視による確認）することはできない。
【００３５】
この状態の表面温度計１を、加熱体に、即ち、例えば図３に示すように、ポンプ外側ケーシングのような被測定物１００の表面に、従来の「示温材」１Ａの代わりに、その感熱板４が接触するようにして設置する。ポンプ外側ケーシング１００の表面温度が所定の温度（本実施例では、例えば、７０℃）以上にまで上昇すると、感熱板４を介して感温材（例えば、ステアリン酸）１０が融点温度にまで加熱され、粒状又は粉末状の熱溶融性物質は溶融し、液体状態に変化する。
【００３６】
従って、表面温度計１の内部に配置した表示部材２０の文字部が、透明なキャップ部材３側から明確に視認可能となる。
【００３７】
ここで、加熱体１００の温度が低下すると、液体状態とされた感温材１０は、冷却され、固体状態に変化する。これにより、感温材１０は、白濁状態（不透明）となり、表面温度計１の内部に配置した表示部材２０の文字部２０ａを視認することはできない。即ち、本発明にて使用される感温材１０は、白濁（不透明）状態から透明状態となり、又、透明状態から不透明状態となる、所謂、可逆的な感温材である。
【００３８】
次に、加熱体１００の温度が上昇すると、固体状態の感温材１０は、再度液体状態に変化し、上記態様と同様に、表面温度計１の内部に配置した表示部材２０の文字部２０ａが、透明なキャップ部材３側から明確に視認可能となる。
【００３９】
なお、表面温度計１の内部に、感温材１０として粒状又は粉末状の熱溶融性物質を充填した直後の最初の加熱により、粒状又は粉末状の熱溶融性物質は、液化し、そして固体となることにより、その容積が減少する。従って、ギャップ部材３を外して、その減少分を空間部５内に再充填するのが好ましい。
【００４０】
本実施例では、２０℃、３０℃、４０℃、７０℃の表面温度計１を作製したが、熱溶融性物質としては、
（１）２０℃の表面温度計には、ｎ−ヘキサデカン（試薬：和光純薬（株）製）
（２）３０℃の表面温度計には、ｎ−オクタデカン（試薬：和光純薬（株）製）
（３）４０℃の表面温度計には、ステアリン酸メチル（試薬：和光純薬（株）製）
（４）７０℃の表面温度計には、ステアリン酸（試薬：和光純薬（株）製）
を使用し、好結果を得ることができた。
【００４１】
本実施例の表面温度計１は、繰り返し使用が可能であり、本発明者らの試験の結果、数十回の繰り返し使用でも使用可能であった。特に、上記（４）の表面温度計を５０回の繰り返し試験を実施しても何ら問題はなかった。また、長期間屋外に設置してその性能を検証したが、長期間の屋外での使用にも拘らず、性能の低下はなかった。
【００４２】
上記構成の本発明の表面温度計１は、耐候性が良く、又、繰り返しの使用が可能である。また、本発明の表面温度計は、感度が良く、視認性が良く、又、外気温の影響を受け難いという特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１（ａ）は、本発明に係る表面温度計の一実施例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明に係る表面温度計の温度検知前の状態を示す上面図であり、図２（ｂ）は、温度検知時の状態を示す上面図である。図である。
【図３】表面温度計が設置されるポンプ軸受け近傍を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１        表面温度計
２        感温容器部材
３        キャップ部材
４        感熱板（感熱部）
５        空間部
６        キャップ支持部（円筒体）
１０      熱溶融性物質（感温材）
２０      表示部材
２０ａ    表示部
１００    軸受け外側ケーシング（被測定物）
【図１】
0004979479.tif 000002
【図２】
0004979479.tif 000003
【図３】
0004979479.tif 000004