JPH0614938U

JPH0614938U - サーモカップル

Info

Publication number: JPH0614938U
Application number: JP5199292U
Authority: JP
Inventors: 俊男島津; 利一国京
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】熱電対への外力及び応力等の作用を軽減させ
て、長寿命化を図るとともに信頼性を向上させる。【構成】耐火材２が充填され、かつ熱電対４が配設さ
れたシース３の外周側に、シース３の外周側を覆う保護
管１２を設ける。熱電対４のシース３内部における素線
の直径を太くする。シース３内に充填する耐火材２の充
填密度を低くする。保護管１２とシース３との間に軸線
方向へ亘って環状の薄い空気層Ｋを形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ターボファンエンジン、ターボプロップエンジン、ガスタービンエンジン等に設けられた燃焼器の燃焼ガスの温度測定に用いられるサーモカップルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ターボファンエンジン、ターボプロップエンジン、ガスタービンエンジン等の燃焼器の燃焼室出口には、燃焼室内での燃焼状態を確認するために燃焼ガスの温度を検出するサーモカップルが取り付けられている。

【０００３】図３に示すように、このサーモカップル１は、マグネシア等からなる耐火材２が充填されたステンレス等からなるシース３と、このシース３の内部に配設された熱電対４とからその感温部５が構成されており、シース３の端部から所定距離離れた位置には、この感温部５を燃焼室出口（図示略）に設置するための取り付け部６が設けられた構造となっている。

【０００４】即ち、この取り付け部６を燃焼室出口の壁面へ取り付けることにより、このサーモカップル１の感温部５が燃焼ガス流の中に配置されるようになっている。また、この感温部５の先端は、シース３の端部より熱電対４のそれぞれの素線同士の接続部（温接点）４ａが突出した構造となっている。なお、このサーモカップル１に使用する熱電対４としては、クロメル−アルメル線が使用されており、素線は、特性上その直径Ｄ１が約１.０ｍｍとされている。また、耐火材２の充填密度Ｍ１は約３.１ｇ／ｃｍ３に設定されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記サーモカップル１の感温部５には、エンジンの着火時または加減速時に、大きな衝撃が加わわるため、シース３内に配設された熱電対４に大きな応力が作用してしまう。また、シース３内の耐火材２に燃焼ガスが残滓しやすく、このため、燃焼ガス内に僅かに含まれている硫黄により、シース３内において熱電対が腐食される、いわゆるサルファアタックが発生してしまうという問題があった。

【０００６】しかも、サーモカップル１を製作する際には、シース３をスエージングする必要があるため、このスエージング時にも、シース３内の熱電対４に局部的な応力が加わわってしまうという問題があった。このように、上記サーモカップル１にあっては、シース３内にて熱電対４に様々な外力及び応力等が作用することより、比較的寿命が短いものであった。

【０００７】この考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、熱電対への外力及び応力等の作用を軽減して、長寿命化が図られたサーモカップルを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

第１の考案のサーモカップルは、感温部が、耐火材が充填されたシースの内部に、それぞれの素線の接続部を前記シースの先端部から突出させた状態に熱電対を配設してなり、前記シースの外周側には、このシースの外周を覆う保護管が設けられてなることを特徴としている。第２の考案のサーモカップルは、第１の考案の熱電対の前記シースの内部に配設された部分の素線の直径が太くされてなることを特徴としている。第３の考案のサーモカップルは、第１または第２の考案の耐火材の充填密度が低くされてなることを特徴としている。第４の考案のサーモカップルは、第１、第２または第３の考案のシースと前記保護管との間に、空気層が形成されてなることを特徴としている。

【０００９】

【作用】

第１の考案によれば、シースの外周側に保護管が設けられた２重構造となっていることより、衝撃によるシース内に配設された熱電対への外力の作用が低減される。第２の考案によれば、第１の考案に加えて、さらに、シース内に配設された熱電対の直径が太くされて、この熱電対自体が高強度化されているので、衝撃による熱電対の破損、断線等の発生が低減される。第３の考案によれば、第１または第２の考案に加えて、さらに、シースの内部に充填された耐火材の充填密度が低くされていることより、この耐火材の通気性が向上され、燃焼ガスの耐火材における残滓が低減され、熱電対へのサルファアタックが低減される。また、シースを製作する際のスエージング時に熱電対へ作用しやすい局部的な応力が低減される。第４の考案によれば、第１、第２または第３の考案に加えて、さらに、シースと保護管との間に形成された空気層によって、エンジンの着火時あるいは加減速時にシースへ加わる熱衝撃が緩和され、シース内の素線の耐久性が向上される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案のサーモカップルの一実施例を図によって説明する。なお、上記従来例と同一構造部分には、同一符号を付して説明を省略する。

【００１１】図において、符号１１は、本実施例のサーモカップルである。このサーモカップル１１は、その感温部５を構成するシース３の外周側に、ステンレス等からなる保護管１２がシース３の外周側を覆うように設けられており、これらシース３と保護管１２との間には、軸線方向へ亘って円筒状の薄い空気層Ｋが形成されている。

【００１２】また、この感温部５の熱電対４は、その直径Ｄ２が太くされている（Ｄ１＜Ｄ２であり、Ｄ２は約１.５ｍｍとされている）。また、シース３の先端から突出された部分の熱電対４の素線同士の接続部４ａは、その形状が断面偏平形状に形成されており、直径Ｄ１の素線と同様の特性が得られるようになっている。なお、この接続部４ａにおける素線の断面形状は、良好な特性を得られる形状であれば、偏平形状でなくとも良い。また、この感温部５のシース３内に充填された耐火材２は、その充填密度Ｍ２が低く設定されている（Ｍ１＞Ｍ２であり、Ｍ２は約２.８ｇ／ｃｍ３とされている）。

【００１３】次に、上記構造のサーモカップル１１による温度の検出を説明する。エンジンの燃焼室にて発生した燃焼ガスによってサーモカップル１１の熱電対４が加熱され、この熱電対４に起電力が発生し、この起電力に基づいて、燃焼ガスの温度が測定される。

【００１４】ここで、燃焼室内においては、着火時、及び加減速時にて、サーモカップル１１の感温部５に大きな衝撃が作用するが、本実施例のサーモカップル１１によれば、シース３の外周側に保護管１２が設けられた２重構造となっていることより、この熱衝撃によるシース３内に配設された熱電対４への外力の作用を低減させることができる。さらに、シース３と保護管１２との間に形成された空気層Ｋによって、シース３へ加わる熱衝撃を緩和させることができ、これにより、シース３内の熱電対４の素線の耐久性を大幅に向上させることができる。

【００１５】また、このシース３内に配設された熱電対４の直径Ｄ２が太くされて、この熱電対４自体も高強度化されているので、この衝撃による熱電対４の破損、断線等の発生を低減することができる。しかも、シース３の内部に充填された耐火材２の充填密度Ｍ２が低くされていることより、この耐火材２の通気性が向上され、燃焼室内の燃焼ガスの耐火材２における残滓を低減させることができ、燃焼ガスに僅かに含まれている硫黄による熱電対４へのサルファアタックを低減することができる。また、耐火材２の充填密度Ｍ２が低くされていることより、シース３を製作する際のスエージング時に熱電対４へ作用しやすい局部的な応力も低減させることができる。

【００１６】このように、上記実施例のサーモカップル１１によれば、熱電対４自体の強度が向上されているとともに、この熱電対４への外力及び応力の作用を大幅に軽減されているので、この熱電対４の寿命を極めて長くすることができ、信頼性の高い感温部５を有するサーモカップル１１とすることができる。

【００１７】なお、上記実施例のサーモカップル１１の具体的な構造及び構成は、実施例に限定されない。また、上記実施例では、熱電対４として、クロメル−アルメル線を使用したが、この熱電対４の材質は、実施例に限定されず、また、耐火材２、シース３及び保護管１２の具体的な材質も、実施例に限定されない。

【００１８】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案のサーモカップルによれば、下記の効果を得ることができる。第１の考案によれば、シースの外周側に保護管が設けられた２重構造となっていることより、衝撃によるシース内に配設された熱電対への外力の作用を低減させることができる。第２の考案によれば、第１の考案に加えて、さらに、シース内に配設された熱電対の直径が太くされて、この熱電対自体が高強度化されているので、衝撃による熱電対の破損、断線等の発生を低減することができる。第３の考案によれば、第１または第２の考案に加えて、さらに、シースの内部に充填された耐火材の充填密度が低くされていることより、この耐火材の通気性が向上され、燃焼ガスの耐火材における残滓を低減させることができ、熱電対へのサルファアタックを低減することができる。また、シースを製作する際のスエージング時に熱電対へ作用しやすい局部的な応力を低減させることができる。第４の考案によれば、第１、第２または第３の考案に加えて、さらに、シースと保護管との間に形成された空気層によって、エンジンの着火時あるいは加減速時にシースへ加わる熱衝撃を緩和させることができ、これにより、シース内の素線の耐久性を大幅に向上させることができる。即ち、この考案のサーモカップルによれば、感温部における熱電対の寿命を極めて長くすることができ、信頼性の高い感温部を有するサーモカップルとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のサーモカップルの構造を説
明する一部を断面視した感温部の側面図である。

【図２】本考案の一実施例のサーモカップルの構造を説
明する一部を断面視した感温部の平面図である。

【図３】従来のサーモカップルの構造を説明する一部を
断面視した感温部の側面図である。

【符号の説明】

１、１１サーモカップル２耐火材３シース４熱電対４ａ接続部５感温部１２保護管Ｄ１、Ｄ２直径Ｋ空気層Ｍ１、Ｍ２充填密度

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】感温部が高温ガス雰囲気中に挿入され、
かつ、耐火材が充填されたシースの内部に、それぞれの
素線の接続部を前記シースの先端部から突出させた状態
に熱電対を配設してなり、前記シースの外周側には、このシースの外周を覆う保護
管が設けられてなることを特徴とするサーモカップル。
【請求項２】前記熱電対は、前記シースの内部に配設
された部分の素線の直径が太くされてなることを特徴と
する請求項１記載のサーモカップル
【請求項３】前記耐火材は、その充填密度が低くされ
てなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
サーモカップル。
【請求項４】前記シースと前記保護管との間に、空気
層が形成されてなることを特徴とする請求項１、請求項
２または請求項３記載のサーモカップル。