JPH0815047A - 熱電対と保護管が一体となった測温センサーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱電温度計の測温センサーの製造において、
熱電対と絶縁管と保護管が一体化した構造の測温センサ
ーの製造方法を提供する。 【構成】 別々に製作された保護管、絶縁管、熱電対に
より成る従来の測温センサーでは、組立に際して裸の熱
電対の汚染など取扱に細心の注意を要し、保護管と絶縁
管との間の隙間は高温長時間測定では汚染物質の介在を
招きやすく、またサイズ的にも小径長尺のものは製作困
難である。本発明では、セラミック生素地と熱電対を押
出成形などで一体成形したり、測温接点の形成と端面の
封止を生素地あるいは仮焼体の状態で接合し収縮差等を
利用して焼成時に気密性の良いセンサーを得る。 【効果】 熱電対素線の劣化が小さいので耐用が長く取
扱いが簡便で応答性がよい測温センサーを得ることがで
きる。特に、汚染環境下での高温測定において顕著であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱電対と保護管が一体
となった測温センサーの製造方法に係わり、更に詳しく
はセラミック生素地と熱電対を同時一体成形し測温接点
を形成し端面封止し一体焼成して得る測温センサーの製
造方法、２つ孔のセラミックパイプの生素地成形体に熱
電対を挿入し端面封止し一体焼成して得る測温センサー
の製造方法、セラミック保護管の焼結素管に熱電対と絶
縁物と挿入して一体焼成して得る測温センサーの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱電温度計の測温センサーは、一般に、
温度を熱起電力の差で検知する熱電対と熱電対の素線を
電気的に絶縁する絶縁体と必要に応じてこれらを収納し
外側から保護する保護管から構成されている。熱電対に
は予めテフロンやガラス系編組等で絶縁した被覆熱電対
があるが、これは概ね５００℃以下の低温領域での測温
に限られており、高温領域での測温は一般に裸熱電対を
２つ孔の磁性絶縁管に通しこれを上記の保護管に挿入し
て行われている。また、熱電対の材質は白金やロジウム
を用いた貴金属系とそれ以外の金属又は合金を用いた卑
金属系に分けられるが、卑金属系は耐熱性に劣るため１
０００℃以上の高温測定では主に貴金属熱電対が使用さ
れている。この貴金属熱電対は還元性ガス、金属性ガス
や不純物の環境にさらされると、熱起電力の低下を招き
温度誤差が大きくなる。例えば、高温で白金素線がシリ
カを含む耐火物に接触しているときＣＯガスが存在する
と、シリカは還元されて、白金に珪素が吸収され非常に
脆い合金を作る。また、銅、鉄、鉛、亜鉛、カドミウ
ム、アルミニウム、錫などの殆どの金属と低融点の合金
もしくは化合物を作り、いずれも熱起電力が低下して温
度精度を悪くしたり、融点降下による溶断や脆性亀裂で
測温不能になる。このように不純物が付着したり汚染ガ
スにさらされることから、熱電対を保護し劣化を防ぐ為
に保護管を用いるが、測温に際し、特に高温測定は過酷
な汚染環境のもとで行われることが多く、保護管と絶縁
管との僅かな隙間にも汚染物質が入り込んで、熱電対の
感熱部や絶縁管の継目部分を冒すことが多い。溶鋼の連
続測温の場合などは、熱電対を保護する上記の保護管の
外側に更に耐溶損性保護管を用いるが、これはＢＮ系や
ＡＬＮ系のような高耐食性の非酸化物セラミックス、Ｍ
ｏやＺｒ系サーメット、アルミナグラファイトなどの炭
素含有耐火物で作られており、それぞれ高温において還
元ガスや金属蒸気、ガラスなどを発生し前述のような汚
染環境を作る。１５００℃〜１６００℃の溶鋼測温のレ
ベルでは、一般に材料強度の低下、変形、熱衝撃、部材
間の膨張差など様々な要因で、熱電対を保護する保護管
はしばしば折損し、熱電対は直接汚染環境に曝されるこ
とになる。この点からも溶鋼などの連続測温では、従来
の方式は問題が多く、スポット的測温を除いて余り普及
していない。

【０００３】次に、取扱いに際して、保管時あるいは組
み立て時の熱電対、絶縁管及び保護管の内部の汚染も、
高温において同様に熱電対の劣化を招く。従って、絶縁
管への熱電対の挿入などは、汚れの無い部屋で、直接手
で触れないように手袋をして、細心の注意を払って行わ
れている。更に、この挿入作業は、素線が未使用のもの
では手間を要しないが、一度使用したものでは変形歪み
や表面荒れを起こしていることが多く、これを絶縁管の
細い孔に長尺にわたって通すことは極めて困難で大変な
作業である。

【０００４】温度計としての性能上の観点からは、温度
精度の他に温度応答性に優れていることが重要である。
測温対象と熱電対の感熱部との間には保護管、空隙、絶
縁管があり、これを通して熱の移動が行われるが、サイ
ズ面では出来るだけ空気層の無い薄肉、小径の管の場合
がその分だけ応答速度が早くなる。ところが、従来の測
温センサーでは、余り細いものは作られていない。最も
細い絶縁管の外径でも２つ孔のものはφ３ｍｍ程度であ
り、保護管の肉厚を１ｍｍ、空隙を０．５ｍｍとしても
保護管の外径（測温センサーの外径）はφ６ｍｍとな
る。また１つ孔のものは外径φ１ｍｍ程度まであるの
で、熱電対素線の１本をこれに入れ他の１本を入れない
場合、外径φ３ｍｍの測温センサーが作れるが、強度的
に弱く、高温長時間測定では熱電対素線の劣化が２本の
素線を入れたものより著しく速く、また長尺のものは製
作が難しく製造コストが高くなる。

【０００５】熱電対と絶縁体と保護管が一体構造となっ
ているものにシース熱電対がある。これは絶縁体に主に
酸化マグネシウムの紛末、保護管に相当する外被（シー
ス）にステンレスやインコネルなどの耐熱金属が用いら
れ曲げ伸ばしが可能である。従って、折損の危険性が小
さく又気密性も良いので、外部から汚染されることがな
く取扱いも簡便である。サイズも細くかつ非常に長尺の
ものが得られ、価格も安い。ただし、使用温度は概ね１
０００℃程度迄であり、高温側での長時間測定は外被金
属による熱電対汚染の恐れがある。

【０００６】以上述べてきたように、従来の測温センサ
ーは、低温域では余り問題ないが１０００℃以上の高温
域では主に汚染物質により熱電対が劣化し、また、取扱
いが面倒で汚染原因も生じやすい。性能面やサイズ面か
らは、更に細くて長尺のものが求められている。これら
は、シース熱電対の様に熱電対と絶縁体と保護管が一体
となってはじめて可能で、１０００℃以上の使用温度で
の高温用一体構造測温センサーが要望されている。つま
り、外被がセラミックスであるシース熱電対が要望され
ているのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは取扱
い簡便で、温度応答性に優れ、雰囲気ガスによる劣化が
防止できる新しい構造の測温センサーの製造方法を提供
せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
は次の手段によって解決できることを見いだした。すな
わち、

【０００９】１． 熱電対の２本の素線をセラミック生
素地に埋め込んで一体成形する工程と該２本の素線を電
気的に結びつけて測温接点を形成する工程と、該生素地
成形体の測温接点側を同じ生素地あるいは類似した熱膨
張特性を有する生素地を被着または生素地蓋を嵌着して
端面を封止する工程と、該成形体を一体的に本焼成する
工程を備えてなることを特徴とする熱電対と保護管が一
体となった測温センサーの製造方法。 ２． 熱電対の２本の素線をセラミック生素地に埋め込
んで一体成形する工程と該２本の素線を電気的に結びつ
けて測温接点を形成する工程と、該測温接点を形成した
成形体を一体的に仮焼する工程と、該仮焼体の測温接点
側に同じ組成の仮焼体あるいは類似した熱膨張特性を有
する仮焼体で形成した蓋を嵌着して端面を封止する工程
と、該端面を封止した仮焼体を一体的に本焼成する工程
を備えてなることを特徴とする熱電対と保護管が一体と
なった測温センサーの製造方法。 ３． 上記測温接点は、素線を本生素地から一部引き出
して露出させることによって形成されてなることを特徴
とする上記１あるいは２に記載の製造方法。 ４． 上記測温接点は、素線の周りの生素地を一部除去
することによって露出させて形成されてなることを特徴
とする上記１あるいは２に記載の製造方法。 ５． 上記測温接点は、生素地成形体の端面に素線の断
面を露呈させ、該断面の露呈した素線を導電性材料で接
続することによって形成されてなることを特徴とする上
記１あるいは２に記載の製造方法。 ６． 熱電対の２本の素線をセラミック生素地に埋め込
んで一体成形する工程と該成形体を一体的に仮焼する工
程と、該２本の素線を電気的に結びつけて測温接点を形
成する工程と、該仮焼体の測温接点側に同じ組成の仮焼
体あるいは類似した熱膨張特性を有する仮焼体で形成し
た蓋を嵌着して端面を封止する工程と、該端面を封止し
た仮焼体を一体的に本焼成する工程を備えてなることを
特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温センサー
の製造方法。 ７． ２本の素線の周りに加熱消失性の被膜を被覆した
熱電対をセラミック生素地に埋め込んで一体成形する工
程と、該成形体を該被膜の消失温度以上で一体的に仮焼
する工程と、該２本の素線を電気的に結びつけて測温接
点を形成する工程と、該仮焼体の測温接点側に同じ組成
の仮焼体あるいは類似した熱膨張特性を有する仮焼体で
形成した蓋を嵌着して端面を封止する工程と、該端面を
封止した仮焼体を一体的に本焼成する工程を備えてなる
ことを特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温セ
ンサーの製造方法。 ８． 上記測温接点は、素線を仮焼体から一部引き出し
て露出させることによって形成されてなることを特徴と
する上記７に記載の製造方法。 ９． 上記測温接点は、素線の周りの仮焼セラミックス
を一部除去することによって素線を露出し形成されてな
ることを特徴とする上記６に記載の製造方法。 １０． 上記測温接点は、仮焼体の端面に素線の断面を
露呈させ、該断面の露呈した素線を導電性材料で接続す
ることによって形成されてなることを特徴とする上記６
あるいは７に記載の製造方法。 １１． 上記素線を内蔵した仮焼体と蓋の仮焼体はそれ
ぞれ異なった仮焼温度で焼成され、内径側の仮焼体の仮
焼温度が高くされてなることを特徴とする上記２、６、
７に記載の製造方法。 １２． 上記一体成形する工程で、２本の素線の周りに
空隙が形成されてなることを特徴とする上記１、２、６
に記載の製造方法。 １３． 上記素線を内蔵した生素地体と蓋はそれぞれ異
なった粒度をもつ同種のセラミック粉末で形成され内径
側の緻密化温度が高くされてなることを特徴とする上記
１、２、６、７に記載の製造方法。 １４． ２つ孔のセラミックパイプの仮焼体の一方の開
孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電対感熱部に該セ
ラミックスと同じセラミックスあるいは熱膨張の近似し
たセラミックスの仮焼体で形成した蓋を嵌着あるいは被
嵌して端面を封止し一体的に本焼成することを特徴とす
る熱電対と保護管が一体となった測温センサーの製造方
法。 １５． 上記セラミックパイプと蓋の仮焼体はそれぞれ
異なった仮焼温度で焼成され、内径側の仮焼体が外径側
の仮焼体より高い温度で仮焼されてなることを特徴とす
る上記１４に記載の測温センサーの製造方法。 １６． ２つ孔のセラミックパイプの生素地成形体の一
方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電対感熱部
に該セラミックスと同じセラミックスあるいは熱膨張の
近似したセラミックスの生素地体で形成した蓋を嵌着あ
るいは被嵌あるいは被着して端面を封止し、一体的に本
焼成することを特徴とする熱電対と保護管が一体となっ
た測温センサーの製造方法。 １７． ２つ孔のセラミックパイプの生素地成形体の一
方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電対感熱部
に該セラミックスと同じセラミックスあるいは熱膨張の
近似したセラミックスの生素地体を被着して端面を封止
し、一体的に本焼成することを特徴とする熱電対と保護
管が一体となった測温センサーの製造方法 。１８． ２つ孔のセラミックパイプの生素地成形体の
一方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電対感熱
部を再び湿潤化し可塑性をもたせてから圧着して端面を
封止し、一体的に本焼成することを特徴とする熱電対と
保護管が一体となった測温センサーの製造方法。 １９． セラミック質隔離材で電気的に隔離、絶縁され
た熱電対がセラミック保護管と焼結一体化されてなるこ
とを特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温セン
サー。 ２０． ２本の素線をセラミック質隔離材で電気的に隔
離、絶縁した熱電対を、該隔離材にセラミックスラリー
を被着させてセラミック保護管の焼結素管に挿入し一体
的に焼結することを特徴とする熱電対と保護管が一体と
なった測温センサーの製造方法。 ２１． 熱電対の２本の素線にセラミックスラリーを着
肉させ、該着肉部にセラミック粉末をまぶしてセラミッ
ク保護管の焼結素管に挿入し、一体的に焼結することを
特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温センサー
の製造方法。 ２２． 絶縁性セラミック粉末が充填された、加熱消失
性熱収縮チューブで熱電対の２本の素線を隔離絶縁し
て、セラミック保護管の焼結素管に挿入し、一体的に焼
結することを特徴とする熱電対と保護管が一体となった
測温センサーの製造方法。

【００１０】

【作用】

・セラミック原料 請求項１〜請求項１８の製造方法に記載のセラミック原
料について。本発明は熱電対と一体的に焼成する工程を
伴うので、熱電対損傷防止の為できるだけ低温で焼結す
る材料が望ましいが、基本的には絶縁性材料であり熱電
対素線と反応しないものであれば何でもよい。

【００１１】・測温接点の形成 請求項１〜請求項１３の製造方法に記載の測温接点の形
成について。仮焼前の生素地の状態で形成する場合、次
の方法が有効である。

【００１２】１．成形体から熱電対素線を引きだして露
出させ、この露出させた部分を機械的あるいは冶金的に
接合して電気的に接続する。電気的に接続した場合は、
反対側から素線を引っ張って露出した部分を引っ込めて
もよいし、あるいはそのままの状態で封止してもよい。 ２．また、素線を引きだすかわりに素線の周りの生素地
を除去して素線を露出させ、この露出した部分を折り曲
げて先端部分を互いにつないで電気的に接続する様にし
てもよい。この場合、内側の生素地を除去して内側に折
り曲げて接続してもよいし、外側の生素地を除去して外
側で接続してもよい。 ３．成形体の端面に素線の断面を露呈させ、この露呈断
面を導電性材料で接続するようにしてもよい。この場
合、素線と素線の間に、導電性材料を粉末の形で塗布し
て、あるいは薄い箔を断面に被着して、あるいは素線同
士を細線で結んで電気的に接続するようにしてもよい。

【００１３】導電性材料は、少なくともセラミックスの
焼成温度で溶融しない融点を持つ材料、あるいは消失し
ない材料が好ましい。たとえば、白金、ロジウム、パラ
ジウム等の貴金属、タングステン、モリブデン等の高融
点金属あるいは導電性のあるセラミック材料等が使用で
きる。なお、タングステン、モリブデンの場合、非酸化
性雰囲気での焼成が必要となる。

【００１４】仮焼体の状態で形成する場合も基本的には
生素地体の場合と同じ方法が採用できるが、仮焼すると
素線はセラミック素地にかなり焼締められているために
素線を引きだすことは困難である。素線をセラミック生
素地から自由に動かす為には素線の周りに一定の隙間を
設けることが必要である。押し出し成形で一体成形する
場合、押し出し後、生素地はプレスバックして、素線と
の間に僅かの隙間を生じ、線径が小さいものでは素線を
容易に引き出すことができる。線径が大きいものでは素
線を通すダイスの２つのピンの外径を素線径に対して大
きくすればよいが、大きすぎれば素線と生素地との一体
押し出しが困難となったり成形体が曲がり易くなるの
で、これは２倍程度に留める必要がある。

【００１５】この場合は素線の表面を予め加熱消失性の
材料であるポリエチレンで被覆しておき、これを生素地
に埋め込んで仮焼すると加熱消失性の材料の被膜が消失
してセラミックスと素線の間に隙間が形成される。

【００１６】このようにしておくと素線を仮焼体から容
易に引きだすことができる。また、素線の径が大きい場
合、隙間が無いと焼成中にセラミックスが割れることが
あるので、焼成中の割れ対策の面からも表面を予め加熱
消失性の材料で被覆するのは有効な手段である。

【００１７】仮焼温度は、高すぎるとセラミックスが固
くなって素線の回りからセラミックスを除去するのが困
難になるので、アルミナセラミックスの場合は概ね７０
０℃〜１２００℃程度がよい。この温度では仮焼体が白
墨の様に加工できる。

【００１８】・端面の封止 請求項１〜請求項１８の製造方法に記載の端面封止につ
いて。本明細書の中で使用されている嵌着、被嵌、被着
及び圧着は次のようなことを意味する。 嵌着：熱電対と一体成形されたセラミック生素地成形体
やその仮焼体に蓋を嵌め込むこと、あるいは熱電対が挿
入された２つ孔のセラミックパイプの生素地成形やその
仮焼体に蓋を嵌め込むことを意味する。（蓋が内側） 被嵌：熱電対と一体成形されたセラミック生素地成形体
やその仮焼体に蓋を被せること、あるいは熱電対が挿入
された２つ孔のセラミックパイプの生素地成形体やその
仮焼体に蓋を被せることを意味する。（蓋が外側） 被着：熱電対と一体成形されたセラミック生素地成形体
やその仮焼体にスラリーのような不定形のものを塗布す
ること、あるいは熱電対が挿入された２つ孔のセラミッ
クパイプの生素地成形体やその仮焼体にスラリーのよう
な不定形のものを塗布すること又は単にスラリーを接着
剤として蓋を接合することを意味する。 圧着：熱電対と一体成形されたセラミック生素地成形体
あるいは熱電対が挿入された２つ孔のセラミックパイプ
の生素地成形体の一端（熱電対感熱部）を吸水させて湿
潤再軟化してから、２つ割り鋳型を外側から嵌め込み２
方向から圧着封止することを意味する。

【００１９】生素地体の封止は、同じ材料かあるいは熱
膨張特性の近似した生素地体を封止面に被着するか該生
素地体で形成した蓋を嵌着もしくは被着もしくは被嵌す
る。このように予め別に容易したものを嵌着、被嵌、被
着するようにしてもよいが、水や溶剤などで生素地成形
体の熱電対感熱部周辺素地を再び湿潤化して成形体自体
を溶着あるいは圧着して、端面封止をしてもよい。圧着
の場合、極めて良好な気密性封止が達成される。

【００２０】仮焼体の封止は、同じ材料かあるいは熱膨
張特性の近似した仮焼体で形成した蓋を素線を挿入した
仮焼体の端面に嵌着または被嵌して塞ぎ、これを一体的
に焼成して接合一体化させる。この際、蓋と本体は一方
を他方の内径部に差し込んで接合することが必要で、ま
た、この際、内径に差し込む部分の材料を外径部分の材
料よりも高い温度で仮焼成しておくと、良好な気密性が
得られる。これは仮焼成温度を違えておくと、本焼成し
たときの収縮量が異なることを利用して外側の収縮量を
大きくして内側のものを締めつけるようにしたものであ
り、この締めつけ力によって接合面に気密性の優れた接
合が達成されるのである。内側と外側の仮焼成温度は概
ね１００℃〜４００℃違えておくのが好ましい。また、
接合面に同じ材料か、あるいは近似した熱膨張を有する
セラミックスの粉末あるいはスラリーを被覆するとさら
に優れた接合が得られる。内径部と外径部のどちらに蓋
を配するかは任意に適宜決定できることであり、特別な
制限はない。

【００２１】更に、良好な気密性を得る別の方法に焼結
温度の差を利用した方法がある。これは、同じ材料であ
っても粒度を違えれば緻密化する温度が異なるので、内
径のものを外形のものより粒度を粗くして緻密化温度を
幾分高くし、本焼成したとき上記の場合と同じ様に締め
つけ力が働き、接合面に気密性の優れた接合が達成され
る。

【００２２】・セラミック質隔離材あるいはセラミック
粉末とセラミック保護管との一体化請求項１９〜請求項
２２における上記一体化について。本発明に用いる焼結
素管とその内径部に挿入されるセラミック質隔離材は、
熱電対と一体的に焼成され常に一体化して使用されるの
で、高温用で従来の絶縁管や熱電対を直接保護する保護
管に要求されている特性、例えば、熱電対を劣化させる
不純物を含有しないこと、還元ガスや金属性ガスを発生
しないこと、熱電対の金属と反応しないことは言うまで
も無いが、この他に以下に述べる条件で原料粉末の選定
に留意する必要がある。

【００２３】先ず、セラミック保護管の焼結素管に用い
られるセラミック原料としては、前述のセラミック原料
の場合と同様、基本的には絶縁性材料であり熱電対素線
と反応しないものであれば何でもよい。セラミック質隔
離材は絶縁性セラミックスの成形体もしくは仮焼体の場
合と、絶縁性無機粉末の場合とがある。熱電対を取り付
ける上記絶縁性セラミックスの原料としては上記焼結素
管と同じセラミックスあるいは熱膨張の近似したセラミ
ックスを選定する。熱膨張が大きく違えば、例えば外側
の焼結素管より内側の絶縁性セラミックスの熱膨張が大
き過ぎれば焼成時に変形やクラックを生じたり、逆に小
さ過ぎれば大きな隙間ができ、熱電対の２つの素線同士
が接触し電気的に短絡してしまう場合があるからであ
る。

【００２４】また、この熱電対を取り付ける絶縁性セラ
ミックスは、本焼成後の状態が焼結体であることが望ま
しいが仮焼体状態でも良い。これは必ずしも外側の焼結
素管と完全に接合しなければならない訳ではないからで
ある。

【００２５】熱電対を取り付ける絶縁性無機粉末の原料
としては高温での絶縁抵抗が大きいものであれば何でも
良い。例えば、シース熱電対に使用されている酸化マグ
ネシウムでも良いし、上記絶縁性セラミックスや焼結素
管の原料粉末でも良い。また、この無機粉末は、本焼成
後の状態が焼結体でも仮焼体でも粉末のままでも良い。

【００２６】次に、一体化する方法について説明する。
本明細書で、焼結素管とは一端を封止したチューブ形状
の生素地成形体や仮焼体を意味し、熱電対を取り付ける
絶縁性無機粉末や絶縁性セラミックスの成形体もしくは
仮焼体を挿入絶縁体と仮称する。

【００２７】先ず、挿入絶縁体へ熱電対を取り付ける。
この際、挿入絶縁体の形状は、熱電対素線を固定できる
パイプ状や縦溝が入ったもの、熱電対素線の間に入れて
引っかけるだけの板状のもの、あるいは粉体を加熱消失
性の細いチューブに入れたものなどがあるが、いずれも
曲がりや外径のバラツキが少ないことが必要である。押
出成形品が最も精度の良い物が得られる。

【００２８】次に、挿入絶縁体を焼結素管に入れる。こ
の際、できるだけ良好な接合が得られるようにクリアラ
ンスを小さくする必要がある。これは、焼成したとき挿
入絶縁体が焼結素管より収縮量が小さくなる様に制御し
て内側が外側に軽く締めつけられる様にすることによっ
て、ある程度良好な接合状態を得ることかできる。すな
わち、

【００２９】１．仮焼体同士の場合：挿入絶縁体に焼結
素管よりも高温で仮焼したものを用いる。 ２．生素地同士の場合：挿入絶縁体に高温焼結性材料を
用いる。 ３．挿入絶縁体が仮焼体、焼結素管が生素地の場合：そ
のままでよい。 ４．挿入絶縁体が生素地、焼結素管が仮焼体の場合：挿
入絶縁体に高温焼結性材料を用いる。

【００３０】上記１〜４を個々に説明する。上記１は、
最も簡単な方法で長尺のものが得られる。挿入絶縁体と
焼結素管の仮焼温度差はクリアランスの大小によって左
右される。一般に長尺になればなるほどクリアランスを
大きくしなければならず、大きくなったクリアランスを
埋める為には内外の仮焼温度差を拡げなければならな
い。つまり、焼結素管は焼結体に近く、上記３のように
生素地成形体に近いものとなる。上記３は生素地を用い
ているので取扱いの面から、細くかつ長尺のものは挿入
作業が困難である。従って、長尺物の製作は、上記１の
仮焼した挿入絶縁体にスラリーを塗布しクリアランスを
出来るだけ埋める様にして挿入する。こうする事により
仮焼温度差を小さくして、焼結素管の仮焼温度を一定温
度以上に保ち、焼結素管の強度を取扱上支障のないよう
にする。尚、スラリーは同じ材料か、あるいは近似した
熱膨張特性を有する原料で作る。また、塗布する前に仮
焼体を水に漬け吸水性を下げておく必要がある。

【００３１】上記２は、取扱いの面から短尺の場合に適
した方法である。焼結温度の差による収縮量の差を利用
したもので、挿入絶縁体はその緻密化温度が焼結素管の
緻密化温度より高い材料であり、かつ使用温度でも緻密
化しない温度である必要がある。焼結素管の緻密化温度
（例えば１３５０℃）以上で測温する場合（例えば１５
００℃）、挿入絶縁体の緻密化温度が低いと使用温度で
挿入絶縁体は収縮するので、熱電対の断線や亀裂を生じ
る恐れがある。尚、挿入絶縁体の材質は、熱膨張特性が
近似していれば焼結素管とは別の材質でもよいし、同じ
材質では粒度を粗くして緻密化温度を高くしてもよい。

【００３２】上記３および４は各々、上記１および２と
同じ原理である。

【００３３】以上、上記１〜４に述べたことは挿入絶縁
体が成形体の場合であるが、挿入絶縁体が無機粉末の場
合は、先ず細い加熱消失性の熱収縮チューブの中にこの
粉末を入れ、加熱して圧縮された粉末入りチューブを作
る。次に、熱電対素線の間にこのチューブを挟んで焼結
素管に挿入する。焼成時に熱収縮チューブが消失するた
めに、この圧縮粉末は焼結素管の孔全体に均等に拡がり
クリアランスを埋め、更に焼結素管が焼成収縮して充填
密度の高いものが得られるので、熱電対の素線同士が短
絡することはない。これは上記２〜４の場合より長いも
のができる。

【００３４】また、熱電対素線をスラリーに漬け、電気
泳動により素線に着肉させ、更にこの上に無機粉末をま
ぶして被覆して焼結素管に挿入する。無機粉末を被覆す
るのは、焼結素管が生素地ならばスラリーが直接接触す
ると割れたり吸水着肉して挿入困難となるし、焼結素管
が仮焼体でも熱電対への着肉層が挿入するときに剥げて
短絡したりするのを防ぐ為であり、また着肉したスラリ
ーの流動性を抑えて肉厚を出来るだけ均等にするためで
ある。

【００３５】・本焼成 ＪＩＳ Ｃ １６０２で規定されている熱電対の常用限
度は、ＲタイプとＳタイプの場合１４００℃、Ｂタイプ
の場合１５００℃である。常用限度以上の温度で焼成す
ると熱電対素線に表面荒れが生じ易い。従って出来るだ
け１４００℃以下の低温域で焼成する事が望ましいが、
高温強度を要求される場合や高温クリープを改善するた
めに焼成温度を高くせざるを得ない原料組成とした場合
等は更に高い温度域で焼成される。焼成炉内は大気ある
いは不活性ガス雰囲気に保つ必要がある。貴金属熱電対
は還元性ガスに非常に弱く、劣化して測温に際して断線
や温度表示誤差を生じるからである。また熱電対の常用
限度以上の高い温度域で焼成せざるを得ない場合は、熱
電対素線の酸化による表面荒れを防止するために不活性
ガス雰囲気にて焼成する。

【００３６】

【実施例】実施例によって本発明を説明する。

【００３７】下記の〜に熱電対の２本の素線をセラ
ミック素地に埋め込んで一体成形する製造方法の場合の
実施例を説明する。 （成形） 熱電対の２本の素線をセラミック素地に埋
め込んで一体成形する工程は、低温焼結性に優れたセラ
ミック粉末を主原料として調合したはい土と２本の素線
を、高圧真空押出成形機を用いて同時に押し出すことに
よって行った。上記セラミック粉末としては、平均粒子
径約０．２３μｍの微紛かつ純９９．９９容量％以上の
Ａｌ２ Ｏ３ 粉末１００重量部に対し焼結時の粒成長
防止を目的として平均粒子径約０．１μｍのＭｇＯ を
０．０５重量部添加した混合粉末を用いた。成形助剤
は、結合剤、可塑分散剤、潤滑剤として各々、ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース、グリセリン、ワックスエ
マルジョンなど市販の有機材料を使用した。蒸留水（温
水）と上記成形助剤を混練機で少なくとも１〜２時間混
練し１〜２日エージングして十分に均一混合させた後、
上記混合粉末と１時間位混練して押出成形用のはい土を
得た。熱電対はＲタイプ，線径φ０．３ｍｍの極性の異
なる２本の素線を押出成形機のダイスを通して平行に取
り付けた。上記はい土は３０ｍｍＨｇ程度で減圧脱気し
た。成形操作は、はい土と熱電対が同時に押し出されて
くる様に押出圧力を調整する必要があるが小径サイズの
場合それほど高圧を必要とせず１０〜３０Ｋｇｆ／ｃｍ
^２の一般的な押出圧力で成形することが可能で、ソリや
クラックの無い外径φ３．５ｍｍの丸棒状長尺成形体を
得た。これを所定の長さに切断し全長１０００ｍｍの熱
電対一体成形体とした。

【００３８】測温接点を形成する工程と端面を封止する
工程は、仮焼前の生素地の状態で行う場合と仮焼体の状
態で行う場合とがあるが、その代表的実施例を図面によ
って詳細に説明する。

【００３９】 図１は、測温接点形成と端面封止を生
素地の状態で行う場合の工程説明図である。パターンＡ
は、熱電対一体成形体の両端の生素地をカットし、生素
地成形体１から熱電対素線２を引出し、両素線を結線
し、ＴＩＧ溶接機３などで接合し、熱電対素線２を引き
戻し測温点４の部分のみを僅かに成形体端面から露出す
る様にして、成形体と同様の組成のはい土５を成形体１
に被着して、測温接点４を封じ込める。この方法は、押
し出し後、生素地がプレスバックして熱電対との間に僅
かの隙間が生じる現象を利用したもので、素線の線径が
成形体の外径に対して小さい場合や長さが５００ｍｍ以
下の短い場合に特に有効で、最も簡易な製造方法であ
る。パターンＢは、生素地成形体１の片端の生素地を一
部削り取り、露出した熱電対２を成形体１の中で結線
し、ＴＩＧ溶接機３などで接合し、成形体１と同様の組
成のはい土５を生素地除去部分に埋め込み、又は除去さ
れないで残留した生素地外周部を溶剤で再溶解して又は
成形体１と同様組成のスラリーを接着剤として同様組成
の生素地蓋６を嵌着させて測温接点４を封じ込める。こ
の方法は、熱電対を生素地から動かさないので、長尺物
の製造に有効である。但し、再溶解による封止は成形体
が未乾燥状態、蓋嵌着による封止は乾燥状態で行なう方
が、作業が容易である。パターンＣは、生素地成形体１
の片端の素線断面を清浄にして確実に露出させて、両素
線間を白金黒７で電気的に接続し、生素地成形体１と同
様の組成のはい土５を成形体に被着して測温接点４を封
じ込める。この方法は、接続が冶金的な接合に較べて不
十分であるので長時間高温測定には適さないが、極めて
簡易な製造方法である。

【００４０】 図２は、測温接点形成を生素地状態で
端面封止を仮焼体状態で行う場合の工程説明図である。
測温接点形成は上記と全く同じ方法で行うが、端面封
止は，測温接点４を形成した生素地成形体１を一体的に
仮焼した後、パターンＤ，Ｆの様に外周加工を施し外側
に仮焼体蓋９を被嵌する方法、パターンＥの様に内側に
嵌着する方法で測温接点４を封じ込める。いずれの場合
も熱電対一体仮焼体と同様組成のスラリーを接着剤とし
て同組成の仮焼体蓋４を嵌着あるいは被嵌せしめる。
又、この実施例では、８００℃×６０ｍｉｎで熱処理し
た熱電対一体仮焼体に対して、仮焼体蓋９はパターン
Ｄ，Ｆのように外側から被嵌したものは７００℃×６０
ｍｉｎの仮焼で，パターンＥのように内側から嵌着した
ものは９００℃×６０ｍｉｎの仮焼で処理したものを用
いた。 図３は、測温接点形成と端面封止を仮焼体の状態で
行う場合の工程説明図である。熱電対一体成形体に生素
地カット、生素地一部除去、端面清掃等の処置を施した
のち、これを仮焼する。測温接点形成は、パターンＧで
は露出した素線をそのまま結線しＴＩＧ溶接機３などで
接合、パターンＨでは露出した素線を仮焼体の中で結線
しＴＩＧ溶接機３などで接合、パターンＩでは仮焼体端
面の両素線間を白金黒７で電気的に接続して得る。端面
封止は、上記と全く同じ方法で行う。即ちパターン
Ｇ，Ｈ，Ｉは各々パターンＤ，Ｅ，Ｆと同様の方法であ
り、かつ仮焼温度条件も同じである。

【００４１】 図４は、上記と同様に測温接点形成
と端面封止を仮焼体の状態で行う場合であるが、素線の
周りに加熱消失性被膜を被覆した熱電対を用いた場合の
工程説明図である。この実施例では、加熱消失性被膜１
０の材料としてポリエチレン質熱収縮チューブを選定
し、この中に素線を入れ、チューブを加熱し、素線との
間に隙間が生じない様に密着せしめた。この被膜付き素
線を用いて前記の如く押出成形し、上記と同じ方法で
測温接点形成及び端面封止を行った。この方法は、素線
が自由に動けるので線径が大きい場合や１０００ｍｍ以
上の長尺の場合に有効である。

【００４２】（焼成） 端面封止を完了した上記の
熱電対一体成形体は、８００℃×６０ｍｉｎで仮焼した
上で、また、上記〜の熱電対一体仮焼体はそのまま
で、酸化雰囲気中で１３５０℃×１２０ｍｉｎにて本焼
成した。

【００４３】（評価） 下表に、上記の方法で得た熱
電対と保護管が一体となった測温センサーのパラジウム
検定結果を示す。検定の接続方法はワイヤー法とし、測
定方式はＪＩＳ Ｚ ８７０４で規定されたＡ級、ｂ結
線方式とした。

【００４４】

【表１】

【００４５】上記製造方法のパターンＡ〜Ｌのいずれも
規準熱起電力値との差異は僅少であり、温度に換算して
誤差１℃以下の精度である。これはＪＩＳ Ｃ １６０
２で定められたＲ熱電対の偏差範囲（測定温度の±０．
２５％）よりも優れており、上記製造過程で全く劣化が
無かったことを示している。また、端面封止の接合面の
気密性は極めて良好で、染色浸透探傷法による貫通孔の
存在はいずれも全く確認されず、接合面の外周部に浅い
表面欠陥が存在するに留まった。

【００４６】次に、下記の〜▲１２▼にセラミックパ
イプの生素地成形体もしくは仮焼体に熱電対を挿入する
製造方法の場合の実施例を説明する。

【００４７】 図５は、端面封止を仮焼体の状態で行
う場合の代表的事例の工程説明図である。セラミックパ
イプ仮焼体１１の一端をグラインダー１２で加工する。
熱電対２の測温接点４がパイプ端面の位置１３より内側
に引っ込むように、熱電対２を仮焼体１１の２つ孔に挿
入する。次に、グラインダー１２と同じ勾配を持つ円錐
形の仮焼体蓋１４を仮焼体１１に嵌着せしめた。これに
際しては、仮焼体１１の接合面に予め水を含ませて吸水
性を下げてから、嵌着面にスラリー１５を塗布し嵌着せ
しめた。仮焼体１１、仮焼体蓋１４及びスラリー１５は
いずれも同じ純度９９．９９容量％、粒度０．２３μｍ
の低温焼結性Ａｌ_２Ｏ_３粉末を用いた。仮焼は、仮焼体
１１が８００℃×６０ｍｉｎ、仮焼体蓋１４が９００℃
×６０ｍｉｎにて行った。本焼成は、酸化雰囲気（大
気）中で１３５０℃×１２０ｍｉｎにて行った。

【００４８】 図６は、端面封止を生素地の状態で行
う場合の、蓋を被着した場合の工程説明図である。セラ
ミックパイプ生素地成形体１６の一端の中心部をグライ
ンダー１２などで少し除去した。熱電対２の測温接点４
がパイプ端面の位置１３かあるいはそれより少し引っ込
む様に、熱電対２を成形体１６の２つ孔に挿入した。次
に、円板形の生素地蓋１７を成形体１６に被着せしめ
た。これに際しては、成形体の接合面付近を吸水湿潤化
させ、更に蓋にもスラリーを塗布して良好な接合が得ら
れるようにした。生素地体１６、生素地蓋１７及びスラ
リー１５の原料粉末は上記と同じもの、仮焼条件は８
００℃×６０ｍｉｎ、本焼成はと同じ条件とした。

【００４９】▲１０▼ 図７は、端面封止を生素地の状
態で行う場合の、不定型物を被着した事例の工程説明図
である。上記と同じようにして熱電対２を成形体１６
に挿入した。次に、上記、のスラリーよりも高濃度
でペースト状の不定形物１８を成形体１６に被着し成形
した。これに際しては、上記と同様に湿潤化させて行
った。生素地成形体１６と不定形物１８の原料粉末、仮
焼、本焼は上記と同じ条件とした。

【００５０】▲１１▼ 図８は、端面封止を生素地の状
態で行う場合の、成形体の先端自体が溶着もしくは圧着
されて封止される事例の工程説明図である。セラミック
パイプ生素地成形体１６の一端の孔と孔の間の部分を除
去し楕円形の窪みを形成した。熱電対２の測温接点４が
窪みの奥に来る様に、熱電対２を成形体１６の２つ孔に
挿入した。次に、この窪みを形成している生素地部分を
吸水湿潤化し、十分に可塑性を付与してから窪みを封止
した。生素地成形体１６の原料、仮焼、本焼成は上記
、▲１０▼と同じ条件とした。

【００５１】尚、上記、、▲１０▼、▲１１▼の測
温センサーのサイズは外径φ３ｍｍ、全長１０００ｍｍ
である。

【００５２】▲１２▼ 下表に、上記〜▲１１▼の方
法で製作した測温センサーのパラジウム検定結果を示
す。検定の接続方法はワイヤー法とし、測定方式はＪＩ
Ｓ Ｚ８７０４で規定されたＡ級、ｂ結線方式とした。

【００５３】

【表２】

【００５４】実施例、、▲１０▼、▲１１▼のいず
れも規準熱起電力値との差異は僅少であり、温度に換算
して誤差１℃以下の精度である。これはＪＩＳ Ｃ １
６０２で定められたＲ熱電対の偏差範囲（測定温度の±
０．２５％）よりも優れており、上記製造過程で全く劣
化が無かったことを示している。また、端面封止の接合
面の気密性は極めて良好で、染色浸透探傷法による貫通
孔の存在はいずれも全く確認されず、接合面の外周部に
浅い表面欠陥が存在するに留まった。

【００５５】次に、セラミック質隔離材あるいはセラミ
ック粉末とセラミック保護管とを一体化する製造方法の
実施例を説明する。

【００５６】▲１３▼ 図９は、熱電対を取り付ける絶
縁体とそれを挿入して外側を構成する焼結素管が仮焼体
の場合の代表的な工程説明図である。パターンＡ、Ｂ、
Ｃは各々、絶縁体１９が２つ孔のパイプ形状、縦溝を有
する形状、板状の場合である。セラミック材料は、絶縁
体１９、焼結素管（未焼結の保護管形状物）２１、スラ
リー１５、のいずれも同じ純度９９．９９容量％、粒度
０．２３μｍの低温焼結性Ａｌ_２Ｏ_３粉末を用いた。成
形は、いずれも高圧真空押出成形機で曲がりの無いもの
を得た。仮焼は、絶縁体１９が１０００℃×６０ｍｉ
ｎ、焼結素管２１が６００℃×６０ｍｉｎとした。図１
０は、仮焼した絶縁体１９と焼結素管２１との間のクリ
アランスの説明図である。絶縁体１９と焼結素管２１と
のクリアランスは０．５ｍｍとなるように設計した。先
ず、熱電対２を絶縁体１９に取り付けて水に漬け吸水性
を落としてから、絶縁体１９にスラリー１５を被着し
た。これは、スラリー１５を入れた容器２２に単にディ
ッピングするのと熱電対にスラリーが付着しないように
絶縁体１９と焼結素管２１との接合部分に被着する２通
りの方法で行った。また、焼結素管２１も吸水性を落と
して、スラリー１５を注入し排泥した。次に、挿入作業
を行なって固定してから、軽く振って排泥した。これは
挿入孔の奥に溜まるスラリーを出来るだけ除き全体の均
一化を図るためである。次に、これを乾燥させ６００℃
×３００ｍｉｎ仮焼して完全に脱脂し、酸化雰囲気中で
１３５０℃×１２０ｍｉｎにて一体的に本焼成した。こ
のようにして、外径φ５ｍｍ、全長５００ｍｍの熱電対
と保護管が一体となった測温センサーを得た。

【００５７】▲１４▼ 図１１は、熱電対を取り付ける
絶縁体が無機粉末であり、それを挿入して外側を構成す
る焼結素管が仮焼体の場合の代表的な工程説明図であ
る。焼結素管２１は、上記▲１３▼と全く同じ原料、方
法で製作した。無機粉末２５は高温での絶縁性に優れた
ＭｇＯ粉末を使用し、これを入れる加熱消失性チューブ
２４はポリエチレン系の熱収縮チューブを使用した。先
ず、加熱消失性チューブ２４に無機粉末２５を入れ加熱
して、圧縮された無機粉末入りの細い絶縁体を作る。こ
れに熱電対を素線間に挟むように取り付けた。これは素
線がくいこむようにすると良く固定できる。次に、挿入
作業を行った。測温センサーが太くて短尺の場合は問題
ないが、細くて長尺の場合は入れにくいので、焼結素管
２１の内径面に潤滑剤を付けると容易に挿入できるが、
この実施例では単に焼結素管２１を水に漬けて滑りを良
くしただけで挿入することができた。次に、乾燥、仮
焼、本焼成は▲１３▼と全く同じ方法で行った。このよ
うにして、▲１３▼と同じサイズのものを得た。

【００５８】▲１５▼ 図１２は、熱電対の素線に電気
泳動を使って絶縁被膜を形成して製作した場合の工程説
明図である。焼結素管２１およびスラリー１５は、上記
▲１３▼と全く同じ原料、方法で製作した。無機粉末２
５は高温での絶縁性に優れたＭｇＯ粉末を使用した。先
ず、電気泳動を利用して熱電対素線にスラリーを着肉さ
せた。即ち、熱電対２を電源２６に接続し、２６に接続
された導電性容器２７の中のスラリー１５に浸漬して数
十秒後に引き上げると、均等にスラリーで被覆された熱
電対を得ることができる。これに直ちに無機粉末２５を
被着して覆い、焼結素管２１の中に挿入した。次に、乾
燥、仮焼、本焼成は▲１３▼、▲１４▼と全く同じ方法
で行った。このようにして、外径φ８ｍｍ、全長５００
ｍｍの熱電対と保護管が一体となった測温センサーを得
た。

【００５９】▲１６▼（評価） 下表に、上記の方法で製作した測温センサーのパラジウ
ム検定結果を示す。検定の接続方法はワイヤー法とし、
測定方式はＪＩＳ Ｚ ８７０４で規定されたＡ級、ｂ
結線方式とした。

【００６０】

【表３】

【００６１】上記▲１３▼、▲１４▼、▲１５▼のいず
れも規準熱起電力との差異は僅少であり、温度に換算し
て誤差１℃以下の精度である。これはＪＩＳ Ｃ １６
０２で定められたＲ熱電対の偏差範囲（測定温度の±
０．２５％）よりも優れており、上記製造過程で全く劣
化が無かったことを示している。また、保護管と絶縁体
との接合状態は、いずれも良好で確実に固定されてい
る。無機粉末を充填した上記▲１４▼、▲１５▼も熱電
対素線は良く固定されており、素線間は確実に絶縁され
ている。

【００６２】尚、本発明が本実施例のみに限定されるも
のでないことは言うまでもないことである。例えば、本
例のＡｌ２ Ｏ３原料粉末は他の低温焼結性セラミック
粉末に変更することができるし、端面封止の蓋の形状や
仮焼温度、焼成温度も適宜選択することができる。ま
た、本例のＭｇＯ無機粉末は他のセラミック粉末に変更
することもできる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、従来の熱電対と絶縁管
と保護管の組立式測温センサーに較べて、以下の様な効
果が顕著である。

【００６４】１．絶縁管と保護管を兼ねており、他に保
護管が必要無く直接測温できる。 ２．保護管が必要無く外形を小さくできるので、温度応
答性に優れている。 ３．シース熱電対のように一体構造であるので組み立て
に際し熱電対汚染の恐れが無い。 ４．シース熱電対のように一体構造で熱電対素線の露出
部分が無いので、汚染環境での測温で熱電対劣化が小さ
い。 ５．細いものが作れるので、測定困難な場所の高温測定
ができる。

【００６５】具体的な例では、特に、溶鋼温度測定の様
な汚染環境の著しい場合はその差は大きく、従来の組立
式測温センサーでは高価な貴金属熱電対の劣化消耗が激
しくランニングコストと測温精度両面に問題があるが、
本発明の測温センサーでは長時間高精度に測温できるの
で、その実用的、経済的効果は極めて大きい。また、従
来はできなかった鍋底や炉底などの様な危険を伴う箇所
の測温も安全に行うことができるなど、使用に際し広範
囲に利用できる。すなわち、高温用のシース熱電対とも
言えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】測温接点形成と端面封止を生素地の状態で行う
場合の工程説明図

【図２】測温接点形成を生素地の状態で端面封止を仮焼
体状態で行う場合の工程説明図

【図３】測温接点形成と端面封止を仮焼体の状態で行う
場合の工程説明図

【図４】素線の周りに加熱消失性被膜を被覆した熱電対
を用いた測温接点形成と端面封止を仮焼体の状態で行う
場合の工程説明図

【図５】端面封止を仮焼体状態で行う場合の代表的事例
の工程説明図

【図６】端面封止を生素地の状態で行う場合の、蓋を被
着した事例の工程説明図

【図７】端面封止を生素地の状態で行う場合の、不定形
物を被着した事例の工程説明図

【図８】端面封止を生素地の状態で行う場合の、成形体
の先端の先端自体が溶着もしくは圧着されて封止される
事例の工程説明図

【図９】熱電対を取り付ける絶縁体とそれを挿入して外
側を構成する焼結素管が仮焼体の場合の代表的な工程説
明図

【図１０】仮焼した絶縁体と焼結素管との間のクリアラ
ンスの説明図

【図１１】熱電対を取り付ける絶縁体が無機粉末であ
り、それを挿入して外側を構成する焼結素管が仮焼体の
場合の工程説明図

【図１２】熱電対の素線に電気泳動を使って絶縁被膜を
形成して製作した場合の工程説明図

【符号の説明】

１ 生素地成形体 ２ 熱電対素線 ３ ＴＩＧ溶接機 ４ 測温接点 ５ はい土 ６ 生素地蓋 ７ 白金黒 ８ 仮焼体 ９ 仮焼体蓋 １０ 加熱消失性被膜 １１ セラミックパイプ仮焼体 １２ グラインダー １３ セラミックパイプ仮焼体の端面の位置 １４ 円錐形の仮焼体蓋 １５ スラリー １６ セラミックパイプ生素地成形体 １７ 円板形の生素地蓋 １８ ペースト状の不定形物 １９ 絶縁体 ２０ 水 ２１ 焼結素管 ２２ 容器 ２３ スラリー塗布部分 ２４ 加熱焼失性チューブ ２５ 無機粉末 ２６ 電源 ２７ 導電性容器

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱電対の２本の素線をセラミック生素地
   に埋め込んで一体成形する工程と、該２本の素線を電気
   的に結びつけて測温接点を形成する工程と、該生素地成
   形体の測温接点側を同じ生素地あるいは類似した熱膨張
   特性を有する生素地を被着または生素地蓋を嵌着して端
   面を封止する工程と、該成形体を一体的に本焼成する工
   程を備えてなることを特徴とする熱電対と保護管が一体
   となった測温センサーの製造方法。
2. 【請求項２】 熱電対の２本の素線をセラミック生素地
   に埋め込んで一体成形する工程と、該２本の素線を電気
   的に結びつけて測温接点を形成する工程と、該測温接点
   を形成した成形体を一体的に仮焼する工程と、該仮焼体
   の測温接点側に同じ組成の仮焼体あるいは類似した熱膨
   張特性を有する仮焼体で形成した蓋を嵌着して端面を封
   止する工程と、該端面を封止した仮焼体を一体的に本焼
   成する工程を備えてなることを特徴とする熱電対と保護
   管が一体となった測温センサーの製造方法。
3. 【請求項３】 上記測温接点は、素線を本生素地から一
   部引き出して露出させることによって形成されてなるこ
   とを特徴とする請求項１あるいは２に記載の製造方法。
4. 【請求項４】 上記測温接点は、素線の周りの生素地を
   一部除去することによって露出させて形成されてなるこ
   とを特徴とする請求項１あるいは２に記載の製造方法。
5. 【請求項５】 上記測温接点は、生素地成形体の端面に
   素線の断面を露呈させ、該断面の露呈した素線を導電性
   材料で接続することによって形成されてなることを特徴
   とする請求項１あるいは２に記載の製造方法。
6. 【請求項６】 熱電対の２本の素線をセラミック生素地
   に埋め込んで一体成形する工程と、該成形体を一体的に
   仮焼する工程と、該２本の素線を電気的に結びつけて測
   温接点を形成する工程と、該仮焼体の測温接点側に同じ
   組成の仮焼体あるいは類似した熱膨張特性を有する仮焼
   体で形成した蓋を嵌着して端面を封止する工程と、該端
   面を封止した仮焼体を一体的に本焼成する工程を備えて
   なることを特徴とする熱電対と保護管が一体となった測
   温センサーの製造方法。
7. 【請求項７】 ２本の素線の周りに加熱消失性の被膜を
   被覆した熱電対をセラミック生素地に埋め込んで一体成
   形する工程と、該成形体を該被膜の消失温度以上で一体
   的に仮焼する工程と、該２本の素線を電気的に結びつけ
   て測温接点を形成する工程と、該仮焼体の測温接点側に
   同じ組成の仮焼体あるいは類似した熱膨張特性を有する
   仮焼体で形成した蓋を嵌着して端面を封止する工程と、
   該端面を封止した仮焼体を一体的に本焼成する工程を備
   えてなることを特徴とする熱電対と保護管が一体となっ
   た測温センサーの製造方法。
8. 【請求項８】 上記測温接点は、素線を仮焼体から一部
   引き出して露出させることによって形成されてなること
   を特徴とする請求項７に記載の製造方法。
9. 【請求項９】 上記測温接点は、素線の周りの仮焼セラ
   ミックスを一部除去することによって素線を露出させて
   形成されてなることを特徴とする請求項６に記載の製造
   方法。
10. 【請求項１０】 上記測温接点は、仮焼体の端面に素線
    の断面を露呈させ、該断面の露呈した素線を導電性材料
    で接続することによって形成されてなることを特徴とす
    る請求項６あるいは７に記載の製造方法。
11. 【請求項１１】 上記素線を内蔵した仮焼体と蓋の仮焼
    体はそれぞれ異なった仮焼温度で焼成され、内径側の仮
    焼体の仮焼温度が高くされてなることを特徴とする請求
    項２、６、７に記載の製造方法。
12. 【請求項１２】 上記一体成形する工程で、２本の素線
    の周りに空隙が形成されてなることを特徴とする請求項
    １、２、６に記載の製造方法。
13. 【請求項１３】 上記素線を内蔵した生素地体と蓋はそ
    れぞれ異なった粒度をもつ同種のセラミック紛末で形成
    され内径側の緻密化温度が高くされてなることを特徴と
    する請求項１、２、６、７に記載の製造方法。
14. 【請求項１４】 ２つ孔のセラミックパイプの仮焼体の
    一方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電対感熱
    部に該セラミックスと同じセラミックスあるいは熱膨張
    の近似したセラミックスの仮焼体で形成した蓋を嵌着あ
    るいは被嵌して端面を封止し、一体的に本焼成すること
    を特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温センサ
    ーの製造方法。
15. 【請求項１５】 上記セラミックパイプと蓋の仮焼体は
    それぞれ異なった仮焼温度で焼成され、内径側の仮焼体
    が外径側の仮焼体より高い温度で仮焼されてなることを
    特徴とする請求項１４に記載の測温センサーの製造方
    法。
16. 【請求項１６】 ２つ孔のセラミックパイプの生素地成
    形体の一方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電
    対感熱部に該セラミックスと同じセラミックスあるいは
    熱膨張の近似したセラミックスの生素地体で形成した蓋
    を嵌着あるいは被嵌あるいは被着して端面を封止し、一
    体的に本焼成することを特徴とする熱電対と保護管が一
    体となった測温センサーの製造方法。
17. 【請求項１７】 ２つ孔のセラミックパイプの生素地成
    形体の一方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電
    対感熱部に該セラミックスと同じセラミックスあるいは
    熱膨張の近似したセラミックスの生素地体を被着して端
    面を封止し、一体的に本焼成することを特徴とする熱電
    対と保護管が一体となった測温センサーの製造方法。
18. 【請求項１８】 ２つ孔のセラミックパイプの生素地成
    形体の一方の開孔から熱電対を挿入し、該パイプの熱電
    対感熱部を再び湿潤化し可塑性をもたせてから圧着して
    端面を封止し、一体的に本焼成することを特徴とする熱
    電対と保護管が一体となった測温センサーの製造方法。
19. 【請求項１９】 セラミック質隔離材で電気的に隔離、
    絶縁された熱電対がセラミック保護管と焼結一体化され
    てなることを特徴とする熱電対と保護管が一体となった
    測温センサー。
20. 【請求項２０】 ２本の素線をセラミック質隔離材で電
    気的に隔離、絶縁した熱電対を、該隔離材にセラミック
    スラリーを被着させてセラミック保護管の焼結素管に挿
    入し、一体的に焼結することを特徴とする熱電対と保護
    管が一体となった測温センサーの製造方法。
21. 【請求項２１】 熱電対の２本の素線にセラミックスラ
    リーを着肉させ、該着肉部にセラミック粉末をまぶして
    セラミック保護管の焼結素管に挿入し、一体的に焼結す
    ることを特徴とする熱電対と保護管が一体となった測温
    センサーの製造方法。
22. 【請求項２２】 絶縁性セラミック粉末が充填された、
    加熱消失性熱収縮チューブで熱電対の２本の素線を隔離
    絶縁してセラミック保護管の焼結素管に挿入し、一体的
    に焼結することを特徴とする熱電対と保護管が一体とな
    った測温センサーの製造方法。