JPH10142075A - 温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波磁場の影響を受けることなく、正確に
温度測定をすることができ、小型で安価な温度測定装置
を提供する。 【解決手段】 第１の熱電素線２１と、第２の熱電素線
２２と、第１の熱電素線２１の一端と第２の熱電素線２
２の一端とを接続して形成した測温接点２３とを有する
熱電素子２４と、熱電素子２４を内部に収納する、磁性
体からなる保護管２５とを備え、保護管２５は、第１の
熱電素線２１を収納する第１の貫通孔２８と、第２の熱
電素線２２を収納する第２の貫通孔２９と、保護管２５
の一端側に設けられ、第１の貫通孔２８と第２の貫通孔
２９に連通し、測温接点２３を収納する測温接点収納凹
部３０と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、炉内の温度を測定する温度測
定装置としては、図５に示す温度測定装置が一般に用い
られている。

【０００３】図５に示すように、この温度測定装置は、
熱電素子１と、熱電素子１を保護するアルミナ製の保護
管２とを備えている。熱電素子１は白金製の第１の熱電
素線３と、白金ロジウム製の第２の熱電素線４と、第１
の熱電素線３の一端と第２の熱電素線４の一端とを接続
して形成した測温接点５とを有している。また、保護管
２は、第１の熱電素線３を収納する第１の貫通孔６と、
第２の熱電素線４を収納する第２の貫通孔７とを有し、
熱電素子１の測温接点５は、保護管２の一端側から外部
に露出している。（以下、従来技術１とする。） 一方、セラミック原料などの被熱処理物を熱処理する熱
処理炉として、高周波誘導加熱式の熱処理炉が知られて
いる。この熱処理炉は、炉芯管の周囲に誘導加熱コイル
を巻回したもので、この誘導加熱コイルに数１０ＫＨＺ
の高周波電流を流すと、高周波磁束が発生し、高周波磁
束内にある炉芯管内の金属、すなわちセラミック原料な
どの被熱処理物が加熱されることとなる。

【０００４】しかしながら、上述の温度測定装置を用い
て、この高周波誘導加熱式の熱処理炉の炉内温度を測定
しようとすると、熱電素子１が誘導加熱コイルにより発
生する磁場の影響を受けるため、正確な温度測定ができ
ないという問題があった。そのため、高周波誘導加熱式
の熱処理炉の炉内温度を測定するためには、放射温度計
を高周波磁束の外部、すなわち炉芯管の外部に配置し、
炉芯管の外部から炉内温度を測定していたが、放射温度
計を用いているため、装置が高価になるという問題があ
った。

【０００５】また、図６に示すように、実公平１−３６
０９８号には、熱電素子１１と、ハイアルミナ系のセラ
ミックからなる保護管１２とを用いた温度測定装置が開
示されている。

【０００６】熱電素子１１は、白金製の第１の熱電素線
１１ａと、白金ロジウム製の第２の熱電素線１１ｂと、
第１の熱電素線１１ａの一端と第２の熱電素線１１ｂの
一端とを接続して形成した測温接点１１ｃとを有してい
る。

【０００７】また、保護管１２は、内側保護管１２ａと
外側保護管１２ｂとからなり、内側保護管１２ａは、第
１の熱電素線１１ａを収納する第１の貫通孔１３ａと、
第２の熱電素線１１ｂを収納する第２の貫通孔１３ｂを
有し、熱電素子１１の測温接点１１ｃは、内側保護管１
２ａの一端側から外部に露出している。また、内側保護
管１２ａおよび熱電素子１１は、外側保護管１２ｂの内
部に収納されている。（以下、従来技術２とする。） この温度測定装置の場合には、内側保護管１２ａの外側
に、さらに外側保護管１２ｂが配置されているので、温
度測定装置全体が大型化し、炉内における取付け位置が
制限されるという問題があった。また、熱電素子１１の
測温接点１１ｃも、外側保護管１２ｂにより完全に覆わ
れる構造であるので、従来技術１のように熱電素子１の
測温接点５が保護管２の外部に露出したものと比較する
と、炉内の温度測定を正確に行なうことができないとい
う問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、高周波磁場の影響を受けることなく、正確に温度測
定をすることができ、小型で安価な温度測定装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
温度測定装置は、第１の熱電素線と、第２の熱電素線
と、前記第１の熱電素線の一端と前記第２の熱電素線の
一端とを接続して形成した測温接点とを有する熱電素子
と、前記熱電素子を内部に収納する、磁性体からなる保
護管とを備え、前記保護管は、前記第１の熱電素線を収
納する第１の貫通孔と、前記第２の熱電素線を収納する
第２の貫通孔と、前記保護管の一端側に設けられ、前記
第１の貫通孔と前記第２の貫通孔に連通し、前記測温接
点を収納する測温接点収納凹部と、を有することを特徴
とする。

【００１０】本発明の請求項１に係る温度測定装置によ
れば、熱電素子の第１の熱電素線および第２の熱電素線
は、それぞれ磁性体からなる保護管の第１の貫通孔およ
び第２の貫通孔に収納され、熱電素子の測温接点は、磁
性体からなる保護管の測温接点収納凹部に収納されてい
るので、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことにより
発生する高周波磁束は、磁性体からなる保護管に集中
し、熱電素子には影響しない。

【００１１】また、本発明の請求項２に係る温度測定装
置は、第１の熱電素線と、第２の熱電素線と、前記第１
の熱電素線の一端と前記第２の熱電素線の一端とを接続
して形成した測温接点とを有する熱電素子と、前記第１
の熱電素線を内部に収納する、磁性体からなる第１の保
護管と、前記第２の熱電素線を内部に収納する、磁性体
からなる第２の保護管と、前記第１の保護管および前記
第２の保護管の一端側に設けられ、前記測温接点を内部
に収納する、磁性体からなる第３の保護管と、を備える
ことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２に係る温度測定装置によ
れば、熱電素子の第１の熱電素線および第２の熱電素線
は、それぞれ磁性体からなる第１の保護管の内部および
第２の保護管の内部に収納され、熱電素子の測温接点
は、磁性体からなる第３の保護管の内部に収納されてい
るので、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことにより
発生する高周波磁束は、磁性体からなる第１の保護管、
第２の保護管、および第３の保護管に集中し、熱電素子
には影響しない。

【００１３】また、本発明の請求項３に係る温度測定装
置は、本発明の請求項２に係る温度測定装置において、
前記第１の保護管および前記第２の保護管が、複数のフ
ェライトビーズからなることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項３に係る温度測定装置によ
れば、第１の保護管および前記第２の保護管を屈曲させ
ることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の温度測定装置の実
施例につき、添付図面を参照して説明する。

【００１６】実施例１ 図１は、本発明の温度測定装置の実施例１を示す断面図
である。

【００１７】この温度測定装置は、−極の第１の熱電素
線２１と、＋極の第２の熱電素線２２と、第１の熱電素
線２１の一端と第２の熱電素線２２の一端とを接続して
形成した測温接点２３とを有する熱電素子２４と、熱電
素子２４を内部に収納する、磁性体からなる保護管２５
とを備えている。

【００１８】第１の熱電素線２１は白金からなり、第２
の熱電素線２２は８７重量部の白金に対し、１３重量部
のロジウムを含有する白金ロジウムからなる。また、第
１の熱電素線２１の他端および第２の熱電素線２２の他
端には、それぞれ端子２６、２７が接続されている。

【００１９】保護管２５は、第１の熱電素線２１を収納
する第１の貫通孔２８と、第２の熱電素線２２を収納す
る第２の貫通孔２９と、保護管２５の一端側に設けら
れ、第１の貫通孔２８と第２の貫通孔２９に連通し、測
温接点２３を収納する測温接点収納凹部３０とを有して
いる。したがって、熱電素子２４の測温接点２３は、保
護管２５の一端側から外部に突出しないように、保護管
２５の測温接点収納凹部３０に収納されている。

【００２０】また、保護管２５は、ニッケル亜鉛系のフ
ェライトや、マンガン亜鉛系のフェライトなどの磁性体
セラミックスを用いて押出し成形することにより、容易
に成形することができる。磁性体セラミックスはキュリ
ー温度を有し、キュリー温度以上になると非磁性となる
ため、キュリー温度以下の温度で使用することが有効で
ある。なお、ニッケル亜鉛系のフェライトのキュリー温
度は約５９０℃であり、リチウム系のフェライトのキュ
リー温度は約６７０℃である。

【００２１】実施例２ 図２は、本発明の温度測定装置の実施例２を示す断面図
である。なお、実施例１と実質的に同一である部分につ
いては、説明の重複を避けるため、同一符号を付するこ
とでここでの説明を省略する。

【００２２】この温度測定装置は、−極の第１の熱電素
線２１と、＋極第２の熱電素線２２と、第１の熱電素線
２１の一端と第２の熱電素線２２の一端とを接続して形
成した測温接点２３とを有する熱電素子２４と、第１の
熱電素線２１を内部に収納する、磁性体からなる第１の
保護管３１と、第２の熱電素線２２を内部に収納する、
磁性体からなる第２の保護管３２と、第１の保護管３１
および第２の保護管３２の一端側に設けられ、測温接点
２３を内部に収納する、磁性体からなる第３の保護管３
３とを備えている。

【００２３】熱電素子２４は、実施例１において用いた
熱電素子２４と実質的に同一であり、第１の熱電素線２
１の他端および第２の熱電素線２２の他端には、それぞ
れ端子２６、２７が接続されている。

【００２４】第１の保護管３１には、第１の熱電素線２
１が挿入される貫通孔３４が形成され、第２の保護管２
２には、第２の熱電素線２２が挿入される貫通孔３５が
形成されている。また、第３の保護管３３には、測温接
点２３を収納する測温接点収納凹部３６が形成されてい
る。したがって、熱電素子２４の測温接点２３は、第３
の保護管３３の一端側から外部に突出しないように、測
温接点収納凹部３６に収納されている。

【００２５】なお、第１の保護管３１、第２の保護管３
２、および第３の保護管３３は、実施例１の保護管２５
と同一の材料を用いて、同一の製法で成形することがで
きる。

【００２６】実施例３ 図３は、本発明の温度測定装置の実施例３を示す側面図
である。なお、実施例１、実施例２と実質的に同一であ
る部分については、説明の重複を避けるため、同一符号
を付することでここでの説明を省略する。

【００２７】この温度測定装置は、−極の第１の熱電素
線２１と、＋極の第２の熱電素線２２と、第１の熱電素
線２１の一端と第２の熱電素線２２の一端とを接続して
形成した測温接点２３とを有する熱電素子２４と、第１
の熱電素線２１を内部に収納する、磁性体からなる第１
の保護管４１と、第２の熱電素線２２を内部に収納す
る、磁性体からなる第２の保護管４２と、第１の保護管
４１および第２の保護管４２の一端側に設けられ、測温
接点２３を内部に収納する、磁性体からなる第３の保護
管３３とを備えている。

【００２８】熱電素子２４は、実施例１、実施例２にお
いて用いた熱電素子２４と実質的に同一であり、第１の
熱電素線２１の他端および第２の熱電素線２２の他端に
は、それぞれ端子２６、２７が接続されている。

【００２９】第１の保護管４１および第２の保護管４２
は、それぞれ複数個の円筒形のフェライトビーズ４１
ａ、４２ａを軸方向に連結して形成されている。第１の
保護管４１を構成する各フェライトビーズ４１ａには、
第１の熱電素線２１が挿入される貫通孔４１ｂが形成さ
れ、第２の保護管４２を構成する各フェライトビーズ４
２ａには、第２の熱電素線２２が挿入される貫通孔４２
ｂが形成されている。したがって、第１の保護管４１お
よび第２の保護管４２は自在に屈曲させることが可能で
ある。また、第３の保護管３３には、測温接点２３を収
納する測温接点収納凹部３６が形成されている。したが
って、熱電素子２４の測温接点２３は、第３の保護管３
３の一端側から外部に突出しないように、測温接点収納
凹部３６に収納されている。

【００３０】なお、第１の保護管４１および第２の保護
管４２を構成する各フェライトビーズ４１ａ、４２ａ
や、第３の保護管３３は、実施例１の保護管２５と同一
の材料を用いて、同一の製法で成形することができる。

【００３１】以上のように、本発明の温度測定装置につ
いて、実施例１、実施例２、および実施例３に基づき説
明したが、本発明の温度測定装置は上記実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々の変更
が可能である。

【００３２】例えば、上記実施例１においては、測温接
点収納凹部３０は、保護管２５の一端に、保護管２５と
連続的に一体化した部材により形成されることとした
が、本発明の温度測定装置はこれに限定されるものでは
なく、図４に示すように、保護管５１の一端に、保護管
５１とは別部材である測温接点収納管５２を取付け、こ
の測温接点収納管５２の内部を測温接点収納凹部５３と
しても良い。この場合、測温接点収納凹部５３は、第１
の熱電素子２１を収納する第１の貫通孔５４、および第
２の熱電素子２２を収納する第２の貫通孔５５に連通す
る。測温接点２３は、測温接点収納凹部５３に収納さ
れ、保護管５１の一端から外部に露出することがない。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に係る
温度測定装置によれば、誘導加熱コイルに高周波電流を
流すことにより発生する高周波磁束は、磁性体からなる
保護管に集中し、熱電素子には影響しないので、正確な
温度測定が可能である。

【００３４】また、本発明の請求項１に係る温度測定装
置によれば、熱電素子の測温接点が、磁性体からなる保
護管の測温接点収納凹部に収納されているので、熱電素
子の測温接点や前記保護管を覆う径寸法の大きな保護管
を別途用意する必要がなく、小型化が可能である。

【００３５】本発明の請求項２に係る温度測定装置によ
れば、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことにより発
生する高周波磁束は、磁性体からなる第１の保護管、第
２の保護管、および第３の保護管に集中し、熱電素子に
は影響しないので、正確な温度測定が可能である。

【００３６】また、本発明の請求項２に係る温度測定装
置によれば、熱電素子の第１の熱電素線、および第２の
熱電素線が、それぞれ第１の保護管、および第２の保護
管に個別に収納されているので、各保護管の径寸法を小
さくすることができ、装置全体の小型化が可能である。

【００３７】また、本発明の請求項３に係る温度測定装
置によれば、この温度測定装置を取付ける取付け位置の
空間形状に応じて、第１の保護管および前記第２の保護
管を屈曲させることができるので、取付け位置の空間形
状やスペースを選ばず、適用範囲が広くなるとともに、
取付け作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度測定装置の実施例１を示す図面
で、図１（ａ）は一部切欠断面図であり、図１（ｂ）は
図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

【図２】本発明の温度測定装置の実施例２を示す図面
で、図２（ａ）は一部切欠断面図であり、図２（ｂ）は
図２（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図３】本発明の温度測定装置の実施例３を示す側面図
である。

【図４】本発明の温度測定装置の実施例１の変形例を示
す断面図である。

【図５】従来の温度測定装置を示す断面図である。

【図６】従来の他の温度測定装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 第１の熱電素線 ２２ 第２の熱電素線 ２３ 測温接点 ２４ 熱電素子 ２５、５１ 保護管 ２８、５４ 第１の貫通孔 ２９、５５ 第２の貫通孔 ３０、３６、５３ 測温接点収納凹部 ３１、４１ 第１の保護管 ３２、４２ 第２の保護管 ３３ 第３の保護管 ４１ａ、４２ａ フェライトビーズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の熱電素線と、第２の熱電素線と、
   前記第１の熱電素線の一端と前記第２の熱電素線の一端
   とを接続して形成した測温接点とを有する熱電素子と、 前記熱電素子を内部に収納する、磁性体からなる保護管
   とを備え、 前記保護管は、前記第１の熱電素線を収納する第１の貫
   通孔と、前記第２の熱電素線を収納する第２の貫通孔
   と、前記保護管の一端側に設けられ、前記第１の貫通孔
   と前記第２の貫通孔に連通し、前記測温接点を収納する
   測温接点収納凹部と、を有することを特徴とする温度測
   定装置。
2. 【請求項２】 第１の熱電素線と、第２の熱電素線と、
   前記第１の熱電素線の一端と前記第２の熱電素線の一端
   とを接続して形成した測温接点とを有する熱電素子と、 前記第１の熱電素線を内部に収納する、磁性体からなる
   第１の保護管と、 前記第２の熱電素線を内部に収納する、磁性体からなる
   第２の保護管と、 前記第１の保護管および前記第２の保護管の一端側に設
   けられ、前記測温接点を内部に収納する、磁性体からな
   る第３の保護管と、を備えることを特徴とする温度測定
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１の保護管および前記第２の保護
   管は、複数のフェライトビーズからなることを特徴とす
   る請求項２に記載の温度測定装置。