JP2001221693A - 温度測定用熱電対素子 - Google Patents
温度測定用熱電対素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱電対からの熱の逃げを極力抑え、さらに温
度追従性に優れた扱いやすい温度測定用熱電対素子を提
供する。 【解決手段】 物質の温度測定のための熱電対素子であ
って、少なくとも熱電対と該熱電対の接点に接続される
測温部材を具備し、該測温部材は熱伝導率５０Ｗ／ｍＫ
以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物からな
り、前記測温部材と前記熱電対の接点は耐熱接着剤で接
続されていることを特徴とする温度測定用熱電対素子。
度追従性に優れた扱いやすい温度測定用熱電対素子を提
供する。 【解決手段】 物質の温度測定のための熱電対素子であ
って、少なくとも熱電対と該熱電対の接点に接続される
測温部材を具備し、該測温部材は熱伝導率５０Ｗ／ｍＫ
以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物からな
り、前記測温部材と前記熱電対の接点は耐熱接着剤で接
続されていることを特徴とする温度測定用熱電対素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物質の温度測定用
熱電対素子に関するものであり、特に高温域への急激な
温度変化に追従することができる測定技術に関するもの
である。
熱電対素子に関するものであり、特に高温域への急激な
温度変化に追従することができる測定技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より物質の温度測定は熱電対によっ
て測定することが広く知られている。熱電対の素線は、
絶縁性、耐食性、長寿命の目的でステンレス等のシース
や１０００℃以上の高温中でも使用可能なセラミックス
製のシースで保護されているものが幅広く使われてお
り、安価であるために様々な産業分野で利用されてい
る。このようなシース熱電対には、図２に示すように、
アルミナ製の絶縁管７にマグネシア等の充填材８が充填
されて、熱電対裸素線９が保護されているものがある。
て測定することが広く知られている。熱電対の素線は、
絶縁性、耐食性、長寿命の目的でステンレス等のシース
や１０００℃以上の高温中でも使用可能なセラミックス
製のシースで保護されているものが幅広く使われてお
り、安価であるために様々な産業分野で利用されてい
る。このようなシース熱電対には、図２に示すように、
アルミナ製の絶縁管７にマグネシア等の充填材８が充填
されて、熱電対裸素線９が保護されているものがある。
【０００３】正確な測温に際し、測定対象物への熱電対
の接触具合は重要な要素であり、測定対象物に熱電対を
埋め込んで接着する方法が最も理想的であるが、測定対
象物によってはそのような細工を施せないものもある。
またこの場合、熱電対が切れると熱電対の交換が煩雑と
なる。
の接触具合は重要な要素であり、測定対象物に熱電対を
埋め込んで接着する方法が最も理想的であるが、測定対
象物によってはそのような細工を施せないものもある。
またこの場合、熱電対が切れると熱電対の交換が煩雑と
なる。
【０００４】そこで、交換が容易で測定対象物との接触
を保ちつつ、測定対象物の形状に合わせた取り付け易い
様々な形状のものが考案されている。例えば、パイプ形
状のものには、それに巻き付けるステンレス製のベルト
状のものにステンレスシース熱電対の接点が溶接されて
いるものなどがあり、測定対象物に密着させて正確な測
温をしている。また、平らな測定対象物に対しては、ス
テンレス製プレートにステンレスシース熱電対の接点が
溶接されてステンレス製プレートを測定対象物にネジ止
めする方法もある。高温での使用に際しては熱電対切れ
による交換頻度が多くなるので、このような着脱可能な
方が便利である。
を保ちつつ、測定対象物の形状に合わせた取り付け易い
様々な形状のものが考案されている。例えば、パイプ形
状のものには、それに巻き付けるステンレス製のベルト
状のものにステンレスシース熱電対の接点が溶接されて
いるものなどがあり、測定対象物に密着させて正確な測
温をしている。また、平らな測定対象物に対しては、ス
テンレス製プレートにステンレスシース熱電対の接点が
溶接されてステンレス製プレートを測定対象物にネジ止
めする方法もある。高温での使用に際しては熱電対切れ
による交換頻度が多くなるので、このような着脱可能な
方が便利である。
【０００５】しかしながら、ステンレス製のベルト状の
ものやステンレス製プレートは、熱電対と比較して大き
くなり、従って熱容量が大きくなるため、急激な温度変
化に対する温度追従性は悪くなる。
ものやステンレス製プレートは、熱電対と比較して大き
くなり、従って熱容量が大きくなるため、急激な温度変
化に対する温度追従性は悪くなる。
【０００６】また、温度追従性を良くし、さらに熱電対
からの熱の逃げを極力抑えるために、熱電対の太さを細
くすることが望ましい。通常、シース熱電対が工業的に
多く使用されており、このシース径においても同様に細
いものが望ましいが、シース径が細すぎるとその中の熱
電対の素線は必然的にさらに細くなってしまうため、使
用に伴う経時変化による温度ずれや断線による短寿命化
等を考慮すると、シース径が細すぎるものは工業的に好
ましくない。
からの熱の逃げを極力抑えるために、熱電対の太さを細
くすることが望ましい。通常、シース熱電対が工業的に
多く使用されており、このシース径においても同様に細
いものが望ましいが、シース径が細すぎるとその中の熱
電対の素線は必然的にさらに細くなってしまうため、使
用に伴う経時変化による温度ずれや断線による短寿命化
等を考慮すると、シース径が細すぎるものは工業的に好
ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みなされたもので、熱電対からの熱の逃げを
極力抑え、さらに温度追従性に優れた扱いやすい温度測
定用熱電対素子を提供することを目的とする。
問題点に鑑みなされたもので、熱電対からの熱の逃げを
極力抑え、さらに温度追従性に優れた扱いやすい温度測
定用熱電対素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は物質の温度測定のための熱電対素子で
あって、少なくとも熱電対と該熱電対の接点に接続され
る測温部材を具備し、該測温部材は熱伝導率５０Ｗ／ｍ
Ｋ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物から
なり、前記測温部材と前記熱電対の接点は耐熱接着剤で
接続されていることを特徴とする温度測定用熱電対素子
である（請求項１）。
るため、本発明は物質の温度測定のための熱電対素子で
あって、少なくとも熱電対と該熱電対の接点に接続され
る測温部材を具備し、該測温部材は熱伝導率５０Ｗ／ｍ
Ｋ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物から
なり、前記測温部材と前記熱電対の接点は耐熱接着剤で
接続されていることを特徴とする温度測定用熱電対素子
である（請求項１）。
【０００９】このように、測温部材が熱伝導率５０Ｗ／
ｍＫ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物か
らなり、測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続さ
れているものとすることにより、熱伝達が早く、また高
温時でも測定対象物に密着させることができると共に、
逃げる熱量を極力抑え、測定対象物の温度変化に追従す
ることが可能になる。
ｍＫ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物か
らなり、測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続さ
れているものとすることにより、熱伝達が早く、また高
温時でも測定対象物に密着させることができると共に、
逃げる熱量を極力抑え、測定対象物の温度変化に追従す
ることが可能になる。
【００１０】この場合、本発明では、前記測温部材が窒
化アルミニウムセラミックスからなるものとすることが
できる（請求項２）。このように、熱伝導率１７０〜２
００Ｗ／ｍＫと高熱伝導率を有する窒化アルミニウムセ
ラミックス製の測温部材を用いることにより、熱伝達が
非常に早く、測定対象物の急激な温度変化にすばやく追
従することが可能になる。
化アルミニウムセラミックスからなるものとすることが
できる（請求項２）。このように、熱伝導率１７０〜２
００Ｗ／ｍＫと高熱伝導率を有する窒化アルミニウムセ
ラミックス製の測温部材を用いることにより、熱伝達が
非常に早く、測定対象物の急激な温度変化にすばやく追
従することが可能になる。
【００１１】また、本発明は、前記耐熱接着剤が窒化ア
ルミニウムを主成分とすることが好ましい（請求項
３）。このように、熱伝導率の非常に大きい窒化アルミ
ニウムを主成分とする耐熱接着剤で測温部材と熱電対の
接点が接続されることにより、一層熱伝達が早くなり、
測定対象物の急激な温度変化にもよく追従する応答特性
のよいものとなる。
ルミニウムを主成分とすることが好ましい（請求項
３）。このように、熱伝導率の非常に大きい窒化アルミ
ニウムを主成分とする耐熱接着剤で測温部材と熱電対の
接点が接続されることにより、一層熱伝達が早くなり、
測定対象物の急激な温度変化にもよく追従する応答特性
のよいものとなる。
【００１２】そして、本発明は、前記熱電対の素線がセ
ラミックスでコートされていることが好ましい（請求項
４）。このように、熱電対にセラミックスでコートされ
た素線を用いることにより、熱電対の太さは実質的にセ
ラミックスでコートされた素線径と同径にすることがで
きる。従って、熱電対からの逃げる熱量を小さく抑え、
正確な測温が可能となる。
ラミックスでコートされていることが好ましい（請求項
４）。このように、熱電対にセラミックスでコートされ
た素線を用いることにより、熱電対の太さは実質的にセ
ラミックスでコートされた素線径と同径にすることがで
きる。従って、熱電対からの逃げる熱量を小さく抑え、
正確な測温が可能となる。
【００１３】さらに、本発明は、前記測温部材が測定対
象物に押し当てられるように弾性体を具備することが好
ましい（請求項５）。このように、温度測定用熱電対素
子が弾性体を具備して測温部材が測定対象物に押し当て
られるようにすれば、測温の際、高温時の測定対象物の
熱変形や測定対象物の熱膨張による測定位置の微妙なず
れ、振動等によるずれ、接触不良等による測定誤差はほ
とんどなくなる。従って、より正確な温度測定をするこ
とが可能になる。
象物に押し当てられるように弾性体を具備することが好
ましい（請求項５）。このように、温度測定用熱電対素
子が弾性体を具備して測温部材が測定対象物に押し当て
られるようにすれば、測温の際、高温時の測定対象物の
熱変形や測定対象物の熱膨張による測定位置の微妙なず
れ、振動等によるずれ、接触不良等による測定誤差はほ
とんどなくなる。従って、より正確な温度測定をするこ
とが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施形態につき更に詳述するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。すなわち、本発明者らは、熱
電対による正確な測温に際し、逃げる熱量を極力抑える
と共に温度追従性を良くすることができるように、温度
測定用熱電対素子を熱伝導率５０Ｗ／ｍＫ以上のセラミ
ックス又は金属あるいは金属化合物からなる測温部材
と、該測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続され
ているものとすればよいことを見出し、本発明を完成さ
せたものである。
明の実施形態につき更に詳述するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。すなわち、本発明者らは、熱
電対による正確な測温に際し、逃げる熱量を極力抑える
と共に温度追従性を良くすることができるように、温度
測定用熱電対素子を熱伝導率５０Ｗ／ｍＫ以上のセラミ
ックス又は金属あるいは金属化合物からなる測温部材
と、該測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続され
ているものとすればよいことを見出し、本発明を完成さ
せたものである。
【００１５】ここで、図１は本発明の温度測定用熱電対
素子の一例を示した概略図である。図１に示したよう
に、温度測定用熱電対素子１０は、熱電対素線３と耐熱
接着剤２で熱電対の接点に接続された測定部材１とから
構成される。そして熱電対は、中空パイプ４の内部に素
線３が通され、さらに中空パイプ４の下端に配設された
コイル状の弾性体６を通って、中空パイプ４と弾性体６
は固定できるように固定用支持部品５にはめ込まれてい
る。
素子の一例を示した概略図である。図１に示したよう
に、温度測定用熱電対素子１０は、熱電対素線３と耐熱
接着剤２で熱電対の接点に接続された測定部材１とから
構成される。そして熱電対は、中空パイプ４の内部に素
線３が通され、さらに中空パイプ４の下端に配設された
コイル状の弾性体６を通って、中空パイプ４と弾性体６
は固定できるように固定用支持部品５にはめ込まれてい
る。
【００１６】測定部材１には、熱電導率５０Ｗ／ｍＫ以
上の高熱伝導材料のセラミックス又は金属あるいは金属
化合物を用いる。このように、５０Ｗ／ｍＫ以上の高熱
伝導材料の測定部材とすることにより、正確な温度測定
が可能となると共に、部材の大きさを小さくすることに
より、熱容量を小さくできるので、応答特性も向上させ
ることができ、すばやく測定対象物の温度変化に追従す
ることができる。
上の高熱伝導材料のセラミックス又は金属あるいは金属
化合物を用いる。このように、５０Ｗ／ｍＫ以上の高熱
伝導材料の測定部材とすることにより、正確な温度測定
が可能となると共に、部材の大きさを小さくすることに
より、熱容量を小さくできるので、応答特性も向上させ
ることができ、すばやく測定対象物の温度変化に追従す
ることができる。
【００１７】熱電導率５０Ｗ／ｍＫ以上のセラミックス
としては、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢＮ、及びこれらのコンポ
ジット材等があり、金属としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。この場合、特に
熱電導率１７０〜２００Ｗ／ｍＫとセラミックスの中で
最も高い熱伝導率を有する窒化アルミニウムセラミック
スを用いるのが好ましい。
としては、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＢＮ、及びこれらのコンポ
ジット材等があり、金属としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ａ
ｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等が挙げられる。この場合、特に
熱電導率１７０〜２００Ｗ／ｍＫとセラミックスの中で
最も高い熱伝導率を有する窒化アルミニウムセラミック
スを用いるのが好ましい。
【００１８】一方、アルミナ（熱電導率１７Ｗ／ｍＫ）
等の熱電導率１〜２０Ｗ／ｍＫ程度の低熱伝導材料の場
合、熱伝達が非常に遅く、測定対象物の急激な温度変化
に対する温度追従性が悪いため、本発明の測定部材には
不向きである。すなわち、熱電導率５０Ｗ／ｍＫ以上の
高熱伝導材料を用いれば、熱伝達が早く、測定対象物の
急激な温度変化に対する温度追従性を良くすることがで
きる。
等の熱電導率１〜２０Ｗ／ｍＫ程度の低熱伝導材料の場
合、熱伝達が非常に遅く、測定対象物の急激な温度変化
に対する温度追従性が悪いため、本発明の測定部材には
不向きである。すなわち、熱電導率５０Ｗ／ｍＫ以上の
高熱伝導材料を用いれば、熱伝達が早く、測定対象物の
急激な温度変化に対する温度追従性を良くすることがで
きる。
【００１９】また、耐熱接着剤２としては、ＡｌＮ、Ｓ
ｉＣ等を主成分とするものが挙げられるが、中でも熱導
率、耐熱性の高い窒化アルミニウムを主成分とするもの
が好ましい。このような耐熱接着剤を用いれば、熱伝達
が非常に早く応答特性を向上させることができると共
に、容易に熱電対の接点を測温部材に接続することが可
能である。
ｉＣ等を主成分とするものが挙げられるが、中でも熱導
率、耐熱性の高い窒化アルミニウムを主成分とするもの
が好ましい。このような耐熱接着剤を用いれば、熱伝達
が非常に早く応答特性を向上させることができると共
に、容易に熱電対の接点を測温部材に接続することが可
能である。
【００２０】熱電対としてはいかなるものも用いること
ができ、測定温度帯等目的に応じ決定すればよいが、熱
電対素線３は、素線にセラミックスでコートされたもの
が好ましい。このようにセラミックスでコートされた素
線を用いれば、シース熱電対のような保護管や絶縁管等
のシースが不要となるため、熱電対の太さはシース熱電
対のように太くならず、実質的にはセラミックスでコー
トされた素線径と同径にすることができる。従って、熱
電対からの逃げる熱量を小さく抑え、正確な測温が可能
となる。その際、コーティングはアルミナ等の絶縁性、
耐食性に優れたセラミックスで施されるのがよい。
ができ、測定温度帯等目的に応じ決定すればよいが、熱
電対素線３は、素線にセラミックスでコートされたもの
が好ましい。このようにセラミックスでコートされた素
線を用いれば、シース熱電対のような保護管や絶縁管等
のシースが不要となるため、熱電対の太さはシース熱電
対のように太くならず、実質的にはセラミックスでコー
トされた素線径と同径にすることができる。従って、熱
電対からの逃げる熱量を小さく抑え、正確な測温が可能
となる。その際、コーティングはアルミナ等の絶縁性、
耐食性に優れたセラミックスで施されるのがよい。
【００２１】そして、測温部材と熱電対の接点との接続
方法としては、耐熱接着剤２で熱電対の接点が測定部材
１に固定されればよい。例えば、熱電対の接点が測温部
材１に耐熱接着剤２で接着して接するようにすればよい
が、特に測温部材１に穴や凹部等を設け、そこに熱電対
の先端を挿入し、耐熱接着剤２を詰めて熱電対の接点を
埋設するようにするのが好ましい。このようにすること
によって測温部材と熱電対の接点部が一体化し、一層正
確な測定と、応答特性の向上を見込むことができる。
方法としては、耐熱接着剤２で熱電対の接点が測定部材
１に固定されればよい。例えば、熱電対の接点が測温部
材１に耐熱接着剤２で接着して接するようにすればよい
が、特に測温部材１に穴や凹部等を設け、そこに熱電対
の先端を挿入し、耐熱接着剤２を詰めて熱電対の接点を
埋設するようにするのが好ましい。このようにすること
によって測温部材と熱電対の接点部が一体化し、一層正
確な測定と、応答特性の向上を見込むことができる。
【００２２】そして、中空パイプ４は、例えば石英製の
低熱伝導率を有するものを使用し、固定用支持部品５
は、熱電対素子を固定できるようなステンレス等のもの
を使用すればよい。また、真空中でも測定できるように
固定用支持部品５から熱電対が取り出される部分をエポ
キシ樹脂等で封止したり、バイトン（商品名、デュポン
社製）等の真空用シール材でシールするようにして測定
部分が真空中に置かれるように構成してもよい。
低熱伝導率を有するものを使用し、固定用支持部品５
は、熱電対素子を固定できるようなステンレス等のもの
を使用すればよい。また、真空中でも測定できるように
固定用支持部品５から熱電対が取り出される部分をエポ
キシ樹脂等で封止したり、バイトン（商品名、デュポン
社製）等の真空用シール材でシールするようにして測定
部分が真空中に置かれるように構成してもよい。
【００２３】また、弾性体６としては、測温部材が測定
対象物に押し当てられて測定位置のずれ等を防止できる
ものであればよく、特に測定対象物の形状に合わせる必
要はないが、耐熱性を考慮するとバネ等が好ましい。こ
のような弾性体を用いれば、高温時の測定対象物の熱変
形や測定対象物の熱膨張による測定位置の微妙なずれ、
振動等によるずれ、接触不良等による測定誤差はほとん
どなくなる。従って、常に熱電対の接点を測定対象物に
密着させることができるので、様々な形状の物質の正確
な測温が可能となる。
対象物に押し当てられて測定位置のずれ等を防止できる
ものであればよく、特に測定対象物の形状に合わせる必
要はないが、耐熱性を考慮するとバネ等が好ましい。こ
のような弾性体を用いれば、高温時の測定対象物の熱変
形や測定対象物の熱膨張による測定位置の微妙なずれ、
振動等によるずれ、接触不良等による測定誤差はほとん
どなくなる。従って、常に熱電対の接点を測定対象物に
密着させることができるので、様々な形状の物質の正確
な測温が可能となる。
【００２４】特に本発明の温度測定用熱電対素子を用い
て温度制御する場合は、加熱冷却を繰り返し行っても再
現性が良く、非常に安定した制御が可能となる。
て温度制御する場合は、加熱冷却を繰り返し行っても再
現性が良く、非常に安定した制御が可能となる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を示す。 （実施例）図１において、まず、セラミックスでコート
されたＫタイプの熱電対（住友電工社製セラコート熱電
対）のクロメル−アルメル素線３（線径：０．３２ｍ
ｍ）一対の接点をスポット溶接機により溶接する。その
溶接した熱電対の接点を、半球形状で中空構造を有する
窒化アルミニウムセラミックス製の測温部材１の中空部
分に挿入し、その部分に窒化アルミニウムを主成分とし
た耐熱接着剤２を詰め込んで固定した。
されたＫタイプの熱電対（住友電工社製セラコート熱電
対）のクロメル−アルメル素線３（線径：０．３２ｍ
ｍ）一対の接点をスポット溶接機により溶接する。その
溶接した熱電対の接点を、半球形状で中空構造を有する
窒化アルミニウムセラミックス製の測温部材１の中空部
分に挿入し、その部分に窒化アルミニウムを主成分とし
た耐熱接着剤２を詰め込んで固定した。
【００２６】そして、上記セラミックスでコートされた
クロメル−アルメル素線３を、熱伝導率の小さい石英製
の中空パイプ４の内部に通し、さらに中空パイプ４を押
し上げるように配設したコイル状のバネ６に通した。次
に熱電対素子を固定できるようにステンレス製の固定用
支持部品５にはめ込み、温度測定用熱電対素子とした。
クロメル−アルメル素線３を、熱伝導率の小さい石英製
の中空パイプ４の内部に通し、さらに中空パイプ４を押
し上げるように配設したコイル状のバネ６に通した。次
に熱電対素子を固定できるようにステンレス製の固定用
支持部品５にはめ込み、温度測定用熱電対素子とした。
【００２７】次いで、この温度測定用熱電対素子を測定
対象物に押し当てるように設置し、測定対象物を室温か
ら１１００℃まで一気に加熱した。制御用の温度入力値
は、本発明の温度測定用熱電対素子で測定した値を用い
た。
対象物に押し当てるように設置し、測定対象物を室温か
ら１１００℃まで一気に加熱した。制御用の温度入力値
は、本発明の温度測定用熱電対素子で測定した値を用い
た。
【００２８】本発明の温度測定用熱電対素子で測定した
結果は、２００〜１０００℃まで平均３１℃／秒の昇温
速度で測定され、加熱開始から４０秒で１０００℃を示
した。
結果は、２００〜１０００℃まで平均３１℃／秒の昇温
速度で測定され、加熱開始から４０秒で１０００℃を示
した。
【００２９】（比較例）図２に示すように、熱電対素子
としてアルミナ絶縁管７に充填材（マグネシア）８が充
填されて、熱電対裸素線９が保護されたシース熱電対を
使用した以外は、実施例の近傍に設置して実施例と同様
にして測定した。従来のシース熱電対で測定した結果
は、２００〜１０００℃まで平均２８℃／秒の昇温速度
で測定され、加熱開始から４３秒で１０００℃を示し
た。
としてアルミナ絶縁管７に充填材（マグネシア）８が充
填されて、熱電対裸素線９が保護されたシース熱電対を
使用した以外は、実施例の近傍に設置して実施例と同様
にして測定した。従来のシース熱電対で測定した結果
は、２００〜１０００℃まで平均２８℃／秒の昇温速度
で測定され、加熱開始から４３秒で１０００℃を示し
た。
【００３０】以上の結果から明らかなように、本発明の
温度測定用熱電対素子での測定値は、従来のシース熱電
対の測定値と比較して、１０００℃通過時で３秒早くす
ることができた。従って、本発明では、測温の際、熱伝
達が非常に早く熱電対からの逃げる熱量を小さく抑え、
測定対象物の急激な温度変化にも追従し、正確な測温が
可能になった。
温度測定用熱電対素子での測定値は、従来のシース熱電
対の測定値と比較して、１０００℃通過時で３秒早くす
ることができた。従って、本発明では、測温の際、熱伝
達が非常に早く熱電対からの逃げる熱量を小さく抑え、
測定対象物の急激な温度変化にも追従し、正確な測温が
可能になった。
【００３１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３２】
【発明の効果】本発明では、測温部材が熱伝導率５０Ｗ
／ｍＫ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物
からなり、測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続
されている温度測定用熱電対素子としたので、熱伝達が
早く、また高温時でも測定対象物に密着させることがで
きると共に、逃げる熱量を極力抑えることができる。従
って、測定対象物の正確な温度測定ができると共に、温
度変化にも追従することが可能となり、測定対象物の急
激な温度変化の測定の信頼性は飛躍的に向上した。特に
本発明の温度測定用熱電対素子を用いて温度制御する場
合は、急激な加熱冷却を繰り返しても再現性が良く、安
定した制御が可能となる。
／ｍＫ以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物
からなり、測温部材と熱電対の接点が耐熱接着剤で接続
されている温度測定用熱電対素子としたので、熱伝達が
早く、また高温時でも測定対象物に密着させることがで
きると共に、逃げる熱量を極力抑えることができる。従
って、測定対象物の正確な温度測定ができると共に、温
度変化にも追従することが可能となり、測定対象物の急
激な温度変化の測定の信頼性は飛躍的に向上した。特に
本発明の温度測定用熱電対素子を用いて温度制御する場
合は、急激な加熱冷却を繰り返しても再現性が良く、安
定した制御が可能となる。
【図１】本発明の温度測定用熱電対素子の一例を示した
概略図である。
概略図である。
【図２】従来のシース熱電対の概略図である。
１…測定部材、 ２…耐熱接着剤、 ３…セラミックス
コートされた熱電対素線、４…中空パイプ、 ５…固定
用支持部品、 ６…弾性体、 ７…絶縁管、８…充填
材、９…熱電対裸素線、 １０…温度測定用熱電対素
子。
コートされた熱電対素線、４…中空パイプ、 ５…固定
用支持部品、 ６…弾性体、 ７…絶縁管、８…充填
材、９…熱電対裸素線、 １０…温度測定用熱電対素
子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒澤 幸夫 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 Ｆターム(参考） 2F056 KA01 KA03 KA14
Claims (5)
- 【請求項１】 物質の温度測定のための熱電対素子であ
って、少なくとも熱電対と該熱電対の接点に接続される
測温部材を具備し、該測温部材は熱伝導率５０Ｗ／ｍＫ
以上のセラミックス又は金属あるいは金属化合物からな
り、前記測温部材と前記熱電対の接点は耐熱接着剤で接
続されていることを特徴とする温度測定用熱電対素子。 - 【請求項２】 前記測温部材が窒化アルミニウムセラミ
ックスからなることを特徴とする請求項１に記載の温度
測定用熱電対素子。 - 【請求項３】 前記耐熱接着剤が窒化アルミニウムを主
成分とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の温度測定用熱電対素子。 - 【請求項４】 前記熱電対の素線がセラミックスでコー
トされていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれか１項に記載の温度測定用熱電対素子。 - 【請求項５】 前記測温部材が測定対象物に押し当てら
れるように弾性体を具備することを特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれか１項に記載の温度測定用熱電対
素子。
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|---|---|---|---|
| JP2000026740A JP2001221693A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 温度測定用熱電対素子 |
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|---|---|---|---|
| JP2000026740A JP2001221693A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 温度測定用熱電対素子 |
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|---|---|
| JP2001221693A true JP2001221693A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=18552430
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|---|---|---|---|
| JP2000026740A Pending JP2001221693A (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 温度測定用熱電対素子 |
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