JP2003262550A - マイクロ波高温炉用保護管型熱電対およびマイクロ波高温炉における熱電対取付構造 - Google Patents

マイクロ波高温炉用保護管型熱電対およびマイクロ波高温炉における熱電対取付構造

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JP2003262550A
JP2003262550A JP2002064842A JP2002064842A JP2003262550A JP 2003262550 A JP2003262550 A JP 2003262550A JP 2002064842 A JP2002064842 A JP 2002064842A JP 2002064842 A JP2002064842 A JP 2002064842A JP 2003262550 A JP2003262550 A JP 2003262550A
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high temperature
microwave
protective tube
thermocouple
microwave high
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Takuzo Ushida
拓造 牛田
Hiroshi Kitano
浩 北野
Moko U
孟鋼 于
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波がマイクロ波高温炉外に漏出する
ことなく、より正確かつ極めて低廉に焼成体など測定対
象の温度を計測可能なマイクロ波高温炉用保護管型熱電
対およびマイクロ波高温炉における熱電対取付構造を提
供する。 【解決手段】 本発明のマイクロ波高温炉用保護管型熱
電対1は、熱電対を有したセンサー部2と、センサー部
2を密閉状態にて被覆すると共に、少なくとも1000
℃に耐え得る耐熱性を備え、かつマイクロ波の透過を許
容しないマイクロ波不透過材料にて形成された保護管3
とを有し、保護管3の基端側部位には導電部5が形成さ
れており、導電部5にはマイクロ波高温炉のハウジング
に装着するための装着用部材6が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波高温炉
に使用して好適な保護管型熱電対およびマイクロ波高温
炉における熱電対取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、マイクロ波高温炉にて焼成する焼
成体の表面温度、あるいは焼成室内の温度を計測するた
めの計測手段としては、主として放射温度計が使用され
ている。この放射温度計は、焼成炉の外部からの計測が
可能であり、マイクロ波を炉外に漏らすことなく温度を
測定できる点で、マイクロ波高温炉における温度計測に
好適である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、放射温度計は
測定物体の放射エネルギーを検知して温度を測定するも
のであり、検知した信号の解読に多種の装置を必要とす
るため極めて高価であり、また、測定ポイントの設定や
放射率による補正を適切に行わないと誤差が大きくなる
など正確な温度測定が困難である。
【0004】他方、一般的な焼成炉における温度計測に
は熱電対が使用されており、この熱電対は2000℃を
越える高温測定にも対応できるものもあり、かつ低廉で
ある。しかし、この熱電対は炉内の測定対象付近に熱接
点を配置しなければならず、マイクロ波高温炉において
はマイクロ波漏出の原因となる。
【0005】そこで、本発明の課題は、マイクロ波がマ
イクロ波高温炉外に漏出することなく、より正確かつ極
めて低廉に焼成体の温度を計測可能なマイクロ波高温炉
用保護管型熱電対およびマイクロ波高温炉における熱電
対取付構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するもの
は、熱電対を有したセンサー部と、該センサー部を密閉
状態にて被覆すると共に、少なくとも1000℃に耐え
得る耐熱性を備え、かつマイクロ波の透過を許容しない
マイクロ波不透過材料にて形成された保護管とを有し、
該保護管の基端側部位には導電部が形成されており、該
導電部にはマイクロ波高温炉のハウジングに装着するた
めの装着用部材が取り付けられていることを特徴とする
マイクロ波高温炉用保護管型熱電対である。
【0007】また、上記課題を解決するものは、熱電対
を有したセンサー部と、該センサー部を密閉状態にて被
覆すると共に、少なくとも1000℃に耐え得る耐熱性
を備え、かつマイクロ波の透過を許容しないマイクロ波
不透過材料にて形成された保護管とを有し、該保護管の
基端側部位には導電部が形成されており、該導電部には
マイクロ波高温炉に装着するための装着用部材が取り付
けられている保護管型熱電対がマイクロ波高温炉に取り
付けられた構造であって、前記保護管の先端が測定対象
付近に位置するように配置されると共に、前記装着用部
材にて前記マイクロ波高温炉のハウジングに取り付けら
れていることを特徴とするマイクロ波高温炉における熱
電対取付構造である。
【0008】本発明のマイクロ波高温炉用保護管型熱電
対は、保護管が少なくとも1000℃に耐え得る耐熱性
を備え、かつマイクロ波の透過を許容しないマイクロ波
不透過材料にて形成されているため、保護管内にマイク
ロ波が侵入して炉外に漏出することがない。また、保護
管の基端側部位には導電部が形成されており、この導電
部にマイクロ波高温炉のハウジングに装着するための装
着用部材が取り付けられているため、保護管の表面を伝
わるマイクロ波はアースされて炉外に漏出することがな
い。このように、本発明のマイクロ波高温炉用保護管型
熱電対は、保護管型熱電対を介してマイクロ波が炉外に
漏出することがないように設計されているため、マイク
ロ波高温炉に好適であり、正確かつ極めて低廉に測定対
象(例えば焼成室内)の温度が計測できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明のマイクロ波高温炉用保護
管型熱電対を図1に示した一実施例を用いて説明する。
なお、図1は本発明のマイクロ波高温炉用保護管型熱電
対の一実施例の側面図である。
【0010】本発明のマイクロ波高温炉用保護管型熱電
対1は、図1に示すように、熱電対を有したセンサー部
2と、センサー部2を密閉状態にて被覆すると共に、少
なくとも1000℃に耐え得る耐熱性を備え、かつマイ
クロ波の透過を許容しないマイクロ波不透過材料にて形
成された保護管3と、保護管3の基端に設けられた端子
箱4とを有し、保護管3の基端側部位には導電部5が形
成されており、さらに、この導電部5にはマイクロ波高
温炉のハウジングに装着するための装着用部材6が取り
付けられている。以下、各構成について順次詳述する。
【0011】センサー部2は、測定対象の温度を測定す
るためのものであり、後述する保護管3内に熱電対(図
示しない)が配設されて構成されている。熱電対として
は、少なくとも1000℃以上に耐え得る耐熱性を備え
たもの、例えば白金・ロジウム、イリジウム・ロジウム
などが好適に使用できる。
【0012】保護管(シース)3は、管内へのマイクロ
波の侵入を阻止し、保護管型熱電対を介して外部にマイ
クロ波が漏出することを防止するためのものであり、セ
ンサー部2を密閉状態に被覆するように構成されてい
る。
【0013】具体的には、保護管3は、先端(図1中保
護管3の左端)が封止された管状体に一体成形されてお
り、この管状体の基端には後述する端子箱4が取り付け
られている。また、この管状体内に熱電対および熱電対
に接続された導線(図示しない)が配設されると共に、
この導線が端子4a,4bに電気的に接続されている。
【0014】そして、本発明のマイクロ波高温炉用保護
管型熱電対1の保護管3は、少なくとも1000℃(よ
り好ましくは1400℃〜1500℃)に耐え得る耐熱
性を備え、かつマイクロ波の透過を許容しないマイクロ
波不透過材料にて形成されている。これにより、マイク
ロ波高温炉に使用可能となると共に、マイクロ波高温炉
用保護管型熱電対1の保護管3内にマイクロ波が侵入
し、保護管3の内部を介して炉外にマイクロ波が漏出す
ることを防止できる。
【0015】保護管3は、少なくとも1000℃に耐え
得る耐熱性を備え、かつマイクロ波の透過を許容しない
ものであれば、どのような材料にて形成されていてもよ
いが、この実施例の保護管3は、二珪化モリブデンおよ
びガラス質の酸化物からなる緻密なサーメット材にて形
成されている。
【0016】なお、本願でいう「マイクロ波の透過を許
容しない材料」とは、マイクロ波を遮断する材料の他、
金属のようにマイクロ波を反射する材料も含まれる。ま
た、この実施例の保護管3は、二珪化モリブデンを含有
したガラス質酸化物にて一体成形されているが、これに
限定されるものではなく、例えば炭化珪素や窒化珪素な
どでもよい。
【0017】導電部5は、保護管3の表面が酸化して絶
縁化し、その部位を介してマイクロ波が漏出したり、マ
イクロ波高温炉のハウジングとの間でアークが発生する
ことを防止するための部位であり、保護管3の基端側部
位に設けられている。
【0018】より具体的には、この実施例の保護管3
は、高温で石英硝子の耐酸化皮膜を形成するため酸化し
ないが、基端側部位(低温域)では酸化して絶縁化す
る。この絶縁化した部位に後述する装着用部材6が取り
付けられると、絶縁化した部位にマイクロ波が伝わって
外部に漏出することがあり、また、絶縁化した部位とハ
ウジングとの間でアークが発生する。このため、導電部
5の形成によって保護管3の表面の酸化を防止すると共
に、導電部5を介してマイクロ波高温炉1のハウジング
11と保護管3とを接触させアースしたものである。
【0019】この導電部は、保護管の基端側部位の表面
が導電性を備えるように形成されていればどのような構
造によって構成してもよいが、この実施例の導電部5
は、保護管3の基端側部位の表面に導電性材料を付着さ
せ被覆することにより形成されている。
【0020】導電部5を形成する導電性材料としてはど
のようなものでもよいが、例えばアルミナ、銅、アルミ
ニウム、金、銀、白金などが好適に使用できる。
【0021】また、この導電部5には、マイクロ波高温
炉10のハウジング11へマイクロ波高温炉用保護管型
熱電対1を装着するための装着用部材6が取り付けられ
ている。この実施例の装着用部材6は、図3に示すよう
に、導電部5に被嵌固定された管状部材からなり、表面
に後述する保護管型熱電対取付部材18の螺合部18a
に係合させるための螺合部6aを有している。
【0022】より具体的には、この実施例の装着用部材
6は、図4に示すように、導電部5に被嵌された導電性
リング8の一方側(保護管3の先端側)から導電性リン
グ8に内面が当接するように被嵌されており、導電性リ
ング8の他方側(保護管3の基端側)から被嵌された固
定用部材7の螺合部7aと装着用部材6の内面に設けら
れた第2螺合部6bとが係合して導電部5に取り付けら
れる構造となっている。そして、このような導電性リン
グ8を装着用部材6と固定用部材7とで両側から挟圧す
るようにして、装着用部材6を導電部5に取り付けるこ
とにより、より確実的にアークの発生を防止できると共
に、マイクロ波の漏出もより確実に防止できる。
【0023】なお、この実施例の導電性リング8は銅に
て形成されているがこれに限定されるものはなく、導電
体であればどのようものにて形成されていてもよい。ま
た、この導電性リングは保護管に沿って摺動可能に取り
付けられており、これにより、測定部位に応じて保護管
の挿入程度を調整することができる。
【0024】端子箱4は、熱電対に導通する端子4a,
4bを構成するためのものであり、保護管3の基端に取
り付けられている。そして、これら端子4a,4bに導
線21を介して指示計器を備えた計測器部(図示しな
い)に接続可能に構成されている。
【0025】つぎに、本発明のマイクロ波高温炉におけ
る熱電対取付構造について、図2ないし図4に示した一
実施例を用いて説明する。図2は本発明の熱電対取付構
造を用いたマイクロ波高温炉の概略図であり、図3は本
発明のマイクロ波高温炉における熱電対取付構造を説明
するための図であり、図4は図3の拡大図である。
【0026】この実施例のマイクロ波高温炉における熱
電対取付構造は、図2に示すように、前述したマイクロ
波高温炉用保護管型熱電対1をマイクロ波高温炉10に
取り付けた構造であり、具体的には、熱電対を有したセ
ンサー部2と、センサー部2を密閉状態にて被覆すると
共に、少なくとも1000℃に耐え得る耐熱性を備え、
かつマイクロ波の透過を許容しないマイクロ波不透過材
料にて形成された保護管3とを有し、保護管3の基端側
部位には導電部5が形成されており、導電部5にはマイ
クロ波高温炉に装着するための装着用部材6が取り付け
られている保護管型熱電対がマイクロ波高温炉10に取
り付けられた構造である。
【0027】そして、マイクロ波高温炉用保護管型熱電
対1は、保護管3の先端が測定対象20付近に位置する
ように配置されると共に、装着用部材6にてマイクロ波
高温炉10のハウジング11に取り付けられている。以
下、マイクロ波高温炉における熱電対取付構造について
図3を用いて詳述するが、マイクロ波高温炉用保護管型
熱電対1については前述した通りであり説明を省略す
る。
【0028】そこで、マイクロ波高温炉10の全体構造
について概略説明する。マイクロ波高温炉10は、ハウ
ジング11と、ハウジング11内に設けられた焼成室1
3と、マイクロ波発生手段14と、ハウジング11とマ
イクロ波発生手段14とを連通する導波管15とを有し
ている。
【0029】ハウジング11は、少なくとも内面がマイ
クロ波を反射可能な材料、例えばステンレス材にて形成
されている。
【0030】ハウジング11内には、マイクロ波が透過
可能な材料、例えば発泡アルミナなどの断熱隔壁12に
より区画された焼成室13が設けられており、この焼成
室13内に、焼結させるセラミックス成形体(測定対
象)20などが配置される。
【0031】マイクロ波発生手段14は、マイクロ波を
出力するためのものであり、マイクロ波発振器からな
る。マイクロ波発振器から出力されるマイクロ波の周波
数は、好ましくは0.9〜100GHzであり、より好
ましくは、安価なマイクロ波発振器を使用できる2.4
5GHzである。
【0032】マイクロ波発生手段14から出力されるマ
イクロ波は、マイクロ波発生手段14とハウジング11
とを連通する導波管15を介してハウジング11内に照
射される。
【0033】ハウジング11内のマイクロ波入射部位に
は、マイクロ波を分散させるための球状リフレクタ16
が設けられており、マイクロ波がハウジング11内に照
射されると、リフレクタ16にて分散された後、ハウジ
ング11の内面にて多重反射しながら断熱隔壁12を透
過して焼成室13内に入射するように構成されている。
なお、マイクロ波を分散させるための球状リフレクタ1
6に代えて、回転反射翼を使用してマイクロ波を分散さ
せるように構成されたマイクロ波高温炉でもよい。
【0034】そして、ハウジング11には、測定対象2
0などの温度を測定するための保護管型熱電対1が取り
付けられる。具体的には、図3に示すように、マイクロ
波高温炉用保護管型熱電対1は、保護管3の先端が測定
対象20付近に位置するように配置されると共に、装着
用部材6にてマイクロ波高温炉10のハウジング11に
取り付けられている。
【0035】より具体的には、マイクロ波高温炉用保護
管型熱電対1の保護管3は、ハウジング11に設けられ
た保護管挿通部17と、焼成室13を構成する断熱隔壁
12に設けられた保護管挿通口12aをそれぞれ貫通し
て焼成室13内に挿入され、図2に示すように、保護管
3の先端が測定対象20付近に位置するように配置され
る。
【0036】また、保護管3の基端側部位の導電部5に
設けられた装着用部材6が、ハウジング11の外部に設
けられた保護管型熱電対取付部材18と係合して取り付
けられる。これにより、装着用部材6より先端側部位が
炉内に配され、装着用部材6より基端側部位が炉外に位
置した状態でマイクロ波高温炉用保護管型熱電対1が、
マイクロ波高温炉10に取り付けられる。そして、この
状態でマイクロ波が照射されても、保護管3はマイクロ
波を透過せず、保護管3内に侵入させないため、保護管
3内を介して炉外にマイクロ波が漏出することがない。
また、保護管3の基端側部位には導電部5が形成されて
おり、この導電部5にマイクロ波高温炉10のハウジン
グ11に装着するための装着用部材6が取り付けられて
いるため、保護管3の表面を伝わるマイクロ波はアース
されて炉外に漏出することもない。
【0037】
【発明の効果】請求項1および2に記載した発明によれ
ば、マイクロ波がマイクロ波高温炉外に漏出することな
く、より正確かつ極めて低廉に測定対象などの温度を計
測できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマイクロ波高温炉用保護管型熱電対の
一実施例の側面図である。
【図2】本発明の熱電対取付構造を用いたマイクロ波高
温炉の全体概略図である。
【図3】本発明のマイクロ波高温炉における熱電対取付
構造の一実施例の拡大図である。
【図4】図3における装着用部材付近の拡大一部断面図
である。
【符号の説明】
1 マイクロ波高温炉用保護管型熱電対 2 センサー部 3 保護管 4 端子箱 5 導電部 6 装着用部材 7 固定用部材 8 導電性リング 10 マイクロ波高温炉 11 ハウジング 12 断熱隔壁 12a 保護管挿通口 13 焼成室 14 マイクロ波発生手段 15 導波管 16 球状リフレクタ 17 保護管挿通部 18 保護管型熱電対取付部材 19 開閉扉 20 測定対象 21 導線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 于 孟鋼 岐阜県多治見市本町6丁目10番地の2 共 栄電気炉製作所内 Fターム(参考) 2F056 BP07 CL13 4K056 BB07 FA12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱電対を有したセンサー部と、該センサ
    ー部を密閉状態にて被覆すると共に、少なくとも100
    0℃に耐え得る耐熱性を備え、かつマイクロ波の透過を
    許容しないマイクロ波不透過材料にて形成された保護管
    とを有し、該保護管の基端側部位には導電部が形成され
    ており、該導電部にはマイクロ波高温炉のハウジングに
    装着するための装着用部材が取り付けられていることを
    特徴とするマイクロ波高温炉用保護管型熱電対。
  2. 【請求項2】 熱電対を有したセンサー部と、該センサ
    ー部を密閉状態にて被覆すると共に、少なくとも100
    0℃に耐え得る耐熱性を備え、かつマイクロ波の透過を
    許容しないマイクロ波不透過材料にて形成された保護管
    とを有し、該保護管の基端側部位には導電部が形成され
    ており、該導電部にはマイクロ波高温炉に装着するため
    の装着用部材が取り付けられている保護管型熱電対がマ
    イクロ波高温炉に取り付けられた構造であって、前記保
    護管の先端が測定対象付近に位置するように配置される
    と共に、前記装着用部材にて前記マイクロ波高温炉のハ
    ウジングに取り付けられていることを特徴とするマイク
    ロ波高温炉における熱電対取付構造。
JP2002064842A 2002-03-11 2002-03-11 マイクロ波高温炉用保護管型熱電対およびマイクロ波高温炉における熱電対取付構造 Pending JP2003262550A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017212A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Yoshinori Kanno 温度センサー
JP2010054491A (ja) * 2008-07-30 2010-03-11 Saginomiya Seisakusho Inc 温度測定センサーおよび温度測定センサーを用いた温度測定装置
JP2015503453A (ja) * 2011-12-30 2015-02-02 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド 固定砥粒物品その形成方法

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