JP2006292703A - 熱電対 - Google Patents

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Abstract

【目的】高温雰囲気中でも劣化せずかつ応答速度の速い熱電対を提供する。
【構成】極薄熱電対先端部表面をほうろうまたは貴金属めっきで被覆した後更にその片面のみを黒体化する。
【効果】ほうろうや貴金属めっきで劣化防止可能で、かつ黒体表面で赤外線エネルギーも吸収可能となり応答速度が速くなる。。
【選択図】 図２

Description

発明の詳細な説明
産業上の利用分野
温度測定用の熱電対に関する。
一般に熱電対を高温雰囲気に置いて温度測定する場合、酸化又は還元等により熱電対金属表面の劣化が進むことから、より太い熱電対線、又はより厚い熱電対線を使用する必要があった。又従来の測温部は熱電対金属のままであり、一般に光沢があり赤外線エネルギーを反射し吸収しない。
 発明が解決しようとする課題
前記の通り、高温雰囲気中での温度測定ではより太いあるいはより厚い熱電対線を使用する必要があることから、測温部の熱容量が大となり、測定応答速度が低下、測定精度が低くなるという問題点があった。更に先端部が箔状のごく薄い熱電対を特に耐熱性テープなどで熱電対測温部を検体に接して固定する場合、熱電対測温部と検体との間にわずかであるがすき間があくが、光沢状の熱電対では赤外線エネルギーを反射し吸収できないため熱電対測温部の測定応答速度が低下、測定精度が低くなるという問題があった。
課題を解決するための手段
熱電対の表面に劣化防止機能のあるほうろう又は貴金属めっき即ち金、白金、パラジウムめっきなどを施す、あるいは耐熱性塗装を施す。また、測温部が箔状のごく薄い熱電対の片面のみを黒体加工する、または測温部が箔状のごく薄い熱電対表面をほうろうで被覆した後更に片面のみを黒体加工する、または測温部が箔状のごく薄い熱電対表面を貴金属めっき即ち金、白金、パラジウムめっきなどで被覆した後更に片面のみを黒体加工する。なお、耐熱性塗料で黒体加工機能を持つ耐熱性塗料を黒体加工に使うこともできる。
作用
ほうろう又は貴金属めっき即ち金、白金、パラジウムめっきまたは耐熱性塗装を熱電対測温部に施すことで、高温雰囲気中での劣化速度が低下する。測温部が箔状のごく薄い熱電対を上記した各種の劣化防止被覆形成後、さらに片面のみを黒体加工することにより、特に耐熱性テープなどで熱電対測温部を検体に接して固定する場合、熱電対測温部と検体との間にわずかであるがすき間があくが、黒体加工面を検体面に接することで検体から放射される赤外線エネルギーを吸収でき、一方熱電対のもう片側は従来通り鏡面状であり大気側に位置するが放射率が低いことから赤外線エネルギーの放射は少なく熱電対測温部の温度上昇が早くなる。
図１は極細熱電対線を使った例を示す。図１（ａ）は先端が極細熱電対線となっている外観を示す。１は直径１００μｍ以上の＋側熱電対元線、１′は直径１２から５０μｍの＋側極細熱電対線、２は直径１００μｍ以上の−側熱電対元線、２′は直径１２から５０μｍの−側極細熱電対線、３は被覆部、４は測温部をしめす。図１（ｂ）から図１（ｄ）は図１（ａ）の極細熱電対線１′の断面斜視図を示す。図１（ｂ）は請求項１に示す通り、極細熱電対線５の上にほうろう６を被覆した実施例である。図１（ｃ）は請求項２に示す通り極細熱電対線５の上に貴金属めっき７即ち金、白金、ロジウムめっきのいずれかを被覆した実施例である。図１（ｄ）は請求項３に示す通り、極細熱電対線５の上に耐熱性塗料８で被覆した実施例である。なお、黒体機能を持つ耐熱性塗料を使うこともできる。ここでは先端が極細形状の熱電対線の場合について説明したが、もちろん先端が以下に述べる極薄形状の熱電対や従来の単に先端を接合した熱電対も本特許に含まれる。
図２は極薄熱電対を使った例を示す。図２（ａ）は先端が極薄熱電対線となっている外観を示す。９は厚さ１０から１００μｍの箔状の＋側極薄熱電対線、１０は厚さ１０から１００μｍの箔状の−側極薄熱電対線で１１は厚さ１０から１００μｍの箔状の測温部を示す。図２（ｂ）から図２（ｆ）は図２（ａ）の極薄熱電対線９の断面斜視図を示す。図２（ｂ）は請求項１に示す通り箔状の極薄熱電対１２の上にホウロウ６を被覆した実施例である。図２（ｃ）は請求項２に示す通り箔状の極薄熱電対１２の上に貴金属めっき７即ち金、白金、ロジウムめっきのいずれかを被覆した実施例である。図２（ｄ）は請求項４に示す通り箔状の極薄熱電対１２の片面のみに黒体１３を被覆した実施例である。黒体機能を持つ耐熱性塗料で黒体１３を形成することもできる。図２（ｅ）は請求項５に示す通り箔状の極薄熱電対１２の上にほうろう６で被覆した後、更に片面のみに黒体１３を被覆した実施例である。図２（ｆ）は請求項６に示す通り箔状の極薄熱電対１２の上に貴金属めっき７即ち金、白金、ロジウムめっきのいずれかを被覆した後、更に片面のみに黒体１３を被覆した実施例である。
 発明の効果
以上述べた通り、測温部をふくむ先端部がごく細い熱電対５や極薄熱電対１２でも測温部表面に劣化防止機能のあるほうろう６又は貴金属めっき７即ち金、白金、パラジウムめっきあるいは耐熱性塗料８が施されていることから、高温雰囲気中での劣化速度が低下するため、長期間高速応答可能であり、高い測定精度を維持できる。さらに極薄熱電対１２の片面のみに耐熱性かつ黒体機能を有する塗料で被覆されていることから、あるいはほうろう６又は貴金属めっき７即ち金、白金、ロジウムめっきで被覆した後更に片面のみに黒体１３が被覆されていることから高温雰囲気中での劣化速度が低下、長期間使用可能なことはもちろんであるが、特に耐熱性テープなどで熱電対測温部を検体に固定する場合、熱電対測温部と検体との間にわずかであるがすき間があくが、黒体加工面を検体面に接することで検体から放出される赤外線エネルギーを容易に吸収でき、一方熱電対のもう片側は従来通り鏡面状であり大気側に位置するが放射率が低いことから赤外線エネルギーの放射は少なく熱電対測温部の温度上昇が早くなり、より高速応答可能であり、高い測定精度を維持できる。
微細熱電対線へ応用した例の斜視図 極薄熱電対線へ応用した例の斜視図
符号の説明
１ ＋側熱電対元線
２ −側熱電対元線
３ 被覆部
４ 測温部
５ 極細熱電対線
６ ほうろう
７ 貴金属めっき
８ 耐熱性塗料
９ 箔状の＋側極薄熱電対線
１０ 箔状の−側極薄熱電対線
１１ 箔状の測温部
１２ 極薄熱電対
１３ 黒体

Claims (6)

  1. 測温部を含む先端部をほうろうで被覆したことを特徴とする熱電対。
  2. 測温部を含む先端部を貴金属めっき即ち金、白金、パラジウムめっきのいずれかで被覆したことを特徴とする熱電対。
  3. 測温部を含む先端部を耐熱塗料で被覆したことを特徴とする熱電対。
  4. 測温部を含む先端部が箔状のごく薄い熱電対の片面のみを黒体加工したことを特徴とする熱電対。
  5. 測温部を含む先端部が箔状のごく薄い熱電対表面をほうろうで被覆した後、更に片面のみを黒体加工したことを特徴とする熱電対。
  6. 測温部を含む先端部が箔状のごく薄い熱電対表面を貴金属めっき即ち金、白金、パラジウムめっきのいずれかで被覆した後、更に片面のみを黒体加工したことを特徴とする熱電対。
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