JP2016061636A - 温度計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置であって、サーミスタの温度変化に伴う抵抗値変化を予め把握することなく、従って簡単な構成でありながら、計測箇所における測温接点温度の計測誤差を抑制することができる温度計測装置を提供する。【解決手段】計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点ＲＰの温度を基準接点用のサーミスタ８２０により検知する温度計測装置において、熱電対の基準接点ＲＰが電気的に接続される制御基板７１２を筐体に収納し、サーミスタ８２０を制御基板７１２に設け、制御基板７１２の上方に制御基板７１２に向けて送風するように換気ファン７３０を設けて駆動する。【選択図】図５

Description

本発明は、熱電対を備えた温度計測装置、特に、計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置に関する。

熱電対を備えた温度計測装置として、計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置は従来から知られている（例えば特許文献１参照）。

このような温度計測装置では、次のようにして計測箇所の温度を計測するようになっている。

図９は、計測箇所ＭＳに測温接点ＭＰが設けられた熱電対ＴＣの基準接点ＲＰを基準接点用のサーミスタＴＨにより検知する温度計測装置ＴＭＤの基本構成を示す概略構成図である。また、図１０は、熱電対ＴＣの熱起電力特性を示すグラフである。

図９に示すように、温度計測装置ＴＭＤは、熱電対ＴＣとして２種類の金属導体ＭＣ１，ＭＣ２のそれぞれの一端を接合して閉回路を形成し、形成した閉回路において一端の接合部ＪＮ（測温接点ＭＰ）と他端の開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）との間の温度差Ｔｄ（図１０参照）により他端の開放部ＯＰ，ＯＰ間に熱起電力Ｖｄ（図９および図１０参照）が生じる現象（ゼーベック効果）を利用する。

すなわち、温度計測装置ＴＭＤは、熱電対ＴＣの一端の接合部ＪＮが測温接点ＭＰとして計測箇所ＭＳに設けられ、熱電対ＴＣの他端の開放部ＯＰ，ＯＰ間に生じる熱起電力Ｖｄを検出する。ここで、熱起電力Ｖｄは、測温接点ＭＰでの測温接点電圧Ｖｍ（図１０参照）と基準接点ＲＰでの基準接点電圧Ｖｒ（図１０参照）との電位差とされている。そして、温度計測装置ＴＭＤは、熱電対ＴＣの熱起電力特性（図１０参照）により、検出した熱起電力Ｖｄに基づいて温度差Ｔｄを求め、熱電対ＴＣの他端の開放部ＯＰ，ＯＰを基準接点ＲＰとして基準接点用のサーミスタＴＨにより他端の開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）の基準接点温度Ｔｒを検知し、検知した開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）の基準接点温度Ｔｒに、求めた熱起電力Ｖｄに基づく温度差Ｔｄを加えることで、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍ＝Ｔｒ＋Ｔｄ（図１０参照）を計測する。

ところで、熱電対ＴＣの基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタＴＨにて検知する検知位置とは、通常は、完全には一致しておらず（若干ずれていて）、熱電対ＴＣの基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタＴＨにて検知する検知位置との間での温度ムラ（局所的なホットスポット）が発生する場合には（Ｔｒ≒Ｔｒ１）（図９参照）、それだけ、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍを誤って計測（Ｔｍ＝Ｔｒ１＋Ｔｄ）する。例えば、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度Ｔｒに対してサーミスタＴＨにて検知する検知位置における基準接点温度Ｔｒ１が高くなっていると（Ｔｒ＜Ｔｒ１）、それだけ、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度（Ｔｍ＝Ｔｒ１＋Ｔｄ）を本来の温度（Ｔｍ＝Ｔｒ＋Ｔｄ）よりも高く計測する。すなわち、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度ＴｒとサーミスタＴＨの検知位置における基準接点温度Ｔｒ１との温度差が大きくなる程、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍの計測誤差が大きくなる。

この点に関し、特許文献１は、基準接点の温度補償を可能とするために、サーミスタの温度変化に伴う抵抗値変化を利用する構成を開示している。

特開平１０−００２８０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、サーミスタの温度変化に伴う抵抗値変化を予め把握する必要があり、構成が複雑化する。

そこで、本発明は、計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置であって、サーミスタの温度変化に伴う抵抗値変化を予め把握することなく、従って簡単な構成でありながら、計測箇所における測温接点温度の計測誤差を抑制することができる温度計測装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置であって、前記熱電対の前記基準接点が電気的に接続される制御基板を筐体に収納し、前記サーミスタを前記制御基板に設け、前記制御基板の上方に該制御基板に向けて送風するように換気ファンを設けて駆動することを特徴とする温度計測装置を提供する。

本発明において、前記制御基板を分割して互いに基板面が揃うまたは略揃うように上下に並べて設け、分割された前記制御基板のうち、前記熱電対の前記基準接点が電気的に接続される下側の制御基板に前記サーミスタを設け、上側の制御基板の上方に該上側の制御基板および前記下側の制御基板に向けて送風するように前記換気ファンを設けて駆動する態様を例示できる。

本発明によると、計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置において、サーミスタの温度変化に伴う抵抗値変化を予め把握することなく、従って簡単な構成でありながら、計測箇所における測温接点温度の計測誤差を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るエンジン発電機を正面側の斜め上方から視た斜視図である。 本発明の実施の形態に係るエンジン発電機を背面側の斜め上方から視た斜視図である。 本実施の実施形態に係る温度計測装置の温度計測状態を示す概略ブロック図である。 図３に示す温度計測装置の基準接点部分を拡大して示す部分拡大図である。 図３に示す筐体内において、制御基板の上方に制御基板に向けて送風するように換気ファンが設けられた状態を拡大して示す部分拡大図である。 制御基板を収納する筐体の内部構成を示す正面図である。 制御基板を収納する筐体の正面図である。 制御基板を収納する筐体の右側面図である。 計測箇所に測温接点が設けられた熱電対の基準接点を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置の基本構成を示す概略構成図である。 熱電対の熱起電力特性を示すグラフである。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１および図２は、それぞれ、本発明の実施の形態に係るエンジン発電機１００を正面側の斜め上方および背面側の斜め上方から視た斜視図である。

本実施の形態では、ガスエンジン３００をエンジン発電機１００に適用した場合を例にとって説明する。エンジン発電機１００は、この例では、コージェネレーションシステムに適用されている。コージェネレーションシステムとは、エンジン発電機１００による発電によって電力消費機器（負荷）の需要電力を賄うとともに、この発電に伴って生じる廃熱を回収して利用（例えば給湯に利用）するシステムである。このため、エンジン発電機１００には、廃熱を回収するための図示しない廃熱回収ユニット（補機ユニットと呼ばれる場合もある）が接続される。

先ず、エンジン発電機１００の全体構成を説明した後、エンジン発電機１００の各構成要素について説明する。なお、エンジン発電機１００の長手方向（幅方向）（図１および図２の左右方向）をＸ方向とし、長手方向Ｘにおいて一方側（図１の例では右側、図２の例では左側）をＸ１方向とし、他方側（図１の例では左側、図２の例では右側）をＸ２方向とする。エンジン発電機１００の奥行き方向をＹ方向とし、奥行き方向Ｙにおいて一方側（図１の例では手前側、図２の例では奥側）をＹ１方向とし、他方側（図１の例では奥側、図２の例では手前側）をＹ２方向とする。また、エンジン発電機１００の上下方向（高さ方向）をＺ方向とする。長手方向Ｘ、奥行き方向Ｙおよび上下方向Ｚは、後述する図３から図８についても同様である。

（エンジン発電機）
エンジン発電機１００は、パッケージ内に収容される他、パッケージ内に収容されることなく設置（例えば屋内に設置）されることもある。図１および図２では、エンジン発電機１００は、パッケージ内に収容される前の状態、或いは、パッケージ内に収容されることなく設置される状態を示している。

エンジン発電機１００は、共通台床（ベース）２００、ガスエンジン３００、発電機４００、操作盤５００、制御盤６０１および補機盤６０２，６０３（図２参照）を備えている。エンジン発電機１００は、共通台床２００上に、ガスエンジン３００、発電機４００、操作盤５００、制御盤６０１および補機盤６０２，６０３等の構成要素が載置されて固定されている。共通台床２００は、複数の溝形鋼等が溶接されて構成されている。ガスエンジン３００は、共通台床２００上の長手方向Ｘにおいて中央位置から他方側Ｘ２に亘って配設されている。発電機４００は、長手方向Ｘにおいてガスエンジン３００の配設位置よりも一方側Ｘ１に配設されている。操作盤５００および制御盤６０１は、奥行き方向Ｙにおいて発電機４００の配設位置よりも一方側Ｙ１（この例ではエンジン発電機１００の正面側）に配設されている。また、補機盤６０２，６０３は、奥行き方向Ｙにおいて発電機４００の配設位置よりも他方側Ｙ２（この例ではエンジン発電機１００の背面側）にそれぞれ配設されている。

（発電機）
発電機４００は、発電機本体４０１および発電機マウント４０２を備えている。発電機本体４０１は、発電機マウント４０２によって共通台床２００上に弾性的に支持されている。また、発電機本体４０１は、図示しないステータの内部にロータ（図示省略）が回転自在に支持されて成り、該ロータに、ガスエンジン３００のエンジン本体３０１から延びるクランクシャフト（図示省略）が連結されている。これにより、発電機４００は、ガスエンジン３００の運転に伴って、エンジン本体３０１におけるクランクシャフトの回転力を発電機本体４０１におけるロータが受けて発電を行うことができ、得られた電力を任意の電気系統に供給することができる。

（ガスエンジン）
ガスエンジン３００は、エンジン本体３０１およびエンジンマウント３０２を備えている。エンジン本体３０１は、エンジンマウント３０２によって共通台床２００上に弾性的に支持されている。また、エンジン本体３０１は、シリンダブロック３０３、シリンダブロック３０３の上部に取り付けられたシリンダヘッド３０４、および、シリンダブロック３０３の下部に取り付けられたオイルパン３０５を備えている。ガスエンジン３００としては、ガスを燃料にするものであれば、何れのものでもよく、それには限定されないが、天然ガス、プロパンガス、或いは、バイオガス等の燃料ガスを燃料とするガスエンジンを例示できる。

エンジン本体３０１において、クランクシャフト（図示省略）は、長手方向Ｘにおいてシリンダブロック３０３から一方側Ｘ１に延びており、該クランクシャフトの一端（この例では一方側Ｘ１の端部）が、発電機４００のロータ（図示省略）に連結されている。

ガスエンジン３００は、燃料供給系３００ａ（図１参照）、吸気系３００ｂ、排気系３００ｃ、エンジン冷却系３００ｄ、混合気冷却系３００ｅおよび潤滑系３００ｆ（図２参照）をさらに備えている。

−燃料供給系−
燃料供給系３００ａは、廃熱回収ユニット（図示省略）に備えられた燃料ガス供給ユニット（図示省略）、および、燃料導入経路３０６（具体的には燃料導入配管）（図１参照）を備えており、燃料ガス供給ユニットからの燃料ガスを燃料導入経路３０６により吸気系３００ｂのミキサー（図示省略）に供給するようになっている。

−吸気系−
吸気系３００ｂは、エアクリーナ３１１（この例では並列に配設された２つのエアクリーナ３１１ａ，３１１ｂ）、ミキサー、吸気経路（具体的には吸気配管）（図示省略）、過給機３１４（図２参照）、インタークーラ３１５（図１参照）、スロットル弁３１６（図１参照）、および、吸気マニホールド（図示省略）を備えている。ここで、スロットル弁３１６は、開度が制御されることにより、混合気（混合ガス）の吸気マニホールドへの吸気量が調整されるようになっている。

エアクリーナ３１１、ミキサーおよび過給機３１４は、長手方向Ｘにおいてシリンダヘッド３０４よりも一方側Ｘ１（この例では発電機４００が配設されている側）に配設されている。インタークーラ３１５、スロットル弁３１６および吸気マニホールドは、奥行き方向Ｙにおいてシリンダヘッド３０４よりも一方側Ｙ１に配設されている。

−排気系−
排気系３００ｃは、排気マニホールド３２１、排気経路３２２（図２参照）および排気サイレンサ３２３を備えている。

排気マニホールド３２１、排気経路３２２および排気サイレンサ３２３は、奥行き方向Ｙにおいてシリンダヘッド３０４よりも他方側Ｙ２に配設されている。排気サイレンサ３２３は、長手方向Ｘにおいてシリンダヘッド３０４よりも一方側Ｘ１（この例では発電機４００が配設されている側）に配設されている。

排気系３００ｃでは、エンジン本体３０１の各気筒における燃焼室において点火プラグの点火によって混合気が燃焼した排気ガスを外部に導く。これにより、ガスエンジン３００は、クランクシャフトに回転力が生じ、発電機４００を作動させるための出力を得ることができる。

燃焼後の排気ガスは、排気マニホールド３２１、過給機３１４の排気タービン（図示省略）、および、排気サイレンサ３２３に到達する。排気サイレンサ３２３には、排気経路３２２を介して、廃熱回収ユニット（図示省略）に備えられた排気ガスボイラ（図示省略）が接続される。排気ガスボイラは、排気ガスの熱を回収し、熱を回収した排気ガスを大気に放出する。これにより、ガスエンジン３００は、排気ガスボイラによって回収した熱を給湯用等の熱源として利用者に利用させることができるようになっている。

−エンジン冷却系−
エンジン冷却系３００ｄは、エンジン本体３０１のシリンダブロック３０３およびシリンダヘッド３０４の各ウォータジャケットに冷却水を流す構成とされている。

エンジン冷却系３００ｄは、冷却水導入経路３３１（具体的には冷却水導入配管）および冷却水導出経路３３２（具体的には冷却水導出配管）を備えている。冷却水導入経路３３１は、廃熱回収ユニットに備えられた冷却水供給経路（具体的には冷却水供給配管）（図示省略）に接続されている。また、冷却水導出経路３３２は、廃熱回収ユニットに備えられた冷却水回収経路（具体的には冷却水回収配管）（図示省略）に接続されている。つまり、エンジン冷却系３００ｄは、冷却水供給経路から冷却水導入経路３３１に供給された冷却水を、シリンダブロック３０３のウォータジャケットおよびシリンダヘッド３０４のウォータジャケットに順に流してエンジン本体３０１を冷却した後、冷却水導出経路３３２を経て冷却水回収経路によって廃熱回収ユニットに戻す構成となっている。冷却水回収経路は、廃熱回収ユニットに備えられた熱回収熱交換器（図示省略）に接続されている。これにより、ガスエンジン３００は、冷却水によってエンジン本体３０１から回収した熱を給湯用等の熱源として利用者に利用させることができるようになっている。

−混合気冷却系−
混合気冷却系３００ｅは、吸気系３００ｂのインタークーラ３１５に冷却水を流すためのものである。

混合気冷却系３００ｅも、冷却水導入経路３５１（具体的には冷却水導入配管）（図１参照）および冷却水導出経路３５２（具体的には冷却水導出配管）を備えている。冷却水導入経路３５１は、廃熱回収ユニットに備えられた冷却水供給経路（具体的には冷却水供給配管）（図示省略）に接続されている。また、冷却水導出経路３５２は、廃熱回収ユニットに備えられた冷却水回収経路（具体的には冷却水回収配管）（図示省略）に接続されている。つまり、混合気冷却系３００ｅは、冷却水供給経路から冷却水導入経路３５１に供給された冷却水を、インタークーラ３１５に流して混合気を冷却した後、冷却水導出経路３５２を経て冷却水回収経路によって廃熱回収ユニットに戻す構成となっている。冷却水回収経路は、廃熱回収ユニットに備えられたクーラ放熱用熱交換器（図示省略）に接続されている。これにより、ガスエンジン３００は、クーラ放熱用熱交換器での熱交換によってインタークーラ冷却用の冷却水を冷却することができるようになっている。

−潤滑系−
潤滑系３００ｆは、オイルパン３０５に貯留されている潤滑油をエンジン各部に供給し、これら各部の潤滑および冷却を行う。このため、潤滑系３００ｆは、オイルポンプ３６１（図２参照）、オイル吸引経路３６２（具体的はオイル吸引配管）（図２参照）、オイル供給経路３６３（具体的にはオイル供給配管）（図２参照）、オイルフィルタ（図示省略）、および、オイル回収経路３６４（具体的にはオイル回収管）（図１参照）を備えている。

オイルポンプ３６１は、電動式のものであって、オイルパン３０５に貯留されている潤滑油を、オイル吸引経路３６２を介して吸引し、吸引した潤滑油を、オイル供給経路３６３を経てエンジン各部に向けて圧送し、エンジン各部の潤滑および冷却を行った潤滑油を、オイル回収経路３６４を経てオイルパン３０５に流下し、オイルパン３０５に回収する。なお、オイルポンプ３６１は、クランクシャフトの回転力を受けて作動する機械式のものであってもよい。

（操作盤）
操作盤５００の前面（奥行き方向Ｙにおける一方側Ｙ１に向く面）には、作業者が操作するための各種スイッチや、各種メータが設けられている。

（制御盤）
制御系を構成する制御盤６０１には、エンジン発電機１００の各構成要素の作動を制御するための制御装置７００（後述する図３、図５から図８参照）を含む各種電子機器（回路基板等）が収容されている。具体的には、制御装置７００は、ガスエンジン３００の運転制御、発電機４００の運転制御、オイルポンプ３６１の制御等の各種制御動作を行うようになっている。

（補機盤）
補機盤６０２，６０３は、各種ポンプ、各種ファン、各種電磁弁等の補機類を作動させるための遮断器、開閉器、接触器や、インバータ等の電気機器が収容されている。

（温度計測装置）
次に、本実施の形態に係る温度計測装置８００について図３から図８および図１０を参照しながら以下に説明する。

図３は、本実施の実施形態に係る温度計測装置８００の温度計測状態を示す概略ブロック図である。図４は、図３に示す温度計測装置８００の基準接点ＲＰ部分を拡大して示す部分拡大図である。

図３および図４に示すように、温度計測装置８００は、計測箇所ＭＳ（図３参照）に測温接点ＭＰ（図３参照）が設けられる熱電対８１０（図１および図３参照）の基準接点ＲＰの温度を基準接点用のサーミスタ８２０により検知するものである。この例では、計測箇所ＭＳは、エンジン本体３０１を冷却する冷却水の流れ方向Ｗ１（図３参照）において冷却水導出経路３３２（図１および図３参照）の上流側の端部３３２ａ（図１および図３参照）、すなわちエンジン本体３０１（図１から図３参照）におけるウォータジャケットの出口部とされている。この場合、熱電対８１０は、エンジン冷却系３００ｄを流れる冷却水の温度を検知する検知部（具体的にエンジン冷却水用水温センサー）として用いることができる。なお、熱電対８１０は、混合気冷却系３００ｅを流れる冷却水の温度を検知する検知部（具体的には混合気冷却水用水温センサー）として用いてもよいし、潤滑系３００ｆを流れる潤滑油の温度を検知する検知部（具体的には潤滑油用油温センサー）として用いてもよい。これにより、制御装置７００は、温度計測装置８００における熱電対８１０の測温によってエンジン本体３０１の温度を認識することができ、従って、エンジン本体３０１の温度状態を利用者に報知することができる。また、熱電対８１０は、冷却水の温度や潤滑油の温度を検知する検知部として用いるだけでなく、他の計測箇所の温度を検知する検知部として用いることができる。

温度計測装置８００は、熱電対８１０と、基準接点用のサーミスタ８２０と、制御装置７００（図３参照）を構成する制御基板７１０とを備えている。ここで、制御基板７１０は、筐体９００（図３参照）に収納されている。筐体９００内には、制御基板７１０の他、インバータ９１０等の各種電気機器が収容されており、これらの電気機器を収容した筐体９００が補機盤６０２（図２参照）を構成している。

熱電対８１０は、ゼーベック効果を利用するものであり、２種類の金属導体８１１，８１２（図３参照）を有している。熱電対８１０は、この例では、Ｋタイプの熱電対とされている。ここで、熱電対のタイプは、熱電対の種類を示しており、日本工業規格（ＪＩＳ）や国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）等で規格化されている。熱電対のタイプは、熱電対の種類に応じて「Ｋ」，「Ｊ」，「Ｔ」，「Ｅ」，「Ｎ」，「Ｒ」，「Ｓ」，「Ｂ」といった記号で表される。なお、Ｋタイプの熱電対は、プラス脚にニッケルおよびクロムを主成分とする合金（クロメル）を用い、マイナス脚にニッケルを主成分とする合金（アルメル）を用いた熱電対とされている。

熱電対８１０は、２種類の金属導体８１１，８１２のそれぞれの一端が接合されており、他端が制御基板７１０に電気的に接続されている。すなわち、制御基板７１０には、熱電対８１０の閉回路が形成されている。これにより、制御装置７００は、熱電対８１０にて検知した電位差により熱起電力を検出することができる。

サーミスタ８２０は、制御基板７１０における基準接点ＲＰの近傍位置（近接した位置）に設けられている。サーミスタ８２０は、制御基板７１０に電気的に接続されている。これにより、制御装置７００は、サーミスタ８２０にて検知した電気抵抗値に基づいてサーミスタ８２０にて検知する検知位置（制御基板７１０における基準接点ＲＰの近傍位置）の温度を検出することができる。

制御装置７００は、熱電対８１０において一端の接合部ＪＮ（図３参照）（測温接点ＭＰ）と他端の開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）との間の温度差Ｔｄ（図１０参照）により他端の開放部ＯＰ，ＯＰ間に発生する熱起電力Ｖｄ（図４および図１０参照）を検出する。

詳しくは、温度計測装置８００は、熱電対８１０の一端の接合部ＪＮが測温接点ＭＰとして計測箇所ＭＳ（この例では冷却水導出経路３３２の上流側の端部３３２ａ）に設けられ、他端の開放部ＯＰ，ＯＰ間に生じる熱起電力Ｖｄを検出する。ここで、熱起電力Ｖｄは、測温接点ＭＰでの測温接点電圧Ｖｍ（図１０参照）と基準接点ＲＰでの基準接点電圧Ｖｒ（図１０参照）との電位差とされている。

そして、温度計測装置８００は、熱電対ＴＣの熱起電力特性（図１０参照）により、検出した熱起電力Ｖｄに基づいて温度差Ｔｄを求める。なお、熱電対８１０の熱起電力特性は、図示を省略した記憶部に予め記憶されている。温度計測装置８００は、熱電対ＴＣの他端の開放部ＯＰ，ＯＰを基準接点ＲＰとしてサーミスタ８２０により他端の開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）の基準接点温度Ｔｒ（図４および図１０参照）を検知し、検知した開放部ＯＰ，ＯＰ（基準接点ＲＰ）の基準接点温度Ｔｒに、求めた熱起電力Ｖｄに基づく温度差Ｔｄを加えることで、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍ＝Ｔｒ＋Ｔｄ（図３および図１０参照）を計測する。

ところで、熱電対８１０が高価である点や、熱電対８１０の制御基板７１０への電気的な接続が困難である点を考慮して、本実施の形態では、筐体９００内に収容された制御基板７１０と筐体９００内に収容された端子台７２０（図３参照）との間を、熱電対８１０の２種類の金属導体８１１，８１２とそれぞれ同等或いはほぼ同等の熱起電力特性を有する補償導線８１１ａ，８１２ａにより電気的に接続している。また、補償導線８１１ａ，８１２ａと制御基板７１０とを接続するコネクタ対ＣＮについても、熱電対８１０の２種類の金属導体８１１，８１２とそれぞれ同等或いはほぼ同等の熱起電力特性を有するものを用いている。この例では、コネクタ対ＣＮのうち、補償導線８１１ａ，８１２ａ側のコネクタＣＮ１（図４参照）は雌のコネクタとされ、制御基板７１０側のコネクタＣＮ２（図４参照）は雄のコネクタとされている。

本実施の形態において、熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタ８２０にて検知する検知位置とは、完全には一致しておらず（若干ずれていて）、熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタ８２０にて検知する検知位置との間での温度ムラ（局所的なホットスポット）が発生する場合には（Ｔｒ≒Ｔｒ１）（図４参照）、それだけ、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍを誤って計測（Ｔｍ＝Ｔｒ１＋Ｔｄ）する。例えば、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度Ｔｒに対してサーミスタ８２０にて検知する検知位置における基準接点温度Ｔｒ１が高くなっていると（Ｔｒ＜Ｔｒ１）、それだけ、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度（Ｔｍ＝Ｔｒ１＋Ｔｄ）を本来の温度（Ｔｍ＝Ｔｒ＋Ｔｄ）よりも高く計測する。すなわち、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度ＴｒとサーミスタＴＨの検知位置における基準接点温度Ｔｒ１との温度差が大きくなる程、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍの計測誤差が大きくなる。

（換気ファンについて）
この点、本実施の形態では、制御基板７１０の上方に制御基板７１０に向けて送風するように換気ファン７３０（図３参照）が設けられている。詳しくは、換気ファン７３０は、制御基板７１０に近接または接触するように設けられている。

図５は、図３に示す筐体９００内において、制御基板７１０の上方に制御基板７１０に向けて送風するように換気ファン７３０が設けられた状態を拡大して示す部分拡大図である。また、図６から図８は、制御基板７１０を収納する筐体９００を示す図である。図６は、筐体９００の内部構成を示す正面図であり、図７は、筐体９００の正面図であり、図８は、筐体９００の右側面図である。なお、図６において、筐体９００内における補償導線８１１ａ，８１２ａは図示を省略している。また、図６から図８において、筐体９００には、熱電対８１０を含む各種接続配線が接続されていない状態を示している。

図３および図５から図８に示すように、筐体９００内において長手方向Ｘにおける一方側（この例では正面から視て右側）の上部に制御基板７１０が設けられている。

なお、本実施の形態では、図３および図６に示すように、筐体９００内において下部に端子台７２０が設けられており、長手方向Ｘにおける他方側（この例では正面から視て左側）の上部にインバータ９１０が設けられている。図６に示すように、筐体９００内には、電磁接触器９２０〜９２０、ＤＣリアクトル９３０、電子式モータ監視リレー９４０、断線リレー９５０〜９５０、パワーリレー９６０〜９６０およびＤＣ／ＤＣコンバータ９７０等の電気機器が収容されている。電磁接触器９２０〜９２０、ＤＣリアクトル９３０、電子式モータ監視リレー９４０および断線リレー９５０〜９５０は、インバータ９１０と端子台７２０との間に設けられている。パワーリレー９６０〜９６０およびＤＣ／ＤＣコンバータ９７０は、制御基板７１０と端子台７２０との間に設けられている。筐体９００の正面９００ａ（正面カバー）（図７および図８参照）の下部には、通気口９０１（図７および図８参照）が（この例では２つの通気口９０１〜９０１が長手方向Ｘに沿って）設けられており、筐体９００の右側面９００ｂ（右側面カバー）（図６から図８参照）の上部には、通気口９０２（図６から図８参照）が（この例では１つの通気口９０２が奥行き方向Ｙの奥側に）設けられている。これにより、筐体９００は、右側面９００ｂにおける通気口９０２と正面９００ａにおける通気口９０１との間で空気が流通されるようになっている。また、図８に示すように、制御基板７１０は、奥行き方向Ｙにおいて複数段に積層したものとされている。

そして、制御基板７１０は、基板面７１０ａ（図３から図６および図８参照）が鉛直または略鉛直になるように（この例では上下方向Ｚおよび長手方向Ｘの双方に沿うように）筐体９００に設けられている。具体的には、換気ファン７３０は、制御基板７１０の上方において制御基板７１０の上側方（上端面）から制御基板７１０におけるサーミスタ８２０に向けて送風する。換気ファン７３０は、送風方向Ｗ２（図３から図８参照）がサーミスタ８２０に向くように（すなわち送風領域にサーミスタ８２０が含まれるように）筐体９００に設けられている。換気ファン７３０は、制御基板７１０の出力系に電気的に接続されており、制御装置７００からの指示信号により、少なくとも熱電対８１０が計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍを計測しているときに、回転駆動されるようになっている。

本実施の形態では、制御基板７１０は、分割（具体的には２分割）されている。２分割された制御基板７１１，７１２（７１０）（図３から図８参照）は、互いに基板面７１０ａ，７１０ａ（図３から図６および図８参照）が揃うまたは略揃うように上下方向Ｚに沿って並設されている。２分割された制御基板７１１，７１２のうち、下側の制御基板７１２に熱電対８１０の基準接点ＲＰが電気的に接続されている。サーミスタ８２０（図３から図６参照）は、下側の制御基板７１２における基準接点ＲＰ（図３から図５参照）の近傍位置（近接した位置）に設けられている。上側の制御基板７１１の上方には、上側の制御基板７１１および下側の制御基板７１２に向けて送風するように換気ファン７３０（図３、図５から図８参照）が設けられている。詳しくは、換気ファン７３０は、上側の制御基板７１１に近接または接触するように設けられている。具体的には、換気ファン７３０は、上側の制御基板７１１の上方において上側の制御基板７１１の上側方（上端面）から上側の制御基板７１１を介して下側の制御基板７１２におけるサーミスタ８２０に向けて送風する。

（本実施の形態について）
本実施の形態では、制御基板７１０の上方に換気ファン７３０を設けるといった簡単な構成となっている。そして、制御基板７１０の上方に制御基板７１０に向けて送風するように設けられて駆動される換気ファン７３０により、制御基板７１０に設けられたサーミスタ８２０の周辺の空気を撹拌させることができ、ひいては、制御基板７１０の周囲温度（すなわち制御基板７１０に設けられた熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置における基準接点温度Ｔｒおよび制御基板７１０に設けられたサーミスタ８２０にて検知する検知位置における基準接点温度Ｔｒ１）を均一化することができる。これにより、熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタ８２０にて検知する検知位置との間での温度ムラ（例えば局所的なホットスポット）の発生を抑制することができ、従って、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度Ｔｒとサーミスタ８２０の検知位置における基準接点温度Ｔｒ１との温度差を小さくすることができる。

また、本実施の形態では、制御基板７１０を分割して互いに基板面７１０ａ，７１０ａが揃うまたは略揃うように上下に並べて設け、分割された制御基板７１１，７１２（７１０）のうち、熱電対８１０の基準接点ＲＰが電気的に接続される下側の制御基板７１２にサーミスタ８２０を設け、上側の制御基板７１１の上方に上側の制御基板７１１および下側の制御基板７１２に向けて送風するように換気ファン７３０を設けて駆動することで、上側の制御基板７１１の上方に上側の制御基板７１１および下側の制御基板７１２に向けて送風するように設けられて駆動される換気ファン７３０により、下側の制御基板７１２に設けられたサーミスタ８２０の周辺の空気を撹拌させることができ、ひいては、下側の制御基板７１２の周囲温度（すなわち下側の制御基板７１２に設けられた熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置における基準接点温度Ｔｒおよび下側の制御基板７１２に設けられたサーミスタ８２０にて検知する検知位置における基準接点温度Ｔｒ１）を均一化することができる。これにより、熱電対８１０の基準接点ＲＰを設置した設置位置とサーミスタ８２０にて検知する検知位置との間での温度ムラ（例えば局所的なホットスポット）の発生を抑制することができ、従って、基準接点ＲＰの設置位置における基準接点温度Ｔｒ１とサーミスタ８２０の検知位置における基準接点温度Ｔｒ１との温度差を小さくすることができる。この場合、換気ファン７３０は、上側の制御基板７１１を間にして下側の制御基板７１２を送風することから、換気ファン７３０の風量は、下側の制御基板７１２が換気ファン７３０から遠い程、および／または、筐体９００内の制御基板７１０の設置スペースが大きい程、大きくすることができる。

このように、本実施の形態によれば、サーミスタ８２０の温度変化に伴う抵抗値変化を予め把握することなく、従って簡単な構成でありながら、計測箇所ＭＳにおける測温接点温度Ｔｍの計測誤差を抑制することが可能となる。

（その他の実施の形態）
本実施の形態では、制御基板７１０が上下に分割されて下側の制御基板７１２に熱電対８１０の基準接点ＲＰが電気的に接続され、サーミスタ８２０が下側の制御基板７１２に設けられているが、それに代えて或いは加えて、上側の制御基板７１１に熱電対８１０の基準接点ＲＰが電気的に接続され、サーミスタ８２０が上側の制御基板７１１に設けられていてもよい。この場合でも、換気ファン７３０は、上側の制御基板７１１の上方に上側の制御基板７１１および下側の制御基板７１２に向けて送風するように設けられて駆動されるので、基準接点ＲＰが上側の制御基板７１１に電気的に接続される熱電対８１０の測温接点ＭＰにおける測温接点温度Ｔｍの計測誤差を効果的に抑制することができる。また、本実施の形態では、制御基板７１０は、上側の制御基板７１１と下側の制御基板７１２が上下に分割されているが、各制御基板７１１，７１２が一体（１枚）になっていてもよい。

また、本実施の形態では、温度計測装置８００をガスエンジン３００に適用したが、それに限定されるものではなく、他のあらゆる物品に適用することができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１００ エンジン発電機
３００ ガスエンジン
３０１ エンジン本体
６０２ 補機盤
６０３ 補機盤
７００ 制御装置
７１０ 制御基板
７１０ａ 基板面
７１１ 上側の制御基板
７１２ 下側の制御基板
７２０ 端子台
７３０ 換気ファン
８００ 温度計測装置
８１０ 熱電対
８１１ 金属導体
８１２ 金属導体
８１１ａ 補償導線
８１２ａ 補償導線
８２０ サーミスタ
９００ 筐体
９００ａ 正面
９００ｂ 右側面
９０１ 通気口
９０２ 通気口
９１０ インバータ
９２０ 電磁接触器
９３０ ＤＣリアクトル
９４０ 電子式モータ監視リレー
９５０ 断線リレー
９６０ パワーリレー
９７０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
ＣＮ コネクタ対
ＣＮ１ 雌のコネクタ
ＣＮ２ 雄のコネクタ
ＪＮ 接合部
ＭＣ１ 金属導体
ＭＣ２ 金属導体
ＭＰ 測温接点
ＭＳ 計測箇所
ＯＰ 開放部
ＲＰ 基準接点
ＴＣ 熱電対
ＴＨ サーミスタ
ＴＭＤ 温度計測装置
Ｔｄ 温度差
Ｔｍ 測温接点温度
Ｔｒ 基準接点温度
Ｔｒ１ 基準接点温度
Ｖｄ 熱起電力
Ｖｍ 測温接点電圧
Ｖｒ 基準接点電圧
Ｗ１ 冷却水の流れ方向
Ｗ２ 送風方向
Ｘ 長手方向
Ｙ 奥行き方向
Ｚ 上下方向

Claims (2)

1. 計測箇所に測温接点が設けられる熱電対の基準接点の温度を基準接点用のサーミスタにより検知する温度計測装置であって、
   前記熱電対の前記基準接点が電気的に接続される制御基板を筐体に収納し、前記サーミスタを前記制御基板に設け、
   前記制御基板の上方に該制御基板に向けて送風するように換気ファンを設けて駆動することを特徴とする温度計測装置。
2. 請求項１に記載の温度計測装置であって、
   前記制御基板を分割して互いに基板面が揃うまたは略揃うように上下に並べて設け、分割された前記制御基板のうち、前記熱電対の前記基準接点が電気的に接続される下側の制御基板に前記サーミスタを設け、上側の制御基板の上方に該上側の制御基板および前記下側の制御基板に向けて送風するように前記換気ファンを設けて駆動することを特徴とする温度計測装置。

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