JP2017062905A - 碍子および碍子付き熱電対 - Google Patents

Abstract

【課題】熱電対の金属導線の屈曲を許容しつつ長期に亘って絶縁および保護可能とする碍子、および碍子付き熱電対を提供する。【解決手段】本発明の碍子は、柱状の本体部に被覆対象を挿入するための貫通孔を柱軸方向に備えた碍子であって、本体部の一方端において突出先端側に向かうにしたがって漸次先細りとなるよう突出する凸部と、本体部の他方端に穿設された凹部とを備え、凸部および凹部が互いに嵌合可能な形状で構成されていることを特徴とする。本発明の碍子付き熱電対は、上記碍子複数個と、金属導線を有する熱電対とを備え、一の碍子の凹部と他の碍子の凸部とが嵌合された状態で、各碍子の貫通孔に金属導線が挿入されて成る。【選択図】図１

Description

本発明は、熱電対等の保護に用いられる碍子および碍子付き熱電対に関する。

溶融炉等の設備の温度を定常的に測定する場合、予め設備に取り付けた熱電対を用いて温度を測定する方法が一般的に知られている。このような熱電対に備えられた複数の金属導線は、相互に絶縁する目的および外部環境から保護する目的で碍子や保護チューブで被覆される。

一般的に碍子は保護チューブに比べ耐候性に優れるが、剛性部材から成るため屈曲変形させることができず、取り回しが良くない。この点を鑑み、特許文献１には、金属導線を寸法の短い多数の短碍子で被覆することによって屈曲を許容しつつ、長期に亘って絶縁および保護可能とする熱電対の導線被覆構造が開示されている。

特許第３６７２４０号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、金属導線を屈曲させた際に、短碍子間に隙間が生じ、隙間部分において内部の金属導線が露出してしまう。そのため、露出部分が損耗し易くなるという問題があった。特許文献１においては、当該隙間部分において金属導線をテフロン（登録商標）チューブでさらに被覆しているが、ガラスや金属等を溶融する溶融炉等の過酷な環境においてはこのようなチューブの被覆では熱電対の金属導線を充分に絶縁および保護することが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑み、熱電対の金属導線の屈曲を許容しつつ長期に亘って絶縁および保護可能とする碍子、および碍子付き熱電対を提供することを目的とする。

本発明の碍子は、柱状の本体部に被覆対象を挿入するための貫通孔を柱軸方向に備えた碍子であって、本体部の一方端において突出先端側に向かうにしたがって漸次先細りとなるよう突出する凸部と、本体部の他方端に穿設された凹部とを備え、凸部および凹部が互いに嵌合可能な形状で構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、電対の金属導線の屈曲を許容しつつ長期に亘って絶縁および保護可能である。

本発明の碍子において、凸部は、略円錐状であることが好ましい。

このような構成によれば、複数の碍子で被覆対象を被覆した状態で、該被覆対象を任意方向に容易に屈曲させることができる。

本発明の碍子において、凸部は、凸条形状を成すこが好ましい。

このような構成によれば、凸条の形成方向に応じて被覆対象の屈曲許容方向を任意に規制できる。

本発明の碍子において、柱軸方向の長さ寸法に対する幅寸法が１〜３倍であり、柱軸方向の長さ寸法に対する凸部の突出寸法が、０．３〜０．５倍であることが好ましい。

このような構成によれば、被覆対象を十分に保護しつつ、被覆対象の屈曲を好適な範囲で許容できる。

本発明の碍子付き熱電対は、上記碍子を複数個と、金属導線を有する熱電対とを備え、一の碍子の凹部と他の碍子の凸部とが嵌合された状態で、各碍子の貫通孔に金属導線が挿入されて成る。

本発明の実施形態に係る碍子付き熱電対１００の透視斜視図 本発明の実施形態に係る碍子１の概略斜視図 本発明の実施形態に係る碍子１の透視側面図 本発明の実施形態に係る碍子付き熱電対１００が屈曲された状態を示す図 本発明の変形例に係る碍子１の概略斜視図

以下、本発明の実施形態に係る碍子１および碍子付き熱電対１００について説明する。図１に示すように、碍子付き熱電対１００は、複数の碍子１、熱電対２、およびキャップ碍子３、４を備える。碍子付き熱電対１００は、短尺の碍子１およびキャップ碍子３、４を熱電対２の金属導線に数珠繋ぎ状に挿通して構成されている。

碍子１は、熱電対２の金属導線を被覆する部材である。碍子１は、図２、３に示すように、本体部１１、貫通孔１２、凸部１３、および凹部１４を備える。本体部１１は柱状の部位であり、本実施形態では断面が楕円状の円柱形状を成す。貫通孔１２は、熱電対２の金属電極を挿入するため本体部１１の柱軸方向に形成された孔である。本実施形態では、碍子１に貫通穴１２が２つ形成され、熱電対２の２本の金属導線各々を個別に挿入可能に構成されている。凸部１３は、本体部１１の一方端において突出先端側に向かうにしたがって漸次先細りとなるよう突出した部位である。本実施形態では凸部１３が、略円錐状である場合を一例として説明する。凹部１４は、本体部１１の他方端に穿設された部位である。凸部１３と凹部１４とは、互いに嵌合可能な形状で構成されている。本実施形態では、凹部１４は、凸部１３の形状に応じた形状、すなわち、凸部１３の円錐形状に応じたすり鉢状に形成されている。

碍子１は碍子としては比較的短尺の部材であり、その寸法は、柱軸方向の長さ寸法Ｌに対する幅寸法Ｗが１〜３倍であることが好ましく、柱軸方向の長さ寸法Ｌに対する凸部１３の突出寸法Ｐが０．３〜０．５倍であることが好ましい。このような寸法であれば、熱電対２の屈曲を好適な範囲で許容できる。換言すれば、上記寸法範囲外では熱電対２を十分に保護しにくくなったり、熱電対２を屈曲させにくくなる場合がある。

碍子付き熱電対１００において複数の碍子１は、一の碍子１の凹部１４と隣接する他の碍子１の凸部１３とが嵌合された状態で連接配置される。

キャップ碍子３、４は、複数の碍子１を連接配置してなる列の両端に各々配置された碍子である。キャップ碍子３は、碍子１から凸部１３を省略した碍子である。すなわち、キャップ碍子３の一方端（碍子１と隣接しない側の端部）は円柱状の本体部１１を切り出した平坦面により構成される。キャップ碍子４は、碍子１から凹部１４を省略した碍子である。すなわち、キャップ碍子４の他方端（碍子１と隣接しない側の端部）は円柱状の本体部１１を切り出した平坦面により構成される。

上記のような構成により、碍子付き熱電対１００は、図４に示すように屈曲可能であるとともに、屈曲部において生ずる碍子１の本体部１１間の隙間において凸部１３が熱電対２を保護するよう構成されているため、当該隙間における熱電対２の損耗を抑制できる。また、本実施形態では凸部１３が円錐状に形成されているため、碍子付き熱電対１００を任意方向に容易に屈曲させることができる。

（変形例）
凸部１３の形状は先細り形状であれば上述のような円錐状に限らず、例えば、図５に示すような凸条形状（山脈状）であっても良い。図５においては、凸部１３は、その稜線が本体部１１の柱軸を通るよう構成されている。また、図５の凸部１３は、本体部１１を交差する平面で切り出すようにして構成されている。このような構成によれば簡単な加工で本発明の碍子１および碍子付き熱電対１００を得られる。また、このような構成によれば、碍子付き熱電対１００を構成した際に、凸部１３の凸状を横断する方向へ屈曲しにくくなるため、任意方向に凸状を形成することによって碍子付き熱電対１００の屈曲可能方向を任意に規制することができる。なお、凸部１３は、先端が丸められた略円錐状、先端が切り取られた円錐台状、半球状等であっても良く、その他の任意のテーパー状であっても良い。

なお、上記実施形態は一例であり、本体部１は円柱状に限らず、任意の柱状であって良い。例えば本体部１は角柱状であっても良い。

また、碍子１に設けられる貫通孔１２の数は上記に限らず、使用態様に応じて変更して良い。例えば、碍子１に設けられる貫通孔１２の数は、１つであっても良いし３つ以上であっても良い。

また、碍子付き熱電対１００においてキャップ碍子３、４を備えない態様としても良い。

本発明に係る碍子は、例えば、保護対象を被覆するための被覆部材等として利用し得る。本発明に係る碍子付き熱電対は、例えば、設備の温度測定用部材等として利用し得る。

１ 碍子
２ 熱電対
３、４ キャップ碍子
１１ 本体部
１２ 貫通孔
１３ 凸部
１４ 凹部
１００ 碍子付き熱電対

Claims (5)

1. 柱状の本体部に被覆対象を挿入するための貫通孔を柱軸方向に備えた碍子であって、
   前記本体部の一方端において突出先端側に向かうにしたがって漸次先細りとなるよう突出する凸部と、
   前記本体部の他方端に穿設された凹部とを備え、
   前記凸部および前記凹部が互いに嵌合可能な形状で構成されていることを特徴とする碍子。
2. 前記凸部が、略円錐状であることを特徴とする請求項１に記載の碍子。
3. 前記凸部が、凸条形状を成すことを特徴とする請求項１に記載の碍子。
4. 前記柱軸方向の長さ寸法に対する幅寸法が１〜３倍であり、
   前記柱軸方向の長さ寸法に対する前記凸部の突出寸法が、０．３〜０．５倍であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の碍子。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の碍子を複数個と、金属導線を有する熱電対とを備え、
   一の前記碍子の前記凹部と他の前記碍子の凸部とが嵌合された状態で、各前記碍子の前記貫通孔に前記金属導線が挿入されて成る、碍子付き熱電対。