JP2540603B2 - 二筒型温度計保護管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は一般に、原子炉系の配管における原子炉冷却
材のような高温高圧流体の温度を検知するための装置に
関し、特に、２重抵抗温度検出器を収容するための二筒
型温度計保護管を有する２重温度検知装置に関するもの
である。

先行技術の説明 温度検知装置は、良く知られており、原子炉系の配管
のホットレッグ及びコールドレッグを含む種々の導管を
流れる原子炉冷却材の温度測定等の多種多様な目的に使
用されている。追って詳細に説明するように、熱の流れ
として知られている現象で、管を通過する流体の断面に
は大きな温度勾配が発生し得る。このため、多重もしく
は多点温度測定を行ってその平均値を求める必要性が生
じている。典型的もしくは実際的な例として、温度測定
は、管の周囲を取り巻いて等間隔で離間している３つの
箇所で行われており、これ等の３つの箇所における各測
定値から平均値が求められている。

最近、この種の特定の環境において更に多数の温度測
定を行う必要性が生じている。しかし、このような多数
の温度測定を行う必要性は、管壁貫通部の増加を最小限
度に抑えるか又は回避することの必要性と矛盾する。更
に詳細に述べると、より多くの数の温度測定を行う必要
性は、原子力発電プラントの運転において適切なセーフ
ガードを確保する上で益々厳しくなってきている規制、
特に、原子炉の制御・保護系の各々に対し個別に得られ
た温度測定値を供給しなければならないと言う要求から
生じている。当業者には容易に理解されるように、この
要求は、安全運転についての或る所定限界を超える温度
が指示され、その結果として異常が検出された場合にト
リップ信号を発生する原子力発電プラントの制御・保護
系の能力に関連するものである。従って、この要求は原
子力発電プラントの種類毎に異なってくる。

例えば、４組の制御・保護系を備えると共に、２−ア
ウト−オブ−４（４信号中の２信号同時）論理を用いて
いる４ループの原子力発電プラントにおいては、４組の
制御・保護系の内の２つがトリツプ信号を発生するよう
に機能した場合に、原子炉の運転停止のような保護機能
が起動される。従つて、このような制御・保護系の内の
１つが使用から除外され、他の１つの系（即ち、第２の
系）に故障が生じた場合でも、残りの２つの系が充分に
機能してトリップ信号を発生することができる。かかる
４つの制御・保護系の各々において、温度指示信号は、
最初に保護系に供給され、次いでアイソレータを介して
制御系に供給することができる。

しかし、２−アウト−オブ−３（３信号中の２信号同
時）論理を用いている３ループの原子力発電プラントの
場合には、制御・保護系に対し温度入力を分離すること
が必要となる。何故なら、４ループの原子力発電プラン
トと比較すると、該４ループの原子力発電プラントに関
して上述した論理と同様の論理的根拠を採用しているこ
とから、制御系の故障で関連の保護系に故障が生じない
ことを保証しなければならないからである。従って、明
らかなように、１つのこのような制御・保護系が使用か
ら除外され、他の１つの系に故障が生じたとすると、２
−アウト−オブ−３論理を満足する所要の入力（即ち、
検出温度条件）は、もはや得られなくなる。従って、上
述したような一層厳しくなってきている要件を満たすた
めには、３ループの原子力発電プラントでは、各ループ
の保護・制御系の各々に対して、独立もしくは個別に求
められた温度指示信号が要求される。４ループの原子力
発電プラントと同様に２−アウト−オブ−４論理を用い
ている２ループの原子力発電プラントの場合には、２つ
のループの各々、従ってそれ等の対応の制御・保護系の
各々に対し、２組の個別の温度測定値を求めなければな
らない。

また、実質的に同じ温度測定値を発生して個別に制御
・保護系に供給し、制御・保護系の動作における不一致
を回避しなければならないと言う要求ある。熱の流れ現
象が原因で、それぞれが３つの箇所から得られる２つの
個別の独立した平均温度値を求めることは、例えば、抵
抗素子温度検出器のような６個の独立した温度検知装置
の使用と、これ等の６個の温度検知装置を収容するため
の管への６個の貫通部の形成とを意味している。しか
し、この要件は、管の貫通部の増加を最小限度に抑える
か或は回避すると言う要件と矛盾する。更に、熱の流れ
現象が原因で、２組の温度検知装置により発生する場合
に、それぞれ、３個の独立した温度検知装置からなる対
応の組から導出される２つの平均温度が同じ値になるよ
うに、６個の個別の温度検知装置とそれ等の管壁貫通部
とを物理的に配置することは、不可能ではないにしても
困難である。以下に説明するように、本発明によって解
決されるこのような諸問題を取り扱った従来技術は存在
しない。

単一の検出器素子からなる温度計保護管装置は従来よ
り良く知られており、例えば、そのような装置の１つが
米国特許第4,510,343号明細書に示されている。共通の
ケーシング内に２個又は３個以上の熱電対を取り付ける
と言う一般的な考え方は、例えば、米国特許第271,770
号明細書にも示されているように、従来古くから認識さ
れている。即ち、単一の温度計保護管内に２重もしくは
双対素子抵抗温度検出器を単に設置することにより、管
の貫通部の数を増加することなく、温度測定数を増加す
ることができる。このことは、少なくとも理論的には、
大きな数の測定量を得ると言う一般的目的をは満足する
が、双対素子抵抗温度検出器には、２つの素子が共に故
障すると言う欠陥がある。特に、原子炉系の環境や、流
体温度の極めて正確で信頼性のある測定が要求される他
の用途においては、上述のように双対素子抵抗温度検出
器の２つの素子が共に故障する可能性は認容できない。

数多の形態の多点もしくは複素子熱電対アセンブリも
開発されており、当該技術分野で知られている。例え
ば、米国特許第4,075,036号明細書には、共通の鞘もし
くは保護管内に配置された複数個の熱電対を備えている
上述の構造の代替構造が開示されており、その記載によ
ると、原子炉系が設置された不利な環境条件で使用する
のに適しているとのことである。しかし、既に述べたよ
うに、複数の熱電対は共通の故障を受けるため、かかる
装置は、本発明が企図しているような用途には認容でき
ない。このような構造の他の例は、米国特許第3,955,41
9号、第4,028,139号、第4,162,175号、第4,385,197号及
び第4,410,756号各明細書に見ることができる。一般
に、これ等の特許明細書には、共通の保護管内の異なっ
た箇所に複数個の熱電対を配設し、保護管の長さに対し
予め定められた箇所、従って該保護管が挿入される容器
もしくは導管の内部の所定箇所における温度を監視する
ように設計されている構造が開示されている。

しかし、これ等の従来の構造形態には、本発明が関心
を寄せている問題に取り組んでいるものはない。実際、
従来の構造は、本発明とは反対の目的を有している。更
に詳述すると、本発明の目的は、１つの共通の軸方向の
箇所において同時に２つの独立しているが但し実質的に
同じ平均温度測定値を得ることにあるのに対し、上述の
米国特許各明細書に記載の構造は、保護管の長さに沿い
それぞれ異なる所定箇所における温度を同時に且つ独立
に測定するものであり、従って、必然的に異なった値の
温度出力読み量が発生される。

米国特許第4,186,605号明細書には、閉込め構造の内
周部における所定位置で幾つかの温度の平均値を測定す
るための熱電対の集合が開示してある。この米国特許明
細書において考察の対象となつている特殊な構造は、ジ
ェットエンジンにおけるようなタービンの外側に形成さ
れる高速ガスリングの領域である。上記明細書に開示さ
れているように、それぞれ１つ又は２つ以上の熱電対を
備えている複数個のプローブが、高速ガスリング内に円
形に分布して所望位置に設置されている。プローブの数
は、一般に、所望の精度及び特定の事例に対し許容し得
る費用に依存して２〜12個である。上記の米国特許明細
書に開示されている特定の実施例においては、６個のプ
ローブが設けられており、それぞれ１つの熱電対を備え
ている。また、別の実施例として、各プローブに幾つか
の熱電対を使用することが示唆されており、熱電対の高
温筒部は、対応のプローブの長さに沿いそれぞれ隣接す
る異なった箇所に配設されている。この構造も、複数個
のプローブに対し複数個の貫通部が要求されるので、本
発明が自ら課した課題を解決することはできない。更
に、上記米国特許明細書に記載のものにおいては、導管
の内部に沿い角度的に離間され且つ（又は）角度的に及
び半径方向に離間された位置からそれぞれ独立の温度測
定値が導出されている。

他方、双対素子及び複素子熱電対アセンブリも従来か
ら提案されている。その一例が、米国特許第4,217,463
号明細書に開示されており、双対熱電対のための保護取
付部の一部分を形成するステンレス鋼製の円筒体の長さ
に沿って延びる２つの軸方向の溝にろう付けされた２つ
の小径熱電対を含む組立体が開示されている。この組立
体の温度検知端において、熱電対の端は円筒体の端を僅
かに越えて突出しており、直接浸漬型の構造形態となっ
ている。上記円筒体の他端は、該円筒体よりも大きなス
テンレス鋼製の円筒体の他端に軸方向に穿設された孔内
にろう付けされており、後者の円筒体は、上記組立体
を、ポリエチレン反応器のような容器もしくは導管の側
壁に固定するための雄ねじ部を備えている。大きい方の
円筒体の反対側の端部は、容器の外部に延び、軸方向の
部分孔を有しており、この部分孔内には、別の取付部が
プレス嵌めされて溶接されていて、該取付部の内部にお
いて熱電対のリード線が保護被覆から露出されて外部引
出線に接続されている。熱電対は、密封を完全なものに
するために支持構造にろう付けされると記憶されてあ
る。従って、この米国特許明細書に開示されている構造
によれば、流体が通流する反応器或は他の導管内の実質
的に隣接する場所から２つの測定量を得ることができ
る。しかし、この構造は、本発明の要件を満足すること
はできない。と言うのは、熱電対は、円筒状の保護支持
構造内の所定位置に永久的に固定されているからであ
る。従って、１つの熱電対が故障したとすると、双対熱
電対組立体全体を交換することが必然的に要求され、使
用が予定されたポリエチレン反応器の運転停止が避けら
れないことになる。このようなポリエチレン反応器の運
転においては、温度検知熱電対の交換のための運転停止
は許容し得るが、当業者には容易に理解されるように、
原子炉環境においては、このような交換は実際上極めて
困難であると共に認容し得ないものである。

他の形態の双対素子もしくは複素子温度センサも、例
えば米国特許第3,366,942号、第3,898,638号及び第4,44
8,943号各明細書に開示されているように当該技術分野
で知られている。しかし、これ等のセンサは、流量の検
出或は液位の検出のような本発明が企図する用途とは全
く異にする目的で用いられるものである。これ等の装置
においては、離間しているが近接位置にある一対の組み
合わされたセンサが用いられており、１つのセンサは、
別途に加熱されて、上記の位置間に生ずる温度差を検知
する構造になっている。このようなセンサは、本来的
に、本発明の目的には不適当であることは言うまでもな
い。

発明の概要 従って、堅牢な性質及び構造上の健全性を有し、流体
が通流する例えば圧力容器、導管或は管のような閉込め
構造内の共通の箇所もしくは位置において流体の温度の
個別的で同時検知を行う温度検知装置に対する必要性が
当該技術分野に存在することは明らかであり、本発明の
１つの目的はこのような温度検知装置を提供することに
ある。本発明の他の目的は、容器又は導管の側壁を通し
て容易に設置することができる温度検知装置を提供する
ことにある。本発明の更に他の目的は、温度検出器の何
れか一方の故障又は両方が故障した場合に、流体シール
部を破壊することなく或は温度検知装置が使用されてい
る系の運転停止を必要とすることなく、温度検出器の一
方又は双方の交換を可能にする温度検知装置を提供する
ことにある。本発明の更に他の目的は、双対抵抗温度検
出機能を有する二筒型温度計保護管装置であって、所望
数の該装置を、容器又は導管の周囲の周りの角度的に離
間された位置及び所望の軸方向位置に要求に応じて配設
することができ、各装置が同じ値の２つの独立した第１
及び第２の検知温度出力を発生し、複数の第１の出力及
び複数の第２の出力をそれぞれ独立の集合として平均化
して、原子炉系の個別の制御・保護系に要求されるよう
な実質的に同じ２つの平均温度値を発生する二筒型温度
計保護管を提供することにある。

更に詳述すると、本発明の二筒型温度計保護管（即
ち、温度検知装置）は、補強用ボスとしての働きをする
拡大頭部と、該頭部から軸方向に延びて、温度を検知す
べき流体が通流する導管その他の容器の壁に設けられた
対応の開口（即ち、貫通部）に通して受け入れられる一
体の胴部とを有する温度計保護管本体を備えている。胴
部は、先細となって、熱伝達度のよい細い先端部を形成
している。更に、温度計保護管本体は、頭部の上面の離
間した位置から延びて、頭部から角度的に収斂する関係
で胴部を貫通し、感熱性の先端部内の近接しているが離
間している位置に達している２つの筒状孔部を備えてい
る。頭部には、更に、一対の管継手もしくはパイプの下
端部を受け入れるように一対の筒状孔部と軸方向に整列
した関係で端ぐりされており、該管継手は、その円周の
周りの溶接線にって頭部の端ぐり内に固着される。これ
等の管継手は、温度計保護管に対し拡大された内径を有
しており、各抵抗温度検出装置の拡大した上側部分を収
容するハウジングを画成している。ユニオン継手は、管
継手の上側の自由端部に固着されていて、該管継手内
に、検出器を温度計保護管孔内の所定位置に弾力をもっ
て維持するコイルばねのためのばね室を画成している。
検出器に固着された閉鎖プラグをそれぞれのユニオン継
手に捩込んで該ユニオン継手を封止するのが有利であ
る。尚、検出器の電気引出線は外部接続用取付部材を貫
通して引き出される。

このようにして、本発明の温度検知装置の二筒型温度
計保護管構造によれば、例えば、原子炉設備の保護・制
御系のそれぞれに要求されるような２つの個別の但し同
じ温度測定値を発生するのに必要とされる検出器の物理
的分離及び電気的分離を維持しつつ、１つの管貫通部を
通して２つの抵抗温度検出器を設置する手段が提供され
る。これ等の検出器は物理的に分離されているが、それ
にも拘わらず、該検出器は、共通の熱伝達度のよい先端
部を介して、検知すべき流体と連通し、それにより、各
貫通位置において同じ測定値が導出される。特に有利な
ことには、本発明の温度計保護管構造によれば、温度検
知器のオンライン交換が可能となる。更に、この温度計
保護管構造は、任意特殊型式の抵抗温度検出器を収容す
るのに必要な大きさにすることができ、しかもその場合
にも、単一の管貫通部しか要求されない。温度計保護管
は、設置のための補強ボスとしての役目を果たすことが
でき、従って、配管に直接溶接しうるし別のボスを必要
ともしない。逆に、温度計保護管は、その設置を実現す
るために、穿孔し除去されたホツトレッグのスコップ状
口部のような現存のスコツプ口部もしくはノズルを介し
て設置することができよう。

本発明の二筒型温度計保護管を有する双対温度検知装
置について述べたような利点及びその他の利点は、本発
明の好適な実施例に関する添付図面を参照しての以下の
詳細な説明から一層明確になるであろう。

好適な実施例の説明 本発明の明瞭な理解を期するために、先ず、原子炉系
の高温水出口管におけるような配管内の流体の流れパタ
ーンの横断面における熱の流れ及びそれに伴う温度勾配
（第１図）並びにこのような流体の平均温度表示を発生
するために用いられている従来の種々の方式の各例（第
２図乃至第４図）を略示する第１図乃至第５図を参照し
て説明する。

液体、例えば、原子炉容器の出口配管における水のよ
うな液体の正確な温度測定は、熱の流れとして知られて
いる現象のため極めて困難である。第１図の簡略断面図
に例示してあるように、配管もしくは管１内には、異な
った温度を有し得る原子炉炉心の燃料集合体からの水の
不完全な混合に起因して、熱の流れにより、10゜F（5.5
℃）ほどの大きな温度勾配が発生し得る。この大きな温
度勾配が原因で、管１の任意の円周上の点に配設されて
いる単一の温度検出器では、管１内の水の真の平均温度
とは顕著に異なる温度が測定されてしまう可能性があ
る。

既に述べたように、平均水温のより正確な表示を発生
すべく、従来、当該技術分野において、種々の技術及び
装置が開発され且つ研究されている。それ等の例が第２
図〜第４図に示してある。

第２図に略示してある従来技術においては、図示のよ
うに、管１の周囲の回りに等間隔位置で図示のように配
置された複数個、典型例においては３個のプローブ４が
用いられている。これ等のプローブは、管１の半径方向
内向きに突出しておりそれぞれ、対応の接続管５及びヘ
ッダ６を介して比較的小さい体積のサンプル流を温度検
出器もしくはセンサ８へと導き、次いで、戻り管路９で
示すように原子炉系に戻す。ヘッダ６においてサンプル
流を合流させることにより、温度センサ８は、合流した
サンプル流に応答し、従って推定的に管１内の実際の流
れの温度の平均値に応答する。この実測温度サンプリン
グ技術によれば、得られた平均温度表示の信頼性は改善
されるが、第２図に示したような方式では、放射性水の
漏洩のような付加的な問題が生ずる。言うまでもないこ
とであるが、第２図は、本来的に簡略図に過ぎず、第２
図に示したような直接サンプリング技術を実際に具現す
る場合には、適当な弁、接続フランジ及び流体制御装置
が要求されるからである。

第３図には、第２図の流体サンプリング方式に対し僅
かに電気的類似性を有している更に他の従来方式が示し
てある。図示のように、典型的には、３個の温度計保護
管10が用いられ、等角度で離間した位置に配置されてい
る。これ等の温度計保護管10の温度検出器の引出線12を
介して得られる電気出力は、平均温度決定回路14におい
て合成され、その結果得られる平均温度表示信号が制御
・保護系16に供給される。この従来方式は、第２図に示
した型式の流体サンプリング方式において生ずる漏洩の
危険性及び作業員の被曝と言う問題を回避して、平均温
度表示を発生するのに役立つが、容易に理解されるよう
に、例えば、既述の２ループ及び３ループの原子力発電
プラントにおいて要求されるようなそれぞれの制御・保
護系に対する同一の平均温度表示信号の供給と言う要件
は、第３図に示した従来方式では満たされない。

第４図は、第２図の方式の場合と同様に、直接流体サ
ンプリングを用いているが個別の平均温度表示を得るこ
とができる従来方式を簡略に例示すしている。流体サン
プリング系は第２図のものと同じとすることができるの
で、構成要素は、第２図と同じ参照記号で示してある。
第４図の方式が第２図のものと異なる唯一の例外は、温
度検出器８′が、第４図の例においては、保護系18及び
制御系20に対して個別の平均温度出力信号を発生する点
である。この方式では、共通の混合サンプル流から平均
温度表示信号を発生することができるが、第２図の方式
と関連して先に述べたような流体サンプリング系におけ
る欠陥及び潜在的危険性を回避することができない。

第５図は、各保護系18及び制御系20に対して機械的電
気的に個別の平均温度表示を導出すると言う要件を満た
す強力法（brute force method）とも称すべき方式を示
す。本質的には、既に述べたように、３個の温度計保護
管10−１の第１の組と、３個の温度計保護管10−２の第
２の組とからなる２組の温度計保護管が、管１を相応に
貫通して取り付けられており、温度計保護管10−１及び
10−２の各組の平均値が、対応の平均温度回路14−１及
び14−２によって導出されて、関連の保護系18及び制御
系20に供給される。図示の構成形態においては、このた
めに、管１の共通の円周の周りに合計６個の貫通部が要
求されるが、これは構造上望ましからざる装備である。
更に、第１図に示す熱の流れと言う現象と、その結果生
ずる温度勾配とを参照すれば明らかなように、温度計保
護管10−１の組から得られる平均温度表示出力は温度計
保護管10−２の組から得られる平均温度表示出力とは異
なることがあり得る。

また、既に述べたように、第３図に示した３個の温度
計保護管10からなる単一の組において、各温度計保護管
10に２つの検出器を装備して、同検出器の第１及び第２
の組の出力を個別に合成し平均化し、それぞれ個別の制
御系及び保護系に供給することも考えられ得る。しか
し、この試みは採用することができない。その理由は、
２つの熱電対の物理的分離もしくは隔離が欠如している
ので、１つの熱電対が故障すれば、他の熱電対の故障が
当然に生じ得るからである。また、これと対照的に、第
５図に示した方式の物理的隔離は、温度計保護管及び対
応の貫通部の数が増加することによる管１の脆弱化及び
熱の流れと言う現象に起因し、発生される２つの個別の
平均温度表示の同一性の欠如が原因で不一致が生じ得る
ことから許容し得ない。

このような従来方式に存在する明らかに両立しない問
題及び欠陥は、第６図に略示してあるようにして取り付
けられる本発明の二筒型温度計保護管を使用することに
より克服される。具体的に述べると、第６図に示してあ
る各双対温度検知装置20′は、線路上の対応の電気出力
20′−１及び20′−２によつて略示してあるように一対
の物理的に隔離された抵抗温度検出器を備えており、そ
れぞれ同時に同じ温度表示出力を発生する。電気出力、
即ち温度表示出力20′−１及び20′−２は、それぞれ、
対応の平均温度回路14−１及び14−２で合成され且つ平
均化され、その結果として生ずる対応の２つの平均温度
表示出力は、それぞれの保護系18及び制御系20に供給さ
れる。

第７図は、本発明に従い、２つの抵抗温度検出器60及
び62を収容するために、二筒型の温度計保護管22を具備
する双対温度検知装置20′の側断面図である。二筒型の
温度計保護管22は、中実の金属製本体から形成されて、
一体的関係及び軸方向整列関係で、頭部24、胴部26及び
導肉の熱伝達先端部28を備えるように機械加工されてい
る。温度計保護管22は管30の側壁に形成された孔もしく
は貫通部32により受け入れられる。胴部26は、管30の側
壁の厚さよりも大きい軸方向の長さを有する第１のほぼ
円筒状の部分26a（第１の軸方向部分）と、先端部28に
結合している第２の軸方向部分即ち、先細のテーパ部分
26bとを備えている。全体的に円筒状の部分26aは、管30
に形成された貫通部32と実質的に同じ外形寸法を有す
る。温度計保護管22の対応の部分も、その軸線に対して
垂直な平面内で円形の断面を有することができるが、こ
の構造形態は必ずしも本質的なことではなく、本発明を
制限するものではない。頭部24は、貫通部32の周囲で管
30の外部表面上に乗る環状の段部もしくはアンダーカッ
トされた外表面24aを形成するように、円筒状の胴部26a
よりも大きい外形寸法を有しており、溶接線34で示すよ
うに上記管30に溶接される。頭部24は、金属製本体の軸
線を横切り好ましくは全体的に扁平である外端面24bを
画成している。

一対の孔（筒状孔部）40及び42が、頭部24の外面24a
から先端部28にまで延びており、先端部28は孔40及び42
を取り巻くほぼ円周状の閉じ壁28aを画成しており、全
体的に曲り等の輪郭が付けられている端閉鎖壁28b及び2
8cは各孔40及び42と整列しており、そしてこれ等の孔40
及び42を互いに物理的に分離もしくは隔離する内部隔壁
28dが設けられている。孔40及び42は、対応の実質的に
真直ぐな軸線を有すると共に好ましくは円形断面をして
おり、それにより細長い小径の円筒孔を形成している。
孔の軸線は、頭部24の外表面24a上の離間した位置から
角度的に傾いた対称収斂関係で延びていて、先端部28で
互いに近接するが物理的には別々の位置で終端してい
る。

頭部24には更に、孔40及び42に対して端ぐりが形成さ
れており、それにより、管継手48及び50の下端部をそれ
ぞれ受けるソケット44及び46が画成されている。ソケッ
ト44及び46の内面には、管継手48及び50の下端部に設け
られている雄ねじ部と螺合するねじを形成しても良い
し、或は管継手をソケット内に受けて定位置で溶接して
もよい。ユニオン継手52及び54が、管継手48及び50の上
部自由端に固定されていて、それぞれ、好ましくは咬合
螺刻表面を有する取付部材56及び58を受け入れる。これ
等の取付部材56及び58は、それぞれ、抵抗温度検出器60
及び62の突出端部に固定され、該検出器をユニオン継手
52及び54内に固定する。

第８図は、管継手48及び関連のユニオン継手52並びに
関連構造の一部分を示す拡大図である。尚、第８図は、
管継手50、ユニオン継手54及び関連構造も表すものと理
解されたい。第８図に示すように、管継手48は、ユニオ
ン52の内側螺刻表面52aと係合する外側螺刻表面48aを有
している。半径方向外向きの環状の溝48bが、管継手48
の上端部の内側表面に形成されており、抵抗温度検出器
60の上側減径部分60bが貫通する中心開口を有する係止
リング70を受けている。係止リング70は、検出器60の拡
大部分60aに対し管継手内にばね室72を画成する。コイ
ルばね74が、部分60bを取り巻いてばね室72内に受け入
れられている。更に、該コイルばねは、係止リング70と
当接係合関係で上部に座金76を支持している。このよう
にして、コイルばね74は、検出器60を下向きに弾力をも
って付勢する。従って、第７図において、検出器60及び
62の細長いセンサ軸部60a、62aは、それぞれの孔40及び
42内へと弾力をもって下向きに付勢され、その結果、先
端部28の薄肉の円周状の壁28aと端閉鎖壁28b、28cとの
親密な接触が確保される。従って、明らかなように、２
つのセンサ軸部60a及び62aは先端部28と親密な接触関係
にあり、しかも該先端部を介して管30内の流体と親密な
接触関係になり、これ等の２つのセンサ軸部は、物理的
に隔離されながらも、必然的に同じ温度に維持されるこ
とになる。頭部24から先端部28に向かい孔40及び42の軸
線が対称的に傾き且つ収斂し合うように設けることによ
り、管継手48及び50を収容し且つ検出器60及び62の挿入
及び取り外しを容易にするように取付部材56及び58を操
作することを可能にするのに充分な分離間隔が達成され
る。取付部材56及び58は、検出器60及び62の複導体ケー
ブル78及び80に固定されていて、該検出器60及び62を、
それぞれのユニオン継手52及び54に固定し安定化する作
用をする。

以上の説明から明らかなように、本発明の双対温度検
知装置、特に、その２組の温度計保護管は管の側壁に適
当な貫通部を介して容易に取り付けてその箇所に確りと
固定することができる。各温度検出器は、共通の熱伝達
度のよい先端部28により同じ温度状態に置かれ、しか
も、物理的には分離されており且つ電気的に個別の出力
を発生する。

本発明の温度計保護管のための別の取付構造が第9A図
及び第9B図に示してある。第9A図を参照するに、慣用の
型のスコップ状部材100が、管130の側壁に形成されてい
る貫通部を介して取り付けられて参照数字110で示すよ
うに定位置で溶接されている。本発明の温度計保護管を
収容するためには、このスコップ状部材100は、第9B図
に示すように、円筒状の側壁部分100aだけが保持される
ように除去する。例えば、第７図に示してある構造形態
に対応する第9B図に輪郭線だけで示した２組の温度計保
護管を有する本体124を、スコップ状部材100の保持され
ている円筒壁100aに挿入し、溶接ビード126により所定
位置に溶接して、それにより、第７図のものと構造的に
類似の配列を実現する。

本発明による２つの筒状孔部を備えた温度計保護管を
有する双対温度検知装置は、このようにして、２つの個
別の抵抗温度検出器の所要の物理的隔離もしくは分離を
可能にすると共に、これ等の２つの検出器が同一の温度
環境に曝されることを保証し、それにより、これ等の抵
抗温度検出器からの個別の電気出力は実質的に同一とな
り、本装置が、取り付けられている管その他の構造内の
共通の位置もしくは箇所における温度を表す。このよう
な構造及び作用にも拘わらず、本装置は、管その他の構
造物の側壁に単一の貫通部を設けることしか要求しな
い。従って、第６図に示すような設備及び関連の系統に
おいて本発明による複数個、例えば３個の双対温度検知
装置を使用することにより、それぞれ、制御・保護系に
対し、同一ではあるが個別の第１及び第２の平均温度表
示信号を発生すると言う所要の構造及び機能上の要件が
満足される。

当該技術分野の専門家には、本発明の数多の変形及び
適応が可能であり、従って、本発明は、その精神及び範
囲を逸脱することなくこのような変形及び適応を含むも
のであると理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱の流れ現象から生ずる例示的温度勾配パタ
ーンを図解するための、高温水が通流している出口配管
の簡略断面図、第２図は、管内の流体を直接サンプリン
グしてそれにより平均流体温度を導出するための従来方
式を略示する図、第３図は、管内の流体の電気的に発生
される平均温度表示を導出するために該管内に挿入され
た対応の温度計保護管内に複数個の電気的温度検出器を
使用している従来方式を略示する図、第４図は、管内の
流体を直接サンプリングしてそれぞれの制御・保護系に
供給される個別の平均温度出力を発生する従来方式を略
示する図、第５図は、管内の流体の対応の複数の個別の
温度表示を導出してそれぞれ制御・保護系に供給される
２つの平均温度出力を発生するために、管内に挿入され
た複数個の対応の温度計保護管内に複数個の電気的温度
検出器を用いる従来方式を略示する図、第６図は、管内
の流体の同一ではあるが個別の２つの平均温度表示を導
出してそれぞれ制御・保護系に供給するために、管内に
挿入された本発明による複数個の二筒型温度計保護管を
使用する温度検知装置を略示する図、第７図は、本発明
の二筒型温度計保護管を具備した温度検知装置を一部断
面で示す垂直立面図、第８図は、第７図の温度検知装置
の一部分の拡大図、第9A図及び第9B図は、本発明の二筒
型温度計保護管を収容するように加工されたホツトレッ
グのスコップ状部材内に本発明の二筒型温度計保護管を
設置する際の逐次段階を一部断面で略示する立面図であ
る。 22……二筒型温度計保護管 24……頭部、26……胴部 26a……第１の軸方向部分 26b……第２の軸方向部分 28……先端部、30、130……管 32……貫通部 40、42……孔（筒状孔部）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の肉厚を有する管壁に所定の断面寸法
   を有する貫通部に通し設置可能な二筒型温度計保護管に
   おいて、 細長い軸線を画成し、該軸線の方向に整列した一体の頭
   部、胴部及び先端部を有する金属製本体であって、前記
   頭部は前記胴部に対し相対的に拡大された外側断面寸法
   を有すると共に前記管壁の外側に位置する外表面を画成
   し、前記胴部は前記所定の断面寸法に近似する横断面寸
   法を有すると共に前記所定の肉厚を越える軸方向長さを
   有する第１の軸方向部分と前記先端部に一体的に接続す
   る第２の軸方向部分とを有し、前記先端部は前記胴部の
   前記第１の軸方向部分の横断面寸法よりも実質的に小さ
   い横断面寸法を有し、前記胴部の前記第２の軸方向部分
   は前記第１の軸方向部分との一体的接続部から前記先端
   部との一体的接続部に向かって先細になる横断面寸法を
   有する、前記金属製本体と、 前記頭部の前記外表面から前記先端部まで前記金属製本
   体を貫通して延びる一対の孔であって、それぞれ実質的
   に真直ぐな孔軸線を画成し、該孔軸線は前記頭部の前記
   外表面上の離隔した位置から前記先端部における、物理
   的に分離しているが近接した位置へと対称に且つ角度的
   に傾いた収斂関係で延在している、前記一対の孔と、 前記一対の孔の中にそれぞれ温度検出器を取り付けるた
   めの手段を備え、前記温度検出器は、第１及び第２の端
   部を有し第１の直径の実質的に円筒形の第１中央部分
   と、第１及び第２の端部を有し前記第１の直径より小さ
   い第２の直径の実質的に円筒形の第２部分と、前記第１
   中央部分の前記第２端部から延出している細長い軸部を
   有し、前記軸部は前記孔の直径より小さい直径を有して
   同孔に挿入可能であり、更に前記先端部において前記孔
   を取り囲む閉鎖端壁と当接関係を保持すると共に前記第
   １中央部分の前記第２端部が前記頭部の前記外表面に隣
   接して位置するに十分な長さを有している、 二筒型温度計保護管。