JP3035834U - サーミスタ温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサ
に関し、構造を簡潔にして使用材料と組立作業の工数を
低減するとともに、取り付け作業を容易にする。 【解決手段】ガラス体にサーミスタ２１を埋め込み、ガ
ラス体およびセラミック体２３を貫いてリード２４ａ，
２４ｂを引き出し、セラミック体のリードの引き出し部
の周囲に穴部２５ａ，２５ｂを設けたサーミスタ素子１
４に対して、リードに絶縁保護チューブ５ａ，５ｂを被
せて、この絶縁保護チューブを先端が穴部の奥に達する
まで挿入し、この絶縁保護チューブに耐熱保護チューブ
６ａ，６ｂを被せ、セラミック体と嵌合する円筒体３６
の開口側に端部にビス穴３８を有するフランジ３７を設
けた金属保護管１５の円筒体３６の内部に、予め耐熱性
無機接着剤からなる充填剤１６を充填してサーミスタ素
子を挿入し、充填剤を硬化させてガラス体とセラミック
体および耐熱保護チューブの基部を金属保護管内に固定
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、サーミスタ温度センサに関し、特に、金属保護管組み込み形のサー ミスタ温度センサに関するものである。

【０００２】 金属保護管に組み込んだサーミスタ温度センサは、主として高温用温度センサ として用いられるものであって、高温の気体や液体を収容した容器壁を貫通して 取り付けて、容器内の温度を容器外から測定するために使用される。

【０００３】 このような、金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサは、構造が簡潔で あって、使用材料と、組立作業の工数が少ないものであることが必要である。

【０００４】

【従来の技術】

図２は、従来の金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサを示したもので あって、黄銅保護管に組み込まれた、従来のこの種のサーミスタ温度センサの、 標準的な構造を示している。図中、（ａ）は全体の組み立て形状、（ｂ）はサー ミスタ素子、（ｃ）は黄銅保護管の上面図、（ｄ）は黄銅保護管の側断面図をそ れぞれ示す。

【０００５】 図２（ｂ）は、温度計測素子である、サーミスタ素子の構造を示している。サ ーミスタ素子１は、図示のように、抵抗−温度特性によって予め選別されたサー ミスタ２１を、円柱状のガラス体２２中に埋め込み、硝子体２２の基部に接合さ れた、硝子体よりやや太い円柱状のセラミック体２３を貫通して、サーミスタ２ １のリード２４ａ，２４ｂを引き出した構造を有している。

【０００６】 図２（ｃ），図２（ｄ）は、サーミスタ素子を保護するための、黄銅保護管の 構造を示したものである。黄銅保護管３は、先端が閉じた円筒状をなす黄銅製円 筒３１に対し、円筒の底部側に、軸方向にネジ込むためのネジ部３２を設けると ともに、円筒の開口側に、断面が六角形のナット部３３を設けた構造を有してい る。円筒の内径は、底部に近いところで少し細くなって、段落部３４をなしてい る。また、円筒の開口側の頸部３５は、肉薄に形成されている。

【０００７】 金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサは、このようなサーミスタ素子 １と黄銅保護管３とを組み合わせて、図２（ａ）に示すように、一体化して構成 する。

【０００８】 最初に、サーミスタ２１の２本のリード２４ａ，２４ｂの基部側に、それぞれ 絶縁保護チューブ５ａ，５ｂを被せたのち、さらに耐熱保護チューブ６ａ，６ｂ を被せて固定する。

【０００９】 黄銅保護管３の内部に、耐熱塗料からなる充填剤２を予め充填した状態で、サ ーミスタ素子１を挿入する。そして、耐熱保護チューブ６ａ，６ｂを被せたサー ミスタ素子１のリード部を保護パイプ４に通し、この状態で保護パイプ４を押し 込んで、これを黄銅保護管３と嵌合させる。

【００１０】 この際、保護パイプ４を、黄銅保護管３の内部に十分深く挿入することによっ て、セラミック体２３が、保護パイプ４の先端で押されて、段落部３４の部分で 係止されるので、この状態で黄銅保護管３の頸部３５をかしめることによって固 定する。これによってサーミスタ素子１が黄銅保護管３に対して固定されるとと もに、サーミスタ２１が円筒の内部で、保護管に触れることなく、中心に保持さ れるようになっている。

【００１１】 この状態で、保護パイプ４および耐熱保護チューブ６ａ，６ｂに対して、保護 チューブ７を被せる。その後、サーミスタ２１のリード２４ａ，２４ｂと、２心 のリード線１２のそれぞれの心線とを、金属製の接続子９ａ，９ｂを用いて接続 し、接続子９ａの部分に絶縁収縮チューブ１０ａを被せて加熱収縮させ、接続子 ９ｂの部分に保護チューブ１１を被せる。

【００１２】 さらに、接続子９ａ，９ｂと絶縁収縮チューブ１０ａ，保護チューブ１１を含 むリード線の接続部と、保護チューブ７の端部とリード線１２の端部とにわたっ て、絶縁収縮チューブ８を被せて加熱収縮させて一体化することによって、金属 保護管組み込み形サーミスタ温度センサが完成する。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

図２に示されたように、従来の金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサ は、構造が複雑で使用材料が多かった。例えば、サーミスタ素子のリードの絶縁 と機械的保護のために、保護パイプ４，保護チューブ７，絶縁収縮チューブ８等 のように多くの部材を必要とし、そのため製作工程が増加するとともに、作業工 数も多く必要とした。

【００１４】 さらに、サーミスタ温度センサの高温容器への取付け方法として、黄銅保護管 に設けられたネジ部３２によって、高温容器壁にねじ込んで取り付けるようにな っていたため、リード線１２が長い場合には、ねじ込みに伴う、この部分の引き 回しが大変面倒であるという問題があった。

【００１５】 本考案は、このような従来技術の課題を解決しようとするものであって、構造 が簡潔であって、使用材料と、組み立て作業の工数が少なく、また、取付けのた めにねじ込みの作業を必要としないため、高温容器等への取り付け作業が容易な 、金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサを提供することを目的としてい る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案のサーミスタ温度センサにおいては、抵抗−温度特性によって予め選別 されたサーミスタをガラス体中に埋め込み、ガラス体の基部に接合されたセラミ ック体を貫通して、サーミスタのリードを引き出した構造を有するサーミスタ素 子を、金属保護管に充填された無機接着剤のみを用いて固定するとともに、絶縁 構造を簡潔にすることによって、使用材料と組み立て工数を低減することができ るようにする。

【００１７】 また本考案のサーミスタ温度センサにおいては、高温容器等への取り付けのた めに、ネジ込み構造を用いないようにすることによって、取り付け時の作業を容 易にする。

【００１８】 以下、本考案の課題を解決するための具体的手段と作用とを記述する。

【００１９】 サーミスタ２１を埋め込んだ円柱状のガラス体２２の基部に、円柱状のセラミ ック体２３を接合し、ガラス体２２およびセラミック体２３を貫いて、サーミス タ２１のリード２４ａ，２４ｂを引き出して、サーミスタ素子１４を形成する。 セラミック体２３のリード２４ａ，２４ｂの引き出し部の周囲には、穴部２５ａ ，２５ｂが設けられている。

【００２０】 サーミスタ素子１４のリード２４ａ，２４ｂにそれぞれ絶縁保護チューブ５ａ ，５ｂを被せて、絶縁保護チューブ５ａ，５ｂを穴部２５ａ，２５ｂに対して、 その先端が穴部２５ａ，２５ｂの奥に達するまで挿入したのち、さらに絶縁保護 チューブ５ａ，５ｂに耐熱保護チューブ６ａ，６ｂを被せる。

【００２１】 次に、セラミック体２３と嵌合する内部形状を有する金属製の円筒体３６の開 口側に、端部にビス穴３８を有するフランジ３７を設けた金属保護管１５の、円 筒体３６の内部に、予め耐熱性無機接着剤からなる充填剤１６を充填し、サーミ スタ素子１４を挿入して充填剤１６を加熱硬化させることによって、ガラス体２ ２とセラミック体２３および耐熱保護チューブ６ａ，６ｂの基部を、金属保護管 １５内に固定して、金属保護管組み込み形サーミスタ温度センサを構成する。

【００２２】 本考案によれば、サーミスタ素子を、耐熱性無機接着剤のみを用いて金属保護 管に固定するとともに、絶縁構造を簡潔にすることによって、使用材料と組み立 て工数を低減することができる。

【００２３】 さらに、本考案のサーミスタ温度センサによれば、高温容器等への取り付けを 、ビス止め構造にしたので、取り付け作業が容易になる。

【００２４】

【考案の実施の形態】

図１は、本考案の一実施形態を示したものであって、（ａ）は全体の組み立て 形状、（ｂ）はサーミスタ素子、（ｃ）は金属保護管の上面図、（ｄ）は金属保 護管の側断面図をそれぞれ示す。図中、図２の場合と同じものを、同じ番号で示 している。

【００２５】 図１（ｂ）に示されたサーミスタ素子１４は、予め選別されたサーミスタ２１ を円柱状のガラス体２２中に埋め込み、硝子体２２の基部に接合された、硝子体 よりやや太い円柱状のセラミック体２３を貫通して、サーミスタ２１のリード２ ４ａ，２４ｂを引き出した構造を有する点は、図２に示された従来のサーミスタ 素子と同様であるが、セラミック体２３のガラス体２２と反対側における、リー ド２４ａ，２４ｂの周囲に、穴部２５ａ，２５ｂを有する点が異なっている。

【００２６】 図１（ｃ），（ｄ）に示された金属保護管１５は、サーミスタ素子１４を保護 するための、一方が開いた円筒状の金属管からなる円筒体３６に対し、この円筒 の開口側に、フランジ３７を設けた構造を有している。フランジ３７は細長い形 状を有し、円筒体３６に対して反対側に、取り付け用のビス穴３８を設けられて いる。

【００２７】 金属保護管組み込み形のサーミスタ温度センサは、このようなサーミスタ素子 １４と金属保護管１５とを組み合わせて、図１（ａ）に示すように、一体化して 構成する。この温度センサは、金属保護管１５の円筒体３６の部分を、高温容器 壁に設けた穴から高温容器内に挿入した状態で、ビス穴３８を介して、フランジ ３７の部分を高温容器に外部からビスどめすることによって、取り付けられる。

【００２８】 以下、図１に示されたサーミスタ温度センサの組み立て方法を説明する。最初 に、サーミスタ２１の２本のリード２４ａ，２４ｂの基部側に、それぞれ絶縁保 護チューブ５ａ，５ｂを被せて、絶縁保護チューブ５ａ，５ｂの先端が、穴部２ ５ａ，５ｂの奥に達するまで挿入したのち、さらに絶縁保護チューブ５ａ，５ｂ の上に、耐熱保護チューブ６ａ，６ｂを被せて固定する。

【００２９】 次に、金属保護管１５の内部に、充填剤１６を予め充填した状態で、上述のよ うに組み立てられたサーミスタ素子を挿入して、充填剤１６を加熱硬化させるこ とによって、サーミスタ素子を金属保護管１５の内部に固定する。この際、金属 保護管１５の開口部側の内部にも、充填剤１６を充填することが望ましい。

【００３０】 充填剤１６は、例えば、無機骨材と無機結合剤とから組成された、一液性の耐 熱性無機接着剤からなるものであって、低温硬化性を有し、発泡が少なく、さら に硬化物は、耐水性，電気絶縁性，気密性，耐熱性を有し、従来技術における耐 熱塗料からなる充填剤と比べて作業性が良好なものである。

【００３１】 この場合、セラミック体２３の外径を、金属保護管１５の内径と嵌合するよう に形成することによって、サーミスタ素子１４が金属保護管１５の中心に保持さ れるようにすることができる。

【００３２】 その後、サーミスタ２１のリード２４ａ，２４ｂと、絶縁被覆されたリード線 １２のそれぞれの心線とを、金属製の接続子９ａ，９ｂを用いて接続し、接続子 ９ａ，９ｂの部分と、耐熱保護チューブ６ａ，６ｂおよびリード線１２の端部に わたって、絶縁収縮チューブ１０ａ，１０ｂを被せて加熱収縮させることによっ て、金属保護管組み込み形サーミスタ温度センサが完成する。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、サーミスタ温度センサにおいて、予め選 別されたサーミスタをガラス体中に埋め込み、ガラス体の基部に接合されたセラ ミック体を貫通して、サーミスタのリードを引き出した構造を有するサーミスタ 素子を、耐熱性無機接着剤からなる充填剤のみを用いて金属保護管の内部に固定 するとともに、絶縁構造を簡潔にすることによって、使用材料と組み立て工数を 低減することができる。

【００３４】 この際、セラミック体のリード線引き出し部に設けられた穴部に絶縁保護チュ ーブを差し込んだ状態で、サーミスタ素子を金属保護管の内部に挿入して、絶縁 保護チューブおよびその上に被せられた耐熱保護チューブの基部を含めて充填剤 によって固定することによって、サーミスタ素子を金属保護管の内部に強固に固 定することができる。

【００３５】 また本考案のサーミスタ温度センサにおいては、高温容器壁等への取り付けの 際に、金属保護管のねじ込みによって固定する方法を用いず、フランジをビス止 めして固定するようにしたので、取り付け時におけるリード線の引き回しが不要 となり、取り付け作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態を示す図である。

【図２】従来の金属保護管組み込み形のサーミスタ温度
センサを示す図である。

【符号の説明】

５ａ，５ｂ 絶縁保護チューブ ６ａ，６ｂ 耐熱保護チューブ １４ サーミスタ素子 １５ 金属保護管 １６ 充填剤 ２１ サーミスタ ２２ ガラス体 ２３ セラミック体 ２４ａ，２４ｂ サーミスタ２１のリード ２５ａ，２５ｂ 穴部 ３６ 円筒体 ３７ フランジ ３８ ビス穴

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーミスタを埋め込んだガラス体の基部
   にセラミック体を接合し、該ガラス体およびセラミック
   体を貫いて該サーミスタのリードを引き出すとともに、
   該セラミック体のリードの引き出し部の周囲に穴部を設
   けたサーミスタ素子に対して、 該リードにそれぞれ絶縁保護チューブを被せて、該絶縁
   保護チューブをその先端が、前記穴部の奥に達するまで
   挿入したのち、さらに該絶縁保護チューブに耐熱保護チ
   ューブを被せ、 前記セラミック体と嵌合する円筒体の開口側に端部にビ
   ス穴を有するフランジを設けた金属保護管の該円筒体の
   内部に、予め耐熱性無機接着剤からなる充填剤を充填し
   て、前記サーミスタ素子を挿入して該充填剤を硬化させ
   ることによって、前記ガラス体とセラミック体および耐
   熱保護チューブの基部を、該金属保護管内に固定したこ
   とを特徴とするサーミスタ温度センサ。