JP4502431B2

JP4502431B2 - シース熱電対のホルダー及び固定方法

Info

Publication number: JP4502431B2
Application number: JP30904599A
Authority: JP
Inventors: 敏男斎藤
Original assignee: フィーサ株式会社
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP2001124631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シース熱電対を利用した熱電温度計におけるシース熱電対のホルダー及び固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱電温度計は、熱電対のゼーベック効果（２種の異なった金属線で閉回路を作り、その２接点を異なった温度に保つと、温度差に対応した熱起電力が生じ、閉回路に電流が流れる）を利用して温度を検出するものである。
【０００３】
シース熱電対は、熱電対素線（例えば、クロメル−コンスタンタン、鉄−コンスタンタン、銅−コンスタンタン、クロメル−アルメル、白金−ロジウム−白金等」とステンレスシースとの間に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を充填して固化したもので、絶縁を保つと共に、内部を気密状態にし、高温下での空気やガス等による腐蝕を防いでいる。
【０００４】
上記したシース熱電対は、機械的外力からの保護或いは機器への取り付けを目的として、ブッシング（套管）に納められているのが普通である。
【０００５】
シース熱電対をブッシングに取り付ける機構としては、例えば、実開昭６０−８２２３６号公報、実開平１−１２２９０６号公報等に記載の方法が知られている。
【０００６】
本発明が直接的に関係する従来の技術を図３に従って説明する。
図３において、シ−ス熱電対１０は、ホルダー（フェルール）１１に穿設されている透孔１２に挿通された状態で、ブッシング１３に形成されている擂り鉢状の傾斜面１４の前面に配置され、締付部材１５の回動によりホルダー１１がブッシング１３の擂り鉢状の傾斜面１４側へと押し込まれることで固定される。尚、ホルダー１１の傾斜面は、擂り鉢状の傾斜面１４よりも大きな傾斜面となるよう構成されている。
【０００７】
ブッシング１３とホルダー１１との間のシールは、擂り鉢状の傾斜面１４に当接したホルダー１１の前面が線ないし面接触することにより行われるが、シース熱電対１０が挿通されるホルダー１１の透孔１２の部分のシールは、上記した締め付け動作に伴うホルダー１１の先端部分の変形が作用している。即ち、シース熱電対１０を挿通させる透孔１２の内径は、シース熱電対１０の直径よりも僅かに大きく設定されているが、上記した締付部材１５の回動による締め付け動作に伴ってホルダー１１が変形して、この変形は、透孔１２の内径を小さくする方向に生じることからシールとして機能することになる。
【０００８】
上記の構成において、ホルダー１１は例えば銅或いは銅合金等で形成されており、ブッシングはステンレス鋼材等で形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した熱電温度計においては、これを組み立てる際に、締付部材１５を回転操作する必要がある。この操作は手作業で行われているが、ホルダー１１の前端面を擂り鉢状の傾斜面１４面に接合させてから、特に透孔１２の部分のシールを完全にするために、更に微妙な量の押し込みが必要である。押し込みが不十分である場合には、ホルダー１１の変形量が少なく、従って透孔１２の部分の変形が少ないのでシールが不完全となり、逆に、締め付けが過度である場合にあっては、透孔１２の部分の変形が大きく、挿通されているシース熱電対１０のシースを傷つけてしまう虞がある。適量の締付けを指先で感じ取るには熟練が必要である。
【００１０】
従来の熱電温度計は、上記した構造の故に、組み立て作業が非能率的であり、また、非熟練者による組み立てではシールに問題が生じる虞があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑み、非熟練者による組み立てであっても、能率よく、しかもシールに問題を生じさせることなく作業を行うことができる熱電温度計におけるシース熱電対のホルダー及び固定方法を明らかにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、下記構成を有する。
１．シース熱電対を挿通する透孔を有するホルダーの前端面を、ブッシング側に形成されている擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成したシース熱電対のホルダーにおいて、前記傾斜面の先端に突出部を設け、締付部材による締め付け動作に伴って前記突出部の先端を前記傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触させ、該突出部をシース熱電対が挿通されている透孔の内径を小さくする方向に変形させる構成であることを特徴とするシース熱電対のホルダー。
【００１３】
２．シース熱電対を挿通する透孔を有するホルダーの前端面を、ブッシング側に形成されている擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成すると共に、該傾斜面の先端に突出部を設け、締付部材による締め付け動作に伴って前記突出部の先端を前記傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触させ、該突出部をシース熱電対が挿通されている透孔の内径を小さくする方向に変形させて、シース熱電対を挿通させている透孔を押し潰すことにより該透孔の部分のシールを行うことを特徴とするシース熱電対の固定方法。
３．ブッシングがステンレス鋼材で形成されており、ホルダーが銅或いは銅合金で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシース熱電対の固定方法。
４．ブッシングがアルミニウム或いはアルミニウム合金で形成されると共に、ステンレス鋼材で形成されている擂り鉢状の傾斜面を有する中子をブッシングの中央空隙に配置し、更に、シース熱電対を挿通する透孔が形成されているホルダーの前端面を、前記中子の擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成すると共に、該傾斜面の先端に、該傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触する突出部を形成し、押出し部材の回動による締め付け動作に伴ってホルダーの先端の突出部を変形させて、シース熱電対を挿通させている透孔を押し潰すことにより、該透孔の部分のシールを行うことを特徴とするシース熱電対の固定方法。
５．ホルダーが銅或いは銅合金で形成されていることを特徴とする請求項４に記載のシース熱電対の固定方法。
６．請求項１におけるホルダーの突出部に、擂り鉢状の傾斜面に対応した角部を形成したことを特徴するシース熱電対のホルダー。
７．請求項２〜５の何れかに記載のホルダーの突出部に、擂り鉢状の傾斜面に対応した角部を形成したことを特徴するシース熱電対の固定方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、本発明を適用した熱電温度計の１例が断面図で示されている。この熱電温度計における基本的な部材の構成及び配置は、図３に示した従来の熱電温度計と同一でありホルダー１１の前端面の形状に重要な違いがある。
【００１５】
図３に示した熱電温度計の構成においては、ブッシング１３をステンレス鋼材等で形成すると共に、ホルダー１１をそれよりも軟質な銅或いは銅合金等で形成することにより、ホルダー１１の先端部分が変形するように構成されている。然しながら、ブッシング１３の擂り鉢状の傾斜面１４よりもホルダー１１の傾斜面の傾斜の方が大きく構成されているだけであったので、上述した締め付け作業の困難性が生じていたのである。
【００１６】
本発明においては、ホルダー１１の傾斜面２０の傾斜角は、ブッシング１３の擂り鉢状の傾斜面１４の傾斜角と略等しくともよいが、傾斜面２０に先行して接触する突出部２１（角部２２）を形成する点が特徴である。
【００１７】
組み立てに際して、図１に示す状態から、締付部材１５を回転操作すれば、ホルダー１１は、締付部材１５の先端に押されて、ブッシング１３の方向に移動する。ホルダー１１の先端側の突出部２１の角部２２がブッシング１３の擂り鉢状の傾斜面１４に接触することで両者の接合を感知することができる。続いて更に締付部材１４の回動を所定回数行うことで、図２に示した状態に至り、ホルダー１１の突出部２１の角部２２は変形し、シース熱電対１０が挿通されている透孔１２部分が押し潰されたように変形され、シールが行われることになる。
【００１８】
上記した組み立て作業を行う作業者は、締付部材１５の回転操作を進めて行く段階で、ホルダー１１の突出部２１の角部２２がブッシング１３の擂り鉢状の傾斜面１４に接触した状態で、指先に最初の感覚を得ることができ、ついで更に締付部材１４の回転を所定回数行なうことで、透孔１２の部分の変形によるシールを行うことができる。
【００１９】
ホルダー１１の突出部２１の先端部分に、図１に示すように、擂り鉢状の傾斜面１４の傾斜角（例えば３９度）に略等しい傾斜角か、これよりも小さい傾斜角（例えば３６度）を有する角部２２を形成しておくことが好ましい。このように構成することで、締め付け作業の際に、指先に最初の接触感覚が得易い利点がある。
【００２０】
上記のように、締付部材１５の回転作業による組み立て作業に際して、シールを行うのに締付部材１５をどれだけ回転すればよいかを数量的に知ることができるので非熟練作業者によっても効率よく組立作業を確実に行うことができる。
【００２１】
ブッシング１３が、硬質のステンレス鋼材でなく、アルミニウム或いはアルミニウム合金等の軟質な金属材で形成される場合には、擂り鉢状の傾斜面１４部分を有する中子をステンレス鋼材等の硬質材料で形成して、ホルダー１１の前面に配置する構成を採用する。中子を形成する金属としては、ホルダー１１を形成する金属よりも硬質のものであればよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、熱電温度計の組み立て（特にシース熱電対の固定）を、非熟練者による作業であっても、能率よく、しかもシールに問題を乗じさせることなく行うことができ、頭記した課題が解決される。特に、単独の透孔を有するホルダーの場合よりも２以上の透孔を有する多芯ホルダーの場合に本発明の効果が顕著である。また、透孔の径についても、０．５ｍｍ以下、更には０．２５ｍｍ以下のものにも本発明は効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した熱電温度計（ホルダー締付前）を示す断面図
【図２】本発明を適用した熱電温度計（ホルダー締付後）を示す断面図
【図３】従来の熱電温度計を示す断面図
【符号の説明】
１０−シース熱電対
１１−ホルダー
１２−シース熱電対を挿通する透孔
１３−ブッシング
１４−ブッシングに形成される擂り鉢状の傾斜面
１５−締付部材
２０−ホルダー前面の傾斜面
２１−ホルダー前面の突出部
２２−ホルダー前面の突出部の角部

Claims

シース熱電対を挿通する透孔を有するホルダーの前端面を、ブッシング側に形成されている擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成したシース熱電対のホルダーにおいて、前記傾斜面の先端に突出部を設け、締付部材による締め付け動作に伴って前記突出部の先端を前記傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触させ、該突出部をシース熱電対が挿通されている透孔の内径を小さくする方向に変形させる構成であることを特徴とするシース熱電対のホルダー。
シース熱電対を挿通する透孔を有するホルダーの前端面を、ブッシング側に形成されている擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成すると共に、該傾斜面の先端に突出部を設け、締付部材による締め付け動作に伴って前記突出部の先端を前記傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触させ、該突出部をシース熱電対が挿通されている透孔の内径を小さくする方向に変形させて、シース熱電対を挿通させている透孔を押し潰すことにより該透孔の部分のシールを行うことを特徴とするシース熱電対の固定方法。
ブッシングがステンレス鋼材で形成されており、ホルダーが銅或いは銅合金で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシース熱電対の固定方法。
ブッシングがアルミニウム或いはアルミニウム合金で形成されると共に、ステンレス鋼材で形成されている擂り鉢状の傾斜面を有する中子をブッシングの中央空隙に配置し、更に、シース熱電対を挿通する透孔が形成されているホルダーの前端面を、前記中子の擂り鉢状の傾斜面に対応した傾斜面に形成すると共に、該傾斜面の先端に、該傾斜面よりも先行して前記擂り鉢状の傾斜面に対して接触する突出部を形成し、押出し部材の回動による締め付け動作に伴ってホルダーの先端の突出部を変形させて、シース熱電対を挿通させている透孔を押し潰すことにより、該透孔の部分のシールを行うことを特徴とするシース熱電対の固定方法。
ホルダーが銅或いは銅合金で形成されていることを特徴とする請求項４に記載のシース熱電対の固定方法。
請求項１におけるホルダーの突出部に、擂り鉢状の傾斜面に対応した角部を形成したことを特徴するシース熱電対のホルダー。
請求項２〜５の何れかに記載のホルダーの突出部に、擂り鉢状の傾斜面に対応した角部を形成したことを特徴するシース熱電対の固定方法。