JP6244093B2 - 磁石固定式温度計 - Google Patents

Description

本発明は、磁石の磁力により被測温体に固定され、感温部を被測温体に密着させて、被測温体の温度を測定する磁石固定式温度計に関する。

物体の表面温度を計測する際、センサ部の感温部を被測温体に完全に接触させることが測定誤差を最小にする上で重要である。しかし、センサ部の感温部を被測温体に直接接触させるためには、感温部がセンサ本体の外部に露出した状態でなければならず、その場合、計測者は感温部を被測温体に上手に接触させる技術を要する。又、直接接触させることによって感温部の消耗が早く、耐久性にも問題を生じる。

そこで、コイルバネを収納した保持具に少なくとも２本の板バネを突設し、該板バネの先端から延設したリンクにより一対の熱電対を連結した測温片を支持し、上記コイルバネの可動端に設けた押しピンにより上記測温片を押圧し、押しピン先端を上記板バネ先端より外方に突出せしめている測温部を有する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、熱電素子と、この熱電素子の感温部を中央部の裏側に接合した接触板と、この接触板が露出する状態で前記熱電素子を収容するケーシングとからなり、前記接触板を、この接触板の長手方向中央部に配し、被測温体に接触させる接触部と、この接触部の両側に配し、この接触部よりも弾性を低下させた変形部と、両端部の取付部とで構成すると共に、前記取付部を前記ケーシングの支持部に係止させて、前記接触部を前記ケーシングの外部に露出させた装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

他にも感温部や測温部の形状や構成を工夫することによって、被測温体に感温部を密着させて、被測温体の温度を正確に測定するように構成された装置があり、その中の一つに磁石の磁力によって、感温部を被測温体に密着させる装置がある。

ここで、その磁石固定式温度計について、図８を参照しながら説明する。この磁石固定式温度計１Ｘは、センサヘッド（センサ部）２に、被測温体（図示せず）の温度を測定する熱電対３の測温部３ａと、被測温体と測温部３ａとの間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部４と、ヘッド本体５とを備えている。

そのヘッド本体５に、感温部４及び被測温体の表面を保護するガード（保護部材）６を接合し、そのガード６内部に、センサヘッド２を被測温体に固定し、感温部４を被測温体に密着させる磁石７を備えている。加えて、センサヘッド２を被測温体に取り付ける（固定する）、又は被測温体から取り外す（移動する）ときに使用する把手８を備え、熱電対３のケーブル（信号線）３ｂを、その把手８を経由して導出するように構成されている。

この磁石固定式温度計１Ｘは、磁石７の磁力によりセンサヘッド２を被測温体に固定して、感温部４を被測温体に密着することができるので、装置や金型表面等の磁石７で固定できる面を有する被測温体の測定に適している。

しかし、被測温体が高温の場合に、温度を測定した後に把手８が高温状態になり、把手８を持って、センサヘッド２を被測温体から取り外すことができないという問題があった。直接、把手８を持つことができないため、ケーブル３ｂを持ってセンサヘッド２を被測温体から取り外そうとすると、ケーブル３ｂ内の熱電対３の素線が切断されてしまう、あるいは感温部４から熱電対３の測温部３ａが外れてしまう。

把手８が高温状態になる原因は、把手８とセンサヘッド２とが直接、接合されていることで発生するセンサヘッド２からの伝熱と、把手８と被測温体との距離が近いことで発生する被測温体からの放射による伝熱である。

特開昭５４−６２８７７号公報 特開平７−１９８５０４号公報

そこで、本発明者は、把手を従来よりも長く形成する、若しくは、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、把手８とセンサヘッド２との間に筒状の部材であるパイプ９Ｘを介設することにより、センサヘッド２からの伝熱と、被測温体からの放射による伝熱を抑制することを試みた。これにより、センサヘッド２からの距離が遠くなることで、上記の問題を解決することができたが、一方で別の問題が発生した。

その問題の一つは、図９の（ａ）に示すように、例えば、測定器側からケーブル３ｂが引っ張られて、把手８にケーブル３ｂから衝撃が加えられると、その衝撃により、センサヘッド２が被測温体の上面Ｆ１から外れてしまう。これは、センサヘッド２と把手８との間に介設されたパイプ９Ｘにより、センサヘッド２周りのモーメントが大きくなり、センサヘッド２が外れやすいからである。

また、図９の（ｂ）に示すように、被測温体の側面Ｆ２にセンサヘッド２を取り付けた場合に、ケーブル３ｂ、把手８、及びパイプ９Ｘの重みによって、センサヘッド２が被測温体の側面Ｆ２から外れてしまうという問題も発生する。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、被測温体の測定中に感温部が被測温体から外れることを防止すると共に、把手が高温になることを防止し、被測温体の温度を測定した後でも、把手を持って、センサ部を別の被測温体に取り付ける、若しくは被測温体から取り外すことができる磁石固定式温度計を提供することである。

上記の目的を解決するための本発明の磁石固定式温度計は、被測温体の温度を測定する測温部と、被測温体と前記測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部と、を有するセンサ部と、該センサ部を動かすときに使用する把手と、前記センサ部を磁力により被測温体に固定し、前記感温部を被測温体に密着させる磁石と、を備える磁石固定式温度計において、前記センサ部と前記把手との間に介在し、可撓性を有する可撓性筒状部材を備え、前記可撓性筒状部材は、該可撓性筒状部材が屈曲した際に形成される円弧の中心点及び前記可撓性筒状部材の前記把手側の一端を結ぶ線分と、前記円弧の中心点及び前記可撓性筒状部材の前記センサ部側の他端を結ぶ線分と、のなす角度が９０°以下の角度に屈曲可能に構成され、前記把手を前記他端よりも前記センサ部の被測温体との接触面を含む接触平面から離間した位置に支持することを特徴とする。

この構成によれば、センサ部と把手との間に可撓性筒状部材を設けることにより、把手がセンサ部と直に接続されないため、センサ部から把手への伝熱を抑制することができる。また、可撓性筒状部材が曲がったとしても、把手が接触平面から予め定めた距離を保って支持されるため、把手が被測温体から遠くに位置するので、被測温体から把手への放射による伝熱を抑制することができる。

これにより、把手が高温状態になることを防いで、被測温体の温度を測定した後に、測定者が手で把手を持って、センサ部を動かすことができる。よって、信号線を持ってセンサ部を被測温体から取り外すこともなくなるので、信号線の素線が切断されてしまう、あるいは感温部から測温部が外れてしまうことを防止する。

また、可撓性筒状部材が柔軟性に優れていることにより、把手を持ったときにセンサ部を様々な方向に向けることもできるので、センサ部を様々な場所に容易に取り付けることができる。

なお、ここでいう接触平面とは、例えば、被測温体の上面を測定する場合で、且つ、その上面が水平面の場合は、その水平面のことをいい、また、被測温体の側面を測定する場合で、且つその側面が垂直面の場合は、その垂直面のことをいう。

また、予め定めた距離は、接触平面から把手までの垂線の長さであり、接触平面から可撓性筒状部材のセンサ部側の端部までの長さから、接触平面から可撓性筒状部材が曲がらない場合の可撓性筒状部材のセンサ部側の反対側の端部までの長さまでの範囲内の値に設定される。この予め定めた距離を、実験的に求めた結果として３０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下の長さにすると、把手への伝熱を抑制し、且つ温度の測定作業に支障を来さないため、好ましい。

また、上記の磁石固定式温度計において、前記可撓性筒状部材を経由して、前記把手から前記測温部に接続される信号線を導出すると、可撓性筒状部材が、可撓性を有して、柔軟性に優れていることにより、信号線から力が加わっても、その力の一部を逃がすことができ、センサ部が被測温体から外れてしまうという問題を回避することができる。また、信号線を被測温体から離れた把手から導出するので、信号線を被測温体から発する熱などの影響から守ることができる。

加えて、上記の磁石固定式温度計において、前記センサ部を磁力により被測温体に固定したときに、又は前記把手を使用して前記センサ部を動かすときに、前記可撓性筒状部材が、前記センサ部、又は前記把手のどちらか重い方の重量に応じて定めた曲げ半径まで曲がるがそれ以上には曲がらない可撓性を有すると、上記の作用効果に加えて、把手を手に持ったときに把手とセンサ部とが近接しないので、把手を持つ手が熱くならない。加えて、可撓性筒状部材を経由して把手から信号線を導出する場合は、可撓性筒状部材の内部の信号線が過度に曲がることを防止して、信号線の破損を防ぐことができる。

例えば、センサ部の重量が重い場合に、把手を持ったときの曲げ半径が小さ過ぎると、高温になった被測温体と把手を持つ手が近接し危険であり、一方、センサ部の重量が軽い場合に、曲げ半径が大き過ぎると、信号線からの衝撃を吸収できないという問題や、可撓性筒状部材の重みでセンサ部が外れてしまうという問題が発生する。

そこで、予め実験的に求めた結果として、センサ部、又は把手のどちらか一方の重量が１０ｇ以上の場合に、把手を持ったときの曲げ半径を３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下とし、センサ部、及び把手のどちらの重量も１０ｇより小さい場合に、把手を持ったときの曲げ半径を１００ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下とすると、センサ部と把手が近接せず、且つセンサ部が被測温体から容易に外れてしまうことを防止するため、好ましい。

なお、ここでいう曲げ半径は、センサ部が把手より重い場合は、把手を手で持ったときの曲げ半径であり、また、把手がセンサ部よりも重い場合は、センサ部を被測温体に取り付けたときの曲げ半径であり、可撓性筒状部材の最大曲げ半径を表すものではない。加えて、把手を持ったときの曲げ半径は、持ち方によってその値は変化するが、ここでは、把
手をセンサ部よりも下側に位置するような持ち方で持ったときの曲げ半径とする。

その上、上記の磁石固定式温度計において、前記可撓性筒状部材をフレキシブルチューブで構成することが好ましい。なお、ここでいうフレキシブルチューブとは、ステンレスなどの金属から形成された螺旋管などのことをいい、柔軟性に富み、かつ一定の許容曲げ半径より曲がらない性質をもつもののことをいう。

このフレキシブルチューブは、例えば、ＪＩＳ（日本工業規格）の金属可とう電線管附属品（ＪＩＳ規格番号：ＪＩＳ Ｃ８３５０）や、ガス用金属フレキシブルホース（ＪＩＳ規格番号：ＪＩＳ Ｓ２１４５）などで規定されているものが好ましく、フレキシブルチューブの中でも、前述の性質に加えて、引っ張っても伸びず、側圧及び引張荷重に強いという性質を有するケーシングチューブや、セミインターチューブと呼ばれるものが、柔軟、且つ伸びが無く、荷重、側圧、及び引張強度に優れるためより好ましい。

また、ケーシングチューブよりもセミインターチューブの方が噛み合わせ部が堅牢な構造であるため、センサ部、又は把手のどちらか一方の重量が１０ｇ以上の場合は、最小曲げ半径が３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下のセミインターチューブが好ましく、センサ部、及び把手のどちらの重量も１０ｇより小さい場合は、セミインターチューブよりも安価で容易に製造でき、且つ重量が軽い、最小曲げ半径が１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下のケーシングチューブが好ましい。

本発明によれば、被測温体の測定中に感温部が被測温体から外れることを防止すると共に、センサ部と把手との間に可撓性筒状部材を設けることにより、把手がセンサ部と直に接続されないので、把手が高温になることを防止し、被測温体の温度を測定した後でも、把手を持って、センサ部を別の被測温体に取り付ける、若しくは被測温体から取り外すことができる。

本発明に係る第１の実施の形態の磁石固定式温度計の把手を手に持った状態を示す斜視図である。 図１に示す磁石固定式温度計で、被測温体の上面の温度を測定する場合を示す側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す、可撓性筒状部材の断面図である。 図１に示す磁石固定式温度計で、被測温体の側面の温度を測定する場合を示す側面図である。 図１に示す磁石固定式温度計で、被測温体の下面の温度を測定する場合を示す側面図である。 本発明に係る第２の実施の形態の磁石固定式温度計を示す斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す、可撓性筒状部材の断面図である。 従来の磁石固定式温度計を示す斜視図である。 図８の磁石固定式温度計を改良した磁石固定式温度計を示す図であり、（ａ）は、被測温体の上面の温度を測定する場合を示す側面図であり、（ｂ）は、被測温体の側面の温度を測定する場合を示す側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の磁石固定式温度計について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、熱電対で温度を測定する磁石固定式温度計を例に説明するが、本発明はこれに限定せず、例えば、蛍光式光ファイバーや測温抵抗体などにも適用することができる。

また、熱電対として＋極にクロメル、−極にアルメルを用いたタイプＫを例に説明するが、本発明は、＋極にクロメル、−極にコンスタンタンを用いたタイプＥや、＋極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量３０％）、−極に白金ロジウム合金（ロジウム含有量６％）を用いたタイプＢなどの様々な種類の熱電対に適用することができる。

加えて、図面に関しては、構成が分かり易いように寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。

本発明に係る第１の実施の形態の磁石固定式温度計について、図１〜図４を参照しながら説明する。ここで、図２及び図４の図中では、被測温体の上面をＦ１、及び側面をＦ２とし、その上面Ｆ１を水平面、及び側面Ｆ２を垂直面とする。また、図中の左右方向を水平方向ｘ、図中の上下方向を鉛直方向ｙ、図中の裏表方向を奥行方向ｚとする。

本発明の磁石固定式温度計１は、図８に示す従来の磁石固定式温度計１Ｘの構成に加えて、図１に示すように、センサヘッド（センサ部）２と把手８との間に、可撓性を有するセミインターチューブ（可撓性筒状部材；フレキシブルチューブ）１０を介設し、セミインターチューブ１０が曲がった場合でも、把手８をセンサヘッド２の被測温体の上面Ｆ１との接触面２ａを含む接触平面Ａから予め定めた距離Ｈ１を保って支持可能に構成される。

また、セミインターチューブ１０を経由して、把手８から測温部３ａに接続されるケーブル（信号線）３ｂを導出して構成される。

詳しく説明すると、感温部４は、金属などの熱伝導体から形成され、被測温体に押圧されて、被測温体から伝熱される接触板であり、熱電対３の測温部３ａが当接されている。この実施の形態では、センサヘッド２が被測温体に固定されたときに、被測温体との密着性を高めるため、センサヘッド２の外側に湾曲するように形成されている。

ヘッド本体５は、ステンレス、フッ素樹脂、ガラスクロス積層板、フェルノール樹脂、又はポリイミド系樹脂など、用途に合わせて様々な材質で形成される。中でもフェルノール樹脂や、ポリイミド系樹脂などの熱伝導率が低い材質を用いると、ヘッド本体５を介した把手８への伝熱を抑制することができる。加えて、ヘッド本体５は、感温部４及び被測温体の表面を保護するためのガード（保護部材）６と接合される。このガード６は、フッ素樹脂や、ガラスクロス積層板などから形成され、内部に磁石７を備える。

上記のセンサヘッド２の構成は、一例であり、本発明の磁石固定式温度計１は、磁石７を備えて、感温部４を被測温体に密着することができればよく、特開昭５４−６２８７７号公報や特開平７−１９８５０４号公報などに記載された公知の技術に磁石７を備えたものを用いることができる。また、例えば、本発明は、感温部４、ヘッド本体５、及びガード６を一体に形成するものや、ヘッド本体５、あるいはガード６を磁性体で形成するものなどにも適用することができる。また、センサヘッド２を被測温体に固定することが可能であれば、磁石７をヘッド本体５に内蔵してもよい。

把手８は、非熱伝導体、つまり、金属等の熱伝導体以外のものが好ましく、例えば、合成樹脂などの非金属材料で形成されるとよい。特に、耐熱性と耐久性に優れ、且つ熱伝導性の低いポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂が適している。

セミインターチューブ１０は、フレキシブルチューブの一種で、フレキシブルチューブ
とは、柔軟で自由自在に曲げることが出来るパイプであり、ステンレスなど金属や合成樹脂の薄いパイプに波付加工して形成され、フレキシブルホース、ＳＵＳフレキ、フレキシブルパイプ、フレキシブルメタルホース、ラセン管、螺旋管とも呼ばれるものである。

そのセミインターチューブ１０を、センサヘッド２のヘッド本体５とステンレスなどで形成された接続パイプ１１を介して接続する。また、このセミインターチューブ１０と、把手８及び接続パイプ１１は、それぞれネジにより固定されている。この接続パイプ１１を介さずに、センサヘッド２とセミインターチューブ１０を直に接続することもできる。

上記のセミインターチューブ１０は、様々な種類が存在するフレキシブルチューブの中でも、図３に示すように、ステンレス鋼板をコの字状で組み合わせて形成した噛み合わせ部１０ｃを有し、適度な柔軟性を持ち、且つ強度を持たせたチュ−ブで、帯鋼の噛み合わせ部１０ｃが堅牢な構造になっており、つぶれ、曲げ、引っ張り、及びねじれなどに非常に強いという効果を持つ。

センサヘッド２と把手８との間に介設されるセミインターチューブ１０は、以下の特徴を有する。ここで、図１に示す状態は把手８を手で持った状態とする。また、センサヘッド２の重量が把手８の重量よりも重いものとする。

まず、セミインターチューブ１０は、図１に示すように、把手８を使用してセンサヘッド２を動かすときに、センサヘッド２の重量に応じて定めた曲げ半径Ｒ１まで曲がるがそれ以上には曲がらない可撓性を有する。

この実施の形態では、重量が１０ｇ以上のセンサヘッド２を用いるので、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ１が小さいと、センサヘッド２と把手８との距離が近い、つまり高温のセンサヘッド２と把手８を持つ手とが近接して危険である。一方、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ１が大きいと、センサヘッド２が被測温体に固定されたときに、ケーブル３ｂからの衝撃を逃がすことや、セミインターチューブ１０と把手８のモーメントを小さくすることができない。

よって、この把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ１を実験的に求め、曲げ半径Ｒ１を３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下とした。このときのセミインターチューブ１０の曲げ角度θ１は、５５°以上、９０°以下となる。これによれば、把手８とセンサヘッド２とが近接しないため、把手８を持ったときにセンサヘッド２からの把手８を持つ手への伝熱の影響を抑制することができる。また、セミインターチューブ１０の内部のケーブル３ｂが過度に曲がることを防止して、ケーブル３ｂの破損を防ぐことができる。

なお、この実施の形態では、センサヘッド２の重量が把手８の重量よりも重いため、図１の把手８を手に持った状態での曲げ半径Ｒ１を規定したが、センサヘッド２の重量が把手８の重量よりも軽い場合は、図２のセンサヘッド２を磁石７の磁力により被測温体に固定したときの曲げ半径を規定することとする。

また、ここでいう曲げ半径Ｒ１は、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ１であり、セミインターチューブ１０の最大曲げ半径とは一致しなくてもよい。加えて、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ１は、磁石固定式温度計１の持ち方によって変化するが、図１に示すように、センサヘッド２の重量が把手８の重量よりも重い場合は、把手８がセンサヘッド２よりも下側になるように持ったときが、曲げ半径Ｒ１の最大値となるので、上記の範囲はこの最大値の範囲とする。

次に、図２及び図４に示すように、センサヘッド２を磁力により被測温体に固定したと
きに、セミインターチューブ１０が曲がった場合でも、把手８を接触平面Ａから予め定めた距離Ｈ１を保って支持するという特徴を有する。

ここでいう接触平面Ａとは、図２の場合は、センサヘッド２の被測温体の上面Ｆ１との接触面２ａを含むｘ−ｚ平面であり、図４の場合は、センサヘッド２の被測温体の側面Ｆ２との接触面２ａを含むｙ−ｚ平面である。この実施の形態では、上面Ｆ１が水平面のため、この接触平面Ａも水平面となり、側面Ｆ２が垂直面のため、この接触平面Ａも垂直面となる。

予め定めた距離Ｈ１は、接触平面Ａからセミインターチューブ１０のセンサヘッド２側の端部１０ａまでの距離Ｈ２から、接触平面Ａ又はＢからセミインターチューブ１０が曲がらない場合のセミインターチューブ１０のセンサヘッド２側の反対側の端部１０ｂまでの距離Ｈ３までの間の範囲内の任意の長さに設定されるが、実験的に求めた結果として距離Ｈ１を３０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下に設定すると、長さが短すぎずに把手８への伝熱を抑制すると共に、長さが長すぎずに温度の測定作業に支障を来さないため好ましい。

この構成によれば、距離Ｈ１を、接触平面Ａから端部１０ａまでの距離Ｈ２よりも長く設定することで、把手８の位置が従来のものよりも遠い位置になり、被測温体の上面Ｆ１からの放射による伝熱を抑制することができ、且つ、接触平面Ａから端部１０ｂまでの距離Ｈ３よりも短く設定することで、センサヘッド２に掛かるモーメントが大きくなりすぎないため、センサヘッド２が被測温体の上面Ｆ１から外れることを防止することができる。

よって、把手８がセンサヘッド２と直に接続されないため、センサヘッド２から把手８への伝熱を抑制することができる。また、温度の測定中にセミインターチューブ１０が曲がったとしても、把手８が接触平面Ａから予め定めた距離Ｈ１を保って支持されるため、把手８が被測温体から遠くに位置するので、被測温体から把手８への放射による伝熱を抑制することができる。これにより、把手８が高温状態になることを防いで、被測温体の温度を計測した後に、把手８を持って、センサヘッド２を別の被測温体に取り付ける、あるいは被測温体から取り外すことができる。

最後に、図１に示すように、セミインターチューブ１０を経由して、把手８から測温部３ａに接続されるケーブル３ｂを導出し、ケーブル３ｂを保護するという特徴を有する。これにより、セミインターチューブ１０が、可撓性を有して、柔軟性に優れていることにより、ケーブル３ｂから力が加わっても、その力の一部を逃がすことができ、センサヘッド２が被測温体から外れてしまうという問題を回避することができる。

また、ケーブル３ｂを被測温体から離れた把手８から導出するので、ケーブル３ｂを被測温体から発する熱などの影響から守ることができ、さらに、セミインターチューブ１０の内部のケーブル３ｂが過度に曲がることを防止して、ケーブル３ｂの破損を防ぐことができる。

本発明は、ＪＩＳ（日本工業規格）の金属可とう電線管附属品（ＪＩＳ規格番号：ＪＩＳ Ｃ ８３５０）や、ガス用金属フレキシブルホース（ＪＩＳ規格番号：ＪＩＳ Ｓ ２１４５）などで規定されているものを用いることができる。例えば、インターロックチューブと呼ばれ、曲がったままの状態を保持可能なものを用いることができるが、センサヘッド２の重量、又は把手８の重量のどちらか一方が１０ｇ以上の場合は、把手８を手に持ったときの曲げ半径Ｒ１が、又はセンサヘッド２を被測温体に固定したときの曲げ半径が、最大で３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下のセミインターチューブ１０が、把手８への伝熱を抑制すると共に、温度の測定作業に支障を来さないため好ましい。

この磁石固定式温度計１の動作について、図２、図４、及び図５を参照しながら説明する。図２は、被測温体の上面Ｆ１の温度を測定する動作を示している。把手８を持って、被測温体の上面Ｆ１にセンサヘッド２を近付けると、磁石７の磁力によって、センサヘッド２が被測温体の上面Ｆ１に固定される。

そして、把手８やケーブル３ｂの重みなどにより、セミインターチューブ１０が曲がる（但し、把手８の重量やケーブル３ｂの状態によっては、セミインターチューブ１０が曲がらない場合もある）。このとき、感温部４が被測温体の上面Ｆ１と密着するので、被測温体の上面Ｆ１の温度を正確に測定することができる。また、セミインターチューブ１０が曲がることにより、センサヘッド２に掛かるモーメントを低減することができる。

測定中に、例えば、水平方向ｘにケーブル３ｂから力（図中の塗り潰し矢印）が掛っても、図中の点線で示すように、セミインターチューブ１０が変形するので、その衝撃の影響を低減することができる。これにより、センサヘッド２が被測温体の上面Ｆ１から外れることを防止することができる。また、逆方向に力が掛った場合でも、セミインターチューブ１０が曲がっているため、センサヘッド２に掛かるモーメントは低減されるので、この場合でもセンサヘッド２が被測温体の上面Ｆ１から外れることを防止することができる。

これによれば、温度の測定中に、被測温体の上面Ｆ１からセンサヘッド２が外れてしまうことを防止すると共に、セミインターチューブ１０が曲がった場合でも、把手８と接触平面Ａとの距離Ｈ１が十分に遠く、把手８が被測温体の放射により伝熱されないので、被測温体の上面Ｆ１の温度を測定した後に、把手８が高温にならず、把手８を持って、センサヘッド２を被測温体の上面Ｆ１から取り外して、他の場所に移動させることができる。

図４は、被測温体の側面Ｆ２の温度を測定する動作を示している。把手８を持って、被測温体の側面Ｆ２にセンサヘッド２を近付けると、磁石７の磁力によって、センサヘッド２が被測温体の側面Ｆ２に固定される。このとき、感温部４が被測温体の側面Ｆ２と密着するので、被測温体の側面Ｆ２の温度を正確に測定することができる。

測定中は、セミインターチューブ１０は、把手８やケーブル３ｂの重みによって鉛直方向ｙの下方に曲がる。セミインターチューブ１０が曲がることによって、把手８と接触平面Ａとの間の距離Ｈ１が、セミインターチューブ１０が曲がらなかった場合の把手８と接触平面Ａとの間の距離Ｈ３よりも短くなる。よって、センサヘッド２に掛かるモーメントは、図９の（ｂ）に示す従来の磁石固定式温度計１Ｙのセンサヘッド２に掛かるモーメントと比べて小さくなる。これにより、図４に示すセンサヘッド２が被測温体の側面Ｆ２から外れることを防止することができる。

図５は、被測温体の下面Ｆ３の温度を測定する動作を示している。把手８を持って、センサヘッド２が上方になるように、つまり感温部４が鉛直方向ｙの上方に位置するようにして、被測温体の下面Ｆ３にセンサヘッド２を近付けると、磁石７の磁力によって、センサヘッド２が被測温体の下面Ｆ３に固定される。

このように、本発明の磁石固定式温度計１は、セミインターチューブ１０が柔軟に曲げることができるので、様々な箇所に容易に取り付けることができる。

この磁石固定式温度計１によれば、センサヘッド２と把手８との間にセミインターチューブ１０を設けることにより、把手８がセンサヘッド２と直に接続されないため、センサヘッド２から把手８への伝熱を抑制すると共に、セミインターチューブ１０が曲げ半径Ｒ１まで曲がったとしても、把手８が被測温体から遠くに位置するため、被測温体から把手８への放射による伝熱を抑制することができる。これにより、温度を測定後に把手８を持って、センサヘッド２を別の被測温体に取り付ける、あるいは被測温体から取り外すことができる。

また、セミインターチューブ１０が、柔軟性に優れていることにより、ケーブル３ｂから力が加わっても、その力の一部を逃がすことができ、センサヘッド２が被測温体から外れてしまうという問題を回避することができる。且つ、センサヘッド２を様々な場所に容易に取り付けることができる。

次に、本発明に係る第２の実施の形態の磁石固定式温度計２０について、図６を参照しながら説明する。この磁石固定式温度計２０は、第１の実施の形態のセンサヘッド２に替えて、感温部とヘッド本体とを一体に形成したセンサヘッド２１を備えると共に、センサヘッド２１と把手８との間にケーシングチューブ２２を備えて構成される。

このセンサヘッド２１は、ステンレスなどの金属で、感温部２３とヘッド本体２４を一体した筒状に形成される。この筒状の中に、熱電対３の測温部３ａと磁石２５を内蔵する。このセンサヘッド２１は、第１の実施の形態のセンサヘッド２と比べると、小さく、且つ軽量に形成されている。

ケーシングチューブ２２は、図７に示すように、様々な種類が存在するフレキシブルチューブの中でも、ステンレス鋼板を組み合わせて形成した噛み合わせ部２２ａを有し、図３に示すセミインターチューブ１０と比較して、柔軟性、及び屈曲性に優れ軽量に出来ており最もスタンダ−ドな螺旋管である。

この実施の形態のセンサヘッド２１の重量は１０ｇより小さく、第１の実施の形態のセンサヘッド２よりも軽く、また、把手８の重量も１０ｇより小さい。そのため、第１の実施の形態と同様のセミインターチューブ１０をセンサヘッド２１と把手８との間に介設すると、セミインターチューブ１０の重さによるモーメントの影響により被測温体からセンサヘッド２１が外れてしまう。これは、センサヘッド２１が、第１の実施の形態のセンサヘッド２よりも小さく、且つ軽いため、それにより、磁石２５の磁力が第１の実施の形態の磁石７の磁力よりも弱いためである。

そこで、第１の実施の形態のセミインターチューブ１０よりも軽量なケーシングチューブ２２を用いることにより、上記の問題を解決した。ここで、ケーシングチューブ２２の特徴について説明するが、この実施の形態では、センサヘッド２１の重量が把手８の重量よりも重いものとし、また、センサヘッド２１の重量が１０ｇ以下とする。

このケーシングチューブ２２は、手で把手８を持ったときに、ケーシングチューブ２２が、センサヘッド２１の重量に応じて定めた曲げ半径Ｒ２まで曲がるがそれ以上には曲がらない可撓性を有する。

この実施の形態では、重量が１０ｇ以下のセンサヘッド２１を用いるので、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ２は、第１の実施の形態の曲げ半径Ｒ１よりも大きくなる。この把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ２を実験的に求め、１００ｍｍ以上、１５５０ｍｍ以下とした。このときのケーシングチューブ２２の曲げ角度θ２は、１０°以上、２５°以下となる。

なお、ここでいう曲げ半径Ｒ２は、把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ２であり、ケーシングチューブ２２の最大曲げ半径とは一致しなくてもよい。センサヘッド２１が軽いため把手８を手で持ったときの曲げ半径Ｒ２は大きくなるが、この実施の形態で用いたケーシングチューブ２２の最大曲げ半径は、２０ｍｍ程度の小さい値となっている。特に、この実施の形態のように、センサヘッド２１の重量が１０ｇ以下と軽い場合は、ケーシングチューブ２２の最大曲げ半径がケーシングチューブ２２内部のケーブル３ｂを破損しない範囲の値か否かに注意する必要がある。

また、この実施の形態では、センサヘッド２１の重量が把手８の重量よりも重いため、図６の把手８を手に持った状態での曲げ半径Ｒ２を規定したが、センサヘッド２１の重量が把手８の重量よりも軽い場合は、センサヘッド２１を磁石７の磁力により被測温体に固定したときの曲げ半径を規定することとする。

上記の構成によれば、センサヘッド２１を第１の実施の形態のセンサヘッド２よりも小さく、且つ軽量に形成しても、センサヘッド２１と把手８との間に、ケーシングチューブ２２を介設することにより、第１の実施の形態で述べた作用効果と同様の効果を得ることができる。

なお、第１の実施の形態では、センサヘッド２の重量が１０ｇ以上のため、手で持ったときの曲げ半径Ｒ１が３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下の可撓性を有するセミインターチューブ１０を用いて、また、第２の実施の形態では、センサヘッド２１の重量が１０ｇより軽いため、手で持ったときの曲げ半径Ｒ２が１００ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下の可撓性を有するケーシングチューブ２２を用いたが、前述した特徴を有するフレキシブルチューブであれば、本発明はその種類を限定しない。

本発明の磁石固定式温度計は、被測温体の測定中に感温部が被測温体から外れることを防止すると共に、センサ部と把手との間に可撓性筒状部材を設けることにより、把手がセンサ部と直に接続されないので、把手が高温になることを防止し、被測温体の温度を測定した後でも、把手を持って、センサ部を別の被測温体に取り付ける、若しくは被測温体から取り外すことができるので、特に高温の被測温体の温度を測定するために利用することができる。

１、２０、１Ｘ、１Ｙ 磁石固定式温度計
２、２１ センサヘッド（センサ部）
３ 熱電対
３ａ 測温部
３ｂ ケーブル（信号線）
４、２３ 感温部
５、２４ ヘッド本体
６ ガード
７、２５ 磁石
８ 把手
９Ｘ パイプ
１０ セミインターチューブ（可撓性筒状部材；フレキシブルチューブ）
２２ ケーシングチューブ（可撓性筒状部材；フレキシブルチューブ）

Claims (3)

1. 被測温体の温度を測定する測温部と、被測温体と前記測温部との間に設けられ、被測温体に押圧されて被測温体から伝熱される感温部と、を有するセンサ部と、該センサ部を動かすときに使用する把手と、前記センサ部を磁力により被測温体に固定し、前記感温部を被測温体に密着させる磁石と、を備える磁石固定式温度計において、
   前記センサ部と前記把手との間に介在し、可撓性を有する可撓性筒状部材を備え、
   前記可撓性筒状部材は、該可撓性筒状部材が屈曲した際に形成される円弧の中心点及び前記可撓性筒状部材の前記把手側の一端を結ぶ線分と、前記円弧の中心点及び前記可撓性筒状部材の前記センサ部側の他端を結ぶ線分と、のなす角度が９０°以下の角度に屈曲可能に構成され、前記把手を前記他端よりも前記センサ部の被測温体との接触面を含む接触平面から離間した位置に支持することを特徴とする磁石固定式温度計。
2. 前記可撓性筒状部材を経由して、前記把手から前記測温部に接続される信号線を導出することを特徴とする請求項１に記載の磁石固定式温度計。
3. 前記接触平面から前記把手までの距離が３０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁石固定式温度計。

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