JPH01272932A - 高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置 - Google Patents
高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置Info
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- JPH01272932A JPH01272932A JP63101182A JP10118288A JPH01272932A JP H01272932 A JPH01272932 A JP H01272932A JP 63101182 A JP63101182 A JP 63101182A JP 10118288 A JP10118288 A JP 10118288A JP H01272932 A JPH01272932 A JP H01272932A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野）
本発明は、不純物の混入をきらうシリコン単結晶引き上
げ炉内の高純度シリコン融液及び炉内温度の測定に用い
られる高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置に関する。
げ炉内の高純度シリコン融液及び炉内温度の測定に用い
られる高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置に関する。
熱電対の保護装置は、一般に一端を封止した円筒状に形
成され、熱電対素線を周囲の雰囲気から保護する保護管
と、保護管内に挿入可能に形成され、熱電対素線の両脚
が接点以外で電気的に絶縁された状態に保たれるように
素線にかぶせる絶縁管とからなる。
成され、熱電対素線を周囲の雰囲気から保護する保護管
と、保護管内に挿入可能に形成され、熱電対素線の両脚
が接点以外で電気的に絶縁された状態に保たれるように
素線にかぶせる絶縁管とからなる。
しかして、保護管としては、フッ素樹脂、石英ガラス、
磁器又は黒鉛等の非金属製あるいは銅、ステンレス鋼又
は高クロム鋼、カンタル等の金属製のものが知られ、絶
縁管としては、Ａｌ２Ｏ，、ＣａＯ、Ｙ、０．、ｚｒｏ
２、Ｔｈ０２、）Ｉｆｆ２、ＢｅＯ等の非金属製のもの
が知られている。
磁器又は黒鉛等の非金属製あるいは銅、ステンレス鋼又
は高クロム鋼、カンタル等の金属製のものが知られ、絶
縁管としては、Ａｌ２Ｏ，、ＣａＯ、Ｙ、０．、ｚｒｏ
２、Ｔｈ０２、）Ｉｆｆ２、ＢｅＯ等の非金属製のもの
が知られている。
〔発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来の熱電対の保護装置は、不純物
の混入をきらうシリコン単結晶引き上げ炉内の高純度シ
リコン融液及び炉内温度の測定に使用することができな
い。
の混入をきらうシリコン単結晶引き上げ炉内の高純度シ
リコン融液及び炉内温度の測定に使用することができな
い。
なぜならば、保護管としては、炉内に不純物の持ち込み
を防ぐため、高純度石英ガラスでなければならないが、
石英ガラスの軟化点近くの高温状態（１４００を以上）
となる炉内では、通常高温状態で使用可能なＡｌ２Ｏ３
、ＣａＯ１Ｙ２０３、ｚｒ０２、Ｔｈｅ２、ＨｆＯ２又
はＢｅＯ製の絶縁管の使用かできない。
を防ぐため、高純度石英ガラスでなければならないが、
石英ガラスの軟化点近くの高温状態（１４００を以上）
となる炉内では、通常高温状態で使用可能なＡｌ２Ｏ３
、ＣａＯ１Ｙ２０３、ｚｒ０２、Ｔｈｅ２、ＨｆＯ２又
はＢｅＯ製の絶縁管の使用かできない。
すなわち、石英ガラスはＡｌ２Ｏ３と１２００℃以」二
、ＣａＯと１０００℃以上、ＭｇＯと９５０℃以上で反
応する。このことにより、石英ガラスに失透か生し、炉
内にＡρ、Ｃａ又はＭｇ等の不純物が入ってしまう。
、ＣａＯと１０００℃以上、ＭｇＯと９５０℃以上で反
応する。このことにより、石英ガラスに失透か生し、炉
内にＡρ、Ｃａ又はＭｇ等の不純物が入ってしまう。
又、Ｙ２Ｏ３，２，０２には、はとんどＣａＯ、ＭｇＯ
が添加剤として加えられており、上述のように不純物が
炉内に入ってしまう。ＣａＯ、ＭｇＯを添加してないも
のもあるが、一般に酸化物は、熱伝導率が小さく、石英
ガラスがたれて長時間使用に耐え得ない。
が添加剤として加えられており、上述のように不純物が
炉内に入ってしまう。ＣａＯ、ＭｇＯを添加してないも
のもあるが、一般に酸化物は、熱伝導率が小さく、石英
ガラスがたれて長時間使用に耐え得ない。
更に、Ｔｈｅ２は、熱伝導率が小さく、上記の問題があ
る一方、ＢｅＯは、Ｂｅが有害である。
る一方、ＢｅＯは、Ｂｅが有害である。
そこで、本発明は、シリコン単結晶引き上げ炉内のよう
に不純物の混入をきらう高純度高温雰囲気中におりる長
時間の使用を可能とする高純度高温雰囲気用熱電対の保
護装置の提供を目的とする。
に不純物の混入をきらう高純度高温雰囲気中におりる長
時間の使用を可能とする高純度高温雰囲気用熱電対の保
護装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段）
前記課題を解決するために、本発明は、一端を封止した
円筒状に形成され、高純度の石英カラスからなる保護管
と、保護管内に挿入可能な１対の半円柱状に形成され、
相対する当接面に熱電対素線を通ず２条の溝を有し、高
純度のＳｉＣ材料又はＳｉ３Ｎ４材料からなる絶縁管と
から構成したものである。
円筒状に形成され、高純度の石英カラスからなる保護管
と、保護管内に挿入可能な１対の半円柱状に形成され、
相対する当接面に熱電対素線を通ず２条の溝を有し、高
純度のＳｉＣ材料又はＳｉ３Ｎ４材料からなる絶縁管と
から構成したものである。
上記手段によれは、ＳｉＣ材料又はＳｉ、Ｎ４材料から
なる絶縁管が、石英ガラス製の保護管を腐食せず、熱伝
導率がｚｒ０２、Ｔｈｅ２より高く石英ガラス製の保護
管に悪影響を与えず、保護管を高温下て補強でき、かつ
有害な不純物を外部に放出することがない。
なる絶縁管が、石英ガラス製の保護管を腐食せず、熱伝
導率がｚｒ０２、Ｔｈｅ２より高く石英ガラス製の保護
管に悪影響を与えず、保護管を高温下て補強でき、かつ
有害な不純物を外部に放出することがない。
高純度の石英ガラスは５ｉｎ２が９９９９重量％以上で
ある。
ある。
高純度のＳｉＣ材料としては、再結晶ＳｉＣや反応焼結
ＳｉＣＦＡＩ２０３、ＭｇＯ、ＣａＯがｏ１ＰＰＭ以下
のものを使用し、高純度のＳｉ３Ｎ４材料としては、５
ｒ３Ｎ４焼結体ニＳＬ、Ｎ４をＣＶＤコートしたもの、
又はＳｉ３Ｎ４結晶成長体で、Ｓｉ３Ｎ、が９９゜９９
９重量％以上のものを使用する。
ＳｉＣＦＡＩ２０３、ＭｇＯ、ＣａＯがｏ１ＰＰＭ以下
のものを使用し、高純度のＳｉ３Ｎ４材料としては、５
ｒ３Ｎ４焼結体ニＳＬ、Ｎ４をＣＶＤコートしたもの、
又はＳｉ３Ｎ４結晶成長体で、Ｓｉ３Ｎ、が９９゜９９
９重量％以上のものを使用する。
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図と共に説明す
る。
る。
９９重量％以上）からなり、上端に広口部Ｉａが設けら
れている。保護管１内には、この保護管１より適宜に短
い！対の半円柱状に形成された絶縁管２が、０３〜０．
５ｍｍ程度の微ノＪ−な間隙を保護管１の内周面との間
に存して挿入され、かつその下端と保護管工の内底面と
の間に測温室３を形成するように上端のフランジ２ａを
保護管１の広口部１ａの鍔部に係止している。絶縁管２
は、ＳＩＣ材料又は５ｒ３Ｎ４材料からなり、ＳｉＣ材
料としては、再結晶ＳｉＣ又は反応焼結ＳｊＣで、Ａｌ
２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯが０１ＰＰＭ以下のものを用い
、Ｓｉ３Ｎ４材料としては、５ｊ３Ｎ４焼結体にＳｉ３
Ｎ４をＣＶＤコートしたもの又はＳｉ３Ｎ４結晶成長体
で、Ｓｉ３Ｎ４の含有量が９９．９９９重量％以上のも
のを用いられ、各セグメントの当接面２ｂには、熱電対
素線４を通す２条の溝５が軸線から線対称の位置に設け
られている。
れている。保護管１内には、この保護管１より適宜に短
い！対の半円柱状に形成された絶縁管２が、０３〜０．
５ｍｍ程度の微ノＪ−な間隙を保護管１の内周面との間
に存して挿入され、かつその下端と保護管工の内底面と
の間に測温室３を形成するように上端のフランジ２ａを
保護管１の広口部１ａの鍔部に係止している。絶縁管２
は、ＳＩＣ材料又は５ｒ３Ｎ４材料からなり、ＳｉＣ材
料としては、再結晶ＳｉＣ又は反応焼結ＳｊＣで、Ａｌ
２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯが０１ＰＰＭ以下のものを用い
、Ｓｉ３Ｎ４材料としては、５ｊ３Ｎ４焼結体にＳｉ３
Ｎ４をＣＶＤコートしたもの又はＳｉ３Ｎ４結晶成長体
で、Ｓｉ３Ｎ４の含有量が９９．９９９重量％以上のも
のを用いられ、各セグメントの当接面２ｂには、熱電対
素線４を通す２条の溝５が軸線から線対称の位置に設け
られている。
上記保護装置による熱電対の保護は、温接点６が絶縁管
２の他端から突出するように熱電対素線４をセグメント
の溝５に通し、各セグメンよ トの当接面２を当接した後に、絶縁管２を保護管１内に
挿入して行う。
２の他端から突出するように熱電対素線４をセグメント
の溝５に通し、各セグメンよ トの当接面２を当接した後に、絶縁管２を保護管１内に
挿入して行う。
この場合、熱電対がＩｎ−Ｉｎ６０Ｒｈ４０、Ｗ９５Ｒ
ｅ５−Ｗ７４Ｒｅ２６等の場合は、そのまま挿入するが
、熱電対がＲｔ−Ｒｈ＆の場合は、ＳｊＣ又はＳｊＪ＜
がｐｔと１０００℃以上の温度で反応するため、熱電対
素線４を５１０２細管又は月、０．細管等で被覆して挿
入する。
ｅ５−Ｗ７４Ｒｅ２６等の場合は、そのまま挿入するが
、熱電対がＲｔ−Ｒｈ＆の場合は、ＳｊＣ又はＳｊＪ＜
がｐｔと１０００℃以上の温度で反応するため、熱電対
素線４を５１０２細管又は月、０．細管等で被覆して挿
入する。
熱電対を上記保護装置によって保護し、シリコン融液の
温度計測を行ったところ、熱電対の熱起電力は、常に安
定しており、ことに、外部から振動を与えても、高温下
において何等不都合がなかった。
温度計測を行ったところ、熱電対の熱起電力は、常に安
定しており、ことに、外部から振動を与えても、高温下
において何等不都合がなかった。
又、保護管の軟化変形も余りみられず、更に、熱電対自
体も長時間の使用に耐え、１４８０℃程度の温度下で数
百時間以上使用しているが、劣化も少なく、再現性も良
好である。
体も長時間の使用に耐え、１４８０℃程度の温度下で数
百時間以上使用しているが、劣化も少なく、再現性も良
好である。
〔発明の効果）
以上のように本発明によれば、ＳｉＣ材料又はＳｉ３Ｎ
４材料からなる絶縁管が、石英ガラス製の保護管を腐食
ぜす、熱伝導率がｚｒＯ２、Ｔｈｅ２より高く石英ガラ
ス製の保護管に悪影響を与えず、保護管を高温下で補張
でき、かつ有害な不純物を外部に放出することがないの
で、不純物の混入をきらう高純度高温雰囲気中における
長時間のイ吏用ができる。
４材料からなる絶縁管が、石英ガラス製の保護管を腐食
ぜす、熱伝導率がｚｒＯ２、Ｔｈｅ２より高く石英ガラ
ス製の保護管に悪影響を与えず、保護管を高温下で補張
でき、かつ有害な不純物を外部に放出することがないの
で、不純物の混入をきらう高純度高温雰囲気中における
長時間のイ吏用ができる。
図は本発明の一実施例を示すもので、第１図及び第２図
は高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置の縦断面図及び
平面図である。 １・・・保護管 ２・・・絶縁管２ｂ・・・当接
面 ４・・・熱電対素線５・・・溝 第１図 第２図
は高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置の縦断面図及び
平面図である。 １・・・保護管 ２・・・絶縁管２ｂ・・・当接
面 ４・・・熱電対素線５・・・溝 第１図 第２図
Claims (1)
- 一端を封止した円筒状に形成され、高純度の石英ガラス
からなる保護管と、保護管内に挿入可能な１対の半円柱
状に形成され、相対する当接面に熱電対素線を通す２条
の溝を有し、高純度のＳｉＣ材料又はＳｉ＿３Ｎ＿４材
料からなる絶縁管とから構成したことを特徴とする高純
度高温雰囲気用熱電対の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101182A JPH01272932A (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101182A JPH01272932A (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01272932A true JPH01272932A (ja) | 1989-10-31 |
Family
ID=14293849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63101182A Pending JPH01272932A (ja) | 1988-04-23 | 1988-04-23 | 高純度高温雰囲気用熱電対の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01272932A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393748U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-25 | ||
| JPH06259148A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Sakaguchi Dennetsu Kk | 流体加熱ヒーター |
| JPH08285698A (ja) * | 1995-04-13 | 1996-11-01 | Cvd Inc | 複合熱電対の保護チューブとその成形方法 |
| WO2015041315A1 (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対及びその製造方法 |
| WO2019150622A1 (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対構造及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-04-23 JP JP63101182A patent/JPH01272932A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393748U (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-25 | ||
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| WO2015041315A1 (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対及びその製造方法 |
| JPWO2015041315A1 (ja) * | 2013-09-20 | 2017-03-02 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対及びその製造方法 |
| US10281337B2 (en) | 2013-09-20 | 2019-05-07 | Furuya Metal Co., Ltd. | Thermocouple and manufacturing method for same |
| WO2019150622A1 (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対構造及びその製造方法 |
| JPWO2019150622A1 (ja) * | 2018-01-30 | 2020-02-06 | 株式会社フルヤ金属 | 熱電対構造及びその製造方法 |
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