JPH09502259A - 同軸熱電素子及び同軸熱電素子で作られた熱電対 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 熱電対ワイヤ（１２）を有している同軸熱電素子（１０）は、管状金属被覆（１６）に同軸に配置されている。電気的に絶縁しているセラミック粉末（１４）は、管状金属被覆（１６）から熱電対ワイヤ（１２）を絶縁すべく管状金属被覆（１６）に配置されている。熱電対（２４）は、二つの同軸熱電素子（１０、１０’）のそれぞれにおいて熱電対（１２）をその金属被覆（１６）に熔解しかつ熱電対接合を形成すべく二つの同軸熱電素子（１０、１０’）の熔解された終端を接合することによって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 同軸熱電素子及び同軸熱電素子で作られた熱電対発明の分野 本発明は、熱電対の分野に関し、特に同軸熱電素子及び同軸熱電素子で作られ た熱電対に関する。発明の背景 管状金属被覆を用いる熱電対の製造は、この技術分野で知られている。ソロモ ン(Solomon)の米国特許第3,973,997号公報、ワグナー(Wagner)の米国特許第3,98 0,504号公報及びナニギヤン(Nanigian)の米国特許第4,732,619号公報は、管状金 属被覆と内部熱電対ワイヤの間に形成された熱電対を教示する。管状金属被覆及 び内部熱電対ワイヤは、金属被覆が一つの熱電対素子でありかつ内部ワイヤが他 の熱電対素子である熱電対接合を形成すべく一終端で電気的に接合される。代替 的に、ギル(Gill)の米国特許第4,512,827号公報により教示されるように、熱電 対ワイヤ２及び４のような二つの熱電対ワイヤが、図１に示すように、共通金属 被覆に入れられる。熱電対ワイヤ２及び４は、相互にかつ粉状絶縁材料８によっ て金属被覆から絶縁されている。 この型の熱電対では、粉状絶縁材料は、熱電対アセンブリの直径を低減すべく 絞り加工処理の間中に凝固し、それにより、熱電対接合部を形成するために熱電 対ワイヤと金属被覆の内壁の間から材料を取り除くことを困難にする。さらに、 熱電対ワイヤは、製造の間中に発生するそれらの較正における変化を補償すべく 熱電対合金から選択されねばならない。これを行う手順は、試行錯誤の一つであ る。標準または特定の誤差の制限に適すべく合成熱電対アセンブリの熱起電力（ ＥＭＦ）が決定されるということは、処理の後だけである。被覆熱電対ケーブル が完成された後では、ほとんどなにもできない。 代替的に、クラインル(Kleinle)の米国特許第3,449,174号公報は、金属被覆が 同軸熱電対ワイヤと同じ金属または合金で作られる同軸熱電素子を教示し、ブラ ック等(Black et al)の米国特許第3,463,674号公報は、熱電対接合部が終端 間で接合された二つの熱電対ワイヤによって形成される熱電対を開示する。熱電 対接合部及び熱電対ワイヤは、絶縁層によって覆われかつ共通金属被覆によって 密閉される。第２の金属被覆が熱電対接合部の近傍に加えられかつ第２の金属被 覆が第１の金属被覆の直径と実質的に等しい直径まで絞り加工またはスエージン グ（かしめ加工）により低減される。発明の目的および概要 本発明は、熱電対を形成するための同軸熱電素子であってかつ管状金属被覆に 同軸で密閉されかつセラミック絶縁材料によってそれから電気的に絶縁された熱 電対ワイヤを有する。熱電対ワイヤは、管状金属被覆の熱電定数とは異なる熱電 定数を有する。熱電対は、共通溶接ビーズで熱電対ワイヤと第１及び第２の同軸 熱電素子とを一緒に熔解して第１及び第２の同軸熱電素子の終端を電気的に接合 することによって形成される。第１及び第２の同軸熱電素子の熱電対ワイヤの熱 電定数は、互いに異なりかつ管状金属スリーブの熱電定数とも異なる。 本発明の一つの利点は、同軸熱電素子が、従来技術により教示されたような二 つの熱電対ワイヤを有している熱電素子よりもさらに大きな累積直径低減への焼 きなましなしで連続的に絞り加工されうることである。 別の利点は、同軸熱電素子は、個々に較正されて、完成熱電対における誤りを 低減すべく後続の絞り加工によって誘導された熱電定数における変化をオフセッ トすべく個々の同軸熱電素子の整合を許容することである。 更に別の利点は、同軸熱電素子の終端が、熱電対ワイヤを金属被覆に熔解する ために十分な深さまで熱電対ワイヤと金属被覆の間からセラミック絶縁材料を除 去すべく容易に清浄されうることである。 これら及び他の利点は、添付した図面に関する明細書の通読から明らかになる であろう。実施例 図２は、同軸熱電素子１０の構造を示す。同軸熱電素子１０は、絶縁材料１４ によって取り囲まれかつ外側金属ジャケットまたは管状金属被覆１６内に封入さ れた中心熱電対ワイヤ１２を有する。熱電対ワイヤ１２は、熱電対の技術分野に 用いられるあらゆる金属または合金から選択されうるしかつ正、負、または中性 の熱電特性のいずれをも有しうる。例えば、熱電対ワイヤ１２は、白金（プラチ ナ）、白金ロジウム合金、ＣＨＲＯＭＥＬ（クロメル）、ＡＬＵＭＥＬ（アルメ ル）、銅、鉄、コンスタンタンまたは熱電対に用いられるあらゆる他の金属また は合金から作られうる。絶縁材料１４は、酸化マグネシウム粉末のような、セラ ミック粉末が好ましい。外側ジャケットまたは被覆１６は、よい機能及び絞り加 工特性を有する連続的に溶接されたチューブを作るのによく用いられるような、 あらゆる金属または合金から作られうる。 ギルの米国特許第4,512,827号公報により教示されたような、同軸熱電素子１ ０の絞り加工において、それが連続的に形成されるように単一の熱電対ワイヤ１ ２だけが管状金属被覆またはジャケット１６に供給される。ギルは、その製造処 理の間中に金属被覆１６の中への絶縁セラミック粉末の追加も教示する。 図２に示した管状同軸熱電素子は、単一金属被覆１６だけを有しているけれど も、金属ジャケットまたは被覆は、図３に示す第２被覆１８のような、金属被覆 １６の上に被着された、二つ以上の金属被覆を備えうる。 図３の実施例では、第２の金属被覆１８の溶接またはブレイズ・シームのよう なシーム(seam)２０は、第１の被覆１６のシーム２２から、好ましくは径方向の 反対側に、ずらされる。後続の絞り加工処理の間中にまたは完成品が曲げられた ときにシームが知らずにまたは不注意で破断された場合に、被覆材料の追加の層 は、絶縁材料の損失を防ぐ。 同軸素子１０の利点は、従来技術によって教示されたように二つの熱電対ワイ ヤが共通金属被覆に封入されるときに現在取得可能な直径よりも大きな累積直径 低減へのアニールなしにそれが連続的に絞り加工されうることである。 従来技術で遭遇する問題の一つは、より小さな直径に絞り加工されるときに熱 電対ワイヤの熱電定数が変化することである。ここで用いられるように、金属鉛 （Ｐｂ）を有する金属または合金の熱電対接合によって生成される熱起電力（Ｅ ＭＦ）は、以下の式で与えられる： ＥＭＦ_T＝Ａθ²＋Ｂθ ここでθは温度、Ａ及びＢは定数である。金属鉛は、標準として用いられかつ その熱電定数Ａ及びＢは、０（ゼロ）に等しく規定される。結果として、両方の 熱電対ワイヤが共通被覆に封入されるときに形成された熱電対によって生成され た熱起電力は、ロット間で変化するだけでなく、共通ロット内でも変化しうる。 これは、ユーザに、故障した熱電対と同じ熱起電力特性を有している予めキャリ ブレートされた熱電対を注文させるかまたは新しい熱電対の熱起電力を収容すべ くシステムを再キャリブレートさせることを結果として生ずる。 同軸熱電素子１０の利点は、個々の同軸熱電素子の熱起電力特性が、所望の熱 起電力特性を生成すべくユーザによって選択されうることである。 熱電対２４は、図４に示すように、二つの同軸熱電素子１０及び１０’の終端 を接合することによって作られる。熱電素子１０及び１０’の金属被覆１６及び １６’は、同じ金属で作られておりかつ合成熱電対２４によって生成された熱起 電力に寄与しない。二つの同軸熱電素子１０及び１０’の終端は、金属被覆１６ 及び１６’を互いに接続していると共に熱電対ワイヤ１２及び１２’を互いに接 続している溶接ビーズまたはキャップ２６の形式の熱電対接合を形成すべく溶接 によるように、熔解される。 図５に示すように、熱電対２８を形成している同軸熱電素子１０及び１０’は 、溶接ビーズ２６に隣接するそれらの終端で追加の機械的強度を供給すべく一緒 に撚られうる。更に図６に示すように、同軸熱電素子１０及び１０’の金属被覆 １２及び１２’は、それぞれ、溶接されうるか、さもなくば溶接３０によって示 されるようにそれらの長さに沿って互いに電気的に接続されうる。 図７は、個々の同軸熱電素子１０及び１０’の終端が互いに分離される熱電対 ３２の代替実施例を示す。個々の同軸熱電素子１０及び１０’の終端は、溶接ビ ーズ３４及び３４’をそれぞれ形成すべく溶接によって別個に密封される。同軸 熱電素子１０及び１０’の金属被覆は、それが個々の同軸熱電素子１０及び１０ ’の終端と同じ温度である、溶接ビーズ３４及び３４’に隣接する領域で互いに 電気的に接続される。 同軸熱電素子は、使いやすくかつユーザに自分自身の熱電対を作らせる。図８ に示すように、管状金属被覆の内側表面と熱電対ワイヤ部材の間からセラミック 材料を所望の深さまで除去するための心残し削り(trepanning)動作は、簡単な心 残し削り工具３６によって実施されうる。心残し削り工具３６は、熱電対ワイヤ １２の直径よりも多少大きい直径を有している貫通孔３８と、環状シャフト部分 ４２の終端に設けられた環状カッター４０とを有する。心残し削り工具３６が軸 方向に配置された熱電対ワイヤ１２と金属被覆１６の内側表面の間から絶縁材料 １４を除去する深さは、シャフト部分４２の長さによって決定される。環状ショ ルダー４４は、同軸熱電素子１０の終端で満足な溶接ビーズ２６を作るべく十分 な深さまで心残し削り工具３６が熱電対ワイヤ1２と管状金属被覆１６の間から 絶縁材料１４を除去したときに管状金属被覆１６のエッジを連結する。心残し削 り工具３６は、心残し削り工具３６を手動で回転させるローレットがけされてい るノブ（ノールド・ノブ）４６を有する。 代替的に、心残し削り工具３６は、それが動力式ねじ回しまたはドリルのよう な適切な回転自在工具で取り付けられうることにより図８に示すような軸部４８ を有しうる。管状金属被覆１６または異なる熱電定数を有している別の熱電部材 への熱電対ワイヤ１２の溶接ビーズ熔解の形成を許容すべく、同軸熱電素子の終 端から絶縁材料の所定量を容易に除去するための究極のユーザの能力は、同軸熱 電素子の可撓性を多いに向上する。 結果として、比較的未熟練な溶接者は、同軸熱電素子１０の終端で溶接ビーズ を繰り返し作ることができ、同軸熱電対ワイヤ１２を被覆１６と電気的に接続す る。従来技術によって教示された２ワイヤ、単一被覆の構造は、より大きな熟練 を必要とし、かつ困難は、それらの非円形構造により二つの熱電対ワイヤの間か らかつそれらに隣接して絶縁材料１４を有効的に除去することにおいてしばしば 生ずる。 同軸熱電素子のより低いコスト及び溶接の容易性は、競合価格でのガラスまた はセラミック・ファイバ絶縁熱電対ワイヤよりも高い品質の熱電対製品を結果と してもたらす。同軸熱電素子の熱電対ワイヤ１２は、管状金属被覆１６により酸 化及び他の型の腐食から保護されているので、より大きな安定性及びより長い寿 命が確保される。 図面に関して詳細に説明した本発明の好ましい実施例を開示したが、当業者は 、添付した請求の範囲の範疇内である一定の変形及び改善を行いうるということ が理解できるであろう。図面の簡単な説明 図１は、共同被覆に二つの熱電対ワイヤを有している従来技術の熱電素子の透 視図である； 図２は、同軸熱電素子の斜視図である； 図３は、第２の被覆層を有している同軸熱電素子の代替実施例を示す図である ； 図４は、二つの同軸熱電素子で作られた熱電対を示す図である； 図５は、同軸熱電素子の終端が互いに撚られた熱電対を示す図である； 図６は、同軸熱電素子がその長さに沿って互いに溶接された熱電対を示す図で ある； 図７は、同軸熱電素子の終端が空間的に分離された熱電対を示す図である； 図８は、同軸熱電素子の終端及び心残し削り工具の断面図である； 図９は、心残し削り工具の代替実施例を示す図である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月２０日 【補正内容】 明細書 同軸熱電素子及び同軸熱電素子で作られた熱電対発明の分野 本発明は、熱電対の分野に関し、特に同軸熱電素子及び同軸熱電素子で作られ た熱電対に関する。発明の背景 管状金属被覆を用いる熱電対の製造は、この技術分野で知られている。ソロモ ンの米国特許第3,973,997号公報、ワグナーの米国特許第3,980,504号公報及びナ ニギヤンの米国特許第4,732,619号公報は、管状金属被覆と内部熱電対ワイヤの 間に形成された熱電対を教示する。管状金属被覆及び内部熱電対ワイヤは、金属 被覆が一つの熱電対素子でありかつ内部ワイヤが他の熱電対素子である熱電対接 合を形成すべく一終端で電気的に接合される。代替的に、ギルの米国特許第4,51 2,827号公報により教示されるように、熱電対ワイヤ２及び４のような二つの熱 電対ワイヤが、図１に示すように、共通金属被覆に入れられる。熱電対ワイヤ２ 及び４は、相互にかつ粉状絶縁材料８によって金属被覆から絶縁されている。 この型の熱電対では、粉状絶縁材料は、熱電対アセンブリの直径を低減すべく 絞り加工処理の間中に凝固し、それにより、熱電対接合部を形成するために熱電 対ワイヤと金属被覆の内壁の間から材料を取り除くことを困難にする。さらに、 熱電対ワイヤは、製造の間中に発生するそれらの較正における変化を補償すべく 熱電対合金から選択されねばならない。これを行う手順は、試行錯誤の一つであ る。標準または特定の誤差の制限に適すべく合成熱電対アセンブリの熱起電力（ ＥＭＦ）が決定されるということは、処理の後だけである。被覆熱電対ケーブル が完成された後では、ほとんどなにもできない。 代替的に、クラインルの米国特許第3,449,174号公報は、金属被覆が同軸熱電 対ワイヤと同じ金属または合金で作られる同軸熱電素子を教示し、ブラック等の 米国特許第3,463,674号公報は、熱電対接合部が終端間で接合された二つの熱電 対ワイヤによって形成される熱電対を開示する。熱電対接合部及び熱電対ワイヤ は、絶縁層によって覆われかつ共通金属被覆によって密閉される。第２の金属被 覆が熱電対接合部の近傍に加えられかつ第２の金属被覆が 第１の金属被覆の直 径と実質的に等しい直径まで絞り加工またはスエージングにより低減される。発明の目的および概要 本発明は、熱電対を形成するための同軸熱電素子であってかつ管状金属被覆に 同軸で密閉されかつセラミック絶縁材料によってそれから電気的に絶縁された熱 電対ワイヤを有する。熱電対ワイヤは、管状金属被覆の熱電定数とは異なる熱電 定数を有する。熱電対は、共通溶接ビーズで熱電対ワイヤと第１及び第２の同軸 熱電素子とを一緒に熔解して第１及び第２の同軸熱電素子の終端を電気的に接合 することによって形成される。第１及び第２の同軸熱電素子の熱電対ワイヤの熱 電定数は、互いに異なりかつ管状金属スリーブの熱電定数とも異なる。 本発明の一つの利点は、同軸熱電素子が、従来技術により教示されたような二 つの熱電対ワイヤを有している熱電素子よりもさらに大きな累積直径低減への焼 きなましなしで連続的に絞り加工されうることである。 別の利点は、同軸熱電素子は、個々に較正されて、完成熱電対における誤りを 低減すべく後続の絞り加工によって誘導された熱電定数における変化をオフセッ トすべく個々の同軸熱電素子の整合を許容することである。 更に別の利点は、同軸熱電素子の終端が、熱電対ワイヤを金属被覆に熔解する ために十分な深さまで熱電対ワイヤと金属被覆の間からセラミック絶縁材料を除 去すべく容易に清浄されうることである。 これら及び他の利点は、添付した図面に関する明細書の通読から明らかになる であろう。実施例 図２は、同軸熱電素子１０の構造を示す。同軸熱電素子１０は、絶縁材料１４ によって取り囲まれかつ外側金属ジャケットまたは管状金属被覆１６内に封入さ れた中心熱電対ワイヤ１２を有する。熱電対ワイヤ１２は、熱電対の技術分野に 用いられるあらゆる金属または合金から選択されうるしかつ正、負、または中性 の熱電特性のいずれをも有しうる。例えば、熱電対ワイヤ１２は、白金（プラチ ナ）、白金ロジウム合金、ＣＨＲＯＭＥＬ（クロメル）、ＡＬＵＭＥＬ（アルメ ル）、銅、鉄、コンスタンタンまたは熱電対に用いられるあらゆる他の金属また は合金から作られうる。絶縁材料１４は、酸化マグネシウム粉末のような、セラ ミック粉末が好ましい。外側ジャケットまたは被覆１６は、よい機能及び絞り加 工特性を有する連続的に溶接されたチューブを作るのによく用いられるような、 あらゆる金属または合金から作られうる。 ギルの米国特許第4,512,827号公報により教示されたような、同軸熱電素子１ ０の絞り加工において、それが連続的に形成されるように単一の熱電対ワイヤ１ ２だけが管状金属被覆またはジャケット１６に供給される。ギルは、その製造処 理の間中に金属被覆１６の中への絶縁セラミック粉末の追加も教示する。 図２に示した管状同軸熱電素子は、単一金属被覆１６だけを有しているけれど も、金属ジャケットまたは被覆は、図３に示す第２被覆１８のような、金属被覆 １６の上に被着された、二つ以上の金属被覆を備えうる。 図３の実施例では、第２の金属被覆１８の溶接またはブレイズ・シームのよう なシーム２０は、第１の被覆１６のシーム２２から、好ましくは径方向の反対側 に、ずらされる。後続の絞り加工処理の間中にまたは完成品が曲げられたときに シームが知らずにまたは不注意で破断された場合に、被覆材料の追加の層は、絶 縁材料の損失を防ぐ。 同軸素子１０の利点は、従来技術によって教示されたように二つの熱電対ワイ ヤが共通金属被覆に封入されるときに現在取得可能な直径よりも大きな累積直径 低減への焼きなましなしでそれが連続的に絞り加工されうることである。 従来技術で遭遇する問題の一つは、より小さな直径に絞り加工されるときに熱 電対ワイヤの熱電定数が変化することである。ここで用いられるように、金属鉛 （Ｐｂ）を有する金属または合金の熱電対接合によって生成される熱起電力（Ｅ ＭＦ）は、以下の式で与えられる： ＥＭＦ_T＝Ａθ²＋Ｂθ ここでθは温度、Ａ及びＢは定数である。金属鉛は、標準として用いられかつ その熱電定数Ａ及びＢは、０（ゼロ）に等しく規定される。結果として、両方の 熱電対ワイヤが共通被覆に封入されるときに形成された熱電対によって生成され た熱起電力は、ロット間で変化するだけでなく、共通ロット内でも変化しうる。 これは、ユーザに、故障した熱電対と同じ熱起電力特性を有している予めキャリ ブレートされた熱電対を注文させるかまたは新しい熱電対の熱起電力を収容すべ くシステムを再キャリブレートさせることを結果として生ずる。 同軸熱電素子１０の利点は、個々の同軸熱電素子の熱起電力特性が、所望の熱 起電力特性を生成すべくユーザによって選択されうることである。 熱電対２４は、図４に示すように、二つの同軸熱電素子１０及び１０’の終端 を接合することによって作られる。熱電素子１０及び１０’の金属被覆１６及び １６’は、同じ金属で作られておりかつ合成熱電対２４によって生成された熱起 電力に寄与しない。二つの同軸熱電素子１０及び１０’の終端は、金属被覆１６ を互いに接続していると共に熱電対ワイヤ１２及び１２’を互いに接続している 溶接ビーズまたはキャップ２６の形式の熱電対接合を形成すべく溶接によるよう に、熔解される。 図５に示すように、熱電対２８を形成している同軸熱電素子１０及び１０’は 、溶接ビーズ２６に隣接するそれらの終端で追加の機械的強度を供給すべく一緒 に撚られうる。更に図６に示すように、同軸熱電素子１０及び１０’の金属被覆 １２及び１２’は、それぞれ、溶接されうるか、さもなくば溶接３０によって示 されるようにそれらの長さに沿って互いに電気的に接続されうる。 図７は、個々の同軸熱電素子１０及び１０’の終端が互いに分離される熱電対 ３２の代替実施例を示す。個々の同軸熱電素子１０及び１０’の終端は、溶接ビ ーズ３４及び３４’をそれぞれ形成すべく溶接によって別個に密封される。同軸 熱電素子１０及び１０’の金属被覆は、それが個々の同軸熱電素子１０及び１０ ’の終端と同じ温度である、溶接ビーズ３４及び３４’に隣接する領域で互いに 電気的に接続される。 同軸熱電素子は、使いやすくかつユーザに自分自身の熱電対を作らせる。図８ に示すように、管状金属被覆の内側表面と熱電対ワイヤ部材の間からセラミック 材料を所望の深さまで除去するための心残し削り動作は、簡単な心残し削り工具 ３６によって実施されうる。心残し削り工具３６は、熱電対ワイヤ１２の直径よ りも多少大きい直径を有している貫通孔３８と、環状シャフト部分４２の終端に 設けられた環状カッター４０とを有する。心残し削り工具３６が軸方向に配置さ れた熱電対ワイヤ１２と金属被覆１６の内側表面の間から絶縁材料１４を除去す る深さは、シャフト部分４２の長さによって決定される。環状ショルダー４４は 、同軸熱電素子１０の終端で満足な溶接ビーズ２６を作るべく十分な深さまで心 残し削り工具３６が熱電対ワイヤ１２と管状金属被覆１６の間から絶縁材料１４ を除去したときに管状金属被覆１６のエッジを連結する。心残し削り工具３６は 、心残し削り工具３６を手動で回転させるローレットがけされているノブ４６を 有する。 代替的に、心残し削り工具３６は、それが動力式ねじ回しまたはドリルのよう な適切な回転自在工具で取り付けられうることにより図８に示すような軸部４８ を有しうる。管状金属被覆１６または異なる熱電定数を有している別の熱電部材 への熱電対ワイヤ１２の溶接ビーズ熔解の形成を許容すべく、同軸熱電素子の終 端から絶縁材料の所定量を容易に除去するための究極のユーザの能力は、同軸熱 電素子の可撓性を多いに向上する。 結果として、比較的未熟練な溶接者は、同軸熱電素子１０の終端で溶接ビーズ を繰り返し作ることができ、同軸熱電対ワイヤ１２を被覆１６と電気的に接続す る。従来技術によって教示された２ワイヤ、単一被覆の構造は、より大きな熟練 を必要とし、かつ困難は、それらの非円形構造により二つの熱電対ワイヤの間か らかつそれらに隣接して絶縁材料１４を有効的に除去することにおいてしばしば 生ずる。 同軸熱電素子のより低いコスト及び溶接の容易性は、競合価格でのガラスまた はセラミック・ファイバ絶縁熱電対ワイヤよりも高い品質の熱電対製品を結果と してもたらす。同軸熱電素子の熱電対ワイヤ１２は、管状金属被覆１６により酸 化及び他の型の腐食から保護されているので、より大きな安定性及びより長い寿 命が確保される。 図面に関して詳細に説明した本発明の好ましい実施例を開示したが、当業者は 、添付した請求の範囲の範鴫内である一定の変形及び改善を行いうるということ が理解できるであろう。図面の簡単な説明 図１は、共通被覆に二つの熱電対ワイヤを有している従来技術の熱電素子の透 視図である； 図２は、同軸熱電素子の斜視図である； 図３は、第２の被覆層を有している同軸熱電素子の代替実施例を示す図である ； 図４は、二つの同軸熱電素子で作られた熱電対を示す図である； 図５は、同軸熱電素子の終端が互いに撚られた熱電対を示す図である； 図６は、同軸熱電素子がその長さに沿って互いに溶接された熱電対を示す図で ある； 図７は、同軸熱電素子の終端が空間的に分離された熱電対を示す図である； 図８は、同軸熱電素子の終端及び心残し削り工具の断面図である； 図９は、心残し削り工具の代替実施例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．所定の長さを有し、“アルメル”、“クロメル”、鉄、銅、コンスタンタン 、白金及び白金ロジウム合金を含んでいる一群の熱電金属から選択された熱電対 ワイヤと、 前記所定の長さに実質的に等しい距離で前記熱電対ワイヤを取り巻き、該熱 電金属とは異なる金属から作られた管状金属被覆と、 前記金属被覆内で同軸に前記熱電対ワイヤを支持しかつ前記所定の長さに沿 って該金属被覆から該熱電対ワイヤを電気的に絶縁すべく該金属被覆に配置され た絶縁セラミック粉末とを備えていることを特徴とする同軸熱電素子。 ２．第１の金属被覆に同軸に配置された第１の熱電対ワイヤ及び充填しているセ ラミック絶縁材料を有しており、該第１の金属被覆が前記第１の熱電対ワイヤの 前記長さに実質的に等しい長さを有し、該セラミック絶縁材料が該第１の金属被 覆内で同軸に該第１の熱電対ワイヤを支持しかつ該第１の金属被覆の全長に沿っ て該第１の金属被覆から該第１の熱電対ワイヤを絶縁し、該第１の熱電対ワイヤ が“クロメル”、“アルメル”、鉄、銅、コンスタンタ１、白金及び白金ロジウ ム合金を含んでいる一群の熱電金属及び合金から選択され、かつ該第１の金属被 覆が該一群の熱電金属及び合金とは異なる組成を有している金属から作られてい る第１の同軸熱電素子と、 第２の管状金属被覆に同軸に配置された第２の熱電対ワイヤ及び該第２の管 状金属被覆を充填しているセラミック絶縁材料を有しており、該第２の金属被覆 が前記第２の熱電対ワイヤの前記長さに実質的に等しい長さを有し、該絶縁材料 が該第２の金属被覆の全長に沿って該第２の金属被覆内で同軸に該第２の熱電対 ワイヤを支持し、該第２の熱電対ワイヤが該一群の熱電金属から選択され、該第 ２の熱電対ワイヤの該熱電金属が該第１の熱電対ワイヤの該熱電金属とは異なり 、該第２の金属被覆が該第１の金属被覆の該金属の組成と実質的に同じ組成を有 している金属から作られている第２の同軸熱電素子と、 前記第１の金属被覆及び前記第１の熱電素子の前記第１の熱電対ワイヤを前 記前記第２の熱電対ワイヤ及び第２の同軸熱電素子の前記第２の金属被覆にそ の一終端で互いに電気的に接続している手段とを備えていることを特徴とする熱 電対。 ３．前記第１及び第２の熱電対ワイヤ及び前記絶縁セラミック粉末は、前記第１ 及び第２の金属被覆が形成されているときに当該第１及び第２の金属被覆の中に 連続的に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の同軸熱電素子。 ４．前記少なくとも一つの管状金属被覆は、軸方向シームを有している第１の金 属被覆であり、該少なくとも一つの管状金属被覆は、前記第１の管状金属被覆の 前記軸方向シームからずれた軸方向シームを有している第２の管状金属被覆を更 に備えていることを特徴とする請求項１に記載の同軸熱電素子。 ５．前記電気的に接続する手段は、前記第１の金属被覆及び前記第１の同軸熱電 素子の前記第１の熱電対ワイヤを前記第２の管状金属被覆及び前記第２の同軸熱 電素子の前記第２の熱電対ワイヤに熔解する溶接ビーズであることを特徴とする 請求項２に記載の熱電対。 ６．前記第１及び第２の同軸熱電素子は、前記一端に隣接して互いに撚られてい ることを特徴とする請求項５に記載の熱電対。 ７．前記第１及び第２の同軸熱電素子の前記第１及び第２の金属被覆は、それら の長さに沿って所定の位置で互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項 ６に記載の熱電対。 ８．前記電気的に接続する手段は、 前記第１の金属被覆及び前記第１の同軸熱電素子の前記第１の熱電対ワイヤ を互いに熔解する第１の溶接ビーズと、 前記第２の金属被覆及び前記第２の同軸熱電素子の前記第２の熱電対ワイヤ を互いに熔解する第２の溶接ビーズと、 前記第１及び第２の溶接ビーズに隣接する領域で前記第１及び第２の同軸熱 電素子の前記第１及び第２の金属被覆を電気的に接続する手段とを備えているこ とを特徴とする請求項２に記載の熱電対。