特開 2024-141939 温度測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024141939

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】温度測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/08 20210101AFI20241003BHJP

   G01K 7/02 20210101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

G01K1/08 P

G01K7/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053827

(22)【出願日】2023-03-29

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】390007744

【氏名又は名称】山里産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003823

【氏名又は名称】弁理士法人柳野国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮西 大輔

(72)【発明者】

【氏名】占部 伸明

(72)【発明者】

【氏名】野海 耕大

【テーマコード（参考）】

2F056

【Ｆターム（参考）】

2F056BP03

2F056BP07

2F056KC03

2F056KC06

2F056KC07

2F056KC08

2F056KC18

(57)【要約】

【課題】熱電対を備えた温度測定装置において、該温度測定装置の取付部から外部に被測温体が漏出するのを簡単な構成で効果的に防止できるようにする。
【解決手段】絶縁保護管内に熱電対２１，２２が配置され、先端部に測温部２０を有する長尺な熱電対測温管２と、被測温体と外部との隔壁外面１１に取り付けられ、該被測温体中に前記熱電対測温管２の先端側を挿入させた状態に支持する支持体３とを備える、温度測定装置１であって、前記支持体３が、前記熱電対測温管２を内側に挿通させた状態で支持する二つ以上の同軸に連設された支持管３１，３２より構成され、前記二つ以上の支持管３１，３２の対向する端部同士は、第１のシール材３６を介して密封状態にフランジ結合されたものである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁保護管内に熱電対が配置され、先端部に測温部を有する長尺な熱電対測温管と、
被測温体と外部との隔壁外面に取り付けられ、該被測温体中に前記熱電対測温管の先端側を挿入させた状態に支持する支持体とを備える、温度測定装置であって、
前記支持体が、前記熱電対測温管を内側に挿通させた状態で支持する二つ以上の同軸に連設された支持管より構成され、
前記二つ以上の支持管の対向する端部同士は、シール材を介して密封状態にフランジ結合されていることを特徴とする温度測定装置。

【請求項2】

前記二つ以上の支持管のうち、少なくとも最も基端側の支持管には、該支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填材が内装されている、請求項１記載の温度測定装置。

【請求項3】

前記充填材が、前記支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填される耐熱セメント材である、請求項２記載の温度測定装置。

【請求項4】

前記二つ以上の支持管のうち、最も先端側の支持管の先端部には、前記隔壁外面に対し第２のシール材を介して密封状態で取り付けられる取付用フランジが設けられている、請求項１記載の温度測定装置。

【請求項5】

前記二つ以上の支持管のうち、前記熱電対測温管の基端部側に位置する支持管内に配置された前記絶縁保護管の基端側開口部を臨む位置に、該位置の温度を測定する温度測定手段が設けられている、請求項１記載の温度測定装置。

【請求項6】

前記絶縁保護管を第１の絶縁保護管とすると共に、該第１の絶縁保護管内に配置された前記熱電対を第１の熱電対とし、
前記温度測定手段は、前記第１の絶縁保護管の基端側に同軸に設けられた第２の絶縁保護管と、該第２の絶縁保護管内に挿通され、その先端側開口から突出した先端部に測温部が設けられてなる第２の熱電対とを有している、請求項５記載の温度測定装置。

【請求項7】

前記第２の絶縁保護管内に、前記第１の熱電対と、前記第２の熱電対とがそれぞれ挿通されている、請求項６記載の温度測定装置。

【請求項8】

前記熱電対測温管の基端部を支持する支持管の基端側に、前記第２の絶縁保護管が挿着される貫通孔を有する保持管が同軸に連設され、
前記貫通孔内部の前記第２の絶縁保護管の基端側開口を臨む位置には、前記第１の熱電対用の挿通孔と、前記第２の熱電対用の挿通孔とを有し、前記基端側開口を密封する第３のシール材が設けられている、請求項７記載の温度測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱電対が内装された熱電対測温管と、該熱電対測温管を支持する支持体とを備えた温度測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば１０００℃以上、１ＭＰａ以上の高温高圧状態となるガス化炉や、最大で１２００℃、０．４ＭＰａの高温高圧状態となる高炉等の内部に収容された、高温高圧の気流体等からなる被測温体の温度を測定する高温高圧気流体測温用熱電対において、内外側の２重保護管と該保護管の後端部に設けられる端子筐とを備え、外側保護管の先端部に最外側保護管を被着固定し、前記端子筐には、起電力取出し配線として管状金属シース補償導線を挿入接続すると共に、この管状金属シース補償導線の外周と端子筐配線取出し部とを高圧管継手で閉止して、端子筐内を密封構造としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

上述のように熱電対を囲繞した状態で保護する金属保護管を２重構造としてその強度を増すと共に、管状金属シース補償導線と高圧管保持管により、端子筐内の密着性を高めるように構成した場合には、高温高圧の条件下でも長期間の寿命を維持でき、かつ不測の事故で保護管の破損や素線の精度低下をきたした場合でも、高温高圧ガスの大気中への噴出しを防止することが可能であるとされている。

【0004】

ところで、特許文献１に開示された高温高圧気流体測温用熱電対からなる温度測定装置には、例えば高炉の耐火レンガ層に設けられた被取付部に固定される取付用フランジと前記端子筐とを連結する短管とを備えた支持体が設けられている。そして、前記短管の先端部と取付用フランジとの間にシール用のパッキンを配設した状態で、該パッキン押えに設けられた雄ねじ部を取付用フランジのボス部に設けられた雌ねじ部にねじ込むことにより、前記短管の先端部をパッキンに圧接させて、温度測定装置の取付部、具体的には取付用フランジと短管との連結部をシールしている。これにより、高炉等の内部から温度測定装置の取付部に流出した高温高圧の気流体等が外部に漏出するのを防止するように構成されている。

【0005】

しかし、上述の構成では、温度測定装置に作用する振動等の各種の外力に応じて、パッキン押えの雄ねじ部と取付用フランジの雌ねじ部との螺合状態が緩み易いと共に、温度測定装置の取付け時や交換時のねじ込み不足が生じ易いために、前記パッキンによるシール機能が損なわれて高温高圧の気流体等からなる被測温体が外部に漏出する可能性があった。また、取付用フランジ及びパッキン押えから短管の基端部側への熱伝導を効果的に抑制することが困難であり、例えば端子筐内に設けられた各種部品等が熱損傷を生じ易いという問題があり、これを防止するためには耐熱性を有する高価な素材で部品等を形成する必要があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭５４－３２１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、熱電対を備えた温度測定装置において、該温度測定装置の取付部から外部に被測温体が漏出するのを簡単な構成で効果的に防止し、かつ熱電対測温管の基端部側への熱伝導を効果的に抑制できるようにする点にある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、以下の発明を包含する。

【0009】

（１） 絶縁保護管内に熱電対が配置され、先端部に測温部を有する長尺な熱電対測温管と、被測温体と外部との隔壁外面に取り付けられ、該被測温体中に前記熱電対測温管の先端側を挿入させた状態に支持する支持体とを備える、温度測定装置であって、前記支持体が、前記熱電対測温管を内側に挿通させた状態で支持する二つ以上の同軸に連設された支持管より構成され、前記二つ以上の支持管の対向する端部同士は、シール材を介して密封状態にフランジ結合されていることを特徴とする温度測定装置。

【0010】

（２） 前記二つ以上の支持管のうち、少なくとも最も基端側の支持管には、該支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填材が内装されている、（１）記載の温度測定装置。

【0011】

（３） 前記充填材が、前記支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填される耐熱セメント材である、（２）記載の温度測定装置。

【0012】

（４） 前記二つ以上の支持管のうち、最も先端側の支持管の先端部には、前記隔壁外面に対し第２のシール材を介して密封状態で取り付けられる取付用フランジが設けられている、（１）～（３）に何れかに記載の温度測定装置。

【0013】

（５） 前記二つ以上の支持管のうち、前記熱電対測温管の基端部側に位置する支持管内に配置された前記絶縁保護管の基端側開口部を臨む位置に、該位置の温度を測定する温度測定手段が設けられている、（１）～（４）に何れかに記載の温度測定装置。

【0014】

（６） 前記絶縁保護管を第１の絶縁保護管とすると共に、該第１の絶縁保護管内に配置された前記熱電対を第１の熱電対とし、前記温度測定手段は、前記第１の絶縁保護管の基端側に同軸に設けられた第２の絶縁保護管と、該第２の絶縁保護管内に挿通され、その先端側開口から突出した先端部に測温部が設けられてなる第２の熱電対とを有している、（５）記載の温度測定装置。

【0015】

（７） 前記第２の絶縁保護管内に、前記第１の熱電対と、前記第２の熱電対とがそれぞれ挿通されている、（６）記載の温度測定装置。

【0016】

（８） 前記熱電対測温管の基端部を支持する支持管の基端側に、前記第２の絶縁保護管が挿着される貫通孔を有する保持管が同軸に連設され、前記貫通孔内部の前記第２の絶縁保護管の基端側開口を臨む位置には、前記第１の熱電対と前記第２の熱電対とがそれぞれ挿通される複数の挿通孔を有し、前記基端側開口を密封する第３のシール材が設けられている、（７）記載の温度測定装置。

【発明の効果】

【0017】

以上にしてなる本願発明に係る温度測定装置によれば、二つ以上の支持管の対向する端部同士が、シール材を介して密封状態にフランジ結合されているため、該フランジ結合部に振動等からなる外力が作用した場合においても、特許文献１に開示された従来技術のように、被取付部に対するパッキン押えのねじ込み部が緩むという事態が生じることはない。したがって、収容部内の被測温体がフランジ結合部に流出したとしても、これが外部に漏出するという事態の発生を簡単な構成で効果的に防止することができる。また、長尺の熱電対測温管を支持する複数の支持管を容易に連結することができると共に、必要に応じてフランジ結合において複数の支持管を容易に分離することもできる。さらに、前記フランジ結合部を設けることによる表面積の増加、これによる外部への放熱作用により、支持管の基端部側への熱伝導を効果的に抑制することができる。

【0018】

ここで、前記二つ以上の支持管のうち、少なくとも最も基端側の支持管に、該支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填材が内装されているものでは、基端側の支持管内に熱電対測温管を安定して保持させることができるという利点がある。

【0019】

また、前記充填材が、前記支持管の内周面と前記熱電対測温管の外周面との間に充填される耐熱セメント材であるものでは、例えば高温高圧下にある被測温体の温度を測定する温度測定装置において、前記充填材の耐久性を容易かつ効果的に確保することができる。

【0020】

また、前記二つ以上の支持管のうち、最も先端側の支持管の先端部には、前記隔壁外面に対し第２のシール材を介して密封状態で取り付けられる取付用フランジが設けられているものでは、収容部内から、被取付部と取付用フランジとの接合部に流出した被測温体が、外部に漏出するのを前記第２のシール材により確実に防止することが可能である。

【0021】

また、前記二つ以上の支持管のうち、前記熱電対測温管の基端部側に位置する支持管内に配置された前記絶縁保護管の基端側開口部を臨む位置に、該位置の温度を測定する温度測定手段が設けられているものでは、例えば高温ガス等からなる被測温体が、何らかの原因で基端部側の支持管の内部を通ってその基端部側に流出する等の異常が生じたことを正確に検出し、これに対して迅速かつ適正に対処することができる。

【0022】

また、前記絶縁保護管を第１の絶縁保護管とすると共に、該第１の絶縁保護管内に配置された前記熱電対を第１の熱電対とし、前記温度測定手段は、前記第１の絶縁保護管の基端側に同軸に設けられた第２の絶縁保護管と、該第２の絶縁保護管内に挿通され、その先端側開口から突出した先端部に測温部が設けられてなる第２の熱電対とを有しているものでは、第２の熱電対も第１の熱電対と同じく熱電対であるので、互いに異なる種類の温度測定手段とする場合に比べ、双方の温度を共通のシステム（回路／プログラム）で効率良く測定することができる。

【0023】

また、前記第２の絶縁保護管内に、前記第１の熱電対と、前記第２の熱電対とがそれぞれ挿通されているものでは、第２の絶縁保護管により第１の熱電対及び第２の熱電対の両方を絶縁した状態で適正に保護することができる。

【0024】

また、前記熱電対測温管の基端部を支持する支持管の基端側に、前記第２の絶縁保護管が挿着される貫通孔を有する保持管が同軸に連設され、前記貫通孔内部の前記第２の絶縁保護管の基端側開口を臨む位置には、前記第１の熱電対と前記第２の熱電対とがそれぞれ挿通される複数の挿通孔を有し、前記基端側開口を密封する第３のシール材が設けられているものでは、熱電対測温管に亀裂が生じる等の異常発生時に、熱電対測温管内に侵入してその基端部側に流出した被測温体が、第２の絶縁保護管の下流側に漏出することを、簡単な構成で効果的に防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本願発明の第１実施形態に係る温度測定装置の全体構成を示す断面図である。

【図2】熱電対測温管の先端部の構造を示す拡大断面図である。

【図3】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図である。

【図4】第２の支持管の基端部の構造を示す拡大断面図である。

【図5】図４のＶ‐Ｖ線断面図である。

【図6】第２の絶縁保護管の構造を示す正面図である。

【図7】本願発明の第２実施形態に係る温度測定装置の全体構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。

【0027】

（第１実施形態）

【0028】

図１～図６に示すように、本発明の第１実施形態に係る温度測定装置１は、先端部に測温部２０が設けられた、例えば５００ｍｍ以上を有する長尺の熱電対測温管２と、被測温体が収容された収容部１０の外壁面からなる隔壁外面１１に取り付けられて、熱電対測温管２の先端側を収容部１０内の被測温体中に挿入させた状態に支持する支持体３と、この支持体３の基端部に連結されたニップル４と、このニップル４の基端部にソケット５０を介して連結された端子箱５とを備えている。

【0029】

熱電対測温管２は、適度の耐熱性と強度とを備えた素材、例えばアルミナ等のセラミックス材、又はモリブデン等の耐熱金属材等により形成された有底筒状体からなっている。熱電対測温管２内には、図２及び図３に示すように、二種類の異なる金属製熱電対素線、もしくはシース型熱電対からなる第１の熱電対２１，２２と、該第１の熱電対２１，２２が内装されたアルミナ等のセラミックス材等からなる第１の絶縁保護管２３とが配置されている。そして、熱電対測温管２の先端部近傍には、図２に示すように、第１の熱電対２１，２２の先端部が互いに結合されてなる測温部２０が設けられている。

【0030】

支持体３は、図１に示すように、熱電対測温管２を内側に挿通させた状態で支持する二つ以上の支持管、具体的には熱電対測温管２の長さ方向の中間部を支持する第１の支持管３１と、これと同軸でその基端側に連設された第２の支持管３２とを有している。第１の支持管３１及び第２の支持管３２は、それぞれ熱電対測温管２を挿通可能な貫通孔を有するステンレス製の円筒状体等からなっている。

【0031】

第１の支持管３１の先端部には、取付用フランジ３３が溶接される等により固定されている。この取付用フランジ３３は、銅材等の金属材もしくはフッ素樹脂材等の合成樹脂材、またはその他の材料からなる板状のガスケット、又はОリング等からなるシール材１３が介在された状態で、収容部１０の隔壁外面１１に設けられたフランジ部からなる被取付部１２に対してボルト止めされる等により、密封状態で取り付けられるように構成されている。

【0032】

また、第１の支持管３１の基端部には、第１の接合フランジ３４が溶接される等により固定されている。一方、第２の支持管３２の先端部には、第２の接合フランジ３５が溶接される等により固定されている。そして、第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５との間に、銅材等の金属材もしくはフッ素樹脂材等の合成樹脂材、またはその他の材料からなる板状のガスケット、又はОリング等からなる第１のシール材３６が配設された状態で、第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５とが、ボルト止めされる等により、密封状態で一体にフランジ結合されるように構成されている。

【0033】

図１及び図３に示すように、第２の支持管３２の内周面と、熱電対測温管２の外周面との間には、耐熱セメント等からなる充填材３７が内装されている。なお、充填材３７としては、耐熱セメントに限られず、耐熱ゴム等の種々の素材を使用可能であるが、本発明の温度測定装置１を高温高圧下において使用する場合には、耐熱セメントからなる充填材３７を用いることが望ましい。例えば１０００℃以上の高温状態で、かつ１ＭＰａ以上の高圧状態となる高温ガス化炉、加熱炉または金属精錬溶解炉等の内部に収容された高温高圧の気流体等からなる被測温体の温度を測定する温度測定装置１において、第２の支持管３２内に熱電対測温管２を安定して保持し得るようにするためには、耐熱セメントからなる充填材３７を、第２の支持管３２の内周面と、熱電対測温管２の外周面との間に内装した構成とすることが望ましい。

【0034】

一方、第１の支持管３１の内周面と、熱電対測温管２の外周面との間には、充填材３７が内装されておらず、空間部が形成されている。これにより、熱電対測温管２を第１の支持管３１に挿通させて、この第１の支持管３１と第２の支持管３２とを連結する作業、もしくは両者を分割する作業等を容易に行い得るように構成されている。

【0035】

図４に示すように、第２の支持管３２の基端部外周面には雄ねじ部３２ａが形成され、この雄ねじ部３２ａとニップル４の先端部内周面に形成された雌ねじ部４ｂとが螺合されることにより、第２の支持管３２とニップル４とが一体に連結されるようになっている。また、ニップル４内には、雄ねじ部４１ａを有するボス部が先端側に設けられた保持管４１と、この保持管４１の基端部外周面に設けられた雄ねじ部に螺着される等により一体に連結される袋ナット４２とが、第２の支持管３２と同軸に配設されている。そして、保持管４１の雄ねじ部４１ａが、第２の支持管３２の雌ねじ部３２ｂに螺着されると共に、第２の支持管３２の基端部と保持管４１のボス部とが溶接される等により、第２の支持管３２と保持管４１とが密封状態で一体に接合されている。

【0036】

熱電対測温管２の基端側部分を支持する第２の支持管３２の内部には、第１の絶縁保護管２３の基端側開口部を臨む位置、つまり図４に示すように、第１の絶縁保護管２３に形成された第１の熱電対２１，２２の挿通孔２４，２５（図３参照）の基端側面に対向する位置には、該位置の温度を測定する温度測定手段６が設けられている。この温度測定手段６は、第１の絶縁保護管２３の基端側に同軸に設けられた第２の絶縁保護管６１と、該第２の絶縁保護管６１内に挿通され、その先端部側に延びる第２の熱電対６２，６３とを有している。そして、第２の絶縁保護管６１の先端部側に突出した第２の熱電対６２，６３の先端部が互いに結合されてなる測温部６０が、第２の支持管３２の基端部と保持管４１の先端部との間に形成された空間部６４内に配置されることより、第１の絶縁保護管２３の基端側開口部を臨む位置の温度を測定するように構成されている。

【0037】

なお、上述の第１実施形態では、温度測定手段６の測温部６０を、第２の支持管３２の基端部内に配置した例について説明したが、これに限られず、種々の変更が可能である。例えば、温度測定手段６の測温部６０を、第２の支持管３２の基端部から離間した位置において、保持管４１もしくはニップル４の内部に位置させるように構成してもよい。

【0038】

また、保持管４１には、第２の絶縁保護管６１が挿着される貫通孔４３が設けられている。この貫通孔４３の内部における第２の絶縁保護管６１の基端側開口を臨む位置、つまり第２の絶縁保護管６１に形成された第１の熱電対２１，２２及び第２の熱電対６２，６３の挿通孔（図６参照）の基端面に対向する位置には、第２の絶縁保護管６１の基端側開口を密封するフッ素樹脂もしくはフッ素ゴム等からなる第３のシール材６５が設けられている。この第３のシール材６５としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のコッターを用いることが好ましい。なお、図４において、符号４４は絶縁スペーサである。

【0039】

第３のシール材６５には、図５に示すように、複数の挿通孔、具体的には第１の熱電対２１，２２が挿通される一対の挿通孔６６，６７と、第２の熱電対６２，６３が挿通される一対の挿通孔６８，６９とが形成されている。そして、袋ナット４２を保持管４１に対して締め付けることによる生じる押圧力に応じ、第３のシール材６５の先端側外周面に形成された先窄まりのテーパ面が、保持管４１の基端側内周面に形成された先窄まりのテーパ面に圧接されることにより、第３のシール材６５が縮径されるようになっている。この結果、各挿通孔６６～６９の周面が第１の熱電対２１，２２及び第２の熱電対６２，６３にそれぞれ圧着されて、第２の絶縁保護管６１の基端側開口が第３のシール材６５により密封されるように構成されている。

【0040】

上述のように本発明に係る温度測定装置１は、第１の絶縁保護管２３内に配置された第１の熱電対２１，２２と、先端部に測温部２０を有する長尺な熱電対測温管２と、該熱電対測温管２を支持する支持体３とを備え、該支持体３に設けられた取付用フランジ３３を、被測温体が収容された収容部１０の隔壁外面１１に設けられた被取付部１２に取り付けることにより、熱電対測温管２の先端側を収容部１０内に挿入させた状態に支持するように構成したため、熱電対測温管２により熱電対２１，２２及び測温部２０を保護した状態で、収容部１０内に収容された被測温体中に測温部を位置させた状態で、該被測温体の温度を適正に測定することができる。

【0041】

そして、上述の熱電対測温管２を内側に挿通させた状態で支持する同軸に連設された第１の支持管３１及び第２の支持管３２を設けると共に、両支持管３１，３２の対向する端部に設けられた第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５とを、第１のシール材３６を介して密封状態にフランジ結合するように構成されている。したがって、該フランジ結合部に振動等からなる外力が作用した場合においても、特許文献１に開示された従来技術のように、被取付部に固定された取付用フランジに対するパッキン押えのねじ込み部が緩んでシール性が低下するという事態が生じることがなく、収容部１０内の被測温体が、フランジ結合部に流出した場合においても、これが外部に漏出するという事態の発生を簡単な構成で効果的に防止することができる。

【0042】

また、長尺の熱電対測温管２を支持する支持管を、先端部側の第１の支持管３１と後端部側の第２の支持管３２とに分割するとともに、両支持管３１，３２を第１の接合フランジ３４、第２の接合フランジ３５、及び第１のシール材３６を介してフランジ結合することにより、熱電対測温管２の長さに対応した長尺の支持管を容易に組み立てることができる。しかも、必要に応じて第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５との結合状態を解除して、両支持管３１，３２を分離することにより、温度測定装置１の保守点検作業及び修理作業等を容易に行うことができる。

【0043】

さらに、前記フランジ結合部を設けることによる外面の表面積の増加、これによる外部への放熱作用により、収容部１０から被取付部１２及び第１の支持管３１を介して前記フランジ結合部に進入した被測温体の温度を顕著に低下させ、第２の支持管３２の基端部側および端子箱５に伝達される熱量を効果的に減少させることができる。したがって、第２の支持管３２の基端部側および端子箱５の内部等に設けられた各種部品の熱劣化を、簡単な構成で効果的に防止できるという利点がある。例えば、第２の支持管３２の基端部側に配置された第３のシール材６５を優れた耐熱性を有する高価な素材で形成する必要はなく、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）等の安価で柔軟な素材で形成することにより、第３のシール材６５の熱劣化を防止しつつ、優れたシール性が得られるという利点がある。

【0044】

なお、第１実施形態では、支持体３に、熱電対測温管２を内側に挿通させた状態で支持する同軸に連設された第１の支持管３１及び第２の支持管３２を設けた例について説明したが、支持体３を構成する支持管の個数は、２個に限られず、３個以上であってもよい。そして、各支持管の対向する端部同士を、第１のシール材３６を介して密封した状態に結合するフランジ結合部を二箇所以上に設けた構成とした場合には、各フランジ結合部の先端部側に位置する支持管内のシール性が損なわれた場合においても、その基端部側に位置する支持管に被測温体が流失するのを防止することが可能であり、シール対策の冗長化を図ることができる。また、上述の放熱作用が各フランジ結合部においてそれぞれ発揮されるため、各支持管の基端部側および端子箱５に伝達される熱量を、より効果的に低減できるという利点がある。

【0045】

また、上述の第１実施形態では、第１の支持管３１及び第２の支持管３２からなる二つ以上の支持管のうち、基端側に位置する第２の支持管３２に、その内周面と熱電対測温管２の外周面との間をシールする耐熱セメントもしくは耐熱ゴム等からなる充填材３７が配置された構成としたため、第２の支持管３２内において熱電対測温管２を安定して保持させることができる。したがって、第２の支持管３２の設置部に振動が伝達された場合においても、熱電対測温管２がぐらつくことを抑制して、その損傷を効果的に防止できるという利点がある。

【0046】

前記充填材３７として耐熱セメントを用いて、これを、第２の支持管３２の内周面と熱電対測温管２の外周面との間に内装した構成とすれば、充填材３７が例えば１０００℃以上の高温状態となった場合においても熱劣化することはなく、第２の支持管３２内に熱電対測温管２を安定して保持させることができる。

【0047】

また、上述のように、二つ以上の支持管のうち、最も先端側に位置する第１の支持管３１の先端部に、ガスケット等からなる第２のシール材１３を介して収容部１０の被取付部１２に、密封状態で取り付けられる取付用フランジ３３を設けた構成とした場合には、収容部１０内から、被取付部１２と取付用フランジ３３との接合部に流出した被測温体が、外部に漏出するのを第２のシール材１３により確実に防止することが可能である。

【0048】

さらに、上述の第１実施形態では、前記二つ以上の支持管のうち、熱電対測温管２の基端部側、つまり端子箱５寄りに位置する第２の支持管３２内に配置された第１の絶縁保護管２３の基端側開口部を臨む位置に、該位置の温度を測定する温度測定手段６を設けた構成としたため、高温ガス等からなる被測温体が、何らかの原因で第２の支持管３２の内部を通ってその基端側、例えば第２の支持管３２の基端部と保持管４１の先端部との間に形成された空間部６４内に流出する等の異常が生じたことを正確に検出して、これに対処することができるという利点がある。

【0049】

すなわち、熱電対測温管２は、その長さが一定値以上である長尺に形成されているため、通常、収容部１０内の熱影響が熱電対測温管２の基端部側へと顕著に伝達されることはない。しかし、熱電対測温管２に亀裂が生じたり、第２の支持管３２の内周面と熱電対測温管２の外周面との間に充填あるいは耐熱セメント等からなる充填材３７が劣化したりする等の異常が生じた場合には、収容部１０内の高温ガス等からなる被測温体が熱電対測温管２の基端部側に侵出する可能性があり、第２の支持管３２の基端部と保持管４１の先端部との間に形成された空間部６４の温度が急上昇する虞がある。したがって、このような温度変化を検出することが可能な温度測定手段６を、第１の絶縁保護管２３の基端側開口部に対向させるように配置することにより、上述の異常が生じているか否かを容易かつ正確に判別することができ、必要に応じて温度測定装置１を修理したり、交換したりする等の対策を迅速かつ適正に講じることができる。

【0050】

上述の第１実施形態では、第１の絶縁保護管２３の基端側に同軸に設けられた第２の絶縁保護管６１と、この第２の絶縁保護管６１内に挿通され、その先端部側に突出した第２の熱電対６２，６３とにより第２の温度測定手段６を構成し、第２の熱電対６２，６３の先端部に測温部６０を設けた構成としている。この構成によれば、収容部１０内に収容された被測温体の温度を測定する熱電対２１，２２を備えた第１の温度測定手段（主温度検出手段）と、第２の支持管３２の基端部と保持管４１の先端部との間に形成された空間部６４の温度を検出する前記第２の温度測定手段（副温度検出手段）６とで、その構成部品の一部、例えば熱電対に生じた起電力を読み取って温度に変換する計測器を共用化することができる。したがって、第１の温度測定手段とは異なる構成の第２の温度測定手段、例えば測温抵抗体等を備えた第２の温度測定手段を設けた場合に比べて、温度測定装置１の構造を簡略化して、その製造コストを安価に抑えることができるという利点がある。

【0051】

また、上述の第１実施形態では、図６に示すように、第１の温度測定手段を構成する第１の熱電対２１，２２と、第２の温度測定手段６を構成する第２の熱電対６２，６３とを、第２の絶縁保護管６１内にそれぞれ挿通させるように構成したため、単一の第２の絶縁保護管６１により第１の熱電対２１，２２及び第２の熱電対６２，６３の両方を絶縁した状態で適正に保護することができるという利点がある。なお、空間部６４の温度を検出する第２の温度測定手段６は、一つに限られず、二つ以上設けてもよい。また、熱電対に限定されず、測温抵抗体その他の温度計であってもよいし、これら異なる種類の温度計を組み合わせたもの、例えば、第２の熱電対６２，６３からなる第２の温度測定手段６と、測温抵抗体等からなる第２の温度測定手段とを、第２の絶縁保護管６１の基端側開口を臨む位置に設けた構成としてもよい。

【0052】

上述の第１実施形態では、図３に示すように、第１の熱電対２１，２２が挿通される２本の挿通孔２４，２５が第１の絶縁保護管２３に設けられている。これに対して第２の絶縁保護管６１には、図６に示すように、第２の熱電対６２，６３が挿通される４本の挿通孔が設けられている。

【0053】

さらに、上述の第１の実施形態では、図４に示すように、熱電対測温管２の基端部を支持する第２の支持管３２の基端側に、第２の絶縁保護管６１が挿着される貫通孔４３を有する保持管４１が同軸に連設され、貫通孔４３内に位置する第２の絶縁保護管６１の基端側開口を臨む位置に、第１の熱電対２１，２２と第２の熱電対６２，６３とがそれぞれ挿通される複数の挿通孔６６～６９（図５参照）を有し、第２の絶縁保護管６１の基端側開口を密封するフッ素樹脂製のコッター等からなる第３のシール材６５が設けられた構成としている。この構成によれば、上述のように熱電対測温管２に亀裂が生じる等の異常発生時に、熱電対測温管２の基端部側に侵出した高温ガス等からなる被測温体が、第２の絶縁保護管６１の下流側に漏出することを、簡単な構成でより確実に防止できるという利点がある。

【0054】

（第２実施形態）

【0055】

図７は、本発明の第２実施形態に係る温度測定装置１Ａを示している。この第２実施形態に係る温度測定装置１Ａは、アルミナ等のセラミックス材等からなる熱電対測温管２の外周部を覆うように設置された外方側保護管７と、この外方側保護管７の基端側部分を第１の支持管３１に対して係止する押さえねじ８と、この押さえねじ８の基端側部分を覆う被覆部９とを備えている点で、第１実施形態とは異なっている。外方側保護管７は、アルミナ等のセラミックス材、もしくはモリブデン等の耐熱金属材、またはその他の耐熱性素材からなっている。

【0056】

前記外方側保護管７の基端部には、第１の支持管３１の基端側に設けられた段部にガスケット等からなる第４のシール材７１を介して係止されるフランジ部７２が設けられている。そして、押さえねじ８に形成された雄ねじ部８ａを、第１の支持管３１の基端部に形成された雌ねじ部３１ｂにねじ込むことにより、第４のシール材７１を第１の支持管３１の段部に圧接させて密封した状態で、外方側保護管７と第１の支持管３１とを一体に連結するように構成されている。

【0057】

また、被覆部９は、第２の接合フランジ３５の内周部に溶接される等により一体に固定されたニップル９１と、このニップル９１の基端部及び第２の支持管３２との外周部に溶接される等により一体に固定された端板９２とを有している。そして、押さえねじ８を介して、外方側保護管７と第１の支持管３１とを密封状態で一体に連結した後、第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５との間に、板状のガスケット、又はОリング等からなる第１のシール材３６を配設した状態で、第１の接合フランジ３４と第２の接合フランジ３５とを、ボルト止めする等よりフランジ結合するように構成されている。

【0058】

上述の第２実施形態に示すように、熱電対測温管２の外周部を覆う外方側保護管７を設けた場合には、熱電対２１，２２が配置された第１の絶縁保護管２３の外周部を熱電対測温管２及び外方側保護管７により覆う二重構造で保護することにより、熱電対測温管２もしくは外方側保護管７のいずれか一方に亀裂や損傷が生じた場合においても、第１の絶縁保護管２３に高温ガス等からなる被測温体が侵入して、これが基端部側に流出するという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。

【0059】

また、外方側保護管７を第１の支持管３１に対して係止する押さえねじ８の基端側部分を覆う被覆部９を設けた構成としたため、押さえねじ８の螺着状態が緩んで、第１の支持管３１の段部と外方側保護管７のフランジ部７２との間に配設された第４のシール材７１によるシール性が損なわれた場合においても、被測温体が外部に漏出するという事態の発生を効果的に防止することができる。

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0061】

１，１Ａ 温度測定装置
２ 熱電対測温管
３ 支持体
４ ニップル
５ 端子箱
６ 第２の温度測定手段
７ 外方側保護管
８ 押さえねじ
９ 被覆部
１０ 収容部
１１ 隔壁外面
１２ 被取付部
１３ 第２のシール材
２０ 測温部
２１，２２ 第１の熱電対
２３ 第１の絶縁保護管
２４，２５ 挿通孔
３１ 第１の支持管
３２ 第２の支持管
３３ 取付用フランジ
３４ 第１の接合フランジ
３５ 第２の接合フランジ
３６ 第１のシール材
３７ 充填材
４１ 保持管
４２ 袋ナット
４３ 貫通孔
４４ 絶縁スペーサ
５０ ソケット
６０ 測温部
６１ 第２の絶縁保護管
６２，６３ 第２の熱電対
６４ 空間部
６５ 第３のシール材
６６～６９ 挿通孔
７１ 第４のシール材
７２ フランジ部
９１ ニップル
９２ 端板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】