特許 7477164 温度計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】温度計

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/08 20210101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

G01K1/08 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020188159

(22)【出願日】2020-11-11

(65)【公開番号】P2022077344

(43)【公開日】2022-05-23

【審査請求日】2023-08-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和２年３月２６日発行の食品用中心温度センサＢＣシリーズのチラシにて公開

(73)【特許権者】

【識別番号】000117814

【氏名又は名称】安立計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】小林 生至郎

(72)【発明者】

【氏名】水門 裕介

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５７－１７４２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－２０５０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－２８３４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５４－２５８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物に挿抜可能な探針、筒状の把手、および、前記探針の先端に測温部が配置された温度検知素子を備え、前記探針が前記把手の先端から突出するとともに前記温度検出素子の信号線が前記把手の末端から導出された温度計において、
前記把手は、先端から末端に向かって順に配置される先端蓋体、筒体、および、末端蓋体が金属で構成され、前記先端蓋体が前記探針の中途位置に密閉固定されて末端部の外円筒面にネジ山が形成され、前記筒体が先端および末端の両端が開口するとともに先端部の内円筒面および末端部の内円筒面のそれぞれにネジ山が形成され、前記末端蓋体が前記信号線の中途位置に密閉固定されて先端部の外円筒面にネジ山が形成され、前記先端蓋体が前記筒体の先端部に螺合されて前記筒体の先端開口を密閉するとともに前記末端蓋体が前記筒体の末端部に螺合されて前記筒体の末端開口を密閉する密閉構造を成すことを特徴とする温度計。

【請求項2】

前記先端蓋体はネジ山が形成された外円筒面を有する先端軸部とこの先端軸部よりも先端側で外側に張り出した先端頭部と前記先端軸部および前記先端頭部を貫通して前記探針が挿通される探針用孔部とから成り、その探針用孔部の末端が前記探針に密閉固定され、
前記末端蓋体はネジ山が形成された外円筒面を有する末端軸部とこの末端軸部よりも末端側で外側に張り出した末端頭部と前記末端軸部および前記末端頭部を貫通して前記信号線が挿通される信号線用孔部とから成り、その信号線用孔部の先端が前記信号線に密閉固定される請求項１に記載の温度計。

【請求項3】

前記筒体は先端部に形成されたネジ山よりも先端側の部位にそのネジ山の谷底まで拡経した先端内円筒面と末端部に形成されたネジ山よりも末端側の部位にそのネジ山の谷底まで拡経した末端内円筒面とが形成され、
前記先端蓋体は前記先端蓋体が前記筒体に螺合された状態で前記筒体の先端開口を前記探針用孔部の部分を除いて塞ぐ先端円環面とその先端円環面から末端側に張り出して前記先端内円筒面の全域に当接する先端外円筒面とが形成された先端閉塞部を有し、
前記末端蓋体は前記末端蓋体が前記筒体に螺合された状態で前記筒体の末端開口を前記信号線用孔部の部分を除いて塞ぐ末端円環面とその末端円環面から先端側に張り出して前記末端内円筒面の全域に当接する末端外円筒面とが形成された末端閉塞部を有する請求項２に記載の温度計。

【請求項4】

前記先端蓋体および前記末端蓋体のそれぞれが前記筒体に螺合された状態で溶接された請求項１～３のいずれか１項に記載の温度計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度計に関し、より詳細には、探針を測定対象物に差し込んでその測定対象物の内部の温度を検出する温度計に関する。

【背景技術】

【0002】

探針を測定対象物に差し込んでその測定対象物の内部の温度を検出する温度計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の温度計は、係止部材が把手に形成された貫通孔に挿入して把手に対して入れ子構造となる抜止本体を把手に固定することで、ネジを用いずに、把手の先端からセンサ本体が張り出した状態の温度計を組み立てることが可能となる。それ故、把手の外表面に形成される穴や溝を小さくするには有利になり、把手自体に汚れが溜まらなくなって、常時、清潔な状態を保つという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－２０５０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の特許文献１に記載の温度計は抜止本体の構造が複雑なことから製造工程を簡易にするには、抜止本体を樹脂で構成する必要があった。しかしながら、抜止本体を樹脂で構成すると、耐薬品性や耐熱性などの耐久性の向上が見込めない。一方、抜止本体の耐薬品性を向上するために抜止本体を金属で構成すると生産性の向上が見込めない。

【0005】

本発明の目的は、清潔な状態を保つことが可能な構造を有する温度計の生産性の向上と耐久性の向上とを両立する温度計を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成する本発明の温度計は、測定対象物に挿抜可能な探針、筒状の把手、および、前記探針の先端に測温部が配置された温度検知素子を備え、前記探針が前記把手の先端から突出するとともに前記温度検出素子の信号線が前記把手の末端から導出された温度計において、前記把手は、先端から末端に向かって順に配置される先端蓋体、筒体、および、末端蓋体が金属で構成され、前記先端蓋体が前記探針の中途位置に密閉固定されて末端部の外円筒面にネジ山が形成され、前記筒体が先端および末端の両端が開口するとともに先端部の内円筒面および末端部の内円筒面のそれぞれにネジ山が形成され、前記末端蓋体が前記信号線の中途位置に密閉固定されて先端部の外円筒面にネジ山が形成され、前記先端蓋体が前記筒体の先端部に螺合されて前記筒体の先端開口を密閉するとともに前記末端蓋体が前記筒体の末端部に螺合されて前記筒体の末端開口を密閉する密閉構造を成すことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、清潔な状態を保つことが可能な構造の把手を、樹脂に比して耐久性が高い金属で構成するとともに蓋を筒体の両端に螺合するという簡易な方法でその把手を組み立て可能になり、各部材の構造が簡易になるとともに部品点数が低減される。それ故、温度計が清潔な状態を保つことが可能な構造を有していても、生産性の向上と耐久性の向上とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】温度計の実施形態を例示する斜視図である。

【図2】図１の探針および温度検出素子の断面を例示する断面図と把手の先端蓋体の側面を例示する側面図とを合わせた図である。

【図3】図１の把手の末端蓋体と温度検出素子の信号線の側面を例示する側面図である。

【図4】図１の把手の筒体の側面を例示する側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、温度計の実施形態について、図面を参照して説明する。図中ではＸ方向を温度計１の先端から末端に向かう方向で、探針１０の延在方向かつ把手２０の筒軸方向とし、ＹＺ平面をＸ方向に垂直な平面とし、Ｙ方向およびＺ方向を互いに直交する方向とする。また、本開示における先端とは温度計１において探針１０が突出した側を示し、末端とは温度計１において温度検出素子３０の信号線３４が導出された側を示す。また、本開示における外側とは把手２０の筒軸径方向外側を示し、内側とは把手２０の筒軸径方向内側を示す。なお、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。

【0010】

図１に例示するように、実施形態の温度計１は探針１０、把手２０、および、温度検知素子３０を備え、探針１０が把手２０の先端から突出するとともに温度検出素子３０の信号線３４が把手２０の末端から導出されて構成される。温度計１は突出した探針１０を測定対象物に差し込んでその測定対象物の内部の温度を温度検出素子３０により検出し、信号線３４が接続された図示しない測定装置が温度検出素子３０が検出した温度を表示する装置である。

【0011】

温度検出素子３０は２種類の金属線３１、３２の先端どうしを接触させた接合点である測温部３３と、それらの金属線３１、３２が被覆材により一纏めに被覆されて形成される信号線３４と、を有し、測温部３３に発生する熱起電力を信号線３４を介して測定装置に送信する。温度検出素子３０としては、＋極にクロメル、－極にアルメルを用いたタイプＫ、＋極にクロメル、－極にコンスタンタンを用いたタイプＥ、＋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などの様々な種類がある熱電対が例示されるが、白金などの金属の温度変化に応じて電気抵抗値が変化する特性を利用した測温抵抗体で構成されてもよい。

【0012】

探針１０は、先端が針状に尖った状態で塞がった金属管で構成され、針状の先端部１１と円筒状を成して末端が開口した筒部１２とを有する。金属管としてはステンレス鋼の円管が例示される。探針１０は先端部１１に温度検出素子３０の測温部３３が配置され、筒部１２の内部に温度検出素子３０の金属線３１、３２が互いに被覆材により被覆された状態で挿通され、それらの金属線３１、３２が筒部１２の末端から導出される。探針１０は金属管の先端が溶接により塞がれ、塞がれたその先端を研磨して針状の先端部１１が形成されてなる。

【0013】

先端部１１は、温度検出素子３０の測温部３３と別体に構成されてもよいが、測温部３３と一体に構成されることが望ましい。具体的に、先端部１１は、探針１０を構成する金属管の先端が溶接に塞がれるときに、温度検出素子３０の金属線３１、３２を同時に溶接して形成される。このように、先端部１１と温度検出素子３０の測温部３３とが一体に構成されることで、先端部１１を形成する工程と、温度検出素子３０の測温部３３とを形成する工程と、先端部１１に測温部３３を固定する工程とを一度の工程で行うことができ、生産性の向上に有利になる。また、先端部１１と測温部３３とが剥離して測定対象物の温度を正確に検出できない事態を回避するにも有利になる。

【0014】

把手２０は先端から末端に向かって順に配置される先端蓋体４０、筒体５０、および、末端蓋体６０が金属で構成され、筒体５０の両端に先端蓋体４０および末端蓋体６０のそれぞれが螺合された密閉構造を成す。本開示において、密閉とは国際電気標準会議（ＩＥＣ）の規格である「ＩＥＣ６０５２９：Ｄｅｇｒｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｖａｉｄｅｄ ｂｙ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅｓ（ＩＰ Ｃｏｄｅ）」で定められたＩＰコードの第二特性数字が「５」以上の状態を示す。なお、ＩＰコードの第一特性数字は特に限定されない。把手２０を構成する金属としてはステンレス鋼が例示される。

【0015】

図２に例示するように、先端蓋体４０は、Ｘ方向視で中央部に配置された探針１０の中途位置に密閉固定されて、きのこ型を成す。先端蓋体４０は、先端頭部４１、先端軸部４２、探針用孔部４３、および、先端閉塞部４４を有し、先端から末端に向かって先端頭部４１、先端閉塞部４４、先端軸部４２が配置されて、それらを探針用孔部４３が貫通して成る。

【0016】

先端頭部４１は、先端に向かって外周径が縮径する円錐台形状あるいは円錐形状を成し、末端側の最大外周が先端軸部４２よりも外側に張り出して成る。先端頭部４１の最大外周の外周径は筒体５０の先端の外周径と等しく、先端蓋体４０が筒体５０の先端に螺合された場合に、先端頭部４１の末端部と筒体５０の先端部とが境界部分を除いて一続きの外筒面を形成する。
先端軸部４２は円筒形状を成し、少なくとも末端部の外円筒面にネジ山が形成される。先端軸部４２のネジ山は先端軸部４２の全域に形成されてもよい。

【0017】

探針用孔部４３はその内部に探針１０が挿通される。探針用孔部４３の先端は先端頭部４１の先端から突出し、その末端は先端軸部４２の末端から突出する。探針用孔部４３の先端および末端は突出させなくてもよい。探針用孔部４３の末端はその内周の全周が探針１０の外周の全周に亘って溶接されて密閉固定される。この全周が溶接された部位を先端溶接部４５とする。先端溶接部４５により探針１０および探針用孔部４３の間を密閉することが可能となる。また、先端溶接部４５が探針用孔部４３の末端に形成されることで、把手２０の外部に先端溶接部４５が露出することなく把手２０に覆われた状態となり、溶接した箇所の耐久性の向上には有利になる。

【0018】

先端閉塞部４４は、先端頭部４１および先端軸部４２の間に位置し、互いに直交する先端円環面４６および先端外円筒面４７から成る。先端円環面４６は先端蓋体４０が筒体５０に螺合された状態で筒体５０の先端に当接する円環形状の面であり、探針用孔部４３の部分を除いて筒体５０の先端開口を塞ぐ。先端円環面４６の外周径は筒体５０の先端の外周径と等しい。先端外円筒面４７は先端円環面４６から末端側に張り出して、先端蓋体４０が筒体５０に螺合された状態で筒体５０の先端内円筒面５５の全域に当接する面である。先端外円筒面４７の外周径は先端軸部４２に形成されたネジ山の外径と等しい。先端蓋体４０と筒体５０との螺合により密閉状態を保持可能であれば先端閉塞部４４が無くてもよい。本実施形態のように、先端閉塞部４４が設けられることで、先端閉塞部４４により螺合部分よりも先端側を探針用孔部４３の部分を除いて密閉可能になり、密閉状態を保持するには有利になる。

【0019】

図３に例示するように、末端蓋体６０は、Ｘ方向視で中央部に配置された信号線３４の中途位置に密閉固定されて、きのこ型を成す。末端蓋体６０は、末端頭部６１、末端軸部６２、信号線用孔部６３、および、末端閉塞部６４を有し、末端から先端に向かって末端頭部６１、末端閉塞部６４、末端軸部６２が配置されて、それらを信号線用孔部６３が貫通して成る。

【0020】

末端頭部６１は、円柱形状を成し、その外周が末端軸部６２よりも外側に張り出して成る。末端頭部６１の外周の外周径は筒体５０の末端の外周径と等しく、末端蓋体６０が筒体５０の末端に螺合された状態で、末端頭部６１の外周と筒体５０の先端部とが境界部分を除いて一続きの外筒面を形成する。末端頭部６１の末端部はテーパー状を成すことが望ましく、先端頭部４１と同様に末端に向かって外周径が縮径する円錐台形状あるいは円錐形状を成してもよい。
末端軸部６２は円筒形状を成し、少なくとも先端部の外円筒面にネジ山が形成される。末端軸部６２のネジ山は末端軸部６２の全域に形成されてもよい。

【0021】

信号線用孔部６３はその内部に信号線３４が挿通される。信号線用孔部６３の先端は末端軸部６２の先端に位置し、その末端は末端頭部６１の末端に位置する。信号線用孔部６３の先端および末端は突出させてもよい。信号線用孔部６３の末端はその内周の全周が信号線３４を被覆する被覆材３５の外周の全周に亘って接着されて密閉固定される。この接着された部位を末端接着部６５とする。末端接着部６５により信号線３４および信号線用孔部６３の間を密閉することが可能となる。また、末端接着部６５が信号線用孔部６３の先端に形成されることで、把手２０の外部に末端接着部６５が露出することなく把手２０に覆われた状態となり、接着した箇所の耐久性の向上には有利になる。信号線用孔部６３の末端は信号線３４の耐久性を向上する目的でテーパー形状を成すことが望ましい。

【0022】

被覆材３５は信号線３４の外周と信号線用孔部６３の内周との密閉固定を維持する部材であり、具体的に、被覆材３５を信号線３４に被覆した状態でその外周径が変化しないように維持する部材である。被覆材３５は信号線３４に密着して信号線３４を収縮するとともに信号線３４を構成する被覆材よりも硬質であることが望ましい。被覆材３５を介して信号線用孔部６３と信号線３４とを接着により密閉固定することで、接着部分の剥離を防ぐには有利なる。また、この被覆材３５よりも先端側の信号線３４に結び目３６を形成することが望ましい。結び目３６を形成することで、信号線３４が信号線用孔部６３から抜け出ることを予防することができる。

【0023】

末端閉塞部６４は、末端頭部６１および末端軸部６２の間に位置し、互いに直交する末端円環面６６および末端外円筒面６７から成る。末端円環面６６は末端蓋体６０が筒体５０に螺合された状態で筒体５０の末端に当接する円環形状の面であり、信号線用孔部６３の部分を除いて筒体５０の末端開口を塞ぐ。末端円環面６６の外周径は筒体５０の末端の外周径と等しい。末端外円筒面６７は末端円環面６６から先端側に張り出して、末端蓋体６０が筒体５０に螺合された状態で筒体５０の末端内円筒面の全域に当接する面である。末端外円筒面６７の外周径は末端軸部６２に形成されたネジ山の外径と等しい。末端蓋体６０と筒体５０との螺合により密閉状態を保持可能であれば末端閉塞部６４が無くてもよい。本実施形態のように、末端閉塞部６４が設けられることで、末端閉塞部６４により螺合部分よりも末端側を信号線用孔部６３の部分を除いて密閉可能になり、密閉状態を保持するには有利になる。

【0024】

図４に例示するように、筒体５０は、Ｘ方向に筒軸方向が向き、先端および末端の両端が開口する円筒形状を成す。筒体５０は、先端開口部５１、末端開口部５２、および、それらの間に配置された中央部５３を有し、それぞれの部位のＹＺ平面における断面が円環形状を成す。

【0025】

先端開口部５１は円筒形状を成し、その外周径が中央部５３の外周径よりも長い。先端開口部５１は先端雌ねじ部５４および先端内円筒面５５を有する。先端雌ねじ部５４は先端開口部５１の内円筒面に形成されたネジ山である。先端内円筒面５５は先端雌ねじ部５４よりも先端側に配置され、少なくとも先端雌ねじ部５４に形成されたネジ山の谷底まで拡径した内円筒面である。

【0026】

末端開口部５２は円筒形状を成し、その外周径が中央部５３の外周径よりも長い。末端開口部５２は末端雌ねじ部５６および末端内円筒面５７を有する。末端雌ねじ部５６は末端開口部５２の内円筒面に形成されたネジ山である。末端内円筒面５７は末端雌ねじ部５６よりも末端側に配置され、少なくとも末端雌ねじ部５６に形成されたネジ山の谷底まで拡径した内円筒面である。
中央部５３は内周径が先端雌ねじ部５４に形成されたネジ山の内径と等しい。

【0027】

温度計１の製造方法について説明する。細長い金属管の先端を温度検出素子３０の金属線３１、３２とともに溶接して塞ぎ、塞いだその先端部分を研磨する。この工程により、探針１０の先端部１１および温度検出素子３０の測温部３３の両方の部位の形成と同時に測温部３３の先端部１１への固定も行う。以上が探針１０の製造工程である。

【0028】

次いで、円柱状の金属ブロックの外表面を切削して、傘および柄を有するきのこ型を形成し、柄の部分の外円筒面にねじ切り加工を施す。このきのこ型の傘の部位が先端頭部４１となり、柄の部位が先端軸部４２となり、傘および柄の境界部分が先端閉塞部４４となる。次いで、傘の先端から柄の末端まで貫通した貫通孔を形成する。この貫通孔が探針用孔部４３となる。以上が先端蓋体４０の製造工程である。なお、末端蓋体６０の製造工程は先端蓋体４０の製造工程と同様のため、その説明は省略する。

【0029】

次いで、太い金属管の筒軸方向の中央部の外表面を切削し、その金属管の先端および末端の両端の内円筒面にねじ切り加工を施す。以上が筒体５０の製造工程である。

【0030】

次いで、探針１０を先端蓋体４０の探針用孔部４３に挿通し、探針用孔部４３の末端と探針１０とを溶接により密閉固定する。次いで、温度検出素子３０の信号線３４を筒体５０の内部に挿通するとともに末端蓋体６０の信号線用孔部６３に挿通し、信号線用孔部６３と信号線３４の被覆材３５で被覆した箇所とを接着により密閉固定する。次いで、先端蓋体４０を筒体５０の先端部に螺合するとともに末端蓋体６０を筒体５０の末端部に螺合する。次いで、先端蓋体４０および筒体５０の境界部分と、末端蓋体６０および筒体５０の境界部分とのそれぞれに点溶接により固定する。なお、点溶接された部位を先端点溶接部４８、末端点溶接部６８とする。以上が温度計１の組み立て工程である。

【0031】

本実施形態の温度計１の把手２０の外表面には、探針１０および探針用孔部４３との間の隙間と、先端蓋体４０および筒体５０の境界部分の隙間と、末端蓋体６０および筒体５０の境界部分の隙間と、信号線３４および信号線用孔部６３の間の隙間とがあるのみである。それ故、把手２０の外表面に汚れが溜まり難くなる。

【0032】

また、探針１０および探針用孔部４３との間の隙間は先端溶接部４５により密閉され、先端蓋体４０および筒体５０の境界部分の隙間は先端閉塞部４４および筒体５０の密着と先端蓋体４０および筒体５０のねじ作用による嵌め合わせにより密閉される。同様に、末端蓋体６０および筒体５０の境界部分の隙間は末端閉塞部６４および筒体５０の密着と末端蓋体６０および筒体５０のねじ作用による嵌め合わせにより密閉され、信号線３４および信号線用孔部６３の間の隙間は末端接着部６５により密閉される。この密閉構造により、仮に把手２０や探針１０が汚れても洗浄することが可能となる。

【0033】

以上のように、本実施形態の温度計１によれば、清潔な状態を保つことができる。この温度計１は常時、清潔な状態を保つことができることに加えて、ネジやボルトなどの締結具を用いずに組み立てられており、それらの締結具が使用中に脱落するおそれがない。よって、食品などの内部温度の測定に適している。

【0034】

さらに、本実施形態の温度計１によれば、上記の清潔な状態を保つことが可能な構造の把手２０を、樹脂に比して耐久性が高い金属で構成することで耐久性を向上することができる。また、その把手２０を、蓋を筒の両端に螺合するという簡易な方法でその把手を組み立て可能になり、各部材の構造が簡易になるとともに部品点数が低減される。それ故、温度計１が清潔な状態を保つことが可能な構造を有していても、生産性の向上と耐久性の向上とを両立することができる。

【符号の説明】

【0035】

１ 温度計
１０ 探針
２０ 把手
３０ 温度検出素子
３４ 信号線
４０ 先端蓋体
５０ 筒体
６０ 末端蓋体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】