JPH09257580A - 温度検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスロッドの冷却効率を向上してガラスロ
ッドと発熱部との距離を小さくし、測定精度を向上す
る。 【解決手段】 筒状のケース１６内に金属筒１３を介し
て発熱部からの光を集めるガラスロッドを収納し、ケー
ス１６の内周側にエア通路１６ａを設けるとともに、ケ
ース１６の内壁に冷却水通路１６ｂ，１６ｃを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、誘導加熱等にお
ける約５００℃以上の被加熱物体等の発熱部の温度を計
測する放射式非接触形温度検出器に関し、特にその集光
部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の放射式非接触形温度検出器
の構成を示し、１は誘導加熱等における被加熱物、２は
被加熱物１の発熱部からの赤外線等の光を集光するエア
パージケース付集光部、３は集光した光の波長をＳｉ等
によりＤＣ（Ｖ／℃）やＤＣ（Ａ）等に変換する変換
部、４はデジタル指示計、５は記録計、６は調節器であ
る。

【０００３】上記構成の温度検出器の動作について説明
する。被加熱部１の発熱部からの光は集光部２により集
光され、この光は光ファイバ７を介して変換部３に送ら
れ、波長に応じた電流、電圧出力に変換される。この電
流、電圧出力は温度に対応したものであり、デジタル指
示計４により表示され、記録部５により記録され、調節
器６はこの値に応じて被加熱物１の温度変化に対する送
り速度や電力を制御する。

【０００４】図４はエアパージケース付集光部２の拡大
図を示し、集光部２は本体部２ａとその先端に設けられ
たエアパージケース２ｂからなり、本体部２ａには集光
のためのガラスロッド２ｃが収納され、また本体部２ａ
及びエアパージケース２ｂにはエア通路２ｄが形成さ
れ、ガラスロッド２ｃにはコネクタ８を介して光ファイ
バが連結され、エア通路２ｄにはコネクタ９を介してエ
アホース１０が連結されている。

【０００５】被加熱物１の発熱部からの光はガラスロッ
ド２ｃにより集光され、この光はコネクタ８及び光ファ
イバ７を介して変換部３に送られ、その光の波長に応じ
た値即ち温度が検出される。一方、エアホース１０から
コネクタ９を介して集光部２内のエア通路２ｄにエアを
導入し、エアパージケース２ｂの先端から送出し、被加
熱物１からの煙のエアパージケース２ｂ内への侵入を防
止するとともに、集光部２の輻射熱による昇温を防止し
ている。なお、このような温度検出器を一対設けること
により、外乱などによる誤差を防止することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の放射式
非接触形温度検出器においては、エアパージケース２ｂ
からのエアの送出により煙などの侵入を防止するととも
に、集光部２の冷却を行っているが、エアによる冷却は
十分な冷却効果は得られず、エアパージケース２ｂを被
加熱物１にあまり近づけると被加熱物１からの輻射熱に
よりガラスロッド２ｃの先端面が溶けてくもりガラスと
なり、集光量が減じたりムラを生じ、温度の測定精度が
低下した。又、このように先端面が溶けたガラスロッド
２ｃの交換も容易でなかった。このため、ガラスロッド
２ｃの先端と被加熱物１との距離ｌを大きく取らねばな
らず、この場合には被加熱物１上でのガラスロッド２ｃ
の集光径ｄも大きくなり、外乱が大きくなってやはり測
定精度が低下した。そこで、距離ｌを小さくするため
に、エアパージケース２ｂの径を大きくしたり、エア量
を増大することが考えられるが、誘導加熱装置の場合被
加熱物１の周囲に誘導加熱コイル１１が配設されてお
り、該コイル１１の間隙へエアパージケース２ｂを送入
できなくて却って距離ｌが大きくなり、またエア量を増
大した場合にはこれによって被加熱物１が冷却されて正
確な温度測定ができなくなった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、集光部の冷却効率を上げてガ
ラスロッドと発熱部との距離を小さくし、測定精度を向
上するとともに、ガラスロッドの交換も容易な温度検出
器を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る温度検出器は、発熱部に対して先端が対向配置され、
発熱部からの光を集めるガラスロッドと、ガラスロッド
を収納した金属筒と、金属筒を収納した筒状のケース
と、ケースと金属筒の間に形成されたエア通路と、ケー
スの周壁に形成された冷却水通路と、ガラスロッドの後
端と光ファイバの端部を接合する接合部を備え、冷却水
通路に冷却水を通流するとともに、エア通路に後端から
前端に向かってエアを通流させるようにした集光部を設
けたものである。

【０００９】この発明の請求項２に係る温度検出器は、
ガラスロッドを軸方向に二分割するとともに、金属筒の
前端にガラスロッドの前端を抑える爪を設けたものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面とともに説明する。図１（ａ），（ｂ）はこの実施形
態による温度検出器の集光部の半縦断正面図及び左側面
図を示し、図２（ａ），（ｂ）は同じくこの実施形態に
よる温度検出器の集光部の先端部拡大縦断正面図及びそ
のＡ−Ａ線縦断側面図を示す。図において、１２は軸方
向に二分割構造のガラスロッドであり、金属筒１３内に
収納され、金属筒１３の先端には３個の爪１３ａが設け
られ、この爪１３ａを折曲してガラスロッド１２の先端
を押え、ガラスロッド１２が脱落しないよう固定してい
る。１４は円筒状のコネクタであり、後端側から挿入さ
れた光ファイバ７の端部を保持するとともに、先端側か
ら金属筒１３の後端を挿通され、コネクタ１４の先端側
外周にロッド取付ねじ１５が螺合される。金属筒１３の
後端外周には突出部１３ｂがあり、ロッド取付ねじ１５
の螺合によりコネクタ１４の先端側の径が小さくなって
金属筒１３はコネクタ１４に保持され、コネクタ１４内
においてガラスロッド１２の後端と光ファイバ７の端部
が接合される。

【００１１】１６は細長い円筒状のケースであり、金属
筒１３、コネクタ１４、及びロッド取付ねじ１５が収納
され、これらとの間即ちケース１６の内周側に複数のエ
ア通路１６ａが形成される。又、ケース１６の後端内周
はコネクタ１４の後端部外周と螺合している。１８はケ
ース１６の先端に螺合されたねじホルダであり、エア通
路１６ａと連通する３個のエア通路１８ａが設けられ
（エア通路１６ａも同じ位置に３個設けられてい
る。）、またエア通路１８ａから放出されたエアがガラ
スロッド１２の先端面を清掃しながら吐出されるように
ガイド室１８ｂ及びエア吐出口１８ｃを有している。ケ
ース１６の後端にはエア通路１６ａと連通するようにエ
ア送入部１９が取り付けられ、エア送入部１９にはエア
ホース１０が連結される。又、ケース１６の周壁には先
端部から後端部まで冷却水通路１６ｂ，１６ｃが一対設
けられ、冷却水通路１６ｂ，１６ｃの先端間には連通路
１６ｄが設けられる。２０，２１はケース１６に取り付
けられ、それぞれ冷却水通路１６ｂ，１６ｃと連通する
冷却水送入部及び冷却水送出部である。

【００１２】上記構成において、ガラスロッド１２の先
端を被加熱物１の発熱部に向けて配設すると、発熱部か
らの光がガイド１２により集光され、この光はガイド１
２に接合された光ファイバ７を介して変換部３に送ら
れ、その光の波長に応じた温度が検出される。一方エア
送入部１９からケース１６の内径側に設けられたエア通
路１６ａにエアが送入され、このエアにより金属筒１３
を介してガイド１２が冷却される。又、エアはねじホル
ダ１８のエア通路１８ａ及びガイド室１８ｂを介してエ
ア吐出口１８ｃから吐出され、煙や水蒸気などの侵入を
防止するとともに、ガイド１２の先端面の清掃を行う。
さらに、冷却水送入部２０から冷却水通路１６ｂの後端
側に冷却水が送入され、この冷却水通路１６ｂの先端ま
で進み、連通路１６ｄを介して冷却水通路１６ｃの先端
側に流入し、冷却水通路１６ｃの後端側まで流れて冷却
水送出部２１から外部へ送出される。

【００１３】上記実施形態においては、ガラスロッド１
２を金属筒１３に収納し、その外周側に接触して円筒状
のケース１６を設け、ケース１６の内壁に冷却水を通流
するとともに、ケース１６の内周にエアを流しており、
ガラスロッド１２の冷却効率が高まり、ガラスロッド１
２の先端が輻射熱にさらされても温度が２４０℃近くま
で上昇し難い。このため、ガラスロッド１２の先端面に
くもりが生じることがなく、またガラスロッド１２の先
端と被加熱物１との距離ｌを小さくすることができ、集
光径も小さくできて測定精度を向上することができる。
又、円筒状のケース１６内に金属筒１３を介してガラス
ロッド１２を収納しているので、集光部は細長い形状と
なり、誘導加熱カイル１１が設けられている場合でもそ
の間隙にケース１６を挿入することができ、しかもガラ
スロッド１２がケース１６の先端まで設けられているの
で被加熱物１とガラスロッド１２との距離ｌを小さくす
ることができ、測定精度を向上することができるととも
に、集光部の小形化が可能となる。さらにエア量を増大
する必要がないので、やはり測定精度が向上する。

【００１４】又、ロッド取付ねじ１５は、ガラスロッド
１２と光ファイバ７の接合状態に配慮しながら操作する
必要があるが、ガラスロッド１２は二分割構造であるの
で、ガラスロッド１２に破損やくもりが生じた場合、金
属筒１３の爪１３ａを起こしてガラスロッド１２の先端
側部分のみ引き抜いて交換すればよく、ガラスロッドの
交換が容易となる。又、エア通路１６ａ，１８ａを通る
エアによりガラスロッド１２の冷却以外に、ガラスロッ
ド１２の先端の清掃、及び被加熱物１からの煙や水蒸気
の侵入防止を行うことができ、これによっても高精度の
測定を行うことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、筒状のケース内に金属筒を介してガラスロッドを収
納し、ケースの内周にエアを通流させるとともに、ケー
スの周壁に冷却水を通流させており、冷却効率を向上す
ることができ、ガラスロッドの輻射熱による損傷を防止
することができる。また、発熱部とガラスロッドとの距
離を小さくできるので集光径も小さくすることができ、
外乱が小さくなって測定精度を向上することができる。
又、ケースは筒状に細長く形成されているので、誘導加
熱コイルの間隙などへの挿入も容易であり、ガラスロッ
ドはケースと同軸状に設けられているので、やはりガラ
スロッドと発熱部との距離を小さくすることができ、測
定精度を向上することができる。

【００１６】又、請求項２によれば、ガラスロッドを二
分割とするとともに、金属筒の先端にガラスロッドの先
端を押える爪を設けており、ガラスロッドの交換の際に
は爪を起こしてガラスロッドの先端側部分を引き出して
交換すればよく、ガラスロッドの交換が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による温度検出器の集光部の半縦断正
面図及び左側面図である。

【図２】この発明による温度検出器の集光部の先端部拡
大縦断正面図及びそのＡ−Ａ線縦断側面図である。

【図３】従来の温度検出器の構成図である。

【図４】従来の温度検出器の集光部の拡大図である。

【符号の説明】

１…被加熱物 ３…変換部 ７…光ファイバ １２…ガラスロッド １３…金属筒 １３ａ…爪 １４…コネクタ １５…ロッド取付ねじ １６…ケース １６ａ…エア通路 １６ｂ，１６ｃ…冷却水通路 １６ｄ…連通路 １８…ねじホルダ １８ａ…エア通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱部からの光を集める集光部と、集光
   部から光ファイバを介して伝えられた光の波長から発熱
   部の温度を検出する変換部を備えた温度検出器におい
   て、発熱部に対して先端が対向配置され、発熱部からの
   光を集めるガラスロッドと、ガラスロッドを収納した金
   属筒と、金属筒を収納した筒状のケースと、ケースと金
   属筒の間に形成されたエア通路と、ケースの周壁に形成
   された冷却水通路と、ガラスロッドの後端と上記光ファ
   イバの端部を接合する接合部を備え、上記冷却水通路に
   冷却水を通流するとともに、上記エア通路に後端から前
   端に向かってエアを通流させるようにした集光部を有す
   ることを特徴とする温度検出器。
2. 【請求項２】 ガラスロッドを軸方向に二分割するとと
   もに、金属筒の前端にガラスロッドの前端を押える爪を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の温度検出器。