JP2000130961A - 炉内計測方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間にわたって炉内の高温環境に耐えるこ
とができ、しかも、小型・軽量かつ安価であり、炉内の
正確な状況を計測する計測装置を提供する。 【解決手段】 センサ収納ケース２と外面ケース４との
間に断熱材層３を設け、外面ケース４の外側に含水性を
有する吸水耐火物層５を設けた構成を有する断熱容器１
を用いる。断熱容器１のセンサ収納ケース２内に、温度
計，カメラ，距離計等のセンサを収納し、吸水耐火物層
５に水を吸収させた状態で、センサを断熱容器１に収納
してなる計測装置を炉内に入れて、センサにて各種の計
測処理を行う。吸水耐火物層５に含まれている水が炉内
で蒸発する。この際、蒸発時の潜熱によって吸水耐火物
層５から熱量が奪われ、吸水耐火物層５の温度が１００
℃程度に維持され、断熱材層３の外面温度も１００℃程
度に維持される。この結果、長時間にわたって、センサ
収納ケース２の内部温度を、内部のセンサの計測性能に
影響を及ぼさない低温の状態に保って、正確な計測結果
をセンサで得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱炉，高炉，コ
ークス炉，転炉等の各種の高温炉における炉内状況を計
測する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子回路部品を正常に使用でき
る温度の上限は、４０〜６０℃程度であり、軍事用に特
別に設計された電子回路部品であっても、その使用温度
の最高は１００〜１２０℃程度が限界である。特に、カ
メラ，レーザ等の光応用電子回路部品では、その動作温
度の上限は低くて一般的なものでは４５〜５０℃に過ぎ
ない。このような電子回路部品を組み込んで構成される
計測機器（センサ）を、高温の炉内に入れてその内部の
状況を計測する場合には、何等かの方法を用いて、セン
サの周囲空間の温度を、その計測性能を維持できる上限
温度より低い温度に保つ必要がある。従来から、低温に
保つ方法として、大きく分けて以下に述べるような２つ
の方法が知られている。

【０００３】一方の方法は、冷却用の水または空気を、
センサを収納した容器に炉外から送ることにより、容器
の内部温度の上昇を防止する方法である。例えば、二重
または三重構造の外壁を有する容器にカメラを収納し、
２枚の壁材の間に冷却水を炉外から供給し、容器内を低
温状態に維持して、カメラにて炉内の状況を観察する。
また、冷却能力を向上させるために、容器内に送風する
ことも実施されている。

【０００４】この方法は、炉外から冷却用の水または空
気を供給するので、容器内を長時間にわたって低温状態
に維持できることが特徴である。しかし、容器へ外部か
ら水または空気を供給するための断熱を施した各種の配
管を設ける必要があり、また、水または空気を送るため
のポンプ、水を冷やすためのチラー等の付帯設備も必要
である。従って、この方法では、装置全体としての設置
費用、維持費用、メンテナンス費用が膨大になるという
問題がある。

【０００５】他方の方法は、冷却用の水または空気を供
給することなく、センサを収納した容器の内部温度の上
昇を比較的短時間にわたって抑制する方法である。この
方法の具体例として、容器自体の断熱性を高くして容器
内への入熱量を少なくする方法、熱を吸収する蓄熱体を
センサと共に容器に収納する方法等、種々の手法が提案
されている。このような方法では、容器内を低温状態に
維持する時間は制約を受けるが、水または空気を供給し
ないので、各種の配管，付帯設備を設ける必要がない。

【０００６】この他方の方法での最も簡易な構成として
は、熱伝導率が低い材料で覆われた容器を準備し、その
容器内にセンサを収納するものである。但し、低温状態
の維持時間の制約が大きいので、少しでもその維持時間
を長くする、つまり、センサの性能を低下させることな
くそれを収納した容器を高温環境に曝せる時間をできる
限り長くする工夫が試みられている。

【０００７】例えば、実開昭５５−１３２６３５号公報
には、センサの周囲を水タンクで覆い、更にその周囲を
断熱材で覆う構造が開示されている。この構造では、外
部からの熱は水タンクで吸収され、蒸発孔から外気に放
散される。その結果、水温が沸騰点に達するまでの蓄熱
量と、水が蒸発する際の潜熱とにより、ある程度の蒸発
量までは、センサ周辺の温度を沸騰点程度に抑制でき
る。

【０００８】また、真空断熱容器を利用することも行わ
れている。実公平５−１９７７３号公報には、二重構造
の有底筒状の真空断熱容器に、センサに加えて、電気絶
縁性を有したフッ素系不活性液体を蓄熱体として収納す
る構造が開示されている。また、実公平５−１９７７２
号公報には、比較的融点が低いワックス，氷等の蓄熱物
質を密封した袋を蓄熱体として、センサに加えて真空断
熱容器に収納する構造が開示されている。

【０００９】更に、実公昭６３−５４００号公報には、
センサを収納する容器の周囲を、水を含浸させた断熱材
で覆い、水の蒸発潜熱で内部のセンサを比較的低温に維
持する構造が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】実開昭５５−１３２６
３５号公報に示されている構造では、水タンクとして二
重構造の壁面を有する容器を必要とするが、このような
容器はそれ自体が相当な重量であり、運用面での制約ま
たは問題を生じる。また、製作の難易度が高く、製作費
用も高価である。更に、蒸発の際の潜熱（気化熱）で冷
却する方法であるので、内部に収納されるセンサ自体が
１００℃でも動作可能である必要があり、適用できるセ
ンサに大きな制約がある。

【００１１】実公平５−１９７７３号公報及び実公平５
−１９７７２号公報に示されている構造でも、真空容器
を使用するので、重量が重い、製作費用が高価であると
いう問題がある。また、一般的には円筒状以外の形状の
真空容器を製作することは技術的に困難である。更に、
フッ素系不活性液体の使用は、重量を更に増やすという
だけでなく、液体自体の取扱いが難しいという運用上の
問題を有する。

【００１２】実公昭６３−５４００号公報の方法は、水
が有する大きな熱容量を利用して内部への入熱を抑制す
る方法である。ここで、２０℃の水を１００℃まで加熱
して蒸発させるために必要な熱容量を考えた場合、水の
気化熱（２．３ｋＪ／ｇ）と比熱（４．２Ｊ／ｇ・℃）
とに基づいて計算すると、全熱容量のうちの約８７％が
気化熱に因るものであることが分かる。従って、水の熱
容量を利用した断熱の場合には、気化熱まで利用すると
きに最大の効果を発揮する。実公昭６３−５４００号公
報に吸水性断熱材の例として示されているグラスウー
ル，耐熱無機繊維等の断熱材は、繊維間に存在する対流
伝熱を抑えた空気層により、断熱効果を発揮している。
よって、その空気層を水で置換した場合、断熱性は低下
する。水の熱伝導率（６０℃で０．６５２Ｗ／ｍ・℃）
は、一般的に入手可能な熱伝導率が低い（０．０３Ｗ／
ｍ・℃程度）断熱材に比較して２０倍以上であり、水自
体が熱を伝えやすい物質である。従って、実公昭６３−
５４００号公報の方法では、極めて短時間のうちに、断
熱層内面の温度が１００℃近くまで上昇することにな
る。この実公昭６３−５４００号公報では、炉内の温度
計測を目的としているが、カメラ，レーザ等の光学的セ
ンサでは６０℃を超えた温度では動作が保証されておら
ず、１００℃近くの温度では動作自体が困難となる。こ
のように、この従来方法でも、実開昭５５−１３２６３
５号公報の場合と同様に、適用できるセンサに大きな制
約がある。

【００１３】以上のように、水タンク，真空容器，フッ
素系不活性液体を用いる従来の方法では、熱伝導率が低
い断熱材のみで断熱容器を構成した場合に比べて、より
長時間にわたって計測装置を炉内に保持させておくこと
はできるが、製作費用及び運用の容易さ等の点で問題が
ある。また、このような容器は、二重壁構造になるの
で、容器の大型化，重量の増大化が避けられない。一
方、水タンク，表面への吸水断熱材を用いる従来の方法
では、内部温度が極めて短時間のうちに１００℃近くに
まで達するので、内部に収納するセンサが１００℃近く
の温度に耐熱性を有しておかなければならず、適用でき
るセンサに制約がある。

【００１４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、比較的高温の炉内での適用が可能であり、しか
も、その計測装置が小型・軽量かつ安価である炉内計測
方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る炉内計測
方法は、センサを用いて炉内の状況を計測する方法にお
いて、その内側に断熱材が設けられ、その外側が耐火物
で覆われた容器に前記センサを収納し、前記センサを収
納した前記容器を、前記耐火物に水を吸収させた状態
で、炉内に入れて、炉内の状況を計測することを特徴と
する。

【００１６】請求項２に係る炉内計測方法は、請求項１
において、前記センサの検出結果を蓄積する蓄積装置を
炉外に設置し、断熱材で被覆された有線ケーブルを介し
て前記センサの検出結果を前記蓄積装置へ送信すること
を特徴とする。

【００１７】請求項３に係る炉内計測装置は、炉内の状
況を計測する装置において、センサと、その内側に断熱
材が設けられ、その外側が含水可能な耐火物で覆われ、
その内部に前記センサを収納する容器とを備えることを
特徴とする。

【００１８】請求項４に係る炉内計測装置は、請求項３
において、前記容器の内部に収納されており、前記セン
サの検出結果を蓄積する蓄積装置を更に備えることを特
徴とする。

【００１９】請求項５に係る炉内計測装置は、請求項３
または４において、前記容器の内部に収納されている電
池を更に備えることを特徴とする。

【００２０】本発明では、例えば金属またはセラミック
製のケースに対して、その内側に断熱材を張り付けると
共にその外側を水を吸収できる耐火物で覆って構成され
る断熱容器を使用する。このような断熱容器の内部に所
望のセンサを収納し、耐火物に水を吸収させた状態で、
センサを収納した断熱容器を炉内に入れ、センサにて炉
内の状況を計測する。

【００２１】炉内の高温環境に入ると、耐火物に含まれ
ている水が蒸発する。この際、水の蒸発に伴う潜熱によ
って、耐火物からは熱量が奪われる。この結果、耐火物
に水が存在している間は、耐火物の温度が１００℃程度
に維持される。耐火物の温度が１００℃程度に維持され
るので、内部の熱伝導率が低い断熱材の外面温度も１０
０℃程度に維持される。従って、耐火物に含まれている
水がすべて蒸発するまで、耐火物に水を吸収させない場
合と比べて、内部のセンサへの入熱量を低くすることが
でき、長時間にわたって計測処理を行える。また、特殊
な真空容器を使用せず、本発明の断熱容器は小型・軽量
であり、しかも製作費用が安い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明
の炉内計測装置における断熱容器１の断面図、図２は、
同じくその部分破断斜視図である。本発明による断熱容
器１は、各種のセンサを内部に収納する中空四角柱状の
センサ収納ケース２と、センサ収納ケース２の外表面を
覆う断熱材層３と、断熱材層３外側を覆う外面ケース４
と、外面ケース４の外表面を覆う吸水耐火物層５とから
構成されている。

【００２３】センサ収納ケース２は、金属またはセラミ
ック製であり、その内部に各種のセンサ（図１には図示
せず）を収納する。断熱材層３は、熱伝導率が低い材
料、例えばグラスウール，ロックウール，ケイ酸カルシ
ウム，セラミック・ファイバ，アルミナシリカ系の粉末
を固めた素材等から構成されている。外面ケース４は、
センサ収納ケース２と同様に、金属またはセラミック製
である。吸水耐火物層５は、吸水性に優れた耐火材料か
ら構成されている。具体的には、吸水耐火物層５とし
て、セラミック・ファイバを焼き固めた板状若しくはフ
ェルト状のもの、または、繊維状のファイバを織り込ん
で作られた布状のもの等を利用でき、水の吸収性が高い
ものが好ましい。計測対象となる炉内の温度が比較的低
い場合には、吸水耐火物層５としてこのようなもの以外
の利用も可能である。

【００２４】断熱材層３は、水を吸収した状態では、熱
伝導率が高くなるので、水の吸収を避けるようにするこ
とが必要である。そこで、断熱材層３と吸水耐火物層５
との間に金属またはセラミック製の外面ケース４を設け
て両層を隔て、吸水耐火物層５からの水が内側の断熱材
層３に浸入されないようにしている。

【００２５】次に、このような断熱容器１を有する本発
明の炉内計測装置を用いた計測動作について説明する。
断熱容器１のセンサ収納ケース２内にセンサを収納す
る。このセンサとしては、炉内の状況を計測する機器と
して多用されるカメラ，レーザ距離計等の各種のセンサ
を使用できる。そして、センサを収納した断熱容器１
を、吸水耐火物層５に水を吸収させた状態で、炉内に挿
入し、センサにて画像撮影，距離測定等の各種の計測処
理を行う。なお、カメラ，レーザ距離計は使用するセン
サの一例であり、それら以外のセンサを本発明で使用す
るようにしても良いことは勿論である。

【００２６】炉内では吸水耐火物層５に含まれている水
が蒸発するが、この際、蒸発時の潜熱によって吸水耐火
物層５から熱量が奪われ続ける。よって、吸水耐火物層
５に水が残存して蒸発が進行している間では、吸水耐火
物層５の温度が１００℃程度に維持され続ける。そし
て、吸水耐火物層５が１００℃程度に維持されるので、
その間、熱伝導率が低い断熱材層３もその外面温度が１
００℃程度に維持される。この結果、吸水耐火物層５に
含まれたすべての水が完全に蒸発しきるまで、センサ収
納ケース２の内部温度は、内部のセンサの計測性能に影
響を及ぼさない低温状態に保たれるので、長時間にわた
って正確な計測結果をセンサで得ることができる。

【００２７】次に、センサ収納ケース２に各種のセンサ
を収納した本発明の炉内計測装置の具体例について説明
する。図３は、カメラ，レーザ距離計等、断熱容器１に
窓を設ける必要があるセンサを用いた場合の計測装置２
０の構成を示す断面図である。図３において、図１と同
一番号を付した部分は同一部材を示す。

【００２８】センサ収納ケース２には、石英窓１１が設
けられており、石英窓１１の前方に位置する断熱材層
３，外面ケース４及び吸水耐火物層５の一部は欠損され
ている。センサ収納ケース２内には、石英窓１１に対向
した光入射面を有するセンサ１２（カメラ，レーザ距離
計等）が、得られたデータを蓄積するデータ蓄積装置１
３及び収納されている各機器の電力を供給する電池１４
と共に収納されている。なお、このような窓を設ける場
合には、窓からの入熱をできる限り抑制することが望ま
しく、本例ではこのために窓を、耐熱性を有する石英製
としている。但し、炉内温度によってはパイレックス等
の安価な材料を使用することも可能である。

【００２９】ここで、石英窓１１の構成について説明す
る。例えば１１００℃程度の高温炉の場合、炉内壁面か
ら発生する輻射光は、波長２μｍ付近にピークを有す
る。これに対して、一般的なカメラ，レーザ距離計等は
０．４〜０．８μｍ程度の波長の光を利用することが多
い。よって、センサ１２が利用する光の波長よりも長い
波長の光を反射するコーティングを石英窓１１に施して
おけば、石英窓１１からの輻射入熱を抑制することがで
きる。しかしながら、このようなコーティングは、通常
高い温度には耐えられない。

【００３０】よって、図４に示すように、石英窓１１を
二重化する工夫を行う。図４において、図３と同一部分
には同一番号を付している。外側のコーティングなしの
石英窓１１ａと、内側のコーティングありの石英窓１１
ｂとを、適長離隔させてセンサ収納ケース２のフランジ
２ａに設けて、石英窓１１を構成する。例えば、波長が
１．５μｍ以上である光を反射するＩＴＯ等の薄膜をコ
ーティングした熱線反射窓を、１１００℃の壁面からの
輻射光の抑制に適用した場合、その窓を透過する熱量を
約１５％に抑制することができる。

【００３１】センサ１２としてレーザ距離計を用いる場
合、利用するレーザの波長光だけを透過するフィルタを
併用することにより、内部への入熱量を抑制することが
できる。

【００３２】なお、センサ１２としてカメラを用いる場
合、窓の寸法を小さくするために、開口部の径が小さい
ピンホールレンズを使用することが好ましい。また、カ
メラの場合、データ蓄積装置１３にビデオ装置を利用で
きることは勿論である。

【００３３】このような構成をなす計測装置２０を炉内
に入れ、センサ１２にて画像データ，距離データ等を得
て、それをデータ蓄積装置１３に記録する。このように
して、炉内の正確な画像，距離等を長時間にわたって取
得でき、それらのデータを蓄積できる。

【００３４】上述した例では、データ蓄積装置１３及び
電池１４をセンサ１２と共にセンサ収納ケース２内に収
納するようにしたが、これらを断熱容器１外（炉外）に
設けるようにしても良い。図５は、このような例の計測
装置２０の構成を示す断面図である。図５において、図
１，図３と同一番号を付した部分は同一部材を示す。

【００３５】図５に示す例では、断熱容器１の壁面（セ
ンサ収納ケース２，断熱材層３，外面ケース４及び吸水
耐火物層５）を貫通してケーブル孔１５が形成されてい
る。ケーブル孔１５には、各端がセンサ収納ケース２内
のセンサ１２及び断熱容器１外のデータ蓄積装置１３に
夫々接続された信号ケーブル１６と、各端がセンサ収納
ケース２内のセンサ１２及び断熱容器１外の電池１４に
夫々接続された電源ケーブル１７とが挿通されている。
信号ケーブル１６及び電源ケーブル１７としては、ニッ
ケル覆銅線の周囲をガラスマイカポリイミドとシリカガ
ラス繊維とで被覆した電線等を利用でき、この電線では
４００℃程度までの耐熱性を有する。また、これらのケ
ーブルの導線自体を、断熱材で覆う、または、断熱材と
吸水耐火物との２層構造で覆うようにすると、更に高温
の炉でも適用することができる。

【００３６】このような構成を有する計測装置２０で
は、データ蓄積装置１３及び電池１４を断熱容器１外に
設けるようにしているので、これらを収納するためのス
ペースがセンサ収納ケース２に不要となり、断熱容器１
の更なる小型化，軽量化を図ることができる。

【００３７】以下、本発明による計測方法の実施の形態
について説明する。 （第１実施の形態）図６は、内部温度が１０００℃前後
にも達するコークス炉炭化室の内壁レンガの状態を観察
する場合の実施状態を示す模式図である。センサ１２と
してのカメラと画像データを蓄積するデータ蓄積装置１
３と電池１４とを断熱容器１のセンサ収納ケース２内に
収納した図３に示すような計測装置２０を、炭化室Ｃの
内部に出入りする押し出し機２１の上に搭載する。その
後、断熱容器１の吸水耐火物層５に水を吸収させる。

【００３８】図７は、このような計測装置２０の取り付
け手順を示す図である。センサ収納ケース２，断熱材層
３及び外面ケース４からなる箱体の上蓋部を外して、セ
ンサ収納ケース２内にカメラ，データ蓄積装置１３及び
電池１４を入れた後（図７（ａ）：但し、カメラ，デー
タ蓄積装置１３及び電池１４は図示省略）、耐熱性が高
い金属線（例えばニッケルの含有量が高い鉄線）にて、
外面ケース４の外表面に、吸水耐火物層５を固定する
（図７（ｂ））。そして、吸水耐火物層５に水をかけて
それに水を吸収させる（図７（ｃ））。

【００３９】このようにした後、計測装置２０を載せた
押し出し機２１を、炭化室Ｃの両端の開口部を往復させ
ながら、カメラにて壁面の画像を撮影し、その画像デー
タをデータ蓄積装置１３に蓄積する。この撮影の様子を
図８に示す。

【００４０】そして、撮影終了後に、炉外において、計
測装置２０を押し出し機２１から取外し、データ蓄積装
置１３に蓄積されている画像データを読み出すことによ
り、炭化室Ｃの内壁レンガの状態を認識することができ
る。なお、押し出し機２１に取り付けられた押し出し機
２１の移動距離を測定するエンコーダ２２の出力を、距
離記録装置２３に記録するように構成する場合、内壁レ
ンガの画像とその炉内の位置とを対応付けすることが可
能である。

【００４１】図９は、従来技術による、コークス炉炭化
室の内壁レンガの状態を観察する実施状態及びそれに用
いる計測装置を示す図である。押し出し機２１に搭載さ
れている従来の計測装置４０は、冷却水を循環させる水
配管４１をめぐらせた二重水冷箱３２の外側を断熱材４
３で覆った構成をなし、二重水冷箱４２内にカメラ（図
示せず）を収納している。

【００４２】このような従来例では、循環水冷される二
重水冷箱４２の内部にカメラを収納しているので、押し
出し機２１自体に水配管４１を取り付ける必要がある。
押し出し機２１は移動機械であるので、押し出しによる
熱サイクル，コークスからの反力，押し出し時の振動等
が、この水配管４１に加わるので、水漏れの危険があ
る。図６に示した本発明では、そのような危険は無縁で
ある。

【００４３】（第２実施の形態）図１０は、コークス炉
炭化室の窯幅を計測する場合の実施状態を示す模式図で
ある。図１１に示すような計測装置３０を、ワイヤ３１
で吊るして、炭化室Ｃの装炭孔３３からウインチ３２で
炉内に挿入する。図１１において、図３と同一番号を付
した部分は同一部材を示しており、この計測装置３０に
は２ヶ所に石英窓１１が設けられており、計測装置３０
は、センサ１２としての２台のレーザ距離計と、データ
蓄積装置１３及び電池１４とを有する。

【００４４】計測装置３０をワイヤ３１で吊るして、炭
化室Ｃの装炭孔３３からウインチ３２で炉内に挿入さ
せ、計測装置３０が炉内を昇降する間に、両レーザ距離
計にて夫々の壁面までの距離を測定し、その測定結果を
加算して炭化室Ｃの窯幅を計測する。

【００４５】なお、１本のワイヤ３１で計測装置３０を
吊るす場合には捻じれ，揺れが生じ易いので、２本以上
のワイヤ３１で吊るすことな好ましい。ワイヤ３１に
は、耐熱性が高い金属線、例えばニッケルの含有量が高
い素材を使用すれば良い。

【００４６】次に、本発明における断熱効果について説
明する。本発明の計測装置における断熱容器１と、従来
の計測装置における断熱材だけで構成された断熱容器５
１と、比較例としての吸水耐火物だけで構成された断熱
容器６１とを試作した。図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）
に本発明の断熱容器１，従来の断熱容器５１，比較例の
断熱容器６１の構造を夫々示す。従来の断熱容器５１
は、センサ収納ケース５２と外面ケース５４との間に断
熱材層５３を挟み込んで構成されている。また、比較例
の断熱容器６１は、センサ収納ケース６２を吸水耐火物
層６５で被って構成されている。

【００４７】これらの断熱容器１，５１，６１の大きさ
は何れも高さ２００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、幅２００ｍ
ｍである。また、センサ収納ケース２，５２，６２及び
外面ケース４，５４は何れも厚さ１．２ｍｍの鉄板で構
成する。本発明の断熱容器１では、断熱材層３の厚さが
３０ｍｍ、吸水耐火物層５の厚さが１０ｍｍであり、従
来の断熱容器５１では、断熱材層５３の厚さが４０ｍｍ
であり、比較例の断熱容器６１では、吸水耐火物層６５
の厚さが４０ｍｍである。断熱材層３，５３の熱伝導率
は何れも０．０３ｋｃａｌ／ｍ・℃・ｈｒであり、吸水
耐火物層５，６５の吸水させていない状態での熱伝導率
は０．１５ｋｃａｌ／ｍ・℃・ｈｒである。また、吸水
耐火物層５，６５の吸水量は約０．１ｇ／ｃｍ³ であ
る。

【００４８】このような３種の試作品（断熱容器１，５
１，６１）を第１実施の形態に適用することを前提とし
てテストを行った。第１実施の形態における炭化室Ｃ内
の温度は最高で１１００℃程度であるので、内部温度を
１１００℃に設定した炉内にこれらの断熱容器１，５
１，６１を入れて、その内部温度変化を測定した。ま
た、押し出し機２１が炭化室Ｃの両端を往復する所要時
間は約２分間、ある炭化室Ｃから別の炭化室Ｃまで押し
出し機２１が移動する所要時間は５分程度である。よっ
て、この測定テストでは、炉内に２分間入れた後に５分
間炉外で放置するという手順を５回繰り返した。なお、
テスト開始のこれらの断熱容器１，５１，６１の温度は
３０℃とした。

【００４９】その測定結果を図１３に示す。図１３にお
いて、実線Ａは本発明の断熱容器１の測温結果、実線Ｂ
は従来の断熱容器５１の測温結果、実線Ｃは比較例の断
熱容器６１の測温結果を夫々示す。

【００５０】吸水耐火物層６５のみで覆われた比較例の
断熱容器６１の場合、容器の内部温度が急速に上昇し、
一般的な光学的センサの耐熱上限温度５０℃を、テスト
開始７〜８分後には超えている。これは、前述したよう
に、水を含んだ吸水耐火物層６５の熱伝導率が高く、断
熱性が低いためであると考えられる。

【００５１】また、従来の断熱容器５１の場合、テスト
開始から約２５分経過して時点で、５０℃を超えてい
る。これに対して、本発明の断熱容器１の場合、テスト
開始から３０分経過後でも３６℃程度に留まっており、
一般的な光学的センサの耐熱上限温度５０℃まで余裕が
ある。また、この３０分経過後の温度上昇は、従来の断
熱容器５１の１／５程度に抑えられている。実際の使用
状況にあっては、外部環境からの入熱に加えてセンサか
らの発熱も加わることを考慮した場合、この本発明の断
熱容器１における良好な断熱効果の意義は大きい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明では、水を含ませ
た耐火物を使用するので、小型・軽量かつ安価である計
測装置を用いて、長時間にわたって炉内の高温環境に耐
えて正確に炉内状況を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の計測装置における断熱容器の断面図で
ある。

【図２】本発明の計測装置における断熱容器の部分破断
斜視図である。

【図３】本発明の計測装置の一例の断面図である。

【図４】本発明の計測装置の他の例の部分断面図であ
る。

【図５】本発明の計測装置の更に他の例の断面図であ
る。

【図６】本発明の計測装置を用いた第１実施の形態にお
ける計測状態を示す模式図である。

【図７】本発明の計測装置における断熱容器の取り付け
手順を示す図である。

【図８】本発明の計測装置を用いた第１実施の形態にお
ける計測状態を示す側面図及び平面図である。

【図９】従来の計測装置を用いた計測実施状態を示す模
式図である。

【図１０】本発明の計測装置を用いた第２実施の形態に
おける計測状態を示す模式図である。

【図１１】本発明の計測装置の更に他の例の断面図であ
る。

【図１２】本発明，従来例及び比較例の計測装置におけ
る断熱容器の断面図である。

【図１３】本発明，従来例及び比較例の計測装置におけ
る断熱容器の内部温度変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 断熱容器 ２ センサ収納ケース ３ 断熱材層 ４ 外面ケース ５ 吸水耐火物層 １２ センサ １３ データ蓄積装置 １４ 電池 １６ 信号ケーブル １７ 電源ケーブル ２０，３０ 計測装置 Ｃ 炭化室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｋ 1/14 Ｇ０１Ｋ 1/14 Ｌ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサを用いて炉内の状況を計測する方
   法において、その内側に断熱材が設けられ、その外側が
   耐火物で覆われた容器に前記センサを収納し、前記セン
   サを収納した前記容器を、前記耐火物に水を吸収させた
   状態で、炉内に入れて、炉内の状況を計測することを特
   徴とする炉内計測方法。
2. 【請求項２】 前記センサの検出結果を蓄積する蓄積装
   置を炉外に設置し、断熱材で被覆された有線ケーブルを
   介して前記センサの検出結果を前記蓄積装置へ送信する
   請求項１記載の炉内計測方法。
3. 【請求項３】 炉内の状況を計測する装置において、セ
   ンサと、その内側に断熱材が設けられ、その外側が含水
   可能な耐火物で覆われ、その内部に前記センサを収納す
   る容器とを備えることを特徴とする炉内計測装置。
4. 【請求項４】 前記容器の内部に収納されており、前記
   センサの検出結果を蓄積する蓄積装置を更に備える請求
   項３記載の炉内計測装置。
5. 【請求項５】 前記容器の内部に収納されている電池を
   更に備える請求項３または４記載の炉内計測装置。