JPH0326449Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は水分蒸発センサに係り、特に不定形耐
火物に埋設し、乾燥昇温中における水分移動を検
知するに好適な水分蒸発センサに関する。

〔考案の背景〕

近年、キヤスタブル耐火物、プラスチツク耐火
物等の不定形耐火物は、耐スポーリング性、気密
性、低熱伝導率等の品質特性とともに、緊急な修
理に直ちに間に合う適時性、複雑多種類な少量使
用の異形れんがへの置き換え等の優れた特徴が、
工業窯炉の新しいニーズと合致し、あらゆる工業
窯炉に使用されて著しい発展を遂げ、既に全耐火
物生産量の約40％を占めるにまでに至つている。

一般に、不定形耐火物は、流し込み施工、スタ
ンプ施工等の手段によつて施工される。そして、
施工手段によつて異なるが、施工直後の不定形耐
火物には、一般に３〜15重量％程度の水分が含ま
れているところから、予め乾燥が行なわれる。

乾燥に際して、不定形耐火物を昇温していく
と、含まれている水分が蒸発して、いわゆる水分
移動が生じる。而して、この水分移動が急激に行
なわれると、乾燥中の不定形耐火物が爆烈を起こ
すことがある。そのため、この水分移動を検知す
るのが好ましく、従来から各種の手段が試みられ
ているが、今までのところ、不定形耐火物に含ま
れる水分の蒸発状況を的確に把握できる適当なセ
ンサは考案されていない。

そこで、不定形耐火物に含まれる水分の蒸発状
況を調べるために、不定形耐火物の中に一定の間
隔を設けて＋−の電極を埋め込み、電極間におけ
る通電性によつて水分の蒸発状況を調べる実験を
種々試みてきたが、 (1) 電極間の距離を一定にして、電極を不定形耐
火物の中に埋め込むことが困難である。

(2) 不定形耐火物中の耐火性骨材の粒度のバラツ
キにより、電気抵抗が大きく変化する。

(3) 不定形耐火物に含まれる水分の量が場所によ
つて大きく異なり、また水分がイオン化する。

等の問題があつて、的確に水分の蒸発状況を把握
することができなかつた。

〔考案の目的〕

本考案はこのような問題を解決し、簡単な構造
で水分の蒸発状況を的確に把握することができる
水分蒸発センサの提供を目的とするものである。

〔考案の構成〕

本考案は、不定形耐火物に埋設され、該不定形
耐火物の水分蒸発を検出するためのセンサであり
殻体中に１対の電極を対置すると共にこの殻体中
を水で満し、かつこの殻体に蒸気通過可能な微細
孔を多数設けておき、加熱に際して水を気化させ
て殻体外に流出させ、これによつて上記電極間に
電気抵抗値の大きな変化を生じさせ、水分の蒸発
状況を検出し得るよう構成したものであつて、 殻体と、該殻体中に対置された１対の電極と、
該殻体を貫通して電極に接続された導線と、該殻
体中に充填された水とを備えてなり、かつ前記殻
体はその内部と外部とを連通する多数の微細孔を
有することを特徴とする水分蒸発センサ、 を要旨とするものである。

〔考案の実施例〕

以下に本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係るセンサ１の断
面図である。第１図において、２は殻体であつ
て、その内部と外部とを連通する微細孔３が多数
形成されている。この殻体２中には電極４，４が
一定の間隔に対置されており、電源５とこの電極
４，４とを導通する導線６が殻体２を貫通して設
けられ、この導線６の途中には電流計Ａが設けれ
ている。また殻体２中には水７が充填されてい
る。

このように構成された水分蒸発センサにおい
て、殻体２が加熱されて内部の水が気化して蒸気
になると、この蒸気は殻体２に設けられた孔３を
通つて外部に流出し、電極４，４間の電気抵抗が
変化する。そしてこの電流の変化が電流計Ａによ
つて検出され、水７が気体に変化したことが検知
されるのである。即ち殻体２内に水７が存在する
と電極４，４間の電気抵抗は小さく電流が良く流
れるが、水７が気化すると、気体の電気抵抗が大
きいところから電極４，４間に電流がほとんど流
れなくなるのである。

本考案において、殻体２はガラス、プラスチツ
クなどのように絶縁性のある材料で形成するのが
好ましく、かつこの殻体２にはレーザ加工、ビー
ム加工等の適宜の手段により孔径0.1mm程度以下
の極めて微細な孔３を多数形成する。

なおこの殻体２は、後述の如く不定形耐火物に
埋設されて１回限りの使い捨て使用となるところ
から、その大きさはできる限り小さくすることが
望ましく、また不定形耐火物に埋設されたときに
破壊されないだけの強度があれば良く、その厚さ
ｔはこの強度を有する範囲で小さいほど好まし
い。

さらに殻体２の形状は、第１図に示す以外にも
第２図に示す如き種々の形状のものが採用可能で
あり、かつこれらに限定されるものではない。

電極４，４間に電流が流れているか否かを電流
計を用いて確認するだけである場合には、電極
４，４間の間隔は１mm程度もあれば十分である。

電源５としては、例えば乾電池などが使用でき
る。また導線としては、KV等の0.3mm²程度の通信
機器用ビニール電線を用いれば足りる。

なお本考案においては、電極４，４間の電気抵
抗をテスターを用いて測定し、これによつて殻体
２内の水の状態変化を検知することもできる。こ
の場合には乾電池等の電源５や電流計Ａは不要に
なる。

次に本考案の水分蒸発センサを用いて、施工後
の不定形耐火物中の水分、乾燥程度を測定する例
について説明する。

本考案の水分蒸発センサは、施工時に第３図に
示すように水分蒸発センサ１の殻体２の部分を不
定形耐火物８の所定位置の所定深さの部分に埋め
込まれる。そして不定形耐火物８が硬化し、所定
の時間が経過した後、加熱面９を徐々に加熱する
と、加熱面９側から次第に非加熱面１０側に熱が
伝わり、不定形耐火物８に含まれている水分は加
熱面９側から順次蒸発する。

不定形耐火物８に埋め込まれた殻体２中に充填
されている水７は、液体の状態である限り殻体２
外へ漏出することはないが、不定形耐火物８に加
えられた熱により加熱されると、この殻体２中の
水も加熱されて気体となり、殻体２に設けられた
多数の微細孔３を通つて殻体２の外部へ流出す
る。

前述の通り、電極４，４間に電圧をかけると、
殻体２内が水である場合には電流が良く流れる
が、加熱されて水が気体に変化すると、気体の高
電気抵抗により電流はほとんど流れなくなり、こ
の時点で殻体２埋設部分の水が蒸気になつたこと
が確認できる。このように、水分蒸発センサの殻
体２を所定位置に埋設することにより、不定形耐
火物８の水分蒸発状況を把握することができる。
なお、このように本考案のセンサは、それが埋設
された箇所における不定形耐火物の水分蒸発状況
を検出するものであり、１個だけ不定形耐火物に
埋設されても良く、２個以上が同一の不定形耐火
物に埋設されても良い。

また殻体２の蒸気圧と、電極４，４間を流れる
電流値との相関関係を予め調べておくことによ
り、不定形耐火物８の気孔内に発生する水分蒸気
圧を測定することができる。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案の水分蒸発センサ
は、内部に水を封入した殻体に、殻体の内部と外
部とを連通する極微細な孔を多数設け、更に殻体
内部には電源に導線を介して導通される電極及び
水を内蔵して構成したものであり、不定形耐火物
の水分蒸発状況を的確に把握することができる。
また不定形耐火物の気孔内に加熱によつて生ずる
水蒸気分圧を確認することもできるので、不定形
耐火物の昇温スピードを調節して水分蒸発による
蒸気圧を調節することが可能になり、不定形耐火
物の爆裂を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る不定形耐火物の断面図、
第２図ａ，ｂ，ｃは殻体の他の例を示す断面図、
第３図は本考案の水分蒸発センサを埋設した不定
形耐火物の断面図である。 １……センサ、２……殻体、３……微細孔、４
……電極、５……電源、６……導線、７……水、
８……不定形耐火物、９……加熱面、１０……非
加熱面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 不定形耐火物に埋設され、該不定形耐火物の水
   分蒸発を検知するためのセンサであつて、殻体２
   と、該殻体２中に対置された１対の電極４と、該
   殻体２を貫通して電極４に接続された導線６と、
   該殻体２中に充填された水７とを備えてなり、か
   つ前記殻体２はその内部と外部とを連通する多数
   の微細孔を有することを特徴とする水分蒸発セン
   サ。