JPH0544720Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、加熱炉など炉内温度を放射光で測定
するための炉の測温装置に係り、特にその炉に測
温管を挿入して炉内温度を測定する炉の測温装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、炉内温度を測定する測温装置としては、
ガス封入タイプシース熱電対、先端を閉じた保護
管を使用する熱電対があるが、高温による材料脆
化による断線や材料劣化に因る熱起電力の変化が
生じやすく、繰返使用することが難しい、このた
め放射光にて非接触式で温度を測定する放射温度
計が用いられている。

これを第３図により説明する。

第３図において、炉体ａ内に加熱室ｂを包囲す
るよう断熱材ｃが設けられ、炉ｄが形成される。

この加熱室ｂ内の温度を測定する場合、放射温
度計（又は光高温計）ｊを炉ｄの側壁に取り付
け、測温管ｋを断熱材ｃの側壁を通してその先端
の測温部ｉが加熱室ｂ内に臨むように設け、他方
炉体ａにガラス１からなる覗き窓ｍを設け、その
測温管ｋの先端の測温部ｉから測温管ｋ内を通
し、かつ覗き窓ｍを通して放射される放射線ｎを
放射温度ｊで検出し、その温度を測定するように
している。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、この測温装置は、加熱室ｂ内に
挿入する測温管ｋが、炉ｄに対して水平に或いは
その先端の測温部ｉが下向きになるよう挿入され
るため、管内でのガスの自然対流により測温部ｉ
で温度が低下しやすく、正確な温度を測定してい
るとは言い難い問題がある。

すなわち、測温管ｋ内の先端は、加熱室ｂに臨
み、その先端内部のガス温度が高く、他方、後端
は、断熱材ｃの外側に位置するため、その内部の
ガス温度が低く、このため、比重の重い低温側の
ガスが、測温管ｋの先端側に、その比重差により
移動し、先端が低温のガスの温度の影響を受けて
温度が低くなる。このため測温管ｋ内に流入した
低温のガスによつて測温部ｉが、実際の温度より
低い温度を検出してしまうばかりでなく、測温管
ｉの長手方向で温度差によりガスの屈折率が変化
し、測温部ｉからの放射線ｎが屈折率の違いで屈
曲し放射温度計ｊに到達せず正確な温度を測定す
ることが困難となる。

この上下方向の温度を自然対流の影響をなくし
て測定するためには、断熱材の底部から測温管ｋ
を垂直に挿入すればよいが、温度測定位置は、測
温管ｋの長さで決まり、上下に多点を測定する場
合には、長さの違う測温管ｋを種々揃えなければ
ならないと共に測定のためのスペースの確保が困
難となる。また温度は、測温管ｋの先端から放射
され放射線で測定するが、測温管ｋが上下に長く
なると熱伝導で中間部の熱が先端部に影響を与え
易くなり、必ずしもその先端部位置の正確な温度
を測定しているとはいい難い問題があると共に、
そ覗き窓が炉体底部の下方にあるため、ゴミなど
が堆積しやすくなり放射線の透過が悪くなる問題
がある。

本考案は、上記事情を考慮してなされたもの
で、炉内に測温管を側部から挿入して炉内温度を
測定するにおいて、その測温管内のガスの対流の
影響を受けずに、正確な温度を測温できる炉の測
温装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記の目的を達成するために、炉体
内に加熱室を包囲するよう断熱材を設け、その断
熱材で包囲された加熱室内の温度を測定する測温
装置において、断熱材の側壁に、先端が閉じ後端
が開口した測温管を、その先端が上向きになるよ
う挿入すると共に後端の開口部を炉体内壁の近傍
に位置させ、その炉体の外側に、上記測温管の開
口部に位置して覗き窓を設けると共にその覗き窓
の外側に放射温度計を設けたものである。

［作用］ 上記構成によれば、測温管の先端を上向きに炉
内の断熱材の側壁から加熱室内に挿入すること
で、この先端内のガスは、そのまま先端に溜まる
ため、その挿入位置近傍の加熱室内の温度を正確
に測定できる。また、測温管の後端開口部は炉体
内壁から離れているため、加熱室内で測温管が熱
膨張しても熱応力がかからないため、覗き窓との
軸がずれることがなく、また開口部が炉体内壁に
近接しているため、これが抵抗となり開口部から
のガスの流入を防止でき、確実に自然対流を防止
できる。

［実施例］ 以下本考案に係る炉の測温装置の好適実施例を
添付図面に基づいて説明する。

第１図は、炉１に放射線による測温装置３を取
り付けた状態を示す。

先ず炉１は、炉体４内に断熱材５が設けられ、
その断熱材５で包囲された加熱室６内にヒータ７
が設けられ、そのヒータ７により加熱室６内の試
料８を加熱するようになつている。

この炉１の加熱室６の温度を測定すべく測温装
置３の測温用挿入管１０が、炉１に、その先端の
測温部１０ａが上向きになるよう挿入される。

すなわち、放射温度計１４（光高温計を含む）
からなる測温装置３は、測温管１０を断熱材５の
側壁から、その先端の測温部１０ａが斜めに上向
きになるよう挿入し、他端の開口部１０ｂを炉体
４の内壁に近づけて設け、その炉体４に覗き窓１
５を設け、測温部１０ａから放射される放射線１
６を、その覗き窓１５を通して炉体４外に設けた
放射温度計１４で検出するようにする。

以上において、測温管１０は、その先端の測温
部１０ａが、上向きに炉１内に挿入されるため、
その管１０内の先端の測温部１０ａ内のガスは、
その下方の管１０内のガスより比重が軽いため、
常時、測温部１０ａ内に滞留することとなり、略
加熱室６内の温度と同じとなる。従つてこの測温
部１０ａから放射される放射線１６を温度計１４
により測温することで加熱室６の温度を正確に測
温できる。

これを第２図によりさらに詳しく説明する。

まず、第２図に示すように測温管１０は、断熱
材５を挿通してその先端の測温部１０ａが上向き
になるよう設けられ、また開口部１０ｂは炉体４
の内壁に近づいて設けられる。

この際、断熱材５で囲まれた加熱室６は、高温
であり、また断熱材５の側壁と炉体４の内壁間の
空間１７は、加熱室６内より温度が低く、かつ断
熱材５から炉体４にかけて漸次温度が低下した温
度分布を有し、従つてこの空間１７では、図示の
矢印のように空間１７内にガス（空気）の自然対
流が生じている。

この場合、測温管１０の先端の測温部１０ａと
下方の開口部１０ｂとは一定のレベル差Ｈを有
し、空間１７からの低温のガスが開口部１０ｂか
ら測温管１０内に侵入しようとしても、そのガス
が測温部１０ａまで達することがない、従つて測
温部１０ａ内のガスは、実質的に加熱室６内の雰
囲気温度と同じに保たれ、管１０内の対流により
温度低下が生じない。また、開口部１０ｂと炉体
４間の隙間を小さく形成することで、測温管１０
内に入るガスの抵抗が大きくなり、より一層その
侵入を防止できる。

この測温装置３は、測温管１０内の雰囲気ガス
のガス圧が高圧な程、その測温部１０ａの温度低
下を防止できる。

［考案の効果］ 以上説明してきたことから明らかなように本考
案によれば、次のごとき優れた効果を発揮する。

(1) 測温管の先端の測温部を上向きになるよう炉
内の断熱材の側壁に挿入することで、その測温
部内のガスを、そのまま測温部に滞留させるこ
とができ、その温度低下を防止することができ
る。

(2) 測温管内でのガスの自然対流が生ぜず、測温
管の測温部には伝導伝熱による熱がそのま伝わ
り、かつ熱放散が少ないため、測温部を炉内温
度と同じにでき、実際の炉内温度を正確に測温
できる。

(3) 測温管の後端開口部は炉体内壁から離れてい
るため、加熱室内で測温管が熱膨張しても熱応
力がかからないため、覗き窓との軸がずれるこ
とがなく、また開口部が炉体内壁に近接してい
るため、これが抵抗となり開口部からのガスの
流入を防止でき、確実に自然対流を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体断面図、
第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図は従来
例を示す断面図である。 図中、１は炉、３は測温装置、４は炉体、５は
断熱材、６は加熱室、１０は測温管、１０ａは測
温部、１４は放射温度計、１５は覗き窓である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉体内に加熱室を包囲するよう断熱材を設け、
   その断熱材で包囲された加熱室内の温度を測定す
   る測温装置において、断熱材の側壁に、先端が閉
   じ後端が開口した測温管を、その先端が上向きに
   なるよう挿入すると共に後端の開口部を炉体内壁
   の近傍に位置させ、その炉体の外側に、上記測温
   管の開口部に位置して覗き窓を設けると共にその
   覗き窓の外側に放射温度計を設けたことを特徴と
   する炉の測温装置。