JPS5986274A - 複合管型熱電対用保護管 - Google Patents
複合管型熱電対用保護管Info
- Publication number
- JPS5986274A JPS5986274A JP57196071A JP19607182A JPS5986274A JP S5986274 A JPS5986274 A JP S5986274A JP 57196071 A JP57196071 A JP 57196071A JP 19607182 A JP19607182 A JP 19607182A JP S5986274 A JPS5986274 A JP S5986274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- boron nitride
- atmosphere
- composite
- high temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
- G01K1/10—Protective devices, e.g. casings for preventing chemical attack
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複合管型熱電対用保護管に関するものである
。さらに詳しくは本発明は、酸化性雰囲気と還元性雰囲
気が連続して現われる高温反応系などにおける温度測定
において有利に使用される熱電対用保護管に関するもの
である。
。さらに詳しくは本発明は、酸化性雰囲気と還元性雰囲
気が連続して現われる高温反応系などにおける温度測定
において有利に使用される熱電対用保護管に関するもの
である。
高温下にある雰囲気の温度を測定するためには一般的に
、白金・白金ロジウム熱電対などの熱電対が用いられて
いる。ただし、そのような高温雰囲気の温度を測定する
場合においては、熱電対を機械的衝撃もしくは化学的な
変質から保護するために、熱電対は通常、磁器などの耐
熱性材料からなる保護管に収納して用いている。
、白金・白金ロジウム熱電対などの熱電対が用いられて
いる。ただし、そのような高温雰囲気の温度を測定する
場合においては、熱電対を機械的衝撃もしくは化学的な
変質から保護するために、熱電対は通常、磁器などの耐
熱性材料からなる保護管に収納して用いている。
しかしながら、近年においては更に高い温度あるいは厳
しい条件下の雰囲気の温度測定が必要とされるようにな
り、このため保護管の材料として高温下における熱安定
性などが磁器よりも更に優れた耐熱材料が求められてき
た。このような要求に対して、耐熱性が高く、また電気
絶縁性および機械的性質などにおいても優れた特性を持
つボロンナイトライド（窒化ホウ素）を熱電対用保護管
の材料として用いるとの試みが既に行なわれている。
しい条件下の雰囲気の温度測定が必要とされるようにな
り、このため保護管の材料として高温下における熱安定
性などが磁器よりも更に優れた耐熱材料が求められてき
た。このような要求に対して、耐熱性が高く、また電気
絶縁性および機械的性質などにおいても優れた特性を持
つボロンナイトライド（窒化ホウ素）を熱電対用保護管
の材料として用いるとの試みが既に行なわれている。
たとえは、実開昭５５−３８２９０号公報には白金・白
金ロジウム熱電対用の保護管の材料としてボロンナイト
ライドを用いる考案が開示されており、該考案において
は保護管は、ボロンナイトライドを主成分とする外側部
分とアルミナを主成分とする内側部分とからなる二重構
造とされている。
金ロジウム熱電対用の保護管の材料としてボロンナイト
ライドを用いる考案が開示されており、該考案において
は保護管は、ボロンナイトライドを主成分とする外側部
分とアルミナを主成分とする内側部分とからなる二重構
造とされている。
しかしながら、上記のようなボロンナイトライドが外側
に露出した保護管を酸化性雰囲気下に置いた場合、ボロ
ンナイトライド層が分解昇華を起すとの問題が発生する
。すなわち、ボロンナイトライドは成形性が充分ではな
いため、一般には結合剤を添加して成形を行なうが、特
にそのようなポロンナイトライド成形物は酸化性雰囲気
下において分解昇華を起す傾向がある。
に露出した保護管を酸化性雰囲気下に置いた場合、ボロ
ンナイトライド層が分解昇華を起すとの問題が発生する
。すなわち、ボロンナイトライドは成形性が充分ではな
いため、一般には結合剤を添加して成形を行なうが、特
にそのようなポロンナイトライド成形物は酸化性雰囲気
下において分解昇華を起す傾向がある。
たとえば、最近特に注目を浴びている石炭および石油の
残査油などのガス化炉などにおいて、ガス化反応炉は、
定常反応が始まる以前の低温および準高温時においては
酸化性雰囲気を示し、次いて定常反応の開始後は還元性
雰囲気を示す。このような反応炉に用いる熱電対の保護
管として上記のようなポロンナイＩ・ライドが外側に露
出している保護管を用いた場合には、反応が定常状態に
なる前の酸化性雰囲気においてボロンナイトライドドが
分解昇華を起し、その一部もしくは全部が保護管から離
脱する傾向がある。このため、高温時における安定性が
優れているボロンナイトライドを耐熱性保護管材料とし
て用いた効果が現われにくくなる。
残査油などのガス化炉などにおいて、ガス化反応炉は、
定常反応が始まる以前の低温および準高温時においては
酸化性雰囲気を示し、次いて定常反応の開始後は還元性
雰囲気を示す。このような反応炉に用いる熱電対の保護
管として上記のようなポロンナイＩ・ライドが外側に露
出している保護管を用いた場合には、反応が定常状態に
なる前の酸化性雰囲気においてボロンナイトライドドが
分解昇華を起し、その一部もしくは全部が保護管から離
脱する傾向がある。このため、高温時における安定性が
優れているボロンナイトライドを耐熱性保護管材料とし
て用いた効果が現われにくくなる。
本発明は、高温雰囲気の温度測定、特に上記のような酸
化性雰囲気と還元性雰囲気が連続的に現われるような高
温反応系における温度測定、に用いる熱電対の保護管と
して好適な熱電対用保護管を提供することを目的とする
ものである。
化性雰囲気と還元性雰囲気が連続的に現われるような高
温反応系における温度測定、に用いる熱電対の保護管と
して好適な熱電対用保護管を提供することを目的とする
ものである。
未発りＪが提供する熱電対用保護管は、石英ガラスから
なる外側管およびボロンナイトライドドからなる内側管
を含むことを特徴とする複合管型熱電対用保護管である
。すなわち、本発明は、特に高い温度における安定性に
ついてはボロンナイトライドに劣るが、通常の高温条件
においては、酸化性雰囲気に対して高い抵抗性を有する
石英ガラスにより外側層を形成し、その内側層を高温安
定性が特に優れたボロンナイトライドにより形成した構
成を有する複合管型の熱電対保護管を提供するものであ
る。
なる外側管およびボロンナイトライドドからなる内側管
を含むことを特徴とする複合管型熱電対用保護管である
。すなわち、本発明は、特に高い温度における安定性に
ついてはボロンナイトライドに劣るが、通常の高温条件
においては、酸化性雰囲気に対して高い抵抗性を有する
石英ガラスにより外側層を形成し、その内側層を高温安
定性が特に優れたボロンナイトライドにより形成した構
成を有する複合管型の熱電対保護管を提供するものであ
る。
本発明の複合管型熱電対用保護管に白金・白金ロジウム
熱電対を収納して、これをたとえば、前記の石炭などの
ガス化炉などの温度測定具として用いた場合、ガス化反
応炉の初期の雰囲気である酸化性雰囲気に対しては石英
ガラスからなる外側管が高１い抵抗性を示すため、内側
管のボロンナイトライド層はその酸化性雰囲気に接触せ
ず、従ってボロンナイトライド層は何ら分解、変質など
を起すことがない。そしてガス化反応が定常的に進行す
る高温時においては、保護管の外側を形成している石英
ガラスは融解あるいは分解などを起して保護管からＭ脱
し、ボロンナイトライド層層が外部に露出するようにな
る。しかし、該反応炉はその高温状態においては既に還
元性雰囲気となっているため、露出したボロンナイトラ
イド層は安定に存在し、従って、高温測定のための熱電
対用保護管としての機能を充分に果すことができる。
熱電対を収納して、これをたとえば、前記の石炭などの
ガス化炉などの温度測定具として用いた場合、ガス化反
応炉の初期の雰囲気である酸化性雰囲気に対しては石英
ガラスからなる外側管が高１い抵抗性を示すため、内側
管のボロンナイトライド層はその酸化性雰囲気に接触せ
ず、従ってボロンナイトライド層は何ら分解、変質など
を起すことがない。そしてガス化反応が定常的に進行す
る高温時においては、保護管の外側を形成している石英
ガラスは融解あるいは分解などを起して保護管からＭ脱
し、ボロンナイトライド層層が外部に露出するようにな
る。しかし、該反応炉はその高温状態においては既に還
元性雰囲気となっているため、露出したボロンナイトラ
イド層は安定に存在し、従って、高温測定のための熱電
対用保護管としての機能を充分に果すことができる。
次に本発明の複合管型熱電対用保護管を、添伺図面を参
照しながら更に詳しく説明する。
照しながら更に詳しく説明する。
第１図は、本発明に従う複合管型熱電対用保護管の一実
施例の縦断面図であり、第２図は、第１図の■−■線に
沿う横断面図である。
施例の縦断面図であり、第２図は、第１図の■−■線に
沿う横断面図である。
本発明の複合管型熱電対用保護管ｌは、基本的には石英
ガラスからなる外側管２およびボロンナイトライドから
なる内側管３からなる二重管として構成される。この保
護管に挿入されて保護を受ける熱電対は４により示され
ている。ただし、この二重管の機械的強度を高め、また
その製造を容易にするため、外側管２と内側管３との間
の先端部分付近には中間層（緩衝層５）を設けることが
好ましい。この中間層５は、たとえば、ボロンナイトラ
イド粉末から形成する。
ガラスからなる外側管２およびボロンナイトライドから
なる内側管３からなる二重管として構成される。この保
護管に挿入されて保護を受ける熱電対は４により示され
ている。ただし、この二重管の機械的強度を高め、また
その製造を容易にするため、外側管２と内側管３との間
の先端部分付近には中間層（緩衝層５）を設けることが
好ましい。この中間層５は、たとえば、ボロンナイトラ
イド粉末から形成する。
本発明において用いられる石英ガラスとボロンナイトラ
イドとはその熱膨張係数が非常に近似しているため、保
護管をこのような二重構造とした場合においても温度変
化に対して比較的高い機械的強度を示す。しかしながら
、本発明の熱電対用保護管を高温・測定用に用いた場合
には、石英ガラスとボロンナイトライドとはその熱膨張
係数の僅かな差が、石英ガラスからなる外側管２とボロ
ンナイトライドからなる内側管３との接合部分の破壊に
結びつくことがあるため、外側管２と内側管３との間に
は接合補強構造６を設けることが好ましい。
イドとはその熱膨張係数が非常に近似しているため、保
護管をこのような二重構造とした場合においても温度変
化に対して比較的高い機械的強度を示す。しかしながら
、本発明の熱電対用保護管を高温・測定用に用いた場合
には、石英ガラスとボロンナイトライドとはその熱膨張
係数の僅かな差が、石英ガラスからなる外側管２とボロ
ンナイトライドからなる内側管３との接合部分の破壊に
結びつくことがあるため、外側管２と内側管３との間に
は接合補強構造６を設けることが好ましい。
第１図においては、そのような目的の接合補強構造とし
て、ボロンナイトライドからなる内側管３の少なくとも
一部に螺旋状の溝を設けた構造６が示されている。外側
管２と内側管３との間にこのような螺旋状の溝からなる
構造６を設けることにより、加熱時もしくは冷却時にお
いて、外側管２と内側／ＰＪ’ ３との接合面において
石英ガラスとぶロンナイトライドとの熱膨張係数の僅か
な差に起因して発生するひずみ応力に対する接合面の抵
抗力は、そのような接合補強構造を設けなかった場合に
比較して顕著に向」ニする。
て、ボロンナイトライドからなる内側管３の少なくとも
一部に螺旋状の溝を設けた構造６が示されている。外側
管２と内側管３との間にこのような螺旋状の溝からなる
構造６を設けることにより、加熱時もしくは冷却時にお
いて、外側管２と内側／ＰＪ’ ３との接合面において
石英ガラスとぶロンナイトライドとの熱膨張係数の僅か
な差に起因して発生するひずみ応力に対する接合面の抵
抗力は、そのような接合補強構造を設けなかった場合に
比較して顕著に向」ニする。
なお、本発明の熱電対用保護管において、上記のような
接合補強構造は、保護管の一部にのみ設けられていても
よく、あるいはほぼ全長にわたって設けられていてもよ
い。また、第１図においては、螺旋状の溝からなる構造
６はボロンナイトライドからなる内側管３の側面に切り
込んだ形態で設けられているが、螺旋状の溝は、内側管
の側面に別に旧設されて、その結果その部分の内側管の
径が大きくなるようにされていてもよい。また、螺旋状
の溝の断面は、第１図においては三角形の形状を有して
いるが、他の形状、たとえば、正方形、長方形、あるい
は丸みを有する多角形など各種の形状とすることもでき
る。
接合補強構造は、保護管の一部にのみ設けられていても
よく、あるいはほぼ全長にわたって設けられていてもよ
い。また、第１図においては、螺旋状の溝からなる構造
６はボロンナイトライドからなる内側管３の側面に切り
込んだ形態で設けられているが、螺旋状の溝は、内側管
の側面に別に旧設されて、その結果その部分の内側管の
径が大きくなるようにされていてもよい。また、螺旋状
の溝の断面は、第１図においては三角形の形状を有して
いるが、他の形状、たとえば、正方形、長方形、あるい
は丸みを有する多角形など各種の形状とすることもでき
る。
本発明の複合管型熱電対用保護管はたとえば、次のよう
にして製造される。
にして製造される。
まず、内側管３はボロンナイトライドを公知の方法によ
り成形して製造する。この内側管３の製造に用いるボロ
ンナイトライドには、ボロンナイトライドの優れた熱安
定性の大きな低下をもたらさない限り、必要に応じて各
種の結合剤あるいは他の添加成分が含まれていてもよい
。螺旋状の溝からなる接合補強構造６を設ける場合には
、内側管３の成形時の型枠の設定あるいは成形後の機械
重加］−などを利用することができる。この内側管３に
は、所望によりその頭部（先端部）伺近にポロンナイト
ライド粉末を伺着させて中間層（緩衝層）５を設けたの
ち、内側管３の表面のうち高温雰囲気、たとえば加熱炉
内部の雰囲気、に触れる表面部分を石英ガラスで被覆す
ることにより外側管２を形成する。
り成形して製造する。この内側管３の製造に用いるボロ
ンナイトライドには、ボロンナイトライドの優れた熱安
定性の大きな低下をもたらさない限り、必要に応じて各
種の結合剤あるいは他の添加成分が含まれていてもよい
。螺旋状の溝からなる接合補強構造６を設ける場合には
、内側管３の成形時の型枠の設定あるいは成形後の機械
重加］−などを利用することができる。この内側管３に
は、所望によりその頭部（先端部）伺近にポロンナイト
ライド粉末を伺着させて中間層（緩衝層）５を設けたの
ち、内側管３の表面のうち高温雰囲気、たとえば加熱炉
内部の雰囲気、に触れる表面部分を石英ガラスで被覆す
ることにより外側管２を形成する。
本発明の複合管型熱電対用保護管は前述のように、その
外側管は石英ガラスを用いているため準高温条件下にお
ける酸化性雰囲気に対して高い抵抗性を示し、また内側
管は熱安定性の高いボロンナイＩ・ライドを用いている
ため還元性雰囲気下においてはかなりの高温下において
も高い安定性を示す。従って、本発明の複合管型熱電対
用保護管は、特に、石炭および石油の残査油などのガス
化炉のように酸化性雰囲気と還元性雰囲気が連続的に現
われる高温反応系における温度測定に用いる熱電対の保
ＭｉＩ管として高い有用性を有するものである。
外側管は石英ガラスを用いているため準高温条件下にお
ける酸化性雰囲気に対して高い抵抗性を示し、また内側
管は熱安定性の高いボロンナイＩ・ライドを用いている
ため還元性雰囲気下においてはかなりの高温下において
も高い安定性を示す。従って、本発明の複合管型熱電対
用保護管は、特に、石炭および石油の残査油などのガス
化炉のように酸化性雰囲気と還元性雰囲気が連続的に現
われる高温反応系における温度測定に用いる熱電対の保
ＭｉＩ管として高い有用性を有するものである。
第１図は１本発明に従う複合管型熱電対用保護管の一実
施例の縦断面図である。 第２図は、第１図の■−■線に沿う横断面図である。 ｌ：複合管型熱電対用保護管、２：外側管、３：内側管
、４：熱電対、５：中間層（緩衝層）、６：接合補強構
造 特許出願人 宇部化学工業株式会社 代理人 弁理士 柳川泰男
施例の縦断面図である。 第２図は、第１図の■−■線に沿う横断面図である。 ｌ：複合管型熱電対用保護管、２：外側管、３：内側管
、４：熱電対、５：中間層（緩衝層）、６：接合補強構
造 特許出願人 宇部化学工業株式会社 代理人 弁理士 柳川泰男
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、石英ガラスからなる外側？６およびボロンナイトラ
イドからなる内側管を含むことを特徴とする複合管型熱
電対用保護管。 ２゜外側管と内側管の間に緩衝用中間層が設けられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合管
型熱電対用保護管。 ３゜緩衝用中間層がボロンナイＩ・ライド粉末から形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の複合管型熱電対用保護管。 ４゜ボロンナイトライドからなる内側管の少なくとも一
部に螺旋状の溝が設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの項記載の複合
管型熱電対用保護管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196071A JPS5986274A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 複合管型熱電対用保護管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196071A JPS5986274A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 複合管型熱電対用保護管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986274A true JPS5986274A (ja) | 1984-05-18 |
| JPH0262811B2 JPH0262811B2 (ja) | 1990-12-26 |
Family
ID=16351711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57196071A Granted JPS5986274A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 複合管型熱電対用保護管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986274A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170656U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-29 | ||
| JPS62184440U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-24 | ||
| JP2021076378A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | 大同特殊鋼株式会社 | 測温用具 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57196071A patent/JPS5986274A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62170656U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-29 | ||
| JPS62184440U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-24 | ||
| JP2021076378A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | 大同特殊鋼株式会社 | 測温用具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262811B2 (ja) | 1990-12-26 |
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