KR20100087452A - 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치 - Google Patents

Abstract

조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 조립형 열전대는: 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부와, 측정부와 연결된 전선부재를 감싸는 전선커버부와, 전선커버부에 권선되는 탄성부 및 탄성부의 단부를 감싸는 안내부재를 구비하는 고정부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 전선부재의 외측에 외통부재가 설치되어 전선부재의 손상을 방지하므로 유지보수 작업에 따른 비용을 절감할 수 있으며, 온도를 센싱하는 측정부가 탄성부에 의하여 가압되어 동판에 측정부가 접한 상태로 설치되므로 동판의 온도 측정이 정확하게 이루어질 수 있다.

측정부, 전선커버부, 탄성부, 외통부재, 전선부재

Description

조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치{ASSEMBLY TYPE THERMOCOUPLE AND TEMPERATURE MEASURING DEVICE OF CONTINUOUS CASTING THEREWITH}

본 발명은 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측정부와 연결된 전선부재의 파손을 방지하는 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강의 연속주조용 주형 내에서 동판온도를 측정하면 주형 내에서 발생하는 브레이크아웃(breakout),즉 주편터짐을 예측할 수 있다. 특히 고속주조시나 성분적으로 주편터짐에 민감한 강종을 주조할 때는 브레이크아웃이 자주 발생하기에 생산성을 크게 저하시키므로 동판온도의 측정이 필수적이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제철소에서 용강을 응고시키는 연속주조형 주형은, 용강을 응고시키는 틀을 형성하는 동판(1)과, 동판(1)의 외측에 냉각수(5)가 공급되는 공간을 형성하는 수냉자켓(3)이 구비된다.

수냉자켓(3)에는 냉각수(5)가 공급되어 동판(1)을 냉각시키며, 동판(1)에 의해 형성된 틀 안에서 용강이 주조된다.

그리고, 동판(1)과 수냉자켓(3)을 체결하기 위한 볼트(7)가 구비되며, 동판(1)에는 다수개의 열전대(9)가 설치되어 동판(1)의 온도를 측정한다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

종래의 열전대는 막대 형상으로 이루어져 동판에 단순 결합되므로, 열전대의 끝부분이 동판에 접한 상태로 고정되지 못하여 온도측정이 정확하게 이루어지지 않았다. 그리고, 열전대와 연결된 전선이 외부로 노출되므로, 설치 작업중에 전선의 피복이 벗겨져서 설치불량이 발생한다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 열전대의 끝 부분이 동판에 닿지 않음으로 동판의 온도 측정이 제대로 이루어지 않는 것과, 열전대와 연결된 전선이 외측으로 노출되어 설치 작업 중에 전선의 피복이 벗겨지는 것을 방지할 수 있는 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 조립형 열전대는: 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부와, 측정부와 연결된 전선부재를 감싸는 전선커버부와, 전선커버부에 권선되는 탄성부 및 탄성부의 단부를 감싸는 안내부재를 구비하는 고정부를 포함한다.

또한 전선커버부는, 전선부재의 외측을 감싸는 원통 형상의 외통부재 및 외통부재에 일측이 고정되고 측정부에 타측이 고정되어 탄성부를 지지하는 스토퍼를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 외통부재는 스토퍼에서 고정부 사이에 있는 전선부재의 외측을 감싸며 설치되는 것이 바람직하다.

또한 안내부재의 내측에는 전선커버부가 이동되기 위한 연결공이 구비되며, 연결공과 연통된 연결관부재가 안내부재에서 연장 형성되는 것이 바람직하다.

또한 연결관부재를 통하여 고정부의 내측에 삽입되어 탄성부를 가압하는 내측부재 및 내측부재를 감싸며 연결관부재에 결합되는 잠금부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 내측부재의 내부에는 전선커버부가 이동되기 위한 통공이 형성되며, 통공의 주변에는 실링부재가 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 조립형 열전대를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치는: 연속주조용 주형의 틀을 형성하는 동판에 장착용홈을 형성하는 설치홈부와, 설치홈부에 삽입되어 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부와, 측정부와 연결된 전선부재의 외측을 감싸는 원통 형상의 외통부재와, 외통부재에 일측이 고정되고 측정부에 타측이 고정되어 탄성부를 지지하는 스토퍼와, 스토퍼에 지지되며 외통부재의 외측에 권선되는 탄성부와, 탄성부의 단부를 감싸는 안내부재가 구비되어 설치홈부에 고정되는 고정부 및 고정부의 외측으로 연장된 전선부재에 연결되어 측정부의 측정값을 전달받는 제어부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치는 온도를 센싱하는 측정부가 탄성부에 의하여 가압되어 동판에 측정부가 접 한 상태로 설치되므로 동판의 온도 측정이 정확하게 이루어질 수 있다.

또한 전선부재의 외측에 외통부재가 설치되어 전선부재의 손상을 방지하므로 유지보수 작업에 따른 비용을 절감할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 열전대를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 "A"부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 조립형 열전대가 설치되기 전 상태를 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 "B"부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 조립형 열전대를 분해 도시한 사시도이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 열전대를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치는, 연속주조용 주형의 격벽을 형성하는 동판(80)에 장착용홈(82)을 형성하는 설치홈부(81)와, 설치홈부(81)에 삽 입되는 조립형 열전대(10)와, 조립형 열전대(10)의 외측으로 연장된 전선부재(14)에 연결되어 측정부(12)의 측정값을 전달받는 제어부재(90)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 조립형 열전대(10)는, 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부(12)와, 측정부(12)와 연결된 전선부재(14)를 감싸는 전선커버부(20)와, 전선커버부(20)의 외측에 권선되는 탄성부(30) 및 탄성부(30)의 단부를 감싸는 안내부재(42)가 구비되어 설치홈부(81)에 고정되는 고정부(40)를 포함한다.

측정부(12)는 동판(80)의 온도를 측정하기 위한 부분으로 본 실시예에서는 열전대를 사용한다. 측정부(12)와 연결된 전선부재(14)는 제어부재(90)에 연결되어 측정값을 전달한다.

측정부(12)와 전선부재(14)가 연결되는 부분에 설치되는 전선커버부(20)는, 전선부재(14)의 외측을 감싸는 원통 형상의 외통부재(22) 및 외통부재(22)에 일측이 고정되고 측정부(12)에 타측이 고정되어 탄성부(30)를 지지하는 스토퍼(24)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 외통부재(22)는 관 형상으로 형성되나, 전선부재(14)를 보호하기 위한 기술사상 안에서 다양한 형상과 재질로 외통부재를 형성할 수 있다.

스토퍼(24)는 스프링으로 이루어진 탄성부(30)의 외경보다 큰 직경을 가지며 절곡된 형상으로 설치되어 탄성부(30)의 일측을 지지한다.

그리고, 외통부재(22)는 스토퍼(24)에서 고정부(40) 사이에 있는 전선부 재(14)의 외측을 감싸도록 설치되어 설치 작업 중에 발생할 수 있는 전선부재(14)의 손상을 방지한다.

조립형 열전대(10)의 설치시에 탄성부(30)는 스토퍼(24)를 밀어주므로, 스토퍼(24)와 함께 측정부(12)도 이동하여 동판(80)에 접한 상태로 설치된다.

고정부(40)는 탄성부(30)가 내측으로 슬라이딩 되어 장착되도록 연결공(46)을 형성하는 안내부재(42)와, 안내부재(42)와 일체로 구성되어 설치홈부(81)의 외측에 걸리는 너트부재(44) 및 너트부재(44)에서 안내부재(42)와는 다른 방향으로 설치되는 연결관부재(48)를 포함한다.

안내부재(42)의 내측에는 전선커버부(20)가 이동되기 위한 연결공(46)이 구비되며, 연결공(46)과 연통된 연결관부재(48)가 안내부재(42)에서 연장 형성된다.

안내부재(42)의 외측과 연결관부재(48)의 외측에는 나사산이 형성되며, 너트부재(44)의 장착면에는 장착실링(72)이 설치되기 위한 홈부가 구비된다.

고정부(40)에 결합되는 내측부재(50)는 연결관부재(48)를 통하여 고정부(40)의 내측에 삽입되어 내측부재(50)의 일단이 탄성부(30)를 가압한다.

내측부재(50)는 연결관부재(48)를 통하여 안내부재(42)의 내측에 삽입되는 원통 형상의 가이드몸체(52)와, 가이드몸체(52)의 일단에 절곡 형성되어 연결관부재(48)의 일단에 걸리는 걸림턱(54)을 포함한다.

내측부재(50)의 내부에는 전선커버부(20)가 이동되기 위한 통공이 형성되며, 통공의 주변에는 실링부재(70)가 설치되어, 외통부재(22)가 고정부(40)를 이동할 때 기밀작용이 이루어지도록 한다.

잠금부재(60)는 육각너트 형상으로 연결공(46)과 연통된 엔드홀(62)이 중앙에 형성되며, 내측부재(50)를 감싸며 연결관부재(48)에 체결된다.

동판(80)에는 다수개의 장착용홈(82)이 구비되어 설치홈부(81)를 형성하며, 안내부재(42)의 외측에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 동판(80)에 구비된 장착용홈(82)의 입구 내측에 형성된다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 열전대 및 이를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치의 작동상태를 상세히 설명한다.

연속주조형 주형에서 용강을 응고시키는 틀을 형성하는 동판(80)에 복수의 장착용홈(82)을 형성한다.

장착용홈(82)에 조립형 열전대(10)를 삽입하고, 너트부재(44)를 돌려서 안내부재(42)의 외측에 형성된 나사산이 장착용홈(82)의 입구에 구비된 나사산에 체결되도록 한다.

동판(80)과 접한 너트부재(44)의 내측면에는 장착실링(72)이 설치되어 기밀작용을 한다.

탄성부(30)의 일측은 스토퍼(24)에 의해 지지되며, 탄성부(30)의 타측은 가이드몸체(52)에 의해 지지된다.

따라서, 탄성부(30)는 스토퍼(24)를 포함한 전선커버부(20)를 장착용홈(82)의 일단으로 가압하며, 전선커버부(20)와 함께 측정부(12)도 이동되어 장착용홈(82)의 일단에 측정부(12)의 일단이 접한 상태에서 온도 측정이 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 조립형 열전대(10)의 설치가 완료되면, 외통부재(22)가 가이드몸체(52)를 통하여 실링부재(70)가 설치된 곳으로 이동한다.

외통부재(22)와 내측부재(50) 사이의 틈으로 물이나 기타 이물질이 유입되는 것은 실링부재(70)에 의하여 차단된다.

외통부재(22)가 스토퍼(24)에서부터 고정부(40)까지 설치되므로, 조립형 열전대(10)의 설치 작업 중에 설치홈부(81)의 내측에 있는 전선부재(14)가 외측으로 노출되는 것이 차단되어 전선부재(14)의 파손을 방지한다.

측정부(12)에서 감지된 측정값은 잠금부재(60)의 엔드홀(62)을 통해 외측으로 나온 전선부재(14)를 통하여 제어부재(90)에 전달된다.

제어부재(90)에 전달된 측정값은 용강의 냉각 정도를 측정하여 브레이크 아웃 현상을 방지한다.

한편, 측정부(12)에서 이상 발생 시에는 잠금부재(60)를 풀어서 고정부(40)에서 내측부재(50)를 분리한다.

고정부(40)는 동판(80)에 고정된 상태에서, 잠금부재(60)와 내측부재(50)를 분리하면, 탄성부(30)와 전선부재(14)와 전선커버부(20)와 측정부(12)를 외측으로 인출한다.

그리고, 다시 새로운 부품을 교환하거나, 고장난 측정부(12)를 수리하는 등 다양한 유지보수 작업이 가능하다. 조립은 분해의 역순으로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로 부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 연속주조용 주형의 온도 측정장치에 사용되는 조립형 열전대(10)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 연속주조용 주형의 온도 측정장치에 사용되는 조립형 열전대(10)가 아닌 온도 측정장치에도 본 발명의 조립형 열전대(10)가 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 배경기술에 따른 연속주조형 주형을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립형 열전대를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 "A"부분을 확대 도시한 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 조립형 열전대가 설치되기 전 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 도 4의 "B"부분을 확대 도시한 단면도이다.

도 6은 도 4에 도시된 조립형 열전대를 분해 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 조립형 열전대 12: 측정부

14: 전선부재 20: 전선커버부

22: 외통부재 24: 스토퍼

30: 탄성부 40: 고정부

42: 안내부재 48: 연결관부재

50: 내측부재 52: 가이드몸체

54: 걸림턱 60: 잠금부재

70: 실링부재 80: 동판

82: 장착용홈 90: 제어부재

Claims (7)

1. 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부;

   상기 측정부와 연결된 전선부재를 감싸는 전선커버부;

   상기 전선커버부에 권선되는 탄성부; 및

   상기 탄성부의 단부를 감싸는 안내부재를 구비하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전선커버부는,

   상기 전선부재의 외측을 감싸는 원통 형상의 외통부재; 및

   상기 외통부재에 일측이 고정되고 상기 측정부에 타측이 고정되어 상기 탄성부를 지지하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 외통부재는 상기 스토퍼에서 상기 고정부 사이에 있는 상기 전선부재의 외측을 감싸며 설치되는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안내부재의 내측에는 상기 전선커버부가 이동되기 위한 연결공이 구비되며, 상기 연결공과 연통된 연결관부재가 상기 안내부재에서 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 연결관부재를 통하여 상기 고정부의 내측에 삽입되어 상기 탄성부를 가압하는 내측부재; 및

   상기 내측부재를 감싸며 상기 연결관부재에 결합되는 잠금부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 내측부재의 내부에는 상기 전선커버부가 이동되기 위한 통공이 형성되며, 상기 통공의 주변에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대.
7. 연속주조용 주형의 틀을 형성하는 동판에 장착용홈을 형성하는 설치홈부;

   상기 설치홈부에 삽입되어 열기전력을 이용하여 온도를 센싱하는 측정부;

   상기 측정부와 연결된 전선부재의 외측을 감싸는 원통 형상의 외통부재;

   상기 외통부재에 일측이 고정되고 상기 측정부에 타측이 고정되어 상기 탄성부를 지지하는 스토퍼;

   상기 스토퍼에 지지되며 상기 외통부재의 외측에 권선되는 탄성부;

   상기 탄성부의 단부를 감싸는 안내부재가 구비되어 상기 설치홈부에 고정되는 고정부; 및

   상기 고정부의 외측으로 연장된 상기 전선부재에 연결되어 상기 측정부의 측정값을 전달받는 제어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 열전대를 구비하는 연속주조용 주형의 온도 측정장치.

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