KR0155402B1 - Thermocouple - Google Patents
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Abstract
본 발명은 셀구조로 된 외부전극의 내부에 선상으로 된 내부전극을 배치한 열전대에 관한 것으로서, 부식물질의 부착방지와 외부전극의 전극재료를 최소한의 길이로 하여 가공하기 쉽게 함과 아울러 부식성물질이 내부로 침입하는 것을 방지하고 또한 내부저항이 작아지기 때문에 큰 전류값으로 전류를 마그넷측으로 공급할 수 있는 열전대를 제공하는 것을 목적으로한다. 그 구성은, 일측의 리드를 형성하는 리드파이프와, 셀구조로 되며 일측의 열전대 재료로 형성됨과 아울러 상기 리드파이프의 선단에 고착된 외부전극과, 타측의 열전대 재료로 형성됨과 아울러 상기 외부전극의 선단 내측벽에 용접된 내부전극으로 된 열전대에 있어서, 상기 외부전극의 후단을 상기 리드파이프의 선단 외측둘레에 끼워맞춤면을 브레이징한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a thermocouple in which a linear internal electrode is disposed inside an external electrode having a cell structure. The present invention relates to a corrosion prevention material and facilitates processing with a minimum length of electrode material of an external electrode. It is an object of the present invention to provide a thermocouple capable of supplying current to the magnet side with a large current value because it prevents the intrusion into the interior and the internal resistance becomes small. The structure includes a lead pipe forming a lead on one side, an external electrode formed of a thermocouple material on one side and having a cell structure, and a thermocouple material fixed to the tip of the lead pipe, and a thermocouple material on the other side. In the thermocouple made of the inner electrode welded to the inner end wall, characterized in that the rear end of the outer electrode is brazed the fitting surface to the outer peripheral edge of the lead pipe.
Description
제1도는 열전대의 단면도.1 is a cross-sectional view of a thermocouple.
제2도는 실화센서의 단면도.2 is a cross-sectional view of the misfire sensor.
제3도는 열전대의 제조공정을 설명하기 위한 사시도.3 is a perspective view for explaining a manufacturing process of the thermocouple.
제4도는 열전대의 제조공정을 설명하기 위한 사시도.4 is a perspective view for explaining the manufacturing process of the thermocouple.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 열전대 2 : 콘센트1: thermocouple 2: outlet
3 : 도선 4 : 리드파이프3: lead wire 4: lead pipe
5 : 외부전극 6 : 내부전극5 external electrode 6 internal electrode
7 : 브레이징 31 : 외부도선7: brazing 31: outer conductor
33 : 내부도선 41 : 소경부33: inner lead 41: small diameter part
52 : 절결부 53 : 돌기52: notch 53: protrusion
54 : 파이프형상부 100 : 실화센서54: pipe shape 100: misfire sensor
본 발명은 셸구조(shell structure)로 된 외부전극의 내부에 선상(線狀)으로 된 내부전극을 배치한 열전대에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermocouple in which an inner electrode of a linear shape is disposed inside an outer electrode of a shell structure.
응답성 및 내구성이 뛰어난 구조의 열전대로서는, 일측 리드를 형성하는 리드파이프와, 이 리드파이프의 선단에 브레이징(brazing)된 셸구조의 외부전극과, 이 외부전극의 선단 내측벽에 용접된 내부전극으로 이루어진 열전대가 제조되고 있으며, 가스곤로등과 같은 가스기기의 실화검출(失火檢出) 등의 용도로 사용되고 있다.Examples of thermocouples having excellent responsiveness and durability include a lead pipe forming one lead, an outer electrode of a shell structure brazed at the tip of the lead pipe, and an inner electrode welded to the inner wall of the tip of the outer electrode. Thermocouples are manufactured and are used for the detection of misfire of gas equipment such as gas stoves.
종래에는 이러한 구조의 열전대로서, 일본국 특허공보 평3-69029호에서 밝혀지는 바와 같이 리드파이프의 선단부에 내측지름이 큰 부분을 형성하고, 이 큰 내측지름부에 원추형상의 셸구조로 된 외부전극의 후단을 끼워맞춘 후, 끼워맞춤부를 브레이징한 것이 공지되어 있다.Conventionally, as a thermocouple having such a structure, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 3-69029, a portion having a large inner diameter is formed at the tip of the lead pipe, and the outer electrode has a conical shell structure at the large inner diameter. It is known to braze the fitting portion after the rear end of the fitting is fitted.
원추형상의 셸구조로 된 외부전극은, 불꽃과 접촉하여 온도를 검지하는 온도검지부가 되기 때문에, 인코넬등과 같이 비교적 값이 비싼 내열성 및 내식성이 뛰어난 금속이 사용되고, 리드파이프는 놋쇠등과 같이 저렴한 양도전 금속이 사용된다. 따라서, 외부전극은 길이가 짧고 내부저항을 작게 할 수 있음과 아울러 가공하기 쉬운 형상인 것이 바람직하다. 또, 리드파이프는 불꽃과 접촉하기 때문에 고온내식성이 높고 부식성물질이 쉽게 부착되지 않는 것이 바람직하다.The outer electrode of the conical shell structure is used as a temperature detector for detecting temperature by contact with a flame. Therefore, a relatively expensive metal such as Inconel, which has excellent heat resistance and corrosion resistance, is used. All metals are used. Therefore, the external electrode is preferably short in shape and small in internal resistance, and easy to process. In addition, since the lead pipe is in contact with the flame, it is preferable that the high temperature corrosion resistance is high and the corrosive material is not easily attached.
본 발명의 목적은, 셸구조로 된 외부전극의 내부에 선상으로 된 내부전극을 배치한 열전대에 있어서, 부식물질의 부착방지와 외부전극의 전극재료를 최소한의 길이로 하여 가공하기 쉽게 함과 아울러 부식성물질이 내부로 침입하는 것을 방지하고, 또한 내부저항이 작아지기 때문에 큰 전류값으로 전류를 마그넷측으로 공급할 수 있는 열전대를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermocouple in which a linear internal electrode is disposed inside an external electrode having a shell structure, to prevent corrosion of adhesion and to easily process the electrode material of the external electrode to a minimum length. The present invention provides a thermocouple capable of supplying current to the magnet side with a large current value because the corrosive substance is prevented from invading and the internal resistance is reduced.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 기술수단을 갖는다.The present invention for achieving the above object has the following technical means.
특허 청구범위 제1항에 있어서는, 일측의 리드를 형성하는 리드파이프와, 셸구조로 되며 일측의 열전대 재료로 형성됨과 아울러 상기 리드파이프의 선단에 고착된 외부전극과, 타측의 열전대 재료로 형성됨과 아울러 상기 외부전극의 선단 내측벽에 용접된 내부전극이 구비되고, 상기 외부전극의 후단을 상기 리드파이프의 선단 외측둘레에 끼워맞춘 후, 끼워맞춤면을 브레이징한 열전대에 있어서, 상기 외부전극의 후단이 끼워맞춰지는 상기 리드파이프의 선단에는 외측지름이 작은 소경부(小徑部)가 형성되고, 상기 외부전극의 후단에 절결부 또는 돌기가 형성되고, 끼워맞춤면에 브레이징이 실시된 것을 특징으로 한다.The method of claim 1, further comprising: a lead pipe forming a lead on one side, a shell structure, a thermocouple material on one side, and an external electrode fixed to the tip of the lead pipe, and a thermocouple material on the other side; In addition, an internal electrode welded to an inner wall of the front end of the external electrode is provided, and a rear end of the external electrode is fitted to an outer circumference of the front end of the lead pipe, and then a rear end of the external electrode in a thermocouple brazing a fitting surface. A small diameter portion having a small outer diameter is formed at the tip of the lead pipe to be fitted, a cutout or a protrusion is formed at the rear end of the external electrode, and brazing is performed on the fitting surface. do.
특허청구범위 제3항에 기재된 열전대의 제조방법에 있어서는, 선단부의 외측둘레에 소경부를 형성한 리드파이프에, 일측의 열전대 재료로 형성되며 선단의 중앙에 파이프형상부를 가지는 원추형상의 셸구조로 된 외부전극의 후단을 끼워맞추는 끼워맞춤단계와;In the method of manufacturing a thermocouple according to claim 3, the outer side has a conical shell structure formed of a thermocouple material on one side and having a pipe-shaped portion at the center of the tip in a lead pipe having a small diameter portion formed on the outer periphery of the tip portion. A fitting step of fitting the rear ends of the electrodes;
이 끼워맞춤단면을 접합하는 브레이징단계와'The brazing step of joining the fitting cross section '
타측의 열전대 재료로 형성됨과 아울러 내부도선의 선단에 용접한 내부전극재의 선단을 상기 리드파이프내를 통과하여 상기 파이프형상부에 끼워넣는 단계와;Inserting a tip of an internal electrode material formed of the other thermocouple material and welded to the tip of the inner conductor and passing through the lead pipe into the pipe shape;
이 내부전극의 선단과 상기 파이프형상부의 선단을 용접하는 용접단계가 순차적으로 이루어져 열전대가 완성되는 것을 특징으로 한다.The welding step of welding the front end of the internal electrode and the front end of the pipe-shaped part is performed sequentially, characterized in that the thermocouple is completed.
특허청구범위 제4항에 기재된 열전대의 제조방법에 있어서, 상기 내부전극의 선단과 상기 파이프형상부의 선단과의 용접은, 상기 내부전극의 선단이 상기 파이프형상부의 선단에서 약간 안으로 들어가 있는 상태에서 티그용접에 의하여 이루어진다.In the method for manufacturing a thermocouple according to claim 4, the welding of the tip of the internal electrode and the tip of the pipe-shaped part is performed by the TIG in a state where the tip of the internal electrode is slightly inward from the tip of the pipe-shaped part. By welding.
상기한 제1항에서는, 외부전극의 후단을 리드파이프의 선단 외측둘레에 끼워맞추고, 이 끼워맞춤면을 브레이징하였기 때문에, 외부전극의 선단이 불꽃 및 피검출 주위로 노출되는 유효검출부분이 되므로, 최소 길이의 외부전극으로 된 열전대를 형성할 수 있음과 아울러, 셸구조로 된 외부전극을 형성하는 가공이 용이해 진다.In the above-described claim 1, since the rear end of the external electrode is fitted to the outer periphery of the front end of the lead pipe and the fitting surface is brazed, the front end of the external electrode becomes an effective detecting portion exposed to the flame and the area to be detected. In addition to forming a thermocouple made of an external electrode having a minimum length, the process of forming an external electrode having a shell structure is facilitated.
또, 브레이징작업시에 절결부를 통하여 땜납이 끼워맞춤면으로 원활하게 침입할 수 있게 된다.In addition, during brazing operation, the solder can easily penetrate into the fitting surface through the cutout.
또, 본 발명의 제조방법에 의하면, 생산성을 향상시킬 수 있고, 온도검지부를 외부전극으로 확실하게 피복할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of this invention, productivity can be improved and a temperature detection part can be reliably coat | covered with an external electrode.
따라서, 본 발명은 상기한 수단에 의하여 다음과 같은 효과를 갖는다.Therefore, the present invention has the following effects by the above means.
제1항의 구성에서는, 열전대에 있어서의 외부전극의 재료를 절약할 수 있음과 아울러 가공이 용이하므로 제조비용을 줄일 수 있고, 또 외부전극의 축방향으로의 길이를 짧게 할 수 있으므로 내부저항이 작아지게 되어 큰 출력전류값을 확보할 수 있으며, 브레이징작업을 원활하고 확실하게 할 수 있다.In the structure of claim 1, since the material of the external electrode in the thermocouple can be saved, and the processing is easy, the manufacturing cost can be reduced, and the length of the external electrode in the axial direction can be shortened, so that the internal resistance is small. As a result, a large output current value can be obtained, and the brazing operation can be smoothly and surely performed.
제3항의 제조방법에 의하면, 브레이징 및 용접작업을 원활하게 할 수 있으므로 생산성이 높아진다.According to the manufacturing method of claim 3, the brazing and welding operations can be performed smoothly, thus increasing the productivity.
제4항의 제조방법에 의하면, 열전대의 온도검지부 표면을 내열성,내식성이 뛰어난 외부전극으로 피복함으로써, 내부전극의 노출을 방지할 수 있기 때문에 내구성을 향상 시킬수 있다.According to the manufacturing method of claim 4, by covering the surface of the thermocouple temperature detection part with an external electrode having excellent heat resistance and corrosion resistance, exposure of the internal electrode can be prevented, so durability can be improved.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.
제1도는 가스곤로의 실화센서(100)를 나타낸다. 이 실화센서(100)는 본 발명에 관한 열전대(1), 제어기기에 접속하기 위한 접속용 콘센트(2) 및 상기열전대(1)와 상기 콘센트(2)를 접속하는 도선(3)으로 이루어진다.1 shows a misfire sensor 100 in a gas furnace. This misfire sensor 100 consists of the thermocouple 1 which concerns on this invention, the connection outlet 2 for connecting to a controller, and the conducting wire 3 which connects the said thermocouple 1 and the said outlet 2. As shown in FIG.
열전대(1)는, 제2도에 나타낸 바와 같이, 일측의 리드를 형성하는 리드파이프(4)와, 이 리드파이프(4)의 선단에 용접되며, 선단을 작은 지름으로 좁혀서 형성한 파이프형상부(54)를 가지는 원추형상의 셸구조로 이루어지며, 일측의 열전대 재료인 인코넬로 형성된 외부전극(5)을 구비한다. 또, 상기 외부전극(5)의 선단 내측벽면의 중심에는 타측의 열전대 재료인 콘스탄탄으로 형성된 선상의 내부전극(6)이 용접되어 있다.As shown in FIG. 2, the thermocouple 1 is welded to a lead pipe 4 forming a lead on one side and a tip of the lead pipe 4, and a pipe-shaped portion formed by narrowing the tip to a small diameter. Conical shell structure having 54, having an external electrode 5 formed of Inconel, which is a thermocouple material on one side. In addition, a line-shaped inner electrode 6 formed of constantan, which is a thermocouple material on the other side, is welded to the center of the tip inner wall surface of the outer electrode 5.
도선(3)은, 리드파이프(4)의 후단부 외측둘레에 용접된 전기용 연동선(軟銅線)으로 된 외부도선(31)과, 내부전극(6)의 후단에 용접된 니스유리튜브(varnish glass tube)(32)가 피복된 블소수지 커퍼프라이(copper ply)선으로 된 내부도선(33)으로 구성된다. 외부도선(31)의 후단은 콘센트(2)의 플러스측 단자(21)와 접속되고, 내부도선(33)은 리드파이프(4)내를 통과하여 후측으로 연장되고 그 후단이 콘센트(2)의 단자(22)와 접속된다. 외부도선(31) 및 내부도선(33)에는 철심의 외측둘레를 구리(Cu)로 피복한 피복재를 사용하고 있다. 또한, 내부도선(33)은 전기용 연동선을 피복가공한 것으로 하여도 된다.The conducting wire 3 is an outer conductor 31 made of an electric interlocking line welded to the outer periphery of the rear end of the lead pipe 4, and a varnish glass tube welded to the rear end of the inner electrode 6 ( A varnish glass tube 32 is composed of an inner lead 33 made of a bloso resin copper ply line. The rear end of the outer conductor 31 is connected to the positive terminal 21 of the outlet 2, the inner conductor 33 passes through the lead pipe 4 and extends to the rear side, and the rear end of the outer conductor 31 is It is connected to the terminal 22. As the outer conductor 31 and the inner conductor 33, a covering material in which the outer periphery of the iron core is covered with copper (Cu) is used. In addition, the inner conductor 33 may be coated with an electrical interlocking wire.
리드파이프(4)는, 선단의 외측둘레에 외측지름이 작은 소경부(小徑部:41)가 형성되어 있으며, 이 소경부(41)에 외부전극(5)의 후단부(51)가 끼워맞춰지며, 이 끼워맞춤면에 브레이징(7)이 실시되어 있다. 외부전극(5)의 후단부(51)에는 1개 또는 2개이상의 절결부(52)(제2도 및 제3도참조)가 형성되며, 브레이징작업시에 녹은 솔더(solder)재가 끼워맞춤면으로 원활하게 침입할 수 있도록 되어 있다. 또한, 절결부(52) 대신에 제3도의 (b)에 나타낸 바와같이 돌기(53)을 형성하여도 된다.In the lead pipe 4, a small diameter portion 41 having a small outer diameter is formed on the outer periphery of the tip, and the rear end portion 51 of the external electrode 5 is fitted to the small diameter portion 41. The brazing 7 is given to this fitting surface. One or two cutouts 52 (see FIGS. 2 and 3) are formed at the rear end 51 of the external electrode 5, and the molten solder material is fitted during brazing. It is designed to intrude smoothly. In addition, instead of the notch 52, the protrusion 53 may be formed as shown to (b) of FIG.
내부전극(6)은 외부전극(5)의 중간위치에서 내부도선(33)의 선단과 용접되어 냉접점(11;cold junction)을 형성하고 있다.The inner electrode 6 is welded to the tip of the inner lead 33 at an intermediate position of the outer electrode 5 to form a cold junction 11.
상기 실화센서(100)는 제1도에 나타낸 바와같이, 열전대(1)의 외부전극(5)을 가스곤로의 불꽃(F)과 접촉하도록 설치하여 사용된다. 따라서, 최소한의 길이로 된 외부전극으로 열전대를 형성할 수 있음으로 외부전극(5)의 재료인 인코넬의 사용량을 줄일 수 있다. 또, 외부전극(5)을 인발가공에 의하여 대량 생산할 때 외부전극(5)의 축방향으로의 길이를 짧게 할 수 있으므로 가공이 용이해진다.The misfire sensor 100 is used by installing the external electrode 5 of the thermocouple 1 in contact with the flame F of the gas furnace, as shown in FIG. Therefore, since the thermocouple can be formed of the external electrode having the minimum length, the amount of the Inconel which is the material of the external electrode 5 can be reduced. In addition, when the mass production of the external electrode 5 is performed by drawing, the length of the external electrode 5 in the axial direction can be shortened, thereby facilitating processing.
상기 열전대(1)의 제조방법을 제3도 및 제4도에 의거하여 설명한다.The manufacturing method of the thermocouple 1 is demonstrated based on FIG. 3 and FIG.
제3도이 (a)에 나타낸 바와 같이, 선단의 외측둘레에 소경부(41)를 형성한 놋쇠제 리드파이프(4)를 세워 배치한다. 인코넬제 파이프를 소정길이로 절단하거나 또는 판재를 드로잉가공하여 선단에 지름이 작은 파이프형상부(54)를 형성함과 아울러 원추형상의 셀구조(대략 포탄형)로 성형하여 외부전극(5)을 제조하고, 그 후단부(51)에 절결부(52) 또는 돌기(53)를 형성한다. 이어서, 제3도의 (c)에 나타낸 바와 같이, 외부전극(5)의 후단부(51)를 소경부(41)에 끼워맞춘 후, 이 끼워맞춤면을 은납으로 브레이징한다.As shown in Fig. 3A, a brass lead pipe 4 having a small diameter portion 41 formed on the outer periphery of the tip is placed upright. The outer electrode 5 is manufactured by cutting an Inconel pipe to a predetermined length or drawing a sheet, forming a pipe-shaped portion 54 having a small diameter at the tip, and forming a conical cell structure (approximately shell type). The notch 52 or the projection 53 is formed at the rear end 51 thereof. Subsequently, as shown in FIG. 3C, after fitting the rear end 51 of the external electrode 5 to the small diameter portion 41, the fitting surface is brazed with silver solder.
이어서, 제4도의 (a)에 나타낸 바와같이, 내부도선(33)의 선단에 선단측부가 작은 지름으로 된 내부전극(6)을 용접한 용접체를 리드파이프(4)의 하측으로부터 끼워넣고, 내부전극(6)의 선단이 파이프형상부(54)의 선단에서 약간 안으로 들어간 상태로 설정한다. 이 상태에서 제4도의 (b)나타낸 바와 같이, 파이프형상부(54)의 선단과 내부전극(6)의 선단을 티그용접한다.Subsequently, as shown in Fig. 4A, a weld body welded to the tip of the inner conductor 33 by welding the inner electrode 6 having a small diameter at the tip side is inserted from the lower side of the lead pipe 4, The tip of the internal electrode 6 is set so as to enter slightly from the tip of the pipe portion 54. In this state, as shown in (b) of FIG. 4, the tip of the pipe portion 54 and the tip of the internal electrode 6 are welded by TIG.
또한, 리드파이프(4)의 후단 외측둘레에 외부도선(31)을 용접하고, 외부도선(31)과 내부도선(33)의 후단에 콘센트(2)를 접속한다.In addition, the outer conductor 31 is welded to the outer circumference of the rear end of the lead pipe 4, and the outlet 2 is connected to the rear end of the outer conductor 31 and the inner conductor 33.
상기 열전대에 있어서, 외부전극(5) 및 내부전극(6)에는 고온시에 내열성, 내식성이 뛰어난 인코넬 및 저렴한 콘스탄탄을 이용하였으나, 이것 이외의 열전대 재료를 사용할 수 있음은 물론이다. 또, 외부전극(5)의 선단과 내부전극(6)의 파이프형상 선단부와 용접은 티그용접외에 프라즈마용접, 레이저용접을 채용하여도 된다.In the thermocouple, the outer electrode 5 and the inner electrode 6 used inconel and inexpensive constantan having excellent heat resistance and corrosion resistance at high temperature, but a thermocouple material other than this can be used. In addition, plasma welding and laser welding may be used for the tip of the external electrode 5 and the pipe-shaped tip of the internal electrode 6 in addition to the TIG welding.
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