KR0156778B1

KR0156778B1 - 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자

Info

Publication number: KR0156778B1
Application number: KR1019950028940A
Authority: KR
Inventors: 이시네 야마구치; 도시유키 기타우라; 히데카즈 이케모토
Original assignee: 가와모토 아키오; 가와소 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1999-03-30
Also published as: AU674274B2; TW278132B; AU3014395A; ES2162885T3; DE69523846D1; BR9503925A; EP0702218A1; EP0702218B1; CN1120161A; DE69523846T2; CN1051845C; JP2858220B2; KR960011394A; US5741072A; JPH0882556A

Abstract

열전대를 사용한 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자에 있어서, 절연성이 뛰어나고, 더욱이 조립이 간단용이한 소자를 제공한다. 온도측정센서 소자는 내열성의 보호관에 열전대를 내장하고 있는 온도측정수단과, 상기 보호관의 기초단부로부터 뻗어 나오는 열전대 소자의 연장부에 접속된 접점부를 갖는 보상도전수단과, 상기 온도측정수단과 보상도전수단을 서로 연결지지하는 지지수단으로 이루어지고, 보호관의 기초단부와 보상도전수단을 지지수단에 대향배치시킨 상태에서 지지함과 동시에, 그 지지수단의 수납실에 열전대 소자의 연장부와 보상도전수단의 접점부를 수납시킨 상태에서 그 수납실에 충전제를 충전경화시킴으로써, 그 충전제중에 보호관의 기초단부와 열전대의 연장부와 보상도전수단의 접점부를 매립고정시켜 이루어지는 구성이다.

Description

온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자

제1도는 본 발명의 온도측정센서 소자의 제1실시예를 도시한 것으로서,

(a)는 종단면도,

(b)는 (a)의 X-X선 단면도.

제2도는 상기 제1실시예를 구성하는 지지수단을 도시한 사시도.

제3도는 본 발명의 온도측정센서 소자를 사용하여 온도측정 카트리지를 구성한 제2실시예를 도시한 종단면도.

제4도는 제3도의 Y-Y선 단면도이고, 상기 제2실시예의 횡단면도.

제5도는 상기 제2실시예를 구성하는 커넥터 소켓의 단면도로서,

(a)는 제3도의 P-P선 단면도,

(b)는 제3도의 Q-Q선 단면도.

제6도는 본 발명의 온도측정센서 소자를 사용하여 용융금속의 응고온도 측정카트리지를 구성한 제3실시예를 도시한 종단면도.

제7도는 상기 제3실시예를 구성하는 지지수단을 도시한 사시도.

제8도는 본 발명의 온도측정센서 소자의 제4실시예를 도시한 것으로서,

(a)는 종단면도,

(b)는 (a)의 R-R선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 온도측정센서 소자 2, 2a : 보호관

3 : 열전대 4 : 온도측정수단

5, 5a, 5b : 기초부 6, 6a, 6b : 연장부

7, 7a, 7b : 접점부 8, 8a, 8b : 보상도전수단

9 : 지지수단 10a, 10b : 다리부

11 : 블록체 12, 12a, 12b : 지지구멍

13a, 13b : 끼움구멍 14a, 14b : 수납실

15, 15a, 15b : 테이퍼부 16a, 16b : 절단홈

18 : 위치결정 스토퍼 19 : 슬릿

20 : 충전재 21 : 온도측정 카트리지

24 : 커넥터 소켓 28 : 하우징

29 : 내화시멘트 31 : 용융금속의 응고온도측정 카트리지

[발명의 분야]

본 발명은 열전대를 사용한 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자에 관한 것이다.

[발명의 배경]

종래, 열전대를 사용한 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 수단은, 내열성의 보호관에 열전대를 내장하여 이루어진 온도측정수단과, 상기 보호관의 기초단부로부터 뻗어 나온 열전대 소자의 연장부의 1쌍에 각각 접속되는 접점부를 가진 1쌍의 보상도전수단으로 구성되어 있다.

상기 보상도전수단은 전기 커넥터의 접속단자를 구성하는 서포트핀으로 이루어지는 것이 일반적이다.

그런데, 상기 온도센서수단을 온도측정장치에 있어서 실시하기 위해서는 보호관과 보상도전수단을 고정시켜야 한다. 양자가 서로 자유롭게 유동하게 되면, 열전대 소자의 연장부가 용이하게 단선되어 버리기 때문이다.

또, 열번대 소자의 1쌍의 연장부를 서로 이간시킨 상태에서 고정시켜야 한다.

가느다란 소자의 1쌍이 노출한채 자유상태이면, 소자가 굴곡하여 서로 접촉하여 단락할 염려가 있기 때문이다.

이 때문에, 종래, 예를들면 세라믹등의 내화물에 의하여 성형한 컵모양의 하우징내에 상기 온도센서수단을 내장하고, 그 하우징에 내화시멘트를 충전하고 있다.

즉, 서포트핀으로 된 보상도전수단을 하우징 바닥부의 삽입구멍에 삽입지지하고, 하우징내에 보장도전수단의 접점부를 두어, 열전대 소자의 연장부를 상기 접점부에 접속시킨 상태로, 하우징의 개구로부터 내화시멘트를 유입하여 고화시킨다. 이때, 보호관은 기초단부를 내화시멘트에 매립시킨다.

이에 의하여, 보호관과 보상도전수단은 내화시멘트에 의하여 고정되고, 하우징에 일체화된다. 보호관으로부터 뻗어나온 열전대 소자의 연장부는 그 연장부가 접속된 보상도전수단의 접점부와 함께 내화시멘트 중에 매립고정된다.

상기 종래기술에 사용되는 내화시멘트는 물 또는 물을 주성분으로 한 용매를 사용하므로, 열전대 소자의 연장부 및 보상도전수단의 접점부의 절연을 확보하기 위해서는 강제건조를 행함으로써 내화시멘트 중의 수분을 방출시키지 않으면 안되어, 제조공정이 번잡하다.

또, 본 발명자들이 알아낸 바에 의하면, 종래의 내화시멘트는 강제건조에 의하여 내화시멘트 중의 수분을 완전히 방충한 경우라도, 그 후 제품을 수송하거나 보관하고 있는 동안에 대기중의 습기를 흡수하여 수분을 함유하게 된다. 이 때문에 보상도전수단사이의 절열이 저하되어 기전력이 안정되지 않아 온도측정 정밀도에 한계가 있다.

또한, 상기 종래 기술은 컵모양의 하우징에 내화시멘트를 유입하면서 보호관의 기초단부를 매립하는 것이므로, 보호관의 위치결정이 곤란할 뿐만 아니라, 내화시멘트가 고화될때까지 보호관을 도구 등에 의하여 고정지지해 두어야 한다.

이 점에 관하여, 예컨대 하우징내에 보호관의 위치결정부재를 설치하고, 그 위치결정부재에 보호관의 기초단부를 삽압지지한 상태에서, 하우징내에 내화시멘트를 유입하면, 상기 문제를 해결할 수 있는 것으로 추측한다.

그러나, 이 경우, 내화시멘트의 흐름이 위치결정부재에 의하여 방해되어, 하우징의 구석구석까지 충전되기 어렵다. 또, 예컨대 위치결정부재를 가요성이 없는 경질의 플라스텍재료등으로 형성한 경우, 보호관을 위치결정부재에 알맞게 삽입지지할 수 없는 사태가 생길 염려가 있다. 보호관은 일반적으로 석영관으로 형성되어 있어서, 제조상의 공차에 의거하여 형상 및 치수등에 약간의 불균일이 있기 때문이다.

[발명의 개요]

본 발명은 열전대를 사용한 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자에 있어서, 절연성이 뛰어나고, 더욱이 조립이 간단용이한 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1의 교시에 의하면, 다음의 구성으로 된 온도측정센서 소자가 제공된다. 즉, 온도측정센서 소자는 내열성의 보호관에 열전대를 내장하고 있는 온도측정수단과, 상기 보호관의 기초단부로부터 뻗어나온 열전대 소자의 1쌍의 연장부에 접속된 접점부를 가진 보상도전수단과, 상기 온도측정수단과 보상도전수단을 서로 연결지지수단으로 이루어지며, 상기 지지수단은 한쪽 끝에 보호관을 삽입시키는 지지구멍을 설치하고, 다른 한쪽 끝에 보상도전수단을 삽입시키는 끼움구멍을 설치하여, 그 지지구멍과 끼움구멍을 서로 연통시키는 수납실을 형성한 블록체를 구성하고 있으며, 상기 수납실은 블록체의 한쪽측부를 오목부에 넣음으로써 형성된 바닥이 구비된 오목부에 의하여 구성됨과 동시에, 그 수납실내에 있어서 상기 지지구멍의 근방에 스토퍼수단을 설치하고 있으며, 상기 지지구멍에 삽입한 보호관의 기초단부를 수납실내에 돌출시킴과 동시에 상기 스토퍼에 맞닿게하여, 상기 삽입구멍에 삽입한 보상도전수단의 접점부를 수납실내에 돌출시켜, 그 수납실내에서 열전대 소자의 연장부를 접점부에 접속시킨 상태로 수납실에 충전제를 충전경화시킴으로써, 그 충전제중에 보호관의 기초단부와 열전대 소자의 연장부와 보상도전수단의 접점부를 매립고정시키고 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 종래와 같은 내화시멘트를 사용하지 않으므로, 상술한 바와 같은 수분을 방출하기 위한 강제건조공정이 불필요하게 된다. 이 때문에, 제조가 용이하고 비용이 저렴하다. 더욱이, 지지수단을 구성하는 블록체는 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 소재에 의하여 형성되며, 상기 수납실에 충전되는 충전제는 실질적으로 흡습성 및 함수성을 가지지 않으므로, 절연성이 뛰어나고, 안정된 기전력을 얻을수 있는 온도측정 정밀도가 높은 온도측정센서 소자가 제공된다.

또, 본 발명에 의하면, 열전대를 내장한 내열성의 보호관과 보상도전수단을 모두 지지시키는 지지수단을 갖추고 있다. 이 지지수단은 블록체로 이루어지고, 한쪽끝의 지지구멍에 보호관의 기초단부를 끼워 지지시키고, 다른 한쪽끝의 끼움구멍에 보상도전수단을 끼워 지지시킴으로써, 조립작업시에 보호관과 보상도전수단의 자유로운 조립을 가능하게 한다. 이 때문에, 각 구성부재의 위치결정이 용이하다. 이때, 수납실에는 스토퍼수단이 설치되어 있으므로, 보호관을 지지구멍에 끼울 때에 보호관의 기초단부가 스토퍼수단에 맞닿아 정지하므로, 특히 위치결정이 용이해진다. 그리고, 상기 블록체는 보호관의 기초단부와 보상도전수단의 접점부를 모두 돌출상태로 되어있는 수납실을 형성하고 있으며, 그 수납실에 충전제를 충전하여 경화시킴으로써, 온도측정센서 소자를 구성한다. 따라서, 보호관과 보상도전수단은 경화된 충전제에 의하여 서로 강고하게 고정된다. 또, 열전대 소자의 연장부와, 그 연장부를 접속한 보상도전수단의 접점부는 경화된 충전제에 매립고정되어 보호된다. 그래서, 블록체는 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 소재에 의하여 형성되어 있으며, 충전제는 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 경화성 수리로 이루어지므로, 절연성이 뛰어난 온도측정센서 소자가 제공된다.

그리고, 상기 수납실은 블록체의 한쪽측부를 오목부에 넣음으로써 형성된 바닥이 구비된 오목부로 구성하고 있으므로, 충전제의 충전작업이 용이하다.

즉, 그 오목부의 개구부로부터 바닥부를 향하여 충전제를 충전하고, 그후, 충전제를 경화시키면 된다.

또, 본 발명의 제2의 교시에 의하면, 상기 보상도전수단은 전기 커넥터의 접속단자를 구성하는 서포트핀으로 이루어진다.

전술한 바와같이, 본 발명에 의하면, 보호관과 보상도전수단을 지지한 지지수단은 변형복원이 자유로운 가요성을 가지나, 수납실에 충전경화된 충전제에 의하여 보호관의 기초단부와 보호간으로부터 뻗어나온 열전대 소자의 연장부와, 그 연장부를 접소한 보상도전수단의 접점부를 매립일체화시켜, 이 매립일체화 부분에 있어서, 강체를 이루는 것이므로, 온도측정센서 소자의 전체로서는 충분한 강성을 확보할 수 있다.

이 때문에 보상도전수단을 전기 커넥터의 소켓쪽의 접속단자를 구성하는 서포트핀으로 한 경우라도, 그 소켓에 다른쪽의 전기 커넥터의 플러그를 꽂을 때에 그 서포트핀에 외력이 가해져도 열전대 소자의 단선 등이 생기는 일은 없다.

본 발명의 제3의 교시에 의하면, 상기 지지수단을 구성하는 블록체는 고무 또는 가요성 플라스틱 등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성되어 있다.

따라서, 그 지지수단에 설치한 지지구멍에 대하여 항상 보호관의 기초단부를 용이하게 삽입 지지시키는 것이 가능하다. 즉, 보호관이 제조상의 공차에 의거한 형상 및 치수상의 불균일이 있는 경우라도 유연성이 있는 지지구멍에 알맞게 삽입지지 시킬 수 있다.

본 발명의 제4의 교시에 의하면, 상기 블록체로 이루어지는 지지수단이 열전대 소자의 연장부의 1쌍을 각각 나누어 수납시키는 제1의 수납실과 제2의 수납실을 구성하고, 제1의 수납실 및 제2의 수납실의 각각에 있어서 열전대 소자의 각 연장부와 제1의 보상도전수단 및 제2의 보상도전수단의 접점부를 수납하여, 각 수납실에 충전한 충전제를 경화시키고 있다. 따라서, 열전대 소자의 1쌍의 연장부가 제1 및 제2의 수납실에 개별적으로 수납되며, 거기에서 개별적으로 충전제에 의하여 굳혀져 있으므로, 충전제의 충전압등에 의하여 1쌍의 소자 연장부가 굴곡하여 서로 접촉되어 단락할 염려는 없다.

따라서, 본 발명에 의하면, 1쌍의 다리부를 구비한 대략 U자형의 내열성 보호관에 열전대를 내장하고 있는 U자형 온도측정수단을 조립할 수 있다. 이때, 지지수단을 구성하는 블록체의 한쪽끝에서 제1의 수납실 및 제2의 수납실 사이를 향하여 뻗는 슬릿을 설치하면 U자형 보호관의 1쌍의 다리부를 블록체의 1쌍의 지지구멍에 삽입하는 것이 용이해진다. 즉, U자형의 보호관이 제조상의 공차에 의거하여 1쌍의 다리부의 간격치수에서 불균일이 있거나, 1쌍의 다리부에서 비틀림이 있는 경우라도, 상기 슬릿을 통하여 블록체를 휘게할 수 있으므로, U자형 보호관의 양쪽다리부를 1쌍의 지지구멍에 용이하게 삽입시킬수 있다.

본 발명의 제5의 교시에 의하면, 상기 보호관의 기초단부를 끼워 지지시키는 지지구멍을 형성하는 원통형 부분이 그 원통형 부분의 둘레벽을 분단하는 홈을 그 지지구멍의 축방향을 향하여 형성되어 있다.

이에 의하여 보호관의 기초단부를 지지구멍에 끼우는 작업이 용이해지고, 더욱이 끼워진 보호관의 기초단부를 상기 원통형 부분에 의하여 탄성적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제6의 교시에 의하면, 온도측정센서 소자는 1쌍의 다리부를 구비한 대략 U자형의 내열성 보호관에 열전대를 내장하고 있는 온도측정수단과, 상기 다리부의 기초단부로부터 뻗어나온 열전대소자의 연장부의 1쌍에 각각 접속된 접점부를 가진 제1의 보상도전수단 및 제2의 보상도전수단과, 상기 온도측정수단과 제1 및 제2의 보상도전수단을 서로 연결지지하는 지지수단으로 이루어지며, 상기 지지수단은 한쪽 끝에 상기 보호관의 1쌍의 다리부를 삽입시키는 제1의 지지구멍 및 제2의 지지구멍을 설치하고 다른한쪽끝에 상기 1쌍의 보상도전수단을 삽입시키는 제1의 끼움구멍 및 제2끼움구멍을 설치하여, 제1의 지지구멍과 제1의 끼움구멍을 서로 연통시키는 제1의 수납실 및 제2의 지지구멍과 제2의 끼움구멍을 서로 연통시키는 제2의 수납실을 형성한 블록체를 구성함과 동시에 그 블록체를 고무 또는 가요성 플라스틱등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성하고, 그 블록체의 한쪽끝으로부터 제1의 수납실 및 제2의 수납실 사이로 향하여 뻗어있는 슬릿을 설치하고 있으며, 상기 제1의 지지구멍에 삽입한 보호관의 제1의 다리부를 제1의 수납실내에 돌출시키고, 상기 제1의 삽입구멍에 삽입한 제1의 보상도전수단의 접점부를 제1의 수납실내에 돌출시켜, 그 제1의 수납실내에서 열전대 소자의 제1의 연장부를 접점부에 접속시킨 상태로 제1의 수납실에 충전제를 충전경화시킴으로써 그 충전제중에 보호관의 제1의 다리부와 열전대 소자의 제1의 연장부와 제1의 보상도전수단의 접점부를 매립고정함과 동시에, 상기 제2의 지지구멍에 삽입한 보호관의 제2의 다리부를 제2의 수납실내에 돌출시키고, 상기 제2의 삽입구멍에 삽입한 제2의 보상도전수단의 접점부를 제2의 수납실내에 돌출시켜, 그 제2의 수납실내에서 열전대 소자의 연장부를 접점부에 접속시킨 상태로 제2의 수납실에 충전제를 충전경화시킴으로써, 그 충전제 중에 보호관의 제2의 다리부와 열전대 소자의 제2의 연장부와 제2의 보상도전수단의 접점부를 매립고정시키고 있다.

[바람직한 실시예의 설명]

이하, 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

[제1실시예]

제1도 (a)와 (b) 및 제2도는 본 발명의 제1실시예를 도시하고 있는데, 온도측정센서 소자(1)는 석영관등의 내열성 보호관(2)에 열전대(3)를 내장하고 있는 온도측정수단(4)과 그 보호관(2)의 기초단부(5)로부터 뻗어나온 열전대 소자의 연장부(6)에 접속되는 접점부(7)를 가진 보상도전수단(8)과, 상기 온도측정수단(4)과 보상도전수단(8)을 서로 연결지지하는 지지수단(9)으로 이루어진다.

본 실시예에 있어서, 온도측정수단(4)을 구성하는 보호관(2)은 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 구비한 대략 U자형으로 형성되고, 양쪽다리부의 기초단부(5a, 5b)로부터 열전대 소자의 1쌍의 연장부(6a, 6b)가 뻗어나오고 있다. 이에 대응하여 보상도전수단(8)은 제1의 보상도전수단(8a) 및 제2의 보상도전수단(8b)으로 구성되며, 각각의 접점부(7a, 7b)에 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)를 접속하고 있다. 보상도전수단(8a, 8b)은 보상도선에 의하여 구성하여도 좋으나, 도시한 바와같은 전기 커넥터의 접속단자를 구성하는 서포트핀을 구성하는 것이 바람직하다.

지지수단(9)은 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 소재이고, 또한 고무등의 탄성재 또는 가요성 플라스틱 등의 가요재와 같은 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 성형된 평판상의 블록체(11)로 이루어져 있다. 이 블록체(11)는 한쪽 끝에 보호관(2)의 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 삽입시키는 제1지지구멍(12a) 및 제2의 지지구멍(12b)을 설치하고 있고, 다른한쪽 끝에 상기 1쌍의 보상도전수단(8a, 8b)을 삽입시키는 제1의 끼움구멍(13a) 및 제2의 끼움구멍(13b)을 설치하고 있으며, 제1의 지지구멍(12a)과 제1의 끼움구멍(13a)을 서로 연통시키는 제1의 수납실(14a)과, 제2의 지지구멍(12b)과 제2의 끼움구멍(13b)을 서로 연통시키는 제2의 수납실(14b)을 설치하고 있다.

상기 제1의 지지구멍(12a) 및 제2의 지지구멍(12b)은 블록체(11)의 한쪽끝 부분에 개구한 개구가장자리에 직경이 환대된 모양의 데이퍼부(15a, 15b)를 형성하고 있고, 또한 제2도에 도시한 바와 같이, 2개의 지지구멍(12a, 12b)을 직경이 확대된 변형이 용이하게 하기 위하여, 각 지지구멍(12a, 12b)의 둘레벽을 분단하는 절단홈(16a, 16b)을 각 수납실(14a, 14b)로부터 각 지지구멍(12a, 12b)의 축방향을 향하여 설치하고 있다.

또, 상기 제1의 끼움구멍(13a) 및 제2의 끼움구멍(13b)은 블록체(11)의 다른쪽 단부에 개구된 대직경부(17a, 17b)를 형성하고 있다.

상기 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)은 블록체(11)의 한쪽측부를 오목부에 넣음으로써 형성된 바닥이 구비된 오목부에 의하여 구성되고 있으며, 양쪽 수납실(14a, 14b)의 적어도 한쪽의 바닥부로부터 기립하는 위치결정 스토퍼(18)를 구비하고 있다.

또한, 블록체(11)는 한쪽끝에서 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)의 사이를 햐하여 뻗는 슬릿(19)을 형성하고 있다.

상기의 구성에 의거하여 온도측정센서 소자(1)는 다음과 같이 하여 조립된다.

제1의 보상도전수단(8a) 및 제2의 보상도전수단(8b)은 각각 제1의 끼움구멍(13a) 및 제2의 끼움구멍(13b)에 끼워지고, 접점부(7a, 7b)를 수납실(14a, 14b)의 내부에 돌출시킨다. 상술한 바와 같이 블록체(11)를 고무 또는 가요성 플라스틱 등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성하고 있으므로, 보상도전수단(8a, 8b)을 서포트핀에 의하여 구성한 도면예의 경우, 그 서포트핀은 끼움구멍(13a, 13b)에 포함지지된다.

온도측정수단(4)을 구성하는 대략U자형의 보호관(2)은 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 제1의 지지구멍(12a) 및 제2의 지지구멍(12b)에 끼워지게 한다. 삽입시에 테이퍼부(15a, 15b)를 가이드로 하여 다리부(10a, 10b)를 지지구멍(12a, 12b)에 용이하게 삽입할 수 있다. 또, 지지구멍(12a, 12b)은 절단홈(16a, 16b)을 통하여 직경이 확대된 변형이 용이하므로, 보호관(2)이 제조상의 공차에 의거하여 외경치수에 불균일이 있는 경우라도, 지지구멍(12a, 12b)에 용이하게 삽입할 수 있다. 또한, 슬릿(19)을 통하여 블록체(11)를 휘게 함으로써 1쌍의 지지구멍(12a, 12b)의 간격수치나 위치를 조정할 수 있으므로, 보호관(2)이 제조상의 공차에 의거하여1쌍의 다리부(10a, 10b)의 간격치수에 불균일이 있거나, 1쌍의 다리부(10a, 10b)가 평행이 아니고 약간의 비틀림이 있는 경우라도, 양쪽다리부(10a, 10b)를 지지구멍(12a, 12b)에 삽입하는 것이 용이하다. 삽입후, 한쪽의 다리부(10a)의 기초단부(5a)가 위치결정 스토퍼(18)에 맞닿으면, U자형 보호관(2)의 삽입위치가 정해진다. 이 위치결정상태에서 양쪽다리부(10a, 10b)의 기초 단부(5a, 5b)는 각각 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)의 내부에 돌출되고, 다리부(10a, 10b)는 지지구멍(12a, 12b)에 포함지지된다.

열전대 소자의 연장부(6a, 6b)는 각각 수납실(14a, 14b)에 유도되어, 거기서 각각의 접점부(7a, 7b)에 접속되고 있다.

이와 같이 보호관(2)과 보상도전수단(8a, 8b)을 지지수단(9)에 의하여 자유로운 조립상태로, 수납실(14a, 14b)에 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 충전제(20)를 충전하고 경화시킨다. 이 충전제(20)는 예컨대 경화성 수지를 사용할 수 있다.

충전제(20)가 경화되면, 보호관(2)의 기초단부(5a, 5b)와, 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와, 접점부(7a, 7b)는 경화된 충전제(20)중에 매립일체화되어, 이 매립일체화부분에 있어서 강체를 구성한다.

즉, 제1의 수납실(14a)내에서는 기초단부(5a)와 연장부(6a)와 접점부(7a)와 충전제(20)에 의하여 일체화된다. 또, 제2의 수납실(14b)내에서는 기초단부(5b)와 연장부(6b)와 접점부(7b)가 충전제(20)에 의하여 일체화 된다. 따라서, 지지수단(9) 자체는 휘기 쉬우나, 충전제(20)를 경화시킨 조립완료후에는 보호관(2)과 보상도전수단(8a, 8b)이 서로 강고히 고정되며, 더욱이 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)가 접점부(7a, 7b)에 접속된 상태로 충전제(20)에 절연상태로 매립된다.

본 발명의 제1실시예에 의거한 온도측정센서 소자(1)는 그대로 온도측정 대상물에 붙여서 사용할 수 있다. 예컨대, 노백온도를 측정하는 경우에는 복수의 온도측정센서 소자(1)가 노벽의 바라는 장소에 붙여진다. 혹은 가스배관등의 배관온도를 측정하는 경우에는 복수의 온도측정센서 소자(1)가 배관의 바라는 장소에 붙여진다. 보상도전수단(8a, 8b)에는 기전력 모니터수단으로부터 뻗어있는 전기배선의 단자가 접속된다.

혹은 본 발명의 제1실시예에 의거한 온도측정센서 소자(1)는 도시를 생략하고 있으나, 적절한 피복재에 의하여 피복한 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 온도측정센서 소자(1)를 셀모울드에 넣고 성형하여도 좋고, 혹은 내수성의 종이를 주된 재료로 하는 종이 점토와 같은 소정물에 의하여 온도측정센서 소자(1)의 둘레를 피복시켜 성형하여도 좋다. 이 경우, 성형된 셀모울드나 성형된 종이로 된 피복재는 한쪽끝으로부터 보호관(2)이 노출되고, 다른 한쪽으로부터 보상도전수단(8a, 8b)이 노출된다.

[제2실시예]

제3도 내지 제5도는 본 발명의 제2실시예를 도시하고 있는데, 온도측정센서 소자(1)를 포함한 온도측정 카트리지(21)를 구성하여 용융금속의 온도측정용 프로브(22)에 배치시키고 있다.

온도측정센서 소자(1)의 구성은 상기 제1실시예와 동일하고, 동일부호로 표시하고 있다. 온도 측정 소자(1)에 있어서의 지지수단(9)의 미단에는 삽입부(23)가 형성되고, 케넥터 소켓(24)의 플랜지부(25)에 끼워져 붙여져 있다. 커넥터 소켓(24)의 원통형 부분(26)은 분할홈(27)에 의하여 확대축소변형 가능하게 형성되며, 보상도전수단(8a, 8b)을 그 원통형 부분(26)의 내면에 따르게 하고 있다.

커넥터 소켓(24)의 플랜지부(25)는 박판금속제의 원통형상 하우징(28)에 끼워 붙여지며, 그 하우징(28)은 지지수단(9)을 포위함과 동시에, 온도측정수단(4)의 중간부에까지 뻗는다. 이 하우징(28)에는 내화시멘트(29)가 충전되며, 온도측정수단(4)의 일부분과 함께 지지수단(9)을 매립시키고 있다.

이러한 온도측정센서 소자(1)와 커넥터 소켓(24)과 하우징(28)으로 이루어지는 온도측정 카트리지(21)는 프로브(22)의 몸체를 구성하는 종이관 등의 케이싱(30)에 내장되어, 프로브(22)의 선단으로부터 온도측정수단(4)를 돌출시키고 있다.

프로브(22)는 승강장치 등을 통하여 용융금속중에 침지시킴으로써 사용되며, 용융금속의 온도를 측정한다.

[제3실시예]

제6도 및 제7도는 본 발명의 제3실시예를 도시하고 있는데, 온도측정센서 소자(1)를 포함한 용융금속의 응고온도측정 카트리지(31)를 구성하여 용융금속의 채취용 프로브(32)에 채취시키고 있다.

온도측정센서 소자(1)의 구성은 상기 제1실시예와 기본적으로 공통하여, 공통부분은 동일부호호 표시하고 있으나, 약간 다른 부분이 있으므로, 서로 다른 부분만을 설명한다. 온도측정수단(4)을 구성하는 보호관(2a)은 석영관 등으로 이루어지며, 선단을 폐색한 스트레이트 튜브를 구성하며, 그 보호과(2a)에 내장한 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)를 그 보호관(2a)의 기초단부(5)로부터 뻗어나오게 하고 있다.

따라서, 지지수단(9)을 구성하는 블록체(11)의 한쪽끝에는 보호관(2a)의 기초단부를 삽입하는 한 개의 지지구멍(12)을 설치하고 있으며, 그 지지구멍(12)을 직경이 확대된 변형이 용이하게 하기 위하여 그 구멍(12)의 둘레벽을 분단하는 절단홈(16)을 설치하고 있다.

1쌍의 연장부(6a, 6b)와 보상도전수단(8a, 8b)의 접점부(7a, 7b)를 수납하는 1쌍의 수납실(14a, 14b)은 서로 격벽(33)에 의하여 대개 구성되어 있으나, 그 격벽(33)의 선단부에 스토퍼벽(34)을 형성하고, 그 스토퍼벽(34)의 선단에 위치하여 지지구멍(12)에 도달함과 동시에, 1쌍의 수납실(14a, 14b)을 연통시키는 연통로(35)를 형성하고 있다.

이 때문에 보호관(2a)을 지지구멍(12)에 끼우면, 기초단부(5)가 스토퍼벽(34)의 선단에 맞닿아 위치가 결정된다.

이 상태에서 보호관(2a)의 기초단부(5)는 1쌍의 수납실(14a, 14b)의 연통로(35)내에 돌출되고, 그 기초단부(5)로부터 뻗어나온 1쌍의 연장부(6a, 6b)는 각각 수납실(14a, 14b)로 나누어 유도되어 접점부(7a, 7b)에 접속되고 있다.

충전제(20)는 연통로(35)를 포함한 수납실(14a, 14b)에 충전되어 경화된다.

따라서, 경화된 충전제(20)에 의하여 보호관(2a)의 기초단부(5)와 보상도전수단(8a, 8b)이 일체적으로 고정된다. 또 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와 접점부(7a, 7b)는 각각 수납실(14a, 14b)에 있어서 충전제(20)에 매립되어 절연된다.

이 온도측정센서 소자(1)는 커넥터 소켓(24)과 조합함으로써 용융금속의 응고온도측정카트리지(31)를 구성한다. 커넥터 소켓(24)에 관한 구성은 강시 제2실시예에 대하여 설명한 바와 똑같아 동일부호로 표시하고 있다.

용융급속의 응고온도 측정카트리지(31)는 프로브(32)의 몸체를 구성하는 종이관 등의 케이싱(36)에 내장되고, 온도측정수단(4)을 용융금속의 채취용기(37)의 내부를 향하여 돌출하고 있다. 그리고, 온도측정센서 소자(1)의 지지수단(9)과 채취용기(37)사이에는 세라믹판 등의 단열판(38)이 끼워져 있다.

프로브(32)는 승강장치등을 통하여 용융금속 중에 침지시킴으로써 사용되고, 채취용기(37)에 의하여 용융금속을 채취한다. 채취된 용융금속은 채취용기(37)내에서 응고되며, 그때의 응고온도가 측정된다.

[제4실시예]

제8도 (a), (b)는 본 발명의 제4실시예를 도시하고 있다. 이 제4실시예의 온도측정센서 소자(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제1실시예와 동일하므로 동일한 구성요소는 제1도와 동일부호로 표시하고 있다.

지지수단(9)을 구성하는 블록체(11)는 한쪽측부를 오목부에 넣음으로써 바닥을 구비한 오목부를 형성하고, 이에 의하여 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)을 구성하고 있고, 이 점은 상기 제1실시예와 동일하나, 제8도 (b)에 도시한 바와 같이, 각 수납실(14a, 14b)의 바닥부(14c, 14c)를 블록체(11)의 다른한쪽 측부로부터 들어올려진 윗바닥이 되도록 형성하고 있다.

따라서, 양쪽 수납실(14a, 14b)은 각각 바닥이 얕게 형성되어 있다.

더욱이, 윗바닥 형상의 바닥부(14c, 14c)는 각각의 수납실(14a, 14b)에 대면하는 지지구멍(12a, 12b)의 개구부에 간섭하고 있는 계단부(18a, 18b)를 가지며, 이 게단부(18a)에 의하여 스토퍼수단(18, 18)을 구성하고 있다.

그래서, 온도측정센서 소자(1)를 조립할 때 U자형의 보호관(2)의 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 제1의 지지구멍(12a) 및 제2의 지지구멍(12b)에 끼웠을 때, 각각의 다리부(10a, 10b)의 기초단부(5a, 5b)가 스토퍼수단(18, 18)에 맞닿고, 이에 의하여 U자형 보호관(2)의 삽입위치가 정해진다. 그리고, 각 수납실(14a, 14b)은 윗바닥형상의 바닥부(14c, 14c)에 의하여 얕게 형성되어 있으므로, 거기에 충전되는 충전제(20, 20)가 비교적 소량으로 족하게 된다.

그리고, 블록체(11)의 한쪽끝에서 제1의 수납실(14a)과 제2의 수납실(14b)사이를 향하여 뻗는 슬릿(19)은 그 슬릿(19)의 연장 끝에 확대부(19a, 19b)를 연통하여 설치하고, 블록체(11)를 변형할때에 슬릿(19)이 용이하게 확대축소될 수 있도록 구성하고 있다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와 보상도전수단(8a, 8b)의 접점부(7a, 7b)의 주위에 종래와 같은 내화시멘트를 사용하지 않으므로, 종래 행해지고 있던 수분을 방출하기 위한 강제건조공정이 불필요하게 된다. 이 때문에, 제조가 용이하고 비용이 저렴하다.

또, 본 발명에 의하면, 열전대(3)를 내장한 내열성의 보호관(2)과 보상도전수단(8a, 8b)을 모두 지지수단(9)에 의하여 지지시키고, 보호관(2)의 기초단부와 보상도전수단(8a, 8b)의 접점부(7a, 7b)를 모두 수납실(14a, 14b)에 돌출시키고 있는 자유로운 조립상태에서, 그 수납실에 충전제(20)를 충전경화시키는 구성이므로, 제조시에 각 구성부재의 위치결정이 용이하다. 그리고, 단순히 수납실에 충전제(20)를 충전하여 경화시키는 간단한 각업에 의하여 보호관(2)과 보상도전수단(8a, 8b)을 서로 적절히 고정시킬수 있음과 동시에, 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와 그 연장부를 접속한 보상도전수단의 접점부(7a, 7b)를 경화된 충전제(20)에 매립시킬수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 지지수단(9)을 구성하는 블록체(11)는 실질적으로 흡습성 및 함수성이 없는 소재에 의하여 형성되며, 수납실(14a, 14b)에 충전되는 충전제(20)는 실질적으로 흡습성 및 함수성을 갖지 않는 경화수지 등이 사용되므로, 절연성이 뛰어난 온도측정센서 소자를 제공할 수 있다.

또, 지지수단(9)은 고무 또는 가요성 플라스틱 등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성되어 있으므로, 그 지지수단(9)에 설치한 지지구멍(12)에 보호관(2)의 기초단부를 삽입지지시킬 때 보호관(2)이 제조상의 공차에 의거한 형상 및 치수상의 불균일이 있는 경우라도 지지구멍(12)의 변형을 통하여 알맞게 삽입지지 시킬수 있다.

그런데, 보호관(2)과 보상도전수단(8a, 8b)을 지지한 지지수단(9)은 변형복원이 자유로운 가요성을 가지나, 수납실(14a, 14b)에 충전제(20)을 충전하고 경화시킴으로써, 보호관(2)의 기초단부(5)와, 보호관(2)으로부터 뻗어나온 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와, 그 연장부를 접속한 보상도전수단(8a, 8b)의 접점부(7a, 7b)를 충전제(20)에 매립일체화시켜, 이 매립일체화부분에 있어서 강체를 이루는 것이므로, 온도측정센서 소자의 전체적으로는 충분한 강성을 확보할 수 있다.

또, 수납실(14a, 14b)은 블록체(11)의 한쪽측부를 오목하게 함으로써, 형성된 바닥이 구바된 오목부에 의하여 형성되고 있으므로, 그 오목부의 개구부로부터 바닥부를 향하여 충전제(20)를 충전한 후, 충전제를 경화시키면 되어 충전제(20)의 충전작업이 용이하다.

또한, 블록체(11)로 된 지지수단(9)은 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)의 1쌍을 각각 수납시키는 제1의 수납실(14a)와 제2의 수납실(14b)을 구성하고, 양쪽 수납실(14a, 14b)의 각각에 있어서 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)의 각각과 제1의 보상도전수단(8a) 및 제2의 보상도전수단(8b)의 접점부(7a, 7b)를 수납하고, 수납실(14a, 14b)의 각각에 충전제(20)를 충전하고 경화시킨 구성이므로 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와 접점부(7a, 7b)의 각각이 제1 및 제2의 수납실(14a, 14b)에 개별적으로 수납되며, 서로 격리된 상태에서 충전제(20)에 의하여 굳어지게 되어, 1쌍의 소자 연장부(6a, 6b)가 접촉하여 단락할 염려가 없다.

특히, 본 발명에 의하면, 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 구비한 대략 U자형의 내열성 보호관(2)에 열전대(3)를 내장하고 있는 온도측정수단(4)을 조립할 때 지지수단(9)을 구성하는 블록체(11)의 한쪽끝에서 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)사이를 향하여 뻗는 슬릿(19)을 설치한 구성이므로, U자형의 보호관(2)이 제조상의 공차에 의거하여 1쌍의 다리부(10a, 10b)의 간격치수에 불균일이 있거나, 1쌍의 다리부(10a, 10b)사이에 비틀림이 있는 경우라도, 상기 슬릿(19)을 통하여 블록체(11)를 휘게하는 것이 용이하고, U자형 보호관(2)의 양쪽다리부(10a, 10b)를 적절히 삽입지지시키는 것이 가능하다.

Claims

내열성의 보호관(2, 2a)에 열전대(3)를 내장하고 있는 온도측정수단(4)과, 상기 보호관의 기초단부(5, 5a, 5b)로부터 뻗어나오는 열전대 소자의 1쌍의 연장부(6a, 6b)에 접속된 접점부(7a, 7b)를 가진 보상도전수단(8a, 8b)과, 상기 온도측정수단과 보상도전수단을 서로 연결지지하는 지지수단(9)으로 이루어지고, 상기 지지수단(9)은 한쪽 끝에 보호관(2, 2a)을 삽입시키는 지지구멍(12, 12a, 12b)을 설치하고 있으며, 다른한쪽 끝에 보상도전수단(8a, 8b)을 삽입시키는 끼움구멍(13a, 13b)을 설치하고 있고, 그 지지구멍과 끼움구멍을 서로 연통시키는 수납실(14a, 14b)을 형성하고 있는 블록체(11)의 한쪽측부를 오목하게 들어가게 함으로써 형성된 바닥이 구비된 오목부에 의하여 구성됨과 동시에, 그 수납실내에 있어서, 상기 지지구멍(12, 12a, 12b)의 근방에 스토퍼수단(18, 34)을 설치하고 있으며, 상기 지지구멍(12, 12a, 12b)에 삽입한 보호관의 기초단부(5, 5a, 5b)를 수납실내에 돌출시킴과 동시에, 상기 스토퍼수단(18, 34)에 맞닿게 하여 상기 삽입구멍(13a, 13b)에 삽입한 보상도전수단의 접점부(7a, 7b)를 수납실내에 돌출시켜 그 수납실(14a, 14b)내에서 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)를 접점부(7a, 7b)에 접속시킨 상태에서 수납실(14a, 14b0에 충전제(20)를 충전경화시킴으로써, 그 충전제 중에 보호관의 기초단부(5, 5a, 5b)와 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)와 보상도전수단의 접점부(7a, 7b)를 매립고정시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.
제1항에 있어서, 보상도전수단(8a, 8b)이 전기 커넥터의 접속단자를 구성하는 서포트핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.
제1항에 있어서, 지지수단(9)을 구성하는 블록체(11)가 고무 또는 가요성 플라스틱등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.
제1항에 있어서, 지지수단(9)이 열전대 소자의 연장부(6a, 6b)의 1쌍을 각각 수납시키는 제1의 수납실(7a)과 제2의 수납실(7b)을 구성하고, 제1의 수납실 및 제2의 수납실의 각각에 임하여 제1의 보상도전수단(8a) 및 제2의 보상도전수단(8b)을 삽입시키는 제1의 삽입구멍(13a) 및 제2의 삽입구멍(13b)을 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.
제3항에 있어서, 보호관(2)의 기초단부(5, 5a, 5b)를 끼워 지지시키는 지지구멍(12, 12a, 12b)을 형성하고 있는 원통형 부분이 그 원통형 부분의 둘레벽을 분단하는 절단홈(16, 16a, 16b)을 그 지지구멍의 축방향을 향하여 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 온도측정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.
1쌍의 다리부(10a, 10b)를 구비한 대략 U자형의 내열성 보호관(2)에 열전대(3)를 내장하고 있는 온도측정수단(4)과, 상기 다리부의 기초단부로부터 뻗어나오는 열전대소자의 연장부(6a, 6b)의 1쌍에 각각 접속된 접점부(7a, 7b)를 가진 제1의 보상도전수단(8a) 및 제2의 보상도전수단(8b)과 상기 온도측정수단과 제1 및 제2의 보상도전수단을 서로 연결지지하는 지지수단(9)으로 이루어지고, 상기 지지수단(9)은 한쪽 끝에 상기 보호관의 1쌍의 다리부(10a, 10b)를 삽입시키는 제1의 지지구멍(12a) 및 제2의 지지구멍(12b)을 설치하고 있으며, 다른 한쪽 끝에 상기 1쌍의 보상도전수단(8a, 8b)을 삽입시키는 제1의 끼움구멍(13a) 및 제2의 끼움구멍(13b)을 설치하고 있고, 제1의 지지구멍과 제1의 끼움구멍을 서로 연통시키는 제1의 수납실(14a) 및 제2의 지지구멍과 제2의 끼움구멍을 서로 연통시키는 제2의 수납실(14b)을 형성하는 고무 또는 가요성 플라스틱등의 변형복원이 자유로운 소재에 의하여 형성된 블록체(11)를 구성함과 동시에, 그 블록체(11)의 한쪽끝에서 제1의 수납실(14a) 및 제2의 수납실(14b)사이를 향하여 뻗어있는 슬릿(19)을 설치하고 있으며, 상기 제1의 지지구멍(12a)에 삽입한 보호관의 제1의 다리부(10a)를 제1의 수납실(14a)내에 돌출시키고, 상기 제1의 삽입구멍(13a)에 삽입한 제1의 보상도전수단(8a)의 접점부(7a)를 제1의 수납실(14a)내에 돌출시켜 그 제1의 수납실(14a)내에서 열전대 소자의 제1의 연장부(6a)를 접점부(7a)에 접속시킨 상태에서, 제1의 수납실(14a)에 충전제(20)를 충전경화시킴으로써, 그 충전제(20)중에 보호관의 제1의 다리부(10a)와 열전대 소자의 제1의 연장부(6a)와 제1의 보상도전수단의 접점부(7a)를 매립고정시킴과 동시에, 상기 제2의 지지구멍(12b)에 삽입한 보호관의 제2의 다리부(10b)를 제2의 수납실(14b)내에 돌출시키고, 상기 제2의 삽입구멍(13b)에 삽입한 제2의 수납실(14b)내에서 열전대 소자의 제2의 연장부(6b)를 접점부(7b)에 접속시킨 상태에서, 제2의 수납실(14b)에 충전제(20)를 충전 경화시킴으로써, 그 충전제(20)중에 보호관의 제2의 다리부(10b)와 열전대 소자의 제2의 연장부(6b)와 제2의 보상도전수단의 접점부(7b) 를 매립고정시키고 있는 것을 특징으로 하는 온도특정장치에 있어서의 온도측정센서 소자.