KR101671887B1 - 용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비철합금 등의 제조 시 용탕 내 함유되어 있는 가스의 양을 측정하기 위한 감압장치에 관한 것으로서, 용탕이 담겨진 시료채취컵이 수용되는 진공챔버와; 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 달성하기 위한 진공펌프; 및 상기 진공챔버와 연통되는 유입구와 상기 진공펌프와 연통되는 유출구를 갖는 매개챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 감압장치의 사용중 용탕의 흘러내림으로 인한 진공펌프의 손상을 방지할 수 있다.

Description

용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치{DECOMPRESSING DEVICE FOR MEASURING GASEOUS CONTENT IN MOLTEN METAL}

본 발명은 비철합금 등의 제조 시 용탕 내 함유되어 있는 가스의 양을 측정하기 위한 감압장치에 관한 것이다.

용탕의 가스함유량을 측정하기 위한 종래의 감압장치로는 실용신안등록출원 1994-027141 '비철합금 용탕 중 가스량 측정을 위한 감압 응고장치'(출원일: 1994.10.18) 등에 개시된 바와 같이, 용탕이 담겨진 시료채취컵이 수용되는 진공챔버와 이 진공챔버 내부의 진공상태를 달성하기 위한 진공펌프 등을 포함하여 구성된다.

이때, 진공펌프는 배관을 통해 진공챔버와 연통되는 바, 측정을 위해 시료채취컵을 진공챔버 내에 수용시키는 과정 또는 수용시킨 후 상기 진공펌프를 작동시키는 과정에서 외부충격 등으로 인해 상기 시료채취컵이 쓰러지는 경우에는 내부의 용탕이 쏟아져 상기 배관을 따라 진공펌프로 유입됨에 따라 상기 진공펌프를 손상시킨다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 사용중 용탕의 흘러내림으로 인한 진공펌프의 손상을 방지할 수 있는 감압장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치에 있어서, 용탕이 담겨진 시료채취컵이 수용되는 진공챔버와; 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 달성하기 위한 진공펌프; 및 상기 진공챔버와 연통되는 유입구와 상기 진공펌프와 연통되는 유출구를 갖는 매개챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압장치를 제공한다.

여기서, 상기 감압장치는, 상기 매개챔버 내에 수용되어, 개구된 일단부가 상기 유입구와 연통되고 개구된 타단부가 상기 매개챔버의 내부공간을 통해 상기 유출구와 연통되는 달팽이관을 더 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 감압장치는 상기 매개챔버를 냉각시키기 위해 작동되는 냉각소자를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 감압장치는 상기 진공챔버를 외부와 연통시켜 상기 진공상태를 해제시키기 위한 진공해제밸브를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 감압장치는 상기 진공챔버로부터 인출되는 상기 시료채취컵 내에서 응고된 시편을 파지하도록 조절되는 시편고정지그와, 상기 시편고정지그에 의해 파지된 시편을 절단하기 위한 시편절단기를 더 포함할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 감압장치에 의하면, 진공챔버와 진공펌프 사이에 이들을 매개하는 매개챔버를 더 포함하여 진공펌프의 작동 시 상기 매개챔버를 통해 진공챔버가 간접적으로 진공상태로 도달하게 됨으로써, 상기 진공챔버 내부에 수용되는 시료채취컵이 쓰러져 용탕이 쏟아져 흘러내리는 경우에도 상기 매개챔버로 흡입되므로 진공펌프로의 유입 및 이로 인한 진공펌프의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 감압장치의 사시도,
도 2는 도 1의 감압장치의 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 도 1의 감압장치의 내부구성을 도시한 부분확대 사시도,
도 5는 도 2의 감압장치의 저면 사시도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 감압장치의 사시도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 감압장치의 사시도,
도 8은 도 7의 감압장치의 사용상태를 도시한 사시도,
도 9는 도 7의 감압장치의 내부를 도시한 사시도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각종 부품이 수용되는 본체박스(101)와 이를 덮는 덮개(102)를 포함하는 구성으로서 휴대 및 보관이 간편한 구조로 이루어진다.

본체박스(101)에는 진공챔버의 챔버벽을 이루는 챔버함체(111)와 진공챔버에 수용되는 시료채취컵(112)이 일측 보관부(101a)에 삽탈 가능하게 보관된다.

본체박스(101)의 타측 함체부(101b)로는 상기 챔버함체(111)가 탑재되어 결합되는 챔버베이스(113)가 표면에 돌출되게 설치되며, 이와 이웃하여 진공챔버의 진공도를 측정하기 위한 진공게이지(103), 상기 진공챔버 내부의 진공상태를 달성하기 위한 후술하는 진공펌프(120)를 동작시키기 위한 버튼(104), 상기 진공챔버의 진공상태를 해제시키기 위한 진공해제밸브(160)가 설치된다.

시료채취컵(112)은 용탕을 담아 챔버베이스(113) 상면에 수용되며, 챔버함체(111)가 챔버베이스(113)에 체결되어 도 2에 도시된 바와 같이 외부와 밀폐되는 진공챔버의 내부공간을 형성한다.

함체부(101b)의 내부에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 배관(105)을 경유하여 챔버베이스(113)의 관통홀(113a)을 통해 상기 진공챔버의 내부공간과 연통되는 매개챔버(130), 배관(106)을 경유하여 상기 매개챔버(130)와 연통되는 진공펌프(120)가 설치된다.

따라서, 진공펌프(120)의 작동으로 매개챔버(130)의 내부로부터 진공펌프(120)로 공기가 유입되고, 상기 매개펌프(120)로는 진공챔버(111, 113)의 내부공간으로부터 공기가 유입된다.

그러므로, 진공챔버(111, 113) 내 시료채취컵(112)이 옆으로 쓰러져 내부의 용탕이 흘러나오는 경우에도 배관(105)을 통해 상기 매개챔버(130)로 흘러들어가게 되므로, 직접적으로 진공펌프(120)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

감압장치(100)는 매개챔버(130)로 유입되는 용탕이 신속하게 응고할 수 있도록 상기 매개챔버(130)의 저면에 부착되는 냉각소자, 본 실시예에서는 PTC 소자(150)를 더 포함한다. PTC 소자(150)의 냉각은 그 저면에 설치되어 본체박스(101)의 저면을 통해 외부로 송풍하는 팬(151)에 의해 달성된다(도 5 참조).

진공해제밸브(160)는 배관(107)을 통해 진공게이지(103)를 경유하여 상기 진공챔버(111, 113)의 내부와 연통되며, 조작 시 외부의 공기가 진공챔버(111, 113) 내부로 주입되도록 한다.

한편, 본 실시예에서는 상기 매개챔버(130)로 유입되는 용탕의 경로를 연장시켜 응고를 촉진시키기 위해 매개챔버(130) 내에 달팽이관(140)을 수용 설치한다(도 4 참조).

달팽이관(140)은 그 개구된 상단부(141)와 하단부(142) 사이에 나선형으로 굴곡된 통로(143)로 이어지는 구조로서, 상기 상단부(141)가 매개챔버(130) 측 유입구(131)와 연통됨으로써 배관(105)을 통해 진공챔버(111, 113)의 내부공간과 직접적으로 연통된다.

달팽이관(140)의 하단부(142)는 매개챔버(130)의 내부공간과 연통되며 이 매개챔버(130)의 유출구(도 3의 132)를 통해 배관(106) 및 진공펌프(120)와 연통된다.

따라서, 매개챔버(130)의 유입구(131)로 흘러들어오게 되는 용탕은 달팽이관(140)의 나선형으로 굴곡된 통로(143)를 따라 흐르는 과정에서 응고가 이루어지게 된다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 감압장치(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 챔버함체(211)와 시료채취컵(도 3의 112 참조)를 제외하고 상기한 각종 부품들이 내장되는 본체박스(201)가 프레임(270)의 상단에 탑재된 구조로서, 상기 프레임(270)의 높이조절수단(271)에 의해 측정 시 높이를 세팅할 수 있게 구비된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 감압장치(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 본체박스(301)는 챔버함체(311)가 탑재되어 결합되는 함체부(301b)와 이웃하여 시편고정부(301a)가 마련된다.

시편고정부(301a)에는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍을 이루는 분할지그(371a, 371b)가 상기 시편고정부(301a)의 상면을 향해 일부 돌출되도록 수용되어 회전손잡이(372)의 회전 조절을 통해 서로 접근 및 이격될 수 있도록 구성된다. 이를 위해 회전손잡이(372)와 일체로 연결된 샤프트(373)에는 일측 분할지그(371a)와는 왼나사면으로 타측 분할지그(371b)와는 오른나사면으로 관통 결합된다.

이에 따라, 시료채취컵(312)은 이에 담겨진 용탕이 챔버함체(311) 내에서 감압 처리되어 응고된 후 시편(S)으로서 상기 시료채취컵(312)으로부터 꺼내어져 시편고정지그(371)에 의해 파지되어 도 8에 도시된 상태로 고정된다.

한편, 시편고정부(301a)의 상면으로는 시편절단기(380)가 힌지(308)를 중심으로 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 시편고정지그(371)에 의해 파지된 시편(S)을 절단할 수 있도록 구비된다.

따라서, 도 8과 같이 시편(S)이 시편고정지그(371)에 의해 파지되어 고정되면, 시편절단기(380)를 회전시켜 상기 시편(S)을 덮으며, 도 7에 도시된 바와 같이 고정시킨 다음 이를 작동시켜 상기 시편(S)을 절단하게 된다.

이러한 시편고정지그(371)와 시편절단기(380)가 감압장치(300)에 추가 구비됨으로써 감압 처리된 시료에 대한 내부 조직검사를 컴팩트한 장치 구성을 통해 보다 신속하고 편리하게 수행할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치(100, 200, 300)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

100: 감압장치 101: 본체박스
102: 덮개 103: 진공게이지
104: 버튼 105, 106, 107: 배관
110: 진공챔버 111: 챔버함체
112: 시료채취컵 113: 챔버베이스
120: 진공펌프 130: 매개챔버
131: 유입구 132: 유출구
140: 달팽이관 150: 냉각소자
160: 진공해제밸브 301a: 시편고정부
308: 힌지 371: 시편고정지그
372: 회전손잡이 373: 샤프트
380: 시편절단기

Claims (5)

1. 용탕의 가스함유량 측정을 위한 감압장치에 있어서,
   용탕이 담겨진 시료채취컵이 수용되는 진공챔버와;
   상기 진공챔버 내부의 진공상태를 달성하기 위한 진공펌프; 및
   상기 진공챔버와 연통되는 유입구와 상기 진공펌프와 연통되는 유출구를 갖는 매개챔버를 포함하며,
   상기 매개챔버 내에 수용되어, 개구된 일단부가 상기 유입구와 연통되고 개구된 타단부가 상기 매개챔버의 내부공간을 통해 상기 유출구와 연통되는 달팽이관과;
   상기 매개챔버를 냉각시키기 위해 작동되는 냉각소자와;
   상기 진공챔버를 외부와 연통시켜 상기 진공상태를 해제시키기 위한 진공해제밸브와;
   상기 진공챔버로부터 인출되는 상기 시료채취컵 내에서 응고된 시편을 파지하도록 조절되는 시편고정지그; 및
   상기 시편고정지그에 의해 파지된 상기 시편을 절단하기 위한 시편절단기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감압장치.
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