KR102239028B1 - 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 - Google Patents

내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 Download PDF

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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 가스터빈과 같은 연소기에서 나오는 고온의 연소가스의 온도를 측정하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리는, 연소실의 일측에 고정되는 고정플레이트(124)와, 상기 고정플레이트(124)의 일측면에 설치되고 단부가 개방된 상태로 형성되는 보호튜브(121)와, 상기 보호튜브(121)의 내측에 상기 보호튜브(121)와 간격을 두고 설치되고 내부에 연소가스가 채워지거나 상기 고정플레이트(124)를 관통하여 설치되는 온도감지부재가 구비되도록 공간이 형성되며 단부는 폐쇄된 상태로 형성되는 보호돔(122)을 포함하고, 상기 보호튜브(121)와 상기 보호돔(122)이 연소가스로 노출되어 상기 온도감지부재가 상기 연소가스의 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리{TEMPERATURE SENSOR ASSEMBLY FOR HIGH TEMPERATURE GAS HAVING IMPROVED DURABILITY AND RESPONSIVENESS}
본 발명은 가스터빈과 같은 연소기에서 나오는 고온의 연소가스의 온도를 측정하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법에 관한 것이다.
발전설비의 하나인 가스터빈 연소기는 고온(1500℃이상), 고압(최대 20bar 내외)의 조건에서 운전된다. 또한, 상기 가스터빈 연소기의 운전 과정에서 발생하는 연소불안정과 강한 비정상유동으로 인하여 유동특성이 매우 불균일하게 나타난다. 또한, 연소시 수증기가 발생하는데, 상기 수증기는 부품의 부식과 산화를 촉진시키는 악영향을 미친다.
상기 가스터빈 연소기의 연소를 제어하기 위해서, 연소실 내의 온도를 모니터링해야 하는데, 상기 가스터빈 연소기가 고온고압의 조건에서 운전되기 때문에 온도 측정에 어려움이 있다.
현재 고온을 측정시 가장 사용하는 방식은 열전대(thermocouple)를 사용하고 있다. 상기 열전대는 서로 다른 2가지 금속을 접합하고 출력된 전압으로 온도를 측정한다.
하지만, 상기 열전대는 부식이 빈번하게 발생하여 상기 열전대의 교체에 많은 시간과 비용이 상승한다.
한편, 상기 열전대의 부식을 방지하고자, 상기 열전대를 알루미늄 튜브로 보호하는 방안도 있다. 그러나, 상기 열전대를 알루미늄 튜브로 보호하는 경우, 응답성이 낮아지고 상기 알루미늄 튜브가 부식되는 문제점이 있다.
이를 해결하고자 고온의 온도를 측정하기 위한 다양한 형식의 센서들이 개발되고 있으나, 내구성이 취약하여 장기간 사용하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '내열성 열전대용 콘넥터 및 이를 구비한 화력 발전소용 열전대'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-1155934 B1　(2012.06.07)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 고온 조건하에서 빠른 응답시간, 높은 정확도 그리고 긴 수명 및 부식저항성을 갖는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리는, 연소실의 일측에 고정되는 고정플레이트와, 상기 고정플레이트의 일측면에 설치되고 단부가 개방된 상태로 형성되는 보호튜브와, 상기 보호튜브의 내측에 상기 보호튜브와 간격을 두고 설치되고 내부에 연소가스가 채워지거나 상기 고정플레이트를 관통하여 설치되는 온도감지부재가 구비되도록 공간이 형성되며 단부는 폐쇄된 상태로 형성되는 보호돔을 포함하고, 상기 보호튜브와 상기 보호돔이 연소가스로 노출되어 상기 온도감지부재가 상기 연소가스의 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호튜브와 상기 보호돔은 상기 고정플레이트의 표면으로부터 정해진 깊이로 삽입되어 상기 고정플레이트에 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 보호튜브는 안정화 지르코니아를 재질로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 보호돔은 안정화 지르코니아를 재질로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정플레이트의 타측면에는 상기 고정플레이트를 냉각시키는 쿨링유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링유닛은, 상기 고정플레이트에 상기 온도감지부재가 관통하는 관통공이 연통하도록 연통공이 형성되고, 상기 연통공의 외측에 냉각유체가 유동하는 냉각튜브를 수용하는 튜브수용챔버가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링유닛과 상기 고정플레이트 사이에는 실링이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 보호돔의 측면에는 상기 보호돔을 관통하도록 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링유닛에서 상기 고정플레이트에 체결되지 않은 타측에는 상기 보호돔의 내부를 관찰하는 윈도우가 구비되고, 상기 윈도우의 둘레를 고정하고 상기 고정플레이트에 체결되는 윈도우 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 윈도우 플레이트에 이격된 상태로 조정플레이트가 구비되고, 상기 조정플레이트에 상기 보호돔의 내부에 채워진 연소가스의 복사파장으로 온도를 측정하는 온도감지부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 온도감지부재는 파이로미터(pyrometer)인 것을 특징으로 한다.
상기 보호돔의 내측면에는 복사물질이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
상기 복사물질은 백금 또는 상기 백금을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도감지부재가 상기 쿨링유닛을 관통하여 상기 보호돔의 내부에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 온도감지부재는 열전대(thermocouple)인 것을 특징으로 한다.
상기 열전대의 외측에 열전도성 충전재로 이루어진 열전도층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전도성 충전재는 산화마그네슘, 질화알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링유닛의 타측에는 상기 열전대를 고정시키는 체결플레이트가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링유닛과 상기 체결플레이트 사이에는 실링이 구비되는 것을 특징으로 한다.
내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법은, 보호튜브의 내부로 연소가스를 확산시키는 연소가스 확산 단계와, 연소가스의 복사열로 의해 상기 보호튜브의 내부에 설치된 보호돔의 내측면을 승온시키는 보호돔 승온 단계와, 윈도우를 통하여 복사물질이 코팅된 상기 보호돔의 내측면을 관찰하는 보호돔 관찰 단계와, 상기 보호돔의 내측면의 온도를 측정하는 온도 측정 단계를 포함한다.
상기 온도 측정 단계는 파이로미터를 이용하여 상기 보호돔의 내부에 채워진 가스의 복사열에 의한 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법에 따르면, 발전설비의 고온부위, 예컨대 전용 가스터빈의 입구온도를 직접 계측할 수 있다.
이와 같이, 발전설비에서 고온부위의 온도를 직접 계측할 수 있으므로, 발전설비의 정밀제어가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리에 파이로미터가 결합되는 상태를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리를 도시한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리 및 이를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리(100)가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리는, 연소실의 일측에 고정되는 고정플레이트(124)와, 상기 고정플레이트(124)의 일측면에 설치되고 단부가 개방된 상태로 형성되는 보호튜브(121)와, 상기 보호튜브(121)의 내측에 상기 보호튜브(121)와 간격을 두고 설치되고 내부에 연소가스가 채워지거나 상기 고정플레이트(124)를 관통하여 설치되는 온도감지부재가 구비되도록 공간이 형성되며 단부는 폐쇄된 상태로 형성되는 보호돔(122)을 포함한다.
고정플레이트(124)는 금속판재로 이루어져, 연소실의 외벽에 부착된다. 상기 고정플레이트(124)의 둘레에는 체결을 위한 복수의 체결공(도면부호 미부여)가 형성된다. 상기 고정플레이트(124)는 스틸을 재질로 할 수 있다.
상기 고정플레이트(124)는 가스가 통과하거나, 온도감지부재가 통과할 수 있도록 중앙에 관통공(124a)이 형성된다.
보호튜브(121)는 상기 고정플레이트(124)의 일측면에 설치된다. 상기 보호튜브(121)는 상기 고정플레이트(124)에 정해진 깊이로 삽입됨으로써, 상기 보호튜브(121)의 하단은 상기 고정플레이트(124)에 고정된다. 상기 보호튜브(121)의 상단은 가스가 유입될 수 있도록 개방된 상태로 형성된다.
상기 보호튜브(121)는 고온의 가스, 예컨대 연소가스에 노출된다. 상기 보호튜브(121)느 고온의 가스에 노출되는 바, 고온에 견딜 수 있는 재질로 이루어진다.
예컨대, 상기 보호튜브(121)는 지르코니아, 특히 안정화 지르코니아를 재질로 할 수 있다. 안정화 지르코니아(stabilized zirconia)는 CaO, CeO2, Y2O3 등을 고용시켜 고온상인 형석형 입방정을 실온에 이르기까지 안정화시킨 지르코니아(ZrO2)가 될 수 있다. 순수한 지르코니아에서 볼 수 있는 정방정과 단사정으로의 전이시의 체적변화가 없다. 내열성, 화학적 안정성이 우수한 재질이다.
특히 상기 보호튜브(121)는 연소가스가 상기 보호튜브(121)의 내부로 빠르게 확산되도록 다공성으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보호튜브(121)는 후술되는 보호돔(122)을 열충격으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 열충격은 온도변화나 강한 기체 흐름으로 인해 발생할 수 있는데, 다공성 안정화 지르코니아로 이루어진 보호튜브(121)에 의해 열충격에 대한 저항성과 함께, 빠른 응답성을 갖도록 한다.
보호돔(122)은 상기 보호튜브(121)의 내부에 설치된다. 상기 보호돔(122)은 상기 보호튜브(121)의 내측면과 간격을 두고 형성된다. 이에 따라서, 상기 보호튜브(121)와 상기 보호돔(122)의 사이에 가스가 유입될 수 있다.
상기 보호돔(122)의 하단은 상기 고정플레이트(124)에 정해진 깊이로 삽입되어 상기 고정플레이트(124)에 고정된다. 상기 보호돔(122)의 상단은 반구형태로 폐쇄된다. 상기 보호돔(122)이 상기 고정플레이트(124)에 설치될 때, 상기 보호돔(122)과 상기 고정플레이트(124) 사이에 유리 땜납을 통하여 상기 보호돔(122)이 상기 고정플레이트(124)에 접착될 수 있다.
상기 보호돔(122)은 상기 보호튜브(121)와 마찬가지로 지르코니아, 특히 안정화 지르코니아를 재질로 할 수 있다.
상기 보호돔(122)의 측면에는 상기 보호돔(122)의 내부로 가스가 유입될 수 있도록 오리피스(122a)가 복수로 형성될 수 있다. 상기 보호돔(122)의 내부에 가스가 채워지는 경우, 상기 보호돔(122)의 내부에 채워진 가스의 복사열을 통하여 상기 가스의 온도를 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 가사의 온도를 감지하는 온도감지부재는 상기 보호돔(122)의 내부에 직접 삽입되지는 않는다.
상기 보호돔(122)의 내측면에는 상기 보호돔(122)의 내부로 유입된 가스의 복사열이 전달되도록 복사물질로 코팅될 수 있다. 상기 보호돔(122)과 상기 복사물질은 열응력이 최소화되어 되어야 하는데, 이를 위하여 상기 복사물질은 백금(Pt) 또는 상기 백금(Pt)을 포함한 합금을 재질로 할 수 있다.
특히, 상기 보호돔(122)의 내부를 특정온도에서 방사성이 우수한 물질로 코팅하면, 특정온도에서 높은 정확성으로 온도를 측정할 수 있다.
한편, 상기 보호돔(122)의 내부에 직접 온도감지부재가 삽입될 수 있다. 이는 후술되는 실시예에서 살펴보기로 한다.
쿨링유닛(131)은 상기 고정플레이트(124)의 타측면, 즉 상기 보호튜브(121)와 보호돔(122)이 설치되지 않은 쪽에 설치되어 상기 고정플레이트(124)를 냉각시킨다. 상기 쿨링유닛(131)은 원기둥형태로 형성되어 상부면이 상기 고정플레이트(124)에 체결된다. 상기 쿨링유닛(131)의 상부면은 체결공이 형성된 플랜지 형태로 형성되어 상기 고정플레이트(124)에 체결될 수 있다.
상기 쿨링유닛(131)의 중심에는 가스가 채워지거나, 온도감지부재가 설치될 수 있도록 연통공(131a)이 형성된다.
한편, 상기 쿨링유닛(131)에서 상기 연통공(131a)의 외측으로는 냉각튜브(132)를 수용하는 튜브수용챔버(131b)가 형성될 수 있다. 자연냉각으로 충분하지 않고, 상기 냉각튜브(132)를 이용하여 상기 쿨링유닛(131)의 냉각성능이 향상되도록 한다. 유입구(132a)로 통하여 상기 냉각튜브(132)로 유입된 냉각유체는 상기 냉각튜브(132)를 유동한 후 배출구(132b)로 배출됨으로써, 상기 고정플레이트(124)를 적정온도로 유지할 수 있다. 예컨대, 상기 쿨링유닛(131)에 의해 상기 고정플레이트(124)는 400℃ 이하로 유지되도록 한다.
상기 쿨링유닛(131)에 의해 상기 고정플레이트(124), 상기 윈도우(133)를 포함한 전체 센서 어셈블리(100)가 400℃ 이하, 50bar 이하의 조건에 견딜 수 있도록 한다. 또한, 상기 윈도우(133)의 열응력을 최소화하도록 상기 고정플레이트(124)와 상기 보호튜브(121)의 열팽창계수의 차이는 1ppm 이하가 되도록 한다.
상기 고정플레이트(124)와 상기 쿨링유닛(131) 사이에는 기밀을 위한 실링(141)이 구비된다.
윈도우(133)는 상기 쿨링유닛(131)의 타측, 즉 상기 쿨링유닛(131)에서 상기 고정플레이트(124)에 체결되지 않는 쪽에 설치된다. 상기 윈도우(133)는 강화유리 등을 재질로 하여, 상기 쿨링유닛(131)의 연통공(131a)의 단부에 설치된다. 상기 윈도우(133)가 투명하게 형성되어 있어서, 상기 보호돔(122)의 내부를 관찰할 수 있다. 상기 윈도우(133)는 상기 보호돔(122)의 폐쇄된 단부의 복사에너지를 감시할 수 있도록 25mm 이상의 투명한 압력 강화 유리가 적용될 수 있다.
윈도우 플레이트(134)는 상기 윈도우(133)를 상기 쿨링유닛(131)에 체결되도록 한다. 상기 윈도우 플레이트(134)는 상기 윈도우(133)의 둘레를 감싸면서 상기 쿨링유닛(131)에 체결됨으로써, 상기 윈도우(133)가 상기 연통공(131a)의 단부에 설치되도록 한다.
상기 윈도우 플레이트(134)에도 복수의 체결공(도면부호 미부여)이 형성되어 플랜지 형성으로 형성된 상기 쿨링유닛(131)의 하단에 체결된다. 상기 윈도우 플레이트(134)가 상기 쿨링유닛(131)에 체결됨으로써, 상기 쿨링유닛(131)의 열팽창에 대응하도록 한다.
상기 윈도우 플레이트(134)와 상기 쿨링유닛(131) 사이에도 기밀을 위한 실링(141)이 구비된다.
조정플레이트(136)는 상기 윈도우 플레이트(134)에 이격된 상태로 구비된다. 예컨대, 상기 윈도우 플레이트(134)의 둘레를 따라 복수의 조정볼트(137)가 구비되고, 상기 조정볼트(137)를 통하여 상기 조정플레이트(136)를 체결함으로써, 상기 조정플레이트(136)가 상기 윈도우 플레이트(134)로부터 이격된 상태로 설치되도록 한다. 상기 조정플레이트(136)과 상기 윈도우 플레이트(134)의 거리를 조정하여, 상기 온도감지부재와 상기 윈도우(133) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
상기 조정플레이트(136)에 상기 보호돔(122)의 내부에 채워진 가스의 복사파장으로 온도를 측정하는 온도감지부재, 예컨대 파이로미터(pyrometer)가 장착된다. 상기 파이로미터(110)는 측정 파장이 0.9μm ~ 2.6μm 인 1-Color 파이로미터 또는 2-Color 파이로미터가 될 수 있다.
상기 파이로미터(110)의 출력신호(온도)는 대상 물체의 열방사율 또는 방사조도 j*와 관련이 있으며, 스테판-볼츠만 법칙을 통해 계산된다. 또한, 정확한 측정을 위해 스테판-볼츠만 상수라고 불리는 비례상수 σ와 측정 대상의 방사율 ε이 필요하다. 이 결과물은 상기 파이로미터(110)가 피측정체에 접촉하지 않고도 온도를 측정하는 데에 사용된다. 즉, 상기 파이로미터(110)는 상기 조정플레이트(136)에 장착되어 상기 보호돔(122)의 내측면의 온도를 측정하게 된다.
도 4에는 본 발명에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리를 이용한 고온 가스의 온도 측정 방법이 도시되어 있다.
본 발명에 고온 가스의 온도 측정 방법은 앞서 설명한 고온 가스용 온도 센서 어셈블리(100)를 이용하여 수행된다.
연소가스 확산 단계(S110)는 보호튜브(121)의 내부로 연소가스를 확산시킨다. 온도를 측정하고 하는 고온의 가스, 발전소의 연소기의 내부에 존재하는 연소가스의 온도를 측정하기 위해서 상기 보호튜브(121)의 내부로 연소가스를 확산시킨다.
보호돔 승온 단계(S120)는 연소가스의 복사열로 의해 상기 보호튜브(121)의 내부에 설치된 보호돔(122)의 내측면을 승온시킨다. 상기 보호튜브(121)의 내부로 연소가스가 확산되면, 상기 가스는 상기 오리피스(122a)를 통하여 상기 보호돔(122)의 내부로 유동하게 된다. 상기 보호돔(122)의 내부로 유입된 가스는 상기 보호돔(122)을 승온시킨다.
보호돔 관찰 단계(S130)는 윈도우(133)를 통하여 복사물질이 코팅된 상기 보호돔(122)의 내측면을 관찰한다.
온도 측정 단계(S140)는 상기 보호돔(122)의 내측면의 온도를 측정한다. 상기 온도 측정 단계(S140)에서는 온도감지부재로서 파이로미터(110)를 이용하여 상기 보호돔(122)의 내부에 채워진 가스의 복사열에 의한 온도를 측정함으로써, 상기 가스의 온도를 측정한다.
도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리(200)가 도시되어 있다.
본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 유사한 구조를 갖고 있지만, 온도감지부재로 열전대(210)가 적용되도록 한다.
고정플레이트(224), 보호튜브(221) 및 보호돔(222)은 앞서 설명한 실시예와 동일하게 형성된다. 또한, 상기 고정플레이트(224)의 타측면에는 상기 고정플레이트(224)를 냉각시키기 위한 쿨링유닛(231)이 구비되고, 상기 쿨링유닛(231)의 튜브수용챔버(231b)에는 냉각튜브(232)가 설치된다.
온도감지부재인 열전대(210)는 상기 쿨링유닛(231)과 상기 보호돔(222)에 삽입되는 형태로 설치된다.
상기 열전대(210)의 외측에 산화마그네슘(MgO), 질화알루미늄(AlN) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 열전도성 충전재로 이루어진 열전도층이 형성된다.
상기 쿨링유닛(231)의 하단에 체결플레이트(234)가 체결되어 상기 열전대(210)를 고정시킨다.
상기 고정플레이트(224)와 상기 쿨링유닛(231) 사이, 상기 쿨링유닛(231)과 상기 체결플레이트(234) 사이에는 실링(241)(242)이 구비된다.
본 실시예에서는 온도감지부재로 저렴한 열전대(210)를 사용하여 상기 보호튜브(221)와 상기 보호돔(222) 사이로 유입되는 연소가스의 온도를 직접 측정할 수 있다. 상기 보호튜브(221)와 상기 보호돔(222) 사이로 유입되는 연소가스의 열에너지는 상기 보호돔(222)과 상기 열전도층(223)을 통하여 상기 열전대(210)로 전달됨으로써, 가스의 온도를 측정할 수 있다.
100 : 센서어셈블리 110 : 파이로미터
121 : 보호튜브 122 : 보호돔
122a : 오리피스 124 : 고정플레이트
124a : 관통공 131 : 쿨링유닛
131a : 연통공 131b : 튜브수용챔버
132 : 냉각튜브 132a : 유입구
132b : 배출구 133 : 윈도우
134 : 윈도우 플레이트 135 : 실링
136 : 조정플레이트 137 : 조정볼트
141 : 실링 200 : 센서어셈블리
210 : 열전대 221 : 보호튜브
222 : 보호돔 223 : 열전도층
224 : 고정플레이트 231 : 쿨링유닛
231b : 튜브수용챔버 232 : 냉각튜브
234 : 체결플레이트 241 : 실링
242 : 실링
S110 : 연소가스 확산단계
S120 : 보호돔 승온단계
S130 : 보호돔 관찰 단계
S140 : 온도 측정단계

Claims (22)

  1. 연소실의 일측에 고정되는 고정플레이트와,
    상기 고정플레이트의 일측면에 설치되고 단부가 개방된 상태로 형성되는 보호튜브와,
    상기 보호튜브의 내측에 상기 보호튜브와 간격을 두고 설치되고 내부에 연소가스가 채워지거나 상기 고정플레이트를 관통하여 설치되는 온도감지부재가 구비되도록 공간이 형성되며 단부는 폐쇄된 상태로 형성되는 보호돔을 포함하고,
    상기 보호튜브와 상기 보호돔이 연소가스로 노출되어 상기 온도감지부재가 상기 연소가스의 온도를 측정하고,
    상기 고정플레이트의 타측면에는 상기 고정플레이트를 냉각시키는 쿨링유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호튜브와 상기 보호돔은 상기 고정플레이트의 표면으로부터 정해진 깊이로 삽입되어 상기 고정플레이트에 설치되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보호튜브는 안정화 지르코니아를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호돔은 안정화 지르코니아를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 쿨링유닛은,
    상기 고정플레이트에 상기 온도감지부재가 관통하는 관통공이 연통하도록 연통공이 형성되고,
    상기 연통공의 외측에 냉각유체가 유동하는 냉각튜브를 수용하는 튜브수용챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 쿨링유닛과 상기 고정플레이트 사이에는 실링이 구비되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호돔의 측면에는 상기 보호돔을 관통하도록 오리피스가 형성되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 쿨링유닛에서 상기 고정플레이트에 체결되지 않은 타측에는 상기 보호돔의 내부를 관찰하는 윈도우가 구비되고,
    상기 윈도우의 둘레를 고정하고 상기 고정플레이트에 체결되는 윈도우 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 윈도우 플레이트에 이격된 상태로 조정플레이트가 구비되고,
    상기 조정플레이트에 상기 보호돔의 내부에 채워진 연소가스의 복사파장으로 온도를 측정하는 온도감지부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 온도감지부재는 파이로미터인 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보호돔의 내측면에는 복사물질이 코팅되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복사물질은 백금 또는 상기 백금을 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 쿨링유닛과 상기 윈도우 플레이트 사이에는 실링이 구비되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 온도감지부재가 상기 쿨링유닛을 관통하여 상기 보호돔의 내부에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 온도감지부재는 열전대인 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열전대의 외측에 열전도성 충전재로 이루어진 열전도층이 형성되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 열전도성 충전재는 산화마그네슘, 질화알루미늄 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 쿨링유닛의 타측에는 상기 열전대를 고정시키는 체결플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 쿨링유닛과 상기 체결플레이트 사이에는 실링이 구비되는 것을 특징으로 하는 내구성과 응답성이 향상된 고온 가스용 온도 센서 어셈블리.
  21. 삭제
  22. 삭제
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