KR20100065584A - 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기 가열 소재의 상면에 함몰되어 형성된 장착부; 제1 종단이 상기 장착부를 거쳐 상기 가열소재에 삽입되며, 상기 장착부에 상에 위치되어 상기 가열소재의 가열온도를 측정하는 열전대부; 및 상기 열전대부를 폐쇄하면서 상기 장착부에 삽입되고, 상기 가열 소재와 동일한 물질로 이루어진 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 개시한다. 상기와 같은 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치는 열전대부를 보호하고 손상을 방지하고, 정확한 가열온도의 측정을 구현한다.

가열 소재, 열전대, 덮개부, 장착부, 가열로

Description

직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING STOCK TEMPERATURE IN BURNER FIRING REHEATING FURNANCE}

본 발명은 온도 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 버너연소에 의한 직화식 가열로에서 가열소재의 가열 온도를 측정할 수 있는 직화식 가열로의 가열소재 온도 측정 장치에 관한 것이다.

가열로에서 가열소재가 가열되는 때, 가열온도는 가열소재에 대하여 균일하게 제어되고, 사용되는 에너지를 감소시키면서 생산량을 증대시킬 수 있도록 설정된다. 이로 인하여, 가열온도는 일정한 온도로 유지되지 아니하고, 가열소재의 종류와 크기 및 목표 생산량에 따라 변하게 된다. 특히, 가열 온도는 장입 온도, 소재의 종류, 소재의 크기 및 목표 가열온도 등과 같은 가열소재의 조건에 따라 설정되고 가열소재에 열전대를 삽입하여 측정된다.

일반적으로 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치는 열전대 및 데이터 로거를 포함한다. 가열소재는 드릴로 가공되어 홀을 형성하고, 형성된 홀에 열전대는 삽입되어 가열소재 가열온도를 감지한다. 아울러, 열전대는 데이터 로거와 연결되는 데, 데이터 로거는 열전대에 의한 온도 데이터를 수집하여 측정자에게 온도 데 이터를 제공할 수 있게 한다.

도 1은 종래의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치(100)를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 도 1에 도시된 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(100)는 가장 일반적인 형태이다. 열전대(102)는 대부분이 가열소재(101)의 상부에 노출된 상태이고, 데이터 로거(110)는 열전대(102)와 연결되어 가열온도 데이터를 수집할 수 있다. 하지만 본 실시예에서의 열전대(102)는 가열소재(101)의 상부에 노출된 상태여서, 가열로의 화염에 의하여 열전대(102)가 손상될 수 있기 때문에 손상된 열전대는 정확한 가열온도를 측정할 수 없다.

도 2는 종래의 또 하나의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치(200)를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 도 2에 도시된 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(200)는 가열로의 화염에 의한 열전대(202)의 손상을 감소시킬 수 있다. 본 장치(200)는 이전의 장치(100)와 같이 열전대(202)와 데이터 로거(210)를 포함하고 있으나, 열전대는(202) 화염으로부터 영향에서 벗어나고자 가열소재(201)의 내부에 배치한다. 이를 위하여 가열소재(201)는 부분적으로 조각을 내어 열전대(202)를 내부에 수용한 상태에서 용접된 용접부(203)를 형성하게 된다. 이로 인하여 열전대(202)가 화염으로부터 영향이 감소되었으나, 가열소재(201)가 조각되어 용접되는 과정으로 인하여 가열소재(201)의 가공공정이 복잡해지고 비용 또한 추가적으로 발생하게 된다. 아울러, 가열소재(201)의 용접부(203)는 가열로에서 가열소재(201)가 가열되는 동안에 균열되어 파손될 수도 있다.

도 3은 종래의 또 하나의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장 치(300)를 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 도 3에 도시된 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(300)는 이전의 장치(100)와 같이 열전대(302)와 데이터 로거(310)를 포함하고 있으나, 화염에 의한 열전대(302)의 손상을 방지하기 위하여 보호 커버부(303)를 더 포함한다. 보호 커버부(303)는 열전대(302)를 뒤덮는 형태이기에 화염으로부터 열전대(302)를 보호할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(300)를 이용하여 측정된 가열소재(301)에서의 위치에 따른 가열온도를 나타내는 그래프이다. 도 4에서 가열소재(301)의 표면은 가열로로부터 가장 먼저 가열되는 가열소재(301)의 부분을 의미한다. (a) 지점은 가열소재(301)의 표면으로부터 220㎜지점이고, (c) 지점은 가열소재(301)의 표면으로부터 30㎜지점이며, (b) 지점은 (a) 지점과 (c) 지점 사이의 지점이다. 일반적으로 가열소재(301)의 표면에 가까운 (c) 지점이 다른 지점에 비하여 동일한 시간에서 높은 온도 상태여야 한다. 그런데 도 4에서 도시된 바와 같이 가열소재(301)의 (a)지점, (b)지점 및 (c) 지점에서의 가열온도는 거의 동일한 것으로 나타난다. 이는 보호 커버부(303)가 가열소재(301) 및 열전대(302)를 차폐 역할을 하기 때문에, 정확한 가열소재(301)의 가열온도를 측정하는 것이 보호 커버부(303)로 인해 제한된다.

본 발명은 화염으로부터의 영향을 감소시켜 열전대를 보호할 수 있는 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치를 제공하고자 한다.

아울러, 가열로에서 가열소재의 파손없이 정확한 가열온도를 측정할 수 있는 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 가열 소재의 상면에 함몰되어 형성된 장착부; 제1 종단이 상기 장착부를 거쳐 상기 가열소재에 삽입되며, 상기 장착부에 상에 위치되어 상기 가열소재의 가열온도를 측정하는 열전대부; 및 상기 열전대부를 폐쇄하면서 상기 장착부에 삽입되고, 상기 가열 소재와 동일한 물질로 이루어진 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 개시한다.

아울러, 상기 가열소재 온도 측정 장치는 상기 열전대부의 제2 종단이 연결되어 가열 온도에 대한 데이터를 수집하는 데이터 로거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치를 개시한다.

또한, 상기 덮개부는 상기 장착부에 삽입된 상태에서 상기 열전대부와 밀착되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 개시한다.

또한, 상기 덮개부가 상기 장착부에 삽입된 상태에서, 상기 덮개부의 상면 및 상기 가열소재의 상면은 동일 평면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 개시한다.

또한, 상기 가열소재 가열 온도 측정 장치는 금속 물질로 이루어지고 상기 열전대부와 상기 덮개부 사이에 위치된 충진재를 더 포함하되, 상기 충진재는 상기 열전대부 및 상기 덮개부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 개시한다..

본 발명에 따른 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정장치는 장착부, 열전대부, 덮개부 및 데이터 로거를 포함하며, 특히 덮개부는 가열소재의 상면에 함몰 형성된 장착부에 삽입되는 형태로서, 장착부에 위치된 열전대부를 폐쇄하면서 장착부에 삽입됨에 따라 열전대부를 화염으로부터 보호할 수 있도록 한다. 아울러, 덮개부는 가열소재와 동일한 물질로 이루어져, 열차폐를 하지 않고 열확산을 가열소재와 동일하게 구현하여 정확한 가열소재의 가열 온도를 측정할 수 있도록 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(400)를 나타내는 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(400)에서 선 A-A'을 따라 나타나는 종단면도이 며, 도 6은 도 5a에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(400)에서 선 B-B'을 따라 나타나는 종단면도이다. 도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치(400)는 장착부(411), 열전대부(402), 덮개부(403) 및 데이터 로거(410)를 포함한다.

장착부(411)는 가열소재(401)의 상면에 함몰되어 형성되는 데, 본 실시예에서는 가열소재(401)의 길이 방향을 따라 형성된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니하고 다양한 방향으로 형성될 수 있다. 아울러, 일반적으로 장착부(411) 바닥에는 가열소재(401)의 상면에 대하여 수직방향으로 드릴링 가공된 홀(413)이 형성된다.

열전대부(402)는 제1 종단이 장착부(411)에 걸쳐 홀(413)을 통하여 가열소재(401)에 삽입되며, 장착부(411)에 위치된 상태로 가열소재(401)의 가열온도를 측정한다. 장착부(411)에 위치된 열전대부(402)는 개방된 상태로 장착부(411)에 삽입된 상태이다.

덮개부(403)는 가열소재(401)와 동일한 물질로 이루어지고 장착부(411)에 위치된 열전대부(402)를 폐쇄하면서 장착부(411)에 삽입된다. 아울러, 덮개부(403)는 장착부(411)에 삽입된 상태에서 열전대부(402)에 밀착된다. 이로 인해 덮개부(403)는 열전대부(402)가 외부에 노출되지 않는 상태에서 가열소재(401)의 가열온도를 측정하도록 하여, 화염으로부터 열전대부(402)를 보호하면서 열전대부(402)의 손상을 방지한다.

한편 덮개부(403)가 장착부(411)에 삽입된 상태에서, 덮개부(403)의 상면 및 가열소재(401)의 상면은 동일 평면상에 위치되도록 하는데, 이는 덮개부(403)가 장착부(411)의 두께만큼으로 가공되기 때문이다. 아울러, 덮개부(403)는 가열소재(411)와 동일한 물질로 이루어짐에 따라 가열로 내에서 열차폐를 하지 아니하면서 열확산 속도를 제한하지 아니한다. 따라서 덮개부(403)는 열전대부(402)의 손상 문제를 해소함과 더불어 가열소재(402)의 정확한 온도측정을 가능하게 한다.

덮개부(403)가 장착부(411)에 삽입된 상태에서 열전대부(402)와 덮개부(403) 사이에는 충진재(404)가 위치될 수 있다. 아울러, 충진재(404)는 금속 물질로 이루어지고 열전대부(402) 및 덮개부(403)에 밀착된 상태를 유지한다. 이로 인해 열전대부(402)와 덮개부(403) 사이의 열 확산이 원활하게 이루어진다.

데이터 로거(410)는 열전대부(402)의 제2 종단에 연결되어, 열전대부(402)에 의해 측정된 가열온도에 대한 데이터를 수집한다. 아울러, 데이터 로거(410)는 가열로 내에서 제공되는 열에 대한 내열성을 갖고 안정되게 작동한다. 한편 본 실시예의 데이터 로거(410)는 가열 소재(401)의 상면에 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 아니하고 열전대부(402)와 연결된 상태에서 다양하게 위치될 수 있다.

이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

도 1은 종래의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.

도 2는 종래의 또 하나의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.

도 3은 종래의 또 하나의 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치를 나타내는 사시도 및 종단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치를 이용하여 측정된 가열소재에서의 위치에 따른 가열온도를 나타내는 그래프이다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치를 나타내는 사시도이다.

도 5b는 도 5a에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치에서 선 A-A'을 따라 나타나는 종단면도이다.

도 6은 도 5a에 도시된 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치에서 선 B-B'을 따라 나타나는 종단면도이다.

Claims (5)

1. 상기 가열 소재의 상면에 함몰되어 형성된 장착부;

   제1 종단이 상기 장착부를 거쳐 상기 가열소재에 삽입되며, 상기 장착부에 상에 위치되어 상기 가열소재의 가열온도를 측정하는 열전대부; 및

   상기 열전대부를 폐쇄하면서 상기 장착부에 삽입되고, 상기 가열 소재와 동일한 물질로 이루어진 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열소재 온도 측정 장치는 상기 열전대부의 제2 종단이 연결되어 가열 온도에 대한 데이터를 수집하는 데이터 로거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열온도 측정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 덮개부는 상기 장착부에 삽입된 상태에서 상기 열전대부와 밀착되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 덮개부가 상기 장착부에 삽입된 상태에서, 상기 덮개부의 상면 및 상기 가열소재의 상면은 동일 평면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열소재 가열 온도 측정 장치는 금속 물질로 이루어지고 상기 열전대부와 상기 덮개부 사이에 위치된 충진재를 더 포함하되,

   상기 충진재는 상기 열전대부 및 상기 덮개부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 직화식 가열로의 가열소재 가열 온도 측정 장치.

Images