KR20160133896A - 온도 계측장치 - Google Patents

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KR20160133896A
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Abstract

본 발명은 밀봉성을 확보하면서도 호스의 내부에 열전대의 감온부를 매우 간편하고 안정되게 설치할 수 있는 온도 계측장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 온도 계측장치는, 측정 대상체의 내부 공간에 삽입되는 감온부를 가진 온도센서; 상기 온도센서를 상기 측정 대상체에 고정시키도록 상기 측정 대상체의 외측면에 결합되는 클램프(clamp); 및 상기 온도센서가 삽입되는 상기 측정 대상체의 일측을 밀봉하는 밀봉수단;을 가진다.

Description

온도 계측장치{APPARATUS FOR MEASURING TEMPERATURE}
본 발명은 호스 등과 같은 측정 대상체의 내부 온도를 정밀하게 측정할 수 있는 온도 계측장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀봉성을 확보하면서도 측정 대상체(호스)의 내부에 열전대의 감온부를 매우 간편하고 안정되게 설치할 수 있는 온도 계측장치에 관한 것이다.
호스(또는 튜브)는 유체를 한 곳에서 다른 곳으로 이송하기 위하여 그 내부에 중공부가 형성된 관체이다.
이러한 호스(또는 튜브)의 내부 온도를 측정하기 위하여 열전대(thermocouple) 등과 같은 온도센서를 호스(또는 튜브)의 관통공에 통과시킨 후에 온도센서의 일단이 호스의 내부공간에 위치하도록 삽입시키고, 그 이후에 접착제를 이용하여 온도센서를 호스의 관통공에 고정함으로써 호스(또는 튜브)와 온도센서 사이의 밀봉성을 확보하여 왔었다.
하지만, 종래의 온도센서 장착방식은 접착제에 의해 온도센서를 호스 측에 고정하는 방식으로 이루어짐에 따라 온도센서와 호스의 관통공 사이에서 밀봉성을 확보하기 어려운 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같이 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 연구개발된 것으로, 측정 대상체(호스 등)의 내부에 온도센서를 매우 간편하고 안정되게 설치할 수 있고, 온도센서와 측정 대상체 사이의 밀봉성을 확실하게 보장하여 온도 계측의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 온도 계측장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 온도 계측장치는,
측정 대상체의 내부 공간에 삽입되는 온도센서;
상기 측정 대상체의 외측면에 조여짐에 따라 상기 온도센서를 상기 측정 대상체에 고정시키는 클램프(clamp); 및
상기 클램프의 조여짐에 따라 상기 온도센서와 상기 측정 대상체 사이를 밀봉시키는 밀봉수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도센서는 길이방향으로 길게 연장된 열전대(thermocouple)이고, 상기 클램프의 일측에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공을 통과하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 대상체의 일측에는 상기 열전대의 감온부가 통과하여 삽입되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 밀봉수단은 상기 클램프의 관통공과 상기 측정 대상체의 관통공 사이에 배치되는 패킹이고,
상기 패킹에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공 및 상기 패킹의 관통공을 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 클램프가 상기 측정 대상체의 외측면에 결합됨에 따라 상기 패킹은 상기 클램프의 관통공 및 상기 측정 대상체의 관통공 사이에서 가압되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킹의 내경은 상기 열전대의 외경 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킹의 외경은 상기 클램프의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전대의 일단에는 상기 감온부가 마련되고, 상기 열전대의 타단에는 커넥터가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 클램프는 상기 측정 대상체의 외측을 감싸는 밴드를 가진 밴드 클램프로 이루어지고,
상기 밴드의 양단에는 외경방향으로 돌출한 한 쌍의 플랜지가 상호 대향되게 마련되며, 상기 한 쌍의 플랜지가 체결수단에 의해 결합됨으로써 상기 클램프는 상기 측정 대상체의 외측에 클램핑되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결수단은 한 쌍의 플랜지를 관통하는 체결볼트와, 상기 체결볼트가 체결되는 체결너트를 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 온도 계측장치는,
측정 대상체의 외측에 조여져 결합되는 밴드를 가진 밴드 클램프(band clamp);
상기 밴드의 일측에 관통되게 마련되고, 일단이 상기 측정 대상체의 일측을 관통하여 삽입되는 온도센서; 및
상기 밴드 클램프의 밴드가 상기 측정 대상체의 외측에 조여짐에 따라 상기 온도센서가 관통되는 상기 측정 대상체의 일측을 밀봉하는 패킹;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도센서는 길이방향으로 길게 연장된 열전대(thermocouple)이고, 상기 클램프의 일측에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공을 통과하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 측정 대상체의 일측에는 상기 열전대의 감온부가 통과하여 삽입되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킹은 상기 클램프의 관통공과 상기 측정 대상체의 관통공 사이에 배치되고,
상기 패킹에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공 및 상기 패킹의 관통공을 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 클램프가 상기 측정 대상체의 외측면에 결합됨에 따라 상기 패킹은 상기 클램프의 관통공 및 상기 측정 대상체의 관통공 사이에서 가압되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킹의 내경은 상기 열전대의 외경 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 패킹의 외경은 상기 클램프의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 호스 등과 같은 측정 대상체의 내부에 온도센서를 매우 간편하고 안정적으로 설치할 수 있고, 온도센서가 관통되는 측정 대상체의 일측에서 온도센서와 측정 대상체 사이를 확실하게 밀봉할 수 있으므로 측정 대상체의 내부 온도를 매우 정밀하게 계측할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 계측장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 온도 계측장치에서 온도센서(열전대), 밴드 클램프, 패킹 사이의 결합구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 온도 계측장치가 설치되는 측정 대상체(호스)에 관통공이 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 측정 대상체(호스)이 관통공에 본 발명에 의한 온도 계측장치가 장착되는 과정을 도시한 도면으로, 온도센서(열전대)의 감온부가 측정 대상체의 내부에 삽입되는 상태를 나타낸다.
도 6은 도 5에서 온도센서의 감온부가 측정 대상체의 내부 공간에 정확하게 위치된 이후에 클램프가 측정 대상체의 외측에 조여져 결합된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 계측장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 온도 계측장치는, 측정 대상체(5)의 내부 공간에 삽입되는 감온부(11)를 가진 온도센서(10)와, 온도센서(10)를 측정 대상체(5)에 고정시키도록 측정 대상체(5)의 외주면에 조여져 결합되는 클램프(20, clamp)를 포함한다.
온도센서(10)는 호스 또는 튜브 등과 같이 내부에 유체가 통과하는 측정 대상체(5)의 내부 온도를 측정하도록 그 일단이 측정 대상체(5)의 내부 공간에 안정적으로 삽입되도록 설치된다. 이때, 측정 대상체(5)의 일측에는 관통공(6)이 형성되며, 이러한 측정 대상체(5)의 관통공(6)에 온도센서(10)의 일단이 관통하여 삽입된다.
일 실시예에 따르면, 온도센서(10)는 길이방향으로 길게 연장된 열전대(thermocouple)로 이루어질 수 있다.
이러한 열전대(10)의 일단에 감온부(11)가 마련되고, 감온부(11)의 내부에는 측온접점(measuring junction)이 구비되어 있다. 열전대(10)의 타단에는 커넥터(15)가 마련되고, 커넥터(15)는 전압-온도 보정장치(미도시)에 접속될 수 있다.
클램프(20)는 온도센서인 열전대(10)를 측정 대상체(5)에 고정시키도록 측정 대상체(10)의 외측에 조여져 결합되도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 클램프(20)는 밴드(21)를 가진 밴드 클램프(20, band clamp)로 구성된다.
밴드(21)는 얇은 스트립이 측정 대상체(5)의 외형에 대응하는 형상으로 이루어져 측정 대상체(5)의 외측을 감싸도록 구성된다. 예컨대, 도 1, 도 5 및 도 6과 같이 일측이 개방된 "C"형 밴드로 이루어질 수 있다.
밴드(21)의 일측에는 관통공(21a)이 형성되고, 이러한 관통공(21a)에는 열전대(10)의 감온부(11)가 통과하여 측정 대상체(5)의 내부 공간으로 삽입된다.
밴드(21)의 양단에는 외경방향으로 돌출한 한 쌍의 플랜지(22, 23)가 상호 대향되게 마련되며, 한 쌍의 플랜지(22, 23)가 체결수단(24, 25)에 의해 결합됨으로써 클램프(20)는 측정 대상체(5)의 외측에 조여져 결합된다.
체결수단(24, 25)은 한 쌍의 플랜지를 관통하는 체결볼트(24)와, 체결볼트(24)가 체결되는 체결너트(25)를 가진다. 체결너트(25)는 체결볼트(24)의 헤드부에 대해 맞은편에 배치된다. 예컨대, 체결볼트(24)의 헤드부가 좌측 플랜지(22)에 위치하면, 체결너트(25)는 우측 플랜지(23)에 위치한다. 이때, 체결너트(25)는 우측 플랜지(23)에 용접 등을 통해 고정될 수도 있다.
한편, 본 발명은 온도센서인 열전대(10)가 측정 대상체(5)의 관통공(6)을 통과하여 삽입됨에 따라 관통공(6)과 열전대(10) 사이의 밀봉성이 확보될 필요가 있으며, 이러한 밀봉성을 위하여 열전대(10) 및 측정 대상체(5) 사이에 밀봉수단이 설치된다.
일 실시예에 따르면, 밀봉수단은 패킹(30)으로 이루어지고, 패킹(30)은 밴드(21)의 관통공(21a)과 측정 대상체(5)의 관통공(6) 사이에 배치된다.
패킹(30)은 열전대(10)의 감온부(11)가 통과하는 관통공(31)을 가지고, 이에 열전대(10)의 감온부(11)는 밴드(21)의 관통공(21a), 패킹(30)의 관통공(31), 측정 대상체(5)의 관통공(6)을 순차적으로 통과하여 측정 대상체(5)의 내부 공간에 삽입된다.
그리고, 도 6과 같이, 밴드 클램프(20)가 측정 대상체(5)의 외측면에 조여져 결합됨에 따라 패킹(30)은 밴드 클램프(20)의 관통공(21a) 및 측정 대상체(5)의 관통공(6) 사이에서 기밀하게 가압됨으로써 측정 대상체(5)의 관통공(6)에 대한 밀봉성이 충분히 확보될 수 있다.
특히, 패킹(30)의 내경(d2)은 측정 대상체(5)의 관통공(6)의 내경 보다 작고, 패킹(30)의 외경(d3)은 측정 대상체(5)의 관통공(6)의 외경 보다 크게 형성됨으로써 패킹(30)은 측정 대상체(5)의 관통공(6)을 기밀하게 밀봉할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 패킹(30)의 내경(d2)은 열전대(10)의 감온부(11)의 외경(d1) 보다 작게 형성되고, 이에 패킹(30)의 관통공(31)에 열전대(10)가 억지 끼움방식으로 결합됨으로써 열전대(10)에 끼움결합된 패킹(30)이 측정 대상체(5)의 관통공(6)을 보다 기밀하게 밀봉하고, 이를 통해 온도센서인 열전대(10)와 측정 대상체(5) 사이의 밀봉성이 확보될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 패킹(30)의 외경(d3)은 밴드(21)의 폭(W) 보다 작게 형성되고, 이를 통해 밴드 클램프(20)의 조임 시에 패킹(30)이 밴드(21)의 외측으로 확장됨이 방지될 수 있으므로 패킹(30)의 손상 등이 방지될 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 온도 계측장치가 호스 또는 튜브 등과 같은 측정 대상체(5)의 외면에 설치되는 과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4와 같이, 측정 대상체(5)의 외면 일측에 드릴 등을 이용하여 관통공(6)을 형성한다.
그리고, 도 5와 같이, 측정 대상체(5)의 관통공(6)에 온도센서인 열전대(10)의 감온부(11)를 통과시켜 열전대(10)의 감온부(11)를 측정 대상체(5)의 내부 공간에 삽입한다. 이때, 열전대(10)의 감온부(11)가 측정 대상체(5)의 중심부에 위치하도록 충분히 삽입함이 바람직하다.
그 이후에, 도 6과 같이, 체결볼트(24)를 밴드(21)의 플랜지(22, 23)에 관통시킨 후에 체결너트(25)에 체결하고, 이러한 체결볼트(24) 및 체결너트(25)의 체결을 통해 밴드 클램프(20)의 밴드(21)를 측정 대상체(5)의 외측을 기밀하게 감싸도록 조여줌으로써 밴드 클램프(20)를 측정 대상체(5)의 외측면에 결합시킨다.
이렇게 밴드 클램프(20)가 측정 대상체(5)의 외측면에 결합될 때 패킹(30)이 밴드(21)의 관통공(21a)과 측정 대상체(5)의 관통공(6) 사이에 기밀하게 가압됨으로써 측정 대상체(5)의 관통공(6)에 대한 밀봉성이 확보될 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
5: 측정 대상체 6: 관통공(측정 대상체)
10: 온도센서(열전대) 11: 감온부
15: 커넥터 20: 클램프(밴드 클램프)
21: 밴드 22, 23: 플랜지
24: 체결볼트 25: 체결너트
30: 패킹 31: 관통공

Claims (17)

  1. 측정 대상체의 내부 공간에 삽입되는 온도센서;
    상기 측정 대상체의 외측면에 조여짐에 따라 상기 온도센서를 상기 측정 대상체에 고정시키는 클램프(clamp); 및
    상기 클램프의 조여짐에 따라 상기 온도센서와 상기 측정 대상체 사이를 밀봉시키는 밀봉수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도센서는 길이방향으로 길게 연장된 열전대(thermocouple)이고, 상기 클램프의 일측에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공을 통과하여 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측정 대상체의 일측에는 상기 열전대의 감온부가 통과하여 삽입되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 밀봉수단은 상기 클램프의 관통공과 상기 측정 대상체의 관통공 사이에 배치되는 패킹이고,
    상기 패킹에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공 및 상기 패킹의 관통공을 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 클램프가 상기 측정 대상체의 외측면에 결합됨에 따라 상기 패킹은 상기 클램프의 관통공 및 상기 측정 대상체의 관통공 사이에서 가압되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 패킹의 내경은 상기 열전대의 외경 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 패킹의 외경은 상기 클램프의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 열전대의 일단에는 감온부가 마련되고, 상기 열전대의 타단에는 커넥터가 마련되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램프는 상기 측정 대상체의 외측을 감싸는 밴드를 가진 밴드 클램프로 이루어지고,
    상기 밴드의 양단에는 외경방향으로 돌출한 한 쌍의 플랜지가 상호 대향되게 마련되며, 상기 한 쌍의 플랜지가 체결수단에 의해 서로 밀착됨으로써 상기 밴드 클램프는 상기 측정 대상체의 외측에 조여져 결합되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 체결수단은 한 쌍의 플랜지를 관통하는 체결볼트와, 상기 체결볼트가 체결되는 체결너트를 가진 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  11. 측정 대상체의 외측에 조여져 결합되는 밴드를 가진 밴드 클램프(band clamp);
    상기 밴드의 일측에 관통되게 마련되고, 일단이 상기 측정 대상체의 일측을 관통하여 삽입되는 온도센서; 및
    상기 밴드 클램프의 밴드가 상기 측정 대상체의 외측에 조여짐에 따라 상기 온도센서가 관통되는 상기 측정 대상체의 일측을 밀봉하는 패킹;을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 온도센서는 길이방향으로 길게 연장된 열전대(thermocouple)이고, 상기 클램프의 일측에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공을 통과하여 설치되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 측정 대상체의 일측에는 상기 열전대의 감온부가 통과하여 삽입되는 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 패킹은 상기 클램프의 관통공과 상기 측정 대상체의 관통공 사이에 배치되고,
    상기 패킹에는 관통공이 형성되며, 상기 열전대는 상기 클램프의 관통공 및 상기 패킹의 관통공을 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 클램프가 상기 측정 대상체의 외측면에 결합됨에 따라 상기 패킹은 상기 클램프의 관통공 및 상기 측정 대상체의 관통공 사이에서 가압되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 패킹의 내경은 상기 열전대의 외경 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 패킹의 외경은 상기 클램프의 폭 보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온도 계측장치.
KR1020150067023A 2015-05-14 2015-05-14 온도 계측장치 KR101704197B1 (ko)

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