KR20200053371A - 열전대 커넥터 제작방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 열전대 커넥터 제작방법에 관한 것으로, 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하는 열전대 커넥터 제작방법에 있어서,
상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성되는 것이며,
상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀 재질은 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 글래스 재질인 것이며,
상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 세라믹 실링에 의해 실링되며, 상기 커넥터(100)의 빈공간에는 기밀재가 채워지는 것으로,
본발명은 커넥트핀의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하여 출력전압 에러가 최소화되며, 장기 사용에 따른 출력전압 변동도 낮은 현저한 효과가 있다.

Description

열전대 커넥터 제작방법{Thermocouple connector product method}

본발명은 열전대 커넥터 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전대 커넥트핀의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하여 출력전압 에러가 최소화되며, 장기 사용에 따른 출력전압 변동도 낮은 열전대 커넥터 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 열전대(Thermocouple)는 재질이 다른 2종류의 금속선을 접합하여 2개의 접점사이에 온도차를 주면 일정한 방향으로 전류가 흐른다. 폐회로의 한쪽 또는 금속선을 도중에 절단하여 개방하면 2접점간의 온도차에 비례하는 기전력이 나타나는데, 이를 Seebeck효과라 하며, 이때 발생한 개방전압을 Seebeck 전압 또는 기전력이라고 부른다.

금속도체내에 전자들이 일정하게 분포되어 있고 일단에 열을 가해 뜨거워진쪽의 전자들이 낮은 쪽으로 이동한다. 두 개의 다른 금속의 접점에서 낮은 쪽으로 이동하는 전자의 농도가 달라 기전력이 발생한다.

한편, 종래기술로서 등록실용신안공보 등록번호 20-0233139호에는 + 및 - 전선을 갖는 열전대가 유입되는 유입부, 상기 유입된 열전대를 고정하는 고정부 및 상기 유입된 열전대의 전압을 출력하는 출력부를 구비하는 열전대의 커넥터에 있어서, 상기 유입부는 구멍이 2개로 구성되어 상기 + 및 - 전선이 각각 유입되어 상기 고정부에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 열전대의 커넥터가 공개되어 있다.

또한, 공개특허공보 공개번호 10-2016-0036475호에는 전자 디바이스와, 리셉터클 커넥터를 포함하는 전원 장치를 전기적으로 상호 연결하는데 사용되는 전기 플러그 커넥터에 있어서, 하우징, 커넥터 유닛 및 온도 감지 유닛을 포함하며, 상기 하우징은, 수용 공간을 규정하는 하우징 바디와, 상기 하우징 바디로부터 연장되고, 상기 수용 공간과 공간 연통하는 공동을 규정하며, 상기 하우징 바디와 대향하고 상기 공동과 공간 연통하는 개구부를 구비하는 쉘을 포함하고, 상기 쉘은 상기 전원 장치의 리셉터클 커넥터에 제거 가능하게 접속 가능하며, 상기 커넥터 유닛은, 상기 수용 공간 내에 배치되고 상기 하우징 바디로 둘러싸인 제 1 부분과, 상기 제 1 부분으로부터 상기 개구부를 향해 연장되고 상기 공동 내에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 지지 텅과, 상기 지지 텅의 제 2 부분의 표면 상에 제공된 복수의 접점과, 상기 복수의 접점에 전기적으로 연결되는 제 1 단부와, 상기 제 1 단부에 대향하고 상기 전자 디바이스에 전기적으로 연결되는 제 2 단부를 구비하는 커넥터 케이블을 포함하며, 상기 온도 감지 유닛은 상기 지지 텅과 관련된 온도를 감지하기 위해 상기 수용 공간과 상기 공동 중 적어도 하나에 배치되는 전기 플러그 커넥터가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술들은 커넥터 핀에 이종재질을 사용함으로 출력전압 에러가 크며, 장기 사용시 출력전압 변동이 큰 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 커넥트핀의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하여 출력전압 에러가 최소화되며, 장기 사용에 따른 출력전압 변동도 낮은 열전대 커넥터 제작방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 열전대 커넥터 제작방법에 관한 것으로, 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하는 열전대 커넥터 제작방법에 있어서,

상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성되는 것이며,

상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀 재질은 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 글래스 재질인 것이며,

상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 세라믹 실링에 의해 실링되며, 상기 커넥터(100)의 빈공간에는 기밀재가 채워지는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 커넥트핀의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하여 출력전압 에러가 최소화되며, 장기 사용에 따른 출력전압 변동도 낮은 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 열전대 센서장치 사진
도 2는 본발명의 열전대 커넥터 상세사진
도 3은 종래 열전대 커넥터 불량품 제품사진
도 4는 본발명의 열전대 커넥터 사진
도 5는 본발명의 열전대 커넥터 정면사진
도 6은 본발명의 열전대 커넥터 사진
도 7은 본발명의 열전대 커넥터 상세사진
도 8은 장기 사용에 따른 출력전압 변동도
도 9는 온도에 따른 Tolerance 측정결과도
도 10은 본발명의 열전대 커넥터의 알루멜과 크로멜 전극과 센서 전극이 결선되는 공간부가 넓게 형성되어, 상기 커넥터 표면에 구멍을 뚫고 액체세라믹 등 기밀재를 액상으로 주입하고 구멍을 밀봉하는 것을 나타낸 상태도

본발명은 열전대 커넥터 제작방법에 관한 것으로, 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하는 열전대 커넥터 제작방법에 있어서,

상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성되는 것이며,

상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀 재질은 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 글래스 재질인 것이며,

상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 세라믹 실링에 의해 실링되며, 상기 커넥터(100)의 빈공간에는 기밀재가 채워지는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 열전대 센서장치 사진, 도 2는 본발명의 열전대 커넥터 상세사진, 도 3은 종래 열전대 커넥터 불량품 제품사진, 도 4는 본발명의 열전대 커넥터 사진, 도 5는 본발명의 열전대 커넥터 정면사진, 도 6은 본발명의 열전대 커넥터 사진, 도 7은 본발명의 열전대 커넥터 상세사진, 도 8은 장기 사용에 따른 출력전압 변동도, 도 9는 온도에 따른 Tolerance 측정결과도, 도 10은 본발명의 열전대 커넥터의 알루멜과 크로멜 전극과 센서 전극이 결선되는 공간부가 넓게 형성되어, 상기 커넥터 표면에 구멍을 뚫고 액체세라믹 등 기밀재를 액상으로 주입하고 구멍을 밀봉하는 것을 나타낸 상태도이다.

본발명은 열전대 커넥터에 관한 것으로, 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하는 것이다.

또한, 상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성되는 것이다.

또한, 상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀재질은 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 온도에 강한 글래스 재질인 것이다.

또한, 상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 진동에 파괴되지 않도록 세라믹 실링에 의해 실링되는 것이다.

본발명은 커넥터핀 재질은 종래의 Cu + Gold plating대신에 Positive은 Cromel, Negative은 Alumel를 사용한다.

곧, 열전대센서와 동종재질을 양, 음극에 각각 사용하여 출력전압 Error 최소화 효과가 있다.

본발명은 Omegaclad XL을 사용함으로써 종래 Sheath (Inconel)을 사용하는 것에 비해 장기 사용에 따른 출력전압 변동이 낮다.

그 외 본발명의 응답속도는 종래와 마찬가지로 2.5 초이내 출력정확도도 종래와 마찬가지로 ± 0.4%, for exhaust gas type thermocouples 로 동일하다.

재질도 종래와 마찬가지로 Type K TC로 동일하다.

국제규격	Pass Criteria	온도에 따른 측정결과(Tolerance)			시험결과
		온도(℃)	현사용품(℃)	제안제품(℃)
ASTM E230 ANSI MC96.1	0~1250℃ ±1.1℃ 또는 0.4%	100	+0.2	-0.6	OK
		200	+0.6	0	OK
		300	+0.8	-0.3	OK
		400	+1.2	0	OK
		500	+1.4	-0.2	OK
		600	+1.5	+1.0	OK
IEC 60584-2 JIS C1602	-40℃~375℃:±1.5℃ 375℃~1000℃:±0.4%	100	+0.2	-0.6	OK
		200	+0.6	0	OK
		300	+0.8	-0.3	OK
		400	+1.2	0	OK
		500	+1.4	-0.2	OK
		600	+1.5	+1.0	OK

표1. 본발명의 특장점 대비표

본발명의 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질은 열전대센서와 동종재질을 사용한다.

곧 열전대센서처럼 상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성한다. 상기 커넥터 핀의 후방에 연결되는 열전대센서는 스텐레스 관 내부에 설치된다.

한편, 상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 글래스 재질로 형성되어 메탈과 글래스재질이 동심원상으로 형성된다. 이를 글래스 투 메탈 부위라고 호칭한다.

상기 커넥터 핀의 후방에 연결되는 스텐레스관의 종래의 기술은 주위 기밀 재질은 고무였으므로 내구성이 떨어지고 하자가 많이 발생했재질은 다.

한편, 본발명의 커넥터의 빈공간에는, 곧 메탈재질과 글래스재질이 동심원상으로 형성되는 글래스 투 메탈 부위 후방은 알루멜과 크로멜 전극과 센서 전극이 결선되는 공간부는 넓게 형성되어 있으므로 상기 커넥터 표면에 구멍을 뚫고 액체세라믹 등 기밀재를 액상으로 주입하고 구멍을 밀봉하는 것이다. 일정시간후 액상 기밀재가 고상화하면서 알루멜과 크로멜 선을 움직이지 않게 단단히 고정하게 되어 진동에 강한 구조가 된다.

또한, 상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 세라믹 실링에 의해 실링되어 세라믹 실링부를 형성하여 기밀성을 확보한다.

다른 실시례로서 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍의 하부부위 전극주위에는 커넥트핀과 마찬가지로 중심에는 글래스 재질로, 주위에는 메탈재질이 동심원상으로 형성되어 핀을 지지하게 한다.

따라서 본발명은 커넥트핀의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하여 출력전압 에러가 최소화되며, 장기 사용에 따른 출력전압 변동도 낮은 현저한 효과가 있으며, 내부 세라믹충진재로 인하여 진동에 대한 내구성이 확보된다.

100 : 열전대 커넥터 10 : 커넥터 핀
11 : 양극 12 : 음극
13 : 메탈재질 14 : 글래스재질
15 : 구멍 16 : 공간부
20 : 케이블
21 : 커넥터핀 삽입구멍 22 : 세라믹실링부

Claims (1)

1. 열전대 커넥터(100)의 커넥트핀(10)의 재질을 열전대센서와 동종재질을 사용하는 열전대 커넥터 제작방법에 있어서,
   상기 커넥트핀(10)의 양극(11)을 크로멜을 사용하고 음극(12)은 알루멜을 사용하여 형성되는 것이며,
   상기 열전대 커넥터(100)의 주위 기밀 재질은 메탈재질이되, 중심인 커넥터 핀 (10)주위는 글래스 재질인 것이며,
   상기 열전대 커넥터(100)와 결합되는 케이블(20)의 커넥트핀 삽입구멍(21)주위는 세라믹 실링에 의해 실링되며, 상기 커넥터(100)의 빈공간에는 기밀재가 채워지는 것을 특징으로 하는 열전대 커넥터 제작방법
   

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