KR0161776B1

KR0161776B1 - Flux sensing machine

Info

Publication number: KR0161776B1
Application number: KR1019950001970A
Authority: KR
Inventors: 휀 고오든; 오민환
Original assignee: 신정철; 한국엔지니어링주식회사
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR960031969A

Abstract

본 발명은 유체의 흐름을 감지하는 유량감지기(flow sensor)에 관한 것으로, 특허 솔레노이드를 이용하여 흐르는 유체의 양을 감지할 수 있도록 한 유량감지기에 관한 것이다.The present invention relates to a flow sensor for detecting a flow of a fluid, and relates to a flow sensor for detecting an amount of a flowing fluid using a patented solenoid.

본 발명 유량감지기는 일측으로 유출구(10)가 형성되고, 상부가 개방되어 있으며 저부 중심에는 유로공(12)이 형성된 본체(1): 상기 본체(1)의 상부에 결합되는 것으로서 가압챔버(24)를 형성하며 상부에 형성된 슬라이드공(22)의 주위에 솔레노이드(20)가 구성되어 있는 상부캐(2): 일측으로 유입구(30)가 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 저부에 결합되어 유입챔버(32)를 형성하는 하부캡(3): 상기 본체(1)와 상부캡(2)의 사이에 결합되어, 본체(1)와 상부캡(2)의 내부를 유출챔버(14)와 가압챔버(24)로 나누는 다이아프램(4): 상단부에는 상기 다이아프램(4)에 부착되는 원판(52)이 형성되어 있고, 하단부에는 유로공(12)을 개폐하는 스템캡(54)이 형성되어 있으며, 내부에는 관통구(50)가 형성되어 있는 스템(5): 상기 슬라이드공(22)의 내부에서 상하운동을 하여 상기 솔레노이드(20)에 흐르는 전류를 변화시키는 것으로서 상기 스템(5)의 상단과 결합되어 있고 상기 스템(5)의 관통구(50)와 가압챔버(24)를 연통시키는 관통구(60)가 형성되어 있는 플런저(6): 그리고 스템캡(54)의 하부에 설치되어 상기 스템캡(54)에 상향의 힘을 가하는 압축스프림(7)으로 구성되는 것에 특징이 있다.The flow rate sensor according to the present invention has an outlet 10 formed on one side, an upper portion of which is open, and a flow path hole 12 formed in a center of a bottom portion thereof: a pressure chamber 24 that is coupled to an upper portion of the body 1. The upper cage (2) having a solenoid (20) formed around the slide hole (22) formed in the upper portion of the upper inlet (30) is formed on one side, and is coupled to the bottom of the main body (1) Lower cap 3 forming the inlet chamber 32: is coupled between the main body 1 and the upper cap 2, the interior of the main body 1 and the upper cap 2 and the outlet chamber 14 and Diaphragm 4 divided into pressure chamber 24: At the upper end is formed a disk 52 attached to the diaphragm 4, the lower end is formed with a stem cap 54 for opening and closing the flow path hole 12 And a stem 5 having a through hole 50 formed therein: the solenoid by vertically moving the inside of the slide hole 22. The through hole 60 which is coupled to the upper end of the stem 5 and communicates the through hole 50 and the pressure chamber 24 of the stem 5 as the current flowing through the rod 20 is formed. Plunger 6 which is characterized in that it is composed of a compression spring (7) which is installed in the lower portion of the stem cap 54 to apply an upward force to the stem cap (54).

Description

Flow sensor

제1도는 종래의 유량감지기를 도시한 것으로,1 shows a conventional flow sensor,

(a)는 종래 유량감지기의 단면도.(a) is sectional drawing of a conventional flow sensor.

(b)는 종래 유량감지기의 리드 스위치 구조를 나타내는 확대횡단면도.(b) is an enlarged cross sectional view showing a structure of a reed switch of a conventional flow sensor.

제2도는 본 발명의 유량감지기의 단면도로,2 is a cross-sectional view of the flow rate sensor of the present invention,

(a)는 유로가 차폐된 상태의 유량감지기 단면도.(a) is sectional drawing of the flow sensor of the state in which the flow path was shielded.

(b)는 유로가 개방된 상태의 유량감지기 단면도이다.(b) is sectional drawing of the flow sensor of an open state.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 본체 10 : 유축구1 body 10: football

12: 유로공 14 : 유출챔버12: Euro ball 14: outflow chamber

2 : 상부캡 20 : 솔레노이드2: upper cap 20: solenoid

22 : 슬라이드공 24 : 가압챔버22: slide ball 24: pressure chamber

3 : 하부캡 30 :유입구3: lower cap 30: inlet

32 : 유입챔버 4 : 다이아프램32: inflow chamber 4: diaphragm

5 : 스템 50 : 관통구5: stem 50: through hole

52 : 원판 54 : 스템캡52 disc 54 stem cap

6 : 플랜저 60 : 관통구6: flanger 60: through hole

7 : 압축스프링 8 : 씨일링7: compression spring 8: sealing

[기술분야][Technical Field]

본 발명은 유체의 흐름을 감지하는 유량감지기(flow sensor)에 관한 것으로, 특히 솔레노이드를 이용하여 흐르는 유체의 양을 감지할 수 있도록 한 유량감지기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow sensor for sensing the flow of a fluid, and more particularly to a flow sensor for sensing the amount of fluid flowing using a solenoid.

[발명의 배경][Background of invention]

일반적으로 가스보일러, 가스온수기, 순간온수기 등 유체를 이용하는 장치에는 유체흐름을 감지하는 유량감지기가 장착되어 있는데, 이는 유체의 유동이 있을 때 전기적 신호를 발생하여 다른 전기장치를 동작시키기 위한 것이다.In general, a device using a fluid such as a gas boiler, a gas water heater, an instantaneous water heater is equipped with a flow sensor that detects a fluid flow, which is to generate an electrical signal when there is a flow of fluid to operate other electric devices.

제1도의 (a)는 종래 유량감지기를 도시하고 있는 바, 유입구(110), 유출구(120)와 챔버(130)가 형성되어 있는 본체(100): 상기 본체(100)와 결합하는 것으로서 리드스위치(reed switch)(180)가 몰딩되어 있는 커버(170): 그리고 상기 커버(170)에 힌지핀(160)에 의해 회동가능하게 연결되어 있고 상기 리드스위치(180)를 동작시키는 마그네트(150)가 부착된 회동판(140)으로 이루어져 있다.(A) of FIG. 1 shows a conventional flow sensor, a main body 100 having an inlet 110, an outlet 120, and a chamber 130: a reed switch coupled to the main body 100. The cover 170 in which the reed switch 180 is molded: And the magnet 150 is rotatably connected to the cover 170 by a hinge pin 160 and operates the reed switch 180. The rotating plate 140 is attached.

리드스위치(180)는 제1도(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 질소가스(186)가 충전된 유리관(182)속에 자성체인 두 개의 리드(184)가 내장되어 있는 것으로서, 자기력의 영향을 받으면 두 개의 리드(184)가 상호 접촉하여 온(ON) 상태가 되고, 리드(184)가 자기력의 영향권으로부터 벗어나면 두 개의 리드(184)가 상호 떨어져 오프(OFF) 상태가 되도록 한 것이다.As shown in FIG. 1B, the reed switch 180 includes two leads 184, which are magnetic materials, in a glass tube 182 filled with nitrogen gas 186. Upon receipt, the two leads 184 are in contact with each other to be in an ON state, and when the leads 184 are out of the influence zone of the magnetic force, the two leads 184 are separated from each other to be in an OFF state.

상기 종래의 유량감지기는 유체가 흘러서 챔버(130)내에 매달려 있는 회동판(140)에 힘을 가하면, 회동판(140)은 힌지핀(160)을 중심으로 하여 회동하여 마그네트(150)가 리드스위치(180)를 온(ON)시키게 된다.In the conventional flow sensor, when a fluid flows and a force is applied to the rotating plate 140 suspended in the chamber 130, the rotating plate 140 rotates around the hinge pin 160 so that the magnet 150 is a reed switch. Turn 180 on.

유체의 유동이 없으면 회동판(140)과 마그네트(150)는 자중에 의해서 본래의 위치로 돌아오고 리드스위치(180)은 오프(OFF)된다.If there is no fluid flow, the rotating plate 140 and the magnet 150 return to their original positions by their own weight, and the reed switch 180 is turned off.

술한 종래 유량감지기는 리드스위치(180)를 이용하기 때문에 유리관(182)이 합성수지에 의해 몰딩될 때 유리관(182)이 열로 인해 파열되고, 유리관(182)과 리드(1884)의 연결부에서 질소가스(186)가 누설되는 불량이 종종 발생하는 문제가 있다.Since the conventional flow rate sensor described above uses the reed switch 180, the glass tube 182 is ruptured due to heat when the glass tube 182 is molded by the synthetic resin, and the nitrogen gas (i.e., at the connection between the glass tube 182 and the lid 1884). There is a problem that a defect that 186 leaks often occurs.

또한, 종래의 유량감지기는 유체의 흐름은 감지할 수 있으나 흐르는 유체의 양은 감지할 수 없다는 문제가 있다.In addition, the conventional flow sensor has a problem that can detect the flow of the fluid but not the amount of fluid flowing.

[발명의 목적][Purpose of invention]

본 발명은 전술한 종래 유량감지기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체가 흐르고 있는지, 흐르고 있지 않는지의 여부는 물론 흐르는 유체의 양도 감지할 수 있는 유량감지기를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional flow rate sensor, and an object of the present invention is to provide a flow rate sensor that can sense the amount of fluid flowing as well as whether or not the fluid is flowing.

본 발명의 다른 목적은 리드스위치를 사용하지 않음으로써 불량이 거의 발생하지 않는 유량감지기를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a flow rate sensor in which defects hardly occur by not using a reed switch.

[발명의 요약][Summary of invention]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유량감지기는 솔레노이드 내부에 플런저를 이동가능하도록 구성하고 흐르는 유체의 양에 따라서 상기 플런저가 이동하도록 구성하여, 솔레노이드 내부의 임피던스값의 변화에 의한 솔레노이드의 전류변화량에 의해서 유체의 양을 감지하도록 되어 있다.Flow rate sensor of the present invention for achieving the above object is configured to move the plunger inside the solenoid and configured to move the plunger according to the amount of fluid flowing, so that the current change amount of the solenoid by the change of the impedance value inside the solenoid To detect the amount of fluid.

[발명의 구체적 실시예에 대한 설명][Description of Specific Embodiment of the Invention]

이하, 본 발명의 유량감지기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the flow rate sensor of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 유량감지기는 제2도(a)(b)에 도시되어 있는바와 같이, 일측으로 유츌구(10)가 형성되고, 상부가 개방되어 있으며 저부 중심에는 유로공(12)이 형성된 본체(1): 상기 본체(1)의 상부에 결합되는 것으로서, 상부에 형성된 슬라이드공(22)의 주위에 솔레노이드(20)가 구성되어 있는 상부캡(2): 일측으로 유입구(30)가 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 저부에 결합되어 유입챔버(32)를 형성하는 하부캡(3): 상기 본체(1)와 상부캡(2)의 사이에 결합되어, 본체(1)와 상부캡(2)의 내부를 유출챔버(14)와 가압챔버(24)로 나누는 다이아프렘(4): 상단부에는 상기 다이아프램(4)에 부착되는 원판(52)이 형성되어 있고, 하단에는 유로공(12)을 개폐하는 스템캡(54)이 형성되어 있으며, 내부에는 관통구(50)가 형성되어 있는 스템(5): 상기 슬라이드공(22)의 내부에서 상하운동을 하여 상기 솔레노이드(20)에 흐르는 전류를 변화시키는 것으로서 상기 스템(5)의 상단과 결합되어 있고 상기 스템(5)의 관통구와 가압챔버(24)를 연통시키는 관통구(60)가 형성되어 있는 플런저(6): 그리고 상기 스템캡(54)의 하부에 설치되어 상기 스템캡에 상향의 힘을 가하는 압축스프링(7)으로 구성되어 있다.In the flow rate sensor of the present invention, as shown in FIG. 2 (a) and (b), a main body 10 is formed at one side, an upper part is opened, and a flow path hole 12 is formed at the center of the bottom part. 1): coupled to the upper portion of the main body 1, the upper cap (2) having a solenoid 20 is formed around the slide hole 22 formed in the upper portion: the inlet 30 is formed on one side , The lower cap 3 coupled to the bottom of the main body 1 to form the inlet chamber 32: coupled between the main body 1 and the upper cap 2, the main body 1 and the upper cap ( 2) diaphragm 4 dividing the inside of the outflow chamber 14 and the pressurizing chamber 24: the upper portion is formed with a disc 52 attached to the diaphragm 4, the lower end of the flow path (12) Stem cap (54) for opening and closing is formed, the stem (5) having a through hole (50) formed therein: vertical movement in the interior of the slide hole (22) Plunger which is coupled to the upper end of the stem (5) to change the current flowing through the solenoid 20 and the through hole (60) for communicating the through hole of the stem (5) and the pressure chamber (24) ( 6) and a compression spring 7 installed below the stem cap 54 to apply an upward force to the stem cap.

상기 플런저(6)는 금속으로 되어 있다. 따라서 플런저(6)가 슬라이드공(22)내에서 상하이동함으로써 그 주위에 솔레노이드(20)의 임피던스를 변화시킬 수 있다. 솔레노이드(20)에 일정전압이 인가된 상태에서 솔레노이드(20)의 임피던스가 변화하면 솔레노이드(20)에 흐르는 전류가 변화한다. 본 발명은 전술한 솔레노이드전류의 변화에 의해서 유체의 양을 감지하는 것이다.The plunger 6 is made of metal. Therefore, the plunger 6 swings in the slide hole 22 so that the impedance of the solenoid 20 can be changed around it. If the impedance of the solenoid 20 is changed while a constant voltage is applied to the solenoid 20, the current flowing through the solenoid 20 changes. The present invention is to detect the amount of fluid by the above-described change in the solenoid current.

상기 다이아프램(4)은 연하면서 강한 인성을 갖는 실리콘재질로서 본체(1)와 상부캡(2) 사이로 유체가 누출되는 것을 방지하는 패킹기능도 겸하게 된다.The diaphragm 4 is a soft and tough silicone material that also serves as a packing function to prevent fluid from leaking between the main body 1 and the upper cap 2.

상기 유로공(12)은 아래로 가면서 지름이 확장되는 형상을 하고 있고 상기 스템캡(54)은 상기의 유로공(12)을 개패할 수 있도록 외주면이 아래로 가면서 지름이 커지는 형상을 한다.The passage hole 12 has a shape in which the diameter is expanded while going down, and the stem cap 54 has a shape in which the outer circumferential surface thereof goes down so that the diameter of the passage hole 12 can be opened.

본체(1)와 하부캡(3)의 접촉면에는 씨일링(8)이 끼워져 있다.The sealing ring 8 is fitted to the contact surface between the main body 1 and the lower cap 3.

상기와 같이 구성된 본 발명의 유량감지기는 다음과 같이 작동한다.The flow rate sensor of the present invention configured as described above operates as follows.

먼저, 유출구(10)에 연결된 배관상에 설치된 개폐밸브(도시 않음)가 폐쇄되어 유량감지기에 유체가 흐르지 않을 경우를 제2도의 (a)를 통해 설명한다.First, a case in which an on / off valve (not shown) installed on a pipe connected to the outlet 10 is closed and no fluid flows through the flow sensor will be described with reference to FIG.

유체가 유출구(10)로부터 유출되지 않으므로 유출챔버(14), 유입챔버(32) 및 가압챔버(24)내의 모든 유체의 압력은 동일하게 된다. 따라서 스템(5) 하부의 압축스프링(7)의 탄성력에 의해서 스템(5) 및 플런저(6)는 가장 높은 위치까지 상승한다. 플런저(6)가 가장 높은 위치까지 상승하면 플런저(6)에 의해 솔레노이드(20)내의 투자율이 가장 높게 된다. 솔레노이드(20)내의 투자율이 가장 높게 되면 그 주위의 솔레노이드(20)의 임피던스가 가장 높게 되어 솔레노이드(20)에 흐르는 전류가 최저가 된다. 따라서 솔레노이드전류가 최저가 된 것을 감지함으로써 유량감지기에 유체가 흐르지 않는다는 것을 감지할 수 있다.Since the fluid does not flow out of the outlet 10, the pressures of all the fluids in the outlet chamber 14, the inlet chamber 32, and the pressure chamber 24 are the same. Therefore, the stem 5 and the plunger 6 are raised to the highest position by the elastic force of the compression spring 7 below the stem 5. When the plunger 6 rises to the highest position, the permeability in the solenoid 20 is the highest by the plunger 6. When the permeability in the solenoid 20 is the highest, the impedance of the solenoid 20 around it is the highest and the current flowing through the solenoid 20 becomes the lowest. Therefore, by detecting the lowest solenoid current, it is possible to detect that no fluid flows through the flow sensor.

다음에, 유출구(10)에 연결된 배관상에 설치된 개폐밸브를 개방하면 유출챔버(14)내의 수압이 가압챔버(24) 및 유입챔버(32)이 수압보다 낮게 된다. 이와 같은 압력차에 의해서 제2도(b)와 같이 유입챔버(32)의 유체가 관통구(50)(60)을 통하여 가압쳄버(24)로 들어가면서 다이아프렐(4)이 유출챔버(14)쪽으로 이동하게 되고, 그에 따라 스템(5) 및 플런저(6)가 하강한다.Next, when the on / off valve provided on the pipe connected to the outlet 10 is opened, the water pressure in the outlet chamber 14 is lower than the pressure chamber 24 and the inlet chamber 32. Due to such a pressure difference, as shown in FIG. 2 (b), the fluid in the inlet chamber 32 enters the pressurized chamber 24 through the through holes 50 and 60, and the diaphragm 4 moves out of the outlet chamber 14. ) And the stem 5 and the plunger 6 are lowered accordingly.

유출구(10)쪽으로 배관상에 설치된 개폐밸브를 많이 개방할수록 유출챔버(14)의 수압이 낮아지므로 가압챔버(24)와의 압력차가 크게 난다. 그리고 유출챔버(14)와 가압챔버(24)내의 압력차가 클수록 다이아프램(4), 스템(5) 및 플런저(6)가 크게 하강한다.The more the opening / closing valve installed on the pipe toward the outlet 10 is opened, the lower the water pressure in the outlet chamber 14 is, so that the pressure difference with the pressure chamber 24 becomes large. The larger the pressure difference between the outflow chamber 14 and the pressurizing chamber 24, the larger the diaphragm 4, the stem 5, and the plunger 6 are lowered.

스템(5)이 하강할수록 유로공(12)과 스템캡(54) 사이의 틈새가 커져서 많은 양의 유체가 유입챔버(32)로부터 유출챔버(14)로 흐른다. 따라서 개폐밸브를 많이 개방할수록 많은 양의 유체가 흐르게 되는 것이다.As the stem 5 descends, the gap between the flow path hole 12 and the stem cap 54 increases, so that a large amount of fluid flows from the inlet chamber 32 to the outlet chamber 14. Therefore, the more open the valve, the greater the amount of fluid will flow.

한편, 플런저(6)가 하강할수록 솔레노이드(20)의 투자율은 감소하게 되는데, 투자율이 감소하면 그 주위의 솔레노이드(20)의 임피던스값이 감소하게 된다. 솔레노이드(20)의 임피던스값이 감소하면 솔레노이드(20)에 흐르는 전류는 증가한다. 따라서 솔레노이드(20)에 흐르는 전류에 의해서 본 발명의 유량감지기를 통과하는 유체의 양을 측정할 수 있는 것이다.On the other hand, as the plunger 6 is lowered, the permeability of the solenoid 20 decreases, but when the permeability decreases, the impedance value of the solenoid 20 around the periphery decreases. When the impedance value of the solenoid 20 decreases, the current flowing in the solenoid 20 increases. Therefore, the amount of fluid passing through the flow rate sensor of the present invention can be measured by the current flowing through the solenoid 20.

본 발명의 유량감지기는 유체흐름의 여부를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 흐르는 유체의 양을 정확하게 측정할 수 있는 효과를 발휘한다. 또한 리드스위치를 사용하지 않기 때문에 종래 유량감지기에서와 같은 불량이 발생하지 않고 수명이 반영구적으로 된다.The flow rate sensor of the present invention not only detects the flow of the fluid, but also has the effect of accurately measuring the amount of the flowing fluid. In addition, since the reed switch is not used, the failure as in the conventional flow sensor does not occur and the life is semi-permanent.

Claims

Outlet 10 is formed on one side, the upper portion is open and the bottom portion in the center (1) the flow path hole 12 is formed; An upper cap (2) coupled to the upper portion of the main body (1) and having a solenoid (20) formed around a slide hole (22) formed at an upper portion to form a pressure chamber (24); A lower cap 3 formed at one side thereof and coupled to a bottom of the main body 1 to form an inlet chamber 32; A diaphragm 4 coupled between the main body 1 and the upper cap 2 to divide the inside of the main body 1 and the upper cap 2 into an outlet chamber 14 and a pressurizing chamber 24; The upper portion is formed with a disc 52 attached to the diaphragm 4, the lower end is formed with a stem cap 54 for opening and closing the passage hole 12, the through hole 50 is formed therein Stem 5; The vertical movement of the slide hole 22 to change the current flowing in the solenoid 20 is coupled to the upper end of the stem 5, the through hole 50 and the pressure chamber of the stem (5) A plunger 6 having a through hole 60 communicating therewith is formed therein: and a compression spring 7 installed below the stem cap 54 to apply upward force to the stem cap 54. Flow sensor, characterized in that configured.