KR100291603B1 - 차압계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차압계에 관한 것으로서, 압력차에 의한 다이어프램의 직선변위를 비접촉방식을 통하여 회전변위로 변환되도록 함으로써 공압기구의 차압을 정밀하게 측정할 수 있는 차압계의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 차압계는, 전방이 덮개(11)로 덮이는 케이싱(1)과; 상기 덮개 안쪽에 지지되는 계기판(2)과; 상기 계기판 뒤쪽 공간을 고압실(14)과 저압실(15)로 구획하는 다이어프램(5)과; 상기 고압실로 통하는 고압측 포트(16)와:상기 저압실과 통하는 저압측 포트(17)와; 상기 고압실의 상단부에 일단이 지지되고, 중단부가 스프링(62)으로 다이어프램과 연결되어, 자유단에 자석(64)이 설치된 구동플레이트(6)와; 상기 자석의 이동에 따른 자력에 의하여 회전하는 스크류우축(3)과; 그리고, 상기 스크류우축에 축착되어 선회하는 지시침(4)을 포함하여 이루어진다. 계기판은 케이싱의 내부공간중 상반부에 배치되어 하단부 배변에 스크류우축(3)이 회동가능하게 지지되는 베이스 플레이트(21)의 상단의 양쪽지지아암(22,22)과 연결되고, 상기 베이스 플레이트(21)의 하단부에는 덮개(27)가 체결된다. 케이싱의 배면 일축에 고압측 포트와 통하는 보조 고압측 포트(18)가 더 설치되고, 케이싱의 배면 중앙에 저압실(15)로 통하는 보조 저압측 포트(19)가 더 설치될 수 있다.

Description

차압계{Differential pressure gauge}

본 발명은 예컨대 공압라인 또는 가스라인 등에 설치되는 밸브, 필터 또는 스트레이너 등의 공압기구의 입구단 및 출구단에 연결되어 양단의 압력차를 측정하도록 이루어진 차압계에 관한 것으로서, 특히 압력차에 의한 다이어프램의 직선변위가 자석의 자력에 의하여 지시침이 회동하는 회전변위로 변환되도록 함으로써 기계적 동작오차를 줄어들어 차압을 정밀하게 측정할 수 있는 차압계에 관한 것이다.

공압라인 또는 가스라인 등의 유체라인에는 각종 공압기구들이 많이 사용되고 있고, 이들 중 대표적인 것들로는 밸브, 필터 또는 스트레이너 등(이하 "공압기구"라 통칭한다)을 들 수 있다.

유체라인을 따라 흐르는 유체에는 수분이나 이물질 등이 포함되어 있고, 관로의 내부에는 스케일이 생성됨으로써 시일이 지남에 따라 수분에 의한 물때, 이물질 또는 스케일 등(이하 "이물질"이라 통칭한다)이 공압기구 내부의 유로를 막게되어 우체의 흐름이 원할하게 이루어지지 않는 일이 발생된다. 이와 같이 유체의 흐르므이 원할하게 이루어지지 않으면 예컨대 생산라인의 경우 기계장치의 각 구동파트에서 요구되는 소정의 압력 및 유량을 얻지 못하는 결과를 초래하게 됨으로써 생사라인가동이 중단되는 경우도 빈번하게 발생된다.

공압기구 내부에 이불질이 존재하지 않을 경우 공압기구의 출구단과 입구단과의 압력차는 거의 차이가 나지 않지만, 이물질이 존재 할 경우에는 흐름저항에 의하여 출구단의 압력은 입구단의 압력보다 높아지며, 이와 같이 출구단의 입구단의 압력차가 소정의 값 이상일 경우에 생산라인가동이 청소하거나 교환함으로써 유체라인에서 요구되는 소정의 압력 및 유량을 얻을 수 있게 된다.

따라서, 공압기구의 청소시기 또는 교환시기를 명확하게 알 수 있도록 공압기구의 출구단과 입구단과의 차압을 측정하기 위하여, 통상적으로 공압기구의 출구단과 입구단에 모두 압력계를 설치하여 양쪽 압력계에 나타나는 압력을 비교함으로써 양단의 차압을 측정하였다.

하지만 이 방법에 있어서는, 양쪽의 압력을 비교해야만 하는 번거러움과 함께 수많이 설치된 각 공압기구마다 2개의 압력계가 필요함에 따라 압력계 설치비용의 증가는 물론 압력계들의 설치공간확보 등의 문제가 대두됨으로써 하나의 측정계기만으로도 차압을 측정할 수 있도록 하기 위하여 차압계가 제안되었다.

종래 차압계는, 앞쪽에 덮개로 보호되는 계기판이 설치되고 계기판의 표면에 지시침이 회동가능하게 설치된 케이싱과; 상기 케이싱의 내부를 고압실과 저압실로 구획하는 다이어프램과; 상기 다이어프램의 저압실과 통하도록 케이싱에 설치되어 공압기구의 출구단과 연결되는 저압측 포트와: 상기 다이어프램의 고압실과 통하도록 케이싱에 설치되어 공압기구의 입구단과 연결되는 고압측 포트와; 상기 다이어프램의 대략 중앙부에 연결되어 고압실쪽으로 돌출되는 축과; 상기 축의 전후이동에 따라 연동하는 링크기구와; 상기 링크기구와 연결되어 링크기구의 동작에 따라 직선운동하는 래크와; 그리고, 상기 래크와 치합되어 회전운동함으로써 지시침을 회동시키는 피니언을 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 종래 차압계에 따르면, 유체라인을 따라 흐르는 유체가 공압기구를 통과하는 과정에서 공압기구의 입구단의 압력이 고압측 포트를 통하여 다이어프램의 고압실에 작용하고, 공압기구의 출구단의 압력은 저압측 포트를 통하여 다이어프램의 저압실에 작용한다. 따라서, 공압기구의 유로를 이물질이 막고 있을 경우 공압기구의 입구단의 압력이 출구단의 압력보다 높기 때문에 다이어프램은 중립상태로부터 저압실쪽으로 팽창하게 됨에 따라 축도 함께 이동하고, 이에 따라 링크기구, 래크 및 피너언의 순차적인 연동에 의하여 지시침이 회동하며, 이 지시침이 나타내는 눈금을 확인하여 공압기구의 입구단과 출구단과의 차압을 인지함으로써 공압기구의 수리 및 교체여부를 판단할 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 차압계에 있어서는 다음과 같은 문제점들이 있다.

첫째, 축, 링크기구, 래크 및 피니언의 연동에 의하여 지시침이 회동하도록 이루어짐으로써 상기 기계요소들의 동력전달손실뿐만 아니라 예컨대 래크 및 피니언의 백래시와 같은 기계적 동작오차가 커서 차압을 정밀하게 측정하기 곤란하다.

둘째, 기계적 동작오차가 큰 관계로 저압이나 고압에서 지시침이 영점으로 복귀하는 상태도 부정확해진다. 이와 같이 지시침에 대한 영점복귀상태가 나쁘면 영점조정을 빈번하게 해야 하므로 차압계의 유지가 곤란해짐은 물론 영점조정을 외부에서 하기 힘들게 되어 있어 차압계의 사용을 불편하게 하는 원인이 된다.

셋째, 진동이나 충격을 받을 경우 기계요소들의 흔들림에 의하여 정밀한 차압 측정은 더욱 어렵게 된다.

넷째, 기계요소들이 서로 접촉한 상태로 동작하게 되면 서로간의 마모가 커서 내구성이 떨어지며, 이는 정밀도를 더욱 저하시키는 요인이 된다.

다섯째, 저압측 포트 및 고압측 포트가 케이싱에 각각 한 개씩 형성되어 있는 관계로 차압계를 확인하기 어려운 곳에 공압기구가 설치되어 있는 경우 차압계를 설치하는 것이 곤란한 경우도 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 압력차에 의한 다이어프램의 직선변위를 비접촉방식을 통하여 회전변위로 변환되도록 함으로써 공압기구의 차압을 정밀한 측정할 수 있고 지시침의 영점복귀도 정확한 차압계의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 비접촉방식에 의한 차압 측정이 이루어지도록 함으로써 내구성이 향상될 수 있고, 진동이나 충격에 영향을 받지 않는 차압계를 제공하는 것이다.

본 발명의 부가적인 목적은 지시침에 대한 영점조정이 필요할 경우 외부에서 간단하게 영점조정할 수 있는 차압계를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 차압계를 나타내는 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 차압계를 나타내는 배면도이다.

도3은 본 발명에 따른 차압계를 나타내는 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 차압계의 요부를 나타내는 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이싱 2 : 계기판

3 : 스크류우축 4 : 지시침

5 : 다이어프램 6 : 구동플레이트

11 : 덮개 12 : 체결링

13 : 영점조정축 21 : 베이스 플레이트

27 : 영점조정볼트 62 : 스프링

64 : 자석

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차압계는, 개구된 전방이 덮개로 덮여 밀폐되고 내부공간이 형성된 케이싱과; 상기 덮개 안쪽의 내부공간에 전후진가능하게 설치되어 하단부가 덮개의 하단부에 지지되는 계기판과; 상기 계기판뒤쪽의 내부공간을 전방의 고압실과 후측의 저압실로 구획하는 다이어프램과; 상기 고압실과 통하도록 케이싱의 외주면 일측에 설치되어 공압기구의 입구단과 연결되는 고압측 포트와; 상기 저압실과 통하도록 케이싱의 외주면 일측에 설치되어 공압기구의 출구단과 연력되는 저압측 포트와; 상기 고압실의 내벽면 상단부에 일단이 지지되고, 중단부에 스프링에 의하여 다이어프램의 중앙부와 연결되며, 자유단에 자석이 설치되어 다이어프램의 팽창방향에 따라 자유단부가 전후선회하는 구동플레이트와; 상기 자석의 이동에 따른 자력에 의하여 회전하도록 상기 자석과 대응하여 계기판의 하단부 배면에 회전가능하게 지지되는 스크류우축과; 그리고, 상기 스크류우축에 하단부가 축착되어 계기판의 표면에 선회가능하게 놓임으로써 스크류우축의 회전에 따라 선회하여 계기판의 눈금을 지시하는 지시침을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 계기판은 대략 반원반형으로 형성되어 케이스의 내부공간중 상반부에 배치된다. 그리고, 케이스의 내부공간중 하반부에는 하단부가 덮개에 지지되는 베이스 플레이트가 설치되어 계기판과 연결됨으로써 계기판이 지지될 수 있다.

베이스 플레이트의 하단부에는 전단부에 수나사부가 형성된 영점조정볼트가 체결되고, 이 영점조절볼트는 덮개의 하단부에 회동가능하게 삽입되는 영점조정볼트의 후단부에 형성된 암나사부에 체결된다. 따라서, 영점조정축의 회동량에 따라 영점조정볼트의 전후진거리가 결정되고, 이 영점조절볼트이 전후진에 의하여 베이스 플레이트 및 이와 연결된 계기판이 함께 전후진 될 수 있다.

또한, 본 발명의 차압계에 따르면, 차압계의 설치를 편리하게 하기 위하여 케이스의 배면 일측에 고압측 포트와 통하는 보조 고압측 포트가 더 설치되고, 케이스의 배면 중앙에 저압실로 통하는 보조 저압측 포트가 더 설치될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 차압계에 따르면, 공압기구에 연결하여 사용하기 위하여 먼저 지시침이 영점을 가리키도록 영점조정을 행한다. 영점조정축을 회동하면 영점조절볼트의 전후진에 의하여 베이스 플레이트 및 이와 연결된 계기판이 함께 전후진하고, 이에 따라 스크류우축도 전후진하게 된다. 스크류우축이 전후로 이동하면 이와 대응하여 설치된 자석의 자력에 의한 영향으로 스크류우축이 회동함에 따라 스크류우축에 하단부가 축착된 지시침이 선회함으로써 영점조정이 수행될 수 있다.

다음에, 공압기구의 입구단에 고압측 포트 또는 보조 고압측 포트를 연결관로로 연결하고, 공압기구의 출구단에는 저압측 포트 또는 보조 저압측 포트를 연결관로로 연결한다. 공압라인과 연력되지 않은 포트들은 막는다.

상기한 바와 같이 차압계를 설치하며, 공압기구의 입구단의 압력은 고압실에 작용하고, 공압기구의 출구단의 압력은 저압실에 작용한다. 공압기구의 내부가 막혀 고압실 및 저압실의 압력차가 커질 경우 다이어프램이 저압실쪽으로 팽창함에 따라 스프링과 연결된 구동플레이트가 다이어프램쪽으로 견인되어 선회이동하게 된다. 구동플레이트가 후측으로 이동하면 구동플레이트의 자유단에 설치된 자석도 구동플레이트와 함께 후측으로 선회함으로써 자석의 자력이 스크류우축의 나사부를 따라 연속적으로 작용함으로써 스크류우축이 회동하고, 이에 따라 스크류우축과 연결된 지시침이 선회함으로써 고압실과 저압실의 차압만큼의 눈금을 지시하게 된다. 이 지시 눈금이 소정의 수치 이상일 경우 공압기구를 보수하거나 교체함으로써 라인중단 또는 동력손실을 방지한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들을 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 대략 원통형으로 이루어진 케이싱으로서, 전방이 개구되어 있고 도 3에 도시된 바와 같이 내부에는 공간이 형성되어 있다.

케이싱(1)의 전방에는 내부공간을 밀폐하도록 덮개(11)로 덮인다. 덮개(11)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 케이싱(1)의 전측 외주면을 따라 형성된 수나사부에 체결되는 체결링(12)에 의하여 케이싱(1)에 착탈가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

상기 덮개(11)의 안쪽에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 덮개(11)와 소정의 간격을 두고 계기판(2)이 설치되어 있다. 본 발명에 따르면, 계기판(2)은 반원반보다 약간 큰 형태로 형성되어 케이싱(1)의 내부공간 상반부에 전후진가능하게 배치되고, 계기판(2)의 하단부는 케이싱(1)의 내부공간 하반부에 전후진 가능하게 배치되는 베이스 플레이트(21)와 연결된다. 즉, 덮개(11) 안쪽의 케이싱(1)의 내부 공간은 계기판(2) 및 베이스 플레이트(21)에 의하여 막히게 된다.

베이스 플레이트(21)는 도 4에 도시된 바와 같아, 상단부 양쪽으로부터 후측으로 굴곡되어 다시 계기판(2)의 배면쪽으로 상향굴곡연장되는 2개의 지지아암(22,22)을 가지며, 지지아암(22)들은 계기판(2)에 체결수단(23)으로 고정된다. 따라서, 베이스 플레이트(21)는 지지아암(22)들에 의하여 계기판(2)의 약간 앞쪽에 위치함에 따라 지지아암(22)들 사이의 베이스 플레이트(21)의 상단과 계기판(2)의 하단관의 사이에는 상하로 통하는 통로(24)가 형성된다.

또한, 베이스 플레이트(21)는 지지아암(22)처럼 후단부 중앙으로부터 후측으로 굴곡되어 다시 위쪽으로 약간 굴곡연장된 제1지지리브(25)를 가짐으로써 베이스플레이트(21)의 배면과 제1지지리브(25) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 이 공간에 스크류우축(3)이 회동가능하게 설치된다. 스크류우축(3)은 전단부가 베이스플레이트(21)에 회동가능하게 지지되고 후단부가 제1지지리브(25)에 회동가능하게 지지됨으로써 회동될 수 있다.

그리고, 스크류우축(3)에는 지시침(4)의 하단부가 축착되나, 지시침(4)은 스크류우축(3)으로부터 베이스 플레이트(21)의 배면을 따라 자유단부가 베이스 플레이트(21)의 상단 및 계기판(2)의 하단과의 사이에 형성되는 상기 통로(24)를 통하여 계기판(2)의 표면과 약간 이격된 상태로 선회가능하게 배치됨으로써 스크류우축(3)의 회동에 따라 좌우선회하게 된다.

또한, 베이스 플레이트(21)는 제1지지리브(25)로부터 아래쪽으로 일부 연장된 제2지지리브(26)를 가지며, 이 제2지지리브(26)에는 전단부에 수나사부가 형성된 영점조정볼트(27)가 축착된다. 영점조정볼트(27)는 덮개(11)의 하단부에 회동 가능하게 삽입되는 영점조정축(13)의 후단부에 형성된 암나사부에 체결됨으로써 베이스 플레이트(21) 및 계기판(2)이 전후진가능하게 지지될 수 있다. 즉, 영점조정축(13)을 회동하면서 영점조정볼트(27)의 체결길이에 따라 영점조정볼트(27)가 전후진함으로써 베이스 플레이트(21) 및 이와 연결된 계기판(2)도 함께 전후진하게 된다.

한편, 계기판(2) 뒤쪽 위치의 케이싱(1)의 내부공간은 다이어프램(5)에 의하여 다이어프램(5)의 앞쪽은 고압실(14)로, 다이어프램(5)의 뒤쪽은 저압실(15)로 구획된다. 그리고, 상기 고압실(14)과 통하도록 케이싱(1)의 외주면 일측에는 공압기구의 입구단과 연결되는 고압측 포트(16)가 설치되고, 저압실(15)과 통하도록 공압기구의 출구단과 연결되는 저압측 포트(17)가 케이싱(1)의 외주면 일측에 설치된다. 여기서는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(1)의 외주면의 같은 쪽에 고압측 포트(16) 및 저압측 포트(17)가 차례로 설치된 것이 도시되어 있다.

다이어프램(5)은 가장자리부가 원반형 브래킷(51)에 의하여 케이싱(1)의 내부벽면에 고정됨으로써 고압실(14) 및 저압실(15)의 차압에 따라 중앙부가 고압실(14) 및 저압실(15)쪽으로 팽창하도록 설치된다. 다이어프램(5)의 중앙부 전후측에는 고압커버(52) 및 저압커버(53)에 의하여 보강되는 것이 바람직하며, 고압커버(52) 및 저압커버(53)의 중앙을 통하여 다이어프램 볼트(54)가 관통설치되고, 이 다이어프램 볼트(54)와 댕응하여 원반형 브래킷(51)의 중앙에 구멍이 형성된다.

그리고, 다이어프램(5)에 의하여 형성되는 고압실(14)에는 구동플레이트(6)가 설치된다. 구동플레이트(6)의 상단부는 케이싱(1)의 내벽면 상단부에 공정되고, 구동플레이트(6)의 중단부에는 연결볼트(61)가 관통설치되며, 연결볼트(61)의 후단부에는 스프링(62)이 전단부가 연결되어 원반형 브래킷(51)의 구멍을 통하여 스프링(62)의 후단부가 다이어프램(5) 볼트의 전단부에 연결된다. 구동플레이트(6)의 자유단부는 스크류우축(3)의 일측(여기서는 좌측)과 대응하는 위치에 소정의 간격을 두고 배치한다.

본 발명에 따르면, 스크류우축(3)과 대응하는 구동플레이트(6)의 자유단은 호형으로 굴곡되는 것이 바람직하며, 이 호형 굴곡부(63)에 자석(64)이 삽입된다.

따라서, 저압실(15)과 고압실(14)의 압력차에 따라 다이어프램(5)이 팽창하면 구동플레이트(6)의 자유단이 스프링(62)에 의하여 다이어프램(5)의 팽창방향으로 탄성선회이동하고, 이에 따라 자석(64)도 스크류우축(3)의 일측을 따라 선회이동함으로써 스크류우축(3)의 나사부를 따라 연속적으로 작용하는 자석(64)의 자력에 의하여 스크류우축(3)이 회동하며, 이에 따라 연속적으로 스크류우축(3)에 하단부가 축착된 지시침(4)이 좌우선회함으로써 지시침(4)은 고압실(14)과 저압실(15)과의 차압만큼 계기판(2)의 눈금을 지시하게 되는 것으로서, 그 구성 및 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

다이어프램(5)이 고압실(14)에 걸리는 압력과 저압실(15)에 걸리는 압력차에 따라 전, 후진 하게되면 스프링(62)에 의하여 다이어프램(5)과 연결되어진 구동플레이트(6)의 하부측이 따라서 전, 후진 하게되고, 그 하단부의 호형 굴곡부(63)에 끼워진 자석(64) 또한 전, 후진하게 된다.

이때, 자석(64)은 자력을 가지고 있으므로 자유 회전상태로 장착되어 있는 스크류축(3)의 나선홈 사이로 달라붙으려는 힘이 지속적으로 작용하고 있는 상태에 있기 때문에 스크류축(3)쪽으로 달라붙으려는 자체 견인력과 더불어 다이어프램(5)으로부터 발생된 전, 후진 압력에 의하여 전, 후진되는 힘이 동시에 작용하게 된다.

따라서, 스크류축(3)의 나선홈에 끼워진 상태로 스크류축(3)이 설치된 수평방향으로 전, 후진력이 작용하게 되면 자석(64)은 스크류축(3)의 나선 벽을 밀치게됨으로 자연 자석(64)의 전, 후진력의 작용은 나선벽의 경사면을 따라 비틀림 작용력으로 변하여 미끄럼 마찰되기 때문에 자연히 양단이 미세압에도 회동 가능한 상태로 고정된 스크류축(3)은 제자리 회전될 수 밖에 없는 것이며, 그에 따라 스크류축(3)의 앞쪽에 연결된 지시침(4)은 하부를 기점으로 상부가 부채꼴 모양을 그리며 좌, 우 회동하여 논금을 지시하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 차압계에 따르면 공압기구에 차압계를 편리하게 연결하기 위하여 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이, 케이싱(1)의 배면 일측에 고압측포트(16) 또는 고압실(14)와 통하는 보조 고압측 포트(18)가 더 설치되고, 케이싱(1)의 배면 중앙에 저압실(15) 또는 저압측 포트(17)와 통하는 보조 저압측포트(19)가 더 설치될 수 있다.

미설명 부호 29는 지시침(4)이 계기판(2)의 눈금 범위를 벗어나는 것을 막기위하여 계기판(2)의 양쪽에 각각 앞쪽으로 돌출설치되는 스토퍼를 나타낸다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 차압계의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 차압계를 공압기구에 연결하여 사용하기 위하여 지시침(4)이 영점에 맞는지 확인하고 지시침(4)이 영점에 맞지 않을 경우 지시침(4)에 대한 영점조정을 행한다.

덮개(11)의 하단부에 삽입된 영점조정축(13)을 회동하면 이와 체결된 영점조정볼트(27)의 체결량이 변화함에 따라 영점조정볼트(27)가 전후진하고, 이에 따라 베이스 플레이트(21)가 전후진함으로써 베이스 플레이트(21)와 연결된 계기판(2)도함께 전후진한다. 그리고, 베이스 플레이트(21)가 전후진하면 베이스플레이트(21)와 제1지지리브(25) 사이에 설치된 스크류우축(3)이 전후진함으로써 자석(64)의 자력이 스크류우축(3)의 길이방향을 따라 연속적으로 작용하여 스크류우축(3)이 회동하고, 이에 따라 스크류우축(3)에 하단부가 축착된 지시침(4)이 선회함으로써 영점조정이 수행될 수 있다. 즉, 지시침(4)에 대한 영점조정은 영전조정축(13)의 회동량에 따라 수행될 수 있다.

다음에, 공압기구의 입구단에 연결관로에 의하여 고압측 포트(16) 또는 보조고압측 포트(18)를 연결하고, 공압기구의 출구단에도 연결관로에 의하여 저압측 포트(17) 또는 보조 저압측 포트(19)를 연결한다. 여기서는 예컨대 고압측 포트(16) 및 보조 저압측 포트(19)를 공압기구의 입구단 및 출구단에 차례로 연결한 것으로 하여 설명한다. 공압라인과 연결되지 않은 보조 고압측 포트(18) 및 저압측 포트(17)는 고압실(14) 및 저압실(15)로 유입되는 유체가 누설되지 않도록 막는다.

상기한 바와 같이 차압계를 설치한 다음 공압라인과 차압계간의 연결관로들의 밸브를 개방하면, 공압기구의 입구단을 흐르는 유체가 연결관로 및 고압측포트(16)를 차례로 통과하여 고압실(14)에 유입됨으로써 고압실(14)에는 공압기구의 입구단 유체압력이 작용한다. 그리고, 공압기구의 출구단을 흐르는 유체는 연결관로 및 보조 저압측 포트(19)를 차례로 통과하여 저압실(15)에 유입됨으로써 저압실(15)에는 공압기구으 출구단 유체압력이 작용한다.

이와 같이 공압기구에 차압계를 연결하여 차압을 측정하는 과정에서 공압기구의 내부가 막히지 않은 상태인 경우 고압실(14)에 작용하는 압력과 저압실(15)에작용하는 압력은 거의 같아 다이어프램(5)이 평형상태를 유지함으로써 지시침(4)의선회량에는 변화가 생기지 않는다. 그러나, 시일이 지남에따라 유체에 포함된 수분에 의한 물때, 이물질 또는 스케일 등이 공압기구 내부의 유로를 막게 되어 유체으 흐름이 원할하게 이루어지지 않으면 고압실(14)에 큰 유체압력이 작용하고 저압실(15)에는 작은 유체압력이 작용함으로써 고압실(14) 및 저압실(15)으 압력차가크게 발생한다.

이와 같이 고압실(14) 및 저압실(15)의 압력차가 커지면 다이어프램(5)이 저압실(15)쪽으로 밀려 팽창하고, 이에 따라 스프링(62)을 통하여 구동플레이트(6)가후측, 즉 다이어프램(5)쪽으로 견인되어 선회이동하게 된다. 구동플레이트(6)가후측으로 선회하면 구동플레이트(6)의 자유단의 호형 굴곡부(63)에 설치된자석(64)도 스크류우측의 일측에서 스크류우축(3)을 따라 구동플레이트(6)와 함께후측으로 선회함으로써 자석(64)으 자력이 스크류우축(3)이 회동함으로써 스크류우축(3)과 연결된 지시침(4)이 선회한다. 따라서 지시침(4)이 지시하는 눈금을 통하여 고압실(14)과 저압실(15)과의 차압을 알 수 있다. 이 차압이 소정의 수치 이상일 경우 공압기구으 유로가 많이 막혀 유체의 흐름상태가 아주 악화되어 있다는 것을 알수 있다. 이와 같이 유체의 흐름이 원활하게 이루어지지 않아 압력손살이 커 유체라인에서 요구되어 소정의 압력 및 유량을 얻지 못할 경우 작업을 수행할 수 없게되어 라인가동이 중단될 뿐만 아니라 유체공급압력을 더 크게 높여야 하므로 공압라인 가동비용이 상승되기 때문에 이를 방지하게 위하여 차압계의 차압을 주기적으로 확인하여 차압이 큰 공압기구는 이를 수리하거나 교체한다.

한편, 차압은 측정할 필요가 없고 공압기구의 입구압력 또는 출구압력만을 측정할 경우에는 본 발명에 따른 차압계를 일반적인 압력계로 사용할 수 있다. 즉, 고압측 포트(16) 또는 보조 고압측 포트(18)를 공압기구의 입구단 또는 출구단에 연결하고 나머지 포트를 모두 막으면 공압기구의 입구압력 또는 출구압력이 고압실(14)에 작용하여 다이어프램(14)에 작용하는 압력을 측정할 수 있다. 본 발명에 따른 차압계를 압력계로 사용할 경우 기계적 동작오차가 작으므로 일반적인 압력계보다 압력을 정밀하게 측정할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 발명에 따른 차압계에 의하면, 압력차에 의한 다이어프램(5)의 직선변위를 기계적 접촉방식이 아닌 자석(64)의 자력에 의한 비접촉방식을 통하여 회전변위로 변환되도록 함으로써 기계적 동작오차를 배제함으로써 공압기구의 입구단의 압력과 출구단과의 압력차를 정밀하게 측정할 수 있다.

또한, 비접촉방식에 의하여 차압 측정이 이루어지도록 함으로써 기계요소의 마모가 줄어들어 내구서이 향상될 수 있고, 진동이나 충격에 영향을 받지 않으므로 차압을 더욱 정밀하게 측정할 수 있다.

또한, 차압계를 분해할 필요없이 외부에서 영점조정축(13)을 회동하는 것만으로도 영점조정이 수행될 수 있도록 이루어짐으로써 영점조정을 아주 간단하게 할 수 있다.

또한, 보조 포트들(18,19)을 부가적을 설치함으로써 공압기구가 차압계를 연결하기 어려운 곳에 있는 경우에도 편리하게 차압계를 설치할 수 있는 효과도 도모된다.

또한, 본 발명에 따른 차압계를 압력계로 사용할 경우에도 비접촉방식을 통하여 압력을 측정할 수 있으므로 일반적인 압력계보다 압력을 정밀하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 내구성도 부가적인 효과가 도모된다.

Claims (3)

1. 개구된 전방이 덮개로 덮여 밀폐되고 내부공간이 형서된 케이싱과;

   상기 덮개 안쪽의 내부공간에 지지되어 하단부가 덮개의 하단부에 지지되는 계기판과;

   상기 계기판 뒤쪽의 내부공간을 전방의 고압실과 후측의 저압실로 구획하는 다이어프램과;

   상기 고압실과 통하도록 케이싱의 외주면 일측에 설치되어 공압기구의 입구단과 연결되는 고압측 포트와;

   상기 저압실과 통하도록 케이싱과 외주면 일측에 설치되어 공압기구의 출구단과 연결되는 저압측 포트와;

   상기 고압실의 내벽면 상단부에 일단이 지지되고, 중단부가 스프링에 의하여 다이어프램의 중앙부에 연결되며, 자유단에 자석이 설치되어 다이어프램의 팽창방향에 따라 자유단부가 전후선회하는 구동플레이트와;

   상기 자석의 이동에 따른 자력에 의하여 회전하도록 상기 자석과 대응하여 계기판의 하단부 배면에 회전가능하게 지지되는 스크류우축과; 그리고,

   상기 스크류우축에 하단부가 축착되어 계기판의 표면에 선회가능하게 놓임으로써 스크류우축의 회전에 따라 선회하여 계기판의 눈금을 지시하는 지시침을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차압계
2. 제1항에 있어서,

   상기 계기판은 대략 반원반형으로 형성되어 케이싱의 내부공간중 상반부에 배치되어 케이싱의 내부공간중 하단부에 설치됨과 아울러 하단부 배변에 스크류우축이 회동가능하게 지지되는 베이스 플레이트의 상단의 양쪽 지지아암과 연결되고,

   상기 베이스 플레이트의 하단부에는 전단부에 수나사부가 형성된 영점조정볼트가 체결되며,

   상기 영점조정볼트는 덮개의 하단부에 회동가능하게 삽입되는 영점조정축에 체결됨으로써, 상기 영점조정축의 회동량에 따라 지시침에 대한 영점조정이 행해지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차압계.
3. 제1항에 있어서,

   상기 케이싱의 배면 일측에 고압측 포트 또는 고압실과 통하는 보조 고압측포트가 더 설치되고,

   케이싱의 배면 중앙에 저압측 포트 또는 저압실과 통하는 보조 저압측 포트가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차압계