KR100431079B1

KR100431079B1 - 스크롤 유량계

Info

Publication number: KR100431079B1
Application number: KR10-2001-0067724A
Authority: KR
Inventors: 라필찬
Original assignee: 라필찬
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2004-05-12
Also published as: KR20030035608A

Abstract

본 발명은 고정스크롤체와 요동스크롤체의 조합체의 내부로 유체를 이동시켜 요동스크롤의 요동을 감지하여 이동되는 유체의 유량을 측정할 수 있는 스크롤 유량계에 관한 것으로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

인입,배출구가 구비된 케이싱의 내부에 장착되어 측정할 유체가 통과되며 고정스크롤체와 요동스크롤체가 조립되어 이루어진 스크롤부와, 상기 요동스크롤의 요동범위를 한정하고 요동스크롤의 요동시 회전될 수 있도록 상기 고정스크롤체의 격판과 요동스크롤체의 격판을 관통하여 장착된 다수의 캠축, 및 상기 캠축 중 하나에 장착되어 캠축에 회전에 따라 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이하는 유량감지 표시부로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

스크롤 유량계 {A flow meter of scroll type}

본 발명은 스크롤 유량계에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 고정스크롤체와 요동스크롤체의 조합체의 내부로 유체를 이동시켜 요동스크롤의 요동을 감지하여 이동되는 유체의 유량을 측정할 수 있는 스크롤 유량계에 관한 것이다.

일반적으로 유량계라 함은, 관내에 통하는 유량을 적산하여 표시하는 계기를 총징하는 것으로서, 회전익을 이용하는 기계식과 센서를 이용하는 전자식으로 크게 나누어진다.

이에 도 5는 종래에 통상적으로 사용되고 있는 기계식 유량계를 나타낸 것으로서, 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

내부 중앙에는 공간부(101)가 형성되어 그 양측에는 유체가 투입,배출되는 인입구(102)와 배출구(103)가 형성되어 있는 케이싱(100)과, 상기 공간부(101)의 내부에 장착되어 유체의 흐름에 따라 회전되는 회전익(200)과, 회전익(200)의 회전축(201)에 장착되는 유량 감지부(300)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

따라서 상기와 같은 유량계은, 관을 통해 이동되는 유체가 직접적으로 회전익(200)의 날개와 접촉되게 됨으로서, 회전익(200)의 중심에 장착되어 있는회전축(201)이 연동되어 회전된다.

그러므로 회전축(201)에 장착되어 있는 유량 감지부(300)에서는 현재 유량의 소모량을 감지하여 이를 디스플레이 함은 물론 소모 유량을 저장하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 이동되는 유체와 회전익이 직접적으로 접촉되는 유량계를 통해 유량을 측정함에 있어서, 회전익의 회전 운동량이 크게 됨으로서 정밀한 유량의 측정이 불가능한 문제점을 가지고 있었다.

한편, 낮은 압력의 유체 또는 극소량의 유체가 유량계를 구성하는 회전익을 통과할 경우에는, 유량의 유속이 느리게 됨으로 인하여 회전익이 비 회전되거나 불규칙하게 회전되는 현상이 발생된다.

따라서 상기한 유량계에서는 낮은 압력으로 이동되는 유체의 유량측정이 불가능함은 물론, 극소량 유체의 유량 측정이 불가능한 문제점도 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 고정스크롤과 요동스크롤의 조합으로 구성된 스크롤 조합체의 내부로 유체를 이동시켜 요동스크롤의 요동을 감지하여 이동되는 유체의 유량을 측정할 수 있는 스크롤 유량계를 제공함을 목적으로 하는 것이다.

또한 유체가 스크롤 조합체의 내부를 통과하게 되면, 요동스크롤과 고정스크롤이 구성하는 공간부에서는 유체가 인입 및 배출을 반복함에 따라 요동스크롤체가 요동을 함으로서, 유체의 극소 유량에 대한 측정을 가능하게 할 수 있는 목적을 가지는 것이다.

또 유체의 흐름을 통해 요동스크롤체가 요동됨으로서, 낮은 압력으로 이동되는 유체에 대한 측정도 가능한 목적을 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인입,배출구가 구비된 케이싱의 내부에 장착되어 측정할 유체가 통과되며 고정스크롤체와 요동스크롤체가 조립되어 이루어진 스크롤부와, 상기 요동스크롤의 요동범위를 한정하고 요동스크롤의 요동시 회전될 수 있도록 상기 고정스크롤체의 격판과 요동스크롤체의 격판을 관통하여 장착된 다수의 캠축, 및 상기 캠축 중 하나에 장착되어 캠축에 회전에 따라 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이하는 유량감지 표시부로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 유량계의 일 실시예를 나타낸 전 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 도 1의 B부 확대도.

도 4는 본 발명에 따른 유량계의 다른 실시예를 나타낸 전 단면도.

도 5는 종래의 유량계를 나타낸 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱

11 : 인입구

12 : 배출구

2 : 스크롤부

21 : 고정스크롤체

211 : 격판, I : 인입홀, 212 : 고정스크롤

22 : 요동스크롤체

221 : 격판, 221a : 관통홀, 222 : 요동스크롤,

3 : 캠축

31 : 편심축

32 : 회전축

33 : 베어링

4 : 유량감지 표시부

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 유량계의 일 실시예를 나타낸 전 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서, 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

인입,배출구(11,12)가 구비된 케이싱(1)의 내부에 장착되어 측정할 유체가 통과되며 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22)가 조립되어 이루어진 스크롤부(2)와, 상기 요동스크롤체(22)의 요동범위를 한정하고 요동스크롤체(22)의 요동에 의해 회전될 수 있도록 상기 고정스크롤체(21)의 격판(211)과 요동스크롤체(22)의 격판(221)을 관통하여 장착된 다수의 캠축(3), 및 상기 캠축(3) 중 하나에 장착되어 캠축(3)에 회전에 따라 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이 하는 유량감지 표시부(4)로 구성되는 것이다.

특히, 도 2에 도시된 바와같이 상기 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22) 간의 밀착 부분은 2개소로 함으로서, 스크롤부(2)내에서 압축 팽창현상이 발생되지 않도록 하는 것이다. 즉 유체가 압축 및 팽창되지 않고 스크롤부(2)의 중앙에서 인입되었다가 둘레 쪽으로 배출될 수 있도록 함으로서, 유체의 유량을 측정할 수 있도록 하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이, 상기 스크롤부(2)는 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22)의 조합체로 구성된 것으로서, 상기 고정스크롤체(21)는 내측면에 고정스크롤(212)이 형성된 격판(211)이 양측에 대칭되게 장착되어 한 쌍을 이루어 구성된다. 그리고 상기 요동스크롤체(22)는 상기 양측 격판(211)의 사이 공간부에 장착되며 중앙 관통홀(221a)이 형성된 중간격판(221)과 이 중간격판(221)의 양측면에 형성되어 상기 고정스크롤(21)과 상호 밀착되는 요동스크롤(222)이 일체로 구성되는 것이다.

또한 상기 격판(211) 중 하나에는 상기 인입구(11)와 연통되어 유체가 인입되는 인입홀(I)이 형성되어 있고, 그 외측둘레에는 유입된 유체를 스크롤부(2)의 외부로 배출할 수 있도록 개방되어 있는 것이다.

상기 캠축(3)은 중간에 형성된 편심축(31)과 그 양측에 일체로 형성된 회전축(32)으로 구성되며, 상기 편심축(31)은 상기 요동스크롤체(22)의 중간격판(221)에 관통되어 장착되고, 상기 회전축(32)은 고정스크롤체(21)의 격판(211)에 장착되어 있는 것이다. 그리고 상기 캠축(3)은 스크롤부(2)의 중앙 주위에 3개소가 등간격으로 장착되어 있는 것이다.

상기 캠축(3)의 장착부인 스크롤부(2)와 케이싱(1)의 장착부에는 상기 고정,요동스크롤체(21,22)와 캠축(3)간의 마찰을 방지할 수 있도록 베어링(33)이 장착되어 있는 것이다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 케이싱(1)의 일측벽의 중앙에 형성되어 있는 인입구(11)로부터 유체가 인입된 후, 스크롤부(2)의 내부를 통과하여 주연둘레로 배출된 다음, 케이싱(1)의 타측벽의 중앙에 형성된 배출구(12)를 통해 유체가 배출되는 것이다.

따라서 상기와 같이 유체가 스크롤부(2)를 통과하는 시점에서는, 고정스크롤체(21)의 중간에 장착되어 있는 요동스크롤체(22)가 요동을 일으키게 됨으로서, 요동스크롤체(22)에 장착되어 있는 캠축(3)들이 회전되게 된다. 그러므로 캠축(3)들 중 하나에 장착되어 있는 유량감지 표시부(4)에서는 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이 하는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

케이싱(1)의 인입구(11)를 통해 유체가 공급되게 되면, 공급된 유체는 스크롤부(2)를 구성하는 하나의 고정스크롤체(21)에 형성된 인입홀(I)로 유체가 공급된다. 그리고 인입홀(I)로 유입된 유체는 요동스크롤체(22)에 형성된 관통홀(221a)로 일부가 유입되어 요동스크롤체(22)의 격판(221)을 중심으로 양측에 분배된다.

다음, 상기와 같이 양측으로 분배된 유체는 유체의 유입압력으로 인하여 요동스크롤(222)의 측벽과 고정스크롤(212)의 측벽 사이에 형성되는 공간부로 유입되면서 이동됨으로서, 요동스크롤(222)이 고정스크롤(212)를 기준으로 하여 캠축(3)의 회전축(32)을 중심으로 하여 편심 요동운동을 반복하는 것이다.

그리고 이때 상기 캠축(3)을 구성하는 회전축(32)은 유체의 이동량에 비례하여 회전속도가 틀려지게 됨으로서, 상기 회전축(32)의 회전속도를 감지하여 유량감지 표시부(4)를 통해 유량을 감지 측정할 수 있는 것이다.

또한 유체의 흐름을 통해 요동스크롤체(22)가 편심 요동운동을 하게 됨으로서, 극소유량의 유체의 이동량(소모량)을 감지할 수 있음은 물론, 낮은 압력으로 이동되는 유체의 이동량(소모량)도 감지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 유량계의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 먼저 케이싱(1)과 케이싱(1)의 내부에 장착되는 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22)로 구성되는 스크롤부(2)의 구성은 상기 일실시예의 구성과 동일함을 전제로 하며, 중간에 형성된 편심축(31)과 그 양측에 일체로 형성된 회전축(32)으로 구성된 캠축(3)이 스크롤부(2)의 주연부에 3개소가 등간격으로 장착됨을 특징으로 하는 것이다.

즉 상기 편심축(31)은 상기 요동스크롤체(22)의 중간격판(221)에 관통되어 장착되고, 상기 회전축(32)은 고정스크롤체(21)의 격판(211)에 장착되어 있는 것이다.

따라서, 상술한 바와같이 요동스크롤체(22)가 고정스크롤체(21)의 중간에서 요동됨과 동시에 요동스크롤체(22)의 주연부에 장착되어 있는 캠축(3)의회전축(32)이 회전됨으로서, 상기 캠축중 하나의 회전축(32)에 장착된 유량감지 표시부(4)에서 유체의 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이 할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 스크롤 조합체의 내부로 유체를 이동시켜 요동스크롤의 요동을 감지함에 따라 이동되는 유체의 유량을 측정함으로서, 이동되는 유체의 유량을 정밀하게 측정할 수 있는 효과를 가지는 것이다.

또한 유체의 흐름에 따라 요동스크롤체가 요동되게 함으로서, 유체의 극소 유량에 대한 측정을 가능하게 할 수 있는 효과도 가지는 것이다.

또 유체의 흐름을 통해 요동스크롤체가 요동되게 함으로서, 낮은 압력으로 이동되는 유체에 대한 측정도 가능하게 할 수 있는 효과도 가지는 것이다.

Claims

인입,배출구(11,12)가 구비된 케이싱(1)의 내부에 장착되어 측정할 유체가 통과되며 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22)가 조립되어 이루어진 스크롤부(2)와,

상기 요동스크롤의 요동범위를 한정하고 요동스크롤의 요동시 회전될 수 있도록 상기 고정스크롤체(21)의 격판(211)과 요동스크롤체(22)의 격판(221)을 관통하여 장착된 다수의 캠축(3), 및

상기 캠축(3) 중 하나에 장착되어 캠축(3)에 회전에 따라 유량을 감지하여 이를 저장하고 디스플레이하는 유량감지 표시부(4)로 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 1항에 있어서, 상기 스크롤부(2)의 고정스크롤체(21)는 내측면에 고정스크롤(212)이 형성된 격판(211)이 양측에 대칭되게 장착되어 한 쌍을 이루어 구성되며 상기 격판(211) 중 하나에는 상기 인입구(11)와 연통되어 유체가 인입되는 인입홀(I)이 형성되어 있고 외측둘레가 개방되어 있으며, 상기 요동스크롤체(22)는 상기 양측 격판(211)의 사이 공간부에 장착되며 중앙 관통홀(221a)이 형성된 중간격판(221)과 이 중간격판(221)의 양측면에 형성되어 상기 고정스크롤(21)과 상호 밀착되는 요동스크롤(222)이 일체로 구성됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 1항에 있어서, 상기 캠축(3)은 중간에 형성된 편심축(31)과 그 양측에 일체로 형성된 회전축(32)으로 구성되며, 상기 편심축(31)은 상기 요동스크롤체(22)의 중간격판(221)에 관통되어 장착되고, 상기 회전축(32)은 고정스크롤체(21)의 격판(211)에 장착됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 3항에 있어서, 상기 캠축(3)의 장착부인 스크롤부(2)의 장착부에는 고정,요동스크롤체(21,22)와 캠축(3)간의 마찰을 방지할 수 있도록 베어링(33)이 장착됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 캠축(3)은 스크롤부(2)의 중앙 주위에 3개소가 등간격으로 장착됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 캠축(3)은 스크롤부(2)의 주연부에 3개소가 등간격으로 장착됨을 특징으로 하는 스크롤 유량계.
제 1항에 있어서, 상기 고정스크롤체(21)와 요동스크롤체(22) 간의 밀착 부분은 2개소로 함을 특징으로 하는 스크롤 유량계.