KR101205849B1 - 전자기 유량계 - Google Patents

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다쿠야 이이지마
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가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝(lining)된 수지 라이닝부가 설치된 전자기 유량계는, 피측정 유체가 흐르는 측정관, 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판(多孔板) 및 복수의 분할된 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(lining locking frame), 및 상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함한다. 여기에서, 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 측정관의 내면과 다공판의 외주면 사이에 설치된 제 1 극간과 측정관의 외주 방향의 인접하는 분할된 벨트형 링판의 제 2 극간에 의해 형성된 극간에 용이하게 충전될 수 있다.

Description

전자기 유량계{ELECTROMAGNETIC FLOW METER}
본 발명은 전자기 유량계에 관한 것으로, 특히 가압 성형(pressure molding)에 의해 수지 라이닝부가 라이닝되는, 피측정 유체가 흐르는 측정관이 설치된 전자기 유량계에 관한 것이다.
전자기 유량계는 코일에 전류를 흘림으로써 측정관에 자장을 발생시키고, 자장 내를 흐르는 유체의 유전율에 따라 발생되는 기전력의 크기를 검출하여 유량을 측정한다. 이러한 전자기 유량계의 측정관의 내면에는, 절연을 위해 불소 함유 수지 및 폴리우레탄 수지 등의 수지에 의해 라이닝이 실시된다.
전자기 유량계의 수지 라이닝 방법으로서는, 예를 들면 트랜스퍼 성형(transfer molding)이라 하는 방법이 공지되어 있다. 이 방법에서는, 측정관의 양 단부 및 내부에 금형을 끼워맞추고, 이들을 라이닝될 수지의 거의 용융점까지 가열하고, 이어서 측정관과 금형 사이의 극간 내에 용융된 수지를 가압하여 유입한다.
또한, 다른 수지 라이닝 방법으로서는, 몰드 성형(mold forming) 또는 인젝션 성형(injection molding)이라 하는 방법이 공지되어 있다. 이 방법에서는, 측정관의 양 단부 및 내부에 금형을 끼워맞추고, 이들을 라이닝될 수지의 거의 용융점까지는 가열하지는 않고, 이어서 측정관과 금형 사이의 극간 내에 용융된 수지를 가압하여 유입한다.
또한, 다른 수지 라이닝 방법으로서는, 측정관의 양 단부 및 내부에 금형을 끼워맞추고, 측정관과 금형 사이의 극간에 라이닝될 수지의 펠릿(pellet)을 미리 넣고, 이들을, 라이닝될 수지 펠릿이 측정관과 금형 사이의 극간에서 용융될 때까지 가열하고, 이어서 수지를 가압 성형한다.
또한, 이하에서는, 이들 세 가지 성형법을 총칭하여 가압 성형법이라 한다.
수지 라이닝이 실시된 측정관을 가지는 종래의 전자기 유량계에서, 측정관의 내부가 대기에 대해 부압(negative pressure)이 될 경우에, 수지 라이닝부가 측정관으로부터 박리되는 것을 방지하기 위해, 측정관의 내면에 보강 부재로서 원통 다공판을 페이스트한 후에, 수지를 유입하여 라이닝하는 기술이 공지되어 있다.
다음의 성형 방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 즉, 수지 내에 매설되는 보강 부재로서의 다공판을 측정관 내에 삽입되도록 원통 형상으로 감음으로써 다공 관상체를 형성하고, 이어서 이 다공 관상체의 외주면에 스페이서를 부착한 후, 이 다공 관상체를 측정관 내에 삽입 고정한 후에 몰드 성형에 의해 측정관을 수지로 피복하는 성형 방법이 개시되어 있다. 이 성형 방법에서는, 다공 관상체를 몰드 성형하기 전에, 다공판의 양 단부를 둘레 방향으로 밀착시키면서, 스페이서의 외주면이 측정관의 내주면에 밀착될 때까지 다공 관상체의 직경이 확대하도록 다공판을 축선 방향으로 변위시켜 다공 관상체를 형성한다.
또한, 보강 부재를 사용하지 않고 수지 라이닝부가 측정관으로부터 박리되는 것을 방지하는 기술로서는, 측정관의 내면에 원주 형상으로 도브테일(dovetail) 홈을 형성하거나, 측정관의 내면에 축 방향으로 도브테일 홈을 형성하고, 수지를 유입하여 라이닝하는 기술이 공지되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: 일본국 특허공고 평3-124호 공보
특허문헌 2: 일본국 실용공고 소61-16493호 공보
종래의 전자기 유량계의 수지 라이닝의 성형 방법을 도 8의 (a), (b), (c)를 참조하여 설명한다. 도 8의 (a)는 라이닝 구조를 설명하는 도면이고, 도 8의 (b)는 라이닝이 박리되는 것을 방지하기 위한 라이닝 록킹 프레임(lining locking frame)(27)의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 8의 (a)의 측정관(1)의 관 축(pipe axis)의 중심으로부터 상부의 측단면도는 수지 라이닝 전의 상태를 나타낸다. 피측정 유체가 흐르는 측정관(1)은 관체(1a), 관체(1a)의 단부에 설치되는 한 쌍의 플랜지(1b), 및 관체(1a)의 관 축 방향에서 관 축의 중심에 대칭적으로, 관체(1a)의 외주에 용접되는 코일 등의 탑재물을 수납하는 한 쌍의 내장물 수납판(1c)으로 구성된다.
또한, 도 8의 (a)의 관 축의 중심으로부터 하부의 측단면도는 측정관(1)의 수지 라이닝 후의 상태를 나타낸다. 측정관의 내벽에 라이닝되는 수지 라이닝부(3)는 불소 함유 수지 및 폴리우레탄 수지 등의 절연 재료로 이루어진다. 또한, 복수의 구멍이 뚫려 있는 원통 형상의 박강판(薄鋼板)으로 형성되는 라이닝 록킹 프레임(27)은 몰드 성형에 의해 매설된다.
라이닝 록킹 프레임(27)은 원통 다공판(2a) 및 원통 다공판(2a)의 외주에 용접된 복수의 벨트형 링판(2b2)으로 구성된다.
라이닝 록킹 프레임(27)은 외면이 측정관(1)의 내면과 접촉하도록 측정관(1) 내에 장착된다.
이어서, 라이닝 록킹 프레임(27)이 장착된 측정관(1)의 주위에 도시 생략한 라이닝 성형 금형이 끼워맞춰진다. 그리고, 라이닝 성형 금형과 측정관(1)의 내면 사이에 수지 라이닝 재료가 측정관(1)의 단부로부터 가압 주입된다. 이로써, 라이닝 록킹 프레임(27)의 다수의 구멍(A)을 통해 수지 라이닝 재료가 라이닝 록킹 프레임(27)의 주위에 충전되어, 라이닝 록킹 프레임(27)을 매설함으로써 수지 라이닝부(3)가 성형된다.
상술한 바와 같이 성형된 수지 라이닝부(3)는, 수지 라이닝부(3)가 라이닝 록킹 프레임(27)에 의해 결합되어 보강되고, 또한 라이닝부(3)가 부압의 변화에 견딜 수 있게 구성되어, 측정관(1)으로부터 쉽게 박리되지 않는 구조로 설치된다.
이어서, 상술한 바와 같이 구성된 종래의 전자기 유량계의 수지 라이닝부(3)의 성형상의 문제점을 도 8의 (c)를 참조하여 설명한다.
라이닝 록킹 프레임(27)과 관련하여, 벨트형 링판(2b2)이 측정관(1)의 내주면과 접촉하고, 몇개의 벨트형 링판(2b2)은 측정관(1)의 내주면과 스폿 용접(spot welding)된다. 이 경우에, 박강판으로 이루어진 원통 다공판(2a)의 직경 및 측정관(1)의 내경은 소정의 공차(tolerance) 내에서 접촉하여, 원통 다공판(2a)이 측정관(1)의 내면으로부터 뜨지 않도록 용접하는 과제가 있다. 이 문제와 관련하여, 예를 들면 특허문헌 1에서 해결 방법을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 수지 라이닝 성형 방법에서는, 아래에 기술한 바와 같은 문제가 있다.
수지 라이닝부(3)의 반경 방향 두께는, 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이 라이닝 록킹 프레임(27)의 주위에 원통 다공판(2a)과 측정관(1) 사이에 소정의 극간(x)을 설치함으로써 설정된다. 극간(x)과 관련하여, 예를 들면 벨트형 링판(2b2)의 판 두께(t)에 의해 관 축에 수직인 방향의 반경 방향 두께(t)가 설정된다.
수지 라이닝부(3)는, 주로 원통 다공판(2a)의 다수의 구멍(A)으로부터 벨트형 링판(2b2)의 의해 구획된 공간에 용융된 라이닝 수지를 가압 주입함으로써 성형된다. 이 때, 수지 라이닝부(3)의 각 부분에서 균일한 강도의 품질을 유지하기 위해, 기포를 포함하지 않으며 가압 위치에서의 압력의 불균형에 의해 라이닝 수지 자체에서 야기되는 잔류 응력을 남기지 않고 수지 라이닝부(3)를 형성하는 것이 필요하다.
그 때문에, 특허문헌 1에 개시된 구조를 가지는 라이닝 록킹 프레임의 경우에, 측정관 및 몰드 성형용 금형를 가열하고, 또한 적어도 소정의 온도 이상의 라이닝 수지를 용융 가압하여 유입하는데, 트랜스퍼 성형 또는 인젝션 성형 등의 고도의 성형 기술이 필요하다는 문제가 있다.
또한, 상술한 특허문헌 2의 전자기 유량계에 따른 수지 라이닝의 성형에는, 측정관으로부터 라이닝 수지의 박리를 방지하도록 측정관의 내주면에 원주 방향을 따라 관 축의 전체 길이의 방향으로 연장하는 복수의 도브테일 홈을 냄으로써, 라이닝을 실시하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 이러한 복수의 도브테일 홈을 설치하는 것에는, 측정관의 단부에 도브테일 홈을 만드는 것은 가능하지만, 측정관의 중앙부에 도브테일 홈을 만드는 것은 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 도브테일 홈의 예각 부분에 기포를 포함하지 않고 라이닝 수지를 유입하려면, 결국 트랜스퍼 성형 또는 인젝션 성형 등의 고도의 성형 기술이 필요하다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 트랜스퍼 성형 또는 인젝션 성형 등의 고도의 성형 기술을 사용하지 않고, 라이닝 수지에 기포 및 잔류 응력을 발생시키지 않고 수지 라이닝부를 용이하게 성형할 수 전자기 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명의 제 1 측면에 따르면, 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝(lining)된 수지 라이닝부가 설치되고, 피측정 유체가 흐르는 상기 측정관, 상기 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판(多孔板) 및 복수의 분할된 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(lining locking frame), 및 상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하는 전자기 유량계가 제공된다. 상기 원통 다공판은 벨트형 다공판이 상기 측정관과 동심인 원통 형상이 되도록, 상기 벨트형 다공판의 양 단면을 측정관의 원주 방향으로 대면시킴으로써 형성된다. 각각의 상기 분할된 벨트형 링판은 분할 길이를 가지는 복수의 벨트형 판으로 구성되고 외주 방향으로 상기 벨트형 판 사이에 제 2 극간을 설치함으로써 원통 다공판의 외주 둘레에 링 형상으로 이루어지고, 복수의 분할된 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 부착되고, 또한 벨트형 판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이며, 상기 측정관의 내면과 상기 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치된다. 상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 분할된 벨트형 링판의 상기 제 1 극간과 상기 제 2 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝된 수지 라이닝부가 설치되고, 피측정 유체가 흐르는 상기 측정관, 상기 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판 및 벨트형 나선형 판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임, 및 상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하는 전자기 유량계가 제공된다. 상기 원통 다공판은 벨트형 다공판이 상기 측정관과 동심인 원통 형상이 되도록, 소정 길이를 가지는 상기 벨트형 다공판의 양 단면을 측정관의 원주 방향으로 대면시킴으로써 형성된다. 상기 벨트형 나선형 판은 상기 원통 다공판의 외주 둘레에 나선형으로 부착된 벨트형 판으로 구성되고, 상기 벨트형 판의 두께는 소정의 두께로 설정되고, 상기 측정관의 내면과 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설정되고, 또한 상기 벨트형 판은 나선형의 제 3 극간을 형성하도록 상기 측정관의 관축 방향에서 소정의 간격으로 상기 원통 다공판 둘레에 감긴다. 상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 제 1 극간과 상기 제 3 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝된 수지 라이닝부가 설치되고, 피측정 유체가 흐르는 상기 측정관, 상기 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판 및 복수의 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임, 및 상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하는 전자기 유량계가 제공된다. 상기 원통 다공판은 벨트형 다공판이 상기 측정관과 동심인 원통 형상이 되도록, 상기 벨트형 다공판의 양 단면을 측정관의 원주 방향으로 대면시킴으로써 형성된다. 상기 복수의 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 상기 원통 다공판의 외주 둘레에 부착된다. 상기 원통 다공판에는 관 축 방향의 양 단부에서 교대로 관 축 방향으로 연장하여 타 단부에 도달하기 전에 중단하도록 설치되는 2개 이상의 컷아웃부가 각 단부에 설치된다. 또한, 상기 벨트형 링판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이고, 상기 측정관의 내면과 상기 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치된다. 상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 제 1 극간과 상기 컷아웃부에 의해 형성된 제 4 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝된 수지 라이닝부가 설치되고, 피측정 유체가 흐르는 상기 측정관, 상기 측정관 내에 설치되고, 분할된 원통 다공판 및 복수의 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임, 및 상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하는 전자기 유량계가 제공된다. 상기 분할된 원통 다공판은 벨트형 다공판들의 원주 방향으로 제 5 극간을 가지고 상기 측정관과 동심인 원통 형상을 형성하도록, 상기 측정관 내에 상기 벨트형 다공판들의 양 단면을 대면시켜 설치되는 2개 이상의 벨트형 다공판으로 구성된다. 상기 복수의 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 상기 분할된 원통 다공판의 외주 둘레에 부착되고, 상기 벨트형 링판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이며, 상기 측정관의 내면과 상기 분할된 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치된다. 상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 제 1 극간과 상기 제 5 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 라이닝 록킹 프레임 주위에 가압 성형될 라이닝 수지 재료가 관 축 방향 및 관 축 방향에 수직인 방향 중 어느 방향으로도 용이하게 유입될 수 있는 극간이 설치되므로, 트랜스퍼 성형이나 인젝션 성형 등의 고도의 성형 기술을 사용하지 않고, 라이닝 수지에 기포 및 잔류 응력을 발생시키지 않고 수지 라이닝부를 용이하게 성형할 수 있는 전자기 유량계를 제공할 수 있다.
도 1의 (a), (b)는 원통 다공판 및 분할된 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 1 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 2의 (a), (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원통 다공판을 이용하는 라이닝 록킹 프레임의 분할된 벨트형 링판의 구체적인 설치 예를 각각 설명하는 도면.
도 3의 (a), (b)는 원통 다공판 및 나선형 판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 4의 (a), (b)는 양 단부에 컷아웃부를 가지는 원통 다공판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 5의 (a), (b)는 복수의 분할된 원통 다공판 및 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 6의 (a), (b)는 단부에 컷아웃부를 가지는 복수의 분할된 원통 다공판 및 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 7의 (a), (b)는 복수의 분할된 원통 다공판 및 분할된 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
도 8의 (a), (b), (c)는 원통 다공판 및 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임이 설치된 종래의 전자기 유량계의 구조를 각각 나타낸 도면.
본 발명 및 그에 따른 많은 이점을 첨부된 도면과 함께 고려하여 다음의 상세한 설명을 참조하여 이해함에 따라, 용이하게 더 완전히 인지할 것이다.
이제, 복수의 도면에 걸쳐 동일한 또는 대응하는 부분에 유사한 참조 번호를 부여하여, 본 발명의 실시예를 후술한다.
[제 1 실시예]
도 1의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예의 라이닝 록킹 프레임(lining locking frame)(2)을 가지는 전자기 유량계의 구조를 설명하는 도면이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예의 라이닝 록킹 프레임(2)의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 1의 (a)에서, 측정관(1)의 관 축(pipe axis)의 중심으로부터 상부의 측단면도는 수지 라이닝 전의 상태를 나타낸다. 피측정 유체가 흐르는 측정관(1)은 관체(1a), 관체(1a)의 양 단부에 설치된 한 쌍의 플랜지(1b), 및 관체(1a)의 관 축 방향에서 관 축의 중심에 대칭하여, 관체(1a)의 외주에 용접된 코일 등의 탑재물을 수납하는 한 쌍의 내장물 수납판(1c)으로 구성된다.
또한, 도 1의 (a)의 측정관(1)의 관 축의 중심으로부터 하부의 측단면도는 측정관(1)으로의 수지 라이닝 후의 상태를 나타낸다. 측정관(1)의 내벽에 라이닝되는 수지 라이닝부(3)는 불소 함유 수지 및 폴리우레탄 수지 등의 절연 물질로 이루어진다. 또한, 복수의 구멍이 뚫려있는 박강판(薄鋼板)이 원통 형상으로 형성된 라이닝 록킹 프레임(2)은 가압 성형에 의해 매설된다.
본 제 1 실시예의 전자기 유량계의 구조는 피측정 유체가 흐르는 측정관(1), 측정관(1) 내에 설치된 라이닝 록킹 프레임(2), 및 라이닝 록킹 프레임(2)을 매설함으로써 가압 성형되는 수지 라이닝부(3)로 구성된다. 라이닝 록킹 프레임(2)은 원통 다공판(2a) 및 복수의 분할된 벨트형 링판(2b)으로 구성된다. 원통 다공판(2a)은, 벨트형 다공판이 측정관(1)과 동심인 원통 형상이 되도록, 측정관(1)의 원주 방향으로 소정의 길이를 가지는 벨트형 다공판의 양 단면(端面)(Pt, Pe)을 대면시킴으로써 형성된다. 복수의 분할된 벨트형 판(2b) 각각은 소정의 길이(L)를 가지는 복수의 벨트형 판으로 구성되고, 외주 방향으로 벨트형 판 사이에 제 2 극간(Rdg)을 설치함으로써 원통 다공판(2a)의 외주 둘레에 링 형상으로 이루어진다. 그리고, 복수의 분할된 벨트형 판(2b)은 측정관(1)의 관 축 방향에서 소정의 간격(X1)으로 부착된다. 또한, 벨트형 판의 두께는 소정을 두께로 설정되어, 측정관(1)의 내면과 원통 다공판(2a)의 외주면 사이에 제 1 극간(Rtg)이 설치된다.
분할된 벨트형 링판(2b) 사이의 링 간격(X1)은, 라이닝 록킹 프레임(2)의 측정관(1)의 내부로의 끼워맞춤의 용이함과 수지 라이닝부(3)에 필요한 결합력(locking force)을 고려하여, 수지 라이닝될 측정관(1)의 관 직경 및 분할된 벨트형 링판(2b)의 판 폭에 의거하여 최적의 값으로 임의로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제 1 실시예의 구조에 따르면, 라이닝 수지가 가압 성형될 경우에, 관 반경 방향의 제 1 극간(Rtg)은 측정관(1)의 내면과 원통 다공판(2a)의 외주면 사이의 분할된 벨트형 링판(2b)의 판 두께(t)로 설정되고, 또한 관 축 수직 방향의 제 2 극간(Rdg)은 분할된 벨트형 링판(2b)의 분할 간격에 의해 설정된다.
제 1 극간(Rtg) 및 제 2 극간(Rdg)은 라이닝 수지의 종류 및 용융점, 성형 장치의 압력 및 수지 라이닝부(3)에 필요한 부압에 대한 결합력 및 기계적 강도에 의해 최적의 값으로 임의로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제 1 실시예의 전자기 유량계에 따르면, 측정관(1)에 라이닝에 의해 수지 라이닝부(3)가 성형될 경우에, 가압 성형에 의해 라이닝될 수지는 분할된 벨트형 링판(2b)에 의해 설정된 제 1 극간 및 제 2 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 관 축 방향 및 관 축 방향에 수직인 방향 중 어느 방향으로부터도 가압될 수 있어, 수지 라이닝은 작은 압력 손실로 용이하게 주입될 수 있다.
즉, 종래의 원통 다공판(2a)의 다수의 구멍으로부터 수지가 주입되는 경우와 같이 트랜스퍼 성형 등의 고도의 가압 성형 장비를 필요로 하지 않고, 성형 금형에 용융된 라이닝 수지를 가압하는 것만으로, 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(2) 사이의 극간에, 기포 및 응력 변형을 발생시키지 않고 수지를 용이하게 충전할 수 있어, 균일하고 높은 품질의 수지 라이닝부(3)가 설치된 전자기 유량계가 제공될 수 있다.
또한, 인접하는 분할된 벨트형 링판(2b) 사이의 제 2 극간(Rdg)은 도 2 나타낸 바와 같이 측정관(1)의 외주 관 축 방향에서 볼 때 중첩되지 않고, 제 2 극간(Rdg) 및 벨트형 판의 분할 길이(L)는 0.5?L≤Rdg≤1.5?L인 관계를 만족하도록 설정되는 것이 바람직하다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예는 도 3의 (a), (b)를 참조하여 설명한다. 도 3의 (a), (b)는 원통 다공판(2a) 및 벨트형 나선형 판(2b1)으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(21)이 설치된 본 발명의 제 2 실시예의 전자기 유량계의 구조를 설명하는 도면이다.
제 2 실시예의 각 부분과 관련하여, 도 1의 (a), (b)의 제 1 실시예에 나타낸 전자기 유량계의 각 부분과 동일 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다. 제 2 실시예서 제 1 실시예와 다른 점은 라이닝 록킹 프레임(2)의 분할된 벨트형 링판(2b)을 대신하여, 벨트형 나선형 판(2b1)을 사용하여 구성된다는 것이다.
라이닝 록킹 프레임(21)의 구조는 벨트형 다공판이 측정관(1) 내에서 측정관(1)과 동심인 원통 형상이 되도록, 측정관(1)의 원주 방향으로 소정의 길이를 가지는 벨트형 다공판의 양 단면(Pt, Pe)을 대면시킴으로써 형성된 원통 다공판(2a)과, 원통 다공판(2a)의 외주 둘레에 나선형으로 부착된 벨트형 판으로 구성된 벨트형 나선형 판(2b1)으로 구성된다. 여기에서, 벨트형 판의 두께는 소정의 두께로 설정되어, 제 1 극간(Rtg)이 측정관(1)의 내면과 원통 다공판(2a)의 외주면 사이에 설정된다. 벨트형 판은 측정관(1)의 관 축 방향으로 소정의 나선형 피치(간격(X2))로 원통 다공판(2a) 둘레에 감겨서, 제 3 극간(SRtg - X2)이 설치된다.
나선형 피치(X2)는 측정관(1)의 내부에의 라이닝 록킹 프레임(21)의 끼워맞춤의 용이함과 수지 라이닝부(3)에 필요한 결합력 및 기계적 강도를 고려하여, 수지 라이닝될 측정관(1)의 관 직경과 벨트형 판의 판 폭에 의거하여 최적의 값으로 임의로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제 2 실시예의 전자기 유량계에 따르면, 측정관(1)에 라이닝함으로써 수지 라이닝부(3)를 형성하는 경우에, 가압 성형에 의해 라이닝될 수지는 벨트형 나선형 판(2b1)에 의해 설정된 제 1 극간 및 제 3 극간에 의해 형성된 극간을 통해 벨트형 나선형 판(2b1)을 따라 가압될 수 있어, 작은 압력 손실로 수지가 용이하게 주입될 수 있다.
따라서, 종래의 원통 다공판(2a)의 다수의 구멍으로부터 수지가 주입되는 경우와 같이, 트랜스퍼 성형 등의 고도의 가압 성형 장비를 필요로 하지 않고, 성형 금형에 용융된 라이닝 수지를 가압하는 것만으로 기포 및 응력 변형을 발생시키지 않고 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(21) 사이의 극간에 수지를 용이하게 충전할 수 있어, 균일하고 높은 품질의 라이닝부(3)가 설치된 전자기 유량계가 제공될 수 있다.
[제 3 실시예]
본 발명의 제 3 실시예는 도 4의 (a), (b)를 참조하여 설명한다. 도 4의 (a), (b)는 원통 다공판(2a1) 및 벨트형 링판(2b2)으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(22)이 설치되는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 설명하는 도면이다.
제 3 실시예의 각 부분과 관련하여, 도 1의 (a), (b)의 제 1 실시예에 나타낸 전자기 유량계의 각 부분과 동일 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다. 제 3 실시예에서 제 1 실시예와 다른 점은, 원통 다공판(2a) 및 분할된 벨트형 링판(2b)으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(2)을 대신하여, 라이닝 록킹 프레임(22)이 원통 다공판(2a)의 양 단부에 컷아웃부(cutout portion)를 설치함으로써 형성된 원통 다공판(2a1) 및 벨트형 링판(2b2)으로 구성된다는 것이다.
라이닝 록킹 프레임(22)에는, 벨트형 다공판이 측정관(1)과 동심이 되는 원통 형상이 되도록, 측정관(1)의 원주 방향으로 소정의 길이를 가지는 벨트형 다공판의 양 단면(Pt, Pe)을 대면시킴으로써 형성된 원통 다공판(2a1)과, 측정관(1)의 관 축 방향으로 소정의 간격을 가지고 원통 다공판(2a1)의 외주 둘레에 부착된 벨트형 판으로 구성된 복수의 벨트형 링판(2b2)이 설치된다.
그리고, 원통 다공판(2a1)에는, 관 축 방향의 양 단부로부터 교대로 관 축 방향으로 연장하도록 적어도 2개의 컷아웃부(Pcg)가 단부에 설치되고, 벨트형 링판(2b2)의 두께는 소정의 두께로 설정되며, 측정관(1)의 내면과 원통 다공판(2a1)의 외주면 사이에는 제 1 극간(Rtg)이 설치된다.
상술한 바와 같이 구성된 제 3 실시예의 전자기 유량계에 따르면, 수지 라이닝부(3)가 측정관(1)에 라이닝하여 성형될 경우에, 가압 성형에 의해 라이닝될 수지가 제 1 극간(Rtg) 및 컷아웃부(Pcg)에 의한 제 4 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(22) 사이의 극간에 용이하게 주입될 수 있다.
제 1 극간(Rtg) 및 제 4 극간(Pcg)은 라이닝 수지의 종류 및 용융점, 성형 장비의 압력, 수지 라이닝부(3)에 필요한 부압에 대한 결합력 및 기계적 강도에 의해 최적의 값으로 임의로 설정될 수 있다.
따라서, 종래의 원통 다공판의 다수의 구멍으로부터 수지가 주입될 경우와 같이, 트랜스퍼 성형 등의 고도의 가압 성형 장비를 요하지 않고, 성형 금형에 용융된 라이닝 수지를 가압하는 것만으로, 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(22) 사이의 극간에 기포 및 응력 변형을 발생시키지 않고 수지를 용이하게 충전할 수 있어, 균일하고 높은 품질의 수지 라이닝부(3)가 설치된 전자기 유량계를 제공할 수 있다.
[제 4 실시예]
본 발명의 제 4 실시예를 도 5의 (a), (b)를 참조하여 설명한다. 도 5의 (a), (b)는 복수의 분할된 원통 다공판(2a2) 및 벨트형 링판(2b2)으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(23)이 설치된 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자기 유량계의 구조를 설명하는 도면이다.
제 4 실시예의 각 부분과 관련하여, 도 1의 (a), (b)의 제 1 실시예에 나타낸 전자기 유량계의 각 부분과 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다. 제 4 실시예에서 제 1 실시예와 다른 점은, 원통 다공판(2a) 및 분할된 벨트형 링판(2b)으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(2)을 대신하여, 복수의 분할된 원통 다공판(2a2) 및 벨트형 링판(2b2)으로 라이닝 록킹 프레임(23)이 구성된다는 점이다.
라이닝 록킹 프레임(23)의 구조는 벨트형 다공판들이 측정관(1)과 동심인 원통을 형성하도록, 적어도 소정 길이의 벨트형 원통 다공판들의 양 단면 사이에 측정관(1)의 원주 방향으로 소정의 제 5 극간(Pdg)을 설치하여 성형된 분할된 원통 다공판(2a2)과, 분할된 원통 다공판(2a2)의 외주 둘레에 측정관(1)의 관 축 방향에서 소정의 간격(X3)으로 부착된 벨트형 판으로 구성된 복수의 벨트형 링판(2b2)으로 구성된다. 또한, 벨트형 판의 두께는 소정의 두께로 설정되며, 측정관(1)의 내면과 분할된 원통 다공판(2a2)의 외주면 사이에는 제 1 극간(Rtg)이 설치된다.
분할된 원통 다공판(2a2)의 끼워맞춤 단부(Pt, Pe)는, 제 1 실시예와 마찬가지로 분할된 원통 다공판(2a2)이 측정관(1)의 내벽면에 끼워맞춰질 수 있는 직경을 가지도록 미리 성형되고, 복수의 벨트형 링판(2b2)의 몇개는 측정관(1)의 내주면에 스폿 용접(spot welding)된다.
또한, 제 1 극간(Rtg) 및 제 5 극간(Pdg)은 라이닝 수지의 종류 및 용융점, 성형 장비의 압력, 수지 라이닝부(3)에 필요한 부압에 대한 결합력 및 기계적 강도에 의해 최적의 값으로 임의로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제 4 실시예의 전자기 유량계에 따르면, 측정관(1)에 라이닝에 의해 수지 라이닝부(3)를 성형할 경우에, 가압 성형에 의해 라이닝될 수지는 제 1 극간(Rtg) 및 제 5 극간(Pdg)에 의해 형성된 극간을 통해, 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(23) 사이의 극간에 용이하게 주입될 수 있다.
따라서, 종래의 원통 다공판의 다수의 구멍으로부터 수지를 주입하는 경우와 같이, 트랜스퍼 성형 등의 고도의 가압 형성 장비를 요하지 않고, 성형 금형에 용융된 라이닝 수지를 가압하는 것만으로 기포 및 응력 변형을 발생시키지 않고, 측정관(1)과 라이닝 록킹 프레임(23) 사이의 극간에, 수지가 용이하게 충전될 수 있어, 균일하고 높은 품질의 수지 라이닝부(3)가 설치된 전자기 유량계가 제공될 수 있다.
또한, 도 6의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 라이닝 록킹 프레임(23)의 분할된 원통 다공판(2a2)을 대신하여, 관 축 방향의 양 단부로부터 교대로 관 축 방향으로 연장하는 일정한 길이를 가지는 적어도 2개의 컷아웃부가 각각 설치되는 분할된 원통 다공판(2a3)을 이용하여 도 6의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 라이닝 록킹 프레임(24)이 구성될 수 있다.
또한, 도 7의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 라이닝 록킹 프레임(23)의 벨트형 링판(2b2)을 대신하여, 소정의 길이 및 소정의 간격에 의해 측정관(1)의 외주 방향으로 분할되어 형성되는 제 2 극간(Rdg)을 가지는 분할된 벨트형 판(2b)을 이용하여 라이닝 록킹 프레임(25)이 구성될 수 있다. 여기에서, 인접하는 분할된 벨트형 링판(2b) 사이의 제 2 극간(Rdg)은 측정관(1)의 외주 관 축의 방향에서 중첩되지 않고, 제 2 극간(Rdg) 및 분할된 벨트형 링판(2b)의 분할 길이(L)는 0.5?L≤Rdg≤1.5?L인 관계를 만족한다.
본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 라이닝 록킹 프레임은, 가압 성형될 라이닝 수지가 낮은 압력 손실로 가압될 수 있는 극간을 원통 다공판 및 원통 다공판의 외주 둘레에 설치된 벨트형 판의 판 두께에 의해 설정하고, 측정관(1)에 요구되는 부압 공급에 견딜 수 있는 결합력 및 기계적 강도를 가지는 것이 사용될 수 있다. 그리고, 본 발명은 본 발명의 요지에서 일탈하지 않는 범주 내에서 다양한 변경으로 실시될 수 있다.
분명하게는, 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 상술한 기술의 견지에서 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 범주 내에서, 본 발명은 여기에서 구체적으로 기술한 것 외에서 실시될 수 있음을 이해할 것이다.
1 : 측정관 1a : 관체
1b : 플랜지 1c : 수납판
2 : 라이닝 록킹 프레임 2a, 2a1, 2a2, 2a3 : 원통 다공판
2b, 2b2 : 링판 2b1 : 나선형 판
3 : 수지 라이닝부 Rtg : 제 1 극간
Rdg : 제 2 극간 Pdg : 제 5 극간
Pcg : 컷아웃부 L : 길이
X1, X2, X3 : 간격

Claims (6)

  1. 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝(lining)된 수지 라이닝부가 설치된 전자기 유량계에 있어서,
    피측정 유체가 흐르는 상기 측정관;
    상기 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판(多孔板) 및 복수의 분할된 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임(lining locking frame); 및
    상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하고,
    상기 원통 다공판은 벨트형 다공판이 상기 측정관과 동심인 원통 형상이 되도록, 상기 측정관의 원주 방향으로 상기 벨트형 다공판의 양 단면을 대면시킴으로써 형성되고,
    각각의 상기 분할된 벨트형 링판은 분할 길이를 가지는 복수의 벨트형 판으로 구성되고 외주 방향으로 상기 벨트형 판 사이에 제 2 극간을 설치함으로써 원통 다공판의 외주 둘레에 링 형상으로 이루어지고, 복수의 분할된 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 부착되고, 또한 벨트형 판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이며, 상기 측정관의 내면과 상기 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치되고,
    상기 복수의 분할된 벨트형 링판은, 인접하는 상기 분할된 벨트형 링판의 상기 제 2 극간이 상기 측정관의 외주 관 축의 방향에서 중첩되지 않도록 설치되고, 상기 제 2 극간 및 상기 벨트형 판의 상기 분할 길이는 0.5?L≤Rdg≤1.5?L인 관계를 만족하고 - 여기에서, Rdg는 상기 제 2 극간이고 L은 상기 벨트형 판의 분할 길이임-,
    상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 분할된 벨트형 링판의 상기 제 1 극간과 상기 제 2 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있는 전자기 유량계.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝된 수지 라이닝부가 설치된 전자기 유량계에 있어서,
    피측정 유체가 흐르는 상기 측정관;
    상기 측정관 내에 설치되고, 원통 다공판 및 복수의 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임; 및
    상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하고,
    상기 원통 다공판은 벨트형 다공판이 상기 측정관과 동심인 원통 형상이 되도록, 상기 측정관의 원주 방향으로 상기 벨트형 다공판의 양 단면을 대면시킴으로써 형성되고,
    상기 복수의 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 상기 원통 다공판의 외주 둘레에 부착되고,
    상기 원통 다공판에는 관 축 방향의 양 단부에서 교대로 관 축 방향으로 연장하여 타 단부에 도달하기 전에 중단하도록 설치되는 2개 이상의 컷아웃부(cutout portion)가 각 단부에 설치되고,
    상기 벨트형 링판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이고, 상기 측정관의 내면과 상기 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치되고,
    상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 제 1 극간과 상기 컷아웃부에 의해 형성된 제 4 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있는 전자기 유량계.
  5. 가압 성형에 의해 측정관 내에 수지가 라이닝된 수지 라이닝부가 설치된 전자기 유량계에 있어서,
    피측정 유체가 흐르는 상기 측정관;
    상기 측정관 내에 설치되고, 분할된 원통 다공판 및 복수의 벨트형 링판으로 구성된 라이닝 록킹 프레임; 및
    상기 라이닝 록킹 프레임을 매설함으로써 성형된 상기 수지 라이닝부를 포함하고,
    상기 분할된 원통 다공판은 벨트형 다공판들의 원주 방향으로 제 5 극간을 가지고 상기 측정관과 동심인 원통 형상을 형성하도록, 상기 측정관 내에 상기 벨트형 다공판들의 양 단면을 대면시켜 설치되는 2개 이상의 벨트형 다공판으로 구성되고,
    상기 복수의 벨트형 링판은 상기 측정관의 관 축 방향에서 간격을 두어 상기 분할된 원통 다공판의 외주 둘레에 부착되고, 상기 벨트형 링판의 두께는 제 1 극간에 따른 두께이며, 상기 측정관의 내면과 상기 분할된 원통 다공판의 외주면 사이에는 제 1 극간이 설치되고,
    상기 수지 라이닝부를 가압 성형할 경우에, 라이닝될 수지는 상기 제 1 극간과 상기 제 5 극간에 의해 형성된 극간을 통해, 상기 측정관과 상기 라이닝 록킹 프레임 사이의 극간에 용이하게 충전될 수 있는 전자기 유량계.
  6. 제 5 항에 있어서,
    각각의 상기 벨트형 링판은 상기 측정관의 외주 방향에서 제 2 극간의 간격으로 분할함으로써, 분할 길이 및 제 2 극간을 가지는 분할된 벨트형 링판으로 구성되고,
    복수의 상기 분할된 벨트형 링판은, 인접하는 상기 분할된 벨트형 링판의 상기 제 2 극간이 상기 측정관의 상기 외주 관 축의 방향에서 중첩되지 않도록 설치되고, 상기 제 2 극간 및 상기 벨트형 판의 분할 길이는 0.5?L≤Rdg≤1.5?L인 관계를 만족하는 - 여기에서 Rdg는 상기 제 2 극간이고 L은 상기 벨트형 판의 분할 길이임- 전자기 유량계.
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