KR101273776B1 - 조합식 유량측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대구경의 메인관로와 소구경의 바이패스관로에 제1,2유량계를 각각 설치하여 소유량에서 대유량까지 측정할 수 있도록 하면서 소유량이 흐르는 경우에는 메인관로를 차단할 수 있도록 하고, 대유량이 흐르는 경우에는 대구경과 소구경 모두 유량이 흐르도록 하되 바이패스관로에 과도한 유량이 흐르지 않도록 하는 차감수단으로 유량을 정확하게 측정할 수 있고 유량계의 고장을 방지할 수 있도록 한 조합식 유량측정 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 제1유량계가 설치되는 대구경의 메인관로와, 상기 메인관로의 제1유량계를 기준으로 유입부와 유출부 방향 측면에 분기되는 형태로 입,출구가 일체로 연결되고 제2유량계가 설치되는 소구경의 바이패스관로와, 상기 메인관로에 설치되어 소유량이 흐르는 경우에 메인관로가 차단되도록 하는 판형 체크밸브와, 상기 바이패스관로의 출구에 설치되어 대유량이 흐르는 경우에 바이패스관로에 흐르는 유량을 차감하도록 하는 플랩으로 이루어진 조합식 유량측정 장치를 특징으로 한다.

Description

조합식 유량측정 장치{A compound flow measuring apparatus}

본 발명은 조합식 유량측정 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 대구경의 메인관로와 소구경의 바이패스관로에 제1,2유량계를 각각 설치하여 소유량에서 대유량까지 측정할 수 있도록 하면서 소유량이 흐르는 경우에는 메인관로를 차단할 수 있도록 하고, 대유량이 흐르는 경우에는 대구경과 소구경 모두 유량이 흐르도록 하되 바이패스관로에 과도한 유량이 흐르지 않도록 하는 차감수단으로 유량을 정확하게 측정할 수 있고 유량계의 고장을 방지할 수 있도록 한 조합식 유량측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도에 설치된 유량계(수도미터)는 대부분 40mm 미만의 소구경이며, 40mm 이상의 대구경 유량계(수도미터)는 5% 정도에 불과하나 사용유량의 비중은 50% 이상을 차지하고 있으므로 대구경 유량계의 적정관리가 유수율 제고의 성패를 좌우하는 핵심요소라 할 수 있다.

그러나 상수도소화용수설비의 화재안전기준(NFSC 401) 제4조에 따라 일정규모 이상의 수용가는 75mm 이상의 배관에 유량계(수도미터)를 설치하여야 하나, 수용가의 상시 수수량이 적을 경우 75mm 구경에서 불감수량이 많이 발생함에도 불구하고 배관구경 축소가 불가능하다.

이를 감안하여 실용신안 등록 제20-0206614호 개시된 "압력조절밸브를 구비한 수도계량기"에서는 대구경의 수도배관 및 수도배관에 분기되어 있는 소구경의 부관에 각각 유량계가 설치되어 소유량에서 대유량까지 측정이 가능하도록 한 것이 안출된 바 있으나, 그 구성은 수도배관에 연결설치되면서 일측면에는 미량의 수량을 계량토록 하는 보조계량기를 구비한 수도계량기에 있어서, 상기 수도계량기의 유출부상에 구비되는 압력조절밸브는 일측면에 패킹이 체결되고 내부에 물이 통과되는 유통공이 형성되는 원형의 체결판과, 이의 중심부 다수개의 지지간으로 형성되고 상단 외주연에 나사를 가지는 슬라이드관을 갖춘 밸브바디와; 상기 밸브바디의 슬라이드관 외측에 삽입되어 고정너트로 체결고정되고 상.하 한쌍으로 형성되어 이들 사이에 고무패킹이 구비된 가이드판과; 상기 밸브바디의 슬라이드관 내측에 삽입되고 스프링에 의해 탄력설치되면서 진퇴작동되는 진퇴봉과; 상기 진퇴봉에 고정너트로 체결고정되고 가이드판의 외부를 감싸는 식으로 체결되면서 내주면에는 등간격으로 다수개의 요홈이 형성되어 개폐되는 개폐컵과;상기 개폐컵의 일측단에 원주방향을 따라 다수개로 천공된 유출공을 개폐하여 개폐컵의 챔버의 압력을 조절토록 하는 조절판으로 이루어진 압력조절밸브를 구비한 수도계량기로 되어 있어서 그 구조가 복잡하고 그로 인해 설비비용이 증가하는 단점과 함께 대구경과 소구경에 설치된 수도계량기 전후단의 직관거리가 짧아 유량측정의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 제1유량계가 설치되는 대구경의 메인관로와, 상기 메인관로의 유입부 및 유출부 방향에 분기되는 형태로 연결되고 제2유량계가 설치되는 소구경의 바이패스관로와, 상기 메인관로의 유출부 방향에 설치되어 소유량이 흐르는 경우에는 메인관로를 차단할 수 있도록 하는 판형 체크밸브와, 상기 바이패스관로의 출구에 설치되어 대유량이 흐르는 경우에는 바이패스관로의 출구를 일부 차단하는 플랩으로 이루어진 구성에 의해 소유량에서 대유량까지 정확하게 측정할 수 있고 대유량이 흐르는 경우에는 대구경과 소구경 모두 유량이 흐르도록 하되 바이패스관로에 과도한 유량이 흐르지 않도록 차감하여 바이패스관로에 설치되는 제2유량계에 적정유량이 흐르도록 하여 제2유량계의 고장을 방지하고 내구연한을 크게 높일 수 있도록 한 조합식 유량측정 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 제1유량계가 설치되는 대구경의 메인관로와, 상기 메인관로의 제1유량계를 기준으로 유입부와 유출부 방향 측면에 분기되는 형태로 입,출구가 일체로 연결되고 제2유량계가 설치되는 소구경의 바이패스관로와, 상기 메인관로에 설치되어 소유량이 흐르는 경우에 메인관로가 차단되도록 하는 판형 체크밸브와, 상기 바이패스관로의 출구에 설치되어 대유량이 흐르는 경우에 바이패스관로에 흐르는 유량을 차감하도록 하는 플랩으로 이루어진 조합식 유량측정 장치를 특징으로 한다.

상기 메인관로는; 제1유량계의 유입부 및 유출부 양측단에 체결되어 제1유량계의 직관거리를 확보할 수 있도록 하는 제1,2단관과, 상기 제1단관과 제1이경티 사이에 체결되어 제1유량계를 교체할 수 있도록 하는 조인트부를 포함하고, 상기 제2단관에 체결된 판형 체크밸브와, 상기 판형 체크밸브에 체결되고 플랩이 설치되는 제2이경티로 구비되어 있는 조합식 유량측정 장치를 특징으로 한다.

상기 판형 체크밸브는; 밸브 몸체내부의 걸림단부에 차단판이 스프링으로 탄성 압지된 구성으로 대유량의 유체가 흐르는 경우에는 차단판이 걸림단부에서 밀려나면서 개방되도록 하고,

상기 플랩은; 메인관로의 유출부 방향에 일체로 연결되는 바이패스관로의 출구를 차단할 수 있도록 곡면으로 형성된 플랩의 일측이 고정축핀으로 고정되고 플랩의 타측은 고정축핀을 중심으로 수평 방향으로 유동될 수 있도록 하며,

상기 바이패스관로는; 제2유량계의 양측에 체결구가 구비되어 연결관을 각각 체결하고 일측 연결관에 유량조절용 밸브가 설치되어 바이패스관로의 개도를 조절할 수 있도록 한 조합식 유량측정 장치를 특징으로 한다.

본 발명의 조합식 유량측정 장치는 대구경의 메인관로와 소구경의 바이패스관로가 구비되어 있고, 메인관로와 바이패스관로에 제1,2유량계를 각각 설치하여 소유량에서 대유량까지 측정할 수 있게 되어 유량측정범위가 넓고, 제1,2유량계의 적정 직관거리 확보로 오차율에 대한 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 소유량이 흐르는 경우에는 판형 체크밸브에 의해 메인관로를 차단하고 대유량이 흐르는 경우에는 대구경과 소구경 모두 유량이 흐르도록 하되 바이패스관로에 과도한 유량이 흐르지 않도록 하는 수단으로 유량을 정확하게 측정할 수 있고, 특히 대유량이 흐르는 경우에 메인관로를 통해 이송되는 유체압력에 의해 플랩을 밀어내 바이패스관로의 출구를 일부 차단함으로써 바이패스관로에 설치된 제2유량계를 과도한 유량으로부터 보호할 수 있게 되어 고장발생의 우려가 없고 내구연한도 크게 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치의 구성 실시예를 나타낸 일부 절개상태의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치를 적용하여 대유량이 흐르는 경우의 작용상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치를 적용하여 대유량이 흐르는 경우의 일부 확대 작용 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치를 적용하여 소유량이 흐르는 경우의 작용상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치를 적용하여 소유량이 흐르는 경우의 일부 확대 작용 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치에서 메인관로에 설치되는 플랩의 단면 형태를 나타낸 단면 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 조합식 유량측정 장치유량계는, 제1유량계(110)가 설치되는 대구경의 메인관로(100)와, 상기 메인관로(100)의 제1유량계(110)를 기준으로 유입부(100a)와 유출부(100b) 방향 측면에 분기되는 형태로 입,출구(200a)(200b)가 일체로 연결되고 제2유량계(210)가 설치되는 소구경의 바이패스관로(200)와, 상기 메인관로(100)에 설치되어 소유량이 흐르는 경우에 차단되도록 하는 판형 체크밸브(120)와, 상기 바이패스관로(200)의 출구(200b)에 설치되어 대유량이 흐르는 경우에 바이패스관로에 흐르는 유량을 차감하도록 하는 플랩(130)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 메인관로(100)는, 제1유량계(110)의 유입부(100a) 및 유출부(100b) 방향에 위치한 양단부는 대구경의 유체이송관로(A)와 연결되어 유체이송이 이루어지도록 하여 메인관로(100)에 설치되는 수도미터 등으로 이루어진 제1유량계(110)를 통해 유량을 측정할 수 있도록 한다.

대구경 메인관로(100)는, 제1유량계(110)의 유입부(100a) 및 유출부(100b) 양측단에 체결되어 제1유량계(110)의 직관거리를 확보할 수 있도록 하는 제1,2단관(140)(140')과, 상기 제1유량계(110)의 유입부(100a) 방향에 위치한 제1단관(140)과 제1이경티(150) 사이에 체결되어 제1유량계(110)를 편리하게 교체할 수 있도록 하는 조인트부(160)를 포함하고, 상기 제1유량계(110)의 유출부(100b) 방향에 위치한 제2단관(140')에 체결된 판형 체크밸브(120)와, 상기 판형 체크밸브(120)에 체결되고 플랩(130)이 설치되는 제2이경티(150')로 구비되어 있으며, 상기 제1,2이경티(150)(150')에 바이패스관로(200)의 입,출구(200a)(200b)가 일체로 연결된다.

제1,2단관(140)(140')은 제1유량계(110)의 직관거리를 확보할 수 있도록 하여 유량측정에 따른 오차발생을 줄일 수 있도록 하며, 상기 조인트부(160)는 멀티파이프 조인트로 구비되어 유량계의 분리 해제 및 교체를 용이하게 할 수 있도록 한다.

판형 체크밸브(120)는 밸브 몸체(170) 내부의 걸림단부(172)에 차단판(122)이 스프링(124)으로 탄성 압지된 구성으로 대유량이 흐르는 경우에는 차단판(122)이 걸림단부(172)에서 밀려나면서 개방되도록 하고, 소유량이 흐르는 경우에는 차단판(122)이 걸림단부(172)에 밀착되어 차단이 됨과 아울러 바이패스관로(200)를 통해 유체 흐름이 이루어지도록 한다.

플랩(130)은 메인관로(100)의 유출부(100b) 방향에 일체로 연결되는 바이패스관로(200)의 출구(200b)를 차단할 수 있는 형태의 곡면으로 형성된 플랩(130)의 일측이 고정축핀(132)으로 고정되고 플랩(130)의 타측은 고정축핀(132)을 중심으로 수평 방향으로 유동될 수 있도록 한 수단으로 메인관로(100)에 대유량이 흐르는 경우 유체가 플랩(130)을 밀어내 바이패스관로(200)의 출구(200b)를 일부 차단할 수 있도록 함으로써 플랩(130)에 의해 바이패스관로(200)의 유체이송저항을 유도하여 바이패스관로(200)에 과도한 유량이 흐르는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

바이패스관로(200)는, 제2유량계(210)의 양측에 체결구(220)(220')가 구비되어 연결관(230)(230')을 각각 체결하고 일측 연결관(230')에 유량조절용 밸브(240)가 설치되어 바이패스관로(200)의 개도를 조절할 수 있도록 한 것으로, 이는 판형 체크밸브(120)의 사용기간에 따라 스프링(124)의 압축력이 변화되므로 이러한 스프링(124)의 압축력에 따라 판형 체크밸브(120)가 열리는 유량점을 조절할 수 있도록 함에 있다.

제1유량계(110)는 대구경의 메인관로(100)에 설치되어 대유량을 측정할 수 있는 대용량의 유량계에 해당되고, 제2유량계(210)는 소구경의 바이패스관로(200)에 설치되어 소유량을 측정하기 위한 소용량 유량계에 해당된다.

이와 같이 된 본 발명의 조합식 유량측정 장치에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 대구경으로 된 메인관로(100)의 양단부에 연결되는 유체이송관로(A)를 통해 유체이송이 이루어지되 메인관로(100)의 유입부(100a)와 유출부(100b) 방향 측면에 분기되는 형태로 일체로 연결된 소구경의 바이패스관로(200)가 구비되어 대유량의 경우에는 메인관로(100) 및 바이패스관로(200)를 통해 유체이송이 이루어지고 소유량의 경우에는 바이패스관로(200)를 통해서만 유체이송이 이루어지게 된다.

이러한 본 발명은 대유량이 흐르는 경우에는 메인관로(100)와 바이패스관로(200)에 모두 유량이 흐르도록 하되 메인관로(100)에 구비된 판형 체크밸브(120)는 밸브 몸체(170) 내부의 걸림단부(172)에 스프링(124)으로 탄성 압지된 차단판(122)이 걸림단부(172)에서 밀려나면서 개방되어 메인관로(100)를 통해 대유량의 유체이송이 이루어지면서 제1유량계(110)에 의한 정확한 유량측정이 이루어지게 됨과 아울러 메인관로(100)를 통해 이송되는 유체압력에 의해 플랩(130)을 밀어내 바이패스관로(200)의 출구(200b)를 일부 차단함으로써 플랩(130)에 의해 바이패스관로(200)의 유체이송저항을 유도하여 바이패스관로(200)에 과도한 유량이 흐르지 않도록 하는 차감이 이루어진다.

상기와 같이 메인관로(100)를 통해 유체의 이송량이 계속 증가하면서 메인관로(100)의 판형 체크밸브(120)에 저항이 발생하더라도 바이패스관로(200)는 플랩(130)에 의해 바이패스관로(200)의 유체이송저항을 유도하여 바이패스관로(200)에 과도한 유량이 흐르는 것을 방지하므로 바이패스관로(200)에 설치된 소구경으로 된 제2유량계(210)를 과도한 유량으로부터 보호할 수 있게 되어 고장발생의 우려가 없고 내구연한도 크게 연장할 수 있게 된다.

그리고 소유량이 흐르는 경우에는 메인관로(100)에 구비된 판형 체크밸브(120)의 차단판(122)이 걸림단부(172)에 밀착되어 대구경의 메인관로(100)를 통한 유체 흐름은 차단됨과 아울러 메인관로(100)의 유입부(100a)와 유출부(100b) 방향 측면에 분기되는 형태로 일체로 연결된 소구경의 바이패스관로(200)를 통해 유체이송이 되면서 바이패스관로(200)에 설치된 제2유량계(210)를 통해 유량측정이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명은 대구경의 메인관로(100)와 소구경의 바이패스관로(200)에 제1,2유량계(110)(210)를 각각 설치하여 소유량에서 대유량까지 측정할 수 있도록 하면서 소유량이 흐르는 경우에는 판형 체크밸브(120)에 의해 메인관로(100)를 차단할 수 있도록 하고, 대유량이 흐르는 경우에는 메인관로(100)와 바이패스관로(200)에 모두 유량이 흐르도록 하되 플랩(130)에 의해 바이패스관로(200)의 출구(200b)를 일부 차단하므로써 바이패스관로에 과도한 유량이 흐르지 않도록 하는 수단으로 유량을 정확하게 측정할 수 있고 유량계의 고장발생을 방지하게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 유체이송관로 100 : 메인관로
110a : 유입부 100b : 유출부
110 : 제1유량계 120 : 판형 체크밸브
122 : 차단판 124 : 스프링
130 : 플랩 132 : 고정축핀
140.140' : 제1,2단관 150,150' : 제1,2이경티
160 : 조인트부 170 : 밸브 몸체
172 : 걸림단부 200 : 바이패스관로
200a : 입구 200b : 출구
210 : 제2유량계 220,220' : 체결구
230,230' : 연결관 240 : 유량조절용 밸브

Claims (5)

1. 제1유량계가 설치되는 대구경의 메인관로와,
   상기 메인관로의 제1유량계를 기준으로 유입부와 유출부 방향 측면에 분기되는 형태로 입,출구가 일체로 연결되고 제2유량계가 설치되는 소구경의 바이패스관로와,
   상기 메인관로에 설치되어 소유량이 흐르는 경우에 메인관로가 차단되도록 하는 판형 체크밸브와,
   상기 바이패스관로의 출구에 설치되어 대유량이 흐르는 경우에 바이패스관로에 흐르는 유량을 차감하도록 한 플랩으로 이루어지되
   상기 플랩은; 메인관로의 유출부 방향에 일체로 연결되는 바이패스관로의 출구를 차단할 수 있도록 곡면으로 형성된 플랩의 일측이 고정축핀으로 고정되고 플랩의 타측은 고정축핀을 중심으로 수평 방향으로 유동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 조합식 유량측정 장치.
   
   
   
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