KR101488277B1 - 용량식 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립이 용이하여 제조 비용이 저렴한 용량식 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 회전체(3, 4)를 하우징 본체(2) 내부에 회전이 자유롭게 설치하고, 그 회전체의 회전수에 의해 유량을 계측하는 용량식 유량계에 있어서, 상기 회전체를 일체로 형성시킨 용량식 유량계로 구성되며, 이로써 회전체를 조립할 필요가 없기 때문에 제조 공정을 단순화할 수 있고, 조립에 의한 오차를 발생시키는 일이 없으며, 조립 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 상기 회전체(3, 4)는 회전축(3a, 4a)과, 그 회전축과 함께 회전하는 기어(3b, 4b) 및 로터(3c, 4c)로 구성되며, 하우징 본체 내부에 각각의 회전체의 회전축이 평행하게 되도록 2개를 설치하여, 각각의 회전체의 로터를 서로 비-접촉 상태에서 회전하도록 각각의 회전체의 기어가 맞물리도록 구성할 수 있다.

Description

용량식 유량계{Volume type flow meter}

본 발명은 하우징 본체 내에 회전이 자유롭게 설치한 회전체의 회전수에 의해 유량을 측정하는 용량식 유량계에 관한 것이다.

종래, 상기한 바와 같은 용량식 유량계로서 특허 문헌 1에는 기어로 맞물린 한 쌍의 롤러를 케이싱 내부에 배설하고, 그것을 유체의 유동에 비례시켜 회전시키면서, 그 회전수를 회전계에 전달하여 유량을 측정하는 유량계가 기재되어 있다. 그 종류의 유량계에는 맥동이 발생하지 않도록 통상 치형에 비틀림을 준 헬리컬 식의 로터가 사용된다.

상기 헬리컬 식의 로터를 가진 용량식 유량계의 다른 예로써는, 도 4에 도시하는 것처럼 상부덮개(52a)와 하부덮개(52b)로부터 되는 케이싱(52)과, 그 케이싱(52) 내부에 배설되는 회전축(55 : 55A, 55B)과, 타이밍 기어(56 : 56A, 56B)와, 로터(57 : 57A, 57B)로부터 되는 한 쌍의 회전체(58 : 58A, 58B)와, 유로의 밀폐 상태를 유지하는 밀봉부재(60)를 구비하는 용량식 유량계(51)가 사용되고 있다.

한 쌍의 회전체(58)의 각각은 도 2(a)에 나타낸 것처럼, 회전축(55)과, 타이밍 기어(56)와, 로터(57) 등이 전부 별개몸체로 구성되고, 이것들을 일체화하는 것으로 회전체(58)가 구성된다.

상기 구성을 가진 용량식 유량계(51)는 도 4에 나타낸 것처럼, 케이싱(52) 내부에 유입된 유체에 의해 회전체(58)가 회전하는 것에 의해 유입구(61)로부터 유입된 유체의 일정 량을 로터(57)의 외표면과 케이싱(52)의 내벽면 사이의 계량실에 수용하도록 이동시키고, 최종적으로 유출구(62)로부터 유출시키는 것으로서, 로터(57)의 회전수와 유체의 유량의 비례 관계를 유지하여, 로터(57)의 회전수에 대응하여 유량을 정밀도 높게 계측하는 것이 가능하다.

일본국 특허 출원 소화 60-100722호 공보

그러나, 상기 용량식 유량계(51)의 로터(57)는 일반적으로 주조에 의해 형성한 후 된 프레이즈 가공 등에 의해 정밀도가 좋게 완성되지만, 로터(57)의 치형의 형상이 특수하여 축 방향으로 비틀림을 가지는 관계상, 그 형상에는 특수한 가공을 필요로 하는 등 막대한 설비비를 요하는 한편, 극히 어려운 가공을 강하게 요구하는 문제가 있다.

또한, 상기 용량식 유량계(51)는 로터(57)의 회전 시에 압력 손실이 무한히 낮은 것을 필요로 하며, 그 때문에 로터(57)를 서로 비-접촉식으로 양자 사이의 약간의 간격을 균등하게 유지하는 것을 필요로 하기 때문에 타이밍 기어(56)를 활용하고 있지만, 타이밍 기어(56)를 회전축(55)에 고정할 때에 타이밍 기어(56)와 회전축(55)이 서로 회전하여 한 쌍의 로터(57) 끼리의 위치가 어긋난 채 접촉하는 일이 있다.

그래서, 본 발명은 상기한 종래의 기술에 있어서의 문제점을 감안하여 제안한 것으로서, 조립이 용이하여 제조 비용이 저렴한 용량식 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

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상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회전체를 하우징 내부에 회전이 자유롭게 배설하고, 상기 회전체의 회전수에 의해 유량을 측정하는 용량식 유량계로서 되며, 상기 회전체를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의하면, 회전체를 조립할 필요가 없기 때문에 제조 공정을 단순화시키는 것이 가능함과 함께, 조립에 의한 오차가 발생하는 일이 없고, 조립되는 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 용량식 유량계에 있어서, 상기 회전체를 회전축과 그 회전축과 함께 회전하는 기어 및 로터로 구성하며, 상기 하우징 본체 내부에 각각의 회전체가 나란하게 되게 2개를 배설하며, 각각의 회전체의 로터가 서로 비-접촉의 상태에서 회전하도록 각각의 회전체의 기어를 서로 맞물리게 설치할 수 있다.

그 같은 구성을 가지는 용량식 유량계에 있어서도, 제조 공정을 단순화시키는 것과 함께, 조립에 의한 오차가 발생하는 일이 없고, 조립 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

상기 용량식 유량계에 있어서, 상기 기어에 상기 2개의 로터의 위치를 맞추기 위한 위치맞춤수단을 마련할 수 있다. 그것에 의해서, 2개의 로터의 위치 맞춤을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 제조 공정을 또한 단순화할 수 있다.

상기 용량식 유량계에 있어서, 상기 회전체를 수지로서 형성할 수 있다. 그것에 의해 주조 성형 후의 프레이즈 가공 등을 필요로 하지 않기 때문에, 설비비를 감소시킬 수 있다. 또한, 회전체의 경량화를 예상할 수 있고, 회전 저항을 작게 되게 억제하며, 압력 손실을 감소시킬 수 있기 때문에 계량 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 조립이 용이하여 제조 비용이 낮고, 계량 정밀도를 향상시킬 수 있는 용량식 유량계를 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 용량식 유량계의 일 실시예를 나타낸 도면으로, (a)는 개략적 단면도로서, (b)의 일점 쇄선 보다 상측의 도면은 (a)의 A-A 선을 따른 단면도이고, (b)의 일점 쇄선 보다 하측의 도면은 (a)의 B-B 선을 따른 단면도이다.
도 2는 종래 및 본 발명에 따른 회전체를 도시한 개략적 단면도로서, (a)는 종래의 용량식 유량계에 적용된 회전체이고, (b)는 본 발명에 따른 용량식 유량계에 적용시킨 회전체를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시한 용량식 유량계의 작동 설명도이며, 도 1(a)의 B-B선 단면도에 상당하는 도면이다.
도 4는 종래의 용량식 유량계를 나타낸 개략적 단면도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 실시예에 있어 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 속하는 용량식 유량계의 일 실시예를 나타내며, 그 용량식 유량계(1)는 크게 보아서 하우징 본체(2 : 2a, 2b)와, 그 하우징 본체(2) 내부에 배설시킨 한 쌍의 회전체(3, 4)와, 그 회전체(3)의 회전을 전달하는 회전구동전달수단(6)과, 그 회전구동전달수단(6)의 회전을 검출하는 발신기(5) 등으로 구성된다.

회전체(3, 4)는 도 2(b)에 도시한 것과 같이, 회전축(3a)(4a)과, 타이밍 기어(3b)(4b)와, 로터(3c, 4c)가 수지에 의해 일체로 성형된다. 이와 같이 회전체(3, 4)를 일체로 형성시키는 것을 본 발명의 특징으로 되며, 일체화에 의해서 회전체(3, 4)를 조립할 필요가 없기 때문에 제조 공정을 단순화하는 것이 가능함과 함께, 조립에 의한 제조 오차가 발생하는 일이 없고, 조립 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또 종래와 같은 프레이즈 가공 등을 필요로 하지 않기 때문에, 설비비를 감소시킬 수 있다. 게다가, 회전체(3, 4)를 수지에 의해 일체로 성형하는 것에 의해 회전체(3, 4)를 경량화하여, 회전 저항을 작게 되게 억제하며, 압력 손실을 감소시킬 수 있기 때문에 계량의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 타이밍 기어(3b, 4b)의 각각에는 2개의 로터(3c, 4c)를 서로 비-접촉 상태로 위치 결정을 행할 때, 타이밍 기어(3b, 4b) 끼리 서로 맞물릴 수 있도록 표시부(3d, 4d : 마킹부)를 마련하고 있다. 그것에 의해 2개의 로터(3c, 4c)의 위치를 일치시키는 것을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 제조 공정을 상당히 단순화할 수 있다.

하우징 본체(2) 내부에는 하측 하우징(2b)과, 로터(3c, 4c) 사이의 기밀성을 확보하기 위하여, 밀봉부재(7)가 배치됨과 함께 회전체(3, 4)의 트러스트 하중에 의한 축 방향의 변화를 흡수하기 위한 트러스트 축받이(8)를 설치하고 있다.

다음에 본 발명에 따른 용량식 유량계(1)의 동작에 있어서, 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.

유입구(10)를 통해서, 하우징 본체(2) 내부의 유량실(2c) 내에 유입된 유체에 의해 회전체(3)는 상면에서 보아 반 시계 방향으로 회전한다. 그것에 반하여 타이밍 기어(3b, 4b)를 통해서 회전체(4)는 상면에서 보아 시계 방향으로 회전한다. 그 때 타이밍 기어(3b, 4b)에 의해서 로터 3c와 로터 4c는 서로 비-접촉 상태로서, 양자 사이에 근소한 간격을 균등하게 유지하면서 회전한다.

하우징 본체(2)의 유량실(2c) 내부에는 항상 유체로 가득 채워져 있기 때문에, 상기 로터(3c, 4c)의 회전에 의해 도 3에 나타나 있는 것처럼, 로터(3c, 4c)의 외주면과 하우징 본체(2)의 내벽면과의 사이에 형성되는 유량실(2c)(해칭 부분)에 존재하는 유체는, 도 3(a)로부터 도 3(b)에 도시된 바와 같이 이동하여 최종적으로는 유출구(11)로부터 유출된다. 그리고, 그 로터(3c, 4c)의 회전에 동반하여 회전구동전달수단(6)도 회전하며, 그 회전구동전달수단(6)의 회전을 발신기(5)가 검출하여 표시기(도시하지 않음)에 급유량으로서 표시한다.

1 : 용량식 유량계
2 : 하우징 본체
2a : 상측 하우징
2b : 하측 하우징
2c : 계량실
3, 4 : 회전체
3a, 4a : 회전축
3b, 4b : 타이밍 기어
3c, 4c : 로터
3d, 4d : 표시부(마킹부)
5 : 발신기
6 : 회전구동전달수단
7 : 밀봉부재
8 : 트러스트 축받이
10 : 유입구
11 : 유출구

Claims (4)

1. 회전체를 하우징 내부에 회전이 자유롭게 배설하고, 상기 회전체의 회전수에 의해 유량을 측정하는 용량식 유량계에 있어서, 상기 하우징 본체 내부에 각각의 회전체의 회전축이 나란하게 되도록 2개를 배설하며, 각각의 회전체의 로터가 서로 비-접촉의 상태에서 회전하도록 각각의 회전체의 기어를 서로 맞물리게 구성하며, 상기 회전체는 회전축과, 상기 회전축과 함께 회전하는 기어 및 로터를 단일 몸체로 구성하되, 상기 로터들이 비접촉 상태에서 회전하도록 상기 기어의 위치를 결정하여 단일 몸체로 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 용량식 유량계.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 기어는 상기 2개의 로터의 위치를 맞추기 위한 위치맞춤수단을 구비한 것을 특징으로 하는 용량식 유량계.
4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체는 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 용량식 유량계.

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