KR101581034B1 - 사이트 인디게이트 유량계 - Google Patents

Abstract

유체가 흐르는 배관에 설치되어 유체의 유량을 측정하기 위한 사이트 인디게이트 유량계가 개시된다. 개시된 사이트 인디게이트 유량계는, 배관에 연결되는 유체흐름관과, 유체흐름관에 직교하도록 유체흐름관의 양측면에 연결되는 것으로 유체흐름관의 직경보다 작은 직경을 가진 유량측정관과, 유량측정관의 내부에 유체흐름관을 통과하는 유체의 흐름을 가로지르도록 설치되어 유체의 흐름에 의해 회전되는 것으로, 유량측정관의 길이방향으로 연장된 직사각형의 제1부분과, 제1부분의 길이방향 중간부 하단으로부터 아래쪽으로 볼록하게 연장 형성된 제2부분을 가진 판 형상의 플래퍼와, 유량측정관의 양단부를 막도록 설치되는 투명한 유리로 이루어지고, 표면에는 플래퍼의 회전 각도에 따른 유량표시눈금이 표시된 유량 표시창을 구비한다.

Description

사이트 인디게이트 유량계{Sight indicate flow meter}

본 발명은 유량계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유량에 따라 회전되는 플래퍼와 유량 표시창을 구비한 사이트 인디게이트 유량계에 관한 것이다.

유량계란 유체, 즉 액체 또는 기체가 단위 시간에 흐르는 양을 측정하는 계기를 말한다. 유량계에는 매우 다양한 종류가 있으며, 이 중에서 유량에 비례하여 소정 각도 회전되는 플래퍼(flapper)와 플래퍼의 회전 각도를 보여주기 위한 유량 표시창을 구비한 사이트 인디게이트 유량계(Sight indicate flow meter)가 있다. 이러한 사이트 인디게이트 유량계는 그 구성이 간단하고 전기적 또는 자기적인 장치가 필요 없어서 유지 관리가 간편할 뿐만 아니라 내구성이 우수하다는 장점이 있다.

도 1과 도 2에는 플래퍼와 유량 표시창을 구비한 종래의 사이트 인디게이트 유량계가 도시되어 있다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 종래의 사이트 인디게이트 유량계(10)는 유체흐름관(11)과 유량측정관(13)이 서로 직교하도록 연결된 구조를 가진다. 후술하는 바와 같이, 상기 유량측정관(13)의 직경이 유체흐름관(11)의 직경보다 커야 하므로, 직경이 큰 유량측정관(13)의 양측면에 직경이 작은 유체흐름관(11)이 연결된다.

상기 유체흐름관(11)은 유량을 측정하고자 하는 유체가 흐르는 배관(미도시)에 연결된다. 따라서, 상기 유체흐름관(11)은 상기 배관의 직경과 동일한 직경을 가지며, 그 양단부에는 상기 배관과 연결하기 위한 플랜지(12)가 형성되어 있다. 상기 유량측정관(13)의 내부에는 유체흐름관(11)을 통과하는 유체에 의해 회전되는 플래퍼(20)가 설치되고, 그 양단부에는 상기 플래퍼(20)의 회전 각도를 볼 수 있도록 투명한 유리로 이루어진 유량 표시창(16)이 설치된다.

구체적으로, 상기 플래퍼(20)는 상기 유체흐름관(11)을 통과하는 유체의 흐름을 가로지르도록 설치되며, 유량측정관(13)의 길이 방향으로 길게 연장된 직사각형 판 형상을 가진다. 상기 플래퍼(20)는 유체의 흐름에 의해 회전 가능하도록 설치되는데, 이를 위해 유량측정관(13)의 내부에는 회전축(21)이 유량측정관(13)의 길이 방향으로 연장되도록 설치되고, 유량측정관(13)의 내주면 상단에는 상기 회전축(21)을 회전 가능하도록 지지하는 회전축 지지부재(23)가 용접에 의해 고정 설치되어 있다. 상기 플래퍼(20)는 그 상단이 연결부재(22)에 의해 상기 회전축(21)에 연결됨으로써 상기 회전축(21)과 함께 회전하게 된다. 그리고, 상기 회전축(22)에는 상기 플래퍼(20)에 유체의 흐름 방향과 반대 방향으로 소정의 탄성력을 인가하는 비틀림 스프링(24)이 결합되어 있다.

상기 플래퍼(20)는 유체의 흐름을 가로지르도록 설치되어 있으므로, 유체의 압력에 의해 회전하게 된다. 특히, 유체의 유량이 많을 경우에는 플래퍼(20)의 회전 각도가 커지게 되고, 유량이 적을 경우에는 그 회전 각도가 작아지게 된다. 즉, 플래퍼(20)의 회전 각도는 유체의 유량에 비례하게 되므로, 플래퍼(20)의 회전 각도를 상기 유량 표시창(16)을 통해 관찰하면 유체의 유량도 알 수 있게 되는 것이다.

상기 유량 표시창(16)은 상기 유량측정관(13)의 양단부에 설치되는데, 이를 위해 유량측정관(13)의 양단부에는 플랜지(14)가 마련되어 있고, 상기 플랜지(14)에는 커버 플랜지(15)가 다수의 볼트(17)와 다수의 너트(18)에 의해 결합된다. 상기 플랜지(14)와 커버 플랜지(15) 사이에 상기 유량 표시창(16)이 끼워져 고정되는 것이다. 상기 유량 표시창(16)은 투명한 유리로 이루어져 있으며, 유량이 표시된 눈금(18)이 표시되어 있다. 이에 따라, 유량 표시창(16)을 통해 내부에 설치된 플래퍼(20)의 회전 각도를 관찰할 수 있으며, 플래퍼(20)의 회전 각도에 따라 플래퍼(20)가 위치한 눈금(18)을 읽음으로써 유체의 유량을 알 수 있게 되는 것이다.

상기한 구성을 가진 종래의 사이트 인디게이트 유량계(10)에 있어서는, 직사각형 판 형상의 플래퍼(20)의 설치 및 가동 공간을 확보하기 위해 유체흐름관(11)의 직경보다 큰 직경을 가진 유량측정관(13)이 필요하였다. 종래에는, 유체흐름관(11)의 직경에 비해 대략 1.5배 내지 2배 정도의 직경을 가진 유량측정관(13)이 사용되었으며, 이에 따라 유량측정관(13)의 양단부에 설치되는 유량 표시창(16)의 직경도 유체흐름관(11)의 직경에 비해 커지게 되었다.

그런데, 유량 표시창(16)은 유리로 이루어져 있으므로, 그 직경이 커질수록 유체의 압력에 의해 파손될 가능성이 높아지게 된다. 특히, 사이트 인디게이트 유량계(10)가 설치될 배관의 직경이 커질수록 유량 표시창(16)의 직경도 더욱 커지게 되고, 유량도 많아지게 되어 유량 표시창(16)에 가해지는 유체의 압력도 커지게 되므로, 유량 표시창(16)이 파손될 가능성은 급격하게 높아지게 된다. 이에 따라, 종래의 사이트 인디게이트 유량계(10)는 대략 6" 이상의 큰 직경을 가진 배관에는 사용하기 힘든 문제점이 있었다.

또한, 종래의 사이트 인디게이트 유량계(10)에는 유체흐름관(11)의 직경에 비해 큰 직경을 가진 유량측정관(13)이 사용되므로, 유량계(10)가 설치될 배관의 직경에 비해 유량계(10)의 전체 크기가 커지게 되어 설치 공간을 많이 차지하고 제조 비용도 증가하게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 유체흐름관의 직경에 비해 작은 직경의 유량 표시창을 구비함으로써 안정성이 향상된 사이트 인디게이트 유량계를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계는, 유체가 흐르는 배관에 설치되어 유체의 유량을 측정하기 위한 사이트 인디게이트 유량계에 있어서,

상기 배관에 연결되는 유체흐름관; 상기 유체흐름관에 직교하도록 상기 유체흐름관의 양측면에 연결되는 것으로, 상기 유체흐름관의 직경보다 작은 직경을 가진 유량측정관; 상기 유량측정관의 내부에 상기 유체흐름관을 통과하는 유체의 흐름을 가로지르도록 설치되어 유체의 흐름에 의해 회전되는 것으로, 상기 유량측정관의 길이방향으로 연장된 직사각형의 제1부분과, 상기 제1부분의 길이방향 중간부 하단으로부터 아래쪽으로 볼록하게 연장 형성된 제2부분을 가진 판 형상의 플래퍼; 및 상기 유량측정관의 양단부를 막도록 설치되는 투명한 유리로 이루어지고, 표면에는 상기 플래퍼의 회전 각도에 따른 유량표시눈금이 표시된 유량 표시창;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유량측정관의 중심선은 상기 유체흐름관의 중심선에 대해 일정 높이 위쪽에 위치할 수 있다.

또한, 상기 플래퍼의 제1부분의 길이방향의 양단부는 상기 유량표시창 가까이까지 연장되고, 상기 제2부분의 하단부는 상기 유체흐름관의 내주면 가까이까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 유량측정관의 내부에는 상기 유량측정관의 길이방향으로 연장된 회전축이 설치되고, 상기 플래퍼는 상기 제1부분의 상단이 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축과 함께 회전하도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 회전축의 회전중심은 상기 유량표시창의 수직 중심선에 대해 유체 흐름 방향의 반대 방향으로 수평 이격될 수 있다.

또한, 상기 회전축에는 상기 플래퍼에 유체 흐름 방향의 반대 방향으로 탄성력을 인가하는 비틀림 스프링이 설치되고, 상기 유체흐름관의 내부에는 상기 비틀림 스프링에 의한 상기 플래퍼의 회전을 제한하는 스토퍼가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계에 의하면, 유체흐름관의 직경에 비해 유량측정관과 유량 표시창의 직경이 작으므로, 유체의 압력에 의한 유량 표시창의 파손을 방지할 수 있어서 안정성이 향상된다. 이에 따라, 대략 6" 이상의 큰 직경을 가진 배관에도 본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계를 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 유체흐름관의 직경에 비해 작은 직경을 가진 유량측정관이 사용되므로, 사이트 인디게이트 유량계의 전체 크기가 종래에 비해 작아지게 되어 설치 공간과 제조 비용이 감소하게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 사이트 인디게이트 유량계의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유량계 내부에 설치된 플래퍼의 작동을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이트 인디게이트 유량계를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 사이트 인디게이트 유량계의 정면도이다.
도 5는 도 4에 표시된 A-A'선을 따른 수직 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 사이트 인디게이트 유량계 내부의 플래퍼의 설치 구조와 작동을 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 사이트 인디게이트 유량계에 대해 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사이트 인디게이트 유량계를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 사이트 인디게이트 유량계의 정면도이며, 도 5는 도 4에 표시된 A-A'선을 따른 수직 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 사이트 인디게이트 유량계 내부의 플래퍼의 설치 구조와 작동을 설명하기 위한 사시도이다.

도 3 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사이트 인디게이트 유량계(100)는, 유체가 흐르는 배관(101)에 설치되어 그 배관(101) 내부를 통해 흐르는 유체의 유량을 측정하기 위한 장치로서, 서로 직교하도록 연결된 유체흐름관(110) 및 유량측정관(120)과, 상기 유량측정관(120)에 설치되는 플래퍼(130)와 유량표시창(127)을 구비한다.

상기 유체흐름관(110)은 상기 배관(101)에 연결되어 그 내부를 통해 유체가 흐르게 된다. 상기 유체흐름관(110)은 상기 배관(101)과 동일한 직경을 가지며, 그 양단부에는 상기 배관(101)과 연결하기 위한 플랜지(112)가 형성된다.

상기 유량측정관(120)은 상기 유체흐름관(110)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 상기 유체흐름관(110)에 직교하도록 상기 유체흐름관(110)의 길이방향 중간부 양측면에 연결된다. 구체적으로, 상기 유량측정관(120)은 상기 유체흐름관(110)의 양측면을 관통하여 서로 연통되도록 연결되며, 용접에 의해 서로 고정되도록 결합된다. 그리고, 상기 유량측정관(120)은 그 중심선이 상기 유체흐름관(110)의 중심선에 대해 일정 높이(H) 위쪽에 위치하도록 상기 유체흐름관(110)에 연결된다.

상기 유량측정관(120)의 내부에는 상기 유체흐름관(110)을 통과하는 유체의 흐름을 가로지르도록 플래퍼(130)가 설치되고, 상기 유량측정관(120)의 양단부에는 투명한 유리로 이루어진 유량표시창(127)이 설치된다.

상기 플래퍼(130)는 전체적으로 판 형상으로 이루어지며, 상기 유량측정관(120)의 길이방향으로 연장된 직사각형의 제1부분(130a)과, 상기 제1부분(130a)의 길이방향 중간부 하단으로부터 아래쪽으로 볼록하게 연장 형성된 제2부분(130b)을 가진다.

그리고, 상기 플래퍼(130)의 제1부분(130a)의 길이방향의 양단부는 상기 유량표시창(127) 가까이까지 연장될 수 있으며, 이에 따라 외부에서 유량표시창(127)을 통해 상기 플래퍼(130)의 회전 각도를 더욱 용이하게 관찰할 수 있다.

또한, 상기 플래퍼(130)의 제2부분(130b)의 하단부는 상기 유체흐름관(110)의 내주면 가까이까지 연장될 수 있으며, 상기 유체흐름관(110)의 내주면과 상응하도록 둥글게 형성될 수 있다. 상기 플래퍼(130)의 제2부분(130b)은 위쪽으로 갈수록 그 폭이 점차 넓어지도록 그 양측이 경사지게 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 플래퍼(130)와 상기 유체흐름관(110)을 통과하는 유체 사이의 접촉 면적이 넓어지게 되므로, 상기 플래퍼(130)가 유체로부터 더욱 많은 힘을 받을 수 있게 되어 유체의 유량에 따른 플래퍼(130)의 작동이 정확하게 이루어질 수 있다.

상기 플래퍼(130)는 상기 유량측정관(120)의 내부에 유체의 흐름에 의해 회전 가능하도록 설치된다. 이를 위해, 상기 유량측정관(120)의 내부에는 유량측정관(120)의 길이방향으로 연장된 회전축(132)이 설치되고, 상기 유량측정관(120)의 내주면에는 상기 회전축(132)의 양단부를 회전 가능하도록 지지하는 회전축 지지부재(133)가 용접에 의해 고정 설치된다. 상기 플래퍼(130)는 상기 제1부분(130a)의 상단이 연결부재(134)를 통해 상기 회전축(132)에 연결됨으로써 상기 회전축(132)과 함께 회전하게 된다.

그리고, 상기 회전축(132)에는 상기 플래퍼(130)에 유체의 흐름 방향과 반대 방향으로 소정의 탄성력을 인가하는 비틀림 스프링(135)이 설치된다. 또한, 상기 유체흐름관(110)의 내부에는 상기 비틀림 스프링(135)에 의한 상기 플래퍼(130)의 회전을 제한하는 스토퍼(137)가 설치된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 유체흐름관(110)을 통해 유체가 흐르지 않을 때, 상기 플래퍼(130)는 상기 비틀림 스프링(135)과 스토퍼(137)에 의해 수직으로 세워진 상태로 유지될 수 있으며, 임의로 회전되지 않는다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(132)의 회전중심은 상기 유량표시창(127)의 수직 중심선에 대해 유체 흐름 방향의 반대 방향으로 수평 이격될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 회전축(132)의 회전중심이 유량표시창(127)의 수직 중심선과 일치되는 경우에 비해 더욱 작은 직경을 가진 유량 표시창(127)을 사용할 수 있으며, 이에 따라 유량측정관(120)의 직경도 더 작아질 수 있다.

상기 유량표시창(127)은 상기 유량측정관(120)의 양단부를 막도록 설치되며, 상기 유량측정관(120)의 내부를 볼 수 있도록 투명한 유리로 이루어진다. 구체적으로, 상기 유량측정관(120)의 양단부에는 플랜지(122)가 형성되고, 상기 플랜지(122)에는 커버 플랜지(123)가 다수의 볼트(124)와 다수의 너트(125)에 의해 결합된다. 상기 플랜지(122)와 커버 플랜지(123) 사이에 상기 유량 표시창(127)이 끼워져 고정된다.

상기 플래퍼(130)는 유체의 압력에 의해 회전하게 된다. 특히, 상기 유체흐름관(110)을 통과하는 유체의 유량이 많을 경우에는 플래퍼(130)의 회전 각도가 커지게 되고, 유량이 적을 경우에는 그 회전 각도가 작아지게 된다. 즉, 상기 플래퍼(130)의 회전 각도는 유체의 유량에 비례하게 되므로, 플래퍼(130)의 회전 각도를 상기 유량 표시창(127)을 통해 관찰하면 유체의 유량을 알 수 있다.

상기 유량 표시창(127)의 표면에는 상기 플래퍼(130)의 회전 각도에 따른 유량표시눈금(128)이 표시되어 있으며, 상기 유량표시눈금(128)을 통해 유체의 유량을 용이하게 알 수 있게 된다.

상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계(100)에 있어서는, 유체흐름관(110)의 직경에 비해 유량측정관(120)의 직경이 작고, 이에 따라 유량 표시창(127)의 직경도 작아지게 된다. 따라서, 유체의 압력에 의한 유량 표시창(127)의 파손을 방지할 수 있어서 안정성이 향상되므로, 대략 6" 이상의 큰 직경을 가진 배관(101)에도 본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계(100)를 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 사이트 인디게이트 유량계(100)는, 유량계(100)가 설치될 배관(101)과 동일한 직경을 가진 유체흐름관(110)과, 유체흐름관(110)의 직경보다 작은 직경을 가진 유량측정관(120)을 사용하므로, 사이트 인디게이트 유량계(100)의 전체 크기가 종래에 비해 작아지게 되어 설치 공간과 제조 비용이 감소하게 되는 장점도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100...사이트 인디게이트 유량계 101...배관
110...유체흐름관 112...플랜지
120...유량측정관 122...플랜지
123...커버 플랜지 127...유량 표시창
128...유량표시눈금 130...플래퍼
132...회전축 133...회전축 지지부재
134...연결부재 135...비틀림 스프링
137...스토퍼

Claims (7)

1. 유체가 흐르는 배관에 설치되어 유체의 유량을 측정하기 위한 사이트 인디게이트 유량계에 있어서,
   양단부가 상기 배관에 연결되며 상기 배관에 흐르는 유체가 통과하는 유체흐름관;
   상기 유체흐름관에 직교하도록 상기 유체흐름관의 양측면에 연결되는 것으로, 상기 유체흐름관의 직경보다 작은 직경을 가진 유량측정관;
   상기 유체흐름관을 통과하는 유체의 흐름을 가로지르도록 설치되어 유체의 흐름에 의해 회전되는 것으로, 상기 유량측정관의 길이방향으로 연장되어 양단부가 상기 유량측정관의 내부로 삽입되는 직사각형의 제1부분과, 상기 제1부분의 길이방향 중간부 하단으로부터 아래쪽으로 볼록하게 연장 형성된 제2부분을 가진 판 형상의 플래퍼; 및
   상기 유량측정관의 양단부를 막도록 설치되는 투명한 유리로 이루어지고, 상기 유체흐름관의 직경보다 작은 직경을 가지며, 표면에는 상기 플래퍼의 회전 각도에 따른 유량표시눈금이 표시된 유량 표시창;을 구비하는 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유량측정관의 중심선은 상기 유체흐름관의 중심선에 대해 일정 높이 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 플래퍼의 제1부분의 길이방향의 양단부는 상기 유량표시창 가까이까지 연장되고, 상기 제2부분의 하단부는 상기 유체흐름관의 내주면 가까이까지 연장된 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유량측정관의 내부에는 상기 유량측정관의 길이방향으로 연장된 회전축이 설치되고, 상기 플래퍼는 상기 제1부분의 상단이 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축과 함께 회전하도록 설치된 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 회전축의 회전중심은 상기 유량표시창의 수직 중심선에 대해 유체 흐름 방향의 반대 방향으로 수평 이격된 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 회전축에는 상기 플래퍼에 유체 흐름 방향의 반대 방향으로 탄성력을 인가하는 비틀림 스프링이 설치되고, 상기 유체흐름관의 내부에는 상기 비틀림 스프링에 의한 상기 플래퍼의 회전을 제한하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
7. 제 4항에 있어서,
   상기 유량측정관의 내주면에 상기 회전축의 양단부를 회전 가능하도록 지지하는 회전축 지지부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 사이트 인디게이트 유량계.
   

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