KR101607809B1

KR101607809B1 - 전자식 유량 미터

Info

Publication number: KR101607809B1
Application number: KR1020150096155A
Authority: KR
Inventors: 차호준
Original assignee: 차호준
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-03-30

Abstract

본 발명은 전자식 유량미터에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 센서봉으로 감지하여 유량을 측정하되, 상기 센서봉은 센터캡 상부에 센서봉이 삽입 가능하게 형성된 센서 삽입홈으로 삽입함에 의해 센터캡의 두께를 종래보다 전체적으로 두껍게 확보할 수 있어 수압에 대한 강도 향상을 이루고, 또한 상기 임펠러 상부에 조립되는 금속 감지판은 간단한 구조에 의해 센서 감지 감도를 높여주면서 종래 보다 무게를 가볍게 형성하여 임펠러 회전의 영향을 최소화하므로 유량의 정밀 측정이 가능하도록 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

전자식 유량 미터{ELECTRONIC FLOW METER}

본 발명은 전자식 유량미터에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 센서봉으로 감지하여 유량을 측정하되, 상기 센서봉이 위치하는 센터캡과 임펠러에 조립되는 금속 감지판의 구조 개선으로 제조 및 조립 생산성 향상은 물론 수압에 대한 강도 향상, 유량의 측정 정밀도 향상을 이루는 전자식 유량미터에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 전자식 유량미터는 아파트 등에서 수도물(냉수)의 사용 량을 측정하는 수도미터, 온수의 사용을 측정하는 온수미터, 세대 난방의 사용 열량을 측정하는 적산열량계 등에 적용될 수 있는 전자식 유량측정기를 통칭한다.

이와 같은 전자식 유량미터는 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 감지하여 사용 유량을 측정한 후 디지털 수치로 표시하는 것이다.

상기한 전자석 유량미터에서 임펠러의 회전수를 감지하는 방식은 종래 센서와 영구자석을 사용하였으나 상기 영구자석에 이물질이 흡착되어 측정 오류가 자주 발생하면서 비자성 도체판을 이용하는 방식이 널리 사용되고 있다.

예를 들면, 등록특허 제10-1213201호서는 임펠러의 회전축 상단에 비자성 도체판을 축 외주면에 곡면 형태로 부착하고, 임펠러 상부에 차단 설치되는 센터캡의 상부에 원 형태의 요부를 형성하여 상기 요부에 제1,2 센싱 코일을 설치하므로 상기 제1,2 센싱 코일이 전자력 변화에 의한 비자성 도체판의 회전수 감지, 즉 임펠러의 회전수를 감지하도록 하는 것이다.

그러나 상기한 선원 기술은 비자성 도체판이 축 외주면에 곡면 형태로 부착되기 때문에 제1,2 센싱 코일 근접시 중심과 양측의 자력이 다르게 감지되어 측정 감도가 불완전하고, 이 때문에 측정 오류가 발생되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 개선하고자 본 출원인은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 하우징 본체 내부의 임펠러부(120) 상부에 회전축(121) 외측으로 원형의 안착홈(124)을 갖는 수용부(122)를 형성하고, 상기 안착홈에 반원형으로 "U"형 단면 구조를 갖는 금속 감지부(126)를 삽입하여 상기 제1,2 감지부(133)(134)가 안내홈(124) 내부에서 전자력 변화에 의한 금속 감지부(126)의 회전수 감지, 즉 임펠러의 회전수를 감지하도록 하는 것이다.

이러한 본 출원인의 선출원 기술은 종래 기술에 비해 제1,2 감지부(133)(134)의 감지 작동시 측정 오차의 발생을 최소화하는 효과를 얻을 수 있었다.

그러나 본 출원인의 선 출원 기술은 상기 금속감지부(126)가 U자단면을 가지고 반원형태로 우선 일정한 중량을 가지게 되었고, 안착홈(124)의 일측에 장착됨으로써, 임펠러부(120)의 회전 시 회전이 불완전하고 물에 대한 저항이 커져 편마모 등의 문제점이 발견되었다.

이는 임펠러부(120)의 회전 시 무게 편중에 의한 부하로 작용 되었으며 센싱감도가 저하되는 문제점으로 발전되었다.

또한 상기한 종래 기술들은 수용부(122)(또는 센터캡) 상부에 제1,2 감지부(133)(134)(또는 제1,2 센서 코일)의 설치를 위해 원형의 안착홈(124)(또는 요부)을 전체적으로 형성하기 때문에 수용부(또는 센터캡)의 두께가 얇게 성형되어 강도가 떨어질 수 밖에 없고, 이 때문에 수압에 의해 수용부(또는 센터캡)가 쉽게 변형 또는 손상되는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 등록특허 제10-1213201호 특허문헌 2: 공개특허 제10-2015-0061838호

본 발명은 상기한 종래 기술 및 본 출원인에 의해 선 출원된 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 센서봉으로 감지하여 유량을 측정하되, 상기 센서봉이 위치하는 센터캡과 임펠러에 조립되는 금속 감지판의 구조 개선으로 제조 및 조립 생산성 향상은 물론 수압에 대한 강도 향상, 유량의 측정 정밀도 향상을 이루도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 유입구 및 유출구로 유체를 통과시키는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 상부에 결합되고 유량을 수치로 표시하는 미터부와, 상기 하우징 본체 내부에 결합되어 유체에 의해 중앙 축부를 중심으로 회전 작동하는 임펠러와, 상기 임펠러 상부에 차단 설치되는 센터캡 및, 상기 미터부 하부에 결합되는 센서 몸체 하부의 센서봉과 임펠러와 함께 회전하는 금속 감지판에 의해 임펠러의 회전수를 감지하여 유량을 측정하는 유량 측정부를 포함하되,

상기 센터캡의 상부에는 센서봉 위치로 센서봉이 삽입되는 센서 삽입홈을 대응 형성하여 나머지 부분의 두께를 두껍게 확보할 수 있도록 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명 상기 센서봉과 센서봉이 삽입되는 센서 삽입홈은 동일 원주상에서 반원의 범위를 넘지 않는 인접 위치로 제1,2 센서봉과 제1,2 센서봉이 삽입되는 제1,2 센서 삽입홈을 복수로 대응 형성하여 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명 상기 금속 감지판은 반원형의 제1 몸체와 제1 몸체 내측에 수직으로 반원통형의 제2 몸체를 형성하여 임펠러 상부면에 설치하되, 상기 임펠러 상부에 끼움돌기와 금속 감지판의 제1 몸체에 형성된 끼움공에 의해 끼움 조립하도록 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 센서봉으로 감지하여 유량을 측정하되, 상기 센서봉은 센터캡 상부에 센서봉이 삽입 가능하게 형성된 센서 삽입홈으로 삽입함에 의해 센터캡의 두께를 종래보다 전체적으로 두껍게 확보할 수 있어 수압에 대한 강도 향상을 이루는 효과를 갖는 것이다.

또한, 상기 임펠러 상부에 조립되는 금속 감지판은 간단한 구조에 의해 센서의 감지 감도를 높여주면서 종래 보다 무게를 가볍게 형성하여 임펠러 회전의 영향을 최소화하므로 유량의 정밀 측정이 가능한 효과를 갖는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 출원인에 의해 선 출원될 기술을 보여주는 분해 사시도 및 요부 결합 단면도.
도 3은 본 발명의 결합 단면도.
도 4는 도 3의 요부 확대도.
도 5는 본 발명 요부 분해 사시도.
도 6은 도 5의 분해 단면도.
도 7은 본 발명 센터캡의 평면도.
도 8은 본 발명 임펠러의 사시도.
도 9는 도 8의 조립 상태 평면도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 전자식 유량미터는 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이 하우징 본체(10), 미터부(20), 임펠러(30), 센터캡(40) 및 유량을 감지하는 유량 측정부(50)로 구성되어 이루어진다.

상기 하우징 본체(10)는 일측에 유입구, 타측에 유출구를 형성하여 유체를 통과시키는 구조로 구성된다.

상기 미터부(20)는 하우징 본체(10) 상부에 결합 구성되는데, 유량 측정부(50)에서 측정된 임펠러의 회전수에 의해 유량 값을 산출하는 마이컴과 산출된 유량 값을 수치로 표시하는 디스플레이가 마련된다.

그리고 상기 미터부(20) 하부에는 센서봉(52)이 하부로 돌출된 센서 몸체(51)가 결합된다.

상기 임펠러(30)는 중앙에 축부(32)를 형성하고, 상기 축부(32)의 상단과 하단이 센터캡(40) 하부 중앙과 하우징 본체의 내부 바닥에 회전 가능하게 지지되도록 구성된다.

상기 센터캡(40)은 임펠러(30) 상부에 설치된다. 즉 하우징 본체(10) 내주의 단턱(13)에 안착되어 하우징 본체 상부를 차단하는 형태로 설치된다.

상기 센터캡(40)은 원판형 구조의 몸체(41)로 구성되는데, 상부에 센서 봉(52) 위치로 센서 봉(52)이 삽입되는 센서 삽입홈(42)을 대응 형성하여 구성된다.

즉, 상기 센터캡(40) 상부에 종래와 같이 홈부를 원형으로 전체적으로 형성하는 것이 아니라 센서봉(52) 위치로 센서봉(52)만 삽입 가능하도록 센서 삽입홈(42)을 형성하기 때문에 나머지 부분의 두께를 두껍게 구성하여 수압에 대한 강성을 확보하는 구조로 구성되는 것이다.

또한, 상기 센터캡(40) 상부에는 링형의 조립 요홈(43)을 형성하고, 상기 센서 몸체(51) 하부에는 조립 요홈(43)이 삽입되는 링형의 조립 돌기(53)를 대응 형성하여 서로 삽입 결합하도록 구성된다.

상기 유량 측정부(50)는 센서 몸체 하부의 센서봉(52)과 임펠러 상부에 부착 설치되는 금속 감지판(55)으로 구성된다. 즉 상기 센서봉(52)이 금속 감지판(55)의 회전으로 전자력 변화를 일으키는 것으로 부터 금속 감지판의 회전수를 감지하는 것에 의해 임펠러 회전수를 측정하도록 구성되는 것이다.

상기 센서봉(52)은 동일 원주상에서 반원의 범위를 넘지 않는 인접 위치로 제1,2 센서봉(52a)(52b)을 복수로 형성하고, 상기 센서봉이 삽입되는 제1,2 센서 삽입홈(42a)(42b)도 복수로 대응 형성하여 2개의 센서봉(52)에 의해 2차례 센싱하여 측정 정확도를 높이도록 구성되는 것이다.

또한, 상기 금속 감지판(55)은 반원형의 제1 몸체(55a)와 제1 몸체 내측에 수직으로 반원통형의 제2 몸체(55b)를 형성하여 임펠러(30) 상부면에 설치한다.

즉, 상기 금속 감지판(55)이 2개의 센서봉(52)에 의해 감지되는 위치와 2개의 센서봉에서 완전히 벗어나 감지되지 않는 위치를 형성하기 위해 반원 구조로 형성하고, 상기 2개의 센서봉(52)도 인접 위치로 마련하게 되는 것이다.

이때, 상기 금속 감지판(55)은 임펠러 상부에 형성되는 끼움돌기(33)와 대응 위치인 금속 감지판의 제1 몸체(55a)에 끼움공(56)을 형성하여 서로 끼움 조립하도록 구성된다.

미설명부호로서, 44는 센터캡 하부의 축홈을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작동에 대해 살펴보기로 한다.

먼저 본 발명은 하우징 본체(10) 내부에 임펠러(30)를 중앙 축부(32)에 의해 축 설치하고, 상기 임펠러 상부에 센터캡(40)을 차단 설치한다.

그리고 상기 하우징 본체(10) 상부에 미터부(20)를 결합 설치하는데, 상기 미터부(20) 하부에 제1,2 센서 봉(52a)(52b)이 돌출된 센서 몸체(51)가 결합된다.

이때, 상기 제1,2 센서 봉(52a)(52b)은 센터캡(40)상부의 제1,2 센서 삽입홈(42a)(42b)에 삽입되게 장착한다.

또한, 상기 센터캡(40) 상부에 형성된 링형의 조립 요홈(43)에 센서 몸체(51) 하부에 대응 형성된 링형의 조립 돌기(53)를 서로 삽입하여 결합한다.

이와 같이 조립되는 본 발명은 상기 센터캡(40) 상부에 제1,2 센서 봉(52a)(52b)이 삽입되는 부위를 종래와 같은 원 형상의 요부로 전체적으로 형성하는 것이 아니라 제1,2 센서봉 위치로 제1,2 센서봉이 삽입되는 제1,2 센서 삽입홈(42a)(42b)을 형성하는 것이다.

즉, 상기 센터캡(40)은 센서봉이 삽입되는 센서 삽입홈(42a)(42b) 이외 나머지 부분의 두께를 종래 보다 훨씬 두껍게 확보하도록 할 뿐만 아니라 상기 센터캡(40)과 센서 몸체(51)를 링형의 조립 요홈(43)과 조립돌기(53)로 서로 맞물리게 결합하므로 수압에 대한 강도가 매우 우수하게 되는 것이다.

또한, 상기 금속 감지판(55)은 반원형의 제1 몸체(55a)와 제1 몸체 내측에 수직으로 반원통형의 제2 몸체(55b)를 형성하여 임펠러(30) 상부면에 설치하되, 상기 임펠러 상부에 끼움돌기(33)와 금속 감지판의 제1 몸체(55a)에 형성된 끼움공(56)에 의해 끼움 조립하여 간단히 설치하는 것이다.

특히, 상기 금속 감지판(55)은 제1,2 몸체(55a)(55b)에 의해 센서의 감지 감도를 높여주면서 종래 보다 무게를 가볍게 형성하여 임펠러 회전의 부하를 최소화하므로 유량의 정밀 측정이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 조립되는 본 발명은 하우징 본체(10)의 유입구와 유출구를 통해 통과하는 유체 양에 의해 임펠러(30)가 회전 작동하게 되는 것이다.

이와 같은 임펠러(30)의 회전에 의해 임펠러 상부에 반원 구조로 부착 설치된 금속 감지판(55)이 함께 회전하면서 상기 제1,2 센서 봉(52a)(52b)이 전자력 변화에 의한 금속 감지판(55)의 회전수 감지, 즉 임펠러의 회전수를 측정하게 되는 것이다.

이와 같이 측정된 임펠러(30)의 회전수에 의해 미터부(20)에서 유량 값을 산출하여 디스플레이를 통해 수치로 표시하게 되는 것이다.

여기서 제1,2 센서 봉(52a)(52b)은 각각 동일한 측정을 수행하고, 미터부에서 상기 제1,2 센서 봉에서 감지된 신호를 종합하여 유량 측정값을 산출하여 표시하므로 측정 오차를 더욱 최소화하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 하우징 본체를 통과하는 유체에 의해 임펠러를 회전시키고, 상기 임펠러의 회전수를 센서봉으로 감지하여 유량을 측정하되, 상기 센서봉이 위치하는 센터캡과 임펠러에 조립되는 금속 감지판의 구조 개선으로 제조 및 조립 생산성 향상은 물론 수압에 대한 강도 향상, 유량의 측정 정밀도 향상을 이루게 되는 것이다.

10: 하우징 본체 20: 미터부
30: 임펠러 32: 축부
40: 센터캡 41: 몸체
42: 센서 삽입홈 50: 유량 측정부
51: 센서 몸체 52: 센서봉
55: 금속 감지판

Claims

유입구 및 유출구로 유체를 통과시키는 하우징 본체(10)와,
상기 하우징 본체(10) 상부에 결합되고 유량을 수치로 표시하는 미터부(20)와,
상기 하우징 본체(10) 내부에 결합되어 유체에 의해 중앙 축부(32)를 중심으로 회전 작동하는 임펠러(30)와,
상기 임펠러(30) 상부에 차단 설치되는 센터캡(40) 및,
상기 미터부(20) 하부에 결합된 센서 몸체(51)의 센서봉(52)과 임펠러(30)와 함께 회전하는 금속 감지판(55)에 의해 임펠러(30)의 회전수를 감지하여 유량을 측정하는 유량 측정부(50)를 포함하고,
상기 센터캡(40)의 상부에는 센서봉(52) 위치로 센서봉(52)이 삽입되는 센서 삽입홈(42)을 대응 형성하되,
상기 센서봉(52)과 센서봉이 삽입되는 센서 삽입홈(42)은 동일 원주상에서 반원의 범위를 넘지 않는 인접 위치로 제1,2 센서봉(52a)(52b)과 상기 제1,2 센서봉(52a)(52b)이 삽입되는 제1,2 센서 삽입홈(42a)(42b)을 복수로 대응 형성하고,
상기 센터캡(40) 상부에는 링형의 조립 요홈(43)을 형성하고, 상기 센서 몸체(51) 하부에는 조립 요홈(43)이 삽입되는 링형의 조립 돌기(53)를 대응 형성하여 서로 삽입 결합하도록 구성되고,
상기 금속 감지판(55)은 반원형의 제1 몸체(55a)와 상기 제1 몸체(55a) 내측에 수직으로 반원통형의 제2 몸체(55b)를 형성하여 임펠러(30) 상부면에 설치하되, 상기 임펠러(30) 상부에 끼움돌기(33)와 금속 감지판(55)의 제1 몸체(55a)에 형성된 끼움공(56)에 의해 끼움 조립하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 유량미터.
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