KR20010020444A - 유량 장치 - Google Patents

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KR20010020444A
KR20010020444A KR1019997010075A KR19997010075A KR20010020444A KR 20010020444 A KR20010020444 A KR 20010020444A KR 1019997010075 A KR1019997010075 A KR 1019997010075A KR 19997010075 A KR19997010075 A KR 19997010075A KR 20010020444 A KR20010020444 A KR 20010020444A
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이프트스티펜에이.
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케리 에프. 맥콜
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Abstract

부품의 결합이 불필요하도록 도관의 한 부분에 제거가능하게 장착된 원 피스 변류 부재(42)를 포함하는 유량 장치. 상기 변류부재는 하나 이상의 다른 변류부재로 교체될 수 있도록 도관부에 제거가능하고 교체가능하게 장착되며, 이에 따라 광범위한 유체 이동을 수용한다. 상기 변류부재 주위의 유체의 난류를 제거하는 변류 부재의 하류 단에는 장착 또는 지지구(44)가 제공되어, 매우 안정한 신호를 제공한다. 이 신호는 도관의 벽에 있는 측정 탭(24,26)을 통해 얻어지며, 이에 따라 상기 탭들이 변류 부재내에 필요하지 않게 된다.

Description

유량 장치{FLUID FLOW APPARATUS}
미국 특허 4,638,672호, 4,812,049호 및 5,363,699호는, 도관내에 대칭적으로 장착되어 있고 상기 도관의 내면과 변류 부재 사이에 한정된 영역내에 도관을 통하는 유량을 선형화하고 또한 상기 변류 부재로부터의 도관의 상류와 하류에 있어서의 유량의 속도 프로파일을 평탄하게 하는데 유효한 정적 유량 변류 부재를 특징으로 하는 유량계와 유체 분산 및 혼합 장치를 기술하고 있다. 이 장치는 도관내의 유량 상태를 확실히 측정할수 있도록 하며 또한, 입자를 포함하는 광범한 유체의 균일한 블렌딩 및 분산을 제공한다.
이 독특한 유량계 및 믹서는, 본 발명의 양수인이고 상기 특허의 소유자인 캘리포니아의 헤멧(Hemet)의 McCrometer Inc.에 의한 "V-CONE"이라는 등록상표로 시판되고 있다.
상기 V-CONE 장치의 유량 변류 부재는 도관의 개별화된 도관부에 동축으로 장착되어 있고 그들의 대 단부에서 결합되어 있는 통상적으로 원추형의 두 개의 절두체(frustum)로 구성된다. 이 절두체는 유량의 방향 및 상기 도관부의 축에 거의 수직으로 장착되어 있고 도관부의 내면으로부터 내방으로 대칭적으로 떨어져 있는 주변기를 갖는다. 상기 도관부의 사이즈에 관한 변류 부재의 치수에 따라, 상기 변류 부재는 상기 도관부를 통한 소정 범위의 유속에 대한 유량을 선형화하는 데 효과적이다.
상기 변류 부재는 통상적으로 용접에 의해 그들의 대 단부에서 함께 두 개의 절두체를 결합함으로써 형성된다. 상류 방향에 면한 절두체는, 상기 변류 부재를 통해 그의 하류 면으로 연장되고 그를 통해 압력이 판독되고 제2 유체가 도관을 통해 흐르는 1차 유체와 혼합되도록 도입되는 파이프 또는 튜브의 소 단부 및 그의 상류에서 예컨대 용접에 의해 수공으로 결합된다. 상기 파이프 또는 튜브는 외측으로 굽혀지며, 상기 변류 부재로부터 도관부 상류의 벽을 통해 연장된다. 상기 파이프 또는 튜브는 도관부의 벽에 예컨대 용접에 의해 결합되며, 상기 도관부내에 동축상으로 상기 변류 부재를 장착하기 위한 수단으로 편리하게 기능한다.
재료 결합에 대한 요망으로 인해, "V-CONE" 계기 및 믹서의 제조는 대단한 공수가 투입된다. 또한, 장착 파이프 또는 튜브는 변류 부재로부터 하류에 위치되기 때문에, 이는 비정상적인 유량을 유량의 속도가 선형으로 되는 영역으로 유도하기 위한 위치에 있게 된다.
또한, 현재의 구성으로는, 각 유속 범위에 걸쳐 유량을 선형화 및 측정하기 위해 필요한 각종 사이즈의 각 유량계에 대해 별도의 유량계 및 그와 조합된 유체 감지 장치가 필요하다.
이에 따라, "V-CONE" 계기 및 믹서는 지금까지 효과적으로 산업화되고 또한 광범위하게 사용될 수 있는 상업적 성공을 이룰 필요가 있었으며, 항상 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 유량 장치에 관한 것으로, 특히, 유량계, 유체 믹서 및 유체 분산 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유량 변류 부재의 측면도이다.
도 2는 상기 변류 부재의 배면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 계기 유량계 본체를 구비하는 도관부의 수직 단면도이다.
도 4는 유량계 본체의 배면도이다.
도 5는 유량을 측정하기 위해 사용하기 위해, 즉 유량계로서 사용하기 위해 설치된, 파이프라인에 장착된 본 발명의 바람직한 실시예의 수직 단면도이다.
본 발명의 목적은 전술한 특허들에 기술된 장치 및 "V-CONE" 유량계와 유체 혼합 및 분산 장치의 계기 및 믹서의 실시예에 대한 개선에 관한 것이다.
제1 양태에서, 본 발명의 목적은, 재료를 결합할 필요성이 없는, 즉, 하나의 부품 또는 부분을 다른 부분이나 부품에 고정시키는 용접 및/또는 다른 수단의 필요성을 제거한 형태의 유량 장치를 제공하는 것이다.
다른 양태에서, 본 발명의 목적은, 지금까지 가능했던 것 이상으로 광범위한 재료로 상기 유량 장치를 제조하는 것이다.
제2 양태에서, 본 발명의 목적은, 도관부를 통해 상이한 유체 및 상이한 범위의 유량을 수용하기 위해 소정 변류 부재가 하나 이상의 다른 변류 부재로 제거 및 교체될 수 있도록 상기 유체 변류 부재가 도관부에 제거가능하고 교체가능하게 장착된 형태의 유량 장치를 제공하는 것이다. 이 때, 도관의 단일 도관부, 즉 단일의 유량계 본체는 이 계기본체를 통해 각종 액체와 가스 및 광범위한 유량을 수용하기 위해 각종 변류 부재가 사용될 수 있다.
제3 양태에서, 본 발명의 목적은, 유량계 본체와 변류 부재 사이의 영역내의 난류를 제거하기 위해 상기 변류 부재로부터 하류 위치에 상기 변류 부재를 지지하는 것이다. 이와 같은 영역에서 난류를 제거함으로써, 보다 균일하게 하고 안정된 유량을 확보하며, 이는 매우 안정하고 신뢰성있고 정밀한 측정을 제공한다.
제4 양태에서, 본 발명의 목적은, 종래에는 필요하였던, 변류 부재에 있어서 측정 탭 또는 다른 구멍이나 통로가 필요 없도록 유량계 본체 또는 도관부의 벽을 통해 유량 측정용 탭을 제공하는 것이다. 이에 따라, 다른 목적의 달성을 용이하게 하며, 제조가 비교적 용이하고 동작시 신뢰성이 있는 유량 장치를 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 목적은, 장치내에 정체된 영역이 없고 유체가 정체되지 않고 장치를 통해 유연하고 연속적으로 흐르도록 하는 유량 장치를 제공하는 것이다. 이는, 위상적인 환경, 즉 위생 설비가 우수한 영역에서 장치를 사용하도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유량 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
다음은 본 발명을 구현하는 가장 바람직한 모드의 유량 장치를 설명한 것이나, 당업자는 이에 대해 여러 가지로 변경 및 개조가 가능할 것이다.
우선, 도5에서, 부호 10으로 표시한 본 발명의 유량계는 그의 단부에서 볼트 플랜지(14)를 갖는 파이프부(12)로 구성되는 파이프 라인 또는 다른 유체 도관이 설치되기에 적합하게 되어 있다. 상기 유량계(12)는 유량계 본체(20) 및 이 유량계 본체내에 동축상으로 장칙된 유량 변류 장치(40)로 구성된다. 상기 유량계 본체(20) 는, 그의 요부로서, 예컨대 도시된 파이프부(12)의 플랜지(14)들간의, 파이프의 두 부분간에 볼트로 고정되는 등의 파이프부 또는 도관을 구비한다. 상기 유량계 본체는 바람직하게는, 소위 웨이퍼 디자인으로 되며, 간단히 플랜지(14)들간에 구속되고, 플랜지들간에 연장되어 그들을 결합하는 환상으로 거리를 두고 있는 볼트(16)(하나만 도시함)에 의해 파이프부(12)와 축방향으로 즉 동축상으로 정렬되어 있다.
상기 본체부(20)는 사용시 파이프라인(12)의 일부를 구비하고 파이프라인(12)을 통해 연속적인 유체 경로를 구성하는 내부 보어 또는 관통공(22)을 갖는다. 화살표로 표시한 바와 같이, 유체의 방향은 도면에서 좌측에서 우측으로 향한다. 파이프라인(12)과 도관부는 통상적으로 원통형이며, 보어(22)는, 반드시 그렇지는 않으나, 상기 파이프부(12)와 동일한 내단면 및 크기를 갖는다.
길이방향으로 거리를 두고 있는 압력 탭(24,26)은 상기 목적을 위해 제 위치에서 본체(20)의 벽을 통해 방사상으로 연장된다.
도3 및 4에 도시한 바와 같이, 본체(20)의 내벽은, 제한된 길이방향의 방사상 및 원호상의 복수의 원주상으로 떨어져 있는 후향 개방 홈 또는 요홈(28)을 갖고, 그의 후향 또는 하향단에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 유량계 본체의 후향 단부에는 두 개의 직경상으로 대향한 홈이 있다.
도1 및 도2에서, 변류장치(40)는 유량 조정부 또는 변류 부재(42) 및 지지 또는 장착부 또는 부재(44)로 구성된다.
상기 유량 조정부 또는 변류 부재(42)는, 에지(46)에서 주 횡경(major transverse diameter) 또는 치수를 갖고 상기 본체의 축을 향해 대칭적으로 내향하여 경사지고 상기 유량계 본체(20)에 있어서 상류 및 하류에서 각각 대향하는, 두개의 대향하고 통상적으로 원추형인 경사 벽(48,50)을 갖는 통상적으로 원통형인 본체로 구성된다. 이하 기술되는 것을 제외하고, 상기 유량 조정 부재(42)는, McCrometer Inc.로부터 입수할 수 있고, 본 명세서에 참고로 언급되고 있는 미국 특허 4,638,672호, 4,812,049호 및 5,363,699호에 기술되어 있는 "V-CONE"에 이용되는 유량 변류 부재와 동일한 기능과 물리적 특성을 갖는다.
상기 종래의 특허에 기재된 바와 같이, 부재(42)는 도관(20)내의 보어(22)보다 크기가 작고 유체 이동 방향과 수직인 버언내에 동축으로 장착되며 도관 벽의 내면으로부터 내향하여 대칭적으로 떨어져 있는 경사 벽(48,50)을 갖는다. 상기 경사벽의 크고 인접한 단부들은 동일한 크기와 형상으로 되며 그들의 접합면에서 예리한 주변 에지(46)를 한정하며, 그의 평면은 유체 이동 방향과 수직이다. 상류 벽(48)은 하류 벽(50)보다 길며, 한 점, 즉 실질적으로 그의 상류 단의 한 점가지 내측으로 테이퍼지는 것이 바람직하다. 상기 벽은 주변 에지(46)에 의해 항정된 평면에 대해 약 39도 내지 약 75도 정도의 각도로 형성되며, 바람직한 각도는 약 67.5도이다. 상기 에지(46)에 의해 한정된 평면에 대한 하류 벽(50)의 각도는 약 15도 내지 30도의 범위내에 있으며, 바람직한 각도는 약 26도이다. 상기 도관(20)의 내경에 대한 상기 부재(42)의 베타 비(beta ratio)는 약 0.4에서 약 0.94까지 정도인 것이 바람직하다.
유체가 입구 또는 도관(20)의 상류 단으로 유입함에 따라, 주변 에지(46)의 평면의 최소 영역에 대해, 단면적이 점차적으로 감소되는 환상 영역으로 상기 부재(42)의 상류 벽(48)에 의해 변류 또는 편이된다. 다음, 상기 유체는 하류 벽(50)에 의해 한정된 영역이 점차 증가되는 환상 영역으로 흐른다. 이에 따라, 유체의 이동이 부재(42)로부터의 상류 및 하류에서 안정화 및 조정된다. 특히, 상기 부재(42)는 도관(20)의 벽과 부재(42)사이의 영역에서의 유체 이동을 선형화하고 또한 소정 범위의 유속에 걸쳐 상기 변류 부재로부터 도관내의 상류 및 하류에 있어서의 유체 이동의 속도 프로파일을 평탄화하는 데에 유효하다. 따라서, 상류 및 하류 프로파일은 비교적 평탄하고, 대칭적이고 도관에서 축방향으로 동축성으로 되며, 유속에 무관하게 크고 일정한 평균 체류 직경으로 된다. 또한, 유체 및 그안의 고체 물질은 균질화되어 도관(20)이 그의 거의 전체 단면적에 걸쳐 균일한 혼합물로 충전되게 된다.
또한, 하류 벽(50)은 상기 부재로부터 도관의 하류에 있어서의 스트림 상태를 자유롭게 하기 위해 복귀함에 따라 유체의 복귀 속도를 최적화하는 데 유효하다. 상기 하류 벽(50)과 조합하여 상기 예리한 주변 에지(46)는 상기 하류 벽(50)과 조합하여, 짧은 소용돌이가 하류 방향으로 주변 에지로부터 발생되도록 한다. 이들 소용돌이는 진폭이 작고 고주파로서, 유량의 복귀속도의 최적화에 기여한다. 작은 진폭 ?? 고주파의 소용돌이는 과도한 하류의 난류 또는 소위 "노이즈"를 효과적으로 제거하여, 매우 정확하고 신뢰성있는 측정을 용이하게 한다.
버어(22)내에 동축상으로 상기 부재(42)를 장착하기 위해, 본 발명에 따라 일체 장착 또는 지지부 또는 부재(44)를 갖는 변류 부재(42)가 제공된다. 특히, 상기 부재의 일단에는 유량계 본체 또는 도관부에 있어서의 홈 또는 요홈과 동일한 거리로 위치되고, 이와 같은 수의, 복수의 원주상으로 떨어져 있고 반경방향 외측으로 연장되는 돌기 또는 설부(tongue)(52)가 제공된다. 바람직한 실시에에서, 상기 설부(52)는 상기 부재(42)의 후향 또는 하향 단에 제공되며, 도 2에 도시한 바와 같이 부재(42)의 하향단에 강성 크로스 바를 형성하는 두 개의 직경상 대향하는 설부로 구성된다. 상기 크로스 바는 경사벽(50)으로부터 하류의 단거리에 위치되는 것이 바람직하며, 원통형 연장부(54)에 의해 그와 일체로 된다. 상기 연장부(54)는 후술되는 바와 같이 측정 탭(24,26)에 대해 상기 변류 부재를 적절히 위치시키기 위해 상기 변류 부재의 다른 사이즈 및 형상에 대한 상이한 길이로 될 수 있다.
도2 및 4의 비교예로 나타낸 바와 같이, 상기 설부(52)는 유량계 본체의 요홈(28)과의 매칭을 위해 그와 동일한 방사상 크기 및 단부 형상을 갖는다. 따라서, 상기 변류 부재(40)는 보어(22) 또는 도관의 하향단내에 그를 삽입하여 설부(52)가 요홈(28)내에 단단히 안착되도록 함으로써 간단히 유량계 본체내에 편리하게 조립될 수 있다. 파이프라인내에 유량계 본체의 조립에 따라, 하류 파이프부(12)의 플랜지(14)는 홈(28)의 제 위치에 설부(52)를 고정하며 유량계 본체(20)의 보어(22)에 대해 상기 변류 부재(42)의 오배치 또는 이탈을 금지한다.
상기 본체(20)에 조립시, 변류 부재의 주변 에지는 두 압력 탭(24,26) 중간에 위치되어, 유량 면적이 가장 적고 유량의 속도가 가장 빠른 영역 또는 평면(46)의 대향측상에 상기 탭들이 위치되도록 한다. 상기 탭들은 상기 유량의 속도 프로파일이 비교적 평탄하고 선형이며 안정한 도관에 있어서 상류 및 하류 영역과 각각 연통된다.
이는 도 5에 개략적으로 도시한 바와 같이, 탭에 연결된 종래 유량 측정 기기에 의해 탭을 통한 매우 정확한 유량 측정을 가능케 한다. 본 발명의 장치는 신뢰성이 높고 우수한 정확도를 갖는 안정된 신호의 측정 수단을 제공한다.
상류 측정탭(24)은 상류 경사 벽(48)의 상류 단으로부터 상류로, 에지(46)와 도관 직경의 대략 2배로 되는 지점, 즉 보어(22) 직경의 약 2배로 되는 지점 사이의 영역내에 위치될 수도 있다. 바람직한 위치는 도 5에 도시한 바와 같이, 벽(48)의 말단으로부터 상향을 시작하는 영역이다. 하류 측정탭(26)은 에지로부터 하류로 도관 직경의 대략 2배로 되는 지점과 에지(46) 사이의 영역내에 위치될 수도 있다. 특히, 변류 부재(42)는 축류(vena contracta), 즉 수축류의 영역을 야기하여, 에지(46)로부터 하류로 에측 또는 확인가능한 거리에서 유량을 형성하도록 하며, 하류 탭의 바람직한 위치는 상기 축류가 발생되는 영역내에 있다. 압력은 이들 위치에서 측정하며, 측정된 압력들간의 차이는, 도 5에 개략적으로 도시한 바와 같이, 파이프라인내의 유체 조건이 적절한 수단에 의해 결정 및 측정될수 있는 정보를 제공한다.
수동적인 측정 수단은 유량 적산 레지스터 및/또는 순간 유속 지시기의 언 일방 또는 이들 양자를 포함한다. 특별한 정확도를 요구할 경우, 탭(24,26)에는 컴퓨터 또는 마이크로프로세서와 같은 적절한 처리 장치에 전송되는 신호를 발생하기 위해 반도체 또는 전자 트랜스듀서가 설치될 수도 있다. 이와 같은 기구는 유체 측정 산업에 있어서 통상적으로 종래와 같이 도면에 예시하지 않았다. 상기한 부품에 의해, 전체 시스템의 정확도, 즉 수압, 기계적, 전기 및/또는 전자 시스템의 종합 정확도는 99% 이상이다. 조합된 전체 시스템 에러는 전형적으로 레지스터 도는 지시계 판독의 ±1% 이내이다. 공지된 바와 같이, 적산 레지스터(totalizing register)는 갤론, 큐빅 피트, 에이커 피트, 큐빅 미터 등의 표준 측정시의 판독을 제공할 수 있다. 마찬가지로, 유속 지시기는 분당 갤론, 초당 큐빅 피트 등의 표준 측정시의 판독을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예의 변류 부재는 탭(24,26)으로부터 하류 위치에 지지되어 있기 때문에, 지지 요소 또는 설부(52)는 탭들이 위치되는 영역내에 난류 또는 이상상태를 유도하지 않는다. 유량 측정은 유체가 지지부에 달하기 전에 행해지며, 이는 높은 신뢰도, 안정도 및 정확도로 유량을 측정하도록 한다.
도관부(20)의 방사상 압력 탭(24,26)을 채용함으로써, 변류 부재의 하류 측에서의 압력을 측정할 목적으로 변류 부재를 통해 축방향으로 연장되는 종래 도관의 필요성을 제거하며, 이는, 이와 같은 도관에 존재하던 유속 제로의 무익한 정체 영역을 제거하게 한다. 따라서, 본 발명의 유량계는 깨끗하고 위생적인 환경이 요구되는 산업 현장에서 유량을 측정하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 두 개의 탭에 다이어프램형 압력 센서를 채용함으로써, 양호한 위생 상태가 확보된다.
또한, 방사상 압력 탭을 채용함으로써 변류 부재 및 일체적 단일 반도체 부품으로서의 그의 지지 구조의 제조를 가능케 하며, 이는 용접과 같은 어떤 재료 결합을 요하지 않는다. 또한, 설부(52) 및 요홈(28)에 의해 제공된 지지 시스템은 도관부(20)의 벽과 상기 부재(40)에 대한 지지구의 용접과 같은 재료 결합의 필요성을 제거한다. 따라서, 공수가 현저히 절감된다.
상기 부재(40)를 솔리드 보디로 제조함으로써 구성 재료의 사용에 있어, 예컨대, 플라스틱, 특히 테플론과 같은 비점착 특성을 갖는 플라스틱과 같이 상기 목적을 위해 이전에는 없었던 적절한 재료의 사용이 가능하다. 또한, 이와 같은 구성 재료의 사용은 일체 부품으로서 변류 부재의 주형 또는 성형을 가능케하여 비용을 더욱 절감한다.
본 발명의 변류 부재 장착 또는 지지시스템은 또한, 제1 베타 비에서 다른 베타 비로 또는 제1 유속 범위에서 다른 유속 범위로 장치의 편리하고 신속한 변환을 제공한다. 특히, 도관부(20)에 있어서 보어(22)에 대한 변류 부재의 사이즈 및/또는 구성, 예컨대 경사 각은, 변류 부재가 도관 벽의 내면 및 변류 부재 사이의 영역을 통하는 유체의 이동을 선형화하기에 유효한, 베타 비, 유체의 형태 및 유속의 범위를 결정한다. 상기 변류 부재의 사이즈 및/또는 구성의 변경은 시스템이 응답하는 유체의 형태 및 범위를 변화시킨다. 따라서, 제1 변류 부재를 제거하고 그를 다른 변류 부재로 교체함으로써, 시스템은 다른 유속 및 다른 유체에 정확히 대응할 수 있다.
본 발명에 의하면, 플랜지(14)간의 연장 볼트를 느슨하게 하여 제거하고, 파이프라인으로부터 웨이퍼부(20)를 제거하고, 장착 요홈(28) 및 도관(20)으로부터 변류 부재를 제거하고, 변류 부재를 다른 변류 부재로 교체하고, 상기 웨이퍼부(20)를 파이프라인(12)의 제자리로 복귀시킴으로써, 간단하고 신속히 달성될 수 있다. 따라서, 기존 유량계 본체를 전체적인 다른 유량계 본체로 교체할 필요가 없다. 하나의 도관부(20) 및 그와 조합된 센서는 여러 범위의 유속 및 다수의 다른 유체는 물론, 액체와 가스 모두에 대해 유량을 측정하기 위한 목적으로 충분하다.
본 발명의 상기 목적 및 이점은 편리하고, 실용적이고, 경제적이며 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명의 범위 및 정신에 벗어남이 없이 당업자들에 의해 다양한 다른 변경들이 실시될 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 상기한 설명에 한정되지 않고, 더 넓게 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 주어진 방향으로 통과하는 유체를 이송하기 위한 내측 표면이 형성된 외주 벽을 가지며, 유체 유동 방향에 대한 상류측 단부 및 하류측 단부를 갖는 제거가능하고 대체가능한 도관부를 포함하는 도관, 및
    상기 도관부내에 위치하여 유체 유동 방향에 대한 상류측 단부 및 하류측 단부를 갖는 유체 유동 변류 부재로서, 상기 도관부보다 소직경으로 되어 있고 상기 도관부의 내측 표면과 상기 변류 부재의 외주 사이에 형성되는 영역을 통해 흐르도록 유체를 변류시키는 상기 유체 유동 변류 부재상에 상기 외주를 형성하는 경사벽 수단을 상기 변류 부재들의 단부들 사이에 형성하고, 상기 경사벽 수단은 상기 도관부를 통한 소정 범위의 유동에 걸쳐 적어도 상기 영역내의 유체의 속도 프로파일을 효과적으로 선형화시키는 유체 유동 변류 부재를 포함하고,
    상기 변류 부재 및 도관부의 일단부에 상기 변류 부재를 상기 도관부내에 제거가능하고 대체가능하게 장착하기 위한 협력 수단이 형성되어, 상기 도관부를 통한 다른 범위의 유동을 수용하도록 상기 변류 부재가 제거되고 다른 변류 부재로 대체될 수 있는 유량 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 협력 수단이 상기 변류 부재와 도관부중 하나에 설부를 그리고 다른 하나에 요홈을 포함하며, 상기 요홈은 상기 변류 부재를 도관부내에 제거가능하게 장착하도록 상기 설부를 제거가능하게 수용하는 유량 조절 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 협력 수단은 상기 변류 부재 및 도관부의 하류측 단부에 위치하는 유량 조절 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 도관부는 그의 하류측 단부의 내측 표면에 다수의 요홈들을 가지며, 상기 변류 부재는 그의 하류측 단부상에 바깥쪽으로 연장하는 다수의 설부를 가지며, 상기 설부는 상기 요홈과 제거가능하게 결합 수용되어 상기 변류 부재를 상기 도관부내의 하류측 단부에 장착시키는 유량 조절 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도관부와 연관되어 도관부와 함께 유량계 본체를 구성하는 유량 감지 수단을 포함하며, 하나의 유량계 본체를 이용하여 다른 유체 및 다른 유량 범위를 측정할 수 있도록 상기 변류 부재가 다른 변류 부재로 대체될 수 있는 유량 조절 장치.
  6. 주어진 방향으로 통과하는 유체를 이송하며, 내측 표면이 형성된 외주벽을 갖는 도관, 및
    상기 도관내에 위치하여 유체 유동 방향에 대한 상류측 단부 및 하류측 단부를 갖는 유체 유동 변류 부재로서, 상기 도관보다 소직경으로 되어 있고 상기 도관의 내측 표면과 상기 변류 부재의 외주에 의해 형성되는 영역을 통해 흐르도록 유체를 변류시키는 상기 외주를 상기 유체 유동 변류 부재상에 형성하는 경사벽 수단을 가지며, 상기 도관이 유체 유동 방향에 대해 상기 변류 부재로부터 상류측 영역 및 상기 변류 부재로부터 하류측 영역을 가지며, 상기 경사벽 수단은 상기 도관부을 통한 소정 범위의 유동에 걸쳐 적어도 상기 영역내의 유체의 유동을 선형화시켜서 상기 변류 부재로부터의 상류측 및 하류측 양쪽 영역으로의 상기 도관내의 유체 유동의 속도 프로파일을 효과적으로 평탄화시키는 유체 유동 변류 부재를 포함하고,
    상기 변류 부재는 물리적 결합 영역을 갖지 않는 일체형 부재를 포함하고,
    상기 변류 부재 및 도관은 상기 변류 부재를 상기 도관에 영구적으로 결합시키지 않고 상기 변류 부재를 상기 도관내에 장착하기 위한 협력 수단을 가지며,
    결합하는 재료를 필요로 하지 않고 구성되어 조립되는 유량 조절 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 도관내의 벽을 통해 연장하며 상기 속도 프로파일이 비교적 평탄한 상류 영역 및 하류 영역과 각각 소통하는 유량 측정 탭을 포함하는 유량 조절 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 측정 탭내의 다이어프램 압력 센서를 포함하는 유량 조절 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 변류 부재는 그의 하류측 단부가 상기 측정 탭의 상기 도관 하류측 내에 장착되어, 상기 협력 수단의 상류에서 상기 협력 수단에 의해 유체 유동이 어떠한 방해를 받기 전에 측정이 실행되는 유량 조절 장치.
  10. 주어진 방향으로 통과하는 유체를 이송하며, 내측 표면이 형성된 외주 벽을 갖는 도관,
    상기 도관내에 위치하여 유체 유동 방향에 대한 상류측 단부 및 하류측 단부를 갖는 유체 유동 변류 부재로서, 상기 도관보다 소직경으로 되어 있고 상기 도관의 내측 표면과 상기 변류 부재의 외주에 의해 형성되는 영역을 통해 흐르도록 유체를 변류시키는 상기 외주를 상기 유체 유동 변류 부재상에 형성하는 경사벽 수단을 가지며, 상기 도관이 유체 유동 방향에 대해 상기 변류 부재로부터 상류측 영역 및 상기 변류 부재로부터 하류측 영역을 가지며, 상기 경사벽 수단은 상기 도관을 통한 소정 범위의 유동에 걸쳐 적어도 상기 영역내의 유체의 유동을 효과적으로 선형화시켜서 상기 변류 부재로부터의 상류측 및 하류측 양쪽 영역으로의 상기 도관내의 유체 유동의 속도 프로파일을 평탄화시키는 유체 유동 변류 부재, 및
    상기 변류 부재를 그 변류 부재로부터의 하류측 위치에서 상기 도관내의 그의 하류측 단부 근방에만 장착하는 수단으로서, 상기 장착 수단에 의해 유체 유동이 어떠한 방해를 받기 전에 유량을 상기 장착 수단으로부터 상류측에서 측정할 수 있도록 된 측정 수단을 포함하는 유량 조절 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 도관의 벽을 통해 연장하는 한쌍의 측정 탭을 포함하고, 상기 탭들중 하나는 유체 유동의 속도 프로파일이 비교적 편평한 도관내의 상류측 영역과 소통하며 다른 하나는 유체 유동의 프로파일이 비교적 편평한 도관내의 하류측 영역과 소통하며, 상기 도관 외측의 유량 측정 수단은 상기 측정 탭을 통해 상기 도관의 내부와 소통하는 유량 조절 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 장착 수단은 상기 도관내에 있으며 상기 변류 부재를 도관내에 제거가능하고 대체가능하게 장착하도록 상기 변류부재의 하류측 단부상에 위치한 협력 수단을 포함하여, 상기 도관을 통해 다른 유체 및 다른 범위의 유량을 수용하도록 상기 변류 부재가 제거되고 다른 변류 부재로 대체될 수 있는 유량 조절 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 도관은 상류측 단부와 하류측 단부를 가진 제거가능한 부분 및 상기 도관의 하류측 단부에 있는 상기 제거가능한 부분의 내측 표면에 원주방향으로 떨어져 있는 다수의 요홈들을 포함하며, 상기 변류 부재는 그의 하류측 단부상에 떨어져 배치된 상기 요홈과 동수의 바깥쪽으로 연장하는 다수의 설부를 가지며, 상기 설부는 상기 요홈내에 제거가능하게 결합 수용되어 상기 변류 부재를 그의 하류측 단부에서 상기 제거가능한 부분내에 제거가능하고 대체가능하게 장착하는 유량 조절 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 변류 부재는 물리적 결합 영역이 없는 일체형 부재이고 상기 협력 수단은 상기 변류 부재를 상기 도관에 영구적으로 결합시키지 않고 상기 변류 부재를 상기 도관내에 분리가능하게 장착하여, 결합하는 재료를 필요로 하지 않고 상기 장치를 구성하여 조립하는 유량 조절 장치.
  15. 주어진 방향으로 통과하는 유체를 이송하며, 내측 표면이 형성된 외주 벽과 유체 유동 방향에 대한 상류측 방향 및 하류측 방향을 갖는 도관, 및
    상기 도관의 축을 향해 안쪽으로 경사져 있고 상기 상류측 방향으로 향한 제 1 경사벽 및 상기 도관의 축을 향해 안쪽으로 경사져 있고 하류측 방향으로 향한 인접한 제 2 경사벽을 포함하는 유체 변류 부재로서, 상기 경사벽들은 상기 변류 부재상에 외주부를 형성하여 그들의 큰쪽 단부들의 결합부에 외주부 에지를 형성하며, 상기 제 2 경사벽은 상기 제 1 경사벽보다 짧은 축방향 길이로 되고 경사도는 더 크게 되어 있으며, 상기 변류 부재는 유체 유동 방향에 직교하는 상기 외주부 에지의 평면과 동축방향으로 상기 도관내에 장착되며 상기 경사벽들과 외주부 에지는 상기 도관의 내측 표면에서 안쪽으로 대칭으로 떨어져 있는 유체 변류 부재를 포함하며,
    상기 변류 부재는 상기 유체가 변류 부재의 외주부 및 도관의 내측 표면사이에 형성된 영역을 통해 흐르도록 변류시켜 상기 영역의 유체 유동을 효과적으로 선형화하고 상기 변류 부재로부터의 상류측 및 하류측 양측의 도관내의 영역들내의 유체 유동의 속도 프로파일을 평탄화하며,
    상기 유체의 속도 프로파일이 비교적 평탄한 상기 에지로부터 상류측 영역으로 상기 도관의 벽을 통해 연장하는 제 1 압력 탭이 제공되고,
    상기 유체의 속도 프로파일이 비교적 평탄한 상기 에지로부터 하류측 영역으로 상기 도관의 벽을 통해 연장하는 제 2 압력 탭이 제공되며,
    상기 제 1 및 제 2 압력 탭은 상기 에지의 상류측 및 하류측 사이의 유체 압력차의 결정을 용이하게 하여 상기 변류 부재내에 압력 탭을 필요로 하지 않고 상기 도관을 통한 유체 유동을 측정하게 되는 유량 조절 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 압력 탭은 상기 에지 및 상기 제 1 경사벽으로부터 상류측으로 직경의 약 2배의 위치 사이의 영역내에 배치되며, 상기 제 2 압력 탭은 상기 에지 및 상기 에지로부터 하류측으로 상기 도관 직경의 약 2배의 위치 사이에 배치되는 유량 조절 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 경사벽은 상류측 방향의 지점으로 경사져 있고 상기 제 1 압력 탭은 상기 지점으로부터 상류측으로 바로 인접한 영역에 배치되는 유량 조절 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 변류 부재는 상기 에지로부터 하류측의 유체 유동에 축류부(縮流部)를 형성하며 상기 제 2 압력탭은 상기 축류부가 형성되는 영역내에 배치되는 유량 조절 장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 경사벽은 상기 외주부 에지에 대해 약 39°내지 75° 범위의 경사각을 가지며, 상기 제 2 경사벽은 상기 외주부 에지의 평면에 대해 약 15° 내지 30° 범위의 경사각을 갖고, 상기 도관의 내측 표면에 대한 변류 부재의 베타비는 약 0.4 내지 0.94의 범위인 유량 조절 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 변류 부재를 도관내에 제거가능하고 대체가능하게 장착하는 수단을 포함하며, 도관을 통한 다른 유체 및 다른 유속으로의 유동을 수용하고 상기 도관내에서 다른 베타비를 제공하는 변류 부재를 용이하게 이용할 수 있도록 상기 변류 부재를 제거하여 다른 사이즈 및/또는 다른 형태의 변류 부재로 대체할 수 있는 유량 조절 장치.
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