KR20020001691A - 관로의 유체흐름확인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관로의 유체흐름확인장치에 관한 것으로서, 그 목적은 램프가 점등되면 관로 내에서 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있고 임펠러의 회전수나 발전기로부터 발전되는 전압피크개수를 카운팅하고 이렇게 카운팅된 축의 회전수 또는 전압피크개수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴이 계산하여 관로의 유량을 측정할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 서로 이웃하는 관(p)이 연결되고 유체입구(i)와 유체출구(o) 사이에 임펠러 설치공간(11) 및 안착설치고안(12)을 갖는 관이음몸체(10); 이 관이음몸체(10)에 설치되며 관로내부의 유체흐름으로 인하여 회전되도록 축(21)에 다수의 날개(22)를 갖는 임펠러(20); 이 임펠러(20)의 축(21)에 영구자석(25)이 장착되고 그 외측에 유도코일(26)이 장착되어 전류를 발생시키는 발전기(24); 이 발전기(24)로부터 발생된 전류를 인가받아 관이음몸체(10)내부의 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있도록 점등되는 램프(30)가 구비됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치이다.

Description

관로의 유체흐름확인장치{confirming equipment for fluid flow of pipe line}

본 발명은 관로의 유체흐름확인장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 관로에 유체가 흐름에 따라 회전되는 임펠러와 함께 발전기가 구동되어 소정전압으로 발전되고 이렇게 발전된 전류는 램프로 인가되어 점등됨으로써 관로 내에서 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있는 관로의 유체흐름확인장치에 관한 것이다.

일반적으로, 관로는 각종 산업현장이나 공장의 산업설비에 이르기까지 냉각수공급라인이라든가 오일공급라인이 설치된다. 이러한 관로는 탱크로부터 목적지인 기계장비에 이르기까지 2개 이상의 관들을 서로 관이음을 통하여 연속적으로 연결되어 있고 상기 관로의 관에는 유체의 흐름을 제어하는 각종밸브 내지 계기가 설치되게 마련이다.

상기와 같은 관로의 관들은 모두 그 내부가 들여다보이지 않는 불투명한 금속관, 다시 말해서 강관 내지 주철관 등으로 구비되기 때문에 관로를 이루는 밸브가 잠겨있거나 스트레이너가 이물질에 의해 막혀 있는지를 확인할 수가 없었고 따라서 관로 상의 압력계나 밸브의 개폐만으론 관로 내부에 유체가 흐르고 있는지의 여부를 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 관로에 각각의 유량계를 설치하여야만 어느 정도의 유량이 흐르는지를 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 관로의 관이음에 유체의 흐름으로 인하여 회전되는 임펠러가마련되고 이 임펠러의 축에 설치된 또한 발전기가 구동되어 소정전압으로 발전되는 전류는 램프로 인가되어 점등됨으로써 관로 내에서 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있도록 한 관로의 유체흐름확인장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 임펠러의 회전수나 발전기로부터 발전되는 전압을 감지하여 관로의 유량을 측정할 수 있도록 한 관로의 유체흐름확인장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관로의 유체흐름확인장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에서 일부를 절개한 상태의 정면도,

도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 나타낸 상세도,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10,10a: 관이음몸체 11: 플랜지 12,12a: 임펠러 설치구멍

13: 안착설치공간 14,14a: 웨브 20,20a: 임펠러

21,21a,21b: 축 24,24a: 발전기 25: 영구자석

26: 유도코일 30: 램프 32: 커버

34: 감시창 40: 엔코더 41: 마이컴

42: 표시부 43: 포켓케이스 44: 유체유입구멍

45: 배출구멍

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 이웃하는 관이 연결되고 유체입구와 유체출구 사이에 임펠러 설치공간을 갖는 관이음몸체; 이 관이음몸체에 설치되며 관로내부의 유체흐름으로 인하여 회전되도록 축에 다수의 날개를 갖는 임펠러; 이 임펠러의 축에 영구자석이 장착되고 그 외측에 유도코일이 장착되어 전류를 발생시키는 발전기; 이 발전기로부터 발생된 전류를 인가받아 관이음몸체내부의 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있도록 점등되는 램프가 구비됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치이다.

상기 관이음몸체에는 임펠러의 용이한 설치를 위하여 임펠러 설치구멍과 안착설치공간이 형성되고 상기 설치구멍의 선단엔 그 선단을 막으면서 임펠러의 축을 회전 가능하게 지지하는 웨브가 마련된다.

상기 관이음몸체의 임펠러 상부위치에는 임펠러를 들여다볼 수 있도록 감시창이 마련될 수 있다.

상기 임펠러의 축이 회전되는 회전수를 엔코더로 카운팅하고 이렇게 카운팅된 축의 회전수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴이 계산한 후 유량을 표시하는 표시부로 구비된 유량측정수단이 부가될 수 있다. 또 발전기에서 영구자석이 1회전될 때마다 발생되는 전압피크개수를 카운팅하고 이렇게 카운팅된 전압피크개수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴이 계산하여 유량을 측정할 수도 있다.

상기 발전기의 축은 웨브에 의해 관이음몸체의 임펠러 설치공간이 완전 폐쇄되도록 임펠러의 축과 별도로 마련될 수 있으며, 상기 임펠러의 축이 회전됨에 따라 연동되는 구조이면 어떠한 연동구조라도 무방하나 예를 들어 서로 끌어당기는 척력을 갖도록 극이 다르게 영구자석을 배치할 수도 있다.

상기 임펠러 설치공간에는 2단으로 형성된 포켓케이스가 설치되며 이 포켓케이스는 유체입구 측의 임펠러 설치공간엔 임펠러 끝단부분의 원주방향으로 유체를 유도하는 다수의 유체유도구멍이 형성되고 유체출구 측의 임펠러 설치공간엔 유체흐름에 지장을 주지 않는 사이즈의 배출구멍이 형성된다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 관로의 유체흐름확인장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에서 일부를 절개한 상태의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 나타낸 상세 도면이다.

도면에 도시한 바와 같이, 관이음몸체(10)는 서로 이웃하는 관을 연결할 수 있도록 양단에 플랜지(11)가 형성되어 있고 중간부분에 임펠러(20)의 용이한 설치를 위하여 임펠러 설치구멍(12)과 안착설치공간(13)이 형성되어 있다. 상기 설치구멍(13)의 선단에는 그 선단을 막으면서 임펠러(20)의 축(21)을 회전 가능하게 지지하는 웨브(14)가 마련된다.

상기 임펠러(20)는 축(21)에 방사상으로 다수개의 날개(22)가 형성된 것이며 이는 관이음몸체(10)의 임펠러 설치구멍(12)을 통하여 안착설치공간(13)에 임펠러 (20)가 안착되도록 설치된다. 또 상기 임펠러(20)의 축(21) 한쪽끝단부분이 웨브 (14)에 회전되도록 설치되어 있으며 따라서 관이음몸체(10)내부의 유체흐름으로 인하여 임펠러(20)가 회전되게 된다.

상기 임펠러(20)의 축(21)에는 영구자석(25)이 장착되고 그 외측엔 유도코일 (26)이 마련된 발전기(24)가 구비되며 이 발전기(24)는 임펠러(20)와 함께 영구자석(25)이 회전됨에 따라 유도코일(26)에서 전류가 발생되게 마련된다.

램프(30)는 상기 발전기(24)의 유도코일(26)과 회로적으로 연결되어 있고 발전기(24)에서 발생된 전류를 인가받아 관이음몸체(10)내부에 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있다. 상기 램프(30)는 저전력이면서 고휘도의 발광다이오드(LED)로 마련됨이 바람직하다.

상기 웨브(14)외측의 발전기(24)와 램프(30)는 커버(32)로 씌워져 있으며 특히 램프(30)부분은 투명커버로 마련되어야 한다. 그 이유는 멀리서도 시각을 통하여 확인할 수 있도록 하기 위해서이다.

그리고 상기 관이음몸체(10)의 임펠러(20) 상부위치에는 임펠러(20)를 들여다볼 수 있도록 하는 감시창(34)이 마련된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 관로의 유체흐름확인장치는 관(도시되지 않음)들 사이에 연결된 관이음몸체(10)의 내부로 유체가 흐르면 임펠러(20)가 회전되게 되고 이렇게 임펠러(20)가 회전되면서 축(21) 한쪽의 영구자석(25)또한 회전되게 된다.

이렇게 영구자석(25)이 회전되면 그 외측의 유도코일(26)에 전류가 유도되게 되고 이렇게 유도된 전류는 램프(30)로 인가되어 점등되게 된다. 따라서 멀리에서도 관이음몸체(10)에는 유체가 흐르고 있음을 알 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 유체흐름확인장치에 대한 다른 실시 예를 나타낸 도면으로서, 임펠러(20)의 축(21)이 회전되는 회전수를 엔코더(40)로 측정하여 카운팅하고 이 엔코더(40)로부터 축(21)의 회전수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴(41)이 계산한 후 유량을 표시하는 표시부(42)로 이루어진 유량측정수단이 부가된 것을 제외하고는 본 발명의 구성과 동일하다.

또 유량측정수단은 발전기(24)를 이루는 축(21)의 영구자석(25)이 1회전될 때마다 발생되는 전압피크개수를 카운팅하고 이렇게 카운팅된 전압피크개수의 신호를 받아 마이컴(41)이 계산하여 유량을 표시부(42)에 표시하도록 마련할 수도 있다.

상기와 같은 다른 실시 예에 의하면 관이음몸체(10)에 유체가 흐름을 확인하면서 유량 또한 측정할 수 있는 것이다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 관로의 유체흐름확인장치를 나타낸 또 다른 실시 예의 도면이다.

상기 관이음몸체(10a)의 임펠러 설치공간(12a) 입구가 웨브(14)에 의해 완전 폐쇄되도록 임펠러(20a)와 발전기(24a)가 별도로 구성되며, 상기 임펠러(20a)는 포켓케이스(40)내에서 자유롭게 회전되도록 포켓케이스(40)와 함께 임펠러 설치공간 (12a)에 설치되고 상기 발전기(24a)는 임펠러 설치공간(12a)내의 임펠러(20a)와 대응하는 외측의 웨브(14)에 마련된다.

상기 포켓케이스(43)는 유체입구(i)와 유체출구(o)가 구획 분리되도록 2단으로 형성되며 유체입구(i) 측의 임펠러 설치공간(12a)엔 임펠러(20a) 끝단부분의 원주방향으로 유체를 유도하는 다수의 유체유도구멍(44)이 형성되고 유체출구(o) 측의 임펠러 설치공간(12a)엔 유체흐름에 지장을 주지 않는 사이즈의 배출구멍(45)이 형성된다.

상기 임펠러(20a)와 발전기(24a)는 임펠러(20a)의 회전됨에 따라 발전기 (24a)가 연동되도록 마련되어 있으며, 상기 임펠러(20a)는 날개(22)를 갖는 축(21a)의 다른 한쪽에 원판(23)이 형성되고 이 원판(23)에 웨브(14a)와 맞닿도록 영구자석(27)이 마련되며, 상기 발전기(24a)는 임펠러(20a)측 원판(23)과 동심을 이루는 축(21b)의 한쪽에 원판(28)이 형성되고 이 원판(28)엔 영구자석(27)과 상응하여 서로 끌어당기는 척력을 발생시키도록 극이 다르게 영구자석(29)이 배치된 것이다.

상기와 같이 구성된 다른 실시 예의 구성에 의하면 관이음몸체(10a)의 유체입구(i)로 유체가 포켓케이스(43)의 유체유도구멍(44)을 통해 유입되면서 와류로 되고 이에 따라 포켓케이스(40)내에 설치된 임펠러(20a)의 날개(22)들을 밀어 회전시키게 되며 임펠러(20a)와 축(21a)을 통해 일체로 된 원판(23) 또한 회전되게 된다.

이와 같이 임펠러(20a)가 회전되면 웨브(14a)의 바깥쪽에 임펠러(20a)의 축(21a)과 동심을 이루고 설치된 발전기(24a)측 원판(28)이 회전되게 된다. 상기 발전기(24a)의 축(21b)이 회전되는 이유는 임펠러(20a)측 원판(23)의 영구자석(27)과 발전기(24a)측 원판(28)의 영구자석(29)이 서로 끌어당기도록 설치되어 있기 때문이다.

이렇게 발전기(24a)의 축(21b)이 회전되면 영구자석(25)이 회전됨에 따라 유도코일(26)로 전류가 유도되게 되고 이렇게 유도된 전류는 램프(30)로 인가되어 점등되게 된다. 따라서 멀리에서도 관이음몸체(10a)에는 유체가 흐르고 있음을 알 수 있는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 관로의 유체흐름확인장치는 관이음에 유체의 흐름으로 인하여 회전되는 임펠러가 마련되고 이 임펠러의 축에 설치된 또한 발전기가 구동되어 소정전압으로 발전되는 전류는 램프로 인가되어 점등됨으로써 관로 내에서 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 임펠러의 회전수나 발전기로부터 발전되는 전압피크개수를 감지하여 카운팅하고 이렇게 카운팅된 감지신호를 받아 마이컴이 계산하여 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 서로 이웃하는 관(p)이 연결되고 유체입구(i)와 유체출구(o) 사이에 임펠러 설치공간(11) 및 안착설치고안(12)을 갖는 관이음몸체(10); 이 관이음몸체(10)에 설치되며 관로내부의 유체흐름으로 인하여 회전되도록 축(21)에 다수의 날개(22)를 갖는 임펠러(20); 이 임펠러(20)의 축(21)에 영구자석(25)이 장착되고 그 외측에 유도코일(26)이 장착되어 전류를 발생시키는 발전기(24); 이 발전기(24)로부터 발생된 전류를 인가받아 관이음몸체(10)내부의 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있도록 점등되는 램프(30)가 구비됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 임펠러 설치구멍(11)의 선단엔 그 선단을 막으면서 임펠러(20)의 축(21)을 회전 가능하게 지지하는 웨브(14)가 마련됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 관이음몸체(10)의 임펠러(20) 상부위치에는 임펠러 (20)를 들여다볼 수 있도록 감시창(34)이 마련됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 임펠러(20)의 축(21)이 회전되는 회전수를 엔코더(40)로 카운팅하고 이렇게 카운팅된 축의 회전수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴(41)이 계산하여 유량을 표시부(42)에 표시하는 유량측정수단이 부가됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 발전기(24)에서 영구자석(25)이 1회전될 때마다 발생되는 전압피크개수를 카운팅하고 이렇게 카운팅된 전압피크개수의 카운팅신호를 전달받아 마이컴(41)이 계산하여 유량을 표시부(42)에 표시하는 유량측정수단이 부가됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 축(21)은 웨브()에 의해 임펠러(20)측과 발전기(24)측이 구획 분리되고 이 구획 분리된 부분에 상기 임펠러(20)가 회전됨에 따라 발전기(24)가 연동 회전되도록 서로 상응하여 부착되는 한 쌍의 영구자석이 마련된 것을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.
7. 서로 이웃하는 관(p)이 연결되고 유체입구(i)와 유체출구(o) 사이에 임펠러 설치공간(12a)을 갖는 관이음몸체(10a);

   상기 임펠러 설치공간(12a)에 유체입구(i)와 유체출구(o)가 구획 분리되도록 2단으로 형성되며 유체입구(i) 측의 임펠러 설치공간(12a)엔 임펠러(20a) 끝단부분의 원주방향으로 유체를 유도하는 다수의 유체유도구멍(44)이 형성되고 유체출구 (o) 측의 임펠러 설치공간(12a)엔 유체흐름에 지장을 주지 않는 사이즈의 배출구멍 (45)이 형성된 포켓케이스(43);

   이 포켓케이스(43)내에 회전이 자유롭게 설치되며 축(21a)의 한쪽엔 다수의 날개(22)가 형성되고 축(21a)의 다른 한쪽엔 웨브(14a)와 맞닿는 영구자석(27)을 갖는 원판(27)이 형성된 임펠러(20a);

   상기 웨브(14a)의 바깥쪽에 임펠러(20a)가 회전됨에 따라 연동 회전되도록 마련되며 축(21b)의 한쪽엔 임펠러(20a)의 원판(23)과 동심을 이루면서 영구자석 (27)과 상응하여 서로 부착되도록 다른 극으로 영구자석(29)이 배치된 원판(28)이 형성되고 축(21a)의 다른 한쪽엔 영구자석(25)이 장착되고 그 외측에 장착된 유도코일(26)로 전류가 유도되는 발전기(24a);

   이 발전기(24a)로부터 발생된 전류를 인가받아 관이음몸체(10a)내부의 유체가 흐르고 있음을 확인할 수 있도록 점등되는 램프(30)가 구비됨을 특징으로 하는 관로의 유체흐름확인장치.