KR200237784Y1 - 저압 유체흐름 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저압으로 흐르는 유체의 압력을 감지하는 저압유체 감지장치에 관한 것이다.

본 고안의 장치는, 실린더(10)와; 상기 실린더 내부에 장착되어, 그 내부를 제1공간(12) 및 제2공간(14)으로 격실상태로 구분하고, 제2공간의 외측으로는 피스톤로드가 연결된 피스톤(20)과; 측정하고자 하는 유체통로와 연결되어, 유체를 상기 제1공간으로 유입시키는 유체입구; 상기 유체가 피스톤에 작용하는 힘보다 작은 힘으로 피스톤을 제1공간 측으로 유지하는 스프링; 그리고 상기 피스톤로드와 인접하게 설치되어, 유체의 작용에 의한 피스톤의 이동에 의하여 온 또는 오프 제어되는 스위치를 포함하여 구성된다. 그리고 피스톤은 합성수지재로 성형되는 것이 바람직하다.

Description

저압 유체흐름 감지장치{Device for sensing low pressure flow of fluid}

본 발명은 유체 흐름 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저압의 유체 흐름을 감지할 수 있는 예민성을 가지는 감지장치에 관한 것이다.

기계식 장치로서, 일정한 통로의 내부를 흐르는 유체(예를 들면 공기, 기름, 물, 특정 가스 등)의 흐름을 감지할 수 있는 것은, 비교적 고압의 유체의 흐름은 상대적으로 정확하게 감지하고 있다. 그러나 기계식으로 구성되는 장치로서, 상대적으로 저압의 유체흐름, 예를 들면 0.5kg/cm²이하의 저압의 유체흐름을 감지할 수 있는 것은 현존하고 있지 않다.

그러나 일반적인 유압을 이용하는 기계장치에 있어서, 0.5Kg/cm²미만의 저압의 유체흐름을 감지해 내지 못하면 기계의 운전 중 어떠한 손상이 발생할 수 있어서 경제적 손실에 대한 우려가 높다. 또한 이러한 기계 자체의 경제적 손실에 대한 것 이외에, 안전사고에 대한 우려도 높기 때문에 이러한 것에 대한 요구가 발생하게 되었다.

본 고안의 목적은, 0.5Kg/cm²이하인 상대적으로 저압의 유체흐름을 기계적으로 정확하게 감지할 수 있는 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 저압유체흐름 감지장치의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ..... 실린더 12 ..... 제1공간

14 ..... 제2공간 20 ..... 피스톤

21 ..... 스프링 22 ..... 피스톤로드

30 ..... 스위치 42 ..... 유체입구

44 ..... 배기부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 저압유체 감지장치는, 실린더와; 상기 실린더 내부에 장착되어, 그 내부를 제1공간 및 제2공간으로 격실상태로 구분하고, 제2공간의 외측으로는 피스톤로드가 연결된 피스톤과; 측정하고자 하는 유체통로와 연결되어, 유체를 상기 제1공간으로 유입시키는 유체입구; 상기 실린더의 제2공간과 연결되어 피스톤의 이동에 의하여 압축되는 제2공간의 공기를 외부로 배기시킬 수 있는 배기부; 상기 유체가 피스톤에 작용하는 힘보다 작은 힘으로 피스톤을 제1공간 측으로 지지하는 지지수단; 그리고 상기 피스톤로드와 인접하게 설치되어, 유체의 작용에 의한 피스톤의 이동에 의하여 온 또는 오프 제어되는 스위치를 포함하고 있다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 0.5Kg/cm²이하의 저압유체의 흐름을 정확하게 감지하는 것이 가능하게 된다. 그리고 본 고안의 감지장치는, 기계식으로 간단한 구성을 가지도록 구성되어 있다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에는 본 고안에 의한 감지장치의 단면 구성이 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 실린더(10)의 내측에는 피스톤(20)이 설치되어 있다. 상기 실린더(10)는, 피스톤(20)에 의하여 제1공간(12)과 제2공간(14)으로 구분되어 있다.

제1공간(12)은, 유체입구(42)를 통하여 측정하고자 하는 저압유체의 흐름과 연결되어 있다. 따라서 상기 유체입구(42)를, 소정의 유체가 흐르는 통로와 연결하게 되면, 그 통로를 흐르는 유체의 압력이 상기 유체입구(42)를 통하여 상기 실린더(10)의 제1공간(12)으로 유입될 것이다.

그리고 상기 실린더(10)의 제2공간(14)은 배기부(44)와 연통한다. 상기 유체입구(42)를 통하여 유체가 들어오면. 피스톤(20)이 우측으로 이동하게 되는데. 이 때 제2공간(14) 내부의 공기가 압축되기 때문에, 이러한 압축공기를 배출하기 위하여 배기부(44)를 상기 제2공간과 연통하도록 설치하는 것이다.

그리고 상기 제2공간(14)의 내부에는 피스톤(20)을 우측으로 탄성적으로 지지하는 스프링(21)이 설치되어 있다. 상기 스프링(21)이 피스톤(20)을 좌측으로가압하는 힘은, 측정하고자 하는 유체의 압력(예를 들면 0.5Kg/cm²)이 피스톤(20)의 면적을 가압하는 힘보다 충분히 작은 힘이 되도록 구성하여야 한다. 이와 같은 정도로 스프링(21)이 피스톤(20)을 가압하도록 하는 것은, 실질적으로 스프링의 스프링계수를 적당한 것으로 선택하는 것에 의하여 달성될 수 있을 것이다. 이와 같이 구성하는 것에 의하여, 측정하고자 하는 유체가 실린더의 제1공간(12)의 내부로 유입되면, 그 힘에 의하여 피스톤(20)이 자연스럽게 우측으로 밀리게 되는 것이다.

그리고 본 고안에 의한 피스톤(20)의 우측에는 피스톤로드(22)가 연결되어 있으며, 상기 피스톤로드(22)의 우측단부에는 스위치(30)가 설치되어 있다. 본 고안에 있어서의 스위치(30)는, 실질적으로 상기 피스톤로드(22)에 의하여 온/오프 동작될 수 있는 어떠한 종류의 것을 사용하는 것이 가능할 것이고, 도시한 실시예에 있어서는, 상기 피스톤로드(22)에 의하여 온 또는 오프되는 마이크로스위치를 보이고 있다. 따라서 상기 피스톤로드(22)가 우측으로 이동하게 되면, 그 우측단부가 마이크로스위치(30)의 액츄에이터(32)와 접촉하게 되면서, 마이크로스위치를 온 또는 오프시킬 수 있게 된다.

본 고안에 의한 피스톤(20)은, 실린더(20)의 내벽과의 사이에서 가능하면 마찰력이 작게 걸리는 재질의 것으로 성형하여야 하고, 또한 측정하고자 하는 저압의 유체에 대하여 민감하게 반응할 수 있도록 가벼운 중량의 것을 선택하여야 한다.

따라서 본 고안에 의한 피스톤(20)은 비교적 비중이 가벼운 합성수지재로 성형하는 것이 바람직할 것이다. 또한 마찰력을 최소화하기 위하여, 피스톤(20)과실린더(10) 내벽 사이의 접촉면적을 가능하면 적게 하는 것이 바람직하다. 따라서 예를 들면 도시한 바와 같이 피스톤(20)의 좌측단부(20a)를 보다 직경이 작도록 단차 가공하는 것도 고려할 수 있다.

그리고 도 1의 확대부분에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실린더(10)의 내벽과 접촉하는 피스톤(20)의 원주면에 원주방향으로 홈(도시한 실시예에 있어서는 삼각형의 홈)을 가공하는 것에 의하여, 피스톤(20)과 실린더(10) 내벽이 선접촉을 할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고 피스톤의 재질을 나이론과 같은 합성수지재를 사용하는 것에 의하여, 실질적으로 상기 피스톤(20)의 중량은 가벼워지게 되어, 실질적으로 유체입구(42)를 통하여 공급되는 유체의 압력에 대하여 민감하게 반응할 수 있게 된다. 이러한 구성은, 본 발명의 감지장치에서 감지하고자 하는 압력은 저압의 것이기 때문에, 상대적으로 매우 저압이 피스톤(20)의 우측면에 작용할 때, 피스톤(20) 자체가 예민하게 반응할 수 있도록 하기 위한 구성이다.

다음에는 본 고안에 의한 감지장치의 전체적인 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저, 본 고안에 의한 감지장치의 피스톤(20)은, 스프링(21)에 의하여 항상피스톤(20)은 실린더(10)의 내부에서 항상 좌측으로 가압되고 있다. 따라서 피스톤(20)과 연결되어 있는 피스톤로드(22)는 상기 스위치(30)와는 이격된 상태를 유지하고 있기 때문에, 예를 들면 오프상태를 유지하고 있다.

그리고 상기 유체입구(42)는 상술한 바와 같이, 측정하고자 하는 유체가 흐르는 통로와 연결되는 상태로 연결되어 있다. 측정하고자 하는 유체가 통로의 내부에서 공급되게 되면, 측 유체가 측정하고자 하는 저압의 상태로 상기 통로의 내부를 흐르게 되면, 이러한 유체의 압력은 유체입구(42)를 통하여 제1공간(12)으로 유입된다. 그리고 이러한 저압의 유체압력은, 상기 피스톤(20)의 좌측면에 작용하게 되어, 실질적으로 상기 피스톤(20)을 우측으로 밀어내게 된다.

그리고 상기 스프링(21)이 피스톤(20)을 가압하는 힘은, 측정하고자 하는 유체의 압력이 피스톤(20)의 일측면에 작용하는 힘보다 현저하게 작다는 것은 상술한 바와 같다.

따라서 측정하고자 하는 저압의 유체압력이 유체입구(42)를 통하여 제1공간(12)으로 유입되어, 피스톤(20)의 좌측면에 작용하게 되면, 상기 피스톤(20)은 도면상에서 우측으로 이동하게 될 것이다. 이 때 상기 스프링(21)은 압축되게 되고, 또한 실린더의 제2공간(14) 내부의 공기는 배기부(44)를 따라 배기된다.

그리고 피스톤(20)의 이동에 따라 피스톤로드(22)도 우측으로 이동하게 되어, 그 단부가 스위치(30)를 온시키게 된다. 도시한 실시예에 있어서는, 상기 피스톤로드(22)의 우측 이동에 의하여, 그 단부는 마이크로스위치(30)의 액츄에이터(32)를 누르게 되어, 스위치가 온상태로 될 것이고, 따라서 상기 스위치(30)와 연결되는 자동화 전기장치가 정상적으로 동작하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면, 측정하고자 하는 저압의 유체에 예민하게 반응하는 피스톤에 의하여 스위치(30)가 정확하게 감지할 수 있도록구성하는 것을 기본적인 기술적 요지로 하고 있다.

이와 같은 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것임은 당연하다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 상대적으로 저압의 유체흐름을 기계적으로 정확하게 감지할 수 있게 된다. 따라서 본 고안의 감지장치가 장착된 전체적인 기계장치를 보다 안정적으로 작동 및 관리할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 실린더(10)와;

   상기 실린더 내부에 장착되어, 그 내부를 제1공간(12) 및 제2공간(14)으로 격실상태로 구분하고, 제2공간의 외측으로는 피스톤로드가 연결된 피스톤(20)과;

   측정하고자 하는 유체통로와 연결되어, 유체를 상기 제1공간으로 유입시키는 유체입구;

   상기 실린더의 제2공간과 연결되어 피스톤의 이동에 의하여 압축되는 제2공간의 공기를 외부로 배기시킬 수 있는 배기부;

   상기 유체가 피스톤에 작용하는 힘보다 작은 힘으로 피스톤을 제1공간 측으로 지지하는 지지수단; 그리고

   상기 피스톤로드와 인접하게 설치되어, 유체의 작용에 의한 피스톤의 이동에 의하여 온 또는 오프 제어되는 스위치를 포함하여 구성되는 저압유체 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유지수단은,

   상기 실린더의 제2공간의 내부에 설치되는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 저압유체 감지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤은 합성수지재로 성형되는 것을 특징으로 하는 저압유체 감지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실린더의 내주면에 접촉하는 피스톤의 외주면에는, 실린더와 선접촉하도록 원주방향의 홈이 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 저압유체 감지장치.