KR200271481Y1 - 유량측정기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유속에 의해 회전하는 회전체의 마찰저항을 줄여 회전을 원활함으로서 유량측정을 정확하게 할 수 있도록 하고, 온도감지센서가 유체의 온도를 감지하여 유체의 온도를 설정범위 내에서 조절할 수 있도록 하는 유량측정기에 관한 것으로, 이러한 유량측정기는 바닥 중앙부분에 돌출된 자유단부가 라운딩처리된 샤프트를 갖는 수용실이 형성되는 하우징; 몸체 외주연에 복수 개의 날개가 형성되고, 몸체 중앙에 형성된 조립공과 연통된 상단부에 복수 개의 파지부재들이 배열되고, 외측면에 수납홈을 갖는 수납체가 형성되는 회전체; 상기 회전체가 샤프트에 조립될 때 샤프트 상단부와 점접촉하는 볼; 금속재로 이루어지고 상기 수납체의 수납홈에 수용되어, 회전체의 회전수를 감지할 수 있도록 하는 감지부재; 상기 하우징의 수용실을 폐쇄하는 덮개; 상기 회전체가 회전할 때 이 회전체와 같이 회전하는 감지부재의 회전수를 감지하는 회전수감지센서; 및 상기 하우징 저면에 형성된 수납홈에 장착되어, 하우징을 통과하는 유체의 온도를 감지하는 온도감지센서;를 포함하며,

여기서, 상기 하우징의 입구와 출구를 통해 유체가 흐를 때 이 유체의 유속에 의해 회전체가 회전하고, 상기 회전체에 의해 회전하는 감지부재의 회전을 회전수감지센서가 감지하여 유량을 측정하고, 이 때 흐르는 유체의 온도를 온도감지센서가 감지하는 것을 특징으로 한다.

Description

유량측정기{ Flow meter}

본 고안은 유량측정기에 관한 것으로, 특히 유속에 의해 회전하는 회전체의 마찰저항을 줄여 회전을 원활히 함으로서 유량측정을 정확하게 할 수 있도록 하고, 온도감지센서가 유체의 온도를 감지하여 유체의 온도를 설정범위 내에서 조절할 수 있도록 하는 유량측정기에 관한 것이다.

유량측정기는 다양한 용도로 사용되는 데, 본 명세서에서는 그 일 실시예로서 정수기에 적용되어, 일정량의 유체를 정수한 필터 교환시기를 판단할 수 있도록 하는 용도로 사용됨을 예시하겠다.

종래 유량측정기(1)는 도 1 내지 도 4 에서 보는 바와 같이 하우징(2)의 수용실(3)에 회전체(4)를 회전가능하게 수용하고, 상기 하우징(2)의 개구부를 덮개(5)로 폐쇄하였으며, 상기 덮개(5) 내부의 수용홈(6)에는 회전체(4)가 회전할 때 날개(4a)에 설치된 감지부재(7)의 회전수를 감지하는 감지센서(8)가 장착된 형태로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래 유량측정기(1)는 유체가 하우징(2)의 입구(2a)를 통해 유입되어 수용실(3)을 경유하여 출구(2b)로 배출될 때 회전체(4)의 날개(4a)가 상기 유체와 마찰하여 회전하게 되고, 이와 같이 회전체(4)가 회전함에 따라 이 회전체(4)의 날개(4a)에 설치된 감지부재(7)의 회전수를 날개(4a)에 장착된 감지센서(8)가 측정하게 된다.

따라서 회전체(4)의 날개(4a)가 1회전 할 때 출구(2b)로 배출되는 유량과 날개(4a) 회전수를 곱하여 총 배출유량을 측정하게 되는데, 이와 같이 방법으로 유량을 측정하여 유체를 정수하는 필터의 교체시기를 결정하게 된다.

그런데, 이와 같이 구성되는 종래 유량측정기(1)는 회전체(4)의 양단부에 돌출된 샤프트(4b)가 하우징(2)의 수용실(3) 바닥면과 덮개(5)의 저면에 형성된 각각의 안내홈(2c)(5c)에 삽입되는데, 이 샤프트(4b)의 양단부가 평면처리되어 있고 각 안내홈(2c)(5c)의 바닥면도 평면형태로 구성되어 있어 샤프트(4b)의 양단부는 면접촉된 상태로 회전하게 되므로 마찰저항이 증가하여 회전이 원활하지 않게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 이러한 샤프트(4b)의 회전마찰저항을 극복할 수 있도록 상기 회전체(4)의 날개(4a)를 크게 구성해야 함에 따라 회전체(4)의 부피가 커지게 되어 제조원가가 상승되는 단점이 있었다.

또한, 하우징(2)을 폐쇄하는 상기 덮개(5)는 상부체(9)와 하부체(10)로 양분되는데, 상부체(9)는 그 저면에 수용홈(6)을 형성하기 위한 공간부가 형성되어 있어 두께가 두껍고, 또한, 이 상부체(9)는 사출성형된 합성수지로 구성되기 때문에 금형설계에 따른 제조비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고, 이와 같이 구성되는 종래 유량측정기(1)는 유체의 온도를 측정하는 수단이 구비되지 않아 온도 제어가 필요한 시스템에 적용할 수 없는 단점도 있었다.

이에 본 고안은 상술한 바와 같은 종래 유량측정기의 단점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유속에 의해 회전하는 회전체의 마찰저항을 줄여 회전을 원활함으로서 유량측정을 정확하게 할 수 있도록 하는 유량측정기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 온도감지센서를 구비하여 측정되는 유체의 온도를 감지하여 유체의 온도를 설정범위 내에서 조절할 수 있도록 하는 유량측정기를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 유량측정기의 구성은 바닥 중앙부분에 돌출된 자유단부가 라운딩처리된 샤프트를 갖는 수용실이 형성되고, 이 수용실을 경계로 양측에 유체가 흐르는 입구와 출구가 대향되게 배치되며, 양외측면에 체결공이 형성된 브래킷을 갖는 하우징; 몸체 외주연에 방사상으로 복수 개의 날개가 형성되고, 이들 날개의 중앙에 상기 샤프트에 회전가능하게 삽입되는 조립공이 관통되며, 상기 조립공과 연통된 상단부에 호형상을 갖는 복수 개의 파지부재들이 원통형상으로 배열되고, 몸체 외측면에 수납홈을 갖는 수납체가 형성되고, 상기 조립공을 축으로 상기 수납체와 대향되는 몸체 외측면에 이 몸체가 회전할 때 무게중심이 유지되도록 상기 수납체와 동일한 크기를 갖는 무게중심부재가 형성된 회전체; 상기 회전체의 파지부재 내부에 고정되고, 상기 회전체가 샤프트에 조립될 때 샤프트 상단부와 점접촉하는 볼; 금속재로 이루어지고 상기 수납체의 수납홈에 수용되어, 회전체의 회전수를 감지할 수 있도록 하는 감지부재; 판상의 몸체 상부 테두리에 플랜지가 형성되고, 이 몸체 상면에 형성된 수용공간 바닥면에 수납홈이 형성되고, 모서리 부분에 상기 하우징에 체결고정하기 위한 체결공이 통공되며, 몸체 저면에 상기 하우징의 수용실을 폐쇄하는 폐쇄부재가 돌출되고 이 폐쇄부재의 외주연에 오링이 끼워지는 하부덮개를 가지며, 금속재의 박판형상을 가지며 모서리 부분에 상기 하부덮개상부에 씌움고정되기 위한 체결공이 형성되는 상부덮개로 이루어지는 덮개; 상기 하부덮개의 수납홈에 수용되어, 상기 회전체가 회전할 때 이 회전체와 같이 회전하는 감지부재의 회전수를 감지하는 회전수감지센서; 및 상기 하우징 저면에 형성된 수납홈에 장착되어, 하우징을 통과하는 유체의 온도를 감지하는 온도감지센서;를 포함하며,

여기서, 상기 하우징의 입구와 출구를 통해 유체가 흐를 때 이 유체의 유속에 의해 회전체가 회전하고, 상기 회전체에 의해 회전하는 감지부재의 회전을 회전수감지센서가 감지하여 유량을 측정하고, 이 때 흐르는 유체의 온도를 온도감지센서가 감지하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 고안에 따른 유량측정기의 분해 사시도

도 2 는 종래 고안에 따른 유량측정기의 본체 조립 사시도

도 3 은 종래 고안에 따른 유량측정기의 평단면도

도 4 는 종래 고안에 따른 유량측정기의 정단면도

도 5 는 본 고안에 따른 유량측정기의 분해 사시도

도 6 은 본 고안에 따른 유량측정기의 본체 조립사시도

도 7 은 본 고안에 따른 유량측정기의 평단면도

도 8 은 본 고안에 따른 유량측정기의 정단면도

도 9 는 본 고안에 따른 유량측정기의 측단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 유량측정기 21 : 하우징

22 : 회전체 23 : 볼

24 : 감지부재 25 : 덮개

29 : 샤프트 36 : 파지부재

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 유량측정기 일 실시예의 구성을 상세히 설명한다.

도 5 는 본 고안에 따른 유량측정기의 분해 사시도이고, 도 6 은 본 고안에 따른 유량측정기의 본체 조립사시도이다. 그리고 도 7 은 본 고안에 따른 유량측정기의 평단면도이고, 도 8 은 본 고안에 따른 유량측정기의 정단면도이며, 도 9 는 본 고안에 따른 유량측정기의 측단면도다.

이 도면에서와 같이 본 고안의 유량측정기(20)는 크게 하우징(21), 상기 하우징(21)에 회전가능하게 수용되는 회전체(22), 상기 회전체(22) 상부에 조립되어 상기 회전체(22)의 샤프트와 점접촉되는 볼(23), 상기 회전체(22)의 날개에 장착되어 회전체(22)의 회전수를 감지할 수 있도록 하는 감지부재(24), 상기 하우징(21)의 상부에 씌움고정되어 하우징(21)의 수용실을 폐쇄하는 덮개(25), 상기 덮개(25)에 설치되어 상기 감지부재(24)의 회전수를 감지하는 회전수감지센서(26), 상기 하우징(21)의 소정위치에 장착되어 하우징(21)을 통과하는 유체의 온도를 감지하는 온도감지센서(27)를 포함한다.

상기 하우징(21)은 상기 회전체(22)를 수용하는 수용실(28)이 형성되고, 이 수용실(28) 바닥 중앙부분에 샤프트(29)가 돌출되며, 상기 수용실(28)을 경계로 양측에 유체가 흐르는 입구(30)와 출구(31)가 대향되게 배치되고, 양외측면에 하우징(21)을 고정하기 위한 체결공(32a)이 형성된 브래킷(32)이 돌출되고, 상면 모서리부분에는 상기 덮개(25)를 스크류(S)로 체결고정하기 위한 나사공(33)이 형성된다.

상기 샤프트(29)는 상기 회전체(22)의 높이 보다 더 높은 길이를 가지고 돌출되어 이에 조립되는 회전체(22)의 저면이 수용실(28)의 바닥면에 닿지 않도록 한다. 그리고 상기 샤프트(29)는 상기 볼(23)과 점접촉되어 회전체(22)의 회전을 원활하게 할 수 있도록 자유단부가 라운딩처리된다.

상기 회전체(22)는 몸체 외주연에 방사상으로 복수 개의 날개(34)가 형성되고, 이들 날개(34)의 중앙에 상기 샤프트(29)에 회전가능하게 삽입되는 조립공(35)이 관통되며, 상기 조립공(35)과 연통된 상단부에 호형상을 갖는 복수 개의 파지부재(36)들이 원통형상으로 배열되고, 몸체 외측면에 수납홈(37a)을 갖는 수납체(37)가 형성되고, 상기 조립공(35)을 축으로 상기 수납체(37)와 대향되는 몸체 외측면에 이 몸체가 회전할 때 무게중심이 유지되도록 상기 수납체(37)와 동일한 크기를갖는 무게중심부재(38)가 형성된다.

상기 회전체(22)는 파지부재(36)에 고정된 볼(23)이 샤프트(29)와 점접촉된 상태에서 회전하게 되므로 접촉부분의 마찰저항이 종래 회전체(22)보다 현저하게 감소되므로 유체와 마찰하여 회전력을 발생시키는 날개(34)의 크기를 종래의 날개(34)보다 크지 않게 형성한다.

상기 수납체(37)는 저면이 개구되고, 상면이 폐쇄되게 구성하여, 이에 수용되는 감지부재(24)를 하부에서 조립할 수 있도록 하고, 감지부재(24)가 조립된 후에는 개구부를 폐쇄부재(미도시)로 폐쇄하게 되는데, 상기 폐쇄부재는 에폭시와 같은 접착제가 좋을 것이다.

상기 볼(23)은 상기 파지부재(36)에 억지끼움식으로 조립될 수 있도록 상기 파지부재(36)들이 서로 협력하여 구성하는 내부공간의 지름보다 더 큰 지름을 갖는다.

상기 감지부재(24)는 도전성을 갖도록 금속재로 이루어지고 상기 수납체(37)의 수납홈에 수용되어 회전체(22)의 회전수를 감지하게 되는데, 기둥형상으로 구성되어 상기 수납체(37)에 억지끼움된다.

상기 덮개(25)는 하부덮개(39)와 상기 하부덮개(39) 상부에 씌움고정되는 상부덮개(40)로 구성된다.

상기 하부덮개(39)는 판상의 몸체 상부 테두리에 플랜지(40)가 형성되고, 이 몸체 상면에 형성된 수용공간(42) 바닥면에 상기 회전수감지센서(26)를 수용하는 수납홈(43)이 형성되고, 모서리 부분에 상기 하우징(21)에 체결고정하기 위한 체결공(44)이 통공되며, 몸체 저면에 상기 하우징(21)의 수용실을 폐쇄하는 폐쇄부재(45)가 돌출되고 이 폐쇄부재(45)의 외주연에 오링(46)이 끼워진다.

상기 상부덮개(40)는 금속재의 박판형상을 가지며 모서리 부분에 상기 하부덮개(39) 상부에 씌움고정되기 위한 체결공(40a)이 형성된다. 이와 같이 구성되는 상부덮개(40)는 프레스공정에 의해 간단히 제조되는 것으로, 종래 상부체(9)가 금형에 의해 사출공정으로 성형되는 것과 비교할 때 제조가 간편하고 그 부피도 크지 않게 된다.

상기 회전수감지센서(26)는 통상의 감지센서의 형상과 기능이 같아 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 온도감지센서(27)는 상기 하우징(21) 저면에 형성된 수납홈(30a)에 장착되어, 하우징(21)을 통과하는 유체의 온도를 감지하는 것으로, 본 고안의 유량측정기(20)가 적용되는 정수기의 콘트롤과 전기적으로 연결되어 설정된 온도를 유지할 수 있도록 한다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 유량측정기(20)가 구동하여 유량을 측정하는 과정을 설명하겠다.

입구(30)와 연결된 공급파이프(미도시)를 통해 유체가 입구(30)를 통해 유입되어 하우징(21)의 수용실(28)을 지나 출구(31)로 배출됨을 연속적으로 수행할 때, 회전체(22)는 날개(34)가 이 흐르는 유체와 마찰하여 회전하게 된다. 이 때 회전체(22)는 무게중심부재(38)에 의해 양측이 균형이 유지된 상태에서 회전하게 된다. 이와 같이 회전하는 회전체(22)는 그 상부의 파지부재(36)에 고정되어 회전하는 볼(23)이 라운딩처리된 샤프트(29)의 자유단부와 점접촉된 상태에서 회전하게 되므로 이들 접촉부의 접촉면적이 줄어들어 종래 회전체(22)의 회전마찰저항보다 현저하게 줄어들게 된다.

이와 같이 흐르는 유체에 의해 회전체(22)가 회전함에 따라 상기 회전체(22)의 수납홈(37a)에 수용되어 회전하는 감지부재(24)의 회전수를 덮개(25)에 장착된 회전수감지센서(26)가 감지하여 출구(31)로 배출되는 유량을 측정하게 된다. 이와 같이 배출된 유량의 측정은 종래의 유량측정기(1)와 같이 그 자세한 설명은 생략하겠다.

상기와 같이 유량을 측정하는 과정에서, 하우징(21) 저면에 설치된 온도감지센서(27)가 유체의 온도를 감지하게 된다.

참고로, 상기 온도감지센서(27)는 본 고안의 유량측정기(20)가 적용된 정수기의 콘트롤과 전기적으로 연결될 경우, 측정된 유량의 온도신호를 콘트롤에 보내게 되고, 이 온도신호를 감지한 콘트롤은 그 측정된 온도가 미리 세팅된 온도보다 낮을 경우 유량의 온도를 높이고, 높을 경우에는 온도를 낮추는 방식으로 유체의 온도를 설정범위내에서 조절할 수 있을 것이다.

이상과 같이 유량을 측정하는 유량측정기(20)는 정수기에 적용되어 유체를 정수하는 필터의 교체시기를 결정하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 고안의 유량측정기는 회전체에 고정된 볼이 샤프트의 자유단부와 점접촉된 상태에서 회전하게 되므로 회전마찰정항이 종래 유량측정기보다 현저하게 줄어들기 때문에 회전이 원활하여 유량측정을 정확하게 할 수 있는 장점을 가진다.

그리고, 이와 같이 회전체의 회전이 원활하게 됨으로 인해 회전체의 날개 크기를 종래 유량측정기의 날개보다 더 작게 할 수 있을 뿐만 아니라 하우징을 폐쇄하는 덮개는 그 상부체를 박판형상을 갖는 금속재로 구성하여 프레스에 의해 간단히 제작할 수 있기 때문에 제조공정을 단순화하고 제공공정에 따른 비용을 줄일 수 있는 장점을 가진다.

또한, 하우징에 설치된 온도감지센서는 유체의 온도를 감지하게 되므로 정수기에 적용될 경우 유체의 온도를 항상 설정온도로 유지할 수 있는 장점을 가진다.

Claims (1)

1. 바닥 중앙부분에 돌출된 자유단부가 라운딩처리된 샤프트를 갖는 수용실이 형성되고, 이 수용실을 경계로 양측에 유체가 흐르는 입구와 출구가 대향되게 배치되며, 양외측면에 체결공이 형성된 브래킷을 갖는 하우징;

   몸체 외주연에 방사상으로 복수 개의 날개가 형성되고, 이들 날개의 중앙에 상기 샤프트에 회전가능하게 삽입되는 조립공이 관통되며, 상기 조립공과 연통된 상단부에 호형상을 갖는 복수 개의 파지부재들이 원통형상으로 배열되고, 몸체 외측면에 수납홈을 갖는 수납체가 형성되고, 상기 조립공을 축으로 상기 수납체와 대향되는 몸체 외측면에 이 몸체가 회전할 때 무게중심이 유지되도록 상기 수납체와 동일한 크기를 갖는 무게중심부재가 형성된 회전체;

   상기 회전체의 파지부재 내부에 고정되고, 상기 회전체가 샤프트에 조립될 때 샤프트 상단부와 점접촉하는 볼;

   금속재로 이루어지고 상기 수납체의 수납홈에 수용되어, 회전체의 회전수를 감지할 수 있도록 하는 감지부재;

   판상의 몸체 상부 테두리에 플랜지가 형성되고, 이 몸체 상면에 형성된 수용공간 바닥면에 수납홈이 형성되고, 모서리 부분에 상기 하우징에 체결고정하기 위한 체결공이 통공되며, 몸체 저면에 상기 하우징의 수용실을 폐쇄하는 폐쇄부재가 돌출되고 이 폐쇄부재의 외주연에 오링이 끼워지는 하부덮개를 가지며, 금속재의 박판형상을 가지며 모서리 부분에 상기 하부덮개 상부에 씌움고정되기 위한 체결공이 형성되는 상부덮개로 이루어지는 덮개;

   상기 하부덮개의 수납홈에 수용되어, 상기 회전체가 회전할 때 이 회전체와 같이 회전하는 감지부재의 회전수를 감지하는 회전수감지센서; 및

   상기 하우징 저면에 형성된 수납홈에 장착되어, 하우징을 통과하는 유체의 온도를 감지하는 온도감지센서;를 포함하며,

   여기서, 상기 하우징의 입구와 출구를 통해 유체가 흐를 때 이 유체의 유속에 의해 회전체가 회전하고, 상기 회전체에 의해 회전하는 감지부재의 회전을 회전수감지센서가 감지하여 유량을 측정하고, 이 때 흐르는 유체의 온도를 온도감지센서가 감지하는 것을 특징으로 하는 유량측정기.