KR200311504Y1 - 감온 유량센서 - Google Patents

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KR200311504Y1
KR200311504Y1 KR20-2003-0003254U KR20030003254U KR200311504Y1 KR 200311504 Y1 KR200311504 Y1 KR 200311504Y1 KR 20030003254 U KR20030003254 U KR 20030003254U KR 200311504 Y1 KR200311504 Y1 KR 200311504Y1
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이경희
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Abstract

본 고안은 유량센서에 관한 것으로서, 특히 발열체 및 온도센서가 유체의 흐름에 대하여 정확한 데이터가 감득되도록 하는 각도로 유체관에 설치되고 유동이 방지되도록 하며, 유체관의 크기에 따른 인입 깊이 조절도 용이하여 유량 및 유속의 정확한 계측으로 제품의 품질특성 및 신뢰성이 획기적으로 향상되고, 설치, 수리 및 관리도 용이하도록 하는 감온 유량센서에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 고안은, 유체관(2) 내에 설치되는 발열체(11a)와 상기 발열체(11a)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(11b)로 이루어지는 센싱부(11) 및 상기 센싱부(11)의 엘레멘트선이 내설되는 보호관체(13)를 포함하는 계측부(10)와, 상기 계측부(10)의 엘레멘트선(12)이 케이블(22)과 접속되는 터미널블록(21)이 내부에 구비되는 헤드(20)를 포함하여 구성되는 감온 유량센서에 있어서, 상기 센싱부(11)가 하단에 구비되고 엘레멘트선이 내설되는 보호관체(13)의 소정 위치에 방향 설정을 위한 요철 가이드부(15)가 형성된 멈춤턱(14)이 구비되어 이루어지는 계측부(10)와; 유체관(2)의 통공(2a)에 용접 고정되며 상부에 상기 계측부(10)의 요철 가이드부(15)에 대응하는 가이드부(31)가 형성되고 상기 센싱부(11)의 발열체(11a) 및 온도센서(11b)가 하방으로 노출되도록 상기 계측부(10)가 삽입 설치되며, 상단 외연에는 나사(32)가 형성된 유체관 고정자(30)와; 상기 계측부 보호관체의 멈춤턱(14) 상부에 결합되고 상기 유체관 고정자(30)에 나사결합되기 위하여 단턱(41)과 내연에 나사부(42)가 형성된 체결너트(40)와; 상기 계측부의멈춤턱(14)과 유체관 고정자(30) 사이에 부여되는 패킹(50);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하며,
상기 유체관 고정자(30)는 외주연에 인입 깊이를 알기 위한 눈금(34)과 방향기준선(35)이 표시되는 것이다.

Description

감온 유량센서{A THERMO FLOWMETER}
본 고안은 유량센서에 관한 것으로서, 특히 발열체 및 온도센서가 유체의 흐름에 대하여 정확한 데이터가 감득되도록 하는 각도로 유체관에 설치되고 유동이 방지되도록 하며, 유체관의 크기에 따른 인입 깊이 조절도 용이하여 유량 및 유속의 정확한 계측으로 제품의 품질특성 및 신뢰성이 획기적으로 향상되고, 설치, 수리 및 관리도 용이하도록 하는 감온 유량센서에 관한 것이다.
유체관로에 흐르는 기상 또는 액상의 유체의 유속 및 유량을 측정하기 위하여 유체에 발열체를 위치시키고 유체에 의한 발열체의 감온(減溫)변화를 이용하는 유량센서가 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술의 유량센서(100)의 구성을 보이는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 유량센서(100)는 흐름이 진행되는 유체속에 설치되는 발열체(111a)와 이 발열체(111a)의 온도를 감지하는 온도센서(111b)로 이루어지는 센싱부(111)를 포함하는 계측부(110)와 이 계측부(110)가 고정되며 상기 센싱부(111)의 엘레멘트선이 케이블과 접속되는 터미널블록이 내부에 구비되는 헤드(120)를 포함하여 구성되어 있다.
이와 같은 구성은 유량에 따른 발열체(111a)의 온도변화를 온도센서(111b)가 감지하여 유속 및 유량을 측정하게 되는 것으로서, 발열체(111a) 및 온도센서(111b)는 유체관(2) 내에서 유체의 저항이 균등하게 이루어지는 위치에 설치되어야 정확한 유속 및 유량을 감지할 수 있다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서 a도는 정상설치상태, b도 및 c도는 잘못된 설치상태를 보여준다.
즉, 상기 발열체(111a) 및 온도센서(111b)가 a도에 도시된 바와 같이, 유체의 흐름에 대하여 균등한 저항을 받도록, 상호 간섭하지 않도록 설치되어야 유량에 따르는 발열체(111a)의 온도변화가 정확하게 이루어지며 온도센서(111b)가 정확한 데이타를 얻을 수 있다.
그러나, b도에 도시된 바와 같이, 발열체(111a)가 온도센서(111b)의 전방에 위치되어 온도센서(111b)에 미치는 유체의 흐름이 발열체(111a)에 의하여 가로막힐 경우, 정상 설치될 경우에 비하여 발열체(111a)의 열이 느려진 유속과 더불어 온도센서에 전해짐으로 정상설치시의 온도보다 높게 감지되어 실제 유량보다 작은 유량를 표시수치를 나타내고 이러한 유량센서에 맞추어 제어가 이루어질 경우 실제 유속 및 유량은 과속상태를 초래하게 된다.
이와는 반대로 c도에 도시된 바와 같이, 유체의 흐름에 대하여 온도센서(111b)가 발열체(111a)의 전방에 위치될 경우, 유체의 흐름에 따라 발열체(111a)의 열이 온도센서(111b)에 전달되는 열량이 현저히 적어지고 정상설치시에 비하여 낮은 온도가 감지됨으로 유체의 실제 유량 및 유속수치보다 높게 나타나며 이러한 유량센서에 맞추어 제어가 이루어질 경우 실제 유속은 저속상태를 초래하게 되는 것이다.
그러나, 종래 기술은 상기 계측부(110)가 유체관(2)에 나사결합으로 고정설치됨으로써 관로 내에서의 위치결정이 유동적으로 되어 유량센서의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
즉, 종래 기술은 유체관(2)에 상기 계측부(110)가 고정되기 위한 너트(130)가 용접되고, 이 너트(130)에 계측부(110)의 보호관체(113)가 나합되어 설치각이 유동적으로 됨으로써 상기 발열체(111a)와 온도센서(111b)가 유체의 흐름에 대하여 정확한 데이터 감득위치에 설치되지 못하고 이에 따라 유량센서의 품질특성을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 유체관에 흐르는 유량의 정확한 측정값을 얻기 위해서는 발열체(111a) 및 온도센서(111b)가 유체관 속에 설치되는 인입 깊이도 지대한 영향을 미치므로 유체관(2)의 내경크기에 따라 유량센서가 설치되는 인입 깊이가 적절히 조절되어야 하나, 종래 기술은 이러한 계측부의 유체관 인입 깊이를 조절할 수 있는 기준이 없음으로 설치, 수리 및 관리시 어림짐작으로 깊이를 결정하게 되어 작업성이 저하되고, 제품의 정확도도 떨어지는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
본 고안의 목적은 발열체 및 온도센서가 유체의 흐름에 대하여 정확한 데이터가 감득되도록 하는 각도로 유체관에 안전정적으로 설치되고 유동이 방지되도록 하며, 유체관의 크기에 따른 인입 깊이 조절도 용이하여 유량 및 유속의 정확한 계측으로 제품의 품질특성 및 신뢰성이 획기적으로 향상되고, 설치, 수리 및 관리도 용이하도록 하는 감온 유량센서를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술의 구성을 보이는 설치상태도
도 2는 도 1의 A - A선 절단면도로서,
a도는 센싱부의 정상 설치상태도
b도는 센싱부의 잘못된 예의 설치상태도
c도는 센싱부의 잘못된 다른 예의 설치상태도
도 3은 본 고안에 따른 일 실시예의 일부 분해 사시도
도 4는 도 3의 결합상태 일부 단면도
도 5는 도 4의 B-B선 절단면 상세도
*도면의 주요 부분에 따른 부호의 설명
1: 본 고안의 유량센서 2: 유체관
10: 계측부 11: 센싱부
11a: 발열체 11b: 온도센서
13: 보호관체 14: 멈춤턱
15: 가이드부(통공) 20: 헤드
21: 터미널블록 22: 케이블
30: 유체관 고정자 31: 가이드부(가이드핀)
32: 나사 33: 공구 파지부
34: 눈금 35: 방향기준선
40: 체결너트 41: 단턱
42: 나사 50: 패킹
60: 이물질 걸름망 100: 종래 기술의 유량센서
상기한 목적을 달성하는 본 고안에 따른 감온 유량센서는,
유체관 내에 설치되는 발열체와 상기 발열체의 온도를 감지하기 위한 온도센서로 이루어지는 센싱부 및 상기 센싱부의 엘레멘트선이 내설되는 보호관체를 포함하는 계측부와, 상기 계측부의 엘레멘트선이 케이블과 접속되는 터미널블록이 내부에 구비되는 헤드를 포함하여 구성되는 감온 유량센서에 있어서,
상기 센싱부가 하단에 구비되고 엘레멘트선이 내설되는 보호관체의 소정 위치에 방향 설정을 위한 요철 가이드부가 형성된 멈춤턱이 구비되어 이루어지는 계측부와;
유체관의 통공에 용접 고정되며 상부에 상기 계측부의 요철 가이드부에 대응하는 가이드부가 형성되고 상기 센싱부의 발열체 및 온도센서가 하방으로 노출되도록 상기 계측부가 삽입 설치되며, 상단 외연에는 나사가 형성된 유체관 고정자와;
상기 계측부 보호관체의 멈춤턱 상부에 결합되고 상기 유체관 고정자에 나사결합되기 위하여 단턱과 내연에 나사부가 형성된 체결너트와;
상기 계측부의 멈춤턱과 유체관 고정자 사이에 부여되는 패킹;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 일 실시예로서,
상기 유체관 고정자는 외주연에 인입 깊이를 알기 위한 눈금과 방향 기준선이 표시됨을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 감온 유량센서에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 고안에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 일부 절개 분해 사시도이며, 도 4는 결합상태 일부 단면도, 도 5는 도 4의 B-B선 절단면 상세도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 감온 유량센서(1)는,
유체관(2) 내에 설치되는 발열체(11a)와 상기 발열체(11a)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(11b)로 이루어지는 센싱부(11) 및 상기 센싱부(11)의 엘레멘트선(12)이 내설되는 보호관체(13)를 포함하는 계측부(10)와, 상기 계측부(10)의 엘레멘트선이 케이블(22)과 접속되는 터미널블록(21)이 내부에 구비되는 헤드(20)를 포함하여 본체가 구성되되,
상기 보호관체(13)의 소정 위치에 방향 설정을 위한 요철 가이드부(15)가 형성된 멈춤턱(14)이 구비되어 이루어지는 계측부(10)와, 유체관 고정자(30) 및 체결너트(40)를 포함하여 구성된다.
상기 유체관 고정자(30)는 유체관(2)의 통공(2a)에 용접 고정되며 상부에 상기 계측부(10)의 요철 가이드부(15)에 대응하는 가이드부(31)가 형성되고 상기 센싱부(11)의 발열체(11a) 및 온도센서(11b)가 하방으로 노출되도록 상기 계측부(10)가 삽입 설치되며, 상단 외연에는 나사(32)가 형성된다.
상기 유체관 고정자(30)는 외주연에 유체관(2)에의 인입 깊이를 알기 위한 눈금(34)과 방향기준선(35)이 표시됨이 바람직하다.
상기 체결너트(40)는 상기 유체관 고정자(30)에 보호관체(14)를 체결하기 위한 것으로서, 상기 계측부(10) 보호관체의 멈춤턱(14) 상부에 끼워져 걸리고 상기 유체관 고정자(30)에 나사결합되기 위하여 단턱(41)과 내연에 나사부(42)가 형성되며, 소정 위치에는 공구 파지부(33)가 구비된다.
상기 계측부 보호관체(13)의 멈춤턱(14)과 유체관 고정자(30) 사이에는 패킹(50)이 부여된다.
상기 유체관 고정자(30)의 가이드부(31)는 가이드핀을 돌출 형성하여 이루어지고, 이에 대응하여 상기 계측부의 멈춤턱(14)에 형성되는 가이드부(15)는 상기 가이드핀(31)이 끼워지는 통공(15)으로 이루어져도 무방하다.
상기 유체관 고정자(30)의 가이드핀(31)은 1개 또는 대향하여 2개 형성됨이 바람직하며, 상기 통공(15)은 대향하여 2개 형성됨이 바람직하다.
이에 따라 상기 패킹(50)에도 가이드핀이 통과하기 위한 통공(51)이 형성된다.
이와 같은 구성은 유체관(2)에 용접고정되는 유체관 고정자(30)에 계측부(10)가 결합될 때 상기 유체관 고정자(30)의 가이드핀(31)에 계측부(10)의 멈춤턱(14)에 형성된 통공(15)이 끼워지므로 계측부(10)의 조립방향이 설정되며, 180도 회전된 상태, 즉, 헤드의 설치방향을 180도 바꿔 선택할 수 있도록 한다.
이렇게 보호관체의 설치각이 180도 회전시, 센싱부(11)의 발열체(11a) 및 온도센서(11b)의 설치위치는 유체관(2) 내에서 좌우가 바뀔뿐임으로 유량감지기능에는 무관하게 작용된다.
상기 센싱부(11)에는 이물질 걸름망(60이 구비된다.
이와 같은 구성을 지닌 본 고안에 따른 감온 유량센서(1)의 작용상태를 살펴 본다.
본 고안의 유체관 고정자(30)는 유체관(2)에 용접고정시 그 외연에 표시된 방향기준선(35)으로 유체의 흐름방향을 따라 각도를 잡아 결합된다.
이와 같은 유체관 고정자(30)에 센싱부(11) 및 헤드(20)가 구비된 보호관체(13)를 결합한다. 이 때 상기 보호관체(13)의 멈춤턱(15)이 보호관체(13)가 유체관 고정자(30) 내부로 삽입되는 높낮이 위치를 결정하는 한편, 상기 유체관 고정자(30)의 가이드핀(31)에 끼워지는 멈춤턱(14)의 통공(15)이 유체관 고정자(30)와의 결합각도를 결정한다.
이와 같이 결합되는 보호관체(13) 및 센싱부(11)는 도 2의 a도에 도시된 바와 같이, 발열체(11a) 및 온도센서(11b)가 유체의 흐름방향에 대하여 동일한 저항을 받도록 고정설치되며, 유동될 염려가 없어 안정성이 확보된다.
유체관 고정자(30)에 센싱부(11) 및 보호관체(13)가 결합된 후 상기 보호관체(13)에 헐겁게 끼워진 체결너트(40)가 상기 멈춤턱(14)에 의하여 위치가 결정된 상태에서 제자리 회전되면서 유체관 고정자(30)의 나사(32)에 체결되어 센싱부(11)를 포함하는 유량센서 본체는 결국 유체관(2)에 견고하게 고정설치된다.
이와 같은 본 고안은 체결너트(40)가 혹시 저절로 풀릴 경우에도 센싱부(11)의 설치각도는 유동되지 않으며, 수리시에는 상기 체결너트만(40)을 풀면 센싱부(11)를 포함하는 유량센서 본체 전체를 들어낼 수 있음으로 수리 및 관리도 용이하게 이루어진다.
한편, 상기 유체관 고정자(30)는 외연에 눈금(34)이 표시됨으로써, 유체관(2)의 내경의 크기에 따른 인입 깊이를 용이하게 조절하여 용접 고정할 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 고안은 유체관(2)에 내부에 설치되는 발열체(11a)의 감온수치가 유체관(2)을 흐르는 유량의 증감에 따라 변화되고, 이러한 발열체의 온도를 감지하여 신호를 보내는 온도센서(11b)로 이루어지는 센싱부(11)가 설치방향을 안내하는 유체관 고정자(30)에 의하여 방향이 정확히 결정됨과 아울러 유동이 방지되도록 설치되어 정확한 유량측정을 안정적으로 수행토록 하고, 유체관의 내경 크기에 따른 인입 깊이 조절도 용이하여 품질특성을 향상시키고 설치 및 관리도 용이하도록 하는 것이다.
본 고안은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이, 본 고안에 따른 감온 유량센서는,
발열체 및 온도센서가 유체의 흐름에 대하여 정확한 데이터가 감득되도록 하는 각도로 유체관에 정확한 각도로 설치됨과 아울러 유동이 방지되도록 하며, 유체관의 크기에 따른 인입 깊이 조절도 용이하여 유량 및 유속의 정확한 계측으로 제품의 품질특성 및 신뢰성이 획기적으로 향상되고, 설치, 수리 및 관리도 현저히 용이한 잇점을 갖는 기술이다.

Claims (3)

  1. 유체관(2) 내에 설치되는 발열체(11a)와 상기 발열체(11a)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(11b)로 이루어지는 센싱부(11) 및 상기 센싱부(11)의 엘레멘트선(12)이 내설되는 보호관체(13)를 포함하는 계측부(10)와, 상기 계측부(10)의 엘레멘트선이 케이블(22)과 접속되는 터미널블록(21)이 내부에 구비되는 헤드(20)를 포함하여 구성되는 감온 유량센서에 있어서,
    상기 센싱부(11)가 하단에 구비되고 엘레멘트선이 내설되는 보호관체(13)의 소정 위치에 방향 설정을 위한 요철 가이드부(15)가 형성된 멈춤턱(14)이 구비되어 이루어지는 계측부(10)와;
    유체관(2)의 통공(2a)에 용접 고정되며 상부에 상기 계측부(10)의 요철 가이드부(15)에 대응하는 가이드부(31)가 형성되고 상기 센싱부(11)의 발열체(11a) 및 온도센서(11b)가 하방으로 노출되도록 상기 계측부(10)가 삽입 설치되며, 상단 외연에는 나사(32)가 형성된 유체관 고정자(30)와;
    상기 계측부 보호관체의 멈춤턱(14) 상부에 결합되고 상기 유체관 고정자(30)에 나사결합되기 위하여 단턱(41)과 내연에 나사부(42)가 형성된 체결너트(40)와;
    상기 계측부의 멈춤턱(14)과 유체관 고정자(30) 사이에 부여되는 패킹(50);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 감온 유량센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유체관 고정자(30)는 외주연에 인입 깊이를 알기 위한 눈금(34)과 방향기준선(35)이 표시됨을 특징으로 하는 감온 유량센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유체관 고정자(30)의 가이드부(31)는 가이드핀을 돌출 형성하여 이루어지고,
    상기 계측부의 멈춤턱(14)에 형성되는 가이드부는 상기 가이드핀에 대응하는 통공으로 이루어짐을 특징으로 하는 감온 유량센서.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102400906B1 (ko) * 2021-04-26 2022-05-23 하태수 우수 감지장치

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