KR200371093Y1 - 기계식 터빈유량계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유량 계측을 정확하게 실시할 수 있도록 함과 아울러 조립 및 분해 과정을 아주 용이하게 실시할 수 있도록 한 기계식 터빈유량계를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 배관과 연결되도록 양단부에 플랜지부가 구비되고, 내부에 양단이 관통된 유로 통로가 형성되는 유량계 본체와; 외주면에 다수개의 블레이드가 구비되며, 일단부에는 지지부가 돌출 형성되고, 타단부에는 워엄기어가 돌출 형성된 회전체와; 외벽면이 상기 유로 통로의 내벽면에 접촉되면서 삽입되고, 상기 회전체를 내장하여 상기 워엄기어를 회전 가능하게 지지하는 지지수단을 구비한 양단 관통 형상의 통체와; 상기 유로 통로의 내벽면에 접촉되면서 삽입되어 상기 회전체의 지지부를 회전 가능하게 지지하는 서포터를 포함하며, 상기 워엄기어에 수직 방향으로 대응되는 상기 유량계 본체의 외면에는 상기 유로 통로와 직각이되게 연통되는 연통로를 구비한 마운팅부가 돌출 형성되며, 상기 마운팅부의 연통로내에는 상기 통체 및 지지수단을 관통하여 상기 워엄기어와 치차 결합되도록 하단부에 워엄을 설치된 회전축을 구비하여 상기 마운팅부에 고정 설치되는 계측수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기계식 터빈유량계{A turbine flow-meter}

본 고안은 기계식 터빈유량계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유량 계측을 정확하게 실시할 수 있도록 함과 아울러 조립 및 분해 과정을 아주 용이하게 실시할 수 있도록 한 기계식 터빈유량계에 관한 것이다.

일반적으로 유량계는 상하수도 및 일반 산업 현장등 기타 사용처에서 사용하는 유체의 사용량을 정확하게 계량하도록 하는 것으로, 이는 일정 간격을 두고 떨어진 배관 사이에 연결 설치되어 유체관을 통과하는 유체의 속도에 따른 양을 숫자로 디스플레이하도록 하는 것이며, 이러한 유량계는 그 구조에 따라 여러 종류가 다양하게 알려져 실제로 널리 사용되고 있다.

이러한 여러가지 유량계의 종래 기술로 1983년 10월 13일자 금호전기주식회사라는 출원인이 실용신안출원하여 공개된 실용신안공개번호 1985-0003465호가 있다.

상기 기술은 도 1a,1b,1c에 도시된 바와 같이, 본체(1)에 워엄(3)을 형성한 회전익차(2)와 워엄기어(14)가 일체형으로 된 회동축(13)을 치합 설치하며, 계측부(4)로 구성된 것에 있어서, 몸체(6)의 하방에 회동축(13) 조절나사(11)를 체결토록 하는 지지공(12)과 익차지지핀(16)을 일체로 형성하여 이에 워엄기어(14)와 일체형으로 된 회동축(13)을 설치토록 하고 이의 전방으로는 워엄(3)을 가진 회전익차(2)와 방사상의 가이드(8)를 형성시킨 지지구(7)를 차례로 설치하되, 회전익차(2)를 지지축(9)과 지지핀(16)에 축설토록 하며, 회동축(13)에 연결토록 계측부(4)를 몸체(6)의 상부에 설치하여 계측기구(5)를 구성하며, 조립되어 일체화된 계측기구(5)를 본체(1)의 상부로부터 삽설하여 본체(1)에 결합토록 하여서된 것으로, 미설명 부호 15는 체결볼트이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래 기술은 본체(6)에 회전익차(2)가 일체형으로 구비된 계측기구(5)를 본체(1)의 도 1a-->1b-->1c의 순서를 거쳐 본체(1)의 내부에 수납 설치되는데, 계측기구(5)와 본체(1)가 서로 조립 완료된 후에는 상기 본체(6)에 일체형으로 구성된 방사상의 가이드(8)가 본체(1)의 내벽면에 도 1c에 도시된 바와 같이 완전히 밀착되어야 한다.

그러나, 종래 기술은 상기 본체(1)를 주물로 제작하기 때문에 정밀하게 제작을 할 수 없게 된다.

즉, 본체(1)의 내벽면 형상이 목형(AL금형, 수지금형포함) 형상대로 형성되어야 하는 주물 제작의 특성상 본체(1)의 내벽면 형상이 조형과 주조시 치수가 변경 또는 변형되는 경우가 종종 발생되며, 이로 인해 계측기구(5)의 가이드(8)가 본체(1)의 내벽면이 접촉하지 못하게 된다.

이렇게 되면, 본체(1)의 내부에 흐르는 유체 전량이 가이드(8)를 거쳐 회전익차(2)를 통과하지 못하고 일부분이 가이드(8)와 본체(1)의 내벽면 사이에서 유체 흐름시 와류가 발생하게 되고, 유체는 이들 틈사이로 빠지게 되어 결국 유체 흐름이 일정하지 못하므로 유량의 변동이 생긴다.

상기와 같이 되면, 가이드(8)와 본체(1)의 내벽면 사이에 불규칙한 유체의 흐름으로 정확한 유량 계측을 실시할 수 없는 문제점이 있었다.

둘째, 본체(6)에 회전익차(2)가 일체형으로 구비된 계측기구(5)를 본체(1)의 도 1a-->1b-->1c의 순서를 거쳐 본체(1)의 내부에 수납 설치하기 때문에 조립 및 분해시 용이하지 못하다는 문제점도 있음과 아울러 본체(1) 내부의 형상이 일정치 못한 상태이기 때문에 이를 보정하고자 본체(1)의 내면을 가공하여도 계측기구(5)가 정밀하게 조립되지 않은 경우가 빈번하므로 정확한 유량 계측이 곤란한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 유량 계측을 정확하게 실시할 수 있도록 함과 아울러 조립 및 분해 과정을 아주 용이하게 실시할 수 있도록 한 기계식 터빈 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 종래 기술의 분해 사시도.

도 1b는 종래 기술의 계측기구를 본체에 삽입하는 상태를 나타낸 단면도.

도 1c는 종래 기술의 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 기계식 터빈유량계의 내부 구성을 도시한 단면도.

도 3은 본 고안의 회전체를 내장하는 통체에 계측수단의 회전축이 조립되는 상태를 도시한 분해 사시도.

도 4는 도 3의 지시선 "A-A"선의 단면도로서, 본 고안의 통체내에 설치된 회전체의 워엄기어에 회전축의 워엄이 결합된 상태를 도시한 단면도.

도 5는 도 3의 지시선 "B-B"선의 단면도로서, 본 고안의 회전축의 워엄이 통체내에 설치된 회전체의 워엄기어와 치차 결합된 상태를 도시한 단면도.

도 6은 도 2의 지시선 "B-B"선의 단면도로서, 본 고안의 유량계 본체내에 설치된 서포터의 설치 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 유량계 본체

110 : 플랜지부

120 : 유로 통로

200 : 회전체

210 : 블레이드

220 : 지지부

230 : 워엄기어

300 : 통체

310 : 지지수단

400 : 서포터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 배관과 연결되도록 양단부에 플랜지부가 구비되고, 내부에 양단이 관통된 유로 통로가 형성되는 유량계 본체와; 외주면에 다수개의 블레이드가 구비되며, 일단부에는 지지부가 돌출 형성되고, 타단부에는 워엄기어가 돌출 형성된 회전체와; 외벽면이 상기 유로 통로의 내벽면에 접촉되면서 삽입되고, 상기 회전체를 내장하여 상기 워엄기어를 회전 가능하게 지지하는 지지수단을 구비한 양단 관통 형상의 통체와; 상기 유로 통로의 내벽면에 접촉되면서 삽입되어 상기 회전체의 지지부를 회전 가능하게 지지하는 서포터를 포함하며, 상기 워엄기어에 수직 방향으로 대응되는 상기 유량계 본체의 외면에는 상기 유로 통로와 직각이되게 연통되는 연통로를 구비한 마운팅부가 돌출 형성되며, 상기 마운팅부의 연통로내에는 상기 통체 및 지지수단을 관통하여 상기 워엄기어와 치차 결합되도록 하단부에 워엄을 설치된 회전축을 구비하여 상기 마운팅부에 고정 설치되는 계측수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 기계식 터빈 유량계의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 의한 기계식 터빈유량계의 내부 구성을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 고안의 회전체를 내장하는 통체에 계측수단의 회전축이 조립되는 상태를 도시한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 지시선 "A-A"선의 단면도로서, 본 고안의 통체내에 설치된 회전체의 워엄기어에 회전축의 워엄이 결합된 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3의 지시선 "B-B"선의 단면도로서, 본 고안의 회전축의 워엄이 통체내에 설치된 회전체의 워엄기어와 치차 결합된 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 도 2의 지시선 "B-B"선의 단면도로서, 본 고안의 유량계 본체내에 설치된 서포터의 설치 단면도이다.

본 고안에 의한 기계식 터빈유량계는, 유량계 본체(100)와, 회전체(200)와, 통체(300)와, 서포터(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 유량계 본체(100)는 배관과 연결되도록 양단부에 플랜지부(110)가 구비되고, 내부에 양단이 관통된 유로 통로(120)가 형성된다.

상기 회전체(200)는 외주면에 다수개의 블레이드(210)가 구비되며, 일단부에는 지지부(220)가 돌출 형성되고, 타단부에는 워엄기어(230)가 돌출 형성된다.

상기 통체(300)는 외벽면이 상기 유로 통로(120)의 내벽면에 접촉되면서 삽입되고, 상기 회전체(200)를 회전 가능하게 내장하여 상기 워엄기어(230)를 회전 가능하게 지지하는 지지수단(310)을 구비한다.

상기 지지수단(310)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통체(300)의 중앙부에 배치되어 상기 워엄기어(230)를 회전 가능하게 지지하도록 내부가 비어있는 반구형상의 지지구(311)와, 상기 지지구(311)와 상기 통체(300)를 연결하는 브릿지부(312)로 이루어진다.

상기 서포터(400)는 상기 유로 통로(120)의 내벽면에 접촉되면서 삽입되어 상기 회전체(200)의 지지부(220)를 회전 가능하게 지지한다.

상기 서포터(400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중심축부(411)과, 상기 본체(100)의 내벽면에 접촉되는 원형링부(412)와, 상기 중심축부(411)와 원형링부(412)를 일체로 연결하는 브릿지부(413)로 구성된다.

여기서, 미설명 부호 411a는 중심축부(411)에서 연장되어 상기 회전체(200)의 지지부(220)에 형성된 회전 지지공(220a)내에 삽입되는 축부이다.

한편, 본 고안에는 마운팅부(130)와, 계측수단(500)과, 연통로 일치수단을 더 구비한다.

상기 마운팅부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 워엄기어(230)에 수직 방향으로 대응되는 상기 유량계 본체(100)의 외면에 돌출 형성되어 상기 유로 통로(120)와 직각이되게 연통되는 연통로(131)를 구비한다.

상기 계측수단(500)은, 상기 마운팅부(130)의 연통로(131)내에는 상기 통체(300) 및 지지수단(310)에 수직으로 형성된 관통공(301)(302)을 관통하여 상기 워엄기어(230)와 치차 결합되도록 하단부에 헬리컬 기어(510)를 설치된 회전축(510)을 구비하여 상기 마운팅부(130)에 고정 설치된다.

여기서, 상기 관통공(301)은 지지구(311)에 형성되고, 관통공(302)은 통체(300)에 형성되는 것이다.

상기 회전축(510)은 상기 계측수단(500)에 구비되어 회전 가능하게 설치되고, 단부에 제1 자석(521)이 구비된 제1 회전축(520)과, 하단부에 상기 헬리컬 기어(510)가 설치됨과 아울러 상단부에 상기 제1 자석(521)과 동일한 극성을 가지면서 이와 일정 간극을 유지하도록 설치되는 제2 자석(531)을 가진 제2 회전축(530)으로 분리 구성되며, 상기 제1 회전축(520)은 상기 계측수단(500)내에 구비되고, 상기 제2 회전축(530)은 상기 마운팅부(130)내에 구비된다.

상기 연통로 일치수단은, 상기 연통로(131)와 상기 관통공(301)(302)이 수직으로 일치되는 위치까지 상기 유로 통로(120)의 내부에 통체(300)가 삽입되도록 하는 역할을 한다.

상기 연통로 일치수단은, 상기 유로 통로(120)의 내주면을 일단부에서 소정 깊이까지 단차지게 형성한 단차부(610)로 이루어진다.

여기서, 미설명 부호 600은 회전축(530)을 보호하는 하우징으로, 이 하우징(600)은 전술한 관통공(301)(302)내에 삽입되며, 연통로(131)내에도 삽입된다.

그리고, 부호 700은 회전축(510)을 두개의 회전축(520)(530)으로 분리하였을때, 자석(521)(531) 사이에 개재되는 부재로서, 본체(100)와 계측수단(500)과의 누수를 차단하는 누수방지부재이다.

그리고, 부호 710은 계측수단(500)의 플랜지부(501)와 마운팅부(130)을 연결하는 체결수단인 볼트이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 통체(300)내에 회전체(200)를 삽입 조립하되, 회전체(200)의 워엄기어(230)가 지지수단(310)에 회전 가능하게 지지되도록 한다.

상기와 같이 회전체(200)가 내장된 통체(300)를 유량계 본체(100)의 유로 통로(120)내에 삽입한다.

즉, 통체(300)의 외면과 유량계 본체(100)의 내주면이 서로 접촉되면서 삽입되는 것이다.

상기 통체(300)는 연통로 일치수단인 단차부(610)까지 삽입하게 되면, 통체(300)는 더 이상 삽입되지 못하고 삽입이 완료된다.

이렇게 되면, 마운팅부(130)의 연통부(131)와 통체(300)에 형성된 관통(301)(302)은 수직으로 일치되는 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서, 서포터(400)를 유량계 본체(100)내에 삽입하게 된다.

이렇게 되면, 서포터(400)를 구성하는 중심축부(411)에 형성된 축부(411a)는 회전체(200)의 지지부(220)에 형성된 회전지지공(220a)에 회전 가능하게 지지되어, 결국에는 서포터(400)에 의해 회전체(200)가 수평 상태로 지지되는 것이다.

다음으로, 이탈방지링(420)을 나사 조립하여 서포터(400)가 유량계 본체(100)의 외부로 이탈되지 않도록 한다.

상기와 같은 상태에서, 마지막으로 계측수단(500)을 설치하는 과정을 실시하게 된다.

계측수단(500)을 설치하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제2 회전축(530)이 구비된 하우징(600)을 연통로(131)를 통해 통체(300)에 형성된 관통공(301)(302)로 삽입하여 제2 회전축(530)의 헬리컬 기어(510)가 회전체(200)의 워엄기어(230)에 치차 결합되도록 한다.

이후, 마운팅부(130)에 누수방지부재(700)를 올려놓고, 이 누수방지부재(700)위에 계측수단(500)을 올려놓은 다음, 볼트(710)로 고정하게 된다.

이렇게 되면, 상기 제2 회전축(530)의 상단부에 설치된 자석(531)은 계측수단(500)에 이미 구비된 제1 회전축(520)의 자석(521)과 상하로 일정한 간극을 유지하게 된다.

여기서, 상기 제1, 제2 회전축(520)(530)이 일체로 구비한 경우에는 상기 자석(521)(531)을 별도로 구비할 필요가 없다.

상기와 같이 조립이 완료된 상태에서, 유량계 본체(100)의 유로 통로(120)내로 유체가 흐르게 되면, 유체는 회전체(200)의 블레이드(210)의 저항에 의해 회전체(200)를 회전시키게 되며, 이 회전체(200)의 회전으로 인해 워엄기어(230)가 회전되며, 이 워엄기어(230)의 회전으로 헬리컬 기어(510)를 회전시키게 된다.

결과적으로 상기 헬리컬 기어(510)가 회전되면, 제2회전축(530)이 자석(531)과 함께 회전된다.

상기 제2 회전축(530)의 자석(531)이 회전되면, 이 자석(531)의 자력이 제1 회전축(520)의 하단에 형성된 자석(521)에 영향을 끼쳐, 상기 자석(521)이 회전되어 결국에는 제1 회전축(520)이 회전된다.

상기 제1 회전축(520)이 회전됨에 따라, 계측수단(500)에서는 숫자로 사용량등이 표시되는 것이다.

여기서, 상기 계측수단(500)은 전자식이 아닌 기계식 타입으로 구성되어 있는데, 이에 대한 상세한 내부 구성은 통상적으로 널리 알려진 기술이어서 생략하기로 한다.

한편, 본 고안의 분해 과정은 조립 과정의 역순으로 진행하면 되는 바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 고안은 유량계 본체(100)의 유로(120)의 내벽면을 선반 가공하여 아주 정밀하고 일정한 내경을 갖도록 제작하여 완성을 하는데, 이렇게 하면, 회전체(200)가 설치된 통체(300)의 외면이 아주 매끄럽게 상기 유량계 본체(100)의 내면에 삽입된다.

즉, 유량계 본체(100)의 내면과 통체(300)의 외면은 서로 긴밀 상태로 접촉되어 있기 때문에 유체가 이들 사이로 빠지거나 와류가 발생되는 현상이 생기지 않게 된다.

따라서, 유체는 전량이 회전체(200)와 통체(300)의 내부로만 통과하게 되어, 아주 정확한 유량 계측을 실시할 있게 된다.

그리고, 본 고안은 유량계 본체(100)의 유로(120)가 일직선으로 되어 있기 때문에 유체 흐름에 대한 저항을 크게 줄일 수 있으며, 유체 역시 완전한 일직선 경로로 흐를수 있게 되므로 정확도가 높은 유량을 계측할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 기계식 터빈 유량계에 따르면, 유량 계측을 정확하게 실시할 수 있도록 함과 아울러 조립 및 분해 과정을 아주 용이하게 실시할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 배관과 연결되도록 양단부에 플랜지부(110)가 구비되고, 내부에 양단이 관통된 유로 통로(120)가 형성되는 유량계 본체(100)와;

   외주면에 다수개의 블레이드(210)가 구비되며, 일단부에는 지지부(220)가 돌출 형성되고, 타단부에는 워엄기어(230)가 돌출 형성된 회전체(200)와;

   외벽면이 상기 유로 통로(120)의 내벽면에 접촉되면서 삽입되고, 상기 회전체(200)를 회전 가능하게 내장하여 상기 워엄기어(230)를 회전 가능하게 지지하는 지지수단(310)을 구비한 양단 관통 형상의 통체(300)와;

   상기 유로 통로(120)의 내벽면에 접촉되면서 삽입되어 상기 회전체(200)의 지지부(220)를 회전 가능하게 지지하는 서포터(400)를 포함하며,

   상기 워엄기어(230)에 수직 방향으로 대응되는 상기 유량계 본체(100)의 외면에 돌출 형성되어 상기 유로 통로(120)와 직각이되게 연통되는 연통로(131)를 구비한 마운팅부(130)와;

   상기 마운팅부(130)의 연통로(131)내에는 상기 통체(300) 및 지지수단(310)에 수직으로 형성된 관통공(301)(302)을 관통하여 상기 워엄기어(230)와 치차 결합되도록 하단부에 헬리컬 기어(510)를 설치된 회전축(510)을 구비하여 상기 마운팅부(130)에 고정 설치되는 계측수단(500)과;

   상기 연통로(131)와 상기 관통공(301)(302)이 수직으로 일치되는 위치까지 상기 유로 통로(120)의 내부에 통체(300)가 삽입되도록 하는 연통로 일치수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기계식 터빈 유량계.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축(510)은 상기 계측수단(500)에 구비되어 회전 가능하게 설치되고, 단부에 제1 자석(521)이 구비된 제1 회전축(520)과;

   하단부에 상기 헬리컬 기어(510)가 설치됨과 아울러 상단부에 상기 제1 자석(521)과 동일한 극성을 가지면서 이와 일정 간극을 유지하도록 설치되는 제2 자석(531)을 가진 제2 회전축(530)으로 분리 구성되며,

   상기 제1 회전축(520)은 상기 계측수단(500)내에 구비되고,

   상기 제2 회전축(530)은 상기 마운팅부(130)내에 구비된 것을 특징으로 하는 기계식 터빈 유량계.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 일치수단은,

   상기 유로 통로(120)의 내주면을 일단부에서 소정 깊이까지 단차지게 형성한 단차부(610)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기계식 터빈 유량계.