KR20080085538A - 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체연료와 같은 유체의 공급량을 측정할 수 있는 유량계에 관련되는 기술로서, 구조를 단순화하여 제작을 용이하게 하고 흐름저항을 최소화할 수 있도록 함에 그 특징이 있고, 보다 구체적으로는 하우징 내부에 한쌍을 이루는 암.수 스크류가 베어링에 의해 지지되어 설치되며, 상기 하우징 양단부에는 커버가 결합되고, 상기 하우징 내부에 이르도록 센서가 부착되어 유체 공급량을 측정하는 유량계에 있어서, 암스크류에 비해 길이가 긴 수스크류가 설치될 관통공의 어느 일측 내경면에 함몰되게 형성되는 걸림턱과; 상기 수스크류의 일단부를 지지하는 베어링과 접촉되어 상기 수스크류의 축방향 이동을 방지하기 위해 상기 걸림턱에 설치되는 스냅링과; 유체의 흐름저항을 최소화할 수 있도록 원형으로 관통되는 유로가 갖추어져 상기 하우징 양단부에 결합되는 커버;를 포함하여 구성되는 유량계에 관한 것이다.

유량계, 스크류, 하우징, 관통공, 베어링, 커버, 흐름저항, 스냅링, 걸림턱

Description

유량계{Flow meter}

도1은 종래기술에 따른 유량계의 개략적인 단면도.

도2는 종래기술에 있어서의 하우징과 커버의 개략적인 분해 사시도.

도3은 도2에 있어서의 커버의 평면도.

도4는 도2에 있어서의 커버의 저면도.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 유량계에 있어서의 주요부를 보여주는 부분 분해사시도.

도6은 하우징의 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 하우징 110 : 관통공

120 : 걸림턱 130 : 오링홈

200 : 커버 210 : 유로

210a: 나사부 210b: 확관부

300a: 암스크류 300b: 수스크류

400 : 스냅링 500 : 센서

b: 베어링 b1: 제1베어링

b2: 제2베어링 s: 스토퍼

본 발명은 액체연료와 같은 유체의 공급량을 측정할 수 있는 유량계에 관련되는 기술로서, 구조를 단순화하여 제작을 용이하게 하고 흐름저항을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

기존에 알려진 종래기술로 미국특허등록번호 제6089102호의 유량계가 공개된 바 있으며, 도1은 이에 대한 개략적인 단면도를 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 유량계는 하우징(1)을 갖추고 그 양단부에 커버(10,11)가 결합된다. 상기 하우징(1)에는 좌우로 관통되는 2개의 관통홀이 형성되며, 2개의 관통홀은 서로 중첩되어 연결되는 구조를 이룬다. 그리고 상기 각 관통홀에는 암수를 이루는 스크류(4,5)가 설치되는데, 관통홀 내부에서 각 스크류가 회전이 가능하도록 각 스크류의 양단부에는 베어링(6,7,8,9)이 장착된다. 상기 베어링은 관통홀 내경면에 끼워져 고정이 된다.

도시된 도면에서 알 수 있듯이 수스크류(5)는 암스크류(4)에 비교하여 길이가 길게 형성되며, 상기 수스크류의 일측단부(도면상 좌측)는 커버에 의해 지지되어 유동이 없도록 설치된다. 그리고 하우징에는 유량을 측정할 수 있는 센서가 설치된다.

연료와 같은 액상의 유체가 어느 일측 커버를 통해 공급되면 한쌍을 이루는 스크류는 회전되면서 유체를 이송하게 된다. 유체의 유량은 스크류의 회전각을 측정하는 센서에 의해서 계산될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 종래기술의 문제점은 다음과 같은 실제 제품의 도면을 통해서 쉽게 확인할 수 있다.

도2는 하우징과 커버의 개략적인 분해 사시도를 보여주며, 도3은 커버의 평면도이고, 도4는 커버의 저면도를 도시한 것이다.

상기 종래기술에서는 언급한 바와 같이 수스크류의 일측단부에 결합되는 베어링이 관통홀의 선단부와 동일한 위치에 놓여지게 되고, 상기 베어링을 고정시키기 위해서 상기 커버(10)의 내측면(저면부위)에 다수의 지지체(11)가 돌설 되어있다. 이에 따라 상기 커버(10)는 복잡한 형상을 이루게 되고 가공에 어려움이 있었고, 치수 정밀도도 높아야 하는 문제점이 대두 되었다. 또한, 상기 커버(10)를 통해서 유체가 이동되어야 하는데, 도면에 보이는 것처럼 상기 지지체(11)들로 인해 유체가 지나갈 개구부가 좁아져 흐름저항이 많이 발생되고 심한 난류가 형성되는 등의 문제점도 있었다.

이뿐만 아니라, 종래기술에서는 커버의 구조가 복잡함에 따라 제작비용이 높아 가격경쟁력이 떨어지는 단점도 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 수스크류의 단부에 결합된 베어링의 지지를 위해 관통공 내부에 걸림턱을 두고 스냅링을 이용하여 간단하게 상기 베어링을 지지할 수 있도록 하였으며, 동시에 커버에는 종래기술에서와 같은 지지체를 두지않아 커버의 구조를 단순화시켜 흐름저항을 최소화 할 수 있 도록 하는 유량계를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 하우징 내부에 한쌍을 이루는 암.수 스크류가 베어링에 의해 지지되어 설치되며, 상기 하우징 양단부에는 커버가 결합되고, 상기 하우징 내부에 이르도록 센서가 부착되어 유체 공급량을 측정하는 유량계에 있어서, 암스크류에 비해 길이가 긴 수스크류가 설치될 관통공의 어느 일측 내경면에 함몰되게 형성되는 걸림턱과; 상기 수스크류의 일단부를 지지하는 베어링과 접촉되어 상기 수스크류의 축방향 이동을 방지하기 위해 상기 걸림턱에 설치되는 스냅링과; 유체의 흐름저항을 최소화할 수 있도록 원형으로 관통되는 유로가 갖추어져 상기 하우징 양단부에 결합되는 커버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유량계에 관한 것이다.

또한 본 발명에서는 상기 유로를 구성함에 있어, 커버의 외측단부로부터 형성되는 나사부와; 상기 커버의 내측단부로부터 형성되어 나사부와 연결되며, 상기 나사부보다 직경이 크도록 가공된 확관부;로 구성하도록 함이 바람직하다.

그리고 본 발명에서는 상기 확관부의 직경은 하우징 양단부면에 누유를 방지하기 위해 설치되는 오링홈의 직경보다 작은 직경을 갖도록 구성함이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 유량계에 대해 구체적인 실시예를 통해서 보다 상세히 설명하기로 하며, 단 이해의 편의를 돕기 위해 첨부되는 도면들은 본 발명의 기술 적 사상을 구체화한 하나의 예임을 밝혀둔다. 따라서, 본 기술에 관련한 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서의 단순한 구조적 변경과 같은 정도로의 실시도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것임을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 언급한 종래기술의 문제점을 해결하고자 개발된 것이므로 종래기술과 기본적인 구성을 함께하고 있는 바, 이러한 부분에 대해서는 설명을 생략 또는 간략화하기로 한다.

첨부되는 도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 유량계에 있어서의 주요부를 보여주는 부분 분해사시도에 해당된다. 그리고 도6은 하우징의 단면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 유량계는 하우징(100)의 양단부에 커버(200)가 결합되어 전체적인 외형을 이루게 되며, 상기 하우징(100) 내부에 한쌍을 이루는 암.수스크류(300a,300b)가 베어링(b)에 의해 지지된 채 설치된다. 하우징(100)에 암.수스크류(300a,300b)의 설치를 위해 하우징(100)에는 2개의 관통공(110)이 형성되는데, 상기 관통공(110)들은 서로 부분적으로 중첩되어 연결된 상태를 이룬다.

암스크류(300a)는 수스크류(300b)에 비하여 길이가 짧으며, 유체가 공급되면 암.수스크류는 회전되면서 유체를 이송시키게 된다. 암.수스크류(300a,300b)의 양단부에는 베어링(b)이 결합되어 있고, 상기 각 베어링(b)은 관통공(110) 내경면에 밀착되게 설치된다. 따라서 상기 암.수스크류는 자연스럽게 회전이 가능한 상태를 유지한다.

특히, 본 발명에서는 유동없이 고정된 상태에서 회전운동 되어야 하는 수스크류(300b)의 고정을 위해서 상기 수스크류(300b)가 설치될 관통공(110)의 어느 일측 단부근처 내경면에 함몰된 걸림턱(120)을 두도록 한다. 도6에 도시된 바와 같이 암스크류(300a)는 수스크류(300b)보다 길이가 짧은 형태로 상기 수스크류(300b)와 결합되게 하우징(100) 내부에 설치된다.

수스크류(300b)의 하단부에 결합되는 제1베어링(b1)은 하우징(100) 하단부에 돌출된 스토퍼(s)에 밀착되게 설치되며, 상기 수스크류(300b)의 상단부에 결합되는 제2베어링(b2)은 상기 걸림턱(120)과 동일한 위치에 놓여진다. 관통공(110) 내경면에 형성되는 걸림턱(120)에는 스냅링(400)이 설치되며, 상기 스냅링(400)에 의해서 상기 제2베어링(b2)은 구속될 수 있다. 종래기술에서의 수스크류의 설치구조와 달리 본 발명에서는 관통공(110) 내경면에 걸림턱(120)을 두고 스냅링(400)을 이용하여 수스크류(300b)에 결합된 제2베어링(b2)을 지지하므로 상기 제2베어링은 하우징 상단면 보다 낮은 위치에 있어도 무방하다. 종래기술에서는 상기 제2베어링의 지지를 커버가 담당했으므로 상기 제2베어링은 하우징 상단면과 최소한 동일한 위치에 있어야 했다.

상기 스냅링 자체는 널리 사용되는 것으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하며, 걸림턱(120)에 스냅링(400)을 체결하면 상기 수스크류(300b)는 축방향으로 이동되지 않게 된다. 상기 수스크류(300b)가 일정위치에 고정되므로 상기 수스크류(300b)와 치합되는 암스크류(300a) 역시 일정한 위치에서 회전운동만 할 수 있다.

또한, 본 발명은 종래기술과 다른 수스크류의 결합구조로 커버의 형태도 보다 단순화되며, 유체의 흐름저항도 감소시킬 수 있게 된다.

상기 커버(200)는 하우징(100)의 양단부에 결합되는 것으로 유체가 흐를수 있도록 원형으로 관통되는 유로(210)를 갖추게 된다. 특히, 본 발명에서의 커버는 단순한 원형형태로 하여도 무방하므로 제작이 간편할 뿐 아니라, 유체의 흐름저항을 감소시킨다.

보다 바람직한 상기 커버(200)의 구조로 상기 유로(210)는 직경이 상이한 나사부(210a)와 확관부(210b)로 이루어진다. 상기 나사부(210a)는 커버(200)의 외측단부로부터 형성되는 것으로 배관연결이 이루어지는 부위가 된다. 상기 나사부(210a)와 연속되게 직경이 보다 큰 확관부(210b)가 커버 내측단부까지 형성되며, 상기 확관부(210b) 내경에는 나사산이 없이 매끈한 표면을 이루도록 한다.

상기 확관부(210b)의 직경은 관통공(110)을 비롯한 그 주변의 보조홈(115)을 커버할 수 있어야 하며, 동시에 하우징(100) 단부면에 누유방지를 위해 설치되는 오링홈(130)의 직경보다는 작도록 해야 한다. 따라서 하우징(100)에 커버(200)를 결합하면 오링은 커버에 의해 눌리어져 실링기능을 할 수 있게 되고 관통공 및 보조홈에 채워진 유체는 확관부로 이동될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 수스크류의 길이를 길게 하여 스냅링에 의해 지지될 수 있게 하였으나, 이와 반대로 암스크류를 길게 하여 설치해도 무방한 것이다.

그리고 하우징(100)에는 하나 이상의 센서(500)를 설치할 수 있는데, 본 예 의 경우 상기 센서가 하우징 내부에 형성된 관통공에 이르도록 설치되며, 수스크류의 회전각을 계측하여 유량을 측정할 수 있도록 하였다.

물론, 상기 센서로는 다양한 공지의 것들이 적용될 수 있는 것이고, 필요에 따라서는 여러 개를 두어 다양한 데이타를 검출할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 유량계의 전체적인 작동원리를 개략적으로 설명하기로 한다.

하우징(100)의 양단부에는 각각 커버(200)가 결합되며, 어느 일측을 통해서 유체가 공급되어 타측으로 배출되도록 배관(미도시)이 연결된다. 유체가 공급되면 유체의 공급압에 의해서 암.수스크류(300a,300b)는 회전되고, 따라서 유체는 점차 이동되어 배출될 수 있다.

본 발명에서는 수스크류(300b)가 관통공(110) 내경면에 설치되는 스냅링(400)에 의해서 축방향이동이 저지되므로 커버(200)에 형성되는 유로(210)를 단순한 원형으로만 구성할 수 있게 되고, 따라서 배출되는 유체는 원활하게 이동될 수 있다.

본 발명에 의한 유량계는 종래기술과 비교하여 커버의 구조를 단순화시킬 수 있게 되며, 이로 인해 가공비를 절감할 수 있고 불량율도 줄일 수 있어 가격경쟁력이 우수한 제품을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 커버 구조가 단순화됨에 따라 유체의 흐름저항이 최소화되어 안정적으 로 액체 연료와 같은 유체를 공급할 수 있게 되는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 하우징 내부에 한쌍을 이루는 암.수 스크류가 베어링에 의해 지지되어 설치되며, 상기 하우징 양단부에는 커버가 결합되고, 상기 하우징 내부에 이르도록 센서가 부착되어 유체 공급량을 측정하는 유량계에 있어서,

   암스크류에 비해 길이가 긴 수스크류가 설치될 관통공의 어느 일측 내경면에 함몰되게 형성되는 걸림턱과;

   상기 수스크류의 일단부를 지지하는 베어링과 접촉되어 상기 수스크류의 축방향 이동을 방지하기 위해 상기 걸림턱에 설치되는 스냅링과;

   유체의 흐름저항을 최소화할 수 있도록 원형으로 관통되는 유로가 갖추어져 상기 하우징 양단부에 결합되는 커버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유량계.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유로는,

   커버의 외측단부로부터 형성되는 나사부와;

   상기 커버의 내측단부로부터 형성되어 나사부와 연결되며, 상기 나사부보다 직경이 크도록 가공된 확관부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 유량계.
3. 제2항에 있어서,

   상기 확관부의 직경은,

   하우징 양단부면에 누유를 방지하기 위해 설치되는 오링홈의 직경보다 작은 직경을 갖도록 구성함을 특징으로 하는 유량계.

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