KR20090123827A

KR20090123827A - 플로우 센서

Info

Publication number: KR20090123827A
Application number: KR1020090047086A
Authority: KR
Inventors: 히데키 우치야마; 켄 군지; 유타 오시마; 히로노리 사카구치
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2008-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2009-12-02
Also published as: TW200949213A; US20090293636A1; JP2009287982A; CN105004379A; CN105004379B; TWI391635B; US7886592B2; DE102009022742A1; DE102009022742B4; CN101592505A; JP4910179B2

Abstract

플로우 센서가 관형상으로 형성된 바디(14)의 측면에 설치된 검출기(16)를 포함한다. 상기 바디(14)의 내부에 형성된 제1 및 제2통로(26, 28)는 제1 및 제2센서통로(34, 36)를 거쳐 상기 검출기(16)의 도입통로(18)와 연통한다. 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)는, 상기 바디(14)의 내주면으로부터 소정의 높이로 돌출한 제1 및 제2돌출부(38,40)에 관통하여 각각 개구하고, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)와 연통한다. 상기 제1통로(26)로부터 상기 제1센서통로(34)로 유통한 유체가, 상기 도입통로(18)로 안내되고 상기 검출기(16)에 의해 그 유량이 검출된 후, 상기 제2센서통로(36)를 통하여 상기 제2통로(28)로 유통한다.

플로우 센서

Description

플로우 센서{FLOW SENSOR}

본 발명은 유체의 유량을 측정할 수 있는 플로우 센서에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 이러한 플로우 센서의 유로구조에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면, 공기 등과 같은 유체의 유량을 측정하기 위하여 상기 유체가 흐르는 유로와 상기 유로에 면하도록 설치된 센서를 갖는 플로우 센서가 알려져 있다. 이러한 플로우 센서는, 예를 들어, 일본국 특허공개2003-149017호에 공고된 바와 같이, 메인블록의 내부에 유체가 유통하는 유체통로가 형성된다. 상기 메인블록은 상기 유체통로의 상류측에 접속되는 상류측 센서유로와, 상기 유체통로의 하류측에 접속되는 하류측 센서유로를 구비한다. 또한, 센서관이 상기 상류측 센서유로와 상기 하류측 센서유로가 센서관을 서로 연결하고, 상기 센서관에는 센서소자가 설치된다.

그러나, 상술한 종래 기술에서는, 유체 중에 함유된 수분 등이 유체통로의 내벽면을 가로질러 상기 상류측 센서유로, 상기 센서관, 및 상기 하류측 센서유로로 침입해버릴 우려가 있다. 따라서, 상기 센서관에 면하도록 배치된 센서소자가 침입한 수분 등에 의해 일어나는 오작동이 발생해서, 상기 센서소자에 의해 유체의 유량을 정확히 측정할 수가 없다.

본 발명의 일반적인 목적은, 검출기의 내구성을 향상을 위해 상기 검출기에 대한 수분의 침입을 방지할 수 있고, 수분 등의 부착에 기인한 검출 정밀도의 저하를 회피할 수가 있는 플로우 센서를 제공하는 것이다.

본 발명의 플로우 센서는 유체가 유통하는 경로의 상류측에 형성되는 제1통로와, 상기 제1통로에 대하여 하류측에 형성되는 제2통로와, 상기 제1통로와 상기 제2통로와의 사이에 설치된 스로틀부를 갖는 바디와,

상기 바디에 설치되고, 상기 제1통로로부터 상기 제2통로로 유통하는 상기 유체의 유량을 검출할 수 있는 검출기와,

상기 검출기에 면하고, 또한, 상기 제1통로 및 상기 제2통로에 각각 연통하며, 상기 유체를 상기 검출기로 유통시키는 검출통로와,

상기 제1 및 제2통로의 내벽면으로부터 각각 돌출하고, 내부에 상기 검출통로가 배치된 한쌍의 돌출부를 구비하며,

상기 검출통로는, 상기 돌출부를 거쳐 상기 제1 및 제2통로 내로 개구한다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징과 효과들은 도시적인 예시에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 첨부되는 도면과 함께 주어지는 이하의 설명에서 더 명백해질 것이다.

도 1에서, 참조부호 10은, 본 발명의 실시예에 따른 플로우 센서를 나타낸다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플로우 센서(10)는, 유체(예를 들면, 공기, 질소 등)가 유통하는 유로(12)를 갖는 바디(14)와, 상기 바디(14)의 상부에 장착되어 상기 유체의 유량을 검출하는 검출기(16)와, 상기 유체를 상기 유로(12)로부터 상기 검출기(16)로 안내하는 도입통로(18)와, 상기 유로(12)에 설치되어 상기 유체의 흐름을 정류하여(즉, 곧게 하여) 상기 유체로부터 찌꺼기 등을 제거할 수 있는 정류소자(20)를 포함한다.

상기 바디(14)는, 예를 들면, 금속제 재료로 관형상으로 형성되고, 그 일단부에 유체가 공급되는 제1포트(22)와, 타단부에 상기 유체가 배출되는 제2포트(24)를 가진다. 상기 제1 및 제2포트(22, 24)의 내주면에 각각의 나사(22a, 24a)가 각설되고, 배관 등이 접속된 고정부재(도시하지 않음)가 나사결합되어 연결된다. 여기에서는 먼저, 유체가 유통할 때에 상기 제1포트(22)가 상류측에 이용되고, 상기 제2포트(24)가 상기 플로우 센서(10)의 하류측에 이용되는 경우를 설명한다.

상기 바디(14)의 내부에는, 상기 유로(12)가 상기 제1포트(22)와 상기 제2포 트(24)를 서로 연결시키도록 일직선상에 설치된다. 상기 유로(12)는 상기 제1포트(22)에 인접한 제1통로(26)와, 상기 제2포트(24)에 인접한 제2통로(28)와, 상기 제1통로(26)와 상기 제2통로(28)의 사이에 설치되는 연통로(스로틀부)(30)를 포함한다. 상기 제1통로(26)는 상기 제1포트(22)의 단부로부터 상기 제2포트(24)측을 향해서(화살표 A 방향으로) 소정의 길이로 연재하고, 또한, 상기 제1포트(22)에 대하여 반지름 내측 방향으로 축경하여 형성된다.

이와 마찬가지로, 제2통로(28)는 제2포트(24)의 단부로부터 제1포트(22)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 소정의 길이로 연장하고, 또한, 상기 제2포트(24)에 대하여 반지름 내측 방향으로 축경하여 형성된다.

상기 연통로(30)는 상기 제1통로(26)의 단부와 상기 제2통로(28)의 단부 사이에 설치되고, 또한 상기 연통로(30)는 그 내부에 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면에 대하여 돌출한 환상 벽부(32)가 형성된다. 즉, 상기 연통로(30)는 그 내부에서 제1 및 제2통로(26, 28)에 대하여 축소된 지름으로 형성되기 때문에, 제1통로(26)로부터 제2통로(28)로 유체가 유통할 때에, 상기 연통로(30)는 상기 유체의 유량을 감소시키는 스로틀로서 기능한다.

또한, 한쌍의 제1 및 제2 센서통로(검출통로)(34, 36)가 상기 바디(14)에 형성되고, 상기 바디(14)의 축선방향에 직교하는 반지름 방향으로 연재한다. 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)는, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)와 상기 바디(14)의 외부를 서로 연통한다. 상기 제1센서통로(34)는 상기 환상 벽부(32) 부근에 상기 제1통로(26) 내에 개구하고, 상기 제1통로(26)의 내주면에 대하여 반지름 내측으로 돌 출한 제1돌출부(38)의 내부로 연장하고, 그 일단부에서 개구하고 있다.

상기 제2센서통로(36)는, 상기 환상 벽부(32) 부근에 상기 제2통로(28) 내로 개구하고, 상기 제2통로(28)의 내주면에 대하여 반지름 내측으로 돌출한 제2돌출부(40)의 내부까지 연장하고 그 일단부에서 개구하고 있다. 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)는 상기 환상 벽부(32)로부터 등간격으로 각각 이간한 위치에 설치된다(도 2에 도시된 바와 같이, L1=L2). 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2돌출부(38, 40)는 단면이 원형상으로 형성되고, 그 중앙부에 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)가 각각 형성된다. 또, 상기 제1 및 제2돌출부(38,40)의 높이는 대략 서로 동일하게 형성된다(도 2에 도시된 바와 같이, T1=T2).

즉, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 단부는 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면에 대하여 반지름 내측 방향으로 소정의 높이(T1, T2)만큼 이간한 각 위치에 개구한다.

한편, 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 타단부는 상기 바디(14)의 측면으로 개구하고, 상기 제1 및 제2 센서통로(34, 36)의 타단부를 덮도록 상기 검출기(16)가 상기 바디(14)에 장착된다(도 1 참조).

상기 검출기(16)는 중공형상의 케이싱(42)과, 상기 케이싱(42)의 내부에 수용되는 기판(44)과, 상기 기판(44)에 설치된 검출소자(46)와, 상기 케이싱(42)의 측면으로 개구하고 제1센서통로(34)로부터 유체가 도입되는 도입통로(18)와, 상기 기판(44)에 대하여 전기적으로 접속된 리드선(48)을 포함한다.

상기 케이싱(42)은 도시하지 않는 볼트에 의해 상기 바디(14)에 고정되고, 상기 바디(14)에 면하는 케이싱(42)의 저부에는 단면이 대략 U자 형상으로 형성된 도입통로(18)가 형성된다. 상기 도입통로(18)의 일단부는 상기 제1센서통로(34)에 접속되고, 반면 그 타단부는 상기 제2센서통로(36)에 접속된다. 그 결과, 상기 도입통로(18)는 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)을 통하여 상기 제1 및 제2통로(26, 28)와 연통한다.

시일링(50)이 상기 도입통로(18)의 개구부를 둘러싸는 환상홈에 의해 상기 바디(14)에 설치된 상기 케이싱(42)의 측면에 각각 설치되고, 상기 케이싱(42)과 상기 바디(14)와의 사이에 협지된다. 이에 의해, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)와 도입통로(18)와의 사이에서 유체가 외부로 누출되는 것이 방지된다.

상기 기판(44)은, 상기 바디(14)의 축선과 평행으로 설치되고, 그 하부면의 중앙부에는 상기 검출소자(46)가 상기 도입통로(18)에 면하도록 배치된다. 상기 검출소자(46)는, 예를 들면, 상기 도입통로(18)의 유량을 검출할 수가 있고, 상기 검출소자(46)로 검출된 검출결과가 상기 기판(44) 및 상기 리드선(48)에 의해 도시하지 않는 컨트롤러나 표시장치 등에 출력된다.

상기 정류소자(20)는, 복수의 개공(開孔)을 갖는 박판으로 이루어지고, 상기 개공을 통하여 유체가 정류소자(20)를 투과할 수 있도록 형성된다. 상기 정류소자(20)는 단면이 원형상으로 형성되고, 상기 바디(14)의 축선방향(화살표 A 및 B 방향)을 따라서 서로 등간격으로 이간하여 복수(예를 들어 6) 설치되며, 상기 제1통로(26)의 확경부(26a)에 삽입된다. 그리고, 상기 정류소자(20)는 상기 확경부(26a)에 삽입된 링형상의 스페이서(52)에 의해 협지되어 서로 고정된다.

한편, 상기 정류소자(20)는 또한 상기 확경부(28)의 단부와 제2통로(28)의 확경부(28a)에 삽입된 링형상의 스페이서(52) 사이에 협지되어 그 내부에 상기 정류소자(20)가 고정된다.

그리고, 상기 제1 및 제2확경부(26a, 28a)의 개구단부에는, 상기 정류소자(20) 및 상기 스페이서(52)에 맞접하도록 O링(54)이 설치되고, 링형상의 압박플레이트(56)를 사이에 개재하고 상기 바디(14)의 내주면에 결합된 결합링(58)으로 고정된다. 이에 의해, 상기 정류소자(20) 및 상기 스페이서(52)가, 상기 제1 및 제2통로(26, 28) 내에서 확실하게 고정되고, 이러한 부재가 고정상태가 풀려 헐거워지는 것이 방지된다.

이와 같이, 상기 제1통로(26) 및 상기 제2통로(28)의 내부에 상기 정류소자(20)를 설치하는 것에 의해, 상기 바디(14)의 내부를 유통하는 유체가 개공을 통해서 상기 정류소자(20)를 통과하는 것에 의해 상기 유체는 정류되고, 상기 유체는 안정상태로 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)로 도입될 수가 있다. 이에 의해, 상기 검출기(16)에 의해 상기 유체의 안정적인 유량을 검출할 수가 있다.

또, 상기 제1통로(26) 내에 정류소자(20)를 복수 배치하는 것에 의해, 유체가 유통할 때에 상류측의 상기 제1통로(26) 내측으로부터 많은 먼지 등을 제거할 수가 있다. 한편, 하류측의 상기 제2통로(28) 내에 단일의 정류소자(20)로 배치하는 것에 의해, 상기 유체가 역류하는 만일의 경우에 상기 정류소자(20)에 의해 먼지 등을 제거할 수 있다.

도 5에 나타내는 플로우 센서(100)에서, 복수(예를 들어, 6)의 정류소자(20) 는 상기 제1통로(26)와 같은 방식으로 상기 제2통로(28)측에도 설치할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 예를 들면, 상기 제2통로(28)측을 상류측으로 배치하여 유체를 상기 제2통로(28)에서 상기 제1통로(26)측으로 유통시키는 경우라 할지라도, 상기 복수의 정류소자(20)에 의해 먼지 등을 확실하게 제거할 수가 있다. 또한, 유체가 유통할 때의 양방향의 정류효과를 얻을 수 있으므로, 상기 플로우 센서(100)는 양방향으로 사용될 수 있고, 상기 바디(14)를 포함하는 플로우 센서(100)의 사용시 오직 일방향으로 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 플로우 센서(10)는, 기본적으로는 상술한 바와 같이 구성된다. 이어서, 도 1을 참조하면서 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.

우선, 상기 제1 및 제2포트(22, 24)에 대하여 배관이 접속된 고정부재(도시하지 않음)를 접속시키고, 상기 제1포트(22)에 대하여 유체(예를 들면, 공기)를 공급한다. 상기 제1포트(22)에 공급된 공기는 복수의 정류소자(20)의 개공을 통과하여 제1통로(26) 내로 유통한다. 이때, 유체중에 함유된 먼저 등이, 상기 제1통로(26) 내의 복수의 정류소자(20)에 의해 포착되어 제거된다.

그리고, 유체는, 축경한 연통로(30)를 통하여 상기 제2통로(28) 내로 유통함과 동시에, 상기 유체의 일부가 상기 제1센서통로(34)로 유통하여 상기 도입통로(18) 측으로 유통한다. 상기 도입통로(18) 내에 도입된 유체는 상기 도입통로(18)를 거쳐 상기 제2센서통로(36)를 통해, 상기 제2통로(28) 내로 도출되고, 상기 유체는 제1통로(26) 측으로부터 상기 연통로(30)를 통하여 유통해 온 유체와 합류하여 제2포트(24) 측으로(화살표 A 방향으로) 유통한다. 그리고, 상기 도입통 로(18) 내를 유통하는 유체의 유량이, 상기 검출소자(46)에 의해 검출된다. 상기 유량은 검출신호로서 상기 기판(44) 및 상기 리드선(48)을 통하여 컨트롤러나 표시장치 등으로 출력된다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체중에는 수분, 유분 등(W)이 함유되어 있는 경우가 종종 발생한다. 이러한 수분이나 유분 등(W)은, 상기 제1통로(26)의 내주면에 부착하여 상기 유체의 유통에 따라서 하류측으로(화살표 A 방향으로) 서서히 이동해 간다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같은 종래의 플로우 센서(10a)에서는, 상기 바디(14)에 있어서의 상기 유로(12)의 내주면을 가로지르는 수분이나 유분 등(W)이 상기 내주면으로 개구하고 있는 제1센서통로(34) 내로 침입하고, 상기 제1센서통로(34)에서 검출기(16) 측으로 방해받지않고 이동한 후, 상기 검출소자(46)에 부착하게 된다. 이와 같은 형태의 검출소자(46)는 일반적으로, 수분, 유분 등(W)에 대하여 약하고, 따라서 상기 수분, 유분 등(W)의 부착에 의해 손상되거나 오작동할 우려가 있다.

본 발명을 따르면, 종래의 기술과는 반대로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)는 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면으로부터 돌출한 상기 제1 및 제2돌출부(38, 40)를 통하여 상기 제1 및 제2통로(26, 28)에 각각 개구하고 있기 때문에, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면을 가로질러 상기 바디(14)의 하류측을 향하여 이동된 수분, 유분 등(W)이, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)로 직접 침투하는 것이 방지된다.

실시예1에 따르면 상술한 방식에서는, 상기 제1 및 제2통로(26, 28) 측으로 개구한 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 단부는 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면으로부터 반지름 내측 방향으로 돌출한 상기 제1 및 제2돌출부(38, 40)로 개구된다. 이에 의해, 유체중에 함유된 수분, 유분 등(W)이 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주벽면에 부착한 경우라도, 이러한 수분, 유분 등(W)이 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 내부로 직접적으로 침투하는 것이 방지된다.

즉, 유체의 일부를 상기 검출기(16)로 안내하는 상기 제1센서통로(34)의 개구단부와, 상기 검출기(16)를 통과한 상기 유체를 유출하는 상기 제2센서통로(36)의 개구단부를, 각각 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내벽면에 직접 개구시키지 않는다. 오히려, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)로부터 돌출한 상기 제1 및 제2돌출부(38, 40)에 개구하는 간소한 구조로, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)로의 수분, 유분 등(W)의 침입을 방지할 수가 있다.

그 결과, 상기 검출기(16)를 구성하는 검출소자(46)는 부착된 수분, 유분 등(W)에 의해 손상되지 않아서, 상기 검출기(16)의 내구성을 향상시킬 수가 있는 것과 동시에, 상기 검출기(16)의 관리주기를 연장할 수 있다.

또, 검출기(16)에 수분, 유분 등(W)이 부착한 경우의 검출 정밀도의 저하를 초래하지 않아서, 항상 고정밀도로 유량을 검출할 수가 있다.

이어서, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 변형예에 있어서의 제1돌출부(110, 122, 132, 142) 및 제2돌출부(112, 124, 134, 144)를 가진 플로우 센서에 대하여 설명한다.

우선, 도 7에 도시된 플로우 센서(114)에서 상기 제1 및 제2돌출부(110, 112)에 대해서는, 상기 제1통로(26)에 배치된 제1돌출부(110)가, 상기 제2통로(28)에 배치된 제2돌출부(112)보다 상기 환상 벽부(32)로부터 더 이간하도록 설치된다. 즉, 상기 제1돌출부(110)와 상기 환상 벽부(32) 사이의 거리(L3)가, 상기 제2돌출부(112)와 상기 환상 벽부(32) 사이의 거리(L4)와 비교하여 더 크게 설정된다(L3＞L4).

이와 같이, 스로틀로서 기능하는 연통로(30)를 가진 플로우 센서(114)에서는, 상기 연통로(30)를 갖는 환상 벽부(32)로부터의 거리를, 상류측의 제1돌출부(110)가 하류측에 배치된 제2돌출부(112)보다 커지도록 확보하는 바람직한 상태가 생긴다. 예를 들면, 상기 제1돌출부(110)의 거리(L3)는, 상기 제1통로(26)의 안지름과 실질적으로 동등하게 설정되고, 한편, 상기 제2돌출부(112)의 거리(L4)는 제2통로(28)의 안지름의 절반으로 설정된다.

또, 도 8에 도시된 플로우 센서(120)와 같이, 상기 제1통로(26)의 내주면에 대한 제1돌출부(122)의 높이(T3)와, 상기 제2통로(28)의 내주면에 대한 제2돌출부(124)의 높이(T4)가 다른 바람직한 상태도 생길 수 있다. 이 경우에, 상기 제2돌출부(124)의 높이(T4)가 상기 제1돌출부(122)의 높이(T3)에 비하여 높게 설정된다(T3＜T4).

이와 같이, 상기 제1돌출부(122)의 높이(T3)에 대하여 제2돌출부(124)의 높이(T4)를 변화시키는 것에 의해, 상기 바디(14)의 내부를 유통하는 유체에 발생하는 차압을 제어할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 상기 제2돌출부(124)의 높이(T4)를 상기 제1돌출부(122)의 높이(T3)보다 높게 설정하는 것에 의해, 상기 제1 및 제2돌출부(122, 124) 모두의 높이가 동등한 경우와 비교하여, 차압을 감소시킬 수가 있다.

또한, 도 9에 도시된 플로우 센서(130)와 같이, 환상의 오목부(136a, 136b)는 제1 및 제2돌출부(132, 134)의 외주측 주변에 각각 설치하는 것이 좋다. 상기 오목부(136a, 136b)는 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면에 대하여 소정의 깊이로 오목하게 형성되고, 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 반지름 외측 방향으로 실질적으로 동일 축 상에 형성된다.

즉, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면에 대하여 상기 오목부(136a, 136b)를 설치하는 것에 의해, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내주면에 부착한 수분, 유분 등(W)이, 제1 및 제2센서통로(34, 36)의 바로 앞에서 상기 오목부(136a, 136b) 내에 침입하여 체류하고, 그 때문에 상기 오목부(136a, 136b)의 중심에 설치된 상기 제1 및 제2센서통로(34, 36)로의 이러한 수분, 유분 등(W)의 침입을 한층 더 확실하게 방지할 수가 있다.

한편, 상기 바디(14)의 내벽면으로부터 돌출한 제1 및 제2돌출부(38, 40)는, 상술한 바와 같이 단면이 원형상으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 10에 도시된 플로우 센서(140)에 있어서의 제1 및 제2돌출부(142, 144)의 경우와 같이, 상기 바디(14)의 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따라서 장축이 되고, 상기 축선과 직교하는 방향으로 단축이 되는 타원형상의 단면으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2돌출부(142, 144)의 단면을 타원형상으로 형성하는 것에 의해, 상기 제1 및 제2통로(26, 28) 내를 유체가 유통할 때의 유로 저항이 저감 되고, 상기 유체를 소망하는 유속으로 원활하게 유통시킬 수가 있다. 또한, 상기 제1 및 제2돌출부(142, 144)의 외벽면에 수분, 유분 등(W)이 부착한 경우라도, 이러한 수분, 유분 등(W)을 유체의 유통작용 하에서 상기 외벽면을 따라서 하류측으로(화살표 A 방향으로) 이동시켜서 제거할 수가 있게 된다.

또, 상기 바디(14)의 내부에 상기 정류소자(20)를 설치하는 것에 의해, 유체의 흐름을 신속하게 정류하여 안정적인 층류로 할 수가 있기 때문에, 상기 유체의 흐름을 안정시키기 위하여 상기 바디(14)의 상류측이 되는 상기 제1포트(22)에 접속되는 도시하지 않는 고정부재, 배관 등의 직선부분을 길게 설정할 필요가 없다. 따라서, 상기 고정부재나 배관 등의 레이아웃의 자유도를 증대시킬 수가 있다.

또한, 예를 들면, 상기 제1통로(26)에 대하여 통로의 지름이 축소된 지름이 되는 고정부재를 상기 제1포트(22)에 접속시킨 경우에, 상기 고정부재로부터의 유체의 흐름은 상기 정류소자(20)에 의해 정류되어 반지름 외측 방향으로 확산하여 상기 확경부(26a)를 따라서 안정적으로 유통시킬 수가 있다. 그 결과, 상기 제1통로(26)의 통로 지름보다 작은 지름의 고정부재로부터 유체를 공급한 경우라도, 상기 유체를 환상 벽부(32)에 충돌시켜서 연통로(30)에서 차압을 확실하고 적합하게 발생시킬 수 있다.

또, 본 발명에 있어서의 플로우 센서는, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 첨부되는 청구항에서 언급한 본 발명의 본질 및 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 구성 및 변형을 채용할 수 있는 것은 물론이다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 플로우 센서의 전체 구성도이다.

도 2는, 도 1의 플로우 센서에서 검출기 근방을 나타내는 확대 단면도이다.

도 3은, 도 1의 III-III선을 따른 단면도이다.

도 4는, 도 1의 플로우 센서에서 제1 및 제2센서통로를 바디의 반지름 내측 방향에서 본 확대 가로단면도이다.

도 5는, 제2통로에 복수의 필터를 설치한 변형예에 따른 플로우 센서의 전체 구성도이다.

도 6은, 제1 및 제2돌출부를 구비하고 있지 않은 비교예에 따른 종래의 플로우미터를 나타내는 확대 단면도이다.

도 7은, 환상 벽부에 대한 제1 및 제2돌출부의 각각의 거리를 서로 다르게 한 변형예에 따른 플로우 센서의 확대 세로단면도이다.

도 8은, 제1 및 제2돌출부의 돌출 높이를 서로 다르게 한 변형예에 따른 플로우 센서의 확대 세로단면도이다.

도 9는, 제1 및 제2돌출부의 주위에 환상의 오목부를 형성한 변형예에 따른 플로우 센서의 확대 세로단면도이다.

도 10은, 제1 및 제2돌출부가 단면이 타원형상으로 형성된 플로우 센서의 변형예를 나타내는 가로단면도이다.

Claims

유체가 유통하는 경로의 상류측에 설치되는 제1통로(26)와, 상기 제1통로(26)에 대하여 하류측에 설치되는 제2통로(28)와, 상기 제1통로(26)와 상기 제2통로(28) 사이에 설치된 스로틀부(30)를 갖는 바디(14);

상기 바디(14)에 설치되어, 상기 제1통로(26)로부터 상기 제2통로(28)로 유통하는 상기 유체의 유량을 검출할 수 있는 검출기(16);

상기 검출기(16)에 면하고, 상기 제1통로(26) 및 상기 제2통로(28)에 각각 연통하며, 상기 유체를 상기 검출기(16)로 유통시키는 검출통로(34, 36); 및

상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내벽면으로부터 각각 돌출하고, 내부에 상기 검출통로(34, 36)가 설치된 한쌍의 돌출부(38, 40, 110, 112, 122, 124, 132, 134, 142, 144)를 포함하고,

상기 검출통로(34, 36)는 상기 돌출부(38, 40, 110, 112, 122, 124, 132, 134, 142, 144)를 거쳐 상기 제1 및 제2통로(26, 28) 내로 개구하는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제1항에 있어서,

상기 돌출부(38, 40, 110, 112, 132, 134)의 높이는, 상기 제1 및 제2통로(26, 28)의 내벽면에 대하여 동일한 높이로 설정되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제1항에 있어서,

상기 제2통로(28)에 설치된 돌출부(124)의 높이는, 상기 제1통로(26)에 설치된 돌출부(122)의 높이보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제2항에 있어서,

상기 제1통로(26)에 설치된 일방의 돌출부(110)의 스로틀부(30)에 대한 거리가, 상기 제2통로(28)에 설치된 타방의 돌출부(112)의 스로틀부(30)에 대한 거리보다 상기 바디(14)의 축선방향을 따라 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제2항에 있어서,

상기 바디(14)는 상기 검출통로(34, 36)의 외주측에 설치되고 상기 내벽면에 대하여 반지름 외측 방향으로 오목하게 형성된 환상의 오목부(136a, 136b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제2항에 있어서,

상기 검출기(16)는 U자 형상의 단면을 가지고, 상기 검출통로(34, 36)와 연통하며, 상기 검출통로(34, 36)를 통해 유체가 도입되는 도입통로(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제2항에 있어서,

상기 검출기(16)는 제어기 또는 표시장치에 상기 검출기(16)에 의해 측정된 유체의 유량을 출력하는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제2항에 있어서,

환상의 시일부재(50)가 상기 검출기(16)에 각각 설치되어 상기 검출통로(34, 36)를 감싸고, 상기 시일부재(50)는 상기 검출기(16)와 상기 바디(14)사이에 유지되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제1항에 있어서,

복수의 오리피스를 가지는 얇은판으로 구성되고 상기 유체에서 찌꺼기를 제거할 수 있는 정류소자(20)가 상기 제1통로(26)에 설치되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2돌출부(142, 144)가 상기 바디(14)의 축선방향을 따른 장축과, 상기 축선방향에 직교하는 단축을 갖는 타원형상의 단면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플로우 센서.