KR20230108173A

KR20230108173A - Mass flowmeter

Info

Publication number: KR20230108173A
Application number: KR1020220003659A
Authority: KR
Inventors: 민병광; 최진혁
Original assignee: 엠케이프리시젼 주식회사
Priority date: 2022-01-10
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2023-07-18

Abstract

본 발명은 하우징, 하우징을 통과하는 유체의 유량을 감지하여 전기적 양으로 변환시키는 센서부 및 토출되는 유량을 제어하는 유량 제어부를 포함하는 질량 유량계에 있어서, 하우징은 관로유입구와 관로유출구가 형성된 하부 하우징, 솔레노이드의 여자에 따라 상하 구동되는 스템에 의하여 관로유입구와 관로유출구가 연통되도록 유체통로가 형성되어 있는 상부 하우징을 포함하되, 하부 하우징은 유입된 유체를 상부 하우징으로 유출하는 유출구와 상부 하우징으로부터 유체가 유입하는 유입구를 포함하고, 유출구를 통해 유출된 유체는 스템의 하부면에 작용하고, 솔레노이드가 여자되지 않는 경우 관로유입구와 관로유출구는 연통하지 않는 질량 유량계를 제공한다.The present invention is a mass flow meter comprising a housing, a sensor unit for detecting the flow rate of fluid passing through the housing and converting it into an electrical quantity, and a flow rate control unit for controlling the discharged flow rate, wherein the housing is a lower housing in which a conduit inlet and a conduit outlet are formed. , An upper housing in which a fluid passage is formed so that the pipe inlet and the pipe outlet communicate with each other by a stem driven up and down according to the excitation of the solenoid, wherein the lower housing has an outlet for discharging the introduced fluid into the upper housing and a fluid from the upper housing. includes an inlet through which the inlet flows, the fluid flowing out through the outlet acts on the lower surface of the stem, and the conduit inlet and the conduit outlet do not communicate when the solenoid is not energized.

Description

Mass flowmeter {Mass flowmeter}

본 발명은 스템의 헌팅 현상을 방지할 수 있는 질량 유량계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입되는 유체가 스템에 전체적으로 작용하도록 하여 헌팅 현상을 방지하고 정해진 유량을 안정적으로 토출할 수 있도록 하는 질량 유량계에 관한 것이다. The present invention relates to a mass flow meter capable of preventing a hunting phenomenon of a stem, and more particularly, to a mass flow meter capable of stably discharging a predetermined flow rate and preventing a hunting phenomenon by allowing an inflowing fluid to act on a stem as a whole it's about

질량 유량계(Mass Flow Controller, MFC)는 반도체 공정 등에서 유독성 또는 고반응성 유체(가스)와 같은 유체의 질량 유동을 정밀하게 제어하기 위하여 사용되었다. 최근에는 산업플랜트 등으로 그 분야가 확산되어 공기, 산소 등의 유량 지시 및 제어 목적으로도 사용되고 있다. A mass flow controller (MFC) has been used to precisely control the mass flow of a fluid such as a toxic or highly reactive fluid (gas) in a semiconductor process. In recent years, the field has spread to industrial plants, etc., and is also used for the purpose of indicating and controlling the flow rate of air, oxygen, etc.

질량 유량계는 열선식, 코리올리스식, 차압식, 각운동량식으로 구별되는 직접식 질량유량계와, PQ₂를 검출하는 유량계와 밀도계의 조합형, Q를 검출하는 유량계와 밀도계의 조합형, PQ₂를 검출하는 유량계와 Q를 검출하는 유량계의 조합형, 온도, 압력보정형 또는 온도보정형 등으로 구별되는 간접식 질량유량계로 구별된다. Mass flow meters are direct type mass flow meters classified as hot-wire type, Coriolis type, differential pressure type, and angular momentum type, and a combination type of a flow meter and density meter that detects PQ ₂ , a combination type of a flow meter and density meter that detects Q, and a type that detects PQ ₂ It is classified into a combination type of a flow meter that detects Q and a flow meter that detects Q, and an indirect mass flow meter that is distinguished by temperature, pressure compensation type or temperature compensation type.

도 1에 종래기술로서 질량 유량계가 도시되어 있다. 도 1은 등록특허공보 제10-2218670호의 도면 1에 개시되어 있는 것인데, 양단에 관로유입구와 관로유출구가 설치된 가스유통로를 가지는 하우징, 관로부를 통과하는 가스유량을 감지하여 전기적량으로 변환시키는 센서부, 감지된 유량과 설정치를 비교하여 제어신호를 발하는 PC제어부 구성을 포함하고 있다.1 shows a mass flow meter as a prior art. 1 is disclosed in Figure 1 of Patent Registration No. 10-2218670, a housing having a gas flow path with a pipe inlet and a pipe outlet installed at both ends, and a sensor for detecting the gas flow rate passing through the pipe section and converting it into an electrical quantity Part, it includes a PC control unit that generates a control signal by comparing the detected flow rate with the set value.

도 1에 개시된 종래기술은 도 2 내지 5에 개시된 내용과 유사한 구조를 하고 있는데, 질량 유량계는 하부 하우징(20), 상기 하부 하우징(20)의 일면에 체결되는 상부 하우징(30), 상기 상부 하우징에 설치된 상부 노즐(40), 플런져(50) 및 스템(60)을 포함하고 있다.The prior art disclosed in FIG. 1 has a structure similar to that disclosed in FIGS. 2 to 5, and the mass flow meter includes a lower housing 20, an upper housing 30 fastened to one surface of the lower housing 20, and the upper housing. It includes an upper nozzle 40, a plunger 50 and a stem 60 installed on the.

하부 하우징(20)은, 도 3에서와 같이, 양측에 각각 관로유입구(21)와 관로유출구(22)가 형성되고, 일면에는 관로유입구(21)를 통해 유입된 유체가 통과하는 제1개구(23)와 관로유출구(22)와 연결된 제2개구(24)가 형성되어 있다. As shown in FIG. 3, the lower housing 20 has a pipe inlet 21 and a pipe outlet 22 formed on both sides, and one side has a first opening through which the fluid introduced through the pipe inlet 21 passes ( 23) and a second opening 24 connected to the pipe outlet 22 are formed.

상부 하우징(30)에는 하부 하우징(20)의 제1개구(23)와 연결되어 가스가 유입되는 유입홀(33) 및 하부 하우징(20)의 제2개구(24)와 연결되어 가스가 유출되는 유출홀(34)이 형성되어 있다. The upper housing 30 has an inlet hole 33 connected to the first opening 23 of the lower housing 20 through which gas flows in, and an inlet hole 33 connected to the second opening 24 of the lower housing 20 through which gas flows out. An outflow hole 34 is formed.

상부 하우징(30)에는 전체적으로 원형을 이루면서 상부 노즐(40)이 설치되는 원형의 제1홈부(31)가 형성되고, 제1홈부(31)의 외주연에는 제3홈부(36)가 형성되어 있다. 원형의 제1홈부(31)에는 제2홈부(32)가 형성되는데, 상부 하우징(30)에 형성된 유입홀(33)과 유출홀(34)은 제2홈부(32)에 형성되어 있다.The upper housing 30 has a circular first groove 31 in which the upper nozzle 40 is installed while forming a circle as a whole, and a third groove 36 is formed on the outer periphery of the first groove 31 . A second groove 32 is formed in the circular first groove 31, and the inlet hole 33 and the outlet hole 34 formed in the upper housing 30 are formed in the second groove 32.

스템(60)은 유출홀(34) 부분을 개폐하는 원형의 하부 디스크, 상기 하부 디스크와 플런져(60)를 연결하며 상기 하부 디스크보다 작은 직경의 축 부분을 포함한다.The stem 60 includes a circular lower disk that opens and closes the outlet hole 34, and a shaft portion having a diameter smaller than that of the lower disk that connects the lower disk and the plunger 60.

도 4, 5a, 5b를 이용하여 유체가 이동하는 과정을 설명하면, 관로유입구(21)를 통해 하부 하우징(20)에 유입된 유체는 하부 하우징(20)에 형성된 제1개구(23)를 통과하여 바로 그 위에 위치하고 있는 상부 하우징(30)의 유입홀(33)에 유입된다.Referring to FIGS. 4, 5a, and 5b, the fluid flowing into the lower housing 20 through the pipe inlet 21 passes through the first opening 23 formed in the lower housing 20. and flows into the inlet hole 33 of the upper housing 30 located right above it.

유입된 유체는 제2홈부(32)에 위치하는데, 도 5a에서와 같이 스템(60)이 상부 하우징(30)에 형성된 유출홀(34)을 막고 있는 경우, 유체는 더 이상 진행을 하지 못한다.The introduced fluid is located in the second groove 32. As shown in FIG. 5A, when the stem 60 blocks the outlet hole 34 formed in the upper housing 30, the fluid does not proceed any further.

도 5b에서와 같이 솔레노이드가 여자되고, 플런져(50)가 상부로 이동하여 스템(60)도 같이 상부로 이동하는 경우, 스템(60)과 유출홀(34) 사이에 공간(간극)이 발생하고 이를 통하여 유체는 흐른다. 그리고 유출홀(34) 바로 직하방에 위치하고 있는 하부 하우징(20)의 제2개구(24)를 거쳐 관로유출구(22)로 유출된다.As shown in FIG. 5B, when the solenoid is excited, the plunger 50 moves upward, and the stem 60 also moves upward, a space (gap) occurs between the stem 60 and the outlet hole 34. and the fluid flows through it. Then, it flows out to the pipe outlet 22 through the second opening 24 of the lower housing 20 located directly below the outlet hole 34 .

(선행기술 001) 등록특허공보 제10-2218670호(Prior art 001) Registered Patent Publication No. 10-2218670

그런데 종래기술은 관로유입구(21)를 통해 유입된 유체가 상부 하우징(30)의 유입홀(33)을 통과한 후 스템(60)의 일측에서만 계속적으로 작용하게 된다. 즉 스템(60) 기준으로 일측에 위치한 유입홀(33)를 통해 유체는 계속 유입되고, 유입된 유체가 스템(60)에 계속 부딪치면서 와류를 형성하고, 이런 와류로 인하여 발생되는 주기적인 압력이 스템을 진동시킨다.However, in the prior art, after the fluid introduced through the pipe inlet 21 passes through the inlet hole 33 of the upper housing 30, it continues to act only on one side of the stem 60. That is, the fluid continues to flow through the inlet hole 33 located on one side of the stem 60, and the introduced fluid continues to collide with the stem 60 to form a vortex, and the periodic pressure generated due to this vortex vibrate the stem

스템의 진동은 스템을 이루는 하부 디스크와 축의 진동을 유발하고, 이는 유량의 진동, 즉 유량 헌팅을 발생시키는 문제점이 있었다.Vibration of the stem causes vibration of the lower disk and shaft constituting the stem, which causes flow rate vibration, that is, flow rate hunting.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 솔레노이드가 여자되지 않는 경우 스템에 유체가 작용하지 않고, 솔레노이드가 여자되어 스템이 상승하는 경우 유체가 스템에 전체적으로 작용하여 진동 발생이 억제되는 질량 유량계 제공에 있다. The present invention is to solve the above-described problems of the prior art, when the solenoid is not excited, the fluid does not act on the stem, and when the solenoid is excited and the stem rises, the fluid acts on the stem as a whole to suppress vibration generation Mass flow meter is provided.

상기 과제를 해결하고자 본 발명은, 하우징, 상기 하우징을 통과하는 유체의 유량을 감지하여 전기적 양으로 변환시키는 센서부 및 토출되는 유량을 제어하는 유량 제어부를 포함하는 질량 유량계에 있어서, 상기 하우징은 관로유입구와 관로유출구가 형성된 하부 하우징, 솔레노이드의 여자에 따라 상하 구동되는 스템에 의하여 상기 관로유입구와 관로유출구가 연통되도록 유체통로가 형성되어 있는 상부 하우징을 포함하되, 상기 하부 하우징은 유입된 유체를 상부 하우징으로 유출하는 유출구와 상부 하우징으로부터 유체가 유입하는 유입구를 포함하고, 상기 유출구를 통해 유출된 유체는 스템의 하부면에 작용하고, 솔레노이드가 여자되는 경우 스템의 하부면으로 유체가 유입되는 질량 유량계를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a mass flow meter comprising a housing, a sensor unit for detecting the flow rate of fluid passing through the housing and converting it into an electrical quantity, and a flow control unit for controlling the discharged flow rate, wherein the housing is a pipeline A lower housing in which an inlet and a conduit outlet are formed, and an upper housing in which a fluid passage is formed so that the conduit inlet and the conduit outlet communicate with each other by a stem driven up and down according to the excitation of a solenoid, wherein the lower housing transfers the introduced fluid to the upper part. A mass flowmeter comprising an outlet through which fluid flows into the housing and an inlet into which fluid flows from the upper housing, the fluid flowing out through the outlet acts on the lower surface of the stem, and the fluid flows into the lower surface of the stem when the solenoid is energized. provides

그리고 본 발명은 상부 하우징에는 하부 하우징의 유출구와 유입구에 각각 연통하도록 유입홀과 유출홀이 형성되며, 솔레노이드가 여자되는 경우, 유체는 상기 하부 하우징의 유출구, 상기 상부 하우징의 유입홀과 유출홀, 상기 하부 하우징의 유입구를 거쳐 흐르는 것이 바람직하다.In the present invention, an inlet hole and an outlet hole are formed in the upper housing to communicate with the outlet and inlet of the lower housing, respectively, and when the solenoid is excited, the fluid flows through the outlet of the lower housing, the inlet and outlet holes of the upper housing, It preferably flows through an inlet of the lower housing.

또한 본 발명은 스템의 하부면이 상부 하우징의 유입홀을 솔레노이드의 여자에 따라 개폐하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the lower surface of the stem opens and closes the inlet hole of the upper housing according to the excitation of the solenoid.

또한 본 발명은 상부 하우징의 유입홀과 유출홀이 하부 하우징의 유출구와 유입구의 직상방에 위치하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the inlet hole and the outlet hole of the upper housing are located directly above the outlet and inlet of the lower housing.

그뿐만 아니라 본 발명은 상부 하우징에 하부 하우징의 유출구에 연통하도록 관통홀이 더 형성되고, 스템의 구동에 따라 하부 하우징의 유출구를 통해 유출된 유체 중에서 일부가 유입되고, 관통홀을 거쳐 유출되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, a through hole is further formed in the upper housing to communicate with the outlet of the lower housing, and a part of the fluid flowing out through the outlet of the lower housing flows in according to the driving of the stem and flows out through the through hole. it is desirable

본 발명은 유체가 일측에서 스템에 계속 충돌함으로써 발생하는 압력이 억제됨으로써 진동을 예방하고, 유체를 안정적으로 토출할 수 있는 효과가 있다. 다만 본 발명의 효과는 이런 문언적 기재에만 한정되지 않고, 통상의 기술자가 본 발명을 통해 유추할 수 있는 것까지 모두 포함한다. The present invention has an effect of preventing vibration and stably discharging the fluid by suppressing the pressure generated when the fluid continuously collides with the stem from one side. However, the effects of the present invention are not limited to these literal descriptions, and include everything that a person skilled in the art can infer through the present invention.

도 1은 종래 질량 유량계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래 질량 유량계의 외형을 도시한 도면이다.
도 3은 종래 질량 유량계를 이루는 각 구성을 보이는 분해 사시도이다.
도 4는 종래 질량 유량계에서 가스가 흐르는 방향으로 절단한 단면 사시도이다.
도 5a, 5b는 종래 질량 유량계에서 가스가 흐르는 방향으로 절단한 단면도에서, 스템의 구동에 따라 유체가 흐르는 상태를 보이는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 유량계의 외형을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 유량계의 각 구성을 보이는 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 유량계로서, 도 6에서 가스가 흐르는 방향으로 절단한 A-A 방향 사시도이다.
도 9a, 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 유량계로서, 도 6에서 가스가 흐르는 방향으로 절단한 A-A 방향 단면도에서, 스템의 구동에 따라 유체가 흐르는 상태를 보이는 도면이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional mass flow meter.
2 is a view showing the external appearance of a conventional mass flow meter.
3 is an exploded perspective view showing each component constituting a conventional mass flow meter.
4 is a cross-sectional perspective view taken in a direction in which gas flows in a conventional mass flow meter.
5A and 5B are cross-sectional views taken in a direction in which gas flows in a conventional mass flow meter, and are views showing a state in which fluid flows according to driving of a stem.
6 is a diagram showing the appearance of a mass flow meter according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view showing each component of a mass flow meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a mass flowmeter according to an embodiment of the present invention, taken in the AA direction in FIG. 6 in a direction in which gas flows.
9A and 9B are views showing a state in which fluid flows according to the driving of the stem, in a cross-sectional view taken along the AA direction taken in the direction of gas flow in FIG. 6 in a mass flow meter according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 실시예는 본 발명을 쉽게 설명하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되지 않는다.　본 명세서의 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 구성 등이 존재한다는 것을 의미한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Examples are for easily explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto. Terms in this specification are for describing embodiments, and terms such as include or have mean that a configuration or the like exists.

도 6 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 질량 유량계의 외형, 분해 사시도로서, 이를 이용하여 설명을 한다. 6 to 9 are external and exploded perspective views of a mass flow meter according to an embodiment of the present invention, and will be described using these.

본 발명의 질량 유량계는 종래기술과 마찬가지로 관로유입구와 관로유출구를 포함하는 하우징, 상기 하우징을 통과하는 유체의 유량을 감지하여 전기적 양으로 변환시키는 센서부 및 상기 관로유출구로 토출되는 유량을 제어하는 유량 제어부를 포함한다. As in the prior art, the mass flow meter of the present invention includes a housing including a pipe inlet and a pipe outlet, a sensor unit that senses the flow rate of fluid passing through the housing and converts it into an electrical quantity, and a flow rate that controls the flow rate discharged to the pipe outlet. includes a control unit.

유량 제어부는 하우징에 설치되는데, 솔레노이드(미도시)가 그 주위에 제공되는 밸브체(미도시), 솔레노이드의 작동(여자)에 따라 밸브체 내에서 상하 이동하면서 유체가 통과하는 개도를 조절하는 밸브 플런저(500)를 포함한다. The flow control unit is installed in the housing, and the solenoid (not shown) is provided around the valve body (not shown) and the valve body moves up and down in the valve body according to the operation (excitation) of the solenoid to control the opening through which the fluid passes. A plunger 500 is included.

도 6, 7을 이용하여 본 발명의 전체적인 구조를 설명하면, 본 발명은 하부 하우징(200), 상기 하부 하우징(300)에 체결되어 있는 상부 하우징(300), 상기 상부 하우징에 설치된 하부 노즐(700)과 상부 노즐(400), 상기 하부 노즐(700)과 상부 노즐(400) 사이에 위치하고 상기 하부 노즐(700)에 접촉하거나 이격하여 유체가 흐르거나 흐르지 않도록 하는 스템(600), 상기 스템(600)에 연결되어 있으며 솔레노이드 구동에 의하여 승강하면서 상부 노즐(400)에 접촉하거나 이격할 수 있는 플런져(500)를 포함하고 있다. Referring to the overall structure of the present invention using FIGS. 6 and 7, the present invention includes a lower housing 200, an upper housing 300 fastened to the lower housing 300, and a lower nozzle 700 installed in the upper housing. ) and the upper nozzle 400, a stem 600 located between the lower nozzle 700 and the upper nozzle 400 and contacting or spaced apart from the lower nozzle 700 to prevent fluid from flowing or flowing, the stem 600 ) and includes a plunger 500 that can contact or separate from the upper nozzle 400 while moving up and down by a solenoid drive.

각각의 구조를 설명하면, 하우징은 유체가 유입되는 관로유입구(230)와 유체가 유출되는 관로유출구(240)를 포함하는 하부 하우징(200)과 상기 하부 하우징(200)에 체결된 상부 하우징(300)으로 구성된다. Describing each structure, the housing includes a lower housing 200 including a pipe inlet 230 through which fluid flows and a pipe outlet 240 through which fluid flows out, and an upper housing 300 fastened to the lower housing 200. ) is composed of

관로유입구(230)를 통해 유입된 가스는, 하부 하우징(200)에 형성된 유출구(210)를 통해 하부 하우징(200)에서 유출되어 상부 하우징(300)에 유입되고, 상부 하우징(300)으로부터 유출된 가스는 하부 하우징(200)에 형성된 유입구(220)를 통해 유입되고, 그 이후 관로 유출구(240)를 통해 유출된다. The gas introduced through the conduit inlet 230 flows out of the lower housing 200 through the outlet 210 formed in the lower housing 200, flows into the upper housing 300, and flows out of the upper housing 300. Gas flows in through the inlet 220 formed in the lower housing 200 and then flows out through the conduit outlet 240 .

본 발명은 도 6, 7에서와 같이, 하부 하우징(200)은 양측에 각각 관로유입구(230)와 관로유출구(240)가 위치하고, 일면으로서 상면에 유출구(210)와 유입구(220)가 동일한 평면에 위치하며, 상기 일면에 상부 하우징(300)이 결합되는데, 본 발명은 반드시 이와 같은 형상에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the lower housing 200 has the pipe inlet 230 and the pipe outlet 240 located on both sides, and the outlet 210 and the inlet 220 are on the same plane as one surface. , and the upper housing 300 is coupled to the one surface, but the present invention is not necessarily limited to such a shape.

다음으로 상부 하우징(300)에 대하여 설명한다.Next, the upper housing 300 will be described.

상부 하우징(300)은 하부 하우징(200)을 통해 유입된 가스의 유량이 제어되어 유출되는 부분이라 할 수 있다.The upper housing 300 may be referred to as a part through which the flow rate of the gas introduced through the lower housing 200 is controlled and discharged.

상부 하우징(300)에는 상부 노즐(400)이 설치되는 제1홈부(310)와 상기 제1홈부(310)의 외주에 요입홈(360)과 유체가 통과하는 관통홀(350)이 형성된다. 제1홈부(310)에는 전체적으로 상부 노즐(400)이 위치한다고 할 수 있다. 요입홈(360) 자체는 종래기술에도 있는 부분으로서 이에 대한 설명은 생략한다.In the upper housing 300, a first groove 310 in which the upper nozzle 400 is installed, and a concave groove 360 and a through hole 350 through which fluid passes are formed on the outer circumference of the first groove 310. It can be said that the upper nozzle 400 is located in the first groove 310 as a whole. The concave groove 360 itself is a part in the prior art, and a description thereof will be omitted.

그리고 상부 하우징(300)의 제1홈부(310)에는 그것보다 깊게 패인 제2홈부(320)가 형성되며, 제2홈부(320)에 유체통로로서 유입홀(330)과 유출홀(340)이 형성된다. 유입홀(330)에는 하부 노즐(700)이 끼워져 위치하고 있다. 유입홀(330)을 통해 유입된 유체는 제2홈부(320)에 형성된 공간을 거쳐 유출홀(340)을 통해 유출된다.In addition, a second groove 320 is formed in the first groove 310 of the upper housing 300, and the inlet hole 330 and the outlet hole 340 are formed as fluid passages in the second groove 320. is formed The lower nozzle 700 is inserted into the inlet hole 330 and positioned. The fluid introduced through the inlet hole 330 flows out through the outlet hole 340 through the space formed in the second groove 320 .

상부 하우징(300)에 형성된 유입홀(330)과 유출홀(340)은 각각 하부 하우징(200)의 유출구(210)와 유입구(220)와 연통하는 부분으로, 유체는 상기 하부 하우징(200)의 유출구(210), 상기 상부 하우징(300)의 유입홀(330), 제2홈부(320) 및 유출홀(340), 상기 하부 하우징(200)의 유입구(220)를 거쳐 흐르게 된다.The inlet hole 330 and the outlet hole 340 formed in the upper housing 300 communicate with the outlet 210 and the inlet 220 of the lower housing 200, respectively, and the fluid flows through the lower housing 200. It flows through the outlet 210, the inlet hole 330 of the upper housing 300, the second groove 320 and the outlet hole 340, and the inlet 220 of the lower housing 200.

본 발명은 스템(600)이 하부 노즐(700)과 상부 노즐(400) 사이에 위치하고 있다. 도 8에서와 같이, 스템(600)은 아래에 직경이 큰 하부 디스크가 위치하고, 중간에 하부 디스크보다 직경이 작은 축이 있으며, 윗 부분은 플런져(500)에 연결되어 있다. In the present invention, the stem 600 is located between the lower nozzle 700 and the upper nozzle 400. As shown in FIG. 8 , the stem 600 has a lower disk with a larger diameter at the bottom, a shaft with a smaller diameter than the lower disk in the middle, and an upper portion connected to the plunger 500 .

솔레노이드 구동에 의하여 플런져(500)가 이동하는 경우, 스템(600)의 하부 디스크가 하부 노즐(700)과 접촉하거나 이격하여 하부 노즐(700)과의 사이에 공간을 형성할 수 있다. 스템(600)에는 하부 노즐(700)과 접촉하는 부분에 하부면(610)이 형성되어 있으며, 결국 하부면(610)의 승강을 통해 하부 노즐(700)과의 사이에 공간이 발생하여 유체가 통과할 수 있도록 한다. When the plunger 500 moves by driving the solenoid, the lower disk of the stem 600 may contact or be separated from the lower nozzle 700 to form a space between the lower nozzle 700 and the lower disk. The stem 600 has a lower surface 610 formed at a portion in contact with the lower nozzle 700, and eventually a space is created between the lower nozzle 700 and the fluid through the elevation of the lower surface 610. allow it to pass

아울러 스템(600)의 중간에 형성된 축 부분은 상부 노즐(400)의 중앙에 형성된 구멍을 통해 승강 가능하다.In addition, the shaft portion formed in the middle of the stem 600 can be moved up and down through a hole formed in the center of the upper nozzle 400.

도 8, 9a, 9b를 이용하여 유체의 이동 과정을 설명하면, 도 8, 9a에서와 같이 솔레노이드가 여자되지 않은 상태에서 본 발명은, 스템(600)의 하부면(610)이 상부 하우징(300)의 유입홀(330)에 장착된 하부 노즐(700)의 상부와 접촉하여 유체가 흐르지 못하도록 하고 있다. Referring to FIGS. 8, 9A, and 9B, the fluid movement process is described. In the state in which the solenoid is not excited as in FIGS. 8 and 9A, the lower surface 610 of the stem 600 is ) is in contact with the upper part of the lower nozzle 700 mounted in the inlet hole 330 to prevent the fluid from flowing.

본 발명은 하부 하우징(200)의 관로유입구(230)를 통해 유입된 유체가 하부 하우징(200)의 유출구(210), 상부 하우징(300)의 유입홀(330), 제2홈부(320) 및 유출홀(340), 하부 하우징(200)의 유입구(220)를 거쳐 흐르는데, 상부 하우징(300)의 유입홀(330)이 막힘으로써 유체가 흐르지 않게 된다. 솔레노이드가 여자되지 않는 경우, 스템(600)에 유체가 흐르지 않아서 스템(600)에 작용하는 유체의 압력이 없게 된다.In the present invention, the fluid introduced through the conduit inlet 230 of the lower housing 200 flows through the outlet 210 of the lower housing 200, the inlet hole 330 of the upper housing 300, the second groove 320 and The fluid flows through the outflow hole 340 and the inlet 220 of the lower housing 200, and the inlet hole 330 of the upper housing 300 is blocked so that the fluid does not flow. When the solenoid is not energized, no fluid flows through the stem 600, so there is no fluid pressure acting on the stem 600.

본 발명은 하부 하우징(200)의 유출구(210)를 통해 유출된 유체가 스템(600)의 하부면(610)에 작용하는데, 도 9a에서와 같이 솔레노이드가 여자되어 있지 않는 경우 스템(600)의 하부면(610)이 하부 노즐(700)의 상부면을 막아 유체가 유입되지 못하도록 하여, 스템(600)의 일측에 압력이 작용하는 것을 방지하는 것이다.In the present invention, the fluid flowing out through the outlet 210 of the lower housing 200 acts on the lower surface 610 of the stem 600, and when the solenoid is not excited as shown in FIG. The lower surface 610 blocks the upper surface of the lower nozzle 700 to prevent fluid from entering, thereby preventing pressure from being applied to one side of the stem 600.

그리고 도 9b에서와 같이 솔레노이드가 여자되는 경우, 스템(600)의 하부면(610)으로 유체가 전체적으로 유입되고, 유체는 제2홈부(320)에서 스템(600)에 작용한 후, 상부 하우징(300)의 유출홀(340), 하부 하우징(200)의 유입구(220)를 거쳐 흐르도록 함으로써, 스템(600)에 전체적으로 유체 압력이 작용하여 헌팅 발생을 예방할 수 있도록 한다.And when the solenoid is excited as shown in FIG. 9B, the fluid flows into the lower surface 610 of the stem 600 as a whole, the fluid acts on the stem 600 in the second groove 320, and then the upper housing ( By allowing the fluid to flow through the outflow hole 340 of 300 and the inlet 220 of the lower housing 200, fluid pressure acts on the stem 600 as a whole, thereby preventing the occurrence of hunting.

한편 본 발명은 상부 하우징(200)에 관통홀(350)이 형성될 수 있다. 하부 하우징(200)의 유출구(210) 직상방에 유입홀(330)과 관통홀(350)이 위치하도록 하여, 유출구(210)를 통해 유출된 유체가 유입홀(330)과 관통홀(350)에 같이 유입되도록 할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a through hole 350 may be formed in the upper housing 200 . The inlet hole 330 and the through hole 350 are positioned directly above the outlet 210 of the lower housing 200 so that the fluid flowing out through the outlet 210 passes through the inlet hole 330 and the through hole 350 It can be introduced together with .

도 8, 9a, 9b를 이용하여 설명하면, 상부 하우징(300)의 제2홈부(320)의 유입홀(330)에는 하부 노즐(700)이 위치하고, 상부 하우징(300)의 제1홈부(310)에는 상부 노즐(400)이 위치하고 있는데, 상기 상부 노즐(400)에는 상부 하우징(300)의 관통홀(350)에 대응하는 위치에 관통공(410)이 형성되어 있다.8, 9a, and 9b, the lower nozzle 700 is located in the inlet hole 330 of the second groove 320 of the upper housing 300, and the first groove 310 of the upper housing 300 ) has an upper nozzle 400, and a through hole 410 is formed at a position corresponding to the through hole 350 of the upper housing 300 in the upper nozzle 400.

스템(600)은 하부면(610)이 하부 노즐(700)을 막을 수 있도록 위치하고, 스템(600)의 축은 상부 노즐(400)의 중심에 형성된 구멍에서 상하로 이동할 수 있으면서, 스템(600)의 축과 상부 노즐(400)의 중심에 형성된 구멍 사이에는 유체가 통과할 수 있는 정도의 틈을 두고 있다.The stem 600 is positioned so that the lower surface 610 can block the lower nozzle 700, and the axis of the stem 600 can move up and down in the hole formed in the center of the upper nozzle 400, while the stem 600 There is a gap between the shaft and the hole formed in the center of the upper nozzle 400 to allow fluid to pass through.

그리고 상부 노즐(400)의 중심에 형성된 구멍 주위이면서 상부 노즐(400)의 윗면에는 단면이 삼각 형태인 중앙돌출부(420)가 형성되어, 플런져(500)의 아랫면이 중앙돌출부(420)에 접촉하거나 이격할 수 있다. In addition, a central protrusion 420 having a triangular cross section is formed around the hole formed in the center of the upper nozzle 400 and on the upper surface of the upper nozzle 400, so that the lower surface of the plunger 500 contacts the central protrusion 420. or can be separated.

이런 구조를 통해 솔레노이드가 여자되지 않는 상태에서의 작동 과정을 설명하면, 스템(600)은 하부면(610)이 하부 노즐(700)을 막고 있고, 스템(600)에 연결된 플런져(500)의 하부면이 상부 노즐(400)의 윗면에 돌출 형성된 중앙돌출부(420)와 접촉하고 있다.Referring to the operation process in the state where the solenoid is not excited through this structure, the lower surface 610 of the stem 600 blocks the lower nozzle 700, and the plunger 500 connected to the stem 600 The lower surface is in contact with the central protrusion 420 protruding from the upper surface of the upper nozzle 400 .

유출구(210)를 통해 유출된 유체는 상부 하우징(300)의 유입홀(330)과 관통홀(350)에 같이 유입되는데, 유입홀(330)로 유입된 유체는 유입홀(330)에 장착된 하부 노즐(700) 상부가 스템(600)의 하부면(610)에 의하여 막혀 있어서 흐르지 못한다.The fluid flowing out through the outlet 210 flows into the inlet hole 330 and the through hole 350 of the upper housing 300 together. The upper part of the lower nozzle 700 is blocked by the lower surface 610 of the stem 600, so it cannot flow.

관통홀(350)로 유입된 유체는 상부 노즐(400)에 형성된 관통공(410)를 통해 흐르는데, 상부 노즐(400)의 중앙돌출부(420)와 플런져(500)의 하부면이 서로 접촉 되어 있어서, 이 방향으로도 유체가 흐르지 못한다. The fluid introduced into the through hole 350 flows through the through hole 410 formed in the upper nozzle 400, and the central protrusion 420 of the upper nozzle 400 and the lower surface of the plunger 500 come into contact with each other. Therefore, the fluid does not flow in this direction either.

솔레노이드가 여자되지 않는 상태에서, 유체는 스템(600)에 작용하지 못하는 것이다.When the solenoid is not energized, the fluid cannot act on the stem 600.

그리고 도 9b에서와 같이, 솔레노이드가 여자되어 스템(600)이 상승하면, 스템(600)의 하부면(610)과 유입홀(330) 사이가 이격되어 유체가 흐르며, 스템(600)에 전체적으로 유체가 작용을 하게 되고, 유체는 상부 하우징(300)의 유출홀(340)을 통해 하부 하우징(200)으로 유출된다,And, as shown in FIG. 9B, when the solenoid is excited and the stem 600 rises, the lower surface 610 of the stem 600 and the inlet hole 330 are spaced apart and the fluid flows, and the stem 600 as a whole fluid flows. acts, and the fluid flows out to the lower housing 200 through the outlet hole 340 of the upper housing 300.

그리고 플런져(500) 역시 상승하여 상부 노즐(400)의 중앙돌출부(420)와 플런져(500) 사이도 이격되는데, 유체는 상기 이격 공간, 상부 노즐(400)의 중심에 형성된 구멍과 스템(600)의 축 부분 사이를 지나, 제2홈부(320)를 거쳐 상부 하우징(300)의 유출홀(340)를 통해 유출된다.In addition, the plunger 500 also rises so that the center protrusion 420 of the upper nozzle 400 and the plunger 500 are spaced apart, and the fluid is separated from the space, the hole formed in the center of the upper nozzle 400 and the stem ( 600, passes through the second groove 320, and flows out through the outlet hole 340 of the upper housing 300.

이와 같이 본 발명은 유체가 스템(600)에 전체적으로 작용함으로써, 주기적인 압력 발생을 억제하고 진동이 발생하지 않도록 하는 것으로, 이를 위하여 위에서 설명한 구성을 채택하고 있다고 할 수 있다. In this way, the present invention suppresses periodic pressure generation and prevents vibration from occurring by allowing the fluid to act on the stem 600 as a whole. For this purpose, it can be said that the configuration described above is adopted.

한편 본 발명은 하부 하우징(200)과 상부 하우징(300) 조립시, 하부 하우징(200)의 유출구(210)가 상부 하우징(300)의 유입홀(330) 및 관통홀(350)과 위치가 맞아서 유출된 유체가 바로 유입되도록 하기 위하여, 하부 하우징(200)의 유출구(210)의 직상방에 상부 하우징의 유입홀(330)과 관통홀(350)이 위치하도록, 하부 하우징(200)과 상부 하우징(300)을 형성하여 배열하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 유출구(210)는 부채꼴 형상을 할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, when assembling the lower housing 200 and the upper housing 300, the outlet 210 of the lower housing 200 is aligned with the inlet hole 330 and the through hole 350 of the upper housing 300. The lower housing 200 and the upper housing are positioned so that the inflow hole 330 and the through hole 350 of the upper housing are located directly above the outlet 210 of the lower housing 200 so that the leaked fluid flows directly therein. It is preferable to form and arrange the 300, and for this purpose, the outlet 210 may have a fan shape.

또한 하부 하우징(200)의 유입구(220)는 상부 하우징(300)의 유출홀(340)과 위치가 맞아서 유출홀(340)에서 유출된 유체가 유입구(220)에 바로 유입되도록 하기 위하여, 유출홀(330)의 직하방에 유입구(220)가 위치하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the inlet 220 of the lower housing 200 is aligned with the outlet hole 340 of the upper housing 300 so that the fluid flowing out of the outlet hole 340 flows directly into the inlet 220. It is preferable to position the inlet 220 directly below the 330.

본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.The present invention is not limited by the disclosed embodiments and accompanying drawings, and may be variously modified by those skilled in the art within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. In addition, the technical ideas described in the embodiments of the present invention may be implemented independently, or two or more may be combined with each other.

10 : 질량 유량계 20 : 하부 하우징 21 : 관로유입구
22 : 관로유출구 23 : 제1개구 24 : 제2개구
30 : 상부 하우징 31 : 제1홈부 32 : 제2홈부
33 : 유입홀 34 : 유출홀 35 : 관통홀
36 : 요입홈 40 : 상부 노즐 50 : 플런져
60 : 스템 100 : 질량 유량계 200 : 하부 하우징
210 : 유출구 220 : 유입구 230 : 관로유입구
240 : 관로유출구 300 : 상부 하우징 310 : 제1홈부
320 : 제2홈부 330 : 유입홀 340 : 유출홀
350 : 관통홀 360 : 요입홈 400 : 상부 노즐
410 : 관통홀 420 : 중앙돌출부 500 : 플런져
600 : 스템 700 : 하부 노즐10: mass flow meter 20: lower housing 21: pipe inlet
22: pipeline outlet 23: first opening 24: second opening
30: upper housing 31: first groove 32: second groove
33: inflow hole 34: outflow hole 35: through hole
36: concave groove 40: upper nozzle 50: plunger
60: stem 100: mass flow meter 200: lower housing
210: outlet 220: inlet 230: pipe inlet
240: pipe outlet 300: upper housing 310: first groove
320: second groove 330: inlet hole 340: outlet hole
350: through hole 360: concave groove 400: upper nozzle
410: through hole 420: central protrusion 500: plunger
600: stem 700: lower nozzle

Claims

In the mass flow meter including a housing, a sensor unit for detecting the flow rate of the fluid passing through the housing and converting it into an electrical quantity, and a flow control unit for controlling the discharged flow rate,
The housing includes a lower housing 200 in which a conduit inlet 230 and a conduit outlet 240 are formed; An upper housing 300 in which a fluid passage is formed so that the pipe inlet 230 and the pipe outlet 240 communicate with each other by the stem 600 driven up and down according to the excitation of the solenoid, the lower housing 200 includes an outlet 210 through which the introduced fluid is discharged to the upper housing 300 and an inlet 220 into which the fluid flows from the upper housing 300,
The fluid flowing out through the outlet 210 acts on the lower surface 610 of the stem 600 and flows into the lower surface 610 of the stem 600 when the solenoid is excited.

The method of claim 1,
An inlet hole 330 and an outlet hole 340 are formed in the upper housing 300 to communicate with the outlet 210 and the inlet 220 of the lower housing 200, respectively.
When the solenoid is excited, the fluid flows through the outlet 210 of the lower housing 200, the inlet hole 330 and outlet hole 340 of the upper housing 300, and the inlet 220 of the lower housing 200. Mass flowmeter characterized in that

The method of claim 2,
The lower surface 610 of the stem 600 opens and closes the inlet hole 330 of the upper housing 300 according to solenoid excitation.

According to claim 2 or claim 3,
The inlet hole 330 and the outlet hole 340 of the upper housing 300 are located directly above the outlet 210 and the inlet 220 of the lower housing 200.

The method of claim 2,
The upper housing 300 is further formed with a through hole 350 so as to communicate with the outlet 210 of the lower housing 200.