KR890004493B1

KR890004493B1 - 유 량 계

Info

Publication number: KR890004493B1
Application number: KR1019840004049A
Authority: KR
Inventors: 싱이찌 노지마
Original assignee: 도끼꼬 가부시끼 가이샤; 아베 요다이
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1989-11-06
Also published as: KR850001426A; US4583400A; JPS6015630U

Abstract

내용 없음.

Description

유 량 계

제 1 도는 본 발명에 의한 유량계의 수직 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 부분확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 유량계 1a : 주몸체

3A,3B,3C,3D : 통로 5 : 하부캡

6 : 상부캡 7A,7B,7C,7D : 피스톤

5A,9,15A : 내부 공간 10A,10B,10C,10D : 계기실

12 : 출구포트 14 : 입구포트

16 : 체크밸크 17 : 회전축

18 : 편심캠 22 : 밸브 시이트

22A,22B,22C,22D : 구멍 30 : 밸브 시이트 부재

33,15 : 밸브부재

본 발명은 예를들어 오일 공급 장치 또는 액화가스 저장 장치에 사용되는 왕복운동 피스톤 형식의 액체 유량계에 관한 것이다.

일반적으로, 왕복운동 피스톤 형식의 액체유량계는 입구포트 및 출구포트를 가진 하우징과, 하우징내의 각실린더에 각기 제공된 최소 2개의 피스톤과, 각 피스톤의 한 측면에 형성된 계기실과, 입구포트 및 출구포트에 계기실을 연통하기 위하여 하우징내에 형성된 통로와, 입구포트에 계기실중 하나를 연통하고 출구포트에 다른 계기실을 연통하기 위해 피스톤의 운동과 관련되며 하우징내에 제공된 밸브기구를 구비하고 있다.

피스톤이 입구포트를 통해 공급되는 액체의 압력에 의해 왕복운동할 때, 액체는 계기실을 유입 및 유출한다. 피스톤의 왕복운동의 수는 캡 기구같은 적절한 장치에 의한 회전축의 회전수로 변환되며 펄스 신호로 탐지되어서 지시기에 전달된다.

상기에 기술한 형식의 유량계는 고감도를 가져 매우 작은 액체 유량을 탐지하는데 적용되며, 따라서, 오일 공급 장치 또는 액화 저장 장치에 광범위하게 사용되었으나 액체 공급 펌프의 시동 또는 정지에의한 액체 압력의 변화와, 왕복 운동식 액체 공급 펌프에 의한 액체 압력의 파동,또는 액화가스 저장장치에서 액체 운반밸브의 차단에 의한 수격 현상은 유량계에서 피스톤에 영향을 끼치며, 여기서 피스톤은 순간적으로 이동하여 캡 기구를 회전시키므로 유량계의 지시가 부정확하게 되는 단점이 있었다.

종래의 체크 밸브는 액체 공급 펌프에 유량계를 연결한 배관에 일체로 되어 펌프의 상류측 또는 측면의 압력이 예정 압력을 능가할 때 개방되고 펌프로 향하는 액체유동을 방지하기 때문에 유량계는 액체 압력의 변화에 영향을 받지 않는다.

종래에는 유량계에 펌프를 연결하는 배관의 중앙부분에 체크 밸브를 설치함으로써 조립 조작을 복잡하게 하고 체크 밸브를 설치하기 위한 부속 공간을 필요로 하였다.

본 발명의 목적은 상기에 기술한 단점을 해결하기 위해 압력의 변화에 관계없이 고도의 정확성을 가진 유량계를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유량계에 일체로 되는 장치의 치수로 줄일 수 있는 유량계를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 유량계에 연결되는 배관의 조립 조작에 대해 작업 특성을 향상시킬 수 있는 유량계를 제공하는데 있다.

본 발명에 의해 체크 밸브는 역방향으로 액체가 흐르는 것을 방지하며 입구포트로부터 밸브기구로 액체흐름을 허용하기 위한 밸브기구와 입구포트 사이의 통로에 제공되어 있다.

따라서, 펌프와 유량계 사이의 배관을 간단하게 할수 있다.

본 발명의 다른 목적과 장점을 본 발명을 본 발명의 양호한 실시예에 따라 첨부된 도면을 참고하여 더 상세히 기술하기로 한다.

도면에 있어서, 본 발명에 의한 유량계(1)는 수평 방사상으로 연장되어 있는 4개의 실린더(2A,2B,2C,2D) (2개의 실린더(2C,2D)는 제 1 도에 도시되지 않음)를 가진 주몸체(1a)를 구비하고 있다. 2개의 실린더(2A,2B)는 통상적으로 수평으로 연장되어 있는 축을 가지며, 다른 2개의 실린더(2C,2D)는 실린더(2A,2B)의 축에 대해 직교하며 수평으로 연장되어 있는 축을 가지고 있다. 각 실린더의 방사형 내면은 주몸체(1a)의 내부공간(9)에 대해 개방되어 있다. 실린더(2A,2B,2C,2D)에 각 피스톤(7A,7B,7C,7D) (2개의 피스톤(7C,7D)은 도시되지 않음)을 내부서 미끄러질수 있도록 수용하고 있으며, 2개의 피스톤(7A,7B)은 요크(8A)에 의해서도 연결되어 있으며, 피스톤(7C,7D) 은 요크(8C)를 통해 서로 연결되어 있다. 측면 캡 (4A,4B,4C,4D) (2개의 측면 캡 (4C,4D)은 도시되지 않음)은 주몸체(1a)에 설치되어 실린더(2A,2B,32C,2D)의 방사형 외측단부를 개별적으로 덮고 있으면서 실린더내에 계기실(10A,10B,10C,10D) (2개의 계기실 (10C,10D)는 도시되지 않음)을 형성하여 각 피스톤(7A,7B,7C,7D)의 방사형 외측단부에 붙어 있다.

주몸체(1a)는 계기실(10A,10B,10C,10D)에 개별적으로 개방되어 있는 한쪽 단부와 주몸체(1a)의 하부 표면에 개별적으로 개방되어 있는 다른쪽 단부로써 방사상으로 연장되어있는 통로(3A,3B,3C,3D) (통로(3C,3D)는 도시되지 않음)를 구비하고 있다. 하부캡(5)은 주몸체(1a)의 하부표면에 설치되어 있으며, 상부캡(6)은 주몸체(1a)의 상부 표면에 설치되어 있다. 주몸체(1a)와 상하부 캡(6,5)과 측면캡(4A.4B.4C.4D)은 본 발명에 의한 유량계(1)의 하우징을 구성하고 있다.

주몸체(1a)의 내부공간(9)은 주몸체(1a)의 상부벽에 형성된 구멍(11)을 통하여 상부캡(6)에 형성된 출구포트(12)와 연통한다. 주몸체(1a)의 하부벽에 형성된 환상구멍(13)은 내부공간(9)과 연통한다.

하부캡(5)에 형성된 입구포트(14)는 통로(5B)와 후술하는 체크밸브(16)를 통하여 하부캡(5)의 내부공간(5A)와 연통한다. 회전식 슬라이드 밸브부재(15)는 하부캡(5)의 내부공간(5A)에 배치되어 주몸체(1a)의 하부 표면에 안전하게 유지되어 있는 밸브시이트(22)와 상호 협동한다. 밸브부재(15)는 핀(17C)를 통해 회전축(17)에 연결되어 있으며(제 2 도), 회전축(17)은 주몸체(1a)의 내부공간(9)을 통해 수직으로 연장되어 있다. 편심 캠(18)은 회전축(17)에 일체로 연결되어 있으며 핀(19A,19B,19C,19D) (핀(19C,19D)은 제 1 도에 도시되지 않음)을 통해 피스톤(7A,7B,7C,7D)에 회전가능하게 설치되어 있는 롤러(20A,20B,20C,20D)와 결합하며, 편심캡에 의해 피스톤(7A 내지 7D)의 왕복운동은 회전축(17)의 회전운동으로 변환된다. 그리고 회전수는 주몸체(1a)로부터 돌출한 상기 회전축(17)의 상단부(17a)로부터 전기 변환기(21)를 거쳐서 유량표시계(도시하지 않음)에 입력하도록 되며 상기 회전축(17)의 상단부(17a)는 2회전수를 탐지하는 부분으로 된다.

또한 회전축(17)은 상기 캡(6)을 통해 연장하여 전기변환기(21)에 연결되어 있으며, 상기 전기 변환기는 회전축(17)의 회전운동을 탐지하고 지시기 또는 기록기(도시되지 않음)같은 적절한 장치에 전달되는 동일한 전기 신호를 발생한다. 밸브부재(15)와 상호 협동하는 밸브 시이트(22)는 통로(3A,3B,3C,3D)에 개별적으로 연통하는 구멍(22A,22B,22C,22D) (구멍(22C,22D)는 도시하지 않음)과 주몸체(1a)의 하부벽에서 환상구멍(13)에 연통하는 중앙구멍을 가지고 있다. 밸브부재(15)는 내부에 요면부 또는 내부공간(15A)을 가져 밸브 시이트(22)에 있는 중앙구멍과 영구히 연통하며 동시에 환상구멍(13)을 통해 주몸체(1a)의 내부공간(9)가 연통한다. 또한, 제 2 도에 도시한 바와같이 통로(3A)와 연통하는 구멍(22A)은 밸브부재(15)의 내부공간(15A)과 연통하며, 통로(3B)와 연통하는 구멍(22B)은 내부공간(15A)으로부터 차단되어 있으나 하부캡(5)의 내부공간(5A)과 연통하며, 또한 구멍(22C,22D)은 대체로 평판과 유사한 수평 연장 밸브부분(15C,15D) (15C는 제 2 도에 점선으로 도시됨)을 통해 2개의 내부공간(15A,15A)으로 부터 차단되어 있다. 밸브부재(15)가 제 2 도의 상태로 부터 회전하면, 구멍(22A)은 밸브부분(15D)에 의해 점차로 덮여지며, 구멍(22C)은 내부공간(15A)과 점차로 연통하며, 구멍(22B)은 밸브부분(15C)에 의해 점차로 덮여지며, 구멍(22D)은 내부공간(5A)과 점차로 연통한다. 밸브부재(15)가 제 2 도로부터 90℃로 회전하면, 구멍(22A,22B)은 완전히 폐쇄되고 구멍(22C)은 내부공간(15A)과 연통하며, 구멍(22D)은 내부 공간(5A)과 연통하게 된다.

윗쪽으로 접한 환상계단(23)은 스프링 리테이너(25)를 설치하도록 하부캡(5)에 형성되어 있다. 스프링리테이너(25)는 다수의 나사(26)로 하부캡(5)에 안전하게 지지되어 코일 스프링(28)을 지탱하며 코일 스프링의 상단부는 스프링 시이트(27)에서 작용하며, 스프링 시이트(27)는 밸브 부재(15)의 하단부에 연결되어 밸브 시이트(22)에 대해 밸브부재가 미끄러질 수 있도록 힘을 가한다.

또한, 스프링 리테이너(25)는 다수의 수직구멍(29)을 구비하며, 하향으로 직면한 유지부분(25A)은 스프링 리테이너(25)의 중심부분에 제공되어 있다. 제 2 도에서 도시한 바와같이, 회전 방지부내(38)는 밸브부재(15)의 회전 운동으로 인하여 발생되는 스프링 시이트(27)의 회전을 방지한다.

본 발명에 의해 체크 밸브(16)가 제공되었다. 체브밸브(16)는 하부캡(5)의 구멍(24)에 일치하는 관형 밸브 시이트부재(30)와 밸브 시이트부재(30)의 상단부를 형성하는 환상 착석면에 착석되는 밸브부재(33)를 구비하고 있다. 밸브 시이트 부재(30)는 중앙의 유도구멍(31)과 다수의 관통구멍(32)을 가지고 있다. 밸브부재(33)는 환상평판과 유사한 형태로 된 밸브부분(33A)과 밸브 시이트 부재(30)의 중앙의 유도 구멍에 결합된 수직으로 연장한 안내 로드(33B)를 구비하고 있다.

코일 스프링(34)은 밸브부분(33A)의 상단면(33A)과 스프링 리테이너(25)의 유지부분(25A)사이에 삽입되어 밸브 시이트부재(30)에 대해 밸브부분(33A)에 힘을 가한다. 액체가 입구포트(14)를 통해 압력을 받아 통로(5B)로 유입되면, 밸브부분(33A)은 밸브 시이트부재(30)로부터 분리하고 통로(5B)는 내부공간(5A)과 연통하게 된다. 액체 압력 탐지구멍(36,37)이 도시되어 있다.

유량계의 작동은 후술하기로 한다.

입구포트(14)는 펌프(도시되지 않음)에 연결되어 있으며 가압 액체는 입구포트를 통해 유량계로 유입된다. 가압 액체는 통로(5B)와 체크 밸브(16)와 하부캡(5)의 내부공간(5A)과 밸브 시이트(22)의 구멍(22B)와 통로(3B)를 통해 제 1 도의 화살표를 따라 계기실(10B)로 유입한다.

계기실(10A)에 있는 액체는 통로(3A)와 밸브부재(22)의 구멍(22A)과 밸브부재(15)의 내부공간(15A)과 구멍(13)의 주몸체(1a)의 내부공간(9)과 구멍(11)과 출구포트(12)를 통해 제 1 도의 점선 화살표를 따라 유량계에서 유출된다.

피스톤(7A,7B)은 계기실(10B)에서 피스톤(7B)에 작용하는 액체의 압력 때문에 제 1 도에서 좌측으로 이동한다. 피스톤(7A,7B)의 운동은 편심캠(18)에 통하여 축(17)의 회전 운동으로 변환하게 된다. 구멍(22A)이 내부공간(5A)에서 개방되고 구멍(22B)이 밸브부재(15)의 회전 운동에 의해 내부공간(15A)과 관통하면, 피스톤(7A,7B)은 제 1 도에서 우측으로 이동한다. 밸브부재(15)가 회전운동을 하는 동안에 2개의 구멍(22A,22B)중 하나와 2개의 구멍(22C,22D)중 하나는 내부공간(5A,15A)중 하나와 연통하고, 또한 2개의 구멍(22A,22B)중 다른 하나와 2개의 구멍(22C,22D)중 다른 하나는 내부공간(5A,15A)중 다른 하나와 연통하며, 따라서 편심캠(18)과 회전축(17)의 회전 운동은 양호하게 실행된다.

피스톤(7A 내지 7D)의 행정은 편심캠(18)의 편심성에 의해 일정하게 결정되어 있으므로, 계기실(10A 내지 10D)은 회전축(17)의 회전에 상응하여 일정한 유체 부피를 배출한다. 그러므로, 유량계를 통해 유동하는 액체량은 회전축(17)의 회전운동에 의해 탐지 가능하다.

본 발명에 의해 체크 밸브(16)는 밸브 부재(15)의 상류측에 제공되어 있으며 체크밸브와 밸브부재사이에서 부피는 실제롤 감소한다.

체크 밸브(16)는 펌프의 시동과 정지 또는 작동에 의해 발생하는 액체 압력의 변화 또는 파동을 효과적으로 제한하며, 출구포트(12)에 연결되는 액체공급 밸브(도시되지 않음)또는 액체 공급 또는 분배장치(도시되지 않음)을 급속하게 폐쇄함으로써 출구포트(12)를 통해 전달되는 수격현상을 조정하며, 따라서 유량계의 정확성은 유지될 수 있다. 또한, 유량계는 펌프의 배출구에 직접 연결가능하므로 펌프와 유량계 사이의 압력 손실을 최소로 감소할 수 있으며 전체적인 치수를 줄일 수 있다. 유량계가 액화 가스 탱크에 배치된 펌프를 구비한 액화가스 저장 장치에 병합되고, 액화 가스 분배기가 유량계에 병합되면, 펌프와 유량계를 연결하는 파이프의 길이를 줄일 수 있으며, 따라서 장치의 치수를 줄일 수 있고 압력 손실을 최소로 감소시킬 수있다.

또한, 유량계가 체크 밸브(16)에 병합되어 있으므로 유량계와 펌프사이의 조립 작도을 간단히 할 수 있으며, 따라서 조립 비용을 감소시킬 수 있다.

Claims

입구 및 출구포트를 가진 하우징과, 하우징내의 각 실린더에 각기 제공된 최소 2개의 피스톤과, 각 피스톤의 한측면에 형성된 계기실과, 입구 및 출구포트에 계기실을 연통하기 위하여 하우징내에 형성된 통로와 입구포트(14)에 계기실중 하나를 연통하고 출구포트(12)에 계기실중 다른 하나를 연통하기 위해 피스톤의 운동과 관련되며 하우징내에 제공된 밸브 기구를 구비한 유량계에 있어서, 체크 밸브(16)는 역방향으로 액체가 흐르는 것을 방지하며 입구포트(14)로 부터 밸브기구로 액체흐름을 허용하기 위한 밸브부재와 입구포트 사이의 통로에 제공되는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 1 항에 있어서, 적절히 배치된 3개 또는 그 이상의 피스톤은 공유 평면을 통해 수직으로 연장한 축주위에서 공유평면에 배열되며, 상기 축은 밸브기구의 회전식 밸브부재(15)를 구비하며, 축에 연결된 편심캠(18)은 각 피스톤에 의해 구동하게 되는 것을 특징으로 하는 유량계.