WO2020091384A1

WO2020091384A1 - 벤츄리 유량계

Info

Publication number: WO2020091384A1
Application number: PCT/KR2019/014380
Authority: WO
Inventors: 양정승
Original assignee: 주식회사 대한인스트루먼트
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-05-07
Also published as: US11365993B2; US20220090946A1; KR102106056B1; CN113167611A

Abstract

본 발명은 주오리피스의 내벽 마모 또는 피로하중의 누적을 방지함으로써 유지보수 비용을 감소시킬 수 있는 내부가 관통된 링을 포함하는 벤츄리 유량계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)는, 내부가 관통된 주오리피스(100)와, 일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 엘리먼트(200)와, 일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 디퓨저(300)를 가지며, 상기 주오리피스(100)와, 상기 엘리먼트(200)의 일측 사이에 연결되는 링(400)을 포함하며, 상기 링(400)은 내벽을 따라 형성되며 중심 부위가 관통된 스토퍼(410)를 포함한다.

Description

벤츄리 유량계

본 발명은 유량계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부가 관통된 링을 포함하는 벤츄리 유량계에 관한 것이다.

일반적으로 유량계는 유량을 측정할 수 있는 장치로서, 그 종류로는 차압식 유량계, 면적식 유량계, 전자식 유량계, 초음파 유량계, 터빈 유량계, 용적식 유량계 및 소용돌이 유량계 등과 같이 다양한 방식의 유량계로 나눌 수 있다.

이 중 가장 많이 사용되는 차압식 유량계는 다시 벤츄리식 유량계와, 오리피스식 유량계와, 노즐식 유량계, 피토 튜브식 유량계 등으로 나뉘어진다.

특히, 벤츄리식 유량계는 유로 내에 압력 변화를 일으키는 벤츄리관을 설치하여 유체의 흐름에 따른 차압을 측정하여 유량을 구하는 유량계로, 그 구조는 도 1을 참조하여 확인할 수 있다.

그런데, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유체가 유입부(①)로부터 배수부(③)로 흐르는 과정에서 유로의 직경이 작은 수축부(②)를 통과하게 된다. 이때, 직경이 큰 유입부(①)로부터 직경이 작은 수축부(②)로 유체가 끊임없이 지속적으로 흐르면서, 수축부(②)의 내벽이 마모되는 문제점이 있었다.

또한, 유량계를 장기간 사용하면 수축부(②)의 내벽에 물때 등이 생성되어 유체의 흐름에 따른 차압을 측정시 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 주오리피스의 내벽 마모나 내벽에 물때 등이 생성되어 정밀도에 영향을 주는 것을 최소화함으로써, 유체의 흐름에 따른 차압의 측정시 정밀도를 향상시킴과 아울러 유지보수 비용을 감소시킬 수 있는 내부가 관통된 링을 포함하는 벤츄리 유량계를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 벤츄리 유량계(1000)는, 내부가 관통된 주오리피스(100)와, 일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 엘리먼트(200)와, 일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 디퓨저(300)를 가지며, 상기 주오리피스(100)와, 상기 엘리먼트(200)의 일측 사이에 연결되는 링(400)을 포함하며, 상기 링(400)은 내벽을 따라 형성되며 중심 부위가 관통된 스토퍼(410)를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 벤츄리 유량계(1000)는, 상기 엘리먼트(200)측 방향의 상기 주오리피스(100)의 관통구에는 내부가 관통된 튜브(500)가 삽입된다.

본 발명에 의하면, 주오리피스의 내벽 마모나 내벽에 물때 등이 생성되어 정밀도에 영향을 주는 것을 최소화함으로써, 유체의 흐름에 따른 차압의 측정시 정밀도를 향상시킴과 아울러 유지보수 비용을 감소시킬 수 있는 내부가 관통된 링을 포함하는 벤츄리 유량계를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 벤츄리 유량계의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계의 결합된 구성을 나타내는 결합 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계의 분해된 구성을 나타내는 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계에 포함되는 링의 구조를 나타내는 사시도.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계의 결합된 구성을 나타내는 결합 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계의 분해된 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)는, 주오리피스(100)와, 엘리먼트(200)와, 디퓨저(300)와, 링(400)을 포함한다.

본 실시예에서는 설명의 용이함을 위해 주오리피스(100)는 내부가 관통된 원기둥 형상으로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 벤츄리 유량계(1000)의 역할을 수행할 수 있는 다양한 형상을 이용할 수도 있다.

또한, 엘리먼트(200)는 일측이 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 가진다.

한편, 디퓨저(300)는 일측이 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 가진다.

여기서, 주오리피스(100)와, 엘리먼트(200)와, 디퓨저(300)를 연결시에는 볼트 결합과, 용접 결합과, 프랜지 결합 등과 같이 다양한 방식으로 결합가능하다.

이와 같은 구성의 주오리피스(100)와, 엘리먼트(200)와, 디퓨저(300)에 의해 벤츄리관의 구조를 형성할 수 있다.

즉, 벤츄리 유량계(1000)는 차압 조임 형태로써, 엘리먼트(200)는 유체의 유입부 역할을 수행하고, 주오리피스(100)는 수축부의 역할을 수행하며, 디퓨저(300)는 유체의 배수부의 역할을 수행한다.

유체가 엘리먼트(200)로부터 주오리피스(100)와, 디퓨터(300)를 통과하면서 주오리피스(100)에서는 엘리먼트(200)에 비해 유속은 증가하고 압력은 감소하게 된다.

이러한 원리에 의해 엘리먼트(200)의 고압 검출부와, 주오리피스(100)의 저압 검출부의 압력차(차압)을 측정하여 유량을 구하게 된다.

이때, 엘리먼트(200)로부터 주오리피스(100)를 통과하는 유체는 주오리피스(100)의 내벽을 유속이 증가함에 따라 지속적으로 마모시키게 된다.

또한, 시간이 흐름에 따라 주오리피스(100)의 내벽에는 유체의 물순물에 의하여 물때 등이 생성된다.

벤츄리 유량계(1000)는 내구성이 강한 재질로 크기가 크게 제조되기 때문에 설치 비용 및 유지 보수 비용이 매우 고가이다.

따라서, 벤츄리 유량계(1000)를 설치시 주오리피스(100)의 내벽 마모나 이끼 또는 물때 등이 생성되어 오차가 커지는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)는 주오리피스(100)와, 엘리먼트(200)의 일측 사이에 연결되는 링(400)을 포함하며, 이러한 링(400)의 구조에 대해서는 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계에 포함되는 링의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)에 포함되는 링(400)은 내부가 상부로부터 하부로 관통된 형상이다.

또한, 이러한 링(400)은 내벽을 따라 형성되며 중심 부위가 관통된 스토퍼(410)를 포함한다.

이와 같은 링(400)은 오리피스 유량계의 형상과 매우 유사하다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)는 주오리피스(100)와, 엘리먼트(200)의 일측 사이에 연결되는 링(400)을 포함함으로써, 주오리피스(100)의 내벽 마모나, 주오리피스(100)의 내벽에 이끼 또는 물때 등이 생성되는 것에 따라서 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 엘리먼트(200)로부터 주오리피스(100)를 통과시, 유속이 증가한 유체는 주오리피스(100)의 내벽에 의하여 오차가 발생하는데, 이런 오리피스 형상의 링(400)의 추가에 따라 링(400) 부분이 유체 저항의 주요부가 된다.

따라서, 주오리피스(100)의 내벽이 목부분에서 마모나 불순물의 침착에 의한 물때에 의해 발생되는 측정 오차의 증가를 최소화할 수 있다.

마모가 발생할 수 있지만, 이때에는 일체로 형성된 벤츄리 유량계(1000) 전체나 분리형으로 형성된 벤츄리 유량계(1000)의 주오리피스(100)를 교체하지 않고 단지 링(400)만을 교체함으로써, 벤츄리 유량계(1000)의 제작 비용 및 운영 중의 유지보수 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벤츄리 유량계(1000)는 엘리먼트(200)측 방향의 주오리피스(100)의 관통구에는 내부가 관통된 튜브(500)가 삽입된다.

즉, 주오리피스(100)의 관통구 내에 삽입된 튜브(500)는 링(400)과 맞닿게 된다.

이 튜브(500)의 내경과 외경 사이의 폭은 링(400)의 스토퍼(410)의 폭과 대략 유사하다.

이러한 튜브(500)는 주오리피스(100)의 내벽을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

즉, 이러한 튜브(500)에 의해, 주오리피스(100)의 목부분 내벽에 물때 등의 생성에 따른 오차의 증가를 최소화할 수 있으며, 이러한 주오리피스(100)의 내벽에 발생되던 마모나 물때 등이 튜브(500)의 내벽에 생성될 경우, 가격이 저렴한 튜브(500)만을 교체하면 된다.

또한, 벤츄리 유량계(1000)에서 주오리피스(100) 전체를 고가인 내구성이 강한 재질로 설치해야 하는 부위에, 강한 재료의 링(400)과, 튜브(500)를 포함하여 벤츄리 유량계(1000)를 설치하기 때문에, 벤츄리 유량계(1000)의 전체를 강한 재료로 할 필요가 없어서 설치 및 유지를 위한 교체 비용도 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

내부가 관통된 주오리피스(100)와,

일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 엘리먼트(200)와,

일측이 상기 주오리피스(100)의 관통구와 동일한 직경으로 내부가 관통되고 타측을 향해 테이퍼 형상을 갖는 디퓨저(300)를 가지며,

상기 주오리피스(100)와, 상기 엘리먼트(200)의 일측 사이에 연결되는 링(400)을 포함하며,

상기 링(400)은 내벽을 따라 형성되며 중심 부위가 관통된 스토퍼(410)를 포함하는 벤츄리 유량계.
제1항에 있어서,

상기 엘리먼트(200)측 방향의 상기 주오리피스(100)의 관통구에는 내부가 관통된 튜브(500)가 삽입되는 벤츄리 유량계.