KR100796324B1 - 압력계 - Google Patents

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KR100796324B1
KR100796324B1 KR1020060072303A KR20060072303A KR100796324B1 KR 100796324 B1 KR100796324 B1 KR 100796324B1 KR 1020060072303 A KR1020060072303 A KR 1020060072303A KR 20060072303 A KR20060072303 A KR 20060072303A KR 100796324 B1 KR100796324 B1 KR 100796324B1
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허원철
양경돈
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주식회사 협성히스코
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Abstract

본 발명은 압력계에 관한 것으로, 케이스(110)를 구비하고 상기 케이스(110)의 내부에 압력 변화에 따라 움직이는 부르동관(120)을 설치하며 상기 부르동관(120)의 자유단(121) 단부에 연결되며 그의 폭방향 양단에는 U자형 홈을 가진 일정길이 하방으로 돌출형성된 연장부(121a) 및 연결부(121a-2)를 포함하는 링크부재(121a-1)와, 상기 링크부재(121a-1)의 연결부(121a-2)에는 링크부재(132)의 일단부가 연결되고, 상기 링크부재(132)의 타단부는 링크부재(133a)의 일단부에 형성된 장공(133a-1)에 이동가능하게 연결되며 상기 링크부재(133a)의 타단에는 부채꼴기어(133)가 형성되고, 상기 링크부재(133a)의 부채꼴기어(133)와 맞물리는 피니언기어(137)와, 상기 피니언기어(137)에 결합되며 지침(140)이 설치되며 상기 부르동관(120)의 움직임에 의해 상기 지침(140)이 회전되는 회전축(138)을 포함하여 이루어지며 압력을 지시할 수 있게 한 압력계 본체와; 직사각형 박스형상으로 이루어진 마이크로스위치 몸체(220)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압력계에 있어서, 상기 마이크로스위치 몸체(200) 일측면상에서 상방향으로 돌출형성되며 상기 링크부재들(121a-1,132,133a)사이에 위치되며 상기 링크부재(121a-1)의 연장부(121a)와 겹쳐지면서 나사결합되어 링크부재(121a-1)와 일체로 연동되게 결합된 연장부(224)와; 상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 노출형성된 마이크로스위치(220a)와; 상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 일정길이를 가지고 설치되어 상기 마이크로스위치(220a)와 면접촉 가능하게 설치된 레버부재(222)와; 일단부는 상기 마이크로스위치 몸체(220) 측면에 설치되며 타단부는 상기 레버부재(222)의 저면에 접촉설치된 스프링부재(221)와; 각각의 외측대향면들이(232a,234a) 서로 일정간격만큼 이격되도록 상기 압력계 본체에 설치되며 상기 외측대향면들(232a,234a)사이로 상기 마이크로스위치몸체(220)의 레버부재(222)가 위치되어 상기 마이크로스위치몸체(220)의 상하이동에 따라 접촉되어 상기 마이크로스위치(220a)의 온/오프를 제어하는 상하부 캠(232,234);을 더 포함하여 이루어지고, 상기 마이크로스위치 몸체(220)의 마이크로스위치(220a)가 온(ON)되어 압력이 상승하게 되면 상기 마이크로스위치 몸체(220)가 상방으로 이동되며 마이크로스위치(220a)는 상기 상부캠(232)의 외측대향면(232a)에 접촉될 때 까지 계속 온(ON)상태를 유지하도록 상기 레버 부재(222)와 접촉된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
압력계, 부르동관, 마이크로 스위치, 레버부재, 캠

Description

압력계{Pressure Gauge}
도 1은 본 발명에 따른 압력계를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압력계의 일부 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 조립상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 압력계의 동작상태를 나타낸 도 2의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 압력계의 또 다른 동작상태를 나타낸 도 4와 유사한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
120: 부르동관
220: 마이크로 스위치몸체
220a: 마이크로 스위치
222: 레버부재
224: 연장부
232,234: 상하부캠
본 발명은 압력계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 전자 기구를 제어할 수 있는 마이크로 스위치를 압력계에 내장하되 압력변화에 따라 자동으로 내부의 압력을 선형적으로 일정하게 증가시킬 수 있도록 마이크로스위치를 조작할 수 있도록 함으로써 내부 압력변화에 따라 연속적으로 압력을 증가시킬 수 있도록 한 압력계에 관한 것이다.
일반적으로 압력계(壓力計)는 닫힌 용기내의 액체 혹은 기체의 압력을 측정하는 계기로서, 여러가지 종류가 있는데 보통 부르동(Bourdon) 압력계가 많이 사용된다.
상기 압력계는 케이스의 내부에 부르동관을 포함하고 있으며 상기 부르동관의 단부에 부르동관의 움직임에 따라서 지침을 회전시킬 수 있는 동력전달부재가 설치되어 있다.
이러한 압력계는 측정 대상의 액체 혹은 기체가 인입되면 부르동관이 팽창하여 상기 부르동관의 자유단을 이루는 부분이 움직이게 된다. 그러면, 부르동관의 자유단부와 연결되어 있는 동력전달부재를 통하여 바늘이 회전하면서 압력을 알 수 있게 눈금을 지시하게 된다.
이와 같은 압력계는 통상적으로 액체 혹은 기체의 압력만을 측정할 수 있도록 된 것으로, 압력계 자체에는 마이크로 스위치가 설치되지 않기 때문에 압력계의 기능이 한정되어 있다.
따라서 어떤 압력 조건에서 전자 기구를 제어하려면 압력계와는 별도로 마이크로 스위치를 설치하여야 함에 의해 그 만큼 설치비용이 증가될 뿐만 아니라 압력 을 임의로 가변하면서 가변된 압력하에서 정확하게 마이크로 스위치를 조작할 수 없는 단점이 있었다.
한편 본 고안의 출원인에 의해 마이크로 스위치가 내장된 압력계가 출원된 바 있지만, 구조가 복잡하고 마이크로 스위치의 작동을 압력계내부의 압력의 변화에 대응하여 제어하는 구조는 구비되어 있지 않아서 마이크로 스위치의 작동이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 압력계의 내부에 각종 전자 기구를 제어할 수 있는 마이크로 스위치를 내장하되 상기 마이크로 스위치와 면접촉되는 레버부재의 동작이 상하부캠과 연동되어 작동되도록 함으로써 상기 마이크로스위치의 온/오프 동작을 일정시간동안 유지시킬 수 있도록 함으로써 압력계 내부의 압력변화에 따라 마이크로스위치의 온/오프동작 시간을 제어할 수 있는 압력계를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 케이스를 구비하고 상기 케이스의 내부에 압력 변화에 따라 움직이는 부르동관을 설치하며 상기 부르동관의 자유단에 단부에 연결되며 그의 폭방향 양단에는 U자형 홈을 가진 일정길이 하방으로 돌출형성된 연장부 및 연결부를 포함하는 링크부재와, 상기 링크부재의 연결부에는 링크부재의 일단부가 연결되고, 상기 링크부재의 타단부는 링크부재의 일단부에 형성된 장공에 이동가능하게 연결되며 상기 링크부재의 타단에는 부채꼴기어가 형성되고, 상기 링크부재의 부채꼴기어와 맞물리는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 결합되며 지침이 설치되며 상기 부르동관의 움직임에 의해 상기 지침이 회전되도록 하는 회전축을 포함하여 이루어지며 압력을 지시할 수 있게 한 압력계 본체와; 직사각형 박스형상으로 이루어진 마이크로스위치 몸체와; 상기 마이크로스위치 몸체 일측면상에서 상방향으로 돌출형성되며 상기 링크부재들사이에 위치되며 상기 링크부재의 연장부와 겹쳐지면서 나사결합되어 링크부재와 일체로 연동되게 결합된 연장부와; 상기 마이크로스위치 몸체 저면상에 노출형성된 마이크로스위치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압력계에 있어서, 상기 마이크로스위치 몸체 저면상에 일정길이를 가지고 설치되어 상기 마이크로스위치와 면접촉 가능하게 설치된 레버부재와; 일단부는 상기 마이크로스위치 몸체 측면에 설치되며 타단부는 상기 레버부재의 저면에 접촉설치된 스프링부재와; 각각의 외측대향면들이 서로 일정간격만큼 이격되도록 상기 압력계 본체에 설치되며 상기 외측대향면들사이로 상기 마이크로스위치 몸체의 레버부재가 위치되어 상기 마이크로스위치몸체의 상하이동에 따라 접촉되어 상기 마이크로 스위치의 온/오프를 제어하는 상하부 캠;을 더 포함하여 이루어지고, 상기 마이크로스위치 몸체의 마이크로스위치가 온되어 압력이 상승하게 되면 상기 마이크로스위치 몸체가 상방으로 이동되며 마이크로스위치는 상기 상부캠의 외측대향면에 접촉될 때 까지 계속 온상태를 유지하도록 상기 레버 부재 접촉된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 압력계가 제공된다.
이하 본 발명에 따른 압력계를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 압력계를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압력계의 일부 분리 사시도이고, 도 3은 도 2의 조립상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압력계의 동작상태를 나타낸 도 2의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 압력계의 또 다른 동작상태를 나타낸 도 4와 유사한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 압력계(100)는 케이스(110)를 구비하고 있다. 이 케이스(110)는 전방이 개구되는 내부 공간을 갖는 원형상으로 이루어지며 이러한 케이스(110)의 전방에는 투명체로 이루어진 커버(112)가 설치된다. 참조부호 140은 지침을 나타낸다.
또한 상기 케이스(110)의 내부에는 압력 변화에 따라 움직이는 부르동관(120)이 구비되는데, 이 부르동관(120)은 통상 이용하는 기술로 상기 부르동관(120)에 대한 구체적인 구조의 설명은 생략한다.
이와 같이 압력의 변화에 의해 움직이는 부르동관(120)의 자유단 단부에는 링크부재(121a-1)의 저면일부가 연결된다. 상기 링크부재(121a-1)의 폭방향 양단(도 2참조)에는 U자형 홈을 가진 일정길이 하방으로 연장부(121a) 및 연결부(121a-2)가 돌출형성된다. 상기 링크부재(121a-1)의 연결부(121a-2)에는 또 다른 일자형 링크부재(132)의 일단부가 연결되고, 상기 일자형 링크부재(132)의 일단부는 링크부재(133a)의 일단부에 형성된 장공(133a-1)에 이동가능하게 연결된다. 상기 링크부재(133a)의 타단은 부채꼴기어(133)가 형성되며 이 부채꼴기어(133)는 피니언기어(137)와 맞물리도록 설치된다. 도 2에서, 미설명부호 131 및 134는 링크연결부(130)의 일부 구성요소로서, 나사(134a,134b)를 통해 압력계 몸체에 고정되는 지지판들을 나타내며, 그 지지판(131,134)사이에 고정된 상기 링크부재(133a)가 상기 링크부재(132)와 연결되어 회동하게 된다.
상기 피니언기어(137)는 케이스(110)의 중심부에 설치함과 아울러 상기 피니언기어(137)에는 회전축(138)을 결합하여 상기 부르동관(120)의 움직임에 의해 상기 링크부재들(121a-1,132,133a)과 부채꼴기어(133) 및 피니언기어(137)에 의해 회전축(138)을 회전시킨다.
이러한 회전축(138)의 단부에는 지침(140)을 설치하여 부르동관(120)으로 유입되는 압력 변화에 따른 부르동관(120)의 움직임을 지침(140)에 의해 외부에서 확인할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 압력계(100)는 마이크로 스위치 몸체(220)를 구비하고 있다. 이 마이크로 스위치 몸체(220)는 상기 케이스(110)의 내부에 설치되며 각종 전자기구, 예를 들면 펌프(도시안됨)와 전기적으로 연결된다. 이 마이크로 스위치몸체(220)의 마이크로 스위치(220a)가 온되면, 이에 따라 펌프가 온되어 압력계(100)의 내부의 압력이 상승하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 유체의 압력에 의해 부르동관(120)이 팽창하여 자유단부가 움직이게 되면 상기 링크부재들(121a-1,132,133a)에 의해 부채꼴기어(133)가 작동되어 회전축(138)에 결합된 피니언기어(137)를 회전시킨다.
따라서 피니언기어(137)에 의해 회전축(138)이 회전되면서 상기 회전축(138)에 결합되어 있는 지침(140)이 회전되어 현재의 압력을 지시하여 현재의 압력을 확인할 수 있게 되어 통상의 압력계로서의 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 압력계는, 케이스(110)를 구비하고 상기 케이스(110)의 내부에 압력 변화에 따라 움직이는 부르동관(120)을 설치하며 상기 부르동관(120)의 자유단(121) 단부에 연결되며 그의 폭방향 양단에는 U자형 홈을 가진 일정길이 하방으로 돌출형성된 연장부(121a) 및 연결부(121a-2)를 포함하는 링크부재(121a-1)와, 상기 링크부재(121a-1)의 연결부(121a-2)에는 링크부재(132)의 일단부가 연결되고, 상기 링크부재(132)의 타단부는 링크부재(133a)의 일단부에 형성된 장공(133a-1)에 이동가능하게 연결되며 상기 링크부재(133a)의 타단에는 부채꼴기어(133)가 형성되고, 상기 링크부재(133a)의 부채꼴기어(133)와 맞물리는 피니언기어(137)와, 상기 피니언기어(137)에 결합되며 지침(140)이 설치되며 상기 부르동관(120)의 움직임에 의해 상기 지침(140)이 회전되는 회전축(138)을 포함하여 이루어지며 압력을 지시할 수 있게 한 압력계 본체와; 직사각형 박스형상으로 이루어진 마이크로스위치 몸체(220)와; 상기 마이크로스위치 몸체(200) 일측면상에서 상방향으로 돌출형성되며 상기 링크부재들(121a-1,132,133a)사이에 위치되며 상기 링크부재(121a-1)의 연장부(121a)와 겹쳐지면서 나사결합되어 링크부재(121a-1)와 일체로 연동되게 결합된 연장부(224)와; 상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 노출형성된 마이크로스위치(220a)와; 상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 일정길이를 가지고 설치되어 상기 마이크로스위치(220a)와 면접촉 가능하게 설치된 레버부재(222)와; 일단부는 상기 마이크로스위치 몸체(220) 측면에 설치되며 타단부는 상기 레버부재(222)의 저면에 접촉설치된 스프링부재(221)와; 각각의 외측대향면들이(232a,234a) 서로 일정간격만큼 이격되도록 상기 압력계 본체에 설치되며 상기 외측대향면들(232a,234a)사이로 상기 마이크로스위치몸체(220)의 레버부재(222)가 위치되어 상기 마이크로스위치몸체(220)의 상하이동에 따라 접촉되어 상기 마이크로스위치(220a)의 온/오프를 제어하는 상하부 캠(232,234);을 포함하여 이루어진다.
상기 연장부(224)에는 'U'자 형태로 홈(224a)이 형성되어 있다. 상기 연장부(224)는 상기 링크부재(121a-1)의 연장부(121a)와 유사한 형상이며 상기 연장부(121a)와 서로 일정부분 겹쳐지면서 만나는 U자형 홈들을 통해 나사(252)에 의해 서로 결합된다.
미설명부호 122,124,126은 상기 상하부캠(232,234)을 설치하기 위한 설치대들을 나타낸다. 상하부캠(232,234)들은 지지판(230)을 통해 상기 설치대(122,124,126)에 나사(252)들에 의해 나사결합되며, 상기 지지판(230)의 일측면에 각각 상하부캠(232,234)들이 위치되고, 상기 지지판(230)의 타측면에는 상기 상하부캠(232,234)을 자체회전시킬 수 있는 간극조정수단들(233,235)이 설치된다. 상기 간극조정수단(233,235)들의 외측대향면은 그들 사이에 위치된 홀딩수단(237)에 각각 면접촉되면서 고정된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 상하부캠(232,234)의 외측대향면들(232a,234a)간의 간격(d)은 각각의 상하부캠(232,234)을 자체회전시켜 조정가능하며 이는 이미 상기 설명한 바와 같다.
상기 마이크로스위치 몸체(220)는 초기에는 부르동관(120)의 적정한 팽창압력에 맞게 초기 위치가 설정되며, 이때, 상기 레버부재(222)는 상부캠(232)의 외측대향면(232a)에 접촉되어 있고, 마이크로스위치(220a)와는 일정간격(e)만큼 이격되어 있다. 따라서 이때 마이크로 스위치(220a)는 오프상태이고 압력계 내부의 압력은 일정한 상태이므로 펌프는 작동되지 않는다.
참조부호 a는 일정압력이 유지된 팽창 상태의 부르동관과 팽창전의 상태(일정쇄선으로 나타냄)간의 간격을 나타낸다.
참조부호 d는 상기 상하부캠(232,234)의 외측대향면들(232a,234a)간의 간격을 나타낸다.
이후, 상기 부르동관(120)내의 압력이 저하되면서 상기 일점쇄선으로 표시된 상태로 이동되면, 즉, 압력계내부의 압력이 낮아지면, 상기 마이크로스위치 몸체(220)는 상방에서 하방으로 이동되게 된다. 물론 이때까지도 마이크로 스위치(220)는 아직 레버부재(222)와 접촉되지 않아 눌리지 않았으므로 계속적으로 오프 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태는 상기 마이크로스위치 몸체(220)의 레버부재(222)가 하부캠(234)의 외측대향면(234a)에 접촉되며 이에 따라 마이크로스위치(220a)와도 접촉되어 온(ON)상태가 될 때까지 계속된다.
또한, 상기 마이크로스위치 몸체(220)의 마이크로스위치(220a)가 온(ON)되어 압력이 상승하게 되면 상기 마이크로스위치 몸체(220)가 상방으로 이동되며 마이크로스위치(220a)는 상기 상부캠(232)의 외측대향면(232a)에 접촉될 때 까지 계속 온(ON)상태를 유지하도록 상기 레버 부재(222)와 접촉된 상태를 유지한다.
또한, 상기 레버 부재(222)는 스프링부재(221)에 의해 항상 상기 마이크로스위치(220a)와 접촉되어 온(ON)상태가 유지되도록 설치된다.
또한, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압력계에 의하면, 압력계의 내부에 내장된 마이크로 스위치의 레버부재, 스프링부재 및, 상하부캠을 통해 압력계내부의 떨어진 압력을 압력변화에 대응하여 증가시킬 수 있도록 하여 급격한 압력저하를 방지할 수 있고 급격한 변화없이 압력변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 된 유용한 발명이다.

Claims (6)

  1. 압력계에 있어서,
    케이스(110)를 구비하고 상기 케이스(110)의 내부에 압력 변화에 따라 움직이는 부르동관(120)을 설치하며 상기 부르동관(120)의 자유단(121) 단부에 연결되며 그의 폭방향 양단에는 U자형 홈을 가진 일정길이 하방으로 돌출형성된 연장부(121a) 및 연결부(121a-2)를 포함하는 링크부재(121a-1)와, 상기 링크부재(121a-1)의 연결부(121a-2)에는 링크부재(132)의 일단부가 연결되고, 상기 링크부재(132)의 타단부는 링크부재(133a)의 일단부에 형성된 장공(133a-1)에 이동가능하게 연결되며 상기 링크부재(133a)의 타단에는 부채꼴기어(133)가 형성되고, 상기 링크부재(133a)의 부채꼴기어(133)와 맞물리는 피니언기어(137)와, 상기 피니언기어(137)에 결합되며 지침(140)이 설치되며 상기 부르동관(120)의 움직임에 의해 상기 지침(140)이 회전되는 회전축(138)을 포함하여 이루어지며 압력을 지시할 수 있게 한 압력계 본체와; 직사각형 박스형상으로 이루어진 마이크로스위치 몸체(220)와; 상기 마이크로스위치 몸체(200) 일측면상에서 상방향으로 돌출형성되며 상기 링크부재들(121a-1,132,133a)사이에 위치되며 상기 링크부재(121a-1)의 연장부(121a)와 겹쳐지면서 나사결합되어 링크부재(121a-1)와 일체로 연동되게 결합된 연장부(224); 상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 노출형성된 마이크로스위치(220a)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압력계에 있어서,
    상기 마이크로스위치 몸체(220) 저면상에 일정길이를 가지고 설치되어 상기 마이크로스위치(220a)와 면접촉 가능하게 설치된 레버부재(222)와;
    일단부는 상기 마이크로스위치 몸체(220) 측면에 설치되며 타단부는 상기 레버부재(222)의 저면에 접촉설치된 스프링부재(221)와;
    각각의 외측대향면들이(232a,234a) 서로 일정간격만큼 이격되도록 상기 압력계 본체에 설치되며 상기 외측대향면들(232a,234a)사이로 상기 마이크로스위치몸체(220)의 레버부재(222)가 위치되어 상기 마이크로스위치몸체(220)의 상하이동에 따라 접촉되어 상기 마이크로스위치(220a)의 온/오프를 제어하는 상하부 캠(232,234);을 더 포함하여 이루어지고,
    상기 마이크로스위치 몸체(220)의 마이크로스위치(220a)가 온(ON)되어 압력이 상승하게 되면 상기 마이크로스위치 몸체(220)가 상방으로 이동되며 마이크로스위치(220a)는 상기 상부캠(232)의 외측대향면(232a)에 접촉될 때 까지 계속 온(ON)상태를 유지하도록 상기 레버 부재(222)와 접촉된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 압력계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상하부캠(232,234)의 외측대향면들(232a,234a)간의 간격(d)은 각각의 상하부캠(232,234)을 자체회전시켜 조정가능한 것을 특징으로 하는 압력계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 마이크로스위치 몸체(220)는 초기에는 부르동관(120)의 적정한 팽창압력에 맞게 초기 위치가 설정되며 상기 레버부재(222)는 상부캠(232)의 외측대향면(232a)에 접촉되어 있고, 마이크로스위치(220a)와는 일정간격(e)만큼 이격된 것을 특징으로 하는 압력계.
  4. 제 3 항에 있어서, 압력계내부의 압력이 낮아지면 상기 마이크로스위치 몸체(220)는 하방으로 이동되어 레버부재(222)는 하부캠(234)의 외측대향면(234a)에 접촉되며 이에 따라 마이크로스위치(220a)와도 접촉되어 온(ON)상태가 되며 이로인해 압력계 내부에 저하된 압력을 상승시키도록 된 것을 특징으로 하는 압력계.
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