JP3150355U - 流量計 - Google Patents

Abstract

【課題】流量に相応して回転する回転体の回転を、磁気を用いた非接触方式で正確に感知して外部に表示することにより、計量値を容易に確認することができる流量計を提供する。【解決手段】 流量に相応して回転し、円周面に具備された複数の数字パッドと、前記複数の数字パッドの中で少なくとも一つの特定の数字パッドに相応して位置する磁性体とを含む回転体；前記複数の数字パッドにそれぞれ対応する複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーを含む感知部；前記感知部から提供された磁界値を用いて前記回転体の回転値を算出する制御部；及び前記生成された回転値を表示する表示部を含む。【選択図】図４

Description

本考案は、流量計に関し、より詳しくは流量に相応して機械的に測定された計量値を、磁気を用いた非接触方式で正確に検針して表示部に表示する流量計に関する。

一般的に使われている流量計、例えば水道メーターは住宅や各種建物で消費している水使用量を検針して、それに相応する適正料金を賦課するためのものであり、通常、水が計数部に流入するか否かによって、機械式メーターと電子式メーターとに分けられる。

まず、機械式メーターは、本体内に配置されて流体の流れに相応して回転する回転体の回転を計数部内に配列されているギヤーユニットによって機械的に計数することができるように構成したものであり、これは割合に安価であり、かつ故障発生が少ないという長所を有するが、流量の検針のために住宅や建物などの壁または床に埋め込んで設置されることによって、検針した水使用量の確認が容易ではなく、さらに機械的に計数して検針するものなので、正確な水使用量を表示することができないという短所がある。

また、電子式メーターは回転体の回転をセンサーで感知して液晶板に表示するようにしたものであって、これは計数部の内部回路を集積化させることでコンパクト化が可能であり、検針値の信頼度が高くかつ安定的であり、また遠隔検出ができるという長所を有するが、高価であり、よく故障が発生するという短所がある。

また、最近は、一層正確な流量の検出のために基板を用いるか、或いはホールセンサーを用いた計量器が提案されているが、このような計量器は流体の流れに相応する回転体の回転を感知して計数することで、使用量を表示するか、ホールセンサーが感知した回転体の回転値を段階別で分類して使用量を表示する。しかし、従来の技術による基板やホールセンサーを用いた計量器は壁や床に埋め込んで設置されることによって、湿度などによる誤動作が発生して回転体の回転を正確に感知することができない可能性があり、また回転感知値の段階別分類の幅があまり広範囲であるため、実際の回転体の回転数と計量器上に表示された回転値（つまり、計量値）との間のバラツキが大きいため、実際の水使用量を正確に表示することができないという問題点がある。次いで、図１を参照して従来の技術による流量計を説明する。

図１は一般的な機械式水道メーターを示した図である。図１は住宅や各種建物の床に埋め込んで設置された水道メーターを示した図である。

図１に示したように、機械式メーター１２０は流量に相応して回転する第１回転体１２２と、該第１回転体１２２の回転に相応して段階的に回転する第２回転体〜第５回転体１２４、１２６、１２８、１３０とを含む。また、前記回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の円周面には０から９までの数字が表示された数字パッドが具備されている。

機械式メーター１２０は、前述のように壁や底１００に埋め込んで設置されることによって、水使用量の確認の際に、回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の円周面に表示された数字の読み出しが難しく煩わしいという問題がある。また、前記回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の円周面に表示された数字の容易な読み出しのために、前記数字又は前記回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の回転数をセンサーが感知して表示部に表示する場合、外部環境要因（例えば、湿度など）によるセンサーの誤動作が発生される恐れがあり、これによってセンサーが回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の回転を正確に感知することができず、信頼性のある水使用量を検針することができないという問題点がある。

本考案は前述のような問題点を解決するために案出されたもので、本考案の目的は流量に相応して回転する回転体の回転を磁気を用いた非接触方式で正確に感知して外部に表示することにより、計量値を容易に確認することができる流量計を提供することにある。

また、本考案のもう一つの目的は、流量に相応して回転する回転体の回転を、磁気を用いた非接触方式で正確に感知して小数点以下の単位まで正確に表示することができる流量計を提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案の一実施態様によれば、流量に相応して回転し、円周面に具備された複数の数字パッドと、前記複数の数字パッドの中で少なくとも一つの特定の数字パッドに相応して位置する磁性体とを含む回転体；前記複数の数字パッドにそれぞれ対応する複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーを含む感知部；前記感知部から提供された磁界値を用いて前記回転体の回転値を算出する制御部；及び前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器が得られる。

本考案の他の実施態様によれば、流量に相応して回転し、円周面に具備された複数の数字パッドと、前記複数の数字パッドの中で少なくとも一つの特定の数字パッドに相応して位置する磁性体とを含む回転体；前記複数の数字パッドにそれぞれ対応する複数の導体と、前記複数の導体にそれぞれ対応する複数のホールセンサーと、前記磁性体が隣接する場合に当該ホールセンサーによって前記複数の導体のいずれか一つと導通（オン）されるスイッチング導体とを含む感知部；前記感知部のスイッチング導体から提供された磁界値を用いて前記回転体の回転値を算出する制御部；及び前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器が得られる。

本考案のまた他の実施態様によれば、流量に相応して回転し、円周面に複数の数字パッドが具備された回転体；前記回転体と連動して回転し、前記複数の数字パッドのうち特定の数字パッドに相応してＮ極とＳ極の接合地点が位置する磁性体；前記磁性体と対応して位置し、ｘ軸上及びｙ軸上にそれぞれ位置するホールセンサーを介して前記磁性体の回転値を感知する感知部；前記感知部から提供された磁性体の回転値を算出する制御部；及び前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器が得られる。

本考案によれば、流量による回転体の回転を、磁気を用いて正確に感知することで、回転体の回転値と計量器に表示された計量値との間のバラツキを無くし、正確な検針を行うことができるようになり、また、実際の使用量を、外部表示部を介して数字で表示することによって床などに埋め込められた機械式メーターの計量値を外部から容易に確認することができる。

一般的な機械式メーターを示した図である。 本考案による計量器を概略的に示した図である。 本考案の第１実施例による計量器の構造を概念的に示した図である。 本考案の第１実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。 本考案の第１実施例による計量器の動作状態を概略的に示した図である。 本考案の第２実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。 本考案の第３実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。 本考案の第４実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。 本考案の第３及び第４実施例に適用される感知部の構造を概略的に示した図である。

以下、添付した図面を参照して、本考案による望ましい実施例を詳しく説明する。ただし、本考案による動作を理解するに当たって必要な部分だけを説明し、他の部分に関する説明は省略する。

本考案は流量計を提案する。ここで、後述する本考案の実施例では水道メーターを例えて説明するが、本考案による計量器は流量を検出するあらゆる計量器（例えば、ガスメーターなど）に適用可能である。また、本考案は流体の流れによって回転する回転体の回転を正確に感知し、また感知した回転感知値を誤差なしに容易に確認し得るように正確な数字で表示する計量器を提案する。

この時、本考案の実施例による計量器は、流量に相応して回転する回転体の回転を、磁気を用いたホールセンサーが正確に感知し、前記ホールセンサーが感知した回転感知値を誤差なしにユーザーが容易に確認し得るように正確な数字で表示する。これに合わせて、本考案の実施例による計量器は、外部環境要因、例えば湿度に起因する誤動作及びそれに起因する不正確な感知を防止するために磁気を用いたホールセンサーによって非接触方式で回転体の回転を感知し、ホールセンサーが感知した感知値を用いて小数点以下の単位まで正確に表示することで、回転体の回転数と計量器上に表示された回転値（すなわち、計量値）との間の誤差を最小化して正確な実使用量を表示する。

次には、図２を参照して本考案による計量器をより具体的に説明する。図２は本考案による計量器を概略的に示した図である。

図２に示したように、前記計量器は、図１に関連して前述したように、水使用量に相応して回転する回転体を具備した機械式メーター２２０と、前記機械式メーター２２０の計量値（すなわち、機械式メーターに具備された回転体の回転数）を感知する感知部２３０と、前記感知部２３０の感知値を用いて前記回転体の回転値を表示部２５０に表示させる制御部２４０と、前記制御部２４０の制御によって前記回転体の回転値を表示する表示部２５０とを含む。

ここで、回転体は円周面に０から９までの数字が書かれた数字パッドをそれぞれ備えており、前記機械式メーター２２０及び感知部２３０は、壁や床２００の内部に形成された凹み２１０に埋め込むことで設置される。すなわち、前記感知部２３０は機械式メーター２２０とともに設置される。また、制御部２４０は凹み２１０に設置されるか、或いは床２００の外部に設置してもよく、表示部２５０はユーザーが水使用量を容易に確認し得る場所（例えば、外壁面）に設置される。

次いで、図３を参照して本考案による計量器の構造を説明する。図３は本考案による計量器の構造を概念的に示した図である。

図３に示したように、本考案による流量計は、機械式メーターに具備された回転体の回転を感知するために、前記回転体の特定の数字パッドに相応して所定の磁場強度を有する磁性体３００を含み、前記磁性体３００によって形成された磁界を第１ホールセンサー２３１及び第２ホールセンサー２３１'が感知して磁界値を当該結合部、即ち、第１結合部２３３および第２結合部２３３'に伝達する。それから、前記結合部２３３、２３１'はホールセンサー２３１、２３１'から伝達された磁界値を制御部２４０へ伝達し、前記制御部２４０は前記磁界値を用いて流量に相応する計量値（即ち、回転体の回転値）を表示部２５０に表示するようにする。

本実施例において、感知部２３０は回転体の各数字パッドに対応する一対のホールセンサーを含み、前記一対のホールセンサーは感知した磁界値を一つの結合部に伝達する。これによって、前記第１ホールセンサー２３１と第２ホールセンサー２３１'が同じ数字パッドにあたるホールセンサーである場合、前記第１結合部２３３と第２結合部２３３'は同じ一つの結合部と見なされることができ、前記磁性体３００は二つのホールセンサーと対応して位置づけられる。また、前記磁性体３００は、前述した図１の第１回転体１２２、すなわち回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０のうち最下位単位の数字にあたる回転体の特定の数字パッドに相応して具備されるとか、あるいは前記回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の中で前記第１回転体１２２を含んだ二つ以上の回転体の特定の数字パッドに相応して具備されることができ、感知部２３０は磁性体３００を含む回転体の回転を感知し得るように配設される。

図４は本考案の第１実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。

図４に示したように、本考案の第１実施例による計量器は、流量に相応して回転する回転体４００と、前記回転体４００の回転を感知する感知部２３０と、前記感知部２３０の感知値を用いて回転体の回転値を表示部２５０に表示させる制御部２４０とを含む。

前記回転体４００は円周面に０から９までの数字が書かれた数字パッド４０１、…、４１０を有し、また前記数字パッド４０１、…、４１０の中で特定の数字パッド、例えば０にあたる数字パッド４１０に対応して所定の磁場強度を有する磁性体３００を含む。そして、前記感知部２３０は前記回転体４００の磁性体３００が対応して位置する場合、前記磁性体３００により形成された磁界をそれぞれ感知するホールセンサー４２１、…、４４０と、前記各ホールセンサー４２１、…、４４０が感知した感知値を結合する結合部４６１、…、４７０と、出力ラインを介して前記結合部４６１、…、４７０の出力値を制御部２４０に伝達する出力部４８０とを含む。また、制御部２４０は前記出力部４８０を介して伝達された各ホールセンサー４２１、…、４４０が感知した感知値を用いて水使用量を表示部２５０に表示するようにする。

前記回転体４００は流体の流れに応じて回転し、前記回転体４００の回転によってその内部に具備された数字パッド４０１、…、４１０及び磁性体３００が一緒に回転する。この時、前記磁性体３００は前記感知部２３０のホールセンサー４２１、…、４４０のいずれか二つのホールセンサーに対応して位置付けられる。これによって、前記磁性体３００に対応して配設された各ホールセンサーは、前記磁性体３００により形成された磁界を感知してこれを当該結合部へ伝達し、前記結合部へ伝達された磁界値は出力ライン及び出力部４８０を介して制御部２４０に伝達される。また、制御部２４０はこのように伝達された磁界値を用いて回転体４００の回転値を正確に算出してこれを表示部２５０に伝達する。

ここで、一つの結合部に共通に連結されている一対のホールセンサーは、前記回転体４００の数字パッド４０１、…、４１０のいずれか一つの数字パッドに対応し、それによって一対のホールセンサーと磁性体３００との間は、同一の環境下で同じ大きさの磁界が形成される。また、一対のホールセンサーが一つの数字パッドにそれぞれあたることによって、互いに異なる結合部にあたるそれぞれのホールセンサーと磁性体３００との間には同一の環境下で所定値だけ相異なる大きさの磁界が形成される。すなわち、同じ結合部にあたる一対のホールセンサーは、同一の環境下で磁性体３００が対応して位置する場合、同じ大きさの磁界値を結合部に伝達し、相異なる結合部にあたる各ホールセンサーは同一の環境下で磁性体３００が対応して位置する場合、所定値だけ相異なる大きさの磁界値をそれぞれの結合部に伝達する。参考まで、本考案の実施例では感知部２３０が一つの数字パッドに対応して一対のホールセンサーを含むものと説明したが、一つの数字パッドに対応して一つのホールセンサーを含んでもよい。

ここで、前記磁性体３００が同一の結合部にあたるホールセンサーに対応して位置する場合、前記制御部２４０は一つの結合部から磁界値を伝達され、前記磁界値にあたる数字を表示するようにする。この時、数字パッド４０１、…、４１０の各数字にあたる磁界値の相対的な値を数値化すれば、例えば下記表１のように示すことができる。下記表１に示した各数字にあたる磁界値はユーザーによって変更可能であり、後述する磁界値の範囲のみならず、ホールセンサーが感知して伝達する磁界値に基づく数字表示動作をもユーザーによって変更可能である。

前記感知部２３０の各ホールセンサー４２１、…、４４０は、０から９までの各数字に対応しており、磁性体３００が前記各ホールセンサー４２１、…、４４０に対応して位置する場合、自分のあたる数字の磁界値範囲内で磁界値を感知して当該結合部に伝達する。より具体的に説明すれば、０にあたる一対のホールセンサー４３９、４４０は０〜２０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４７０に伝達するが、この際、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１０の磁界値を前記結合部４７０に伝達し、次いで、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を０で表示するようにする。そして、１にあたる一対のホールセンサー４２１、４２２は２０〜４０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６１に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、３０の磁界値を前記結合部４６１に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を１で表示するようにする。

また、２にあたる一対のホールセンサー４２３、４２４は４０〜６０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６２に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、５０の磁界値を前記結合部４６２に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を２で表示するようにする。３にあたる一対のホールセンサー４２５、４２６は６０〜８０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６３に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、７０の磁界値を前記結合部４６３に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を３で表示するようにする。さらに、４にあたる一対のホールセンサー４２７、４２８は、８０〜１００の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６４に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、９０の磁界値を前記結合部４６４に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を４で表示するようにする。

また、５にあたる一対のホールセンサー４２９、４３０は、１００〜１２０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６５に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１１０の磁界値を前記結合部４６５に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を５で表示するようにする。６にあたる一対のホールセンサー４３１、４３２は、１２０〜１４０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６６に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１３０の磁界値を前記結合部４６６に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を６で表示するようにする。一方、７にあたる一対のホールセンサー４３３、４３４は、１４０〜１６０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６７に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１５０の磁界値を前記結合部４６７に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を７で表示するようにする。

なお、８にあたる一対のホールセンサー４３５、４３６は、１６０〜１８０の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６８に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１７０の磁界値を前記結合部４６８に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を８で表示するようにする。９にあたる一対のホールセンサー４３７、４３８は、１８０〜２００の磁界値範囲内の磁界値を感知して当該結合部４６９に伝達し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には、１９０の磁界値を前記結合部４６９に伝達し、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を９で表示するようにする。

また、前記磁性体３００が相異なる数字にあたる各ホールセンサーに対応して位置する場合、例えば前記磁性体３００が４にあたるホールセンサー４２７、４２８と５にあたるホールセンサー４２９、４３０との間に位置する場合、４にあたるホールセンサー４２８は９０〜１００の磁界値範囲内の磁界値を当該結合部４６４に伝達し、５にあたるホールセンサー４２９は１００〜１１０の磁界値範囲内の磁界値を当該結合部４６５に伝達する。このような磁界値は制御部２４０に伝達され、制御部２４０は前記磁界値を用いて小数点以下の単位まで数字で表示することができる。例えば、４にあたるホールセンサー４２８が９５の磁界値を感知して伝達し、５にあたるホールセンサー４２９が１０５の磁界値を感知して伝達すれば、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を４．５で表示するようにする。また、前記各ホールセンサー４２１、…、４４０が当該閾値を外れた磁界値を感知すれば、例えば４にあたるホールセンサー４２８が１１２の磁界値を感知して伝達するか、或いは５にあたるホールセンサー４２９が９７の磁界値を感知して伝達すれば、制御部２４０は前記各ホールセンサー４２８、４２９が感知して伝達した磁界値がエラー値であることを確認して表示部にエラーを表示するようになる。

なお、前述した各々の数字パッドに対応して相異なる磁界値を示す夫々のホールセンサーは、仮に同一の特性を有する素子を用いても、これに連結された抵抗値などを異ならせることで具現されることができる。

図５は本考案の第１実施例による計量器の動作状態を概略的に示した図である。

図５に示したように、流体の流れに応じて回転体４００が回転して、０の数字パッド４１０に具備されている所定の磁場強度を有する磁性体３００が４の数字パッドにあたる一対のホールセンサー４２７、４２８に対応して位置すれば、前述したように一対のホールセンサー４２７、４２８は９０の磁界値を結合部４６４に伝達する。すると、前記結合部４６４は９０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は表示部２５０を制御して９０の磁界値にあたる４を表示するようにする。これによって、表示部２５０は回転体４００の回転値を４で表示する。

また、前記回転体４００が流量に相応して回転して前記磁性体３００が４及び５にあたる各ホールセンサー４２８、４２９に対応して位置すると、４にあたるホールセンサー４２８は９０〜１００の磁界値範囲内の磁界値を当該結合部４６４に伝達し、５にあたるホールセンサー４２９は１００〜１１０の磁界値範囲内の磁界値を当該結合部４６５に伝達する。このような磁界値はそれぞれ制御部２４０に伝達され、前記制御部２４０はこれらの磁界値を用いて小数点以下の単位まで数字で表示する。例えば４にあたるホールセンサー４２８が９５の磁界値を感知して伝達し、５にあたるホールセンサー４２９が１０５の磁界値を感知して伝達すると、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を４．５で表示するようにする。

このように本考案の第１実施例による計量器は磁気を用いたホールセンサーによって非接触方式で回転体４００の回転を正確に感知することができ、特に０から９までの各数字にあたる１０対のホールセンサーによって小数点以下単位の回転値まで正確に表示することができる。

一方、代案的に、０から９までの各数字パッドに対応する１０個のホールセンサー又は１０対のホールセンサーは、同じ特性を有する素子を用いて互いに同一の磁界特性を示すように具現することができるが、このように具現する場合、前記磁性体が当該ホールセンサーに最も近接して位置するときに夫々現われる最大の磁界値は互いに同等になり、よって、このような場合には制御部が各数字パッドに対応するホールセンサーを識別し得るように具現することで、夫々のホールセンサーから提供される磁界値を用いて回転体の回転値を算出することができる。

この際、制御部は隣接する２つ以上のホールセンサーが提供する磁界値を互いに比較して前記回転体の回転値を小数点以下の単位まで算出することができるが、例えば、隣接する２つのホールセンサーが提供する磁界値が同一である場合、前記磁性体が２つのホールセンサーの中央に位置するものと判断することができ、また、隣接する３つのホールセンサーにおいて、両側の２つのホールセンサーが提供する磁界値が同一であり、中央のホールセンサーが提供する磁界値がそれより大きい場合は、前記磁性体が中央のホールセンサーに最大に近接しているものと判断することができる。ひいて、制御部は２つのホールセンサーが提供する磁界値の相対的な大きさを比較することにより、前記回転体の回転値を小数点以下の単位まで正確に算出することができる。

次には、図６を参照して本考案の第２実施例による計量器の構造をより具体的に説明する。図６は本考案の第２実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。

図６に示したように、本考案の第２実施例による計量器は、流量に相応して回転する回転体４００と、前記回転体４００の回転を感知する感知部２３０と、前記感知部２３０の感知値を用いて流量に応じた回転体の回転値を表示部２５０に表示させる制御部２４０とを含む。

前記回転体４００は円周面に０から９までの数字が書かれた数字パッド４０１、…、４１０を有し、前記数字パッド４０１、…、４１０のうち特定の数字パッド、例えば０にあたる数字パッド４１０に対応して所定の磁場強度を有する磁性体３００を含む。また、前記感知部２３０は前記回転体４００の数字パッド４０１、…、４１０にそれぞれ対応する導体５４１、…、５５０と、前記導体５４１、…、５５０同士を連結して同一の素子特性、すなわち同等の抵抗値を持つ抵抗５６１、…、５６９と、前記回転体４００の磁性体３００が対応して位置する場合に前記磁性体３００によって形成された磁界を用いて前記導体５４１、…、５５０とスイッチング導体５８０との間のスイッチング機能を行うホールセンサー５２１、…、５３０と、前記ホールセンサー５２１、…、５３０のスイッチングによって当該磁界値が制御部２４０に伝達されるようにするスイッチング導体５８０とを含む。

ここで、前記導体５４１、…、５５０はそれぞれ自分にあたる数字に相応する電圧を持つ。例えば、９にあたる導体５４９に９Ｖの電圧が印加されると、８にあたる導体５４８は８Ｖを、７にあたる導体５４７は７Ｖを、６にあたる導体５４６は６Ｖを、５にあたる導体５４５は５Ｖを、４にあたる導体５４４は４Ｖを、３にあたる導体５４３は３Ｖを、２にあたる導体５４２は２Ｖを、１にあたる導体５４１は１Ｖを、０にあたる導体５５０は ０Ｖ 又は１０Ｖの電圧を、それぞれ持つことになる。

そして、前記回転体４００は流体の流れに応じて回転するようになり、前記回転体４００の回転によってその円周面に具備された数字パッド４０１、…、４１０と磁性体３００が一緒に回転する。この時、前記磁性体３００は特定数字にあたる導体と連結されたホールセンサー（すなわち、特定数字にあたるホールセンサー）及びスイッチング導体５８０に対応して位置するようになり、これにより、前記特定数字にあたる導体が持つ電圧によって前記磁性体３００とホールセンサーとの間に所定の大きさの磁界が形成され、該磁界をホールセンサーが感知する。また、前記磁界によってホールセンサー及びスイッチング導体５８０が導通（オン）され、前記ホールセンサーが感知した磁界値はスイッチング導体５８０を介して制御部２４０に伝達される。次いで、前記制御部２４０は前記磁界値を用いて流量に相応した回転体４００の回転値を正確に算出して表示部２５０に伝達する。この時、感知部２３０には前記磁性体３００の位置に相応して所定の回路が形成される。

なお、前記導体５４１、…、５５０が前記回転体４００の数字パッド４０１、…、４１０にあたるそれぞれ異なる電圧を持つことで、前記磁性体３００と前記ホールセンサー５２１、…、５３０との間には前記数字パッド４０１、…、４１０に相応する大きさの磁界がそれぞれ形成され、前記各ホールセンサー５２１、…、５３０はこのように形成された磁界値、すなわち前記数字パッド４０１、…、４１０にあたる磁界値を、スイッチング導体５８０を介して制御部２４０に伝達する。この時、前記磁性体３００が一つのホールセンサー及びスイッチング導体５８０に対応して位置する場合、前記制御部２４０は、一つのホールセンサーから磁界値を伝達され、該磁界値にあたる数字を表示するようにする。参考までに、数字パッド４０１、…、４１０の各数字にあたる磁界値の相対的な値を数値化すれば、前記表１のように示すことができる。

前記感知部２３０の各ホールセンサー５２１、…、５３０は自分と連結された各導体５４１、…、５５０の電圧によって０から９までの各数字に対応するようになり、磁性体３００が前記各ホールセンサー５２１、…、５３０及びスイッチング導体５８０に対応して位置する場合、自分にあたる数字の磁界値範囲内で磁界値を感知してスイッチング導体５８０を介して制御部２４０に伝達する。より具体的に説明すると、０にあたるホールセンサー５３０は０Ｖを持つ導体５５０によって０〜２０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を０で表示するようにする。また、１にあたるホールセンサー５２１は１Ｖを持つ導体５４１によって２０〜４０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には３０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を１で表示するようにする。

さらに、２にあたるホールセンサー５２２は２Ｖを持つ導体５４２によって４０〜６０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には５０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を２で表示するようにする。３にあたるホールセンサー５２３は３Ｖを持つ導体５４３によって６０〜８０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には７０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を３で表示するようにする。併せて、４にあたるホールセンサー５２４は４Ｖを持つ導体５４４によって８０〜１００の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には９０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を４で表示するようにする。

なお、５にあたるホールセンサー５２５は５Ｖを持つ導体５４５によって１００〜１２０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１１０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を５で表示するようにする。６にあたるホールセンサー５２６は６Ｖを持つ導体５４６によって１２０〜１４０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１３０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を６で表示するようにする。また、７にあたるホールセンサー５２７は７Ｖを持つ導体５４７によって１４０〜１６０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１５０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を７で表示するようにする。

そして、８にあたるホールセンサー５２８は８Ｖを持つ導体５４８によって１６０〜１８０の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１７０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を８で表示するようにする。９にあたるホールセンサー５２９は９Ｖを持つ導体５４９によって１８０〜２００の磁界値範囲内の磁界値を感知し、前記磁性体３００が対応して位置する場合には１９０の磁界値を制御部２４０に伝達し、前記制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を９で表示するようにする。

また、前記磁性体３００が相異なる数字にあたる各ホールセンサー及びスイッチング導体５８０に対応して位置する場合、例えば前記磁性体３００が４と５にあたる各ホールセンサー５２４、５２５及びスイッチング導体５８０に対応して位置する場合、４にあたるホールセンサー５２４は９０〜１００の磁界値範囲内の磁界値を制御部２４０に伝達し、５にあたるホールセンサー５２５は１００〜１１０の磁界値範囲内の磁界値を前記制御部２４０に伝達する。これにより、前記制御部２４０は前記磁界値を用いて小数点以下単位まで数字で表示することができる。例えば、４にあたるホールセンサー５２４が９５の磁界値を感知して伝達すると共に、５にあたるホールセンサー５２５が１０５の磁界値を感知して伝達すると、制御部２４０は流量に相応した回転体４００の回転値を４．５で表示するようにする。なお、前記各ホールセンサー５２１、…、５３０が当該閾値から外れた磁界値を感知すれば、例えば４にあたるホールセンサー５２４が１１２の磁界値を感知して伝達するとか、或いは５にあたるホールセンサー５２５が９７の磁界値を感知して伝達すれば、制御部２４０は前記各ホールセンサー５２４、５２５が感知して伝達した磁界値がエラー値であることを確認した後、回転体４００の表示部にエラーを表示するようにする。

前述のように本考案の第２実施例による計量器は、磁気を用いたホールセンサーを介して非接触方式で回転体４００の回転を正確に感知することができ、特に０から９までの各数字にあたるホールセンサーを介して小数点以下単位の回転値までも正確に表示することができる。

以下、図７を参照して本考案の第３実施例による計量器の構造をより具体的に説明する。図７は本考案の第３実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。

図７に示したように、本考案の第３実施例による計量器は、流量に相応して回転する回転体と連動して同数だけ回転する磁性体３００と、前記磁性体３００の回転値を非接触方式で感知する感知部２３０と、前記感知部２３０の感知値を用いて流量による回転体の回転値を表示部２５０に表示させる制御部２４０とを含む。ただし、前記磁性体３００は前記感知部２３０から離れて対応位置する。

前記磁性体３００は、Ｓ極部３１０とＮ極部３２０とを備え、円周面に０から９までの数字が書かれた数字パッド４０１、…、４１０を有する。ここで、前記磁性体３００の円周面に存在する数字パッド４０１、…、４１０は、図１で前述したように回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の円周面に書かれた数字と同等の数字にそれぞれ対応する。そして、前記磁性体３００の円周面に存在する数字パッドのうち特定の数字パッド、例えば０にあたる数字パッド４１０は前記磁性体３００の回転値の感知の際に基準地点に位置する。一方、前記基準地点は前記Ｓ極部３１０とＮ極部３２０との接合地点が望ましい。

また、感知部２３０は回転体と連動して同数だけ回転する磁性体３００の回転値を感知するチップ２３２と、前記チップ２３２が感知した前記磁性体の回転値を制御部２４０に伝達するピン２３４とを含む。この時、前記磁性体３００を離隔して対応位置させることによって、前記感知部２３０は非接触方式で前記磁性体３００の回転値を感知する。そして、前記チップ２３２は特定数字、例えば０にあたる数字パッド４１０が位置する基準地点の回転角を測定して前記磁性体３００の回転値を小数点以下単位の値までも感知する。この場合、前記チップ２３２は１回転当たり６４パルス位相差出力（Quadrature）エンコーダーやインデックス出力の磁気式ロータリーエンコーダー（magnetic rotary encoder）でもよく、その一例としてオーストリアマイクロシステムズ(austriamicrosystems)社製のＡＳ５０３５チップが挙げられる。前記チップ２３２が前記磁性体３００の回転値を感知する具体的方式については図９を参照して後述する。

前記制御部２４０は前記感知部２３０から前記磁性体３００の回転値を小数点以下単位の値まで伝達され、前記伝達された前記磁性体３００の回転値を用いて小数点以下単位まで表示部２５０に表示するようにする。すなわち、前記制御部２４０は水使用量を小数点以下単位まで前記表示部２５０に表示するようにする。

次に、図８を参照して本考案の第４実施例による計量器の構造を説明する。図８は本考案の第４実施例による計量器の構造を概略的に示した図である。

図８に示したように、本考案の第４実施例による計量器は、流量に相応して回転する回転体４００と、前記回転体４００と連動して同数だけ回転する磁性体３００と、前記磁性体３００の回転値を非接触方式で感知する感知部２３０と、前記感知部２３０が感知した回転値を用いて流量に相応する回転体の回転値を表示部２５０に表示するようにする制御部２４０とを含む。ただし、前記磁性体３００は前記感知部２３０から離れて対応位置する。なお、本考案の第４実施例では前記磁性体３００が円柱状のマグネットである場合を挙げて説明するが、他の形態、例えば棒状のマグネットでもよい。

前記回転体４００は、円周面に０から９までの数字が書かれた数字パッド４０１、…、４１０を有し、前記磁性体３００はＳ極部３１０とＮ極部３２０とを含む。ここで、前記回転体４００の円周面に存在する数字パッド４０１、…、４１０は、図１で前述したように、回転体１２２、１２４、１２６、１２８、１３０の円周面に書かれた数字と同等の数字にそれぞれ対応する。そして、前記回転体４００の円周面に存在する数字パッド４０１、…、４１０の中で特定の数字パッド、例えば０にあたる数字パッド４１０は前記磁性体３００の回転値の感知の際に基準地点に位置し、前記基準地点は前記Ｓ極部３１０とＮ極部３２０との接合地点が望ましい。

また、感知部２３０は流量に相応して回転する回転体４００と同数だけ回転した磁性体３００の回転値を感知するチップ２３２と、前記チップ２３２が感知した前記磁性体の回転値を制御部２４０に伝達するピン２３４とを含む。このとき、前記磁性体３００を離隔して対応位置させることによって、前記感知部２３０は非接触方式で前記磁性体３００の回転値を感知する。そして、前記チップ２３２は特定の数字パッド、例えば０にあたる数字パッド４１０が位置する基準地点の回転角を測定して前記磁性体３００の回転値を小数点以下の値まで感知する。なお、前記チップ２３２が前記磁性体３００の回転値を感知する具体的な方式については図９を参照して後述する。

前記制御部２４０は前記感知部２３０から前記磁性体３００の回転値に対して小数点以下の数値まで伝達され、前記伝達された前記磁性体３００の回転値を用いて小数点以下の単位まで表示部２５０に表示するようにする。すなわち、前記制御部２４０は水使用量を小数点以下の値まで前記表示部２５０に表示するようにする。

以下、図９を参照して本考案の第３及び第４実施例による計量器において、感知部２３０が磁性体３００の回転値を感知する動作を具体的に説明する。

図９は本考案の第３及び第４実施例に適用された感知部の構造を概略的に示した図である。

図９に示しているように、感知部２３０は磁性体３００の回転値を感知するチップ２３２と、前記チップ２３２が感知した前記磁性体３００の回転値を制御部２４０に伝達するピン２３４とを含む。前記チップ２３２は前記磁性体３００の基準地点を基準として前記磁性体３００の回転角を感知するホールセンサー２３６、２３６−１、２３８、２３８−１を含む。ここでは、第１及び第２ホールセンサー２３６、２３６−１は前記チップ２３２のｘ軸上に位置し、第３及び第４ホールセンサー２３８、２３８−１は前記チップ２３２のｙ軸上に位置する。

前記磁性体３００の基準地点がチップ２３２の所定の領域２３５に対応して位置すると、前記第１及び第２ホールセンサー２３６、２３６−１はｘ軸を基準で前記磁性体３００の回転値を感知し、前記第３及び第４ホールセンサー２３８、２３８−１はｙ軸を基準で前記磁性体３００の回転値を感知する。より具体的に説明すれば、前記第１及び第２ホールセンサー２３６、２３６−１はｘ軸と前記磁性体３００の基準地点との間の角度を測定することで前記磁性体３００の回転角を測定し、前記第３及び第４ホールセンサー２３８、２３８−１はｙ軸と前記磁性体３００の基準地点との間の角度を測定することで前記磁性体３００の回転角を測定する。一方、前記基準地点は前述した例において前記磁性体３００のＳ極部３１０とＮ極部３２０との接合地点であって、ここには０にあたる数字パッド４１０が位置するようになる。

このように前記各ホールセンサー２３６、２３６−１、２３８、２３８−１が回転角を測定すれば、チップ２３２は、例えば下記数式１を用いて前記磁性体３００の回転値を算出する。

前記数式１において、Θは前記磁性体３００の回転値を意味し、Ｘ１は前記第１ホールセンサー２３６が測定した角度を意味し、Ｘ２は第２ホールセンサー２３６−１が測定した角度を意味し、Ｙ１は前記第３ホールセンサー２３８が測定した角度を意味して、Ｙ２は第４ホールセンサー２３８−１が測定した角度を意味する。

この時、チップ２３２は前記磁性体３００の回転に相応して０にあたる数字パッド４１０が前記第１ホールセンサー２３６上に位置して基準地点がｘ軸上に位置すると、前記磁性体３００の回転値を０で感知してピン２３４を介して制御部２４０に伝達する。そして、磁性体３００が回転すれば前記チップ２３２は同様にホールセンサー２３６、２３６−１、２３８、２３８−１を用いて磁性体３００の回転角を測定するによって磁性体３００の回転値を小数点以下の単位まで感知してピン２３４を介して制御部２４０に伝達する。これによって、制御部２４０は回転体と同数だけ回転する磁性体３００回転値を、小数点以下の単位まで表示部２５０に表示することで、流量に相応する回転体の回転値を数字で正確に表示する。

このように本考案の第３及び第４実施例による計量器は、磁性体３００及び感知部２３０を介して非接触方式で回転体の回転を正確に感知することができ、特に回転体と同等の回転数を有する磁性体３００の回転角を測定することで、小数点以下単位の回転値まで正確に表示することができる。

以上、本考案を望ましい実施例により詳しく説明したが、本考案の属する技術分野における当業者ならば、本考案の技術的思想や必須特徴を変更せずとも他の具体的な形に多様に実施され得るということが理解できるであろう。また、前述した実施例は例示的なものに過ぎず、これらにより本考案が制限されることはない。

なお、本考案の範囲は前記詳細な説明よりは添付の実用新案登録請求の範囲によって定義されるわけであり、その実用新案登録請求の範囲の意味及び当該範疇、並びにその等価概念から導出されるすべての変更または変形された形態も本考案の範囲に含まれるものと解すべきである。

本考案によれば、磁気を用いて回転体の回転を感知することによって、湿度などのような外部環境要因による計量器の誤動作を防止することができ、安価で既存の計量器を容易に取り替えることができる。

２２０ 機械式メーター
２３０ 感知部
２３１、２３１' ホールセンサー
２３３、２３３' 結合部
２４０ 制御部
２５０ 表示部
３００ 磁性体

Claims (10)

1. 流量計において、
   流量に相応して回転し、円周面に具備された複数の数字パッドと、前記複数の数字パッドの中で少なくとも一つの特定の数字パッドに相応して位置する磁性体とを含む回転体
   前記複数の数字パッドにそれぞれ対応する複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーを含む感知部
   前記感知部から提供された磁界値を用いて前記回転体の回転値を算出する制御部及び
   前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器。
2. 前記複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーは、各々の前記磁性体が当該ホールセンサーに最も近接して位置するときに最大の磁界値を提供するように構成され、前記複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーがそれぞれ提供することができる最大の磁界値は等しいことを特徴とする請求項１記載の計量器。
3. 前記制御部は隣接する二つ以上のホールセンサーが提供する磁界値を互いに比較して前記回転体の回転値を小数点以下の単位まで算出することを特徴とする請求項２記載の計量器。
4. 前記複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーは、各々の前記磁性体が当該ホールセンサーに最も近接して位置するときに最大の磁界値を提供するように構成され、前記複数のホールセンサー又は複数の対をなすホールセンサーがそれぞれ提供することができる磁界値は当該数字パッドに相応して相異なることを特徴とする請求項１記載の計量器。
5. 計量器において、
   流量に相応して回転し、円周面に具備された複数の数字パッドと、前記複数の数字パッドの中で少なくとも一つの特定の数字パッドに相応して位置する磁性体とを含む回転体
   前記複数の数字パッドにそれぞれ対応する複数の導体と、前記複数の導体にそれぞれ対応する複数のホールセンサーと、前記磁性体が隣接する場合に当該ホールセンサーによって前記複数の導体のいずれか一つと導通（オン）されるスイッチング導体とを含む感知部
   前記感知部のスイッチング導体から提供された磁界値を用いて前記回転体の回転値を算出する制御部及び
   前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器。
6. 前記複数の導体には、当該数字パッドに相応する異なる大きさの電圧がそれぞれ印加され、前記スイッチング導体は前記複数の導体のうち当該ホールセンサーによって導通された導体に印加された電圧に相応する磁界値を提供することを特徴とする請求項５記載の計量器。
7. 前記制御部は、前記磁性体が各々のホールセンサーに最も近接して位置するときに提供される既測定の基準磁界値と、前記スイッチング導体から提供される磁界値とを比較して前記回転体の回転値を小数点以下の単位まで算出することを特徴とする請求項６記載の計量器。
8. 計量器において、
   流量に相応して回転し、円周面に複数の数字パッドが具備された回転体
   前記回転体と連動して回転し、前記複数の数字パッドのうち特定の数字パッドに相応してＮ極とＳ極の接合地点が位置する磁性体
   前記磁性体と対応して位置し、x軸上及びy軸上にそれぞれ位置するホールセンサーを介して前記磁性体の回転値を感知する感知部
   前記感知部から提供された磁性体の回転値を算出する制御部及び
   前記生成された回転値を表示する表示部を含む計量器。
9. 前記ｘ軸上に位置する一対のホールセンサーは、前記磁性体の接合地点に対するｘ軸の角度を測定し、前記ｙ軸上に位置する一対のホールセンサーは、前記接合地点に対するｙ軸の角度を測定することを特徴とする請求項８記載の計量器。
10. 前記感知部は、前記回転体の回転値を小数点以下の単位まで感知することを特徴とする請求項９記載の計量器。

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