KR100363836B1

KR100363836B1 - 적산 열량계

Info

Publication number: KR100363836B1
Application number: KR1020000015902A
Authority: KR
Inventors: 이재필
Original assignee: 이재필
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2002-12-06
Also published as: KR20010044031A

Abstract

본 발명은 적산 열량계에 관한 것으로, 자기센서가 구비된 유량검출회로, 온도센서, 온도검출회로를 포함하며, 관체 내에 흐르는 유량 및 관체 내에 공급 및 회수되는 유체의 온도를 각각 검출하되 각 검출된 온도의 온도차를 검출하고, 상기 검출된 유량 및 온도차에 의해 열량을 산출하고, 이를 표시하는 적산 열량계에 있어서, 외부의 전원공급수단(128)으로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 유량검출회로에서 산출된 유량 값과 온도검출회로에서 산출된 온도의 차이 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 사용 열량을 연산하여 적산하되, 상기 전원공급수단(128)의 저전압 및 외부 통신용 I/O에 전원을 공급하는 통신용전원발생회로(132) 등 주변기기의 이상유무를 표시함과 아울러 외부의 관리서버로 경고하도록 통신용 I/O회로(134)를 제어하는 원칩마이크로컴퓨터(124)가 포함하는 것으로, 오차가 없고, 원격지에서 고장유무를 체크와 자동검침할 수 있으며, 요금을 자동으로 부과할 수 있어 요금부과에 따른 과정을 단축할 수 있도록 해준다.

Description

적산 열량계{accumulating calorie meter}

본 발명은 적산 열량계에 관한 것으로, 특히 관을 통해 필요한 곳으로 공급되는 유체의 열량을 측정하고 적산하여 표시하므로 써 각 가정 등에서의 사용열량을 알 수 있도록 해주는 적산 열량계에 관한 것이다.

종래의 적산 열량계에서의 유량부는 흐르는 유체가 임펠러를 회전시키고, 임펠러에 부착된 영구자석의 회전력은 기계식 기어측의 영구자석에 전달되어 기계식 기어를 회전시키게 되고, 이 회전수를 적산하여 사용량을 지시하는 중간기어에 영구자석을 부착하여 회전하게 하고, 여기에 리드스위치로 유량 값을 검출하는 것과, 임펠러에 부착된 영구자석에 픽업코일로 전기를 발전시켜 회전된 주파수로 환산하여 유량을 검출하는 방식을 취했다.

위와 같이 유량부에서 검출된 유량 값과 온도차를 입력받아 열량으로 환산하여 온/오프방식으로 지시부에 전달되며, 지시부는 원거리(5∼10미터)에 분리되어 있고, 지시부는 온/오프된 회수만큼 카운트하여 지시한다.

이 때 온/오프 신호전달 시 노이즈 및 외부 장해에 영향을 받아 실측된 측정값을 지시하지 못하는 단점이 있다. 또한 기어와 기어간의 힘 전달 또는 픽업코일의 힘 손실이 부하로 작용하고, 이는 임펠러의 회전에 부하로 작용하여 오차가 생기게 된다.

뿐만 아니라 기어와 기어사이에 이물질이 끼이는 경우 기어가 변형되거나 큰 부하로 작용하여 측정치에 더 큰 오차가 발생된다.

또, 종래의 적산 열량계는 단순히 사용열량을 표시만 하기 때문에 종래의 적산 열량계를 사용하는 경우에는 검침원이 각 가정 등을 일일이 방문하여 검침하여야하고, 또 요금부과 역시 검침원의 검침자료를 토대로 다시 전산에 입력하여 고지서를 발부하는 형태로 이루어지기 때문에 검침 및 요금부과에 따른 인력과 시간과노력이 많이 소요되고, 고장유무를 검사하기도 어렵다.

본 발명의 목적은 사용열량의 측정에 오차가 적고 수명이 길 뿐만 아니라 원격관리 및 자동검침을 할 수 있도록 하여 관리와 검침에 소요되는 인력과 시간과 비용을 절감할 수 있도록 해주는 적산 열량계를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 적산 열량계를 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 적산 열량계 110 : 관체

112 : 임펠러 114 : 영구자석

120 : 자기센서 122 : 유량검출회로

124 : 원칩마이크로컴퓨터 126 : 디스플레이

128 : 전지 130 : 전원전압저하판단회로

132 : 통신용 전원발생회로 134 : 통신용 I/O회로

136 : 통신용 송수신기 138 : 펄스출력회로

140 : 수신기 및 기타 기기 151 : 제 1온도센서

152 : 제 2온도센서 154 : 온도검출회로

본 발명의 목적은 자기센서가 구비된 유량검출회로, 온도센서, 온도검출회로를 포함하며, 관체 내에 흐르는 유량 및 관체 내에 공급 및 회수되는 유체의 온도를 각각 검출하되 각 검출된 온도의 온도차를 검출하고, 상기 검출된 유량 및 온도차에 의해 열량을 산출하고, 이를 표시하는 적산 열량계에 있어서, 외부의 전원공급수단으로부터 전원을 공급받아 작동되며, 상기 유량검출회로에서 산출된 유량 값과 온도검출회로에서 산출된 온도의 차이 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 사용 열량을 연산하여 적산하되, 상기 전원공급수단의 저전압 및 외부 통신용 I/O에 전원을 공급하는 통신용전원발생회로 등 주변기기의 이상유무를 표시함과 아울러 외부의 관리서버로 경고하도록 통신용 I/O회로를 제어하는 원칩마이크로컴퓨터가 포함된 것을 특징으로 하는 적산 열량계.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 적산 열량계를 나타낸 블록도이다.

도 1에는 관체(110)가 도시되어 있다. 이 관체(110)는 두 관 사이에 설치되어 두 관을 연결하는 것으로, 그 내부로는 온수나 증기 기타 열을 운반하기 위한 유체가 통과될 수 있는 이동로가 형성되어 있어야함은 물론이다. 도시된 바와 같이 관체(110) 내부에는 임펠러(112)가 제자리회동 가능케 설치되어 있다. 이 임펠러(112)는 관체(110)를 통과하는 유체의 흐름정도에 따라 회전되는 것으로, 그 회전수는 유량에 비례하여야 한다.

임펠러(112)의 상단에는 영구자석(114)이 설치되어 있다. 이 영구자석(114)은 임펠러(112)의 상단에 원판형태로 설치되어 임펠러(112)가 유체에 의해 회전되면 같이 회전된다.

도시된 바와 같이 관체(110) 외부로는 자기센서(120)가 설치되어 있다. 이 자기센서(120)는 영구자석(114)과 인접한 위치에 설치되어 있으며, 영구자석(114)의 회전에 따른 자기변화를 감지하기 위한 것이다.

도시된 바와 같이 자기센서(120)에는 유량검출회로(122)가 연결되어 있다. 이 유량검출회로(122)는 자기센서(120)에 감지되는 자기변화의 반복회수에 따라 유량을 산출하기 위한 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 적산 열량계(100)는 제 1온도센서(151)와 제 2온도센서(152)를 구비하고 있다. 이 제 1온도센서(151)는 공급되는 유체의 온도를 측정하기 위한 것이고, 제 2온도센서(152)는 사용된 후 회수되는 유체의 온도를 측정하기 위한 것이다. 이러한 제 1, 제 2온도센서(151, 152)에는 온도검출회로(154)가 연결되어 있다. 이 온도검출회로(154)는 제 1온도센서(151)와 제 2온도센서(152)에서 인가되는 신호를 이용해 공급되는 유체의 온도와 회수되는 유체의 온도를 각각 산출하기 위한 것이다. 물론, 경우에 따라서는 그 차이 값을 산출하도록 할 수도 있다.

유량검출회로(122)와 온도검출회로(154)에는 원칩마이크로컴퓨터(124)가 연결되어 있다. 이 원칩마이크로컴퓨터(124)는 유량검출회로(122)에서 산출된 유량과 온도검출회로(154)에서 산출된 온도 값을 읽어들여 사용열량을 연산 및 적산하여 메모리에 저장하고, 또 필요한 곳, 예를 들어 원칩마이크로컴퓨터(124)에 연결된 디스플레이(126) 등으로 데이터를 인가하여 사용된 열량을 표시하도록 하며, 기타 필요한 기기의 동작을 제어하고, 또 요청이 있는 경우 데이터를 송수신하는 역할도 한다. 또, 원칩마이크로컴퓨터(124)는 연산, 유량과 열량의 적산기능 외에 온도 및 온도차 검출, 기억, 순간유량검출, 누수판단, 최대유량검출 및 데이터 송수신기능을 가지고 있다. 디스플레이(126)는 누적된 적산열량을 표시하기 위한 것으로, 그 외에 순간유량, 전압저하경고, 기타 경고, 유량적산, 온도 및 온도차 등을 더 표시하여 사용자 등이 필요한 사항을 쉽게 알아볼 수 있도록 하는 것이 좋다. 이 디스플레이(126)로는 LCD(액정표시장치)가 적당하다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 적산 열량계(100)는 전지(128) 등으로 이루어진 전원공급수단을 구비하고 있다. 전원공급수단은 필요한 부분으로 전원을 공급하기 위한 것으로, 리튬 전지(128), 전원전압저하판단회로(130), 통신용전원발생회로(132) 등이 여기에 해당된다.

도시된 바와 같이 원칩마이크로컴퓨터(124)에는 통신용I/O회로(134)가 연결되어 있다. 이는 원칩마이크로컴퓨터(124)가 외부 통신용 송수신기(136)와 데이터를 주고, 받을 수 있도록 하기 위한 것이다. 통신용 송수신기(136)에는 통신용 전원발생회로(132)가 연결되어 있다. 통신용 송수신기(136)는 인터넷 등의 네트워크를 통해 각 적산 열량계를 종합적으로 관리하기 위한 관리서버와 접속할 수 있도록 하기 위한 것이다. 전원전압 저하판단회로(130)는 전지(128)의 전압이 기준치 이상으로 떨어지는 것을 감지하여 이를 원칩마이크로컴퓨터(124)로 인가하여 디스플레이(126)에 전압저하경고를 표시할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그 외에 원칩마이크로컴퓨터(124)에는 펄스출력회로(138)가 연결되어 있다. 이 펄스출력회로(138)는 적산 열량계(100)에 멀리 떨어진 위치에 설치된 수신기나 기타기기(140)로 펄스신호를 보내 원격지에서 각 가정 등에서의 사용 열량을 알 수 있도록 하기 위한 것으로, 반드시 필요한 것은 아니나, 설치해두는 것이 바람직하다.

즉, 관체(110) 내부로 소정 온도의 유체가 흐르면 임펠러(112)가 회전되고, 그에 따라 그 상단에 설치된 영구자석(114)도 함께 회전하게 된다. 그러면관체(110) 바깥쪽에 설치된 자기센서(120)가 영구자석(114)의 회전에 따른 자기변화를 감지하여 이를 유량검출회로(122)로 인가한다. 유량검출회로(122)는 자기센서(120)에서의 자기변화의 반복정도와 실험에 의해 측정된 임펠러(112)의 1회전당 유량 등을 기초로 관체(110)를 통과하는 유량을 산출하여 원칩마이크로컴퓨터(124)로 인가한다.

한편으로, 제 1온도센서(151)는 공급되는 유체의 온도를, 제 2온도센서(152)는 회수되는 유체의 온도를 각각 감지하여 온도검출회로(154)로 인가한다. 그러면 원칩마이크로컴퓨터(124)는 자체 저장된 프로그램에 의해 기존의 누적된 유량에 새로이 관체(110)를 통과한 유량을 연산하여 적산하고, 또 통과한 유량과 두 온도센서에서의 차이 값을 기초로 사용열량을 연산하고 적산하여, 이를 자체의 기억수단에 저장하고 또, 디스플레이(126)에 적산된 사용열량과 유량을 표시한다. 이와 아울러 순간유량, 필요한 경우에는 경고를, 기타 전압저하경고, 온도 및 온도차 등을 디스플레이(126)에 더 표시하도록 하며 외부에서 요청이 있을 경우에는 데이터를 송, 수신한다. 또, 펄스출력회로(138)를 통해 단위 사용열량당 펄스를 발생하여 수신기(140) 등으로 송출하여 원격지에서 사용열량을 체크할 수 있도록 한다.

한편으로, 원격지에 떨어져 있는 원격관리서버 등 외부에서 데이터전송을 요청을 하는 경우 통신용I/O회로(134)와 통신용 송수신기(136)를 거쳐 요청된 데이터를 전송한다. 이와 같은 방식으로 하면 원격지에 떨어져 있는 적산 열량계 관리서버에서는 수백∼수천 가구의 적산 열량계를 원격지에서 자동검침, 고장유무를 판단할 수 있게된다. 이에 따라 사용 열량에 따른 요금부과를 자동으로 처리할 수도있다. 물론, 통신용 전원발생회로(132)에서는 통신에 적합한 전압의 전원을 발생하여 제공한다.

또, 한편으로 현재 적산 열량계의 유효기간이 5년이므로, 모든 부품은 수명이 그 이상 되는 것을 사용하여야 한다. 이러한 전지(128)는 지속적으로 원칩마이크로컴퓨터(124) 등으로 필요한 전원을 공급하고, 이에 연결되어 있는 전원전압 저하판단회로(130)에서는 전원전압이 기준치 아래로 떨어지는지를 감시하고, 그런 상황이 발생되면, 원칩마이크로컴퓨터(124)로 이상신호를 인가한다. 그러면 원칩마이크로컴퓨터(124)는 통신용 I/O회로(134)와 통신용 송수신기(136)를 통해 외부로 경보신호를 발생하거나, 외부의 관리서버 등에서 데이터 요청이 있는 경우 전원전압의 저하를 보고한다. 이에 따라 관리자는 신속히 해당 적산 열량계(100)를 교체하여준다.

즉, 원격지에서 적산 열량계를 관리할 수 있도록 해준다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 적산 열량계를 이용하는 경우 종래 기어열에 의한 부하로 인한 사용 열량 측정에 오차가 없고, 원격지에서 고장유무를 체크할 수 있을 뿐만 아니라 원격지에서 자동검침할 수 있어 종래 검침원이 각 가정마다 일일이 방문하여 검침함에 따른 시간과 노력과 비용을 절감할 수 있다.

뿐만 아니라, 자동검침된 사용열량 데이터에 따른 요금을 자동으로 부과할 수 있어 요금부과에 따른 과정을 단축할 수 있도록 해준다.

Claims

두 관 사이에 연결되어 유체의 이동로를 제공하는 관체(150)와;

상기 관체(150) 외부에 설치되어 자석의 회전에 따른 자기변화를 감지하기 위한 자기센서(120)와;

상기 자기센서에 감지된 자기변화의 반복회수에 따라 유체의 유량을 산출하기 위한 유량검출회로(122)와;

소정의 온도로 공급되는 유체의 온도를 측정하기 위한 제 1온도센서(151)와;

소정의 온도로 회수되는 유체의 온도를 측정하기 위한 제 2온도센서(152)와;

상기 제 1, 제 2온도센서(151,152)에서 감지된 신호를 이용해 온도 값을 각각 산출하거나 그 차이 값을 산출하기 위한 온도검출회로(154)와;

상기 유량검출회로(122)에서 산출된 유량 값과 온도검출회로(154)에서 산출된 온도의 차이 값을 읽어 내부 프로그램에 따라 사용 열량을 연산하여 적산한 후 메모리에 저장하고 상기 디스플레이(126)에 표시하며 주변기기의 동작을 제어하기 위한 원칩마이크로컴퓨터(124)와;

필요한 전원을 공급하기 위해 리튬전지를 사용하는 전원공급수단(128)과;

상기 원칩마이크로컴퓨터(124)와 외부 통신용 송수신기(136) 사이에 설치되어 필요한 데이터를 입출력할 수 있도록 통신용 전원발생회로(132)로부터 전원을 공급받아 통신하는 통신용 I/O회로(134)와;

상기 외부 수신기 및 기타기기(140)로 필요한 데이터를 보내어 사용 열량을 알려주기 위한 펄스출력회로(138)로 이루어진 것을 특징으로 하는 적산 열량계.
삭제