KR100966303B1 - 압전 소자를 이용한 수도 계량기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수돗물의 사용량을 적산하는 수도 계량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수돗물이 흐름에 따라 발생하는 압력을 압전 소자로 전달하여 수돗물의 사용량을 측정함으로써 정밀한 적산이 가능하도록 함은 물론, 수돗물의 역류 역시 측정할 수 있도록 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기는, 일단은 입수부와 연결되고 타단은 출수부와 연결되며 벽면에는 연결공이 관통 형성되어 있는 센서 몸체와, 상기 센서 몸체의 내부 중심측에 설치된 센서 디스크와, 일단은 상기 센서 디스크에 고정되고 타단은 상기 연결공과 연결된 밀폐 연결관과, 상기 밀폐 연결관 내에 삽입 설치되되, 일단은 상기 센서 디스크에 고정되고, 타단은 센서 몸체의 외측까지 노출되어 있는 센서 암과, 센서 몸체의 외측에 노출된 센서 암의 타단에 고정되어 센서 암에 의해 압력을 전달받아 전압을 발생시키는 압전 변환기 및 압전 변환기에서 발생된 전압의 크기에 따라 센서 몸체를 통과하여 공급되는 수돗물의 양을 측정하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

수도, 계량기, 압전(piezoelectric), 변환기, 센서 디스크, 센서 암

Description

압전 소자를 이용한 수도 계량기{Water gauge having piezoelectric element}

본 발명은 수돗물의 사용량을 적산하는 수도 계량에 관한 것으로, 특히 수돗물이 흐름에 따라 발생하는 압력을 압전 소자로 전달하여 수돗물의 사용량을 측정함으로써 정밀한 적산이 가능하도록 함은 물론, 수돗물의 역류 역시 측정할 수 있도록 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나, 공장, 사무실 혹은 기타 각종 업소 등과 같은 수용가는 수도 계량기를 통해 수돗물을 공급받고, 수용가는 그 수도 계량기에 의해 적산된 사용량 만큼 수도세를 지불하므로, 수돗물의 사용량을 적산할 수 있는 수도 계량기는 없어서는 안될 중요한 구성품이다.

이에, 종래에는 도 1과 같이 급수관(2)과 배수관(3)이 양측에 설치된 통체(1)의 내부에 수차(7)와, 영구 자석(17)이 구비된 계수 로울러(14) 및 자기 검출 센서(20) 등을 일체로 조립하여, 자기 검출 센서(20)가 수차(7)에 동기하여 회전하 는 계수 로울러(14)를 감지함으로써 수돗물의 사용량을 적산하는 수도 계량기가 사용되어 왔다.

그러나, 이상과 같은 종래의 수도 계량기는 수차(7)가 정방향은 물론 역방향으로도 회전이 가능하여 정방향과 역방향 회전을 교번적으로 반복하는 경우가 생기고, 또한 수도관(미도시) 내부 전체에 걸쳐 균일하게 흐르는 수돗물에 의해 수차(7)의 양측에 균등하게 압력이 가해지면 수차(7)가 일시적으로 회전하지 않는 경우가 생기는 등 수돗물의 사용량을 정확하게 적산할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 수돗물의 사용량이 적어서 수돗물의 흐름이나, 수돗물에 의한 압력이 약하거나, 혹은 수도관 내부의 정중앙에 설치된 수차(7)까지 수위가 도달하지 않는 경우에는 상기 수차(7)를 확실하게 회전시킬 수 없어서 수돗물의 사용량을 정확하게 적산할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 수돗물의 사용량을 계측함에 있어서도 수차(7)가 1회전(즉, 영구자석이 1개), 혹은 1/2회전(즉, 영구자석이 2개), 혹은 1/4(즉, 영구자석이 4개)회전하는 등의 경우에만 자기 검출 센서(20)에서 수돗물의 사용을 감지하고 이를 적산할 수 있기 때문에, 수돗물의 사용량을 미세하면서도 연속적으로 계측하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 수돗물은 급수관(2)을 통해 배수관(3)으로 배출되어 수용가까지 공급되는 것이 일반적이나, 주 공급관인 메인 수도관의 공사 등의 이유로 상기 수용가측으로 수압이 작용하지 않는 경우에는, 수용가에서 메인 수도관측으로 수돗물이 역류되고, 메인 수도관 내부가 역류된 수돗물에 의해 오염된다.

따라서, 이러한 역류의 발생을 감지하여 적절하고 신속한 유지보수가 이루어져야함에도 불구하고, 상기 수차(7)는 수돗물이 정상적으로 공급되는 경우에도 정방향 및 역방향 회전이 모두 가능하므로, 당해 수차(7)의 회전이 정상적인 수돗물 공급에 의한 것인지 혹은 역류에 의한 것인지 판단할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 관한 것으로, 수돗물이 흐름에 따라 발생하는 압력을 압전 소자에 의해 감지하고, 그를 통해 수돗물의 사용량을 측정함으로써 정밀한 적산이 가능한 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 제공하고자 한다.

또한, 압력의 전달방향을 판단할 수 있는 압전 소자를 이용하여 수돗물의 사용을 감시함으로써 수돗물의 역류 역시 측정할 수 있는 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기는, 양단이 개방된 관 형상으로 이루어져 있어서, 일단은 입수부와 연결되어 수돗물을 공급받고, 타단은 출수부와 연결되어 수용가 측으로 수돗물을 배출하며, 벽면에는 연결공이 관통 형성되어 있는 센서 몸체와; 상기 센서 몸체의 내부 중심측에 설치되되, 상기 센서 몸체 내부를 따라 흐르는 수돗물에 의해 압력을 받아 움직이는 센서 디스크와; 일단은 상기 센서 디스크에 고정되고, 타단은 상기 연결공과 연통되도록 상기 센서 몸체의 내측벽에 고정되며, 상기 센서 디스크와 함께 움직일 수 있도록 탄성 재질로 이루어진 밀폐 연결관과; 상기 밀폐 연결관 내측의 중공부에 삽입 설치되되, 일단은 상기 센서 디스크에 고정되어 있어서 상기 센서 디스크와 함께 움직이 고, 타단은 상기 연결공을 통과하여 상기 센서 몸체의 외측까지 노출되어 있는 센서 암과; 상기 센서 몸체의 외측에 노출된 상기 센서 암의 타단에 고정되며, 상기 센서 암의 움직임의 크기 및 방향에 따라 서로 다른 크기의 전압을 발생시키는 압전 변환기(piezoelectric transducer); 및 상기 압전 변환기와 전기적으로 연결되어, 상기 압전 변환기에서 발생된 전압의 크기에 따라 상기 센서 몸체를 통과하여 공급되는 수돗물의 양을 측정하는 카운터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 탄성 재질의 밀폐 연결관은 다수의 주름이 형성되어 있는 벨로우즈관(bellows)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 센서 몸체의 외주면에는 회로기판이 설치되어 있고, 상기 압전 변환기는 상기 회로기판을 통해 상기 카운터와 연결되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 센서 디스크의 수돗물 유입측은 유선(streamline)형 형상으로 이루어져 있고, 상기 센서 디스크의 수돗물 배출측은 편평한 형상으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 내부에 상기 센서 몸체가 설치되는 계량기 하우징을 더 포함하되, 상기 계량기 하우징의 일측에는 상기 카운터를 통해 카운팅된 수돗물의 공급량을 표시하는 디스플레이부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 계량기 하우징의 일측에는 상기 수돗물의 공급량 정보 데이터를 출력하는 외부 데이터 인터페이스가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기는, 수돗물이 흐름에 따라 발생하는 압력을 압전 소자에서 감지하고, 수돗물의 사용량을 측정함으로써 정밀한 적산을 가능하게 한다.

또한, 압력의 전달방향을 판단할 수 있는 압전 소자를 이용하여 수돗물의 사용을 감시함으로써 수돗물의 역류를 측정하고, 그에 따라 신속한 유지보수를 가능하게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 나타낸 조립도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 나타낸 분해도이고, 도 4는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기의 측정 센서를 나타낸 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기의 측정 상태를 나타낸 단면도이다.

먼저, 본 발명의 조립 상태를 도시한 도 2 및 본 발명의 분해 상태를 나타낸 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기(100)는, 주 공급관인 메인 수도관(미도시) 측에 연결되는 입수부(110)와, 일 반가정, 공장이나, 업소 등의 수용가 측에 연결되는 출수부(120)와, 외장을 구성하는 계량기 하우징(130) 및 상기 계량기 하우징(130)의 내부에 설치되며 센서 디스크(144)와 압전 변환기(piezoelectric transducer)(도 4의 148 참조)를 구비한 측정 센서(140)를 포함한다.

따라서, 메인 수도관으로부터 공급된 수돗물이 입수부(110)를 통해 유입되면, 그 유입된 수돗물이 계량기 하우징(130)의 내부에 설치된 측정 센서(140)를 통과한 다음 출수부(120)를 통해 수용가로 공급되고, 이때 측정 센서(140)에서 수돗물의 사용량을 측정할 수 있게 한다.

특히, 본 발명은 수돗물에 의해 센서 디스크(144)에 직접 압력이 가해지면, 센서 디스크(144)로부터 압력을 전달받은 압전 변환기(148)(즉, 압전 소자)가 그 인가된 압력의 크기에 따라 서로 다른 크기의 전압을 발생(즉, 압전 효과)시키므로, 이를 이용하여 수돗물의 사용량을 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.

또한, 수돗물이 정상적으로 공급되는 경우에는 입수부(110)에서 출수부(120) 측으로 압력이 작용하고, 수돗물이 역류하는 경우에는 출수부(120)에서 입수부(110) 측으로 압력이 작용하는데, 본 발명은 압전 변환기(148)에서 압력의 작용 방향을 구분할 수 있으므로, 수돗물의 역류가 발생한 경우 그 역류 발생을 정확히 감지할 수 있도록 한다.

이를 위해, 입수부(110)는 계량기 하우징(130) 입수측에 연결되는 입수 플랜지(flange)(111)와, 메인 수도관과 연결되어 수돗물을 공급받도록 입수 플랜 지(111)의 중심측에 구비된 관 형상의 입수 파이프 어댑터(112)를 포함한다.

따라서, 입수부(110)의 입수 플랜지(111)에 형성된 입수 체결공(111a) 및 입수측 센서 플랜지(142)의 제1측 센서 체결공(142a)을 관통해 볼트(B)를 체결하면 당해 입수부(110)와 측정 센서(140)의 입수측이 서로 조립된다.

상기 입수부(110)의 반대측에 구비된 출수부(120)는 계량기 하우징(130)의 출수측에 연결되는 출수 플랜지(121) 및 수용가 측에 연결되어 수용가 측으로 물을 배출하도록 출수 플랜지(121)의 중심측에 구비된 관 형상의 출수 파이프 어댑터(122)를 포함한다.

따라서, 상술한 입수부(110)의 조립과 마찬가지로, 출수부(120)의 출수 플랜지(121)에 형성된 출수 체결공(미도시) 및 출수측 센서 플랜지(143)의 제2측 센서 체결공(미도시)을 관통해 볼트(B)를 체결하면 당해 출수부(120)와 측정 센서(140)의 출수측이 서로 조립된다.

계량기 하우징(130)은 내부에 소정 공간이 구비된 블럭 형상으로 이루어져 있다. 또한, 양측면에는 각각 개방부가 형성되어 있어서, 일측 개방부는 입수측 센서 플랜지(142)를 통해 입수부(110)와 연결되고, 타측 개방부는 출수측 센서 플랜지(143)를 통해 출수부(120)와 연결된다.

따라서, 공급된 수돗물은 입수부(110)와, 계량기 하우징(130) 내부의 측정 센서(140) 및 출수부(120)를 순차적으로 통과하여 수용가측으로 배출되고, 이때 측 정 센서(140)에서 공급된 수돗물의 사용량을 측정한다.

반대로 수돗물이 역류하는 경우에는 출수부(120)와, 계량기 하우징(130) 내부의 측정 센서(140) 및 입수부(110)를 통과하여 수돗물이 역류하고, 이때 측정 센서(140)에서 수돗물의 역류를 감지한다.

단, 이러한 계량기 하우징(130)에는 수돗물의 공급량 표시를 위해 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이부(131) 및 데이터 통신을 위해 USB(Universal Serial Bus) 등과 같은 외부 데이터 인터페이스(132)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 디스플레이부(131)를 통해 측정된 수돗물의 적산량이나 역류 발생 여부를 그 자리에서 직접 확인함은 물론 외부 데이터 인터페이스(132)를 통해 데이터 저장장치(미도시)나 이동통신 단말기(미도시)에 적산량 정보 데이터를 저장하거나, 혹은 원격의 관리자에게 적산량 정보나 역류 발생 정보를 전송할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

디스플레이부(131)와 외부 데이터 인터페이스(132)는 센서 몸체(도 4의 141 참조)에 구비된 회로기판(도 4의 148 참조)과 연결되어 있어서, 상술한 적산량이나 역류 발생 정보를 제공받을 수 있게 되나, 그에 대한 자세한 설명은 아래에서 한다.

한편, 측정 센서(140)는 계량기 하우징(130)의 내부에 설치되어 공급된 수돗물의 공급 양 및 역류 발생 여부를 측정하는 것으로, 측정 센서의 조립도인 도 4의 (a)와, 측정 센서의 부분 구성도인 도 4의 (b) 및 측정 센서의 부분 단면도인 도 4의 (c)로부터 알 수 있는 바와 같이, 센서 몸체(141)와, 입수측 센서 플랜지(142)와, 출수측 센서 플랜지(143)와, 센서 디스크(144)와, 밀폐 연결관(145)과, 센서 암(arm)(146)과, 압전 변환기(148)와, 회로기판(148) 및 카운터(counter)(미도시)를 포함한다.

여기서, 센서 몸체(141)와, 입수측 센서 플랜지(142) 및 출수측 센서 플랜지(143)는 일체로 결합되어 있으며, 입수측 센서 플랜지(142)는 센서 몸체(141)의 일단에 구비되고, 출수측 센서 플랜지(143)는 그 반대측인 센서 몸체(141)의 타단에 구비된다.

단, 상술한 센서 디스크(144)는 수돗물 유입측(즉, 전방부)은 유선형으로 이루어져 있고, 그 반대방향의 배출측(즉, 후방부)은 편평한 형상으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 이는, 수돗물의 정상 공급시에는 상기 유선형 부분의 센서 디스크(144)를 통해 수돗물이 원활하게 공급될 수 있기 때문이다. 또한, 그와 반대로 역류시에는 상기 편평한 부분의 센서 디스크(144)를 통해 역류를 감지함과 동시에 역류된 수돗물의 흐름을 억제할 수 있기 때문이다.

입수측 센서 플랜지(142)와 출수측 센서 플랜지(143)는 도 3과 같이 측정 센서(140)가 계량기 하우징(130)에 조립되는 경우 그 계량기 하우징(130)의 양측면으로 각각 노출된다.

그리고, 입수측 센서 플랜지(142)에는 제1측 센서 체결공(142a)이 형성되어 있고, 출수측 센서 플랜지(143)에는 그와 유사하게 제2측 센서 체결공(미도시)이 형성되어 있어서, 입수부(110) 및 출수부(120)가 각각 센서 몸체(141)에 양단에 결합될 수 있게 한다.

도 4의 (b)를 통해 좀더 명확히 알 수 있는 바와 같이, 유동 가능한 센서 디스크(144)의 측부에는 밀폐 연결관(145)이 복수개 결합되어 있고, 센서 암(146)은 그 일단부는 밀폐 연결관(145) 내부를 통과하여 센서 디스크(144)에 결합되어 있고, 타단부에는 압전 변환기(148)가 결합되어 있으며, 압전 변환기(148)는 회로기판(148)에 전기적으로 연결되어 있다.

또한, 4의 (c)를 통해 좀더 명확히 알 수 있는 바와 같이, 관 형상의 밀폐 연결관(145)은 그 일단이 센서 디스크(144)의 측부에 결합되되 이때 밀폐력을 높이기 위해 본딩 방식으로 결합되어 있다.

또한, 센서 몸체(141)의 벽면에는 연결공(141a)이 관통 형성되어 있어서 이를 통해 센서 몸체(141)의 내부와 외부를 연통시키는데, 이때 밀폐 연결관(145)의 타단은 연결공(141a)과 연통하되, 역시 밀폐력을 높일 수 있도록 센서 몸체(141)의 내측벽에 본딩 결합되거나, 밀폐 연결관(145)이 연결공(141a)에 삽입된 상태에서 본딩 결합되어 있다.

따라서, 본 발명에서는 밀폐 연결관(145)을 이용하여 센서 디스크(144)를 지지함은 물론 센서 암(146)을 외부로 인출하기 위해 필요한 연결공(141a)을 통해서 수돗물이 누출되는 것을 방지할 수 있게 한다.

단, 센서 디스크(144)는 수돗물로부터 가해지는 압력에 의해 움직이게 되므로, 센서 디스크(144)에 밀폐 결합된 밀폐 연결관(145) 역시 움직질 수 있는 재질 또는 형상으로 구성되어야 한다.

이를 위한 방안으로써 밀폐 연결관(145)은 탄성 재질로 이루어진 것일 수 있으며, 그 중에서도 밀폐 연결관(145)은 다수의 주름이 형성되어 있는 벨로우즈관(bellows)인 것이 가장 바람직하다.

참고로, 위에서 설명을 생략한 지지부(148a)는 일 예로 지지 볼트와 지지 너트로 이루어져 회로기판(148)에 결합되고, 그 중 회로기판(148)의 후면 상에 돌출된 지지 너트는 회로기판(148)의 후면과 출수측 센서 플랜지(143)의 상면 사이에 위치하게 되므로, 센서 암(146)에 의해 회로기판(148)까지 압력이 전달된 경우, 회로기판(148)이 출수측 센서 플랜지(143)에 의해 지지되도록 하는 것이다.

따라서, 도 5를 통해 좀더 명확히 알 수 있는 바와 같이, 첫째 수용가에서 수돗물을 사용하고 있지 않는 경우, 주 공급관인 메인 수도관으로부터 센서 몸체(141) 내부로 가해지는 일정한 수압(비교적 저압)에 의해 센서 디스크(144)가 압력을 받아 움직이면, 센서 디스크(144)에 결합된 센서 암(146)이 움직여 압전 변환기(148)를 가압하고, 그에 따라 압전 변환기(148)에서 소정 크기의 전압(비교적 저압)을 발생시키게 된다.

그러므로, 회로기판(148)을 통해 압전 변환기(148)와 전기적으로 연결된 카운터(미도시)는 상기 압전 변환기(148)로부터 발생된 전압 신호의 크기와 기준치를 비교하며, 이때 수신된 전원의 크기는 기준치보다 작을 것이므로 수용가에서 수돗물을 사용하지 않는 것으로 판단하고 수돗물 사용량을 카운트하지 않는다.

둘째, 수용가에서 수돗물을 사용하고 있는 경우, 메인 수도관으로부터 센서 몸체(141) 내부로 가해지는 수압은 당연히 위 첫번째 경우보다 크게 되고, 이때 수돗물 사용량별로 서로 다른 크기의 수압이 가해진다.

따라서, 센서 디스크(144)가 압력을 받아 움직이면, 센서 암(146)이 움직여 압전 변환기(148)를 가압하고, 그에 따라 압전 변환기(148)에서는 수돗물의 사용량에 비례하는 크기의 전압을 발생시킨다.

그러므로, 카운터는 압전 변환기(148)로부터 발생된 전압 신호의 크기가 기준치보다 큰 것으로 인식하되, 기준치보다 얼마나 더 큰지를 확인하여, 그 차이에 따라 수돗물 사용량을 적산한다. 뿐만 아니라, 그 적산 정보를 회로기판(148)을 통해 디스플레이부(131)에 표시되도록 하거나, 필요에 따라서는 외부 데이터 인터페이스(132)를 통해 출력한다.

셋째, 메인 수도관의 공사 등으로 인해 상기 메인 수도관에서 센서 몸체(141) 측으로 수압이 전혀 작용하지 않아서(혹은, 수압이 너무 작아서) 역류가 발생한 경우, 위 역류된 수돗물은 수용가 측으로부터 메인 수도관측으로 수압을 가하고, 그에 따라 센서 디스크(144)가 정상적인 경우와 반대방향으로 움직이게 한다.

그러므로, 센서 디스크(144)에 결합된 센서 암(146)은 압전 변환기(148)를 가압하지 않게 되고, 카운터는 전압 신호를 입력받게 못하게 되므로, 이러한 경우에는 카운터에서 역류가 발생한 것으로 판단하고, 외부 데이터 인터페이스(132)를 통해 원격의 관리자에게 알림으로써 신속한 유지보수가 이루어지도록 한다.

단, 이상에서는 센서 암(146)이 압전 변환기(148)를 가압하지 않는 것을 통해 역류의 발생을 판단했으나, 만약 압전 변환기(148)를 그와 마주보는 반대측에도 더 설치하면, 역류에 의한 수돗물의 양 역시 측정할 수 있을 것이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명은 수돗물이 흐름에 따라 발생하는 압력을 압전 소자에 의해 감지하고, 그를 통해 수돗물의 사용량을 측정함으로써 정밀한 적산이 가능하게 한다. 또한, 압력의 전달방향을 판단할 수 있는 압전 소자를 이용하여 수돗물의 사용을 감시함으로써 수돗물의 역류 역시 측정할 수 있게 한다. 따라서, 수도 계량기의 사용 신뢰성을 높이고 이상 발생시 신속한 유지보수를 가능하게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 수차를 이용한 수도 계량기를 나타낸 분해도이다.

도 2는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 나타낸 조립도이다.

도 3은 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기를 나타낸 분해도이다.

도 4는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기의 측정 센서를 나타낸 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 압전 소자를 이용한 수도 계량기의 측정 상태를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 입수부 120: 출수부

130: 계량기 하우징 131: 디스플레이부

132: 외부 데이터 인퍼페이스 140: 측정 센서

141: 센서 몸체 142: 입수측 센서 플랜지

143: 출수측 센서 플랜지 144: 센서 디스크

145: 밀폐 연결과 146: 센서 암

147: 압전 변환기 148: 회로기판

Claims (6)

1. 양단이 개방된 관 형상으로 이루어져 있어서, 일단은 입수부와 연결되어 수돗물을 공급받고, 타단은 출수부와 연결되어 수용가 측으로 수돗물을 배출하며, 벽면에는 연결공이 관통 형성되어 있는 센서 몸체와;

   상기 센서 몸체의 내부 중심측에 설치되되, 상기 센서 몸체 내부를 따라 흐르는 수돗물에 의해 압력을 받아 움직이는 센서 디스크와;

   일단은 상기 센서 디스크에 고정되고, 타단은 상기 연결공과 연통되도록 상기 센서 몸체의 내측벽에 고정되며, 상기 센서 디스크와 함께 움직일 수 있도록 탄성 재질로 이루어진 밀폐 연결관과;

   상기 밀폐 연결관 내측의 중공부에 삽입 설치되되, 일단은 상기 센서 디스크에 고정되어 있어서 상기 센서 디스크와 함께 움직이고, 타단은 상기 연결공을 통과하여 상기 센서 몸체의 외측까지 노출되어 있는 센서 암과;

   상기 센서 몸체의 외측에 노출된 상기 센서 암의 타단에 고정되며, 상기 센서 암의 움직임의 크기 및 방향에 따라 서로 다른 크기의 전압을 발생시키는 압전 변환기(piezoelectric transducer) 및 상기 압전변환기의 마주보는 반대편에 구비되어 역류량을 측정하기 위한 또 다른 압전변환기; 및

   상기 압전 변환기와 전기적으로 연결되어, 상기 압전 변환기에서 발생된 전압의 크기에 따라 상기 센서 몸체를 통과하여 공급되는 수돗물의 양을 측정하는 카운터를 포함하고;

   상기 탄성 재질의 밀폐 연결관은 다수의 주름이 형성되어 있는 벨로우즈관(bellows)이며;

   상기 센서 디스크의 수돗물 유입측은 유선(streamline)형 형상으로 이루어져 있고, 상기 센서 디스크의 수돗물 배출측은 편평한 형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 센서 몸체의 외주면에는 회로기판이 설치되어 있고, 상기 압전 변환기는 상기 회로기판을 통해 상기 카운터와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   내부에 상기 센서 몸체가 설치되는 계량기 하우징을 더 포함하되, 상기 계량기 하우징의 일측에는 상기 카운터를 통해 카운팅된 수돗물의 공급량을 표시하는 디스플레이부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 계량기 하우징의 일측에는 상기 수돗물의 공급량 정보 데이터를 출력하는 외부 데이터 인터페이스가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 소자를 이용한 수도 계량기.

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