KR101147640B1 - 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 유량계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얇은 판 형상의 철편 또는 링 형상의 철편을 자기저항 센서에 근접하게 밀착하여 자화시킴으로써 자기저항 센서의 감지 범위를 보다 넓게 할 수 있어, 로터의 회전수를 보다 정확히 측정하여 누수되는 유량 없이 유량계를 통과하는 유량을 정확히 측정할 수 있고, 나아가 이동가능한 농기계나 선박 등의 동력기관이나 야채나 화훼 재배사의 난방용 보일러에 지급된 면세유와 같은 유류의 사용량을 파악하여 표시하고, 더불어 작동시간, 진동 감지, 소음 감지, 불꽃감지, 급탕온도감지, 매연 감지를 통하여 동력기관이나 보일러의 실제 작동 여부를 감독 기관으로 송출하여 면세유와 같은 유류의 유통을 관제할 수 있는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계에 관한 것이다.

Description

유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계{Electronic flowmeter for supervising the amount of used oil}

본 발명은 전자식 유량계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동가능한 농기계나 선박 등의 동력기관이나 야채나 화훼 재배사의 난방용 보일러에 지급된 면세유와 같은 유류의 사용량을 파악하여 표시하고, 더불어 작동시간, 진동 감지, 소음 감지, 불꽃감지, 급탕온도감지, 매연 감지를 통하여 동력기관이나 보일러의 실제 작동 여부를 감독 기관으로 송출하여 면세유와 같은 유류의 유통을 관제함과 아울러, 얇은 판 형상의 철편 또는 링 형상의 철편을 자기저항 센서에 근접하게 밀착하여 자화시킴으로써 자기저항 센서의 감지 범위를 보다 넓게 할 수 있어, 상기 로터의 회전수를 보다 정확히 측정할 수 있도록 하여 누수되는 유량 없이 유량측정부를 통과하는 유량을 정확히 측정할 수 있고, 감지 범위가 상대적으로 넓지 않은 자기저항 센서를 사용할 수 있으므로 유량측정부의 제작 비용을 절감할 수 있는 매우 실용적이고 경제적인 전자식 유량계에 관한 것이다.

일반적으로, 정부는 유류 사용에 관한 세제 지원을 위하여 농어민에게 면세유를 지급하고 있다. 면세유란 유류에 붙는 부가가치세, 특별소비세, 교통세, 교육세, 주행세 등의 각종 세금을 대폭 감면한 금액으로서 농어민에게 지급되는 유류를 가리킨다.

상기와 같은 면세유의 공급 대상은, 경운기, 트랙터, 콤바인, 이앙기 등의 농기계류나, 야채나 특용 작물을 재배하는 비닐 하우스, 특수 재배시설 등에 설비되는 난방용 보일러나, 어로용 선박, 해조류 양식과 건조를 위한 냉난방용 설비 기구 등이 있다.

또한, 상기 면세유와 같은 각종 유류는 그 공급량을 계측하여 사용자에게 공급하는데, 이때 면세유의 공급량을 측정하는 계측 장비로서 오일 미터(oil meter)가 널리 사용되고 있으며, 특히 정확한 계측과 검침상의 편의성을 위하여 종래 도 1 에 도시된 바와 같은 전자식 유량계가 널리 사용되고 있다.

도면을 참조하면, 종래 전자식 유량계(400)는 유체 통로에 설치된 로터(402)의 회전 운동을 이용하여 유체 통로에 흐르는 유류의 흐름을 계량하는 것으로서, 이를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

즉, 상기 로터(402)에 자석체(403)를 부설하여 로터(402)가 유체 통로상을 흘러가는 유류의 흐름에 따라서 회전하게 하되, 유량센싱회로(404)의 자력센서(404-1)가 상기 로터(402)와 함께 회전하는 자석체(403)를 센싱하여 로터(402)의 회전 상태를 감지하는 센서 신호를 출력하고, 자력센서(404-1)의 출력 신호를 증폭회로(404-2)에서 증폭한 후 슈미트트리거 등의 공지의 정형파 발생회로(404-3)를 이용하여 펄스 신호를 생성하여 이를 중앙제어유닛(401)으로 입력하고, 중앙제어유닛(401)은 인가된 펄스 신호에 기초하여 로터(402)의 회전수를 산출하고, 로터(402)의 회전수에 따라서 유체 통로상을 흘러가는 유류의 총유량이나 사용된 유량을 시간대별로 파악할 수 있는 순시(瞬時) 유량을 계산하는 방식이다.

또한, 상기 중앙제어유닛(401)은 상술한 바와 같이 산출된 유류의 총유량과 순시 유량을 소정의 사용자 조작용 패널에 설치된 디스플레이 모듈(407)에 표시하는데, 이를 위하여 상기 디스플레이 모듈(407)에는 총유량 표시창과 순시 유량 표시창을 구비한다.

미설명부호 5 는 순시 유량의 유량 표시 단위(시간당, 분당, 초당)의 모드를 변환하는 모드선택스위치(405)이고, 미설명부호 6 은 순시 유량을 0 으로 리셋시키는 리셋스위치(406)이고, 미설명부호 8 은 회로의 사용 전압을 인가하는 전원(408)이다.

그런데, 일각에선 면세유의 가격이 저렴한 점을 이용하여 면세유의 불법적인 유통이 상존하고 있다. 이러한 불법 유통의 일례로서 면세유 구입권의 부정 양도, 위변조된 서류를 이용한 면세유의 불법 지급, 면세유를 지정된 대상에 사용하지 아니하고 임의의 대상에 불법 사용하는 등의 부정 유통 사례가 있어 왔으며, 면세유의 유통을 감독하는 행정기관은 관리 인원의 부족과 관련 예산의 미비로 인하여 부정 유통을 철저하게 관리 감독하는데에 어려움을 겪고 있다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 종래 전자식 유량계는 단순히 유류의 총유량과 순시 유량만을 표시할 수 있을 뿐, 상술한 바와 같은 면세유의 불법적인 유통을 감시할 수 있는 유량계는 전무한 실정이다.

뿐만 아니라, 종래의 전자식 유량계는 임펠러 또는 로터 상에 영구자석을 설치하고, 그 외부에 영구자석 또는 센서 등을 설치하여 자석의 자기력 또는 상호작용에 의하여 회전수를 측정하여 유체의 사용량을 측정하는 방법을 사용하고 있는데, 종래 기술에서는, 유체가 흘러감에 따라 회전하는 임펠러의 축 주위에 영구자석을 배치하고, 영구자석의 회전을 센서로 검출하는 방식을 채택하고 있기 때문에, 영구자석의 회전반경이 매우 작아서 유체의 유동량이 많아 임펠러의 회전속도가 빨라지게 되면 이를 센서로 정확히 감지하기가 힘들고, 따라서 유량 측정이 부정확하게 되고 사용량이 누락된다는 문제점이 있다.

또한, 유량계를 오랜 기간동안 사용하게 되면 유체에 포함되어 있는 각종 노폐물들이 영구자석, 축 및 센서 주위에 침전되면서 자석의 자기력을 약화시키고 센서의 감지범위를 감소시키게 되어 회전수의 정확한 측정이 어렵고, 시간이 지날수록 유량 측정에 있어 누락되는 값이 더욱 많아지게 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 유량계에 사용되는 영구자석의 크기를 늘려 자기력을 강하게 하거나 또는 영구자석의 자기력을 감지할 수 있는 센서의 수를 늘리거나 또는 사용되는 센서의 감도를 높이는 방법이 있지만, 영구자석의 자기력을 강하게 하기 위해서는 영구자석의 크기가 커져야 하고 이에 따라 자석의 무게가 무거워지게 되므로 임펠러 또는 로터가 회전함에 있어 저항이 커지게 되고 정확한 계측을 할 수 없는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 센서의 수를 늘리거나 센서의 감도를 높이는 방법을 사용하게 되면 유량계를 제작하는 비용이 지나치게 높아지게 되어 실용적으로 사용할 수 없게 된다.

따라서 유체가 흐르는 양을 정확하게 측정함과 동시에, 면세유의 불법 유통으로 인한 국세의 낭비와 선의의 면세유 사용자에 대한 추가적인 피해를 방지하기 위하여, 면세유 구입권의 부정 양도나 위변조된 서류를 이용한 면세유의 불법 지급 등 면세유 공급 원인 자체에 문제가 있는 부정 유통의 사례는 차치하더라도, 적어도 면세유를 지정된 대상에 사용하지 아니하고 임의의 대상에 불법 사용하는 사례를 미연에 방지할 수 있는 전자식 유량계의 개발이 시급한 상황인 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 로터에 영구자석을 부착하고 자기저항 센서(Magneto-Resistive 센서; MR 센서)로 로터에 부착된 영구자석의 회전을 감지하여 유량을 정확하게 측정함과 아울러, 센서에 근접하게 얇은 판 형상의 철편 또는 링 형상의 철편을 밀착하여 부착함으로서 보다 정확한 로터의 회전수를 측정하며, 면세유 지급 대상인 농기계나 어로용 선박 등의 엔진이나 모터 또는 난방 설비용 보일러에 공급되는 면세유의 사용 상태를 관제할 수 있는 기능을 구비한 전자식 유량계의 구성을 제공하는데 본 발명의 기술적 과제가 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,

중앙제어부, 연료를 저장하는 연료탱크에서 배출된 유류의 총유량과 순시유량을 측정하여 상기 중앙제어부로 전달하는 유량측정부, 상기 연료탱크의 연료량 정보를 연동된 통신부를 통하여 입력받아 상기 중앙제어부로 전달하는 정보입력부, 상기 중앙제어부의 제어에 따라서 상기 연료량 정보를 연동된 통신부를 통하여 감독 기관의 관제서버로 출력하는 정보출력부 및 상기 유량측정부가 측정한 총유량과 순시유량 및 상기 연료량 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지며, 상기 유량측정부는, 유체가 통과하는 관 사이에 위치하여 유체의 흐름에 따라 회전하는 로터의 회전수를 계측함에 있어, 중심에 내공이 형성된 링 형상으로 이루어지는 철편을 자기저항 센서에 근접하게 밀착하여 자화시킴으로서 자기저항 센서의 감지 범위를 보다 넓게 하여, 유량계를 통과하는 유량의 정확한 측정이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1항에 있어서, 정보획득모듈과, 상기 정보획득모듈이 수집한 정보를 상기 정보입력부로 전달하는 통신모듈을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 연료측정모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 연료측정모듈은 상기 연료탱크의 연료량을 측정하는 연료량측정센서가 측정한 연료탱크의 연료량에 기초하여 연료탱크에 공급된 연료 공급량과 연료 소비량과 연료 잔량의 정보를 포함하는 상기 연료량 정보를 산출하여 이를 상기 정보획득모듈에 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 연료 공급량과 연료 소비량과 연료 잔량의 정보를 포함하는 상기 연료량 정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 진동감지모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 진동감지모듈은 발생하는 진동을 감지하는 진동감지센서가 측정한 진동 정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 진동 정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 작동시간측정모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 작동시간측정모듈은 작동시간측정센서가 측정한 작동시간 정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 작동시간 정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 소음감지모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 소음감지모듈은 소음측정센서가 측정한 소음 정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 소음 정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 불꽃감지모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 불꽃감지모듈은 불꽃을 감지하는 불꽃감지센서가 생성한 불꽃감지정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 불꽃감지정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 급탕온도측정모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 급탕온도측정모듈은 온수나 증기의 온도를 측정하는 급탕온도센서가 생성한 급탕온도정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 급탕온도정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

또한, 매연감지모듈을 더 포함하여 이루어지며, 상기 매연감지모듈은 매연 배출구로부터 발생되는 매연을 감지하는 매연감지센서가 생성한 매연감지 정보를 상기 정보획득모듈로 전달하고, 상기 중앙제어부는 상기 정보획득모듈로부터 상기 매연감지정보를 전달받아 이를 통신부를 통하여 상기 관제서버로 송출하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 작동시간측정센서는 솔레노이드 밸브의 개폐를 감지하는 센서인 것이 바람직하며, 상기 작동시간측정센서는 유류 분사 노즐의 유류 분사 상태를 감지하는 센서인 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명 전자식 유량계의 효과는 다음과 같다.

첫째, 유체가 흐르면서 서로 맞물려 있는 로터를 회전시킴에 따라, 로터에 부착된 영구자석의 회전을 자기저항 센서에 의해 측정할 수 있고, 자기저항 센서에 밀착하여 철편을 부착시켜서 자기저항 센서에 포함되어 있는 영구자석에 의하여 철편을 자화시킴으로써 철편이 부착되어 있는 범위만큼 센서의 감지범위를 넓힐 수 있으므로, 로터의 회전수를 누락하지 않아 오랜 기간동안 정확한 유량의 측정이 가능하다.

둘째, 면세유를 사용하는 동력기관이나 보일러에 공급된 총유량과 순시유량뿐만 아니라 연료 공급량과 연료 소비량 및 연료 잔량을 표시하므로, 면세유 사용 대상의 소비량이 정확하게 파악될 수 있어 면세유를 임의의 대상에 불법 사용하는 사례를 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 동력기관이나 보일러의 작동 시간을 측정하여 표시하므로, 상기 연료 소비량 표시와 더불어 보다 정확한 면세유의 사용량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 동력기관이나 보일러의 작동시 발생하는 진동, 소음, 불꽃, 급탕 온도, 매연을 감지하므로 작동 시간과 더불어 실제로 면세유가 사용되었는지의 여부를 보다 정확하게 파악하여 면세유 소비의 조작 사례와 낭비 사례를 방지할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 상술한 연료 공급량, 연료 소비량, 연료 잔량, 작동시간, 진동, 소음, 불꽃, 급탕 온도, 매연 등의 감지 정보를 통신부를 통하여 감독기관의 관제 서버로 송신할 수 있으므로, 면세유의 관리 감독을 보다 충실하게 수행할 수 있는 효과를 가진다.

여섯째, 면세유 사용자의 입장에서는 자신이 사용한 면세유의 소비량, 잔량, 작동시간 등이 표시부를 통하여 자동적으로 표시되므로, 동력 기관이나 보일러의 가동 이력을 정확하게 파악할 수 있게 되어 효율적인 유류 사용을 도모할 수 있는 효과를 가지는 매우 진보한 발명인 것이다.

도1 은 종래 전자식 유량계의 블럭다이어그램.
도2 는 본 발명 실시예의 전자식 유량계의 블럭다이어그램.
도3 은 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계의 블럭다이어그램.
도4 는 본 발명인 전자식 유량계를 나타낸 사시도.
도5 는 본 발명인 전자식 유량계를 나타낸 정면도.
도6 은 본 발명인 전자식 유량계를 나타낸 측면도.
도7 은 본 발명인 전자식 유량계를 나타낸 분해 사시도.
도8 은 본 발명인 전자식 유량계를 구성하는 제1하우징과 로터를 나타낸 정면도.
도9 는 본 발명인 전자식 유량계를 구성하는 제2하우징을 나타낸 정면도.
도10 은 도9 의 A-A'선에 따른 단면도.
도11 은 본 발명인 전자식 유량계를 구성하는 제2하우징을 나타낸 배면도.
도12 는 본 발명인 전자식 유량계의 또다른 디스플레이부가 결합된 것을 나타낸 사시도.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계의 구성을 상세하게 설명한다.

단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.

또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도2 는 본 발명인 전자식 유량계의 일실시예에 대한 블럭다이어그램이다.

상기 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)는 경운기, 트랙터, 콤바인, 이앙기 등의 농기계 또는 어로용 선박과 같이 주로 이동 가능한 장비에 장착된 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)이 사용한 면세유의 양을 정확하게 파악하여 이를 감독 기관을 통하여 관제할 수 있도록 구성된 것이다.

상기 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)는 연료탱크(T)에 저장된 유류가 배출되는 유류 배출관(P)의 유로상에 설치된다.

본 발명 전자식 유량계(1)는 중앙제어부(10), 정보입력부(11), 정보출력부(12), 통신부(13), 유량측정부(14), 전원부(20), 모드선택부(21), 리셋부(22), 디스플레이부(30)로 대분된다.

상기 중앙제어부(10)는 상술한 종래 전자식 유량계와 같이 연료탱크(T)로부터 농기계나 어로용 선박으로 공급되는 유류의 총유량과 순시유량을 산출한다.

이를 위하여 상기 중앙제어부(10)는 유류의 총유량과 순시유량을 측정하는 유량측정부(14)와 연결된다.

상기 유량측정부(14)는 공지된 모든 구조의 유량측정수단이 사용 가능하며, 바람직하게는 유체가 흘러가는 관 중간에 부착되어 유체의 흐름을 측정할 수 있도록 설치된다.

종래 유체의 흐름을 측정하는 방법으로는, 유량계 내부에 임펠러 또는 회전날개 등을 설치하여 유체의 흐름에 의한 마찰로써 임펠러 또는 회전날개 등을 회전시키고, 상기 임펠러 또는 회전날개에 다수의 기어를 연결하여 그 회전수를 기계적으로 계측하는 방법이 사용되었다.

이러한 방법에 의하면, 다수의 기어가 회전함에 따라 기어가 마모되어 서로 맞물리지 않는 일이 빈번히 일어나며, 또한 유체에 포함된 노폐물이 임펠러 또는 기어 사이에 축적되어 회전수가 누락되어 유량을 정확하게 측정할 수 없다는 심각한 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 유체의 흐름에 따라 신호를 발생하고, 이 신호를 센서 등을 이용하여 전기적 신호로 검출하는 방법을 사용하면, 부품의 마모현상이 발생하지 않으며 또한 노폐물 축적 등으로 인하여 회전수를 누락할 우려가 줄어든다는 장점이 있다.

상기와 같은 전자식 유량계에 사용되는 방법으로, 임펠러 또는 로터 등에 별도의 신호발생장치를 부착하고 외부에 수신장치를 부착하여, 전기적 신호를 발생하고 이를 수신장치에서 인식하여 회전수를 측정하는 방법이 있다. 상기와 같은 방법을 사용하면 별도의 신호발생장치를 더 부착하여야 하므로 번거로울 뿐만 아니라, 별도의 전원이 더 필요하게 되므로 오랜 기간동안 사용할 수 없다는 문제가 있다.

따라서 전력을 적게 소비하는 방법으로, 임펠러 또는 로터 등에 자성체인 영구자석(145)을 부착하고 이를 감지할 수 있는 자기저항 센서(MR 센서)를 부착하여, 임펠러 또는 로터가 회전하면서 생기는 자기장의 변화를 자기저항 센서로 감지하여 회전수를 측정하는 방법이 있다.

상기와 같은 방법을 사용하면 별도의 신호발생장치 및 수신장치를 사용하지 않아도 되므로 전력 소모가 적으며, 따라서 유량계에 사용되는 자체 전지만으로도 오랜 기간동안 사용할 수 있어 그 편의성이 높다.

다만, 상기한 것과 같은 전자식 유량계 및 영구자석을 이용하는 유량계를 이용하더라도 임펠러 또는 로터의 회전수가 매우 빨라지면, 이 회전수를 수신장치 또는 자기저항 센서에서 누락하지 않고 정확하게 계측할 수 없어, 유체의 사용량을 정확하게 측정하기가 여전히 어렵다.

따라서 본 발명에서는 로터(144)에 영구자석(145)을 부착하여 로터(144)의 회전을 자기저항 센서(MR 센서, 147)로 감지하되, 로터(144)가 빠르게 회전하더라도 이 회전수를 정확하게 측정하기 위하여 자기저항 센서(147)에 밀접하게 철편(146), 즉 얇은 판 형상의 철편 또는 링 형상의 철편을 부착함으로써, 자화된 철편(146)에 의하여 자기장의 변화가 일어나는 범위를 넓힐 수 있으며, 따라서 로터(144)의 회전수를 더욱 정확하게 측정하여 유체의 사용량을 정확하게 계측할 수 있다.

이하, 본 발명에 사용되는 유량측정부(14)의 일실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

도4 는 상기와 같은 방법을 이용하여, 영구자석(145)을 이용하여 로터(144)의 회전수를 측정하는 전자식 유량계를 나타낸 사시도이고, 도5 는 본 발명인 전자식 유량계(10)를 나타낸 정면도이고, 도6 은 본 발명인 전자식 유량계(10)를 나타낸 측면도이고, 도7 은 본 발명인 전자식 유량계(10)를 나타낸 분해 사시도이다.

즉, 상기 유량측정부(14)는 제1하우징(141), 제2하우징(142), 로터(144), 영구자석(145), 철편(146) 및 자기저항 센서(147)를 포함하여 이루어진다.

도8 은 본 발명인 유량측정부(14)를 구성하는 제1하우징(141)과 로터(144)를 나타낸 정면도이다. 상기 제1하우징(141)은 유체가 흐르는 관 사이에 연결될 수 있도록 아령 모양을 하고 있으며, 중심에는 유체가 흐를 수 있도록 내공이 형성되어 있다. 상기 제1하우징(141)은 중심부에 로터(144)가 위치하여 회전할 수 있도록 소정의 두께를 가지며, 유체가 중심부를 관통할 수 있도록 내공이 형성되어 있다.

상기 제1하우징(141)의 중심부에는 반구형 또는 원기둥형의 내부 공간이 형성되어 있으며, 상기 내부 공간에는 타원 형태의 두 개의 로터(144)가 서로 맞물리도록 위치하고 있다. 상기 로터(144)는 상기 제1하우징(141)의 내부 공간에 딱 맞는 크기로 내부 공간에 밀착하여 회전한다. 유체가 상기 로터(144) 주위를 흐를 때, 각각의 로터 주위에서는 차압이 발생하고, 차압은 각각의 로터에 번갈아가면서 작용하여 상기 로터(144)가 회전하게 되며, 상기 로터(144)와 상기 제1하우징(141)의 내부 공간 사이의 용적만큼의 이동횟수를 측정하여 유량측정부(14)를 통과한 유체의 양을 산출한다.

상기 로터(144)의 회전수를 측정하기 위한 방법으로, 본 발명에서는 자성체인 영구자석(145) 및 자기저항 센서(147)를 사용한다. 즉, 상기 제1하우징(141)의 내부에 위치한 로터(144)의 외측 둘레를 따라, 로터(144)의 회전수를 측정하기 위한 영구자석(145)이 상기 로터(144)의 회전축을 중심으로 대칭을 이루며 부착되어 있고, 상기 제1하우징(141)과 맞닿아 있는 제2하우징(142)의 내부에는 자기저항 센서(147)가 부착되어 있어 상기 로터(144)의 회전수를 측정한다. 상기 영구자석(145)은 상기 로터(144)의 둘레를 따라 다수 부착할 수도 있지만, 고속으로 회전하는 로터(144)의 균형상, 회전축을 중심으로 서로 대칭을 이루도록 짝수개를 부착하는 것이 바람직하다.

상기 제1하우징(141)과 일측면이 맞닿아 있는 제2하우징(142)은 소정의 두께로 이루어져 있으며, 제1하우징(141)의 내부로 유체가 흐를 때 유체가 외부로 새어나가지 않도록 막아주는 역할을 한다. 또한 상기 제2하우징(142)의 타측면에는 디스플레이부(30)가 더 결합하고 있다.

상기 제2하우징(142)의 일측면은 상기 제1하우징(141)과 맞닿아 결합되고, 타측면의 중앙에는 홈이 형성되어 있으며, 상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 입구에는 로터(144)가 회전함에 따라 부착되어 있는 영구자석(145)의 회전을 감지할 수 있는 자기저항 센서(147)가 위치하고 있으며, 상기 자기저항 센서(147)가 감지한 로터(144)의 회전에 따라 감지신호를 발생시키면 상기 제2하우징에 결합된 상기 디스플레이부(30)에 감지신호를 전달하여 준다.

상기 자기저항 센서(147)는 영구자석(145)에 코일을 감아 도체에 가까지 가져가면 전압이 발생하는 자기유도작용의 원리를 이용한 것으로, 주로 회전축의 속도나 위치를 확인하는데 사용된다. 즉, 회전하는 각각의 로터 둘레에 영구자석(145)을 부착하고 회전하는 로터(144)에 근접하게 자기저항 센서(147)를 위치하면, 자석의 N극과 S극이 서로 엇갈리면서 자계강도의 변화에 따라 저항값이 변화되고 이에 따라 사인파 전압이 반복적으로 발생하게 되며, 이러한 사인파형이 완성되는 시간을 측정하거나 또는 발생하는 주파수를 측정하여 로터(144)의 회전수를 계측할 수 있다. 상기 자기저항 센서(147)는 응답속도가 빠르고, 약한 자계에서 고감도를 가지며, 먼지나 오일 등의 영항을 거의 받지 않는다는 특징이 있다.

본 발명에서는 유체의 사용량이 많아서 로터(144)가 빠른 속도로 회전하는 경우라도, 상기 자기저항 센서(147) 주위에 철편(146)을 더 부착하여 상기 철편(146)을 자화시킴으로써 자기저항 센서(147)의 감지범위를 넓힐 수 있고, 따라서 로터(144)에 부착된 영구자석(145)의 회전수를 누락하지 않고 정확하게 측정할 수 있다.

이와 같은 철편(146)은 상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 내부에 설치되어, 일측면은 상기 자기저항 센서(147)와 밀착하여 결합하고 타측면은 상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 바닥면에 밀착하여 결합시킨다.

이러한 철편(146)의 부착과정은 기존의 유량측정부(14)의 제작과정에 있어서, 자기저항 센서(147)의 부착 전에 추가하면 되므로 매우 간단하고 편리하게 제작할 수 있는 이점이 있으며, 또한 영구자석(145)의 크기를 크게 하거나 자기저항 센서(147)의 숫자를 늘리지 않고서도 더욱 향상된 감지 범위를 가질 수 있어 매우 실용적이고 경제적이다.

본 발명에 사용되는 철편(146)은 상기 제2하우징(142)에 형성된 홈에 끼울 수 있는 크기이며, 내부가 모두 막혀있는 원판 형상 또는 중심에 내공이 형성되어 있는 링 형상으로 이루어질 수 있다.

원판 형상 또는 링 형상의 철편(146)을 부착했을 경우에는 주위의 공기로 흩어지는 자력을 철편(146) 주위로 모아서 집중시킬 수 있으므로, 철편(146)을 부착하지 않았을 경우보다 영구자석(145)의 자기력을 감지하는 범위가 매우 향상된다.

다만, 중심부에 내공이 형성되어 있지 않은 원판 형상의 철편(146)을 사용하는 경우에는, 철편(146)의 뒷부분에 상기 자기저항 센서(147)가 부착되므로 로터(144)에 부착된 영구자석(145)을 감지하는 감도가 약해지게 된다. 이에 반해 상기 철편(146)의 중심에 내공을 형성하여 링 형상의 철편(146)을 사용하면, 상기 자기저항 센서(147)의 감지부를 상기 링 형상의 철편(146)의 내공에 부착할 수 있으므로, 상기 로터(144)에 부착된 영구자석(145)을 감지하는 감도가 보다 강해지게 되고 상기 로터(144)에 부착된 영구자석(145)의 회전수를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

도9 는 본 발명인 유량측정부(14)를 구성하는 제2하우징(142)을 나타낸 정면도이고, 도10 은 도9 의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도11 은 본 발명인 유량측정부(14)를 구성하는 제2하우징(142)을 나타낸 배면도이다.

상기 제2하우징(142)의 외측면은 연결부(143) 또는 디스플레이부(30)와 결합하기 위하여 외부로 돌출되어 있고, 제1하우징(141)과 맞닿는 내측면은 평평하게 이루어져 있으며, 상기 제1하우징(141)과 상기 제2하우징(142)은 볼트에 의하여 결합된다.

도11 에 도시된 바와 같이, 상기 제2하우징(142)의 중심부에는 외측면으로부터 내측면을 향하여 홈이 형성되어 있으며, 상기 홈에는 철편(146) 및 자기저항 센서(147)가 위치하고 홈의 외부는 실리콘 등의 고정물질로 덮여있다.

종래에 사용되던 유량계에는 자기저항 센서만이 부착되어, 로터에 부착된 자성체의 회전을 감지하는데에 어려움이 있었다. 따라서 유량을 정확하게 측정하기 위해서는 로터에 부착된 자성체의 크기를 크게 증가시키거나, 또는 부착된 자기저항 센서의 수를 늘리거나, 또는 자기저항 센서의 감도를 매우 향상시켜야 했었다.

그러나 로터에 부착된 자성체의 크기를 증가시키면 로터의 무게가 무거워져서 유체가 흘러가는 것이 원활하지 않다는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 자기저항 센서의 수를 늘리거나 또는 고감도의 자기저항 센서를 사용하기 위해서는 비용이 증가하여, 유량계를 제작하는 제작비용이 높아져 실용적이지 못하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 로터(144)에 부착되는 영구자석(145)의 크기를 유지하고 종래의 자기저항 센서(147)를 그대로 사용하는 동시에, 자기저항 센서(147)에 밀착하여 얇은 판 형상의 철편(146) 또는 링 형상의 철편(146)을 더 부착함으로써 부착된 철편(146)을 자화시킬 수 있고 이에 따라 적은 제작비용만으로 고감도의 자기저항 센서(147)를 사용한 것과 같은 효과를 낼 수 있기 때문에 매우 실용적이고 경제적이다.

종래 자기저항 센서만을 사용하였을 경우에는 제2하우징에 형성된 홈의 크기에 해당하는 좁은 범위에만 자기저항 센서의 감지 범위가 형성되어, 유체의 사용량이 많아 로터가 빠른 속도로 회전하는 경우에는 로터에 부착된 자성체의 회전을 정확하게 측정하지 못하였다.

그러나 본 발명에서는 제2하우징(142)에 부착된 자기저항 센서(147)와 제2하우징(142)에 형성된 홈의 바닥면 사이에 소정의 두께의 철편(146)을 더 부착함으로써, 홈의 크기보다 더 넓은 범위까지 자기저항 센서(147)의 감지범위가 미칠 수 있으므로 로터(144)에 부착된 영구자석(145)의 회전을 누락하지 않고 정확하게 감지할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 제2하우징(142)의 홈은 원통형으로 형성되고, 원통형 홈에 부착된 상기 철편(146)은 상기 홈 내부 및 상기 자기저항 센서에 끼워 맞춰지도록 중심에 내공이 형성된 링 형상으로 이루어지는 것이 좋다.

또한, 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)는 후술할 농기계나 어로용 선박의 연료탱크(T) 또는 동력기관(E)에 구비된 연료량측정센서(51), 진동감지센서(61), 작동시간측정센서(71), 소음감지센서(81)가 측정한 센싱 정보를 입력받는 정보입력부(11)를 포함한다.

그리고, 상기 전자식 유량계(1)는 상기 정보입력부(11)로부터 입력된 센싱 정보를 면세유의 유통을 감독하는 감독 기관의 관제서버(300)로 출력하는 정보출력부(12)를 포함한다.

통신부(13)는 상기 정보입력부(11) 및 정보출력부(12)와 연결되어 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 내외부로 정보를 입력받거나 출력하는 부분이다.

상기와 같은 통신부(13)는 공지된 형태의 유선 또는 무선 통신수단을 채용할 수 있는데, 후술할 연료량측정센서(51), 진동감지센서(61), 작동시간측정센서(71), 소음감지센서(81)가 측정한 센싱 정보를 정보입력부(11)로 입력받을 경우에는 유선방식의 통신수단이 적합하고, 상기 측정된 센싱 정보를 통신부(13)를 통하여 감독기관의 상기 관제서버(300)로 출력하는 경우에는 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)가 주로 이동가능한 농기계나 어로용 선박의 유류 사용량을 관제하기 위하여 설비되는 점을 고려하여, 무선 방식의 통신수단을 채용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 통신부(13)와 관제서버(300)와의 이러한 무선 방식의 통신수단으로서 근거리 통신망 방식의 무선망(WLAN), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 무선망, 위성항법장치(GPS)를 이용한 위성 통신망, 지그비(Zigbee) 방식의 무선망 등의 정보 교환이 가능한 무선망들이 채용 가능하다.

또한, 상기 통신부(13)와 관제서버(300)와의 통신망에 있어서 정보량의 크기와 신호의 증폭 및 수신 가능 범위를 고려하여 통상의 중계기(200)를 경유하여 통신을 수행하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 통신부(13)와 중계기(200) 사이의 통신은 상술한 무선 방식의 통신 방식이 적합하고, 상기 중계기(200)와 관제서버(300)와의 통신 방식은 광통신 방식을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

전원부(20)는 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)에 포함된 각 구성요소들에 사용 전원을 인가하는 통상의 전원이다.

모드선택부(21) 및 리셋부(22)는 상술한 종래 전자식오일미터장치와 같이 디스플레이부(30)의 표시 단위를 변경하거나 표시량을 리셋시키는 부분이다.

디스플레이부(30)는 유류탱크(T)로부터 배출된 유류의 총유량과 순시유량 뿐만 아니라 후술할 농기계나 어로용 선박의 연료탱크(T)에 저장된 연료의 연료 공급량, 연료 소비량, 연료 잔량을 표시하고, 아울러, 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)의 총 작동시간도 표시한다.

상기와 같은 구성을 가지는 디스플레이부(30)에 전원을 공급하기 위하여 배터리를 사용할 수 있고, 또한 외부 전원에 직접 연결하여 사용할 수도 있다.

이러한 디스플레이부(30)는 LCD 또는 LED 등이 사용될 수 있고, 시인성이 양호한 통상의 LCD 디스플레이 패널을 채용하는 것이 바람직하며, 상기 디스플레이부(30)를 통하여 순시유량과 적산유량을 동시에 표시할 수 있으므로 관측이 용이하며, 적산유량으로는 총적산(Grand Total)과 부분적산(Sub Total)을 선택적으로 전환할 수 있으므로 기록 관리가 매우 용이하다.

또한, 상기 유량측정부(14)에 사용되는 전지의 남은 잔량을 표시하여주는 배터리 잔량 예측용 인디케이터를 더 부가하여 배터리 교체시기를 확인할 수 있으므로 유량 측정에 있어 누락되는 양을 최소화 할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(30)에 펄스보정장치를 더 부가하여 다양하게 사용할 수 있다. 펄스보정장치는 상기 로터(144)에서 발생한 유도 전기신호를 출력신호로 변환하였을 때, 상기 출력신호가 디스플레이부(30)의 최소 적산단위에 대하여 일치하지 않는 경우 필요한 범위로 펄스를 보정하여 화상출력장치에 표시할 수 있도록 하는 것이므로 사용자의 필요에 따라 용이하게 사용할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)는 농기계나 어로용 선박의 연료탱크(T)에 저장된 연료의 연료 공급량, 연료 소비량, 연료 잔량을 파악하기 위하여 농기계나 어로용 선박으로부터 필요한 정보를 수신받는데, 이를 위하여 상기 농기계나 어로용 선박에 정보획득모듈(40)과 통신 모듈(node)(41) 및 연료측정모듈(50)이 구비된다.

상기 정보획득모듈(40)은 데이터 처리가 가능한 통상의 마이크로 컴퓨터(일반적으로 '마이컴'이라 함)를 채용할 수 있으며, 통신 모듈(41)는 상기 정보획득모듈(40)로 획득된 정보를 상기 통신부(13)로 전달하는 통상의 유무선 통신 수단이다.

상기 정보획득모듈(40)은 농기계나 어로용 선박의 연료탱크(T)에 설비된 연료측정모듈(50)로부터 연료탱크(T)에 저장된 연료량의 정보를 전달받는다.

이를 위하여, 상기 연료측정모듈(50)는 연료탱크(T)로 공급된 연료양을 측정하는 연료량측정센서(51)를 가지고 있다.

상기 연료량측정센서(51)는 연료탱크(T)내의 저유량을 측정하는 통상의 저유량 측정센서로서, 자동차와 같은 이동 수단에 공지 적용된 센서를 채용하면 되므로 이의 상세한 동작에 관한 설명은 생략한다.

그리고, 연료측정모듈(50)은 상기 연료량측정센서(51)로부터 전달받은 연료량 정보에 기초하여 연료탱크(T)에 유류를 공급받은 시점에서의 연료의 공급량(P1)(연료탱크내 총 연료량 - 연료탱크내 잔존 연료량 = 연료의 공급량)을 계산하고, 이후 농기계나 어로용 선박이 가동중일 때의 연료의 잔량(P2)을 상기 연료량측정센서(51)로부터 실시간으로 전달받아 연료의 소비량(P3)(연료의 공급량 - 연료의 잔량)을 계산하고, 이 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)의 정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)의 정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)의 정보를 디스플레이부(30)에 표시한다.

본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 중앙제어부(10)는 농기계나 어로용 선박에 사용되는 유류의 양을 보다 정확하게 관제하기 위하여, 실제로 농기계나 어로용 선박의 엔진이나 모터와 같은 동력기관의 작동 여부를 파악한다.

왜냐하면, 연료의 공급량과 소비량, 잔량과 같은 정보가 실제로 엔진이나 모터에 의하여 소비된 것인지 아닌지를 파악함으로써 면세유의 불법 사용과 같은 사례를 관제하기 위한 것이다.

이를 위하여, 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)는 농기계나 어로용 선박의 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)으로부터 동력기관(E)의 진동 정보, 작동시간 정보 및 소음 정보를 수신받는데, 이를 위하여 상기 농기계나 어로용 선박에 진동감지모듈(60)과 작동시간측정모듈(70) 및 소음감지모듈(80)이 구비된다.

먼저, 상기 진동감지모듈(60)의 구성 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 진동감지모듈(60)은 농기계나 어로용 선박의 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)으로부터 동력기관의 진동을 감지한다.

이를 위하여, 상기 진동감지모듈(60)는 동력기관(E)의 진동여부를 센싱하는 진동감지센서(61)를 가지고 있다.

상기 진동감지센서(61)는 동력기관(E)의 진동을 센싱하는 통상의 진동센서로서, 팬, 모터, 펌프, 컴프레셔와 같은 진동 운반 장치의 조절과 제어를 위한 통상의 진동 센서를 채용하면 되므로, 진동 센서의 작동에 관한 상세한 설명은 생략한다.

상기 진동감지모듈(60)은 진동감지센서(61)로부터 전달받은 동력기관(E)의 진동 정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 진동정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 진동 정보에 기초하여 농기계나 어로용 선박의 동력기관(E)이 작동중인지의 여부를 파악할 수 있게 된다.

또한, 상기 작동시간측정모듈(70)의 구성 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 작동시간측정모듈(70)은 농기계나 어로용 선박의 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)의 작동시간을 측정한다.

이를 위하여, 상기 작동시간측정모듈(70)는 동력기관(E)의 작동시간을 측정하는 작동시간측정센서(71)를 가지고 있다.

상기 작동시간측정센서(71)는 동력기관(E)이 작동을 시작하는 시점에서 센싱작용을 시작하는 센서로서, 엔진이나 모터와 같은 동력수단의 작동 시간을 파악할 수 있는 모든 공지된 센서가 사용가능하며, 예를 들어 자동차에 탑재되어 차량 운행정보를 알려주는 트립 컴퓨터(Trip Computer)에 적용되는 차량 운행시간 측정센서의 구성을 채용하거나, 동력기관(E)의 동력축 부분에 회전을 감지하는 통상의 자기 센서나 광센서를 부설하고 이 동력기관(E)이 작동을 시작하여 동력축이 회전하면 이에 부설된 자기 센서나 광센서에 의하여 센싱 신호가 발생하고 이러한 센싱 신호가 발생하는 구간을 동력기관(E)의 작동 시간으로 파악하는 방법도 적용할 수 있다.

상기 자동시간측정모듈(70)은 상기 작동시간측정센서(71)로부터 전달받은 동력기관(E)의 작동시간 정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 동력기관(E)의 작동시간 정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 작동시간 정보에 기초하여 농기계나 어로용 선박의 동력기관(E)의 작동시간을 파악할 수 있게 된다.

이어서, 상기 소음감지모듈(80)의 구성 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 소음감지모듈(80)은 농기계나 어로용 선박의 엔진이나 모터와 같은 동력기관(E)으로부터 발생하는 소음을 감지한다.

이를 위하여, 상기 소음감지모듈(80)은 동력기관(E)이 작동할 경우에 발생하는 소음을 측정하는 소음측정센서(81)를 가지고 있다.

상기 소음측정센서(81)는 동력기관(E)이 설비된 엔진실 또는 모터실 내부에 동력기관(E)의 근접 거리에 설치되어, 동력기관(E)에서 발생하는 소음을 감지하는 센서로서, 공지된 형태의 소음감지 센서가 사용가능하다.

상기 소음측정센서(81)는 동력기관(E)에서 발생하는 소음의 레벨을 측정한 소음 정보를 생성하고, 상기 소음감지모듈(80)은 상기 소음측정센서(81)로부터 전달받은 동력기관(E)의 소음 정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 동력기관(E)의 소음 정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 소음 정보에 기초하여 기설정된 소음 레벨(예를 들어 엔진이나 모터의 작동시 소음 레벨) 이상의 소음은 동력기관(E)에서 발생하는 소음으로 간주하여 동력기관(E)의 작동 여부를 파악한다.

본 발명의 전자식 유량계(1)의 중앙제어부(10)는 유량측정부(14)가 제공하는 공급받은 총유량과 순시유량의 정보 및 상술한 연료측정모듈(50), 진동감지모듈(60), 작동시간측정모듈(70), 소음감지모듈(80)로부터 입력된 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보와, 진동 정보, 작동시간 정보, 소음 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 디스플레이부(30)를 통하여 표시한다.

본 발명 실시예는 상기 유량측정부(14)가 제공하는 총유량과 순시유량을 표시함과 동시에, 상기 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보 및 작동시간의 정보를 추가적으로 표시하여 오일미터장치의 전면 패널을 통하여 면세유를 공급받는 사용자가 유류의 사용량을 용이하게 파악할 수 있도록 한다.

또한, 중앙제어부(10)는 상기 총유량과 순시유량의 정보, 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보와, 진동 정보, 작동시간 정보, 소음 정보를 면세유를 지급받은 해당 농어민의 식별 정보와 함께 통신부(13)와 중계기(200)를 경유하여 감독기관의 관제서버(300)로 송출하고, 감독기관은 관제서버(300)와 연동된 관제단말(310)을 통하여 상기 중앙제어부(10)가 송출한 정보들을 모니터링하여 해당 농어민의 면세유 사용 현황을 관제할 수 있게 된다.

도3은 본 발명인 전자식 유량계의 다른 실시예에 대한 블럭다이어그램이다.

상기 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)는 전술한 실시예의 전자식 유량계(1)와 기본적인 구성은 유사하나, 면세유의 사용 대상이 주로 야채나 화훼를 재배하는 비닐하우스나 해조류 양식과 건조를 위한 난방용 설기구인 보일러가 사용한 면세유의 양을 정확하게 파악하여 이를 감독 기관을 통하여 관제할 수 있도록 구성된 것이다.

이하, 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 구성 및 작용을 설명하되, 전술한 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

상기 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)는 전술한 실시예와 동일하게 연료탱크(T)의 유류 배출관(P)의 유로상에 설치된다.

본 발명 다른 실시예의 전자식오일미터장치(2)는 중앙제어부(10), 정보입력부(11), 정보출력부(12), 통신부(13), 유량측정부(14), 전원부(20), 모드선택부(21), 리셋부(22), 디스플레이부(30)를 포함한다.

상기 중앙제어부(10)의 유량측정부(14)에 의한 유류의 총유량과 순시유량의 측정은 전술한 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명 다른 실시예의 전자식오일미터장치(2)의 정보입력부(11)는 보일러(B)에 구비된 작동시간측정센서(71), 불꽃감지센서(101), 급탕온도센서(111), 매연감지센서(121)가 측정한 센싱 정보를 입력받으며, 입력받은 센싱 정보를 면세유의 유통을 감독하는 감독 기관의 관제서버(300)로 출력하는 정보출력부(12) 포함한다.

통신부(13)는 상기 정보입력부(11) 및 정보출력부(12)와 연결되어 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 내외부로 정보를 입력받거나 출력하는 부분이며, 공지된 형태의 유선 또는 무선 통신수단이 채용가능하고, 이러한 유선 또는 무선 통신수단의 예는 전술한 실시예의 설명 부분을 참조하여 실시 가능하다.

또한, 상기 통신부(13)가 중계기(200)를 통하여 센싱 정보를 감독기관의 상기 관제서버(300)로 출력하는 경우에는 통신부(13)와 중계기(200) 및 중계기(200)와 관제서버(300)와의 통신 방식은 광통신 방식을 사용하며, 전원부(20), 모드선택부(21), 리셋부(22)의 구성은 전술한 실시예와 동일하다.

디스플레이부(30)는 후술할 보일러(B)의 연료탱크(T)에 저장된 연료의 연료 공급량, 연료 소비량, 연료 잔량을 표시하고, 아울러 보일러(B)의 작동시간도 표시한다.

상술한 바와 같은 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)는 보일러(B)의 연료탱크(T)에 저장된 연료의 연료 공급량, 연료 소비량, 연료 잔량을 파악하며, 이를 위하여 상기 보일러(B)가 설치된 보일러실의 적소에 정보획득모듈(40)과 통신모듈(41) 및 연료측정모듈(50)이 구비된다.

상기 정보획득모듈(40)은 보일러(B)의 연료탱크(T)에 설비된 연료측정모듈(50)로부터 연료탱크(T)에 저장된 연료량의 정보를 전달받으며, 이를 위하여 상기 연료측정모듈(50)는 연료탱크(T)로 공급된 연료량을 측정하는 연료량측정센서(51)를 가지고 있다.

상기 연료측정모듈(50)은 연료탱크(T)에 유류를 공급받은 시점에서의 연료의 공급량(P1)과 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)을 계산하여 정보획득모듈(40)로 전달하며, 정보획득모듈(40)은 상기 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)의 정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 실시예의 전자식 유량계(1)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2) 및 연료의 소비량(P3)의 정보를 디스플레이부(30)에 표시한다. 이러한 연료측정모듈(50)의 작동은 전술한 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 중앙제어부(10)는 연료의 공급량과 소비량, 잔량과 같은 정보가 실제로 보일러(B)에 의하여 소비된 것인지 아닌지를 파악한다.

이를 위하여, 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)는 보일러(B)로부터 보일러의 작동시간 정보, 보일러 버너의 불꽃감지 정보, 보일러로부터 발생되는 온수의 급탕 온도 정보, 보일러가 배출하는 매연 감지 정보를 수신받으며, 이를 위하여 상기 보일러(B)에 작동시간측정모듈(70), 불꽃감지모듈(100), 급탕온도측정모듈(110) 및 매연감지모듈(120)이 구비된다.

상기 작동시간측정모듈(70)은 상기 보일러(B)의 작동시간을 측정하는 것으로서, 보일러(B)의 작동시간을 측정하는 작동시간측정센서(71)를 가지고 있다.

상기 작동시간측정센서(71)는 보일러(B)가 작동을 시작하는 시점에서 센싱작용을 시작하는 센서로서, 보일러의 작동 시간을 파악할 수 있는 모든 공지된 센서가 사용가능하며, 일례로서 보일러의 작동이 ON 상태일 때 이와 동기된 릴레이의 출력신호를 인가받아 작동하는 타이머 회로 등의 공지된 센싱 회로가 채용 가능하다.

상기 작동시간측정센서(71)로부터 전달받은 보일러(B)의 작동시간 정보는 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달되며, 상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 보일러(B)의 작동시간 정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 다른 실시예의 오일미터 장치(2)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 보일러(B)의 작동시간 정보에 기초하여 보일러(B)의 작동시간을 파악할 수 있게 된다.

또한, 상기 보일러(B)의 작동시간을 측정하는 작동시간 측정센서(71)의 실시예로서, 보일러의 버너에 장착되어 있는 솔레노이드 밸브의 개폐를 감지하는 센서를 부착하는 방법을 사용할 수 있다.

즉, 보일러의 버너 부분에는 통상적으로 유류의 공급을 조절하는 솔레노이드 밸브가 설치되어 있는데, 이 솔레노이드 밸브가 열리면서 유류가 노즐을 통하여 분사되어 착화되므로, 이 솔레노이드 밸브의 개폐 시간을 감지하는 센서를 부착하면 보일러의 작동 시간을 파악할 수 있게 된다.

또한, 상기 보일러(B)의 작동시간을 측정하는 작동시간 측정센서(71)의 다른 실시예로서, 상기 보일러의 버너 부분에 설치된 솔레노이드 밸브와 같은 유류 분사 밸브의 개폐에 의하여 유류가 노즐을 통하여 분사되는 보일러에 있어서, 현재 유류가 노즐을 통하여 분사되고 있는지 또는 분사가 정지되었는지의 유류의 분사 상태를 감지하는 센서를 상기 유류 분사용 노즐 부분에 부착함으로써, 노즐의 유류 분사의 상태 여부에 따라서 보일러의 작동 시간을 파악할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 불꽃감지모듈(100)의 구성 및 작동을 설명한다.

상기 불꽃감지모듈(100)은 보일러(B) 가동시 버너에서 발생되는 불꽃을 감지하며, 이를 위하여 상기 불꽃감지모듈(100)는 보일러 버너의 불꽃을 센싱하는 불꽃감지센서(101)를 가진다.

상기 불꽃감지센서(101)는 보일러(B) 버너의 불꽃을 센싱할 수 있는 통상의 불꽃감지센서로서, 소방용으로 사용되는 공지의 불꽃감지센서를 채용할 수 있다.

상기 불꽃감지모듈(100)은 불꽃감지센서(101)로부터 전달받은 보일러(B)의 불꽃감지정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 불꽃감지정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 불꽃감지정보에 기초하여 보일러(B)가 작동중인지의 여부를 파악할 수 있게 된다.

이어서, 상기 급탕온도측정모듈(110) 및 매연감지모듈(120)의 구성 및 작동을 설명한다.

통상적으로, 농가에서 사용되는 재배사용 보일러(B)는 온수 또는 증기를 재배사에 순환시키는 방식으로써 재배사의 보온을 유지시킨다. 상기 급탕온도측정모듈(110)은 이렇게 보일러(B)가 배출한 온수 또는 증기의 온도를 측정하는 모듈이며, 이를 위하여 상기 급탕온도측정모듈(110)은 보일러(B)가 작동할 경우에 발생하는 온수나 증기의 온도를 측정하는 급탕온도센서(111)를 가지고 있다. 상기 급탕온도센서(111)는 보일러(B)에 통상적으로 설치되는 온도센서이다.

상기 급탕온도센서(111)는 보일러(B)에서 발생하는 온수(증기)의 온도를 센싱하여 급탕온도정보를 생성하고, 상기 급탕온도측정모듈(110)은 상기 급탕온도센서(111)로부터 전달받은 급탕온도정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 보일러(B)의 급탕온도정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 급탕온도정보에 기초하여 보일러(B)의 작동 여부를 파악한다.

또한, 매연감지모듈(120)은 보일러(B)가 작동할 경우 보일러의 매연 배출구로부터 발생하는 매연을 감지하며, 이를 위하여 상기 매연감지모듈(120)은 보일러(B)의 매연을 감지하는 매연감지센서(121)를 가지고 있다.

상기 매연감지센서(121)는 보일러(B)의 매연 배출구에 설치되어, 보일러(B)로부터 발생하는 매연을 감지하는 센서로서, 공지된 형태의 매연 감지센서가 채용가능하되, 바람직하게는 주로 등유나 보일러 전용 유류인 보일러 등유를 사용하는 보일러(B)가 대종을 이룸을 감안하여 등유나 보일러 등유 연소시 발생하는 매연 성분을 감지할 수 있는 매연 감지센서를 채용하는 것이 좋다.

상기 매연감지센서(121)는 보일러(B)에서 발생하는 매연을 감지하여 매연감지정보를 생성하고, 상기 매연감지모듈(120)은 상기 매연감지센서(121)로부터 전달받은 매연감지정보를 소정의 주기(시간, 분, 초 단위) 또는 실시간으로 정보획득모듈(40)로 전달한다.

상기 정보획득모듈(40)은 전달받은 보일러(B)의 매연감지정보를 통신모듈(41)를 통하여 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 통신부(13)를 경유하여 정보입력부(11)로 출력하고, 중앙제어부(10)는 정보입력부(11)로 수신된 매연감지 정보에 기초하여 보일러(B)의 작동 여부를 파악할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시예의 전자식 유량계(2)의 중앙제어부(10)는 상기 유량측정부(14)가 제공하는 공급받은 총유량과 순시유량의 정보 및 상술한 연료측정모듈(50), 작동시간측정모듈(70), 불꽃감지모듈(100), 급탕온도측정모듈(110) 및 매연감지모듈(120)로부터 입력된 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보와, 작동시간 정보, 불꽃감지 정보, 급탕온도 정보, 매연 감지정보 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 디스플레이부(30)를 통하여 표시한다.

본 발명 실시예는 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 유량측정부(14)가 제공하는 총유량과 순시유량을 표시함과 동시에, 상기 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보 및 작동시간의 정보를 추가적으로 표시하여 오일미터장치의 전면 패널을 통하여 면세유를 공급받는 사용자가 유류의 사용량을 용이하게 파악할 수 있도록 한다.

또한, 중앙제어부(10)는 상기 총유량과 순시유량의 정보, 연료의 공급량(P1)과, 연료의 잔량(P2), 연료의 소비량(P3)의 정보와, 작동시간 정보, 불꽃감지정보, 급탕온도정보 및 매연감지정보를 면세유를 지급받은 해당 농어민의 식별 정보와 함께 통신부(13)와 중계기(200)를 경유하여 감독기관의 관제서버(300)로 송출하고, 감독기관은 상기 관제서버(300)와 연동된 관제단말(310)을 통하여 상기 중앙제어부(10)가 송출한 정보들을 모니터링하면서 해당 농어민의 면세유 사용 현황을 관제한다.

한편, 본 발명 다른 실시예의 전자식 유량계(2)는 비닐하우스나 재배사 등에서 재배되는 야채나 작물의 최적 설정 온도를 조절할 수 있는 구성을 더 포함한다.

상기 중앙제어부(10)는 상기 보일러(B)의 가동이 온도에 비례제어 방식으로 가동될 수 있도록 보일러 설정 온도를 조절하는 온도조절부(130)를 포함하고, 난방 대상의 비닐하우스나 재배사에 온도센서(131)를 설치한다.

그리고, 상기 온도센서(131)가 측정하는 온도 정보를 통신부(13)를 통하여 정보입력부(11)로 전달받고, 상기 온도조절부(130)는 전달받은 온도 정보가 설정된 온도에 근접하는지를 판단하여 설정 온도에 미달하는 경우 보일러(B)를 가동시키고, 설정 온도에 동일하거나 초과하는 경우는 보일러(B)의 가동을 중지시킨다.

상기와 같은 보일러(B)의 비례제어에 의한 온도 조절 방법은 보일러 분야에 공지된 구성이므로, 이에 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 온도조절부(130)의 온도 조절에 따라서, 면세유를 사용하는 보일러(B)의 작동 온도가 재배 대상의 야채나 작물의 재배 온도에 맞추어 최적화될 수 있어, 보다 효율적인 유류 사용이 가능하게 되어 면세유의 낭비를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상의 설명에서 본 발명의 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계의 구성과 그 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 본 발명의 일실시예의 유량계 2 : 본 발명의 다른 실시예의 유량계
10 : 중앙제어부 11 : 정보입력부
12 : 정보출력부 13 : 통신부
14 : 유량측정부 20 : 전원부
21 : 모드선택부 22 : 리셋부
30 : 디스플레이부 40 : 정보획득모듈
41 : 통신모듈 50 : 연료측정모듈
51 : 연료량측정센서 60 : 진동감지모듈
61 : 진동감지센서 70 ; 작동시간 측정모듈
71 : 작동시간 측정센서 80 : 소음감지모듈
81 : 소음측정센서 100 : 불꽃감지모듈
101 : 불꽃감지센서 110 : 급탕온도측정모듈
111 : 급탕온도센서 120 : 매연감지모듈
121 : 매연감지센서 130 : 온도조절부
131 : 온도센서 200 : 중계기
300 : 관제 서버 310 : 관제 단말
141 : 제1하우징 142 : 제2하우징
143 : 연결부 144 : 로터
145 : 영구자석 146 : 철편
147 : 자기저항 센서
400 : 종래의 전자식 유량계 401 : 중앙제어유닛
402 : 로터 403 : 자석체
404 : 유량 측정회로 404-1 : 자력 센서
404-2 : 증폭회로 404-3 : 정형파 발생회로
405 : 모드선택스위치 406 : 리셋스위치
407 : 디스플레이 모듈 408; 전원
T; 연료탱크 P; 유류 배출관
E; 동력기관 B; 보일러

Claims (11)

1. 사용한 유류의 양을 관제하기 위한 전자식 유량계에 있어서,
   중앙제어부(10);
   연료를 저장하는 연료탱크(T)에서 배출된 유류의 총유량과 순시유량을 측정하여 상기 중앙제어부(10)로 전달하는 유량측정부(14);
   상기 연료탱크(T)의 연료량 정보를 연동된 통신부(13)를 통하여 입력받아 상기 중앙제어부(10)로 전달하는 정보입력부(11);
   상기 중앙제어부(10)의 제어에 따라서 상기 연료량 정보를 연동된 통신부(13)를 통하여 감독 기관의 관제서버(300)로 출력하는 정보출력부(12);
   상기 유량측정부(14)가 측정한 총유량과 순시유량 및 상기 연료량 정보를 표시하는 디스플레이부(30); 를 포함하여 이루어지며,
   상기 유량측정부(14)는,
   유체가 통과할 수 있도록 관 사이에 연결되는 제1하우징(141);
   상기 제1하우징(141)의 내부에 위치하여 상기 관을 통과하는 유체에 따라 회전하며, 외측 둘레를 따라 영구자석(145)이 설치된 로터(144);
   일측면은 상기 제1하우징(141)과 맞닿아 결합되고, 타측면의 중앙에는 원통형의 홈이 형성되어 있는 제2하우징(142);
   상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 입구에 설치되어 상기 로터(144)의 회전에 따라 유도되는 전기신호를 감지하는 자기저항 센서(147); 및
   상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 내부에 설치되어, 일측면은 상기 자기저항 센서(147)와 밀착하여 결합하고 타측면은 상기 제2하우징(142)에 형성된 홈의 바닥면에 밀착하여 결합하며, 중심에 내공이 형성된 링 형상으로 이루어지는 철편(146);
   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유류사용량의 관제를 위한 전자식유량계.
   
2. 제1항에 있어서, 정보획득모듈(40)과, 상기 정보획득모듈(40)이 수집한 정보를 상기 정보입력부(11)로 전달하는 통신모듈(41)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
3. 제2항에 있어서, 연료측정모듈(50)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 연료측정모듈(50)은 상기 연료탱크(T)의 연료량을 측정하는 연료량측정센서(51)가 측정한 연료탱크(T)의 연료량에 기초하여 연료탱크(T)에 공급된 연료 공급량과 연료 소비량과 연료 잔량의 정보를 포함하는 상기 연료량 정보를 산출하여 이를 상기 정보획득모듈(40)에 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 연료 공급량과 연료 소비량과 연료 잔량의 정보를 포함하는 상기 연료량 정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
4. 제2항에 있어서, 진동감지모듈(60)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 진동감지모듈(60)은 발생하는 진동을 감지하는 진동감지센서(61)가 측정한 진동 정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 진동 정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
5. 제2항에 있어서, 작동시간측정모듈(70)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 작동시간측정모듈(70)은 작동시간측정센서(71)가 측정한 작동시간 정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 작동시간 정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
6. 제2항에 있어서, 소음감지모듈(80)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 소음감지모듈(80)은 소음측정센서(81)가 측정한 소음 정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 소음 정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
7. 제2항에 있어서, 불꽃감지모듈(100)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 불꽃감지모듈(100)은 불꽃을 감지하는 불꽃감지센서(101)가 생성한 불꽃감지정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 불꽃감지정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
8. 제2항에 있어서, 급탕온도측정모듈(110)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 급탕온도측정모듈(110)은 온수나 증기의 온도를 측정하는 급탕온도센서(111)가 생성한 급탕온도정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 급탕온도정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
9. 제2항에 있어서, 매연감지모듈(120)을 더 포함하여 이루어지며, 상기 매연감지모듈(120)은 매연 배출구로부터 발생되는 매연을 감지하는 매연감지센서(121)가 생성한 매연감지 정보를 상기 정보획득모듈(40)로 전달하고, 상기 중앙제어부(10)는 상기 정보획득모듈(40)로부터 상기 매연감지정보를 전달받아 이를 통신부(13)를 통하여 상기 관제서버(300)로 송출하는 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
   
10. 제5항에 있어서, 상기 작동시간측정센서(71)는, 솔레노이드 밸브의 개폐를 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
    
11. 제5항에 있어서, 상기 작동시간측정센서(71)는, 유류 분사 노즐의 유류 분사 상태를 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는 유류 사용량의 관제를 위한 전자식 유량계.
    
    

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