KR102153683B1 - 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력을 기반으로 유량을 확인하도록 하여 기어의 파손을 염려하지 않아도 됨으로써, 계량기를 반영구적으로 사용이 가능하도록, 수명을 장기화 시키고 상태 모니터링이 가능한 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기를 제공한다.

Description

통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기{GROUNDWATER TUBE WELL DIGITAL METER WITH COMMUNICATION FUNCTION}

본 발명은 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력을 기반으로 유량을 확인하도록 하여 기어의 파손을 염려하지 않아도 됨으로써, 계량기를 반영구적으로 사용이 가능하도록, 수명을 장기화 시키고 상태 모니터링이 가능한 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 관한 것이다.

종래의 습식 계량기는, 입구배관으로부터 유입된 물이 유입공을 통해 수류형성부로 진입하여 유출공을 거쳐 출구배관으로 빠져나가면서 임펠러를 회전시키게 되고, 이러한 임펠러의 회전은 수류형성부의 상측에 위치한 감속기어부의 감속기어들에 전달되며, 최종적으로 감속기어부의 상측에 위치한 표시부의 숫자표시판이 물의 유량을 표시하여 투명재질의 표시창을 통해 확인할 수 있는 구성을 가진다.

입구배관과 출구배관 사이에 설치되는 습식 계량기의 내부에는 지하에 매설되는 배관을 통하여 공급되는 물을 사용처인 가정이나 산업설비로 원활하게 공급할 수 있도록 일정 수압이 유지되고, 이로 인하여 감속기어부는 물론 표시부 내부의 공간에도 물이 들어차게 된다.

이런 상황에서 기온이 급격히 영하로 강하하여 입구배관과 출구배관에 채워진 물이 얼게 되면 습식 수도계량기의 내부공간에 채워진 물이 정체되고, 정체된 물은 곧바로 얼기 시작하게 되는데, 이 때, 입구배관과 출구 배관 그리고 수도계량기의 내부에 채워진 일정량의 물이 액체에서 고체인 얼음으로 상변화하는 과정에서 반드시 부피 팽창이 수반되지만, 수류형성부, 감속기어부 및 표시부를 수용하는 수도계량기의 몸체는 상변화시 수반되는 부피팽창에 상응하여 팽창하지 못하기 때문에 얼음이 형성되는 과정에서 내부구성부품인 감속기어, 표시판 또는 표시창 등이 파손되는 동파가 발생되는 문제가 있다.

또한, 동파 문제 외에도, 기어들의 사용에 따른 마모로 인하여 오래 사용할수록 정확도가 떨어지는 문제가 있다.

한국등록특허 [10-1063950]에서는 지하수 상부보호공 내부에 설치된 지하수계량기 및 수압계 동파방지장치가 개시되어 있다.

한국등록특허 [10-1063950](등록일자: 2011년09월02일)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자력을 기반으로 유량을 확인하도록 하여 기어의 파손을 염려하지 않아도 됨으로써, 계량기를 반영구적으로 사용이 가능하도록, 수명을 장기화 시키고 상태 모니터링이 가능한 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기를 제공하는 것이다.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기는, 내부에 수용공간(101)이 형성되고, 상기 수용공간(101)과 연통된 유입구(110), 유출구(120) 및 개구부(130)가 형성된 하우징(100); 상기 하우징(100)의 수용공간(101)에 설치되고, 상기 유입구(110)로부터 유입되어 상기 유출구(120)로 유출되는 물의 흐름에 의해 회전되는 임펠러(210) 및 상기 임펠러(210)의 회전축 상부에 구비되어 상기 임펠러(210)와 같이 회전되는 자석부(220)를 포함한 회전부(200); 상기 회전부(200)의 상부에 설치되어 상기 하우징(100)의 상기 개구부(130)를 밀폐시키는 구획부(300); 및 상기 구획부(300)의 상부에 설치되고, 상기 자석부(220)의 회전을 감지하는 감지부(410)를 통해 상기 자석부(220)의 회전수에 따라 유량을 표시하는 계량부(400);를 포함하는 디지털계량기(1000); 및

상기 계량부(400)와 전기적으로 연결되며, 외부와 통신 가능한 제어부(2000);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하우징(100)은 상기 유입구(110)가 하방을 향해 형성되고, 상기 유출구(120)가 측방을 향해 형성되며, 상기 개구부(130)가 상방을 향해 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전부(200)는 상기 임펠러(210)를 수용하며, 상기 유입구(110)로부터 유입된 유체가 유입되도록 하방 측부 둘레면에 다수의 유입공(231)이 형성되고, 상기 유출구(120)로 유체가 유출되도록 상기 유입공(231) 상부 둘레면에 다수의 유출공(232)이 형성된 외부케이스(230);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공(231)은 유입된 유체가 상기 임펠러(210)를 원활하게 회전시킬 수 있도록 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 하며, 상기 유출공(232)은 상기 임펠러(210)를 회전시킨 유체가 원활하게 유출될 수 있도록 상기 유입공(231)가 형성된 방향과 반대되는 방향으로 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 외부케이스(230)는 상기 유입공(231)의 수가 상기 유출공(232)의 수보다 많도록 형성되고, 상기 유출공(232)의 크기가 상기 유입공(231)의 크기보다 크도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부케이스(230)는 상기 임펠러(210)의 회전축 하부가 끼움결합 되어 회전 되도록 하측으로 함몰되어 형성된 하부회전축수용홈(235);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 구획부(300)는 청동 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(2000)는 외부센서와 연결되어 외부센서로부터 수집된 정보 및 유량 정보를 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제어부(2000)는 외부센서로부터 획득된 압력 정보를 기반으로 유량 정보를 보정하여 반영하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제어부(2000)는 내부 배터리를 포함하며, 유량의 변화가 미리 결정된 기준을 넘어설 경우 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 의하면, 자력을 기반으로 유량을 확인하도록 하여 기어의 파손을 염려하지 않아도 됨으로써, 계량기를 반영구적으로 사용이 가능하도록, 수명을 장기화 시키킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 통신을 이용한 상태 모니터링이 가능함으로써, 상주인원이나 감시 인원을 배치 또는 파견보내지 않고도 상태 확인이 가능한 효과가 있다.

또, 하우징의 유입구, 유출구 및 개구부를 'ㅓ'형상으로 형성되도록 함으로써, 계량부(400)에 표시된 유량을 시각적으로 편리하게 확인할 수 있음과 동시에 압상파이프를 굽히지 않고 일직선 형태로 직접 연결할 수 있게 되어, 지하수 관정을 위한 시공의 편이성을 향상 시키는 효과가 있다.

또한, 유입공 및 유출공이 서로 반대되는 방향으로 외부케이스 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 함으로써, 임펠러를 회전시킨 유체가 원활하게 유출되도록 하는 효과가 있다.

또, 유입공의 수가 상기 유출공의 수보다 많도록 형성되고, 상기 유출공의 크기가 상기 유입공의 크기보다 크도록 형성되도록 함으로써, 임펠러를 회전시킨 유체가 더욱 원활하게 유출되도록 하는 효과가 있다.

또한, 외부케이스에 하부회전축수용홈이 형성되도록 함으로써, 임펠러의 회전축이 이탈(편심 등)되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

또, 구획부를 청동재질로 형성함으로써, 더욱 강한 힘으로 밀착시킬 수 있음과 동시에, 계량부의 동파 방지 및 수밀성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 외부센서로부터 수집된 정보 및 유량 정보를 외부 모니터링 설비로 전송하도록 함으로써, 특정 현장의 시설작동 상태를 실시간으로 상세하게 모니터링 하고 관리할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

또, 압력 정보를 기반으로 유량 정보를 보정하여 반영함으로써, 회전수를 기반으로 한 유량 산출과 실제 유량 간의 오차를 줄여, 보다 정확한 유량 측정이 가능한 효과가 있다.

또한, 배터리를 포함하고 특정 조건하에 통신을 하도록 함으로써, 배터리 소모를 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 자기력선의 방출량이 많은 측이 상기 감지부(410)측을 향하도록 자석부를 경사지게 설치함으로써, 감지부(410)가 임펠러 회전을 보다 정확하게 감지하도록 할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 상부덮개의 하면에 방사상돌기를 형성함으로써, 유입공으로 유입되어 임펠러를 회전시키면서 상승한 유체의 회전속도를 줄여 유출공으로 더욱 원활하게 유출되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 설치 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 디지털계량기에 대한 측단면도.
도 3은 도 2의 측단면 분해도.
도 4는 도 3의 하우징을 보다 상세하게 보여주는 측단면도.
도 5는 도 3의 외부케이스 외부에 유입공과 유출공이 형성된 것을 보여주는 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 자석부와 감지부가 설치된 예를 보여주는 측단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 자석부가 경사지게 설치된 다른 예를 보여주는 측단면도.
도 8은 도 2의 상부덮개 하면에 방사상돌기가 형성된 예를 보여주는 사시도.
도 9는 도 2의 거름망을 보여주는 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 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 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 설치 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 디지털계량기에 대한 측단면도이며, 도 3은 도 2의 측단면 분해도이고, 도 4는 도 3의 하우징을 보다 상세하게 보여주는 측단면도이며, 도 5는 도 3의 외부케이스 외부에 유입공과 유출공이 형성된 것을 보여주는 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 자석부와 감지부가 설치된 예를 보여주는 측단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기에 자석부가 경사지게 설치된 다른 예를 보여주는 측단면도이고, 도 8은 도 2의 상부덮개 하면에 방사상돌기가 형성된 예를 보여주는 사시도이며, 도 9는 도 2의 거름망을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기는 디지털계량기(1000) 및 제어부(2000)를 포함하고, 상기 디지털계량기(1000)는 하우징(100), 회전부(200), 구획부(300) 및 계량부(400)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지하수는 수중모터(7000)로 끌어올려져 압상파이프(6000)를 거쳐 송수관로(8000)로 공급될 수 있다.

이때, 압상파이프(6000)와 송수관로(8000)의 사이에 디지털계량기(1000)가 설치되고, 디지털계량기(1000)가 설치된 보호공은 전원전선관(3000)과 연결되어 보호공 내부에 설치된 설비들에 필요한 전원 및 통신과 관련된 전선이 배선될 수 있다.

이 외에도, 상기 압상파이프(6000)와 나란하게 수위측정관(4000) 및 수위감지봉(5000)이 설치되어 수위를 감지할 수 있다.

또한, 전주(10)로부터 전원을 끌어오는 경우, 전주(10)에 계량기함(9000)을 설치하고, 계량기함(9000)에 전원전선관(3000)을 연결하여 전원과 관련된 전선이 배선되도록 할 수 있다.

하우징(100)은 내부에 수용공간(101)이 형성되고, 상기 수용공간(101)과 연통된 유입구(110), 유출구(120) 및 개구부(130)가 형성된다.

상기 하우징(100)은 흐르는 유체의 양을 계량하기 위해, 수용공간(101)에 회전부(200)가 설치되도록 마련된다.

상기 유입구(110)는 유체가 유입되는 통로이며, 상기 유출구(120)는 유체가 유출되는 통로이고, 상기 개구부(130)는 상기 회전부(200)를 설치하기 위한 통로이다.

회전부(200)는 상기 하우징(100)의 수용공간(101)에 설치되고, 상기 유입구(110)로부터 유입되어 상기 유출구(120)로 유출되는 물의 흐름에 의해 회전되는 임펠러(210) 및 상기 임펠러(210)의 회전축 상부에 구비되어 상기 임펠러(210)와 같이 회전되는 자석부(220)를 포함한다.

상기 회전부(200)는 상기 하우징(100)을 통과하는 유체의 양을 계량하기 위해, 임펠러(210)를 구비하며, 임펠러(210)의 회전을 자기력으로 감지하도록 자석부(220)를 구비하도록 함으로써, 수명을 증가시킴과 동시에 수밀성을 향상시킬 수 있다.

상기 하우징(100)의 수용공간(101)에 상기 회전부(200)가 설치되면,

상기 유입구(110)로 유입된 유체가 상기 임펠러(210)를 회전시킨 후 상기 유출구(120)로 유출된다.

이를 위해, 상기 유입구(110)로 유입된 유체가 상기 임펠러(210)를 회전시키지 않고서는 상기 유출구(120)로의 유출이 어렵도록 하는 것이 바람직하다.

상기 자석부(220)는 상기 임펠러(210)의 회전축에 고정되어, 상기 임펠러(210)의 회전에 따라 회전된다.

구획부(300)는 상기 회전부(200)의 상부에 설치되어 상기 하우징(100)의 상기 개구부(130)를 밀폐시킨다.

상기 구획부(300)는 상기 회전부(200)를 덮음과 동시에, 상기 유입구(110)로 유입된 유체가 상기 개구부(130)로 유출되지 않도록 상기 개구부(130)를 밀폐시킨다.

계량부(400)는 상기 구획부(300)의 상부에 설치되고, 상기 자석부(220)의 회전을 감지하는 감지부(410)를 통해 상기 자석부(220)의 회전수에 따라 유량을 표시한다.

상기 계량부(400)는 상기 자석부(220)의 회전을 감지하여 상기 임펠러(210)의 회전수를 카운팅하며, 이를 근거로 유량을 표시하며, 표시된 유량 정보를 외부로 전송할 수 있다.

제어부(2000)는 상기 계량부(400)와 전기적으로 연결되며, 외부와 통신 가능하다.

상기 제어부(2000)는 전원과 관련된 전선이 상기 계량기함(9000)으로부터 연결될 수 있고, 통신과 관련된 전선이 상기 디지털계량기(1000) 및 각종 센서 등과 연결될 수 있다.

상기 제어부(2000)는 계량부(400), 외부센서 및 감시카메라 등 지하수 관정의 관리에 필요한 정보를 수집할 수 있으며, 이렇게 수집된 정보를 중앙관제실 등의 외부로 전송하여 원격 모니터링이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부(2000)는 중앙관제실 등의 외부로부터 수중모터(7000)의 작동/정지, 감시카메라의 동영상 녹화 및 전송 등의 원격 제어가 가능하도록 할 수 있다.

또, 상기 제어부(2000)는 수위조절 알고리즘에 따른 자동 수위조절 설정, 온도에 따른 동파 방지 설정, 온도센서가 고장 났을 경우에도 동파방지가 가능하도록 간헐 운전 설정 등의 상황에 따른 설정이 저장되어, 상기 설정에 따라 자동 제어 되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부(2000)는 유선, 무선, 또는 유무선통신이 가능하며, 외부와 통신 가능하다.

이때 사용한 무선통신으로는 CDMA, WCDMA, HSDPA, 와이브로, 와이맥스, LTE, LTE-Advanced, 와이브로-에볼루션, HSPA+ 등이 사용될 수 있다.

이 외에도, 무선통신이 가능하다면 어떠한 기술도 사용 가능함은 물론이다.

CDMA(Code division multiple access)는 확산대역(spread-spectrum)기술을 사용한 다중접속방식의 한 종류로서 부호분할다중접속, 코드분할다중접속이라고도 한다.

확산대역통신이란 전송하려는 신호의 대역폭보다 훨씬 넓은 대역폭으로 신호를 확산시켜 전송하는 것으로, 신호의 전력밀도가 낮아지므로 신호의 존재유무를 검출하기 어렵다. 또한 수신기에서는 수신된 신호를 역확산시키는 과정에서 원래의 신호를 만들어내기 위해서는, 확산할 때에 사용한 부호를 정확히 알고 있어야 하므로 통신의 비밀이 보장되며, 외부의 방해신호는 역확산 과정에서 반대로 확산되므로 통신을 방해하지 않는다.

다중접속기술은 한정된 자원을 많은 사용자들이 공유하는 방법으로 주파수분할, 시간분할, 공간분할, 극분할 및 부호분할 따위가 있다. 그러나 코드분할을 제외한 다른 방식들은 각각의 물리적인 영역에서 직교분할되어 사용자간에 간섭이 없지만, 코드분할의 경우는 부호로만 분할되어 있으므로 간섭이 크다.

이 방식에는 신호를 확산시키는 방법에 따라 직접시퀀스(direct sequence) 방식과 주파수도약(frequency hopping) 방식, 그리고 이 두 가지 방식을 합한 하이브리드(hybrid) 방식이 있다. 직접시퀀스 방식에서는 송신하려는 디지털 데이터에 주기가 훨씬 짧은 확산부호를 곱하여 주파수 대역폭을 넓히고, 주파수도약 방식에서는 신호의 반송파 주파수를 확산부호에 따라 변화시킨다. 이때 디지털 데이터의 주기보다 빠르게 변화하는 경우와 느리게 도약하는 경우가 있다.

WCDMA(Wideband Code division multiple access)는 IMT2000을 위해 코드분할 다중접속(CDMA) 방식을 광대역화하는 기술을 의미한다. WCDMA 방식에는 CDMA 방식의 디지털 셀룰러 시스템 표준화 단체인 CDG1)가 제안하고 있는 광대역 코드분할 다중접속 1(Wideband CDMA One), 일본의 NTT나 KDD 등이 독자적으로 제안하고 있는 방식 등이 있다. WCDMA란 용어는 기존의 FPLMTS2)라는 용어를 개칭한 것으로, 2000년경에 상용화되면서 2000kbps 이상을 지원하는 시스템이란 의미로 변했다. 공통 주파수 사용과 단일 기술표준으로 이용자가 세계 어느 곳으로 이동하더라도 하나의 단말기로 이동전화 서비스를 이용할 수 있도록 한다는 목표로 연구 및 추진되어 온 서비스이다.

HSDPA(high speed downlink packet access)는 High Speed downlink Packet Access(고속하향패킷접속)의 약자로 다운로드 속도를 높인 방식이다. WCDMA(광대역 다중접속)를 발전시킨 3.5세대 무선 이동통신으로, 이론상으로 최대 14.4Mbps(초당 14메가비트 전송) 고속으로 데이터를 전송하기 때문에 대용량 정보를 단시간에 내려받게 된다. 사용자끼리 서로 얼굴을 보면서 자유롭게 영상통화도 할 수 있으며 기존 2세대 휴대폰보다 훨씬 깨끗한 동영상을 즐길 수 있다.

와이브로는 Wireless Broadband Internet의 줄임말로 무선 광대역 인터넷 서비스, 무선 광대역 인터넷 등으로 풀이된다. 와이브로의 특징은 휴대폰, 스마트폰의 3G통신망처럼 언제 어디서나 이동하면서 인터넷을 이용할 수 있다. 이론적으로 최대전송속도는 10Mbps, 최대 전송거리는 1km이며, 시속 130km/h로 이동하면서 사용할 수 있다.

와이맥스(World Interoperability For Microwave Access)는 무선랜기술을 보완한 것으로 약 48km반경에서 70MB/s속도로 데이터 전송을 보장하나 이동때 기지국과 기지국간 핸드오프를 보장하지 못하는 단점이 있다. 휴대인터넷의 기술 표준을 목표로 인텔사가 주축이 되어 개발한 기술 방식이다.

LTE(Long Term Evolution)는 HSDPA보다 12배 이상 빠른 속도로 통신할 수 있고, 다운로드 속도도 최대 173Mbps에 이르러 700MB 용량의 영화한편을 1분안에 내려받을 수 있다. 3세대 이동통신과 4세대 이동통신의 중간에 해당하는 기술이라 하여 3.9세대 이동통신이라고도 한다.

LTE-Advanced는 WCDMA(광대역 코드분할다중접속) 계열의 4세대(4G) 이동통신 기술이다. 속도는 최대 600Mbps(40MHz 대역폭 기준)이고 유효 데이터 전송 기준으로는 440Mbps에 달한다. 기존 2세대 CDMA(코드분할다중접속), GSM(유럽형 이동통신), 3세대 WCDMA(광대역 코드분할다중접속) 기술에 이은 것으로 3.9세대인 LTE의 진화된 기술이라는 뜻에서 4G LTE 또는 LTE advanced라고 부른다.

와이브로-에볼루션(Wibro-Evolution)은 차세대 와이브로 기술로, 기존 와이브로에 다중입력 다중출력(MIMO) 기술, 스마트 안테나, 에러 정정 기술인 LDPC 등을 접목한 기술이다. 이동도(Mobility)가 120㎞/h 이상으로 향상되었고, 최대 전송 속도도 하향 149Mbps, 상향 43Mbps까지 구현이 가능하다.

HSPA+(High Speed Packet Access+)는 현재의 3세대 이동통신인 HSPA(하향 14.4Mbps, 상향 5~6Mbps)을 개량한 것으로 HSPA보다 속도가 두배 이상 빠른 기술로. 하향 42Mbps, 상향 11Mbps를 지원한다. 기존의 HSPA가 인터넷전화 서비스를 안정적으로 지원하기 힘든 것과 달리, HSPA+는 향상된 속도와 용량을 바탕으로 상용망에서 인터넷전화를 성공적으로 지원할 것으로 예상된다. 4세대 이동통신기술 전단계로 간주된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 하우징(100)은 상기 유입구(110)가 하방을 향해 형성되고, 상기 유출구(120)가 측방을 향해 형성되며, 상기 개구부(130)가 상방을 향해 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 상기 유입구(110)와 유출구(120)를 연결한 형상이 'ㄱ'자 형상으로 형성되도록 함으로써 지하로부터 인출된 수중모터(펌프)에 연결된 압상파이프를 굽히지 않고 일직선 형태로 직접 연결할 수 있게 구성되어, 지하수 관정을 위한 시공의 편이성을 향상 시켰다.

또한, 유입구(110)와 유출구(120)가 서로 수직을 이루도록 형성되어 있으며, 유입구(110)의 상방으로 연장된 선상에 계량에 필요한 회전부(200) 설치되는 수용공간(101) 및 개구부(130)를 형성하여 전체적으로 'ㅓ'형상으로 형성되도록 함으로써, 계량부(400)에 표시된 유량을 시각적으로 편리하게 확인할 수 있도록 하였다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 상기 회전부(200)는 상기 임펠러(210)를 수용하며, 상기 유입구(110)로부터 유입된 유체가 유입되도록 하방 측부 둘레면에 다수의 유입공(231)이 형성되고, 상기 유출구(120)로 유체가 유출되도록 상기 유입공(231) 상부 둘레면에 다수의 유출공(232)이 형성된 외부케이스(230)를 포함할 수 있다.

상기 외부케이스(230)는 상기 임펠러(210)를 수용하며, 유입공(231)으로 유입된 유체가 임펠러(210)를 회전시키고 유출공(232)으로 유출되도록 하는 하우징 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 하우징(100)은 상기 회전부(200)가 설치되는 하측에, 상기 유입구(110)측으로부터 연장된 유로의 상기 유출구(120)측으로부터 횡으로 1/4~3/4 정도 차단하는 유로유도판(140)을 형성함으로써, 상방으로 흐르는 유체가 임펠러(210)를 회전시키는 힘을 충분히 전달하지 못하고 유출구(120)로 빠져나가 유량을 정확하게 측정하지 못하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 유로유도판(140)의 상측으로 소정 간격으로 이격되어, 회전부(200)의 유입공(231)과 유출공(232)의 사이에 위치되는 부분에 상기 회전부(200)의 외벽과 밀착되도록 홀이 형성된 구획판(150)을 형성함으로써, 유입공(231)과 유출공(232)을 순차적으로 통과하지 않고는 유체가 유출구(120)로 직접 빠져나가 유량을 정확하게 측정하지 못하는 것을 방지할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 상기 유입공(231)은 유입된 유체가 상기 임펠러(210)를 원활하게 회전시킬 수 있도록 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 하며,

상기 유출공(232)은 상기 임펠러(210)를 회전시킨 유체가 원활하게 유출될 수 있도록 상기 유입공(231)가 형성된 방향과 반대되는 방향으로 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 유입공(231)은 유체가 상기 임펠러(210)의 외곽측을 밀어줄 수 있도록 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성한다. 이때, 상기 유입공(231)은 시계방향 또는 반시계방향으로 비스듬히 관통 형성될 수 있다.

상기 유출공(232)이 상기 유입공(231)과 같은 방향으로 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되면, 유체가 상기 유출공(232)으로 원활하게 빠져나가지 못하고 임펠러(210)를 따라 계속 회전할 수 있다. 따라서, 상기 유출공은 상기 유입공(231)과 반대 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 유입공(231)이 시계방향으로 비스듬히 관통 형성되면 상기 유출공(232)은 반시계방향으로 비스듬히 관통 형성되고, 상기 유입공(231)이 반시계방향으로 비스듬히 관통 형성되면 상기 유출공(232)은 시계방향으로 비스듬히 관통 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 상기 외부케이스(230)는 상기 유입공(231)의 수가 상기 유출공(232)의 수보다 많도록 형성되고, 상기 유출공(232)의 크기가 상기 유입공(231)의 크기보다 크도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 유입공(231)의 수를 많이 형성하는 것은 많은 유체가 가능하면 상기 임펠러(210)의 외곽측을 밀어줄 수 있도록 하기 위함이며, 상기 유출공(232)의 크기를 크게 하는 것은 유체가 더욱 용이하게 유출되도록 하기 위함이다.

이때, 상기 유입공(231)의 단면적의 총 합과 상기 유출공(232)의 단면적 총합이 같도록 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 유입되는 유량과 유출되는 유량이 동일하도록 함으로써 어느 한 측에 부하가 걸리지 않도록 함과 동시에 보다 정확한 유량 측정이 가능하도록 하기 위함이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 외부케이스(230)는 상기 임펠러(210)의 회전축 하부가 끼움결합 되어 회전 되도록 하측으로 함몰되어 형성된 하부회전축수용홈(235)를 포함할 수 있다.

이는, 상기 임펠러(210)의 회전축의 내구성을 향상시키기 위한 것으로, 임펠러(210)의 회전축 자체가 파손되지 않는 한 편심되지 않도록 하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

종래에는 회전축에 홈을 형성하고 홈에 돌기가 끼움결합 되도록 하여 임펠러를 회전시켰으나, 장시간 사용 시 돌기에 크랙이 발생되어 고장의 원인이 되었으며, 내구성을 향상시키고자 돌기의 지름을 키우면 회전축의 지름도 커져 제작비도 상승되고, 임펠러 날개가 차지하는 비중이 줄어들어 유체가 이동하는 통로가 줄어드는 문제가 있었으나, 이러한 문제를 해결한 것이다.

이를 위해, 상기 구획부(300) 역시 상기 임펠러(210)의 회전축 상부가 끼움결합 되어 회전 되도록 상측으로 함몰되어 형성된 상부회전축수용홈(301)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 임펠러(210)의 회전축이 내삽된 상태로 회전 가능하게 결합되도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 구획부(300)는 청동 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 구획부(300)를 상기 하우징(100)과 동일 또는 유사한 재질인 청동 재질로 형성함으로써, 더욱 강한 힘으로 밀착시킬 수 있음음과 동시에, 계량부(400)의 동파 방지 및 수밀성을 향상 시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 제어부(2000)는 외부센서와 연결되어 외부센서로부터 수집된 정보 및 유량 정보를 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

외부센서로는 수위센서(5000), 압력센서(1100), 온도센서(미도시), 접근감지센서(미도시), 상태확인센서(미도시) 등이 될 수 있으며, 센서들로부터 수집된 정보를 외부 모니터링 설비로 전송하여 특정 현장의 시설작동 상태를 실시간으로 상세하게 모니터링 하고 관리할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 제어부(2000)는 외부센서로부터 획득된 압력 정보를 기반으로 유량 정보를 보정하여 반영하는 것을 특징으로 할 수 있다.

아무리 정밀하게 임펠러(210)의 회전수를 체크한다 하더라도, 외부 요인에 의해 회전수를 기반으로 한 유량 산출과 실제 유량에 오차가 발생하기 마련이다.

이를 보완하기 위해, 유입구(110)측 압력에 기반하여 유량정보를 보정하여 보다 정확한 유량을 측정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 제어부(2000)는 내부 배터리를 포함하며, 유량의 변화가 미리 결정된 기준을 넘어설 경우 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기를 산간벽지 등 전기 사용이 어려운 장소에 설치할 경우, 배터리를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 소모를 줄이기 위해, 유량의 변화가 미리 결정된 기준을 넘어설 경우(정수 단위로 변화가 감지된 경우 등) 외부 모니터링 설비로 전송하도록 할 수 있다.

이때, 그동안 획득된 정보를 모두 전송하되, 압축된 정보를 전송하도록 하는 것이 바람직하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 자석부(220)의 극이 향하는 방향이 수평방향이라면, 해당 자석부(200)의 자력을 감지하는 감지부(410)에, 다른 인접한 자석부(220)의 자력이 감지되어 노이즈가 발생되는 문제가 있다.

이러한 문제는 자석부(220)의 극이 향하는 방향이 수직방향이더라도 발생되는 문제이며, 이러한 문제를 해결하기 위해, 각각의 자석 간의 거리를 벌리는 것이 바람직하나, 이를 위해서는 임펠러(210)의 회전축 지름이 커져야 하는 문제가 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위해,

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 자석부(220)는 자기력선의 방출량이 많은 측이 상기 감지부(410)측을 향하도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

다시 말해, 자석을 경사지게 설치하고, 자석의 자기력선의 방출량이 많은 측에 감지부(410)를 설치할 수 있다.

이는, 자석간의 간격을 벌리지 않고 감지부(410) 간의 간격만 벌리는 것만으로도, 강기 감지부(410)에 발생되는 노이즈를 최소화시킴으로써, 상기 감지부(410)가 임펠러(210)의 회전을 보다 정확하게 감지할 수 있게 할 수 있다.

도 6 과 도 7의 자석을 관통하는 점선은 자기력선을 나타낸다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 디지털계량기(1000)는 상기 임펠러(210)의 상부에서 상기 임펠러(210)의 회전축에 끼움결합어, 상기 외부케이스(230)의 상부를 덮는 상부덮개(240)를 포함할 수 있으며,

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부덮개(240)의 하면에 방사상돌기(241)가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 방사상돌기(241)는 상기 상부덮개(240)의 중심으로부터 방사상으로 돌기가 형성된 것으로, 상기 회전부(200)의 상측으로 올라온 유체가 회전하는 속도를 감소시켜 상기 배출공(232)으로 빠져나가는 것을 더욱 용이하게 하기 위함이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기의 디지털계량기(1000)는 상기 하우징(100)의 유입구(110)에 끼움결합어, 유입되는 유체의 불순물을 걸러내는 거름망(500)을 더 포함할 수 있으며,

도 9에 도시된 바와 같이, 상면과 측면에 관통홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 거름망(500)은 상기 유입구(110)에 끼워지나 상기 유입구(110)를 통과하지 못하도록 하측에 측방으로 돌기가 형성되는 것이 바람직하며,

상기 하우징(100)에 상기 거름망(500)이 끼움결합 되었을 때, 하면(유입구 측 면)에 돌출되는 부분이 없도록, 돌기 부분과 대응되는 형상으로 함몰(도 3 참조)되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10: 전주
100: 하우징
101: 수용공간 110: 유입구
120: 유출구 130: 개구부
140: 유로유도판 150: 구획판
200: 회전부
210: 임펠러 220: 자석부
230: 외부케이스
231: 유입공 232: 유출공
235: 하부회전축수용홈
240: 상부덮개
241: 방사상돌기
300: 구획부
301: 상부회전축수용홈
400: 계량부
410: 감지부
500: 거름망
1000: 디지털계량기
1100: 압력센서
2000: 제어부
3000: 전원전선관
4000: 수위측정관
5000: 수위감지봉
6000: 압상파이프
7000: 수중모터
8000: 송수관로
9000: 계량기함

Claims (10)

1. 내부에 수용공간(101)이 형성되고, 상기 수용공간(101)과 연통된 유입구(110), 유출구(120) 및 개구부(130)가 형성된 하우징(100);
   상기 하우징(100)의 수용공간(101)에 설치되고, 상기 유입구(110)로부터 유입되어 상기 유출구(120)로 유출되는 물의 흐름에 의해 회전되는 임펠러(210) 및 상기 임펠러(210)의 회전축 상부에 구비되어 상기 임펠러(210)와 같이 회전되는 자석부(220)를 포함한 회전부(200);
   상기 회전부(200)의 상부에 설치되어 상기 하우징(100)의 상기 개구부(130)를 밀폐시키는 구획부(300);
   상기 구획부(300)의 상부에 설치되고, 상기 자석부(220)의 회전을 감지하는 감지부(410)를 통해 상기 자석부(220)의 회전수에 따라 유량을 표시하는 계량부(400); 및
   상기 하우징(100)의 유입구(110)에 끼움결합되어, 유입되는 유체의 불순물을 걸러내는 거름망(500)
   을 포함하는 디지털계량기(1000); 및
   상기 계량부(400)와 전기적으로 연결되며, 외부와 통신 가능한 제어부(2000);
   를 포함하며,
   상기 회전부(200)는
   상기 임펠러(210)를 수용하며, 상기 유입구(110)로부터 유입된 유체가 유입되도록 하방 측부 둘레면에 다수의 유입공(231)이 형성되고, 상기 유출구(120)로 유체가 유출되도록 상기 유입공(231) 상부 둘레면에 다수의 유출공(232)이 형성된 외부케이스(230); 및
   상기 임펠러(210)의 상부에서 상기 임펠러(210)의 회전축에 끼움결합되어, 상기 외부케이스(230)의 상부를 덮는 상부덮개(240)
   를 포함하고,
   상기 유입공(231)은
   유입된 유체가 상기 임펠러(210)를 원활하게 회전시킬 수 있도록 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 하며,
   상기 유출공(232)은
   상기 임펠러(210)를 회전시킨 유체가 원활하게 유출될 수 있도록 상기 유입공(231)가 형성된 방향과 반대되는 방향으로 상기 외부케이스(230) 측면을 비스듬히 관통하여 형성되도록 한 것을 특징으로 하며,
   상기 외부케이스(230)는
   상기 유입공(231)의 수가 상기 유출공(232)의 수보다 많도록 형성되고, 상기 유출공(232)의 크기가 상기 유입공(231)의 크기보다 크도록 형성된 것을 특징으로 하고,
   상기 구획부(300)는
   청동 재질로 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 제어부(2000)는
   외부센서로부터 획득된 압력 정보를 기반으로 유량 정보를 보정하여 반영하는 것을 특징으로 하고,
   상기 하우징(100)은
   상기 회전부(200)가 설치되는 하측에, 상기 유입구(110)측으로부터 연장된 유로의, 상기 유출구(120)측으로부터 횡으로 돌출된 유로유도판(140)이 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 상부덮개(240)는
   하면에, 상기 상부덮개(240)의 중심으로부터 방사상으로 방사상돌기(241)가 형성된 것을 특징으로 하고,
   상기 거름망(500)은
   상면과 측면에 관통홈이 형성되고,
   상기 유입구(110)에 끼워지나 상기 유입구(110)를 통과하지 못하도록 하측에 측방으로 돌기가 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 하우징(100)은
   상기 하우징(100)에 상기 거름망(500)이 끼움결합 되었을 때, 하면(유입구 측 면)에 돌출되는 부분이 없도록, 상기 하우징(100)의 하면이 상기 거름망(500)의 돌기 부분과 대응되는 형상으로 함몰된 것을 특징으로 하는 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징(100)은
   상기 유입구(110)가 하방을 향해 형성되고, 상기 유출구(120)가 측방을 향해 형성되며, 상기 개구부(130)가 상방을 향해 형성된 것을 특징으로 하는 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 외부케이스(230)는
   상기 임펠러(210)의 회전축 하부가 끼움결합 되어 회전 되도록 하측으로 함몰되어 형성된 하부회전축수용홈(235);
   를 포함하는 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부(2000)는
   외부센서와 연결되어 외부센서로부터 수집된 정보 및 유량 정보를 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기.
   
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(2000)는
    내부 배터리를 포함하며, 유량의 변화가 미리 결정된 기준을 넘어설 경우 외부 모니터링 설비로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 기능이 구비된 지하수 관정 디지털 계량기.

Images