KR102259929B1 - 하이브리드 전자식 수도 미터 - Google Patents

하이브리드 전자식 수도 미터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동체(10) 상에 물(1)의 유량을 계측하기 위해 입수구(11)와 출수구(13)를 갖는 전자식 수도 미터에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 상기 물(1)의 공급량과 수질 상태 등의 정보를 표시하고, 무선 원격 검침이 가능하도록 제어기판(23)을 구비하는 디스플레이부(20); 상기 디스플레이부(20)와 회로적으로 연결되고, 제어기판(23)에 전원을 공급하면서 충전하는 충전배터리(31)와 예비배터리(35)를 구비하는 전원공급수단(30); 및 상기 동체(10)의 출수구(13) 상에 유니온(51)을 연결하여 장착되고, 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인하는 감지수단(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 수도 미터에서 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선함에 따라 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있어 내구성이 월등히 향상되는 한편, IOT기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 관리자의 유지보수에 따른 비용과 불편을 해소하는 동시에 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있어 제품의 안전과 신뢰성을 크게 확보하는 등 상수도 관리를 원활하고도 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

하이브리드 전자식 수도 미터{Hybrid Electric Water meter}
본 발명은 전자식 수도 미터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수도 미터에서 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선함에 따라 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있어 내구성이 월등히 향상되는 한편, IOT기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 관리자의 유지보수에 따른 비용과 불편을 해소하는 동시에 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있어 제품의 안전과 신뢰성을 크게 확보하는 등 상수도 관리를 원활하고도 효율적으로 관리할 수 있는 하이브리드 전자식 수도 미터에 관한 것이다.
통상, 수도 미터(또는 수도 미터기, 수도 계량기)는 수도가 공급되는 장소에 설치되어, 수도를 통해 공급되는 물의 유량을 정확하게 측정함으로써, 각 장소에서 일정기간 동안 사용한 물의 량을 파악하기 위한 장치이고, 수도를 사용하는 각 가정이나 공장 등에는 필수적으로 설치되어 있다.
한편, 전자식 수도 미터는 유량의 공급량을 산정하여 표시하기 위하여 디스플레이(LCD) 등으로 구현되는데, 이를 구현하기 위해서는 내부 또는 외부에 설치되는 별도의 전원 공급이 필요하지만, 다만 외부에 설치된 전원의 경우 설치의 불편함과 불량화가 발생하기 쉬워 내부에 배터리를 통한 전원공급이 이루어지고 있는 실정이다.
하지만 이러한 배터리의 경우 수도 미터의 법정 사용 기간인 내구연도 8년을 채우지 못하고 대부분이 전원을 공급하지 못해 정확한 유량의 공급량을 계측하지 못하는 동시에 유지보수 비용이 증가하는 문제가 발생하고 있는 실정으로, 이를 해결하기 위해 다양한 형태의 장치 및 구조를 제시하였는데, 이와 관련되는 선행기술로서는 대한민국 등록특허공보 제10-1214911호(선행문헌 1), 대한민국 등록특허공보 제10-1790326호(선행문헌 2) 등과 같은 기술들이 개발되어 왔다.
선행문헌 1은 수돗물의 유량을 측정하기 위한 수도계량기에 있어서, 일측에는 물 유입구가 형성되고, 타측에는 물 배출구가 형성된 유로를 내부에 형성하고, 상기 물 유입구와 물배출구의 사이에는 벤튜리 부가 형성되어 물 유입구를 통하여 유입된 물이 벤튜리 부를 통하여 물 배출구측으로 흐르며, 상기 벤튜리 부의 출측에는 저항판이 유로 중앙에 배치되어 물 흐름을 그 양측방향으로 분리시키고, 상기 분리된 물 흐름의 일부는 상기 벤튜리 부의 출측 양측에 각각 형성된 한 쌍의 회전유로를 통하여 후방측으로 회전되어 상기 벤튜리 부의 목 부 양측을 통해서 재유입시키는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 장착되는 한 쌍의 자석을 구비하고, 상기 각각의 자석은 상기 회전 유로의 중앙에 형성된 한 쌍의 자석 수납실 내에 각각 고정되며, 상기 한 쌍의 자석은 상기 유로 상에 자기장을 생성시키는 자기장 발생부; 상기 벤튜리 부의 목 부와 상기 벤튜리 부의 출측 사이에 배치되는 한 쌍의 주파수 감지센서를 구비하고, 상기한 쌍의 주파수 감지센서는 상기 벤튜리 부를 통과하여 흐르는 물의 유량에 비례하여 변동하는 자기장의 주파수값을 검출하여 외부로 송출하도록 된 주파수 감지부; 및 상기 몸체부의 유로 상부 측에서 주파수 감지부의 한 쌍의 주파수 감지센서로부터 감지된 주파수 신호를 전달받아서 물 유량을 판독하고, 현재의 물 유량과, 누적 유량을 표시창에 표시하며, 일측에 마련된 축전지로부터 전원을 공급받아서 작동하는 제어부;를 포함하여 상기 벤튜리(Venturi) 부를 통과하는 유체 진동(Fluidic Oscillation) 원리를 이용하여 유량을 측정하며, 상기 몸체부는 유로를 에워싸는 하부 부분이 피피에스(PPS: Polyphenylene Sulfide) 수지로 제작되고, 축전지 및 제어부가 내장된 상부 부분이 투명 플라스틱 합성수지로 이루어지며, 상기 하부 부분과 상부 부분은 일체로끼움 결합하는 한편, 상기 하부 부분은 원형 단면으로 형성됨으로써 물의 동결시, 몸체부 전체에 걸쳐서 체적 팽창력을 균일하게 분산시키도록 구성되며, 상기 하부 부분은 그 내부의 벤튜리 부, 한 쌍의 회전유로 및 한 쌍의 자석수납실을 상기 하부 부분의 내측 공간으로부터 각각 분리 구획하는 격벽을 구비하고, 상기 격벽과 하부 부분의 내측면 사이 공간에는 에폭시수지가 충전되어 경화되는 한편, 상기 상부 부분은 그 내부의 제어부 및 축전지 수납실들을 상기 상부 부분의 내측 공간으로부터 각각 분리 구획하는 격벽을 구비하고, 상기 격벽과 상부 부분의 내측면 사이 공간에 에폭시수지가 충전되어 경화됨으로써 몸체부 전체에 걸쳐서 에폭시수지를 통해 구조적으로 강화된 것임을 특징으로 하는 동파 방지용 전자식 수도계량기를 제시하고 있다.
선행문헌 2는 수도관이 연결되는 유입구(11)와 배출구(12)가 양측에 각각 형성되며 상면에는 개구부(13)가 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 구비된 지지케이스(20)와, 상기 지지케이스(20)의 내부에 회전가능하게 결합된 임펠러(30)와, 상기 임펠러(30)의 상단에 결합된 영구자석(40)과, 상기 지지케이스(20)의 상면에 구비되며 하측면에는 상기 영구자석(40)의 회전을 감지하는 감지센서(51)가 구비된 계량수단(50)과, 상기 하우징(10)에 결합되어 상기 하우징(10)의 개구부(13)를 밀폐하는 밀폐부재(60)를 포함하는 전자식 수도계량기에 있어서, 상기 임펠러(30)는 상하방향으로 연장되며 상면이 개방된 지지통체(33)와, 상기 지지통체(33)의 둘레부에서 방사방향으로 연장된 복수개의 블레이드(34)와, 상기 지지통체(33)의 내부 바닥면에서 상측으로 연장된 회전축(35)을 포함하고, 상기 영구자석(40)은 상하방향으로 연장되고 중앙부에 관통공(41)이 형성된 원통형상으로 구성되어 상기 회전축(35)의 상단 외측에 끼움결합되고, 상기 회전축(35)의 외경은 상기 지지통체(33)의 내경에 비해 작게 구성되어, 회전축(35)의 외주면과 지지통체(33)의 내주면 사이에 틈(G)이 형성되도록 구성되고, 탄성이 있는 고무재질로 구성되며 외주면이 상기 지지통체(33)의 내주면에 밀착되도록 상기 회전축(35)의 외측에 끼움결합되어 상기 틈(G)의 입구부분을 밀폐하는 탄성링체(36)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 수도계량기를 제시하고 있다.
그러나 상기의 선행문헌들에 의하면, 선행문헌 1은 축전지를 사용하여 전원을 공급하는 특수성으로 인해 별도의 충전 구성이 제시되어 있지 않아 법정 사용 기간인 내구연도 8년을 채우지 못함은 물론 정확한 유량의 공급량을 계측하지 못하고, 축전지를 수도계량기로부터 분리하여 손수 충전을 한 상태로 재차 결합해야만 하는 구성으로 관리자의 배터리 교체와 유지보수에 따른 비용과 불편한 단점이 있다.
선행문헌 2는 일반적인 배터리를 통한 전원 공급이 가능하도록 구성함에 따라 배터리의 이상 발생시 전원을 공급할 수 있는 수단이 없어 이 또한 법정 사용 기간인 내구연도 8년을 채우지 못하여 정확한 유량의 공급량을 계측하지 못하고, 관리자의 배터리 교체와 유지보수에 따른 비용과 불편하여 실용성을 가질 수 없는 단점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1214911호 "동파방지용 전자식 수도계량기"(등록일자: 2012. 12. 17.) 대한민국 등록특허공보 제10-1790326호 "전자식 수도계량기"(등록일자: 2017. 10. 19.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 수도 미터에서 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선함에 따라 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있어 내구성이 월등히 향상되는 한편, IOT기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 관리자의 유지보수에 따른 비용과 불편을 해소하는 동시에 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있어 제품의 안전과 신뢰성을 크게 확보하는 등 상수도 관리를 원활하고도 효율적으로 관리할 수 있는 하이브리드 전자식 수도 미터를 제공하려는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동체 상에 물의 유량을 계측하기 위해 입수구와 출수구를 갖는 전자식 수도 미터에 있어서: 상기 물의 공급량과 수질 상태 등의 정보를 표시하고, 무선 원격 검침이 가능하도록 제어기판을 구비하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부와 회로적으로 연결되고, 제어기판에 전원을 공급하면서 충전하는 충전배터리와 예비배터리를 구비하는 전원공급수단; 및 상기 동체의 출수구 상에 유니온을 연결하여 장착되고, 물의 수질 상태를 점검 및 확인하는 감지수단;을 포함하여 이루어지되, 상기 제어기판은 동체의 상단에 내장되어 설정된 시컨스에 따라 동작을 제어하고, 물의 유량을 계측하여 공급량을 산정하거나 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 IOT기술이 접목된 마이컴 회로로 구성되는 중앙처리부, 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부, 유ㆍ무선 통신을 처리하는 통신부, 충전배터리와 예비배터리로부터 전원을 공급받도록 전환하는 전원공급부, 물의 유량 또는 수질 상태를 점검 및 확인하도록 감지하는 감지부를 구비하고, 상기 전원공급수단은 전원을 충전하여 공급하는 충전배터리와 별도의 예비 전원을 공급하는 예비배터리를 구비하되, 상기 제어기판의 전원공급부에 의해 항시 충전배터리를 통하여 중앙처리부에 전원을 공급하고, 충전배터리에 전원을 충전되거나 이상 발생시 예비배터리로 전환하여 중앙처리부에 전원을 공급하면서 장기간 미사용시 예비배터리로 전환하여 중앙처리부에 전원을 공급하여 충전배터리의 방전을 예방하며, 상기 충전배터리는 전원을 충전하여 공급하기 위한 충전수단을 구비하되, 상기 충전수단은 동체의 내부 상에 물의 유속에 따라 회전하는 임펠러와, 상기 임펠러의 회전축에 연결되어 회전하는 자성을 지닌 자성체와, 상기 자성체의 회전에 따라 상호 회전하여 물의 유량을 계측하여 중앙처리부에 전달하는 회전체와, 상기 회전체의 회전에 의해 전력을 발생시켜 충전배터리에 전원을 공급하면서 충전하는 충전코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에 따르면 상기 감지수단은 유니온의 외주면 상에 개재하여 물의 수질 상태를 점검 및 확인하기 위해 초음파를 발생시키는 제1ㆍ2초음파 센서를 구비하고, 제1초음파 센서에서 발생한 초음파가 이물질이나 초음파를 방해하는 요소가 있을 경우 반사된 나머지 초음파 파형이 제2초음파센서에 전달되며, 나머지 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 동시에 제어기판에서 초음파에 반사된 파형의 변환 값을 측정하여 수치화하여 디스플레이부에 표기하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 하이브리드 전자식 수도 미터는 수도 미터에서 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선함에 따라 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있어 내구성이 월등히 향상되는 한편, IOT기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 관리자의 유지보수에 따른 비용과 불편을 해소하는 동시에 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있어 제품의 안전과 신뢰성을 크게 확보하는 등 상수도 관리를 원활하고도 효율적으로 관리할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전자식 수도 미터의 구조를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 전자식 수도 미터의 주요 구성을 확대하여 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 전자식 수도 미터의 회로연결 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 전자식 수도 미터의 유량을 계측하는 작동 상태를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 전자식 수도 미터의 수질 상태를 점검 및 확인하는 작동 상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 동체(10) 상에 물(1)의 유량을 계측하기 위해 입수구(11)와 출수구(13)를 갖는 전자식 수도 미터에 관하여 제안한다. 특히 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선하여 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간(8년)을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있는 동시에 IOT(Internet of Things)기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있는 하이브리드 전자식 수도 미터에 관 한다.
본 발명에 따르면 상기 물(1)의 공급량과 수질 상태 등의 정보를 표시하는 디스플레이부(20)가 무선 원격 검침이 가능하도록 제어기판(23)을 구비한다. 디스플레이부(20)는 도 1 내지 도 5처럼 물(1)의 공급량 및 수질 상태 등의 정보를 표시하는 역할을 수행하고, 후술하는 전원공급수단(30)에 의해 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시에도 전원이 안정적으로 공급되어 정보가 표기된다. 이러한 디스플레이부(20)는 무선 원격 검침이 가능하도록 IOT(Internet of Things)기술이 접목된 제어기판(23)을 구비하여 데스크탑 또는 노트북 PC, 스마트폰과 같은 모바일기기, 그 외 PDA 등의 휴대단말기를 통해 유량의 공급량 및 수질 상태 등의 정보를 실시간으로 예방 점검 및 확인 가능하다.
이때, 본 발명의 세부구성에 따르면 상기 제어기판(23)은 동체(10)의 상단에 내장되어 설정된 시컨스에 따라 동작을 제어하고, 물(1)의 유량을 계측하여 공급량을 산정하거나 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 IOT기술이 접목된 마이컴 회로로 구성되는 중앙처리부(25), 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부(26), 유ㆍ무선 통신을 처리하는 통신부(27), 충전배터리(31)와 예비배터리(35)로부터 전원을 공급받도록 전환하는 전원공급부(28), 물(1)의 유량 또는 수질 상태를 점검 및 확인하도록 감지하는 감지부(29)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제어기판(23)은 도 1 및 도 2처럼 동체(10)의 상단, 즉 디스플레이부(20)의 하단에 내장되어 회로적으로 연결된다. 이러한 제어기판(23)의 중앙처리부(25)는 마이크로프로세서와 각종 메모리를 탑재한 마이컴 회로로, 설정된 시컨스에 따라 동작을 제어하고, 물(1)의 유량을 계측하여 공급량을 산정하거나 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하여 디스플레이부(20)에 정보를 표시한다. 입ㆍ출력부(26)는 중앙처리부(25)의 입출력 신호를 변환하는 인터페이스 회로이고, 통신부(27)는 IoT(Internet of Things) 통신 방식으로 실시간으로 디스플레이부(20)에 표시된 각종 정보를 데스크탑 또는 노트북 PC, 스마트폰과 같은 모바일기기, 그 외 PDA 등의 휴대단말기 등을 통한 정보를 송수신 처리한다. 전원공급부(28)는 충전배터리(31)와 예비배터리(35)중에서 디스플레이부(20)에 전원을 공급받도록 상황에 따라 선택적으로 전환하고, 감지부(29)는 물(1)의 유량 또는 수질 상태를 점검 및 확인하도록 감지하는데, 후술하는 충전수단(40) 및 감지수단(50)에 의해 물(1)의 유량 또는 수질 상태를 감지하여 중앙처리부(25)로 전달하고 이를 디스플레이부(20)에 구현한다. 또한, 제어기판(23)은 앞서 설명한 이외에 서브루틴 프로그램을 통하여 주기적으로 장비 작동의 이상 유무를 점검하고 상태를 출력할 수 있다. 이외에 서브루틴 프로그램을 통하여 주기적으로 작동의 이상 유무를 점검하고 상태를 출력할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 상기 디스플레이부(20)와 회로적으로 연결되는 전원공급수단(30)이 제어기판(23)에 전원을 공급하면서 충전하는 충전배터리(31)와 예비배터리(35)를 구비한다. 전원공급수단(30)은 디스플레이부(20)와 회로적으로 연결되어 전원을 공급하는 역할을 수행한다. 전원공급수단(30)은 디스플레이부(20)의 제어기판(23)에 전원을 공급하기 위해 충전배터리(31)와 예비배터리(35)를 각각 구비하는데, 충전배터리(31)는 후술하는 충전수단(40)에 의해 전원이 충전되면서 상시 전원을 디스플레이부(20)의 제어기판(23)에 공급하면서 충전배터리(31)의 이상 발생시 별도의 예비배터리(35)를 통하여 디스플레이부(20)의 제어기판(23)에 전원을 공급하는데, 이에 따른 설명은 후술하여 상세히 설명하도록 한다.
이때, 본 발명의 세부구성에 따르면 상기 전원공급수단(30)은 전원을 충전하여 공급하는 충전배터리(31)와 별도의 예비 전원을 공급하는 예비배터리(35)를 구비하되, 상기 제어기판(23)의 전원공급부(28)에 의해 항시 충전배터리(31)를 통하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하고, 충전배터리(31)에 전원을 충전되거나 이상 발생시 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하면서 장기간 미사용시 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하여 충전배터리(31)의 방전을 예방하는 것을 특징으로 한다. 전원공급수단(30)은 충전배터리(31)와 별도의 예비배터리(35)를 통하여 제어기판(23)의 중앙처리부(25) 및 전원공급부(28) 등의 작동에 의해 선택적으로 전환하여 디스플레이부(20)에 전원을 공급하여 정보를 표시할 수 있다. 이러한 전원공급수단(30)은 항시 충전배터리(31)를 통하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하는데, 충전배터리(31)에 충전이 될시 안정성을 위해 예비배터리(35)에서 중앙처리부(25)에 전원을 공급한다. 그리고 혹여 충전배터리(31)에 이상이 발생시 전원을 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하고, 수도 미터를 장기간 미사용시에 충전배터리(31)에 충전을 못할 상황이 발생할 때에도 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하여 충전배터리(31)가 방전됨을 미리 차단한다.
또한, 본 발명의 세부구성에 따르면 상기 충전배터리(31)는 전원을 충전하여 공급하기 위한 충전수단(40)을 구비하되, 상기 충전수단(40)은 동체(10)의 내부 상에 물(1)의 유속에 따라 회전하는 임펠러(41)와, 상기 임펠러(41)의 회전축(43)에 연결되어 회전하는 자성을 지닌 자성체(45)와, 상기 자성체(45)의 회전에 따라 상호 회전하여 물(1)의 유량을 계측하여 중앙처리부(25)에 전달하는 회전체(47)와, 상기 회전체(47)의 회전에 의해 전력을 발생시켜 충전배터리(31)에 전원을 공급하면서 충전하는 충전코일(49)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 충전배터리(31)는 충전수단(40)에 의해 전원이 충전되면서 중앙처리부(25)를 통해 디스플레이부(20)에 전원을 공급한다. 이러한 충전수단(40)은 임펠러(41), 자성체(45), 회전체(47), 충전코일(49)로 구성되는데, 도 1 및 2처럼 임펠러(41)는 동체(10)의 내부 상에 위치하여 물(1)의 유속에 따라 회전하고, 임펠러(41)의 회전에 의해 회전축(43)이 회전하여 자성체(45)를 회전시킨다. 자성을 지닌 자성체(45)는 회전에 의해 회전체(47)가 상호 회전하여 회전수에 따라 물(1)의 유량을 계측하여 중앙처리부(25)에 전달하고, 회전체(47)의 회전에 의해 충전코일(49)에 전력이 발생됨과 함께 충전배터리(31)에 전원을 공급 또는 충전된다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 동체(10)의 출수구(13) 상에 유니온(51)을 연결하여 장착되는 감지수단(50)이 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인한다. 감지수단(50)은 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인하는 역할을 수행하는데, 점검 및 확인된 정보는 제어기판(23)의 중앙처리부(25)에 전달하여 디스플레이부(20)에 표기된다. 이러한 감지수단(50)은 물이 통과되는 동체(10)의 출수구(13) 상에 유니온(51)을 연결하여 장착된다. 이외에도 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 동체(10)의 입수구(11) 상에 유니온(51)을 연결하여 감지수단(50)에 의해 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인할 수도 있다할 것이다.
이때, 본 발명의 세부구성에 따르면 상기 감지수단(50)은 유니온(51)의 외주면 상에 개재하여 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인하기 위해 초음파를 발생시키는 제1ㆍ2초음파 센서(53)(55)를 구비하고, 제1초음파 센서(53)에서 발생한 초음파가 이물질이나 초음파를 방해하는 요소가 있을 경우 반사된 나머지 초음파 파형이 제2초음파센서(55)에 전달되며, 나머지 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 동시에 제어기판(23)에서 초음파에 반사된 파형의 변환 값을 측정하여 수치화하여 디스플레이부(20)에 표기하는 것을 특징으로 한다. 감지수단(50)은 도 2 및 도 5처럼 동체(10)의 출수구(13)상에 연결된 유니온(51)의 외주면 상에 설치되는 제1ㆍ2초음파 센서(53)(55)를 구비하는데, 제1ㆍ2초음파 센서(53)(55)는 초음파발생장치(미도시)에 의해 초음파를 발생시킨다. 이러한 초음파발생장치의 작동에 의해 도 5처럼 제1초음파 센서(53)에서 발생한 초음파가 반사되는 지점까지 가는 중 이물질이나 초음파를 방해하는 요소가 있을 경우 반사된 나머지 초음파 파형이 제2초음파센서(55)에 전달되고, 그에 대한 나머지 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 동시에 제어기판(23)의 중앙처리부(25)에 전달하여 초음파에 반사된 파형의 변환 값을 측정하여 수치화하여 디스플레이부(20)에 표기된다.
이와 같이, 본 발명은 수도 미터에서 유량의 공급량을 산정하는 디스플레이에 물을 사용하는 동안 충전배터리로 항시 전원을 공급하면서도 이상 발생시 예비배터리로 전원을 계속 공급하도록 개선함에 따라 안정적인 전원 공급으로 인해 법정 사용 기간을 월등히 넘어 오랜 기간 동안 사용할 수 있어 내구성이 월등히 향상되는 한편, IOT기술을 접목한 무선 원격 검침을 활용하여 관리자의 유지보수에 따른 비용과 불편을 해소하는 동시에 실시간으로 수질 상태를 예방 점검 및 확인 가능하여 소비자가 안심하고 사용할 수 있어 제품의 안전과 신뢰성을 크게 확보하는 등 상수도 관리를 원활하고도 효율적으로 관리할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
1: 물 10: 동체
11: 입수구 13: 출수구
20: 디스플레이부 23: 제어기판
25: 중앙처리부 26: 입ㆍ출력부
27: 통신부 28: 전원공급부
29: 감지부 30: 전원공급수단
31: 충전배터리 35: 예비배터리
40: 충전수단 41: 임펠러
43: 회전축 45: 자성체
47: 회전체 49: 충전코일
50: 감지수단 51: 유니온
53: 제1초음파 센서 55: 제2초음파 센서

Claims (5)

  1. 동체(10) 상에 물(1)의 유량을 계측하기 위해 입수구(11)와 출수구(13)를 갖는 전자식 수도 미터에 있어서:
    상기 물(1)의 공급량과 수질 상태 등의 정보를 표시하고, 무선 원격 검침이 가능하도록 제어기판(23)을 구비하는 디스플레이부(20);
    상기 디스플레이부(20)와 회로적으로 연결되고, 제어기판(23)에 전원을 공급하면서 충전하는 충전배터리(31)와 예비배터리(35)를 구비하는 전원공급수단(30); 및
    상기 동체(10)의 출수구(13) 상에 유니온(51)을 연결하여 장착되고, 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인하는 감지수단(50);을 포함하여 이루어지되,
    상기 제어기판(23)은 동체(10)의 상단에 내장되어 설정된 시컨스에 따라 동작을 제어하고, 물(1)의 유량을 계측하여 공급량을 산정하거나 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 IOT기술이 접목된 마이컴 회로로 구성되는 중앙처리부(25), 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부(26), 유ㆍ무선 통신을 처리하는 통신부(27), 충전배터리(31)와 예비배터리(35)로부터 전원을 공급받도록 전환하는 전원공급부(28), 물(1)의 유량 또는 수질 상태를 점검 및 확인하도록 감지하는 감지부(29)를 구비하고,
    상기 전원공급수단(30)은 전원을 충전하여 공급하는 충전배터리(31)와 별도의 예비 전원을 공급하는 예비배터리(35)를 구비하되, 상기 제어기판(23)의 전원공급부(28)에 의해 항시 충전배터리(31)를 통하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하고, 충전배터리(31)에 전원을 충전되거나 이상 발생시 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하면서 장기간 미사용시 예비배터리(35)로 전환하여 중앙처리부(25)에 전원을 공급하여 충전배터리(31)의 방전을 예방하며,
    상기 충전배터리(31)는 전원을 충전하여 공급하기 위한 충전수단(40)을 구비하되, 상기 충전수단(40)은 동체(10)의 내부 상에 물(1)의 유속에 따라 회전하는 임펠러(41)와, 상기 임펠러(41)의 회전축(43)에 연결되어 회전하는 자성을 지닌 자성체(45)와, 상기 자성체(45)의 회전에 따라 상호 회전하여 물(1)의 유량을 계측하여 중앙처리부(25)에 전달하는 회전체(47)와, 상기 회전체(47)의 회전에 의해 전력을 발생시켜 충전배터리(31)에 전원을 공급하면서 충전하는 충전코일(49)을 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전자식 수도 미터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 감지수단(50)은 유니온(51)의 외주면 상에 개재하여 물(1)의 수질 상태를 점검 및 확인하기 위해 초음파를 발생시키는 제1ㆍ2초음파 센서(53)(55)를 구비하고, 제1초음파 센서(53)에서 발생한 초음파가 이물질이나 초음파를 방해하는 요소가 있을 경우 반사된 나머지 초음파 파형이 제2초음파센서(55)에 전달되며, 나머지 초음파 파형이 수치로 이물질의 지수를 표기하여 이물질이 있는 유무를 판단하는 동시에 제어기판(23)에서 초음파에 반사된 파형의 변환 값을 측정하여 수치화하여 디스플레이부(20)에 표기하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전자식 수도 미터.
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