KR102289172B1 - Self-generating information display device and faucet with thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수전 몸체 일측에 설치 연결되어 수전 몸체 내 출수유료를 이동하는 물의 수온 및 유량에 대한 정보를 표시하는 자가 발전형 정보표시장치에 관한 것으로, 상기 출수유료 상에 연통되게 배치되어 상기 출수유료를 지나는 물에 의한 자가 발전을 수행하여 AC전원을 생산하는 전원 발전부를 포함하며, 상기 전원 발전부에 의해 생산되는 AC전원을 기반으로 변환된 동작전원을 공급하는 전원관리 유닛; 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 전원 발전부를 거치는 물의 수온 정보 및 유량 정보를 생성하는 정보검출유닛; 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 외부로 출력하는 정보출력유닛; 및 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보를 저장 관리하고, 상기 정보출력유닛을 통한 정보 출력 형태를 제어하는 제어유닛;을 포함한다.The present invention relates to a self-powered information display device that is installed and connected to one side of a faucet body and displays information on the water temperature and flow rate of water moving in the faucet body. a power management unit comprising a power generation unit for generating AC power by performing self-generation by water passing through, and supplying operating power converted based on the AC power produced by the power generation unit; an information detection unit for generating water temperature information and flow rate information of water passing through the power generation unit by using the operating power supplied through the power management unit; an information output unit for outputting at least one of water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit to the outside by using the operating power supplied through the power management unit; and a control unit configured to store and manage the water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit using the operating power supplied through the power management unit, and to control an information output form through the information output unit.

Description

자가 발전형 정보표시장치 및 이를 구비하는 수전 {SELF-GENERATING INFORMATION DISPLAY DEVICE AND FAUCET WITH THEREOF}Self-generation information display device and faucet having the same {SELF-GENERATING INFORMATION DISPLAY DEVICE AND FAUCET WITH THEREOF}

본 발명은 자가 발전형 정보표시장치 및 이를 구비하는 수전에 관한 것이다.The present invention relates to a self-powered information display device and a faucet having the same.

수전(Faucet)은 급수 배관의 말단의 급수 개소에 부착하여 급수하는 기구를 의미하며, 주방과 욕실 같이 급수가 필요한 공간 내에 설치되 사용된다.Faucet refers to a device that supplies water by attaching it to the water supply point at the end of the water supply pipe, and is installed and used in spaces that require water supply, such as kitchens and bathrooms.

일반적으로 수전은 급수를 통한 물의 공급 여부를 결정하고, 공급되는 물의 양을 결정하고, 공급되는 물의 온도를 설정할 수 있는 배관 연결 구조 및 수전 내부 구조를 특정하고 있다.In general, a faucet specifies a pipe connection structure and an internal structure of a faucet that can determine whether water is supplied through water supply, determine the amount of water supplied, and set the temperature of the supplied water.

이러한 일반적인 수전의 구조에서 벗어나 최근에는 다양한 기능들을 수전에 부여하기 위한 노력이 이루어지고 있으며, 수전 자체적으로 급수 되는 물의 양이나 온수 및 냉수의 전환과 같은 동작 제어의 정밀함을 높이는 기술에서부터 절수 효과를 기대할 수 있도록 한 번의 급수를 위한 사용자의 제어 동작 시 일정 양의 물을 일정 시간에 걸쳐 제공될 수 있도록 하는 다양한 기술 등 다양하게 제시되고 있다.Efforts have been made to provide various functions to the faucet in recent years, away from the structure of the general faucet, and the water saving effect is expected from the technology that increases the precision of operation control such as the amount of water supplied to the faucet itself or the switching of hot and cold water. Various technologies have been proposed to provide a certain amount of water over a certain period of time during a user's control operation for one time of water supply.

더 나아가, 수전 자체의 급수와 관련된 기능성의 부가 외에도 수전을 사용하는 과정에서 사용자가 필요로 하는 정보를 제공해주기 위한 기술들 역시 최근 개발되고 있는데, 하나의 예로 물의 온도를 감지하여 알려줌으로써 사용자가 조금 더 정말한 수온 조절이 가능하며 너무 뜨겁거나 차가운 물이 급수되어 발생하는 불편함을 줄일 수 있게 되었다.Furthermore, in addition to the addition of functionality related to the water supply of the faucet itself, technologies for providing information required by the user in the process of using the faucet have also been recently developed. It allows for more accurate water temperature control and reduces the discomfort caused by too hot or too cold water.

이와 관련하여 수전에 설치되어 온도와 같은 특정 급수 관련 정보를 사용자에게 출력 제공하기 위해 마련된 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 등록특허공보 제10-1575466호의 "자가발전을 이용한 수전부착형 유체 온도표시장치6"(이하, '종래기술'이라고 함)가 있다.In relation to this, in the prior literature on the prior art, which is installed in a faucet and provided to output specific water supply-related information such as temperature to a user, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1575466 "A faucet attachment type fluid temperature display device using self-generation" 6" (hereinafter referred to as 'prior art').

하지만 종래기술을 비롯한 기존의 정보표시장치를 구비한 수전들의 경우, 정보 표시를 위해 기반이 되는 값의 감지 및 측정에서부터 해당 감지값을 가공하여 정보로 변환한 뒤 디스플레이 상에 출력시키는 모든 과정에 필요한 동작 전원을 제공하기 위한 별도의 전원 발생 수단 혹은 축전 수단이 필요시 되었고, 이에 따라 주기적으로 장치 혹은 장치의 일부를 교환해 줘야하는 문제점이 있었다.However, in the case of faucets equipped with an existing information display device including the prior art, it is necessary for all processes of detecting and measuring a value that is a basis for information display, processing the sensed value, converting it into information, and outputting it on the display. A separate power generating means or power storage means for providing operating power is required, and accordingly, there is a problem in that the device or a part of the device has to be periodically exchanged.

또한, 하지만 종래기술을 비롯한 기존의 정보표시장치를 구비한 수전들의 경우, 정보 표시를 위해 기반이 되는 값을 감지하고, 해당 감지값을 통해 정보를 생산해내는 과정에서 다양한 요인들로 인해 큰 오차가 빈번히 발생하였고, 이에 따라 실질적으로 정보표시장치를 통해 제공되는 정보의 신뢰도가 현저히 낮은 수준에 그치는 문제점이 있었다.In addition, in the case of faucets equipped with conventional information display devices including the prior art, a large error occurs due to various factors in the process of detecting a value that is a basis for information display and producing information through the detected value. It occurred frequently, and therefore, there was a problem in that the reliability of the information provided through the information display device was substantially low.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 자가 발전을 통해 수전을 통해 급수를 사용자가 제공받는 과정에서 정보값의 생성 및 출력에 이르는 모든 과정을 수행하기 위해 요구되는 동작 전원을 공급받을 수 있어, 별도의 외부 전원 공급수단과의 연결 혹은 빈번한 교체가 요구되는 자체 축전수단의 마련이 필요하지 않은 수전 설치용 정보표시장치를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to perform all processes from the process of receiving water supply through the faucet through self-generation to the generation and output of information values. An object of the present invention is to provide an information display device for installation of a power faucet that can receive operating power and does not require connection with a separate external power supply means or provision of a self-storage means that requires frequent replacement.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 수전을 통해 급수를 사용자가 제공받는 과정에서 획득되는 감지값을 기반으로 온도 및 유량과 같은 정보를 생성함에 있어 오차율을 최소화시키고 출력 제공되는 정보의 신뢰도를 극대화시킨 수전 설치용 정보표시장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to minimize the error rate in generating information such as temperature and flow rate based on the sensed values obtained in the process of receiving water supply by the user through the faucet and maximize the reliability of the information provided by the output. To provide an information display device for installation of a faucet.

상기 목적을 달성하기 위하여 수전 몸체 일측에 설치 연결되어 수전 몸체 내 출수유료를 이동하는 유체의 수온 및 유량에 대한 정보를 표시하는 자가 발전형 정보표시장치는, 상기 출수유료 상에 연통되게 배치되어 상기 출수유료를 지나는 유체에 의한 자가 발전을 수행하여 AC전원을 생산하는 전원 발전부를 포함하며, 상기 전원 발전부가 생산되는 AC전원을 기반으로 변환된 동작전원을 공급하는 전원관리 유닛; 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 전원 발전부를 거치는 유체의 수온 정보 및 유량 정보를 생성하는 정보검출유닛; 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 외부로 출력하는 정보출력유닛; 및 상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보를 저장 관리하고, 상기 정보출력유닛을 통한 정보 출력 형태를 제어하는 제어유닛;을 포함한다.In order to achieve the above object, a self-powered information display device installed and connected to one side of the faucet body to display information on the water temperature and flow rate of the fluid moving the water outlet in the faucet body is disposed in communication with the water outlet toll A power management unit comprising a power generation unit for generating AC power by performing self-generation by the fluid passing through the outgoing fee, and supplying operating power converted based on the AC power produced by the power generation unit; an information detection unit for generating water temperature information and flow rate information of the fluid passing through the power generation unit using the operating power supplied through the power management unit; an information output unit for outputting at least one of water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit to the outside by using the operating power supplied through the power management unit; and a control unit configured to store and manage the water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit using the operating power supplied through the power management unit, and to control an information output form through the information output unit.

여기서, 상기 전원 발전부는, 상기 출수유료 상 일측에 연결되어 출수 경로의 일부를 이루는 발전부 몸체; 상기 발전부 몸체 내에 설치되며, 상기 발전부 몸체 내부를 소정의 유속 및 유압을 갖춰 지나는 유체의 흐름에 연동되어 회전 운동하는 임펠러; 자력체로 마련되어 상기 임펠러의 회전축 외주면상에 체결되며, 상기 임펠러의 회전 운동에 연동되는 회전자; 및 권선(Windings)을 구비하여 상기 회전자의 외측에 배치되도록 상기 발전부 몸체 내에 설치되어 상기 회전자의 회전 운동에 따라 자계를 형성하여 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 고정자;를 포함할 수 있다.Here, the power generation unit may include: a power generation unit body connected to one side of the water outlet toll phase and forming a part of the water outlet path; an impeller installed in the power generation unit body and rotating in association with the flow of fluid passing through the power generation unit body at a predetermined flow rate and hydraulic pressure; a rotor provided with a magnetic body and fastened to an outer circumferential surface of the rotating shaft of the impeller and interlocked with the rotational motion of the impeller; and a stator provided with windings and installed in the power generation unit body to be disposed on the outside of the rotor to generate a magnetic field according to the rotational motion of the rotor to generate AC power. there is.

또한, 상기 전원관리 유닛은, 상기 전원 발전부에 의해 생산되는 AC전원을 DC 전원으로 변환하는 정류 회로부; 상기 정류 회로부를 통해 변환된 DC 전원에서 기 설정된 임의 펄스를 제거하여 안정화시키는 안정화 회로부; 및 상기 안정화 회로부를 통해 안정화된 상태의 DC 전원에 해당하는 동작전원을 상기 정보검출유닛, 정보출력유닛 및 제어유닛에 공급하는 전원 공급부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the power management unit, a rectifying circuit unit for converting the AC power produced by the power generation unit into DC power; a stabilizing circuit unit for stabilizing by removing a preset arbitrary pulse from the DC power converted through the rectifying circuit unit; and a power supply unit for supplying operating power corresponding to DC power in a stabilized state to the information detection unit, the information output unit, and the control unit through the stabilization circuit unit.

아울러, 상기 정보검출유닛은, 상기 전원 발전부 일측에 설치되어 상기 발전부 몸체 내부를 지나는 유체의 온도값을 검출하는 온도 감지부; 및 상기 전원 발전부 일측에 전극 연결되어 상기 발전부 몸체 내부를 지나며 발전을 수행하는 유체의 유속 및 유압에 따라 변화하는 검출전압에 대한 펄스를 검출하는 펄스 검출부;을 포함할 수 있다.In addition, the information detection unit may include: a temperature sensing unit installed on one side of the power generation unit to detect a temperature value of a fluid passing through the inside of the power generation unit body; and a pulse detection unit connected to one side of the power generation unit with an electrode to detect a pulse for a detection voltage that changes according to a flow velocity and hydraulic pressure of a fluid that passes through the inside of the power generation unit body to generate electricity.

또한, 상기 정보검출유닛은, 상기 온도 감지부 및 펄스 검출부를 통해 검출되는 아날로그형 정보값을 디지털형 정보값으로 변환하는 A/D 컨버터부; 상기 A/D 컨버터부를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값의 변화에 따라 카운팅하는 카운터(Counter)로 마련되는 카운팅부; 상기 A/D 컨버터부를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값에 대한 타임차트를 생성하여 측정값을 표준화시키는 타이머(Timer)로 마련되는 타이머부; 및 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각에 대해 상기 카운팅부 및 상기 타이머부를 통해 카운팅 및 타임차트 기반의 표준화를 거친 정보를 기반으로 온도 정보 및 유량 정보를 생성하는 정보값 생성부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the information detection unit may include: an A/D converter unit for converting an analog type information value detected through the temperature sensing unit and a pulse detection unit into a digital type information value; a counting unit provided as a counter for counting each of the temperature values and pulses converted into digital information values through the A/D converter unit according to the change in values; a timer unit provided as a timer for standardizing the measured values by generating a time chart for each of the temperature values and pulse values converted into digital information values through the A/D converter unit; and an information value generating unit for generating temperature information and flow rate information based on information that has undergone counting and time chart-based standardization through the counting unit and the timer unit for each of the temperature values and pulses converted into digital information values; may include more.

여기서, 상기 펄스 검출부는 정역(正逆)의 여자와 비여자를 1주기로 한 저주파의 구형파로 여자(勵磁)하는 방식을 통해 상기 발전부 몸체 내부를 지나는 유체에 의해 상기 회전자 및 고정자가 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 과정에 발생되는 기전력을 기반으로 검출전압에 대한 펄스를 출력신호로 검출할 수 있다.Here, the pulse detection unit excites the rotor and the stator by the fluid passing inside the body of the power generation unit through a method of excitation with a low-frequency square wave with one cycle of positive and negative excitation and non-excitation. A pulse for the detection voltage may be detected as an output signal based on the electromotive force generated in the process of generating power generation.

그리고 상기 제어유닛은, 상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 기 설정된 출력 제어신호 또는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호를 기반으로 상기 정보출력유닛을 통해 출력되도록 제어하는 출력 제어부; 및 상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 저장 관리되는 정보 관리부;를 포함할 수 있다.And the control unit may include: an output control unit for controlling the temperature information and flow rate information generated through the information value generating unit to be output through the information output unit based on a preset output control signal or an output control signal input by a user; and an information management unit storing and managing temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit.

또한, 상기 정보 관리부는 상기 정보값 생성부를 통해 생성되는 유량 정보를 기반으로 일별, 주별, 월별 또는 년별에 따라 누적 합산된 기간별 누적 유량 정보를 생성하여 저장 관리하며, 상기 출력 제어부는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호가 일별, 주별, 월별 또는 년별에 따라 누적된 유량 정보의 제공을 요청하는 신호일 경우, 상기 정보 관리부에 저장된 기간별 누적 유량 정보 중 대응되는 정보가 상기 정보출력유닛을 통해 출력되도록 제어할 수 있다.In addition, the information management unit generates and stores and manages accumulated flow information for each period that is accumulated and summed according to daily, weekly, monthly or yearly based on the flow information generated through the information value generating unit, and the output control unit is input by the user When the output control signal to be output is a signal requesting the provision of accumulated flow information according to daily, weekly, monthly or yearly, the corresponding information among the accumulated flow information for each period stored in the information management unit is controlled to be output through the information output unit can

그리고 상기 정보출력유닛은, 상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부;를 포함하며, 상기 출력 제어부는 기 설정된 시간 단위에 따라 상기 제1출력부 상에 온도 정보 또는 유량 정보를 번갈아 순차 출력시킬 수 있다.The information output unit includes a first output unit capable of outputting the temperature information and the flow rate information generated through the information value generation unit as a display and output through the output control unit, wherein the output control unit is configured according to a preset time unit. Temperature information or flow rate information may be alternately sequentially output on the first output unit.

또 다르게는, 상기 정보출력유닛은, 상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부; 및 상기 정보값 생성부를 통해 생성된 유량 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제2출력부;를 포함할 수 있으며, 상기 출력 제어부는 상기 제1출력부 및 제2출력부 상에 온도 정보 및 유량 정보를 동시 출력시킬 수 있다.Alternatively, the information output unit may include: a first output unit capable of outputting the temperature information generated through the information value generating unit to a display through the output control unit; and a second output unit configured to display and output the flow rate information generated through the information value generation unit through the output control unit. Information and flow information can be output simultaneously.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 자가 발전형 정보표시장치를 구비하는 수전은, 앞 서 설명한 바와 같은 자가 발전형 정보표시장치가 수전 몸체 일측에 설치 연결되어 수전 몸체 내 출수유료를 통해 출수되는 물의 수온 및 유량에 대한 정보가 표시된다.On the other hand, in order to achieve the above object, in a faucet having a self-power generation type information display device, the self-generation type information display device as described above is installed and connected to one side of the faucet body, and the water temperature of the water discharged through the water outlet in the faucet body and information about the flow rate is displayed.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 별도의 외부 전원 공급수단과의 연결 혹은 빈번한 교체가 요구되는 자체 축전수단의 마련없이 전원관리 유닛을 통해 수온과 유량의 정보 표시를 위해 필요한 정보검출유닛, 정보출력유닛 및 제어유닛의 동작전원을 급수 기반의 자가 발전을 통해 공급할 수 있다.First, the operating power of the information detection unit, information output unit, and control unit necessary for displaying information of water temperature and flow rate through the power management unit without connection with a separate external power supply means or provision of a power storage means that requires frequent replacement can be supplied through water-based self-generation.

둘째, 정보검출유닛을 통해 최종 생성되는 온도 정보 및 유량 정보의 오차율을 최소화하고, 정보 신뢰도의 수준을 극대화시킬 수 있다.Second, it is possible to minimize the error rate of the temperature information and the flow rate information finally generated through the information detection unit, and maximize the level of information reliability.

셋째, 정보 출력유닛의 실시형태 및 이에 대한 제어유닛의 출력 제어형태의 다양화를 통해 사용자가 시각적으로 출력되는 온도 정보 및 유량 정보를 쉽고 효과적으로 제공받을 수 있다.Third, through the diversification of the embodiment of the information output unit and the output control form of the control unit therefor, the user can easily and effectively receive temperature information and flow rate information that are visually output.

넷째, 실시간 유량 정보에서부터 기간별로 누적된 전체 유량 정보에 이르기 까지 다양한 시간 기준의 유량정보를 사용자가 원하는 시점에 언제든 제공 받을 수 있어 사용자가 수전을 통한 물 사용량에 대한 수준 및 절수의 필요성을 즉각 체감할 수 있으며, 궁극적으로 절수 효과를 기대할 수 있다.Fourth, from real-time flow rate information to total flow rate information accumulated by period, various time-based flow information can be provided at any time the user wants, so the user immediately senses the level of water consumption through the faucet and the need to save water. It can be done, and ultimately water saving effect can be expected.

도1은 본 발명의 자가 발전형 정보표시장치를 구비한 수전의 제1실시형태를 도시한 평면도이다.
도2는 본 발명의 자가 발전형 정보표시장치를 구비한 수전의 제2실시형태를 도시한 정면도이다.
도3은 본 발명의 자가 발전형 정보표시장치를 구비한 수전의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
도4는 본 발명의 자가 발전형 정보표시장치의 전원 관리유닛 내 전원 발전부의 구성 및 결합 형태를 도시한 결합 사시도이다.
도5는 본 발명의 자가 발전형 정보표시장치의 정보검출유닛 내 펄스 검출부의 저주파의 구형파 여자 방식에 따른 신호 검출 원리를 설명하기 위한 그래프이다.
1 is a plan view showing a first embodiment of a faucet provided with a self-generating information display device of the present invention.
Fig. 2 is a front view showing a second embodiment of a faucet provided with a self-generating information display device of the present invention.
3 is a block diagram showing the detailed configuration of a faucet equipped with a self-generating information display device of the present invention.
4 is a combined perspective view showing the configuration and combination of the power generation unit in the power management unit of the self-generated information display device of the present invention.
5 is a graph for explaining the signal detection principle according to the low-frequency square wave excitation method of the pulse detection unit in the information detection unit of the self-powered information display device of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, but already known technical parts will be omitted or compressed for the sake of brevity of description.

<자가 발전형 정보표시장치를 구비한 수전의 구성 및 기능 형태에 관한 설명><Description on the configuration and functional form of a faucet equipped with a self-generated information display device>

도1 내지 도4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 수전(10)은 수전 몸체(100); 및 자가 발전형 정보표시장치(200);를 포함한다.1 to 4, the faucet 10 of the present invention includes a faucet body 100; and a self-powered information display device 200 .

수전(10)은 수전 몸체(100)에 마련된 설치용 안착공간 혹은 출수구 선단 혹은 출수관 일측과 같은 다양한 위치에 자가 발전형 정보표시장치(200)가 설치되는 형태를 이루며, 교체 가능한 형태로 설치됨에 따라 상호 연결된 수전 몸체(100)와 자가 발전형 정보표시장치(200)는 온수유로 및 냉수유로의 통합이 이루어진 뒤 최종 출수를 위해 마련된 출수유로(100P)를 공유하도록 연통된 구조를 갖춤이 바람직하다.The faucet 10 forms a form in which the self-powered information display device 200 is installed in various positions such as a seating space for installation provided in the faucet body 100 or the tip of an outlet or one side of an outlet pipe, and is installed in a replaceable form. It is preferable that the interconnected power faucet body 100 and the self-generation information display device 200 have a communication structure to share the water outlet flow path 100P prepared for the final water outlet after the hot water flow path and the cold water flow path are integrated.

실시에 따라, 도1에 도시된 바와 같이 수전 몸체(100)에 마련된 설치용 안착공간에 자가 발전형 정보표시장치(200)가 교체 가능한 형태로 안착 결합되어 출수유로(100P)를 공유하도록 연통된 구조를 갖출 수도 있으며, 도2에 도시된 바와 같이 직접적으로 수전 몸체(100)의 출수유로(100P) 혹은 출수유로(100P)와 연결된 별도의 급수 관련 배관 상 일측에 설치 연결될 수도 있다.According to the implementation, as shown in FIG. 1, the self-generation information display device 200 is seated and coupled in a replaceable form in the seating space for installation provided in the power faucet body 100, and communicates to share the water outlet flow path 100P. may be provided, and may be directly installed and connected to one side of a separate water supply-related pipe connected to the water outlet flow path 100P or the water outlet flow path 100P of the power receiving body 100 as shown in FIG. 2 .

이에 따라, 자가 발전형 정보표시장치(200)는 수전 몸체(100) 일측에 설치 연결되어 수전 몸체(100) 내 출수유료(100P)를 통해 출수되는 물의 수온 및 유량에 대한 정보가 표시되는 장치이다.Accordingly, the self-generation type information display device 200 is installed and connected to one side of the power receiving body 100, and information about the water temperature and flow rate of water discharged through the water outlet toll 100P in the power receiving body 100 is displayed. .

이를 위해, 자가 발전형 정보표시장치(200)는 전원관리 유닛(210), 정보검출유닛(220), 정보출력유닛(230) 및 제어유닛(240)을 포함한다.To this end, the self-powered information display device 200 includes a power management unit 210 , an information detection unit 220 , an information output unit 230 , and a control unit 240 .

전원관리 유닛(210)은 출수유료(100P) 상에 연통되게 배치되어 출수유료(100P)를 지나는 유체에 의한 자가 발전을 수행하여 전원을 생산하고, 생산된 동작 전원을 정보검출유닛(220), 정보출력유닛(230) 및 제어유닛(240)에 공급한다.The power management unit 210 is disposed in communication on the outflow toll 100P, generates power by generating power by the fluid passing through the outgoing toll 100P, and uses the generated operating power to the information detection unit 220, It is supplied to the information output unit 230 and the control unit 240 .

이를 위해, 전원관리 유닛(210)은 전원 발전부(211), 정류 회로부(212), 안정화 회로부 (213) 및 전원 공급부(214)를 포함한다.To this end, the power management unit 210 includes a power generation unit 211 , a rectifier circuit unit 212 , a stabilization circuit unit 213 , and a power supply unit 214 .

우선, 전원 발전부(211)는 출수유료(100P) 상에 연통되게 배치되어 출수유료(100P)를 지나는 유체에 의한 자가 발전을 수행하여 AC(Alternating Current, 교류)전원을 생산한다.First, the power generation unit 211 is disposed in communication with the outgoing toll 100P to generate AC (Alternating Current, AC) power by performing self-generation by the fluid passing through the outgoing toll 100P.

구체적으로, 전원 발전부(211)는 도4에 도시된 바와 같이 발전부 몸체(211a), 임펠러(211b), 회전자(211c), 고정자(211d), 회전축(211e), 스켈레톤 바디(Skeleton body, 211f), 베어링(Bearing, 211g), 회전축 개스킷(Shift Gasket, 211h), 커버(211i), 씰링 글루(Sealing Glue, 211j), 리드 선(Lead Wire211k)를 포함한다.Specifically, the power generation unit 211 includes a power generation unit body 211a, an impeller 211b, a rotor 211c, a stator 211d, a rotating shaft 211e, and a skeleton body as shown in FIG. , 211f), bearings (Bearing, 211g), rotation shaft gasket (Shift Gasket, 211h), cover (211i), sealing glue (Sealing Glue, 211j), lead wire (Lead Wire211k).

여기서, 발전부 몸체(211a)는 출수유로(100P) 상 일측에 연결되어 출수 경로의 일부를 이루는 전원 발전부(211)의 전체 하우징으로 내부에 임펠러(211b), 회전자(211c), 고정자(211d), 회전축(211e), 스켈레톤 바디(Skeleton body, 211f), 베어링(Bearing, 211g), 회전축 개스킷(Shift Gasket, 211h), 커버(211i), 씰링 글루(Sealing Glue, 211j), 리드 선(Lead Wire, 211k)을 도4와 같이 수용 설치하고 있다.Here, the power generation unit body 211a is the entire housing of the power generation unit 211 that is connected to one side on the water outlet flow path 100P and forms a part of the water outlet path, and includes an impeller 211b, a rotor 211c, and a stator ( 211d), rotating shaft (211e), skeleton body (211f), bearing (Bearing, 211g), rotating shaft gasket (Shift Gasket, 211h), cover (211i), sealing glue (211j), lead wire ( Lead Wire, 211k) is accommodated and installed as shown in FIG.

또한, 임펠러(211b)는 발전부 몸체(211a) 내에 설치되며, 발전부 몸체(211a) 내부를 소정의 유속 및 유압을 갖춰 지나는 유체의 흐름에 연동되어 회전 운동하는 구조체이다.In addition, the impeller (211b) is installed in the power generation unit body (211a), the inside of the power generation unit body (211a) is equipped with a predetermined flow rate and hydraulic pressure is a structure that rotates in conjunction with the flow of the fluid.

이러한 임펠러(211b)의 중심축 상에는 회전축(211e)이 연결되어 있다.A rotating shaft 211e is connected to the central axis of the impeller 211b.

아울러, 회전자(211c)는 자력체(Magnet)로 마련되어 임펠러(211b)의 회전축(211e) 외주면상에 체결되며, 임펠러(211b)의 회전 운동에 연동되어 같이 회전 운동하게 된다.In addition, the rotor 211c is provided as a magnetic body (Magnet) and is fastened to the outer circumferential surface of the rotation shaft 211e of the impeller 211b, and is interlocked with the rotational motion of the impeller 211b to rotate together.

또한, 고정자(211d)는 코일형 권선(Windings)을 구비하여, 회전자(211c)의 외측에 배치되도록 발전부 몸체(211a) 내에 설치되어 회전자(211c)의 회전 운동에 따라 유도 기전력이 발생하며 자계를 형성하여 AC전원이 생산되도록 함으로써, 실질적인 발전이 수행되도록 한다.In addition, the stator 211d is provided with coil-type windings, and is installed in the power generation unit body 211a to be disposed on the outside of the rotor 211c to generate an induced electromotive force according to the rotational motion of the rotor 211c. And by forming a magnetic field to produce AC power, actual power generation is performed.

이러한, 고정자(211d)는 도4와 같이 한 쌍으로 마련되어 회전자(211c)의 상측과 하측에 각각 배치되는 것이 바람직하며, 상측 또는 하측에 배치된 고정자(211d)의 일측에는 여자 전류 공급 또는 생산된 AC전원의 이동을 위한 리드 선(Lead Wire, 211k)이 연결되어 있다.Preferably, the stator 211d is provided as a pair as shown in FIG. 4 and disposed on the upper and lower sides of the rotor 211c, respectively, and one side of the stator 211d disposed on the upper or lower side is supplied or produced with an excitation current. A lead wire (211k) for moving the AC power is connected.

또한, 스켈레톤 바디(Skeleton body, 211f)는 앞 설명한 임펠러(211b)의 회전축(211e) 일부, 회전자(211c) 및 고정자(211d) 등이 수용되며, 고정자(211d)가 설치 연결되는 몸체 구성이다.In addition, the skeleton body (Skeleton body, 211f) is a body configuration in which a part of the rotation shaft 211e of the impeller 211b described above, the rotor 211c and the stator 211d are accommodated, and the stator 211d is installed and connected. .

아울러, 임펠러(211b)의 회전축(211e) 일측 외주면 상에 설치된 회전자(211c)를 기준으로 길이방향 기준 양측에는 회전운동을 돕고, 패킹 및 결합 상태 개선을 위한 베어링(Bearing, 211g) 및 회전축 개스킷(Shift Gasket, 211h)이 각각 설치된다. In addition, a bearing (Bearing, 211g) and a rotation shaft gasket for helping the rotational movement on both sides in the longitudinal direction based on the rotor 211c installed on one outer circumferential surface of the rotation shaft 211e of the impeller 211b, and improving the packing and coupling state (Shift Gasket, 211h) is installed respectively.

이 외에도, 발전부 몸체(211a) 내측에는 앞 서 설명한 자가 발전과 관련한 다양한 구성들을 고정 설치되도록 하기 위한 씰링 글루(Sealing Glue, 211j) 층이 마련되고, 발전부 몸체(211a)의 일측에는 개방된 구멍의 일부를 덮는 커버(211i)가 설치되는 구조를 갖출 수 있다.In addition, a sealing glue (Sealing Glue, 211j) layer is provided on the inside of the power generation unit body (211a) so that various components related to self-generation described above are fixedly installed, and one side of the power generation unit body (211a) is opened. It may have a structure in which a cover 211i covering a part of the hole is installed.

다음으로, 정류 회로부(212)는 전원 발전부(211)에 의해 생산되는 AC전원을 DC(Direct Current, 직류) 전원으로 변환시키는 AC 정류회로에 해당한다.Next, the rectifier circuit unit 212 corresponds to an AC rectifier circuit that converts the AC power produced by the power generator 211 into DC (Direct Current, DC) power.

또한, 안정화 회로부 (213)는 정류 회로부(212)를 통해 변환된 DC 전원에서 기 설정된 임의 펄스들을 제거하여 전원의 안정화가 이루어지 수 있도록 하는 정류전원 안정화회로에 해당한다.In addition, the stabilization circuit unit 213 corresponds to a rectifying power stabilization circuit that removes preset arbitrary pulses from the DC power converted through the rectifier circuit unit 212 so that the power can be stabilized.

마지막으로, 전원 공급부(214)는 안정화 회로부를 통해 안정화된 상태의 DC 전원에 해당하는 동작전원을 정보검출유닛(220), 정보출력유닛(230) 및 제어유닛(240)에 공급한다.Finally, the power supply unit 214 supplies the operation power corresponding to the DC power in the stabilized state through the stabilization circuit unit to the information detection unit 220 , the information output unit 230 , and the control unit 240 .

정보검출유닛(220) 전원관리 유닛(220)을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 전원 발전부(211)를 거치는 유체의 수온 정보 및 유량 정보를 생성하는 구성으로, 이를 위해 온도 감지부(221), 펄스 검출부(222), A/D 컨버터부(223), 카운팅부(224), 타이머부(225), 정보값 생성부(226)를 포함한다.The information detection unit 220 is configured to generate water temperature information and flow rate information of the fluid passing through the power generation unit 211 using the operating power supplied through the power management unit 220, and for this purpose, a temperature sensing unit 221, It includes a pulse detection unit 222 , an A/D converter unit 223 , a counting unit 224 , a timer unit 225 , and an information value generating unit 226 .

여기서, 온도 감지부(221)는 전원 발전부(211) 일측에 설치되어 발전부 몸체 (211a) 내부를 지나는 유체의 온도값을 검출하는 NTC 서미스터(NTC-thermistor, Negative Temperature Coefficient-thermic resistor)와 같은 장치 기반의 센싱 모듈로서, 냉수 또는 온수의 온도를 NTC(저항값 변화) 수치로 검출한다.Here, the temperature sensing unit 221 is installed on one side of the power generation unit 211 to detect the temperature value of the fluid passing through the power generation unit body 211a (NTC-thermistor, Negative Temperature Coefficient-thermic resistor) and As a sensing module based on the same device, it detects the temperature of cold or hot water as an NTC (resistance value change) value.

또한, 펄스 검출부(222)는 전원 발전부(211) 일측에 전극을 통해 상호 연결되어 발전부 몸체(211a) 내부를 지나며 발전을 수행하는 유체의 유속 및 유압에 따라 변화하는 검출전압에 대한 펄스를 검출하는 전자형 유량 감지계 유형의 모듈이다.In addition, the pulse detection unit 222 is interconnected through an electrode on one side of the power generation unit 211 to pass through the inside of the power generation unit body (211a) and a pulse for a detection voltage that changes according to the flow rate and hydraulic pressure of the fluid performing power generation It is an electronic flow sensor type module that detects.

여기서, 펄스 검출부(222)는 도5에 도시된 바와 같이 정역(正逆)의 여자와 비여자를 1주기로 한 저주파의 구형파로 여자(勵磁)하는 방식을 통해 발전부 몸체(211a) 내부를 지나는 유체에 의해 회전자(211c) 및 고정자(211d)가 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 과정에 발생되는 기전력을 기반으로 검출전압에 대한 펄스를 출력신호로 검출한다.Here, as shown in FIG. 5, the pulse detection unit 222 detects the inside of the power generation unit body 211a through a method of excitation with a low-frequency square wave with one cycle of positive and negative excitation and non-excitation. A pulse for the detection voltage is detected as an output signal based on the electromotive force generated in the process of generating the AC power generated by the rotor 211c and the stator 211d by the passing fluid.

다시 말해, 펄스 검출부(222)는 저주파ㅇ구형파 여자방식 전자 유량계의 신호 검출 원리를 적용하여, 상용주파수의 1/2~1/32 정도의 낮은 주파수를 사용하여 고정자(211d)에 여자 전류를 인가하여 자계를 발생시키는 과정에서 자계를 충분히 안정시킨 시점에서 신호 전압을 샘플링하여 아래 공식에 의한 검출 전압값을 출력 신호로서의 펄스값으로 검출하는 과정을 수행한다.In other words, the pulse detection unit 222 applies the signal detection principle of the low-frequency ∙ square wave excitation type electromagnetic flowmeter, and applies the excitation current to the stator 211d using a low frequency of about 1/2 to 1/32 of the commercial frequency. In the process of generating a magnetic field, the signal voltage is sampled at the time when the magnetic field is sufficiently stabilized, and the detection voltage value according to the formula below is detected as a pulse value as an output signal.

구체적으로, 발전부 몸체(211a) 내부를 지나는 유체에 의해 회전자(211c) 및 고정자(211d)가 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 과정에서 전극 간 발생하는 신호는 회전 속도의 변화(유체의 유속, 유압 변화)에 따라 회전의 시간변화율에 비례하는 자속미분 노이즈가 발생하여 검출값, 더 나아가 최종 산출되는 정보값에 영향을 주어 오차를 발생시킨다.Specifically, the signal generated between the electrodes in the process of generating AC power in the rotor 211c and the stator 211d by the fluid passing inside the power generation unit body 211a is a change in the rotational speed (of the fluid). Flux velocity and hydraulic pressure change), magnetic flux differential noise proportional to the time change rate of rotation is generated, and it affects the detected value and furthermore the finally calculated information value, thereby generating an error.

이에 따라, 펄스 검출부(222)는 회전 변화되는 자계가 충분히 안정화되도록 하는 발생전원 리미트 모듈을 포함하여, 도5와 같이 충분히 안정화가 이루어진 시점에서 신호전압을 샘플링하여 'eout=-e1+e2+e3-e4'의 공식에 따른 결과를 출력신호로 하여 영점의 안정된 유량 정보에 기반이 되는 검출 전압에 대한 펄스를 검출한다.Accordingly, the pulse detection unit 222 includes a power generation limit module for sufficiently stabilizing the rotationally changing magnetic field, and sampling the signal voltage at the time when stabilization is sufficiently achieved as shown in FIG. 5 'e out = -e 1 +e Using the result according to the formula of 2 +e 3 -e 4 ' as an output signal, the pulse for the detection voltage that is based on the stable flow rate information of the zero point is detected.

여기서, 도5와 같은 검출 그래프 기반의'eout=-e1+e2+e3-e4'의 공식 상 eout은 출력신호가 되는 검출전압값(펄스값)이며, e1은 노이즈 체크 구간, e2은 리미트된 신호 체크 구간, e3은 노이즈 체크 구간, e4은 마이너스 리미트된 신호 체크 구간의 안정화된 신호전압을 의미한다.Here, in the formula of 'e out =-e 1 +e 2 +e 3 -e 4 ' based on the detection graph as shown in FIG. 5, e out is the detection voltage value (pulse value) that becomes the output signal, and e 1 is the noise. check section, e 2 is the limited signal check period, e 3 denotes a noise check section, and e 4 denotes a stabilized signal voltage in a negative-limited signal check section.

다음으로, A/D 컨버터부(223)는 온도 감지부(221) 및 펄스 검출부(222)를 통해 검출되는 아날로그형 정보값을 디지털형 정보값으로 변환하는 A/D 컨버터에 해당하는 구성이다.Next, the A/D converter unit 223 is a configuration corresponding to an A/D converter that converts the analog information value detected through the temperature sensing unit 221 and the pulse detection unit 222 into a digital information value.

또한, 카운팅부(224)는 A/D 컨버터부(223)를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값의 변화에 따라 카운팅하는 카운터(Counter)에 해당하는 구성이다.In addition, the counting unit 224 is a configuration corresponding to a counter that counts each of the temperature values and pulses converted into digital information values through the A/D converter unit 223 according to changes in the values.

더불어, 타이머부(225)는 A/D 컨버터부(223)를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값에 대한 타임차트를 생성하여 측정값을 표준화시키는 타이머(Timer)에 해당하는 구성이다.In addition, the timer unit 225 corresponds to a timer that standardizes the measured values by generating a time chart for each of the temperature values and pulse values converted into digital information values through the A/D converter unit 223 . is a configuration that

이와 같은 카운팅부(224) 및 타이머부(225)는 복합적으로 작동하여, A/D 컨버터부(223)를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 기반으로 실시간 수온에 대한 온도 정보 및 실시간 사용한 유량에 대해 적산한 정보를 생성하기 위한 시간 정보를 제공한다.The counting unit 224 and the timer unit 225 operate in a complex manner, and based on each of the temperature values and pulses converted into digital information values through the A/D converter unit 223, temperature information on real-time water temperature and time information for generating integrated information about the flow rate used in real time.

마지막으로, 정보값 생성부(226)는 A/D 컨버터부(223)를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각에 대해 카운팅부(224) 및 타이머부(225)를 거치며 카운팅 및 타임차트 기반의 표준화를 거친 정보를 기반으로 온도 정보 및 유량 정보를 생성한다.Finally, the information value generation unit 226 passes through the counting unit 224 and the timer unit 225 for each of the temperature values and pulses converted into digital information values through the A/D converter unit 223, counting and It generates temperature information and flow rate information based on time chart-based standardized information.

여기서, 정보값 생성부(226)는 온도 감지부(221) 및 펄스 검출부(222)를 통해 검출되는 온도값 및 펄스에 대한 검출 정보를 기반으로 하여 실시간 수온 및 사용 유량에 대한 온도 정보 및 유량 정보를 생성한 뒤, 생성된 온도 정보 및 유량 정보를 추후 설명될 제어유닛(240)에 전송하여 저장, 관리, 출력 제어가 이루어지도록 한다.Here, the information value generating unit 226 is based on the temperature value and pulse detection information detected through the temperature sensing unit 221 and the pulse detecting unit 222, temperature information and flow rate information on real-time water temperature and used flow rate. After generating , the generated temperature information and flow rate information is transmitted to the control unit 240 to be described later so that storage, management, and output control are performed.

정보출력유닛(230)은 전원관리 유닛(210)을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 정보검출유닛(220)을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 외부로 출력하는 하나의 디스플레이(Display)에 해당한다.The information output unit 230 is one display ( Display).

이러한, 정보출력유닛(230)은 제1실시예에 따라 하나의 FND(Flexible Numeric Display)와 같은 LED표시창 유형의 출력창을 구비한 형태로 마련될 수 있다.According to the first embodiment, the information output unit 230 may be provided in a form having an output window of the type of an LED display such as a single flexible numeric display (FND).

이를 위해, 정보출력유닛(230)은 정보값 생성부(226)를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 아래 설명될 출력 제어부(241)를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부(231)를 단독으로 포함할 수 있다.To this end, the information output unit 230 includes a first output unit 231 that can display and output temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit 226 through an output control unit 241 to be described below. may be included alone.

이 경우, 아래 설명될 출력 제어부(241)는 기 설정된 시간 단위에 따라 제1출력부(231) 상에 온도 정보 또는 유량 정보를 번갈아 순차 출력되도록 한다.In this case, the output control unit 241 to be described below sequentially outputs the temperature information or the flow rate information to the first output unit 231 according to a preset time unit.

따라서 제1출력부(231)에 해당하는 출력창에는 일정 시간 온도 정보가 표시된 후, 일정 시간이 경과되면 다시 일정 시간동안 유량 정보가 표시되는 형태를 갖출 수 있다.Therefore, after a predetermined time temperature information is displayed on the output window corresponding to the first output unit 231 , when a predetermined time elapses, the flow rate information is displayed again for a predetermined time period.

다음으로, 정보출력유닛(230)은 제2실시예에 따라 도1 및 도2와 같이 둘 이상의 FND(Flexible Numeric Display)와 같은 LED표시창 유형의 출력창을 구비한 형태로 마련될 수 있다.Next, according to the second embodiment, the information output unit 230 may be provided in the form of having two or more LED display type output windows such as FND (Flexible Numeric Display) as shown in FIGS. 1 and 2 .

이를 위해, 정보출력유닛(230)은 정보값 생성부(226)를 통해 생성된 온도 정보가 아래 설명될 출력 제어부(241)를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부(231)와 정보값 생성부(226)를 통해 생성된 유량 정보가 아래 설명될 출력 제어부(241)를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제2출력부(232)를 포함할 수 있다.To this end, the information output unit 230 generates an information value and a first output unit 231 through which the temperature information generated through the information value generation unit 226 can be displayed and output through the output control unit 241 to be described below. The flow rate information generated through the unit 226 may include a second output unit 232 that can be displayed and output through the output control unit 241 to be described below.

이 경우, 아래 설명될 출력 제어부(241)는 제1출력부(231)에 온도 정보를 출력함과 동시에 제2출력부(232) 상에도 유량 정보를 출력한다.In this case, the output control unit 241 to be described below outputs temperature information to the first output unit 231 and simultaneously outputs flow rate information to the second output unit 232 .

제어유닛(240) 전원관리 유닛(210)을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 정보검출유닛(220)을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보를 저장 관리하고, 정보출력유닛(230)을 통한 정보 출력 형태를 제어하는 구성으로, 이를 위해 출력 제어부(241) 및 정보 관리부(242)를 포함한다.The control unit 240 stores and manages the water temperature information and the flow rate information generated through the information detection unit 220 using the operating power supplied through the power management unit 210 , and outputs information through the information output unit 230 . As a configuration for controlling the , it includes an output control unit 241 and an information management unit 242 for this purpose.

여기서, 출력 제어부(241)는 정보값 생성부(226)를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 기 설정된 출력 제어신호 또는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호를 기반으로 정보출력유닛(230)을 통해 출력되도록 제어한다.Here, the output control unit 241 uses the information output unit 230 based on a preset output control signal or an output control signal input by the user to generate temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit 226 through the information output unit 230 . control the output.

또한, 정보 관리부(242)는 정보값 생성부(226)를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 저장 관리한다.In addition, the information management unit 242 stores and manages the temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit 226 .

이러한, 정보 관리부(242)는 실시에 따라 정보값 생성부(226)를 통해 생성되는 유량 정보를 기반으로 실시간 사용된 전체 누적 유량 외에도 일별, 주별, 월별 또는 년별과 같은 특정 기간 단위를 기준으로 하여 누적 합산된 기간별 누적 유량 정보를 생성하여 별개로 저장 관리할 수 있다.In addition to the total accumulated flow rate used in real time based on the flow rate information generated through the information value generating unit 226 according to the implementation, the information management unit 242 is based on a specific period unit such as daily, weekly, monthly or yearly. It is possible to separately store and manage accumulated flow information for each period of accumulated summation.

이에 따라, 출력 제어부(241)는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호가 일별, 주별, 월별 또는 년별에 따라 누적된 유량 정보의 제공을 요청하는 신호일 경우, 정보 관리부(242)에 저장된 기간별 누적 유량 정보 중 대응되는 정보가 상기 정보출력유닛(230)을 통해 출력되도록 제어할 수 있다.Accordingly, when the output control signal input by the user is a signal requesting the provision of accumulated flow information according to daily, weekly, monthly, or yearly, the output control unit 241 stores the accumulated flow rate information for each period stored in the information management unit 242 The corresponding information may be controlled to be output through the information output unit 230 .

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are intended to explain, not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection should be construed by the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 수전
100 : 수전 몸체
200 : 자가 발전형 정보표시장치
210 : 전원관리 유닛
211 : 전원 발전부 212 : 정류 회로부
213 : 안정화 회로부 214 : 전원 공급부
220 : 정보검출유닛
221 : 온도감지부 222 : 펄스 검출부
223 : A/D 컨버터부 224 : 카운팅부
225 : 타이머부 226 : 정보값 생성부
230 : 정보출력유닛
231 : 제1출력부 232 : 제2출력부
240 : 제어유닛
241 : 출력 제어부 242 : 정보 관리부
10 : faucet
100: faucet body
200: self-powered information display device
210: power management unit
211: power generation unit 212: rectifier circuit unit
213: stabilization circuit 214: power supply
220: information detection unit
221: temperature detection unit 222: pulse detection unit
223: A/D converter unit 224: counting unit
225: timer unit 226: information value generation unit
230: information output unit
231: first output unit 232: second output unit
240: control unit
241: output control unit 242: information management unit

Claims (11)

수전 몸체 일측에 설치 연결되어 수전 몸체 내 출수유로를 이동하는 유체의 수온 및 유량에 대한 정보를 표시하는 자가 발전형 정보표시장치에 있어서,
상기 출수유로 상에 연통되게 배치되어 상기 출수유로를 지나는 유체에 의한 자가 발전을 수행하여 AC전원을 생산하는 전원 발전부를 포함하며, 상기 전원 발전부가 생산되는 AC전원을 기반으로 변환된 동작전원을 공급하는 전원관리 유닛;
상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 전원 발전부를 거치는 유체의 수온 정보 및 유량 정보를 생성하는 정보검출유닛;
상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 외부로 출력하는 정보출력유닛; 및
상기 전원관리 유닛을 통해 공급되는 동작전원을 이용해 상기 정보검출유닛을 통해 생성된 수온 정보 및 유량 정보를 저장 관리하고, 상기 정보출력유닛을 통한 정보 출력 형태를 제어하는 제어유닛;을 포함하며,
상기 전원 발전부는,
상기 출수유로 상 일측에 연결되어 출수 경로의 일부를 이루는 발전부 몸체;
상기 발전부 몸체 내에 설치되며, 상기 발전부 몸체 내부를 소정의 유속 및 유압을 갖춰 지나는 유체의 흐름에 연동되어 회전 운동하는 임펠러;
자력체로 마련되어 상기 임펠러의 회전축 외주면상에 체결되며, 상기 임펠러의 회전 운동에 연동되는 회전자; 및
권선(Windings)을 구비하여 상기 회전자의 외측에 배치되도록 상기 발전부 몸체 내에 설치되어 상기 회전자의 회전 운동에 따라 자계를 형성하여 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 고정자;를 포함하며,
상기 정보검출유닛은,
상기 전원 발전부 일측에 설치되어 상기 발전부 몸체 내부를 지나는 유체의 온도값을 검출하는 온도 감지부;
상기 전원 발전부 일측에 전극 연결되어 상기 발전부 몸체 내부를 지나며 발전을 수행하는 유체의 유속 및 유압에 따라 변화하는 검출전압에 대한 펄스를 검출하는 펄스 검출부;
상기 온도 감지부 및 펄스 검출부를 통해 검출되는 아날로그형 정보값을 디지털형 정보값으로 변환하는 A/D 컨버터부;
상기 A/D 컨버터부를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값의 변화에 따라 카운팅하는 카운터(Counter)로 마련되는 카운팅부;
상기 A/D 컨버터부를 통해 디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각을 값에 대한 타임차트를 생성하여 측정값을 표준화시키는 타이머(Timer)로 마련되는 타이머부; 및
디지털형 정보값으로 변환된 온도값 및 펄스 각각에 대해 상기 카운팅부 및 상기 타이머부를 통해 카운팅 및 타임차트 기반의 표준화를 거친 정보를 기반으로 온도 정보 및 유량 정보를 생성하는 정보값 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
In the self-power generation type information display device installed on one side of the faucet body and displaying information on the water temperature and flow rate of the fluid moving the water outlet flow path in the faucet body,
and a power generation unit disposed in communication on the water outlet flow path to generate AC power by performing self-generation by a fluid passing through the water outlet flow path, and supplying operating power converted based on the AC power produced by the power generation unit. a power management unit;
an information detection unit for generating water temperature information and flow rate information of the fluid passing through the power generation unit using the operating power supplied through the power management unit;
an information output unit for outputting at least one of water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit to the outside by using the operating power supplied through the power management unit; and
a control unit for storing and managing the water temperature information and flow rate information generated through the information detection unit using the operating power supplied through the power management unit, and controlling the information output form through the information output unit;
The power generator unit,
a power generation unit body connected to one side of the water outlet flow path and forming a part of the water outlet path;
an impeller installed in the power generation unit body and rotating in association with the flow of fluid passing through the power generation unit body at a predetermined flow rate and hydraulic pressure;
a rotor provided with a magnetic body and fastened to an outer circumferential surface of the rotating shaft of the impeller and interlocked with the rotational motion of the impeller; and
A stator provided with windings and installed in the power generation unit body so as to be disposed on the outside of the rotor to generate a magnetic field according to the rotational motion of the rotor to generate AC power; includes,
The information detection unit,
a temperature sensing unit installed on one side of the power generation unit to detect a temperature value of the fluid passing through the inside of the power generation unit body;
a pulse detection unit connected to an electrode on one side of the power generation unit to detect a pulse for a detection voltage that changes according to a flow rate and hydraulic pressure of a fluid that passes through the inside of the power generation unit body to generate electricity;
an A/D converter for converting the analog information value detected by the temperature sensing unit and the pulse detecting unit into a digital information value;
a counting unit provided as a counter for counting each of the temperature values and pulses converted into digital information values through the A/D converter unit according to the change in values;
a timer unit provided as a timer for standardizing the measured values by generating a time chart for each of the temperature values and pulse values converted into digital information values through the A/D converter unit; and
An information value generating unit for generating temperature information and flow rate information based on information that has been counted and time chart-based standardization through the counting unit and the timer unit for each of the temperature values and pulses converted into digital information values; characterized by
Self-generated information display device.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전원관리 유닛은,
상기 전원 발전부에 의해 생산되는 AC전원을 DC 전원으로 변환하는 정류 회로부;
상기 정류 회로부를 통해 변환된 DC 전원에서 기 설정된 임의 펄스를 제거하여 안정화시키는 안정화 회로부; 및
상기 안정화 회로부를 통해 안정화된 상태의 DC 전원에 해당하는 동작전원을 상기 정보검출유닛, 정보출력유닛 및 제어유닛에 공급하는 전원 공급부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
According to claim 1,
The power management unit is
a rectifying circuit unit for converting AC power produced by the power generator into DC power;
a stabilizing circuit unit for stabilizing by removing a preset arbitrary pulse from the DC power converted through the rectifying circuit unit; and
A power supply unit for supplying operating power corresponding to DC power in a stabilized state through the stabilization circuit unit to the information detection unit, the information output unit, and the control unit; characterized in that it further comprises
Self-generated information display device.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 펄스 검출부는 정역(正逆)의 여자와 비여자를 1주기로 한 저주파의 구형파로 여자(勵磁)하는 방식을 통해 상기 발전부 몸체 내부를 지나는 유체에 의해 상기 회전자 및 고정자가 AC전원을 생산하는 발전을 수행하는 과정에 발생되는 기전력을 기반으로 검출전압에 대한 펄스를 출력신호로 검출하는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
According to claim 1,
The pulse detection unit excites the rotor and the stator by the fluid passing inside the body of the power generation unit through a method of excitation with a low-frequency square wave with one cycle of positive and negative excitation and non-excitation. Characterized in that the pulse for the detection voltage is detected as an output signal based on the electromotive force generated in the process of generating power generation.
Self-generated information display device.
제1항에 있어서,
상기 제어유닛은,
상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 기 설정된 출력 제어신호 또는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호를 기반으로 상기 정보출력유닛을 통해 출력되도록 제어하는 출력 제어부; 및
상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 저장 관리되는 정보 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
According to claim 1,
The control unit is
an output control unit for controlling the temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit to be output through the information output unit based on a preset output control signal or an output control signal input by a user; and
and an information management unit storing and managing temperature information and flow rate information generated through the information value generation unit.
Self-generated information display device.
제7항에 있어서,
상기 정보 관리부는 상기 정보값 생성부를 통해 생성되는 유량 정보를 기반으로 일별, 주별, 월별 또는 년별에 따라 누적 합산된 기간별 누적 유량 정보를 생성하여 저장 관리하며,
상기 출력 제어부는 사용자에 의해 입력되는 출력 제어신호가 일별, 주별, 월별 또는 년별에 따라 누적된 유량 정보의 제공을 요청하는 신호일 경우, 상기 정보 관리부에 저장된 기간별 누적 유량 정보 중 대응되는 정보가 상기 정보출력유닛을 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
8. The method of claim 7,
The information management unit generates and stores and manages accumulated flow information for each period that is accumulated according to daily, weekly, monthly or yearly based on the flow information generated through the information value generation unit,
In the output control unit, when the output control signal input by the user is a signal requesting the provision of accumulated flow rate information according to daily, weekly, monthly or yearly, corresponding information among the accumulated flow rate information for each period stored in the information management unit is the information Characterized in controlling the output through the output unit
Self-generated information display device.
제7항에 있어서,
상기 정보출력유닛은,
상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보 및 유량 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부;를 포함하며,
상기 출력 제어부는 기 설정된 시간 단위에 따라 상기 제1출력부 상에 온도 정보 또는 유량 정보를 번갈아 순차 출력시키는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
8. The method of claim 7,
The information output unit,
a first output unit capable of outputting the temperature information and flow rate information generated through the information value generating unit to a display and output through the output control unit;
wherein the output control unit sequentially outputs temperature information or flow rate information on the first output unit according to a preset time unit
Self-generated information display device.
제7항에 있어서,
상기 정보출력유닛은,
상기 정보값 생성부를 통해 생성된 온도 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제1출력부; 및
상기 정보값 생성부를 통해 생성된 유량 정보가 상기 출력 제어부를 통해 디스플레이 출력될 수 있는 제2출력부;를 포함하며,
상기 출력 제어부는 상기 제1출력부 및 제2출력부 상에 온도 정보 및 유량 정보를 동시 출력시키는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치.
8. The method of claim 7,
The information output unit,
a first output unit capable of outputting the temperature information generated by the information value generating unit to a display through the output control unit; and
a second output unit capable of outputting the flow rate information generated through the information value generating unit as a display and output through the output control unit;
wherein the output control unit simultaneously outputs temperature information and flow rate information on the first output unit and the second output unit
Self-generated information display device.
제1항, 제3항, 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 자가 발전형 정보표시장치가 수전 몸체 일측에 설치 연결되어 수전 몸체 내 출수유로를 통해 출수되는 물의 수온 및 유량에 대한 정보가 표시되는 것을 특징으로 하는
자가 발전형 정보표시장치를 구비하는 수전.
The self-generation information display device according to any one of claims 1, 3, 6 to 10 is installed and connected to one side of the faucet body, information is displayed
A faucet equipped with a self-generated information display device.
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