KR200401439Y1

KR200401439Y1 - 디지털 가스메타

Info

Publication number: KR200401439Y1
Application number: KR20-2005-0020846U
Authority: KR
Inventors: 강재석; 봉이선
Original assignee: 옴니시스템 주식회사
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2005-11-17

Abstract

공급물의 유량을 디지털방식으로 디스플레이시킬 수 있도록 한 디지털 가스메타가 개시되어 있다. 상기 디지털 가스메타는 공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축이 설치된 적산계 본체와 디스플레이부를 구비하는 가스메타에 있어서, 상기 구동축에 일체형으로 고정되는 구동기어; 상기 구동기어에 치합되는 하부기어와, 상기 하부기어의 상부에 일체로 형성된 상부기어를 구비하며 제 1고정축에 회전가능하게 지지되는 제 1증속기어; 상기 제 1증속기어의 상부기어와 치합되며, 제 2고정축에 회전가능하게 지지되는 제 2증속기어; 상기 제 2증속기어의 상부에 일체로 형성되고 상기 제 2고정축에 회전가능하게 지지되며, 상부 반쪽면에 반원형 동판이 설치된 회전원판; 상기 기어들의 상부쪽에 위치하는 상기 디스플레이부에 내장되도록 설치되는 패킹부재; 상기 패킹부재와 상기 디스플레이부 사이에 내장되는 회로기판; 상기 회전원판에 설치된 반원형 동판의 회전수를 감지하기 위하여, 상기 회전원판에 대향하여 상기 회로기판의 하부에 설치되는 인덱터센서; 상기 회로기판으로부터 전송된 수치를 표시하기 위하여, 상기 회로기판의 상부면에 설치되는 LCD; 및 상기 LCD에 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함한다.

Description

디지털 가스메타{DIGITAL GAS METER}

본 고안은 디지털 가스메타에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다수의 기어를 통한 증속과 그로 인한 동판의 회전수를 인덱터센서가 감지하고 마이컴을 통해 감지된 회전수를 가스량으로 환산하여 디지털방식으로 디스플레이시킬 수 있도록 한 디지털 가스메타에 관한 것이다.

종래에는 전기, 가스, 수도 등의 적산 계량기를 검침하기 위해서 검침원이 일정한 시간 또는 주기마다 가입자의 사용량을 육안으로 확인하여 수기로 기록한 후 기록된 수치를 지난달 수치로 차감하여 뽑아낸 수치가 적산량에 대한 요율표에 의하여 청구서로 발행되었다. 이로 인해 검침 과정에서 많은 인력 비용과 검침원의 수기 오류, 빈집 및 검침거부 등의 문제가 발생할 뿐만 아니라 검침 센터에서도 역시 데이터를 컴퓨터에 입력 정산을 하기 위해 많은 인력과 비용을 필요로 했다.

이러한 수동 방식의 검침의 문제점을 해결하기 위해 계량기의 사용량을 검침원이 직접 검침하지 않고 자동 검침 기기를 이용하여 검침하는 이른바 원격 검침 기술들이 여러 가지 형태로 제안된 바 있다.

이와 같은 종래의 원격 검침장치는 크게 수치가 기록된 휠의 구조를 바꾸어 많은 센서 부재를 장착하여 검침수치를 기록하는 직독식과 매순간 변화하는 물리량과 전기량을 전기적 펄스로 변환하기 위해 아날로그 및 디지털 회로가 구비된 센서를 계량기의 회전판이나 회전 드럼 등의 회전부재 및 계기본체에 포토 센서, 자기센서, 홀(Hall) 센서 등 여러 종류의 센서를 장착하여 수치를 축적하여 두었다가 검침 요구 시 자동으로 적산 데이터를 전송하는 AMR(Automatic Meter Reading)와 계량기 계기판의 수치를 카메라나 이미지 센서 등과 같은 화상 인식 광센서를 이용하여 시각적으로 직접 판독하는 화상인식을 이용한 원격 검침장치로 분류할 수 있다.

그러나 상기와 같은 직독식이나 적산 데이터를 전송하는 방식의 경우에 있어서는 기 설치된 계량기의 구조 전체를 변경하거나 교체해야 하므로 원격 검침을 실제로 적용하는데 비용이 많이 들고, 서로 다른 특성의 계량기를 통합하여 검침하기 어려운 문제점이 있었다. 그리고 화상인식을 이용한 원격 검침장치는 계기판 위에 이미지 센서 등을 부착하는 경우 계기판이 가려져 육안에 의한 수동 검침이 어렵고, 프리즘 등을 이용하는 경우에는 광 경로를 정확하게 설정하기 어려운 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0481812호(2005.03.30)에는 "적산계량장치"가 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 적산계량장치(100)는 공급물의 사용에 따라 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 출력을 전달하는 기어부와, 상기 기어부에 치합되어 회전하는 숫자 휠(21)로 구성된 표시부(20)를 포함하는 적산계량장치에 있어서, 상기 기어부의 일측 평면의 일 부분에 금속박막(11a)이 형성되어 회전하는 측정 기어(11)를 포함하며, 상기 측정 기어(11)의 대향 면에는 상기 금속박막과 쌍을 이루는 대응 금속박막(31a)을 포함하는 대향 전극(31)이 형성되어, 상기 측정 기어(11)가 회전하는 경우 상기 측정 기어(11)의 금속박막(11a)과 상기 대향 전극(31) 간의 정전 용량 변화에 따른 펄스열을 출력하고, 출력된 상기 펄스열로부터 상기 숫자 휠(21)의 회전수를 산출하며 산출된 회전수 데이터를 적산하여 저장하고, 외부로부터 공급물 사용량 출력요구 신호가 입력되는 경우 저장된 회전수 적산 데이터를 외부로 출력하는 회전수 검출 모듈(40);을 포함한다. 그러나, 상기의 적산계량장치는 그 구조가 복잡하고 디스플레이가 아날로그식이기 때문에 사용자에게 정확한 수치를 전달하기가 어려웠다.

따라서, 정확한 수치를 표시할 수 있고 구조를 간편하게 할 수 있는 적산계량장치에 대한 요구가 지속적으로 있어 왔다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 증속을 통해 최종기어의 회전수를 센서를 통해 감지함으로써, 보다 정밀하고 안정적으로 적산량을 검출할 수 있도록 한 디지털 가스메타를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 종래의 아날로그 방식의 디스플레이를 디지털 방식의 디스플레이로 변경함으로써, 정확한 수치로 표시할 수 있도록 한 디지털 가스메타를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털 가스메타는 공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축이 설치된 적산계 본체와 디스플레이부를 구비하는 가스메타에 있어서,

상기 구동축에 연결되고 상호간에 치합되어 회전하는 다수의 기어들을 구비하는 기어부;

가스의 누설을 방지하기 위하여, 상기 기어부와 상기 디스플레이부 사이에 내장되는 패킹부재;

상기 패킹부재와 상기 디스플레이부 사이에 내장되는 회로기판;

상기 기어부의 기어들 중 최종기어의 회전수를 감지하기 위하여, 상기 최종기어에 대향하여 상기 회로기판의 하부에 설치되는 인덱터센서;

상기 회로기판으로부터 전송된 수치를 표시하기 위하여, 상기 회로기판의 상부면에 설치되는 LCD; 및

상기 LCD에 전원을 공급하기 위한 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제 2실시예에 따른 디지털 가스메타는 공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축이 설치된 적산계 본체와 디스플레이부를 구비하는 가스메타에 있어서,

상기 구동축에 일체형으로 고정되는 구동기어;

상기 구동기어에 치합되는 하부기어와, 상기 하부기어의 상부에 일체로 형성된 상부기어를 구비하며 제 1고정축에 회전가능하게 지지되는 제 1증속기어;

상기 제 1증속기어의 상부기어와 치합되며, 제 2고정축에 회전가능하게 지지되는 제 2증속기어;

상기 제 2증속기어의 상부에 일체로 형성되고 상기 제 2고정축에 회전가능하게 지지되며, 상부 반쪽면에 반원형 동판이 설치된 회전원판;

가스의 누설을 방지하기 위하여, 상기 기어들의 상부쪽에 위치하는 상기 디스플레이부에 내장되도록 설치되는 패킹부재;

상기 회전원판에 설치된 반원형 동판의 회전수를 감지하기 위하여, 상기 회전원판에 대향하여 상기 회로기판의 하부에 설치되는 인덱터센서;

동의 화학적 변형을 방지하기 위하여, 상기 반원형 동판이 상기 회전원판(50)의 사출 성형 시에 함께 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

동의 화학적 변형을 방지하기 위하여, 상기 반원형 동판(53)의 상부에는 PVC 코팅물이 도포되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 디지털 가스메타에 대하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 디지털 가스메타는 크게 적산계 본체(10)와 유량을 측정하여 디스플레이하는 디스플레이부(20)를 포함한다. 상기 디스플레이부(20)는 상기 적산계 본체(10)의 일측에 다수의 나사(15)에 의해 장착된다. 상기 적산계 본체(10)의 구성은 상기에 언급된 종래기술에도 이미 공지되어 있기 때문에 구체적인 설명은 하지 않도록 하겠다.

구체적으로 살펴보면, 상기 적산계 본체(10)에는 공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축(41)이 설치되어 있고, 상기 구동축(41)에는 구동기어(43)가 일체로 고정되어 있다. 따라서, 상기 구동기어(43)는 상기 구동축(41)의 구동에 의해 함께 회전한다.

상기 구동기어(43)에 인접하여 제 1증속기어(45)가 설치되는데, 상기 제 1증속기어(45)는 제 1고정축(51)에 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 제 1증속기어(45)는 상기 구동기어(43)와 맞물리는 하부기어(46)와 상부기어(47)를 포함한다.

또한, 상기 제 1증속기어(45)의 상부기어(47)에는 제 2증속기어(49)가 맞물려 있고, 상기 제 2증속기어(49)의 상면에는 회전원판(50)이 일체형으로 장착되어 있다. 따라서, 상기 회전원판(50)은 상기 제 2증속기어(49)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다. 상기 제 2증속기어(49)와 상기 회전원판(50)은 상기 제 2고정축(52)에 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 다수의 기어들이 장착된 상태에서 그 상부쪽에는 패킹부재(55)가 설치되며, 상기 패킹부재(55)의 상부쪽에 디스플레이부(20)의 덮개(23)가 밀봉되도록 다수의 나사(15)에 의해 설치된다.

상기 패킹부재(55)는 고무나 실리콘 재질과 같이 시일(seal) 성능이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

참고적으로, 본 고안의 실시예에 사용된 기어들의 나사치들을 살펴보면, 구동기어(43)의 나사치는 40개, 상기 제 1증속기어(45) 중 하부기어(46)의 나사치는 10개, 상기 제 1증속기어(45) 중 상부기어(47)의 나사치는 40개, 상기 제 2증속기어(49)의 나사치는 10개이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이부(20)의 덮개(23) 내부에는 회로기판(60)이 다수의 지지부재(63)에 의해 패킹부재(55)에 지지되어 위치되는데, 상기 회로기판(60)의 하면에는 상기 회전원판(50)의 일측에 대향하는 인덱터센서(80)이 설치된다. 상기 회로기판(60)은 마이컴(미도시)과 다수의 회로들로 구성되어 있으며, 상기 마이컴은 인덱터센서(80)로부터 감지된 회전원판(50)의 회전수를 유량으로 환산하는 기능을 한다.

또한, 상기 회로기판(60)의 상면에는 측정된 유량을 디지털로 표시하기 위한 LCD(65) 화면이 장착되어 있고, 상기 LCD(65)는 상기 마이컴으로부터 환산된 유량을 수치로 표시해 준다.

상기 덮개(23)의 상부면에는 상기 LCD(65)에 표시된 수치를 사용자가 인식할 수 있도록 투명창(27)이 설치된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이부(20)의 내부에는 LCD(65)를 작동시키기 위한 배터리(70)가 내장되어 있다.

그리고, 상기 회전원판(50)의 상부에는 반원형 동판(53)이 설치된다. 이때, 상기 반원형 동판(53)은 상기 회전원판(50)을 사출성형할 때 일체로 삽입시켜 설치할 수도 있고, 상기 회전원판(50)의 상부면에 부착시킨 후에 그 반원형 동판(53) 위에 PVC 코팅을 하여 설치될 수도 있다. 이렇게 반원형 동판(53)을 밀봉시키는 이유는 가스의 누설시 동(Cu)의 화학적 변형을 방지하기 위함이다.

이하, 본 고안에 따른 디지털 가스메타의 작동에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구동축(41)이 공급물의 사용에 따라 회전하면, 구동축(41)과 일체인 구동기어(43)가 회전하게 되고, 그와 치합된 상기 제 1증속기어(45)의 하부기어(46)가 회전하게 된다. 그러면, 상기 하부기어(46)와 일체로 결합된 상부기어(47)가 함께 회전하게 되고, 그에 따라 제 2증속기어(49)가 회전하게 되며, 상기 제 2증속기어(49)와 일체로 결합된 회전원판(50)이 함께 회전하게 된다.

그러면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전원판(50)의 상부에 설치된 반원형 동판(53)의 회전수를 인덱터센서(80)가 감지하게 되고, 감지된 회전수를 상기 회로기판(60)의 마이컴을 통해 유량으로 환산하게 된다. 예를 들면, 본 고안의 실시예에서는 반원형 동판(53)의 1회전에 대한 유량이 0.1ℓ로 설정되었기 때문에, 그에 따라 정확한 유량을 환산할 수 있는 것이다.

즉, 상기 회전원판(50)은 상기 인덱터센서(80)에 의해 감지되는 부분과 감지되지 않는 부분으로 구분되는데, 감지되는 부분에는 반원형 동판(53)이 설치된 부분이고, 감지되지 않는 부분은 동판이 설치되지 않은 부분이다. 따라서, 상기 인덱터센서(80)은 상기 회전원판(50)의 회전시에 상기 반원형 동판(53)이 감지되는 횟수를 측정하면 되는 것이다.

그에 따라, 상기 회로기판(60)의 상부에 장착된 LCD(65)를 통해 측정된 유량을 디지털화하여 수치로 표시하게 되는 것이다.

본 고안의 디지털 가스메타에 의하면, 다수의 기어들의 증속을 통해 최종기어의 회전수를 센서를 통해 감지함으로써, 보다 정밀하고 안정적으로 적산량을 검출할 수 있으며, 특히 아날로그 방식의 디스플레이를 디지털 방식의 디스플레이로 변경함으로써, 정확한 수치로 표시할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 디지털 방식의 디스플레이를 부연 설명하면, 아날로그 방식은 메타(METER) 자체 측정값과 별도로 원격검침장치로 펄스신호를 전송하여 사용량을 전송하나, 펄스신호의 발생 및 송신과정에서 상존하는 에러 즉 펄스의 체터링 및 센서의 오작동 등에 따라 메타에 표시되는 사용량과 원격검침장치에 표시되는 사용량에 오차가 발생되는데 반해,

디지털 방식은 엘시디(LCD)에 사용량이 표시되고 이 수치가 통신(RS-485 & dcplc)을 통하여 원격검침장치에 전송되므로 메타의 값과 원격검침에 표시되는 사용량이 완전하게 일치하며 모든 메타의 이상상태를 감시하게 된다.

도 1은 본 고안의 디지털 가스메타를 도시한 분해 사시도;

도 2는 본 고안의 디지털 가스메타 중 디스플레이부를 상세하게 도시한 분해 사시도;

도 3은 도 2의 디스플레이부의 단면도;

도 4는 본 고안의 디지털 가스메타 중 나사부를 상세하게 도시한 확대사시도;

도 5는 본 고안의 디지털 가스메타 중 회전원판과 인덱터센서를 작동을 개략적으로 도시한 도면; 및

도 6은 본 고안의 디지털 가스메타 중 나사부와 인덱터센서의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 적산계 본체 20 : 디스플레이부

23 : 덮개 27 : 투명창

41 : 구동축 43 : 구동기어

45 : 제 1증속기어 46 : 하부기어

47 : 상부기어 49 : 제 2증속기어

50 : 회전원판 53 : 반원형 동판

55 : 패킹부재 60 : 회로기판

65 : LCD 70 : 배터리

80 : 인덱터센서

Claims

공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축(41)이 설치된 적산계 본체(10)와 디스플레이부(20)를 구비하는 가스메타에 있어서,

상기 구동축(41)에 연결되고 상호간에 치합되어 회전하는 다수의 기어들을 구비하는 기어부;

가스의 누설을 방지하기 위하여, 상기 기어부와 상기 디스플레이부(20) 사이에 내장되는 패킹부재(55);

상기 패킹부재(55)와 상기 디스플레이부(20) 사이에 내장되는 회로기판(60);

상기 기어부의 기어들 중 최종기어의 회전수를 감지하기 위하여, 상기 최종기어에 대향하여 상기 회로기판(60)의 하부에 설치되는 인덱터센서(80);

상기 회로기판(60)으로부터 전송된 수치를 표시하기 위하여, 상기 회로기판(60)의 상부면에 설치되는 LCD(65); 및

상기 LCD(65)에 전원을 공급하기 위한 배터리(70);를 포함하는 것을 특징으로 디지털 가스메타.
공급물의 사용에 따라 회전하는 구동축(41)이 설치된 적산계 본체(10)와 디스플레이부(20)를 구비하는 가스메타에 있어서,

상기 구동축(41)에 일체형으로 고정되는 구동기어(43);

상기 구동기어(43)에 치합되는 하부기어(46)와, 상기 하부기어(46)의 상부에 일체로 형성된 상부기어(47)를 구비하며 제 1고정축(51)에 회전가능하게 지지되는 제 1증속기어(45);

상기 제 1증속기어(45)의 상부기어(47)와 치합되며, 제 2고정축(52)에 회전가능하게 지지되는 제 2증속기어(49);

상기 제 2증속기어(49)의 상부에 일체로 형성되고 상기 제 2고정축(52)에 회전가능하게 지지되며, 상부 반쪽면에 반원형 동판(53)이 설치된 회전원판(50);

가스의 누설을 방지하기 위하여, 상기 기어들의 상부쪽에 위치하는 상기 디스플레이부(20)에 내장되도록 설치되는 패킹부재(55);

상기 패킹부재(55)와 상기 디스플레이부(20) 사이에 내장되는 회로기판(60);

상기 회전원판(50)에 설치된 반원형 동판(53)의 회전수를 감지하기 위하여, 상기 회전원판(50)에 대향하여 상기 회로기판(60)의 하부에 설치되는 인덱터센서(80);

상기 회로기판(60)으로부터 전송된 수치를 표시하기 위하여, 상기 회로기판(60)의 상부면에 설치되는 LCD(65); 및

상기 LCD(65)에 전원을 공급하기 위한 배터리(70);를 포함하는 것을 특징으로 디지털 가스메타.
제 2항에 있어서,

동의 화학적 변형을 방지하기 위하여, 상기 반원형 동판(53)이 상기 회전원판(50)의 사출 성형 시에 함께 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 디지털 가스메타.
제 2항에 있어서,

동의 화학적 변형을 방지하기 위하여, 상기 반원형 동판(53)의 상부에는 PVC 코팅물이 도포되는 것을 특징으로 하는 디지털 가스메타.