KR200421197Y1 - 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기계식전력량계를 그대로 사용하면서 원격검침을 할 수 있게 하는, 기계식전력량계 디지털데이터출력장치에 관한 것으로서, 본 고안 출원 전에 실용신안등록(등록번호:0343443)된 “기계식전력량계 회전원판의 회전수 계수장치”의 고안을 개선시켜 정확도와 신뢰도를 높인 장치이다. 즉 상기의 기존 고안은 회전수를 검출하는 발광소자와 수광소자가 기계식전력량계의 회전원판의 회전방향과 평형으로 설치하는 것이었으나, 본 고안에서는 회전수를 검출하는 광센서의 발광소자와 수광소자가 회전원판의 회전방향과 직교방향으로 설치함으로써, 빛의 반사면을 증가시켜 반사효율을 높임으로 더욱 정확한 출력을 할 수 있는 장치이다.

전력량계, 회전수, 디지털, 수광소자, 발광소자

Description

기계식전력량계 디지털데이터출력시스템{Output System of Digital Data for Mechamical Watthour Meter}

도 1a는 일반적인 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템을 예시한 사시도.

도 1b는 본 고안의 제 1 실시예의 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템을 예시한 사시도이다.

도 1c는 본 고안의 제 2 실시예의 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템을 예시한 사시도이다.

도 1d는 본 고안의 제 3 실시예의 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템을 예시한 사시도이다.

도 2a는 종래의 기계식전력량계 디지털데이터출력시스템에서 회전원판의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타낸 예시도이다.

도 2b는 도 1b에서 회전원판의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타낸 일실시 예시도이다.

도 2c는 도 1c에서 회전원판의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타낸 일실시 예시도이다.

도 2d는 도 1d에서 회전원판의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타낸 일실시 예시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10........전력량계 밑판 11.......외부커버

12........단자대 13.......입출력단자

14........기계식 계수장치 15.......디지털 데이터 출력장치

20........회전원판 21.......검정색 페인팅 표시

22........원주면 23.......수광소자

24,25.....발광소자

본 고안은 기계식전력량계를 그대로 사용하면서 원격검침을 할 수 있게 하는 기계식전력량계 회전원판의 회전수를 계수하는 장치로서, 기계식전력량계 회전원판 회전수 계수장치를 기계식전력량계의 외부커버 전면 외측에 설치하되 세로방향 즉, 회전원판의 회전방향에 직교방향으로 설치함으로서 회전수 계수의 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 하는 기계식전력량계 회전수 계수장치에 관한 것이다.

지금까지 생산되어 설치된 기계식전력량계는 모두가 회전원판을 가지고 있다. 그런데 이 회전원판의 회전수를 계수하여 전자식전력량계와 같은 디지털데이터를 출력하기 위한 종래 고안이 실용신안등록(출원번호:20- 2003-0036277,등록번호:0343443)의 “기계식전력량계 회전원판의 회전수 계수장치”이다.

도 1a는 기계식전력량계 투명커버 외부표면 전면에서, 내부 회전원판의 원주 면과 마주 보도록 기계식전력량계 회전원판 회전수 계수장치를 장치한 상태를 나타낸 예시도이다.

종래의 기계식전력량계는 전력량계밑판(10), 외부커버(11), 단자대(12), 입출력단자(13), 기계식계수장치(14), 회전원판(20) 및 기타 부속품으로 구성되어 있다.

종래고안은 이러한 기계식전력량계 외부커버(11) 전측 외표면에서 내부의 회전원판 앞에 기계식전력량계 회전원판 회전수 계수를 위한 디지털 데이터 출력장치(15)의 발광소자와 수광소자를 도 2a에서와 같이 가로방향으로 즉, 회전원판의 회전방향과 나란히 되게하여, 그 계수 데이터를 유선통신선(16)을 통하여 디지털데이터로 출력되게 하는 것이다.

상기 종래 고안의 내용을 살펴보면, 도 2a에서 회전원판(20)은 금속으로 된 얇은 원형의 판으로써, 전기의 유도력에 의하여 회전하게 되어있다. 그리고 회전원판(20)에는 원판의 가장자리 상면(上面)과 원주면(22)을 연결하여 검정색 페인팅표시(21)가 있다.

따라서 종래 고안은, 회전원판이 회전하면서 이 표시부(21)가 회전원판 회전수 계수장치(15) 앞을 지나갈 때, 두 개의 발광소자(24,25)에서 조사(照射)된 적외선이 회전원판(20)의 원주면(22)에서 반사되어 수광소자(23)에 입력되는 수광량의 변화를 검출하여 회전수를 계수할 수 있는 고안이다.

그러나, 종래의 대부분 전력량계 회전원판(20)의 원주면(22)이 톱니형상으로 구성되어 있기 때문에 평면에 비교하여 반사면이 감소되고, 조사된 빛이 반사되는 각도가 수광소자가 아닌 다른 방향을 향하는 경우가 많아 반사효율도 저하되어 회전수 계수의 정확도 및 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 종래 고안은, 얇은 회전원판의 동일평면상에 발광소자와 수광소자가 놓여 있어야만 반사광의 측정이 가능하므로 계수장치의 설치에도 큰 어려움이 있다.

본 고안의 목적은, 기계식 전력량계 회전원판의 회전수를 계수하는 계수장치의 발광소자 및 수광소자의 배열상태 및 계수장치의 부착위치를 변화시켜 톱니형상으로 인한 영향을 최소화하여 회전수 계수의 정확도 및 신뢰도를 높이는 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템을 구현하는 것이다.

상기의 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 의한 기계식 전력량계 디지털데이터출력시스템은, 외부커버 전면(前面)에 회전원판의 회전상태가 노출되는 투명창이 형성된 기계식 전력량계와; 상기 기계식 전력량계의 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로, (1)상기 투명창의 상기 회전원판과 가장 가까운 위치에서 상기 회전원판에 대해 상하로 수직 배열되어 상기 회전원판의 원주면에 상하 양측에서 빛을 조사하는 적어도 한쌍의 발광소자, (2)상기 각 쌍의 상하 발광소자 사이에 밀착되게 위치하여 상기 투명창을 통하여 상기 각 쌍의 발광소자가 상기 회전원판에 조사한 빛의 반사광을 수광하는 적어도 하나의 수광소자, (3)상기 각 쌍의 발광소자 에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는 데이터 처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고, 상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 기계식 전력량계 디지털데이터 출력시스템은, 투명 외부커버를 구비하여 회전원판의 회전상태가 외부로 노출되는 기계식 전력량계와; 상기 기계식 전력량계의 투명 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로, (1)상기 회전원판에 수직인 투명커버의 양측면 중 어느 일측면 상기 회전원판에 가장 가까운 위치에서 상기 회전원판에 대해 상하로 수직 배열되어 상기 회전원판의 원주면에 상하 양측에서 빛을 조사하는 적어도 한 쌍의 발광소자와, (2)상기 각 쌍의 상하 발광소자 사이에 밀착 설치되며, 상기 전후로 배열된 각 쌍의 발광소자가 회전원판에 조사한 빛의 반사광을 수광하는 적어도 하나의 수광소자, 그리고, (3)상기 각 쌍의 발광소자에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는 데이터 처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고, 상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 기계식 전력량계 디지털데이터 출력시스템은, 투명 외부커버를 구비하여 회전원판의 회전상태가 외부로 노출되는 기계식 전력량계와; 상기 기계식 전력량계의 투명 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로, (1)상기 회전원판에 평행인 투명커버의 상측면 상기 회전원판의 상면 외곽 페인팅부분에 대응하는 위치에, 상기 회전원판에 중심에 대해 방사방향으로 배열되어 상기 회전원판의 상면 외곽부분에 각각 방사방향 내외측에서 빛을 조사하는 적어도 한 쌍의 발광소자와; (2)상기 각 쌍의 방사방향 내외측 발광소자 사이에 밀착 설치되며, 상기 방사방향으로 배열된 각 쌍의 발광소자가 회전원판에 조사한 빛의 반사광을 수광하는 적어도 하나의 수광소자; 그리고, (3)상기 각 쌍의 발광소자에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는 데이터처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고, 상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 상기와 같은 구성에 의해 수광소자에서 수집하는 빛의 세기가 최대가 되게 하여 회전원판의 페인트 표시부분 통과를 효과적으로 감지하여 회전원판의 회전수 계수의 정확성과 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의한 기계식 전력량계 디지털데이터 출력시스템의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1b는 제 1실시예의 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템을 예시한 사시도이다. 도 2b는 제 1 실시예의 디지털 데이터 출력장치를 예시한 개요도이다.

도 1b와 도 2b에서 기계식전력량계는, 전력량계밑판(10), 외부커버(11), 단자대(12), 입출력단자(13), 기계식계수장치(14), 회전원판 및 기타 부속품으로 구성된다.

이 실시예에서 디지털데이터 출력장치(15)는 기계식 전력량계 외부커버 전면에서 내부 회전원판을 들여다 볼 수 있게 하는 투명창에 설치되며, 반사광의 흡수율을 최대로 하기 위해 회전원판과 최단거리가 되는 지점에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 입사광과 반사광의 각도를 고려할 때, 본 실시예의 디지털 데이터 출력장치(15)의 발광소자(24,25)와 수광소자(23)는 원주면과 마주 보도록 배열됨과 동시에 발광소자(24,25)와 수광소자(23)는 회전원판(20)과 수직인 일직선상에 배열되도록 함이 바람직하다.

본 실시예에서는 상하 양측에 발광소자(24,25)를 위치시키고, 상하 양측 발광소자(24,25) 사이에 수광소자(23)를 위치시켜 수광효율을 높이고 있다.

또한, 본 실시예의 발광소자는 상하 한쌍의 발광소자에 한정되는 것이 아니고, 투명창을 따라서 좌우로 수 쌍의 발광소자가 연속하여 구비되고, 각 쌍의 상하 발광소자(24,25) 사이에는 각각 수광소자(23)를 위치시켜 각 수광소자에서 얻어진 빛의 세기를 합산하는 것에 의해 높은 수광율을 얻는 것을 가능하게 한다.

본 실시예의 디지털데이터 출력장치(15)는 회전수를 계수하여 생성한 디지털데이터를 유선통신선(16)등의 통신수단을 통하여 외부로 송출한다.

도 2b는 본 실시예의 회전원판의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타 낸 일실시 예시도로서, 회전원판(20)은 금속으로 된 얇은 원형의 판으로써, 전기의 유도력에 의하여 회전하게 되어있고, 회전원판(20)의 가장자리 상면(上面)과 그 원주면(22)을 연결하여 검정색 페인팅표시(21)가 있다.

따라서 회전원판이 회전하면서 검정색 페인팅표시(21)가 회전원판 회전수 계수를 위한 디지털데이터 출력장치(15)앞을 지나갈때, 회전원판에 세로방향으로 위치한 두 개의 발광소자(24,25)에서 조사(照射)된 적외선이 회전원판(20)의 가장자리 상면(上面)과 원주면(22)에서 반사되어 수광소자(23)로 입력된다.

설혹 빛이 회전원판(20)의 원주면(22)에만 반사되더라도 빛이 상하평행한 반사면에 반사되기 때문에 수광소자(23)의 수광율과 판독율을 높이게 된다. 이와 같이 본 실시예는 회전원판(20)의 반사면을 증가시킴으로 반사효율이 증가하고 수광소자(23)의 수광량의 변화가 증가하므로 회전수 판독의 정확도를 높이는 것을 특징으로 한다.

본 실시예의 디지털데이터 표시장치(15)는 수광소자(23)로 입사된 빛의 세기에 따른 전류신호의 변화상태로 회전원판의 회전수를 환산하고 이를 디지털 데이터로 출력한다.

디지털 데이터 출력장치(15)에서 출력되는 디지털 데이터는 유무선 통신수단을 통하여 외부로 송출되어 수집되므로 전력량계를 직접 검침하지 않고도 원격지에서 계량기의 검침이 가능하게 된다.

도 1c는 제 2 실시예의 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템을 예시한 사시도이다. 도 2c는 제 2 실시예의 디지털 데이터 출력장치를 예시한 개요도이다.

이 제 2실시예의 기계식 전력량계는 투명 외부커버를 구비하므로, 외부커버 정면의 투명창뿐 아니라 외부커버 측면에서도 내부 회전원판 원주면(22)과 마주 보도록 디지털데이터출력장치(15) 설치하는 것이 가능하다.

예컨대, 이 실시예의 디지털 데이터 출력장치(15)는 투명 외부커버(11)의 일측 외표면에 광센서 즉, 발광소자(24,25)와 수광소자(23)를 회전원판의 회전방향에 수직이 되게 일직선상에 부착하여, 전류변화로 회전수를 계수하고 그 계수 데이터를 유선통신선(16)을 통하여 디지털데이터로 출력되게 하는 것이다.

도 2c는 회전원판(20)의 구성과 발광소자, 수광소자의 위치를 나타낸 일실시 예시도로서, 도 2b에서의 설명과 같이 각 발광소자(24,25)에서 조사(照射)된 빛이 회전원판(20)의 가장자리 상면(上面)과 그 원주면(22)에서 반사되어 중첩된 빛이 수광소자(23)에 입력된다.

디지털 데이터 출력장치(15)는 수광소자(23)에 입력된 빛의 세기에 따른 전류신호의 변화상태로 회전원판(20)의 회전수를 환산하고 이를 디지털 데이터로 출력한다.

디지털 데이터 출력장치(15)에서 출력되는 디지털 데이터는 유무선 통신수단을 통하여 외부로 송출되어 수집되므로 전력량계를 직접 검침하지 않고도 원격지에서 계량기 검침을 가능하게 한다.

도 1d는 제 3실시예의 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템을 예시한 사시도이다. 도 2d는 제 3 실시예의 디지털 데이터 출력장치를 예시한 개요도이다.

도 1d의 제 3실시예의 기계식전력량계는 투명 외부커버를 구비하며, 디지털 데이터출력장치(15)가 투명 외부커버 상면, 즉 내부 회전원판의 상면 가장자리에 표시한 두꺼운 페인트표시부와 마주 보는 위치에 설치된다.

도 2d는 도 1d에서 회전원판의 중심을 기준으로 방사방향 일직선상에 발광소자(24,25)와 수광소자(23)가 위치한다. 이 경우에도 수광소자는 방사방향 내외측의 발광소자 사이에 밀착되게 위치하여 수광소자로 입사되는 반사광의 강도가 최대가 되도록 하고 있다.

이 실시예도 회전원판(20) 가장자리에 표시한 두꺼운 페인트표시부가 디지털데이터 표시장치(15)가 설치된 위치를 통과하는 순간 투명 외부커버 상면에 위치한 발광소자(24,25)가 페인트표시부로 빛을 조사(照射)하면, 수광소자는 입사된 빛의 세기에 따라 전류신호를 발생시킨다.

본 실시예의 디지털데이터 표시장치(15)는 수광소자(23)로 입사된 빛의 세기에 따른 전류신호의 변화상태로 회전원판의 회전수를 환산하고 이를 디지털 데이터로 출력한다.

디지털 데이터 출력장치(15)에서 출력되는 디지털 데이터는 유무선 통신수단을 통하여 외부로 송출되어 수집되므로 전력량계를 직접 검침하지 않고도 원격지에서 계량기 검침을 가능하게 한다.

본 고안의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 실용신안등록청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 청구범위 기재사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

상기와 같이 고안된 기계식전력량계 디지털데이터출력장치는, 전력량계의 검정봉인을 개방하지 않고 광센서를 전력량계의 투명커버의 외부표면에 회전원판의 회전방향에 직교방향으로 또는 투명커버의 상부에 부착하여 발광소자에서 조사(照射)된 빛이 회전원판의 원주면 및 회전원판의 상부 가장자리에서 반사되게 함으로써, 반사면이 증가되고 수광율이 증가되어 수광소자의 수광량 변화가 많아지게 하여 광센서의 정확도와 신뢰도를 향상시킨다.

Claims (3)

1. 외부커버 전면(前面)에 회전원판의 회전상태가 노출되는 투명창이 형성된 기계식 전력량계와;

   상기 기계식 전력량계의 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로,

   (1)상기 투명창의 상기 회전원판과 가장 가까운 위치에서 상기 회전원

   판에 대해 상하로 수직 배열되어 상기 회전원판의 원주면에 상하 양측에서

   빛을 조사하는 적어도 한쌍의 발광소자,

   (2)상기 각 쌍의 상하 발광소자 사이에 밀착되게 위치하여 상기 투명

   창을 통하여 상기 각 쌍의 발광소자가 상기 회전원판에 조사한 빛의 반사광

   을 수광하는 적어도 하나의 수광소자,

   (3)상기 각 쌍의 발광소자에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전

   력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는

   데이터 처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고,

   상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템.
2. 투명 외부커버를 구비하여 회전원판의 회전상태가 외부로 노출되는 기계식 전력량계와;

   상기 기계식 전력량계의 투명 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로,

   (1)상기 회전원판에 수직인 투명커버의 양측면 중 어느 일측면 상기

   회전원판에 가장 가까운 위치에서 상기 회전원판에 대해 상하로 수직 배열되

   어 상기 회전원판의 원주면에 상하 양측에서 빛을 조사하는 적어도 한 쌍의

   발광소자와,

   (2)상기 각 쌍의 상하 발광소자 사이에 밀착 설치되며, 상기 전후로

   배열된 각 쌍의 발광소자가 회전원판에 조사한 빛의 반사광을 수광하는 적어

   도 하나의 수광소자, 그리고,

   (3)상기 각 쌍의 발광소자에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전

   력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는

   데이터 처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고,

   상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템.
3. 투명 외부커버를 구비하여 회전원판의 회전상태가 외부로 노출되는 기계식 전력량계와;

   상기 기계식 전력량계의 투명 외부커버 외측면에 설치되어 회전원판 회전수를 계수하여 디지털데이터를 출력하는 기계식 전력량계 디지털데이터 출력장치로,

   (1)상기 회전원판에 평행인 투명커버의 상측면 상기 회전원판의 상면

   외곽 페인팅부분에 대응하는 위치에, 상기 회전원판에 중심에 대해 방사방향

   으로 배열되어 상기 회전원판의 상면 외곽부분에 각각 방사방향 내외측에서

   빛을 조사하는 적어도 한 쌍의 발광소자와;

   (2)상기 각 쌍의 방사방향 내외측 발광소자 사이에 밀착 설치되며, 상

   기 방사방향으로 배열된 각 쌍의 발광소자가 회전원판에 조사한 빛의 반사광

   을 수광하는 적어도 하나의 수광소자; 그리고,

   (3)상기 각 쌍의 발광소자에 전원을 공급하며, 상기 각 수광소자의 전

   력신호의 변화를 회전원판의 회전수로 환원하여 디지털 데이터를 생성하는

   데이터처리수단을 포함하는 디지털 데이터출력장치; 그리고,

   상기 디지털 데이터 출력장치에서 생성된 데이터를 외부로 송출하는 통신수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기계식 전력량계 디지털 데이터 출력시스템.

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