KR20090033773A - A water meter with a remote reader - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 수돗물사용량 적산을 위한 기어기구(Gear機構)가 외갑체와 외갑체 뚜껑으로 형성되는 수도미터 본체 내부가 아닌 외갑체뚜껑 상부표면에 수도미터 본체 내부의 임펠러 축과는 아무런 기계적인 연결이 없음을 나타낸 단면도.Figure 1 is a gear mechanism for integrating tap water consumption (gear mechanism) is not a mechanical connection with the impeller shaft inside the water meter body on the upper surface of the outer shell body, rather than inside the water meter body formed of the outer shell body and the outer shell body. Section showing no.
도 2는 외갑체와 외갑체뚜껑으로 형성되는 수도미터 본체의 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the water meter body formed of the outer shell and outer shell cover.
도 3은 수도미터 외갑체뚜껑 상부표면에 수도미터 본체 내부의 임펠러 축과는 아무런 기계적인 연결 없이 형성되는 기어기구의 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the gear mechanism formed on the upper surface of the water meter outer shell cover without any mechanical connection with the impeller shaft inside the water meter body.
도 4는 1방향으로만 힘을 전달 할 수 있는 클러치(Clutch) 원리의 설명도.4 is an explanatory diagram of a clutch principle capable of transmitting a force in only one direction.
도 5는 10리터(L) 통수(通水) 때마다 1회전하는 캠축 및 기어축의 상세도.FIG. 5 is a detailed view of a cam shaft and a gear shaft that rotate one revolution each time 10 liters (L) of water is passed. FIG.
도 5a는 핀커플링(Pin Coupling)의 단면도.5A is a cross-sectional view of the pin coupling.
도 5b는 핀커플링의 해체도.5B is an exploded view of the pin coupling.
도 6은 캠이 1회전할 때마다 발생하는 전기량을 축전기에 축전하고 원형요크가 1회전할 때마다 방전하는 기전기구(機電機構)의 상세 실체도.FIG. 6 is a detailed substantial diagram of a mechanism mechanism for storing an electric quantity generated every time a cam rotates to a capacitor and discharging each time a circular yoke rotates. FIG.
도 7은 10리터(L) 통수(通水) 때마다 1회전하는 캠축 상단에 형성되는 수도미터 가동표시기가 회전하는 상황을 잘 관찰할 수 있음을 나타내는 평면도.FIG. 7 is a plan view illustrating the situation in which the water meter movable indicator formed on the upper end of the cam shaft rotates once every 10 liters of water is rotated. FIG.
도 8은 원격 적산표시기의 단면도.8 is a cross-sectional view of a remote integration indicator.
도 9는 원격 적산표시기의 케이스를 제거한 후의 평면 배치도.9 is a plan layout view after removing the case of the remote integration indicator.
도 10은 원격 적산표시기의 케이스를 장착한 후의 평면도.10 is a plan view after mounting the case of the remote integration display.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
101 : 유입구 102 : 외갑체뚜껑101: inlet 102: outer shell lid
103 : 체결나사 104 : 원형요크(yoke)103: tightening screw 104: round yoke
106 : 가동표시기(1T/10L)106: operation indicator (1T / 10L)
107 : 캠(Cam) 108 : 1방향 클러치(Clutch)107: Cam 108: one-way clutch
109 : 종(從)영구자석 110 : 체결나사109: permanent permanent magnet 110: tightening screw
111 : 주(主)영구자석 112 : 유출구111: main permanent magnet 112: outlet
113 : 여과망 114 : 외갑체113: filter network 114: outer shell
115 : 임펠러요크 116 : 피벗(Pivot)115: impeller yoke 116: pivot
117 : 임펠러 118 : 임펠러 축117: impeller 118: impeller shaft
119 : 임펠러요크 고정턱 120 : 핀커플링(Pin Coupling)119: impeller yoke fixing jaw 120: Pin Coupling
201 : 가스켓(Gasket) 202 : 외갑체뚜껑 테201: Gasket 202: outer shell lid frame
203 : 체결나사203: tightening screw
301 : 기어기구의 보호케이스 302 : 기어기구(機構)상판301: protection case of gear mechanism 302: gear mechanism top plate
303 : 스프링 304 : 기어기구기판303: spring 304: gear mechanism substrate
305 : 끝치차축 306 : 첫치차축305: end tooth axle 306: first tooth axle
501 : 기어(Gear) 502 : 하부판501: Gear 502: lower plate
503 : 상부판 504 : 기어축503: top plate 504: gear shaft
505 : 캠축 506 : 캠축지지대505: camshaft 506: camshaft support
507 : 체결나사 508 : 핀커플링 상판507: tightening screw 508: pin coupling top plate
509 : 핀커플링 하판 510 : 커플링핀509: pin coupling bottom plate 510: coupling pin
511 : 핀커플링 뒤틈511: pin coupling back gap
601 : 스프링 602 : 다이오드(Diode)601: spring 602: diode
603 : 축전기(Capacitor) 604 : 영구자석603: Capacitor 604: Permanent magnet
605 : NO형 리드(Reed)스위치 606 : 단자(端子)605: NO type reed switch 606: terminal
607 : 단자 610 : 밀대(Push rod)607: terminal 610: push rod
611 : 영구자석 612 : 기전(起電)코일611: permanent magnet 612: mechanical coil
801 : 가스켓(Gasket) 802 : 복귀스프링801: Gasket 802: Return Spring
803 : 가동철편 힌지 804 : 가동철편803: movable iron hinge 804: movable iron
805 : 체결나사 806 : 깔죽톱니바퀴 제어간(竿)805: tightening screw 806: gear wheel control rod
807 : 깔죽톱니바퀴(Ratchet wheel) 808 : 원격 적산표시기의 케이스807
809 : 릴레이코일 810 : 체결나사809: relay coil 810: tightening screw
811 : 원형철심 812 : 원격 적산표시기 기판811: circular iron core 812: remote integration display board
813 : 체결나사813: Tightening Screw
901 : 단자 902 : 단자901
903 : 고정대(臺) 904 : 적산(積算)표시기903: Fixture 904: Accumulation indicator
905 : 고정대905: holder
1001 : 주소 및 고유인식변호 스티커(Sticker)1001: Address and Unique Attorney Stickers (Sticker)
본 발명은 원격 적산(積算)표시기를 구비한 수도미터에 관한 것이며, 일반적으로 상수도용 수도미터의 외갑체는 황동(黃銅)으로 형성하고, 상기 외갑체 내부에 임펠러, 그리고 통과유량의 적산을 위한 기어기구와 적산표시기를 일체(一體)형으로 형성하고, 상기 외갑체 상부면(上部面)은 유리판으로 형성하여 수도미터 외부에서 수도미터 외갑체에 내장된 적산표시기에 표시되는 수돗물사용량을 상기 유리창을 통하여 직접 읽을 수 있게 한 구조를 가지고 있다.The present invention relates to a water meter having a remote integration indicator, and in general, the outer shell of a water supply water meter is made of brass, and an impeller and an integration of a passing flow rate are formed inside the outer shell. The gear mechanism and the totalizing indicator are formed in one piece, and the upper surface of the outer body is formed of a glass plate, and the tap water consumption displayed on the integrated indicator embedded in the outer body of the water meter is outside the water meter. It has a structure that can be read directly through the window.
그러나 상기한 바와 같이 외갑체를 황동으로 형성하는 것은 고비용(高費用)을 요구하고, 기어기구와 적산표시기가 수도미터 내부에 내장되어 있어, 혹한기의 수도미터 동결(凍結)은 기어기구의 손상, 기능저하 또는 수명단축을 야기 시킬 수 있고, 수도미터 외갑체 상부 면을 구성하고 있는 상기 유리판을 동파시켜 결국 수도미터 자체를 교체하게 하는 것이 현실이다. 수도미터의 동파를 자주 경험하게 되는 큰 이유 중의 하나는 수돗물의 사용량을 주기적으로 검침하기위해 적산표시기의 수자(數字)를 육안으로 직접 읽기 때문이라 할 수 있다. 즉, 육안으로 직독(直讀)하기 위해서는 수도미터의 검침과정이 용이하여야 하는데 현실은 그렇지 못하다. 설사 단열재 등을 이용하여 수도미터가 잘 보온 되고 있더라도 주기적으로 단열재를 헤치고 검침하는 검침원이 검침 후 제대로 단열재를 원상태로 복구 하리라고 기대하기 어렵기 때문이다.However, as described above, forming the outer shell body with brass requires a high cost, and since the gear mechanism and the integration indicator are built in the water meter, the freezing of the water meter of the cold weather may cause damage to the gear mechanism, It is a reality that the glass plate constituting the upper surface of the water meter outer shell may be caused to be deteriorated or shorten the life and eventually replace the water meter itself. One of the main reasons for frequent water meter freezing is that the number of cumulative indicators is read directly by the naked eye to periodically read the amount of tap water used. In other words, in order to read directly with the naked eye, the water meter reading process should be easy, but the reality is not so. Even if the water meter is kept warm by using insulation material, it is hard to expect that the meter reader who periodically inspects and inspects the insulation material will properly restore the insulation to the original state after the inspection.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 수도미터의 외갑체와 외갑체뚜껑은 물론이고 대체가능한 부품은 황동(黃銅, Brass)이 아닌 합성수지(Plastic)로 형성하고, 수돗물사용량의 적산을 위한 기어기구를 수도미터 외갑체 내부의 임펠러 축(軸)과는 아무런 기계적 연결 없이 외갑체뚜껑 상부표면에 형성하고 상기 기어 기구를 구동하기 위한 동력은 기계적 방식이 아닌 전자결합(電磁結合, Magnetic coupling)방식을 택하고, 통상 일체화되어 있는 상기 기어기구에서 상기 적산표시기 부분을 분리시키고 간단한 기전기구(機電機構)를 추가한다. 상기 분리된 적산표시기를 소정의 길이와 굵기의 두 가닥의 전선으로 상기와 같이 분리되고 추가된 후의 기어기구의 소정부위와 연결한다. 따라서 외갑체와 외갑체뚜껑으로 형성되는 수도미터 본체와 소정거리 떨어진 곳에 상기 적산표시기를 설치할 수 있어 수돗물사용량 검침을 위해 외갑체 상부 면을 유리판으로 형성할 이유가 없어 혹한기에 동파 염려가 없는 것을 특징으로 한다.The present invention, in order to solve the above problems, the outer shell and the outer shell of the water meter as well as replaceable parts are formed of synthetic resin (plastic), not brass (黄銅, Brass), for the integration of tap water consumption The gear mechanism is formed on the upper surface of the outer shell cover without any mechanical connection with the impeller shaft inside the water meter outer shell, and the power for driving the gear mechanism is not mechanical but magnetic coupling. In this case, the integration indicator part is separated from the gear mechanism which is usually integrated, and a simple mechanism is added. The separated integration indicator is connected to a predetermined portion of the gear mechanism after being separated and added as described above by two wires of a predetermined length and thickness. Therefore, the integration indicator can be installed at a predetermined distance away from the water meter main body formed by the outer shell and the outer lid, and there is no reason to form the upper surface of the outer shell body with a glass plate for reading water consumption. It is done.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수도미터 외갑체 상부 면에 유리판이 불필요한 원격 적산표시기를 구비한 수도미터에 관한 것으로, 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention for achieving the above object relates to a water meter having a remote integration indicator that does not require a glass plate on the upper surface of the water meter outer shell, it will be described in detail by the accompanying drawings as follows.
도 1은 수돗물사용량 적산을 위한 기어기구가 수도미터 본체 내부가 아닌 외갑체뚜껑(102) 상부표면에 수도미터 본체 내부의 임펠러 축(118)과는 아무런 기계적인 연결 없이 형성되어 있음을 나타낸 단면도이다. 수도미터의 외갑체(114)와 외갑체뚜껑(102)은 위생적으로 안전한 합성수지로 형성하고, 외갑체(114) 내부에는 임펠러요크(115)를 형성하고, 임펠러 축(118) 하부 중앙부위에 형성되는 복수개의 임펠러(117)는 상기 임펠러요크(115)의 피벗(116, Pivot)을 중심으로 통과유량에 상응한 회전을 한다. 상기 임펠러 축(118) 상단에는 S극, N극, S극, 및 N극이 원형을 이루는 영구자석, 즉 도넛형 4극 영구자석인 주(主)영구자석(111)을 형성하고, 외갑체(114)와 외갑체뚜껑(102) 사이에는 가스켓(201, Gasket)을 개재시켜 복수개의 체결나사(203)로 소정수압 하에서도 수밀성이 유지되게 체결한다. 상기 주영구자석(111)을 상기 임펠러 축(118)상단에 형성할 때 자력의 누설이 최소화되게 한다.1 is a cross-sectional view showing that the gear mechanism for integrating tap water consumption is formed without any mechanical connection with the
도 2는 외갑체(114)와 외갑체뚜껑(102)으로 형성되는 수도미터 본체의 단면도이다. 임펠러요크(115)를 임펠러요크 고정턱(119)에 정합(整合)하게 형성하고, 피벗(116)을 중심으로 회전하는 임펠러 축(118) 하부 중앙부위에 복수개의 임펠러(117)와 상부 단(端)에 도넛형 4극 영구자석인 주영구자석(111)만이 형성되기 때문에 높이가 낮은 수도미터 본체로 형성될 수 있다. 가스켓(201)을 개재시켜 외갑체(114)와 외갑체뚜껑(102)을 복수개의 체결나사(203)로 수밀성(水密性)이 유지되게 체결하면 개구부는 유입구(101)와 유출구(112)뿐이다.2 is a cross-sectional view of the water meter body formed of the
도 3은 외갑체뚜껑(102) 상부표면에 임펠러 축(118)과는 아무런 기계적 연결 없이 형성되는 기어기구의 단면도이다. 'ㄷ'자가 시계방향으로 90도 회전된 모양의 기어기구기판(304)은 외갑체뚜껑 테(202)에 내접하게 복수개의 체결나사(110)로 체결된다. 한편 투명한 합성수지로 형성되는 기어기구의 보호케이스(301) 하단내면은 기어기구기판(304)에 외접하게 복수개의 체결나사(103)로 체결된다. 상기 기어기구 가 외갑체뚜껑(102) 상부표면에 사용가능상태로 조립될 때, S극, N극, S극, 및 N극이 원형을 이루는 영구자석, 즉 도넛형 4극 영구자석인 종(從)영구자석(109)을 첫치차축(306) 하단에 형성할 때 자력의 누설이 최소화되게 하고, 상기 첫치차축(306)의 중심선과 상기 임펠러 축(118)의 중심선은 일직선상에 있게 구성한다. 상기 첫치차축(306)에는 기어기구의 첫 단계 치차인 소치수(少齒數)치차가 형성된다. 상기 소치수 치차는 다음 단계의 치차축에 형성되는 다치수(多齒數)치차와 맞물려 상기 다치수 치차축을 회전 시킨다. 상기 다치수 치차축 에는 상기 다치수 치차 외에 한 개의 소치수 치차가 형성되고, 상기 소치수 치차는 다음 단계의 치차축에 형성되는 다치수 치차와 맞물려 상기 다치수 치차축을 회전 시킨다. 상기 다치수 치차축 에는 상기 다치수 치차 외에 한 개의 소치수 치차가 형성되는 식으로, 치차축의 회전속도를 점차 주려가다가 마침내 수돗물사용량이 10리터(L)가 될 때에 캠축(505) 상단에 형성되는 가동표시기(106)가 1회전 하게끔 기어기구의 치차치수(齒數)를 조정한다. 기어기구의 마지막 치차축인 끝치차축(305)은 상기한 바와 같은 방식으로 기어기구의 치차축 회전속도를 점차 감소시켜 가다가 마침내 통수량이 100리터(L)가 될 때에 1회전 하게끔 구성된 치차축이며, 상기 끝치차축(305) 상단에는 자력선이 길이에 병열로 배열된 소형 2극 영구자석(604) 한 개를 원주(圓周) 상에 수용하는 도넛형 원형요크(104)를 형성한다. 상기 원형요크(104)에서 소형 영구자석(604)이 점하는 외의 부분은 비자성체로 도넛형을 형성한다.3 is a cross-sectional view of a gear mechanism formed on the upper surface of the
도 4는 1방향으로만 힘을 전달 할 수 있는 클러치(Clutch) 원리의 설명도이다. 1방향 클러치(108)는 도 4에서와 같이 한개 로서는 소기의 목적을 이룰 수는 없고 도 5의 상부판(503) 및 하부판(502)과 같이 쌍으로 형성되어야 하되, 쌍을 이룰 한 개의 모양은 도 4에 표시된 것과는 반대로 되어있어 서로 이가 맞게 구성되어야 클러치 역할을 한다.4 is an explanatory diagram of a clutch principle capable of transmitting a force in only one direction. As shown in FIG. 4, the one-way clutch 108 may not achieve its intended purpose, but should be formed in pairs such as the
도 5는 통수(通水)량이 10리터(L)될 때마다 1회전하는 기어축(504) 및 캠축(505)의 상세도이다. 상기 캠축(505)에는 가동표시기(106), 캠(107), 핀커플링(120), 스프링(303) 및 1방향 클러치(108)의 상부판(503)이 형성되고, 상기 기어축(504)에는 1방향 클러치(108)의 하부판(502)과 각각 한개의 소치수 및 다차수 치차의 기어(501)가 형성된다. 상기 기어축(504)은 캠축(505)을 내접한 상태로 회전할 수 있게 형성된 2중축으로 구성되고, 기어기구상판(302)과 상부판(503)사이에 압축된 상태로 형성된 스프링(303)이 항시 상부판(503)을 하부판(502) 쪽으로 밀고 있기 때문에, 기어축(504)이 반시계방향으로 회전 하면 상부판(503)과 하부판(502)은 서로 맞물려서 1방향 클러치(108)의 역할은 완수되고, 어떤 이유로 기어축(504)이 시계방향으로 역회전 하면 상부판(503)과 하부판(502)은 서로 미끄러져서 캠축(505)이 역회전하는 일은 없게 구성되어 있어 캠축(505)의 역회전으로 야기될 수 있는 문제점은 사전에 예방된다. 수도미터에 통수 했을 때, 기어축(504)에 형성되고 있는 하부판(502)이 시계방향으로 회전한다면 1방향 클러치(108)는 제구실을 못 하게 되기 때문에 이런 경우에는 기어축(504) 전단(前段)에 더미(dummy)치차(齒車)축을 하나 형성하여 하부판(502)이 반시계방향으로 회전하게 하던가, 아니면 상부판(503)과 하부판(502)의 형태를 각각 역으로 하여 하부판(502)이 시계방향으로 회전할 때에 클러치 역할을 할 수 있게 형성하고 캠(107)의 형태도 역으로 형성한다. 스프링(601)의 복원력으로 인하여 지속적으로 밀대(610)의 반력을 받는 캠(107)의 원활한 회전을 위해 캠(107)과 기어기구상판(302) 사이의 캠축(505)에 뒤틈(Back Lash)이 소정크기인 핀커플링(120)를 형성하고, 캠축(505)의 중심선이 기어축(504)의 중심선과 일직선을 유지할 수 있게 캠축지지대(506)를 기어기구상판(302)에 체결나사(507)로 형성한다.FIG. 5 is a detailed view of the
도 5a와 도 5b는 각각 핀커플링(120)의 단면도 및 해체도이다. 핀커플링(120)은 핀커플링 상판(508)과 핀커플링 하판(509)으로 구성되는데 상기 핀커플링상판(508) 하면(下面) 직경 선상의 소정위치에 두개의 커플링핀(510)이 각각 수직으로 형성되고, 핀커플링 하판(509)에는 원주(圓柱)형의 커플링핀(510)이 알맞게 삽입될 원형 구명만 형성되면 되지만 본안에서는 핀커플링 상판(508)이 극히 짧은 시간 동안 핀커플링 하판(509)보다 빠른 속도로 회전하는 것을 수용하기 위하여 핀커플링 뒤틈(511)과 같이 길쭉한 구멍을 형성한다.5A and 5B are cross-sectional and disassembled views of the
도 6은 캠축(505)에 형성되는 특이한 모양의 캠(107)이 반시계방향으로 1회전 할 때마다 발생하는 전기량을 축전기(603)에 축전하고 원형요크(104)가 1회전 할 때마다 방전하는 기전기구(機電機構)의 상세 실체도이다. 스프링(601)은 소정의 스프링반력으로 항시 영구자석(611)을 캠(107) 쪽으로 밀고 있게 구성되어 밀대(610)의 일단은 캠(107)의 회전각도와는 상관없이 항시 소정압력으로 캠(107)표면에 접촉하고 있게 된다. 밀대(610)의 타단에는 원주모양의 영구자석(611)을 형성한다. 상기 영구자석(611)은 원통모양의 기전(起電)코일(612) 안쪽에 가급적 접촉저항이 적게 되게 형성한다. 기전코일(612)의 일 단자는 다이오드(602)를 경유하여 축전기(603)의 양(+)극과 NO형 리드스위치(605)의 일 단자에 연결하고, 상기 NO형 리드스위치(605)의 타 단자는 단자(606)에 연결한다. 상기 기전코일(612)의 타 단자는 축전기(603)의 음(-)극과 단자(607)에 연결한다. 기어기구의 마지막 치차축인 끝 치차축(305)은 수돗물사용량이 100리터(L)가 될 때마다 1회전 하게끔 구성되는 치차축이며, 상기 끝치차축(305) 상단에는 원주(圓周)상에 소형 영구자석(604) 한 개를 수용하는 원형요크(104)를 형성한다. 상기 원형요크(104)와 NO형 리드스위치(605)는 가급적 근접하게 설치하여 상기 NO형 리드스위치(605)가 영구자석(604)의 자력 영향권 안에 있게 하여 상기 NO형 리드스위치(605)가 잘 감응할 수 있게 형성한다.FIG. 6 stores electricity generated in the
도 7은 투명한 합성수지로 성형된 기어기구의 보호케이스(301) 위쪽에서, 10리터(L)의 통수(通水) 때마다 1회전하는 가동표시기(106)가 회전하는 상황을 잘 관찰할 수 있음을 나타내는 평면도이다. 상기 가동표시기(106)의 상부 표면에는 회전을 쉽게 감지할 수 있게 화살표를 그린다. 상기 보호케이스(301)의 상부 원형부분 안쪽에 가동표시기(106) 부분을 제외하고는 불투명한 엷은 플라스틱판을 부착하여 가동표시기(106)의 회전상황이 잘 보이게 하고, 상기 가동표시기(106) 원주 주위의 상기 플라스틱판에는 큰 눈금 10개를 포함하여 도합 50개의 눈금을 그린다.Figure 7 can be observed well above the
도 8은 원격 적산표시기의 단면도이다. 투명한 합성수지로 성형된 원격 적산표시기의 케이스(808)와 원격 적산표시기 기판(812)사이에 가스켓(801)를 개재시켜 복수개의 체결나사(813)로 수밀성이 유지되게 체결한다. 상기 원격 적산표시기 기판(812)에 복수개의 체결나사(810)로 릴레이의 원형철심(811)을 형성하고, 상기 원 형철심(811) 외주에 감긴 릴레이코일(809)에 소정의 전류가 흐를 때, 가동철편(804)이 원형철심(811) 쪽으로 이동 할 수 있게끔, 가동철편(804)과 원형철심(811) 사이에 소정의 간극이 유지되게 형성한다. 상기 가동철편(804)의 소정위치에 회전의 기준점이 되는 가동철편 힌지(803)를 형성하고, 가동철편(804)의 일단에는 장력이 알맞게 조정 된 복귀스프링(802)을 형성하고 상기 복귀스프링(802)의 양단은 각각 가동철편(804)의 일단과 원격 적산표시기 기판(812)의 소정위치에 뚫은 구멍에 걸어서 고정시킨다. 릴레이코일(809)에 소정의 전류가 짧은 시간동안 흐를 때마다 10개의 치수(齒數)를 구비하고 있는 깔쭉톱니바퀴(807)의 톱니 하나를 밀어서 상기 깔쭉톱니바퀴(807)를 1/10회전시킬 수 있게 깔쭉톱니바퀴 제어간(806)을 가동철편(804)의 타단에 복수개의 체결나사(805)로 체결한다.8 is a cross-sectional view of a remote integration display. The
도 9는 원격 적산표시기의 케이스(808)를 제거한 후의 원격 적산표시기 기판(812)의 평면 배치도이다. 어느 도면에도 표시된바 없지 만 단자(606)와 단자(902), 그리고 단자(607)와 단자(901)는 각각 소정 길이의 전선으로 연결되어 있으며 굵은 직경의 전선을 사용할 수 록 외갑체뚜껑(102) 상부표면에 형성되는 기어기구와 원격 적산표시기 간의 거리를 멀리 할 수 있다. 단자(901)와 단자(902)는 릴레이코일(809)의 양단에 각각 연결되고, 복수개의 수자(數字)바퀴로 구성되는 적산표시기(904)를 고정시키는 고정대(903, 905)는 각각 원격 적산표시기 기판(812)의 소정위치에 복수개의 체결나사로 고정된다(도면에 표시 안됨). 상기 적산표시기(904)에 표시된 "03267"란 수자는 수돗물사용량을 예시한 것이다. 상기 사용량 표시에는 ㎥ 등의 단위표시가 있게 된다. 상기 적산표시기(904)의 최하위 단위의 수 자 1이 100리터(L)에 해당되니까 단위를 ㎥로 하면 상기 사용량은 "0326.7㎥" 가 된다.9 is a planar layout view of the remote
도 10은 원격 적산표시기의 케이스(808)를 원격 적산표시기 기판(812)에 장착한 후의 평면도이다. 투명한 합성수지로 형성되는 원격 적산표시기의 케이스(808) 상부면 안쪽에 수돗물사용량을 표시하는 적산표시기(904)의 수자 부분과 주소 및 수도미터의 고유인식번호 스티커(1001)를 부착하는 자리를 제외하고는 불투명한 엷은 플라스틱판을 부착하여 수돗물사용량과 수도미터가 설치된 주소와 수도미터의 고유인식번호가 잘 보이게 한다.FIG. 10 is a plan view after mounting the
다음에는 본 발명에 의한 원격 적산표시기를 구비한 수도미터의 작동원리에 대하여 설명한다. 수돗물이 외갑체(114)와 외갑체뚜껑(102)으로 형성되는 수도미터 본체의 유입구(101)를 통하여 유입되고 유출구(112)를 통하여 유출 될 때, 임펠러 축(118)에 형성되는 임펠러(117)가 유수(流水)량에 상응한 회전을 함에 따라, 상기 임펠러 축(118) 상단에 형성되는 주영구자석(111)도 임펠러(117)와 동일한 방향과 속도로 회전하는데, 상기 주영구자석(111) 바로 위인 외갑체뚜껑(102) 상부표면에 형성되는 종영구자석(109)도 전자결합(電磁結合, Magnetic coupling)으로 인한 힘에 의하여 주영구자석(111)과 같은 속도 및 같은 방향으로 회전한다. 상기 종영구자석(109)이 형성되어 있는 첫치차축(306)에는 기어기구의 첫 단계 치차인 소치수(少齒數)치차가 형성되어 있다. 상기 소치수 치차는 다음 단계의 치차축에 형성되고 있는 다치수(多齒數)치차와 맞물려 상기 다치수 치차축을 회전 시킨다. 상기 다치수 치차축에는 상기 다치수 치차 외에 한 개의 소치수 치차가 형성되고, 상기 소치 수 치차는 다음 단계의 치차축에 형성되고 있는 다치수 치차와 맞물려 상기 다치수 치차축을 회전 시킨다. 상기 다치수 치차축에는 상기 다치수 치차 외에 한 개의 소치수 치차가 형성되는 식으로, 치차축의 회전속도를 점차 주려가다가 더미(Dummy)치차축의 형성, 치차의 치수(齒數) 조정 등으로 수돗물사용량이 10리터(L)될 때마다 기어축(504) 및 캠축(505)이 반시계방향으로 1회전 하게 구성한다. 도 5에 표현된 바와 같이 캠축(505)은 기어축(504)에 내접하여 회전할 수 있도록 한 구성이고, 기어축(504)이 반시계방향으로 회전할 경우, 항시 스프링(303)에 의해 상부판(503)은 하부판(502)쪽으로 밀리고 있기에 상부판(503)과 하부판(502)이 서로 맞물려서 1방향 클러치(108)는 확실한 클러치 역할을 하지만, 만약 수도 본관(本管)의 단수나 파열 등으로 수돗물이 역류하여 임펠러(117)가 역회전 한다면 기어축(504)도 역회전하게 되지만 구조상 상부판(503)과 하부판(502)은 서로 미끄러져서 클러치역할을 못 하게 된다. 따라서 임펠러(117)의 역회전으로 야기될 수 있는 문제점은 미연에 예방 될 수 있다. 만약 하부판(502)이 어떤 이유에서든지 시계방향으로 회전한다면 상부판(503)과 하부판(502)은 서로 미끄러지고, 반시계방향으로 회전한다면 상부판(503)과 하부판(502)은 서로 이가 맞아, 1방향 클러치(108)의 역할은 완벽하게 수행된다.Next, the operation principle of the water meter with a remote integration indicator according to the present invention will be described. When the tap water flows in through the
캠축(505)에 형성되어 있는 특이한 모양의 캠(107)도 수돗물사용량이 10리터(L) 될 때마다 반시계방향으로 1회전 한다. 소정의 압력으로 압축된 스프링(601)의 반력에 의해 영구자석(611)과 밀대(610)는 항시 소정의 힘으로 캠(107)면을 밀고 있다. 도 6에서 캠(107)이 반시계방향으로 회전을 계속하면, 밀대(610)의 일단이 접하고 있는 캠(107)면의 반경이 점차 커짐에 따라 캠(107)은 밀대(610)를 더욱 스프링(601) 쪽으로 밀게 되어 영구자석(611)은 서서히 스프링(601)쪽으로 이동하고 스프링(601)의 높이는 점차 줄어든다. 상기 캠(107)의 회전이 계속 되는 동안의 어느 한순간 즉, 캠(107)면에 맞닿고 있는 밀대(610)의 일단이 캠(107)의 최대반경에서 최소반경으로 전이(轉移)되는데, 상기 과정을 좀 상세히 살펴보기로 한다. 통상적으로 캠(107)면에 접하고 있는 것은 밀대(610) 축의 중심부분이라 볼 때, 상기 중심 부분이 캠(107)의 최대반경인 돌기 끝부분을 경과할 때 캠(107) 돌기 끝에서 미끄러지면서 밀대(610)가 캠(107) 돌기 끝을 밀치고난 후 캠(107)의 최소반경에 닿게 된다. 상기와 같이 미끄러지고 밀치는 순간 캠(107)은 순간적이나마 동일방향으로 회전이 빨라진다. 즉, 핀커플링 상판(508)의 회전속도가 핀커플링 상판(508)을 돌리고 있는 핀커플링 하판(509)의 그것보다 순간적이나마 빨라지기 때문에 상기 회전 속도차를 흡수하기위한 것이 핀커플링 뒤틈(511)이다. 상기 전이는 소정크기의 뒤틈(Back Lash)이 형성된 핀커플링(120)의 역할로 더욱 부드럽게 수행된다. 한편 상기 전이로 영구자석(611)을 스프링(601) 쪽으로 밀고 있든 힘이 일시에 제거되기 때문에 압축된 상태로 있든 스프링(601)의 복원력에 의해 영구자석(611)은 캠(107) 쪽으로 튀어 나간다. 일반적으로 영구자석(611)의 자속(磁束)밀도가 클수록, 영구자석(611)이 튀어 나가는 속도가 빠를수록, 그리고 기전코일(612)의 권선회수가 많을수록, 기전코일(612)양 단자 간에 발생되는 유도기전력(起電力)은 커진다. 상기 영구자석(611)이 튀어나갈 때 양(+)의 유도전기가 발생되는 기전코일(612)의 단자를 다이오드( 602)의 애노드에 연결한다. 상기한 바와 같이 하여 만들 어진 유도기전력은 다이오드602)의 캐소드를 통하여 축전기(603)에 저장되고, 일단 저장된 전하(電荷)는 다이오드(602)의 역할로 기전코일(612) 쪽으로 역류하는 양은 무시하여도 된다. 상기와 같은 유도기전력은 캠(107)이 10회전 할 때 까지 계속하여 축전기(603)에 누적하여 축전되고 다음에 설명하는 바에 따라 누적된 총량의 전하가 일시에 방전 하게 된다. 고품질의 다이오드(602)와 축전기(603)를 사용할 경우, 단시간 내의 전하량 누설을 염려할 필요는 없다.The
한편 한 개의 소형 영구자석(604)을 원주 상의 소정위치에 수용하고 있는 원형요크(104)는 수돗물사용량이 100리터(L) 될 때마다 1회전하게 구성된다. 상기 원형요크(104)가 수용하고 있는 소형 영구자석(604)이 NO형 리드스위치(605)를 스쳐 회전할 때, 상기 영구자석(604)의 자력에 의하여 NO형 리드스위치(605)의 접점이 닫힌다. 본 발명의 수도미터를 실제 사용 시에는 단자(606)와 단자(902), 그리고 단자(607)와 단자(901)는 각각 소정 길이와 직경의 전선으로 연결되어 진다. 즉, 캠(107)이 10회전할 때마다 원형요크(104)가 1회전 하여 NO형 리드스위치(605)의 접점이 닫힌다는 것은 상기 캠(107)이 10회전 하면서 생산하여 축전기(603)에 축전한 전량의 전하가 일시에 방전되어 릴레이코일(809)의 양단, 즉 단자(901) 및 단자(902)에 공급된다는 뜻이다. 릴레이코일(809)의 단자(901) 및 단자(902)에 전원이 공급되는 순간 릴레이의 원형철심(811)은 자화되어 가동철편(804)을 흡인 하고, 체결나사(805)로 가동철편(804) 타단에 체결되어 있는 깔쭉톱니바퀴 제어간(806)이 10개의 톱니로 형성된 깔쭉톱니바퀴(807)의 톱니 하나를 아래쪽으로 밀게 되어 깔쭉톱니바퀴(807)는 1/10회전하게 된다. 깔쭉톱니바퀴(807)와 일체로 형성된 적산표 시기(904)의 최하위자리 수자바퀴도 1/10회전하게 되어 적산표시기(904)의 최하위자리 수자도 1이 증가된다. 예로, 도 9의 적산표시기(904)의 사용량 "03267"이 "03268"로 된다는 뜻이다. 수돗물의 용적단위 ㎥를 사용하여 상기 사용량을 표시하면 본 예의 경우 "0326.8 ㎥" 이다. 수돗물사용량에 상응하여 상기 동작을 반복 하면서 정확한 수돗물 계량을 수행한다.On the other hand, the
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상기 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해하여야 하며, 오히려 청구된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms mentioned in the detailed description of the invention, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be understood as
본 발명은 원격 적산표시기를 구비한 수도미터에 관한 것으로서,The present invention relates to a water meter having a remote integration indicator,
(1)본 발명의 수도미터 본체에 수돗물사용량 검침을 위한 유리판을 형성할 필요가 없어 혹한기에도 수도미터의 동파염려가 없기 때문에 수도미터의 평균수명은 그만큼 연장되어 경제적이다.(1) Since there is no need to form a glass plate for tap water usage metering on the water meter main body of the present invention, there is no risk of freezing of water meters even in cold weather, so the average life of the water meter is extended and economical.
(2)수도미터의 외갑체 및 외갑체뚜껑은 물론이고 그 외의 대체가능부품도 가공성이 좋고 경제적인 합성수지로 형성할 수 있어 효율적이다.(2) The outer shell and outer shell of the water meter as well as other replaceable parts can be formed from synthetic resin with good processability and economical efficiency.
(3)아파트 등의 집단주거지 에서는 원격 적산표시기를 소정 위치에 모아 설치하고 검침할 때 휴대용 스캐너 또는 디지털카메라 등으로 수돗물사용량과 수도미 터의 설치위치 및 고유인식번호를 하나의 전자파일로 작성하여 저장 및 상기 내용을 인쇄할 수 있어 수도미터 관리자는 매우 경제적으로 정확한 검침 자료를 관리할 수 있다.(3) In residential areas such as apartments, the remote integration indicator is collected and installed at a predetermined location. When using the meter, a portable scanner or a digital camera is used to prepare the tap water consumption, the installation location of the water meter, and the unique identification number in one electronic file. The storage and printing of the contents allows the water meter manager to manage the meter reading data very economically.
상기한 바와 같은 효과와 특징을 지닌 본 발명은 수많은 시민에게 만족감을 줄 뿐만 아니라 국가 경제에도 다소나마 도움이 되리라 확신한다.With the effects and features described above, the present invention is not only satisfactory to a large number of citizens, but is also conducive to the national economy.
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