KR20110001115A - Flow sensing method in water powered apparatus - Google Patents

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KR20110001115A
KR20110001115A KR1020090058514A KR20090058514A KR20110001115A KR 20110001115 A KR20110001115 A KR 20110001115A KR 1020090058514 A KR1020090058514 A KR 1020090058514A KR 20090058514 A KR20090058514 A KR 20090058514A KR 20110001115 A KR20110001115 A KR 20110001115A
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이규량
이재근
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웅진코웨이주식회사
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Abstract

PURPOSE: A flow sensing method in a water generator is provided to detect the flow rate entering a flow switching valve in real time using the voltage and frequency characteristics caused by an electro-magnetic force in a generating part. CONSTITUTION: A flow sensing method in a water generator is as follows. Raw water is supplied to an impeller(122) arranged in a raw water intake path in order to apply kinetic energy. A frequency receiving part, which is connected to a magnetic element(123) interlocking with the impeller at the same speed and a rotating element(143) which is located separate from the magnetic element, receives frequency signals according to the rotation frequencies of the magnetic element and the rotating element. The relation between the raw water amount flowing through the impeller and the frequency signals is determined based on data inputted to a controller. It is determined whether the raw water amount flowing through the impeller is close to the critical flow rate that needs to operate a flow switching valve(20).

Description

물 발전기에서의 유량 감지 방법{Flow Sensing Method in Water Powered Apparatus}Flow Sensing Method in Water Powered Apparatus

본 발명은 물 발전기에서의 유량 감지 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물발전기와 같은 물 발전기의 임펠러에 입수되는 원수의 양 및 수압이 변동됨에 따라서 발전부에 여기되는 발생전압 및 주파수 특성을 이용하여 결과적으로 입수되는 유량을 실시간으로 감지할 수 있게 하는 물 발전기에서의 유량 감지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flow rate sensing method in a water generator, and more particularly, by using the generated voltage and frequency characteristics excited to the power generation unit as the amount of water and the water pressure received in the impeller of the water generator, such as a water generator is changed. Therefore, the present invention relates to a method for detecting a flow rate in a water generator, which makes it possible to detect a resultant flow rate in real time.

현재, 가정 또는 사무실 등에 설치되는 연수기는 수돗물에 포함되어 있는 경수성 이온을 화학적으로 변환시켜 연수화된 물로 만들어 주는 기본적인 기능을 갖는다.Currently, water softeners installed in homes or offices have a basic function of chemically converting hard water ions contained in tap water into softened water.

연수기는 인체에 유해한 물질을 제거하는 과정을 통해 세안, 샤워 또는 식기의 세척 등에 다양하게 사용될 수 있다는 장점이 있다. 상기의 연수기의 장점을 이용하기 위해서는 꾸준한 전력의 공급이 이루어져야 하는데, 별도의 전원부로부터 유선의 코드를 이용해서 전력을 공급받는 것이 일반적인 방식이 될 수 있고, 더불어 배터리를 이용하여 전원부로부터 충전하는 방식도 있을 수 있지만 번거로운 측면이 있고 주기적으로 사용자가 충전을 진행해야 한다는 문제점이 있게 된다. 그리고, 전원부를 통해 전력을 공급받아 구동을 필요로 하는 모터 또는 밸브 등을 작동하는 과정에서 소요되는 전력으로 인한 비용 발생도 문제가 될 수 있다.Water softeners have the advantage that can be used in various ways, such as washing the face, shower or dishware through the process of removing the harmful substances to the human body. In order to take advantage of the water softener, a steady supply of power must be made. In general, it is possible to supply power using a wired cord from a separate power supply unit, and a method of charging from a power supply unit using a battery can also be used. There may be, but there is a cumbersome aspect and there is a problem that the user must periodically charge. In addition, a cost may be generated due to power consumed in the process of operating a motor or a valve requiring driving by receiving power through the power supply unit.

최근에는 물이 입수되는 관로상에 날개부재의 형상을 취한 임펠러를 이용하여 회전운동에너지를 발생하고 자력체를 이용하여 상기 회전운동에너지를 전기적인 에너지로 변환할 수 있게 하는 물발전기에 대한 기술이 연구되고 있는 실정이다. 임펠러 및 상기 임펠러와 자기적으로 연동하는 자력체를 부설한 후에 상기 임펠러의 회전에 따라서 상기 자력체가 전자기적인 힘에 연동 운동하고 전력을 발생하게 하는 구조로서, 상기의 물발전기는 자체적으로 발생하는 기전력을 이용하여 필요한 전력을 생산할 수 있다.Recently, there is a technology for a water generator that generates rotational kinetic energy using an impeller in the shape of a wing member on a pipeline through which water is obtained, and converts the rotational kinetic energy into electrical energy using a magnetic body. It is being studied. After laying an impeller and a magnetic body that interlocks with the impeller, the magnetic body is interlocked with electromagnetic force and generates electric power in accordance with the rotation of the impeller, wherein the water generator has an electromotive force generated by itself. Can be used to produce the required power.

한편, 원수입수유로와 유로전환밸브를 통해 연수통 내지 재생통에 공급되는 원수의 양을 제어부에서 체크하여 상기 유로전환밸브의 방향전환시기를 조절하게 되는데, 이는 충전부에 저장되는 전력을 효과적으로 공급하도록 하기 위해서 필요한 것이다. 상기와 같은 원수의 공급정도를 알기 위해서는 유로전환밸브, 연수통 또는 재생통의 입수단에 별도의 유량감지센서를 장착해야만 그 입수유량을 체크할 수 있다는 문제가 있다. 이와 같은 상황하에서는 추가적으로 기계적인 부품이 요구되고, 비용의 증가가 예상되는 등의 추가적인 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, the control unit checks the amount of raw water supplied to the soft water tank or the recycling tank through the raw water import channel and the flow path switching valve to adjust the direction of change of the flow path switching valve, which effectively supplies the power stored in the charging part. It is necessary to make sure. In order to know the degree of supply of raw water as described above, there is a problem in that the inflow flow rate can be checked only when a separate flow rate sensor is installed in the inlet of the flow path switching valve, the soft water tank, or the regeneration tank. Under such circumstances, additional problems such as additional mechanical parts are required and costs are expected to increase.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 원수공급유로 상에 놓여지는 임펠러를 통과하는 원수의 양 및 수압이 변동됨에 따라서 발전부에 전자기적인 힘에 의해 여기되는 발생전압 및 주파수 특성을 이용하여 결과적으로 연수기의 유로전환밸브에 입수되는 유량을 실시간으로 감지할 수 있게 하는 물 발전기에서의 유량 감지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention utilizes generated voltage and frequency characteristics excited by electromagnetic force to the power generation unit as the amount and pressure of the raw water passing through the impeller placed on the raw water supply passage is changed. It is an object of the present invention to provide a flow rate detection method in a water generator that can detect the flow rate entering the flow path switching valve of the water softener in real time.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 물 발전기에서의 유량 감지 방법은 원수입수유로 상에 배치되는 임펠러에 원수를 공급하여 운동에너지가 인가되도록 하는 단계와, 상기 임펠러와 등속도로 연동 운동하는 자력체 및/또는 상기 자력체로부터 일정거리 이격되어 회전운동하는 회전체에 연결되는 주파수 수신부에서 상기 자력체 및/또는 회전체의 회전주기에 따른 주파수 신호를 수신하는 단계와, 상기 주파수 신호와 상기 임펠러를 통해 유동하는 원수량의 연관관계를 제어부에 기 입력된 데이터를 통하여 판단하는 단계와, 및 상기 임펠러를 통해 유동하는 원수량이 상기 원수입수유로의 일측단에 배치되는 유로전환밸브를 동작해야 하는 한계유량에 근접하는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Flow rate sensing method in the water generator according to the present invention provided to achieve the above object is the step of supplying the raw water to the impeller disposed on the raw water import flow path to apply the kinetic energy, the same speed as the impeller Receiving a frequency signal according to a rotation period of the magnetic body and / or the rotating body by a frequency receiving unit connected to the magnetic body to be interlocked and / or the rotating body spaced apart from the magnetic body by a certain distance, and the frequency Determining a correlation between a signal and the amount of raw water flowing through the impeller through data inputted to a controller, and a flow path switching in which the raw water flowing through the impeller is disposed at one end of the raw water import channel And determining whether the valve is close to a limit flow rate for operating the valve.

여기에서, 상기 주파수 신호는 듀티비(duty ratio)를 나타내는 신호로서 표 시될 수 있고, 상기 듀티비는 상기 임펠러가 1회전하는데 소요되는 시간을 분모로 하고 상기의 1회전하는 동안에 상기 임펠러가 정지하거나 회전궤적이 불규칙한 부분의 시간을 분자로 하여 정의될 수 있다.Here, the frequency signal may be displayed as a signal representing a duty ratio, wherein the duty ratio is a denominator of the time required for the impeller to rotate one rotation, and the impeller stops during one rotation. In addition, the rotational trajectory can be defined by using the time of the irregular portion as a molecule.

바람직하게, 상기 유로전환밸브는 연수기를 구성하는 연수통과 재생통에 상기 원수입수유로에서의 원수를 교대로 공급할 수 있게 한다.Preferably, the flow path switching valve is capable of alternately supplying the raw water in the raw water import flow path to the soft water tank and the regeneration tank constituting the water softener.

이상에서 설명한 본 발명의 물 발전기에서의 유량 감지 방법은 원수공급유로 상에 놓여지는 임펠러의 회전에 따라 연동하여 기전력이 발생되는 발전부에 여기되는 발생전압 및 주파수 특성을 이용하여 상기 임펠러 부위를 유동하는 원수의 유량을 감지하여 전체적인 유동량을 파악할 수 있게 된다.Flow rate detection method in the water generator of the present invention described above flows through the impeller portion by using the generated voltage and frequency characteristics that are excited to the power generation unit generated in the electromotive force in accordance with the rotation of the impeller placed on the raw water supply passage By detecting the flow of raw water to determine the overall flow.

그리고, 상기 원수공급유로가 연수기의 유로전환밸브에 연결되는 구조를 이루게 되므로 입수되는 유량을 실시간으로 감지하여 결과적으로 연수통 내의 이온교환수지의 재생시기를 상기의 실시간 감지되는 유량을 통해 파악하고, 충전부에 저장된 전력을 이용하여 상기 유로전환밸브를 작동하는 과정을 통해서 가능하게 한다는 장점이 있다.In addition, since the raw water supply flow passage forms a structure connected to the flow path switching valve of the water softener, the flow rate is detected in real time, and as a result, the regeneration time of the ion exchange resin in the soft water tank is identified through the flow rate detected in real time, There is an advantage that it is possible through the process of operating the flow path switching valve using the power stored in the charging section.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 물 발전기에서의 유량 감지 방법을 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a flow detection method in a water generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 물 발전기가 연수기 상의 원수입수유로 상에 배치된 상태를 나타낸 구성도, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도, 도 3은 제어부와 주파수 수신부를 중심으로 한 본 발명의 구성요소들과의 연결관계를 나타낸 다이어그램, 도 4는 본 발명에서의 물 발전기를 통해 유량을 감지하는 과정을 시계열적으로 나타낸 순서도, 및 도 5a와 도 5b는 물 발전기의 구동시 회전부의 자력체 또는 발전부의 회전체로부터 발생하는 신호를 시간과 전압을 축으로 하여 나타낸 그래프이다.1 is a configuration diagram showing a state in which a water generator according to the present invention is disposed on the raw water import flow path on the water softener, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 4 is a flow chart illustrating a process of detecting a flow rate through a water generator in the present invention, and FIGS. 5A and 5B are rotation parts of the water generator when the water generator is driven. It is a graph which shows the signal generated from the magnetic body or the rotating body of a power generating unit on the basis of time and voltage.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 물 발전기(100)를 구비한 연수기 시스템의 전체적인 구조를 먼저 살핀다. 물 발전기(100)는 유동하는 원수를 이용하여 전력을 생성하는 자동전력발생장치로 볼 수 있다. 연수기 시스템은 수전구(10)로부터 원수공급유로(12)를 통해 원수를 공급받는 유로전환밸브(20), 유로전환밸브(20)로부터 원수를 공급받는 재생통(30), 유로전환밸브(20)로부터 원수를 공급받거나 연수화된 물을 공급하는 연수통(40), 원수공급유로(12) 상에 배치되어 전력을 생산하는 물 발전기(100), 물 발전기(100)에서 발생된 전력이 저장되는 충전부(50), 및 충전부(50)와 유로전환밸브(20)에 전기적으로 연결되는 제어부(60)로 이루어진다. 연수통(40)에서 연수유로(42)를 통해 배출되는 연수화된 물은 유로전환밸브(20)와 사용유로(25)를 통해 샤워장치(70)로 공급되는 과정을 거친다. 한편, 유로전환밸브(20), 재생유로(21), 재생통(30), 재생수 유로(32), 연수통(40)을 차례로 거치면서 재생이 완료된 재생수는 유로전환밸브(20) 및 배수유로(82)를 거쳐 드레인(80)으로 방출된다.1 and 2, the overall structure of the water softener system with the water generator 100 of the present invention is first examined. The water generator 100 may be viewed as an automatic power generator that generates power using the flowing raw water. The water softener system includes a flow path switching valve 20 for receiving raw water through the raw water supply passage 12 from the power outlet 10, a regeneration tank 30 for receiving raw water from the flow path switching valve 20, and a flow path switching valve 20. The water generated from the water supply tank (100), the water generator (100) disposed on the raw water supply passage (12) for supplying the raw water or softened water from the raw water supply passage (12) to generate power is stored And a control unit 60 electrically connected to the charging unit 50 and the charging unit 50 and the flow path switching valve 20. The softened water discharged from the soft water tank 40 through the soft water passage 42 is supplied to the shower device 70 through the flow path switching valve 20 and the use channel 25. On the other hand, the regeneration water is completed while passing through the flow path switching valve 20, the regeneration flow path 21, the regeneration tank 30, the regeneration water flow path 32, the soft water tank (40), the flow path switching valve 20 and the drain flow path It is discharged to the drain 80 via 82.

물 발전기(100)는 원수로부터 직접 운동에너지를 전달받는 회전부(120), 회전부(120)의 일측이 그 내부에 삽입되는 몸체부(130), 회전부(120)와 연동하여 구동하는 발전부(140), 및 상기 회전부(120)의 타측을 덮는 동시에 몸체부(130)의 상단에 결합하는 덮개부(110)로 이루어진다. 회전부(120)는 원수공급유로(12) 상에 직경을 가로질러 회전가능하게 배치되는 회전축(121), 회전축(121)으로부터 반경방향으로 연장되는 임펠러(122), 및 상기 회전축(121) 상에 고정되는 자력체(123)로 구성된다. 발전부(140)는 자력체(123)와 연동하여 구동하는 회전체(143) 및 회전체(143)를 둘러싸는 구조인 고정체(144)로 구성된다.The water generator 100 includes a rotary part 120 which receives kinetic energy directly from raw water, a power generation part 140 which is driven in conjunction with a body part 130 and a rotating part 120 into which one side of the rotary part 120 is inserted. ), And a cover part 110 that covers the other side of the rotating part 120 and is coupled to the upper end of the body part 130. The rotating part 120 is provided on the rotary shaft 121 rotatably disposed across the diameter on the raw water supply passage 12, the impeller 122 extending radially from the rotary shaft 121, and the rotary shaft 121. It is composed of a magnetic body 123 is fixed. The power generation unit 140 includes a rotating body 143 driven in conjunction with the magnetic body 123 and a fixed body 144 having a structure surrounding the rotating body 143.

덮개부(110)는 중공의 용기 형태의 본체(111), 본체(111)의 일 측면에 돌출형성되는 입수구(112), 본체(111)의 타 측면에 돌출형성되는 출수구(113), 및 본체(111)가 몸체부(130)와 결합체결 가능하도록 형성되는 고정돌기(114)로 이루어진다. 상기 입수구(112)와 출수구(113)는 원수공급유로(12) 상에 놓여지게 되고 본체(111) 내부로는 원수가 유동한다. 여기에서, 임펠러(122)는 본체(111) 내에 배치되고 유동하는 원수의 흐름에 의해 일방향으로 회전을 진행한다. 도면부호 116은 원수공급유로(12)로부터 입수구(112) 내로 유입되는 원수의 유동을 보이고 있다.Cover 110 is a hollow container-shaped body 111, the inlet port 112 is formed to protrude on one side of the body 111, the outlet port 113 is formed on the other side of the body 111, and the body 111 consists of a fixing protrusion 114 is formed to be coupled to the body portion 130. The water inlet 112 and the water outlet 113 are placed on the raw water supply passage 12 and the raw water flows into the main body 111. Here, the impeller 122 is rotated in one direction by the flow of raw water that is disposed in the main body 111 and flows. Reference numeral 116 denotes a flow of raw water flowing into the inlet 112 from the raw water supply passage 12.

몸체부(130)는 본체(111)와 결합되는 하우징(131) 및 하우징(131) 중앙부에 중공의 용기 형상으로 형성되는 삽입공(133)을 구비한다. 상기 삽입공(133)에는 자력체(123)가 삽입고정되는데, 본체(111)를 통해 유입되는 원수가 임펠러(122)를 구동하는 경우에 삽입공(133)과 자력체(123) 사이에 원수의 유입을 방지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다.The body 130 has a housing 131 coupled to the main body 111 and an insertion hole 133 formed in a hollow container shape at the center of the housing 131. The insertion hole 133 is fixed to the magnetic body 123, the raw water flowing through the main body 111 when driving the impeller 122 raw water between the insertion hole 133 and the magnetic body 123 It may be desirable to be configured to prevent the inflow of.

덮개부(110)의 고정돌기(114)에는 고정홀(115)이 형성되어지고, 상기 고정홀(115)은 하우징(131)의 상면에 형성되는 체결홈(132)에 대응하게 되어 볼트와 같은 체결부재(미도시)가 상기 고정홀(115)을 관통하여 체결홈(132)에 체결되는 과정을 통해서 덮개부(110)와 몸체부(130)를 결속하게 된다. 하우징(131)의 하부에는 발전부(140)가 인입될 수 있게 장착구(135)가 형성된다. 발전부(140)의 중앙부 측에 형성된 고정축(145)은 상기 장착구(135) 내에 구비된 고정홀(미도시)에 삽입 고정되어 발전부(145)의 요동을 방지할 수 있다.A fixing hole 115 is formed in the fixing protrusion 114 of the cover 110, and the fixing hole 115 corresponds to the fastening groove 132 formed on the upper surface of the housing 131, such as a bolt. A fastening member (not shown) binds the cover part 110 and the body part 130 through a process of being fastened to the fastening groove 132 through the fixing hole 115. The mounting hole 135 is formed in the lower portion of the housing 131 to allow the power generation unit 140 to be retracted. The fixed shaft 145 formed at the center side of the power generation unit 140 may be inserted into and fixed to a fixing hole (not shown) provided in the mounting hole 135 to prevent rocking of the power generation unit 145.

연수기 시스템에서의 전력 충전 및 사용과정에 대해서 전체적으로 설명한다. 원수공급유로(12) 상을 흐르는 원수의 유동(116)으로부터 운동에너지를 전달받은 물 발전기(100)는 내부에서 전기적인 에너지로 변환하는 과정을 거치게 한 후에 충전선로(52)를 통해 충전부(50)에 전력을 저장한다. 제어부(60)는 연수통(40) 내의 이온수지의 재생시기에 맞추어 밸브선로(62)를 통해 유로전환밸브(20)를 가동해야만 하는 시점에서 상기 충전부(50)에 저장된 전력을 충전선로(54)를 거쳐 유로전환밸브(20)에 공급하도록 제어한다. 유로전환밸브(20)는 연수통(40)으로 공급하던 원 수의 흐름을 재생통(30)으로 변경하는 과정을 통해 재생작업이 이루어질 수 있게 한다.The entire process of charging and using power in a water softener system is described. The water generator 100 that receives the kinetic energy from the flow of raw water 116 flowing on the raw water supply passage 12 undergoes a process of converting it into electrical energy therein, and then is charged through the charging line 52. To save power. The control unit 60 receives the power stored in the charging unit 50 at the time when the flow path switching valve 20 must be operated through the valve line 62 in accordance with the regeneration time of the ion resin in the soft water container 40. Control to supply to the flow path switching valve (20) via. The flow path switching valve 20 allows the regeneration operation to be made through the process of changing the flow of raw water supplied to the soft water tank 40 to the regeneration tank 30.

상기와 같이 유로전환밸브(20)를 가동하기 위해서는 원수입수유로(12) 상에유입되는 원수의 양을 계산하여 연수통(40)을 거쳐 연수되는 물의 양을 먼저 파악하는 것이 우선되야 한다.In order to operate the flow path switching valve 20 as described above, it is first to calculate the amount of raw water flowing on the raw water import channel 12 to first determine the amount of water to be trained through the soft water tank 40.

이하, 도 3, 도 5a 및 도 5b를 참조해서 제어부(60)를 중심으로 한 원수의 유량을 파악하는 구조에 대해서 설명한다. 먼저, 임펠러(122)는 원수공급유로(12)를 통해 유동하는 원수(116)와 직접 접촉하는 과정을 통해 일방향으로 회전운동을 수행하여 동일한 회전축(121) 상에 배치되는 자력체(123)에도 회전운동에너지를 제공한다. 상기 자력체(123)와 전자기적으로 동기되어 구동하는 회전체(143)는 고정체(144)에 기전력을 유도하는 과정을 통해 전력을 생산한다.Hereinafter, with reference to FIG. 3, FIG. 5A and FIG. 5B, the structure which grasps the flow volume of raw water centering on the control part 60 is demonstrated. First, the impeller 122 performs a rotational movement in one direction through a process of directly contacting the raw water 116 flowing through the raw water supply passage 12 to the magnetic body 123 disposed on the same rotating shaft 121. Provide rotational kinetic energy. The rotating body 143 which is driven electromagnetically in synchronization with the magnetic body 123 generates power through a process of inducing electromotive force to the stationary body 144.

제어부(60)에는 자력체(123)와 회전체(143)에 연결되어 특정 신호를 검출할 수 있는 주파수 수신부(64)가 내장된다. 주파수 수신부(64)는 자력체(123) 등의 회전과정에서 회전시간에 따른 전압의 관계를 기초로 하여 유동하는 원수의 양 및 수압에 대한 측정이 가능할 수 있다. 임펠러(122)가 원수의 흐름으로 인해서 1회전하는 과정에서 임펠러(122)와 동일축 상에 있는 자력체(123)에도 일정한 회전속도 및 압력치가 걸리게 되는데, 이를 주파수 수신부(64)가 수신하여 일정한 궤적을 만들어내는 작업을 할 수 있다.The controller 60 includes a frequency receiver 64 connected to the magnetic body 123 and the rotating body 143 to detect a specific signal. The frequency receiver 64 may measure the amount of raw water flowing and the water pressure based on the relationship of the voltage according to the rotation time during the rotation of the magnetic body 123 or the like. In the process of rotating the impeller 122 by the flow of raw water, a constant rotational speed and a pressure value are also applied to the magnetic body 123 on the same axis as the impeller 122, which is received by the frequency receiver 64 You can work on creating trajectories.

도 5a 및 도 5b를 보면, 가로축을 시간축으로 세로축을 전압축으로 하여 그래프가 도시되는 것을 알 수 있다. 각각 일정한 궤적을 그리면서 운동하는 것을 보 이는데, 도 5a의 경우에는 도 5b의 경우와 비교하여 1주기를 완성하는데 더 짧은 시간이 걸리게 된다(t1<t3). 도 5a에서는 동일한 시간에 상대적으로 많은 유량이 임펠러(122)를 통해 유동하게 되어 자력체(123)가 1주기를 이루는데 소요되는 시간이 줄어들게 되지만, 도 5b에서는 원수공급유로(12)를 통해 다소 적은 양의 원수가 입수되어 흐르는 과정에서 1주기를 완성하는데의 소요시간이 더 걸리게 된다는 차이점이 있게 된다. 여기에서, 1주기는 임펠러가 1회전하는 데에 소요되는 시간으로 보면 무난할 것이다. 또한, 도 5a를 보면 그래프의 고점이 도 5b에서보다는 상대적으로 더 높은 지점에서 형성되는 것을 볼 수 있는데, 이를 근거로 도 5a에서의 결과치를 볼때 더 높은 압력이 임펠러(122)에 가해지고 있다는 것을 알 수 있다.5A and 5B, it can be seen that a graph is shown with the horizontal axis as the time axis and the vertical axis as the voltage axis. It is shown that each movement while drawing a constant trajectory, in the case of Figure 5a it takes a shorter time to complete one cycle compared to the case of Figure 5b (t1 <t3). In FIG. 5A, a relatively large flow rate flows through the impeller 122 at the same time, so that the time required for the magnetic body 123 to achieve one cycle is reduced, but in FIG. 5B, the raw water supply passage 12 is somewhat reduced. The difference is that it takes longer to complete one cycle in the process of obtaining and flowing a small amount of raw water. Here, one cycle may be considered as the time taken for the impeller to make one revolution. 5A also shows that the high point of the graph is formed at a relatively higher point than in FIG. 5B, based on which the higher pressure is being applied to the impeller 122 based on the results in FIG. 5A. Able to know.

주파수 수신부(64)에서 측정한 데이터를 통해서 듀티비(Duty Ratio)를 계산하는 과정이 이루어질 수 있는데, 상기 듀티비는 임펠러(122)가 1회전하는데 소요되는 시간을 분모로 하고 상기의 1회전하는 동안에 임펠러(122)가 정지하거나 회전궤적이 불규칙한 부분의 시간을 분자로 하여 개념이 정의될 수 있다. 도 5a에서는 1주기를 이루는 시간인 (t2-t1)을 분모로 하고 궤적이 불분명한 부분인 a 부분의 시간을 분자로 하여 듀티비를 계산할 수 있다.The duty ratio may be calculated based on the data measured by the frequency receiver 64. The duty ratio is a denominator for the time required for the impeller 122 to rotate one rotation. While the impeller 122 is stopped or the rotational trajectory is irregular, the concept can be defined as a molecule. In FIG. 5A, the duty ratio can be calculated by using (t2-t1), which is a time constituting one cycle, as the denominator, and the time of the portion a, which is an unclear part of the trajectory, as a molecule.

한편, 도 5b를 보면 1주기를 이루는 시간인 (t4-t3)를 분모로 하고 궤적이 불분명한 부분인 b 부분에 해당하는 부분의 시간을 분자로 하여 듀티비를 계산할 수 있는데, 상대적으로 도 5b의 b 부분에 해당하는 부분의 폭이 크므로 도 5b에서의 듀티비가 도 5a에서의 듀티비보다 큰 것을 알 수 있다. 여기에서 보면 듀티비가 커지면 작은 경우에 비해서 임펠러(122)로 유입되는 원수의 양이 상대적으로 작다 는 결과를 도출할 수 있다. 이상과 같이 임펠러(122)를 통해 유동하는 원수의 유량 및 수압에 따라 그래프가 나타내는 특성이 있으므로 이를 계량화함으로써 듀티비를 통하여 원수의 유량을 파악하고, 전압치를 통하여 수압을 판단할 수 있는 근거를 마련할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5B, the duty ratio may be calculated using a denominator of (t4-t3), which constitutes one cycle, and the time of a part corresponding to the portion b, which is an unclear locus, as a molecule. Since the width of the portion corresponding to the b portion of is large, it can be seen that the duty ratio in FIG. 5B is larger than the duty ratio in FIG. 5A. In this case, when the duty ratio is large, the amount of raw water flowing into the impeller 122 may be relatively small as compared with the small case. As described above, since the graph shows the characteristics according to the flow rate and the water pressure of the raw water flowing through the impeller 122, the flow rate of the raw water is grasped through the duty ratio, and the basis for determining the water pressure through the voltage value is provided. can do.

이하, 도 4를 참조하여 물 발전기(100)를 통한 원수의 유량을 감지하는 과정에 대해서 설명한다.Hereinafter, a process of detecting a flow rate of raw water through the water generator 100 will be described with reference to FIG. 4.

먼저, 원수공급유로(12)를 통해 회전부(120)의 임펠러(122)에 원수가 연속적 또는 간헐적으로 공급되어 임펠러(122)가 회전축(121)을 중심으로 회전을 진행한다(S10). 다음으로, 임펠러(122)와 연동하여 회전하는 자력체(123)와 회전체(143)로부터 주파수 수신부(64)가 시간의 경과에 따른 특성치를 수신한다(S11).First, raw water is continuously or intermittently supplied to the impeller 122 of the rotating unit 120 through the raw water supply passage 12 so that the impeller 122 rotates about the rotating shaft 121 (S10). Next, the frequency receiving unit 64 receives the characteristic value over time from the magnetic body 123 and the rotating body 143 which rotate in cooperation with the impeller 122 (S11).

제어부(60)는 주파수 수신부(64)의 수신 결과를 토대로 듀티비 및 전압을 산정한 후(S12), 상기 듀티비와 원수 유량과의 상관관계를 통해 입수되는 원수량을 측정한다(S13). 실시간으로 듀티비를 계산하는 중에 제어부(60)에서 원수공급유로(12)를 통해 입수된 원수의 유량을 합산하여 일정 한계치 이상으로 원수가 연수통(40)으로 유입이 되었는지를 판단한다(S14). 이후, 상기의 한계치 이상으로 원수가 입수되었다고 판단된다면, 제어부(60)는 유로전환밸브(20)를 가동하여 원수공급유로(12)로부터의 원수가 재생통(30)으로 공급될 수 있게 한다(S15). 만약, 연수통(40)으로 유입된 연수의 양이 상기 한계치에 미치지 못한다고 판단되면, 계속적으로 S13 단계에서의 작업이 이루어질 수 있게 한다.The controller 60 calculates the duty ratio and the voltage based on the reception result of the frequency receiver 64 (S12), and measures the amount of raw water received through the correlation between the duty ratio and the raw water flow rate (S13). While calculating the duty ratio in real time, the controller 60 sums the flow rates of the raw water obtained through the raw water supply passage 12 to determine whether the raw water is introduced into the soft water container 40 above a predetermined limit (S14). . Thereafter, if it is determined that the raw water has been obtained above the above limit value, the controller 60 operates the flow path switching valve 20 to allow the raw water from the raw water supply passage 12 to be supplied to the regeneration container 30 ( S15). If it is determined that the amount of soft water introduced into the soft water tank 40 does not reach the limit, the operation in step S13 may be continuously performed.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 물 발전기에서의 유량 감지 방법은 원수 공급유로(12) 상에 놓여지는 임펠러(122)의 회전에 따라 연동하여 기전력이 발생되는 구성요소(123,143)에 여기되는 발생전압 및 주파수 특성을 이용하여 상기 임펠러(122) 부위를 유동하는 원수의 유량을 감지하여 전체적인 유동량을 파악할 수 있게 하여 유로전환밸브(20) 등과 같은 전력소요장치에 대해 적절한 시기에 구동을 하게 하는 효과가 있다.As described above, the flow rate sensing method in the water generator according to the present invention is generated in the excitation to the components (123,143) in which the electromotive force is generated in conjunction with the rotation of the impeller 122 placed on the raw water supply passage 12 By using the voltage and frequency characteristics to detect the flow rate of the raw water flowing through the impeller 122 to determine the overall flow amount to effect the drive at the appropriate time for the power demand device such as the flow path switching valve (20) There is.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiments. That is, those skilled in the art to which the present invention pertains can make many changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications are possible. Equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 물 발전기가 연수기 상의 원수입수유로 상에 배치된 상태를 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a state in which a water generator according to the present invention is disposed on the raw water import passage on the water softener,

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 제어부와 주파수 수신부를 중심으로 한 본 발명의 구성요소들과의 연결관계를 나타낸 다이어그램,3 is a diagram illustrating a connection relationship between components of the present invention centered on a controller and a frequency receiver;

도 4는 본 발명에서의 물 발전기를 통해 유량을 감지하는 과정을 시계열적으로 나타낸 순서도, 및Figure 4 is a flow chart showing a time-series process of detecting the flow rate through the water generator in the present invention, and

도 5a와 도 5b는 물 발전기의 구동시 회전부의 자력체 또는 발전부의 회전체로부터 발생하는 신호를 시간과 전압을 축으로 하여 나타낸 그래프이다.5A and 5B are graphs showing signals generated from a magnetic body of a rotating unit or a rotating body of a power generating unit when the water generator is driven with respect to time and voltage.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20 : 유로전환밸브 30 : 재생통20: flow path switching valve 30: regeneration tank

40 : 연수통 50 : 충전부40: soft water container 50: live part

60 : 제어부 70 : 샤워장치60 control unit 70 shower device

100 : 물 발전기 110 : 덮개부100: water generator 110: cover

111 : 본체 112 : 입수구111: main body 112: inlet

113 : 출수구 114 : 고정돌기113: outlet 114: fixing protrusion

115 : 고정홀 120 : 회전부115: fixing hole 120: rotating part

121 : 회전축 122 : 임펠러121: axis of rotation 122: impeller

123 : 자력체 130 : 몸체부123: magnetic body 130: body portion

131 : 하우징 132 : 체결홈131: housing 132: fastening groove

133 : 삽입공 140 : 발전부133: insertion hole 140: power generation unit

143 : 회전체 144 : 고정체143: rotating body 144: fixed body

145 : 고정축145: fixed shaft

Claims (3)

원수입수유로 상에 배치되는 임펠러에 원수를 공급하여 운동에너지가 인가되도록 하는 단계;Supplying raw water to an impeller disposed on the raw water import passage so that kinetic energy is applied; 상기 임펠러와 등속도로 연동 운동하는 자력체 및/또는 상기 자력체로부터 일정거리 이격되어 회전운동하는 회전체에 연결되는 주파수 수신부에서 상기 자력체 및/또는 회전체의 회전주기에 따른 주파수 신호를 수신하는 단계;Receiving a frequency signal according to the rotation period of the magnetic body and / or the rotating body in the frequency receiving unit is connected to the magnetic body and the rotational motion spaced apart from the magnetic body and / or the interlocking movement at the same speed with the impeller step; 상기 주파수 신호와 상기 임펠러를 통해 유동하는 원수량의 연관관계를 제어부에 기 입력된 데이터를 통하여 판단하는 단계; 및Determining a correlation between the frequency signal and the amount of raw water flowing through the impeller through data previously input to a controller; And 상기 임펠러를 통해 유동하는 원수량이 상기 원수입수유로의 일측단에 배치되는 유로전환밸브를 동작해야 하는 한계유량에 근접하는지 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물 발전기에서의 유량 감지 방법.Determining whether the amount of raw water flowing through the impeller is close to a limit flow rate for operating a flow path switching valve disposed at one end of the raw water import flow path; . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 신호는 듀티비(duty ratio)를 나타내는 신호로서 표시될 수 있고, 상기 듀티비는 상기 임펠러가 1회전하는데 소요되는 시간을 분모로 하고 상기의 1회전하는 동안에 상기 임펠러가 정지하거나 회전궤적이 불규칙한 부분의 시간을 분자로 하여 정의되는 것을 특징으로 하는 물 발전기에서의 유량 감지 방법.The frequency signal may be displayed as a signal representing a duty ratio, wherein the duty ratio is a denominator of the time required for the impeller to rotate one rotation, and the impeller stops or rotates during one rotation thereof. A flow rate sensing method in a water generator, characterized in that the time of the irregular portion is defined by the molecule. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유로전환밸브는 연수기를 구성하는 연수통과 재생통에 상기 원수입수유로에서의 원수를 교대로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 물 발전기에서의 유량 감지 방법.The flow path switching valve is a flow rate sensing method of the water generator, characterized in that for supplying the raw water in the raw water import channel to the soft water tank and the regeneration tank constituting the water softener.
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KR20180096043A (en) 2017-02-20 2018-08-29 김용민 My styler system for providing fashion style

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