KR20120002795U

KR20120002795U - 수도미터기의 자기차폐장치

Info

Publication number: KR20120002795U
Application number: KR2020100010576U
Authority: KR
Inventors: 김종인
Original assignee: (주)대명아이티
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-04-24

Abstract

본 고안은 수도미터에 있어서, 계량기의 계량을 위한 연동의 자석 채택으로 외부 자기장의 영향을 막을 수 있게 하기 위해, 표시부를 자성체인 강판 또는 주철물로 한번 이상의 겹으로 덮개를 씌워 차단하고 자기장 영향 이전의 성능을 유지하며, 강판을 분해할 수 없도록 상부슬라이더링(5)에 푸쉬리벳(6)으로 조립 구성한 것을 특징으로 하는 익차축전달기어(4')와 중심피니언기어(5')와 기어하단(10')의 자석이 외부자기장의 영향을 받지 않도록 하기 위하여, 조립된 자석(15,33)과 자석(40,48)을 자기 차폐하는 수도미터기의 자기차폐장치에 관한 것이다.

Description

수도미터기의 자기차폐장치{Magnetic screening device for water meter}

본 고안은 수도미터기의 자기차폐장치에 관한 것으로서, 수도미터는 도 2에 있어서 외갑(外甲, Body)(1'), 계량부(Measuring insert)(2'), 계수부(표시부, Register)(3') 등 크게 3 부분으로 구성되어 있으며, 계량부(2')의 측정 방식에 따라 접선류 익차형과 축류 익차형으로 구분되며, 계수부의 방식에 따라, 건식(乾式)과 습식(濕式)으로 구분한다.

온수미터, 적산열량계 유량부도 위의 수도미터와 같은 원리 및 구조로 되어 있으며, 수도미터와 온수미터, 적산열량계 유량부의 구분은 냉수, 온수, 난방수 등 사용용도에 따라 구분된다.

상기와 같이 건식(乾式), 접선류 익차형과 축류 익차형은 유량의 흐름을 계량하기 위하여 계량부 부품중 임펠라(翼車,익차)를 사용하여 유량의 흐름에 따라 익차가 회전하고, 이 회전을 계수부에 전달하기 위하여 계량부의 익차축전달기어(4')와 계수부(3')의 기어(5')에 자석을 장착하여 두 자석간의 자기력(磁氣力, magnetic force)을 이용하여 유량의 흐름을 측정하여 적산한다.

수도 미터기 등의 내부에서는 외부에서 강력한(계량기 내부에 장착된 자석보다 큰) 자기력 또는 자기장(磁氣場, magnetic field)이 가해지면, 외부에서 미치는 자기장의 영향으로 계량기 내에 장착된 두 자석간의 자기력이 영향을 받아, 수도미터 및 온수, 적산열량계 유량부가 적산되지 않거나, 계량 오차가 커지게 된다.

이러한 외부자기장(영구자석 등)의 영향을 받지 않기 위하여, 계량기의 외갑(1')은 주철(鑄鐵, cast iron)제로 계량부에 미치는 자기장을 차단하고, 계수부(3')는 강판(鋼板, steel plate) 또는 주철(鑄鐵, cast iron)제로 자기차폐(磁氣遮蔽)캡(CAP)(6')을 씌워 계수부(3')에 미치는 자기장을 차단하는 것이다.

계수부(3')의 계량값을 원격으로 전송하기 위하여 계수부(3')내에 또 다른 자석을 장착하여 리드릴레이(lead relay) 또는 리드스위치(7')를 이용하는데, 이것 또한 외부자기장의 영향을 차단할 수 있다.

도 2에서 보는 바와 같이 자기차폐캡(6')을 채용하여, 한겹의 강판(1.6^t)으로 부족하다면, 2중(2겹)으로 차단할 수도 있다.

(이 2중의 경우 현재의 영구자석 기술 수준인 보자성(Retentivity) {500 mT(5000 Gauss)}까지도 차단할 수 있으나, 영구자석의 기술이 발달하여 그 이상이 개발된다면 3중, 4중도 할 수 있다)

상기와 같은 방법으로 온수미터와 적산열량계 유량부도 외부자기장(주로 영구자석)의 영향을 차폐할 수 있어 신뢰성 있는 계량이 가능하게 된다.

도 1은 제품조립도를 도시 한 것이다.
도 2는 수도미터 등의 자기장차폐장치를 도시 한 도면이다.
도 3은 자기장 차폐를 위한 자기차폐캡을 씌우기 전,후의 상태를 도시한 사진으로서, 도 3a는 자기장 차폐를 위한 자기차폐캡을 씌운상태를 도시한 사진이며, 도 3b는 자기장 차폐를 위한 자기차폐캡을 씌우기전의 상태를 도시한 사진이다.
도 4는 자기차폐캡의 사진으로서, 도 4a는 바로 놓은 상태와 도 4b는 옆으로 놓은 상태를 표시한 것이다.
도 5는 자기차폐캡의 도면으로 5a, 5b는 각각 단면과 전체 외양도면이다.

수도미터기에서 축류익차식 건식미터 작동원리는 도 1에 도시된 바와 같이 제품 조립도에서 수도미터의 유입구를 통하여 물이 유입되고 유입된 물은 노우스콘(24)을 통과하여 계량실로 유입되어 로우터 커플러(22)에 회전력을 준다음 출구로 배출된다.

회전력을 받은 로우터 커플러(22)는 로우터와 일체화된 웜기어(도시생략)와 접속된 트랜스미션축(17)에 전달되며 트랜스미션축(17) 세트의 트랜스미션휠(16)을 통하여 마그네틱커플링 커플러(15)를 회전시키고 센터피니온(33)에 조립된 자석을 회전시키고 제1기어부터 제7기어(34?40)까지 일정 비율로 감소되며 전달된다.

제7기아(40)와 웜기어(41)는 헬리컬 기어로 구성되어 연결되며 카운터휠 (42)(×1㎥)를 회전시키고 카운터피니온축(45)에 조립된 카운터피니온(44)의 회전에 의하여 카운터휠(43)(×10,×100,×1000,×10000,×100000㎥)를 회전시켜 사용량을 연속으로 표시한다.

제3, 제5, 제7 기어의 상단에는 인디케이팅포인터(46)이 조립되어 0.001, 0.01, 0.1㎥의 양을 지시하며 인디케이팅포인터(46)는 오차 시험시 사용된다.

또한 제3기어 중간부위에는 옵토센서(47)가 조립되어 있으며 옵토센서(OD 01)와 컨버터를 부착할 경우 원격 검침이 가능하며 제5기어 하단에는 리드마그넷(48)이 조립되어 리드센서(RD 01)와 원격지시부를 조립시 1회전시 0.1㎥ 이며 제7기어(40)의 플러스기어에 리드센서(RD 01)를 조립시 1회전시 1㎥의 펄스(pulse)로 원격지시부에 전달되며 옵토센서(OD 01)와 리드센서(RD 01)는 미터의 봉인을 파손하지 않고 외부에서 설치 가능하도록 되어 있다.

상기 동작원리 때문에 불가피하게 조립된 자석(15,33)과 자석(40,48)의 채택으로 외부 자기장의 영향을 받을 수 있다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 관로상에서 계량기의 외갑(1')으로 유입된 수돗물이 계량부(2')에서 수돗물의 흐름에 의해서 익차(8')가 회전하고, 익차축피니온기아(9')를 통하여 익차의 회전수와 통과하는 유량에 비례적으로 기어가 회전하고(계수부(3')와 이차축전달기어(4')는 외갑의 뚜껑 또는 덮게에 의해서 수돗물을 차단하고 이것에 의해 차단된 익차의 회전을 연결하기 위해서) 이차축전달기어(4')와 계수부(3')내의 중심피니언기아(5')에 자석이 부착되어 이 두 자석의 자기력으로 익차의 회전력(수)을 1호부터 7호(또는 그 이상)기어가 맞물려 회전하면서 기계적으로 감속하여 유량을 계량하여 부피(m³)의 단위로 계량, 지시하는 수도계량기이다.

위의 수도미터 원리에서 익차축전달기아(4')와 중심피니언기아(5')에 자석이 외부의 자기장에 영향을 받으므로, 이 영향을 차폐하기 위해서 외갑(1')을 자성체인 주철물로 제작하고, 또한 기아하단에(유량의 흐름을 외부로 전기적인 신호로 송신) 회전자석(10')을 장착하여 리드스위치(7')를 삽입하는데 이것 또한 외부자기장의 영향을 차폐하기 위해 자성체인 자기차폐캡(6')을 씌워 외부자기장을 차단하고자 하는 것이다.

위의 작동원리 때문에 불가피하게 조립된 자석(15,33)과 자석(40,48)의 채택으로 외부 자기장의 영향을 받을 수 있다.

이러한 외부 자기장의 영향을 방지하기 위하여 자기장 차폐를 위하여 도 3과 같이 표시부를 자성체인 강판 또는 주철물로 한번 이상의 겹으로 덮개를 씌워 차단하여 외부에 인가된 자기장을 내부의 자석에 영향이 미치지 않도록 하여 자기장 영향 이전의 성능을 유지하며, 강판을 분해할 수 없도록 상부슬라이더링(5)에 푸쉬리벳(6)(안전핀 또는 고정핀)으로 조립 구성한 것(도 1 참조)을 채택한다.

도 4는 자기차폐캡의 사진으로서 도 4a는 바로 놓은 상태와 도 4b는 옆으로 놓은 상태를 표시한 것이다.

위와 같은 구조 및 형태로 접선류 익차형 건식 구조의 수도미터, 온수미터, 적산열량계의 유량부(15,20,25,32,40mm-15종류), 축류익차형 건식 수도미터, 온수미터, 적산열량계의 유량부(40,50,65,80,100,125,150,200,250,300mm-30종류)의 외부자기장 영향을 차단하는 것이다.

상기와 같은 장치로 외부에서 강력한(계량기 내부에 장착된 자석보다 큰) 자기력 또는 자기장(磁氣場, magnetic field)이 가해지면, 외부에서 미치는 자기장의 영향으로 계량기 내에 장착된 두 자석간의 자기력에 영향을 받아, 수도미터 및 온수, 적산열량계 유량부가 적산되지 않거나, 계량 오차가 일어나게 된다.

이러한 외부자기장(영구자석 등)의 영향을 받지 않기 위하여, 계량기의 외갑(1')은 주철(鑄鐵, cast iron)제로 계량부에 미치는 자기장을 차단하고, 계수부(2')는 강판(鋼板, steel plate) 또는 주철(鑄鐵, cast iron)제로 자기차폐캡(6')을 씌워 계수부에 미치는 자기장을 차단하는 것이다.

또한 계수부의 계량값을 원격으로 전송하기 위하여 계수부내에 또 다른 자석을 장착하여 리드스위치(7')을 이용하는데, 이것 또한 외부자기장의 영향을 차단할 수 있다.

사진에서 보는 바와 같이 도 4는 자기차폐캡의 사진으로서 도 4a는 바로 놓은 상태와 도 4b는 옆으로 놓은 상태를 표시한 것이다. 자기차폐캡(6')을 채용하여, 한겹의 강판(1.6^t)으로 부족하다면, 2중(2겹)으로 차단할 수도 있다.

(이 2중의 경우 현재의 영구자석 기술 수준인 보자성(Retentivity) {500 mT(5000 Gauss)}까지도 차단할 수 있으나, 영구자석의 기술이 발달하여 그이상이 개발된다면 3중, 4중도 할 수 있다)

위와 같은 방법으로 온수미터와 적산열량계 유량부도 외부자기장(주로 영구자석)의 영향을 차폐할 수 있다.

따라서 자기차폐의 효과로 안정적이고 신뢰성 있는 계량이 가능하게 되어 완벽한 계량이 이루어져 산업상 이용가능성이 극대화된다.

1'...외갑, 2'...계량부,
3'...계수부, 4'...익차축전달기어,
5'...중심피니언기어, 5...상부슬라이더링
6'...자기차폐캡, 6...푸쉬리벳
7'...리드스위치, 8'...익차,
9'...익차축 피니언기아, 10'...회전자석,
15...마그네틱커플링커플러(자석),
16...트랜스미션휠, 17...트랜스미션축,
22...로우터커플러, 24...노우스콘,
33...센터피니온(자석), 34-40...제1기어-제7기어(자석),
41...웜기어, 42,43...카운터휠,
44...카운터피니온, 45...카운터피니온축,
46...인디케이팅포인터, 47...옵토센서,
48...리드마그넷(자석),

Claims

수도미터기에 있어서, 자석채택으로 인한 외부 자기장의 영향을 막을 수 있기 위해, 표시부를 자성체인 강판 또는 주철물로 한번 이상의 겹으로 차단하고, 자기장 영향 이전의 성능을 유지하며, 강판을 분해할 수 없도록 상부슬라이더링(5)에 푸쉬리벳(6)으로 조립 구성한 것을 특징으로 하는 자기차폐장치.