KR102727749B1 - Terminal integrated digital water meter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광센서를 이용하여 유량을 측정할 수 있도록 하되, 임펠러 구조를 개선하여 측정 오차를 감소시키고 온도 및 자기장을 감지하여 동파 및 도수 경보신호를 생성하고 이를 관제센터로 전송하여 주도록 한 단말기 일체형 디지털 수도미터에 관한 것이다.The present invention relates to a terminal-integrated digital water meter that can measure flow rate using an optical sensor, improves the impeller structure to reduce measurement error, detects temperature and magnetic fields to generate freeze and water level alarm signals, and transmits them to a control center.
Description
본 발명은 검침용 단말기가 일체로 구비된 디지털 수도미터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광센서를 이용하여 유량을 측정할 수 있도록 하되, 임펠러 구조를 개선하여 측정 오차를 감소시키고 온도 및 자기장을 감지하여 동파 및 도수 경보신호를 생성하고 이를 관제센터로 전송하여 주도록 한 단말기 일체형 디지털 수도미터에 관한 것이다.The present invention relates to a digital water meter having an integrated metering terminal, and more specifically, to a terminal-integrated digital water meter which can measure flow rate using an optical sensor, improves the impeller structure to reduce measurement error, detects temperature and magnetic fields to generate freeze and water level alarm signals, and transmits these to a control center.
수도미터는 수도관을 흐르는 물의 총량을 측정하는 계측기로, 특히 디지털 수도미터는 수돗물 사용량을 전자식으로 측정하는 계측기다.A water meter is a measuring instrument that measures the total amount of water flowing through a water pipe, and a digital water meter in particular is a measuring instrument that electronically measures tap water usage.
이와 같은 디지털 수도미터는 일반적으로 영구자석 및 MR센서(유도코일 등)를 이용하여 수량 측정을 하였는데, 상기 영구자석을 이용한 센싱 방식이 외부의 자력에 의해 오동작을 일으키는 현상이 발생됨으로써 수돗물 부정 사용에 대한 문제점이 심각하게 지적되었다.Digital water meters of this type generally measure water quantity using permanent magnets and MR sensors (induction coils, etc.), but the sensing method using the permanent magnet has been found to cause malfunctions due to external magnetic forces, which has seriously raised concerns about the illegal use of tap water.
따라서 이를 개선하고자 영구자석 대신 비자성체를 이용한 센싱 방식이 개발되었다. 그러나 상기 비자성체를 이용한 센싱 방법 역시 비자성체를 감지하는 센서의 구조에 자성 성분이 포함되어 있어 외부로부터 자력이 근접할 때 정확한 측정이 이루어지지 않는 것으로 확인되었다.Therefore, in order to improve this, a sensing method using a non-magnetic body instead of a permanent magnet was developed. However, it was confirmed that the sensing method using the non-magnetic body also does not perform accurate measurements when a magnetic force approaches from the outside because the structure of the sensor that detects the non-magnetic body includes a magnetic component.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 자성체가 전혀 포함되지 않은 광센서를 이용한 측정방식이 제안되고 있다.To solve this problem, a measurement method using an optical sensor that does not contain any magnetic material has recently been proposed.
상기 광센서를 이용한 수도미터는 빛을 이용하여 수돗물의 사용량을 측정하는 방식으로 외부의 자력과는 어떤 상관관계가 발생하지 않아 도수 문제를 해결할 수 있는 기술로 주목받고 있다.The water meter using the above optical sensor measures the amount of tap water used using light, and is attracting attention as a technology that can solve the problem of water consumption because it has no correlation with external magnetic force.
또한 최근에는 디지털 수도미터에 검침용 단말기를 일체형으로 설치하여, 계측된 수돗물 사용량 검침 데이터를 통신모듈을 통해 무선으로 관제센터(예를 들어 수도사업소) 송신하여 줌으로써 검침원들이 일일이 수도미터를 검침하지 않고도 원격으로 또 무인으로 자동 검침할 수 있게 되었다.In addition, recently, a metering terminal has been installed as an integral part of a digital water meter, and the measured tap water usage metering data is transmitted wirelessly to a control center (e.g., a waterworks office) via a communication module, so that meter readers can automatically read the water meters remotely and unmanned without having to read them one by one.
본 발명은 이와 같은 광센서를 이용한 단말기 일체형 디지털 수도미터에 관한 발명으로 구조 개선을 통하여 측정 오차를 줄이고 새로운 기능이 포함되도록 한 것이다.The present invention relates to a terminal-integrated digital water meter using an optical sensor, and reduces measurement errors and includes new functions through structural improvements.
본 발명은 상기한 배경하에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광센서를 이용하여 유량을 측정할 수 있도록 하되, 임펠러 구조를 개선하여 측정 오차를 감소시킨 단말기 일체형 디지털 수도미터를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made under the above-mentioned background, and an object of the present invention is to provide a terminal-integrated digital water meter capable of measuring flow rate using an optical sensor, while reducing measurement error by improving the impeller structure.
본 발명의 다른 목적은 수도미터 근방의 자기장을 감지하여 일정 수치 이상의 자력이 일정시간 이상 지속되면 수돗물 부정사용 의심에 따른 도수 경보 신호를 생성하고 이를 관제센터로 송신하여 주는 단말기 일체형 디지털 수도미터를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a terminal-integrated digital water meter that detects a magnetic field near a water meter, generates a water alarm signal due to suspicion of illegal use of tap water when a magnetic field exceeding a certain value persists for a certain period of time, and transmits the signal to a control center.
본 발명의 또 다른 목적은 수도미터 내부의 온도를 감지하여 일정한 온도 이하로 일정 시간 이상 지속되면 동파 경보 신호를 생성하고 이를 관제센터기로 송신하여 주는 단말기 일체형 디지털 수도미터를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a terminal-integrated digital water meter that detects the temperature inside the water meter, generates a freeze alarm signal when the temperature remains below a certain temperature for a certain period of time, and transmits the signal to a control center.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내장된 임펠러부를 유량의 흐름으로 회전시키는 수도미터 본체; 및 상기 수도미터 본체의 상부에 결합 고정되고 상기 임펠러부의 회전을 감지하여 수돗물 사용량을 측정하며 측정된 값을 표시하고 외부로 무선 전송하는 단말기를 포함하고, In order to achieve the above object, the present invention comprises a water meter body that rotates a built-in impeller part with the flow of water; and a terminal that is fixedly joined to the upper part of the water meter body and detects the rotation of the impeller part to measure the amount of tap water used, displays the measured value, and wirelessly transmits it to the outside.
상기 수도미터 본체는 수돗물 유입구 및 유출구가 양단에 형성되며 내부의 안착부를 거쳐 수돗물이 통과하는 본체부와, 상기 본체부의 안착부에 삽입 장착되어 와류를 유도하며 임펠러부가 회전가능하게 장착되는 와류형성부와, 상기 와류형성부로 유입되는 수돗물에 의해 회전되며 빛차단부를 통해 광센서부가 회전을 감지할 수 있도록 하여주는 임펠러부와, 상부로는 단말기의 투명 하부케이스가 안착되고 하부로는 상기 임펠러부를 회전 지지하면서 빛차단부를 수용하는 투명격판부와, 상기 투명격판부가 본체부에 고정되도록 본체부의 상단에 체결되는 체결부로 구성되며, 상기 임펠러부는 몸체 측면으로 방사상으로 형성되는 회전날개부와, 몸체 중앙의 돌기부 상단에 축설되어 투명격판부의 저면에 회전 가능하게 삽입되는 축부와, 상기 회전날개부의 중앙 몸체 상단으로 형성되는 빛차단부를 포함하고, 상기 빛차단부는 원통형상으로 구성되며 빛을 차단하는 제1차단부와, 상기 제1차단부에 대향하여 설치되는 제2차단부와, 상기 제1차단부 및 제2차단부 사이에 각각 형성되어 빛이 통과되는 제1개방부 및 제2개방부로 구성된 것을 특징으로 한다.The water meter body comprises a main body having a tap water inlet and outlet formed at both ends and through which tap water passes through an internal mounting portion, a vortex forming portion inserted and mounted in the mounting portion of the main body to induce a vortex and in which an impeller portion is rotatably mounted, an impeller portion that is rotated by tap water flowing into the vortex forming portion and allows a light sensor portion to detect the rotation through a light blocking portion, a transparent plate portion on which a transparent lower case of a terminal is mounted at the top and which rotatably supports the impeller portion and accommodates the light blocking portion at the bottom, and a fastening portion fastened to the top of the main body portion so that the transparent plate portion is fixed to the main body portion, and the impeller portion comprises a rotating blade portion formed radially toward the side of the body, a shaft portion that is axially mounted on the top of a protrusion portion at the center of the body and is rotatably inserted into the bottom surface of the transparent plate portion, and a light blocking portion formed at the top of the central body of the rotating blade portion, and the light blocking portion is configured in a cylindrical shape and comprises a first blocking portion that blocks light, and a light blocking portion that is installed opposite the first blocking portion. It is characterized by comprising a second blocking portion, and a first opening portion and a second opening portion formed between the first blocking portion and the second blocking portion respectively and allowing light to pass through.
또한 본 발명에 따르면 상기 빛차단부의 제1차단부 및 제2차단부가 회전하는 방향으로 위치하는 일측단부에는 사면부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, it is characterized in that a slope is formed on one end portion of the light blocking portion positioned in the direction in which the first blocking portion and the second blocking portion rotate.
또한 본 발명에 따르면 상기 제1차단부 및 제2차단부가 회전하는 방향으로 위치하는 일측단부의 상단에는 곡선부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, it is characterized in that a curved portion is formed at the upper end of one end positioned in the direction in which the first blocking portion and the second blocking portion rotate.
또한 본 발명에 따르면 상기 투명격판부는 저면으로 임펠러부의 빛차단부를 회전 가능하게 수용하는 제1홈부와, 상부에 상기 제1홈부 둘레로 형성되며 단말기의 투명 하부케이스의 장착홈부가 안착되는 제2홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the transparent plate part is characterized by including a first groove part that rotatably receives a light blocking part of an impeller part on a lower surface, and a second groove part formed around the first groove part on an upper surface and on which a mounting groove part of a transparent lower case of a terminal is installed.
또한 본 발명에 따르면 상기 단말기는 투명격판부의 상부에 안착되며 내측에는 광센서부와 기판부(230)가 장착되는 투명 하부케이스와, 상기 투명 하부케이스의 장착홈에 장착되고 기판부에 고정 결합되는 광센서부와, 상기 광센서부가 솔더링 고정되고 LCD부, 안테나 및 제어부가 실장되는 기판부와, 상기 기판부 및 배터리를 커버하도록 상기 투명 하부케이스와 결합되며 내측으로 몰딩액을 주입할 수 있도록 구성되는 몰딩덮개부와, 상기 투명 하부케이스와 결합 고정되는 상부케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the terminal is characterized by including a transparent lower case which is mounted on the upper part of a transparent plate part and has a light sensor part and a substrate part (230) mounted inside, a light sensor part which is mounted in a mounting groove of the transparent lower case and fixedly connected to the substrate part, a substrate part on which the light sensor part is soldered and on which an LCD part, an antenna, and a control part are mounted, a molding cover part which is coupled to the transparent lower case to cover the substrate part and a battery and is configured to be capable of injecting a molding liquid into the inside, and an upper case which is coupled and fixedly connected to the transparent lower case.
또한 본 발명에 따르면 상기 투명 하부케이스는 저면으로 돌출 형성되며 수도미터 본체의 체결부에 결합 고정되는 원형의 결합홈부와, 상기 결합홈부의 저면으로 투명격판부의 제1홈부가 수용되도록 형성되는 원형의 수용홈부와, 상기 수용홈부의 외측 및 내측 둘레에 형성되어 광센서부가 장착되는 장착홈부 및 중앙홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the transparent lower case is characterized by including a circular engaging groove portion that protrudes from the bottom and is fixedly joined to a fastening portion of the water meter body, a circular receiving groove portion formed on the bottom surface of the engaging groove portion to receive a first groove portion of the transparent partition portion, and a mounting groove portion and a central groove portion formed on the outer and inner peripheries of the receiving groove portion to mount a light sensor portion.
또한 본 발명에 따르면 상기 장착홈부는 원형으로 구성되며 상기 장착홈부 상에는 광센서부가 삽입되는 적어도 하나 이상의 장착홈이 격판을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the mounting groove is configured in a circular shape, and at least one mounting groove into which a light sensor part is inserted is formed through a partition on the mounting groove.
또한 본 발명에 따르면 상기 투명 하부케이스의 장착홈은 제1격판를 통해 구획된 한 쌍의 제1장착홈과, 제2격판를 통해 구획된 한 쌍의 제2장착홈으로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the mounting groove of the transparent lower case is characterized by comprising a pair of first mounting grooves partitioned through a first partition plate, and a pair of second mounting grooves partitioned through a second partition plate.
또한 본 발명에 따르면 상기 광센서부는 기판부에 밀착 고정되는 밀착부와, 중공형으로 광센서가 삽입 장착되며 서로 마주보도록 형성되는 2쌍의 지지부와, 마주보는 지지부의 일단으로 광센서가 노출되고 걸림 고정되도록 형성된 노출부와, 장착된 광센서의 리드선이 노출되도록 밀착부에 형성된 인출공으로 구성된 지지대; 및 리드선을 상기 지지대의 지지부로 삽입하면 노출부에 의해 발광소자 및 수광소자가 걸리면서 상기 발광소자 및 수광소자는 서로 마주 보는 형태로 장착되는 광센서로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the optical sensor part is characterized by comprising a support member including a contact member that is closely fixed to a substrate member, two pairs of support members that are formed to face each other and have a light sensor inserted and mounted in a hollow shape, an exposed member formed to expose and catch the light sensor through one end of the facing support member, and an extraction hole formed in the contact member so that the lead wire of the mounted light sensor is exposed; and an optical sensor that is mounted in a form where the light emitting element and the light receiving element are caught by the exposed member when the lead wire is inserted into the support member of the support member and the light emitting element and the light receiving element are faced to each other.
또한 본 발명에 따르면 상기 지지대의 밀착부에는 복수개의 고정돌기가 형성되어 상기 기판부에 용이하게 위치를 고정할 수있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, a plurality of fixing projections are formed on the contact portion of the support so as to easily fix the position to the substrate portion.
또한 본 발명에 따르면 상기 기판부에는 내부의 온도를 감지하며 감지된 온도가 일정한 온도 이하로 일정 시간 이상 지속 되면 실장된 제어부를 통해 동파 경보 신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 무선 전송하여 주도록 한 온도센서가 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the substrate portion is characterized by having a temperature sensor configured to detect the internal temperature and, when the detected temperature remains below a certain temperature for a certain period of time, generate a freeze alarm signal through an installed control unit and wirelessly transmit the same through an antenna.
또한 본 발명에 따르면 상기 기판부에는 본체부를 포함하는 계측부 근방의 자기장을 감지하며 일정 수치 이상의 자력이 일정시간 이상 지속되면 실장된 제어부를 통해 수돗물 부정사용 의심에 따른 도수경보신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 무선 전송하여 주도록 한 자기장 감지센서가 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the substrate portion is characterized by having a magnetic field detection sensor configured to detect a magnetic field near a measuring portion including a main body portion, and when a magnetic force greater than a certain value continues for a certain period of time, generate a water supply alarm signal due to suspected tap water misuse through an installed control portion, and wirelessly transmit the signal through an antenna.
이와 같이 본 발명은 광센서를 이용하여 유량을 측정할 수 있도록 하되, 임펠러 구조를 개선하여 측정 오차를 감소시킨 효과를 제공한다.In this way, the present invention provides the effect of enabling flow rate measurement using an optical sensor, while reducing measurement error by improving the impeller structure.
또한 본 발명은 수도미터 근방의 자기장을 감지하여 일정 수치 이상의 자력이 일정시간 이상 지속되면 수돗물 부정사용 의심에 따른 도수 경보 신호를 생성하고 이를 관제센터로 송신하여 줌으로써, 수돗물 부정사용에 대한 감시 감독이 확고해지도록 할 수 있다.In addition, the present invention detects a magnetic field near a water meter, and if a magnetic force exceeding a certain value continues for a certain period of time, generates a water alarm signal due to suspicion of tap water misuse and transmits it to a control center, thereby making it possible to strengthen surveillance and supervision of tap water misuse.
또한 본 발명은 수도미터 내부의 온도를 감지하여 일정한 온도 이하로 일정 시간 이상 지속되면 동파 경보 신호를 생성하고 이를 관제센터로 송신하여 줌으로써, 사전조치를 통해서 수도미터의 동파를 미연에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the present invention detects the temperature inside the water meter, generates a freeze alarm signal when the temperature remains below a certain temperature for a certain period of time, and transmits the signal to the control center, thereby providing an effect of preventing freezing of the water meter in advance through preventive measures.
도 1은 본 발명에 따른 단말기 일체형 디지털 수도미터의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 단말기 일체형 디지털 수도미터의 측면도,
도 3은 상기 도 1에서 수도미터 본체와 단말기를 분리한 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 수도미터 본체의 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 임펠러부의 확대 사시도,
도 6의 (a)(b)는 본 발명에 따른 임펠러부의 평면도 및 측면도,
도 7의 (a)(b)는 본 발명에 따른 투명격판부의 저면사시도 및 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 단말기의 분해사시도,
도 9는 본 발명에 따른 투명 하부케이스, 광센서부 및 기판부의 분해사시도,
도 10은 본 발명에 따른 투명 하부케이스의 확대 사시도,
도 11의 (a)(b)는 본 발명에 따른 투명 하부케이스의 평면도 및 저면사시도,
도 12의 (a)(b)는 본 발명에 따른 광센서부 지지대의 정면 및 후면 사시도,
도 13의 (a)(b)는 본 발명에 따른 광센서부의 분해사시도 및 결합사시도,
도 14는 본 발명에 따른 기판부에 광센서부가 장착된 상태를 보여주는 저면 사시도,
도 15의 (a)(b)는 본 발명에 따른 광센서부와 임펠러의 설치 위치 구성을 보여주는 사시도 및 평면도,
도 16은 본 발명에 따른 몰딩덮개부의 저면 사시도,
도 17은 본 발명에 따른 상부케이스의 저면 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of a terminal-integrated digital water meter according to the present invention.
Figure 2 is a side view of a terminal-integrated digital water meter according to the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the water meter body and terminal separated in Figure 1.
Figure 4 is an exploded perspective view of the water meter body according to the present invention.
Figure 5 is an enlarged perspective view of the impeller according to the present invention.
Figures 6 (a) and (b) are a plan view and a side view of the impeller according to the present invention.
Figures 7 (a) and (b) are a bottom perspective view and a side view of a transparent plate part according to the present invention.
Figure 8 is an exploded perspective view of a terminal according to the present invention.
Figure 9 is an exploded perspective view of a transparent lower case, a light sensor unit, and a substrate unit according to the present invention.
Figure 10 is an enlarged perspective view of a transparent lower case according to the present invention.
Figures 11 (a) and (b) are a plan view and a bottom perspective view of a transparent lower case according to the present invention.
Figures 12 (a) and (b) are front and rear perspective views of the optical sensor support according to the present invention.
Figures 13 (a) and (b) are exploded perspective views and combined perspective views of the light sensor unit according to the present invention.
Figure 14 is a bottom perspective view showing a state in which a light sensor unit is mounted on a substrate according to the present invention.
Figures 15 (a) and (b) are perspective views and plan views showing the installation location configuration of the optical sensor unit and the impeller according to the present invention.
Figure 16 is a bottom perspective view of a molding cover according to the present invention.
Figure 17 is a bottom perspective view of the upper case according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.First, when adding reference signs to components of each drawing, it should be noted that identical components are given the same signs as much as possible even if they are shown on different drawings. In addition, when describing the present invention, if it is determined that a specific description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.
도 1은 본 발명에 따른 단말기 일체형 디지털 수도미터의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 단말기 일체형 디지털 수도미터의 측면도, 도 3은 상기 도 1에서 수도미터 본체와 단말기를 분리한 분해 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a terminal-integrated digital water meter according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a terminal-integrated digital water meter according to the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the water meter body and terminal separated in FIG. 1.
도시된 바와 같이 본 발명 단말기 일체형 디지털 수도미터는, As shown, the digital water meter integrated into the terminal of the present invention,
수도미터 본체(100)와, 상기 수도미터 본체(100)의 상부에 결합 고정되는 단말기(200)를 포함한다.It includes a water meter body (100) and a terminal (200) that is fixedly joined to the upper part of the water meter body (100).
상기 수도미터 본체(100)는 내장된 임펠러부(130)를 유량의 흐름으로 회전시키고, 상기 단말기(200)는 상기 임펠러부(130)의 회전을 감지하여 수돗물 사용량을 측정하며 측정된 수돗물 사용량을 수치로 표시함과 동시에 외부의 관제센터로 무선 전송하여 준다.The above water meter body (100) rotates the built-in impeller part (130) with the flow of water, and the terminal (200) detects the rotation of the impeller part (130) to measure the amount of tap water used, and displays the measured amount of tap water used as a numerical value while wirelessly transmitting it to an external control center.
구체적으로, 상기 수도미터 본체(100)는 도 4에서와 같이 본체부(110), 와류형성부(120), 임펠러부(130) 및 투명격판부(140) 및 체결부(150)를 포함한다.Specifically, the water meter body (100) includes a body part (110), a vortex forming part (120), an impeller part (130), a transparent plate part (140), and a fastening part (150) as shown in FIG. 4.
상기 본체부(110)는 수돗물 유입구(111) 및 유출구(112)가 양단에 형성되며 내부의 안착부(113)를 거쳐 수돗물이 통과하도록 구성된다.The above main body (110) is configured so that tap water can pass through the internal mounting portion (113) with a tap water inlet (111) and outlet (112) formed at both ends.
상기 본체부(110) 및 체결부(150)는 납성분 저감 효과를 가지는 무연 내식 황동재질로 구성하는 것이 바람직하다. It is preferable that the above main body (110) and fastening part (150) be composed of a lead-free, corrosion-resistant brass material that has a lead content reduction effect.
상기 와류형성부(120)는 상기 본체부(110)의 안착부(113)에 안착 설치되며 임펠러부(130)가 회전 가능하게 장착되도록 중공부(121)의 저면에 수직으로 설치된 센터핀(122)과, 측면으로 수돗물이 유입되면서 와류를 일으키도록 유도하여주는 유입공(123)과, 상기 유입공(123)으로 유입된 수돗물이 임펠러부(130)를 회전시키고 배출되도록 한 유출공(124)을 포함한다.The above vortex forming part (120) is installed in the mounting part (113) of the main body (110) and includes a center pin (122) installed vertically on the bottom surface of the hollow part (121) so that the impeller part (130) can be rotatably mounted, an inlet hole (123) that induces tap water to form a vortex as it flows in from the side, and an outlet hole (124) that causes tap water flowing in through the inlet hole (123) to rotate the impeller part (130) and be discharged.
상기 임펠러부(130)는 상기 와류형성부(120)의 센터핀(122)에 회전 가능하도록 장착되며, 상기 와류형성부(120)로 유입되는 수돗물에 의해 회전되어 후술하는 광센서부(220)가 임펠러부(130)의 회전을 감지할 수 있도록 하여준다.The above impeller part (130) is rotatably mounted on the center pin (122) of the above vortex forming part (120), and is rotated by tap water flowing into the above vortex forming part (120), thereby allowing the optical sensor part (220) described below to detect the rotation of the impeller part (130).
상기 임펠러부(130)는 도 5 및 도 6의 (a)(b)에서와 같이 몸체 측면으로 방사상으로 형성되는 회전날개부(131)와, 몸체 중앙의 돌기부(132) 상단에 축설되어 투명격판부(140)의 저면에 회전 가능하게 삽입되는 축부(133)를 포함한다.The above impeller part (130) includes a rotating blade part (131) formed radially toward the side of the body as shown in (a) and (b) of FIGS. 5 and 6, and a shaft part (133) that is rotatably inserted into the bottom surface of a transparent plate part (140) and is mounted on the upper end of a protruding part (132) at the center of the body.
상기 임펠러부(220)의 특징적 구성은, 상기 회전날개부(131)의 중앙 몸체 상단으로 빛차단부(134)가 더 형성되는 구성이다.The characteristic configuration of the above impeller part (220) is that a light blocking part (134) is further formed at the upper part of the central body of the above rotary blade part (131).
상기 빛차단부(134)는 원통형상으로 구성되며, 빛을 차단하는 제1차단부(135)와, 상기 제1차단부(135)에 대향하여 설치되는 제2차단부(136)와, 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136) 사이에 각각 형성되어 빛이 통과되는 개방부로 구성된다. 상기 개방부는 편의상 제1개방부(137) 및 제2개방부(138)로 칭한다.The above light blocking part (134) is configured in a cylindrical shape and comprises a first blocking part (135) that blocks light, a second blocking part (136) installed opposite the first blocking part (135), and an opening part formed between the first blocking part (135) and the second blocking part (136) to allow light to pass through. For convenience, the opening parts are referred to as a first opening part (137) and a second opening part (138).
상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)의 내측과 외측에는 광센서(발광소자 및 수광소자)가 인접 설치되는데, 이후에 상세히 설명하겠지만 임펠러부(130)의 회전과 함께 빛차단부(134)가 회전될 때 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)는 발광소자로부터 조사되는 빛을 차단하는 역할을 수행하게 된다.A light sensor (a light-emitting element and a light-receiving element) is installed adjacent to the inside and outside of the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136). As will be described in detail later, when the light-blocking portion (134) rotates along with the rotation of the impeller portion (130), the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) block the light irradiated from the light-emitting element.
또한 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)가 회전하는 방향으로 위치하는 일측단부에는 사면부(135a)(136a)가 더 형성된다.In addition, a slope (135a)(136a) is further formed on one end portion positioned in the direction in which the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) rotate.
상기 사면부(135a)(136a)는 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)의 일측단부를 수평방향으로 뾰족하게 구성한 것으로, 특히 임펠러부(130)가 정지상태에서 회전할 때 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)에 걸리는 부하를 최소화하여 줌으로써 회전이 원활하게 되도록 한 것이다.The above-mentioned slope portion (135a)(136a) is configured such that one end of the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) is sharpened in a horizontal direction, and in particular, when the impeller portion (130) rotates from a stationary state, it minimizes the load applied to the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136), thereby enabling smooth rotation.
구체적으로는 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)는 투명격판부(140)의 제1홈부(141) 내부에 위치하게 된다. 여기서 투명격판부(140)의 제1홈부(141)는 비교적 작은 공간이고 또 물이 차 있는 상태를 유지하고 있게 된다.Specifically, the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) are located inside the first groove portion (141) of the transparent plate portion (140). Here, the first groove portion (141) of the transparent plate portion (140) is a relatively small space and is maintained in a state of being filled with water.
따라서 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)는 상시 물에 대한 부하를 받게 된다. 이와 같은 상태에서 특히, 임펠러부(130)가 정지상태에서 회전 구동할 때 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)의 회전 방향으로 걸리는 물 부하 저항값은 최대가 되며 이는 임펠러부(130)가 지연 회전되는 등 정상적인 계측에 문제가 발생한다.Therefore, the first blocking part (135) and the second blocking part (136) are constantly subjected to a load of water. In this state, especially when the impeller part (130) is rotated from a stationary state, the water load resistance value applied in the rotational direction of the first blocking part (135) and the second blocking part (136) becomes maximum, which causes problems in normal measurement, such as delayed rotation of the impeller part (130).
상기 사면부(135a)(136a)는 뾰족한 구조로 회전 시 물 부하 저항값을 최소화함으로써 계측 정확도를 높여 준다.The above-mentioned slope (135a)(136a) has a pointed structure that minimizes the water load resistance value during rotation, thereby increasing measurement accuracy.
또한 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)의 사면부(135a)(136a)가 형성된 일측단부의 상단에는 곡선부(135b,136b)를 더 형성하여 구성한다.In addition, a curved portion (135b, 136b) is further formed on the upper end of one side of the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) where the slope portion (135a) (136a) is formed.
상기 곡선부(135b,135b)는 상기 제1차단부(135) 및 제2차단부(136)가 물이 차 있는 좁은 공간인 투명격판부(140)의 제1홈부(141)에서 회전 기동 시 부하를 줄여주어 회전을 원활하게 하여준다.The above curved portion (135b, 135b) reduces the load when the first blocking portion (135) and the second blocking portion (136) rotate in the first groove portion (141) of the transparent plate portion (140), which is a narrow space filled with water, thereby enabling smooth rotation.
상기 투명격판부(140)는 상부로는 단말기(200)의 투명 하부케이스(210)가 안착되며 하부로는 임펠러부(130)를 회전 지지하면서 빛차단부(134)를 수용하도록 구성된다.The above transparent plate part (140) is configured to accommodate a light blocking part (134) while supporting the rotation of the impeller part (130) at the bottom and the transparent lower case (210) of the terminal (200) to be installed at the top.
상기 투명격판부(140)는 도 7의 (a)(b)와 같이 저면으로 임펠러부(130)의 빛차단부(134)를 회전 가능하게 수용하는 제1홈부(141)와, 상부에 상기 제1홈부(141) 둘레로 형성되며 단말기(200)의 투명 하부케이스(210)의 장착홈부(213)가 안착되는 제2홈부(142)와, 상기 제1홈부(141)의 내측으로 형성되어 상기 투명 하부케이스(210)의 중앙홈부(216)가 삽입되는 제3홈부(143)와, 상기 제3홈부(143)의 저면 중앙에 형성되어 임펠러부(130)의 축부(133)가 회전 가능하게 결합되는 축홈(144)을 포함한다.The above transparent plate part (140) includes a first groove part (141) that rotatably receives a light blocking part (134) of an impeller part (130) as shown in (a) and (b) of FIG. 7, a second groove part (142) formed around the first groove part (141) on the upper side and into which a mounting groove part (213) of a transparent lower case (210) of a terminal (200) is installed, a third groove part (143) formed on the inner side of the first groove part (141) and into which a central groove part (216) of the transparent lower case (210) is inserted, and an axial groove (144) formed in the center of the bottom surface of the third groove part (143) and into which a axial part (133) of the impeller part (130) is rotatably coupled.
상기 투명격판부(140)는 빛이 투과되는 투명한 합성수지 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 내측면으로는 다수개의 보강편(145)이 일정 간격으로 형성하여 투명격판부(140)의 전체 강도를 높여줌으로써 동파방지 기능을 수행하게 된다.The above transparent partition part (140) is preferably composed of a transparent synthetic resin material that allows light to pass through, and a plurality of reinforcing pieces (145) are formed at regular intervals on the inner surface to increase the overall strength of the transparent partition part (140), thereby performing a freeze-prevention function.
상기 체결부(150)는 상기 투명격판부(140)가 본체부(110)에 고정되도록 본체부(110)의 상단에 체결되도록 구성된다.The above fastening part (150) is configured to be fastened to the upper end of the main body (110) so that the transparent plate part (140) is fixed to the main body (110).
한편, 상기 단말기(200)는 도 8 및 도 9에서와 같이 투명 하부케이스(210), 광센서부(220), 기판부(230), 몰딩덮개부(240), 상부케이스부(250) 및 뚜껑부(260)를 포함한다.Meanwhile, the terminal (200) includes a transparent lower case (210), a light sensor part (220), a substrate part (230), a molding cover part (240), an upper case part (250), and a lid part (260) as shown in FIGS. 8 and 9.
상기 투명 하부케이스(210)는 본 발명의 특징적 구성요소 중 하나로, 상기 투명격판부(140)의 상부에 안착되며 내측에는 광센서부(220)와 기판부(230)가 장착되어 상기 광센서부(220)를 통해 임펠러부(130)의 회전을 감지할 수 있도록 구성된다.The above transparent lower case (210) is one of the characteristic components of the present invention, and is mounted on the upper part of the transparent plate part (140) and has a light sensor part (220) and a substrate part (230) mounted on the inside so that the rotation of the impeller part (130) can be detected through the light sensor part (220).
또한 상기 투명 하부케이스(210)는 수도미터 본체(100)의 체결부(150) 내주면에 형성된 걸림턱에 원터치 방식으로 결합 고정되도록 구성된다.In addition, the transparent lower case (210) is configured to be fixed and joined in a one-touch manner to a catch formed on the inner surface of the fastening portion (150) of the water meter body (100).
상기 투명 하부케이스(210)는 도 10 및 도 11의 (a)(b)에서와 같이 저면으로 돌출 형성되며 수도미터 본체(100)의 체결부(150)에 결합 고정되는 원형의 결합홈부(211)와, 상기 결합홈부(211)의 저면으로 투명격판부(140)의 제1홈부(141)가 수용되도록 형성되는 원형의 수용홈부(212)와, 상기 수용홈부(212)의 외측 및 내측 둘레에 형성되어 광센서부(220)가 장착되는 장착홈부(213) 및 중앙홈부(216)를 포함한다.The above transparent lower case (210) includes a circular joining groove (211) that is formed to protrude from the bottom surface as shown in (a)(b) of FIGS. 10 and 11 and is fixedly joined to the fastening portion (150) of the water meter body (100), a circular receiving groove (212) formed to receive the first groove (141) of the transparent partition (140) on the bottom surface of the joining groove (211), and a mounting groove (213) and a central groove (216) formed on the outer and inner peripheries of the receiving groove (212) and in which the optical sensor portion (220) is mounted.
상기 결합홈부(211)의 외부 측면으로는 수도미터 본체(100)의 체결부(150)에 원터치 방식으로 결합 고정될 수 있도록 복수개의 탄성후크부(211b)가 형성되며, 내측에는 기판부(230)의 제1PCB(231)가 고정 결합되는 제1체결공(217)이 형성된다.On the outer side of the above-mentioned coupling groove (211), a plurality of elastic hook parts (211b) are formed so that they can be fixedly coupled to the fastening part (150) of the water meter body (100) in a one-touch manner, and on the inner side, a first fastening hole (217) is formed to which the first PCB (231) of the substrate part (230) is fixedly coupled.
상기 장착홈부(213)는 원형으로 구성되며, 상기 장착홈부(213) 상에는 광센서부(220)가 삽입되는 적어도 하나 이상의 장착홈이 격판을 통해 형성된다. The above-mentioned mounting groove (213) is configured in a circular shape, and at least one mounting groove into which a light sensor part (220) is inserted is formed through a partition on the mounting groove (213).
상기 장착홈은 제1격판(214a)를 통해 구획된 한 쌍의 제1장착홈(214)을 포함한다.The above mounting groove includes a pair of first mounting grooves (214) partitioned by a first diaphragm (214a).
상기 장착홈은 상기 제1장착홈(214)과 제2격판(215a)를 통해 구획된 한 쌍의 제2장착홈(215)으로 구성할 수도 있다.The above-mentioned mounting groove may also be composed of a pair of second mounting grooves (215) partitioned by the first mounting groove (214) and the second partition (215a).
여기서 상기 제1장착홈(214)과 제2장착홈(215)을 두 개로 형성한 이유는 기판부(230)의 부품 실장구조에 따른 광센서부(220)의 결합위치 변경 시에도 투명 하부케이스(210)의 구조 변경 없이 사용할 수 있도록 한 것이다.The reason why the first mounting groove (214) and the second mounting groove (215) are formed in two here is to enable use without changing the structure of the transparent lower case (210) even when the joining position of the light sensor part (220) is changed according to the component mounting structure of the substrate part (230).
또한 상기 투명 하부케이스(210)는 빛이 투과되는 투명한 합성수지 재질로 구성되며, 광센서부(220)를 보호하고 조립 및 설치가 용이하도록 한 효과를 제공한다.In addition, the transparent lower case (210) is made of a transparent synthetic resin material that transmits light, and provides the effect of protecting the light sensor unit (220) and making assembly and installation easy.
또한 상기 제1체결공(217)을 통해 고정 설치되는 제1PCB(231)의 상부로 기판부(230)의 제2PCB(232)가 고정 설치되도록 바닥부에는 제2체결공(218)이 복수개 형성되며, 상기 바닥부(211)의 일측에는 배터리(236)가 안착되는 안착부(219)가 형성된다.In addition, a plurality of second fastening holes (218) are formed on the bottom portion so that the second PCB (232) of the substrate portion (230) can be fixedly installed on top of the first PCB (231) that is fixedly installed through the first fastening hole (217), and a mounting portion (219) on which a battery (236) is mounted is formed on one side of the bottom portion (211).
또한 상기 투명 하부케이스(210)의 장착홈부(213) 외부측면으로는 상기 투명격판부(140)와의 결합 시 보강편(145)에 고정되어 유동이 방지되도록 한 고정구(211a)가 형성된다.In addition, a fixing member (211a) is formed on the outer side of the mounting groove (213) of the transparent lower case (210) to be fixed to a reinforcing piece (145) when combined with the transparent partition (140) to prevent movement.
또한 상기 투명 하부케이스(210)의 측면에는 상부케이스(150)의 결합홈부(152)에 끼워지는 고정돌기부(211c)가 형성되며, 몰딩덮개부(240)와 결합되는 테두리부위에는 오링홈부(211d)가 형성되고 여기에 장착되는 오링(211f)을 더 포함한다. In addition, a fixing projection (211c) that fits into a joining groove (152) of an upper case (150) is formed on the side of the transparent lower case (210), and an O-ring groove (211d) is formed on the edge portion that is joined to the molding cover (240), and an O-ring (211f) that is mounted thereon is further included.
상기 광센서부(220)는 상기 투명 하부케이스(210)의 장착홈에 장착되고 동시에 기판부(230)의 제1PCB(231)에 고정 결합되는 것으로, 도 12 및 도 13에서와 같이 지지대(221)와 상기 지지대(221)에 삽입 장착되는 광센서(222)를 포함한다.The above-mentioned light sensor part (220) is mounted in the mounting groove of the transparent lower case (210) and is simultaneously fixedly connected to the first PCB (231) of the substrate part (230), and includes a support (221) and a light sensor (222) inserted and mounted in the support (221), as shown in FIGS. 12 and 13.
상기 지지대(221)는 기판부(220)에 밀착 고정되는 밀착부(221a)와, 중공형으로 광센서(222)가 삽입 장착되며 서로 마주 보도록 형성되는 2쌍의 지지부(221b)와, 마주보는 지지부(221b)의 일단으로 광센서(222)가 노출되고 걸림 고정되도록 형성된 노출부(221c)와, 장착된 광센서(222)의 리드선이 노출되도록 밀착부(221a)에 형성된 인출공(221d)으로 구성된다.The above support (221) is composed of a contact portion (221a) that is closely fixed to the substrate portion (220), two pairs of support portions (221b) that are formed to face each other and into which a light sensor (222) is inserted and mounted in a hollow shape, an exposed portion (221c) formed to expose and fix the light sensor (222) to one end of the facing support portion (221b), and an extraction hole (221d) formed in the contact portion (221a) to expose the lead wire of the mounted light sensor (222).
상기 광센서(222)는 발광소자(222a) 및 수광소자(222c) 한 쌍으로 구성되며, 상기 발광소자(222a)에서 조사된 빛이 수광소자(222c)에 수신되도록 구성된다. The above light sensor (222) is composed of a pair of light-emitting elements (222a) and light-receiving elements (222c), and is configured so that light emitted from the light-emitting element (222a) is received by the light-receiving element (222c).
이와 같이 구성된 광센서부(220)는 도 13의 (a)(b)와 같이 광센서(222)의 리드선(222b,222d)을 지지대(121)의 지지부(221b)로 삽입하면 노출부(221c)에 의해 발광소자(222a) 및 수광소자(222c)가 걸리면서 상기 발광소자(222a) 및 수광소자(222c)는 서로 마주 보는 형태로 장착된다.The light sensor part (220) configured in this manner is mounted in a form where the light emitting element (222a) and the light receiving element (222c) are caught by the exposed part (221c) when the lead wire (222b, 222d) of the light sensor (222) is inserted into the support part (221b) of the support (121) as shown in (a) and (b) of FIG. 13 so that the light emitting element (222a) and the light receiving element (222c) face each other.
이때 상기 리드선(222b,222d)은 인출공(221d)으로 어느 정도 노출된 상태가 되며 이후 기판부(230)의 제1PCB(231) 상에 솔더링 되어진다.At this time, the lead wire (222b, 222d) is exposed to a certain extent through the extraction hole (221d) and is then soldered onto the first PCB (231) of the substrate (230).
또한 상기 지지대(221)의 밀착부(221a)에는 복수개의 고정돌기(221e)가 형성되어 도 14에서와 같이 상기 기판부(230)의 제1PCB(231)에 밀착 고정시 상기 제1PCB(231) 상에 형성된 위치 구멍(미도시)에 삽입 고정하여 줌으로써, 광센서의 리드선(222b,222d)이 쉽게 제1PCB(231)의 해당 위치(핀홀)에 삽입되도록 하여 솔더링 작업이 용이하도록 하여준다.In addition, a plurality of fixing protrusions (221e) are formed on the contact portion (221a) of the support (221), and when the support portion (221) is contact-fixed to the first PCB (231) of the substrate (230) as shown in FIG. 14, they are inserted and fixed into position holes (not shown) formed on the first PCB (231), thereby allowing the lead wires (222b, 222d) of the optical sensor to be easily inserted into the corresponding positions (pinholes) of the first PCB (231), facilitating soldering operations.
이와 같이 구성된 광센서부(220)는 지지대(121)의 구성에 의해 이에 장착되는 광센서(222)의 장착 조립이 용이하고 또 장착위치가 동일하게 되어 발광소자 및 수광소자의 위치가 다르게 장착되는 문제점을 해결하고, 동시에 기판부(230)에 장착 시 그 위치를 용이하게 장착하고 솔더링 할 수 있는 편리함을 제공한다.The light sensor unit (220) configured in this manner is easy to assemble and mount by the light sensor (222) mounted thereon due to the configuration of the support (121), and the mounting position is the same, thereby resolving the problem of the light emitting element and the light receiving element being mounted at different positions, and at the same time, provides convenience in that the position can be easily mounted and soldered when mounted on the substrate unit (230).
상기 기판부(230)는 도 9에서와 같이 제1PCB(231)와 제2PCB(232)로 구성된다.The above substrate portion (230) is composed of a first PCB (231) and a second PCB (232) as shown in Fig. 9.
상기 제1PCB(231)의 저면에는 광센서부(250)가 솔더링 고정되며, 상기 제1PCB(231)는 제1나사공(231a)을 통해 투명 하부케이스부(210)의 제1체결공(217)에 체결고정된다.A light sensor part (250) is soldered and fixed to the bottom surface of the first PCB (231), and the first PCB (231) is fastened to the first fastening hole (217) of the transparent lower case part (210) through the first screw hole (231a).
상기 제1PCB(231)는 광센서부(220)를 통해 수돗물 유량을 감지하고 감지된 유량 데이터를 제2PCB(232)로 전송하여 준다.The above first PCB (231) detects the tap water flow rate through the light sensor unit (220) and transmits the detected flow rate data to the second PCB (232).
상기 제2PCB(232)는 상기 제1PCB(231)에서 전송되어 온 수돗물 유량을 이용하여 수돗물 사용량을 산출하며 산출된 데이터를 표시하고 이를 외부의 관제센터로 무선 전송하여 주는 것으로, 계측된 수도사용량을 표시하여 주는 LCD부(233)와, 미도시된 제어부 및 안테나 등을 포함한다.The above second PCB (232) calculates the amount of tap water used using the tap water flow rate transmitted from the first PCB (231), displays the calculated data, and wirelessly transmits it to an external control center. It includes an LCD section (233) that displays the measured amount of water used, and a control section and antenna (not shown).
또한 상기 제2PCB(232)에는 NFC안테나(234), 온도센서(235) 및 자기장 감지센서(236)가 더 실장되도록 구성된다.In addition, the second PCB (232) is configured to further mount an NFC antenna (234), a temperature sensor (235), and a magnetic field detection sensor (236).
상기 NFC안테나(234)는 기기 점검이나 설정을 위한 관리자 단말과의 근거리 무선통신을 위하여 사용된다. The above NFC antenna (234) is used for short-range wireless communication with an administrator terminal for device inspection or setup.
상기 온도센서(235)는 단말기(200) 내부의 온도를 감지하며, 감지된 온도가 일정한 온도 이하로 일정 시간 이상 지속 되면 제2PCB(232)에 실장된 제어부(미도시)를 통해 동파 경보 신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 관제센터(예: 수도사업소)로 무선 전송하여 줌으로써 수도미터 동파 방지관리를 수행할 수 있도록 하여준다.The above temperature sensor (235) detects the temperature inside the terminal (200), and when the detected temperature remains below a certain temperature for a certain period of time, a freeze alarm signal is generated through a control unit (not shown) mounted on the second PCB (232), and this is wirelessly transmitted to a control center (e.g., waterworks office) through an antenna, thereby enabling water meter freeze prevention management.
상기 자기장 감지센서(236)는 단말기(200) 근방의 자기장을 감지하며, 일정 수치 이상의 자력이 일정시간 이상 지속되면 제2PCB(232)에 실장된 제어부를 통해 수돗물 부정사용 의심에 따른 도수 경보신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 관제센터(예: 수도사업소)로 무선 전송하여 줌으로써 수도미터 부정사용에 대한 조치를 수행할 수 있도록 하여준다.The above magnetic field detection sensor (236) detects a magnetic field near the terminal (200), and when a magnetic force exceeding a certain level continues for a certain period of time, a water meter alarm signal is generated through a control unit mounted on the second PCB (232) due to suspicion of illegal use of tap water, and this is wirelessly transmitted to a control center (e.g., waterworks office) through an antenna, thereby enabling measures to be taken against illegal use of the water meter.
상기 몰딩덮개부(240)는 도 16에서와 같이 상기 기판부(230) 및 배터리(236)를 커버하도록 상기 투명 하부케이스(210)와 결합되며 내측으로 몰딩액을 주입할 수 있도록 구성된다.The above molding cover part (240) is combined with the transparent lower case (210) to cover the substrate part (230) and the battery (236) as shown in Fig. 16, and is configured to allow molding liquid to be injected into the inside.
상기 몰딩덮개부(240)는 투명재질로 구성하여 LCD부(233)를 외부에서 확인 가능하도록 하여주며, 상기 투명 하부케이스(210)의 내벽부(211e)에 결합되는 결합부(241)을 상대적으로 길게 형성하여 몰딩액 주입시 외부로 누설되지 않도록 하여준다.The above molding cover part (240) is made of a transparent material so that the LCD part (233) can be viewed from the outside, and the joining part (241) that is joined to the inner wall part (211e) of the transparent lower case (210) is formed relatively long to prevent the molding liquid from leaking to the outside when injected.
상기 몰딩덮개부(240)의 일측에는 몰딩액을 내부로 주입할 수 있는 몰딩액주입구(243)과, 몰딩액 주입시 내부에 차 있던 공기가 배출되도록 형성된 공기배출구(242)가 더 형성된다.On one side of the molding cover part (240), a molding liquid injection port (243) for injecting molding liquid into the inside and an air discharge port (242) for discharging air that is trapped inside when molding liquid is injected are further formed.
상기 상부케이스(250)는 투명 하부케이스(210)와 결합 고정되는 것으로, 상단 일측으로 몰딩덮개부(240)를 통해 기판부(230)의 LCD부(233)가 보이도록 개방된 개방부(251)와, 내부 측면에는 투명 하부케이스(210)의 고정돌기부(211c)에 결합되는 결합홈부(252)가 형성된다.The upper case (250) is fixedly joined to the transparent lower case (210), and has an opening (251) formed on one side of the upper part to allow the LCD part (233) of the substrate part (230) to be seen through the molding cover part (240), and a joining groove part (252) formed on the inner side to be joined to the fixing projection part (211c) of the transparent lower case (210).
상기 뚜껑부(260)는 상기 상부케이스(250)의 상단에 회동 가능하게 설치되는 투명재질의 뚜껑으로, 일측에 형성된 힌지부(261)가 상부케이스(250)의 힌지결합부(253)에 결합 장착되도록 구성된다.The above lid part (260) is a transparent lid that is rotatably installed on the top of the upper case (250), and is configured such that a hinge part (261) formed on one side is coupled and mounted to a hinge joint part (253) of the upper case (250).
이와 같이 구성된 본 발명 디지털 수도미터의 조립 및 작용을 설명한다.The assembly and operation of the digital water meter of the present invention configured as described above are described.
조립순서는 편의에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.The assembly order can be changed as per your convenience.
먼저, 수도미터 본체(110)를 조립하기 위하여, 와류형성부(120)를 본체부(110)의 안착부(113)에 삽입하고 상기 와류형성부(120)의 중공부(211)로 임펠러부(130)를 장착한다. 이때 임펠러부(130)가 와류형성부(120)의 센터핀(122)에 회전 가능하도록 설치한다.First, in order to assemble the water meter body (110), the vortex forming part (120) is inserted into the mounting part (113) of the body part (110), and the impeller part (130) is mounted into the hollow part (211) of the vortex forming part (120). At this time, the impeller part (130) is installed so as to be rotatably connected to the center pin (122) of the vortex forming part (120).
그런 다음, 상기 와류형성부(120) 및 임펠러부(130)의 상부에 투명격판부(140)를 안착시킨다.Then, a transparent plate part (140) is installed on the upper part of the vortex forming part (120) and the impeller part (130).
이때 상기 투명격판부(140)의 축홈(144)에 임펠러부(130)의 축부(133)를 삽입하면 상기 임펠러부(130)의 빛차단부(134)가 상기 투명격판부(140)의 제1홈부(141)에 삽입된 상태가 된다.At this time, when the shaft part (133) of the impeller part (130) is inserted into the shaft groove (144) of the transparent plate part (140), the light blocking part (134) of the impeller part (130) is inserted into the first groove part (141) of the transparent plate part (140).
그런 다음, 체결부(150)를 본체부(110) 상단에 체결하여 주어 투명격판부(140)가 본체부(110) 상부에 견고하게 고정되도록 하여준다.Then, the fastening member (150) is fastened to the upper part of the main body (110) so that the transparent plate member (140) is firmly fixed to the upper part of the main body (110).
한편, 단말기(200)를 조립하기 위하여, 광센서부(220)를 기판부(230)의 제1PCB(231)에 부착하고 솔더링 고정한 후, 상기 제1PCB(231)를 투명 하부케이스(210)의 제1체결공(217)에 장착한다.Meanwhile, in order to assemble the terminal (200), the light sensor part (220) is attached to the first PCB (231) of the substrate part (230) and fixed by soldering, and then the first PCB (231) is mounted in the first fastening hole (217) of the transparent lower case (210).
이때 상기 광센서부(220)의 지지부(221b)가 투명 하부케이스(210)의 장착홈부(213) 및 중앙홈부(216)에 안착되어 진다.At this time, the support part (221b) of the above-mentioned light sensor part (220) is installed in the mounting groove part (213) and the central groove part (216) of the transparent lower case (210).
예를 들어 상기 광센서부(220)의 지지부(221b)는 투명 하부케이스(210)의 제1장착홈(244) 및 중앙홈부(216)에 장착될 수 있다.For example, the support part (221b) of the above-mentioned light sensor part (220) can be mounted in the first mounting groove (244) and the central groove part (216) of the transparent lower case (210).
그런 다음, 제2PCB(232)를 투명 하부케이스(210)의 제2체결공(218)에 장착한다.Then, the second PCB (232) is mounted in the second fastening hole (218) of the transparent lower case (210).
이와 같이 기판부(230)가 투명 하부케이스(210) 내부에 장착되면 몰딩덮개부(240)의 네모서리에 형성된 체결공을 통해 투명 하부케이스(210)에 결합하여 준다.When the substrate part (230) is mounted inside the transparent lower case (210) in this way, it is connected to the transparent lower case (210) through fastening holes formed at the four corners of the molding cover part (240).
이와 같이 몰딩덮개부(240)가 투명 하부케이스(210)에 결합 고정되면, 일측에 형성된 몰딩액 주입구(243)로 몰딩액(예: 에폭시)을 일정량 주입하여 준다.When the molding cover part (240) is fixedly joined to the transparent lower case (210) in this way, a certain amount of molding liquid (e.g., epoxy) is injected into the molding liquid injection port (243) formed on one side.
이때 몰딩덮개부(240) 내부의 공기는 공기배출구(242)를 통해 배출된다.At this time, the air inside the molding cover (240) is discharged through the air exhaust port (242).
몰딩액은 기판부(230) 및 LCD부(233)의 일정 높이까지 그리고 배터리(236)를 몰딩하여 준다.The molding liquid is used to mold the substrate portion (230) and the LCD portion (233) to a certain height and the battery (236).
이와 같은 몰딩공정이 완료되면, 상부케이스(250)를 하부케이스(210)에 결합하여 준다.Once this molding process is completed, the upper case (250) is joined to the lower case (210).
상기 상부케이스(250)는 결합홈부(252)가 하부케이스(210)의 고정돌기부(211c)에 결합되면서 고정되며, 고정이 완료되면 개방부(251)를 통해 기판부(230)의 LCD부(233)을 확인할 수 있게 된다.The upper case (250) is fixed by the joining groove (252) being joined to the fixing projection (211c) of the lower case (210), and when the fixing is completed, the LCD section (233) of the substrate section (230) can be confirmed through the opening section (251).
이와 같이 상부케이스(250)가 하부케이스(210)에 결합되면 상부케이스(250)의 힌지결합부(253)에 뚜껑부(260)의 힌지부(261)를 결합하여 줌으로써, 단말기(200)의 조립을 완료한다.In this way, when the upper case (250) is connected to the lower case (210), the hinge part (261) of the lid part (260) is connected to the hinge joint part (253) of the upper case (250), thereby completing the assembly of the terminal (200).
이와 같은 단말기(200)의 조립이 완료되면 상기 단말기(200)의 투명 하부케이스(210)의 결합홈부(211)를 수도미터 본체(100)의 상단 체결부(150) 내부로 밀어 넣어 탄성후크부(211b)에 의해 원터치 결합 고정하여 준다.When the assembly of the terminal (200) is completed, the connecting groove (211) of the transparent lower case (210) of the terminal (200) is pushed into the upper connecting portion (150) of the water meter body (100) and fixed with one touch by the elastic hook portion (211b).
투명커버부(270)를 상기 투명하우징부(240)와 결합한 후, 상기 투명커버부(270)를 체결부재를 통해 기판부(260)와 함께 투명하우징부(240)의 체결공(248)에 체결한다.After the transparent cover part (270) is combined with the transparent housing part (240), the transparent cover part (270) is fastened to the fastening hole (248) of the transparent housing part (240) together with the substrate part (260) through a fastening member.
따라서 단말기 일체형 디지털 수도미터가 조립 완료되며, 도 1 및 도 2와 같은 구성을 가지게 된다.Accordingly, the terminal-integrated digital water meter is assembled and has a configuration as shown in Figs. 1 and 2.
또한 이와 같은 수도미터 본체(100)와 단말기(200)의 결합 구조는 도 15의 (a)(b)에서와 같이 광센서부(220)와 임펠러부(130)의 빛차단부(134)가 투명격판부(1140)와 투명 하부케이스(210)를 사이에 두고 근접 위치하는 구조가 되며, 상세하게는 임펠러부(130)의 빛차단부(134)를 기준으로 내측과 외측으로 두 쌍의 발광소자 및 수광소자가 서로 마주보고 위치하게 되어 상기 임펠러부(130)의 회전시 이에 연동하여 회전하는 제1차단부(135) 및 제2차단부(1366)와 제1개방부(227) 및 제2개방부(228)에 의해 빛의 통과하거나 차단되는 것을 감지하여 임펠러부(130)의 회전수(수돗물 사용량)를 검출하게 되는 것이다. In addition, the structure of the water meter body (100) and the terminal (200) is such that the light sensor part (220) and the light blocking part (134) of the impeller part (130) are positioned close to each other with the transparent partition part (1140) and the transparent lower case (210) interposed between them, as shown in (a) and (b) of FIG. 15, and more specifically, two pairs of light-emitting elements and light-receiving elements are positioned facing each other on the inner and outer sides based on the light blocking part (134) of the impeller part (130), so that when the impeller part (130) rotates, the first blocking part (135) and the second blocking part (1366) and the first opening part (227) and the second opening part (228) rotate in conjunction with it, thereby detecting the passage or blocking of light, thereby detecting the rotation speed (tap water usage) of the impeller part (130).
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, although the detailed description of the present disclosure has described specific embodiments, it is obvious that various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the claims described below, but also by equivalents of the scope of the claims.
100: 수도미터 본제 110: 본체부
120: 와류형성부 130: 임펠러부
134: 빛차단부 135: 제1차단부
136: 제2차단부 137,138 : 제1개방부 및 제2개방부
140: 투명격판부 141: 제1홈부
142: 제2홈부 143: 제3홈부
144: 축홈 145: 보강편
150: 체결부 200: 단말기
210: 투명 하부케이스 211: 결합홈부
212: 수용홈부 213: 장착홈부
214: 제1장착홈 214a: 제1격판
215: 제2장착홈 215a: 제2격판
216: 중앙홈부 220: 광센서부
221: 지지대 221a: 밀착부
221b: 지지부 221c: 노출부
221d: 인출공 221e: 고정돌기
222: 광센서 222a: 발광소자
222c: 수광소자 222b,225cd: 리드선
230: 기판부 231: 제1PCB
232: 제2PCB 234: 온도센서
235: 자기장 감지센서 240: 몰딩덮개부
250: 상부케이스 260: 뚜껑부 100: Water meter main body 110: Main body
120: Vortex forming part 130: Impeller part
134: Light blocking section 135: First blocking section
136: Second blocking section 137,138: First opening section and second opening section
140: Transparent plate part 141: 1st home part
142: 2nd home 143: 3rd home
144: Axle groove 145: Reinforcement piece
150: Fastening part 200: Terminal
210: Transparent lower case 211: Joint groove
212: Receiving home 213: Mounting home
214:
215: 2nd mounting
216: Central home section 220: Optical sensor section
221:
221b:
221d:
222:
222c:
230: PCB 231: 1st PCB
232: 2nd PCB 234: Temperature sensor
235: Magnetic field detection sensor 240: Molding cover
250: Upper case 260: Lid
Claims (12)
상기 수도미터 본체의 상부에 결합 고정되고 상기 임펠러부의 회전을 감지하여 수돗물 사용량을 측정하며 측정된 값을 표시하고 외부로 무선 전송하는 단말기를 포함하고,
상기 수도미터 본체는 수돗물 유입구 및 유출구가 양단에 형성되며 내부의 안착부를 거쳐 수돗물이 통과하는 본체부와, 상기 본체부의 안착부에 삽입 장착되어 와류를 유도하며 임펠러부가 회전가능하게 장착되는 와류형성부와, 상기 와류형성부로 유입되는 수돗물에 의해 회전되며 빛차단부를 통해 광센서부가 회전을 감지할 수 있도록 하여주는 임펠러부와, 상부로는 단말기의 투명 하부케이스가 안착되고 하부로는 상기 임펠러부를 회전 지지하면서 빛차단부를 수용하는 투명격판부와, 상기 투명격판부가 본체부에 고정되도록 본체부의 상단에 체결되는 체결부로 구성되며,
상기 임펠러부는 몸체 측면으로 방사상으로 형성되는 회전날개부와, 몸체 중앙의 돌기부 상단에 축설되어 투명격판부의 저면에 회전 가능하게 삽입되는 축부와, 상기 회전날개부의 중앙 몸체 상단으로 형성되는 빛차단부를 포함하고,
상기 빛차단부는 원통형상으로 구성되며 빛을 차단하는 제1차단부와, 상기 제1차단부에 대향하여 설치되는 제2차단부와, 상기 제1차단부 및 제2차단부 사이에 각각 형성되어 빛이 통과되는 제1개방부 및 제2개방부로 구성되며,
상기 빛차단부의 제1차단부 및 제2차단부가 회전하는 방향으로 위치하는 일측단부에는 사면부가 형성된 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
A water meter body that rotates a built-in impeller part with the flow of water; and
It includes a terminal that is fixedly connected to the upper part of the water meter body and detects the rotation of the impeller part to measure the amount of tap water used, displays the measured value, and wirelessly transmits it to the outside.
The above water meter body comprises a main body having a tap water inlet and outlet formed at both ends and through which tap water passes through an internal mounting portion, a vortex forming portion which is inserted and mounted in the mounting portion of the main body to induce a vortex and in which an impeller portion is rotatably mounted, an impeller portion which is rotated by tap water flowing into the vortex forming portion and allows an optical sensor portion to detect the rotation through a light blocking portion, a transparent plate portion on which a transparent lower case of a terminal is mounted at the top and which supports the impeller portion by rotation while accommodating the light blocking portion at the bottom, and a fastening portion which is fastened to the upper end of the main body portion so that the transparent plate portion is fixed to the main body portion.
The above impeller part includes a rotating blade part formed radially toward the side of the body, an axial part that is rotatably inserted into the bottom surface of the transparent plate part by being mounted on the upper part of the protrusion part in the center of the body, and a light blocking part formed at the upper part of the center of the body of the rotating blade part.
The above light blocking portion is configured in a cylindrical shape and comprises a first blocking portion that blocks light, a second blocking portion installed opposite the first blocking portion, and a first opening portion and a second opening portion formed between the first blocking portion and the second blocking portion and allowing light to pass through,
A terminal-integrated digital water meter, characterized in that a slope is formed on one end portion positioned in the direction in which the first blocking portion and the second blocking portion of the light blocking portion rotate.
상기 제1차단부 및 제2차단부가 회전하는 방향으로 위치하는 일측단부의 상단에는 곡선부가 형성된 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 1,
A terminal-integrated digital water meter, characterized in that a curved portion is formed on the upper end of one end positioned in the direction in which the first blocking portion and the second blocking portion rotate.
상기 투명격판부는 저면으로 임펠러부의 빛차단부를 회전 가능하게 수용하는 제1홈부와, 상부에 상기 제1홈부 둘레로 형성되며 단말기의 투명 하부케이스의 장착홈부가 안착되는 제2홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 1,
A terminal-integrated digital water meter, characterized in that the transparent plate portion includes a first groove portion that rotatably receives a light blocking portion of an impeller portion on the lower surface, and a second groove portion formed around the first groove portion on the upper surface and into which a mounting groove portion of a transparent lower case of the terminal is installed.
상기 단말기는 투명격판부의 상부에 안착되며 내측에는 광센서부와 기판부(230)가 장착되는 투명 하부케이스와, 상기 투명 하부케이스의 장착홈에 장착되고 기판부에 고정 결합되는 광센서부와, 상기 광센서부가 솔더링 고정되고 LCD부, 안테나 및 제어부가 실장되는 기판부와, 상기 기판부 및 배터리를 커버하도록 상기 투명 하부케이스와 결합되며 내측으로 몰딩액을 주입할 수 있도록 구성되는 몰딩덮개부와, 상기 투명 하부케이스와 결합 고정되는 상부케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 1,
The terminal is a terminal-integrated digital water meter, characterized in that it includes a transparent lower case which is mounted on the upper part of a transparent plate part and has a light sensor part and a substrate part (230) mounted inside, a light sensor part which is mounted in a mounting groove of the transparent lower case and fixedly connected to the substrate part, a substrate part on which the light sensor part is soldered and on which an LCD part, an antenna, and a control part are mounted, a molding cover part which is combined with the transparent lower case to cover the substrate part and the battery and is configured to allow a molding liquid to be injected inside, and an upper case which is combined and fixed with the transparent lower case.
상기 투명 하부케이스는 저면으로 돌출 형성되며 수도미터 본체의 체결부에 결합 고정되는 원형의 결합홈부와, 상기 결합홈부의 저면으로 투명격판부의 제1홈부가 수용되도록 형성되는 원형의 수용홈부와, 상기 수용홈부의 외측 및 내측 둘레에 형성되어 광센서부가 장착되는 장착홈부 및 중앙홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 5,
A terminal-integrated digital water meter, characterized in that the transparent lower case includes a circular joining groove formed to protrude from the bottom and fixedly joined to the fastening portion of the water meter body, a circular receiving groove formed on the bottom surface of the joining groove to receive the first groove of the transparent partition, and a mounting groove and a central groove formed on the outer and inner peripheries of the receiving groove to mount the optical sensor portion.
상기 장착홈부는 원형으로 구성되며 상기 장착홈부 상에는 광센서부가 삽입되는 적어도 하나 이상의 장착홈이 격판을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 6,
A terminal-integrated digital water meter characterized in that the above-mentioned mounting groove is configured in a circular shape and at least one mounting groove into which an optical sensor part is inserted is formed through a grating on the above-mentioned mounting groove.
상기 투명 하부케이스의 장착홈은 제1격판를 통해 구획된 한 쌍의 제1장착홈과, 제2격판를 통해 구획된 한 쌍의 제2장착홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 7,
A terminal-integrated digital water meter characterized in that the mounting groove of the transparent lower case is composed of a pair of first mounting grooves partitioned through a first diaphragm and a pair of second mounting grooves partitioned through a second diaphragm.
상기 광센서부는 기판부에 밀착 고정되는 밀착부와, 중공형으로 광센서가 삽입 장착되며 서로 마주보도록 형성되는 2쌍의 지지부와, 마주보는 지지부의 일단으로 광센서가 노출되고 걸림 고정되도록 형성된 노출부와, 장착된 광센서의 리드선이 노출되도록 밀착부에 형성된 인출공으로 구성된 지지대; 및
리드선을 상기 지지대의 지지부로 삽입하면 노출부에 의해 발광소자 및 수광소자가 걸리면서 상기 발광소자 및 수광소자는 서로 마주 보는 형태로 장착되는 광센서로 구성된 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 5,
The above-mentioned optical sensor part comprises a support member including a contact part that is closely fixed to the substrate part, two pairs of support parts formed to face each other and in which the optical sensor is inserted and mounted in a hollow shape, an exposed part formed to expose and hook the optical sensor to one end of the facing support part, and a drawing hole formed in the contact part to expose the lead wire of the mounted optical sensor; and
A terminal-integrated digital water meter characterized in that the light-emitting element and the light-receiving element are mounted in a form facing each other, with the light sensor configured such that when the lead wire is inserted into the support portion of the support, the light-emitting element and the light-receiving element are caught by the exposed portion.
상기 지지대의 밀착부에는 복수개의 고정돌기가 형성되어 상기 기판부에 용이하게 위치를 고정할 수있도록 한 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 9,
A terminal-integrated digital water meter characterized in that a plurality of fixing protrusions are formed on the contact portion of the support so that the position can be easily fixed to the substrate portion.
상기 기판부에는 내부의 온도를 감지하며 감지된 온도가 일정한 온도 이하로 일정 시간 이상 지속 되면 실장된 제어부를 통해 동파 경보 신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 무선 전송하여 주도록 한 온도센서가 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.
In claim 5,
A terminal-integrated digital water meter characterized in that the above-mentioned substrate comprises a temperature sensor configured to detect the internal temperature and, when the detected temperature remains below a certain temperature for a certain period of time, generate a freeze alarm signal through an installed control unit and transmit it wirelessly through an antenna.
상기 기판부에는 본체부를 포함하는 계측부 근방의 자기장을 감지하며 일정 수치 이상의 자력이 일정시간 이상 지속되면 실장된 제어부를 통해 수돗물 부정사용 의심에 따른 도수경보신호를 생성하고 이를 안테나를 통해 무선 전송하여 주도록 한 자기장 감지센서가 구성되는 것을 특징으로 하는 단말기 일체형 디지털 수도미터.In claim 5,
A terminal-integrated digital water meter characterized in that the above-mentioned substrate portion comprises a magnetic field detection sensor that detects a magnetic field near a measuring portion including a main body portion, and when a magnetic force exceeding a certain value continues for a certain period of time, generates a water alarm signal due to suspected illegal use of tap water through an installed control portion, and transmits it wirelessly through an antenna.
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|---|---|---|---|
| KR1020240015025A KR102727749B1 (en) | 2024-01-31 | 2024-01-31 | Terminal integrated digital water meter |
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2024
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