KR101404540B1 - 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법에 관한 것으로서, 수돗물의 온도 뿐만 아니라 수돗물의 유량을 검출하여 온도와 유량 간의 관계를 고려한 빙결 기준을 통해 효율적이면서 지능적인 동결방지 제어가 가능하며, 이로 인해 전열선에 공급되는 전력 낭비를 최소화할 수 있는 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

수도 계량기의 동결방지장치 및 방법{ANTI-FREEZING APPARATUS OF WATER METER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수도 계량기에 전열선을 매개로 전원을 인가하여 열을 공급할 수 있도록 한 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 수도 계량기는 상수도에서 각 가정이나 아파트 및 건물 등의 내부에 설치된 수도관 등을 통해 공급되는 수돗물의 사용량을 체크하여 수도요금을 징수하기 위한 장치이다.

이러한 수도 계량기는 동절기에 기온이 대략 영하 5도 이하로 떨어지는 경우나 이러한 기온이 며칠 동안 지속될 경우 수도계량기의 내부를 통과하는 유체가 팽창되어 파손되는 경우가 빈번하였다.

이 같은 파손을 방지하기 위한 방안으로 종래에는 아파트 벽체의 내부에 설치되는 계량기보관함 내부를 보온 단열재로 충전시켰으나, 영하 10도 이하의 겨울 한파에는 수도 계량기가 동결하는 문제가 발생하여, 수도관과 수도 계량기를 전열선으로 감아 전기 발열로써 보온하는 작업을 일반적으로 수행하고 있다.

이러한 종래의 문제점과 관련된 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개실용신안공보 제1988-0002973호는 수도 계량기 본체와 입수관 및 급수관에 절연 피복된 전열선을 설치한 것에 있어서, 상기 절연선에 O℃이하에서 동작되는 열전소자를 접속하게 한 구성이다.

그런데 이와 같은 종래기술에 따르면, 각 가정이나 아파트 및 건물 등에서 수돗물을 지속적으로 사용하는 경우에는 동결의 위험성이 존재하지 않으나, 이와 같이 수돗물의 사용 중에도 전열선을 통해 전력 공급이 지속적으로 이루어지게 되므로 전력 낭비가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 기온이 영상으로 상승한 경우에도 전열선에 대한 전력 공급을 중단하지 않는 경우가 발생하여 이 또한 전력이 낭비되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개실용신안공보 제1988-0002973호(1988.04.11)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 동결가 예상되는 환경에 노출되는 경우 수돗물의 온도뿐만 아니라 수돗물의 유량 상태를 검출하여 효율적인 동결 방지 제어를 수행할 수 있도록 하는 데 있다.

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본 발명에 따른 수도 계량기의 동결방지방법은, 온도센서를 통해 수도 계량기를 통과하는 수돗물의 온도를 검출하는 동시에, 유량센서를 통해 수도 계량기를 통과하는 수돗물의 유량을 검출하는 제1단계와,
연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 온도와 상기 수돗물의 검출 유량에 따라 전열선에 대한 전원 인가 여부를 판단하는 제2단계를 포함하되,
상기 제2단계는, 상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값보다 낮고, 상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값 이하일 경우 전열선에 대한 전원을 인가하는 단계와,
상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값 이상일 경우 전열선에 대한 전원 인가를 차단하는 단계와,
상기 연산 제어부에 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값 이상일 경우 연산 제어부에 입력된 수돗물의 검출 유량과 관계없이 전열선에 대한 전원 인가를 차단하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따르면, 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값보다 적을 경우 전열선에 대한 전원을 인가하는 동시에, 이에 대해 경고를 표시하거나 별도의 알람 기능을 수행하는 단계와, 사용자의 유무선 단말기로 수도 계량기의 동결 경고 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 수도 계량기의 동결방지장치 및 방법에 의하면, 수돗물의 온도뿐만 아니라 수돗물의 유량을 검출하여 온도와 유량 간의 관계를 고려한 빙결 기준을 통해 효율적이면서 지능적인 동결방지 제어가 가능하며, 이로 인해 전열선에 공급되는 전력 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수도 계량기의 구성을 개략적으로 나타내는 블록 다이아그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 수도 계량기의 동결방지방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 수도 계량기(M)는 가정에서 사용하는 수도관 뿐만 아니라, 이외의 건물, 등 모든 종류의 수도 사용처에서 사용하는 수도관에 설치되는 것은 당연하다.

상기 수도 계량기(M)는 수도 배관(T) 사이에 수치를 육안으로 판독할 수 있도록 마련된 유량계로 이루어져 있다.

구체적으로 상기 유량계는 내부에 통상의 검침장치가 내장 설치되어 있어 내부를 통과하는 수돗물의 유속에 따라 임펠러가 회전하면서 임펠러의 회전수에 따른 유량을 검침하도록 되어 있다.

또한 상기 유량계는 개별 수도 배관(T)과 연결되면서 검침장치를 통과한 수돗물을 세대 내로 공급하는 배출구가 형성되며 타측에는 상수도 공급원으로부터의 수돗물이 유입되는 유입구가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 수도 계량기(M)에는 수도 계량기(M)의 동결가 우려되는 시기에 기온 저하로 인해 발생하는 수도 계량기(M)의 동결 방지를 위한 전열선(W)이 설치된다.

상기 전열선(W)의 설치 작업은, 전열선(W)을 수도 배관(T) 및 수도 계량기(M) 주변에 감고 전원 공급부(P)에서 전원을 인가하는 것으로 이루어지게 되는바, 전열선(W)에서 발생되는 열원이 수도 배관(T) 및 수도 계량기(M)를 일정 온도로 유지하여 동절기에 기온 저하로 인한 수도 계량기(M)의 동결를 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 수도 계량기(M)를 통과하는 수돗물의 온도를 검출하여 상기 전열선(W)에 대한 전원 공급을 온/오프 동작을 통해 제어할 수 있도록 온도 정보 신호를 후술하는 연산 제어부(300)에 전송하는 온도센서(100)가 설치된다.

상기 온도센서(100)는 별도의 케이스 내에 설치될 수 있으며, 이러한 케이스는 열 전도율이 우수하여 온도 감지율을 높일 수 있도록 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 수도 계량기(M) 또는 수도 배관(T) 내에는 상기 수도 계량기(M)를 통과하는 수돗물의 유량을 검출하여 상기 전열선(W)에 대한 전원 공급을 온/오프 동작을 통해 제어할 수 있도록 유량 정보 신호를 연산 제어부(300)에 전송하는 유량센서(200)가 설치된다.

상기 연산 제어부(300)는 상기 온도센서(100)로부터 검출되어 제공되는 수돗물의 온도 정보와 상기 유량센서(200)로부터 검출되어 제공되는 수돗물의 유량 정보를 기 설정된 설정 기준값과 비교하여 전열선(W)에 대한 전원 인가 여부를 판단, 제어하는 알고리즘을 수행하게 된다.

그리고, 상기 연산 제어부(300)는, 전열선(W)에 대한 전원 인가 여부를 판단, 제어하게 된다.

이와 동시에, 상기 연산 제어부(300)는 온도와 유량이 기준치 이하일 경우, 제어 신호를 지시부(400)에 전송하는바, 상기 지시부(400)는 디스플레이 등을 통해 경고를 표시하거나 별도의 알람 기능을 수행하게 된다.

상기 알람 기능이라 함은, 수도 계량기(M)의 동결 위험과 관련한 상황을 사용자에게 알려 대비할 수 있도록 하는 기능으로, 경고음을 발생하는 경고음 발생수단과, 경고등을 점등하는 경고등 점등수단 등으로 이루어질 수 있다.

이와 함께, 사용자의 유무선 단말기로 수도 계량기(M)의 동결 경고 신호를 전송하는 통신수단을 더 포함할 수도 있다.

이와 같이 온도 검출을 통해 전열선(W)을 작동하는 방식과 함께, 수돗물의 유량 검출을 통해 전열선(W)을 작동하는 방식을 병행하는 경우 더욱 효율적이고 지능적인 동결 방지 성능을 제공하게 된다.

즉, 본 발명은, 상기 수도 계량기(M) 또는 수도 배관(T)을 흐르는 물이 물 분자끼리 부딪혀서 마찰 에너지가 발생하고 이렇게 발생되는 마찰 에너지로 인해 물의 온도가 0℃라 하더라도 상이 쉽게 전이하지 않는 원리를 이용한 것으로, 수돗물이 기준 유량 이상으로 유동하는 경우, 즉 각 가정이나 아파트 및 건물 등에서 수돗물을 사용하는 경우에는 상기 전열선(W)에 대한 전력 공급을 차단하게 된다.

이와 같이, 본 발명은, 기온 뿐만 아니라 수돗물의 유량을 검출하여 온도와 유량 간의 관계를 고려한 빙결 기준을 통해 효율적이면서 지능적인 동결방지 제어가 가능하며, 이로 인해 전열선(W)에 공급되는 전력 낭비를 최소화하고 전력을 효율적으로 운용할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 온도센서(100)와 유량센서(200)가 구비된 수도 계량기의 동결방지장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수도 계량기의 동결방지방법을 나타내는 플로우차트로서, 온도센서(100)를 통해 수도 계량기(M)를 통과하는 수돗물의 온도를 검출하는 동시에, 유량센서(200)를 통해 수도 계량기(M)를 통과하는 수돗물의 유량을 검출한다.

겨울철 기온이 저하되고 수돗물의 온도가 급격히 하강하여 수도 계량기(M)의 동결 위험성이 존재 시, 온도센서(100)에서 검출된 온도 정보와 유량센서(200)에서 검출된 유량 정보로부터 전열선(W)에 대한 전원 인가 여부를 판단한다.

먼저, 연산 제어부(300)로 입력된 수돗물의 검출 온도와 기 설정된 기준 온도 값을 비교한다.

상기 연산 제어부(300)로 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값보다 낮을 경우 연산 제어부(300)로 입력된 수돗물의 검출 유량과 기 설정된 기준 유량 값을 비교한다.

상기 연산 제어부(300)로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값보다 적을 경우 전열선(W)에 대한 전원을 인가한다.

이와 달리, 상기 연산 제어부(300)로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값 이상일 경우 전열선(W)에 대한 전원 인가를 차단한다.

한편, 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값보다 적을 경우 전열선(W)에 대한 전원을 인가하는 동시에, 이를 디스플레이 등을 통해 경고를 표시하거나 별도의 알람 기능을 수행한다.

또한, 사용자의 유무선 단말기로 수도 계량기(M)의 동결 경고 신호를 전송할 수도 있다.

한편, 기온이 상승하여 상기 연산 제어부(300)에 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값보다 높을 경우 연산 제어부(300)에 입력된 수돗물의 검출 유량과 관계없이 전열선(W)에 대한 전원 인가를 차단한다.

따라서, 본 발명은, 연산 제어부(300)에 입력된 수돗물의 검출 온도뿐만 아니라 상기 수돗물의 검출 유량에 따라 전열선(W)에 대한 전원 인가 여부를 판단함에 따라, 효율적이면서 지능적인 동결방지 제어가 가능하며, 이로 인해 전열선(W)에 공급되는 전력 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 온도센서 200 : 유량센서
300 : 연산 제어부 400 : 지시부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 온도센서를 통해 수도 계량기를 통과하는 수돗물의 온도를 검출하는 동시에, 유량센서를 통해 수도 계량기를 통과하는 수돗물의 유량을 검출하는 제1단계와,
   연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 온도와 상기 수돗물의 검출 유량에 따라 전열선에 대한 전원 인가 여부를 판단하는 제2단계를 포함하되,
   상기 제2단계는, 상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값보다 낮고, 상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값 이하일 경우 전열선에 대한 전원을 인가하는 단계와,
   상기 연산 제어부로 입력된 수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값 이상일 경우 전열선에 대한 전원 인가를 차단하는 단계와,
   상기 연산 제어부에 입력된 수돗물의 검출 온도가 기준 온도 값 이상일 경우 연산 제어부에 입력된 수돗물의 검출 유량과 관계없이 전열선에 대한 전원 인가를 차단하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수도 계량기의 동결방지방법.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   수돗물의 검출 유량이 기준 유량 값보다 적을 경우 전열선에 대한 전원을 인가하는 동시에, 이에 대해 경고를 표시하거나 별도의 알람 기능을 수행하는 단계와,
   사용자의 유무선 단말기로 수도 계량기의 동결 경고 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수도 계량기의 동결방지방법.
   
   
   
   

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