KR101228415B1 - 오배수용 수중펌프 시스템 및 이를 이용한 수중펌프 제어방법 - Google Patents

오배수용 수중펌프 시스템 및 이를 이용한 수중펌프 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용공간으로부터 유체를 배출하기 위한 배출관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하는 오배수용 수중펌프 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 다수개의 펌프가 병렬로 연결되어 상기 배출관에 토출력을 제공하는 수중펌프유닛(100)과, 상기 수중펌프유닛(100)에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부(210)가 구비된 센서유닛(200)과, 상기 수중펌프유닛(100)을 구성하는 각 펌프의 구동 제어를 위한 콘트롤부(310)를 포함하는 제어유닛(300)을 포함하여 구성되고, 상기 제어유닛(300)은 상기 전류측정부(210)에 의해 측정된 전류값을 기설정된 설정치와 비교하여 각 상태에 따라 상기 수중펌프유닛(100)을 작동, 중지, 추가펌프작동 또는 펌프의 역방향구동을 제어한다. 이와 같은 본 발명에서는 수중펌프유닛(100)이 설치된 공간의 수위, 펌프유닛의 고착상태 등에 따라 수중펌프 유닛의 작동이 제어유닛(300)에 의해 적절하게 자동조절되므로, 설치장소의 수위가 일정하게 유지되는 장점이 있다.

Description

오배수용 수중펌프 시스템 및 이를 이용한 수중펌프 제어방법{Water pump system for drainage and control method of water pump using this}
본 발명은 수중펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중펌프를 이용하여 배수를 실시하는 수중펌프 시스템과 이러한 수중펌프 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 모터의 회전구동으로서 진공을 만들어 물을 빨아들이고, 이 물을 모터를 이용해서 이송하는 과정이 반복되어서 물을 옮겨 공급하거나, 배수하도록 한 것으로, 즉 순간적인 진공발생으로 인한 대기압이 작용으로 구동되는 것으로 양수장을 포함하는 산업현장, 혹은 비상용 배수펌프용으로 우기시 침수지역으로부터 특정장소에 설치하여 광범위하게 사용되고 있다.
그 외에도, 광산에서의 지하수의 배수, 농업용수의 관개 등 양수(揚水)에 양수장치가 고안되고 있으며, 농촌, 토목공사장, 공장, 가정에 이르기까지 유체가 이용되는 곳에서는 대개 펌프가 사용되고 있다.
통상 사용되고 있는 수중펌프는 원심펌프로서, 그 구성을 살피면, 원주상에 다수개의 흡입공간을 갖으며, 지면으로부터 부상 설치되기 위한 받침대와, 상기 받침대의 상부에 연결 설치되며, 일측에 배출구가 구비된 와류케이싱과, 상기 와류케이싱의 상부에 연결 설치되는 모터와, 모터의 회전축상에 설치되어 물을 중심부로 끌어들이기 위한 임펠러와, 상기 모터를 감싸 보호하는 하우징과, 상기 와류케이싱의 배출구에 연결 설치되어 물을 양정(揚程)시키는 배출관을 포함하여 구성된다.
이는 모터의 구동에 따라 회전하는 임펠러(impeller:날개차)의 바깥쪽에 와류가 형성되는 케이싱 내의 통로를 따라 중심부측으로 빨려진 물이 회전하는 임펠러를 지나 압력이 높아져서 바깥둘레 측에 연결 설치된 배출관을 통해 배출이 이루어지도록 하고 있으며, 이는 펌프가 설치되는 특정장소로부터 설치된 센서에 의해 그 수위의 고저에 따라 자동으로 컨트롤하여 작동하여 물을 배수할 수 있도록 하고 있다.
그러나 이와 같은 종래 기술의 경우에는 단순히 수위의 고저에 따라 펌프를 가동하거나 또는 가동하지 않는데 그치며, 펌프의 고착 상태나 배수량이 많은 과부하 상태 등에 대한 대처는 불가능한 문제점이 있다.
또한, 종래기술의 경우에는 수위의 고저를 측정하기 위한 센서가 별도로 필요하여, 펌프 시스템의 전체 설치 비용이 증가하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수위의 고저 상태, 배수량이 많은 과부하 상태 또는 펌프의 고착상태 등에 따라 펌프 시스템이 적절하게 작동하도록 자동조절되는 펌프 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수위의 고저나 펌프의 고착상태 등을 측정하기 위한 센서 없이, 전류값으로부터 이러한 상태를 측정하여 펌프의 작동상태를 조절할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 사용공간으로부터 유체를 배출하기 위한 배출관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하는 오배수용 수중펌프 시스템에 있어서, 다수개의 펌프가 병렬로 연결되어 상기 배출관에 토출력을 제공하는 수중펌프유닛과, 상기 수중펌프유닛에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부가 구비된 센서유닛과, 상기 수중펌프유닛을 구성하는 각 펌프의 구동 제어를 위한 콘트롤부를 포함하는 제어유닛을 포함하여 구성되고, 상기 제어유닛은 상기 전류측정부에 의해 측정된 전류값을 기설정된 설정치와 비교하여 각 상태에 따라 상기 수중펌프유닛을 작동, 중지, 추가펌프작동 또는 펌프의 역방향구동을 제어한다.
상기 수중펌프유닛은 제1펌프와 상기 제1펌프에 병렬연결되는 제2펌프를 포함하여 구성되고, 상기 센서유닛은 상기 제1펌프에 연결된다.
상기 센서유닛은 상기 제1펌프에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부와, 상기 제1펌프 또는 제2펌프 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프 또는 제2펌프의 고착상태를 측정하는 고착측정부와, 상기 제1펌프 또는 제2펌프 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프 또는 제2펌프의 회전방향 상태를 측정하는 회전방향측정부를 포함하여 구성된다.
상기 제어유닛은 상기 센서유닛과 연결되어 상기 수중펌프유닛을 제어하기 위한 콘트롤부와, 상기 센서유닛의 회전방향측정부에 연결되어 수중펌프유닛의 회전방향을 판단하는 회전방향판독부와, 상기 수중펌프유닛의 작동시간을 제어하기 위한 타이머를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 사용공간으로부터 유체를 배출하기 위한 배출관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하는 오배수용 수중펌프의 제어방법에 있어서, 센서유닛의 전류측정부에 의해 구동중인 제1펌프의 전류값을 측정하는 측정단계와, 상기 전류측정부에 의해 측정된 전류값을 기설정된 전류치와 비교판단하는 비교단계와, 상기 비교단계에서의 전류값 비교결과에 따라, i) 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 감소 또는 구동을 중지하거나, ii) 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하거나, 또는 iii) 기 작동중인 제1펌프를 일정 시간 정상작동시키는 제어단계를 포함하여 구성된다.
상기 기설정된 전류치는 사용공간의 수위가 낮아 제1펌프에 제공되는 전류값이 정상전류 이하인 저전류치와, 사용공간의 수위가 높아 제1펌프에 제공되는 전류값이 정상전류 이상인 고전류치와, 상기 제1펌프에 과전류가 공급되는 과전류치를 포함하여 구성되고, 상기 제어단계는 i) 상기 측정된 전류값이 저전류치 미만인 경우에는 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 감소 또는 구동을 중지하고, ii) 상기 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하며, iii) 상기 측정된 전류값이 저전류치 이상 고전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프를 일정 시간 정상작동시킨다.
상기 저전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 5%~50%이고, 상기 고전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 130%~160%이며, 상기 과전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 200%이상임으로 설정된다.
상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 일정시간 동안 제1펌프를 역방향으로 구동한 후 제1펌프의 전류값을 재측정한다.
상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 상기 센서유닛에 구비된 고착측정센서를 통해 제1펌프의 고착상태를 판단하고, i) 제1펌프가 고착된 경우 제1펌프를 역방향으로 일정 시간 구동한 후 제1펌프의 전류값을 재측정하고, ii) 제1펌프가 고착되지 않은 경우 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동한다.
상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 측정된 전류값이 과전류치 이상이 경우에는 제1펌프의 구동을 중지한다.
상기 제어단계에서 일정 시간이상 제1펌프 또는 제2펌프 중 어느 하나만 구동되는 경우에는 다른 펌프가 번갈아 구동되도록 제어되거나, 또는 휴지중인 어느 하나를 일정시간 시험구동하여 고착을 방지한다.
상기 제어유닛에는 원격제어부가 연결되고, 상기 원격제어부에는 상기 수중펌프유닛의 상태를 표시하는 디스플레이와 상기 제어유닛을 수동으로 구동하기 위한 매뉴얼콘트롤러가 포함된다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템 및 이를 이용한 수중펌프 제어방법의 제어방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 수중펌프유닛이 설치된 공간의 수위, 펌프유닛의 고착상태 등에 따라 수중펌프 유닛의 작동이 제어유닛에 의해 적절하게 자동조절되므로, 설치장소의 수위가 일정하게 유지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는 제어유닛의 자동제어에 의하여 수중펌프유닛이 공회전하거나 과부하상태가 되는 것이 방지되므로 수중펌프 시스템의 전체 효율이 향상되고 수중펌프유닛의 손상이 방지되는 효과도 있다.
그리고, 본 발명에서는 수중펌프유닛에 제공되는 전류값을 측정하여 수중펌프유닛의 제어가 이루어지므로 별도의 수위측정센서가 불필요하며, 측정된 전류값을 다수개의 범위로 구획하여 수중펌프유닛의 보다 정밀한 제어가 가능한 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템을 구성하는 펌프의 모습을 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템의 구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구조도.
도 3은 본 발명을 이용하여 오배수용 수중펌프 시스템을 제어하는 과정을 순차적으로 보인 순서도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 제1펌프에 과부하가 감지된 경우 이를 제어하는 과정을 보인 순서도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 제1펌프에 과부하가 감지된 경우, 도 4와 다른 방식으로 이를 제어하는 과정을 보인 순서도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 제1펌프에 과부하가 감지된 경우, 도 4 및 도 5와 또 다른 방식으로 이를 제어하는 과정을 보인 순서도.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템 및 이를 이용한 수중펌프 제어방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템을 구성하는 펌프의 모습이 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 오배수용 수중펌프 시스템의 구조의 바람직한 실시예의 구성이 구조도로 도시되어 있다.
먼저 설명의 편의를 위하여 수중펌프에 대해 설명하면, 도 1에서 보듯이 수중펌프(P)의 하단에는 원주상에 다수개의 흡입공간(11)을 갖고 지면으로부터 부상 설치되기 위한 받침대(10)가 구비되고, 상기 받침대(10)의 상부에는 일측에 배출구(21)가 구비된 와류케이싱(20)이 구비된다.
그리고 상기 와류케이싱(20)의 상부에는 모터(30)가 설치되고, 상기 모터(30)의 회전축상에는 임펠러(40)가 설치되어 물을 중심부로 끌어들이기게 되며, 그 외관은 하우징(50)의해 차폐되어 상기 모터(30)가 보호된다.
이때, 도시되지는 않았으나, 상기 와류케이싱(20)의 배출구(21)에는 배출관이 연결되어 상기 수중펌프(P)에 의해 물이 양정(揚程)되어 배출된다.
그리고, 이러한 수중펌프(P)는 아래에서 설명될 바와 같이 다수개가 병렬연결되어 수중펌프유닛(100)을 구성하게 된다. 물론, 이와 같은 수중펌프(P)의 구성은 일실시예에 불과하며, 다양한 수중펌프(P)의 예가 가능하다.
도 1에서 보듯이 수중펌프(P)가 설치되는 설치장소는 수중펌프(P)에 의해 일정한 수위로 유지될 수 있는데, h1은 저수위를 나타내며, h2는 수중펌프(P)가 정상작동되는 일반적인 정상수위를 표시하고 있다.
이때, 저수위의 경우에는 수중펌프(P)의 내부에 공기가 유입되어 공회전될 수 있으며, 반대로 정상수위 이상으로 과도한 유체가 유입되는 경우에는 수중펌프(P)가 과부하될 수 있다. 그리고 이러한 상태를 방지하기 위하여 수중펌프 시스템이 구성되는데 이는 이하에서 살펴보기로 한다.
상기 수중펌프 시스템을 구성하는 수중펌프유닛(100)에는 제1펌프(110)와 제2펌프(120)가 포함된다. 상기 제1펌프(110)와 제2펌프(120)는 병렬연결되며, 추가적으로 또 다른 펌프가 연결될 수도 있다.
상기 수중펌프 시스템에는 센서유닛(200)이 연결된다. 상기 센서유닛(200)은 기본적으로 수중펌프 유닛에 공급되는 전류값을 측정하게 되는데, 이는 센서유닛(200)에 구비된 전류측정부(210)에 의해 이루어진다.
보다 구체적으로는, 상기 센서유닛(200)은 상기 제1펌프(110)에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부(210)와, 상기 제1펌프(110) 또는 제2펌프(120) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프(110) 또는 제2펌프(120)의 고착상태를 측정하는 고착측정부(220)와, 상기 제1펌프(110) 또는 제2펌프(120) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프(110) 또는 제2펌프(120)의 회전방향 상태를 측정하는 회전방향측정부(230)를 포함하여 구성된다.
이러한 센서유닛(200)의 전류측정부(210), 고착측정부(220) 및 회전방향측정부(230)는 수중펌프유닛(100)이 설치되는 설치공간의 수위상태 등이 아니라, 수중펌프유닛(100)의 각종 상태를 측정하여 수중펌프 시스템이 적절하여 운용될 수 있도록 한다. 물론, 상기 센서유닛(200)에 상기 고착측정부(220) 및 회전방향측정부(230)는 생략되고 센서유닛(200)이 전류측정부(210)만으로 구성될 수도 있다.
이와 같은 센서유닛(200)은 제어유닛(300)에 연결된다. 상기 제어유닛(300)은 상기 센서유닛(200)으로부터 측정된 전류값 등을 통하여 수중펌프유닛(100)이 적절하게 구동되도록 콘트롤하는 것으로, 이를 위해 수중펌프유닛(100)에도 연결된다.
즉, 상기 제어유닛(300)은 상기 전류측정부(210)에 의해 측정된 전류값을 기설정된 설정치와 비교하여 각 상태에 따라 상기 수중펌프유닛(100)을 작동, 중지, 추가펌프작동 또는 펌프의 역방향구동을 제어하는 역할을 한다.
보다 구체적으로는, 상기 제어유닛(300)은 상기 전류값과 기설저된 전류치의 비교결과에 따라, i) 기 작동중인 제1펌프(110)의 구동주파수를 감소 또는 구동을 중지하거나, ii) 기 작동중인 제1펌프(110)의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프(120)를 추가적으로 구동하거나, 또는 iii) 기 작동중인 제1펌프(110)를 일정 시간 정상작동시키게 된다. 이에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.
상기 제어유닛(300)은 상기 센서유닛(200)과 연결되어 상기 수중펌프유닛(100)을 제어하기 위한 콘트롤부(310)와, 상기 센서유닛(200)의 회전방향측정부(230)에 연결되어 수중펌프유닛(100)의 회전방향을 판단하는 회전방향판독부(320), 그리고 상기 수중펌프유닛(100)의 작동시간을 제어하기 위한 타이머(330)를 포함하여 구성된다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 제어유닛(300)에는 원격제어부가 연결될 수 있다. 상기 원격제어부는 사용자가 수중펌프 시스템을 원격으로 제어할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 원격제어부에는 상기 수중펌프유닛(100)의 상태를 표시하는 디스플레이와 상기 수중펌프유닛(100)을 수동으로 구동하기 위한 매뉴얼콘트롤러가 포함된다.
사용자는 이러한 원격제어부를 통해 수중펌프유닛(100)을 수동으로 작동시킬 수 있는데, 특히 고착측정부(220) 및 회전방향측정부(230)를 통해 측정된 수중펌프유닛(100)의 상태는 상기 디스플레이에 표시되어, 사용자가 이를 원격으로 인지할 수 있고, 따라서 보다 세밀한 수동조절이 가능해진다.
다음으로, 상기한 바와 같은 수중펌프 시스템을 이용하여 수중펌프를 제어하는 제어방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3에는 본 발명을 이용하여 오배수용 수중펌프 시스템을 제어하는 과정이 순서도로 도시되어 있다.
이에 따르면, 먼저 수중펌프유닛(100)을 구성하는 제1펌프(110)가 구동되어, 설치장소의 유체를 외부로 토출시킨다.(S100)
그리고, 제1펌프(110)의 일정시간 구동 후에, 상기 제1펌프(110)에 공급되는 전류값을 상기 센서유닛(200)에 의해 측정하는 측정단계가 이어진다.(S110)
상기 측정단계에서 측정된 전류값은 기설정된 전류치와 비교되는 비교단계로 이어지는데, 이때 기설정된 전류치는 저전류치, 고전류치 그리고 과전류치를 포함하여 구성된다. 보다 구체적으로는, 상기 기설정된 전류치는 사용공간의 수위가 낮아 제1펌프(110)에 제공되는 전류값이 정상전류 이하인 저전류치와, 사용공간의 수위가 높아 제1펌프(110)에 제공되는 전류값이 정상전류 이상인 고전류치, 그리고 상기 제1펌프(110)에 과전류가 공급되는 과전류치를 포함하여 구성된다.
그리고, 본 실시예에서 상기 저전류치는 상기 제1펌프(110)에 제공되는 정상전류의 5%~50%이고, 상기 고전류치는 상기 제1펌프(110)에 제공되는 정상전류의 130%~160%이며, 상기 과전류치는 상기 제1펌프(110)에 제공되는 정상전류의 200%이상이고, 이러한 설정값은 상기 수중펌프유닛(100)에 공급되는 전류값에 따른 수중펌프유닛(100)의 구동상태 등을 판단하여 설정된 것이다.
제어방법에 대해 계속하여 설명하면, 이와 같이 측정된 전류값은 기설정된 전류치와 비교되는데, 먼저 측정된 전류값이 저전류치와 비교된다.(S120) 비교결과 측정된 전류값이 저전류치보다 작을 경우에는 사용공간의 수위가 낮다는 의미이므로, 제1펌프(110)의 구동을 중지하거나 또는 제1펌프(110)의 구동주파수를 낮추게 된다.(S130) 그리고 이와 같은 상태를 일정시간 유지하게 되는데(S140), 이러한 시간은 제어유닛(300)의 타이머(330)에 의해 설정될 수 있다.
그리고, 기준시간이 경과되면 상기 제1펌프(110)가 시험운전된다.(S150) 그리고 다시 제1펌프(110)의 전류값을 측정하는 단계(S110)로 이어지게 된다.
한편, 상기 측정된 전류값이 저전류치와 같거나 클 경우에는, 다시 측정된 전류값을 고전류치와 비교하여 고전류치 보다 작은지 여부를 판단하게 된다. 그 결과, 상기 측정된 전류값이 저전류치 이상 고전류치 미만인 경우에는 기 작동중인 제1펌프(110)를 정상작동시키고(S170), 기준시간이 경과 후에(S180), 다시 전류값을 측정하는 단계로 가서 반복하게 된다(S110).
그리고, 상기 측정된 전류값이 고전류치 보다 클 경우에는 제1펌프(110)에 과부하가 걸린 상태이므로 제2펌프(120)를 추가작동시키거나(S300) 또는 제1펌프(110)의 구동주파수를 증가시키게 된다. 그리고 역시 기준시간 경과후에 다시 전류값을 측정하는 단계(S110)로 가서 반복하게 된다.
한편, 도 4에서 보듯이, 만약 앞선 단계(S160)에서 측정된 전류값이 고전류치 보다 클 경우에는, 제1펌프(110)를 역방향 구동하는 단계(S200)가 추가될 수 있다. 이러한 역방향 구동은 제1펌프(110)에 이물질 등이 끼어 고착된 상태일 경우에도 과부하 상태가 될 수 있으므로, 이를 해제하기 위한 것으로 기준시간 동안 역방향 구동이 지속된다.(S210) 그리고 다시 전류값을 측정하는 단계(S110)로 가서 동일 과정이 반복된다. 이때 제1펌프(110)의 역방향 구동은 앞서 설명한 회전방향측정부(230)에 의해 측정되어 사용자가 이를 인식할 수 있다.
도 5에는 도 4와 다른 방식이 도시되어 있는데, 이에 보듯이, 앞선 단계(S160)에서 측정된 전류값이 고전류치 보다 클 경우에, 센서유닛(200)에 포함된 고착센서유닛(200)을 가동하여(S230), 제1펌프(110)의 고착상태를 검사하게 된다(S240).
그리고, 만약 제1펌프(110)가 고착된 상태라면, 제1펌프(110)를 역방향으로 구동하고(S250), 이를 일정시간 유지하여(S260) 고착상태가 해제되도록 한다. 이어서 다시 전류값을 측정하는 단계(S110)로 가서 동일 과정이 반복된다. 만약 전류값 측정후 동일 상태가 유지된다면, 작업자는 수작업으로 고착상태를 해제할 수도 있다.
그리고, 만약 고착상태가 아니라면, 이는 과도한 배수량에 의한 과부하 상태를 의미하므로, 제1펌프(110)의 구동주파수를 높이거나 또는 제2펌프(120)를 추가적으로 가동하여(S270), 기준시간 이상 경과시킨 후(S280) 다시 전류값을 재측정하게 된다(S110).
도 6에는 도 4 및 도 5와 또 다른 방식이 도시되어 있는데, 이에 보듯이, 제1펌프(110)의 전류값이 과전류치 이상인지 여부를 판단할 수도 있다. 그리고, 그 비교결과, 만약 제1전류값이 과전류치 이상이 경우에는 제1펌프(110)를 정지시켜 제1펌프(110)의 손상을 방지하고(S400), 과전류치 미만인 경우에는 고착측정센서를 가동(S230)하여 앞선 과정을 거치게 된다.
이러한 일련의 과정을 통하여, 수중펌프유닛(100)은 사용공간의 수위나, 수중펌프유닛(100)의 상태 등에 따라 적절하게 자동제어될 수 있고, 수중펌프유닛(100)의 고착 상태가 해제될 수 있게 된다.
또한, 상기 제어단계에서 일정 시간이상 제1펌프(110) 또는 제2펌프(120) 중 어느 하나만 구동되는 경우에는 다른 펌프가 번갈아 구동되도록 제어되거나, 또는 휴지중인 어느 하나를 일정시간 시험구동하여 고착을 방지할 수도 있다.
그리고, 앞선 과정에서 설명한 수중펌프유닛(100)의 구동을 위한 기준시간은 사용자에 의해 임의로 변경될 수 있는데, 이는 사용공간의 수위변화속도 등에 따라 설정하거나 추후 변경할 수도 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 수중펌프유닛 200: 센서유닛
300: 제어유닛 P: 펌프

Claims (12)

  1. 사용공간으로부터 유체를 배출하기 위한 배출관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하는 오배수용 수중펌프 시스템에 있어서,
    다수개의 펌프가 병렬로 연결되어 상기 배출관에 토출력을 제공하는 수중펌프유닛과,
    상기 수중펌프유닛에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부가 구비된 센서유닛과,
    상기 수중펌프유닛을 구성하는 각 펌프의 구동 제어를 위한 콘트롤부를 포함하는 제어유닛을 포함하여 구성되고,
    상기 제어유닛은 상기 전류측정부에 의해 측정된 전류값을 기설정된 설정치와 비교하여 각 상태에 따라 상기 수중펌프유닛을 작동, 중지, 추가펌프작동 또는 펌프의 역방향구동을 제어하며,
    상기 수중펌프유닛은 제1펌프와 상기 제1펌프에 병렬연결되는 제2펌프를 포함하여 구성되고,
    상기 센서유닛은 상기 제1펌프에 연결되어 상기 펌프에 제공되는 전류값을 측정하는 전류측정부와, 상기 제1펌프 또는 제2펌프 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프 또는 제2펌프의 고착상태를 측정하는 고착측정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오배수용 수중펌프 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서유닛은 상기 제1펌프에 연결됨을 특징으로 하는 오배수용 수중펌프 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서유닛에는 상기 제1펌프 또는 제2펌프 중 적어도 어느 하나에 연결되어 상기 제1펌프 또는 제2펌프의 회전방향 상태를 측정하는 회전방향측정부가 더 포함됨을 특징으로 하는 오배수용 수중펌프 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어유닛은
    상기 센서유닛과 연결되어 상기 수중펌프유닛을 제어하기 위한 콘트롤부와,
    상기 센서유닛의 회전방향측정부에 연결되어 수중펌프유닛의 회전방향을 판단하는 회전방향판독부와,
    상기 수중펌프유닛의 작동시간을 제어하기 위한 타이머를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오배수용 수중펌프 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어유닛에는 원격제어부가 연결되고, 상기 원격제어부에는 상기 수중펌프유닛의 상태를 표시하는 디스플레이와 상기 수중펌프유닛을 수동으로 구동하기 위한 매뉴얼콘트롤러가 포함됨을 특징으로 하는 오배수용 수중펌프 시스템.
  6. 사용공간으로부터 유체를 배출하기 위한 배출관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하는 오배수용 수중펌프의 제어방법에 있어서,
    센서유닛의 전류측정부에 의해 구동중인 제1펌프의 전류값을 측정하는 측정단계와,
    상기 전류측정부에 의해 측정된 전류값을 기설정된 전류치와 비교판단하는 비교단계와,
    상기 비교단계에서의 전류값 비교결과에 따라, i) 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 감소 또는 구동을 중지하거나, ii) 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하거나, 또는 iii) 기 작동중인 제1펌프를 일정 시간 정상작동시키는 제어단계를 포함하여 구성되는 수중펌프 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기설정된 전류치는 사용공간의 수위가 낮아 제1펌프에 제공되는 전류값이 정상전류 이하인 저전류치와, 사용공간의 수위가 높아 제1펌프에 제공되는 전류값이 정상전류 이상인 고전류치와, 상기 제1펌프에 과전류가 공급되는 과전류치를 포함하여 구성되고,
    상기 제어단계는
    i) 상기 측정된 전류값이 저전류치 미만인 경우에는 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 감소 또는 구동을 중지하고,
    ii) 상기 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하며,
    iii) 상기 측정된 전류값이 저전류치 이상 고전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프를 일정 시간 정상작동시키는 것을 포함하며,
    상기 제어단계 이후에 상기 측정단계로 돌아가 일련의 과정을 반복수행함을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 저전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 5%~50%이고, 상기 고전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 130%~160%이며, 상기 과전류치는 상기 제1펌프에 제공되는 정상전류의 200%이상임으로 설정됨을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 일정시간 동안 제1펌프를 역방향으로 구동한 후 제1펌프의 전류값을 재측정함을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 상기 센서유닛에 구비된 고착측정센서를 통해 제1펌프의 고착상태를 판단하고
    i) 제1펌프가 고착된 경우 제1펌프를 역방향으로 일정 시간 구동한 후 제1펌프의 전류값을 재측정하고,
    ii) 제1펌프가 고착되지 않은 경우 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동함을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 측정단계에서 측정된 전류값이 고전류치 이상 과전류치 미만인 경우 기 작동중인 제1펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 제2펌프를 추가적으로 구동하기에 앞서, 측정된 전류값이 과전류치 이상이 경우에는 제1펌프의 구동을 중지함을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어단계에서 일정 시간 이상동안 제1펌프 또는 제2펌프 중 어느 하나만 구동되는 경우에는 다른 펌프가 번갈아 구동되도록 제어되거나, 또는 휴지중인 어느 하나를 일정시간 시험구동하여 고착을 방지함을 특징으로 하는 수중펌프 제어방법.



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