KR101394601B1 - 모터용 제어부, 상기 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치 및 그 장치의 구동 방법 - Google Patents

모터용 제어부, 상기 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치 및 그 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

모터용 제어부가 제공된다. 상기 모터용 제어부는, 흡입 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름을 유도하는 모터에 전기적으로 접속하도록, 데이터 저장부 및 데이터 처리부를 포함하는 마이컴, 데이터 저장부에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 및 데이터 처리부에 전기적으로 접속되는 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함한다. 상기 모터 구동부는 데이터 저장부의 기준 회전수(rpm)들 및 기준 전류값(A)들에 데이터 처리부의 실제 회전수들 및 실제 전류값들을 비교해서 모터의 회전자의 회전을 제어하도록 구성된다. 더불어서, 상기 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치 및 그 장치의 구동 방법이 계속해서 제공된다.

Description

모터용 제어부, 상기 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치 및 그 장치의 구동 방법{controller for motor, water-service installation including the controller for the motor, and method of operating the water-service installation}
본 발명의 실시예들은 급수 장치 및 그 장치의 구동 방법에 관한 것으로써, 상세하게는, 토출 배관의 물 흐름 량에 따라 모터의 회전자의 회전을 제어하도록 구성되는 모터용 제어부, 상기 모터용 제어부를 포함해서 토출 배관의 압력을 일정하게 유지하도록 구성되는 급수 장치, 및 그 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 급수 장치는 모터를 이용해서 흡수 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름을 유도하도록 구성된다. 이 경우에, 상기 급수 장치는 토출 배관에 압력 센서를 장착시켜서 압력 센서를 이용하여 토출 배관의 물 흐름에 대응되는 토출 배관의 압력을 측정한다. 상기 토출 배관의 압력은 급수 장치에서 모터의 회전자의 회전수를 제어하는 바로 미터(barometer)이다. 상기 토출 배관에 압력 센서의 장착은 대한민국 공개특허공보 제 10-2003-0088314 호(2003.11.19)와, 공개특허공보 제 10-2005-0110534 호(2005.11.23)에 상세히 개시된다.
상기 모터의 회전자의 회전수의 제어는 흡수 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름의 발생 동안에 토출 배관의 압력을 일정하게 유지시켜 줄 수 있다. 그러나, 상기 압력 센서는 내부 회로의 단락 또는 단선을 통해서 토출 배관의 압력을 감지할 수 없거나, 또는 주변 회로로부터 전기 노이즈의 유입을 통해서 오동작을 일으킬 수 있다.
더불어서, 상기 압력 센서는 토출 배관에서 점유 공간을 차지하기 때문에 급수 장치의 소형화에 제한을 주고 그리고 토출 배관에 반드시 장착되어야 하기 때문에 급수 장치의 제조 단가를 높일 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압력 센서를 이용하지 않고서 토출 배관의 압력을 일정하게 유지하도록 하는데 적합한 모터용 제어부, 상기 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치, 및 그 장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 앞서 언급한 과제로 한정되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 다른 과제는 이하의 설명으로부터 당업자에게 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르는 실시예는 모터용 제어부를 제공한다. 상기 모터용 제어부는, 흡입 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름을 유도하는 모터에 전기적으로 접속하도록, 데이터 저장부 및 데이터 처리부를 포함하는 마이컴, 상기 데이터 저장부에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 및 상기 데이터 처리부에 전기적으로 접속되는 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함한다. 상기 모터 구동부는 상기 데이터 저장부의 기준 회전수(rpm)들 및 기준 전류값(A)들에 상기 데이터 처리부의 실제 회전수들 및 실제 전류값들을 비교해서 상기 모터의 회전자의 회전을 제어하도록 구성된다.
상기 모터 선택부는 상기 마이컴의 프로그램을 통해서 상기 데이터 저장부의 상기 모터의 종류를 선택하도록 구성된다.
상기 기준 회전수들 및 상기 기준 전류값들은 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터의 상기 회전자를 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 통해서 회전 별로 측정해서 상기 데이터 저장부에 저장된 전기적 데이터에 대응된다.
상기 실제 회전수들 및 상기 실제 전류값들은 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 동안에 상기 모터의 상기 회전자를 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 통해서 회전 별로 측정해서 상기 데이터 저장부에 저장된 전기적 데이터에 대응된다.
본 발명에 따르는 실시예는 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치를 제공한다. 상기 급수 장치는, 흡입 배관 및 토출 배관 사이의 물 흐름의 경로 상에 위치되도록, 상기 흡입 배관에서 상기 물 흐름에 유동하는 스위칭 부재, 상기 흡입 배관으로부터 상기 토출 배관을 향해서 물 흐름을 유도하는 모터, 및 상기 스위칭 부재 및 상기 모터에 전기적으로 접속되는 모터용 제어부를 포함한다. 상기 모터용 제어부는 마이컴, 그리고 상기 마이컴에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함해서 상기 토출 배관의 물 흐름 량에 따라 상기 모터의 회전자의 회전을 제어하여 상기 토출 배관의 압력을 일정하게 유지하도록 구성된다.
상기 모터는 비 엘 디시(brush less direct current; BLDC) 모터, 및 교류(alternating current; AC) 모터 중 하나를 포함한다.
상기 마이컴은 데이터 저장부 및 데이터 처리부를 포함한다. 상기 데이터 저장부는 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에서 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 기준 회전수들 및 상기 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 저장하도록 구성되고, 및 상기 데이터 처리부는 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에서 상기 물 흐름의 발생 동안에 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 실제 회전수들 및 상기 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 저장하도록 구성된다.
상기 모터 선택부는 상기 마이컴의 프로그램을 통해서 상기 데이터 저장부로부터 상기 모터의 종류를 선택하도록 구성된다.
상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들은 상기 모터 회전 감시부를 통해서 모니터된다.
상기 모터가 홀 센서(hall sensor)를 포함하는 비 엘 디시 모터인 때에, 상기 모터 회전 감시부는 상기 모터의 상기 홀 센서에 대해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전을 통해서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들을 측정해서 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 저장하도록 구성된다.
상기 모터가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시 모터, 그리고 상기 교류 모터 중 하나인 때에, 상기 모터 회전 감시부는 상기 모터의 상기 회전자의 회전에 대항하는 상기 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 상기 역 기전력들을 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들로 환산해서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 각각 저장하도록 구성된다.
상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들은 상기 모터 전류 감시부를 통해서 모니터된다.
상기 모터 전류 감시부는 변류기(current transformer) 및 션트 저항(shunt resistance) 중 하나를 이용하여 상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들을 측정해서 상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들을 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 각각 저장하도록 구성된다.
상기 모터 구동부는 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 실제 회전수들 및 상기 실제 전류값들을 상기 기준 회전수들 및 상기 기준 전류값들과 비교하여 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전을 제어하도록 구성된다.
상기 모터는 하나 또는 다수 개로 이루어진다.
본 발명에 따르는 실시예는 모터용 제어부를 포함하는 급수 장치의 구동방법을 제공한다. 상기 구동 방법은 급수 장치의 흡수 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름이 있는 때에, 모터용 제어부를 이용해서 모터의 구동 상태를 확인하고, 및 상기 모터의 구동 상태가 확인된 후에, 상기 흡수 배관 내 스위칭 부재의 접점 변화 여부를 확인하는 것을 포함한다. 상기 모터용 제어부는 마이컴, 그리고 상기 마이컴에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함하고, 및 상기 모터의 상기 구동 상태는 상기 모터의 회전자의 회전수들, 및 상기 회전수들에 각각 대응되는 전류값들을 이용해서 확인된다.
상기 모터의 상기 구동 상태를 확인하는 것은, 상기 모터 선택부 및 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터를 선택 및 구동시키고, 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 제 1 전기적 특성을 모니터하고, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터가 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하고, 상기 모터가 상기 구동 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터의 회전을 감속시키고, 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 제 2 전기적 특성을 계속해서 모니터하고, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터가 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하고, 및 상기 모터가 상기 정지 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터를 정지시키는 것을 포함한다.
상기 모터는 하나 또는 다수 개로 이루어지되, 상기 모터를 선택하는 것은 상기 모터 선택부를 이용해서 상기 마이컴 내 저장된 상기 모터의 종류를 선택하도록 수행되는 것을 포함한다.
상기 마이컴은 데이터 저장부를 포함하되, 상기 데이터 저장부는 상기 흡수 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 기준 회전수들, 및 상기 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 저장하도록 구성된다.
상기 마이컴은 데이터 처리부를 더 포함하되, 상기 모터의 상기 제 1 전기적 특성 및 상기 제 2 전기적 특성 중 하나를 모니터하는 것은, 상기 모터가 홀 센서를 포함하는 비 엘 디시(BLDC) 모터인 때에, 상기 모터 회전 감시부를 이용해서 상기 홀 센서에 대해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전을 모니터하여 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 실제 회전수들을 측정하고, 그리고 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 처리부에 저장시키고, 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전 별 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 상기 실제 전류값들을 상기 데이터 처리부에 저장시키는 것을 포함한다.
상기 마이컴은 데이터 처리부를 더 포함하되, 상기 모터의 상기 제 1 전기적 특성 및 상기 제 2 전기적 특성 중 하나를 모니터하는 것은, 상기 모터가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시(BLDC) 모터, 그리고 교류(AC) 모터 중 하나인 때에, 상기 모터 회전 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전에 대항하는 상기 모터의 상기 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 상기 역 기전력들을 실제 회전수들로 환산해서 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 처리부에 저장시키고, 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전 별 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 상기 실제 전류값을 상기 데이터 처리부에 저장시키는 것을 포함한다.
상기 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은, 상기 모터 구동부를 이용하여 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수를 비교하고, 및 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 실제 회전수들을 상기 기준 회전수들 중 하나 이하로 조절하는 것을 포함한다.
상기 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은, 상기 모터 구동부를 이용하여 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수를 비교하고, 및 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 실제 회전수들을 상기 기준 회전수들 중 하나 미만으로 조절하는 것을 포함한다.
상기 스위칭 부재의 상기 접점 변화 여부를 확인하는 것은, 상기 마이컴의 프로그램을 이용해서 상기 흡수 배관에서 상기 스위칭 부재의 스위칭 온(On) 상태로부터 스위칭 오프(Off) 상태로 접점 변화를 체크하는 것을 포함한다.
상술한 바와 같이, 상기 모터용 제어부는 모터의 회전자의 회전수들, 그 회전수들에 대응되는 전류값들을 이용해서 모터의 회전자의 회전을 제어할 수 있다.
상기 모터용 제어부는 모터의 회전자의 회전수들, 그 회전수들에 대응되는 전류값들을 이용해서 모터의 회전자의 회전을 제어하기 때문에 종래 기술에서 압력 센서의 이용보다 모터의 회전자의 회전 제어에 오동작의 확률을 더 줄일 수 있다.
상기 급수 장치는 모터용 제어부를 이용해서 모터의 회전자의 회전 관련 전기적 특성을 바탕으로 제어되기 때문에 모터의 사용 수명 동안에 토출 배관의 압력을 안전하게 그리고 일정하게 유지시킬 수 있다.
상기 급수 장치는 모터의 회전자의 회전을 제어하기 위해서 모터용 제어부만을 이용하기 때문에 종래 기술에서 압력 센서의 이용대비 소형화에 적합할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따르는 급수 장치를 보여주는 개략도이다.
도 2 는 도 1 의 모터용 제어부를 보여주는 블럭도이다.
도 3 및 4 는 도 1 의 급수 장치 내 하나의 모터를 구비하는 때에 급수 장치의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5 는 도 1 의 급수 장치 내 복수의 모터들을 구비하는 때에 급수 장치의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
먼저, 본 발명의 실시예들에 따르는 모터용 제어부 및 그 제어부를 포함하는 급수 장치는 도 1 및 2 를 참조해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따르는 급수 장치를 보여주는 개략도이고, 그리고 도 2 는 도 1 의 모터용 제어부 (이하, '제어부' 로 지칭함) 를 보여주는 블럭도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 급수 장치(110)는 받침대(10), 흡수 배관(20), 토출 배관(30), 모터(40) 및 제어부(100)를 포함할 수 있다. 상기 받침대(10)는 흡수 배관(20), 토출 배관(30), 모터(40) 및 제어부(100)를 지지하도록 구성된다. 상기 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30)은 물 흐름의 경로를 형성하도록 구성된다.
상기 흡수 배관(20)은 스위칭 부재(도면에 미 도시)를 포함한다. 상기 스위칭 부재는 흡수 배관(20)에 물의 유입 시에 물과 접촉하여 흡입 배관(20)에서 유동하도록 구성된다. 상기 모터(40)는 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에 물 흐름을 유도시키도록 구성된다. 상기 모터(40)는 회전자 및 고정자를 포함하도록 구성된다.
상기 모터(40)는 비 엘 디시(brush less direct current; BLDC) 모터, 및 교류(alternating current; AC) 모터 중 하나를 포함한다. 상기 모터(40)는 하나 또는 다수 개로 이루어질 수 있다. 상기 제어부(100)는 스위칭 부재 및 모터(40)에 전기적으로 접속된다. 상기 제어부(100)는 흡입 배관(20) 내 스위칭 부재의 유동을 확인하고 그리고 모터(40)의 회전자의 회전을 제어하도록 구성된다. 상기 제어부(100)는 도 2 에서 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 를 참조하면, 상기 제어부(100)는 도 1 의 모터(40)의 전기적 특성을 조절하도록 구성된다. 상기 제어부(100)는 흡입 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에 물 흐름을 유도하는 모터(40)에 전기적으로 접속된다. 상기 제어부(100)는 마이컴(50), 모터 선택부(60), 모터 회전 감시부(70), 모터 전류 감시부(80) 및 모터 구동부(90)를 포함한다. 상기 마이컴(50)은 모터 선택부(60), 모터 회전 감시부(70), 모터 전류 감시부(80) 및 모터 구동부(90)와 전기적으로 접속한다.
상기 마이컴(50)은 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)를 포함한다. 상기 데이터 저장부(54)는 도 1 의 급수 장치(110) 내 모터(40)의 종류 및 개수를 저장하도록 구성된다. 상기 데이터 저장부(54)는 도 1 의 흡입 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에서 물 흐름의 발생 전에 모터(40)의 회전자의 회전 별 기준 회전수들 및 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 저장하도록 구성된다.
상기 데이터 처리부(58)는 흡입 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에서 물 흐름의 발생 동안에 모터(40)의 회전자의 회전 별 실제 회전수들, 및 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 저장하도록 구성된다.
상기 모터 선택부(60)는 마이컴의 프로그램을 이용해서 데이터 저장부(54)로부터 모터(40)의 종류를 선택하도록 구성된다. 상기 모터 회전 감시부(70)는 흡입 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에서 전회(前回)의 물 흐름의 발생 후에 기준 회전수들, 및 금회(今回)의 물 흐름의 발생 후에 실제 회전수들을 모니터하도록 구성된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 모터(40)가 홀 센서(hall sensor)를 포함하는 비 엘 디시(BLDC) 모터인 때에, 상기 모터 회전 감시부(70)는 모터(40)의 홀 센서에 대해서 모터(40)의 회전자의 회전을 통해서 기준 회전수들 및 실제 회전수들을 측정해서 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)에 저장하도록 구성된다.
상기 모터(40)가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시 모터, 그리고 교류 모터 중 하나인 때에, 상기 모터 회전 감시부(70)는 모터(40)의 회전자의 회전에 대항하는 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 역 기전력들을 기준 회전수들 및 실제 회전수들로 환산해서 기준 회전수들 및 실제 회전수들을 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)에 각각 저장하도록 구성된다.
상기 모터 전류 감시부(80)는 흡입 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에서 전회(前回)의 물 흐름의 발생 후에 기준 전류값들, 및 금회(今回)의 물 흐름의 발생 후에 실제 전류값들을 모니터하도록 구성된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 모터 전류 감시부(80)는 변류기(current transformer) 및 션트 저항(shunt resistance) 중 하나를 이용하여 기준 전류값들 및 실제 전류값들을 측정해서 기준 전류값들 및 실제 전류값들을 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)에 각각 저장하도록 구성된다.
상기 기준 회전수들, 기준 전류값들, 실제 회전수들 및 실제 전류값들은 모터 회전 감시부(70) 및 모터 전류 감시부(80)의 전기적 데이터에 대응된다. 상기 모터 구동부(90)는 마이컴(50)의 프로그램을 이용해서 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)로부터 전기 신호들을 공급받고, 그리고 실제 회전수들 및 실제 전류값들을 기준 회전수들 및 기준 전류값들과 비교해서 모터(40)의 회전자의 회전을 제어하도록 구성된다.
따라서, 상기 제어부(100)는 마이컴(50)에 전기적으로 접속되는 모터 선택부(60), 모터 회전 감시부(70), 모터 전류 감시부(80) 및 모터 구동부(90)를 포함해서 토출 배관(30)의 물 흐름 량에 따라 모터(40)의 회전자의 회전을 제어하여 토출 배관(30)의 압력을 일정하게 유지하도록 구성된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 토출 배관(30)의 물 흐름 특정량은 토출 배관(30)의 특정 압력을 결정하고, 그리고 상기 토출 배관(30)의 특정 압력은 모터(40)의 회전자의 특정 회전수를 결정할 수 있다.
도 3 및 4 는 도 1 의 급수 장치 내 하나의 모터를 구비하는 때에 급수 장치의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3 및 4 를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 급수 장치의 구동 방법에 따라서, 도 1 의 급수 장치(110)의 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에 적절한 물 흐름을 유도하기 위하여, 도 2 의 제어부(100)를 이용해서 모터(40)의 구동 상태가 도 3 과 같이 확인된다(S200). 상기 모터(40)의 구동 상태를 확인하는 것은 도 4 를 통해서 단계별로 설명하기로 한다.
또한, 상기 모터(40)의 구동 상태를 확인하기 위해서, 상기 흡수 배관(20)에 물 흐름이 있다고 가정한다. 이 경우에, 상기 흡수 배관(20) 내 스위칭 부재는 스위칭 오프(Off) 상태로부터 스위칭 온(On) 상태로 접점 변화를 일으킨다. 상기 스위칭 부재의 접점 변화는 마이컴(50)의 프로그램을 이용해서 체크된다.
상기 스위칭 부재는 플로팅(floating) 센서 또는 플로팅 스위치를 포함한다. 상기 스위칭 부재가 스위칭 온 상태에 있는 경우에, 도 4 에서, 상기 제어부(100)의 모터 선택부(60) 및 모터 구동부(90)를 이용하여 모터(40)가 선택되어 구동된다(S120).
상기 모터(40)를 선택하는 것은 모터 선택부(60)를 이용해서 제어부(100)의 마이컴(50) 내 저장된 모터(40)의 종류를 선택하도록 수행되는 것을 포함한다. 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 모터 선택부(60)는 도 1 의 마이컴(50)의 프로그램을 이용해서 데이터 저장부(54)로부터 모터(40)의 종류를 선택할 수 있다. 상기 모터(40)가 선택됨과 동시에, 상기 모터 구동부(90)는 모터(40)에 전원을 공급해서 모터를 구동시킬 수 있다.
상기 모터(40)가 구동되기 전에, 상기 데이터 저장부(54)는 모터 회전 감시부(70) 및 모터 전류 감시부(80)를 이용해서 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에서 전회(前回)의 물 흐름의 발생 후에 모터(40)의 회전자의 회전 별 기준 회전수들, 및 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 먼저 저장하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 모터(40)가 구동된 후에, 상기 제어부(100)의 모터 회전 감시부(70) 및 모터 전류 감시부(80)를 이용해서 모터(40)의 제 1 전기적 특성이 도 4 와 같이 모니터된다(S130).
상기 모터(40)가 홀 센서를 포함하는 비 엘 디시(BLDC) 모터인 때에, 상기 모터(40)의 제 1 전기적 특성을 모니터하는 것은 모터 회전 감시부(70)를 이용해서 홀 센서에 대해서 모터(40)의 회전자의 회전을 모니터하여 모터(40)의 회전자의 회전 별 제 1 실제 회전수들을 측정하고, 그리고 제 1 실제 회전수들을 마이컴(50)의 데이터 처리부(58)에 저장시키는 것을 포함한다.
더불어서, 상기 모터(40)의 제 1 전기적 특성을 모니터하는 것은, 상기 모터 전류 감시부(80)를 이용해서 모터(40)의 회전자의 회전 별 제 1 실제 회전수들에 각각 대응되는 제 1 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 제 1 실제 전류값들을 데이터 처리부(58)에 저장시키는 것을 더 포함한다.
이와는 다르게, 상기 모터(40)가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시(BLDC) 모터, 그리고 교류(AC) 모터 중 하나인 때에, 상기 모터(40)의 제 1 전기적 특성을 모니터하는 것은 모터 회전 감시부(70)를 이용해서 모터(40)의 회전자의 회전에 대항하는 모터(40)의 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 역 기전력들을 제 1 실제 회전수들로 환산해서 제 1 실제 회전수들을 데이터 처리부(58)에 저장시키는 것을 포함할 수 있다.
더불어서, 상기 모터(40)의 제 1 전기적 특성을 모니터하는 것은 모터 전류 감시부(80)를 이용해서 모터(40)의 회전자의 회전 별 제 1 실제 회전수들에 각각 대응되는 제 1 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 제 1 실제 전류값을 데이터 처리부(58)에 저장시키는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 모터(40)의 제 1 전기적 특성이 모니터된 후에, 상기 제어부(100)의 모터 구동부(90)를 이용해서 모터(40)가 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 도 4 와 같이 확인한다(S140).
상기 모터(40)가 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은 구동 모터부(90)를 이용하여 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)로부터 전기적 신호들을 공급받아서 기준 회전수들 및 제 1 실제 회전수를 비교하고, 및 구동 모터부(90)를 이용해서 제 1 실제 회전수들을 기준 회전수들 중 하나 이하로 조절하는 것을 포함한다.
상기 모터(40)가 구동 설정 조건에서 구동되지 않는 경우에, 상기 모터 구동부(90)는 순서도의 순환 루프를 따라서 상술한 단계들(S120, S130, S140)을 모터(40)에 적용할 수 있다. 상기 모터(40)가 구동 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부(90)를 이용해서 모터(40)의 회전이 도 4 와 같이 감속된다(S150). 상기 모터(40)의 회전을 감속시킨 후에, 상기 모터 회전 감시부(70) 및 모터 전류 감시부(80)를 이용해서 모터(40)의 제 2 전기적 특성이 도 4 와 같이 모니터된다(S160).
상기 모터(40)의 제 2 전기적 특성의 모니터는 상술된 모터(40)의 제 1 전기적 특성의 모니터와 동일한 단계들을 포함한다. 이 경우에, 상기 모터(40)의 제 2 전기적 특성의 모니터 동안에, 상기 모터 회전 감시부(70) 및 모터 전류 감시부(80)는 데이터 처리부(58)에 모터(40)의 제 2 실제 회전수들 및 제 2 실제 전류값을 저장시킬 수 있다.
상기 모터(40)의 제 2 전기적 특성이 모니터된 후에, 상기 모터 구동부(90)를 이용해서 모터(40)가 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 도 4 와 같이 확인한다(S170). 상기 모터(40)가 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은 모터 구동부(90)를 이용하여 데이터 저장부(54) 및 데이터 처리부(58)로부터 전기적 신호들을 공급받아서 기준 회전수들 및 제 2 실제 회전수들을 비교하고, 및 구동 모터부(90)를 이용해서 제 2 실제 회전수들을 기준 회전수들 중 하나 미만으로 조절하는 것을 포함한다.
상기 모터(40)가 정지 설정 조건에서 구동되지 않는 경우에, 상기 모터 구동부(90)는 순서도의 순환 루프를 따라서 상술한 단계들(S150, S160, S170)을 모터(40)에 적용할 수 있다. 상기 모터(40)가 정지 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부(90)를 이용해서 모터(40)가 도 4 와 같이 정지된다(S180). 이를 통해서, 상기 토출 배관(30)은 모터(40)를 통해서 특정 압력을 유지하면서 적정한 물 흐름을 가질 수 있다.
상기 모터(40)의 구동 상태가 확인된 후에, 도 3 과 같이, 상기 스위칭 부재의 스위칭 온 상태로부터 스위칭 오프 상태로 접점 변화 여부가 확인된다(S300). 상기 스위칭 부재의 접점 변화 여부를 확인하는 것은 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에 물 흐름이 없는 때에 마이컴(50)의 프로그램을 이용해서 흡수 배관(20)에서 스위칭 부재의 접점 변화를 체크하는 것을 포함한다.
상기 스위칭 부재가 접점 변화를 보이지 않고 그리고 토출 배관(30)이 특정 압력을 가지지 않는 때에, 상기 모터 구동부(90)는 데이터 처리부(58)로부터 전기적 신호를 공급받아서 순서도의 순환 루프를 따라 상술한 단계들(S200, S300)을 모터(40)에 적용할 수 있다. 상기 스위칭 부재가 접점 변화를 보이는 때에, 상기 제어부(100)는 모터(40)에 전원을 공급하지 않는다.
도 5 는 도 1 의 급수 장치 내 복수의 모터들을 구비하는 때에 급수 장치의 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 급수 장치의 구동 방법에 따라서, 도 1 의 급수 장치(110)은 흡수 배관(20)들, 토출 배관(30)들 및 모터(40)들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 모터(40)들의 각각은 하나의 흡수 배관(20) 및 하나의 토출 배관(30) 사이의 물 흐름의 경로 상에 위치된다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 모터(40)들은 두 개이지만, 이에 한정되지 않는다. 우선적으로, 상기 흡수 배관(20) 및 토출 배관(30) 사이에 물 흐름이 있다고 가정한다. 이 경우에, 상기 흡수 배관(20) 내 스위칭 부재는 스위칭 온(On) 상태로부터 스위칭 오프(Off) 상태로 접점 변화를 일으킬 수 있다.
다음으로, 도 2 의 제어부(100)를 이용해서 급수 장치(110) 내 모터(40)들 중 적어도 하나가 선택된다(S440, S480). 본 발명의 실시예에서, 상기 모터(40)들은 모터 1 및 모터 2 를 포함한다. 이 경우에, 상기 제어부(100)는 순서도의 순환 루프를 따라 단계들(S440, S480)을 통하여 모터 1 및/ 또는 모터 2 를 선택함과 동시에 구동시킬 수 있다.
상기 모터 1 또는 모터 2 를 선택 및 구동시키는 것은 도 3 의 단계(S120)에서 설명된다. 상기 모터 1 및/ 또는 모터 2 가 선택 및 구동된 후에, 상기 제어부(100)를 이용해서 모터 1 및/ 또는 모터 2 의 전기적 특성이 확인된다(S540, S580). 상기 제어부(100)는 마이컴(50)의 데이터 저장부(54) 및/ 또는 데이터 처리부(58)로부터 전기 신호들을 공급받아서 모터 1 및/ 또는 모터 2 의 전기적 특성을 확인할 수 있다.
상기 모터 1 또는 모터 2 의 전기적 특성의 확인은 도 4 의 단계들(S130-S180)에서 설명될 수 있다. 상기 모터 1 및/ 또는 모터 2 의 전기적 특성이 확인된 후에, 상기 제어부(100)를 이용해서 스위칭 부재의 스위칭 온 상태로부터 스위칭 오프 상태로 접점 변화 여부가 확인된다(S600). 상기 스위칭 부재의 접점 변화 여부의 확인은 도 3 의 단계(S300)에서 설명될 수 있다.
이 경우에, 상기 스위칭 부재가 접점 변화를 보이지 않고 그리고 토출 배관(30)들이 목적하는 압력을 가지지 않는 때에, 상기 제어부(100)는 데이터 처리부(58)로부터 전기적 신호를 공급받아서 순서도의 순환 루프를 따라 상술한 단계들(S540, S600)을 모터 1, 및/ 또는 상술한 단계들(S580, S600)을 모터 2 에 적용할 수 있다.
상기 스위칭 부재가 접점 변화를 보이는 때에, 상기 제어부(100)는 모터 1 및/ 또는 모터 2 에 전원을 공급하지 않는다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 받침대, 20; 흡수 배관
30; 토출 배관, 40; 모터
50; 마이컴, 54; 데이터 저장부
58; 데이터 처리부, 60; 모터 선택부
70; 모터 회전 감시부, 80; 모터 전류 감시부
90; 모터 구동부, 100; 제어부
110; 급수 장치

Claims (24)

  1. 흡입 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름을 유도하는 모터에 전기적으로 접속하는 모터용 제어부에 있어서,
    데이터 저장부 및 데이터 처리부를 포함하는 마이컴;
    상기 데이터 저장부에 전기적으로 접속되는 모터 선택부; 및
    상기 데이터 처리부에 전기적으로 접속되는 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함하되,
    상기 모터 구동부는 상기 데이터 저장부의 기준 회전수(rpm)들 및 기준 전류값(A)들에 상기 데이터 처리부의 실제 회전수들 및 실제 전류값들을 비교해서 상기 모터의 회전자의 회전을 제어하도록 구성되는 모터용 제어부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터는 하나 또는 다수개로 이루어지되,
    상기 모터 선택부는 상기 마이컴의 프로그램을 통해서 상기 데이터 저장부의 상기 모터의 종류를 선택하도록 구성되는 모터용 제어부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 회전수들 및 상기 기준 전류값들은 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터의 상기 회전자를 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 통해서 회전 별로 측정해서 상기 데이터 저장부에 저장된 전기적 데이터에 대응되는 모터용 제어부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실제 회전수들 및 상기 실제 전류값들은 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 동안에 상기 모터의 상기 회전자를 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 통해서 회전 별로 측정해서 상기 데이터 저장부에 저장된 전기적 데이터에 대응되는 모터용 제어부.
  5. 흡입 배관 및 토출 배관 사이의 물 흐름의 경로 상에 위치되도록,
    상기 흡입 배관에서 상기 물 흐름에 유동하는 스위칭 부재;
    상기 흡입 배관으로부터 상기 토출 배관을 향해서 물 흐름을 유도하는 모터; 및
    상기 스위칭 부재 및 상기 모터에 전기적으로 접속되는 모터용 제어부를 포함하되,
    상기 모터용 제어부는 마이컴, 그리고 상기 마이컴에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함해서 상기 토출 배관의 물 흐름 량에 따라 상기 모터의 회전자의 회전을 제어하여 상기 토출 배관의 압력을 일정하게 유지하도록 구성되고,
    상기 모터는 비 엘 디시(brush less direct current; BLDC) 모터, 및 교류(alternating current; AC) 모터 중 하나를 포함하고,
    상기 마이컴은 데이터 저장부 및 데이터 처리부를 포함하되, 상기 데이터 저장부는 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에서 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 기준 회전수들 및 상기 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 저장하도록 구성되고, 상기 데이터 처리부는 상기 흡입 배관 및 상기 토출 배관 사이에서 상기 물 흐름의 발생 동안에 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 실제 회전수들 및 상기 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 저장하도록 구성되는 급수 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터는 하나 또는 다수개로 이루어지되,
    상기 모터 선택부는 상기 마이컴의 프로그램을 통해서 상기 데이터 저장부로부터 상기 모터의 종류를 선택하도록 구성되는 급수 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들은 상기 모터 회전 감시부를 통해서 모니터되는 급수 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모터가 홀 센서(hall sensor)를 포함하는 비 엘 디시 모터인 때에,
    상기 모터 회전 감시부는 상기 모터의 상기 홀 센서에 대해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전을 통해서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들을 측정해서 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 저장하도록 구성되는 급수 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 모터가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시 모터, 그리고 상기 교류 모터 중 하나인 때에,
    상기 모터 회전 감시부는 상기 모터의 상기 회전자의 회전에 대항하는 상기 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 상기 역 기전력들을 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들로 환산해서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 각각 저장하도록 구성되는 급수 장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들은 상기 모터 전류 감시부를 통해서 모니터되는 급수 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모터 전류 감시부는 변류기(current transformer) 및 션트 저항(shunt resistance) 중 하나를 이용하여 상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들을 측정해서 상기 기준 전류값들 및 상기 실제 전류값들을 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부에 각각 저장하도록 구성되는 급수 장치.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터 구동부는 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 실제 회전수들 및 상기 실제 전류값들을 상기 기준 회전수들 및 상기 기준 전류값들과 비교하여 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전을 제어하도록 구성되는 급수 장치.
  15. 삭제
  16. 급수 장치의 흡수 배관 및 토출 배관 사이에 물 흐름이 있는 때에, 모터용 제어부를 이용해서 모터의 구동 상태를 확인하고, 및
    상기 모터의 구동 상태가 확인된 후에, 상기 흡수 배관 내 스위칭 부재의 접점 변화 여부를 확인하는 것을 포함하되,
    상기 모터용 제어부는 마이컴, 그리고 상기 마이컴에 전기적으로 접속되는 모터 선택부, 모터 회전 감시부, 모터 전류 감시부 및 모터 구동부를 포함하고, 및
    상기 모터의 상기 구동 상태는 상기 모터의 회전자의 회전수들, 및 상기 회전수들에 각각 대응되는 전류값들을 이용해서 확인되는 급수 장치의 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 모터의 상기 구동 상태를 확인하는 것은,
    상기 모터 선택부 및 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터를 선택 및 구동시키고,
    상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 제 1 전기적 특성을 모니터하고,
    상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터가 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하고,
    상기 모터가 상기 구동 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터의 회전을 감속시키고,
    상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 제 2 전기적 특성을 계속해서 모니터하고,
    상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터가 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하고, 및
    상기 모터가 상기 정지 설정 조건에서 구동되는 때에, 상기 모터 구동부를 이용해서 상기 모터를 정지시키는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모터는 하나 또는 다수 개로 이루어지되,
    상기 모터를 선택하는 것은 상기 모터 선택부를 이용해서 상기 마이컴 내 저장된 상기 모터의 종류를 선택하도록 수행되는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 마이컴은 데이터 저장부를 포함하되,
    상기 데이터 저장부는 상기 흡수 배관 및 상기 토출 배관 사이에 상기 물 흐름의 발생 전에 상기 모터 회전 감시부 및 상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 기준 회전수들, 및 상기 기준 회전수들에 각각 대응되는 기준 전류값들을 저장하도록 구성되는 급수 장치의 구동 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 마이컴은 데이터 처리부를 더 포함하되,
    상기 모터의 상기 제 1 전기적 특성 및 상기 제 2 전기적 특성 중 하나를 모니터하는 것은,
    상기 모터가 홀 센서를 포함하는 비 엘 디시(BLDC) 모터인 때에,
    상기 모터 회전 감시부를 이용해서 상기 홀 센서에 대해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전을 모니터하여 상기 모터의 상기 회전자의 회전 별 실제 회전수들을 측정하고, 그리고 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 처리부에 저장시키고, 및
    상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전 별 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 상기 실제 전류값들을 상기 데이터 처리부에 저장시키는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 마이컴은 데이터 처리부를 더 포함하되,
    상기 모터의 상기 제 1 전기적 특성 및 상기 제 2 전기적 특성 중 하나를 모니터하는 것은,
    상기 모터가 홀 센서를 포함하지 않는 비 엘 디시(BLDC) 모터, 그리고 교류(AC) 모터 중 하나인 때에,
    상기 모터 회전 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 회전에 대항하는 상기 모터의 상기 회전자 내 역 기전력들을 측정하고, 그리고 상기 역 기전력들을 실제 회전수들로 환산해서 상기 실제 회전수들을 상기 데이터 처리부에 저장시키고, 및
    상기 모터 전류 감시부를 이용해서 상기 모터의 상기 회전자의 상기 회전 별 실제 회전수들에 각각 대응되는 실제 전류값들을 측정하고, 그리고 상기 실제 전류값을 상기 데이터 처리부에 저장시키는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  22. 제 20 및 21 항들 중 어느 하나에 있어서,
    상기 구동 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은,
    상기 모터 구동부를 이용하여 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수를 비교하고,
    상기 모터 구동부를 이용해서 상기 실제 회전수들을 상기 기준 회전수들 중 하나 이하로 조절하는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  23. 제 20 및 21 항들 중 어느 하나에 있어서,
    상기 정지 설정 조건에서 구동되는지 여부를 확인하는 것은,
    상기 모터 구동부를 이용하여 상기 데이터 저장부 및 상기 데이터 처리부로부터 전기 신호들을 공급받아서 상기 기준 회전수들 및 상기 실제 회전수를 비교하고,
    상기 모터 구동부를 이용해서 상기 실제 회전수들을 상기 기준 회전수들 중 하나 미만으로 조절하는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 스위칭 부재의 상기 접점 변화 여부를 확인하는 것은,
    상기 마이컴의 프로그램을 이용해서 상기 흡수 배관에서 상기 스위칭 부재의 스위칭 온(On) 상태로부터 스위칭 오프(Off) 상태로 접점 변화를 체크하는 것을 포함하는 급수 장치의 구동 방법.
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