KR101458812B1 - 부스터펌프제어시스템에 이중화 대체제어부를 구비한 부스터펌프제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급수펌프의 동력제어시스템 및 이에 사용하기 적합한 비상시 대체 전원공급장치에 관한 것으로, 하나 이상의 인버터를 구비하여 펌프를 기동시키는 급수시스템에 있어서, 인버터의 전원 그룹으로 연결되며, 직입기동스위치제어부와 전원제어부, 상기 직입기동스위치제어부와 전원제어부를 통하는 직입기동수동조작부, 인버터제어부로 구성되는 직입 펌프기동전원부; 그리고 상기 직입기동스위치제어부와 인버터제어부와 연결되는 비상대체 전원 공급장치로 구성되는 급수펌프의 제어시스템을 제공함으로서 그 목적이 달성된다.

Description

부스터펌프제어시스템에 이중화 대체제어부를 구비한 부스터펌프제어시스템{Booster pump control system including dualized alternative controller}

본 발명은 부스터펌프제어시스템에 관한 것으로, 보다상세하게는 부스터펌프의 제어시스템에 이중화 대체제어부를 구비하고, 비상시 대체전원공급부를 구비할 수 있도록 하여 정확한 급수를 할 수 있도록 하게 하는, 부스터펌프제어시스템에 이중화 대체제어부를 구비한 부스터펌프제어시스템에 관한 것이다.

아파트를 포함한 다중 이용 시설건물의 급수를 위해서는 하나 이상의 급수펌프를 사용하는데, 정해진 급수 펌프를 완전 가동시키는 직입기동으로는 원하는 급수량을 정확하게 맞추지 못하고 고압력으로 인한 배관 손상 때문에 인버터를 이용한 인버터기동을 이용하여 원하는 급수량을 공급하게하는 방법을 사용한다.

상기와 같은 것으로는 하나의 펌프에 하나의 인버터를 연결하여 복수개의 인버터를 운용하는 급수펌프제어시스템이 있다. 그러나 종래기술에서는 제어인버터가 고장 나면 펌프부의 모든 펌프가 직입기동으로 작동되어야 하는데, 이렇게 될 경우 원하는 급수량을 정확히 맞추지 못하고 고압력으로 인해 배관을 손상시켜 급수설비의 고장을 발생시킬 우려가 있고 원활한 급수에도 차질이 생기게 되는 문제점이 발생 되게 된다.

상기와 같은 문제점 등을 해결하고자 본 출원인은 등록특허 제 10-1306166호에서 동력구분시스템과 중앙제어부를 포함하고, 동력구분시스템을 하나 이상 설치하는 급수펌프의 동력구분 및 제어시스템을 개시한 바 있다.

그러나 상기 특허에서는 동력구분시스템을 하나 이상 설치해야 하고, 주전원의 고장 시 대체할 방법을 개시하지는 못하였다.

본 출원과 관련하여 관련분야의 선행기술들을 살펴보면, 상기 본 출원인 명의의 등록특허에서 언급하고 있는 등록특허 제 10-0165723호, 급수장치를 공개하고 있는 일본국 공개특허 제 평8-284872, 급수장치를 개시하고 있는 등록특허 제 10-016523호, 가압급수시스템의 비상운전 제어방법을 개시하고 있는 등록특허 제 10-0458961호, 급수시스템에서 펌프모터의 자동절체방법을 개시하고 있는 등록특허 제 10-0697052호, 급수장치를 공개하고 있는 일본국 공개 특허 제 2012-180834호 등이 있으나, 본 출원 발명이 추구하는 목적과 그 발명 사상이 전혀 다른 발명들로 판단된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고, 하나 이상의 인버터를 운용하는 범용의 급수 펌프제어시스템에서 인버터제어를 통한 정밀한 급수를 보장하고 인버터제어를 받지 않는 펌프에 대해 직입기동을 가능하도록 구성하여 요구하는 수량을 정확하고 안정적으로 급수할 수 있는 이중화급수펌프의 제어시스템 및 이에 사용하기 적합한 비상대체 전원 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 하나의 인버터 또는 하나 이상의 다수의 인버터를 운용하는 급수 및 부스터 펌프 제어시스템에서 인버터제어를 통한 정밀급수를 보장하는 제어시스템, 하나이상의 인버터제어를 포함하고 인버터제어를 받지 않는 펌프에 대해서는 하나이상의 다수의 직입기동을 가능하도록 조합구성 하여 요구하는 수량을 정확하고 안정적으로 급수할 수 있는 제어시스템 또는 하나의 제어시스템에 동력을 구분하는 제어시스템을 갖고 있는 시스템 중 어느 하나에 있어서, 중앙제어부가 오동작 시 이를 대체할 수 있는 하나 이상의 대체 제어부를 더 포함하는 부스터 펌프제어시스템을 제공한다. 상기에서 하나 이상의 인버터를 구비하여 펌프를 기동시키는 동력구분시스템을 구비하는 급수시스템에 있어서, 인버터의 전원 그룹으로 연결되며, 직입기동스위치제어부와 전원제어부, 상기 직입기동스위치제어부와 전원제어부를 통하는 직입기동수동조작부, 인버터제어부로 구성되는 직입펌프기동전원부; 그리고 상기 직입기동스위치제어부와 인버터제어부와 연결되는 비상대체 전원 공급부로 구성되는 부스터펌프제어시스템을 제공할 수도 있다.

상기에서, 비상대체 전원공급장치는 입력전원부로 부터 분기되는 제1 및 제2 변압차단스위치, 상기 변압차단기에 연결되는 제1 및 제2 감시스위치, 상기 제1 및 제2 감시스위치에 연결되는 차단스위치 및 전원공급스위치를 포함함이 바람직하다.

본 발명은 또한, 하나의 인버터 또는 하나이상의 인버터를 운용하는 급수 펌프제어시스템에서 인버터제어를 통한 정밀한 급수를 보장하고 인버터제어를 받지 않는 펌프에 대해 하나의 직입기동과 다수의 직입기동을 가능하도록 조합 구성하여 요구하는 수량을 정확하고 안정적으로 급수할 수 있는 시스템에서 상기 동력구분시스템은 상기 중앙제어부가 오작동시 이를 대체할 수 있는 하나 이상의 대체제어부를 더 포함할 수 있고, 상기 동력구분시스템은 상기 중앙제어부 및 모든 대체제어부가 오작동 시 펌프의 인버터기동을 보장하기 위한 압력신호센서를 더 포함할 수 있으며, 이중화급수펌프의 제어시스템 및 이에 사용하기 적합한 비상대체 전원장치를 더 포함할 수도 있다.

본 발명은 또한 부스터펌프 공급관의 배관 노후와 공급관의 이음세 연결부 볼트 조임 불량 및 배관 장기간 사용시 펌프 작동 충격 고압력이 장기간 발생하면서 나타난 누수로 펌프실 침수사고를 방지하기 위한 침수방지수위센서신호부와 연결되는 침수수위센서제어부를 중앙제어부에 연결하여 사용할 수도 있다.

즉, 펌프가동량은 배관내의 압력이 내려가면 급수를 더 많이 공급하기 위해 펌프가동량을 증가시키는데, 배관의 압력이 관로의 어느 부분이 누수로 인해 압력이 저하되면 펌프는 최대 출력으로 가동을 하게 되고 누수된 장소가 펌프실에서 발생하면 펌프실 침수로 이어진다. 부스터펌프는 펌프와 펌프사이에 플렌치 또는 용접과 볼트를 사용하여 조립을 하는데 펌프가 작동하는 순간마다 충격이 발생하여 가끔씩 보수가 필요하고 펌프실 천정과 바닥에서 누수가 발생하는 일이 많다.

펌프실은 보통 건물 지하에 있거나 공장 등 기타 장소에서도 지면보다 내려가는 위치에 설치를 한다.

따라서 펌프실 바닥에 누수가 되어 물이 차오르고 지면바닥에서 다수의 물이 수위 레벨센서 및 볼 탑의 스위치 또는 물을 감시하는 신호가 급수장치의 제어부에 연결하여 부스터시스템 가동을 멈추게 하여 관로에 공급하는 것을 차단하여 침수를 막을 필요가 있게 된다.

본 발명에 의하면 인버터를 하나 이상 사용하는 범용의 급수펌프에 있어서 인버터기동을 담당하는 인버터가 고장나더라도 대체인버터를 통하여 인버터기동을보장받을 수 있으며, 인버터기동을 수행하는 펌프의 나머지 펌프를 직입기동할 수 있어서 원하는 수량공급이 원활하고 불필요한 전력을 낭비하는 것을 방지할 수 있고, 비상시 대체 전원공급장치의 사용으로 항상 급수펌프의 가동을 용이하게 하는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명시스템의 개략도
도 2는 도 1의 동력계통 확대도
도 3은 도 1의 전원제어부 확대도
도 4는 도 1의 대체전원공급부 확대도
도 5는 동력구분 및 동력출력 단부체계 예도
도 6은 도 1에서 침수방지 수위센서제어부가 연결된 상태도
도 7은 일반적 펌프실 구조도

이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

먼저 도 1은 발명의 시스템(10) 전체를 보여주는 것이다.

본 발명의 시스템(10)은 동력계통(100)과 직입펌프기동전원제어부(200) 및 비상대체전원공급부(300)로 대별된다.

도 1에서의 동력계통(100)은 본 출원인 명의의 등록특허 10-1306166호를 예로 들어 작성하였지만 동력계통(100)은 하나 이상의 인버터를 사용하는 모든 범용의 동력구분 및 계통에도 적용될 수 있다. 따라서 동력계통(100)에 대하여는 더 이상의 설명은 생략한다.

도 1에서의 주파수수동센서입력부(110)은 유사시 수동조작을 할 수 있게 하는 기능을 갖게 한다.

직입펌프기동전원제어부(200)인 중앙제어부 역시 상기 등록특허 10-1306166호와 유사하고 직입기동펌프수동조작부(210)를 더 포함하고 있다.

그이에의 구성요소는 상기 특허와 같다.

본 발명에서는 상기 직입펌프기동제어전원부(200)로 연결되는 비상대체전원공급부(300)가 추가적으로 설치되어 있다.

상기 전원공급부(300)는 전원부입력차단스위치(302, 302')가 있어서 비상시가 아닌 경우에는 전원을 차단하게 된다.

또한 제어전원변압기(303)는 제어전원부의 다운트랜스포머변압기의 380~600V 전원을 110~220V로 변환하는 역할을 하고 제1 감시스위치(304)는 상기 변압기(303)의 전압이 정상일 경우 항상 작동하여 기기를 사용할 수 있도록 동작하게 한다.

또한 제어전원공급스위치(305)는 전압이 정상일 경우 기기부하로 전압을 공급하며 비정상일 경우는 차단하는 역할을 한다.

또한 대체용제어전원변압기(303')는 상기 제어전원변압기(303)와 같은 역할을 하고, 제2 감시스위치(304')는 변압기(303)의 전원이 이상시 작동하여 기기가 대체 전원으로 사용할 수 있도록 동작하며, 또 다른 제어전원공급스위치(305')는 변압기(303)의 전압이 이상일 때 대체 전원회로를 연결하여 기기에 전원을 연결하게 한다.

또한 제어전원 제2 감시스위치(304')는 변압기(303)의 전원이 이상시 변압기(303')의 전원을 제어기기로 연결하는 역할을 한다.

도면에서는 대체전원공급부(300)가 직입펌프기동제어전원(200)에 연결되어 있으나, 상기 대체 전원 공급부(300)는 동력계통(100)의 주전원에 연결될 수도 있다.

도면에서 미설명부호(400)는 동력구분구성과 동력출력전달부 체계를 예를 들어 표로 나타낸 것이다.

도 6은 중앙제어부인 직입펌프기동전원제어부(200)에 침수방지 수위센서와 연결되는 침수방지수위센서제어부가 연결된 상태를 보여주는 것이다.

도 7은 일반적 펌프실내에 제어전원(200)에 수위검출센서가 연결되는 형태를 보여주는 도면이다.

100 : 동력계통 200: 직입펌프기동전원제어부
300: 비상대체전원공급부 302.302' : 차단스위치
303, 303' : 변압기 304, 304' : 감시스위치
305, 305' : 전원공급스위치

Claims (5)

1. 하나의 인버터 또는 하나 이상의 다수의 인버터를 운용하는 급수 및 부스터 펌프 제어시스템에서 인버터제어를 통한 정밀급수를 보장하는 제어시스템; 하나이상의 인버터제어를 포함하고 인버터제어를 받지 않는 펌프에 대해서는 하나이상의 다수의 직입기동을 가능하도록 조합구성 하여 요구하는 수량을 정확하고 안정적으로 급수할 수 있는 제어시스템; 또는 하나의 제어시스템에 동력을 구분하는 제어시스템을 갖고 있는 시스템 중 어느 하나에 있어서, 중앙제어부가 오동작 시 이를 대체할 수 있는 하나 이상의 대체 제어부를 포함하는 부스터 펌프제어시스템으로서, 상기 부스터펌프제어시스템은 비상대체 전원공급부를 더 포함하고, 상기 비상대체 전원공급부는 입력전원부로 부터 분기되는 전원부입력차단스위치 및 대체전원부입력차단스위치, 상기 전원부입력차단스위치 및 대체전원부입력차단스위치에 연결되는 제어전원변압기 및 대체용제어전원변압기, 상기제어전원변압기 및 대체용제어전원변압기에 연결되는 제1 및 제2 감시스위치, 상기 제1 및 제2 감시스위치에 연결되는 제어전원공급스위치 및 대체용제어전원공급스위치를 포함함을 특징으로 하는 급수펌프의 부스터펌프 제어시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 부스터펌프 제어시스템은 상기 중앙제어부 및 모든 대체제어부가 오작동 시 펌프의 인버터기동을 보장하기 위한 압력신호센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부스터펌프제어시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 부스터펌프 제어시스템은 침수방지를 위한 수위센서신호부와 연결되는 침수방지수위센서 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 부스터제어시스템.

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