KR101722001B1 - 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템 - Google Patents

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정원석
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정선영
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주식회사 이피코
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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 배수펌프장(1)에 설치된 배수펌프(10)를 우수배제시 정상구동시킬 수 있도록 평상시 관리하기 위한 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 있어서, 상기 배수펌프(10)와 전원공급라인(L)으로 연결되어 제어신호에 따라 배수펌프(10)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(110); 및 우수관로(20) 상에 설치되면서 우수에 잠기는 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 배수펌프(10)가 일정시간동안 회전동작되도록 상기 전원공급부(110)를 구동제어하는 제어부(120);를 포함하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.

Description

배수펌프장용 배수펌프 관리시스템{DRAIN PUMP MANAGEMENT SYSTEM FOR DRAIN PUMP STATION}
본 발명은 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수펌프장에 설치된 배수펌프를 우수배제시 정상구동시킬 수 있도록 평상시 관리하기 위한 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 강우로 인해 증가되는 우수는 중력을 이용한 자연배수 방식으로 배수구역에서 공공수역으로 이송되어 처리된다. 그러나, 홍수나 집중호우와 같이 평상시 우수처리량을 초과하는 경우에는 배수구역과 공공수역 사이에 설치된 배수펌프장을 통해 강제배수 방식으로 우수배제되도록 처리된다.
또한, 상기 배수펌프장에는 강제배수 방식의 우수배제 처리를 위해 배수펌프가 이용되며, 배수펌프의 흡입구에는 우수유입관이 체결되고 토출구에는 우수토출관이 체결된다.
그러나, 상기 배수펌프의 경우 우수유입관과 우수토출관 등의 우수관로 상에 설치되면서 임펠러나 축부 등의 동작부위가 관로 내에 기유입되어 있는 우수에 잠겨 있게 되며, 통상 배수펌프는 홍수와 같이 대량으로 강우가 증가하는 경우에만 간헐적으로 구동되기 때문에 장기간 우수에 잠긴 상태가 유지되는 배수펌프의 동작부위에는 우수에 포함된 협잡물 등의 이물질 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하면서 쉽게 부식될 뿐만 아니라, 우수배제를 위해 긴급하게 구동되어야 하는 경우 이물질과 녹에 의해 동작부위가 고착되어 적시에 사용이 제한되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2011-0019633호(2011.02.28), 수중펌프의 방수구조 및 모니터링 장치. 등록실용신안 공보 제20-0292284호(2002.10.02), 배수펌프장의 배수관 장착구조.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 우수관로 상에 설치되면서 우수에 잠겨 있는 배수펌프의 동작부위에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 것을 미연에 방지하여 우수배제시 배수펌프의 정상구동을 보장하기 위한 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 배수펌프장(1)에 설치된 배수펌프(10)를 우수배제시 정상구동시킬 수 있도록 평상시 관리하기 위한 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 있어서, 상기 배수펌프(10)와 전원공급라인(L)으로 연결되어 제어신호에 따라 배수펌프(10)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(110); 및 우수관로(20) 상에 설치되면서 우수에 잠기는 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 배수펌프(10)가 일정시간동안 회전동작되도록 상기 전원공급부(110)를 구동제어하는 제어부(120);를 포함하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 배수펌프(10)는 흡입구(11)가 우수유입관(21)에 연결되고 토출구(12)가 우수토출관(22)에 연결되어 상기 우수관로(20) 상에 설치되며, 상기 우수유입관(21)에는 우수유입량을 조절하는 유입밸브(23)가 배치되고 상기 우수토출관(22)에는 우수토출량을 조절하는 토출밸브(24)가 배치되며, 상기 전원공급부(110)는, 제어부(120)의 제어신호에 따라 구동주파수값이 조절된 구동전원을 배수펌프(10)에 인가하고, 상기 제어부(120)는, 우수에 잠긴 배수펌프(10)의 임펠러(13)가 회전을 시작할 수 있는 시동 구동주파수값 내지 밸브(23,24)가 차단된 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(20) 및 밸브(23,24)가 손상되지 않는 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 배수펌프(10)에 인가되도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 배수펌프(10)의 회동동작을 감지하는 회전감지부(130);를 더 포함하고, 상기 제어부(120)는, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 배수펌프(10)에 인가되도록 구동제어하되, 임의의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 배수펌프(10)에 인가한 후 상기 회전감지부(130)의 감지신호에 따라 배수펌프(10)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 배수펌프(10)를 회전동작시키는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 시스템의 동작상태 및 설정상태를 표시하기 위한 표시부(140);를 더 포함하며, 상기 제어부(120)는, 구동주파수값을 점차적으로 증가시켜 배수펌프(10)를 회전동작시키되, 인가되는 구동주파수값이 상기 배수펌프(10)의 손상이 우려되는 상한 구동주파수값에 도달하면 구동전원의 공급을 비상정지시키며 상기 표시부(140)를 이용하여 비상정지 상태를 알림동작하도록 구동제어하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 현재 시간을 카운트하여 제어부(120)에 현재시간정보를 제공하는 RTC(150); 및 사용자 조작에 따라 사용자입력신호를 제어부(120)로 전송하는 입력부(160);를 더 포함하고, 상기 제어부(120)는, 상기 전원공급부(110)를 구동제어하여 자동관리모드와 수동관리모드로 구분하여 동작시키되, 상기 자동관리모드에서는 상기 RTC(150)의 현재시간정보를 이용하여 설정주기에 따른 설정 구동시각이 도래하면 자동적으로 설정시간동안 배수펌프(10)에 구동전원이 인가되도록 제어하며, 상기 수동관리모드에서는 사용자입력신호가 입력되는 시각 또는 사용자입력신호에 의해 설정된 예정시각에 배수펌프(10)에 구동전원이 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 배수펌프(10)는 흡입구(11)가 우수유입관(21)에 연결되고 토출구(12)가 우수토출관(22)에 연결되어 상기 우수관로(20) 상에 설치되며, 상기 우수유입관(21)에는 우수유입량을 조절하는 유입밸브(23)가 배치되고 상기 우수토출관(22)에는 우수토출량을 조절하는 토출밸브(24)가 배치되며, 일단은 상기 우수유입관(21) 상에서 유입밸브(23)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 상기 우수토출관(22) 상에서 토출밸브(24)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되어, 상기 유입밸브(23)와 토출밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 배수펌프(10)의 임펠러(13) 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성하는 순환관(170);을 더 포함하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 기설정된 설정주기마다 배수펌프(10)를 일정시간동안 가구동시켜 배수펌프(10)의 임펠러(13)나 축부(14) 등의 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 상기 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 것을 미연에 방지하여 우수배제시 배수펌프(10)의 정상구동을 보장할 수 있다. 또한, 동계와 같은 혹한기에 관로(20) 내부의 우수가 결빙되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 통상적으로 배수펌프장에 공급될 수 있는 전력의 크기는 제한되어 있고 배수펌프장에는 배수펌프 이외에 다른 전력소모 장치들이 함께 이용되기 때문에, 우수배제시와 같이 배수펌프를 정격구동시켜야 하는 경우 전력부족 현상을 방지하기 위해 다른 전력소모 장치들의 전력사용을 통제해야 한다.
그러나, 본 발명의 경우 이물질의 흡착이나 녹 발생을 방지하기 위해 상기 배수펌프(10)를 가구동시킴에 있어서, 우수에 잠긴 임펠러(13)가 회전을 시작할 수 있는 크기의 시동 구동주파수값 내지 밸브(23,24)가 차단된 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(20) 및 밸브(23,24)가 손상되지 않는 크기의 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원으로 배수펌프(10)가 저속회전하도록 구동시킴으로써, 대량의 전력소모가 사용되지 않아 전력사용 통제가 불필요하여 다른 전력소모 장치들을 자유롭게 이용할 수 있으며, 정격구동시 고속회전하는 임펠러(13)에 의해 발생하는 유체압력으로 관로(20)나 밸브(23,24)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
셋째, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원으로 배수펌프(10)를 구동제어하되, 임의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 배수펌프(10)에 인가한 후 배수펌프(10)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 배수펌프(10)에 인가되는 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 배수펌프(10)를 회전동작시킬 수 있으므로, 임펠러(13)를 회전동작시킬 수 있는 최소의 구동주파수값으로 배수펌프(10)를 구동시킬 수 있으며 임펠러(13)의 회전에 따른 관로(20)나 밸브(23,24)에 과도한 유체압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 상기와 같이 구동주파수값을 점차적으로 증가시켜 배수펌프(10)를 회전동작시키되, 인가되는 구동주파수값이 상기 배수펌프(10)의 손상이 우려되는 상한 구동주파수값에 도달하면 구동전원의 공급을 비상정지시키며 표시부(140)를 통해 이러한 비상정지 상태를 관리자에게 즉각적으로 알릴 수 있어 적시에 적절한 조치를 받을 수 있다.
다섯째, 배수펌프장(1)에 복수 개의 배수펌프(10)가 구비된 경우, 각 배수펌프(10)를 순차적으로 가구동시키면서 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 한 대의 배수펌프(10)를 가구동시키는 경우와 동일한 전력이 이용되기 때문에 배수펌프장(1)의 전력계통(2)에 큰 부하를 가하지 않을 수 있으며 다른 전력소모 장치들을 자유롭게 이용할 수 있는 여건을 보장할 수 있다.
여섯째, 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하지 않도록 가구동시킴에 있어서 현재시간정보를 이용하여 설정주기에 다른 설정 구동시각이 도래하면 자동적으로 배수펌프(10)를 구동시키는 자동관리모드와, 사용자입력신호가 입력되는 시각이나 사용자입력신호에 의해 설정된 예정시각에 배수펌프(10)를 구동시키는 수동관리모드로 구분하여 구동제어할 수 있으므로 관리자의 편의를 증대시킬 수 있다.
일곱째, 일단은 우수유입관(21) 상에서 유입밸브(23)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 우수토출관(22) 상에서 토출밸브(24)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되는 순환관(170)에 의해, 상기 유입밸브(23)와 토출밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 배수펌프(10)의 임펠러(13) 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성할 수 있으므로 임펠러(13)의 회전에 따른 유체압력이 밸브(23,24)와 관로(20)를 압박하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템이 배수펌프장에 설치된 상태를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 의해 배수펌프가 가구동하는 상태를 나타낸 부분 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부에 의해 각 배수펌프가 순차적으로 가구동하는 동작원리를 설명하기 위한 블럭도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환관이 배수펌프장에 설치된 상태를 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환관의 동작원리를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템(100)은 우수관로(20) 상에 설치되면서 우수에 잠겨 있는 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 것을 미연에 방지하여 우수배제시 배수펌프(10)를 정상적으로 구동시킬 수 있도록 관리하기 배수펌프 관리시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 전원공급부(110) 및 제어부(120)를 포함하여 구비된다.
먼저, 상기 전원공급부(110)는 배수펌프(10)를 가구동시키는데 필요한 구동전원을 공급하기 위한 전원공급장치로서, 상용전원 공급단(30)으로부터 상용전원을 공급받아 배수펌프(10)를 구동시키는데 필요한 구동전원의 형태로 변환하여 배수펌프(10)와 연결된 전원공급라인(L)에 공급하여 배수펌프(10)가 구동될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 전원공급부(110)에는 입력전원을 고압으로 증폭하기 위한 승압회로 및 제어부(120)의 제어신호에 따라 요구되는 구동주파수의 구동전원을 출력할 수 있도록 하기 위한 인버터회로가 포함될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 전원공급부(110)는 배수펌프장(1)에 설치되는 제어패널(180) 내에서 설치되어 전원케이블 등의 전원공급라인(L)으로 배수펌프(10)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제어부(120)는 배수펌프 관리시스템(100)을 중앙제어하는 마이크로컨트롤러로서, 적기에 배수펌프(10)가 가구동될 수 있도록 구동제어한다.
이를 위해, 우수관로(20) 상에 설치되면서 우수에 잠기는 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 배수펌프(10)가 일정시간동안 회전동작되도록 상기 전원공급부(110)를 구동제어한다.
여기서, 상기 동작부위(A)는 임펠러(13)나 축부(14)와 같이 배수펌프(10)가 회전구동하는 부위이거나 장시간 우수에 잠겨 정지되어 있는 경우 우수에 포함된 협잡물 등의 이물질이 흡착되거나 금속재질로 이루어져 녹이 발생할 수 있는 부위를 의미할 수 있다. 이러한 동작부위(A)는 배수펌프(10)의 구조나 종류에 따라 다양한 부위가 포함될 수 있다.
또한, 상기 소요시간은 배수펌프(10)의 구조나 종류, 상기 동작부위(A)의 대상 또는 우수에 포함된 협잡물의 상태나 오염도에 따라 달라질 수 있으며, 통상적으로 배수펌프장에서는 월단위 점검이 이루어지므로 상기 설정주기는 일일단위, 3일단위 및 주단위와 같이 월단위보다 짧은 주기로 설정되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 제어부(120)는 도 2에 도시된 제어패널(180)의 내부에 배치될 수 있으며, 배수펌프장(1)으로부터 일정거리 이격된 원격지에 배치되고 제어패널(180)에 통신모듈(미도시)이 장착되어 원거리 통신을 통해 제어신호를 송출함으로써 원격제어가 가능하다.
이러한 전원공급부(110) 및 제어부(120)의 구성을 통해, 도 3에 도시된 바와 같이 기설정된 설정주기마다 배수펌프(10)를 일정시간동안 가구동시켜 배수펌프(10)의 임펠러(13)나 축부(14) 등의 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 상기 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 것을 미연에 방지하여 우수배제시 배수펌프(10)의 정상구동을 보장할 수 있다.
또한, 상기 설정주기 내에 일부 이물질이 흡착되거나 녹이 발생된 부분이 있더라도 상기와 같은 회전동작에 따른 우수와의 마찰로 인해 흡착된 이물질 및 발생된 녹의 제거효과를 도모할 수 있다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프 관리시스템(100)은 배수펌프장(1)에 마련된 펌프실(4)에 설치되는데, 흡입구(11)에는 우수가 유입되는 배수펌프장(1)의 흡입수조(3)로 연장된 우수유입관(21)의단부에 연결되고 토출구(12)는 외부로 연장된 우수토출관(22)에 연결되어 우수관로(20) 상에 설치된다. 또한, 상기 유유에는 우수유입량을 조절하는 유입밸브(23)가 배치되고 우수토출관(22)에는 우수토출량을 조절하는 토출밸브(24)가 배치된다.
여기서, 평상시 상기 유입밸브(23) 및 토출밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 상기 배수펌프(10)의 가구동에 의해 임펠러(13)가 회전하는 경우 관로 내부압력이 증가하게 되어 관로(20)나 밸브(23,24)가 손상될 가능성이 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해, 상기 전원공급부(110)는 제어부(120)의 제어신호에 따라 구동주파수값이 조절된 구동전원을 배수펌프(10)에 인가하고, 상기 제어부(120)는 우수에 잠긴 배수펌프(10)의 임펠러(13)가 회전을 시작할 수 있는 시동 구동주파수값 내지 밸브(23,24)가 차단된 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(20) 및 밸브(23,24)가 손상되지 않는 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 배수펌프(10)에 인가되록 구동제어한다.
여기서, 상기 시동 구동주파수는 정지상태의 임펠러(13)를 회전동작시키기 위해 유동시키기 위한 최소 구동구파수로서, 예를 들어 24Hz의 정격 구동주파수를 갖는 배수펌프(10)에 19Hz의 구동주파수를 인가하였을때 동작되지 않으며 20Hz의 구동주파수를 인가하였을때 유동하면서 회전동작하였을때 20Hz가 시동 구동주파수가 되는 것이다.
또한, 상기 임계 구동주파수는 기본적으로 상기 시동 구동주파수보다 상대적으로 큰 주파수값을 갖되, 우수관로(20) 내부에 우수가 차있는 상태에서 임펠러(13)가 회전되는 경우 관로(20)와 밸브(23,24)에 가해질 수 있어 상기 관로(20)와 밸브(23,24)의 내구성을 고려하여 손상되지 않을 정도의 유체압력이 발생하도록 임펠러(13)를 회전시키는 구동주파수로서, 이러한 임계 구동주파수는 배수펌프(10)의 규격이나 종류에 따라 달라질 수 있고 관로(20) 및 밸브(23,24)의 내구성에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상기 임계 구동주파수는 배수펌프(10), 관로(20) 및 밸브(23,24)의 규격이나 종류가 정해진 상태에서 구동주파수의 크기를 점차적으로 변동해가며 배수펌프(10), 관로(20) 및 밸브(23,24)의 손상여부를 확인하는 반복적인 실험절차를 통해서 획득될 수 있다.
한편, 상기와 같이 시동 구동주파수가 정해진 상태에서 우수에 포함된 협잡물량이 많거나 흡착력이 높은 경우 일반적인 시동 구동주파수를 인가하는 경우 임펠러(13)가 회동되지 않을 수 있다. 이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프 관리시스템(100)에서는 임펠러(13)의 회전을 감지하여 기설정된 시동 구동주파수로 구동되지 않을 경우 이를 조절하여 구동가능한 최소 구동주파수의 크기를 적용한 펌프제어를 구현할 수 있다.
이를 위해, 상기 배수펌프(10)의 회동동작을 감지하는 회전감지부(130)를 더 포함하고, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 배수펌프(10)에 인가되도록 구동제어하되, 임의의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 배수펌프(10)에 인가한 후 상기 회전감지부(130)의 감지신호에 따라 배수펌프(10)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 배수펌프(10)를 회전동작시킨다.
여기서, 상기 회전감지부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 배수펌프(10)나 관로(20) 내부에 배치되어 임펠러(13)의 회전에 따른 유체흐름을 감지하기 위한 수류센서나 압력센서를 이용할 수 있으며, 도시되지 않았으나 임펠러(13)나 축부(14) 등과 같이 배수펌프(10)가 회동동작하는 경우 그 움직임을 물리적으로 감지할 수 있는 엔코더나 근접센서 자기센서 등의 다양한 센서들을 이용할 수도 있다.
또한, 상기 회전감지부(130)는 배수펌프(10)에 인가되는 부하전류나 부하전압의 크기를 감지하도록 회로구성되어, 임펠러(13)의 회전여부에 따라 상반된 전류나 전압의 변동수치를 제어부(120)로 전송할 수 있는 전류센서 또는 전압센서가 이용될 수도 있다.
이와 같이, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원으로 배수펌프(10)를 구동제어하되, 임의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 배수펌프(10)에 인가한 후 배수펌프(10)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 배수펌프(10)에 인가되는 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 배수펌프(10)를 회전동작시킬 수 있으므로, 임펠러(13)를 회전동작시킬 수 있는 최소의 구동주파수값으로 배수펌프(10)를 구동시킬 수 있으며 임펠러(13)의 회전에 따른 관로(20)나 밸브(23,24)에 과도한 유체압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 시스템의 동작상태 및 설정상태를 표시하기 위한 표시부(140)를 더 포함하고, 상기 제어부(120)는 구동주파수값을 점차적으로 증가시켜 배수펌프(10)를 회전동작시키되, 인가되는 구동주파수값이 상기 배수펌프(10)의 손상이 우려되는 상한 구동주파수값에 도달하면 구동전원의 공급을 비상정지시키며 상기 표시부(140)를 이용하여 비상정지 상태를 알림동작하도록 구동제어할 수 있다. 이에 따라 표시부(140)를 통해 이러한 비상정지 상태를 관리자에게 즉각적으로 알릴 수 있어 적시에 적절한 조치를 받을 수 있다.
상기 표시부(140)로는 도 2에 도시된 바와 같이 비상상황을 문자나 이미지로 표시하기 위한 디스플레이(141), 음향으로 표시하기 위한 스피커(142) 및 비상상황을 점등색상 또는 점멸상태로 나타내는 표시램프(143) 중 어느 하나 이상의 표시수단을 이용할 수 있다. 이러한 표시부(140)는 사용자(관리자)가 쉽게 시인할 수 있는 제어패널(180) 상에 배치되거나 사용자가 위치한 사무실에 배치될 수도 있다.
또한, 배수펌프장(1)에 여러 대의 배수펌프(10)가 운용되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 각 배수펌프(10)를 가구동시키기 위해 각 배수펌프(10a 내지 10c)에는 1:1로 매칭되어 각각의 배수펌프(10a 내지 10c)에 구동전원을 공급하기 위한 전원공급부(110a 내지 110c)가 회로연결된다.
각 전원공급부(110a 내지 110c)는 제어부(120)와 신호연결되어 제어신호에 따라 구동제어되고, 동시에 배수펌프장(1)에 전력을 공급하는 전력계통(2)과 전원라인으로 각각 연결되어 구동전원으로 변환하기 위한 입력전원을 인가받는다.
여기서, 각 배수펌프(10a 내지 10c)를 동시에 가구동시키는 경우, 상기와 같은 시동 구동주파수으로 구동시키더라도 운용되는 배수펌프(10)의 수량이 많은 경우 전력계통(2)에 큰 부하로 작용하여 배수펌프(10)의 가구동시 다른 전력소모 장치들의 사용이 제한될 수 있다.
이에 상기 제어부(120)는 각 배수펌프(10)를 각각의 시동 구동주파수로 구동시키되 기설정된 순번에 따라 순차적으로 구동시킴으로써 상기 전력계통(2)의 부하를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 구동전원 인가 순번이 배수펌프a(10a), 배수펌프b(10b), 배수펌프c(10c)인 경우, 먼저 배수펌프a(10a)에 구동전원을 설정시간동안 인가하되 구동전원의 인가가 종료되면 이어서 두 번째 순번인 배수펌프b(10b)에 구동전원을 인가한다. 이러한 방식으로 첫번째 순번의 배수펌프(10a)부터 마지막 순번의 배수펌프(10c)까지 순차적으로 구동전원을 인가하는 것이다.
또한, 상기 전원공급부(110)는 우수배제시 이용되는 전원공급장치일 수 있으며, 각 배수펌프(10)의 가구동을 위해 전용으로 이용되는 전원공급장치일 수도 있다.
이 경우 각 배수펌프(10a 내지 10c)별로 각각의 전원공급부(110a 내지 110c)가 마련될 수 있으나 이와 달리 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 전원공급부(110)와 각 배수펌프(10a 내지 10c)가 연결되어 가구동을 위한 구동전원을 공급할 수도 있다.
이 경우에도 상기 제어부(120)는 기설정된 순번대로 각 배수펌프(10a 내지 10c)에 구동전원이 인가될 수 있도록 전원공급부(110)를 구동제어한다.
이와 같이, 배수펌프장(1)에 복수 개의 배수펌프(10)가 구비된 경우, 각 배수펌프(10)를 순차적으로 가구동시키면서 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 한 대의 배수펌프(10)를 가구동시키는 경우와 동일한 전력이 이용되기 때문에 배수펌프장(1)의 전력계통(2)에 큰 부하를 가하지 않을 수 있으며 다른 전력소모 장치들을 자유롭게 이용할 수 있는 여건을 보장할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프 관리시스템(100)은 사용자의 조작없이 자동적으로 기설정된 주기에 가구동될 수 있도록 하는 자동관리모드와 사용자의 조작에 따라 가구동되는 수동관리모드로 구분하여 동작제어할 수 있다.
이를 위해, 현재 시간을 카운트하여 제어부(120)에 현재시간정보를 제공하는 RTC(Real Time Clock, 150) 및, 사용자 조작에 따라 사용자입력신호를 제어부(120)로 전송하는 입력부(160)를 더 포함하여 구비된다.
또한, 상기 제어부(120)는, 상기 전원공급부(110)를 구동제어하여 자동관리모드와 수동관리모드로 구분하여 동작시키되, 상기 자동관리모드에서는 상기 RTC(150)의 현재시간정보를 이용하여 설정주기에 따른 설정 구동시각이 도래하면 자동적으로 설정시간동안 배수펌프(10)에 구동전원이 인가되도록 제어하며, 상기 수동관리모드에서는 사용자입력신호가 입력되는 시각 또는 사용자입력신호에 의해 설정된 예정시각에 배수펌프(10)에 구동전원이 인가되도록 제어한다.
이와 같이, 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하지 않도록 가구동시킴에 있어서 현재시간정보를 이용하여 설정주기에 다른 설정 구동시각이 도래하면 자동적으로 배수펌프(10)를 구동시키는 자동관리모드와, 사용자입력신호가 입력되는 시각이나 사용자입력신호에 의해 설정된 예정시각에 배수펌프(10)를 구동시키는 수동관리모드로 구분하여 구동제어할 수 있으므로 관리자의 편의를 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프 관리시스템(100)에는 가구동시 회전하는 임펠러(13)의 회전으로 발생되는 압력에 의해 내부의 관로(20) 및 밸브(23,24)에 가해지는 압력이 더욱 낮아지도록 하기 위한 순환관(170)이 더 구비될 수 있다.
상기 순환관(170)은 도 6에 도시된 바와 같이 일단이 상기 우수유입관(21) 상에서 유입밸브(23)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 상기 우수토출관(22) 상에서 토출밸브(24)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되어, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 유입밸브(23)와 토출밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 배수펌프(10)의 임펠러 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성한다.
이러한 순환수류로 인하여, 임펠러(13)의 회전에 따라 증가되는 내부압력을 감소시킬 수 있으므로, 관로(20) 및 밸브(23,24)의 손상을 방지할 수 있으며 상기 임펠러(13)를 보다 고속으로 회전시켜 흡착된 이물질이나 발생된 녹을 보다 효과적으로 제거시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배수펌프 관리시스템(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 기설정된 설정주기마다 배수펌프(10)를 일정시간동안 가구동시켜 배수펌프(10)의 임펠러(13)나 축부(14) 등의 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 상기 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 것을 미연에 방지하여 우수배제시 배수펌프(10)의 정상구동을 보장할 수 있다.
또한, 통상적으로 배수펌프장에 공급될 수 있는 전력의 크기는 제한되어 있고 배수펌프장에는 배수펌프 이외에 다른 전력소모 장치들이 함께 이용되기 때문에, 우수배제시와 같이 배수펌프를 정격구동시켜야 하는 경우 전력부족 현상을 방지하기 위해 다른 전력소모 장치들의 전력사용을 통제해야 한다.
그러나, 본 발명의 경우 이물질의 흡착이나 녹 발생을 방지하기 위해 상기 배수펌프(10)를 가구동시킴에 있어서, 우수에 잠긴 임펠러(13)가 회전을 시작할 수 있는 크기의 시동 구동주파수값 내지 밸브(23,24)가 차단된 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(20) 및 밸브(23,24)가 손상되지 않는 크기의 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원으로 배수펌프(10)가 저속회전하도록 구동시킴으로써, 대량의 전력소모가 사용되지 않아 전력사용 통제가 불필요하여 다른 전력소모 장치들을 자유롭게 이용할 수 있으며, 정격구동시 고속회전하는 임펠러(13)에 의해 발생하는 유체압력으로 관로(20)나 밸브(23,24)가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1...배수펌프장 10...배수펌프
20...우수관로 100...배수펌프 관리시스템
110...전원공급부 120...제어부
130...회전감지부 140...표시부
150...RTC 160...입력부

Claims (3)

  1. 배수펌프장(1)에 설치된 배수펌프(10)를 우수배제시 정상구동시킬 수 있도록 평상시 관리하기 위한 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템에 있어서, 상기 배수펌프(10)와 전원공급라인(L)으로 연결되어 제어신호에 따라 배수펌프(10)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(110); 우수관로(20) 상에 설치되면서 우수에 잠기는 배수펌프(10)의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 배수펌프(10)가 일정시간동안 회전동작되도록 상기 전원공급부(110)를 구동제어하는 제어부(120); 및 상기 배수펌프(10)의 회동동작을 감지하는 회전감지부(130);를 포함하며,
    상기 배수펌프(10)는 흡입구(11)가 우수유입관(21)에 연결되고 토출구(12)가 우수토출관(22)에 연결되어 상기 우수관로(20) 상에 설치되며,
    상기 우수유입관(21)에는 우수유입량을 조절하는 유입밸브(23)가 배치되고 상기 우수토출관(22)에는 우수토출량을 조절하는 토출밸브(24)가 배치되며,
    상기 전원공급부(110)는, 제어부(120)의 제어신호에 따라 구동주파수값이 조절된 구동전원을 배수펌프(10)에 인가하고,
    상기 제어부(120)는, 우수에 잠긴 배수펌프(10)의 임펠러(13)가 회전을 시작할 수 있는 시동 구동주파수값 내지 각 밸브(23,24)가 차단된 우수관로(20) 내에서 임펠러(13)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(20) 및 밸브(23,24)가 손상되지 않는 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 배수펌프(10)에 인가되도록 구동제어하되, 상기 시동 구동주파수값을 갖는 구동전원을 배수펌프(10)에 인가한 후 상기 회전감지부(130)의 감지신호에 따라 배수펌프(10)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 배수펌프(10)를 회전동작시키는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    시스템의 동작상태 및 설정상태를 표시하기 위한 표시부(140);를 더 포함하며,
    상기 제어부(120)는, 구동주파수값을 점차적으로 증가시켜 배수펌프(10)를 회전동작시키되, 인가되는 구동주파수값이 상기 배수펌프(10)의 손상이 우려되는 상한 구동주파수값에 도달하면 구동전원의 공급을 비상정지시키며 상기 표시부(140)를 이용하여 비상정지 상태를 알림동작하도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    일단은 상기 우수유입관(21) 상에서 유입밸브(23)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 상기 우수토출관(22) 상에서 토출밸브(24)와 배수펌프(10) 사이에 연통되게 체결되어, 상기 유입밸브(23)와 토출밸브(24)가 폐쇄된 상태에서 배수펌프(10)의 임펠러(13) 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성하는 순환관(170);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수펌프장용 배수펌프 관리시스템.
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