KR101800972B1 - Pump control system for water-intake - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물탱크에 공급하기 위한 물을 우물 등의 수원으로부터 취수하는데 이용되는 펌프를 제어하기 위한 취수용 펌프 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물탱크의 수위변화에 따른 펌프의 촌동운전을 차단하여 불필요한 전력소비나 펌프의 수명단축을 방지하고 펌프의 구동소음을 최소화할 수 있는 취수용 펌프 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water intake pump control system for controlling a water pump used for taking water from a water source such as a well or the like, and more particularly, To prevent unnecessary power consumption or shortening of life of the pump, and to minimize driving noise of the pump.
일반적으로 우물 등의 수원으로부터 일정거리 이격배치된 물탱크에 취수된 물을 공급하기 위해서는 펌핑동작에 따른 수압을 제공하기 위한 펌프가 이용되며, 취수 현장에 설치된 펌프를 구동제어하기 위한 취수용 펌프 제어시스템에 구축되어야 했다.Generally, a pump for supplying water pressure according to a pumping operation is used to supply water taken in a water tank arranged at a certain distance from a water source such as a well, and a water pump control It had to be built into the system.
도 1에는 종래의 취수용 펌프 제어시스템의 구성이 개시되어 있다. 도 1을 참고하면 종래의 취수용 펌프 제어시스템은 수원(S) 내부 또는 근접배치되어 물을 공급받으며 제어신호에 따라 펌핑동작하여 공급된 물을 가압하여 배출하는 펌프(10)와, 일정량의 물을 저장하는 물탱크(20)와, 물탱크(20)와 펌프(10)를 연결하는 이송관(30) 및, 상기 펌프를 구동제어하기 위한 제어모듈(40)로 구성되었다.1 shows a configuration of a conventional intake pump control system. Referring to FIG. 1, the conventional intake pump control system includes a
또한, 상기 물탱크(20) 내부에는 만수위를 감지하기 위한 수위전극봉 등의 수위감지센서(21)가 설치되었으며, 상기 수위감지센서(21)는 제어모듈(40)과 신호라인(SL, Signal Line)으로 연결되어 제어모듈(40)은 수위감지센서(21)의 감지신호가 입력되면 만수위로 판단하여 펌프(10)의 동작을 정지시키고 감지신호가 입력되지 않으면 수위가 기준치 이하로 하강한 것으로 판단하여 펌프(10)를 동작시켜 수원(S)측으로부터 물이 이송되어 물탱크(20) 내부로 공급되도록 동작되었다.A
그러나, 종래의 취수용 펌프 제어시스템은 상기 신호라인(SL)을 통해 입력되는 감지신호에 따라 펌프(10)가 구동되기 때문에, 수원(S)과 물탱크(20)가 멀리 이격되어 신호라인(SL)이 과도하게 길어지는 경우 감지신호가 왜곡되거나 노이즈가 발생되어 오작동될 수 있었으며 감지신호를 고출력으로 출력하기 위한 통신장비가 부가적으로 설치되어야 하기 때문에 시스템의 구축비용이 증대되는 문제점이 있었다.However, since the conventional water intake pump control system drives the
또한, 물탱크(20)에 저장된 물이 외부로 배출되는 배수량와 이송관(30)으로부터 공급되는 급수량이 유사하며 물탱크(20)의 수위가 수위감지센서(21)에 근접된 위치인 경우 펌프의 동작과 정지가 반복되는 촌동운전 현상이 발생되어 전력소비와 구동소음이 증가하고 펌프의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.When the amount of water discharged from the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 수위감지센서를 이용하지 않고서도 물탱크 내부의 수위변화에 따라 능동적으로 펌프를 구동제어할 수 있으며, 펌프의 촌동운전을 차단하여 불필요한 전력소비나 펌프의 수명단축을 방지하고 펌프의 구동소음을 최소화할 수 있는 취수용 펌프 제어시스템을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling a pump actively according to a change in water level in a water tank without using a conventional water level sensor, And to provide an intake pump control system capable of preventing unnecessary power consumption or shortening the life of the pump and minimizing driving noise of the pump by shutting down the operation.
본 발명의 특징에 따르면, 수원(S) 측에 설치되어 흡입구(111)로 물을 공급받고 제어신호에 따라 펌핑동작하며 공급된 물을 가압하여 토출구(112)로 배출하는 펌프(110); 일정량의 물을 저장하며 일측에는 급수구(121)가 마련되고 타측에는 배수구(122)가 마련된 물탱크(120); 상기 물탱크(120) 내에 설치되며 부력에 의해 상기 급수구(121)를 개폐하는 볼탑밸브(130); 상기 펌프(110)의 토출구(112)와 물탱크(120)의 급수구(121) 사이에 연장배치되어 펌프(110)에서 배출된 물을 물탱크(120) 측으로 이송하는 이송관(140); 및 입력부(155)의 사용자입력신호에 따라 물탱크(120)에 공급되는 이송량이 조절되도록 상기 펌프(110)를 구동제어하되, 상기 펌프(110)의 부하전류를 측정하여 측정된 부하전류 측정치가 상기 볼탑밸브(130)의 폐쇄된 상태를 판단하기 위해 설정된 부하전류 하한기준치보다 상대적으로 높으면 상기 펌프(110)가 동작하고 상대적으로 낮으면 펌프(110)의 동작이 강제정지되도록 구동제어하는 제어모듈(150);을 포함하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제어모듈(150)은, 상기 부하전류 하한기준치에 따라 펌프(110)의 동작이 강제정지된 시각으로부터 설정시간이 경과하면 상기 펌프(110)를 재동작시키며, 재동작시킨 상태에서의 부하전류를 측정하여 상기 부하전류 하한기준치보다 측정된 부하전류 측정치가 낮으면 상기 펌프(110)를 재정지시키고 부하전류 측정치가 높으면 동작상태가 유지되도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, the
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이송관(140) 상에서 상기 제어모듈(150)과 근접한 위치에 장착되며, 상기 볼탑밸브(130)가 폐쇄될 때 상기 이송관(140) 내부에서 상승되는 상승압력치를 기준으로 온오프 동작하는 압력스위치(160);를 더 포함하고, 상기 제어모듈(150)은 상기 압력스위치(160)와 신호연결되어 온오프 동작신호를 입력받으며, 상기 볼탑밸브(130)의 폐쇄동작에 의해 압력스위치(160)가 온동작하면 상기 펌프(110)가 정지하도록 하고 상기 볼탑밸브(130)의 개방동작에 의해 압력스위치(160)가 오프동작하면 설정대기시간이 경과한 후 상기 펌프(110)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an air conditioner, which is mounted on the conveying
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 펌프(110)는 수중에 배치되는 수중펌프이고, 상기 제어모듈(150)은, 상기 펌프(110)와 전원공급라인(PL)으로 연결되어 제어신호에 따라 펌프(110)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(153) 및, 상기 펌프(110)가 정지된 상태에서 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 펌프(110)가 일정시간동안 회전동작하도록 상기 전원공급부(153)를 구동제어하는 제어부(152)를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, the
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 펌프(110)의 흡입구(111) 측에 연결된 흡입관(113)에는 흡입량을 조절하는 흡입제어밸브(114)가 배치되고, 상기 펌프(110)의 토출구(112) 측에 연결된 이송관(140)에는 이송량을 조절하는 이송제어밸브(141)가 배치되며, 상기 전원공급부(153)는 제어부(152)의 제어신호에 따라 구동주파수값이 조절된 구동전원을 펌프(110)에 인가하고, 상기 제어부(152)는 수중에 배치된 펌프(110)의 임펠러(115)가 회전을 시작할 수 있는 시동 구동주파수값 내지 밀폐된 각 관로(113,140) 내에서 임펠러(115)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(113,140) 및 밸브(114,141)가 손상되지 않는 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 펌프(110)에 인가되도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 펌프(110)의 회동동작을 감지하는 회전감지부(170);를 더 포함하고, 상기 제어부(152)는 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 펌프(110)에 인가되도록 구동제어하되, 임의의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 펌프(110)에 인가한 후 상기 회전감지부(170)의 감지신호에 따라 펌프(110)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 펌프를 회전동작시키는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is further provided a
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 일단은 상기 흡입관(113) 상에서 흡입제어밸브(114)와 펌프(110)의 흡입구(111) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 상기 이송관(140) 상에서 이송제어밸브(141)와 펌프(110)의 토출구(112) 사이에 연통되게 체결되어, 상기 흡입제어밸브(114)와 이송제어밸브(141)가 폐쇄된 상태에서 펌프(110)의 임펠러(115) 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성하는 순환관(180);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템이 제공된다.One end is connected to the
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,As described above, according to the present invention,
첫째, 만수위 이상으로 물탱크(120) 내부로 공급되는 물은 물탱크(120)의 내부에 설치되는 볼탑밸브(130)를 이용하여 차단하고 펌프(110)의 부하전류를 측정한 부하전류 측정치에 따라 펌프(110)의 동작시기를 판단하여 구동제어할 수 있으므로, 종래의 수위감지센서(21)를 이용하지 않고서도 물탱크(120) 내부의 수위변화에 따라 능동적으로 펌프를 구동제어할 수 있어 신호의 왜곡이나 노이즈 발생에 따른 오작동을 방지하고 시스템 구축비용을 절감할 수 있다.First, the water supplied into the
둘째, 압력스위치(160)를 이용하여 펌프(110)의 촌동운전을 차단함으로써 불필요한 전력소비나 펌프(110)의 수명단축을 방지하고 펌프(110)의 구동소음을 최소화할 수 있다.Second, by using the
셋째, 기설정된 설정주기마다 펌프(110)를 일정시간동안 가구동시켜 펌프(110)의 임펠러(115)나 축부(116) 등의 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 상기 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 것을 미연에 방지하여 장시간 펌프(110)를 미사용하더라도 필요시 펌프(110)의 정상구동을 보장할 수 있으며, 동계와 같은 혹한기에 관로나 밸브 등이 결빙되는 것을 미연에 방지할 수 있다.Thirdly, by rotating the
도 1은 종래의 취수용 펌프 제어시스템의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수용 펌프 제어시스템의 구성을 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펌프의 구성을 나타낸 측면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어모듈의 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력스위치의 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펌프가 가구동하는 상태를 나타낸 부분 단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순환관의 구성을 나타낸 측면도이다.1 is a schematic view showing a configuration of a conventional intake pump control system,
FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of a water intake pump control system according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a side view showing the construction of a pump according to a preferred embodiment of the present invention,
4 is a block diagram illustrating a functional configuration of a control module according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a schematic view for explaining the operation principle of the pressure switch according to the preferred embodiment of the present invention,
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a state where the pump according to the preferred embodiment of the present invention is housed,
7 is a side view showing the construction of a circulation pipe according to a preferred embodiment of the present invention.
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.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수용 펌프 제어시스템은, 종래의 수위감지센서(21, 도 1 참고)를 이용하지 않고서도 물탱크(120) 내부의 수위변화에 따라 능동적으로 펌프(110)를 구동제어할 수 있으며, 펌프(110)의 촌동운전을 차단하여 불필요한 전력소비나 펌프(110)의 수명단축을 방지하고 펌프의 구동소음을 최소화할 수 있는 제어시스템으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 펌프(110), 물탱크(120), 볼탑밸브(130), 이송관(140) 및 제어모듈(150)을 포함하여 구비된다.The intake pump control system according to the preferred embodiment of the present invention can actively control the
먼저, 상기 펌프(110)는 수원(S)의 물을 흡입하고 이격배치된 물탱크(120) 까지 이송하는데 필요한 수압을 제공하기 위한 수단으로서, 도 2 및 도 3을 참고하면 수원(S) 내부 또는 근접배치되어 흡입구(111)로 물을 공급받으며 제어모듈(150)의 제어신호에 따라 펌핑동작하며 공급된 물을 가압하여 토출구(112)로 배출한다.2 and 3, the
상기 물탱크(120)는 공급된 물을 저장하기 위한 수조로서, 일정량의 물을 저장하기 위한 공간이 내부에 마련되고 일측에는 이송관(140)으로부터 공급되는 물을 내부로 유입시키기 위한 급수구(121)가 마련되며 타측에는 내부에 저장된 물을 외부로 배수하기 위한 배수구(122)가 마련된다.The
상기 볼탑밸브(130)는 도 2에서와 같이 물탱크(120)의 내부에 설치되며 부력에 의해 급수구(121)를 개폐하도록 동작한다. 여기서, 상기 볼탑밸브(130)는 설정된 만수위 위치에서 부력에 의해 급수구(121)를 폐쇄하도록 설치되며, 물탱크(120) 내부의 물이 설정수위에 미달하는 경우 볼이 하강하면서 폐쇄된 급수구(121)가 개방되도록 동작한다.2, the ball-
상기 이송관(140)은 펌프(110)에 의해 취수된 물을 물탱크(120)로 이송하기 위한 관로로서, 상기 펌프(110)의 토출구(112)와 물탱크(120)의 급수구(121) 사이에 연장배치되어 펌프(110)에서 배출된 물을 물탱크(120) 측으로 이송한다.The
상기 제어모듈(150)은 펌프(110)를 구동제어하기 위한 제어수단으로서, 사용자 조작수단인 입력부(155)의 사용자입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 물탱크(120)에 공급되는 이송량이 조절되도록 펌프(110)를 구동제어하되, 상기 펌프(110)의 부하전류를 측정하여 측정된 부하전류 측정치가 상기 볼탑밸브(130)의 폐쇄된 상태를 판단하기 위해 설정된 부하전류 하한기준치보다 상대적으로 높으면 상기 펌프(110)가 동작하고 상대적으로 낮으면 펌프(110)의 동작이 강제정지되도록 구동제어한다.The
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제어모듈(150)에는 펌프(110)의 구동회로와 전기적으로 연결되어 펌프(110)가 구동할때 발생되는 부하전류를 측정하기 위한 부하전류 감지부(151) 및, 취수용 펌프 제어시스템을 중앙제어하기 위한 데이터가 프로그래밍되어 있으며 상기 부하전류 하한기준치 데이터가 저장되고 부하전류 감지부(151)의 부하전류 측정치와 저장된 부하전류 하한기준치를 비교하고 이에 따라 볼탑밸브(130)의 폐쇄된 상태 즉, 물탱크(120)의 만수위를 판단하기 위한 연산작동하는 제어부(152)를 포함하여 구비된다.4, the
여기서, 상기 펌프(110)가 구동되면 부하전류 감지부(151)는 일정 주기(예를 들면, 수초 내지 수십초 주기)로 펌프(110)의 구동에 따른 부하전류를 측정하여 제어부(152)로 전송하며, 이에 제어부(152)는 입력된 부하전류 측정치와 설정된 부하전류 하한기준치를 비교하여 부하전류 측정치가 부하전류 하한기준치보다 높은지 낮은지를 판단한다.When the
이때, 측정된 부하전류 측정치가 부하전류 하한기준치보다 상대적으로 낮은 경우는 물탱크(120)의 수위가 만수위로 설정된 수위까지 도달하여 볼탑밸브(130)에 의해 물탱크(120)의 급수구(121)가 폐쇄되면서 펌프(110)의 동작에도 불구하고 이송되는 유체압력이 저하되면서 부하전류가 낮아진 상황을 의미하며, 상기 부하전류 측정치가 부하전류 하한기준치보다 상대적으로 높은 경우는 물탱크(120)의 수위가 만수위 이하로 하강하여 볼탑밸브(130)에 의해 폐쇄된 급수구(121)가 개방되면서 물의 이송에 따라 유체압력이 증가하면서 부하전류가 높아진 상황을 의미한다.At this time, when the measured load current measurement value is relatively lower than the load current lower limit reference value, the water level of the
따라서, 상기 제어부(152)는 볼탑밸브(130)에 의해 물탱크(120)의 급수구(121)가 개방되면 펌프(110)를 동작시키고 볼탑밸브(130)에 의해 급수구(121)가 폐쇄되면 펌프(110)의 동작을 강제정지시킬 수 있는 것이다.Accordingly, when the
또한, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제어모듈(150)에는 현재시간정보를 제어부(152)에 제공하기 위한 RTC(154, Real Time Clock)와, 제어모듈(150)이나 취수용 펌프 제어시스템의 동작상태나 설정상태를 외부로 표시하기 위한 표시부(156)가 구비된다.2 and 4, the
더불어, 상기 제어모듈(150)은 부하전류 하한기준치에 따라 펌프(110)의 동작이 강제정지된 시각으로부터 프로그램 상에 설정된 설정시간이 경과하면 상기 펌프(110)를 재동작시키며, 재동작시킨 상태에서의 부하전류를 측정하여 상기 부하전류 하한기준치보다 측정된 부하전류 측정치가 낮으면 상기 펌프(110)를 재정지시키고 부하전류 측정치가 높으면 동작상태가 유지되도록 구동제어한다.In addition, the
상술한 펌프(110), 물탱크(120), 볼탑밸브(130), 이송관(140) 및 제어모듈(150)의 조합된 구성에 의해, 만수위 이상으로 물탱크(120) 내부로 공급되는 물은 물탱크(120)의 내부에 설치되는 볼탑밸브(130)를 이용하여 차단하고 펌프(110)의 부하전류를 측정한 부하전류치에 따라 펌프(110)의 동작시기를 판단하여 구동제어할 수 있으므로, 종래의 수위감지센서(21)를 이용하지 않고서도 물탱크(120) 내부의 수위변화에 따라 능동적으로 펌프를 구동제어할 수 있어 신호의 왜곡이나 노이즈 발생에 따른 오작동을 방지하고 시스템 구축비용을 절감할 수 있다.By the combined structure of the
한편, 물탱크(120)가 만수위이며 외부로의 배수량이 없거나 미미한 경우에도 상기와 같은 설정시간마다 펌프(110)가 재작동하는 촌동운전 현상이 발생할 수 있다. 이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압력스위치(160)를 이용하여 이러한 촌동현상을 방지할 수 있다.On the other hand, even when the
이를 위해, 상기 이송관(140) 상에서 상기 제어모듈(150)과 근접한 위치에 장착되며, 상기 볼탑밸브(130)가 폐쇄될 때 상기 이송관(140) 내부에서 상승되는 상승압력치를 기준으로 온오프 동작하는 압력스위치(160)를 더 포함하여 구비된다.To this end, the
또한, 상기 제어모듈(150)은 상기 압력스위치(160)와 신호연결되어 온오프 동작신호를 입력받으며, 상기 볼탑밸브(130)의 폐쇄동작에 의해 압력스위치(160)가 온동작하면 상기 펌프(110)가 정지하도록 하고 상기 볼탑밸브(130)의 개방동작에 의해 압력스위치(160)가 오프동작하면 설정대기시간이 경과한 후 상기 펌프(110)를 구동시키도록 동작한다.When the
보다 구체적으로 설명하면, 물탱크(120)가 만수되면서 볼탑밸브(130)가 급수구(121)를 폐쇄하여 이송관(140)의 내부압력이 증가하면서 압력스위치(160)의 스위칭동작 임계치에 도달하게 되면 상기 압력스위치(160)가 온동작하면서 온동작신호를 제어모듈(150)로 전달하게 되며, 이에 제어모듈(150)은 기설정된 프로그램에 따라 펌프(110)가 정지하도록 구동제어한다.More specifically, when the
반면에 물탱크(120)에 저장된 물이 일정량 외부로 배수되어 수위가 낮아지면서 볼탑밸브(130)가 급수구(121)를 개방하여 이송관(140)의 내부압력이 감소하면서 압력스위치(160)의 스위칭동작 임계치 이하로 하강하게 되면 상기 압력스위치(160)가 오프동작하면서 오프동작신호를 제어모듈(150)로 전달하게 되며, 이에 제어모듈(150)은 기설정된 프로그램에 따라 펌프(110)가 정지하도록 구동제어한다.On the other hand, when the water stored in the
한편, 상기 펌프(110)가 수원(S)의 수중에 배치되는 수중펌프이며, 물탱크(120)에 저장된 물이 외부로 배수되지 않아 펌프(110)가 장기간 이용되지 않는 경우, 펌프(110)의 임펠러(115, 도 6 참고)나 축부(116) 등의 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생할 수 있다.If the
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제어모듈(150)에는 펌프(110)와 전원공급라인(PL)으로 연결되어 제어부(152)의 제어신호에 따라 펌프(110)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(153)를 더 포함하여 구비되며, 상기 제어부(152)는 펌프(110)가 정지된 상태에서 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 펌프(110)가 일정시간 동안 회전동작하도록 상기 전원공급부(153)를 구동제어하도록 동작한다.4, the
여기서, 상기 전원공급부(153)는 제어모듈(150) 내에 설치되어 전원케이블 등의 전원공급라인(PL)으로 펌프(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
또한, 상기 동작부위(A)는 임펠러(115)나 축부(116)와 같이 펌프(110)가 회전구동하는 부위이거나 장시간 물에 잠겨 정지되어 있는 경우 물에 포함된 이물질이 표면에 흡착되거나 금속재질로 이루어져 녹이 발생할 수 있는 부위를 의미할 수 있다. 이러한 동작부위(A)는 펌프(110)의 구조나 종류에 따라 다양한 부위가 포함될 수 있다.The operating part A may be a part where the
더불어, 상기 소요시간은 펌프(110)의 구조나 종류, 상기 동작부위(A)의 대상 또는 물에 포함된 협잡물의 상태나 오염도에 따라 달라질 수 있다.In addition, the required time may vary depending on the structure and type of the
이러한 전원공급부(153) 및 제어부(152)의 조합된 구성 및 기능에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이 기설정된 설정주기마다 펌프(110)를 일정시간동안 가구동시켜 펌프(110)의 임펠러(115)나 축부(116) 등의 동작부위(A)를 회전동작시킴으로써, 상기 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹(Rust)이 발생하는 것을 미연에 방지하여 장시간 펌프(110)를 미사용하더라도 필요시 펌프(110)의 정상구동을 보장할 수 있으며, 동계와 같은 혹한기에 관로나 밸브 등이 결빙되는 것을 미연에 방지할 수 있다.6, the
한편, 상기 펌프(110)의 흡입구(111) 측에 연결된 흡입관(113)에는 흡입량을 조절하기 위한 흡입제어밸브(114)가 배치되고, 상기 펌프(110)의 토출구(112) 측에 연결된 이송관(140)에는 이송량을 조절하기 위한 이송제어밸브(141)가 배치될 수 있다. 이러한 흡입제어밸브(114) 및 이송제어밸브(141)는 도시된 바와 같이 수동개폐방식의 밸브가 이용될 수 있으며 이 밖에 제어모듈(150)의 제어신호에 따라 개폐동작하는 전자식 자동 개폐방식의 밸브가 이용될 수도 있다.A
또한, 평상기 상기 흡입제어밸브(114) 및 이송제어밸브(141)가 폐쇄된 상태에서 상기 펌프(110)의 가구동에 의해 임펠러(115)가 회전하는 경우 관로 내부압력이 증가하게 되어 각관로(113,140)나 밸브(114,141)가 손상될 가능성이 있다.In addition, when the
이러한 현상을 방지하기 위해, 상기 전원공급부(153)는 제어부(152)의 제어신호에 따라 구동주파수값이 조절된 구동전원을 펌프(110)에 인가하고, 상기 제어부(152)는 수중에 배치된 펌프(110)의 임펠러(115)가 회전을 시작할 수 있는 시동 구동주파수값 내지 밀폐된 각 관로(113,140) 내에서 임펠러(115)의 회전에 따라 발생하는 유체압력으로 관로(113,140) 및 밸브(114,141)가 손상되지 않는 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 펌프(110)에 인가되도록 구동제어한다.In order to prevent such a phenomenon, the
여기서, 상기 시동 구동주파수는 정지상태의 임펠러(115)를 회전동작시키기 위해 유동시키기 위한 최소 구동구파수로서, 예를 들어 24Hz의 정격 구동주파수를 갖는 펌프(110)에 19Hz의 구동주파수를 인가하였을때 동작되지 않으며 20Hz의 구동주파수를 인가하였을때 유동하면서 회전동작하였을때 20Hz가 시동 구동주파수가 되는 것이다.Here, the starting driving frequency is a minimum number of driving waves for causing the
또한, 상기 임계 구동주파수는 기본적으로 상기 시동 구동주파수보다 상대적으로 큰 주파수값을 갖되, 각 관로(113,140) 내부에 물이 차있는 상태에서 임펠러(115)가 회전되는 경우 상기 관로(113,140)와 밸브(114,141)의 내구성을 고려하여 손상되지 않을 정도의 유체압력이 발생하도록 임펠러(115)를 회전시키기 위한 구동주파수로서, 이러한 임계 구동주파수는 펌프(110)의 규격이나 종류에 따라 달라질 수 있고 관로(113,140) 및 밸브(114,141)의 내구성에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 상기 임계 구동주파수는 펌프(110), 관로(113,140) 및 밸브(114,141)의 규격이나 종류가 정해진 상태에서 구동주파수의 크기를 점차적으로 변동해가며 펌프(110), 관로(113,140) 및 밸브(114,141)의 손상여부를 확인하는 반복적인 실험절차를 통해서 획득될 수 있다.In addition, when the
한편, 상기와 같이 시동 구동주파수가 정해진 상태에서 물에 포함된 협잡물량이 많거나 흡착력이 높은 경우 일반적인 시동 구동주파수를 인가하는 경우 임펠러(115)가 회동되지 않을 수 있다. 이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수용 펌프 제어시스템에서는 임펠러(115)의 회전을 감지하여 기설정된 시동 구동주파수로 구동되지 않을 경우 이를 조절하여 구동가능한 최소 구동주파수의 크기를 적용한 펌프제어를 구현할 수 있다.On the other hand, when the amount of impurities contained in the water is large or the adsorption force is high in a state where the starting driving frequency is determined as described above, the
이를 위해, 상기 펌프(110)의 회동동작을 감지하는 회전감지부(170)를 더 포함하고, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원이 펌프(110)에 인가되도록 구동제어하되, 임의의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 펌프(110)에 인가한 후 상기 회전감지부(170)의 감지신호에 따라 펌프(110)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 펌프(110)를 회전동작시킨다.The
여기서, 상기 회전감지부(170)는 도 6에 도시된 바와 같이 펌프(110)나 관로(113,140) 내부에 배치되어 임펠러(115)의 회전에 따른 유체흐름을 감지하기 위한 수류센서나 압력센서를 이용할 수 있으며, 도시되지 않았으나 임펠러(115)나 축부(116) 등과 같이 펌프(110)가 회동동작하는 경우 그 움직임을 물리적으로 감지할 수 있는 엔코더나 근접센서 자기센서 등의 다양한 센서들을 이용할 수도 있다.6, the
또한, 상기 회전감지부(170)는 펌프(110)에 인가되는 부하전류나 부하전압의 크기를 감지하도록 회로구성되어, 임펠러(115)의 회전여부에 따라 상반된 전류나 전압의 변동수치를 제어부(152)로 전송할 수 있는 전류센서 또는 전압센서가 이용될 수도 있다.The
이와 같이, 상기 시동 구동주파수값 내지 임계 구동주파수값의 범위를 갖는 구동전원으로 펌프(110)를 구동제어하되, 임의 구동주파수값을 갖는 구동전원을 펌프(110)에 인가한 후 펌프(110)가 회전동작하지 않는 것으로 판단되면 펌프(110)에 인가되는 구동주파수값을 점차적으로 증가시키면서 펌프(110)를 회전동작시킬 수 있으므로, 임펠러(115)를 회전동작시킬 수 있는 최소의 구동주파수값으로 펌프(110)를 구동시킬 수 있으며 임펠러(115)의 회전에 따른 관로(113,140)나 밸브(114,141)에 과도한 유체압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.In this manner, the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 취수용 펌프 제어시스템에서는 가구동시 회전하는 임펠러(115)의 회전으로 발생되는 압력에 의해 내부의 관로(113,140) 및 밸브(114,141)에 가해지는 압력이 더욱 낮아지도록 하기 위한 순환관(180)이 더 구비될 수 있다.Meanwhile, in the intake pump control system according to the preferred embodiment of the present invention, the pressure applied to the
상기 순환관(180)은 도 7에 도시된 바와 같이 일단은 상기 흡입관(113) 상에서 흡입제어밸브(114)와 펌프(110)의 흡입구(111) 사이에 연통되게 체결되고 타단은 이송관(140) 상에서 이송제어밸브(141)와 펌프(110)의 토출구(112) 사이에 연통되게 체결되어, 상기 흡입제어밸브(114)와 이송제어밸브(141)가 폐쇄된 상태에서 펌프(110)의 임펠러(115) 회전에 따른 유체압력에 의해 순환수류를 생성한다.7, one end of the
이러한 순환수류로 인하여, 임펠러(115)의 회전에 따라 증가되는 내부압력을 감소시킬 수 있으므로, 관로(114,140) 및 밸브(114,141)의 손상을 방지할 수 있으며 상기 임펠러(115)를 보다 고속으로 회전시켜 흡착된 이물질이나 발생된 녹을 보다 효과적으로 제거시킬 수 있다.Because of this circulating water flow, it is possible to reduce the internal pressure which is increased in accordance with the rotation of the
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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge.
110...펌프 120...물탱크
130...볼탑밸브 140...이송관
150...제어모듈 160...압력스위치
170...회전감지부 180...순환관110 ... Pump 120 ... Water tank
130 ...
150 ...
170 ...
Claims (4)
상기 펌프(110)는 수중에 배치되는 수중펌프이고,
상기 제어모듈(150)은, 상기 펌프(110)와 전원공급라인(PL)으로 연결되어 제어신호에 따라 펌프(110)가 구동하는데 필요한 구동전원을 인가하는 전원공급부(153) 및, 상기 펌프(110)가 정지된 상태에서 동작부위(A)에 이물질이 흡착되거나 녹이 발생하는 소요시간을 고려하여 기설정된 설정주기마다 상기 펌프(110)가 일정시간동안 회전동작하도록 상기 전원공급부(153)를 구동제어하는 제어부(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템.
A pump 110 installed on the water source S side for supplying water to the suction port 111 and pumping according to a control signal to pressurize the supplied water and discharge the water to the discharge port 112; A water tank 120 for storing a predetermined amount of water and provided with a water supply port 121 at one side and a drain port 122 at the other side; A ball-top valve (130) installed in the water tank (120) and opening / closing the water supply port (121) by buoyancy; A transfer pipe 140 extending between the discharge port 112 of the pump 110 and the water supply port 121 of the water tank 120 to transfer the water discharged from the pump 110 to the water tank 120; And controls the pump 110 to control the amount of feed to be supplied to the water tank 120 according to a user input signal of the input unit 155. The load current of the pump 110 is measured, A control module for controlling the pump 110 to be operated when the pump 110 is relatively higher than the load current lower limit value set for determining the closed state of the ball-top valve 130, and forcibly stopping the operation of the pump 110 when the pump 110 is relatively low, (150)
The pump 110 is an underwater pump disposed in water,
The control module 150 includes a power supply unit 153 connected to the pump 110 and a power supply line PL for applying driving power required for driving the pump 110 according to a control signal, The power supply unit 153 is driven so that the pump 110 rotates for a predetermined time at predetermined preset intervals in consideration of the time required for adsorption of foreign matter or generation of rust in the operating region A in a state where the pump 110 is stopped, And a control unit (152) for controlling the intake pump.
상기 제어모듈(150)은,
상기 부하전류 하한기준치에 따라 펌프(110)의 동작이 강제정지된 시각으로부터 설정시간이 경과하면 상기 펌프(110)를 재동작시키며, 재동작시킨 상태에서의 부하전류를 측정하여 상기 부하전류 하한기준치보다 측정된 부하전류 측정치가 낮으면 상기 펌프(110)를 재정지시키고 부하전류 측정치가 높으면 동작상태가 유지되도록 구동제어하는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템.
The method according to claim 1,
The control module (150)
When the set time has elapsed from the time when the operation of the pump 110 is forcibly stopped according to the load current lower limit reference value, the pump 110 is operated again and the load current in the re-operated state is measured, Wherein the controller controls the pump (110) to be reset if the measured load current value is lower than the measured load current value, and to drive the pump (110) to maintain the operating state when the load current measurement value is higher.
상기 이송관(140) 상에서 상기 제어모듈(150)과 근접한 위치에 장착되며, 상기 볼탑밸브(130)가 폐쇄될 때 상기 이송관(140) 내부에서 상승되는 상승압력치를 기준으로 온오프 동작하는 압력스위치(160);를 더 포함하고,
상기 제어모듈(150)은 상기 압력스위치(160)와 신호연결되어 온오프 동작신호를 입력받으며, 상기 볼탑밸브(130)의 폐쇄동작에 의해 압력스위치(160)가 온동작하면 상기 펌프(110)가 정지하도록 하고 상기 볼탑밸브(130)의 개방동작에 의해 압력스위치(160)가 오프동작하면 설정대기시간이 경과한 후 상기 펌프(110)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 취수용 펌프 제어시스템.
3. The method of claim 2,
Off valve 140 is mounted on the conveying pipe 140 at a position close to the control module 150 and is operated on and off with reference to an upward pressure value rising inside the transfer pipe 140 when the ball cap valve 130 is closed Further comprising: a switch (160)
When the pressure switch 160 is turned on by the closing operation of the ball-top valve 130, the control module 150 receives the on / off operation signal in signal connection with the pressure switch 160, And when the pressure switch (160) is turned off by the opening operation of the ball-top valve (130), the pump (110) is driven after the set waiting time has elapsed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160120004A KR101800972B1 (en) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | Pump control system for water-intake |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109399825A (en) * | 2018-12-26 | 2019-03-01 | 中山市史麦斯净水科技有限公司 | The adjustable water purifier of water yield and its runoff investigation control method |
KR20220081834A (en) | 2020-12-09 | 2022-06-16 | 정효상 | Smart deepwater pump control system |
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- 2016-09-20 KR KR1020160120004A patent/KR101800972B1/en active IP Right Grant
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