KR102280418B1 - 부스터펌프 시스템, 그리고 이상유무를 판별하며 부드럽게 동작을 전환하는 부스터펌프 시스템 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부스터펌프 시스템으로서, 하나 이상의 급수파이프에 압력을 제공할 수 있는 적어도 둘 이상의 펌프와, 상기 하나 이상의 펌프들과 각각 연결되어 있는, 하나 이상의 펌프 전원차단기를 포함하는 펌프 전원차단부, 하나 이상의 인버터를 포함하는 펌프 인버터부, 하나 이상의 전자접촉기를 포함하는 전자접촉부 및 하나 이상의 펌프 스위치를 포함하는 펌프 스위치부를 포함하는 부스터펌프 시스템에서 상기 인버터부(20) 내 각각의 인버터들과 유선 및 무선으로 연결되어 상기 각각의 인버터들의 동작을 제어하는 제어부; 그리고 상기 하나 이상의 급수파이프 내 압력을 측정하고 이를 상기 제어부에게 송신하는 하나 이상의 압력검출센서를 더 포함하고, 이를 이용한 부스터펌프 시스템의 제어방법을 개시한다.

Description

부스터펌프 시스템, 그리고 이상유무를 판별하며 부드럽게 동작을 전환하는 부스터펌프 시스템 제어방법{BOOSTER PUMP SYSTEM, AND BOOSTER PUMP SYSTEM CONTROL METHOD THAT DETECTS ABNORMALITY AND SMOOTHLY SWITCHES MOTION}

본 발명은 부스터펌프 시스템과 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동작 중인 부스터펌프를 멈추고 다른 부스터펌프를 동작시키는 과정에서, 동작 예정인 다른 부스터펌프의 동작 이상유무를 판별하면서도 현재 동작 중인 부스터펌프와 다음 동작하는 부스터펌프간의 동작 간에 급수 압력의 변화 없이 부드럽게 압력을 제공하도록 하는, 이상유무를 판별하여 부드럽게 동작을 전환하는 부스터펌프 시스템과 이의 제어방법에 관한 것이다.

아파트를 비롯한 다중 이용 시설건물의 급수를 위해서는 하나 이상의 부스터펌프를 사용하는데, 상기 다중 이용 시설건물에 대한 급수는 필요에 따라 다량의 물을 한꺼번에 급수해야 할 필요성이 생길 수 있으므로, 이에 대비하기 위해 시설건물에 최대로 공급할 수 있도록 다수의 부스터펌프를 구성하여 유사시 부스터펌프를 다수 기동하여 최대압력으로 급수를 할 수 있게 할 수 있다.

하지만 이러한 상황은 드물게 일어나며, 일반적으로는 급수시설에서 제공할 수 있는 최대압력의 절반에도 미치지 못하는 압력만으로도 충분히 현재 사용자들에게 급수를 원활하게 할 수 있다. 따라서 평상시에는 급수시설의 부스터펌프는 하나만 동작한다.

도 1은 일반적인 급수시설의 부스터펌프 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 급수파이프에 연결되어 있는 부스터펌프는 상술한 바와 같이 평상시에는 하나만 동작한다.

예를 들어, 평시에는 1번 부스터펌프(P1)만 동작할 수 있다. 이때 상기 1번 부스터펌프(P1)만 계속 동작할 경우, 펌프 자체의 지속적인 사용에 따른 장치의 노후화 및 발열로 인한 내부 회로 내지는 장치 전체의 고장 및 수명 저하 등의 피해가 생기게 되므로, 일정 시간 간격을 두고 다음 2번 부스터펌프(P2)를 동작시키는 것이 바람직할 것이다. 이때 상기 2번 부스터펌프(P2)가 동작함에 따라 1번 부스터펌프(P1)가 동작을 멈추게 되는 것은 자명하다.

이때, 상기 1번 부스터펌프(P1)에서 2번 부스터펌프(P2)로 절체(Changeover)하는 그 순간에도 시설의 어느 누군가는 급수를 받아야 할 수 있으므로, 절체의 그 순간에도 파이프 내에 압력을 제공해야 한다. 하지만 이때 압력을 불안정하게 제공하거나 약하게 제공한다면 시설에 대한 급수가 불안정해지게 될 것이므로 절체의 순간 제공하는 압력 또한 평상시에 급수하는 수준의 압력을 유지해야 할 것으로서 이에 대한 효과적인 제어 방법이 필요하게 되었다.

또한 상기와 같이 부스터펌프를 하나만 사용하는 방식의 급수체계에서는 급수를 담당하는 부스터펌프가 최소한의 성능이 보장되었을 때 유지될 수 있다. 만약 급수를 담당해야 하는 부스터펌프가 고장 등으로 인해 최소한의 성능마저 보장되지 못하게 된다면, 그 부스터펌프가 급수를 담당하는 그 시간동안은 제대로 된 급수가 이루어지지 않을 것이므로, 급수를 담당하는 부스터펌프 중 어느 하나가 최소한의 성능마저 보장되지 못하거나 고장인지 여부를 판단하는 것 또한 매우 중요한 문제로 대두되었다.

상기와 같은 문제, 즉 부스터펌프의 고장 여부를 판단하는 것이 어려운 이유는, 부스터펌프의 성능 저하 내지 고장은 부스터펌프 그 자체 뿐만 아니라 연결된 전기적 전원장치들인 차단기, 인버터, 전자접촉기 등 다수의 구성요소들에 의해 부스터펌프의 성능이 영향을 받기 때문이며, 부스터펌프 자체에서도 급수압력을 전달하는 데는 회전 임펠러나 역류방지 체크벨브 등 다수의 부픔이 관여하고, 이들 모두가 정상이어야만 원활한 동작 성능이 보장되므로, 만약 부스터펌프 중 어느 하나가 성능 저하 내지 고장 상태라면, 이들 모두의 정상 동작 여부를 판단해야 하기 때문이다.

따라서 부스터펌프의 고장은 유관상 이상유무를 판별하기 쉽지 않고 전문 기술인이 아닌 경우 장비의 이상유무를 판별하기 더욱 어렵기 때문에 일상적인 점검만으로는 고장 여부를 판단하는 것이 거의 불가능하여, 부스터펌프를 번갈아가며 하나만 사용하는 시스템에서는 고장 여부를 판단하고 우선 고장으로 판단된 부스터펌프를 건너뛰고 다음 부스터펌프를 동작시키는 방법 또한 필요하게 되었다.

한편 부스터펌프의 제어방법은 다양한 기술들이 개시되어 있다. 예를 들어, 등록특허 10-0957541호는 부스터펌프 시스템의 운전제어방법으로서 토출압력을 설정운전압력 오차범위 내에 소정의 감지시간 이상을 유지하고 있는가 여부로 무효운전구간을 감지하고 최소출력 한계값을 임시 저장하며, 회전수를 감소하여 운전하고 토출압력이 설정운전압력 오차범위 내에 소정의 판별시간 이상을 유지하고 있는가 여부로 무효운전구간을 판별하면서 최소출력한계값을 저장하고 펌프를 정지하는 등의 기능을 포함하는 운전 제어방법을 개시하고 있으며, 공개특허공보 10-2009-0040002호는 에너지 절감형 부스터펌프 시스템으로서 부스터펌프 및 라인가압펌프로부터 회전주파수값을 각각 입력받아 이를 기초로 각 펌프들의 회전수를 제어하여 수압이 미리 설정된 압력기준값으로 일정하게 유지되도록 제어하는 부스터펌프 시스템으 개시하고 있다.

이외에도, 본 발명의 출원인은 앞서서 부스터펌프의 제어시스템 및 제어방법으로서 등록특허 10-1306164호, 등록특허 10-1250271호 등과 같은 구성 및 방법을 개시한 바 있다. 상기의 등록특허 및 공개특허공보 등에 개시되어 있는 기술내용은 모두 본 발명과는 그 구성 및 동작 방식이 완전히 다른 기술로 판단된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술과는 다른 방식으로, 부드러운 부스터펌프의 동작 전환을 보장하기 위한 부스터펌프의 동작 전환 및 이상유무 판단 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 하나 이상의 급수파이프에 압력을 제공할 수 있는 적어도 둘 이상의 펌프와, 상기 하나 이상의 펌프들과 각각 연결되어 있는, 하나 이상의 펌프 전원차단기를 포함하는 펌프 전원차단부, 하나 이상의 인버터를 포함하는 펌프 인버터부, 하나 이상의 전자접촉기를 포함하는 전자접촉부 및 하나 이상의 펌프 스위치를 포함하는 펌프 스위치부를 포함하는 부스터펌프 시스템으로서,

상기 인버터부(20) 내 각각의 인버터들과 유선 및 무선으로 연결되어 상기 각각의 인버터들의 동작을 제어하는 제어부; 그리고 상기 하나 이상의 급수파이프 내 압력을 측정하고 이를 상기 제어부에게 송신하는 하나 이상의 압력검출센서를 포함하는 부스터펌프 시스템을 제공한다.

그리고 본 발명은 제 1항의 부스터펌프 시스템을 이용한 부스터펌프 시스템의 제어방법으로서, 상기 둘 이상의 펌프 중 선택된 어느 하나 이상의 펌프가 미리 입력되어 설정된 압력 퍼센테이지 수준까지 동작하는 펌프 동작단계(S10); 상기 단계(S10)에 따라 펌프가 미리 입력된 일정 시간 간격 x동안 동작하는 상태에서, 상기 압력검출센서가 파이프 내의 압력 a와 유량 b를 확인하여, 이를 상기 제어부 내 미리 입력된 압력수치와 유량수치와 비교하는 압력 및 유량 확인단계(S11); 상기 단계(S11)에서 측정된 압력 a와 유량 b가 미리 입력된 압력수치와 유량수치 이상이라면, 다음 동작 순번으로 미리 지정되어 있는, 현재 동작 중인 펌프를 제외한 어느 하나 이상의 펌프가 가동을 시작하는 다음 펌프 가동시작단계(S12); 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 펌프가 미리 입력되어 설정된 압력 퍼센테이지 수준까지 동작하게 되엇다면, 상기 압력검출센서에서 상기 파이프 내 압력을 측정하여, 이전 단계(S11)에서 측정된 압력 a에서 압력 변동이 c% 이내로 압력상승이 이루어졌는지 확인하는 압력상승 확인단계(S13); 상기 단계(S13)에서, 상기 압력검출센서에서 측정된 압력과 이전 단계(S11)에서 측정된 상기 압력 a와 비교하였을 때 압력 변동 수준이 c% 이내였다면, 상기 단계(S12)에서부터 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프에 대하여 동작 시작부터 최대 동작 수준까지 증가하는데 걸린 시간 d를 측정하여, 이를 상기 제어판에 미리 입력된 정지판단 시간범위와 비교하여 판단하는 정지판단시간 비교단계(S14); 상기 단계(S14)에서 측정한 시간 d가 상기 정지판단 시간범위 간격 내라면, 상기 단계(S10)에서 동작하고 있던 하나 이상의 펌프에 대한 동작 정지를 시작하는 기존펌프 동작정저 시간단계(S15); 상기 단계(S15)에 따라 동작 정지가 시작된 하나 이상의 펌프의 동작 정지가 완료된 기존펌프 동작정지 완료단계(S16); 상기 단계(S16)가 완료된 뒤, 상기 압력검출센서가 상기 파이프의 압력을 측정하고, 측정된 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 상기 압력 변동치 c% 이내로 압력하강이 이루어졌는지 확인하는 압력하강 확인단계(S17); 그리고 상기 단계(S17)에서 측정한 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 상기 압력 변동치 c% 이내로 압력 하강이 이루어졌다면, 현재 동작 중인 하나 이상의 펌프에 대하여 정상 동작 판단을 내리고, 미리 입력된 상기 시간 간격 x동안 가동을 유지하는 다음 펌프 동작단계(S20)를 실시하여 단계를 종료하는 부스터펌프 시스템의 제어방법을 제공한다.

상기에서의 설정된 압력 퍼센테이지 수준은 80%정도로 하는 것이 바람직하다.

상기에서의 제어부 내에 미리 입력된 압력수치는 7.0bar이고, 상기 유량수치는 80㎥/min정도로 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 압력 및 유량 확인단계(S11)에서, 상기 압력검출센서가 측정한 압력 a 또는 유량 b가 상기 제어부 내에 미리 입력된 압력수치 및 유량수치 미만이라면, 현재 동작중인 펌프가 고정인 것으로 판단하는 동작펌프 고장판단단계(S22)를 실시하여 동작을 완료한다.

상기에서의 단계(S13)에서의 압력변동 수준 c%는 0.01%정도로 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 단계(S13)에서 상기 압력검출센서가 측정한 압력을 이전에 측정한 압력 a와 비교하였을 때 상기 압력변동 수준 c%를 초과하는 압력변동이 감지되었다면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료한다.

상기에서, 상기 단계(S14)에서의 정지판단 시간범위는 5초 이상 6초 이하 정도로 할 수 있다.

상기에서, 단계(S14)에서 측정한 시간 d가 미리 입력된 상기 정지판단 시간범위 최소치 미만이거나 또는 최대치 초과라면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료한다.

상기에서, 상기 단계(S17)에서 측정한 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 상기 c%를 초과하여 감소하였다면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료한다.

본 발명에 의하면, 부드럽고 연속적으로 펌프의 사용 절체가 이루어져서 파이프에는 일정량의 압력을 끊임없이 제공해줄 수 있고, 펌프에게 휴식 시간을 제공함으로서 펌프의 사용 수명을 획기적으로 늘릴 수 있다.

도 1은 종래의 부스터펌프의 구조도.
도 2는 본 발명의 부스터펌프의 구조도.
도 3은 본 발명의 부스터펌프 제어방법을 통한 시간-압력 및 동작수준 그래프.
도 4는 본 발명의 부스터펌프 제어방법의 순서도.

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

도 2는 본 발명의 방법이 적용된 부스터펌프 시스템의 구조도이다. 이하에서는 도 2를 통하여 본 발명의 방법이 적용되는 부스터펌프 시스템의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부스터펌프 시스템은 일반적인 부스터펌프 시스템에서 사용하는 펌프 전원차단부(10), 펌프 인버터부(20), 전자접촉부(30) 및 펌프 스위치부(40)를 포함한다.

상기의 구성요소들(10~40)는 부스터펌프 시스템에서 일반적으로 사용하는 구성요소들로서 구체적인 설명은 생략하며, 간단하게 각각의 기능에 대해서만 설명하면 상기 펌프 전원차단부(10)는 각각 연결된 펌프의 전원을 수동으로 연결 또는 차단하는 기능을 하는 구성요소이며 유사시 상기 펌프 전원차단부(10) 내 각각의 전원차단기들을 끊어서 펌프들(P1~P4)에 대한 전원을 차단한다.

그리고 상기 펌프 인버터부(20)는 상기 펌프들(PP) 각각의 동작 강도를 결정하는 구성요소로서, 구체적으로는 상기 자신과 각각 연결된 펌프들(P1~P4)의 회전 속도를 결정한다. 상기 펌프들(P1~P4)의 회전 속도는 결국 상기 펌프들(P1~P4) 자신이 파이프들(I-P, O-P)에 대해 가하는 압력을 의미하므로, 결국 상기 펌프 인버터부(20)는 상기 펌프들(P1~P4) 각각이 상기 파이프들(PP)에 대해 가하는 압력을 조절하는 구성요소이다.

그리고 상기 전자접촉부(30)는 상기 인버터의 ON/OFF를 결정하는 구성요소이고, 상기 펌프 스위치부(40)는 자신과 연결된 상기 펌프들(P1~P4) 각각의 ON/OFF를 결정하는 구성요소이다.

그리고 본 발명의 펌프 시스템은 제어부(110)를 더 포함한다. 상기 제어부(110)는 상기 인버터부(20) 내 각각의 인버터들과 유선 또는 무선으로 연결되어, 상기 인버터부(20) 내 각각의 인버터들의 동작을 제어하며, 그 동작 방식은 하술한 본 발명의 제어방법에 따른다.

그리고 상기 압력검출센서(120)는 상기 파이프들(PP) 중 어느 하나 이상에 연결되어, 연결된 상기 파이프들(PP)의 내부 압력을 측정하고 이를 상기 제어부(110)에 전달한다.

이하에서는 본 발명의 부스터펌프 시스템 제어방법을 도 3 및 도 4를 통하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 부스터펌프 시스템 제어방법에 따른 부스터펌프의 시간 당 펌프가동량 및 압력 변화 그래프이고, 도 4는 본 발명의 부스터펌프 시스템 제어방법의 순서도이다.

설명에 앞서, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 펌프가 동작하다가 또 다른 하나의 펌프로 동작 전환하는 절체에 대하여 일예시로서 설명하는데, 펌프의 사용량은 공급하는 급수량에 따라 유동적으로 변하는 것이므로, 펌프를 하나 뿐 아니라 둘 이상 사용할 수도 있는 것이며, 둘 이상의 펌프를 사용하다가 사용하지 않던 다른 펌프 하나로 절체할 수도 있고, 둘 이상의 펌프를 사용하다가 사용하지 않던 둘 이상의 펌프로 절체할 수도 있으며, 또한 하나의 펌프를 사용하다가 사용하지 않던 둘 이상의 펌프로 절체할 수도 있다.

우선, 제1펌프(P1)가 가동하는 펌프 동작단계(S10)가 실시된다. 상기 펌프 동작단계(S10)의 실시에 따라, 도 3의 ①에서와 같이 펌프가동량은 관리자가 설정한 퍼센테이지 수준까지 점진적으로 펌프 압력이 증가하는데, 이때 상기 펌프가동량은 80%로 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 펌프 동작단계(S10)에서, 지정된 제1펌프(P1)의 동작은 최대 동작한계의 80%수준까지 증가하여 동작한다.

상기 펌프 동작단계(S10)에 따라 상기 제1펌프(P1)가 정해진 일정 시간 간격 x동안 동작하고 있는 상태에서, 상기 압력검출센서(120)가 파이프(PP) 내의 압력 a와 유량 b를 측정하고, 이를 상기 제어부(110) 내 미리 입력된 압력수치와 유량수치와 비교하여 상기 측정된 압력 a와 유량 b가 미리 입력된 압력수치 및 유량수치와 동일하거나 또는 그 이상인지 확인하는, 압력 및 유량 확인단계(S11)를 실시한다.

여기서 상기 일정 시간 간격 x는 관리자가 상기 제어판(110)을 통해 미리 입력한 시간 간격으로, 상기 펌프들(P1~P4)의 종류 및 필요에 따라 자유롭게 입력할 수 있는 수치이며 각 펌프들마다 다르게 입력해 놓을 수도 있을 것이다.

이때 상기 미리 입력된 압력수치와 유량수치는, 압력은 7.0bar로, 유량은 80㎥/min 이 되도록 하는 것이 바람직한데, 상기한 압력과 유량은 상기 제1펌프(P1)의 동작을 80% 수준으로 동작하였을 때 통상적으로 도달할 수 있는 압력과 유량이다.

만약 상기 단계(S11)에서 압력 a 또는 유량 b가 설정된 수치까지 다다르지 못한다면, 이는 현재 동작중이고 정지가 예정된 펌프인 제1펌프(P1)가 고장난 것으로 판단하고 이를 사용자에게 통보하는 동작펌프 고장판단단계(S22)를 실시하여 단계를 종료한다. 관리자는 상기 단계(S22)의 실시를 인지하고 고장으로 판단되는 펌프 및 이와 연결된 전원차단기, 인버터, 전자접촉기, 펌프 스위치 등에 대하여 점검을 실시할 수 있다.

만약 도 3의 ②에서와 같이 상기 단계(S11)에서 압력 a와 유량 b가 설정된 수치까지 다다른 것을 확인하였다면, 다음 동작 순번으로 미리 지정되어 있는 제2펌프(P2)가 가동을 시작하는 다음 펌프 가동시작단계(S12)를 실시한다.

상기 단계(S12)에서의 펌프 동작 수준은 도 3의 ③에서 도시된 바와 같이 미리 입력되어 정해진 일정 시간 간격을 두고 점진적으로 상승하여, 상기 제1펌프(P1)의 최대 동작한계 퍼센테이지 - 예를 들어 80% - 수준까지 상승하는데, 이때 상기 제2펌프(P2)의 동작 수준이 미리 입력된 최대 동작한계 퍼센테이지까지 상승하면, 상기 압력검출센서(120)가 상기 파이프(PP) 내 압력을 측정하여, 현재 a 수준으로 가해져 있는 압력에서 c% 이내로 압력상승이 이루어졌는지 확인하는, 압력상승 확인단계(S13, 도 4의 ④)를 실시한다.

여기서 압력변동 수준인 상기 c%는 사용자가 설정하는 수치로서, 바람직하게는 상기 c%는 0.01%로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제2펌프(P2)가 최대 동작한계 퍼센테이지까지 동작 수준이 상승하여 동작하는데도, 상기 파이프(PP) 내의 압력 변동이 정해진 수치 c%, 예를 들어 0.01% 이내로 변동되었으면 이는 상기 전원제어부(110)가 인버터부(20) 내 제어하고 있는 개별 인버터들에 대한 정밀제어가 오차범위 내에서 잘 이루어지고 있다는 것을 의미하므로 정상으로 판단하면 되며, 만약 상기한 압력변동 수준 c%를 초과하는 압력 변동이 감지되었다면 이는 다음 동작 예정인 상기 제2펌프(P2)가 정밀제어 동작범위를 초과하는 오작동을 일으키고 있다는 뜻이므로, 다음 동작 예정인 제2펌프(P2)에 대하여 고장으로 판단하고 이를 관리자에게 통보하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 단계를 종료한다. 관리자는 상기 단계(S21)의 실시를 인지하고 고장으로 판단되는 펌프 및 이와 연결된 전원차단기, 인버터, 전자접촉기, 펌프 스위치 등에 대하여 점검을 실시할 수 있다.

그리고 상기 단계(S13)에서 상기 파이프(PP) 내의 압력 변동이 정해진 수치 c% 내로 이루어져 정상 동작한다고 판단된다면, 다음으로는 상기 제2펌프(P2)에 대하여 상기 단계(S12)에서 동작 시작에서부터 최대 동작 수준에 도달했을때까지의 시간 d를 측정하여, 이를 미리 입력된 정지판단 시간범위와 비교하여 판단하는 정지판단시간 비교단계(S14, 도 3의 ⑤)를 실시한다.

여기에서, 상기 정지판단 시간범위는 예를 들어, 5초 이상 6초 이하의 시간 간격 범위로 할 수 있다.

만약 상기 정지판단 시간범위의 최소치 미만, 예를 들어 5초 미만으로 지나치게 빠르게 펌프의 동작 수준이 상승하였거나, 또는 상기 정지판단 시간범위의 최대치 초과, 예를 들어 6초를 초과하여 지나치게 느리게 펌프의 동작 수준이 상승하였다면 이 또한 펌프 또는 이에 연결된 장치의 고장으로 판단할 수 있으므로, 상기 단계(S21)를 실시한 뒤 단계를 종료한다.

그리고 상기 단계(S14)에서 상기 제2펌프(P2)의 동작 수준이 0에서 최대치까지 증가할 때의 시간 d가 상기 정지판단 시간범위 간격 내라면, 원래 작동하고 있던 제1펌프(P1)의 정지를 시작하는 기존펌프 동작정지 시작단계(S15, 도 3의 ⑥) 및 기존펌프 동작정지 완료단계(S16, 도 3의 ⑦)를 실시한다.

상기 단계(S15, S16)의 실시에 따라 기존에 동작하던 제1펌프(P1)은 완전히 동작이 정지된다.

그리고 상기 단계(S16)의 실시에 따라 상기 제1펌프(P1)가 완전히 동작 정지된 상태에서, 상기 압력검출센서(120)가 상기 파이프(PP)의 압력을 측정하여, 압력 감소 범위가 상기 c% 이내에서 이루어졌는지 확인하는 압력하강 확인단계(S17)를 실시한다.

상기 단계(S17)에서, 만약 상기 파이프(PP) 내 압력이 상기 c%를 초과하여 떨어진다면 이는 현재 동작중인 제2펌프(P2)가 저출력 고장상태인 것을 의미하므로, 제2펌프(P2)에 대한 고장을 알리는 상기 단계(S21)를 실시하여 동작을 종료한다.

그리고 상기 단계(S17)에서, 만약 상기 파이프(PP) 내 압력이 상기 c% 이내로 떨어진다면, 이는 정상적인 정밀제어 범위 내에서 동작하고 있는 것이므로 현재 동작중인 제2펌프(P2)에 대하여 정상 동작 판단을 내리고 가동을 유지하는 다음 펌프 동작단계(S20)가 실시되어 단계를 종료한다.

물론 상기 다음 펌프 동작단계(S20)는 상기 펌프 동작단계(S10)와 동일한 의미이며, 재귀한 것과 마찬가지이므로 단계의 순환이 계속된다고 할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 각 펌프 간에 동작 절체가 자연스럽게 이루어지면서, 또한 절체 중간에 압력 및 동작에 대한 판단을 하여 고장 여부를 판단할 수 있게 된다.

10 : 펌프 전원차단부. 20 : 펌프 인버터부.
30 : 전자접촉부. 40 : 펌프 스위치부.
110 : 전원제어부. 120 : 압력검출센서.

Claims (10)

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2. 하나 이상의 급수파이프에 압력을 제공할 수 있는 적어도 둘 이상의 펌프와, 상기 하나 이상의 펌프들과 각각 연결되어 있는, 하나 이상의 펌프 전원차단기를 포함하는 펌프 전원차단부, 하나 이상의 인버터를 포함하는 펌프 인버터부, 하나 이상의 전자접촉기를 포함하는 전자접촉부 및 하나 이상의 펌프 스위치를 포함하는 펌프 스위치부를 포함하고, 상기 인버터부 내 각각의 인버터들과 유선 및 무선으로 연결되어 상기 각각의 인버터들의 동작을 제어하는 제어부; 그리고 상기 하나 이상의 급수파이프 내 압력을 측정하고 이를 상기 제어부에게 송신하는 하나 이상의 압력검출센서를 포함하는 부스터펌프 시스템을 이용한 부스터펌프 시스템의 제어방법으로서,
   상기 둘 이상의 펌프 중 선택된 어느 하나 이상의 펌프가 미리 입력되어 설정된 압력 퍼센테이지 수준까지 동작하는 펌프 동작단계(S10);
   상기 단계(S10)에 따라 펌프가 미리 입력된 일정 시간 간격 x동안 동작하는 상태에서, 상기 압력검출센서가 파이프 내의 압력 a와 유량 b를 확인하여, 이를 상기 제어부 내 미리 입력된 압력수치와 유량수치와 비교하는 압력 및 유량 확인단계(S11);
   상기 단계(S11)에서 측정된 압력 a와 유량 b가 미리 입력된 압력수치와 유량수치 이상이라면, 다음 동작 순번으로 미리 지정되어 있는, 현재 동작 중인 펌프를 제외한 어느 하나 이상의 펌프가 가동을 시작하는 다음 펌프 가동시작단계(S12);
   상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 펌프가 미리 입력되어 설정된 압력 퍼센테이지 수준까지 동작하게 되었다면, 상기 압력검출센서에서 상기 파이프 내 압력을 측정하여, 이전 단계(S11)에서 측정된 압력 a에서의 압력 변동이 미리 입력된 압력변동 수준인 c% 이내로 압력상승이 이루어졌는지 확인하는 압력상승 확인단계(S13);
   상기 단계(S13)에서, 상기 압력검출센서에서 측정된 압력과 이전 단계(S11)에서 측정된 상기 압력 a와 비교하였을 때 변화된 압력 변동 범위가 상기 미리 입력된 압력변동 수준인 c% 이내였다면, 상기 단계(S12)에서부터 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프에 대하여 동작 시작부터 최대 동작 수준까지 증가하는데 걸린 시간 d를 측정하여, 이를 상기 제어부에 미리 입력된 정지판단 시간범위와 비교하여 판단하는 정지판단시간 비교단계(S14);
   상기 단계(S14)에서 측정한 시간 d가 상기 정지판단 시간범위 간격 내라면, 상기 단계(S10)에서 동작하고 있던 하나 이상의 펌프에 대한 동작 정지를 시작하는 기존펌프 동작정지 시간단계(S15);
   상기 단계(S15)에 따라 동작 정지가 시작된 하나 이상의 펌프의 동작 정지가 완료된 기존펌프 동작정지 완료단계(S16);
   상기 단계(S16)가 완료된 뒤, 상기 압력검출센서가 상기 파이프의 압력을 측정하고, 측정된 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 변화된 압력 변동 범위가 상기 미리 입력된 압력변동 수준인 c% 이내인지 확인하는 압력하강 확인단계(S17);
   그리고 상기 단계(S17)에서 측정한 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 상기 변화된 압력 변동 범위가 상기 미리 입력된 압력변동 수준이 c% 이내로 압력 하강이 이루어졌다면, 현재 동작 중인 하나 이상의 펌프에 대하여 정상 동작 판단을 내리고, 미리 입력된 상기 시간 간격 x동안 가동을 유지하는 다음 펌프 동작단계(S20)를 실시하여 단계를 종료하는 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법
3. 제 2항에 있어서,
   상기 설정된 압력 퍼센테이지 수준은 80%인 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부 내에 미리 입력된 압력수치는 7.0bar이고, 상기 유량수치는 80㎥/min인 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 압력 및 유량 확인단계(S11)에서, 상기 압력검출센서가 측정한 압력 a 또는 유량 b가 상기 제어부 내에 미리 입력된 압력수치 및 유량수치 미만이라면, 현재 동작중인 펌프가 고정인 것으로 판단하는 동작펌프 고장판단단계(S22)를 실시하여 동작을 완료하는 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 단계(S13)에서의 압력변동 수준 c%는 0.01%임을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
7. 제 2항에 있어서,
   상기 단계(S13)에서 상기 압력검출센서가 측정한 압력을 이전에 측정한 압력 a와 비교하였을 때 상기 압력변동 수준 c%를 초과하는 압력변동이 감지되었다면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료하는 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
8. 제 2항에 있어서,
   상기 단계(S14)에서의 정지판단 시간범위는 5초 이상 6초 이하인 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
9. 제 2항에 있어서,
   상기 단계(S14)에서 측정한 시간 d가 미리 입력된 상기 정지판단 시간범위 최소치 미만이거나 또는 최대치 초과라면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료하는 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
10. 제 2항에 있어서, 상기 단계(S17)에서 측정한 압력을 상기 단계(S13)에서 측정한 압력과 비교하였을 때 상기 c%를 초과하여 감소하였다면 상기 단계(S12)에서 동작하기 시작한 하나 이상의 펌프가 고장인 것으로 판단하는 동작예정펌프 고장판단단계(S21)를 실시하여 동작을 완료하는 것을 특징으로 하는, 부스터펌프 시스템의 제어방법.
    

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