KR102370337B1 - 유체펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체를 수송하는 유체펌프에 있어서, 유체를 가압하는 모터, 모터의 일측에 배치되며, 유체 유입구와 유체 유출구를 가지는 펌프 헤드, 외부전원에 연결되는 전원공급부, 유체에 관한 유체신호를 감지하는 유체감지부, 모터의 타측에 배치된 모터 터미널 박스의 내부 온도신호를 감지하는 온도감지부, 유체감지부에서 제공된 유체신호에 따라 모터를 구동하는 제1제어부, 및 온도감지부에서 제공된 온도신호에 따라 모터를 구동하는 제2제어부를 포함하여, 모터를 온도 및 유체 상태에 따라 최적으로 구동할 수 있다.

Description

유체펌프{THE FLUID PUMP}
본 발명은 유체펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유체의 상태 및 펌프 헤드의 내부온도의 각각에 따라 모터를 안정적으로 구동할 수 있는 유체펌프에 관한 것이다.
펌프란 모터 또는 엔진 출력등의 기계적 운동을 유압 또는 수압으로 바꾸는 기계적 장치이다. 모터를 포함하는 유체펌프는 모터에 의한 임펠러의 회전으로 유체가 유입구로 흡입되어 토출구로 배출된다. 이에 의해, 수조 등에 위치하는 유체를 수조 외부로 이송할 수 있다.
이러한, 유체펌프는 일상에서 물과 같은 유체를 이송하는데 주로 사용된다. 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 자연적으로 이동한다. 또한, 물은 에어컨 등의 장치의 운영에 따라 생성될 수 있다. 또한, 물은 기온에 따라 상이 변화한다. 즉, 물은 겨울철 기온의 저하로 얼게 된다. 즉, 물과 같은 유체는 유동적이라, 에너지 효율적으로 유체의 이동이 필요한 경우에 펌프가 동작하여 유체를 이동할 필요가 있다. 또한, 겨울철에는 기온 저하로 인한 동파를 방지할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 펌프의 내부온도 및 유체의 상태의 각각에 따라 모터를 구동하는 유체펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프는 유체를 수송하는 유체펌프에 있어서, 유체를 가압하는 모터, 모터의 일측에 배치되며, 유체 유입구와 유체 유출구를 가지는 펌프 헤드, 외부전원에 연결되는 전원공급부, 유체에 관한 유체신호를 감지하는 유체감지부, 모터의 타측에 배치된 모터 터미널 박스의 내부 온도신호를 감지하는 온도감지부, 유체감지부에서 제공된 유체신호에 따라 모터를 구동하는 제1제어부, 및 온도감지부에서 제공된 온도신호에 따라 모터를 구동하는 제2제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 유체신호는 유체의 유속 및 압력 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전원공급부는 제1단자와 제2단자를 포함하며, 모터와 제1제어부는 제1단자와 제2단자의 사이에 직렬로 연결되며, 제2제어부는 제1제어부에 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 제2제어부는, 온도감지부에서 제공된 온도신호가 제1온도 이하인 경우 모터에 전원을 인가하며, 온도감지부에서 제공된 온도신호가 제1온도 보다 높은 제2온도 이상인 경우 모터에 인가되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1제어부는, 전원공급부에 연결된 제1제어부입력단자, 모터에 연결된 제1제어부출력단자, 및 제1제어부입력단자와 제1제어부출력단자를 도통시키는 게이트단자를 포함하는 제1스위칭소자, 및 유체감지부 및 제1스위칭소자에 연결되며, 유체의 유속과 압력 중 적어도 하나를 포함하는 유체의 상태에 따라 게이트단자에 게이트신호를 제공하는 제2스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1제어부는, 전원공급부에 연결된 과부하방지입력단자와 제1제어부입력단자에 연결된 과부하방지출력단자를 포함하며, 모터 터미널 박스의 내부에 배치된 온도센서에서 제공된 온도에 따라 전원을 제1제어부입력단자에 인가 또는 차단하는 과부하방지소자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1제어부입력단자에 연결된 수동선택단자와 제1제어부출력단자에 연결된 자동선택단자 및 모터에 연결된 출력선택단자를 포함하는 자동수동선택스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2스위칭소자는, 게이트단자에 연결된 제2스위칭입력단자, 제1제어부출력단자에 연결된 제2스위칭출력단자, 제2스위칭입력단자와 제2스위칭출력단자에 연결된 유속스위치, 및 유속스위치에 병렬로 연결된 압력스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전원공급부와 제1제어부입력단자에 연결된 과전류방지소자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 과부하방지소자는 기 설정값 이상의 온도에서 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 유체감지부는, 유속스위치에 연결되며, 유체의 유속을 감지하는 유속센서, 및 압력스위치에 연결되며, 유체의 압력을 감지하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유체의 기온 저하로 인한 동파를 방지하고, 유체의 이동이 필요한 경우에 모터를 구동하여 에너지 효율적인 펌프의 운용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유체펌프의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유체펌프의 다른 실시 예에 따른 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 유체펌프(1)를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프(1)를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 유체펌프(1)의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프(1)는 펌프의내부온도 및 유체의 상태에 따라 펌프를 구동하기 위해, 펌프 헤드(10), 모터(20), 모터 터미널 박스(25), 전원공급부(30), 유체감지부(40), 온도감지부(50), 제1제어부(60) 및 제2제어부(70)를 포함한다.
펌프 헤드(10)은 모터(20)의 일측에 배치된다. 또한, 펌프 헤드(10)는 유체 유입구와 유체 유출구를 가진다. 모터(20)는 유체를 유체 유입구로부터 유체 유출구로 유동시키는 임펠러(미도시)를 포함한다. 펌프 헤드(10)는 임펠러를 수용할 수 있다. 모터 터미널 박스(25)는 모터(20)와 전원공급부(30)를 연결하며, 제1제어부(60)와 제2제어부(70)가 설치된 공간이다. 전원공급부(30)는 외부전원에 연결되어 유체펌프(1)에 전원을 공급한다. 전원공급부(30)는 모터 터미널 박스(25)의 일측에 배치될 수 있다.
유체감지부(40)는 유체에 관한 유체신호를 감지한다. 유체신호는 유체의 유속 및 유체의 압력 중 적어도 하나를 포함한다. 유체감지부(40)는 펌프 헤드(10)의 유체 유입구측에 배치될 수 있다. 온도감지부(50)는 모터 터미널 박스(25)의 내부 온도신호를 감지한다. 이를 위해, 온도감지부(50)는 모터 터미널 박스(25)의 내부에 배치될 수 있다.
제1제어부(60)는 유체감지부(40)에서 제공된 유체신호에 따라 모터(20)를 구동한다. 일 실시 예로, 제1제어부(60)는 유체의 유속이 기 설정값(범위)에 해당하는 경우 모터(20)를 구동할 수 있다. 제1제어부(60)는 유체의 유속에 따라 모터(20)를 구동(ON/OFF) 할 수 있다. 또한, 제1제어부(60)는 유체의 압력이 기 설정값(범위)에 해당하는 경우 모터(20)를 구동할 수 있다. 제1제어부(60)는 유체의 압력에 따라 모터(20)를 구동(ON/OFF) 할 수 있다.
제2제어부(70)는 온도감지부(50)에서 제공된 온도신호에 따라 모터(20)를 구동할 수 있다. 제2제어부(70)는 온도(신호)가 기 설정값(범위)에 해당하는 경우 모터(20)를 구동할 수 있다. 일 실시 예로, 제2제어부(70)는 제1온도에서 모터(20)를 동작시키고, 제1온도 보다 높은 제2온도에서 모터(20)를 정지시킬 수 있다. 즉, 제2제어부(70)는 온도감지부(50)에서 제공된 온도신호가 제1온도 이하인 경우 모터(20)에 전원을 인가한다. 또한, 제2제어부(70)는 온도감지부(50)에서 제공된 온도신호가 제2온도 이상인 경우 모터(20)에 인가되는 전원을 차단한다.
제1제어부(60)는 유체신호에 따라 모터(20)를 구동하고, 제2제어부(70)는 온도신호에 따라 모터(20)를 구동한다. 즉, 제1제어부(60)는 펌프의 목적에 맞게 유체를 이동할 필요가 있는 경우 모터(20)를 동작시켜 유체를 이동한다. 또한, 제2제어부(70)는 모터 터미널 박스(25)의 내부온도에 따라 모터(20)를 동작시키거나, 정지시킨다. 즉, 본 발명의 경우, 유체의 이동 필요성을 판단하여 자동으로 모터(20)를 구동하거나, 기온 저하로 인한 동파 방지 필요성을 판단하여 자동으로 모터(20)를 구동할 수 있다. 따라서, 유체펌프(1)를 안정적으로 구동할 수 있다.
전원공급부(30)는 제1단자(31)와 제2단자(32)를 포함한다. 모터(20)와 제1제어부(60)는 제1단자(31)와 제2단자(32)의 사이에 직렬로 연결된다. 제2제어부(70)는 제1제어부(60)에 병렬로 연결된다. 따라서, 제1제어부(60)와 제2제어부(70)는 독립적으로 전원공급부(30)에서 공급된 전원을 모터(20)에 인가하거나, 차단할 수 있다. 이에 의해, 유체의 이동이 필요하지 않더라도, 기 설정값 이하로 기온이 강하되면, 모터(20)가 구동될 수 있다. 이에 의해, 온도가 상승되어 동파를 방지한다.
도 3은 도 2에 도시된 유체펌프(1)의 다른 실시 예에 따른 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 제1제어부(60)는 제1스위칭소자(600)와 제2스위칭소자를 포함한다. 제1스위칭소자(600)는 제1제어부입력단자(601), 제1제어부출력단자(602) 및 게이트단자(603)를 포함한다. 제1제어부입력단자(601)는 전원공급부(30)에 연결되고, 제1제어부출력단자(602)는 모터(20)에 연결된다. 게이트단자(603)는 제2스위칭소자(610)에 연결된다. 따라서, 제2스위칭소자(610)에 의해 게이트단자(603)로 게이트신호(전원)가 인가될 수 있다. 이에 의해, 제1제어부입력단자(601)와 제1제어부출력단자(602)가 도통되어 모터(20)가 구동될 수 있다.
제2스위칭소자(610)는 유체감지부(40) 및 제1스위칭소자(600)에 연결되며, 유체의 유속과 압력 중 적어도 하나를 포함하는 유체의 상태에 따라 게이트단자(603)에 게이트신호를 제공할 수 있다. 즉, 제2스위칭소자(610)는 게이트단자(603)에 소정의 전압을 인가할 수 있다.
제1제어부(60)는 과부하방지소자(620)를 더 포함할 수 있다. 과부하방지소자(620)는 과부하방지입력단자(621)와 과부하방지출력단자(622)를 포함한다. 과부하방지입력단자(621)는 전원공급부(30)에 연결된다. 과부하방지출력단자(622)는 제1제어부입력단자(601)에 연결된다. 과부하방지소자(620)는 자체 설정된 온도 설정값에 따라 전원을 제1제어부입력단자(601)에 인가 또는 차단한다. 일 실시 예로, 과부하방지소자(620)는 자체 설정값 이상에서 전원을 차단한다. 과부하방지소자(620)는 모터 터미널 박스(25)의 내부에 배치된 온도센서(621)에서 제공된 온도신호에 따라 전원을 차단할 수 있다. 이에 의해, 과부하로 인한 손상을 방지할 수 있다.
한편, 제1제어부(60)는 제1저항(630)과 제2저항(640)을 포함할 수 있다. 제1저항(630)은 전원공급부(30)와 게이트단자(603)에 연결된다. 제2저항(640)은 게이트단자(603)와 제2스위칭입력단자(611)에 연결된다. 제1저항(630)과 제2저항(640)은 제2스위칭소자(610)의 동작(ON) 시 게이트단자(603)에 인가되는 게이트신호(전압)를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프(1)는 자동수동선택스위치(80)를 더 포함한다. 자동수동선택스위치(80)는 수동선택단자(81)와 자동선택단자(82) 및 출력선택단자(83)를 포함한다. 수동선택단자(81)는 제1제어부입력단자(601)에 연결된다. 자동선택단자(82)는 제1제어부출력단자(602)에 연결된다. 출력선택단자(83)는 모터(20)에 연결된다. 자동수동선택스위치(80)는 모터(20)를 자동 또는 수동으로 구동할 수 있다.
제2스위칭소자(610)는 제2스위칭입력단자(611), 제2스위칭출력단자(612), 유속스위치(613) 및 압력스위치(614)를 포함한다. 제2스위칭입력단자(611)는 게이트단자(603)에 연결되며, 제2스위칭출력단자(612)는 제1제어부출력단자(602)에 연결된다. 유속스위치(613)는 제2스위칭입력단자(611)와 제2스위칭출력단자(612)에 연결된다. 압력스위치(614)는 유속스위치(613)에 병렬로 연결된다. 이에 의해, 유체의 유속 및 압력 중 어느 하나의 신호만으로도 제1스위칭소자(600)를 구동할 수 있다.
한편, 유체감지부(40)는 유속센서(400)와 압력센서(410)를 포함한다. 유속센서(400)는 유체의 유속을 감지하며, 유속스위치(613)에 연결된다. 압력센서(410)는 유체의 압력을 감지하며, 압력스위치(614)에 연결된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체펌프(1)는 과전류방지소자(90)를 더 포함한다. 과전류방지소자(90)는 전원공급부(30)와 제1제어부입력단자(601)에 연결될 수 있다. 더 구체적으로 과전류방지소자(90)는 제1단자(31)와 제2제어부입력단자(71) 및 제1제어부입력단자(601)에 연결될 수 있다. 과전류방지소자(90)는 과전류 발생 시 전원을 차단한다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1 : 유체펌프
10 : 펌프 헤드
20 : 모터
25 : 모터 터미널 박스
30 : 전원공급부
40 : 유체감지부
50 : 온도감지부
60 : 제1제어부
70 : 제2제어부
80 : 자동수동선택스위치
90 : 과전류방지소자

Claims (11)

  1. 유체를 수송하는 유체펌프에 있어서,
    유체를 가압하는 모터;
    모터의 일측에 배치되며, 유체 유입구와 유체 유출구를 가지는 펌프 헤드;
    외부전원에 연결되는 전원공급부;
    유체에 관한 유체신호를 감지하는 유체감지부;
    모터의 타측에 배치된 모터 터미널 박스의 내부 온도신호를 감지하는 온도감지부;
    유체감지부에서 제공된 유체신호에 따라 모터를 구동하는 제1제어부; 및
    온도감지부에서 제공된 온도신호에 따라 모터를 구동하는 제2제어부를 포함하며,
    전원공급부는 제1단자와 제2단자를 포함하고,
    모터와 제1제어부는 제1단자와 제2단자의 사이에 직렬로 연결되며,
    제2제어부는 제1제어부에 병렬로 연결된 유체펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유체신호는 유체의 유속 및 압력 중 적어도 하나를 포함하는 유체펌프.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    제2제어부는,
    온도감지부에서 제공된 온도신호가 제1온도 이하인 경우 모터에 전원을 인가하며,
    온도감지부에서 제공된 온도신호가 제1온도 보다 높은 제2온도 이상인 경우 모터에 인가되는 전원을 차단하는 유체펌프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제1제어부는,
    전원공급부에 연결된 제1제어부입력단자, 모터에 연결된 제1제어부출력단자, 및 제1제어부입력단자와 제1제어부출력단자를 도통시키는 게이트단자를 포함하는 제1스위칭소자; 및
    유체감지부 및 제1스위칭소자에 연결되며, 유체의 유속과 압력 중 적어도 하나를 포함하는 유체의 상태에 따라 게이트단자에 게이트신호를 제공하는 제2스위칭소자를 포함하는 유체펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제1제어부는,
    전원공급부에 연결된 과부하방지입력단자와 제1제어부입력단자에 연결된 과부하방지출력단자를 포함하며, 모터 터미널 박스의 내부에 배치된 온도센서에서 제공된 온도신호에 따라 전원을 제1제어부입력단자에 인가 또는 차단하는 과부하방지소자를 더 포함하는 유체펌프.
  7. 제 5 항에 있어서,
    제1제어부입력단자에 연결된 수동선택단자와 제1제어부출력단자에 연결된 자동선택단자 및 모터에 연결된 출력선택단자를 포함하는 자동수동선택스위치를 더 포함하는 유체펌프.
  8. 제 5 항에 있어서,
    제2스위칭소자는,
    게이트단자에 연결된 제2스위칭입력단자;
    제1제어부출력단자에 연결된 제2스위칭출력단자;
    제2스위칭입력단자와 제2스위칭출력단자에 연결된 유속스위치; 및
    유속스위치에 병렬로 연결된 압력스위치를 포함하는 유체펌프.
  9. 제 5 항에 있어서,
    전원공급부와 제1제어부입력단자에 연결된 과전류방지소자를 더 포함하는 유체펌프.
  10. 제 6 항에 있어서,
    과부하방지소자는 기 설정값 이상의 온도에서 전원을 차단하는 유체펌프.
  11. 제 8 항에 있어서,
    유체감지부는,
    유속스위치에 연결되며, 유체의 유속을 감지하는 유속센서; 및
    압력스위치에 연결되며, 유체의 압력을 감지하는 압력센서를 포함하는 유체펌프.
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