KR102396155B1 - 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 및 그 제어방법 - Google Patents

임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 및 그 제어방법이 개시되어 있다.
이 중, 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프는 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되, 상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은, 상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡; 상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터; 전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치; 상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및 상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며, 상기 제어반은 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 작동시키기 위한 작동버튼; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리면 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 이를 수동으로 정지시키기 위한 스톱버튼; 상기 스톱버튼에 의해 고착방지용 모터가 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 및 그 제어방법{Submersible pump having a control system for preventing the impeller from sticking and its control method}
본 발명은 수중펌프 분야에 관련한 것이다.
더 상세하게는 임펠러 고착방지 제어시스템을 추가로 설치하여 평시 및 유휴시 임펠러가 고착되는 것을 미연에 방지하거나 또는 고착여부를 진단할 수 있는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 펌프(수중펌프)의 경우 장기간 미운전에 따른 임펠러와 펌프하우징 사이 간극에 이물질이 끼여 임펠러가 고착되는 것을 방지하기 위하여 휴지기에 직접 펌프를 운전하여 임펠러의 고착 여부를 확인하거나 펌프를 인양하여 펌프 하단부의 임펠러 간극에 이물질이 끼였을 경우 이를 직접 제거하는 등의 조치를 취하고 있다.
그러나, 상기의 경우 펌프 미운전 기간동안 펌프 가동조건의 현실적인 어려움, 즉 전력 공급 및 상주 인원 등에 대한 어려움이 있고, 임펠러가 고착된 펌프를 무리하게 가동시킬 경우 주모터를 파손시켜 경제적 손실이 발생함은 물론 집중호우 시 원활한 강제배수가 불가능하여 침수피해를 초래하게 된다.
상기 주모터의 동작 불량은 수중펌프의 가동 저하와 임펠러의 고착 현상과 관계가 깊으며, 이는 펌프의 구동 정지 및 2차적으로 기타부품의 파손으로 이어질 수 있고, 재난상황 및 기타 펌프의 구동을 필요로 할 때 신속한 구동이 불가능하게 된다.
이에 따라, 임펠러의 고착을 미연에 방지하거나 또는 임펠러를 무리하게 가동시키지 않고도 고착 여부를 사전에 진단할 수 있고, 또한 휴지기에 임펠러의 고착을 방지하기 위하여 간헐적으로 임펠러를 공회전시켜주는 고착방지 제어시스템이 필요하다.
문헌 1 : 등록특허공보 제10-2191410호(2020.12.09 등록) 문헌 2 : 등록특허공보 제10-1372831호(2014.03.05 등록)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 임펠러 고착방지 제어시스템을 추가로 설치하여 평시 및 유휴시 임펠러가 고착되는 것을 미연에 방지하거나 또는 고착여부를 진단할 수 있는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 수중펌프의 제어시스템에 대한 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명이 일 관점은, 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되, 상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은, 상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡; 상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터; 전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치; 상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및 상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며, 상기 제어반은 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 작동시키기 위한 작동버튼; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리면 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 이를 수동으로 정지시키기 위한 스톱버튼; 상기 스톱버튼에 의해 고착방지용 모터가 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부;로 구성된 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프가 제공된다.
바람직하게, 상기 고착방지용 모터의 회전속도를 감속하기 위한 감속기를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 고착방지용 모터는 BLDC(Brushless direct current motor) 모터일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은, 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되, 상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은, 상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡; 상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터; 전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치; 상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및 상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터의 가동주기를 설정하기 위한 가동 주기 설정부; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부; 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부;로 구성된 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점은 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되, 상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은, 상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡; 상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터; 전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치; 상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및 상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며, 상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 작동시키기 위한 작동버튼; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부; 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부; 및 상기 상,하부 클러치가 분리된 후, 상기 주모터로 전원을 인가하여 가동되도록 하는 주모터 가동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프가 제공된다.
바람직하게, 상기 오류 전원 차단부는 상기 전자 클러치의 하부 클러치 또는 상,하부 클러치가 10초 이내에 3rpm 이상 도달하지 않는 경우, 전자 클러치 또는 고착방지용 모터가 고장나거나 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원이 차단되도록 할 수 있다.
바람직하게, 상기 오류 전원 차단부에 의해 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원이 차단된 경우, 이를 경고하기 위한 경고 스피커 또는 경고등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로, 작동버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치에 전원이 인가되게 하는 1 단계; 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 2 단계; 상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 3 단계; 상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 4 단계; 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 정지버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 5 단계; 상기 고착방지용 모터가 정지되는 6 단계; 및 상기 6 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 7 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로, 상기 고착방지용 모터의 가동주기를 설정하는 1 단계; 상기 가동주기에 따라 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 자동 인가하는 2 단계; 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 3 단계; 상기 3 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 4 단계; 상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 5 단계; 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 회전되도록 하는 6 단계; 상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 7 단계; 상기 고착방지용 모터가 정지되는 8 단계; 및 상기 8 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 9 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점은, 상기에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로, 작동버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치에 전원이 인가되게 하는 1 단계; 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 2 단계; 상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 3 단계; 상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 4 단계; 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 회전되도록 하는 5 단계; 상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 6 단계; 상기 고착방지용 모터가 정지되는 7 단계; 상기 7 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 8 단계; 상기 상,하부 클러치가 분리된 후 상기 주모터가 구동되도록 하는 9 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단될 경우, 경고 스피커 또는 경고등이 작동되는 단계를 더 포함할 수 있다.
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본 발명은 임펠러 고착방지 제어시스템을 통하여 펌프 가동 및 효율성과 직접적으로 관련된 임펠러의 고착유무를 상시적으로 확인할 수 있어 상시적인 펌프 유지관리를 통한 경제적 효과를 볼 수 얻을 수 있다.
또한, 펌프장 주전원(380V이상)에 관계없이 220V만으로도 주기적인 고착방지용 모터의 구동으로 임펠러 회전을 가능하게 할 수 있고, 특히 하절기 집중호우와 같은 자연재난에 효과적으로 대응할 수 있어서 인명 및 재산피해를 예방할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프의 요부 단면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프의 전체 사시도,
도 3은 도 2의 A부 확대도,
도 4는 전자 클러치가 결합 및 분리된 상태의 도면,
도 5는 제어반의 제1 실시예의 구성도,
도 6은 제어반의 제2 실시예의 구성도,
도 7은 제어반의 제3 실시예의 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템의 제어 흐름도이다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프의 요부 단면 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프의 전체 사시도, 도 3은 도 2의 A부 확대도, 도 4는 전자 클러치가 결합 및 분리된 상태의 도면, 도 5는 제어반의 제1 실시예의 구성도, 도 6은 제어반의 제2 실시예의 구성도, 도 7은 제어반의 제3 실시예의 구성도, 도 8은 본 발명에 따른 임펠러 고착방지용 제어시스템의 제어 흐름도이다.
위 도면에 따르면, 본 발명에 따른 수중펌프(100)는 도 1 내지 3에서와 같이, 메인하우징(110)과, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축(120)과, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러(130)와, 상기 메인하우징(110) 내에 설치된 채 상기 주축(120)에 회전동력을 제공하는 주모터(140)를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 수중펌프(100)는 상기 임펠러(130)의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템(이하 '제어시스템'으로 축약함)(200)을 더 포함할 수 있다.
상기 제어시스템(200)은 상기 메인하우징(110)의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓(213)에 의해 상부챔버(211)와 하부챔버(212)로 구획된 헤드캡(210)을 포함할 수 있다.
상기 제어시스템(200)은 상기 상부챔버(211) 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓(213)에 고정 설치되는 고착방지용 모터(또는 보조모터)(220)를 더 포함할 수 있다. 상기 고착방지용 모터(220)는 평시에 주축(120)을 간헐적으로 기동시켜 줌으로써 임펠러(130)의 고착을 미연에 방지하기 위함과, 휴지기(장기간 사용하지 않는 시기)에 주축(120)을 기동시켜서 고착 여부를 진단하기 위한 목적의 구동수단이다.
여기서, 상기 고착방지용 모터(220)에는 출력 속도의 감속을 위하여 감속기(221)가 추가로 설치될 수 있다.
또한, 상기 고착방지용 모터(220)는 기동 토크 특성 및 수명 특성이 우수한 브러쉬리스 직류모터(BLDC, brushless direct current motor)가 적용되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
참고로, 상기 고착방지용 모터(220)는 펌프장의 주전원(380V이상)에 관계없이 220V만으로도 주기적인 기동이 가능하다. 따라서, 큰 전력을 필요로 하는 주모터(140)를 기동시키지 않아도 되므로 최소한의 전력으로 임펠러의 고착을 예방하거나 또는 진단할 수 있다.
상기 제어시스템(200)은 전기 공급에 의해 맞물리고 전기 차단에 의해 분리되는 상부 클러치(231) 및 하부클러치(232)로 구성된 전자 클러치(230)를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 클러치(231)는 상기 상부챔버(211) 내에 위치하며, 상기 고착방지용 모터(220)의 축과 결합된다. 상기 하부 클러치(232)는 상기 하부챔버(212) 내에 위치하며, 상기 주축(120)과 결합된다.
도 4에서와 같이, 상기 상부 클러치(231)와 하부 클러치(232)의 마주하는 면에는 치합부(233)가 형성되어 있어서 서로 맞물림 결합이 가능하다. 따라서, 두 클러치가 맞물리게 되면 고착방지용 모터(220)와 주축(120)이 연결되어 연동되며, 반대로 두 클러치가 떨어지면 고착방지용 모터(220)와 주축(120)간 연결이 해지된다.
상기 제어시스템(200)은 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)를 제어하기 위한 제어반(240)을 더 포함할 수 있다.
상기 제어시스템(200)은 상기 상부 클러치(231) 및 하부 클러치(232)의 외주면에 비접촉 또는 접촉상태로 설치된 채, 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반(240)으로 전송하는 회전감지센서(250)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 회전감지센서(250)는 근접센서가 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전감지센서(250)가 상부 클러치(231)와 하부 클러치(232)에 각각 설치된 이유는, 예를 들어, 상부 클러치(231)와 하부 클러치(232)의 치합부(233)가 정합상태로 결합되지 않았다면 상기 고착방지용 모터(220)에 의해 상부 클러치(231)만 헛돌 수 있다. 이 경우 회전감지센서(250)는 상부 클러치(231)만 회전됨을 감지할 수 있으므로 결합오류로 판단할 수 있게 된다. 즉 정상적인 결합 상태라면 상,하부 클러치(231,232)가 함께 회전되어야 하는데, 상부 클러치(231)만 회전하는 경우 정상결합이 이루어지지 않았다는 것이므로 이러한 오류를 검출할 수 있게 된다.
한편, 상기 제어반(240)은 상기 고착방지용 모터(220)와 전자 클러치(230)를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드와, 상기 고착방지용 모터(220)와 전자 클러치(230)를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드와, 상기 고착방지용 모터(220), 전자 클러치(230) 및 주모터(140)를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중 어느 한 모드를 선택하여 상기 제어시스템(200)을 제어할 수 있다.
상기 수동모드를 수행하기 위한 제어반(240)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)를 작동시키기 위한 작동버튼(241)과, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로 전원을 인가하여 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리도록 하는 클러치 가동부(242)와, 상기 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리면 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 모터 딜레이부(243)와, 상기 전자 클러치(230)가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부(244)와, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 정상적으로 회전되는 경우, 이를 수동으로 정지시키기 위한 스톱버튼(245)과, 상기 스톱버튼에 의해 고착방지용 모터(220)가 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치(231,232)가 이격되도록 하는 클러치 딜레이부(246)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 모터 딜레이부(243)는 상기 상,하부 클러치(231,232)의 정합시간을 위해, 4 ~ 6초의 여유간격을 두고 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 역할을 한다. 딜레이 타임 없이 상,하부 클러치(231,232)의 결합과 동시에 고착방지용 모터(220)가 구동될 경우 비정합상태로 운전될 소지가 있다.
또한, 상기 클러치 딜레이부(246)는 상기 고착방지용 모터(220)를 정지시킨 후 2 내지 4초의 여유간격을 두고 상기 상,하부 클러치(231,232)가 이격되도록 하는 역할을 한다. 딜레이 타임 없이 고착방지용 모터(220)가 정지됨과 동시에 상,하부 클러치(231,232)를 성급하게 이격시킬 경우 고착방지용 모터(220)의 잉여 회전력(관성력)에 의해 상,하부 클러치(231,232)가 이격되는 과정에서 치합부(233)가 손상될 소지가 있다.
상기한 모터 딜레이부(243) 및 클러치 딜레이부(246)는 후술될 자동모드 및 파일럿 기동모드에서도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 자동모드를 수행하기 위한 제어반(240)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고착방지용 모터(220)의 가동주기를 설정하기 위한 가동 주기 설정부(247)와, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로 전원을 인가하여 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리도록 하는 클러치 가동부(242)와, 상기 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 모터 딜레이부(243)와, 상기 전자 클러치(230)가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부(244)와, 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부(248)와, 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터(220)가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치(231,232)가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부(246)로 구성될 수 있다.
상기 자동모드는 가동 주기를 설정해 놓으면 그 주기에 따라 자동으로 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 작동되므로 관리자가 관여하지 않아도 된다는 장점이 있다.
상기 파일럿 기동모드를 수행하기 위한 제어반(240)은 도 7에서와 같이, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)를 작동시키기 위한 작동버튼(241)과, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리도록 하는 클러치 가동부(242)와, 상기 상,하부 클러치가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 모터 딜레이부(243)와, 상기 전자 클러치(230)가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부(244)와, 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부(248)와, 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터(220)가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 후에 상기 상,하부 클러치(231,232)가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부(246)와, 상기 상,하부 클러치(231,232)가 분리된 후, 상기 주모터(140)로 전원을 인가하여 가동되도록 하는 주모터 가동부(249)로 구성될 수 있다.
상기 파일럿 기동모드는 수중펌프(100)를 가동시키기 전에 선제적으로 임펠러(130)의 고착여부를 확인한 후, 고착되지 않은 경우에 한하여 수중펌프를 가동시키기 위한 모드이다.
한편, 상기 각 모드의 제어반(240) 구성에 있어서, 상기 오류 전원 차단부(144)에 의해 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)의 전원이 차단된 경우는 임펠러(130)가 고착된 것을 의미하므로 이를 관리자에게 알리기 위한 경고 스피커(260) 또는 경고등이 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
하기에서는 상기한 수동모드, 자동모드 및 파일럿 기동모드에 대한 제어방법을 도 8을 참조하여 설명한다.
먼저, 수동모드는 상기 작동버튼(241)을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)에 전원이 인가되게 하는 1 단계(S100); 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리는 2 단계(S200); 상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 3 단계(S300); 상기 회전감지센서(250)에 의해 상기 전자 클러치(230)의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치(230)가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 계속 회전되게 하는 4 단계(S400); 상기 전자 클러치(230)가 정상적으로 회전되는 경우, 정지버튼(241)을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 5 단계(S500); 상기 고착방지용 모터(220)가 정지되는 6 단계(S600); 및 상기 6 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 분리되도록 하는 7 단계(S700)로 이루어질 수 있다.
다음, 자동모드는 상기 고착방지용 모터(220)의 가동주기를 설정하는 1 단계(S100A); 상기 가동주기에 따라 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로 전원을 자동 인가하는 2 단계(S200A); 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리는 3 단계(S300A); 상기 3 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 4 단계(S400A); 상기 회전감지센서(250)에 의해 상기 전자 클러치(230)의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 계속 회전되게 하는 5 단계(S500A); 상기 전자 클러치(230)가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 회전되도록 하는 6 단계(S600A); 상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 7 단계(S700A); 상기 고착방지용 모터(220)가 정지되는 8 단계(S800A);상기 8 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 분리되도록 하는 9 단계(S900A);로 이루어질 수 있다.
다음, 파일럿 기동모드는 작동버튼(241)을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)에 전원이 인가되게 하는 1 단계(S100B); 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 맞물리는 2 단계(S200B); 상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터(220)가 구동되도록 하는 3 단계(300B); 상기 회전감지센서(250)에 의해 상기 전자 클러치(230)의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치(230)가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 계속 회전되게 하는 4 단계(S400B); 상기 전자 클러치(230)가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)가 회전되도록 하는 5 단계(S500B); 상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터(220) 및 전자 클러치(230)로의 전원을 차단하는 6 단계(S600B); 상기 고착방지용 모터(220)가 정지되는 7 단계(S700B); 상기 7 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치(230)의 상,하부 클러치(231,232)가 분리되도록 하는 8 단계(S800B); 상기 상,하부 클러치(231,232)가 분리된 후 상기 주모터(140)가 구동되도록 하는 9 단계(S900B);로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 각 모드에서 임펠러(130)가 고착된 것으로 판단되면, 경고 스피커(260) 또는 경고등이 작동되는 단계가 추가될 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
100 : 수중펌프 110 : 메인 하우징
120 : 주축 130 : 임펠러
140 : 주모터 200 : 제어시스템
210 : 헤드캡 220 : 고착방지용 모터
221 : 감속기 230 : 전자 클러치
240 : 제어반 250 : 회전감지센서
260 : 경고 스피커

Claims (13)

  1. 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되,
    상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은,
    상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡;
    상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터;
    전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치;
    상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및
    상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고,
    상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며,
    상기 제어반은 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 작동시키기 위한 작동버튼; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리면 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 이를 수동으로 정지시키기 위한 스톱버튼; 상기 스톱버튼에 의해 고착방지용 모터가 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부;로 구성된 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고착방지용 모터의 회전속도를 감속하기 위한 감속기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고착방지용 모터는 BLDC(Brushless direct current motor) 모터인 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되,
    상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은,
    상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡;
    상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터;
    전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치;
    상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및
    상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고,
    상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며,
    상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터의 가동주기를 설정하기 위한 가동 주기 설정부; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부; 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부;로 구성된 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  7. 메인하우징, 상기 메인하우징 내에 설치되는 주축, 상기 주축의 하부에 결합되는 임펠러, 상기 메인하우징 내에 설치된 채 상기 주축에 회전동력을 제공하는 주모터를 포함하며, 임펠러의 고착방지 및 고착여부를 진단하기 위한 임펠러 고착방지용 제어시스템을 더 포함하되,
    상기 임펠러 고착방지용 제어시스템은,
    상기 메인하우징의 상측에 결합되며, 내부공간은 모터브라켓에 의해 상부챔버와 하부챔버로 구획된 헤드캡;
    상부챔버 내에 위치한 채, 상기 모터브라켓에 고정 설치되는 고착방지용 모터;
    전기공급에 의해 맞물리고 전기차단에 의해 분리되는 상부 클러치 및 하부클러치로 구성되되, 상기 상부 클러치는 상기 상부챔버 내에 위치한 채 상기 고착방지용 모터의 축에 결합되고, 상기 하부 클러치는 상기 하부챔버 내에 위치한 채 상기 주축에 결합되어, 상기 고착방지용 모터와 주축 사이를 선별적으로 연결하는 전자클러치;
    상기 고착방지용 모터 및 전자클러치를 제어하기 위한 제어반; 및
    상기 상부 클러치 및 하부 클러치의 외주면에 비접촉상태로 설치된 채 각 클러치의 회전 여부를 감지하여 그 결과값을 상기 제어반으로 전송하는 회전감지센서;를 포함하고,
    상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 수동으로 가동 및 정지시키는 수동모드, 상기 고착방지용 모터와 전자 클러치를 자동으로 가동 및 정지시키는 자동모드, 상기 고착방지용 모터, 전자 클러치 및 주모터를 수동 또는 자동으로 가동 및 정지시키는 파일럿 기동모드 중, 어느 하나를 선택하기 위한 모드 선택부를 포함하며,
    상기 제어반은, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 작동시키기 위한 작동버튼; 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 인가하여 상,하부 클러치가 맞물리도록 하는 클러치 가동부; 상기 상,하부 클러치가 맞물리고 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 모터 딜레이부; 상기 전자 클러치가 회전되지 않을 경우 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 오류 전원 차단부; 정상적으로 회전되는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치를 설정된 시간동안만 회전되도록 하는 제어하는 타이머부; 상기 설정된 시간이 만료되어 고착방지용 모터가 자동 정지되면, 설정된 딜레이 타임이 경과된 후에 상기 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 클러치 딜레이부; 및 상기 상,하부 클러치가 분리된 후, 상기 주모터로 전원을 인가하여 가동되도록 하는 주모터 가동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  8. 청구항 1, 6, 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오류 전원 차단부는 상기 전자 클러치의 하부 클러치 또는 상,하부 클러치가 10초 이내에 3rpm 이상 도달하지 않는 경우, 전자 클러치 또는 고착방지용 모터가 고장나거나 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 오류 전원 차단부에 의해 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원이 차단된 경우, 이를 경고하기 위한 경고 스피커 또는 경고등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프.
  10. 청구항 1에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로,
    작동버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치에 전원이 인가되게 하는 1 단계;
    상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 2 단계;
    상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 3 단계;
    상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 4 단계;
    상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 정지버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 5 단계;
    상기 고착방지용 모터가 정지되는 6 단계; 및
    상기 6 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 7 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법.
  11. 청구항 1에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로,
    상기 고착방지용 모터의 가동주기를 설정하는 1 단계;
    상기 가동주기에 따라 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로 전원을 자동 인가하는 2 단계;
    상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 3 단계;
    상기 3 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 4 단계;
    상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 5 단계;
    상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 회전되도록 하는 6 단계;
    상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 7 단계;
    상기 고착방지용 모터가 정지되는 8 단계; 및
    상기 8 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 9 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법.
  12. 청구항 1에 기재된 수중펌프에 대한 수중펌프 제어방법으로,
    작동버튼을 누름 조작하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치에 전원이 인가되게 하는 1 단계;
    상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 맞물리는 2 단계;
    상기 2 단계가 실행된 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 고착방지용 모터가 구동되도록 하는 3 단계;
    상기 회전감지센서에 의해 상기 전자 클러치의 회전 여부를 감지하여 전자 클러치가 회전되지 않는 경우에는 상기 임펠러가 고착된 것으로 판단하여 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치의 구동을 정지시키고, 상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우에는 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 계속 회전되게 하는 4 단계;
    상기 전자 클러치가 정상적으로 회전되는 경우, 설정된 시간동안 고착방지용 모터 및 전자 클러치가 회전되도록 하는 5 단계;
    상기 설정된 시간이 만료되면, 상기 고착방지용 모터 및 전자 클러치로의 전원을 차단하는 6 단계;
    상기 고착방지용 모터가 정지되는 7 단계;
    상기 7 단계 실행 후, 설정된 딜레이 타임이 경과된 이후에 상기 전자 클러치의 상,하부 클러치가 분리되도록 하는 8 단계;
    상기 상,하부 클러치가 분리된 후 상기 주모터가 구동되도록 하는 9 단계;로 이루어진 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법.
  13. 청구항 10 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임펠러가 고착된 것으로 판단될 경우, 경고 스피커 또는 경고등이 작동되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러 고착방지용 제어시스템을 갖는 수중펌프 제어방법.




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