KR102473168B1 - 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 센서선이 컬럼파이프의 외측에서 내부의 수중펌프로 연결되는 구조에서 센서선이 고정되는 부분을 개선하여 수류에 의해 센서선이 끊기지 않도록 구성한 기술에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 수직으로 설치되는 컬럼파이프와, 상기 컬럼파이프의 하단부에 설치되는 수중펌프와, 상기 수중펌프의 센서정보를 외부의 모니터링 장치로 전송하도록 수중펌프에 연결되는 센서선과, 상기 컬럼파이프의 상부에 설치되어 센서선을 고정하는 완충고정수단;으로 구성되며, 상기 완충고정수단은; 상기 컬럼파이프의 상부에 설치되어 센서선의 제1고정지점을 고정하는 제1고정부와, 상기 제1고정부의 하부에 설치되어 제1고정지점보다 더 낮은 위치에 제2고정지점으로 고정하는 제2고정부;로 구성되되, 상기 제2고정부는 센서선이 하부로 당김력이 발생하였을 때 역방향에 해당하는 상부방향으로 밀어올려주는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

Description

센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조{Submersible pump installation structure with sensor wire break prevention function}

본 발명은 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 센서선이 컬럼파이프의 외측에서 내부의 수중펌프로 연결되는 구조에서 센서선이 고정되는 부분을 개선하여 수류에 의해 센서선이 끊기지 않도록 구성한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 양수장 및 배수장 등에서는 저류조에 유입되는 물을 수중펌프에 의해 수직으로 설치되는 컬럼파이프의 내부에서 상부로 끌어올려서 필요한 지역으로 공급해줄 수 있도록 한다.

특히, 배수장과 같은 경우에는 저류조의 전방에 제진기와 그 후방에 수중펌프를 설치하여 홍수로 인한 배수장의 범람 위기가 있거나 강제로 배수장의 물을 강 또는 개천으로 흘러보낼 필요가 있을 때 펌핑동작을 하게 된다.

이러한 수중펌프에는 컬럼파이프의 외측(상부)에서 인입된 고압전력선과 센서선이 컬럼파이프 하단부에 설치된 펌프와 수직으로 연결되게 되는데, 이때 연결되는 고압전력선과 센서선은 펌프의 토출구에서 나오는 고속의 유체에 의해서 강하게 흔들리게 된다.

고압전력선은 직경이 굵고 강성이 우수하기 때문에 고속의 유체에 영향을 적게 받지만, 직경이 상대적으로 작은 센서선의 경우 유체의 유동에 영향을 크게 받는다.

이와 같이 센서선은 고속의 유체에 의해 흔들림이 발생하게 되는데, 이러한 흔들림의 범위 즉 변위값에 해당되는 힘이 지속적으로 작용하게 된다. 일반적으로 센서선은 컬럼파이프의 상부에 압착고무링에 의해 고정되게 되는데, 센서선엑 작용하는 흔들리는 힘에 의해 아래쪽으로 당겨지면서 센서선의 파손이 발생하게 된다.

센서선의 파손은 센서선의 단선을 의미하며, 외부 모니터링에서는 센서선을 통해 얻어지는 정보(출력되는 모터의 권선온도, 베어링 온도, 누수정보 등)가 모두 차단되어 펌프의 내부 상태를 전혀 알 수 없게 된다. 펌프의 상태를 파악하지 못한 채로 펌프를 가동하게 되면 펌프의 심각한 손상을 유발할 수 있다.

아울러, 센서선의 파손시에는 그 손상된 위치를 정확하게 파악하기 쉽지 않으며, 보수작업을 위해서는 펌프를 컬럼파이프 외부로 들어올려야 하기 대문에 보수에 따른 작업에 많은 소요시간 및 노동력이 투입되어야 한다. 또한 센서선을 보수했다 하더라도 센서선에 작용하는 힘을 제거한 것이 아니기 때문에 재발할 가능성이 매우 높다.

이러한 문제는 결국, 폭우와 같은 위급한 상황에서 센서선의 단선으로 인해 펌프의 제시간에 가동할 수 없는 상황이 발생하게 되며, 위급한 상황에서 제대로 대응을 할 수 없게 되는 것이다.

등록특허 제10-2283762호(직관적인 누수정보 파악이 가능한 수중펌프)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 컬럼파이프의 상부에 센서선이 고정설치되는 부분의 구조를 개선하여 수류에 의해 센서선이 흔들리는 상황에서 하부로 센서선의 당김력이 작용할 경우, 당김력의 반대되는 방향으로 올려주어 당기는 힘이 상쇄되도록 함으로써 센서선의 파손을 방지하고 그로 인해 유지보수가 용이하고 위급상황시 대처가 가능한 환경을 조성하고자 한 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조를 제공함에 목적을 두고 있다.

본 발명은 수직으로 설치되는 컬럼파이프와, 상기 컬럼파이프의 하단부에 설치되는 수중펌프와, 상기 수중펌프의 센서정보를 외부의 모니터링 장치로 전송하도록 수중펌프에 연결되는 센서선과, 상기 컬럼파이프의 상부에 설치되어 센서선을 고정하는 완충고정수단;으로 구성되며, 상기 완충고정수단은; 상기 컬럼파이프의 상부에 설치되어 센서선의 제1고정지점을 고정하는 제1고정부와, 상기 제1고정부의 하부에 설치되어 제1고정지점보다 더 낮은 위치에 제2고정지점으로 고정하는 제2고정부;로 구성되되, 상기 제2고정부는 센서선이 하부로 당김력이 발생하였을 때 역방향에 해당하는 상부방향으로 밀어올려주는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

상기 완충고정수단은 컬럼파이프의 상부에 설치되고 내부에 공간부가 형성되어 있는 본체를 더 포함하고, 상기 제1고정부는 본체의 상단부에 설치되고, 제2고정부는 공간부 내에서 이동가능한 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조

상기 제2고정부는 본체 내부에 설치되는 스프링을 더 포함하고, 상기 스프링의 자체적인 탄성에 의해 역방향의 반발력을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조

상기 제2고정부에 설치되는 스프링은 복수개로 병렬배치되어 각각의 스프링이 서로 다른 위치에서 균일한 반발력을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조

본 발명은 컬럼파이프에 설치되는 완충고정수단의 자체적인 힘에 의해 펌프가동시 센서선에 전달되는 힘을 상쇄시켜 센서선의 파손을 방지할 수 있는 이점을 갖는다. 센서선의 파손을 방지함에 따라, 센서선의 정보를 제대로 모니터링 할 수 있어 수중펌프의 유지보수가 용이하고 위급상황시 대처가 가능한 환경을 조성할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조를 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조에서 컬럼파이프의 상부를 확대하여 나타낸 도면
도 3은 본 발명에서 완충고정수단을 나타낸 확대도
도 4는 본 발명의 완충고정수단에서 제1고정부의 구성을 나타낸 분해도
도 5는 본 발명의 완충고정수단에서 제2고정부의 구성을 나타낸 분해도
도 6 내지 7은 본 발명의 완충고정수단의 작동예시를 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조에 관한 것으로서, 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이 수직으로 설치되는 컬럼파이프(10)와, 상기 컬럼파이프(10)의 하단부에 설치되는 수중펌프(20)와, 상기 수중펌프(20)의 센서정보를 외부의 모니터링 장치(40)로 전송하도록 수중펌프(20)에 연결되는 센서선(30)과, 상기 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되어 센서선(30)을 고정하는 완충고정수단(100);으로 구성된다.

본 발명의 완충고정수단(100)은 펌프 가동시 고속의 유체가 센서선(30)에 영향을 주어 센서선(30)이 요동을 치게 되는데, 이때 센서선(30)에 발생되는 힘을 억제하여 센서선(30)의 파손을 방지하는 구성이다.

이러한 본 발명의 완충고정수단(100)은 도 3에 도시한 바와 같이 상기 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되어 센서선(30)의 제1고정지점(201)을 고정하는 제1고정부(200)와, 상기 제1고정부(200)의 하부에 설치되어 제1고정지점(201)보다 더 낮은 위치에 제2고정지점(301)으로 고정하는 제2고정부(300);로 구성되되, 상기 제2고정부(300)는 센서선(30)이 하부로 당김력이 발생하였을 때 역방향에 해당하는 상부방향으로 밀어올려주는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 완충고정수단(100)은 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되고 내부에 공간부가 형성되어 있는 본체(400)를 더 포함하고, 상기 제1고정부(200)는 본체(400)의 상단부에 설치되고, 제2고정부(300)는 공간부 내에서 이동가능한 형태로 설치된다. 즉, 제1고정부(200)는 윗부분에 해당하는 제1고정지점(201)을 고정하고, 제2고정부(300)는 제1고정지점(201)보다 아래부분에 해당되는 제2고정지점(301)을 고정하되, 센서선(30)에 전달되는 힘에 따라 제2고정부(300)의 위치가 이동하면서 고정되는 위치 또한 달라지는 것이다.

상기 제2고정부(300)는 고속으로 이동하는 유체의 영향에 의해 센서선(30)에 당김력이 발생하였을 때 상부로 밀어올려주어야 하기 때문에, 밀어올려줄 수 있는 힘을 갖는 구성이 필요하다. 따라서, 상기 제2고정부(300)는 본체(400) 내부에 설치되는 스프링(310)을 더 포함하고, 상기 스프링(310)의 자체적인 탄성에 의해 역방향의 반발력을 갖도록 한 것이다.

상기 제1고정부(200)의 구성은 도 4에 도시한 바와 같이 본체(400)의 상부에 고정되고 중앙에 제1안착홈(211)이 형성되어 있는 제1하부플레이트(210)와, 상기 제1하부플레이트(210)의 제1안착홈(211)에 삽입되는 제1압착고무링(220)과, 상기 제1하부플레이트(210)의 상부에 결합되되 하부에 제1가압부(231)가 돌출형성되어 나사결합에 의해 제1가압부(231)가 제1압착고무링(220)을 눌러주어 센서선(30)을 고정해주는 제1상부플레이트(230);로 구성된다.

상기 제1하부플레이트(210), 제1압착고무링(220), 제1상부플레이트(230)의 중앙에는 센서선(30)이 용이하게 지날 수 있도록 구멍이 관통형성되어 있다. 다만, 제1압착고무링(220)에 형성된 구멍은 제1가압부(231)가 눌러주는 압력에 의해서 제1압착고무링(220)이 수평으로 퍼지면서 센서선(30)을 완전히 밀폐하는 형태로 고정하게 된다.

상기 제2고정부(300)의 구성은 도 5에 도시한 바와 같이 본체(400)의 바닥부에 수직으로 설치되는 복수의 가이드봉(320)과, 상기 가이드봉(320)에 각각 설치되는 스프링(310)과, 상기 가이드봉(320)에 수직으로 이동가능하게 설치되고 저면부에는 스프링(310)이 지지되고 상부에는 제2안착홈(331)이 형성되어 있는 제2하부플레이트(330)와, 상기 제2하부플레이트(330)의 제2안착홈(331)에 삽입되는 제2압착고무링(340)과, 상기 제2하부플레이트(330)의 상부에 결합되되 가이드봉(320)에 수직으로 이동가능하게 설치되고 하부에는 제2가압부(351)가 돌출형성되어 나사결합에 의해 제2가압부(351)가 제2압착고무링(340)을 눌러주어 센서선(30)을 고정해주는 제2상부플레이트(350);로 구성된다.

상기 제2고정부(300)와 제1고정부(200)의 구성 차이점은 가이드봉(320)의 구성과 제2하부플레이트(330)와 제2상부플레이트(350)가 가이드봉(320)에 이동가능하게 설치된다. 즉, 상기 제2하부플레이트(330)와 제2상부플레이트(350)에는 가이드봉(320)이 끼워지는 부분에 가이드홀(322)이 관통형성되어 있다.

그리고 제2고정부(300)는 스프링(310)에 의해 제2상부플레이트(350)는 가이드봉(320)의 최상단에 위치한다. 상기 가이드봉(320)의 상단부에는 제2상부플레이트(350)가 이탈되지 않도록 스톱퍼(321)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제2고정부(300)에 설치되는 스프링(310)은 복수개로 병렬배치되어 각각의 스프링(310)이 서로 다른 위치에서 균일한 반발력을 갖도록 설치되는 것이 좋다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 수중펌프(20)를 가동하지 않은 상태의 완충고정수단(100)을 확대하여 나타낸 것으로서, 제2하부플레이트(330) 및 제2상부플레이트(350)가 스프링(310)의 힘에 의해 가이드봉(320)의 최상단에 위치한 상태를 유지하게 된다.

그리고 나서 수중펌프(20)를 가동하게 되면 고속의 유체가 이동하면서 센서선(30)을 움직이게 한다. 이때 센서선(30)은 도 7에 도시한 바와 같이 아래로 당기는 힘 Fe가 작용한다. 따라서, Fe의 역방향으로 작용하는 힘(nkx)을 만들어내게 되면 실제 센서선(30)에 작용하는 힘은 상당히 줄어들 것이고 이는 결국 센서선(30)의 파손을 방지하게 된다.

여기서 완충고정수단(100)의 힘(nkx)은 스프링(310)의 강성에 해당하는 k를 증가시킬 수 있고, 스프링(310)의 개수를 늘려서 kx+kx+kx....=nkx 형태로 만들 수 있다.(x=L1-L2)

이와 같이 이루어지는 본 발명의 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조는 컬럼파이프(10)에 설치되는 완충고정수단(100)의 자체적인 힘에 의해 센서선(30)에 전달되는 힘을 상쇄시켜 센서선(30)의 파손을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 컬럼파이프 20 : 수중펌프
30 : 센서선 40 : 모니터링 장치
100 : 완충고정수단 200 : 제1고정부
201 : 제1고정지점 210 : 제1하부플레이트
211 : 제1안착홈 220 : 제1압착고무링
230 : 제1상부플레이트 231 : 제1가압부
300 : 제2고정부 301 : 제2고정지점
310 : 스프링 320 : 가이드봉
321 : 스톱퍼 322 : 가이드홀
330 : 제2하부플레이트 331 : 제2안착홈
340 : 제2압착고무링 350 : 제2상부플레이트
351 : 제2가압부 400 : 본체

Claims (4)

1. 수직으로 설치되는 컬럼파이프(10)와,
   상기 컬럼파이프(10)의 하단부에 설치되는 수중펌프(20)와,
   상기 수중펌프(20)의 센서정보를 외부의 모니터링 장치(40)로 전송하도록 수중펌프(20)에 연결되는 센서선(30)과,
   상기 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되어 센서선(30)을 고정하는 완충고정수단(100);으로 구성되며,
   상기 완충고정수단(100)은;
   상기 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되어 센서선(30)의 제1고정지점(201)을 고정하는 제1고정부(200)와,
   상기 제1고정부(200)의 하부에 설치되어 제1고정지점(201)보다 더 낮은 위치에 제2고정지점(301)으로 고정하는 제2고정부(300);로 구성되되, 상기 제2고정부(300)는 센서선(30)이 하부로 당김력이 발생하였을 때 역방향에 해당하는 상부방향으로 밀어올려주는 구조로 되고,
   상기 완충고정수단(100)은 컬럼파이프(10)의 상부에 설치되고 내부에 공간부가 형성되어 있는 본체(400)를 더 포함하고, 상기 제1고정부(200)는 본체(400)의 상단부에 설치되고, 제2고정부(300)는 공간부 내에서 이동가능한 형태로 설치되며,
   상기 제2고정부(300)는 본체(400) 내부에 설치되는 스프링(310)을 더 포함하고, 상기 스프링(310)의 자체적인 탄성에 의해 역방향의 반발력을 갖도록 하고,
   상기 제2고정부(300)에 설치되는 스프링(310)은 복수개로 병렬배치되어 각각의 스프링(310)이 서로 다른 위치에서 균일한 반발력을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 센서선 끊김 방지 기능을 갖는 수중펌프 설치구조.
   
   
   
   
   
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