KR200211616Y1

KR200211616Y1 - 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로

Info

Publication number: KR200211616Y1
Application number: KR2020000019805U
Authority: KR
Inventors: 정용주
Original assignee: 주식회사리더스
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2001-01-15

Abstract

본 고안은 지하수의 관정(管井)으로부터 수백m~수Km 정도로 멀리 떨어져 있는 저수조에 무인으로 물을 공급하는 무인 급수장치에 있어 모터펌프의 보호장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 모터펌프에 흐르는 전류의 변화를 감지하여 관정내부에 물의 유무를 인지하고, 상기 모터펌프에 흐르는 전류값이 일정 레벨이하로 유지될 경우 관정 내부에 물이 없는 것으로 인지하여 모터펌프를 강제 정지시킴에 따라 과부하 발생으로 인한 모터펌프의 파손을 예방할 수 있도록 하는 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로에 관한 것이다.

본 고안의 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로는 부하코일과 마그네트 코일이 구비된 모터펌프를 구동하여 관정의 물을 펌핑하도록 된 무인 급수장치에 있어서, 상기 모터펌프 내부의 부하코일에 연결되어 모터펌프의 부하전류를 측정하고, 이 측정된 부하전류가 일정레벨 이상일 경우 펄스신호를 발생하는 변류기와, 상기 변류기로부터 출력되는 펄스신호를 계수하여 설정된 계수에 도달될 경우 카운터스위치를 제어하는 카운터와, 상기 카운터스위치의 출력신호에 의해 구동되어 임의로 설정된 시간이 완료될 경우 상기 타이머스위치를 제어하여 모터펌프의 마그네틱 코일을 여자시킴과 동시에 상기 카운터에 리셋신호를 출력하는 타이머로 구성된 것에 특징이 있다.

Description

무인 급수장치의 모터펌프 보호회로{The motor pump protecting circuit of a manless water feeding apparatus }

일반적으로 섬이나 또는 산간벽지에서는 상수도가 설치되어 있지 않아 거의 지하수에 의존하고 있으며, 이러한 지하수에서 끌어 올린 물은 일정한 지역에 설치된 저수조까지 급수관을 통해 공급하고, 이 저수조에 공급되는 물을 다시 각 가정으로 공급하는 시스템으로 되어 있으며, 특히 최근에 들어 관정에서부터 저수조에 물을 공급과 수위조절 등의 전과정을 무인으로 자동화하여 보급하고 있다.

이와 같은 무인 급수장치는 본 출원인의 실용신안등록 제 163186호에서는 저수조에 물을 공급하는 급수관에 기계적으로 압력을 감지하는 압력감지센서를 설치하고, 급수관의 압력변화에 따라 기계적인 압력감지센서의 동작으로 모터펌프에 구동전원을 공급 및 차단하는 플리커스위치를 제어함으로써 별도의 전선없이 멀리 격리되어 있는 저수조 내에 무인으로 지하수를 자동 공급하도록 되어 있다.

또한 본 출원인의 실용신안등록출원 제 2000-8074호는 모뎀과 전화선을 사용하여 통제국에서 펌프를 제어하여 저수조 내의 급수 및 수위를 관리함으로써 별도의 전선없이 멀리 기존에 설치된 전화선을 이용하여 상수도 시설이 되어 있지 않는 섬과 산간벽지에 산재해 있는 저수조의 효율적인 통제가 가능하도록 되어 있다.

그리고 본인의 실용신안등록출원 제 2000-15253호는 시스템을 프로그램적으로 제어하는 마이크로 프로세서와, 급수관의 소정 위치에 압력에 따라 비례한 전압레벨을 출력하는 전자압력감지센서를 구비하고, 이 전자압력감지센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 급수관에 가해지는 압력에 의해 저수조 내부의 현재 수위를 인지 하여 급수시점을 판단함으로써 저수조 내의 수위를 항시 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 수위의 정확한 인지로 인해 가뭄 등의 기후변화에 따른 사전 급수시점 등에 관련하여 신속히 대처가 가능하도록 되어 있다.

상기와 같이 본 출원인 또는 다른 선출원기술에 있어서는 관정에 물이 없는 상태에서 저수조에 급수를 요할 경우 모터펌프는 지속적으로 가동됨에 따라 공회전에 의한 부하가 증가하게 되며, 시간이 경과할수록 과부하로 인해 모터펌프의 수명이 급격히 짧아지게 되며, 심한 경우 열의 발생으로 파손되는 현상이 나타나게 되어 무인 급수장치를 무용지물로 만들게 된다.

특히 지하수가 있는 관정과 저수조가 상당한 거리를 두고 있을 경우 또는 관정의 지하수가 용량이 적을 경우 별도의 보조관정을 두어 일정량의 물을 저장하도록 하고 있다.

즉, 도 1은 무인 급수장치에 있어 보조관정이 설치된 상태도로서, 주관정(1)과 저수조(3) 사이에 많은 거리가 떨어져 있거나, 또는 주관정의 지하수 생성량이 적을 경우 지하수를 펌핑하여 일시적으로 보관하는 보조관정(2)이 설치되며, 상기 주관정(1)과 보조관정(2), 그리고 보조관정(2)과 저수조(3) 간에는 모터펌프(5)를 사용하여 급수하도록 되어 있다.

따라서 도시되지 않은 무인 급수장치에 의해 모터펌프(5)가 구동되어 보조관정(2) 및 저수조(3)에 물을 공급하게 되나 보조관정(2)에 물이 없는 상태에서 저수조(3)에 급수를 필요할 경우, 또는 보조관정(2)에 물이 없는 상태에서 보조관정(2)에 급수를 요할 경우 물의 유무에 관계 없이 모터펌프(5)의 구동이 이루어지게 되며, 이럴 경우 전술한 바와 같이 공회전에 의한 부하가 증가하게 되며, 시간이 경과할수록 과부하로 인해 모터펌프의 수명이 급격히 짧아지게 되며, 심한 경우 열의 발생으로 모터펌프가 파손되는 현상이 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 관정에 물이 없는 상태에서 모터펌프를 가동할 경우 상기 모터펌프에 흐르는 전류가 감소함에 착안하여 모터펌프의 소비전류를 변류기로서 감지하고, 이 감소되어진 전류가 소정시간 내에 수회 이상 감지될 경우 관정에 물이 없는 상태로 인지하여 모터펌프를 강제로 정지시키며, 관정에 물이 저장되는 일정시간 이후에 모터펌프가 자동 가동하도록 함으로써 관정에 물이 없는 상태에서의 모터펌프의 공회전에 의한 손상 및 파손을 예방할 수 있도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

본 고안의 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로는 부하코일과 마그네트 코일이 구비된 모터펌프를 구동하여 관정의 물을 펌핑하도록 된 무인 급수장치에 있어서, 상기 모터펌프 내부의 부하코일에 연결되어 모터펌프의 부하전류를 측정하고, 이 측정된 부하전류가 일정레벨 이하일 경우 펄스신호를 발생하는 변류기와, 상기 변류기로부터 출력되는 펄스신호를 계수하여 설정된 계수에 도달될 경우 카운터스위치를 제어하는 카운터와, 상기 카운터스위치의 출력신호에 의해 구동되어 임의로 설정된 시간이 완료될 경우 상기 타이머스위치를 제어하여 모터펌프의 마그네틱 코일을 여자시킴과 동시에 상기 카운터에 리셋신호를 출력하는 타이머로 구성된 것에 특징이 있다.

도 1은 무인 급수장치의 보조관정이 설치된상태도.

도 2는 본 고안에 따른 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20 : 모터펌프 21 : 부하코일

22 : 마그네트 코일 31 : 카운터

32 : 변류기 33 : 타이머스위치

34 : 카운터스위치 35 : 타이머

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로도로서, 모터펌프(20) 내부의 부하코일(21)에는 모터펌프(20)의 부하전류를 측정하고, 이 측정된 부하전류가 일정레벨 이상일 경우 펄스신호를 발생하는 변류기(32)가 연결되고, 상기 변류기(32)의 출력단에는 펄스신호를 계수하여 설정된 계수에 도달될 경우 카운터스위치(34)를 제어하는 타이머 카운터(31)가 접속되어 있다.

그리고 상기 카운터스위치(34)의 일측단에는 임의로 설정된 시간이 완료될 경우 타이머스위치(33)를 제어하는 타이머(35)가 연결되고, 상기 타이머스위치(33)의 일측단에는 모터펌프(20)에 구동전원을 공급하는 마그네틱 코일(22)이 접속되어 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안에 따른 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로의 작용과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시스템에 초기전원이 공급되면 타이머 카운터(31)와 변류기(32)는 동작가능한 상태가 됨과 동시에 타이머스위치(33)는 온(ON)상태를, 그리고 카운터스위치(34)는 오프(OFF) 상태를 각각 유지하게 된다.

따라서 타이머스위치(33)가 온 상태가 유지됨으로 인해 모터펌프(20)의 마그네트 코일(22)에 전류를 흘리게되어 여자시킴으로써 AC 220V의 구동전류를 모터펌프(20)로 공급하여 관정 내부의 지하수 또는 물을 펌핑하게 되며, 부하코일(21)을 통해 변류기(32)에서 지속적으로 모터펌프(20)의 부하전류를 측정하게 된다.

이때 관정 내부에 물이 충분이 있을 경우에는 부하코일(21)로부터 감지되는 모터펌프(20)의 소비전력은 거의 변동이 없게되어 상기 변류기(32)에서는 펄스를 발생시키지 않게 되며, 따라서 타이머 카운터(31)의 출력은 없게되어 카운터스위치(34)는 오프상태를 유지하여 타이머(35)를 구동시키지 않게되고, 이로 인해 타이머스위치(33)는 온상태를 지속적으로 유지하여 급수를 진행하게 된다.

그러나 관정 내부에 물이 없을 경우에는 일정시간 저부하로 유지하다가 그 이후에는 공회전에 의해 과부하가 걸려 소비전력이 증가하게 되며, 이 저부하 시기의 전류를 변류기(32)에서 감지하게 된다.

즉, 부하코일(21)로부터 감지되는 모터펌프(20)의 소비전류가 변류기(32)에 설정된 기준 전류보다 낮을 경우 펄스를 발생하여 타이머 카운터(31)로 출력하게 되며, 상기 타이머 카운터(31)에서는 이를 계수하게 되며, 부하코일(21)로부터 감지되는 모터펌프(20)의 소비전류가 설정된 임의의 시간내에 3회 이상 계수될 경우 관정 내부에 펌핑할 물이 없는 것으로 판단하여 상기 타이머 카운터(31)에서는 카운터스위치(34)를 온상태로 제어함으로써 타이머(35)를 구동하게 된다.

그러므로 상기 타이머(35)가 구동을 시작하면 상기 타이머(35)에서는 타이머스위치(33)를 오프상태로 전환시키게 되며, 이로 인해 마그네트 코일(22)의 구동전류를 차단하게 되고, 이로 인해 AC 220V의 구동전류를 모터펌프(20)로 공급하지 않도록 하여 모터펌프(20)의 구동을 강제로 정지시킴으로써 펌핑동작을 중지하게 된다.

한편, 모터펌프(20)의 구동을 강제로 정지시킨 후, 일정시간이 경과되어 상기 타이머(35)에 설정된 임의의 시간이 완료되면 상기 타이머(35)로부터 타이머스위치(33)를 온상태로 제어함에 따라 모터펌프(20)의 마그네트 코일(22)에 다시 전류를 흘리게되어 여자시킴으로써 AC 220V의 구동전류가 모터펌프(20)로 공급되어 동작하여 관정 내부의 지하수 또는 물을 펌핑함과 동시에 타이머 카운터(31)에 리셋신호를 인가하여 초기화시키게 최초 시스템에 전원을 공급한 상태로 복귀하게 되는 것이다.

여기서 타이머(35)에 설정된 임의의 시간은 관정의 용량에 따라 다르며, 펌핑이 가능한 상태로 물이 다시 채워질 때 까지의 대기시간이며, 임의로 설정가능하도록 되어 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 관정에 물이 없는 상태에서 모터펌프를 가동할 경우 저부하로 인해 상기 모터펌프에 흐르는 전류가 감소함에 착안하여 모터펌프의 소비전류를 변류기로서 감지하고, 이 감지된 전류가 소정시간 내에 수회 이상 일정레벨의 범위보다 낮을 경우 관정에 물이 없는 상태로 인지하여 모터펌프를 강제로 정지시키며, 관정에 물이 저장되는 일정시간 이후에 모터펌프가 자동 가동하도록 함으로써 관정에 물이 없는 상태에서의 모터펌프의 공회전에 의한 손상 및 파손을 예방할 수 있도록 하여 무인 급수장치의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

부하코일(21)과 마그네트 코일(22)이 구비된 모터펌프(20)를 구동하여 관정의 물을 펌핑하도록 된 무인 급수장치에 있어서,

상기 모터펌프(20) 내부의 부하코일(21)에 연결되어 모터펌프(20)의 부하전류를 측정하고, 이 측정된 부하전류가 일정레벨 이상일 경우 펄스신호를 발생하는 변류기(32)와,

상기 변류기(32)로부터 출력되는 펄스신호를 계수하여 설정된 계수에 도달될 경우 카운터스위치(34)를 제어하는 타이머 카운터(31)와,

상기 카운터스위치(34)의 출력신호에 의해 구동되어 임의로 설정된 시간이 완료될 경우 상기 타이머스위치(33)를 제어하여 모터펌프(20)의 마그네틱 코일(22)을 여자시킴과 동시에 상기 타이머 카운터(31)에 리셋신호를 출력하는 타이머(35)로 구성된 것을 특징으로 하는 무인 급수장치의 모터펌프 보호회로.