KR200443765Y1 - 공압식 펌프 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 고안은, 섬프 내의 물을 외부로 배수하는 공압식 펌프 시스템에 있어서, 에어를 공급하는 공급부; 상기 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우, 상기 공급부에서 입력받은 에어를 제1포트와 제2포트 중 제1포트로 출력하는 리미트스위치; 상기 제1포트에서 출력된 에어를 리셋포트로 입력받아 설정시간을 리셋하고 타이밍 구동을 대기하는 타이머; 상기 제1포트에서 출력된 에어를 입력받는 경우 개방되어 상기 공급부에서 공급된 에어를 통과시키는 에어밸브; 및 상기 에어밸브에서 통과된 에어로 구동되어 상기 섬프 내의 물을 외부로 펌핑하는 공압식 펌프를 포함하는 공압식 펌프 시스템을 제공한다.
개시된 공압식 펌프 시스템에 따르면, 섬프 내에 차인 물이 설정수위로 상승된 경우 공압식 펌프의 작동이 개시되도록 제어하여 물의 신속한 배출이 가능하다. 또한, 공압식 펌프의 동작을 통해 섬프 내의 물이 설정수위로 하강된 이후에도 설정시간 동안 상기 공압식 펌프의 동작을 더 구동시키는 경우, 섬프 내에 소량 남아있는 물까지 완벽하게 배출시킬 수 있다.

Description

공압식 펌프 시스템{System for air compressor pump}
본 고안은 공압식 펌프 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬프 내의 물을 흡입하여 배출하는 공압식 펌프 시스템에 관한 것이다.
화물선 등의 대형 선박에서는, 화물이 실리는 화물창(일명, 홀드(hold)라고 함)이 있는데, 건조 중에 상기 화물창이 외부로 개방되어 있다. 이로 인하여, 상기 화물선에는 빗물 등이 고여지는 섬프가 있다. 이러한 섬프에 차인 물은 외부로 펌핑하여 버리는데 어려움이 있다. 또한, 화물선 등의 선박에서는 건조 중 페인트 작업 등에 의한 폭발이나 화재 등의 우려에 따라 전기를 사용하기 어렵기 때문에, 공압을 이용하여 펌핑하는 구조가 이용되고 있다. 그런데, 이렇게 섬프에 차인 물은 일정수위로 상승되면 제때 배출 처리되어야 하며, 이러한 물의 배출 처리에 적합한 펌프 제어 시스템이 요구된다.
본 고안은, 섬프 내에 차인 물이 설정수위로 상승된 경우 공압식 펌프의 작동이 개시되도록 제어하여 물의 신속한 배출이 가능하게 하는, 공압식 펌프 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
본 고안은, 섬프 내의 물을 외부로 배수하는 공압식 펌프 시스템에 있어서, 에어를 공급하는 공급부; 상기 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우, 상기 공급부에서 입력받은 에어를 제1포트와 제2포트 중 제1포트로 출력하는 리미트스위치; 상기 제1포트에서 출력된 에어를 리셋포트로 입력받아 설정시간을 리셋하고 타이밍 구동을 대기하는 타이머; 상기 제1포트에서 출력된 에어를 입력받는 경우 개방되어 상기 공급부에서 공급된 에어를 통과시키는 에어밸브; 및 상기 에어밸브에서 통과된 에어로 구동되어 상기 섬프 내의 물을 외부로 펌핑하는 공압식 펌프를 포함하는 공압식 펌프 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 리미트스위치는, 상기 공압식 펌프의 동작에 따라 상기 섬프 내의 물이 제2설정수위로 하강된 경우, 상기 에어를 상기 제2포트로 출력하고, 상기 타이머는, 상기 제2포트에서 출력된 에어를 입력포트로 입력받아 상기 설정시간에 대한 타이밍 구동를 개시하고, 상기 에어밸브는, 상기 설정시간 동안 상기 개방 상태를 유지하여 상기 공압식 펌프를 더 구동시킬 수 있다.
본 고안에 따른 공압식 펌프 시스템에 따르면, 섬프 내에 차인 물이 설정수위로 상승된 경우 공압식 펌프의 작동이 개시되도록 제어하여 물의 신속한 배출이 가능하다. 또한, 공압식 펌프의 동작을 통해 섬프 내의 물이 설정수위로 하강된 이후에도 설정시간 동안 상기 공압식 펌프의 동작을 더 구동시키는 경우, 섬프 내에 소량 남아있는 물까지 완벽하게 배출시킬 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 공압식 펌프 시스템의 구성도이다. 도 2는 도 1에서 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우 상기 물을 펌핑하는 제어 흐름도이고, 도 3은 도 2에 의해 섬프 내의 물이 제2설정수위로 하강된 경우 상기 물을 설정시간 동안 더 펌핑하는 제어 흐름도이다.
또한, 도 4는 도 3에서 설정시간 경과 이후 펌핑 동작이 중지되는 제어 흐름도이고, 도 5는 도 1의 물을 수동으로 펌핑하기 위한 수동모드의 흐름도이다. 그리고, 도 6은 도 1의 흡입관에 구비된 물흡입구의 상세 측면도이고, 도 7은 도 9의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 공압식 펌프 시스템(100)은, 공급부(110), 리미트스위치(120), 타이머(130), 에어밸브(140) 및 공압식 펌프(150)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 상기 공급부(110)는, 상기 공압식 펌프(150)의 구동원인 에어를 공급하는 부분이다. 상기 리미트스위치(120)는, 상기 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우, 상기 공급부에서 입력받은 에어를 제1포트(A)와 제2포트(B) 중 제1포트(A)로 출력한다. 여기서, 상기 리미트스위치(120)는 물의 부력에 의해 상하강되는 부이(121)의 상하강 변위를 이용하여 동작 가능하다. 하지만, 상기 리미트스위치(120)의 구조는 이에 한정되지 않는다.
상기 타이머(130)는 상기 제1포트(A)에서 출력된 에어를 리셋포트(Y1)로 입력받아 설정시간을 리셋하고 타이밍 구동을 대기한다. 그리고, 에어밸브(140)는 상기 제1포트(A)에서 출력된 에어를 입력받는 경우 개방되어 상기 공급부(110)에서 공급된 에어를 공압식 펌프(150) 측으로 통과시킨다.
여기서, 상기 공압식 펌프(150)는 상기 에어밸브(140)에서 통과된 에어로 구동되어, 상기 섬프 내의 물을 외부로 펌핑한다. 즉, 상기 공압식 펌프(150)는 상기 섬프 내의 물을 흡입관(151)을 통해 흡입한 후, 배출관(152)을 통해 외부로 배출한다.
한편, 섬프 내의 물이 상기 제1설정수위로 상승하는 경우, 상기와 같이 공압식 펌프(150)를 작동시키고, 상기 공압식 펌프(150)의 펌핑에 의해 상기 물이 다시 제2설정수위로 하강되는 경우, 공압식 펌프의 작동을 중지시킬 수 있다. 그런데, 예를 들어 상기와 같은 부력식의 리미트스위치(120)는 섬프 내에 물이 조금 남아있는 경우는 제대로 감지하지 못하여 섬프 내의 물을 완전히 배출시키지 못하게 된다.
여기서, 도 3을 참조하면, 상기 공압식 펌프 시스템(100)은 섬프 내의 물이 상기 제2설정수위로 하강된 이후에도 해당 설정시간 동안 상기 공압식 펌프(150)의 동작을 더 구동시킨다. 이러한 구성은, 섬프 내에 소량 남아있는 물까지 완벽하게 배출시킬 수 있도록 한다.
즉, 이를 위해, 상기 리미트스위치(120)는, 상기 공압식 펌프(150)의 동작에 따라 상기 섬프 내의 물이 기 정해진 제2설정수위로 하강된 경우, 상기 에어를 상기 제2포트(B)로 출력한다. 이때, 상기 타이머(130)는, 상기 제2포트(B)에서 출력된 에어를 입력포트(X1)로 입력받아 기 설정된 상기 설정시간에 대한 타이밍 구동를 개시한다. 이에 따라, 상기 에어밸브(140)는, 상기 설정시간 동안 상기 개방 상태를 유지하여 상기 공압식 펌프(150)를 더 구동시켜, 섬프에 잔여로 남아있는 물이 완벽하게 배출될 수 있도록 한다.
그리고, 도 4를 참조하면, 상기 타이머(130)는, 상기 설정시간에 대한 타이밍 구동이 완료된 경우, 상기 공급부(110)에서 메인포트(P1) 측으로 공급받은 에어를 출력포트(Al)로 출력한다. 이때, 상기 에어밸브(140)는, 상기 타이머(130)의 출력포트(A1)에서 출력된 에어를 입력받는 경우 폐쇄되어, 상기 공급부(110)에서 공급되는 에어를 차단하여 상기 공압식 펌프(150)의 구동을 중지시킨다.
한편, 상기 공압식 펌프 시스템(100)은, 도 2 내지 도 4와 같이 공압식 펌프(150)의 동작을 수위감지를 통해 자동 제어하는 자동모드뿐만 아니라, 도 5를 참조하면, 수위 감지와 상관없이 사용자의 수동 조작에 따른 수동모드의 동작이 가능하다. 이를 위해 상기 공압식 펌프 시스템(100)은 3방향밸브(160)의 구성을 포함한다.
상기 3방향밸브(160)는 제1유로(161), 제2유로(162) 및 제3유로(163)를 포함한다. 상기 제1유로(161)는 상기 공급부(110)에서 공급된 에어가 유입되는 부분이다. 상기 제2유로(162)는, 상기 제1유로(161)에 유입된 에어가 상기 타이머(130)와 상기 에어밸브(140) 측으로 흐르게 하는 유로이다. 그리고, 상기 제3유로(163)는, 상기 제2유로(162)와 격리되며, 상기 제1유로(161)에 유입된 에어가 상기 공압식 펌프(150) 측으로 흐르게 한다.
즉, 상기 3방향밸브(160)는, 상기 제1유로(161)와 제2유로(162) 간 연결(도 2 내지 도 4 참조), 또는 상기 제1유로(161)와 제3유로(163) 간 연결(도 5 참조)에 대한 사용자의 변경 조작이 가능하다. 더 상세하게는, 상기 3방향밸브(160)는, 자동 동작시에는 상기 제1유로(161)와 제2유로(162) 간 연결 상태를 유지한다. 그리고, 상기 3방향밸브(160)는 사용자의 조작에 의해 상기 제1유로(161)와 제3유로(163) 간 연결 상태로 전환된 도 5의 경우에는 상기 공급부(110)의 에어가 상기 공압식 펌프(150) 측으로 바로 흐르게 하여 상기 공압식 펌프(150)의 수동 동작이 가능하게 한다.
즉, 이러한 수동 동작시에는 리미트스위치(120), 타이머(130) 및 에어밸브(140)의 구동과 전혀 관계없이 공압식 펌프(150)를 작동시킬 수 있게 된다. 이러한 3방향밸브(160)는 사용자에 의한 밸브의 회전 등의 조작에 의해 가능할 수 있다.
한편, 도 1, 도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 공압식 펌프(150)는, 상기 섬프 내의 물에 잠겨서 상기 물을 흡입하는 물흡입구(153)를 포함한다. 여기서, 상기 공압식 펌프 시스템(100)은, 상기 공급부(110)로부터 에어를 공급받아, 상기 물흡입구(153)의 내측으로부터 외측으로 상기 에어를 분사하여, 상기 물흡입구(153)를 청소하는 에어분사관(170)을 포함한다. 이를 위해, 물흡입구(153)는, 도 6 및 도 7 을 참조하면, 상기 흡입관(151)의 내측에 설치 가능하다.
물론, 이러한 에어분사관(170)은 상기 에어밸브(140)와 상기 공압식 펌프(150) 사이에서 분기되어, 상기 공급부(110)로부터 에어를 공급받는 구조를 가질 수 있다. 이러한 경우, 공압식 펌프(150)가 작동할 때, 물흡입구(153)에 공기를 불어넣어서, 상기 물흡입구(153)의 이물질을 제거할 수 있다.
여기서, 상기 물흡입구(153)는, 상기 섬프 내의 이물질이 내부로 유입되는 것이 차단되도록 망형으로 형성 가능하다. 상기 망형의 형태는 도시된 벌집형 구조 이외에도 보다 다양한 변형예가 존재할 수 있다. 이상과 같은 상기 에어분사관(170)은, 상기 공압식 펌프(150)가 동작되는 동안, 물흡입구(153) 측으로 공기를 불어넣어서 물흡입구(153)에 있는 이물질을 제거하게 된다. 이에 따라, 물흡입구(153)의 흡입 동작이 더욱 원활해지고, 흡입 효율이 증가된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 에어분사관(170)은 상기 흡입관(151)의 길이방향을 따라 설치된 후 절곡되어 상기 물흡입구(153)의 둘레 내측을 따라 연장되어 형성된다. 여기서, 상기 에어분사관(170)의 상기 연장된 측면의 길이방향을 따라, 에어가 분사되는 복수 개의 통공들(171)이 형성된다. 상기 통공들(171)은 상기 측면의 길이방향을 따라 에어가 골고루 균일하게 분사되도록 하고, 물흡입구(153)의 청소 효율을 더욱 증진시킨다.
본 고안은 화물선뿐만 아니라, 섬프 내에 물을 외부로 배수하는 공압식 펌프에 모두 적용 가능하다.
본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 공압식 펌프 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에서 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우 상기 물을 펌핑하는 제어 흐름도,
도 3은 도 2에 의해 섬프 내의 물이 제2설정수위로 하강된 경우 상기 물을 설정시간 동안 더 펌핑하는 제어 흐름도,
도 4는 도 3에서 설정시간 경과 이후 펌핑 동작이 중지되는 제어 흐름도,
도 5는 도 1의 물을 수동으로 펌핑하기 위한 수동모드의 흐름도,
도 6은 도 1의 흡입관에 구비된 물흡입구의 상세 측면도,
도 7은 도 9의 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100: 공압식 펌프 시스템 110: 공급부
120: 리미트스위치 121: 부이
130: 타이머 140: 에어밸브
150: 공압식 펌프 151: 흡입관
152: 배출관 153: 물흡입구
160: 3방향밸브 161: 제1유로
162: 제2유로 163: 제3유로
170: 에어분사관 171: 통공

Claims (8)

  1. 섬프 내의 물을 외부로 배수하는 공압식 펌프 시스템에 있어서,
    에어를 공급하는 공급부;
    상기 섬프 내의 물이 제1설정수위로 상승된 경우, 상기 공급부에서 입력받은 에어를 제1포트와 제2포트 중 제1포트로 출력하는 리미트스위치;
    상기 제1포트에서 출력된 에어를 리셋포트로 입력받아 설정시간을 리셋하고 타이밍 구동을 대기하는 타이머;
    상기 제1포트에서 출력된 에어를 입력받는 경우 개방되어 상기 공급부에서 공급된 에어를 통과시키는 에어밸브; 및
    상기 에어밸브에서 통과된 에어로 구동되어 상기 섬프 내의 물을 외부로 펌핑하는 공압식 펌프를 포함하는 공압식 펌프 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리미트스위치는, 상기 공압식 펌프의 동작에 따라 상기 섬프 내의 물이 제2설정수위로 하강된 경우, 상기 에어를 상기 제2포트로 출력하고,
    상기 타이머는, 상기 제2포트에서 출력된 에어를 입력포트로 입력받아 상기 설정시간에 대한 타이밍 구동를 개시하고,
    상기 에어밸브는, 상기 설정시간 동안 상기 개방 상태를 유지하여 상기 공압식 펌프를 더 구동시키는 공압식 펌프 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 타이머는, 상기 설정시간에 대한 타이밍 구동이 완료된 경우, 상기 공급부에서 공급받은 에어를 출력포트로 출력하고,
    상기 에어밸브는, 상기 타이머의 출력포트에서 출력된 에어를 입력받는 경우 폐쇄되어, 상기 공급부에서 공급되는 에어를 차단하여 상기 공압식 펌프의 구동을 중지시키는 공압식 펌프 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급부에서 공급된 에어가 유입되는 제1유로, 상기 제1유로에 유입된 에어가 상기 타이머와 상기 에어밸브 측으로 흐르게 하는 제2유로, 상기 제2유로와 격리되며 상기 제1유로에 유입된 에어가 상기 공압식 펌프 측으로 흐르게 하는 제3유로를 각각 포함하고, 상기 제1유로와 제2유로 간 연결 또는 상기 제1유로와 제3유로 간 연결에 대한 변경 조작이 가능한 3방향밸브를 더 포함하며,
    상기 3방향밸브는,
    자동 동작 시에는 상기 제1유로와 제2유로 간 연결 상태를 유지하고, 사용자의 조작에 의해 상기 제1유로와 제3유로 간 연결 상태로 전환된 경우 상기 공급부의 에어가 상기 공압식 펌프 측으로 흐르게 하여 상기 공압식 펌프의 수동 동작이 가능하게 하는 공압식 펌프 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공압식 펌프는, 상기 섬프 내의 물에 잠겨서 상기 물을 흡입하는 물흡입구를 포함하고,
    상기 공급부로부터 에어를 공급받아, 상기 물흡입구의 내측으로부터 외측으로 상기 에어를 분사하여 상기 물흡입구를 청소하는 에어분사관을 더 포함하는 공압식 펌프 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 에어분사관은,
    상기 에어밸브와 상기 공압식 펌프 사이에서 분기되어, 상기 공급부로부터 에어를 공급받는 공압식 펌프 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 물흡입구는,
    상기 섬프 내부의 이물질 유입이 차단되도록 망형으로 형성된 공압식 펌프 시스템.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어분사관은,
    상기 물흡입구의 둘레 내측을 따라 연장되어 형성되고, 상기 연장된 측면의 길이방향을 따라, 에어가 분사되는 복수 개의 통공들이 형성된 공압식 펌프 시스템.
KR2020080010725U 2008-08-12 2008-08-12 공압식 펌프 시스템 KR200443765Y1 (ko)

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