KR200450438Y1 - 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치에 있어서, 특히 펌프 일단에 수위를 감지하는 센서를 장착하고, 상기 센서의 정보 결과에 따라서 물이 없으면 공기 배출용 솔레노이드 밸브를 작동시켜 빠른 공급을 유도하고, 아울러 일정시간후에도 물이 채워지지 않으면 펌프 작동을 중단시켜 물이 없는 상태에서 펌프 작동으로 인한 파손을 미연에 방지토록 하는 것을 특징으로 하는 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치에 관한 것으로,

펌핑장치와; 펌핑장치를 작동시키기 위한 펌프 작동부와; 상기 펌핑장치의 입력관 일단에 설치되며 펌프의 수위를 감지하여 감지된 신호를 출력하는 수위감지센서와; 상기 펌핑장치의 공기배출관 일단에 설치되며 초기 펌프 작동시에 공기배출관을 오픈시켜 공기가 신속하게 배출되도록 하는 솔레노이드 밸브와; 상기 펌프 작동부와, 수위감지 센서와, 솔레노이드 밸브를 연결하여 수위감지 센서와 펌프 작동부로부터 작동신호 및 감지신호를 입력받아 펌프 또는 임펠러의 작동을 제어하고 초기에 신속히 공기가 배출되도록 솔레노이드 밸브의 열림 및 닫힘을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어짐이 특징이다.

수위감지, 센서, 펌프, 구동장치

Description

수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치{A Pump Operating Unit Using a Water Level Sensor}

본 고안은 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치에 관한 것으로, 특히 펌프 일단에 수위를 감지하는 센서를 장착하고, 상기 센서의 정보 결과에 따라서 물이 없으면 공기 배출용 솔레노이드 밸브를 작동시켜 빠른 공급을 유도하고, 아울러 일정시간후에도 물이 채워지지 않으면 펌프 작동을 중단시켜 물이 없는 상태에서 펌프 작동으로 인한 파손을 미연에 방지토록 하는 것을 특징으로 하는 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 펌핑장치는 임펠러 또는 펌프를 장착하여 이루어지며, 펌프의 펌핑작동 또는 임펠러 회전작동의 부압에 의해서 물을 흡입하여 배출하는 장치이다.

한편, 물이 항상 일정량 공급되면서 펌핑장치를 구성하는 펌프가 작동해야 하는바, 일정량을 충족하지 못한 상태에서 펌핑장치를 작동시키게 되면 원할한 물의 펌핑이 이루어지기 힘들고 아울러 펌프나 임펠러 및 기밀장치들이 고장을 일으킬 수 있다.

또한, 작동초기에 물이 없는 상태에서 장시간 공회전을 하게 되면 적절한 부 압이 형성되지 않아서 모터가 무리가 가서 모터의 수명을 단축시키는 원인으로 작용하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 펌핑장치의 입력관 일단에 수위감지 센서를 장착하여 일정 시간 이상 물이 감지되지 않으면 펌핑장치의 동작을 중단토록 하고, 아울러 초기 펌핑장치 작동시에 공기배출관에 설치된 솔레노이드 밸브를 작동시켜 펌프 내부의 공기를 신속하게 배출시켜 외부 물이 펌핑장치 내부로 빠르게 인입되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 고안은 내부에 펌프 또는 임펠러를 내장하며 외부에서 공급되는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 펌프 또는 임펠러를 구동시켜 외부에서 제공되는 물을 이송시키는 펌핑장치와; 상기 펌핑장치의 작동 스위칭신호를 입력받아 펌핑장치의 펌프 또는 임펠러에 전기를 도통시켜 왕복작동 또는 회전작동에 의해서 물을 펌핑하여 외부로 전달시키고, 스위칭 신호가 차단되면 펌프 또는 임펠러로 공급되는 전기를 차단시켜 물을 펌핑하는 작업이 중단되도록 하는 펌프 작동부와; 상기 펌핑장치의 입력관 일단에 설치되며 펌프의 수위를 감지하여 감지된 신호를 출력하는 수위감지센서와; 상기 펌핑장치의 공기배출관 일단에 설치되며 초기 펌프 작동시에 공기배출관을 오픈시켜 공기가 신속하게 배출되도록 함으로서 펌프로 물이 빠른 속도로 인입되도록 하는 솔레노이드 밸브와; 상기 펌프 작동부와, 수위감지 센서와, 솔레노이드 밸브를 연결하여 수위감지 센서와 펌프 작동부로부터 작동신호 및 감지신호를 입력받아 펌프 또는 임펠러의 작동을 제어하고 초기에 신속히 공기가 배출되도록 솔레노이드 밸브의 열림 및 닫힘을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어지고;
상기 마이컴은, 상기 펌프 작동부가 동작된 후 시간을 카운트하여 지정된 시간 동안 물이 감지되지 않으면 펌프 작동부의 작동을 중단시키도록 신호를 출력하는 최초 물감지 타임 설정부와; 상기 수위감지 센서가 측정하는 시간단위를 미리 설정하기 위한 수위감지타임 설정부와; 상기 수위감지타임 설정부에서 설정된 시간의 평균값을 계산하며, 지정된 시간동안의 수위를 평균하여 미리 지정된 기준값이하일 경우에는 물의 공급량이 불완전한 것으로 판단하여 펌핑 작동부의 동작을 중단시키도록 하고, 지정된 시간동안의 수위가 기준값 이상이면 큰 문제가 없는 것으로 판단하여 펌핑 작동부를 계속 동작시키도록 신호를 출력하는 평균수위 연산부를 포함하여 구성함이 특징이다.

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또한, 상기 마이컴은, 펌핑장치의 스위칭 신호가 입력되면 펌프 작동부를 동작시켜 펌핑장치에 전기적 신호를 출력하여 동작되도록 하고, 최초 물감지 타임설정부에 설정된 시간동안 솔레노이드 밸브를 개방하여 펌핑장치 내부에 존재하는 공기를 배출시키도록 제어하는 프로그램코드와; 최초 물감지 타임설정부가 설정한 시간안에 수위감지센서의 출력신호가 입력되는지를 판단하여 설정된 시간안에 수위감지센서의 출력신호가 없으면 물이 올라오지 않는 것으로 판단하여 펌프 작동부 동작을 중단시키는 프로그램코드와; 최초 물감지 타임설정부가 설정한 시간안에 수위감지센서로부터 물감지 신호가 입력되면 공기 출력단에 설치된 솔레노이드 밸 브를 차단하여 출력배관으로 물이 출력되도록 제어하는 프로그램 코드와; 펌핑작동중에 연속해서 수위감지 센서의 데이터를 입력받아 평균치를 계산하고 평균치가 기준값이하로 떨어지면 물이 불완전하게 입력되는 것으로 판단하여 펌프 작동부의 동작을 중단시키는 프로그램코드를 갖는 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 펌핑장치는 초기 동작시에 일정시간내에 물이 감지되지 않으면 펌핑장치의 작동을 중단시켜 펌핑장치를 보호할 수 있다.

또한, 펌핑장치를 초기 기동시에 솔레노이드 밸브를 오픈시켜 공기를 빠른속도로 배출함으로서 물이 빠른시간내에 펌핑장치 내부로 입력되도록 할 수 있다.

또한, 펌핑장치 작동중에 일정시간단위로 수위감지센서를 채크하여 기준값 이하일 경우 펌핑장치의 동작을 중단시킴으로서 펌핑장치를 보호할 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 펌핑장치 전체 구성도.

도 2는 본 고안의 펌핑장치 제어회로 블록 구성도로서,

본 고안의 구성요소는 크게 펌핑장치(100)와, 펌프 작동부(200)와, 수위감지센서(300)와, 솔레노이드 밸브(400)와, 마이컴(500)으로 이루어진다.

아울러, 마이컴(500)은 최초 물감지 타임 설정부(510)와, 수위감지 타임 설정부(520)와, 평균수위 연산부(530)를 포함하여 이루어진다.

상기 펌핑장치(100)는 입력관(110)과, 출력관(120)과, 공기 배출관(130)을 포함하고, 내부에 펌프 또는 임펠러를 내장하며 외부에서 공급되는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 펌프 또는 임펠러를 구동시켜 외부에서 제공되는 물을 이송시키는 역할을 한다.

상기 펌프 작동부(200)는 외부에서 펌프 작동신호가 입력되면 펌핑장치의 펌프 또는 임펠러에 전기를 스위칭시켜 펌프 또는 임펠러의 왕복작동 또는 회전작동에 의해서 물을 펌핑하여 외부로 전달시키고, 전기적 신호가 차단되면 펌프 또는 임펠러로 공급되는 전기를 차단시켜 물을 펌핑하는 작업이 중단되도록 하는 역할을 한다.

상기 수위감지센서(300)는 펌프의 입력관 일단에 설치되며 펌프의 수위를 감지하여 정보를 전달하는바, 상기 정보를 토대로 기준이상의 수위인지 아닌지를 판독할 수 있다.

상기 솔레노이드 밸브(400)는 펌핑장치(100)의 공기 배출관(130) 일단에 설치되며 초기 펌프 작동시에 공기배출관을 오픈시켜 공기가 신속하게 배출되도록 함으로서 펌프로 물이 빠른 속도로 인입되도록 한다.

상기 마이컴(500)은 펌프 작동부(200)와, 수위감지 센서(300)와, 솔레노이드 밸브(400)를 연결하여 수위감지 센서(300)와 펌프 작동부(200)로부터 작동신호 및 감지신호를 입력받아 펌프 또는 임펠러의 작동을 제어하고 초기에 신속히 공기가 배출되도록 솔레노이드 밸브(400)의 열림 및 닫힘을 제어한다.

이하에서 마이컴(500)을 구성하는 구성요소에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 마이컴(500)은 최초 물감지 타임 설정부(510)와, 수위감지 타임 설정부(520)와, 평균수위 연산부(530)를 포함하여 이루어진다.

상기 최초 물감지 타임 설정부(510)는 펌핑장치(100)를 초기에 작동시킨후 지정된 시간이내에 수위감지 센서(300)로부터 물감지 신호가 입력되는지를 판단할 수 있도록 타임을 설정하는 곳으로, 펌프 작동부(200)가 동작된후 시간을 카운트하여 마이컴(500)에 전달하여 지정된 시간동안 물이 감지되지 않으면 펌프 작동부(520)의 작동을 중단시키도록 한다.

상기 수위감지타임 설정부(520)는 일정시간 수위를 감지하는 구간을 미리 설정하는 것으로 순간적으로 수위가 떨어지는 경우에는 펌프 작동부(520)의 동작을 중단시키지 않고 지속시키도록 하기 위함이다. 이는 순간적은 수위변화에도 펌프 작동부(200)의 스위칭 동작을 자주 끊으게 되면 작업성이 더 떨어질 수 있기 때문이다.

상기 평균수위 연산부(530)는 수위감지타임 설정부(520)에서 설정된 시간의 평균값을 계산하는 곳으로 지정된 시간동안의 수위를 평균하여 미리 지정된 기준값이하일 경우에는 물의 공급량이 불완전한 것으로 판단하여 펌프 작동부(200)의 동 작을 중단시키도록 하고, 지정된 시간동안의 수위가 기준값 이상이면 큰 문제가 없는 것으로 판단하여 펌프 작동부(200)를 계속 동작시키도록 정보를 출력한다.

상기 마이컴(500)의 구동 프로그램 코드를 설명하면, 사용자로부터 펌핑장치(100)의 스위칭 신호가 입력되면 펌프 작동부(200)를 동작시켜 펌핑장치(100)에 전기적 신호를 출력하여 동작되도록 하고 최초 물감지 타임설정부(510)에 설정된 시간동안 솔레노이드 밸브(400)를 개방하여 펌핑장치(100) 내부에 존재하는 공기를 배출시키도록 제어하는 프로그램코드와;

최초 물감지 타임설정부(520)가 설정한 시간안에 수위감지 센서(300)의 출력신호가 입력되는지를 판단하여 설정된 시간안에 수위감지 센서(300)의 출력신호가 없으면 물이 올라오지 않는 것으로 판단하여 펌프 작동부(200) 동작을 중단시키는 프로그램코드와;

최초 물감지 타임설정부(510)가 설정한 시간안에 수위감지 센서(300)로부터 물감지 신호가 입력되면 공기 출력단에 설치된 솔레노이드 밸브(400)를 차단하여 출력배관으로 물이 출력되도록 제어하는 프로그램 코드와;

펌핑작동중에 연속해서 수위감지 센서(300)의 데이터를 입력받아 평균치를 계산하고 평균치가 기준값이하로 떨어지면 물이 불완전하게 입력되는 것으로 판단하여 펌프 작동부(200)의 동작을 중단시키는 프로그램코드를 갖는다.

이하에서 본 고안의 펌핑장치(100) 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 초기에 펌프 동작부(200)를 스위칭하면 펌프 동작을 위해 펌프 또는 임펠러에 전기적 신호를 인가하여 펌핑작동이 되도록 한다.

이때 마이컴(500)은 펌프 동작부(200)의 동작을 인식하여 수위감지 센서(300)로부터 수위정보를 입력받고 이와 동시에 솔레노이드 밸브(300)를 작동시켜 펌프 내부에 존재하는 공기가 밖으로 배출되도록 한다.

마이컴(500)은 펌프 동작부(200)의 작동시점에서 최초 물감지 타임 설정부(510)를 카운트하여 미리 지정된 시간동안 수위감지 센서(300)로부터 수위정보가 입력되지 않으면 물이 펌프 내부로 입력되지 않은 것으로 판단하여 펌프 동작부(200)의 작동을 중단시켜 펌핑작업이 중단되도록 한다.

상기에서 수위감지 센서(300)로부터 수위정보가 입력되면 물이 펌프 내부로 입력되는 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브(400)를 차단하고 배출관을 통해 물이 배출되도록 한다.

이후, 최초 물감지 타임설정부(510)가 지정한 시간동안 연속적으로 수위를 감지하여 기준값을 벗어나는지를 판단하고 기준값을 벗어나게 되면 펌프로 입력되는 물이 불규칙적인 것으로 판단하여 펌프 동작부(200)의 작동을 중단시켜 펌핑작업이 중단되도록 한다.

결국, 본 고안을 이용하게 되면 펌핑장치를 작동시에 최초 설정된 시간동안 솔레노이드 밸브(400)를 개방하여 펌핑장치(100) 내부에 존재하는 공기를 빨리 배출하여 물이 차오르는 시간을 단축시키도록 하고, 아울러 초기 설정된 시간이내에 물이 차오르지 않으면 펌핑장치(100)의 작동을 중단시켜 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 고안은 평균 수위를 계산하여 미리 지정한 기준값을 하강하면 물이 부족한 것으로 판단하여 펌핑장치(100)의 작동을 중단시키도록 하기 때문에 펌핑장치를 보호할 수 있다.

아울러, 비록 본 고안이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

도 1은 본 고안의 펌핑장치 전체 구성도.

도 2는 본 고안의 펌핑장치 제어회로 블록 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 펌핑장치

110: 입력관

120: 출력관

130: 공기 배출관

200: 펌프 작동부

300: 수위감지 센서

400: 솔레노이드 밸브

500: 마이컴

510: 최초 물감지 타임 설정부

520: 수위감지 타임 설정부

530: 평균수위 연산부

Claims (3)

1. 내부에 펌프 또는 임펠러를 내장하며 외부에서 공급되는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하여 펌프 또는 임펠러를 구동시켜 외부에서 제공되는 물을 이송시키는 펌핑장치(100)와;

   상기 펌핑장치의 작동 스위칭신호를 입력받아 펌핑장치의 펌프 또는 임펠러에 전기를 도통시켜 왕복작동 또는 회전작동에 의해서 물을 펌핑하여 외부로 전달시키고, 스위칭 신호가 차단되면 펌프 또는 임펠러로 공급되는 전기를 차단시켜 물을 펌핑하는 작업이 중단되도록 하는 펌프 작동부(200)와;

   상기 펌핑장치의 입력관 일단에 설치되며 펌프의 수위를 감지하여 감지된 신호를 출력하는 수위감지센서(300)와;

   상기 펌핑장치의 공기배출관 일단에 설치되며 초기 펌프 작동시에 공기배출관을 오픈시켜 공기가 신속하게 배출되도록 함으로서 펌프로 물이 빠른 속도로 인입되도록 하는 솔레노이드 밸브(400)와;

   상기 펌프 작동부와, 수위감지 센서와, 솔레노이드 밸브를 연결하여 수위감지 센서와 펌프 작동부로부터 작동신호 및 감지신호를 입력받아 펌프 또는 임펠러의 작동을 제어하고 초기에 신속히 공기가 배출되도록 솔레노이드 밸브의 열림 및 닫힘을 제어하는 마이컴(500)을 포함하여 이루어지고;

   상기 마이컴(500)은,

   상기 펌프 작동부가 동작된후 시간을 카운트하여 지정된 시간동안 물이 감지되지 않으면 펌프 작동부의 작동을 중단시키도록 신호를 출력하는 최초 물감지 타임 설정부(510)와;

   상기 수위감지 센서가 측정하는 시간단위를 미리 설정하기 위한 수위감지타임 설정부(520)와;

   상기 수위감지타임 설정부에서 설정된 시간의 평균값을 계산하며, 지정된 시간동안의 수위를 평균하여 미리 지정된 기준값이하일 경우에는 물의 공급량이 불완전한 것으로 판단하여 펌핑 작동부의 동작을 중단시키도록 하고, 지정된 시간동안의 수위가 기준값 이상이면 큰 문제가 없는 것으로 판단하여 펌핑 작동부를 계속 동작시키도록 신호를 출력하는 평균수위 연산부(530)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴(500)은,

   펌핑장치의 스위칭 신호가 입력되면 펌프 작동부를 동작시켜 펌핑장치에 전기적 신호를 출력하여 동작되도록 하고, 최초 물감지 타임설정부에 설정된 시간동안 솔레노이드 밸브를 개방하여 펌핑장치 내부에 존재하는 공기를 배출시키도록 제어하는 프로그램코드와;

   최초 물감지 타임설정부가 설정한 시간안에 수위감지센서의 출력신호가 입력되는지를 판단하여 설정된 시간안에 수위감지센서의 출력신호가 없으면 물이 올라오지 않는 것으로 판단하여 펌프 작동부 동작을 중단시키는 프로그램코드와;

   최초 물감지 타임설정부가 설정한 시간안에 수위감지센서로부터 물감지 신호가 입력되면 공기 출력단에 설치된 솔레노이드 밸브를 차단하여 출력배관으로 물이 출력되도록 제어하는 프로그램 코드와;

   펌핑작동중에 연속해서 수위감지 센서의 데이터를 입력받아 평균치를 계산하고 평균치가 기준값이하로 떨어지면 물이 불완전하게 입력되는 것으로 판단하여 펌프 작동부의 동작을 중단시키는 프로그램코드를 갖는 것을 특징으로 하는 수위감지 센서를 이용한 펌프 구동장치.

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