KR20090051413A - The structure and the controlling process of the electromagnetic pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터가 없이 전자석과 영구자석으로 구동되는 펌프의 구조와 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 마이컴에 의해 구동되는 전자석으로 영구자석이 내장된 피스톤을 실린더 내에서 왕복 운동시킬 때 유입되는 액체의 토출 량을 조절할 수 있는 펌프에 관한 것이며, 단위시간당 액체의 토출량을 조절하기 위하여 피스톤의 행정거리와 동작주기를 소프트웨어적으로 제어하는 특징이 있다.The present invention relates to a structure and a control method of a pump driven by an electromagnet and a permanent magnet without a motor, and more particularly, a liquid introduced when a piston with a permanent magnet is reciprocated in a cylinder by an electromagnet driven by a microcomputer. The present invention relates to a pump that can control the discharge amount of the gas, and has a feature of controlling the stroke length and operating cycle of the piston in order to adjust the discharge amount of the liquid per unit time.
마이컴, 인버터, 스위칭회로, 인력, 척력, 자성, 역지 밸브 Micom, Inverter, Switching Circuit, Manpower, Repulsive Force, Magnetic, Check Valve
Description
본 발명은 모터가 없이 전자석과 영구자석으로 구동되는 펌프의 구조와 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이컴에 의해 구동되는 전자석으로 영구자석이 내장 된 피스톤을 실린더 내에서 왕복 운동시키며 유입되는 액체의 토출 량을 소프트웨어적인 방법으로 조절할 수 있는 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a structure and a control method of a pump driven by an electromagnet and a permanent magnet without a motor, and more particularly, a liquid introduced by reciprocating a piston in which a permanent magnet is built into an electromagnet driven by a microcomputer in a cylinder. It relates to a pump that can adjust the discharge amount of the software by a software method.
일반적으로 펌프는 모터 등의 동력원에서 제공받은 기계적 에너지를 사용하여 액체에 압력을 가하거나 이송시키기 위하여 다양한 구조와 용도로 사용되고 있지만, 모터에 의해 구동되는 펌프는 기계적 구조가 복잡하기 때문에 소음과 진동을 피할 수 없으며 모터와 결합되는 기계적 구조의 고정성 때문에 다양한 용도와 규격화 된 저가의 소형 펌프를 제작하여 공급하기 어렵다.In general, pumps are used in various structures and applications to pressurize or transfer liquids by using mechanical energy provided by power sources such as motors. It is unavoidable and difficult to manufacture and supply small-sized, low-cost pumps that are versatile and standardized due to the fixed mechanical structure combined with the motor.
또한, 소형 펌프의 경우에는 토출 용량의 제어와 필요에 따른 토출 용량의 선택이 어렵다는 문제점이 있다.In addition, in the case of a small pump, there is a problem that it is difficult to control the discharge capacity and to select the discharge capacity if necessary.
종래기술Prior art
실용신안등록 : 20-0189742-0000Utility Model Registration: 20-0189742-0000
비자성체인 실린더 내에 삽입된 영구자석의 양 측면에 배치된 전자석에 동일한 자성이 발생하면 즉, 실린더 내에 좌측이 N극, 우측이 S극이 되도록 삽입된 영구자석의 양 측면에 배치된 전자석에 N극의 자성이 동일하게 발생하면 영구자석의 N극과 좌측에 배치된 전자석의 N극 사이의 척력과 영구자석의 S극과 우측에 배치된 전자석의 N극 사이에 작용하는 인력으로 영구자석이 실린더 내에서 우측 전자석 방향으로 이동하며, 영구자석의 양 측면에 배치된 전자석에 S극의 자성이 동일하게 발생하면 영구자석의 N극과 좌측에 배치된 전자석의 S극 사이의 인력과 영구자석의 S극과 우측에 배치된 전자석의 S극 사이에 작용하는 척력으로 영구자석이 실린더 내에서 좌측 전자석 방향으로 이동하며 움직이게 된다.If the same magnetism occurs on the electromagnets disposed on both sides of the permanent magnet inserted into the cylinder, which is a nonmagnetic material, that is, the N magnets are placed on both sides of the permanent magnet inserted in the cylinder such that the left side is N pole and the right side is S pole. If the magnetism of the pole is the same, the repulsive force acts between the N pole of the permanent magnet and the N pole of the electromagnet placed on the left side and the attraction force acting between the S pole of the permanent magnet and the N pole of the electromagnet placed on the right side. When the magnetism of the S pole occurs equally in the electromagnets disposed on both sides of the permanent magnet, the attraction force between the N pole of the permanent magnet and the S pole of the electromagnet disposed on the left side is changed. The repulsive force acting between the pole and the S pole of the electromagnet placed on the right causes the permanent magnet to move in the direction of the left electromagnet in the cylinder.
따라서, 내부에 영구자석이 고정된 피스톤을 비자성체인 실린더에 기밀을 유지할 수 있도록 삽입하고 실린더의 양 측면에 배치한 전자석의 자성을 일정한 주기로 반복해서 전환시키면 피스톤이 실린더 내에서 왕복운동을 계속하게 된다.Therefore, inserting a piston with a permanent magnet fixed therein to maintain the airtightness of a non-magnetic cylinder, and repeatedly switching the magnetism of the electromagnet disposed on both sides of the cylinder at regular cycles, the piston continues to reciprocate in the cylinder. do.
본 발명은 상기한 동작원리에 의해서, 실린더의 양 측면에 전자석이 배치된 펌프실과 실린더 내에서 왕복운동을 반복하는 피스톤의 움직임에 따라 액체의 유입과 토출이 동시에 이루어지도록 하며, 피스톤이 실린더 내에서 왕복운동을 할 수 있는 최대 행정거리에 해당하는 범위 내에서 피스톤의 행정거리와 왕복운동의 동작주기를 마이컴의 내장 롬에 입력된 프로그램으로 제어하여 단위시간당 액체의 토출 량을 조절할 수 있다.According to the above-described operating principle, the inflow and discharge of the liquid is simultaneously performed according to the movement of the pump chamber in which electromagnets are arranged on both sides of the cylinder and the piston repeating the reciprocating motion in the cylinder, and the piston is in the cylinder. The amount of liquid discharge per unit time can be controlled by controlling the stroke distance of the piston and the operation period of the reciprocating motion by the program inputted in the microcomputer's internal ROM within the range corresponding to the maximum stroke distance that can be reciprocated.
따라서, 본 발명은 실린더 내를 왕복 운동하는 피스톤에 의해 실린더의 양 측면에 배치된 펌프실에서 액체의 유입과 토출이 동시에 이루어지도록 하는 펌프의 구조와, 실린더의 양 측면에 배치된 전자석의 자성과 전류의 흐름을 마이컴으로 제어하기 위한 전기적인 회로와, 본 발명의 전자석식 펌프가 단위 시간당의 토출 량을 조절할 수 있도록 마이컴의 내장 롬에 입력되는 프로그램을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a structure of a pump for simultaneously introducing and discharging liquid in a pump chamber disposed at both sides of the cylinder by a piston reciprocating in the cylinder, and the magnetism and current of the electromagnet disposed at both sides of the cylinder. It is an object of the present invention to provide an electric circuit for controlling the flow of the microcomputer and a program input to the internal microcomputer of the microcomputer so that the electromagnet pump of the present invention can adjust the discharge amount per unit time.
본 발명은 실린더 내를 왕복운동 하는 피스톤의 움직임에 따라 액체의 유입과 토출이 동시에 이루어지도록 구성된 펌프의 구조와, 실린더 내에서 왕복운동을 하는 피스톤의 양 측면에 일정한 거리를 두고 배치되어 동일한 자성이 발생하도록 회로로 연결된 제1전자석 및 제2전자석과, 제1전자석 및 제2전자석을 연결하는 전기적인 회로에 전류를 공급하고 자성을 전환시키기 위한 전자석 구동부와, 전자석 구동부를 동작시키기 위한 전자석 제어부와, 전자석 제어부와 해당 출력포트가 연결되어 내장 롬에 입력된 데이터를 읽고 구동 펄스를 출력하는 마이컴과, 마이컴에 시스템 클럭을 발생시키는 발진부와, 마이컴에 파워 온 리셋 신호를 발생시키는 리셋 회로부와, 시스템 내부로 전원을 공급하기 위한 정전압 공급부와, 정전압 공급부에 주 전원을 공급하기 위한 메인 스위치로 구성되어 마이컴이 소프트웨어적인 제어로 펌프를 구동하고 단위 시간당의 토출 량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention is a structure of a pump configured to simultaneously inflow and discharge of liquid in accordance with the movement of the piston reciprocating in the cylinder, and the same magnetic properties are arranged at a certain distance on both sides of the piston reciprocating in the cylinder A first electromagnet and a second electromagnet connected to a circuit to generate the electromagnet, an electromagnet driving unit for supplying current to an electric circuit connecting the first electromagnet and the second electromagnet, and switching magnetism, an electromagnet control unit for operating the electromagnet driving unit; A microcomputer connected to the electromagnet control unit and a corresponding output port to read data input to the internal ROM, and output a driving pulse, an oscillator to generate a system clock to the microcomputer, a reset circuit unit to generate a power-on reset signal to the microcomputer, and a system Supply the main power to the constant voltage supply for supplying power to the internal Consists of the main switch to is characterized in that the microcomputer is driving a pump in the software of the control and that can control the ejection amount per unit time.
배관내의 액체의 이송을 원활하게 하기 위하여 종래기술로 실용신안등록(등록번호 : 20-0189742-0000)된 전자석을 이용한 진공순환펌프의 유용한 고안의 경우에 액체의 이송은 가능해도 피스톤의 움직임과 토출 량을 정확히 제어할 수 없다는 단점이 있으나 본 발명인 자석식 펌프의 구조와 제어방법은 펌프의 구조가 단순해서 극소형화가 가능하며 단위 시간당의 토출 량을 정확하게 조절할 수 있는 소프트웨어적인 제어가 가능하기 때문에 펌프의 역할 뿐만 아니라 액체 정량 토출기 등의 기능을 대신할 수 있는 광범위한 용도로 사용할 수 있다.In the case of the useful design of the vacuum circulation pump using an electromagnet registered with the utility model (Registration No .: 20-0189742-0000) in the prior art to facilitate the transfer of the liquid in the pipe, the movement of the piston and the discharge of the liquid may be performed even though the transfer of the liquid is possible. Although it is disadvantageous that the amount cannot be precisely controlled, the structure and control method of the magnetic pump of the present invention can be miniaturized due to the simple structure of the pump, and the software can be controlled to precisely adjust the discharge amount per unit time. In addition to its role, it can be used in a wide range of applications that can replace the functions of the liquid metering dispenser.
본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5의 조립 단면도와 도 6의 분해 사시도를 함께 참조하여 본 발명의 전자석식 펌프(500)의 조립을 설명하면, 피스톤(503)의 내부에 삽입된 영구자석(504)을 양 단에 형성된 나사홈(602a,602b)에 고정볼트(505a,505b)로 고정시켜 비자성체인 실린더(501) 내부에 삽입하며, 제1 및 제2 전자석의 철심(108,109)에 삽입시킨 코일(201,202)의 좌우측 에나멜선(201a,201b,202a,202b)을 펌프실(502a,502b)의 측면에 형성된 인출홈(605a,605b)을 통해 인출시킨 후, 고정 볼트(512a,512b)로 제1 및 제2 전자석의 철심(108,109), 코일(201,202), 비자성체인 펌프실(502a,502b)이 일체가 되도록 조립한다.Referring to the assembly cross-sectional view of Figure 5 and the exploded perspective view of Figure 6 describes the assembly of the
도 7의 사시도를 함께 참조하면, 상기한 조립에 의해 펌프실(502a,502b)의 내부에는 제1 및 제2전자석의 철심(108,109)과 코일(201,202)이 전자석으로 조립되어 있으며, 제1 및 제2전자석의 철심(108,109)에 액체의 유입과 토출을 위해 형성 된 유입홈(700b,700d)과 토출홈(700a,700c)의 방향이 펌프실(502a,502b)의 나사홈(701a∼701d)에 결합되는 역지밸브(509a∼509d)의 위치와 일치하게 된다.Referring to the perspective view of FIG. 7, the
상기와 같이 조립된 펌프실(502a,502b)이 실린더(501)의 양 단에 형성된 볼트홈(601a,601b)과 나사 결합되어 펌프(500)가 조립된다.The
도 2를 참조하면, 펌프실(502a,502b)의 인출홈(605a,605b)을 통해 인출된 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)이 동일한 회로로 결선되고 전류공급선(200a)에 의해 전자석 구동부(107)와 연결되는 회로가 구성되며, 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)이 동일한 회로로 결선되고 전류공급선(200b)에 의해 전자석 구동부(107)와 연결되는 회로가 구성된다.Referring to FIG. 2, the right
펌프(500)의 구동과 단위 시간당의 토출 량이 조절되는 방법을 도 2의 상세 회로도와 도 4의 상세 동작 순서도를 함께 참조하여 설명하면 다음과 같다.The driving method of the
메인 스위치(101)의 온 으로 정전압 공급부(102)에서 전원을 공급되면 리셋 회로부(103)의 파워 온 리셋 명령으로 마이컴(100)이 초기화(S100)된다.When power is supplied from the constant
여기서, 상기 내장 롬에 입력된 구동 데이터를 읽어내어 해당 출력포트의 P0∼P5단자로 출력하는 마이컴은 일례로써 MCS-51 계열을 사용하고 있다.Here, the microcomputer that reads the drive data inputted to the internal ROM and outputs it to the P0 to P5 terminals of the corresponding output port uses MCS-51 series as an example.
초기화(S100)된 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P0,P4,P3단자에 로직 0을 출력(S101)하면, 전자석 제어부(106)의 Q0,Q4,Q3 인버터가 로직 1을 출력한다.When the initialized
여기서, 상기 마이컴(100)의 해당 출력단자와 연결되어 전자석 구동부(107)를 제어하기 위한 인버터(Q0∼Q3)와 자성의 방향을 표시하는 LED(L0,L1)를 점등시 키기 위한 인버터(Q4,Q5)는 LS-TTL IC인 74LS14P를 사용하고 있으며 전자석 구동부(107)는 인버터(Q0∼Q3)의 로직 1 출력에 의해 회로가 연결되는 스위칭회로(T0,T1,R0,R1),(T2,T3,R2,R3,(T4,T5,R4,R5),(T6,T7,R6,R7)로 구성되어 있다.Here, the inverters Q4 connected to the corresponding output terminals of the
인버터(Q0)의 로직 1 출력에 의해서 전자석 구동부(107)의 스위칭회로(T0,T1,R0,R1)가 온 되면 Vcc1의 전류가 전류공급선(200a)을 통해 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)으로 공급되며, 인버터(Q4)의 로직 1 출력에 의해서 자성의 방향을 표시하는 LED 표시부(104)의 LED(L0)가 점등되며, 인버터(Q3)의 로직 1 출력에 의해서 전자석 구동부(107)의 스위칭회로(T6,T7,R6,R7)가 온 되면 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)으로 공급된 전류는 S극을 발생시키는 전류 방향(203a,203b)으로 흐르게 되고 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)을 전자석 구동부(107)와 연결하는 전류공급선(200b)을 통해 온 상태로 개방되어 있는 스위칭회로(T6,T7,R6,R7)를 통해 흐르게 된다.When the switching circuits T0, T1, R0, and R1 of the
또한, 전자석 구동부(107)을 구성하는 스위칭회로는 도 3의 전자석 구동부에 릴레이를 사용한 상세 회로도를 대신 할 수도 있다.In addition, the switching circuit which comprises the
이때, 스위칭회로(T2,T3,R2,R3),(T4,T5,R4,R5)는 오프 되어 전류가 흐를 수 없는 상태가 된다.At this time, the switching circuits T2, T3, R2, R3, and T4, T5, R4, and R5 are turned off, and the current cannot flow.
따라서, 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P0,P4,P3 단자에 로직 0을 출력(S101)하면 영구자석(504)의 양 측면에 배치된 제1전자석의 철심(108)과 제2전자석의 철심(109)이 영구자석(504)을 향해 S극의 자성을 형성하게 된다.Accordingly, when the
그러므로, 영구자석(504)의 N극에 작용하는 인력과 영구자석(504)의 S극에 작용하는 척력이 영구자석(504)을 좌측으로 이동시키게 된다.Therefore, the attraction force acting on the north pole of the
다음 단계로, 마이컴(100)의 내장 카운터가 동작(S102)되며, 마이컴(100)의 내장 롬에 영구자석(504)의 이동시간으로 프로그램 된 반복루프 카운트 값의 충족여부를 묻는 이동시간?(S103)단계에서 반복루프 카운트 값이 충족되지 않았다면 타이머 시정수를 초기화하는 단계(S104)로 진행하고 반복루프 카운트 값이 충족되었다면 P0,P4,P3의 출력단자에 로직 1을 출력하는 단계(S105)로 진행한다.In the next step, the built-in counter of the
S105단계에서 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P0,P4,P3단자에 로직 1을 출력(S101)하면, 전자석 제어부(106)의 Q0,Q4,Q3 인버터가 로직 0을 출력한다.In operation S105, when the
인버터(Q0)의 로직 0 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T0,T1,R0,R1)가 오프 되면 Vcc1의 전류가 전류공급선(200a)을 통해 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)으로 공급되던 흐름이 차단되며, 인버터(Q4)의 로직 0 출력에 의해서 자성의 방향을 표시하는 LED 표시부(104)의 LED(L0)가 소등되며, 인버터(Q3)의 로직 0 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T6,T7,R6,R7)가 오프 되어 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)을 연결하는 전류공급선(200b)을 통해 스위칭회로(T6,T7,R6,R7)로 흐르던 전류가 차단된다.When the switching circuits T0, T1, R0, and R1 constituting the
따라서, 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P0,P4,P3 단자에 로직 1을 출력(S105)하면 영구자석(504)의 양 측면에 배치된 제1전자석의 철심(108)과 제2전자석의 철심(109)이 자성을 잃게 된다.Accordingly, when the
즉, S105의 단계는 영구자석(504)이 내장된 피스톤(503)이 실린더(501)내에서 좌측으로 이동하고 움직임을 멈춘 상태가 된다.That is, in step S105, the
S106의 단계는 상기한 S105의 정지 상태를 지속시키기 위해 마이컴(100)의 내장 롬에 영구자석(504)의 정지시간으로 프로그램 된 반복루프 카운트 값을 내부 메모리에 저장하는 단계이며, S107의 단계에서 타이머의 시정수를 초기화하고 S108단계에서 타이머를 동작시킨다.In step S106, the repeating loop count value programmed as the stop time of the
반복루프 카운트 값의 충족여부를 묻는 정지시간?(S109)단계에서 반복루프 카운트 값이 충족되지 않았다면 타이머 시정수를 초기화하는 단계(S110)로 진행하고 반복루프 카운트 값이 충족되었다면 정지를 종료한다.If the repetition loop count value is not satisfied in step S109, whether the repetition loop count value is satisfied is performed. If the repetition loop count value is satisfied, the operation is terminated.
상기한 S100∼S110을 포함한 S109단계의 수행에 의해 영구자석(504)이 내장된 피스톤(503)이 실린더(501)내에서 좌측으로 이동하고 일정시간 움직임을 멈춘 상태를 종료하게 된다.By performing the step S109 including the steps S100 to S110, the
S111단계는 피스톤(503)을 실린더(501)내에서 우측으로 이동시키기 위한 단계이며, 인버터(Q2)의 로직 0 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T4,T5,R4,R5)가 온 되면 Vcc1의 전류가 전류공급선(200b)을 통해 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)으로 공급되며, 인버터(Q5)의 로직 1 출력에 의해서 자성의 방향을 표시하는 LED 표시부(104)의 LED(L1)가 점등되며, 인버터(Q1)의 로직 1 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T2,T3,R2,R3)가 온 되면 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)으로 공급된 전류는 N극을 발생시키는 전류 방 향(204a,204b)으로 흐르게 되고 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)을 연결하는 전류공급선(200a)을 통해 온 상태로 개방되어 있는 스위칭회로(T2,T3,R2,R3)로 흐르게 된다.Step S111 is a step for moving the
이때, 스위칭회로(T0,T1,R0,R1),(T6,T7,R6,R7)는 오프 되어 전류가 흐를 수 없는 상태가 된다.At this time, the switching circuits T0, T1, R0, R1, (T6, T7, R6, R7) are turned off, and the current cannot flow.
따라서, 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P2,P5,P1 단자에 로직 0을 출력(S111)하면 영구자석(504)의 양 측면에 배치된 제1전자석의 철심(108)과 제2전자석의 철심(109)이 영구자석(504)을 향해 N극의 자성을 형성하게 된다.Accordingly, when the
그러므로, 영구자석(504)의 N극에 작용하는 척력과 영구자석(504)의 S극에 작용하는 인력이 영구자석(504)을 우측으로 이동시키게 된다.Therefore, the repulsive force acting on the north pole of the
S112의 단계는 상기한 S111단계의 상태를 일정시간 지속시키기 위해 마이컴(100)의 내장 롬에 영구자석(504)의 이동시간으로 프로그램 된 반복루프 카운트 값을 내부 메모리에 저장하는 단계이며, S113의 단계에서 타이머의 시정수를 초기화하고 S114단계에서 타이머를 동작시킨다.The step S112 is a step of storing a repeating loop count value programmed in the internal ROM of the
다음 단계로, 마이컴(100)의 내장 롬에 영구자석(504)의 이동시간으로 프로그램 된 반복루프 카운트 값의 충족여부를 묻는 이동시간?(S115)단계에서 반복루프 카운트 값이 충족되지 않았다면 타이머 시정수를 초기화하는 단계(S116)로 진행하고 반복루프 카운트 값이 충족되었다면 P2,P5,P1의 출력단자에 로직 1을 출력하는 단계(S117)로 진행한다.Next, if the repeat time is not satisfied in step S115, the timer corrects the timer when the built-in ROM of the
S118단계에서 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P2,P5,P1단자에 로직 1을 출력 (S117)하면, 전자석 제어부(106)의 Q2,Q5,Q1 인버터가 로직 0을 출력한다.In operation S118, when the
인버터(Q2)의 로직 0 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T4,T5,R4,R5)가 오프 되면 Vcc1의 전류가 전류공급선(200b)을 통해 코일(201)의 좌측 에나멜선(201b)과 코일(202)의 우측 에나멜선(202b)으로 공급되던 흐름이 차단되며, 인버터(Q5)의 로직 0 출력에 의해서 자성의 방향을 표시하는 LED 표시부(104)의 LED(L1)가 소등되며, 인버터(Q1)의 로직 0 출력에 의해서 전자석 구동부(107)를 구성하고 있는 스위칭회로(T2,T3,R2,R3)가 오프 되어 코일(201)의 우측 에나멜선(201a)과 코일(202)의 좌측 에나멜선(202a)을 연결하는 전류공급선(200a)을 통해 스위칭회로(T2,T3,R2,R3)로 흐르던 전류가 차단된다.When the switching circuits T4, T5, R4, and R5 constituting the
따라서, 마이컴(100)이 해당 출력포트의 P2,P5,P1 단자에 로직 1을 출력(S117)하면 영구자석(504)의 양 측면에 배치된 제1전자석의 철심(108)과 제2전자석의 철심(109)이 자성을 잃게 된다.Accordingly, when the
즉, S117의 단계는 영구자석(504)이 내장된 피스톤(503)이 실린더(501)내에서 우측으로 이동하고 움직임을 멈춘 상태가 된다.That is, in step S117, the
S118의 단계는 상기한 S117의 정지 상태를 지속시키기 위해 마이컴(100)의 내장 롬에 영구자석(504)의 정지시간으로 프로그램 된 반복루프 카운트 값을 내부 메모리에 저장하는 단계이며, S119의 단계에서 타이머의 시정수를 초기화하고 S120단계에서 타이머를 동작시킨다.In step S118, the repeating loop count value programmed as the stop time of the
반복루프 카운트 값의 충족여부를 묻는 정지시간?(S121)단계에서 반복루프 카운트 값이 충족되지 않았다면 타이머 시정수를 초기화하는 단계(S122)로 진행하 고 반복루프 카운트 값이 충족되었다면 정지를 종료한다.If the iteration loop count value is not satisfied in step S121, if the iteration loop count value is not satisfied, the process proceeds to step S122 of initializing the timer time constant and stops if the iteration loop count value is satisfied. .
상기한 S101∼S122을 포함한 S121단계의 수행에 의해 영구자석(504)이 내장된 피스톤(503)이 실린더(501)내에서 좌측으로 이동하고 일정시간 움직임을 멈춘 상태를 유지한 후, 피스톤(503)이 우측으로 이동하고 일정시간 움직임을 멈춘 상태를 종료한다.The
즉, S101∼S122을 포함한 S121단계의 수행에 의해 피스톤(503)이 실린더(501)내에서 1회의 왕복운동을 하게 되며, S123의 단계에서 피스톤(503)을 좌측으로 이동시키기 위해서 필요한 S101단계의 반복루프 카운트 값을 내부 메모리에 저장하고 S124의 단계에서 타이머의 시정수를 초기화시킨 후, 상기 S101∼S124의 단계를 반복 수행하여 실린더(501)에서 피스톤(503)이 왕복운동을 반복하게 된다..That is, the
상기한 단계에서, 마이컴(100)의 내장 롬에 입력되는 타이머 시정수 값과 반복루프 카운트 값에 의해서 피스톤(503)을 실린더(501)내에서 좌측(S101)과 우측(S111)으로 이동시키는 시간과 피스톤(503)이 움직임을 멈춘 상태(S105,S117)로 유지하는 시간을 소프트웨어적으로 조절할 수 있다.In the above step, the time to move the
즉, 모터와 결합된 왕복운동 펌프에서는 모터의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 바꾸는 커넥팅로드에 의해서 행정거리가 정해지지만, 본 발명의 전자석식 펌프의 구조에서는 피스톤(503)이 실린더(501)내를 움직일 수 있는 행정거리(801)의 범위 내에서 피스톤(503)의 이동시간과 피스톤(503)이 멈추는 시간을 소프트웨어적인 방법으로 조절하여 펌프의 단위 시간당 토출 량을 조절할 수 있는 특징이 있다.That is, in the reciprocating pump combined with the motor, the stroke distance is determined by the connecting rod which converts the rotational motion of the motor into the linear motion of the piston. However, in the structure of the electromagnet pump of the present invention, the
도 8의 전자석식 펌프 내에서 액체의 흐름을 나타내는 도면을 참조하여 피스톤(503)의 움직임에 따른 액체의 유입과 토출을 설명하면, 피스톤(503)의 좌측이동에 의해 액체가 역지밸브(509d)를 통해 유입방향(511d,803b))으로 실린더(501)의 우측에 유입되며 실린더(501)의 좌측에 유입되어 있던 액체는 역지밸브(509a)를 통해 토출방향(802a,511a)으로 토출된다.Referring to the drawing showing the flow of the liquid in the electromagnet pump of FIG. 8, the inflow and outflow of liquid according to the movement of the
또한, 피스톤(503)의 우측 이동에 의해 액체가 역지밸브(509b)를 통해 유입방향(511b,802b)으로 실린더(501)의 좌측에 유입되며 실린더(501)의 우측에 유입되어 있던 액체는 역지밸브(509c)를 통해 토출방향(803a,511c)으로 토출된다.In addition, the liquid flows into the left side of the
즉, 피스톤(503)의 이동에 따라 액체의 유입과 토출이 동시에 발생한다.That is, as the
따라서, 본 발명의 전자석식 펌프의 구조와 제어방법은 마이컴(100)의 내장 롬에 입력된 프로그램과 시스템의 제어회로에 의해서 제어되는 구동전류를 전류공급선(200a,200b)을 통해 펌프(500)로 공급하여 역지밸브(509b,509d)를 통해 유입방향(511b,511d)으로 유입하고 역지밸브(509a,509c)를 통해 토출방향(511a,511c)으로 토출하는 액체의 단위 시간당 토출 량을 소프트웨어적인 방법으로 조절할 수 있는 특징이 있다.Therefore, the structure and control method of the electromagnet pump of the present invention pumps the drive current controlled by the control circuit of the program and system input to the built-in ROM of the
또한, 단순하고 마찰저항이 적은 구조로 구성되어 소형화가 가능하며 용도와 용량에 따라 규격화가 가능하다는 특징을 가지고 있다.In addition, it is made of a simple structure with low frictional resistance and can be miniaturized, and can be standardized according to the use and capacity.
도 1은 본 발명에 따른 전자석식 펌프의 구조를 구성하는 블록 다이아 그램1 is a block diagram constituting the structure of the electromagnet pump according to the present invention
도 2는 도 1의 상세 회로도2 is a detailed circuit diagram of FIG.
도 3은 도 1의 전자석 구동부에 릴레이를 사용한 상세 회로도3 is a detailed circuit diagram using a relay in the electromagnet driving unit of FIG.
도 4는 도 1의 전자석 구동부를 마이컴으로 제어하기 위한 상세 동작 순서도4 is a detailed operation flowchart for controlling the electromagnet driving unit of FIG. 1 with a microcomputer;
도 5는 본 발명에 따른 전자석식 펌프의 조립 단면도5 is an assembled cross-sectional view of the electromagnet pump according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 전자석식 펌프의 분해 사시도6 is an exploded perspective view of an electromagnet pump according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 전자석식 펌프의 조립 구조를 나타내기 위한 사시도Figure 7 is a perspective view for showing the assembly structure of the electromagnet pump according to the present invention
도 8은 본 발명에 따른 전자석식 펌프 내에서 액체의 흐름을 나타내는 도면8 is a view showing the flow of the liquid in the electromagnet pump according to the present invention
도 9는 본 발명에 따른 전자석식 펌프의 조립 사시도9 is an assembled perspective view of an electromagnet pump according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
100...마이컴 101...메인 스위치100 ...
102...정전압 공급부 103...발진부102 ...
104...LED 표시부 105...발진부104
106...전자석 제어부 107...전자석 구동부108...Electromagnet control unit ... 107 Electromagnet drive unit ...
제1전자석의 철심 109.....제2전자석의 철심Iron core of the
200a,200b...전류공급선 201,202...코일200a, 200b ...
201a,202b...우측 에나멜선 201b,202a...좌측 에나멜선201a, 202b ... right enameled
203a,203b...S극을 발생시키는 전류 방향203a, 203b ... current direction to generate S pole
204a,204b...N극을 발생시키는 전류 방향 SW...스위치204a, 204b ... North current SW ... switch generating N pole
SMPS1,SMPS2...정전압 발생용 레귤레이터SMPS1, SMPS2 ... Regulators for Constant Voltage Generation
C1∼C7...콘덴서 CR...발진자C1 to C7 Capacitor CR Oscillator
R0∼R8...저항 T0∼T7...트랜지스터R0 to R8 ... resistor T0 to T7 ... transistor
Q0∼Q5...인버터 L0,L1...자성의 방향을 표시하는 LEDQ0 to Q5 ... LEDs indicating the direction of inverter L0, L1 ... magnetic
RL0∼RL3...릴레이 D0∼D3...다이오드RL0 to RL3 ... relay D0 to D3 ... diode
500...펌프 501...실린더 502a,502b...펌프실500
503...피스톤 504...영구자석503 ...
505a,505b,512a,512b...고정 볼트 506a∼506d...역지밸브 시트505a, 505b, 512a, 512b fixing
507a∼507d...볼 508a∼508d...바이어스 스프링507a to
509a∼509d...역지밸브 510a∼510d...연결관509a to
511a,511c,802a,803a...토출방향 511b,511d,802b,803b...유입방향511a, 511c, 802a, 803a ...
600a,600b,602a,602b,603a,603b,604a∼604d...606a,606b,701a∼701d...너트홈600a, 600b, 602a, 602b, 603a, 603b, 604a ~ 604d ... 606a, 606b, 701a ~ 701d ... nut groove
601a,601b...볼트홈 605a,605b...인출홈601a, 601b ...
700a,700c...토출홈 700b,700d...유입홈700a, 700c ...
800...실린더의 길이 801...행정거리800 ...
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KR1020070117798A KR20090051413A (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | The structure and the controlling process of the electromagnetic pump |
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KR1020070117798A KR20090051413A (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | The structure and the controlling process of the electromagnetic pump |
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KR1020070117798A KR20090051413A (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | The structure and the controlling process of the electromagnetic pump |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101244949B1 (en) * | 2011-04-21 | 2013-03-18 | 주식회사 자동기 | System for Protecting Overload of Snow Removing Device |
CN114658666A (en) * | 2022-03-21 | 2022-06-24 | 瑞希特(浙江)科技股份有限公司 | Driving pump with strong magnetic force transfer torque |
-
2007
- 2007-11-19 KR KR1020070117798A patent/KR20090051413A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101244949B1 (en) * | 2011-04-21 | 2013-03-18 | 주식회사 자동기 | System for Protecting Overload of Snow Removing Device |
CN114658666A (en) * | 2022-03-21 | 2022-06-24 | 瑞希特(浙江)科技股份有限公司 | Driving pump with strong magnetic force transfer torque |
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