KR20200088004A - 펌핑 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진을 통해 펌프를 구동시켜 물 등의 유체를 펌핑하는 펌핑 시스템에 관한 것으로, 엔진과, 엔진의 출력축에 연결되고 조작 제어부와 연결된 전자클러치와, 전자클러치의 출력축에 연결된 감속기와, 감속기의 출력축에 입력 회전축이 연결된 펌프와, 펌프의 흡입측에 연결되고 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 연성계나 진공계, 상기 조작 제어부와 연결된 유수검지장치가 구비된 흡입관과, 상기 펌프의 토출측에 연결되어 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 체크밸브, 조작 제어부와 연결된 압력센서가 구비된 토출관과, 상기 유수검지장치와 펌프 사이의 흡입관에 일단이 연결되고 중간에는 상기 조작 제어부와 연결된 솔레노이드밸브가 구비된 물 공급관과, 상기 물 공급관의 타단이 연결된 물탱크를 포함하고, 상기 조작 제어부는 상기 엔진이 작동되어 펌핑이 진행되는 과정에서 상기 압력센서에서 토출관을 이동하는 물의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되면 상기 전자클러치를 오프(off)시켜 펌프를 멈추고, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 상기 전자클러치를 온(on)시켜 펌프를 작동시킴에 따라, 물의 토출 압력을 최초 설정된 적정 압력범위 내로 조정하는 제어를 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

펌핑 시스템{Pumping system}
본 발명은 펌핑 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하면 펌프를 오프(off)시키고, 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 펌프를 온(on)시킴에 따라, 유체의 토출 압력을 적정 압력범위 내로 조정할 수 있도록 하는 펌핑 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 펌핑 장치는 물 등의 유체를 이동시키는 역할을 하는 것으로, 여러 종류의 펌핑 장치가 알려져 있다.
종래의 대표적으로 알려진 펌핑 장치는 엔진의 구동력을 통해 펌프를 작동시켜 물 등의 유체를 이동시키는 엔진 구동식 펌핑 장치가 널리 알려져 있다.
그리고, 종래의 엔진 구동식 펌핑 장치는 엔진의 회전축에 연결되는 펌프와, 펌프의 흡입측에 연결된 흡입관과, 펌프의 토출측에 연결된 토출관으로 포함한다. 따라서 종래의 엔진 구동식 펌핑 장치는 엔진의 출력을 이용함으로써 고출력의 펌프로 사용이 가능한 것이다.
그런데 상기와 같이 구성된 종래의 엔진 구동식 펌핑 장치는 물의 펌핑시 토출관으로 통과하는 물의 압력이 불규칙하게 변화함으로서, 토출되는 물의 양이 일정하지 않아 사용상에 많은 불편함이 따르는 문제점을 가지고 있었다.
대한민국 특허등록 제0418613호 "제독차의 물펌프 구동장치"
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하면 펌프를 오프(off)시키고, 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 펌프를 온(on)시킴에 따라, 유체의 토출 압력을 적정 압력범위 내로 조정할 수 있도록 하는 펌핑 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "펌핑 시스템"은 엔진과, 엔진의 출력축에 연결되고 조작 제어부와 연결된 전자클러치와, 전자클러치의 출력축에 연결된 감속기와, 감속기의 출력축에 입력 회전축이 연결된 펌프와, 펌프의 흡입측에 연결되고 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 연성계나 진공계, 상기 조작 제어부와 연결된 유수검지장치가 구비된 흡입관과, 상기 펌프의 토출측에 연결되어 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 체크밸브, 조작 제어부와 연결된 압력센서가 구비된 토출관과, 상기 유수검지장치와 펌프 사이의 흡입관에 일단이 연결되고 중간에는 상기 조작 제어부와 연결된 솔레노이드밸브가 구비된 물 공급관과, 상기 물 공급관의 타단이 연결된 물탱크를 포함하고, 상기 조작 제어부는 상기 엔진이 작동되어 펌핑이 진행되는 과정에서 상기 압력센서에서 토출관을 이동하는 물의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되면 상기 전자클러치를 오프(off)시켜 펌프를 멈추고, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 상기 전자클러치를 온(on)시켜 펌프를 작동시킴에 따라, 물의 토출 압력을 최초 설정된 적정 압력범위 내로 조정하는 제어를 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "펌핑 시스템"의 상기 엔진에는 출력축의 RPM을 측정하고 상기 조작 제어부와 연결된 엔진 RPM 측정장치가 더 구비되고, 상기 조작 제어부는 상기 엔진 RPM 측정장치에서 엔진 RPM 데이터를 실시간으로 입력받고 상기 압력센서에서 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 엔진 RPM을 증속 또는 감속시켜 토출관을 이동하는 물의 압력을 최초로 설정된 적정 압력범위로 유지시키는 제어도 할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하면 펌프를 오프(off)시키고, 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 펌프를 온(on)시킴에 따라, 물의 토출 압력을 적정 압력범위 내로 조정하여 유지할 수 있게 함으로써 물의 토출량이 거의 일정한 펌프 시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 펌핑 시스템을 나타낸 전체 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 펌핑 시스템을 나타낸 전체 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펌핑 시스템은 펌프(4)를 작동시키는 엔진(1)과, 엔진(1)의 출력축에 입력축이 연결되고 조작 제어부(9)와 연결된 전자클러치(2)와, 전자클러치(2)의 출력축에 입력축이 연결된 감속기(3)와, 감속기(3)의 출력축에 입력 회전축이 연결된 펌프(4)를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 펌핑 시스템은 펌프(4)의 흡입측에 연결되고 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 연성계(51)나 진공계, 상기 조작 제어부(9)와 연결된 유수검지장치(52)가 구비된 흡입관(5)과, 펌프(4)의 토출측에 연결되어 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 드레인밸브(611)가 구비된 드레인관(61), 체크밸브(62), 조작 제어부(9)와 연결된 압력센서(63)가 구비된 토출관(6)과, 상기 유수검지장치(52)와 펌프(4) 사이의 흡입관(5)에 일단이 연결되고 중간에는 상기 조작 제어부(9)와 연결된 솔레노이드밸브(71)가 구비된 물 공급관(7)과, 상기 물 공급관(7)의 타단이 연결되고 하부에는 상기 조작 제어부(9)와 연결된 저수위 스위치(81)가 구비된 물탱크(8)를 포함한다.
특히, 상기 조작 제어부(9)는 외부 조작에 의해 작동 스위치가 온(on)되면, 상기 전자클러치(2)를 온(ON)시킨 상태에서 엔진(1)을 연결시키고, 상기 솔레노이드밸브(71)를 개방시킨 상태에서 유수검지장치(52)의 작동 유무를 입력받아 유수검수장치가 작동되면 솔레노이드밸브(71)를 닫는 제어를 한 다음, 상기 전자클러치를 온(on)시켜 펌프(4)를 작동시켜 흡입관(5)으로 유입되는 물을 토출관(6)으로 펌핑하는 제어를 할 수 있게 구성되는 것이다. 아울러 상기 조작 제어부(9)는 외부 조작에 의해 작동 스위치가 오프(off)되면 상기 전자클러치(2)를 오프(off)시키게 구성되는 것이다.
그리고 상기 조작 제어부(9)는 상기와 같이 펌핑이 진행되는 과정에서 상기 압력센서(63)에서 토출관(6)을 이동하는 물의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 상기 토출관(6)을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되면 상기 전자클러치(2)를 오프(off)시켜 펌프(4)를 멈추고, 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 상기 전자클러치(2)를 온(on)시켜 펌프(4)를 작동시킴으로써 유체의 토출 압력을 최초에 설정된 적정 압력범위 내로 조정하는 제어도 할 수 있게 구성된 것이다.
따라서 본 발명은 상기 토출관(6)을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되면 펌프(4)를 오프(off)시키고, 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 펌프(4)를 온(on)시킴에 따라, 유체의 토출 압력을 적정 압력범위 내로 조정함으로써 물의 토출 압력의 불규칙하게 변하는 것을 방지할 수 있는 물의 토출량이 거의 일정한 펌핑 시스템을 제공할 수 있는 유용한 발명이다.
또한, 상기 조작 제어부(9)는 토출관(6)을 이동하는 물이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하여 전자클러치(2)가 오프(off)되면 엔진(1)의 연료 사용을 줄일 수 있도록 엔진(1)의 RPM을 저속으로 감속시킬 수 있는 제어도 할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 반대로 상기 조작 제어부(9)는 토출관(6)을 통과하는 물이 최초 설정된 적정 압력범위의 미만으로 떨어져 상기 전자클러치(2)가 온(on)되면 엔진(1)의 RPM을 증속시킬 수 있는 제어도 할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 펌핑 시스템을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 상기 압력센서(63), 솔레노이드밸브(71), 유수검지장치(52)의 오작동을 대비하여 상기 조작 제어부(9)에는 상기 압력센서(63), 솔레노이드밸브(71), 유수검지장치(52)를 수동으로 온(on)/오프(off)시키는 압력센서 작동스위치(미도시), 솔레노이드밸브 작동스위치(미도시), 유수검지장치 작동스위치(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명은 펌프(4)의 작동 중 작업자가 압력센서(63)나 솔레노이드밸브(71) 또는 유수검지장치(52)의 고장을 발견하면, 바로 압력센서 작동스위치나 솔레노이드밸브 작동스위치 또는 유수검지장치 작동스위치를 신속하게 오프(off) 조작하여 고가인 펌프(4)나 엔진(1)의 큰 손상을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한, 상기 엔진(1)에는 출력축의 RPM을 측정하고 상기 조작 제어부(9)와 연결된 공지된 엔진 RPM 측정장치(미도시)가 더 구비되고, 상기 조작 제어부(9)는 상기 엔진 RPM 측정징치에서 엔진 RPM 데이터를 실시간으로 입력받고 상기 압력센서(63)에서 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 엔진 RPM을 증속 또는 감속시켜 토출관(6)을 이동하는 물의 압력을 최초로 설정된 적정 압력범위로 유지시키는 제어도 할 수 있게 구성될 수 있다. 또한 상기 조작 제어부(9)에서는 최초로 세팅된 RPM의 범위를 초과할 경우에는 엔진(1)의 무리를 방지할 수 있도록 엔진(1)을 정지시키는 제어도 할 수 있게 구성될 수 있다.
따라서 본 발명은 조작 제어부(9)에서 엔진(1) RPM 데이터와 상기 압력센서(63)에서 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 엔진(1) RPM을 증속 또는 감속시켜 토출관(6)을 이동하는 물의 압력을 최초로 설정된 적정 압력범위로 유지시키는 제어를 더 할 수 있게 함으로써 보다 정밀하게 토출되는 물의 압력을 조정할 수 있는 장점도 있는 것이다.
또한, 상기 엔진(1)에는 엔진오일의 온도를 측정하고 상기 조작 제어부(9)와 연결된 공지된 엔진오일 온도센서(미도시)가 더 구비되고, 상기 조작 제어부(9)는 상기 엔진오일 온도센서에 실시간으로 엔진오일의 온도 데이터를 입력받아 최초에 설정된 적정 오일온도의 범위보다 엔지 오일의 온도가 초과되면 엔진(1)을 정지시키는 제어도 할 수 있게 구성될 수도 있다. 또한 엔진(1)에는 공지된 엔진오일 압력센서(미도시)가 더 구비되고, 상기 조작 제어부(9)는 상기 엔진오일 압력센서에 실시간으로 엔진오일의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아 최초에 설정된 적정 엔진오일 압력범위의 미만으로 엔진오일의 압력이 저하되면 엔진을 정지시키는 제어도 할 수 있게 구성될 수도 있다.
따라서 본 발명은 엔진오일의 온도가 최초에 설정된 적정 오일온도의 범위보다 엔진오일의 온도가 초과되면 엔진(1)을 정지시킴으로써 엔진오일의 지나친 온도상승으로 인한 엔진(1)의 손상을 사전에 방지하는 장점도 있는 것이다. 또한 본 발명은 엔진오일의 압력이 최초에 설정된 적정 오일압력의 범위의 미만으로 떨어지면 엔진(1)을 정지시킴으로써 엔진오일의 압력이 지나치게 떨어짐으로 인한 엔진(1)의 손상을 사전에 방지하는 장점도 있는 것이다.
한편 본 발명에 있어서 토출관(6)과 연결된 호스에 설치된 밸브를 잠그게 되면 펌프 내부에 압력이 발생하게 되는데 이 압력센서(63)에서 펌프(4) 내부의 압력을 측정하게 되고 설정된 이상의 압력으로 상승하게 되면 전자클러치(2)의 연결을 차단하고 밸브를 개방하여 펌프(4) 내부의 압력이 설정된 압력 이하로 내려가면 전자클러치(2)를 연결하여 압력 상승을 조절할 수 있도록 할 수도 있다. 따라서 전자클러치(2)와 펌프(4)의 연결 및 분리 작동시에도 엔진(1)은 계속 작동 중이므로 엔진(1)을 보호할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
1 : 엔진 2 : 전자클러치
3 : 감속기 4 : 펌프
5 : 흡입관 6 : 토출관
7 : 물 공급관 8 : 물탱크
9 : 조작 제어부 51 : 연성계
52 : 유수검지장치 61 : 드레인관
62 : 체크밸브 63 : 압력센서
71 : 솔레노이드밸브 81 : 저수위 스위치

Claims (4)

  1. 엔진과, 엔진의 출력축에 연결되고 조작 제어부와 연결된 전자클러치와, 전자클러치의 출력축에 연결된 감속기와, 감속기의 출력축에 입력 회전축이 연결된 펌프와, 펌프의 흡입측에 연결되고 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 연성계나 진공계, 상기 조작 제어부와 연결된 유수검지장치가 구비된 흡입관과, 상기 펌프의 토출측에 연결되어 물의 이동되는 방향을 따라 순서적으로 체크밸브, 조작 제어부와 연결된 압력센서가 구비된 토출관과, 상기 유수검지장치와 펌프 사이의 흡입관에 일단이 연결되고 중간에는 상기 조작 제어부와 연결된 솔레노이드밸브가 구비된 물 공급관과, 상기 물 공급관의 타단이 연결된 물탱크를 포함하고,
    상기 조작 제어부는
    상기 엔진이 작동되어 펌핑이 진행되는 과정에서 상기 압력센서에서 토출관을 이동하는 물의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되면 상기 전자클러치를 오프(off)시켜 펌프를 멈추고, 상기 토출관을 이동하는 물의 압력이 최초 설정된 적정 압력범위의 미만이면 상기 전자클러치를 온(on)시켜 펌프를 작동시킴에 따라, 물의 토출 압력을 최초 설정된 적정 압력범위 내로 조정하는 제어를 할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 펌핑 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진에는 출력축의 RPM을 측정하고 상기 조작 제어부와 연결된 엔진 RPM 측정장치가 더 구비되고,
    상기 조작 제어부는 상기 엔진 RPM 측정징치에서 엔진 RPM 데이터를 실시간으로 입력받고 상기 압력센서에서 압력 데이터를 실시간으로 입력받아, 엔진 RPM을 증속 또는 감속시켜 토출관을 이동하는 물의 압력을 최초로 설정된 적정 압력범위로 유지시키는 제어도 할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 펌핑 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조작 제어부는
    상기 토출관을 이동하는 물이 최초 설정된 적정 압력범위를 초과하게 되어 전자클러치가 오프(off)되면 엔진의 RPM을 저속으로 감속시킬 수 있는 제어도 할 수 있게 구성되고,
    상기 토출관을 통과하는 물이 최초 설정된 적정 압력범위의 미만으로 떨어져 상기 전자클러치가 온(on)되면 엔진의 RPM을 증속시킬 수 있는 제어도 할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 펌핑 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조작 제어부에는 상기 압력센서, 솔레노이드밸브, 유수검지장치를 수동으로 온(on)/오프(off)시키는 압력센서 작동스위치, 솔레노이드밸브 작동스위치, 유수검지장치 작동스위치가 더 구비되고,
    상기 엔진에는 엔진오일의 온도를 측정하고 상기 조작 제어부와 연결된 엔진오일 온도센서가 더 구비되며, 상기 조작 제어부는 상기 엔진오일 온도센서에 실시간으로 엔진오일의 온도 데이터를 입력받아 최초에 설정된 적정 오일온도의 범위보다 엔지오일의 온도가 초과되면 엔진을 정지시키는 제어도 할 수 있게 구성되고,
    상기 엔진에는 엔진오일 압력센서가 더 구비되며, 상기 조작 제어부는 상기 엔진오일 압력센서에서 엔진오일의 압력 데이터를 실시간으로 입력받아 최초에 설정된 적정 엔진오일 압력범위의 미만으로 엔진오일의 압력이 저하되면 엔진을 정지시키는 제어도 할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 펌핑 시스템.
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