KR20230001786A - 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템 - Google Patents

하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템에 관한 것으로, 공급된 유체가 내부를 통과하면서 원심력의 작용으로 가압되어 배출하는 하우징부; 상기 하우징부의 내부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 공급된 유체를 가압하는 가압임펠러체가 구비된 가압펌핑부; 상기 하우징부의 상부에 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부와 연결되어 회전되는 동력을 제공하는 가압작동부; 상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 가압작동부의 냉각 부분에 설치되어 냉각 시 회전되는 회전력을 이용하여 발전에 의해 전력을 생산하는 하베스팅부; 및 상기 하우징부의 내부에서 일측으로 배치되어 있으며, 상기 하베스팅부와 연결되어 공급된 전력으로 상기 하우징부 내에 온도, 진동, 및 수위를 센싱하여 무선으로 송신하여 외부에서 모니터링이 가능한 센싱제어부;를 포함하는 원심펌프와 이를 적용한 부스터 시스템에 관한 것이다.

Description

하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템{Centrifugal Pump having Function of Real Time Monitoring by Energy Havesting and Booster Pump System using the Same}
본 발명은 복수의 원심펌프를 연결하여 사용자가 원하는 압력을 제공하는 부스터 펌프 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부스터 펌프 시스템에 각각의 원심펌프를 실시간으로 모니터링함에 있어 에너지 하베스팅 기술을 적용하도록 개선하여 에너지 하베스팅에 의해 발생되는 전력으로 복수의 원심펌프의 상태를 각각 모니터링하여 원격에서 무선으로 상태를 점검할 수 있어 운행 효율이 향상되는 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 부스터 펌프(booster pump) 시스템은 고층 빌딩의 배관시에 건물 중간층에 설치하는 승압용 펌프이다. 부스터 펌프는 소화 설비의 연결 송수관 또는 소방차의 펌프 물을 높은 곳으로 송수하는 데 이용되며, 승압용 펌프 또는 증압용 펌프라고도 한다.
기존의 부스터 펌프 시스템은 이러한 높은 승압 또는 증압을 위해 높은 출력의 모터를 이용한다.
부스터 펌프 시스템은 주로 주 펌프(main pump)와 보조 펌프(subsidiary pump)를 같이 구동하도록 구성된다. 주 펌프를 먼저 구동하고 주 펌프에 의해 승압 압력이 부족한 경우에는 보조 펌프를 가동한다.
건물이나 소방차 등에서 필요한 유량이 있으면 미리 설정된 방식으로 높여야 할 압력을 설정한다.
이러한 설정 압력이 입력되면, 부스터 펌프는 설정 압력까지 압력을 승압하게 되며, 압력이 설정 압력을 넘어서면 물이 토출되며, 부스터 펌프에 의한 압력이 설정 압력보다 낮아지면 물이 나오지 않게 된다.
이에, 부스터 펌프에 의한 현재 압력을 설정 압력보다 높게 유지하도록 모터 회전수를 조절하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이 기존의 부스터 펌프 시스템은 주 펌프를 최대한 가동시키고, 메인 펌프에 의해 모자라는 유량이나 압력은 복수의 보조 펌프를 추가 가동하는 방식을 이용한다.
이에 따라, 부스터 펌프 시스템은 주펌프와 함께 설치되는 복수의 보조 펌프는 사용자가 필요한 유량이나 압력에 따라 정해진 용량으로 가동함에 따라 전체의 용량보다 작은 경우에는 작동되지 않거나, 작은 용량으로 작동되는 보조 펌프가 존재하게 된다.
이런, 보조 펌프는 간헐적으로 작동하여 유체가 공급되지 않거나, 작은 용량으로 작동 시에 적은 량의 유체가 공급되어 불규칙적으로 펌프에 유체가 공급됨에 따라 수위가 작동 범위보다 낮은 상태에서 작동하면 고장이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 부스터 펌프 시스템은 복수의 펌프가 상호 연결되어 사용되는 것으로 연결된 펌프 중에 하나의 펌프에서 이상이 발생하게 되면 전체 시스템의 출력저하가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
즉, 복수의 펌프 중에 하나가 고장나거나 이상이 발생하게 되면 다른 펌프로 대체하면 되는데 펌프의 상태를 모니터링 할 수 없어 작동을 정지한 상태에서 상태를 점검하여야 함에 따라 작업이 지체되고, 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부스터 펌프 시스템에 각각의 원심펌프를 실시간으로 모니터링함에 있어 에너지 하베스팅 기술을 적용하도록 개선하여 에너지 하베스팅에 의해 발생되는 전력으로 복수의 원심펌프의 상태를 각각 모니터링하여 원격에서 무선으로 상태를 점검할 수 있어 운행 효율이 향상되는 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프 및 이를 적용한 부스터 펌프 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프는 공급된 유체가 내부를 통과하면서 원심력의 작용으로 가압되어 배출하는 하우징부; 상기 하우징부의 내부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 공급된 유체를 가압하는 가압임펠러체가 구비된 가압펌핑부; 상기 하우징부의 상부에 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부와 연결되어 회전되는 동력을 제공하는 가압작동부; 상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 가압작동부의 냉각 부분에 설치되어 냉각 시 회전되는 회전력을 이용하여 발전에 의해 전력을 생산하는 하베스팅부; 및 상기 하우징부의 내부에서 일측으로 배치되어 있으며, 상기 하베스팅부와 연결되어 공급된 전력으로 상기 하우징부 내에 온도, 진동, 및 수위를 센싱하여 무선으로 송신하여 외부에서 모니터링이 가능한 센싱제어부;를 포함한다.
또한, 상기 하우징부는, 유체가 일측에 공급관으로 공급되어 내부에 하우징공간을 거쳐서 가압되어 타측에 배출관으로 배출되도록 구비된 하우징몸체; 상기 하우징몸체의 내부에 배치되어 있으며, 상기 하우징공간에 위치하여 중앙에 상기 가압펌핑부가 설치되어 상기 공급관으로 공급된 유체를 가압하는 가압챔버; 및 상기 하우징몸체의 일측에 배치되어 있으며, 상기 하우징공간과 외부로 관통되는 드레인공에 탈착되면서 상기 하우징공간에 유입된 유체를 외부로 드레인하도록 구비된 드레인볼트;을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가압챔버의 하부에서 상부 방향으로 복수의 구역으로 분할되는 격벽 형태로 구비되어 각각의 분할된 구역에 상기 가압임펠러체가 삽입 설치되어 회전에 의해 상부에서 하부로 각각 구획된 위치에서 압력이 다단계로 상승하도록 구비된 다단가압체;를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 가압펌핑부는, 상기 하우징부의 내부에서 상부 방향으로 상기 가압작동부에 연결되도록 배치되어 있으며, 상기 가압임펠러체의 회전되는 동력을 전달하는 축형태의 임펠러샤프트; 및 상기 하우징부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 임펠러샤프트에 함께 회전되도록 구비되어 상기 하우징부의 내부에서 회전되면서 유체를 가압하는 가압임펠러체;를 포함한다.
더불어, 상기 가압작동부는, 상기 하우징부의 상부에 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부의 회전되는 동력을 제공하는 가압모터; 상기 가압모터의 하부로 연장된 축 형태로 연결 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부와 연결되어 회전되는 동력을 전달하는 가압샤프트; 상기 가압샤프트와 상기 가압펌핑부를 연결하고 있으며, 상기 가압펌핑부가 함께 회전되도록 축결합하는 연결커플링; 및 상기 가압모터의 내측 상부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 상기 가압모터의 내부를 냉각하는 팬형태로 구비된 냉각팬;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하베스팅부는, 상기 가압작동부의 내측 상부에 하부 방향으로 돌출 배치되어 있으며, 고정된 축 형태로 구비되는 코일지지체; 상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 코일지지체에 삽입 지지되어 자기장의 작용에 의해 전력을 발전시키는 코일 형태로 구비되어 발전된 전력을 상기 센싱제어부에 공급하도록 연결된 팬코일체; 및 상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 가압작동부의 냉각 부분의 상부에 상기 팬코일체의 바깥 둘레로 기설정된 간격으로 떨어져 냉각 시 회전되면서 상기 팬코일체에 자기장을 형성하여 전력이 발생되는 자석 형태로 구비된 팬자석체;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 센싱제어부는, 상기 하우징부의 일측으로 삽입 탈착이 가능한 위치에 배치되어 있으며, 상기 하우징부의 드레인되는 위치에 탈착되는 부분에 설치되어 상기 하우징부의 내부의 작동 상태를 감지하는 상태감지센서; 상기 하베스트부와 상기 상태감지센서에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 하베스트부에서 공급된 전력으로 상기 상태감지센서에서 감시된 신호를 전송받아 이상여부를 판단하여 상태별 이상 신호를 발신하는 제어체; 및 상기 제어체에서 발신되는 이상 신호를 무선으로 외부로 발신하는 무선통신체;를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 상태감지센서는 상기 하우징부의 내부에서 유체의 기설정된 수위 이하가 되면 감지하는 저수위감지센서, 온도를 감지하는 온도감지센서, 및 진동을 감지하는 진동감지센서로 이루어질 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템은 상술된 원심펌프를 복수로 배열한 상태에서 각각의 흡입 부분으로 유체를 공급하기 위해서 연결된 부스터공급관; 상기 부스터공급관의 상기 원심펌프 연결부분에 각각 설치되어 있으며, 공급되는 유체가 복수의 상기 원심펌프 중에서 선택된 상기 원심펌프에 유체를 공급하도록 제어하는 공급제어체; 복수의 상기 원심펌프의 배출부분에 각각 연결되어 있으며, 가압 배출되는 유체를 공급하는 위치로 배출하는 부스터배출관; 및 복수의 상기 원심펌프에 각각의 상기 센싱제어부와 전기적으로 연결되어 상태를 모니터링하고, 사용자가 설정한 압력에 따라 복수의 상기 원심펌프 중에 선택적으로 상기 공급제어체를 작동하여 유체를 공급하면서 작동을 제어하는 부스터제어반;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 부스터제어반에 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 상기 원심펌프의 상기 센싱제어부에서 수신된 각각의 상태 신호와 사용자의 설정 압력 신호와 설정된 압력에 따라 상기 공급제어체의 제어 신호를 외부 장치와 휴대기기에서 수신하여 모니터링하도록 무선으로 송신하는 부스터무선통신체;를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 부스터 펌프 시스템에 각각의 원심펌프를 실시간으로 모니터링함에 있어 에너지 하베스팅 기술을 적용하도록 개선하여 에너지 하베스팅에 의해 발생되는 전력으로 복수의 원심펌프의 상태를 각각 모니터링하여 원격에서 무선으로 상태를 점검할 수 있어 운행 효율이 향상되는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프의 주요 구성인 가압작동부의 일부와 하베스팅부를 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프의 센싱제어부의 작동 상태를 나타내는 작동상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템을 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템을 나타내는 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며, 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프(100)는 공급된 유체를 회전에 의해 발생되는 원심력으로 원하는 압력으로 가압하여 배출하는 것으로 자체 발전되는 하베스팅 기술로 회전력을 전력으로 변환하여 원심펌프 내에 상태를 센싱하여 무선 신호로 송신하여 외부 장치나 휴대기기에서 실시간으로 모니터링하도록 구비된다.
이런, 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프(100)는 하우징부(110), 가압펌핑부(120), 가압작동부(130), 하베스팅부(140), 및 센싱제어부(150)를 포함한다.
하우징부(110)는 공급된 유체가 내부를 통과하면서 원심력의 작용으로 가압되어 배출하도록 구비된다.
이런, 하우징부(110)는 하우징몸체(111), 가압챔버(115), 다단가압체(116), 및 드레인볼트(118)를 포함한다.
하우징몸체(111)는 유체가 일측에 공급관(113)으로 공급되어 내부에 하우징공간(112)을 거쳐서 가압되어 타측에 배출관(114)으로 배출되도록 구비된다.
가압챔버(115)는 하우징몸체(111)의 내부에 배치되어 있으며, 하우징공간(112)에 위치하여 중앙에 가압펌핑부(120)가 설치되어 공급관(113)으로 공급된 유체를 가압하도록 구비된다.
다단가압체(116)는 가압챔버(115)의 하부에서 상부 방향으로 복수의 구역으로 분할되는 격벽 형태로 구비되어 각각의 분할된 구역에 가압펌핑부(120)가 삽입 설치되어 회전에 의해 상부에서 하부로 각각 구획된 위치에서 압력이 다단계로 상승하도록 구비된다.
드레인볼트(118)는 하우징몸체(111)의 일측에 배치되어 있으며, 하우징공간(112)과 외부로 관통되는 드레인공(117)에 탈착되면서 하우징공간(112)에 유입된 유체를 외부로 드레인하도록 구비된다.
가압펌핑부(120)는 하우징몸체(111)의 내부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 공급된 유체를 가압하는 가압임펠러체(122)가 구비된다.
이런, 가압펌핑부(120)는 임펠러샤프트(121), 및 가압임펠러체(122)를 포함한다.
임펠러샤프트(121)는 하우징몸체(111)에 하우징공간(112)의 내부에서 상부 방향으로 가압작동부(130)에 연결되도록 배치되어 있으며, 가압임펠러체(122)의 회전되는 동력을 전달하는 축형태로 구비된다.
가압임펠러체(122)는 하우징몸체(111)에 가압챔버(115)의 내부에 배치되어 있으며, 임펠러샤프트에 함께 회전되도록 구비되어 가압챔버의 내부에서 회전되면서 유체를 가압하도록 구비된다.
이런, 가압임펠러체(122)는 가압챔버(115) 내에 설치된 다단가압체(116)로 복수로 나뉘어진 구획에 각각 삽입되어 회전에 의해 복수의 구획에서 다단으로 가압하여 가압 효율이 향상될 수 있다.
가압작동부(130)는 하우징부(110)의 상부에 배치되어 있으며, 가압펌핑부(120)와 연결되어 회전되는 동력을 제공하도록 구비된다.
이런, 가압작동부(130)는 가압모터(131), 가압샤프트(132), 연결커플링(133), 및 냉각팬(134)을 포함한다.
가압모터(131)는 하우징몸체(111)의 상부에 배치되어 있으며, 임펠러샤프트(121)와 연결되어 가압임펠러체(122)의 회전되는 동력을 제공하도록 구비된다.
가압샤프트(132)는 가압모터(131)의 하부로 연장된 축 형태로 연결 배치되어 있으며, 임펠러샤프트(121)와 연결되어 회전되는 동력을 전달하도록 구비된다.
연결커플링(133)은 가압샤프트(132)와 임펠러샤프트(121)를 연결하고 있으며, 가압임펠러체(122)가 함께 회전되도록 축결합하도록 구비된다.
냉각팬(134)은 가압모터(131)의 내측 상부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 가압모터(131)의 내부를 냉각하는 팬형태로 구비된다.
도 3은 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프의 주요 구성인 가압작동부의 일부와 하베스팅부를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참고하면, 하베스팅부(140)는 가압작동부(130)의 내부에 배치되어 있으며, 가압작동부(130)의 냉각 부분에 설치되어 냉각 시 회전되는 회전력을 이용하여 발전에 의해 전력을 생산하도록 구비된다.
이런, 하베스팅부(140)는 코일지지체(141), 팬코일체(142), 및 팬자석체(143)를 포함한다.
코일지지체(141)는 가압모터(131)의 내측 상부에 하부 방향으로 돌출 배치되어 있으며, 고정된 축 형태로 구비된다.
팬코일체(142)는 가압모터(131)의 내부에 배치되어 있으며, 코일지지체(141)에 삽입 지지되어 자기장의 작용에 의해 전력을 발전시키는 코일 형태로 구비되어 발전된 전력을 센싱제어부(150)에 공급하도록 연결된다.
팬자석체(143)는 가압모터(131)의 내부에 배치되어 있으며, 냉각팬(134)의 상부에 팬코일체(142)의 바깥 둘레로 기설정된 간격으로 떨어져 냉각 시 회전되면서 팬코일체(142)에 자기장을 형성하여 전력이 발생되는 자석 형태로 구비된다.
도 4는 도 1의 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프의 센싱제어부의 작동 상태를 나타내는 작동상태도이다.
도 4를 참고하면, 센싱제어부(150)는 하우징몸체(111)의 내부에서 일측으로 배치되어 있으며, 하베스팅부(140)와 연결되어 공급된 전력으로 하우징몸체(111) 내에 온도, 진동, 및 수위를 센싱하여 무선으로 송신하여 외부에서 모니터링이 가능하도록 구비된다.
이런, 센싱제어부(150)는 상태감지센서(151), 제어체(152), 및 무선통신체(153)를 포함한다.
상태감지센서(151)는 드레인볼트(118)에 배치되어 있으며, 드레인공(117)에 탈착되는 부분에 설치되어 하우징공간(112) 내부의 작동 상태를 감지하도록 구비된다.
여기서, 상태감지센서(151)는 하우징공간(112)의 내부에서 유체의 기설정된 수위 이하가 되면 감지하는 저수위감지센서, 온도를 감지하는 온도감지센서, 및 진동을 감지하는 진동감지센서로 이루어질 수 있다.
제어체(152)는 팬코일체(142)와 상태감지센서(151)에 전기적으로 연결되어 있으며, 냉각팬(134)과 팬자석체(143)가 함께 회전되면서 팬코일체(142)에서 발생된 전력으로 상태감지센서(151)에서 감시된 신호를 전송받아 이상여부를 판단하여 상태별 이상 신호를 발신하도록 구비된다.
즉, 제어체(152)는 냉각팬(134)과 팬자석체(143)가 함께 회전되면서 팬코일체(142)에서 발생된 전력이 공급된 상태에서 상태감지센서(151)에서 감지된 저수위 신호, 온도 신호, 및 진동 신호을 전달받아 이상 여부를 판단하고, 판단된 결과를 신호로 생성하여 발신하도록 구비된다.
무선통신체(153)는 제어체(152)에서 발신되는 이상 신호를 무선으로 외부로 발신하도록 구비된다.
즉, 무선통신체(153)는 외부의 컴퓨터 장치나 휴대기기에서 각각의 결과 신호들을 무선으로 전송받아 원격에서도 상태를 모니터링할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템을 나타내는 정면도이고, 도 6은 도 5의 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템을 나타내는 측면도이다.
도 5 및 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템(1)은 상술된 도 1 내지 도 2에서 나타낸 원심펌프(100)를 복수로 연결하여 사용자가 설정한 압력에 따라 선택적인 수량으로 작동시켜 유체를 배출하는 것으로, 각각의 원심펌프(100)에 설치된 센싱제어부(150)에서 감지된 신호를 송신하여 원심펌프(100)를 제어하고, 각각의 신호들을 원격에서 컴퓨터나 휴대기기로 모니터링 하는 장치이다.
이런, 부스터 펌프 시스템(1)은 부스터펌프(10), 부스터제어반(20), 및 부스터무선통신체(30)를 포함한다.
부스터펌프(10)는 원심펌프(100), 부스터공급관(11), 공급제어체(12), 및 부스토토출관(13)을 포함한다.
여기서, 원심펌프(100)는 도 1 내지 도 2에서 나타낸 원심펌프(100)와 동일함에 따라 상세한 설명을 생략한다.
부스터공급관(11)은 원심펌프(100)를 복수로 배열한 상태에서 각각의 흡입 부분으로 유체를 공급하기 위해서 연결되도록 구비된다.
공급제어체(12)는 부스터공급관(11)의 원심펌프(100) 연결부분에 각각 설치되어 있으며, 공급되는 유체가 복수의 원심펌프(100) 중에서 선택된 원심펌프(100)에 유체를 공급하도록 제어하도록 구비된다.
부스터배출관(114)은 복수의 원심펌프(100) 배출부분에 각각 연결되어 있으며, 가압 배출되는 유체를 공급하는 위치로 배출하도록 구비된다.
부스터제어반(20)은 복수의 원심펌프(100)에 각각의 센싱제어부(150)와 전기적으로 연결되어 상태를 모니터링하고, 사용자가 설정한 압력에 따라 복수의 원심펌프(100) 중에 선택적으로 공급제어체(12)를 작동하여 유체를 공급하면서 작동을 제어하도록 구비된다.
부스터무선통신체(30)는 부스터제어반(20)에 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 센싱제어부(150)에서 수신된 각각의 상태 신호와 사용자의 설정 압력 신호와 설정된 압력에 따라 공급제어체(12)의 제어 신호를 외부 장치와 휴대기기에서 수신하여 모니터링하도록 무선으로 송신하도록 구비된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 부스터 시스템
10 : 부스터펌프 11 : 부스터공급관
12 : 공급제어체 13 : 부스터토출관
20 : 부스터제어반 21 : 부스터무선통신체
100 : 원심펌프 110 : 하우징부
111 : 하우징몸체 112 : 하우징공간
113 : 공급관 114 : 배출관
115 : 가압챔버 116 : 다단가압체
117 : 드레인공 118 : 드레인볼트
120 : 가압펌핑부 121 : 임펠러샤프트
122 : 가압임펠러체 130 : 가압작동부
131 : 가압모터 132 : 가압샤프트
133 : 연결커플링 134 : 냉각팬
140 : 하베스팅부 141 : 코일지지체
142 : 팬코일체 143 : 팬자석체
150 : 센싱제어부 151 : 상태감지센서
152 : 제어체 153 : 무선통신체

Claims (10)

  1. 공급된 유체가 내부를 통과하면서 원심력의 작용으로 가압되어 배출하는 하우징부;
    상기 하우징부의 내부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 공급된 유체를 가압하는 가압임펠러체가 구비된 가압펌핑부;
    상기 하우징부의 상부에 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부와 연결되어 회전되는 동력을 제공하는 가압작동부;
    상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 가압작동부의 냉각 부분에 설치되어 냉각 시 회전되는 회전력을 이용하여 발전에 의해 전력을 생산하는 하베스팅부; 및
    상기 하우징부의 내부에서 일측으로 배치되어 있으며, 상기 하베스팅부와 연결되어 공급된 전력으로 상기 하우징부 내에 온도, 진동, 및 수위를 센싱하여 무선으로 송신하여 외부에서 모니터링이 가능한 센싱제어부;를 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    유체가 일측에 공급관으로 공급되어 내부에 하우징공간을 거쳐서 가압되어 타측에 배출관으로 배출되도록 구비된 하우징몸체;
    상기 하우징몸체의 내부에 배치되어 있으며, 상기 하우징공간에 위치하여 중앙에 상기 가압펌핑부가 설치되어 상기 공급관으로 공급된 유체를 가압하는 가압챔버; 및
    상기 하우징몸체의 일측에 배치되어 있으며, 상기 하우징공간과 외부로 관통되는 드레인공에 탈착되면서 상기 하우징공간에 유입된 유체를 외부로 드레인하도록 구비된 드레인볼트;을 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가압챔버의 하부에서 상부 방향으로 복수의 구역으로 분할되는 격벽 형태로 구비되어 각각의 분할된 구역에 상기 가압임펠러체가 삽입 설치되어 회전에 의해 상부에서 하부로 각각 구획된 위치에서 압력이 다단계로 상승하도록 구비된 다단가압체;를 더 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압펌핑부는,
    상기 하우징부의 내부에서 상부 방향으로 상기 가압작동부에 연결되도록 배치되어 있으며, 상기 가압임펠러체의 회전되는 동력을 전달하는 축형태의 임펠러샤프트; 및
    상기 하우징부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 임펠러샤프트에 함께 회전되도록 구비되어 상기 하우징부의 내부에서 회전되면서 유체를 가압하는 가압임펠러체;를 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압작동부는,
    상기 하우징부의 상부에 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부의 회전되는 동력을 제공하는 가압모터;
    상기 가압모터의 하부로 연장된 축 형태로 연결 배치되어 있으며, 상기 가압펌핑부와 연결되어 회전되는 동력을 전달하는 가압샤프트;
    상기 가압샤프트와 상기 가압펌핑부를 연결하고 있으며, 상기 가압펌핑부가 함께 회전되도록 축결합하는 연결커플링; 및
    상기 가압모터의 내측 상부에 배치되어 있으며, 회전에 의해 상기 가압모터의 내부를 냉각하는 팬형태로 구비된 냉각팬;을 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하베스팅부는,
    상기 가압작동부의 내측 상부에 하부 방향으로 돌출 배치되어 있으며, 고정된 축 형태로 구비되는 코일지지체;
    상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 코일지지체에 삽입 지지되어 자기장의 작용에 의해 전력을 발전시키는 코일 형태로 구비되어 발전된 전력을 상기 센싱제어부에 공급하도록 연결된 팬코일체; 및
    상기 가압작동부의 내부에 배치되어 있으며, 상기 가압작동부의 냉각 부분의 상부에 상기 팬코일체의 바깥 둘레로 기설정된 간격으로 떨어져 냉각 시 회전되면서 상기 팬코일체에 자기장을 형성하여 전력이 발생되는 자석 형태로 구비된 팬자석체;를 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱제어부는,
    상기 하우징부의 일측으로 삽입 탈착이 가능한 위치에 배치되어 있으며, 상기 하우징부의 드레인되는 위치에 탈착되는 부분에 설치되어 상기 하우징부의 내부의 작동 상태를 감지하는 상태감지센서;
    상기 하베스트부와 상기 상태감지센서에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 하베스트부에서 공급된 전력으로 상기 상태감지센서에서 감시된 신호를 전송받아 이상여부를 판단하여 상태별 이상 신호를 발신하는 제어체; 및
    상기 제어체에서 발신되는 이상 신호를 무선으로 외부로 발신하는 무선통신체;를 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상태감지센서는 상기 하우징부의 내부에서 유체의 기설정된 수위 이하가 되면 감지하는 저수위감지센서, 온도를 감지하는 온도감지센서, 및 진동을 감지하는 진동감지센서로 이루어진
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프.
  9. 제 1 항의 원심펌프를 복수로 배열한 상태에서 각각의 흡입 부분으로 유체를 공급하기 위해서 연결된 부스터공급관;
    상기 부스터공급관의 상기 원심펌프 연결부분에 각각 설치되어 있으며, 공급되는 유체가 복수의 상기 원심펌프 중에서 선택된 상기 원심펌프에 유체를 공급하도록 제어하는 공급제어체;
    복수의 상기 원심펌프의 배출부분에 각각 연결되어 있으며, 가압 배출되는 유체를 공급하는 위치로 배출하는 부스터배출관; 및
    복수의 상기 원심펌프에 각각의 상기 센싱제어부와 전기적으로 연결되어 상태를 모니터링하고, 사용자가 설정한 압력에 따라 복수의 상기 원심펌프 중에 선택적으로 상기 공급제어체를 작동하여 유체를 공급하면서 작동을 제어하는 부스터제어반;을 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부스터제어반에 전기적으로 연결되어 있으며, 복수의 상기 원심펌프의 상기 센싱제어부에서 수신된 각각의 상태 신호와 사용자의 설정 압력 신호와 설정된 압력에 따라 상기 공급제어체의 제어 신호를 외부 장치와 휴대기기에서 수신하여 모니터링하도록 무선으로 송신하는 부스터무선통신체;를 더 포함하는
    하베스팅에 의한 실시간 모니터링 기능을 가지는 원심펌프를 적용한 부스터 펌프 시스템.
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