KR0137653B1

KR0137653B1 - 가이드 부재를 설치한 제트 펌프

Info

Publication number: KR0137653B1
Application number: KR1019900013576A
Authority: KR
Inventors: 싱이찌로오 아라가와
Original assignee: 후지무라 히로유끼; 가부시기 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1998-07-01
Also published as: JP2764217B2; KR910006623A; JPH03107596A

Abstract

내용없음

Description

가이드 부재를 설치한 제트 펌프

제1도는 제트 펌프 케이싱을 나타낸 종단면도

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ 단면도

제3도는 다른 실시예를 나타낸 종단면도

제4도는 또다른 실시예를 나타낸 종단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:케이싱7:흡입구

12,42,43,50:임펠러12:마우스

22:흡입 노즐25:보강 리브

26:유로 형성체28:외주 유로형성체

31:라이너 링33,56:가이드 부재

본 발명은 제트 펌프에 관한 것으로, 특히 기동시에 있어서 물부름(prming)이 불필요한 제트 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 케이싱의 내부에 임펠러를 설치하고, 이 임펠러의 마우스와 케이싱의 흡입구와의 사이에 제트 노즐을 설치하고, 이 흡입구와의 사이에 제트 노즐을 설치하고, 이 흡입 노즐의 내측에 제트 노즐의 개구를 위치시키고, 임펠러의 외주로부터 방출되는 액체를 제트 노즐을 통하여 흡입 노즐안으로 분사 시키도록한 제트 펌프는 널리 알려져 있다.

이 종류의 제트 펌프는, 임펠러의 외주로부터 방출되는 고압의 액체를 제트 노즐을 통하여 흡입 노즐안으로 분사 시키기 때문에, 유속은 적지만 높은 압력의 액체를 얻을 수가 있다는 이점이 있다. 그러나 펌프 기동시에 흡입 배관내 및 흡입 노즐내가 액체로 충만되어 있지 않은 경우에는 임펠러의 외주로부터 기체와 액체가 혼재하여 방출된다. 이 경우에는 이들 혼합체는 케이싱의 내부에서 서로 분리되어, 기체는 펌프 토출구로부터 배출되고 액체만이 제트 노즐을 통하여 흡입 노즐안으로 분사 된다.

액체가 분사되면, 흡입 노즐에는 저압부가 생겨 흡입 배관내의 공기가 저압부로 끌려 들어간다. 이 끌려 들어간 공기는 상기와 마찬가지로 임펠러의 외주로부터 액체와 혼재 되어 방출된다. 이것이 반복되면 흡입 배관내의 공기는 자동적으로 펌프 밖으로 배출된다. 즉 자흡작용(self-sucking operation)이 발생하므로, 이 종류의 펌프에서는 물부름 조작이 불필요하게 된다.

그러나 종래의 제트펌프에서는, 기체와 액체와의 혼합체가 임펠러의 외주로부터 직접 케이싱의 내부로 방출되는 구성으로 되어 있기 때문에, 케이싱의 내부에 있어서 액체와 기체의 분리(이하'기액 분리'라함)가 충분히 행해지기 어렵고, 이들을 충분하게 분리 시키기 위해서는 케이싱의 외형을 크게 하지 않으면 안되므로 제트펌프 자체가 대형화 한다는 문제가 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술이 가지는 문제점을 해소하고, 케이싱의 내부에 있어서 충분한 기액분리를 행할수 있음과 동시에, 소형화를 도모할 수 있는 제트펌프를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 흡입구를 구비한 케이싱의 내부에 임펠러를 설치하고 이 임펠러의 마우스와 상기 케이싱의 흡입구와의 사이에 흡입 노즐을 설치하며, 이 흡입 노즐의 내측에 제트노즐의 개구를 위치시키고, 상기 임펠러의 외주로부터 방출되는 액체를 상기 제트노즐을 통하여 상기 흡입 노즐안으로 분사 시키도록 한 제트펌프에 있어서, 상기 임펠러의 외주로부터 방출되는 액체의 흐름을 상기 케이싱의 중심부를 향해 모으는 가이드 부재를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 펌프의 자흡 운전시에 있어서, 임펠러의 외주로부터 방출되는 기체와 액체와의 혼합체가 가이드 부재에 안내 되어, 케이싱의 중심부를 향해 모이고 이 중심부로부터 케이싱의 내부로 방출되므로, 그 혼합체는 케이싱의 내부에서 충분히 흩어지기 때문에, 종래의 것에 비하여 케이싱을 크게 하는일 없이 혼합체의 기액분리를 한층 더 진행 시킬수 있고 또한 분리후의 액체는 제트노즐을 통하여 흡입 노즐로 분사 되므로 흡입 노즐 내에는 저압부가 생겨 소위 자흡 작용이 발생하므로 물부름 조작이 불필요하게 된다.

이하, 본 발명에 의한 제트펌프의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에 있어서, 부호 1은 케이싱을 나타내고, 이 케이싱(1)은, 1장의 강판을 프레스시킨 원통상으로 형성되어 있다. 케이싱(1)의 일단에는 고정 플랜지(2)가 일체로 형성되고, 이 고정 플랜지(2)에는 모터(3)의 설치부재(4)가 볼트로 연결되어 있다. 케이싱(1)의 하단에는 종단판(end plate)이 일체적으로 형성되고, 종단판(6)에는 2개소의 평탄부(6a, 6b)가 형성되어 있다. 이 평탄부(6a, 6b)에는, 종단(6)의 일부를 안쪽으로 절곡하여 형성한 흡입구(7)와, 드레인 구멍(8)이 형성되어 있다. 흡입구(7)의 내주에는 끼움나사가 형성되고, 이 나사에는 흡입 파이프(10)가 끼워져 있다. 이 흡입구(7)는 케이싱(1)의 중심보다 높은 위치에 형성되고, 케이싱(1)에는 자흡 작용을 위한 물이 항상 확보되도록 되어 있다. 또 드레인 구멍(8)의 내주에는 나사가 형성되고, 이 나사에는 드레인 플러그(11)가 나사로 끼워져 있다.

케이싱(1)의 내측에는 회전이 자유로운 임펠러(12)가 설치되고, 이 임펠러(12)는 보스(13)와 일체로 되어 있으며, 이 보스(13)는 주축(15)의 자유단에 연결되어 있다. 이 주축(15)은 모터(3)의 베어링(도시 생략)에 의하여 회전 자유롭게 지지되고, 주축(15)의 외주에는 축시일 장치(18)가 장착되어 있다.

이 축시일 장치(18)는 회전링(18a)과 정지링(18b)으로 이루어지고, 회전링(18a)은 스프링(18c)에 의하여 정지링(18b)쪽으로 힘을 받으며, 이 정지링(18b)은 케이싱 커버(19)에 의하여 지지되어 있다.

흡입구(7)와 임펠러(12)의 마우스(12a)와의 사이에는, 플라스틱제의 흡입노즐(22)이 설치되고, 이 흡입노즐(22)의 일단(22a)은 임펠러(12)의 마우스(12a)에 접속되고, 타단(22b)은 흡입구(7)에 접속되어 있다. 이 흡입노즐(22)의 c의 근방에는 제트 노즐(23)이 접속되고, 이 제트 노즐(23)의 개구(23a)는 흡입노즐(22)의 내부에 위치하고 있다. 또, 흡입노즐(22)의 동체부(22c)에는 축방향으로 뻗는 복수의 보강 리브(25)가 설치되고, 이 보강 리브(25)는 제2도에 나타낸 바와 같이 흡입노즐(22)의 동체부(22c)에 방사상으로 고착되어 있다.

케이싱 커버(19)와 임펠러(12)와의 사이에는, 임펠러(12)로부터 방출되는 유체의 유로(A)를 형성하기 위한 유로 형성체(26)가 설치되어 있다. 상기 유로 형성체(26)는 링형상의 간막이 판(26a)과 링 형상의 가이드 판(26b)과 다수의 날개(blade:26c)로 이루어지고, 이 날개(26c)는, 임펠러(12)로부터 방출된 고속의 압력수를 효율좋게 하류에 배출할 수 있도록 적당한 커브를 가지고 형성되어 있다. 상기의 간막이 판(26a)에는 스테이(stay:27)가 고착되고, 이 스테이(27)는 케이싱 커버(19)에 고착되어 있다.

케이싱(1)의 내주와 임펠러(12)의 외주와의 사이에는 외주 유로(B)를 형성하기 위한 외주 유로 형성체(28)가 설치 되어 있다. 이 외주 유로 형성체(28)는 관형 부분(28a)와 가이드 부(28b)로 이루어지고, 관형 부분(28a)의 내주에는 상기 날개(26c)의 외주가 끼워 넣어지고, 가이드 부(28b)의 내주에는 상기 흡입노즐(22)의 일단(22a)이 끼워 넣어져 있다. 이 흡입노즐(22)의 일단(22a)에는 링형상의 홈(30)이 형성되고, 상기 홈(30)은 단면이 대략U자 상으로된 라이너 링(31)이 압입되고(Press-fitted), 이 다이너 링(31)의 홈내에는 임펠러(12)의 단연부(end edge:12b)가 유동가능하게 끼워져 있다. 상기 링(31)은, 흡입노즐(22)과, 임펠러(12)의 단연부(12b)와의 사이로부터의 유체의 역류를 억제하기 위하여 설치되어 있다.

또, 이 실시예에 의하면, 상기 외주 유로 형성체(28)의 출구부에 가이드 부재(33)가 설치되어 있다. 이 가이드 부재(33)는, 링형상의 원판으로서, 외주 유로 형성체(28)로부터 방출되는 유체의 흐름을 케이싱(1)의 중심부로 모이며 그 중심부에는, 모아진 유체를 압력실(C)내로 방출 시키는 개구(33a)가 형성되어 있다. 이 가이드 부재(33)와 외주 유로 형성체(28)의 가이드 부(28b)와의 사이에는 복수개의 날개(34)가 고착되고, 이 날개(34)는, 외주 유로 형성체(28)로부터 방출된 고속의 압력수를 개구(33a)로부터 효율좋게 배출 하기 위해 적당한 커브를 가지도록 형성되어 있다.

이하에서는 본 실시예의 작용을 설명 한다. 모터(3)를 구동하면, 주축(15)이 회전하고, 이 주축(15)과 일체로 임펠러(12)가 회전한다. 이 임펠러(12)가 회전하면, 흡입구(7)로부터 흡입된 유체는 흡입노즐(22)을 통하여 임펠러(12)의 마우스(12a)에 도달하고, 이곳으로부터 임펠러(12)내로 들어가서 원심력을 받아, 임펠러(12)의 외주연으로부터 방출된다. 이 방출된 유체는 펌프의 축 방향으로 이동하고, 링 형상의 가이드 판(26b)을 따라 반경 방향으로 이동하고, 다시 간막이 판(26a)의 개구부를 통하여 축방향으로 이동한다. 또, 상기 유체는 케이싱 커버(19)와 간막이 판(26a)과의 사이를 통과하여 반경 방향으로 향하고, 그 다음은 도시된 바와같이 축방향으로 이동하고, 다시 가이드 부재(33)를 따라 반경 방향으로 이동하여 개구(33a)로부터 압력실(C)안으로 방출된다. 이로부터 방출되는 유체는 노즐(35)을 통하여 외부로 배출되나, 일부 유체는 압력실(C)의 아래쪽에 위치하는 제트 노즐(23)의 개구(23a)로부터 고압의 유체로서 흡입노즐(22)안으로 분사된다. 이 고압의 유체가 분사되면 제트가 형성된 부분의 압력이 낮아지고, 따라서 흡입노즐(22)내의 압력은 흡입 파이프(10)내의 압력보다 낮아진다. 이에 의하여, 펌프의 토출유량은 감소하나, 임펠러(12)안으로 유입하는 유체의 압력이 높아지므로 펌프의 토출 압력은 높아진다.

자흡 운전동안 공기와 액체와의 혼합체는 압력실(C)안으로 배출된다.

이 실시예에 의하면, 혼합체는 가이드 부재(33)에 의하여 케이싱(1)의 중앙부로 수렴된후, 개구(23a)를 통하여 넓은 공간 즉 압력실(C)내로 방출된다. 따라서, 이 압력실(C)내에서 혼합체는 충분히 확산되고, 또 충분히 기액 분리된다. 자흡 운전동안, 기액 분리된 액체는 압력실(C)의 내부를 아래쪽으로 이동하여, 제트 노즐(23)의 개구(23a)로부터 고압의 유체로서 흡입노즐(22)로 분사된다. 이때 기액 분리된 공기는 가벼우므로 펌프의 토출 노즐(35)로부터 배출된다. 제트 노즐(23)의 개구(23a)로부터 고압의 액체가 분사되면, 제트가 형성된 부분의 압력은 낮아지므로, 흡입노즐(22)의 압력은 흡입 파이프(10)내의 압력보다 낮아지고, 이 흡입 파이프(10)내에 잔류하는 기체는 흡입노즐(22)안으로 흡입 된다. 이것이 반복되면 흡입 배관내의 공기는 펌프 밖으로 배출된다. 이에 의하면, 흡입 배관내에 액체가 충만되어 있지 않더라도, 물부름 조작을 행하는 일없이 펌프를 운전 시킬 수가 있다. 제3도는 다른 실시예를 나타내고, 이 실시예에서는 2단의 원심 펌프를 나타내고 있다.

케이싱(1)의 내측에는 2단에 거쳐 임펠러(42,43)가 설치되고, 이 임펠러(42,43)는 보스(44,45)와 일체적으로 되어 있으며, 이 보스(44,45)는 주축(15)의 자유단에 연결되어 있다. 이 주축(15)은 모터측의 베어링(47,47)에 의하여 회전 자유롭게 지지되어 있다. 주축(15)에는 축 시일 장치(18)가 장착되고, 이 축 시일 장치(18)는 케이싱 커버(19)에 의하여 지지되어 있다. 임펠러(42)와 임펠러(43)와의 사이 및 임펠러(43)와 케이싱 커버(19)와의 사이에는 유로 형성체(50,51)가 설치되어 있다.

이들 유로 형성체(50,51)는 링 형상의 간막이 판(50a,51a)과 링 형상의 가이드 판(50b,51b)과 복수매의 날개(50c,51c)로 이루어지고, 이 날개(50c,51c)는 임펠러(42,43)로부터 방출된 고속의 압력수를 효율좋게 하류에 안내하기 위해 적당한 커브를 갖도록 형성되어 있다.

기타의 구성은 제1도에 나타낸 것과 동일 하다. 이 구성에 의해서도 상기와 마찬가지로, 압력실(C)내에서 혼합체를 충분히 확실시킬수 있음로 혼합체를 충분히 기액분리 시킬수 있는 효과를 얻을 수가 있다.

제4도는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다. 이 실시에서는, 임펠러(55)는 1단이고, 이 임펠러(55)의 외주로부터 방출되는 압력수는 가이드 부재(56)를 따라 배출되고, 이 가이드 부재(56)를 거쳐 중심부로 수렴되어, 가이드 부재(56)의 개구(56a)로부터 압력실(C)내로 방출된다.

이 가이드 부재(56)에는 날개(57)를 거쳐 유로 형성체(58)가 고착되고, 이 유로 형성체(58)는 흡입노즐(22)의 단부(22a)에 고착되어 있다. 날개(57)는 임펠러(55)로부터 방출된 고속의 압력수를 효율좋게 하류에 안내 하기 위해, 적당한 커브를 갖도록 형성되어 있다. 기타의 구성은 제1도에 나타낸것과 대략 동일하다. 이것에 의하면 제1도의 것과 비교하여 유로의 구조가 간단하게 되어, 외주유로 형성체(28)등이 불필요하게 되므로, 케이싱(1)의 외형을 더욱 작게 할 수가 있다. 또, 임펠러(55)의 측판(55a)의 외형을 작게 해두면, 이곳으로부터 배출되는 압력수는 가이드 부재(56)로 유입하기 쉽게 되어, 펌프 성능을 향상 시킬수가 있는등 여러 가지의 효과가 얻어진다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와같이, 본 발명에 의하면, 임펠러이 외주로부터 방출되는 액체의 흐름을 케이싱의 중심부로 모으는 가이드 부재를 설치 했기 때문에, 펌프의 자흡 운전시에 있어서 임펠러의 외주로부터 방출되는 기체와 액체와의 혼합체는 가이드 부재에 안내되어 케이싱의 중심부로 수렴되고 이 중심부로부터 케이싱의 내부로 방출되므로, 이 혼합체는 케이싱의 내부에서 충분히 또한, 효율적으로 확산되어, 종래의 것에 비하여 케이싱을 지나치게 크게 하지않으면서도 혼합체의 기액분리를 현저하게 진행 시킬수가 있다는 효과를 나타낸다.

Claims

흡입구를 구비하는 케이싱의 내부에 임펠러를 설치함과 동시에, 이 임펠러의 마우스와 상기 케이싱의 흡입구와의 사이에 흡입노즐을 설치하고, 이 흡입 노즐의 내측에 제트 노즐의 개구를 향하게 하고, 상기 임펠러의 외주로부터 방출되는 액체를 상기 제트 노즐을 통하여 상기 흡입 노즐안으로 분사시키도록 한 제트 펌프에 있어서, 상기 케이싱의 내주부분으로부터 흡입노즐의 주위부근으로 뻗어, 상기 임펠러의 외주로부터 방출되는 액체의 흐름을 상기 케이싱의 중심부로 모으는 가이드 부재를 설치한 것을 특징으로하는 제트 펌프.