KR0137657B1

KR0137657B1 - 복수의 분리가능한 케이싱 부재로 구성된 펌프 케이싱을 갖는 수중 모터 펌프

Info

Publication number: KR0137657B1
Application number: KR1019900004711A
Authority: KR
Inventors: 모고또 고바야시; 신지 니시모리; 요시오 미야께
Original assignee: 후지무라 히로유끼; 가부시기 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1998-07-01
Also published as: EP0391352B1; KR900016620A; ES2072327T3; ATE119629T1; DK0391352T3; US5074764A; DE69017492T2; EP0391352A3; EP0391352A2; DE69017492D1

Abstract

내용없음

Description

복수의 분리가능한 케이싱 부재로 구성된 펌프 케이싱을 갖는 수중 모터 펌프

제1도는 종래의 수중 모터 펌프의 단면도,

제2도 a와 b는 종래의 펌프케이싱의 제조방법을 나타낸 도면,

제3도는 분해된 상태에 있는 종래의 수중모터 펌프를 나타낸 도면,

제4도 내지 제9도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면으로;

제4도는 본 발명에 따른 수중 모터 펌프의 제1실시예의 단면도,

제4a도는 상기 실시예의 요부를 확대한 단면도,

제5도는 하부 케이싱 부재의 평면도,

제6도는 하부케이싱 부재의 저면도,

제7도 a와 b는 탄성재료로 만들어진 하부케이싱 부재를 성명하기 위해 채용된 평면도와 단면도,

제8도 a, b 및 c는 제1실시예의 기능르 설명하기 위해 채용된 단면도,

제9도는 분해된 상태에 있는 제1실시예의 수중모터 펌프를 나타낸 도면,

제10도 내지 제12도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면으로;

제10도는 본 발명의 제2실시예를 보이는 수중 모터 펌프의 하반부의 단면도,

제11도 a, b 및 c는 각각 상부 케이싱 부재의 단면도와 평면도 그리고 부분 단면도,

제12도 a와 b는 각각 하부케이싱 부재의 횡단면도와 종단면도,

제13도는 본 발명에 따른 제3실시예를 보이는 수중 모터 펌프의 단면도,

제14도 a와 b는 탄성링과 하부케이싱 부재와 작동시 물의 흐름사이의 관계를 각각 도시하는 평면도와 단면도,

제15도 a와 b는 각각 하부케이싱 부재의 평면도와 단면도,

제16도 a와 b는 각각 중간 케이싱 부재의 단면도와 저면도,

제17도 내지 제19도는 본 발명의 제4실시예를 나타낸 도면으로;

제17도는 본 발명의 제4실시예를 보이는 수중 모터 펌프의 단면도,

제18도 a와 b는 작동시 물의 흐름을 나타내는 도면으로 모터 펌프의 부분 종단면도와 하부케이싱 부재의 저면도,

제19도는 스트레이너의 치수적인 관계를 보이는 모터 펌프의 부분 단면도,

제20도 내지 제24도는 본 발명에 제5실시예를 나타낸 도면으로;

제20도는 본 발명의 제5실시예를 보이는 수중모터 펌프의 단면도,

제21도 a와 b는 각각 하부케이싱 부재의 단면도와 저면도,

제22도 a와 는각각 일체로 조립된 하부케이싱 부재와 스트레이너의 부분 단면도와 저면도,

제24도 a와 b는 조립작업시의 하부케이싱 부재와 스트레이너의 단면도.

본 발명은 건설작업에 주로 사용되는 것으로 모터샤프트의 단부에 부착된 와동 임펠러를 구비하는 수중 모터 펌프에 관한 것이다.

특히 본 발명은 임펠러의 전방에 비교적 넓은 갭을 갖고, 이에 의해 펌프의 작동시 넓은 갭에 의해 형성된 공간에서 발생된 와류와 함께 모래 등의 이물질이 배출되게 할 수 있는 수중모터 펌프에 관한 것이다.

건설작업에 주로 이용되는 종래의 수중모터펌프가 제1도에 도시된 바와 같이 구성된다. 전방슈라우드를 구비하지 않으나 단지 후방에 메이슈라우드를 구비하는 반개상태의 임펠러(1)는 모터샤프트(3)의 단부에 부착되고, 일체구조로 함께 형성되는 하부케이싱 부재와 중간 케이싱 부재(브래킷)를 포함하는 펌프케이싱(5)에 수용되고, 흡인커버(7)는 흡인커버(7)와 임펠러(1)의 전방단부면 사이에 제공된 미소갭(S₁)(1 내지 2mm)을 두고 흡인측에 장착된다. 저부판(11')은 원통형 스트레이너(9')를 통하여 흡인커버(7)의 아래 볼트(13')로 장착된다. 도면에서 인용번호 15와 17은 각각 기계적 시일과 윤활유를 가리킨다.

작동시, 임펠러(1)의 회전에 대응하여 스트레이너(9')를 통하여 흡인된 유체는 임펠러(1)의 작용으로 압력이 상승되고 유로(19)를 통하여 외부로 배출된다.

그러나 상기 언급된 종래의 수중모터 펌프는 다음과 같은 문제점을 내포한다.

(i)임펠러(1)에 대한 미소갭(S₁)을 정밀하게 조정할 필요가 있으며 이에 따라 유지보수가 어렵고 시간 소모가 많다.

(ii)모터케이싱(25)의 내부에 유로(19)를 형성하기 위해 제2도 b에 도시된 바와 같이 주조공정을 위한 코어(19a)를 필요로 한다. 또한, 제2도a에 도시된 바와 같이 많은(도면에서 ▽표시로 가리킨)부분이 기계가공을 필요로 한다. 따라서 성형 및 기계가공 작업에 많은 노력을 필요로 한다.

(iii)형태적인 관점에서 내마모성재료 예를 들면 탄성재료를 이용하여 모터케이싱(25)을 만드는 것이 불가능하다.

(iv)임펠러(1)가 모터케이싱(25)의 내부에 설치되기 때문에 제3도에 도시된 바와 같이 흡인커버(7)가 제거된다고 할지라도 교체하기 위하여 임펠러(1)를 제거하는 것이 어렵고, 임펠러(1)를 제거하기 위해 특수 지그가 채용되어야 한다.

(v)마모된 모터케이싱(25)을 교체하기 위해서는, 비록 기계적 시일(15)이 양호한 상태에 있다고 할지라도 기계적 시일(15)을 제거해야 한다.

(vi)모터케이싱(25)이 교체될 때 필연적으로 윤활유(17)를 버리게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 조립 및 분해가 용이하며 효율적으로 또 쉽게 유지보수하고 제조할 수 있는 수중모터 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 펌프케이싱의 재료로서 탄성재료 등의 내마모성 물질을 이용할 수 있는 수중모터 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 임펠러를 쉽게 제거하고 교체할 수 있는 수중모터 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 펌프케이싱의 교체중에 윤활유를 버릴 필요가 없으며 기계적 시일을 제거할 필요가 없는 모터 펌프를 제공하는 것이다.

상기 언급된 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모터샤프트의 단부에 부착된 와동 임펠러를 구비하고, 펌프케이싱과 다수의 레그 그리고 스트레이너로 이루어지는 수중모터펌프를 제공하며, 펌프케이싱은 서로 분리 가능한 중간 케이싱부재와 하부케이싱 부재로 구성되고 하부케이싱 부재에 형성된 유로가 가방형상(bag shape)의 구성을 갖지 않도록 상측이 개방되는 형태를 가지며, 다수의 레그들은 일체부분으로써 하부케이싱 부재의 하부측에 제공되고 하부케이싱 부재의 외측주위단부까지 연장되며 서로 이격되고, 스트레이너는 하부케이싱 부재의 외측 주위를 에워싸도록 하는 방식으로 하부케이싱부재의 외측주위 단부의 둘레에 제공되며, 하부케이싱부재는 고정 볼트에 의해 중간 케이스 아래로 부터 지지하는 저부판 사이에서 고정되고, 이에 으해 저부판과 하부케이싱부재와 스트레이너가 함께 한 유닛으로 조립된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 모터케이싱의 하부단부에 중간 케이싱부재를 부착하도록 이용되는 볼트헤드가 하부케이싱 부재를 향하여 돌출하고, 하부케이싱 부재는 볼트헤드가 좁은 갭에 끼워지도록 리세스를 구비한다.

또한 하부케이싱부재는 바람직하게 탄성재료로 만들어진다.

상술된 구성을 갖는 본 발명에서 임펠러는 메인슈라우드가 전방에 비교적 넓은 갭을 제공하도록 중간케이싱부재에 매우 근접하여 배치되는 와류형으로 되어 잇기 때문에 모래 등의 이물질이 펌핑 작동중에 임펠러의 전방에 형성된 넓은 공간에서 발생된 와류와 함께 이동된다. 따라서 임펠러를 위한 매소갭의 조정은 불필요하고, 임펠러의 마모가 최소화된다.

펌프케이싱이 서로 분리가능한 중가케이싱 부재와 하부케이싱 부재로 구성되기 때문에 임펠러의 교체와 관찰이 용이하다. 하부케이싱 부재는 윤활유와 기계적 시일에 독립적으로 교체될 수 있고, 이에 따라 유지보수가 편리하다.

분리가능한 부재인 하부케이싱 부재가 상측을 개방한 형상이기 때문에 주조 또는 기계가공 공정을 위한 코어의 필요 없이 탄성재료로 제조될 수 있다. 따라서 생산성이 향상될 수 있다.

하부케이싱 부재는 하측에 일체로 되어 있고 외측 주위단부까지 연장하는 레그를 구비하며, 스트레이너는 하부케이싱부재의 외측주위 단부의 둘레에 장착되고, 하부케이싱 부재는 저부판과 중간케이싱부재 사이에 고정되고 고정볼트로 함께 조립된다. 따라서 스트레이너와 볼트 등의 표준부품의 이용으로 내압성 구조체를 갖는 펌프 케이싱을 형성하는 것이 가능하다. 따라서 하부케이싱부재가 탄성재료로 만들어진다고 할지라도 만족스러운 내압성 구조체를 얻을 수 있고, 따라서 하부케이싱부재를 형성함으로써 중량을 감소시키고 케이싱의 내마모성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

모터케이싱의 하단부에 중간케이싱부재를 부착시키는데 이용된 볼트의 헤드가 하부케이싱부재에 제공된 리세스에 삽입되는 경우, 하부 케이싱부재의 평창변형은 이 볼트헤드로 방지된다. 이런 구성으로 부품들이 함께 조립될 때 중간케이싱부재에 관하여 하부케이싱부재의 위치선정을 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징 및 장점은 예로써 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 첨부도면을 참고하여 다음 설명으로부터 더 명백하게 될 것이다.

본 발명의 제1실시예는 제4도 내지 제9도를 참고하여 이하에 설명된다.

제4도는 본 발명에 따른 수중모터 펌프의 제1실시예의 종단면도이다. 모든 도면에서 동일한 인용번호는 동일하거나 유사한 부분을 가리킨다. 제4도에서 펌프케이싱은 서로 분리가능한 중간케이싱부재(브래킷)(21)와 하부케이싱부재(23)로 이루어진다. 중간케이싱부재(21)는 볼트헤드(27a)가 하부케이싱부재(23)의 상측표면에 형성된 리세스(23a)에 좁은 갭을 갖는 상태로 삽입되는 방식으로 볼트(27)에 의해 모터케이싱(25)에 부착된다. 하부케이싱부재(23)는 고무와 같은 탄성재료로 만들어지고 종래 기술의 흡인커버(7)(제1도 참조)로써 작용하는 일체부분을 갖는다.

하부케이싱부재(23)는 하측(하부표면)에 일체로 형성된 다수의 레그(29)를 구비하고, 레그(29)는 제6도에 도시된 바와 같이 하부케이싱부재(23)의 외측주위단부(23b)까지 반경방향으로 연장한다.

스트레이너(9)는 하부케이싱부재(23)의 전체측면을 에워싸는 방식으로 하부케이싱부재(23)의 둘레에 장착된다. 저부판(11)은 하부로부터 스트레이너(9)와 하부케이싱부재(23)를 지지한다. 볼트(13)는 하부케이싱부재(23)와 레그(29)를 통하여 연장하는 구멍(13a)을 통해 연장하고, 볼트(13)는 중간케이싱부재(21)내로 나사 고정되며, 이에 의해 하부케이싱부재(23)와 스트레이너(9)와 저부판(11)을 함께 유닛으로 설치한다.

와동 임펠러(2)는 하부케이싱부재(23)와 중간케이싱부재(21)로 형성된 펌프케이싱 챔버의 내부에 장착되고, 메인 슈라우드가 중간케이싱부재(21)의 하부표면의 부근에서 후방에 배치되며, 이에 의해 임펠러(2)의 전방에서(제4도에 도시된 바와 같이 임펠러(2)의 아래에서) 비교적 넓은 갭(S₂)을 제공하고, 모래 등의 이물질이 펌프의 작동시 갭(S₂)으로 형성된 공간에서 발생된 와류와 함께 이동되며, 이에 따라 임펠러(2)의 마모를 최소화한다. 이런 방식으로 소위 와동 펌프가 형성된다.

제4도에서 인용번호 31은 하부케이싱부재(23)와 관련 레그(29)의 간섭을 조정하기 위해 볼트 수용구멍(13a)으로 삽입되는 슬리이브를 가리키고, 하부케이싱부재(23)와 레그(29)는 탄성재로로 만들어지고, 따라서 볼트(13)로 고정시 변형된다. 인용번호 33은 에어 로크(air lock)를 방지하기 위한 임펠러 너트를 가리킨다.

제1실시예의 작용은 다음과 같이 설명된다.

(i)보통 고무 등의 탄성재료로 만들어진 하부케이싱부재(23)를 갖는 펌프가 작동될 때, 케이싱의 내부의 종단면에 걸친 압력 분포는 제8도 a에 도시된 바와 같이 압력이 흡인측(35)에서 음으로 되고 펌프내부의 외측주위(37)에서 양으로 되도록 되어 있다. 따라서 탄성재료로 만들어진 하부케이싱부재(23)는 제8도b에 도시된 바와 같이 흡인구 부분(23d)이 펌프챔버로 흡인되는 한편 펌프외측벽(23e)이 외측으로 압력을 받도록 변형된다. 그 결과 흡인구부분(23d)이 임펠러(2)에 충돌할 수 있고, 외측벽(23e)의 변형은 펌프된 유체가 화살표 39로 도시된 바와 같이 유출되게 할 수 있다. 이런 것의 발생을 방지하기 위하여 하부케이싱부재(23)의 변형을 방지하기 위한 관점에서, 하부케이싱부재(23)의 벽두께를 증가시키거나 고무의 경도를 증가시키기 위해 탄성재료에 특수 복합작용물을 부가하는 것이 고려되었다. 그러나 공지된 바와 같이 경도레벨이 증가하면 내마모성이 낮아지고, 벽두게가 증가하면 재료비용이 상승한다.

이와 대조적으로 본 실시예에 따른 펌프는 레그(29)가 하부케이싱부재(23)의 외측주위단부(23b)까지 연장하는 방식으로 탄성재로로 만들어진 하부케이싱부재(23)의 하측에 일체로 형성된 다수의 반경방향 레그(29)를 구비하고, 하부케이싱부재(23)는 저부판(11)과 중간케이싱부재(21)사이에 고정된다. 따라서 흡인력(f)은 화살표 f'로 가리킨 방향으로 작용하는 반응력을 일으키고, 이것은 읍인구부분(23d)이 제8도c에 도시된 바와 같이 펌프챔버로 흡인되지 않도록 방지한다.

(ii)상기 언급된 바와 같이 스트레이너(9)는 하부케이싱부재(23)의 전체 측면을 에워싸는 방식으로 하부케이싱(23)의 둘레에 설치된다. 따라서 스트레이너(9)는 압력에 의해 하부케이싱부재(23)에 작용하는 팽창력(F)을 수용하고 반응력(F')에 의해 하부케이싱(23)의 변형을 방지한다. 이들 변형방지 작용은 서로 관련하여 동작하여 하부케이싱부재(23)와 중간케이싱부재(21) 사이에 있는 시일링의 영역(41)을 통하는 누출을 방지한다(제8도c를 참조).

(iii)또한 하부케이싱부재(23)를 고정하는 볼트(13)는 하부케이싱부재(23)에 있는 각 관통구멍(13a)을 통하여 수납되고 중간케이싱부재(21)내로 나사 고정된다. 따라서 볼트(13)는 펌프 챔버 내부의 압력으로 야기되는 하부케이싱부재(23)의 팽창을 내부적으로 방지한다.

더욱이 모터케이싱(25)에 중간케이싱부재(21)를 부착시키는데에 이용되는 볼트(27)는 제4a도의 확대도로 도시된 바와 같이 볼트헤드(27a)가 하부케이싱부재(23)를 향하여 돌출하고 하부케이싱부재(23)에 제공된 리세스(23a)로 좁은 갭(S₃)을 구비하면서 삽입되며, 이에 의하여 하부케이싱부재(23)의 팽창변형을 방지한다.

(iv)펌프의 흡인경로가 저부판(11)의 상부표면(11a)과 하부케이싱부재(23)의 외측표면(23f)(제4도)과 하부케이싱부재(23)의 하부측에 일체로 형성된 레그(29) 사이의 공간(29a)(제6도)으로 형성되기 때문에 하부케이싱부재(23)의 둘레에 배치된 전체 스트레이너(9)는 작동시 펌프의 유효 흡인영역을 제공하게 된다. 더욱이 스트레이너(9)가 상기 언급된 바와 같이 전체 하부케이싱부재(23)을 에워싸기 때문에 스트레이너(9)는 비교적 큰 외측직경 즉 유효영역을 가질 수 있다. 따라서 이물질로 인한 장애가 발생한다고 할지라도 펌프가 충분히 큰 유효영역을 갖기 때문에 펌프성능은 저하되지 않는다.

(v)수중 모터펌프는 제9도에 도시된 바와 같이 고정볼트(13)를 간단히 제거함으로써 저부판(11), 하부케이싱부재(23) 및 스트레이너(9)로 쉽게 분해될 수 있다. 이들 부품들을 제거함으로써 전체 임펠러(2)는 관찰될 수 있다. 임펠러(2)가 교체되어야 할 때 제9도에 도시된 바와 같이 임펠러(2)의 메이슈라우드의 후방에 있는 영역으로 상업적으로 구입 가능한 제거공구(Y)를 삽입하여 공구(Y)를 화살표방향으로 당김으로써 쉽게 제거될 수 있다.

(vi)또한 마모되는 하부케이싱부재(23)는 윤활유(17)를 버리지 않으면서 기계적 시일(15)을 제거함이 없이 교체될 수 있다.

부품들이 함께 조립될 때 중간케이싱부재(21)를 장착하는 볼트(27)의 헤드(27a)는 소켓형태로 하부케이싱부재(23)에 있는 리세스(23a)에 결합되고, 이에 의해 하부케이싱부재에 있는 볼트구멍(13a)이 중간케이싱부재(21)에 있는 대응의 볼트구멍에 관하여 쉽게 위치될 수 있다. 따라서 조립데 필요한 시간이 단축된다.

간단히 말하면 상기 실시예는 다음의 유리한 효과를 제공한다.

(i)하부케이싱부재(23)가 상측을 개방한 형상을 갖기 때문에 코어의 필요없이 주조에 의하여 제조될 수 있고, 이에 따라 생산성이 향상된다. 하부케이싱부재(23)에 침전된 스케일의 제거는 제7도b에 도시된 바와 같이 상측으로부터 스케일 제거공구(X)로 전체유로에 대해 실행할 수 있다. 하부케이싱부재(23)와 스트레이너(9)가 한 유닛부재로서 모터케이싱(25)에서 분리 가능하기 때문에 케이싱의 조립 및 분해가 편리하다.

(ii)하부케이싱부재(23)가 탄성재료로 만들어진다고 할지라도 저부판(11)과 볼트(13),(27) 및 스트레이너(9)와 같은 표준 부품의 이용으로 하부케이싱부재(23)에 작용하는 내부압력에 의해 팽창변형은 방지될 수 있고, 이에 따라 내압력성 구조체가 구해진다. 따라서 탄성재료는 비교적 부드럽게 될 수 있고, 이에 따라 내마모성이 향상시키는 것이 가능하다. 따라서 중량감소가 역시 달성된다.

(iii)펌프케이싱이 중간케이싱부재(21)와 하부케이싱부재(23)로 구성되는 분리가능한 구조를 갖기 때문에 임펠러(2)를 관찰하거나 교체하는 것이 쉽고, 키이싱의 취급이 용이하다. 더욱이 하부케이싱부재(23)가 기계적 시일(15)과 윤활유(17)에 독립적으로 교체될 수 있고, 이에 따라 펌프의 유지보수가 용이하다.

제1실시예에서 스트레이너(9)와 저부판(11)이 별도로 제공된다고 할지라도 이들은 단일요소 즉 스트렝이너가 저부판을 구비하는 것으로 구성할 수 있고, 이것은 이하에서 다른 실시예로 언급될 것이다.

제10도 내지 제12도는 본 발명의 제2실시예를 도시한다.

이 실시예에서 물 흐름방향을 향하여 점차로 하강하는 경사부 또는 비스듬한 부분(21a)은 제11도 a, b와 c에 도시된 바와 같이 중간케이싱부재(21)의 소용돌이부(43)에서 배출구(45)까지의 경로에 제공된다(제11도c는 제11도b의 선 A-B에 따라 취한 부분 단면도이다).

따라서 본 실시예에서 물이 소용돌이부(43)에서 배출구(45)로 배출될 때 물은 하측방향을 점차 하강하도록 중간케이싱부재(21)의 저부표면에 제공된 경사부(21a)를 따라 안내되고, 다음에 화살표 b로 가리킨 바와 같이 배출구(45)에서 상측방향으로 전환되며 배출구(45)를 경유하여 모터케이싱(25)의 배출경로(25a)로 유입된다.

이 구성에서 물 흐름이 배출구(45)에서 상측방향으로 전환되고 위치가 제1실시예에 비하여 낮기 때문에, 물에 있는 모래 등의 이물질의 작용으로 마모되는 경로의 내부표면산의 위치(Y)는 제10도에 도시된 바와 같이 중간케이싱부재(21)내의 영역을 낮아질 수 있다.

따라서 모터케이싱(25)의 배출경로(25a)에서 마모는 제거되거나 크게 감소될 수 있고, 모터케이싱(25)은 향상된 내구성을 가질 수 있다.

상기 언급된 바와 같이 본 실시예의 구성이 다른 타입의 수중 모터 펌프 소위 외부모터 펌프 또는 내부모터펌프에 적용될 때 중간케이싱부재(21)보다 상측에 위치된 다름 부품 예를 들면 외부모터펌프용 호스커플링 또는 내부 모터 펌프용 외측배럴은 마모가 감소될 수 있다.

제13도 내지 16도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸다.

제1 및 제2실시예에 유사한 이 실시예에서 배출경로(25a)는 임펠러(2)로부터 배출된 물(유체)에 의해 모터(M)의 냉각을 가능토록 모터케이싱(25)에 형성되고, 물은 모터(M)의 외측을 따라 흐르며 모터의 냉각실로서 작용하는 모터커버(27)를 경유하여 호스커플링(28)에서 외부로 배출된다.

이 실시예에서 탄성링(47)은 물흐름으로부터 볼트(27)를 덮어 시일하도록 중간케이싱부재(21)의 하부표면에 제공되고, 볼트가 모터케이싱(25)에 중간케이싱부재(21)를 고정시킨다.

이 구성에 의해 볼트(27)는 제1 및 제2실시예에 비하여 소용돌이부(43)의 직경에 관계없이 또 중간케이싱부재(21)의 직경을 팽창시키지 않으면서 물로 부터 보호될 수 있다.

따라서 중간 및 하부케이싱부재(21),(23)의 제조는 더 효율적이고 저렴하게 될 수 있다.

특히 O-링형상의 돌출부(47a)는 탄성링(47)의 내부직경측에 제공되고, 돌출부(47a)에 대응하는 환상홈(21b)는 중간케이싱부재(21)의 측면에 제공된다. 이들 돌출부(47a)와 홈(21b)은 중간 케이싱부재(21)에 탄성링(47)을 고정시키기 위해 강제로 서로 끼워진다.

링(47)의 외측원주부는 중간케이싱부재(21)로부터 노출되고, 링의 외주원주부를 수용하기 위한 결합홈(23g)은 제15도 a에 도시된 바와같이 하부케이싱부재(23)에 링(47)의 용이한 위치 선정을 허용하기 위해 하부케이싱부재(23)에 제공된다. 제15도 a와 b 그리고 제16도 a와 b에 도시된 바와 같이, 볼트를 수용하지만 링(47)을 덮지 않는 리세스(21c)에 대응하는 돌출부(23h)는 하부케이싱부재(23)의 상측표면에 제공된다. 따라서 원주방향에서 상부케이싱부재(21)에 상대적인 하부케이싱부재(23)의 고정각은 쉽게 알아낼 수 있다.

경사형상의 챔퍼(47b)는 제14도 a와 b에 도시된 화살표로 가리킨 바와 같이 물흐름을 매끄럽게 만들기 위하여 하부케이싱부재(23)에 삽입된 탄성링(47)의 외측원주 부품의 하부표면에 제공되고, 중간케이싱부재(21)의 배출구(45)를 경유하여 모터케이싱(25)의 배출경로(25a)로 가며, 배출구(45)에서의 와류의 발생을 방지한다. 또한 챔퍼(47b)는 하부케이싱부재(23)에 탄성링(47)의 조립을 용이하게 한다.

임펠러(2)에 의해 발생된 와류로 인해 쉽게 마모되는 중간케이싱부재(21)의 하부표면을 효과적으로 보호하고 중간케이싱부재(21)의 벽을 통하여 윤활유(17)의 냉각효과의 저하를 방지하기 위하여 탄성링(47)의 내부직경(d₁)은 0.8D₂≤ d₁이 바람직하다. 또 하부케이싱부재(23)에 링(47)의 위치선정을 용이하게 하고 또 하부케이싱부재(23)이 직경에 있어서의 과도한 증가를 피하기 위하여 링(47)의 외측직경은 d₂≤ 1.2 × (D₂+ 2B₂)가 바람직하고, 여기서 B₂는 임펠러(2)의 블레이드의 폭이고, D₂는 임펠러(2)의 직경이다.

더욱이 제14도 a와 b에 도시된 바와 같이 링(47)은 하부케이싱부재(23)의 소용돌이 물 절단 모서리부(49)를 덮도록 구성되고, 쉽게 마모되는 절단 모서리부에 대응하는 중간케이싱부재(21)의 부분이 마모되지 않도록 방지된다.

따라서 고가의 중간케이싱부재(21)의 교체가 일반적으로 회피될 수 있다.

제17도 내지 19도는 본 발명의 제4실시예를 나타낸다.

본 실시예에서 결합부분(51)은 중간케이싱부재(21)의 원주표면의 하부단부에 제공되고, 이 결합부분(51)에 스트레이너(4)의 상부단부(53)의 내측표면이 맞물린다.

제1실시예에 유사하게 제18도 b에 도시된 바와 같이 다수의 레그(29)는 하부케이싱부재(23)의 하부측(저부표면)에 방사상으로 제공괴고, 각 레그(29) 사이의 공간은 물이 지나는 경로(29a)를 형성한다.

본 실시예에 따른 모터펌프가 상기 언급된 바와 같이 형성되기 때문에 작동시 스트레이너(4)의 상부단부(53)는 중간케이싱부재(21)의 결합부분(51)에서 유지되고, 내측방사상 방향으로의 볼트(13)와 스트레이너(4)의 변형은 외부력(P)이 수평방향으로 스트레이너(4)의 측면에 가해질 때에도 방지될 수 있다. 더욱이 방사상 레그(29)가 스트레이너(4)의 내측표면에 의해 지지되기 깨문에 내부펌프 압력으로 야기되는 하부케이싱부재(23)의 변형은 하부케이싱부재(23)가 어떤 보강재 없이 고무와 같은 탄성체로 될 때에도 스트레이너(4)로 부터의 지지에 의해 또 방사상 레그(29)의 견고성에 의해 방지될 수 있다.

더욱이 스트레이너(4)의 상부단부(53)가 하부케이싱(23)의 상측부품에 결합되기 때문에 종래 모델(제1도)에 비하여 스트레이너(4)에 큰 높이(h)를 제공하며, 이것은 스트레이너의 유효영역을 증가시키고 제19도에 도시된 바와 같이 개시하는 물 레벨(w)과 펌프의 외형치수를 증가시키는 일 없이 펌프의 흡인효율을 향상시킨다.

제20도 내지 24도는 본 발명의 제5실시예를 나타낸다.

이 실시예에서 하부케이싱부재(23)는 보강재를 갖지 않는 고무와 같은 내마모성 탄성재료로 만들어지고, 다수의 리브형 레그(29)는 상기 실시예들에서와 같이 하부케이싱부재(23)의 하부표면에 제공된다.

레그(29)중 다수의 레그(29A)는 제21도 a와 b에 도시된 바와 같이 축방향에서 길이가 짧으며, 볼트(13)를 관통시키기 위한 구멍(13a)은 짧은 레그(29A)에 제공되고, 하부케이싱부재(23)를 향하여 돌출하는 스텝부분(4a)은 제22도 a와 b에 도시된 바와 같이 짧은 레그(29A)의 하부단부 표면에 접하면서 대응하는 스트레이너(4)의 저부표면상에 형성된다.

하부케이싱부재(23)를 향하여 돌출하는 스트레이너(4)의 스텝부분(4a)은 볼트 관통구멍(4b)를 구비하고 스트레이너의 중심(O₁)을 통하여 지나는 직선리브를 통해 대향하는 스텝부분(4a)에 연결된다. 볼트 관통구멍(4b)을 구비하는 스텝부분은 제22도 b에 도시된 바와 같이 외측원주측으로 개방되어서 렌치(55)가 모터펌프를 들어올림 없이 삽입될 수 있다.

스트레이너(4)의 저부표면(4e)과 볼트 관통구멍 부분(4b)에 인접한 스텝부분(4a)은 저부 스트레이너 표면(4e)과 경사진 표면(4c)에 접하는 R₁의 반경을 갖는 내측으로 오목한 구형표면(4d)과 외측으로 팽창된 경사표면(4c)에 의해 서로 연결된다.

제21도에서 O₂는 임펠러(2)의 중심축을 가리킨다.

상술한 바와 같은 구성에 있어서, 작동시 스트레이너(4)의 상부단부(53)가 중간케이싱부재(21)의 하부단부(51)에서 결합되기 때문에 또 스트레이너(4)의 측면이 다른 축방향 길이를 갖는 리브형 레그(29A, 29B)를 통하여 중간케이싱부재의 저부에서 지지되기 때문에 또 스트레이너의 저부가 레그의 다른 길이에 대응하는 여러 스텝부분(4a)을 포함하기 때문에 충격력과 같은 외력이 스트레이너(13)의 측면에 가해진다고 하여도 작동시 스트레이너(4)는 변형되지 않도록 방지될 수 있고, 이것은 스트레이너(4)의 부하 지탱 표면의 영역을 증가시킨다.

또한 스트레이너(4)의 볼트 관통구멍부분(4b)에 인접한 스텝부분(4a)이 하부케이싱부재를 향하여 돌출하고 볼트(13)의 헤드가 사용을 위해 조립된 펌프의 상태에서 지면에 직접 접하지 않기 때문에 또 스텝부분이 펌프의 분해 또는 조립시 외측원주측면으로 개방되기 때문에 렌치(55)는 제22도 b에 도시된 바와 같이 스트레이너(4)의 개방된 외측 원주측면으로 부터 삽입되어 회전될 수 있고, 이것은 모터펌프에서 조립 및 분해작업을 용이하게 한다.

스트레이너의 볼트 관통구멍 부분(4b)에 인접하는 스텝부분(4a)이 스트레이너(4)의 중심(O₁)을 통하여 지나는 스트레이너 리브를 통해 대향하는 스텝부분에 연결되기 때문에 스트레이너(4)의 강도는 보강되며, 스트레이너(4)를 경유하여 임펠러의 입구부로 도입된 물의 흐름은 리브를 통하여 입구부로 균등하고 부드럽게 인도된다.

더욱이 스트레이너(4)의 저부표면(4e)과 볼트 관통구멍 부분(4d)에 인접한 스텝부분(4a)이 제24도 a에 도시된 바와같이 조립시 R₁의 반경을 갖는 구형표면(4d)과 경사진 표면(4c)에 의해 연결되기 때문에 하향력이 하부케이싱부재(23)에 가해질 때 하부케이싱부재(23)는 스트레이너의 구형표면(4d)과 경사진 표면(4챔퍼(47b))과 리브형 레그(29A, 29B)의 하부단부의 결합에 의해 어느 한 방향으로 자동적으로 화살표 f로 가리킨 바와 같이 회전하고, 하부케이싱부재(23)와 스트레이너(4)의 위치선정이 완료된다. 따라서 조립작업의 효율이 크게 향상된다.

상기 언급된 바와 같이 마지막 실시예에서 볼트 관통구멍(13a)이 하부케이싱부재(23)의 짧은 레그(29B)에 제공된다고 할지라도 측면으로 개방된 노치는 구멍(13a) 대신에 이용될 수 있다.

앞선 실시예에서 레그가 하부케이싱부재의 하부측에서 방사상으로 제공된다고 할지라도 이들 레그는 반드시 방사상으로 제공될 필요가 없다는 것을 알 수 있고 하부케이싱부재의 외측주위단부까지 연장된 외측단부만을 가질 필요가 있고 또 펌프흡인구로 유체를 인도하도록 서로 이격시킬 필요가 있다.

더욱이 본 발명은 하부케이싱부재가 탄성재료 이외의 다른 물질로 만드는 구성에도 유사하게 적용 가능하다.

또 본 발명은 단일 측면 수냉식 모터펌프(simple side water cooling motor pump)인 특수형 모터펌프에 대해 설명되었다. 그러나 본 발명은 외부 및 내부모터 펌프와 같은 다른 형의 모터펌프에 적용 가능하고 여기서 내부 모터펌프 본체는 사이의 공간을 한정하도록 펌프외측 케이싱으로 에워싸이고, 펌프된 물은 공간을 통하여 외부로 배출되어 모터를 냉각시키고, 또 여기서 외부모터펌프에서 수중모터펌프는 수조에 있는 물아래에 설치되고, 모터펌프의 배출구는 수조를 향해 개방되며, 펌프될 물은 수조의 외부로 부터 흡입도관을 통하여 펌프의 흡인구로 인도되고, 펌프된 물은 수조의 상부에 있는 배출구로 부터 외부로 배출된다.

Claims

모터샤프트의 한 단부에 부착된 와동 ㅇ와, ㅋ에 부착되어 상기 ㅇ를 수용하는 펌프케이싱과, 상기 펌프케이싱으로 흡인될 물을 유도하기 위해 상기 펌프케이싱에 부착된 ㅌ와, 아래로 부터 상기 ㅌ를 지지하는 저부판을 포함하는 수중모터 펌프에 있어서, 상기 ㅍ은 서로 분리가능한 ㅈ와 ㅎ를 포함하고; 상기 ㅍ은 상부측이 개방되어 상기 ㅎ에 형성된 유로가 가방형상의 구성을 갖지 않도록 하는 형태를 가지며; 다수의 ㄹ가 일체 부분으로서 상기 ㅎ의 하부측면에 제공되고, 상기 ㄹ들은 ㅎ와 ㄷ까지 연장하며 서로 이격되어 있고; 상기 ㅌ는 ㅎ의 외측주위를 에워싸도록 하는 방식으로 상기 ㅎ의 ㄷ의 둘레에 제공되며; 상기 ㅎ는 고정볼트에 의하여 ㅈ와 저부판 사이에서 고정되고, 이에 의해 상기 저부판과 ㅎ와 ㅌ를 하나의 유닛을 함께 조립하는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1항에 있어서, 상기 ㅋ에 상기 ㅈ를 부착시키는데에 이용되는 볼트의 헤드가 상기 ㅎ르 향하여 돌출하고, 상기 ㅎ는 리세스를 구비하여 상기 볼트헤드가 좁은 갭을 사이에 두고 상기 리세스에 삽입되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하부케이싱부재는 탄성재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프.
제1항에 있어서, 상기 ㅇ는 ㅍ내에 배치되어 배교적 넓은 갭이 상기 ㅇ의 전방에 제공되는 것을 특징으로 하는 수중모터펌프.
제1항에 있어서, 상기 ㅌ와 상기 저부판은 별도의 요소로 구성되고, 상기 ㅌ는 상기 고정볼트에 의하여 상기 ㅈ와 상기 저부판 사이에서 고정되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1항에 있어서, 상기 ㅌ와 저부판이 단일요소로 일체 형성된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제6항에 있어서, 상기 ㅍ은 소용돌이부로부터 상기 ㅈ와 ㅎ로 형성된 배출구로 연장하는 경로(channel)를 포함하고, 물의 흐름방향을 향하여 점차로 하강하는 경사부가 상가 ㅈ에 형성된 상기 경로에 제공된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제6항에 있어서, 상기 ㅈ는 볼트에 의하여 상기 ㅋ에 부착되고, 각 볼트 헤드가 상기 ㅈ의 하부표면에 형성된 리새스에 수용되며, 내마모성 탄성체로 만들어진 교체가능한 링이 상기 ㅎ의 상부표면과 상기 ㅈ의 저부표면 사이에 제공되어 상기 ㅍ의 물이 와류흐름을부터 상기 볼트를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제8항에 있어서, 상기 탄성링이 고무로 형성된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제8항 또는 제9항에 있어서, O링 형상의 돌출부가 상기 탄성링의 내주원주표면에 제공되고, 환상홈이 상기 ㅈ의 측면상에 제공되어 그 내부에 상기 돌출부를 수용하고, 상기 돌출부와 홈은 상기 ㅈ에 상기 탄성링을 끼워맞추도록 함께 조립된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제10항에 있어서, 상기 ㅎ에 상기 탄성링의 위치선정을 용이하게 하도록, 상기 탄성링의 외측원주 부분을 수용하기 위한 결합홈이 상기 ㅎ의 내측원주부분에 제공된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제8항에 있어서, 상기 탄성링의 내부직경(d1)과 외부직경(d2)이 다음과 같이 선정되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.

0.8D₂≤ d₁〈 d₂≤ 1.2 × (D₂+ 2B₂)

여기서 D₂: ㅇ의 외부직경

B₂: ㅇ의 블레이드폭
제8항에 있어서, 상기 탄성링은 상기 ㅎ의 소용돌이 물 절단모서리부분을 덮도록 구성된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제11항에 있어서, 상기 ㅎ의 상기 결합홈에 수용된 상기 탄성링의 원주부분의 하부표면에 ㅊ가 제공된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제8항, 제9항, 제11항 내지 제14항중 어느 한 항에 있어서, 탄성링에 의해 덮이지 않은 상기 리세스에 대응하는 돌출부가 상기 ㅎ의 상부표면에 제공되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제6항에 있어서, 결합부분이 상기 ㅈ의 원주표면의 하부단부에 제공되고, 이 위에 상기 ㅌ의 상부단부의 내측표면이 결합되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제16항에 있어서, 상기 ㅎ는 어떠한 보강재도 없이 탄성체로 만들어지고, 상기 ㄹ들이 상기 ㅎ의 하부측면에 방사상으로 제공되며, 각 ㄹ사이에 물이 지나는 경로를 형성하는 공간이 제공되고, 상기 방사상 ㄹ가 상기 ㅌ의 내측표면으로 지지되는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제6항에 있어서, 상기 ㄹ는 상기 ㅎ의 하부측면에 방사상으로 제공되고, 각 ㄹ 사이에 물이 지나는 경로를 형성하는 공간이 제공되며, 상기 ㄹ들중 몇몇은 축방향으로 길이가 짧고, 관통 볼트를 위한 구멍 또는 노치가 상기 짧은 ㄹ에 제공되며, 상기 ㅎ를 향하여 돌출하는 스텝부분은 상기 각 짧은 ㄹ의 상기 하부단부에 대응하여 접하면서 상기 ㅌ의 저부표면에 형성된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제18항에 있어서, 상기 ㅌ의 스텝부분은 볼트의 관통을 위한 구멍 또는 노치를 구비하고 상기 ㅌ의 중심을 통하여 지나는 직선리브를 통해 대향측의 스텝부분에 연결되며, 상기 스텝부분이 외측원부측면으로 개방되어 볼트를 회전시키기 위한 렌치가 모터펌프의 분해, 조립 또는 분해 및 조립을 위해 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제18항 또는 제19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 ㅌ의 저부표면과 상기 스텝부분은, 상기 ㅌ의 저부표면 및 상기 경사표면에 접하는 내측으로 오목한 구형표면과 외측으로 팽창된 경사표면에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제18항 또는 제19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 ㅎ는 보강재를 갖지 않고 고무 등의 탄성체로 형성된 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1-2항, 제4-9항, 제11-14항, 제16-19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터펌프가 단일 측면 수냉식 모터펌프인 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1-2항, 제4-9항, 제11-14항, 제16-19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터펌프가 내부 모터펌프인 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.
제1-2항, 제4-9항, 제11-14항, 제16-19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터펌프가 외부모터펌프인 것을 특징으로 하는 수중 모터펌프.