KR0177370B1 - 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전축의 회전시에 메커니컬시일의 전반에 걸친 냉각작용이 이루어짐과 동시에 상기 메커니컬시일의 이탈현상을 방지할 수 있는 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치에 관한 것으로, 외함을 이루는 하우징의 내부에 내장된 고정자 및 회전자와, 일단에 임펠러가 장착되어 상기 회전자에 압입 고정된 회전축과, 상기 하우징의 하단부에 결합되어 오일이 저장된 유실을 형성하는 케이싱과, 이 케이싱의 보스부에 밀착되어 상기 회전축에 장착된 메커니컬시일을 포함하여 이루어진 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치에 있어서, 상기 케이싱의 보스부에 각각 형성된 볼트구멍과, 상기 회전축에 결합된 메커니컬시일이 삽입되는 중앙 구멍 및 상기 보스부의 볼트구멍에 대응되는 다수 개의 결합공이 형성되어 상기 임펠러의 회전운동으로 발생된 케이싱 내부의 압력을 저지하는 원판형상의 플레이트와, 상기 회전축의 회전운동으로 발생된 오일의 원심력을 저지하는 상기 회전축에 수평 이격되어 상기 플레이트의 상면에 부착된 다수 개의 정지판과, 상기 볼트구멍과 결합공에 끼워져 결합되는 탭볼트로 이루어지기 때문에, 회전축의 회전으로 유실내의 오일이 회전할 때, 플레이트의 상면에 부착된 정지판이 상기 오일의 회전운동을 저지하여 상기 오일이 메커니컬시일의 상단부까지 균일하게 냉각작용을 할 수 있도록 함과 동시에, 메커니컬시일의 하단부에 직접 전달되는 임펠러의 회전에 의한 압력으로 발생되는 상기 메커니컬시일의 빈번한 이탈현상이 상기 케이싱의 보스부에 결합된 원판형상의 플레이트에 의하여 방지되는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치

제1도는 본 발명에 따른 메커니컬시일 마모방지 장치가 적용된 수중펌프를 나타내는 요부 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치를 나타내는 사시도.

제3도는 일반적인 수중펌프를 나타내는 부분 단면도.

제4도는 일반적인 수중펌프의 메커니컬시일 부분을 나타내는 요부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 회전축 20 : 하우징

30 : 고정자 40 : 회전자

50 : 임펠러 60 : 케이싱

61 : 보스부 61a : 볼트구멍

62 : 토출구 70 : 메커니컬시일

80 : 커버 81 : 흡입구

90 : 유실 91 : 오일

100 : 메커니컬시일 마모방지 장치 110 : 플레이트

111 : 중앙구멍 112 : 결합공

120 : 정지판 130 : 안정밴드

140 : 탭볼트

본 발명은 수중펌프의 메커니컬시일(mechanical seals) 마모방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메커니컬시일의 건마찰 및 이탈현상을 방지할 수 있는 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프의 메커니컬시일은 회전축의 회전에 의한 마모 및 고열현상을 방지하기 위하여 유실 내부의 회전축에 장착되어 회전축의 원활한 회전을 도모할 수 있도록 한다.

상기 기능을 갖는 메커니컬시일이 장착된 일반적인 수중펌프를 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제3도는 일반적인 수중펌프를 나타내는 부분 단면도이다.

제3도에 도시된 바와 같이 일반적인 수중펌프는, 외함을 이루는 하우징(20)의 내부에는 고정자(30) 및 회전자(40)가 내장되고, 상기 회전자(40)의 중앙부에는 회전축(10)이 압입 고정되고, 상기 회전축(10)의 하단에는 임펠러(50)가 장착되어 이루어진다.

또한, 상기 하우징(20)의 하측 내부에는 케이싱(60)이 결합되어 오일(91)을 저장하는 유실(90)을 형성하고, 이 유실(90) 내부에 위치된 상기 회전축(10)에는 메커니컬시일(70)이 장착되고, 상기 케이싱(60) 하부에는 흡입구(81)가 형성된 커버(80)가 고정된다.

이때, 상기 유실(90) 내부에 위치된 회전축(10)에 장착된 메커니컬시일(70)의 부분을 제4도를 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제4도는 일반적인 수중펌프의 메커니컬시일 부분을 나타내는 요부 단면도이다.

제4도에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(20) 및 케이싱(60)의 결합에 의하여 형성된 유실(90)의 내부에 내장된 회전축(10)에는 메커니컬시일(70)이 결합되고, 상기 유실(90)에는 냉각작용을 하는 오일(91)이 유실(90) 체적의 80∼85% 가량 내장되고, 상기 메커니컬시일(70)의 하단부는 상기 케이싱(60)에 형성된 보스부(61)에 밀착 결합되어 회전축(10)에 장착되어진다.

상기 구성으로 이루어진 종래의 수중펌프의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 회전축(10)이 회전하게 되면, 이 회전축(10)의 일단에 장착된 임펠러(50) 역시 동일 회전운동을 하여 흡입력을 발생하는데, 이 흡입력은 펌프의 외부에 존재하는 유체를 흡입하여 토출구(62)를 통해 상부로 압송하게 된다.

한편, 회전축(10)이 회전하게 되면 메커니컬시일(70)과의 마찰이 일어나 과열현상이 일어나게 되는데, 이러한 과열현상은 유실(90)내에 내장된 오일(91)의 냉각작용에 의하여 다시 떨어지게 된다.

즉, 상기 회전축(10)의 회전시 발생되는 메커니컬시일(70)과의 과열현상은 상기 유실(90) 체적의 80∼85% 가량 내장된 오일(91)에 의하여 더 이상 상승하지 못하게 되는 것이다.

그러나, 상기 구성과 동작을 이루는 종래의 수중펌프는, 회전축의 회전시 유실에 내장되어 있던 오일이 원심력을 받아 회전되면서 유실의 외측으로 갈수록 더욱 상승하여 유실의 내측, 즉 메커니컬시일의 상단부에는 오일을 공급받지 못하게 되어 건마찰을 일으키므로써 메커니컬시일이 쉽게 파손되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 임펠러의 회전운동으로 케이싱 내부의 압력이 상승됨과 동시에, 이 압력이 메커니컬시일의 하단부에 직접 전달되어 회전축에 장착된 메커니컬시일에 악영향을 끼쳐 상기 메커니컬시일이 상기 회전축으로부터 빈번히 이탈되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전축의 회전시에 메커니컬시일의 전반에 걸친 냉각작용이 이루어짐과 동시에 상기 메커니컬시일의 이탈현상을 방지할 수 있는 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치는, 외함을 이루는 하우징의 내부에 내장된 고정자 및 회전자와, 일단에 임펠러가 장착되어 상기 회전자에 압입 고정된 회전축과, 상기 하우징의 하단부에 결합되어 오일이 저장된 유실을 형성하는 케이싱과, 이 케이싱의 보스부에 밀착되어 상기 회전축에 장착된 메커니컬시일을 포함하여 이루어진 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치에 있어서, 상기 케이싱의 보스부에 각각 형성된 볼트구멍과, 상기 회전축에 결합된 메커니컬시일이 삽입되는 중앙구멍 및 상기 보스부의 볼트구멍에 대응되는 다수 개의 결합공이 형성되어 상기 임펠러의 회전 운동으로 발생된 케이싱 내부의 압력을 저지하는 원판형상의 플레이트와, 상기 회전축의 회전운동으로 발생된 오일의 원심력을 저지하는 상기 회전축에 수평 이격되어 상기 플레이트의 상면에 부착된 다수 개의 정지판과, 상기 볼트구멍과 결합공에 끼워져 결합되는 탭볼트로 이루어진다.

따라서, 상기 구성에 의한 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치는, 회전축의 회전으로 유실내의 오일이 회전할 때, 플레이트의 상면에 부착된 정지판이 상기 오일의 회전운동을 저지하여 상기 오일이 메커니컬시일의 상단부까지 균일하게 냉각작용을 할 수 있도록 함과 동시에, 메커니컬시일의 하단부에 직접 전달되는 임펠러의 회전에 의한 압력으로 발생되는 상기 메커니컬시일의 빈번한 이탈현상이 상기 케이싱의 보스부에 결합된 원판형상의 플레이트에 의하여 방지되어진다.

상기 구성에 더하여, 상기 메커니컬시일을 중심으로 하여 상기 플레이트의 상면에 부착된 다수 개의 정지판의 중단부에 링 형상으로 결합된 안정밴드를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 구성에 의한 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치는, 회전축의 회전으로 인한 유실내의 오일의 회전을 방해하여 메커니컬시일의 상단부까지 균일하게 냉각작용을 할 수 있게 하는 정지판에 의하여 발생되어질 수 있는 오일의 이상유동을 미연에 제거하여 오일의 냉각기능을 더욱 극대화 시키게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치의 바람직한 실시예를 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 메커니컬시일 마모방지 장치가 적용된 수중펌프를 나타내는 요부 단면도이고, 제2도는 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치를 나타내는 사시도이고, 도면중 부호 100은 메커니컬시일 마모방지 장치를 지시하고, 종래의 구성과 동일 작용을 하는 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 사용하기로 하고, 그에 대한 상세한 설명을 편의상 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치(100)는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 메커니컬시일(70)의 하단부에 직접 전달되는 임펠러(50)의 회전에 의한 압력으로 발생되는 메커니컬시일(70)의 빈번한 이탈현상을 방지하기 위하여 원판형상의 플레이트(110)가 결합되는데, 이 원판형상의 플레이트(110)는 상기 케이싱(60)의 보스부(61)에 형성된 볼트구멍(61a)에 대응되는 다수 개의 결합공(112)이 형성됨과 동시에 중심부에는 회전축(10)에 결합된 메커니컬시일(70)이 삽입되는 중앙구멍(111)이 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 원판형상의 플레이트(110)의 상면에는 상기 회전축(10)의 회전운동으로 발생되는 오일(91)의 원심력을 저지하기 위하여 다수 개의 정지판(120)이 상기 회전축(10)과 수평상으로 이격되어 고정되고, 상기 케이싱(60)의 볼트구멍(61a)과 플레이트(110)의 결합공(112)에는 탭볼트(140)가 끼워져 결합되어진다.

한편, 상기 플레이트(110)의 상면에 부착된 다수 개의 정지판(120)의 중단부에는 상기 메커니컬시일(70)의 외주면에 대향되는 라운드 형상으로 이루어진 안정밴드(130)가 상기 메커니컬시일(70)을 중심으로 하여 링 형상으로 고정된다.

이어서, 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되어 회전축(10)이 회전하게 되면 유실(90) 내부의 오일(91)이 원심력을 받아 회전되면서 유실(90) 외측으로 갈수록 더욱 상승하게 되는데, 이때 상기 오일(91)의 회전에 의한 원심력은 플레이트(110)상의 정지판(120) 및 안정밴드(130)에 의하여 분산되어 결국 상기 오일(91)이 메커니컬시일(70)의 전반에 걸쳐 고르게 냉각작용을 할 수 있도록 한다.

또한, 임펠러(50)의 회전운동으로 메커니컬시일(70)의 하단부에 직접 전달되는 케이싱(60) 내부의 압력 역시 상기 케이싱(60)의 보스부(61)에 결합된 원판형상의 플레이트(110)에 의하여 제거되어 메커니컬시일(70)의 이탈 현상을 방지하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 수중펌프의 메커니컬 마모방지 장치는, 회전축의 회전으로 유실내의 오일이 회전할 때, 플레이트의 상면에 부착된 정지판 및 안정밴드가 상기 오일의 회전운동을 저지하여 상기 오일이 메커니컬시일의 상단부까지 균일하게 냉각작용을 할 수 있게 하는, 즉 상기 메커니컬시일의 상단부의 건마찰을 미연에 방지하여 메커니컬시일의 파손을 방지할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 회전축의 일단에 장착된 임펠러의 회전운동으로 케이싱 내부의 압력이 메커니컬시일에 직접 전달되더라도 상기 메커니컬시일과 상기 케이싱 사이에 볼트 체결된 원판형상의 플레이트에 의해 상기 케이싱 내부의 압력이 분산되므로써 메커니컬시일의 이탈현상을 방지할 수 있게 되는 탁월한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 외함을 이루는 하우징의 내부에 내장된 고정자 및 회전자와, 일단에 임펠러가 장착되어 상기 회전자에 압입 고정된 회전축과, 상기 하우징의 하단부에 결합되어 오일이 저장된 유실을 형성하는 케이싱과, 이 케이싱의 보스부에 밀착되어 상기 회전축에 장착된 메커니컬시일을 포함하여 이루어진 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치에 있어서, 상기 케이싱의 보스부에 각각 형성된 볼트구멍과, 상기 회전축에 결합된 메커니컬시일이 삽입되는 중앙 구멍 및 상기 보스부의 볼트구멍에 대응되는 다수 개의 결합공이 형성되어 상기 임펠러의 회전운동으로 발생된 케이싱 내부의 압력을 저지하는 원판형상의 플레이트와, 상기 회전축의 회전운동으로 발생된 오일의 원심력을 저지하는 상기 회전축에 수평 이격되어 상기 플레이트의 상면에 부착된 다수 개의 정지판과, 상기 볼트구멍과 결합공에 끼워져 결합되는 탭볼트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 메커니컬시일을 중심으로 하여 상기 플레이트의 상면에 부착된 다수 개의 정지판의 중단부에 링 형상으로 결합된 안정밴드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중펌프의 메커니컬시일 마모방지 장치.