KR100373082B1 - 배수펌프 - Google Patents

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KR100373082B1
KR100373082B1 KR1019950019612A KR19950019612A KR100373082B1 KR 100373082 B1 KR100373082 B1 KR 100373082B1 KR 1019950019612 A KR1019950019612 A KR 1019950019612A KR 19950019612 A KR19950019612 A KR 19950019612A KR 100373082 B1 KR100373082 B1 KR 100373082B1
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blade
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pump
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마사유끼이마이
다까시엔도
다쯔시니노미야
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가부시기가이샤 후지고오키
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2277—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for increasing NPSH or dealing with liquids near boiling-point
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

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Abstract

공조장치등에 장비되는 배수펌프의 소형화와 저소음화를 도모한다.
배수펌프(1A)의 펌프본체(10)는, 펌프실(12), 흡입구(15), 토출구(17)를 보유한다. 본체(10)내에 장비되는 회전날개(300)는, 펌프본체(10)의 상부에 배설되는 모터에 연결되고, 샤프트(310)와, 4 개의 대경날개(320)를 보유한다. 대경날개(320)의 아래쪽에는 소경날개(350)가 형성되어, 흡입구의 액체를 상승시킨다. 대경날개(320)의 아래 가장자리부는 원반(350)으로 연결된다. 원반(350)은 중공부를 보유하며, 흡입구로부터 상승하는 액면을 막아 분활한다. 원반(350)의 상부에서 대경날개(320)에 접촉하는 액체의 양은 적어지며, 회전날개가 받는 부하는 경감된다. 동시에 기포도 적어지고, 소음, 진동도 저감한다. 또, 대경날개(320)의 바깥둘레부를 원통상의 링부재로 둘러싸므로서, 펌프 정지시에 토출구(17)쪽으로부터 되돌린 물(W5)은, 이 벽부재(360)에 완충되어 원활하게 흡입구(15)쪽으로 되돌아온다.

Description

배수 펌프
본 발명은, 배수펌프, 특히 공조장치(空凋裝置)의 응결수가 저장되는 배수탱크에 설치되어, 응결수를 외부로 배출하는 배수펌프에 관한 것이다.
종래, 상기의 용도에 사용하는 공조 장치용 배수펌프로서, 예컨대, 일본국 실공평 3-35915 호 공보, 일본국 실개평 6-60795 호 공보에 개시된 액체 배출용 펌프가 알려져 있다.
이 액체 배출용 펌프는, 내면의 직경이 서서히 증대하는 곡면(曲面)으로 작은 지름쪽에 흡입구를, 또 큰 지름쪽에 토출구를 가진 펌프 본체와, 펌프 본체의 내면에 접촉하지 않게 간격을 가지고 회전하는 회전날개로 구성되어 있다.
그리고, 액체가 회전날개의 선단에 접하는 수위로 되었을 때에 구동하는 전동모터에 의하여 회전날개가 소정의 방향으로 회전되면, 회전날개의 선단부에 부착된 액체는, 회전날개의 외경 및 펌프 본체의 내경이 위쪽을 향하여 서서히 커져있기 때문에, 펌프 본체내를 위쪽으로 유동함에 따라서 액체에 작용하는 원심력이 서서히 커지게 됨에 따라 소정의 양정력(場程力: 물을 퍼올리는 힘)을 보유한다.
상술한 일본국 실개평 6-60795 호 공보의 것은, 펌프의 회전축에서 방사상(放射狀)으로 돌출하는 4 개 또는 6 개의 날개판을 가지며, 그 우수(偶數) 날개판을 기수(奇數) 날개판의 하반분(下半分)을 잘라낸 날개형상을 보유한다.
또, 일본국 실개평 5-38385 호 공보는 4 개의 회전날개의 하부에 좁은 지름(細徑)의 굽은(濟曲) 날개를 가진 배수펌프를 개시하고 있다.
같은 방법으로, 일본국 실개평 6-67887 호 공보는 2 개 또는 4 개의 대경(큰 지름) 날개의 하부에 2 개 또는 4 개의 소경(작은 지름) 날개를 가진 배수펌프를 개시하고 있다.
제 41 도는, 예컨대 4 개의 대경 날개와 4 개의 소경 날개를 구비한 배수펌프의 구조를 보여주고 있다.
배수펌프(1)는 펌프본체(10)와, 펌프본체(10)의 상부를 덮는 덮개(30)를 보유한다. 펌프본체(10)는 원통형의 하우징(11)에 의하여 형성되는 펌프실(12)과, 펌프실(12)의 중앙하부에 설치되는 흡입구(15)를 형성하는 흡입관(14)과, 펌프실에서 수평방향으로 늘어나는 토출구(17)를 형성하는 토출관(16)과를 보유한다.
도시하지 않은 모터의 출력축에 설치되는 회전체인 회전날개(40)는, 축(42)과 축(42)에 연결되는 펌프실(12)내에 수용되는 4 개의 대경(大徑) 날개(44)과, 대경날개(44)의 아래쪽에 있고 흡입관(14)내에 수용되는 4 개의 소경날개(46)와를 가진 회전날개(40)의 축(42)과 덮개(30)와의 사이에 관통구(32)가 있고, 그 상부에는 물이 튀는 것을 막는 시트(sheet) (34)가 회전축에 설치된다.
제 41 도(A)는, 회전날개(40)부의 상면도로서, 회전날개(40)의 펌프실내에서 화살표방향으로 회전하여 배수를 행하고 있는 상태를 표시한다.
실험용으로 펌프 본체와 덮개를 투명한 수지로 제작하고, 회전날개(40)에 의한 배수의 상태를 관찰한 결과를 모식적으로 도시하면 제 41 도(A)와 같이 되며, 회전날개(40)의 대경날개(44)의 주위에 부호 G1으로 표시하는 것처럼 기포가 발생하고 있는 것이 판명되었다.
이 기포는, 회전날개나 펌프실의 내벽면, 흡입관의 내벽면등에 충돌하여 소음이나 진동등을 일으키는 원인이 된다.
본 발명은, 기포의 발생을 줄이는 회전날개를 구비한 배수펌프를 제공하는것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 배수펌프에 있어서는, 기본적인 수단으로서, 하단부에 흡입구를 설치하고, 상부측면에 토출구를 설치한 펌프본체와, 상기 펌프본체내에 회전가능하게 설치된 회전하는 회전체와, 상기 회전체를 회전시키는 모터로 이루어지며, 상기 회전체는, 모터의 출력축에 연결되는 샤프트부와, 샤프트부에서 방사방향으로 설치되는 판상(板狀)의 대경날개와, 대경날개의 하부에 출력축방향으로 설치된 판상의 소경날개와, 상기 대경날개와 소경날개와의 사이에 상기 흡입구에서 토출구로 흐르는 액체의 흐름을 일부막아 흐름을 제한하는 원반을 구비하고, 이 원반은 중공부를 보유한다.
상기 중공부를 가진 원반은, 평탄한 원반이거나, 또는 펌프실의 바닥면의 곡면(曲面)에 따라서 경사면으로 형성되어도 좋다.
또, 각 대경날개의 바깥둘레는, 벽부재로 연결된다.
중공부를 가진 원반을 대경날개와 소경날개의 사이에 설치하므로서, 대경날개에 접하는 물의 양이 감소하고, 회전체에 걸리는 부하가 경감함과 동시에, 기포의 발생도 감소한다.
또, 대경날개의 바깥둘레를 원통상의 벽부재로 에워쌓아 있으므로, 배수펌프의 정지시에 토출구쪽에서 흡입구쪽으로 흐르는 되돌아온 물은, 이 벽부재에 의하여 완충되며, 흡입구쪽으로 원활하게 낙하한다. 따라서, 펌프 하우징의 상부로의 분출이 방지되고, 소음도 저감한다.
제 1 도는, 본 발명의 실시례에 따른 배수펌프의 구조를 표시하는 설명도,제 2 도는 회전날개의 사시도, 제 3 도는 펌프 하우징과 덮개와의 접합부를 표시하는 부분 단면도이다.
전체를 부호 1A 로 표시하는 배수 펌프는, 펌프본체(10)와, 펌프본체(10)의 상부를 덮는 덮개(30)를 보유한다. 펌프본체(10)는, 직경이 점차로 증가하는 곡면으로 형성되는 바닥면(12b)을 보유함과 동시에, 바닥면(12b)에 연속하여 일어나도록 형성된 벽(12a)을 가진 원통형의 하우징(11)에 의하여 구성되는 펌프실(12)과, 펌프실(12)의 중앙하부에 설치되는 흡입구(15)를 형성하는 흡입관(14)과, 펌프실에서 수평방향으로 늘어나는 토출구(17)를 형성하는 토출관(16)과를 보유한다.
덮개(30)의 상부에 장비되는 모터(50)의 출력축(52)은 펌프실내에 설치되는 회전날개(100)의 샤프트부(110)에 연결되어, 샤프트부(110)와 커버(30)의 사이는 소정의 간격을 설치하고 있다.
회전날개(100)는 제 2 도에 표시하는 것같이, 모터의 출력축(52)을 삽입하는 구멍(112)을 가진 샤프트부(110)와, 샤프트부(110)에서 방사방향으로 설치되는 판상의 대경날개(120)와, 판상의 대경날개(120)에, 흡입쪽에서 토출쪽으로 향하는 흐름을 일부 막아서 제한하도록 설치한 도넛모양의 원반(150)과, 원반(150)을 개재해서 대경날개(120)의 하부에 출력축방향으로 설치되는 판상의 소경날개(130)를 보유한다. 즉, 대경날개(120)와 소경날개(130)와는, 대경날개(120)의 소경날개쪽의 바깥둘레부를 연결하는 원반(150)을 개재해서 접속되어 있다.
회전날개(100)는 펌프본체(10)내에 배치되고, 대경날개(120)는 펌프실(12)내에 그리고 소경날개(130)는 흡입관(11)내에 각각 위치하고 있다. 이러한 구성에 의하여, 모터(50)의 구동에 의하여 회전날개(100)가 소정방향으로 회전되게 되면, 소경날개(130)에서 흡입구(15)로부터 빨아들여진 액체는 상승하여 펌프실(12)에 도달하고, 대경날개(120)에 의하여 토출구(17)로부터 토출된다. 이때, 원반의 존재에 의하여 상승해오는 액면이 거의 상하로 분단되고, 흐름이 제한되는 것같이 일부 막혀서, 대경날개에 접히는 액체는 토출되게 된다.
본 실시례에 있어서는, 대경날개(120)와 소경날개(130)는 각각 4 개로 구성되어 있는 경우를 표시하고 있으나, 이들의 날개의 개수는 4 개에 한하지 않고, 적당한 개수로 설정할 수가 있다.
대경날개(120)는, 평판상의 것으로서, 샤프트부(110)의 축선을 포함하는 평면에 배설된다. 소경날개도 같은 방법으로 샤프트부(110)의 축선을 포함하는 평면에 배설된다. 대경날개와 소경날개는 동일 평면내에 배설할 수가 있으나, 동일 평면 이외의 위상을 바꿔서 배설할 수도 있다.
대경날개(120)에 설치되는 원반(150)은, 소경날개(130)의 접속부에 설치되어, 안쪽으로 환상의 속이 빈 부(155)를 보유한다.
원반(150)은, 샤프트부(110)의 축선에 직교하는 평면에 배설되며, 외경 치수는 대경날개의 외경치수와 거의 동일하며, 반경방향에서 내경방향으로 늘어나고, 내주부에 중공부를 보유한다.
원반의 설치위치는, 대경날개의 지름이 가장 작은 날개쪽에 설치하여도 좋고, 또, 대경날개의 높이 방향의 임의의 위치에 설치하여도 좋다.
제 3 도는, 본체 하우징(11)과 덮개(30)의 접합구조를 표시하는 설명도이다.
펌프본체(10) 전체는 합성수지로 만들어졌고, 하우징(11)의 상부의 바깥 둘레벽(18)에는, 안쪽을 향하여 돌출하는 돌기(19)가 설치된다. 이 돌기(19)는, 예컨대, 직경상에 마주향해 2 개 설치된다.
덮개(30)도 같은 방법으로 합성수지로 만들어지며, 덮개(30)의 바깥둘레부에는 높이 치수를 크게한 플랜지부(34)가 설치된다. 합성수지제의 돌기(19)는 탄성이 있다. 따라서, 덮개(30)를 돌기(19)를 향하여 억지로 밀어넣으므로서, 덮개(30)는 펌프본체의 하우징(11)에 끼워 붙여지고, 돌기(19)의 탄성에 의하여 확실하게 설치된다. 20 은 밀봉용 패킹이다.
제 4 도, 제 5 도, 제 6 도는 본 발명의 배수펌프에 장비되는 회전날개의 상면도, 정면도, 하면도이다.
전체를 부호 100 으로 표시하는 회전날개는, 모터의 출력축이 삽입되는 구멍(112)을 가진 샤프트부(110)아, 샤프트부(110)의 바깥둘레에 방사모양으로 늘어나는 판재로 형성되는 4 개의 대경날개(120)를 보유한다. 대경날개(120)의 아래 가장자리부(122)는 테이퍼상으로 형성된다. 이 테이퍼는, 펌프본체(10)의 펌프실(12)의 바닥면(12b)의 곡면인 테이퍼 형상에 맞추어져 있다. 또한, 대경날개는 바닥면(12b)의 테이퍼 형상에 맞추지 않아도 좋다.
네개의 대경날개의 하부는, 원반(150)으로 연결된다. 이 원반(150)은 평탄한 링상의 것으로, 내주(안둘레)부에는 중공부(155)를 보유한다.
대경날개(120)의 아래쪽에는, 네개의 소경날개(130)가 형성된다. 이 소경날개(130)는 판재로 만들어진다. 대경날개와의 위상은 일치시켜도 좋고, 위상은 바꾸어도 좋다.
소경날개의 외경치수는 원반(150)의 중공부(155)의 내경치수보다 크게 형성된다.
따라서, 소경날개(130)로 그로모아 올려져, 대경날개(120)를 향하여 보내진다. 또, 회전날개는, 합성수지로 대경날개·원반 및 소경날개를 일체로 성형하여도 좋고, 혹은 별체로 구성하여도 좋은 것은 물론이다.
제 7 도는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하는 설명도이다.
본 발명이 회전날개(100)를 장비한 배수펌프(1A)에 있어서는, 이것을 가동시켰을 때에, 도면의 (A)에 표시하는 것같이, 대경날개(120)의 주위에 형성되는 기포 G2는, 소량밖에 발생하지 않는다.
이것은 원반(150)의 존재에 의하여, 액체와 기체의 혼합한 면이 분단되는 것같은 상태로 되어, 흐름이 제한되는 것같이 일부 막힘으로서 원반(150)의 하부의 경계면 W1과 원반(150)의 상부의 경계면 W2로 분할되고, 상부의 경계면 W2가, 원심력의 작용에 의하여 반경방향의 바깥쪽으로 넓혀지는 것에 기인한다.
이 결과, 대경날개(120)에 접히는 액체의 면적이 감소한다. 그래서, 부하 경감하게 되고, 부하 토크도 경감되어, 예컨대 부하 토크는 40 gr - cm 이하로 되는 것이다.
또, 대경날개(120)에 대한 액체의 접촉면적이 작아지므로서, 기포의 날개로의 충돌도 작아지고, 소음은 예컨대 40 dB 이하가 실현되고, 소음진동이 저감된다.
제 8 도, 제 9 도, 제 10 도는, 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 표시하는 상면도, 정면도, 하면도이며, 내주부에 중공부를 가진 원반이 테이퍼를 따라서 접시모양으로 구성되어 있는 경우를 표시한다.
즉, 전체를 부호 200 으로 표시하는 회전날개는, 모터축이 삽입되는 구멍(212)을 가진 샤프트부(210)를 보유하고, 샤프트부(210)의 외주에 예컨대 네개의 대경날개(220)가 형성되어, 대경날개의 아래 가장자리부는 테이퍼상으로 형성되고 이 아래 가장자리부를 받는 형상을 가진 접시모양의 원반(250)이 설치된다.
대경날개(220)의 아래쪽에는, 소경날개(230)가 형성된다. 이 소경날개의 형상은 전술한 실시례와 마찬가지이다.
제 11 도는, 접시모양의 원반(250)의 확대단면도이다. 이 원반에 있어서도, 중앙에 중공부(255)를 가지면, 이 중공부(255)의 내경치수는 소경날개(230)의 외경치수보다 크게 형성한다.
본 실시례의 회전날개를 장비하는 배수펌프도 앞의 실시례와 같은 작용, 효과를 갖고 있다.
또, 본 실시례의 회전날개는, 원반(250)에 테이퍼가 붙여져 있으므로, 날개의 정지시에도, 배수가 원반(250)에 잔류하지 않고 배수탱크내에 원활하게 되돌려진다.
다음에, 제 4 도 - 제 6 도의 회전날개의 특징에 관해서 설명한다.
제 12 도는, 회전날개의 외경치수를 결정한 수법을 설명한다.
이 그래프는, 가로축애 회전날개의 지름치수를, 세로축에 펌프의 최대 양정(양수거리 또는 높이)를 취한 것이다.
펌프의 이론 양정 II 는, 도면중의 식에 의하여 산출되며, 그 값은 그래프의 실선으로 나타내는 커브로 표시된다. 공조장치의 배수펌프의 경우에는, 열교환기에서 발생하는 응축수를 열교환기 밖으로 배출하는 기능을 가지고 있으면 좋으며, 큰 양정은 필요로 하지 않는다.
그래서, 예컨대, 회전날개의 설계양정을 850 mm 로 설정했을 때에는, 회전날개의 직경치수는 32.5 mm 로 된다는 것을 알 수 있다. 배수펌프의 양정의 범위를 고려하면, 회전날개의 직경치수는, 예컨대 30 - 35 mm 정도로 설정하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
제 13 도는, 가로축에 원반(150,250)의 중공부(155,255)의 지름치수를, 세로축에 양정을 취했을 때에, 중공부의 치수를 변화시켰을 때의 양정의 변화를 표시하는 그래프이다. 이 그래프로부터, 중공부의 직경치수는, 20 mm 가 가장 바람직하며, 18-22 mm 로 설정하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.
제 14 도는 가로축에 원반(150,250)의 두꺼운 두께 치수를, 세로축에 양정을 취했을 때에, 원반의 두께를 변화시켰을 때의 양정의 변화를 나타내는 그래프이다. 이 그래프에서 원반의 두께 치수는 1-2 mm 정도로 설정하는 것이 바람직하다는 것을 안다. 그렇다고는 하지만, 원반의 두께 치수는, 원반의 재질이나 요구되는 기계적인 강도등의 요구를 고려하여 결정할 필요가 있다.
제 15 도는, 회전날개와 펌프 하우징간의 간격(clearance) 치수를 나타내는 그래프이다. 가로축에는 회전날개와 하우징의 각 간격치수의 변화를, 세로축에 양정의 변화를 나타낸다. 간격치수의 변화는, 그래프에 보이는 것처럼, 양정에 영향을 준다. 그래서, 이들의 그래프에 의거하여, 회전날개와 펌프 하우징간의 간격치수를 설정하면 좋다.
제 16 도, 제 17 도, 제 18 도는 본 발명의 또 다른 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
전체를 부호 300 으로 표시하는 회전날개는, 모터축이 삽입되는 구멍(312)을 가진 샤프트부(310)를 보유하며, 샤프트(310)의 바깥 둘레에 예컨대 4 개의 대경날개(320)가 형성된다. 대경날개(320)의 밑 가장자리부는 테이퍼 모양으로 형성되며, 이 밑 가장자리부는, 중심부에 중공부(355)를 가진 원반(350)으로 머리에 얹은 원추형 모양의 접시모양의 부재로 일체로 연결된다.
대경날개(320)의 바깥둘레는, 실린더 모양의 링 모양의 벽부재(360)로 일체로 연결된다. 이 벽부재(360)의 바깥 둘레면은, 샤프트(310)의 축선을 중심으로 하는 원통면을 형성하지만, 그 하단부는, 테이퍼 또는 원호면(362)으로 형성되어, 접시모양의 원반(350)의 하면에 연속한다.
대경날개의 아래쪽에는, 소경날개(330)가 형성딘다. 이 소경날개의 형상은 전술한 실시례와 같다.
제 19 도는, 제 16 도 - 제 18 도에 보이는 회전날개를 사용한 배수펌프의 구조를 나타내는 본 발명의 일실시례의 작용을 설명하는 도면이다. 회전날개(300)가 링모양의 벽부재(360)를 구비함으로써, 회전날개(300) 전체의 관성 모멘트가 증가하고, 회전 밸런스가 향상한다.
또, 배수펌프가 정지했을 때에, 토출구(17)로부터 흡입구(15)쪽으로 돌아오는 되돌린 물 W5 는, 이 링모양의 벽부재(360)에 부딪치고, 링모양의 벽부재(360)의 저항에 의하여, 펌프내에 서서히 확산된다. 이 작용에 의하여, 되돌린 물에 기인하는 소음의 발생은 저감된다.
또, 벽부재에 부딪치는 일로 되돌린 물의 흐름은 완충되고, 흐름 W6 으로 되어 원활하게 흡입구(15)쪽으로 낙하한다. 따라서 덮개(30)의 관통구(32)로부터 모터쪽으로 향하는 되돌린 물의 분출수 W7 의 발생이 방지된다.
이 때에, 링모양의 벽부재(360)의 하부에 설치한 테이퍼 또는 원호부(362)는 되돌린 물을 원활하게 흡입구로 유도한다.
그래서, 분출수에 의한 모터의 손상이나 주위로의 날아흩어짐도 없어지는 등의 효과가 있다.
또한 벽부재(360)는 합성수지로 별도로 형성하여 조립하거나, 또는, 회전날개(300) 전체를 합성수지로 일체로 제작할 수도 있다.
제 20 도, 제 21 도, 제 22 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(400)는, 샤프트부(410)과, 샤프트부(410)의 바같둘레에 설치되는 대경날개(415)를 구비한다. 대경날개(415)의 밑가장자리부는 테이퍼모양으로 형성되고, 이 밑가장자리부는 중공부(425)를 가진 원반모양의 부재(420)로 일체로 연결된다. 대경날개(415)의 아래쪽에는 소경날개(430)가 설치된다.
대경날개(415) 바깥둘레는 링모양의 벽부재(440)로 연결된다. 대경날개(415)의 위 가장자리부(415a)는, 링모양의 벽부재(440)의 위 가장라리부(440a)에 의해서 노출된다. 이 대경날개(415)의 노출된 부분은, 회전날개의 최대 양정을 확보하는 것에 기여한다.
제 23 도, 제 24 도, 제 25 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(450)는, 샤프트부(460)와, 샤프트부(460)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(465)를 구비한다. 대경날개(465)의 밑가장자리부는 테이퍼모양으로 형성되고, 이 밑 가장자리부는 테이퍼모양으로 형성되고, 이밑 가장가리부는 중공부(475)를 가진 원반상의 부재(470)로 일체로 연결된다. 배경날개(465)의 아래쪽에는 소경날개(180)가 설치된다.
대경날개(465)의 바깥둘레는 링모양의 벽부재(490)로 연결된다. 벽부재(190)의 중간부에 각창(角窓)(495)을 설치한다. 각창(195)으로부터 노출되는 대경날개(465)는, 최대 양정을 확보하는 것에 기여한다.
제 26 도, 제 27 도, 제 28 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(500)는, 샤프트부(510)와, 샤프트부(510)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(515)를 구비한다. 대경날개(515)의 밑의 가장자리부는 테이퍼 모양으로 형성되고, 이 밑 가장자리부는 중공부(525)를 가진 원반모양의 부재(520)로 일체로 연결된다. 대경날개(515)의 아래쪽에는 소경날개(530)가 설치된다.
대경날개(515)의 바깔둘레(615a)의 안쪽부분은 링모양의 벽부재(540)로 연결된다. 대경날개(515)의 바깥둘레(515a)와 벽부재(540)로부터 지름 방향으로 돌출한다. 이 대경날개(515)의 돌출한 부분(515a)은, 회전날개의 최대 양정을 높이는 일에 기여한다.
돌출량은, 예를들면 5 mm 이내로 한다.
제 29 도, 제 30 도, 제 31 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(550)는 샤프트부(560)와, 샤프트부(560)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(565)를 구비한다. 대경날개(565)의 아래 가장자리부는 테이퍼상으로 형성되고, 이 아래 가장자리부는 중공부(575)를 가진 원반모양의 부재(570)로 일체로 연결된다. 대경날개(565)의 아래쪽에는 소경 날개(580)가 설치된다.
대경날개(565)의 바깥둘레(565a)의 안쪽의 부분은 링모양의 벽부재(590)로 연결된다. 대경날개(565)의 바깥둘레(565a)는 벽부재(590)로부터 지름방향으로 돌출한다.
또, 이 돌출부(565a)와 같은 돌출부(566)를 균일한 간격으로 설치한다. 이 돌출부는 회전날개의 최대 양정을 확보하는 것에 기여한다.
돌출량은, 예컨대 5 mm 이내로 한다.
제 32 도, 제 33 도, 제 34 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(600)는, 샤프트부(610)와, 샤프트부(610)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(615)를 구비한다. 대경날개(615)의 아래 가장자리부는 테이퍼 모양으로형성되고, 이 아래 가장자리부는 중공부(625)를 가진 원반모양의 부재(620)로 일체로 연결된다. 대경날개(615)의 아래쪽에는 소경날개(630)가 설치된다.
대경날개(615)의 바깥둘레는 링모양의 벽부재(610)로 연결된다. 벽부재(640)의 아래끝부(640a)는 원반모양의 부재(615)로부터 아래쪽으로 돌출한다.
이 돌출부를 설치함으로써, 물을 막는 효과는 증가되고, 유량이 억제되어 부하는 경감된다.
제 35 도, 제 36 도, 제 37 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(650)는, 샤프트부(660)과, 샤프트부(660)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(665)를 구비한다. 대경날개(665)의 아래 가장자리부는 테이퍼모양으로 형성되며, 이 아래 가장자리부는 중공부(675)를 가진 원반모양의 부재(670)로 일체로 연결된다. 대경날개(665)의 아래쪽에는 소경날개(680)가 설치된다.
대경날개(665)의 바깥둘레는 링모양의 벽부재(690)로 연결된다. 벽부재(690)의 바깥둘레부에는, 세로홈(695)이 설치되고, 회전날개의 최대 양정을 확보한다.
제 38 도, 제 39 도, 제 40 도는, 본 발명의 회전날개의 실시례를 보이는 상면도, 정면도, 사시도이다.
회전날개(700)는, 샤프트부(710)와, 샤프트부(710)의 바깥둘레에 설치되는 대경날개(715)를 구비한다. 대경날개(715)의 아래 가장자리부는 테이퍼모양으로 형성되고, 이 아래 가장자리부는 중공부(725)를 가진 원반모양의 부재(720)로 일체로 연결된다. 대경날개(715)의 아래쪽에는 소경날개(730)가 설치된다.
대경날개(715)의 바깥둘레는 링모양의 벽부재(740)로 연결된다. 이 벽부재(710)와 원반모양의 부재(720)와의 사이에는 열린곳(745)이 설치된다. 또, 벽부재(710)의 안쪽에는 축선을 향하는 날개부재(717)가 원반모양의 부재(720)위에 설치된다. 이 날개부재(717)는 대경날개(715)를 등분(等分)하는 위치에 배설된다.
벽부재(740)와 원반모양의 부재(720)와의 사이에 설치되는 열린곳(745)은, 대경날개(715)와 날개부재(717)에 의하여 구획되어 각창을 형성한다.
상기 펌프 본체의 흡입쪽에는, 그 열린곳의 지름치수가 좁아지는 테이퍼부를 형성한다. 이 테이퍼부에 대응해서 소경날개의 아래끝부에는 테이퍼부(732)를 설치하여도 좋다.
본 실시례에 있어서는, 벽부재 바깥둘레에 철부(凸部)가 노출하지 않으므로, 기포의 발생이 적고, 저소음 저진동을 유지하여 최대양정을 높일 수 있다.
또, 흡입구 근방에서는, 테이퍼에 따라서 물이 빨아들여지기 때문에 흡입가능한 최저수위를 내릴 수 있는 등의 효과가 있다.
이상 전술한 실시례에 있어서는, 대경날개의 아래 가장자리는 테이퍼 모양으로 형성되는 경우에 관하여 진술하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 그 아래 가장자리부를 평면형상으로 형성하고, 이 평면부를 원반모양의 부재로 일체로 연결하여도 좋은 것은 물론이다. 또, 벽부재는 원통에 한하지 않고 원통과 동등한 다각형이라도 좋은 것이다.
또, 소경날개의 선단과 펌프본체의 흡입구에 테이퍼를 설치하는 것은, 앞에서 설명한 실시례에도 당연히 적용할 수 있다.
본 발명의 배수펌프는 이상과 같이, 펌프본체내에 있으며, 모터로부터 구동되는 회전날개는, 복수의 대경날개와, 대경날개의 아래쪽에 배설되는 복수의 소경날개에 의하여 구성된다. 그리고, 대경날개의 아래 가장자리부는 원반에 의하여 연결되며, 원반의 안쪽에는 중공부가 형성되어 있다.
이 구성에 의하여, 흡입구내에서 회전하는 소경날개로부터 대경날개를 향하여 상승하여 오는 액면은, 원반에 의하여 상하로 거의 분할되는 것같은 상태로 되어, 대경날개에 접하는 액체는 토출된다. 이 작용에 의하여 대경날개에 작용되는 액체의 양이 감소하고, 날개에 걸리는 부하도 감소된다.
또, 기포의 발생량도 저감하고, 소음도 저감되는 등의 효과가 있다.
또, 대경날개의 바깥둘레부를 벽부재로 둘러싸는 구성으로 함으로써, 배수펌프의 정지시에, 토출구쪽으로부터 흡입구쪽으로 흐르는 되돌림 물은 이 벽부재에 부딪쳐서 완충되고, 원할하게 흡입구로 낙하한다. 따라서, 되돌림 물이 펌프 하우징의 상부로부터 분출하는 일이 없어지고, 소음도 저감하는 등의 효과가 있다.
제 1 도는 본 발명의 배수 펌프의 설명도.
제 2 도는 본 발명의 회전날개의 사시도.
제 3 도는 펌프 본체와 커버의 연결구조를 표시한 설명도.
제 4 도는 본 발명의 회전날개의 상면도.
제 5 도는 본 발명의 회전날개의 정면도.
제 6 도는 본 발명의 회전날개의 하면도.
제 7 도는 본 발명의 배수펌프의 작용을 보인 설명도.
제 8 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 9 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 10 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 하면도.
제 11 도는 원반(圖盤)의 단면도.
제 12 도는 회전날개의 직경과 양정(揚程)관계를 나타낸 그래프.
제 13 도는 원반의 중공부의 직경과 양정의 관계를 나타낸 그래프.
제 14 도는 원반의 두께와 양정의 관계를 나타내는 그래프.
제 15 도는 회전날개와 펌프 본체와의 간격과 양정의 관계를 나타낸 그래프.
제 16 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 17 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 18 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 19 도는 본 발명의 배수펌프의 작용을 나타낸 설명도.
제 20 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 21 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 22 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 23 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 24 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 25 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 26 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 27 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 28 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 29 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 30 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 31 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 32 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 33 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 34 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 35 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 36 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 37 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 38 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 상면도.
제 39 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 정면도.
제 40 도는 본 발명의 회전날개의 다른 실시례를 보인 사시도.
제 41 도는 종래의 배수펌프의 작용을 보인 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1,1A: 배수펌프 10: 펌프본체
12: 펌프실 15: 흡입구(吸入口)
17: 토출구(吐出口) 19: 돌기(突起)
30: 덮개 50: 모터
52: 모터 구동축 300: 회전날개
310: 샤프트 320: 큰 지름(大徑) 날개
330: 작은 지름(小徑) 날개 350: 원반(圓盤)
355: 중공부 360: 벽부재
717: 날개부재 732: 테이퍼부
745: 개구부

Claims (16)

  1. 하단부에 흡입구를 설치하고, 상부측면에 토출구를 설치한 펌프본체와,
    상기 펌프본체 내에 회전가능하게 설치된 회전체로 이루어진 배수펌프에 있어서,
    상기 회전체는, 샤프트부에 대해 방사상으로 설치된 제 1 회전날개와, 상기 제 1 회전날개의 하부에 상기 샤프트부에 대향하여 설치된 제 2 회전날개와, 상기 제 1 회전날개와 제 2 회전날개 사이에 설치된 중공부를 갖춘 원반으로 이루어지고, 상기 원반은 상기 제 1 회전날개에서 제 2 회전날개로 향하는 물의 흐름을 제한하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전날개는 판상으로 되어 있고, 상기 원반은 상기 제 1 회전날개의 아래 둘레부를 연결하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 원반은 테이퍼를 따라서 접시모양으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전날개는 상기 모터의 출력축에 연결된 샤프트부를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 회전날개는 상기 샤프트부의 축선을 포함하는 평면에 배설된 판상의 날개이며, 상기 원반은 상기 축선에 직교하는 평면에 배설되는것을 특징으로 하는 배수펌프.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 원반은 상기 펌프본체의 내벽의 곡면에 부합되는 테이퍼 형상으로 된 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전날개는 판상으로 되어 있고, 상기 제 1 회전날개는 그 바깥 돌레부를 연결하는 벽부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 벽부재는 원통상의 링부재인 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  8. 제 7 항에 있어서, 링부재와 원반의 연결부는 곡면으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 벽부재는 상기 제 1 회전날개의 바깥 둘레부가 상기 벽부재에 돌출되는 상태로 상기 제 1 회전날개를 연결하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 벽부재는 그 바깥 둘레부에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 원반은, 상기 제 1 회전날개 및 제 2 회전날개의 사이에 놓여서 상기 제 1 회전날개의 아래 둘레부를 연결하고, 상기 제 1 회전 날개는 그 바깥 둘레부를 연결하는 벽부재를 구비하며, 상기 벽부재와 원반 사이에 열린 곳을 구비하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 회전날개의 아래 둘레부는 테이퍼 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전날개는 판상으로 되어 있고, 상기 제 1 회전날개는 그 바깥 둘레부를 연결하는 벽부재를 구비하며, 상기 벽부재는 그 벽부재의 내측의 상기 원반의 상면에 샤프트부의 축방향으로 연장되는 날개부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 벽부재와 상기 원반 사이에 열린 곳이 형성된 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프본체의 흡입구의 내경부에 테이퍼부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 회전날개는, 샤프트부의 축방향으로 설치된 판상의 날개이고, 상기 펌프본체의 흡입구의 내경부가 테이퍼부로 형성되고, 상기 판상의 제 2 회전날개의 전단부에 상기 흡입구의 내경부에 형성된 테이퍼부에 대응하는 테이퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 배수펌프.
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