KR100388157B1

KR100388157B1 - 전주류형펌프

Info

Publication number: KR100388157B1
Application number: KR1019950058267A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 고바야시; 마사까즈 야마모또; 요시오 미야께; 고지 이세모또; 게이따 우와이; 요시아끼 미야자끼
Original assignee: 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 2003-09-06
Also published as: DE69520343D1; KR960023828A; JPH08177781A; EP0719940B1; US5857841A; DE69520343T2; EP0719940A1; JP3182307B2; ATE199765T1

Abstract

전주류형 펌프는 외부실린더와 외부실린더에 내장된 모터를 포함하고 있다. 모터는 모터 프레임과, 모터 프레임에 배치된 고정자와, 주 샤프트와, 주 샤프트에 장착되어 고정자에서 회전가능하게 배치된 회전자를 포함한다. 외부실린더는 모터 프레임주위에 형성된 환상 공간을 형성하고, 외부실린더는 유체를 환상공간으로 도입하는 펌프 흡입구가 내부에 형성되어 있다. 펌프유닛은 주 샤프트의 일 단부상에 장착되고, 외부실린더는 유체를 펌프유닛으로부터 배출하는 배출윈도우가 내부에 형성되어 있다.

Description

전주류형 펌프

본 발명은 전주류형 펌프에 관한 것으로, 특히 환상 공간이나 유로가 모터주위에 형성되어 있고 모터의 샤프트의 단부상에 임펠러를 가지고 있는 전주류형 펌프에 관한 것이다.

독일 공개특허번호 제 1,653,692호에서는, 취급되고 있는 유체가 모터 주위로 흐르는 펌프를 개시하고 있다. 개시되어 있는 펌프는 주 샤프트(main shaft)가 수동으로 회전되게 하고 또한 펌프유닛이 펌프에 접속된 파이프를 제거할 필요 없이 유지보수를 위해 검진 및 수리되게 하고 있다.

첨부도면 제 9도는 이 개시된 펌프를 나타내고 있다. 제 9도에서 나타내고 있는 바와 같이, 펌프는 블럭형 주 몸체(100)와, 내부에 내장된 모터 고정자(101)와, 모터 고정자(101)와의 사이에 적은 틈새를 두고 모터 고정자(101)에 배치되어 있는 모터회전자(102)를 포함하고 있다. 임펠러(103, 104)는 모터회전자(102)의 각 대향 단부상에 고정 장착되어 있다. 펌프 흡입구(105)로부터 블럭몸체(100) 내로의 유체 흐름은 임펠러(103, 104)에 의해 가압되는 두 개의 측면 흐름으로 분리된다. 임펠러(103, 104)는 각 유체흐름을 배출되게 하고, 다음에 합쳐져 배출구(106)를 통해 주 몸체(100)으로부터 배출된다.

제 1도에서 도시되어 있는 펌프는 모터 고정자(101)에 인가되는 압력불균일에 의해 발생하는 문제를 안고 있다. 특히, 펌프는 모터의 주위에 다음의 세 다른 영역을 가지고 있다:

1) 흡입압력하에서 유체가 흐르게 되는 영역;

2) 배출압력하에서 유체가 흐르게 되는 영역;

3) 유체가 전혀 흐르지 않는 영역;

이들 서로 다른 영역으로 인해, 모터 고정자(101)상에 부여되는 압력(외력)이 균일하지 않게 되어, 모터고정자(101)를 왜곡 또는 변형되게 한다.

더욱이, 배출압이 모터에 특히 회전자실에 인가되기 때문에, 펌프는 높은 배출압하에서 적용되는 데에는 적합하지 않게 된다. 또한, 상기 펌프는 고 펌프헤드의 형성을 위해 직렬 접속되는 단위 펌프시스템에 결합될 때 여러가지 문제점이 발생될 가능성이 있다.

펌프는 외부 모터 프레임이 금속 박판으로 만들어지거나 펌프 배기압이 높을 때 특히 결점에 직면하게 된다. 배관으로부터의 하중과 같은 외력을 받게 될 때, 개시된 펌프의 모터는 외부 모터 프레임과 펌프의 외부실린더가 서로 일체로 형성되기 때문에 문제를 일으키게 된다.

따라서 본 발명의 목적은, 모터 고정자 주위의 외부 모터 프레임에 인가된 외력(외압)을 균일화하여 외부 모터 프레임을 왜곡되거나 변형되지 않게 하고, 펌프 배출압이 회전자실을 포함하는 모터에 인가되지 않게 하여 펌프가 고 배출압을 형성하는데 적합한 전주류형 펌프를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 펌프에 접속된 파이프를 제거할 필요 없이 유지보수를 위해 내부기구가 검진 및 수리되게 하는 전주류형 펌프를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 외부실린더와; 상기 외부실린더에 내장되며, 모터프레임, 상기 모터프레임에 배치된 고정자, 주 샤프트, 상기 주 샤프트에 장착되며 상기 고정자에 회전가능하게 배치된 회전자를 포함하는 모터와, 상기 주 샤프트의 일단부상에 장착되어 유체를 펌핑하며, 임펠러를 가지는펌프유닛과; 상기 외부실린더의 외주면상에 장착되며 펄프된 유체를 배출윈도우를 통해 배출되게 하는 배출구를 가지는 배출케이스를 포함하여 이루어지며, 상기 외부실린더는 상기 모터프레임주위에 형성된 환상공간을 형성하고, 상기 환상공간내로 유체를 도입하는 흡입구와 유체를 배출하는 배출윈도우가 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프를가 제공된다.

펌프흡입구에 유입된 유체는 환상공간을 통해 펌프유닛내로 도입된다. 상기 펌프유닛에 의해 가압 및 배출된 유체는 배출 윈도우을 통해 배출케이스내로 흐르게 되고, 상기 배출케이스로부터 유체는 펌프 배출구를 통해 펌프 외부로 배출된다. 원통형 모터프레임은 펌프내로 유입된 유체에 의해 완전히 원주상으로 둘러싸이게 된다. 따라서 원통형 모터프레임은 균일한 압력을 받아 불균일하게 왜곡 또는 변형되지 않게 된다.

유체가 펌프내로 유입되게 하는 압력만이 외부 실린더, 모터 프레임, 및 모터의 회전자실에 인가되기 때문에, 전주류형 펌프는 고 배출압하에서 적용되는 데에 특히 적합하게 된다. 모터가 캔드 모터이면, 모터의 내부압력은 캔드 모터의 캔의 벽 두께에 따라 달라진다. 그러나, 캔의 벽 두께는 캔드모터의 전기적 특성에 의한 한계로 인해 증가될 수 없다. 이런 이유로, 본 발명에 따른 전주류 형 펌프의 구조는 사용되는 펌프가 캔드 모터이면 특히 효과적이다. 본 발명에 따른 전주류형 펌프는 또한 운전중에 복수의 펌프가 직렬 접속되게 하는 데에 유용하다.

또한, 본 발명에 따르면, 외부실린더와, 상기 외부실린더에 내장되며, 모터 프레임, 상기 모터프레임에 배치된 고정자, 주 샤프트, 상기 주 샤프트에 장착되며상기 고정자에 회전가능하게 배치된 회전자를 포함하는 모터와, 상기 주 샤프트 상의 각각의 대향 단부에 장착되어 유체를 펌핑하며, 임펠러를 가지는 한 쌍의 펌프유닛과; 상기 외부실린더의 외주면상에 장착되며 펌프된 유체를 배출윈도우를 통해 배출되게 하는 배출구를 가지는 배출케이스를 포함하여 이루어지며, 상기 외부 실린더는 상기 모터프레임주위에 형성된 환상공간을 형성하고, 상기 환상공간내로 유체를 도입하는 흡입구와 유체를 배출하는 한 쌍의 배출윈도우가 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프가 제공된다.

본 발명의 상기 및 그 외 목적, 특성, 및 이점은 예시로서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하고 있는 첨부 도면과 관련한 다음의 설명으로부터 명백하게 된다.

제 1도 및 제 2도에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 전주류형 펌프는 이중 흡입식으로 되어 있고, 내부 중앙에 캔드모터(1)가 배치되어 있고 한 쌍의 임펠러(3A, 4A 및 3B, 4B)가 캔드 모터(1)의 회전가능한 주 샤프트(2)의 대향 단부상에 각각 장착되어 있고, 이들 각 임펠러는 축방향 내부로 개방된 흡입구를 가지고 있다. 상기 각 쌍의 임펠러(3A, 4A 및 3B, 4B)는 캔드 모터(1)의 각 측면상에 축방향으로 위치되어 있다. 이들 펌프는 동일한 셧오프 압력(shut-off head)을 가지지만 유량은 다르다. 캔드 모터(1)와 임펠러(3A, 4A 및 3B, 4B)가 외부 실린더(5)와 한 쌍의 단부커버(6, 7)에 내장되어 있다. 단부커버(6, 7)는 플랜지(8, 9)에 의해 외부실린더(5)의 대향 단부에 각각 제거가능하게 결합되어 있다. 임펠러(3A, 4A 및 3B, 4B)는 금속시트로 만들어진 베인으로 구성되어 있다.

제 1도에서 나타낸 바와 같이, 외부실린더(5)는 펌프 흡입구(5a)가 원주벽의 중앙에 형성되어 있고, 축방향으로 이격된 배출 윈도우(5b, 5c)가 펌프 흡입구(5a)에 직경방향으로 대향하여 각 대향 단부 근처에서 원주벽에 형성되어 있다. 흡입노즐(41)은 펌프 흡입구(5a)위에서 외부 실린더(5)의 외주표면에 고정되어 있고, 흡입플랜지(42)는 흡입노즐(41)에 고정되어 있다. 배출케이스(10)는 배출 윈도우(5b, 5c)위에서 외부실린더(5)의 외주표면상에 장착되어 있어, 배출 윈도우(5b, 5c)를 상호접속한다. 배출케이스(10)는 흡입구(5a)에 직경방향으로 대향하여 중앙으로 개방된 펌프배출구(10a)를 내부에 가지고 있다. 제 3도에서 나타낸 바와 같이, 외부실린더(5)에 형성된 배출 윈도우(5b, 5c)는 배출케이스(10)의 폭 W2과 동일한 원주폭 W1을 가지고 있어, 배출케이스(10)에 전혀 공기가 포획되지 않는다. 배출노즐(11)은 펌프배출구(10a)와 결합되어 있는 배출케이스(10)의 외표면에 고정된다. 배출플랜지(12)는 배출노즐(11)에 고정된다.

외부실린더(5)는 각 쌍의 임펠러(3A, 4A 및 3B, 4B)를 수용하는 축방향으로 이격된 격벽(15)을 내부에 내장하고 있다. 각각원통형 용기의 형태로 되어 있는 격벽(15)은 각 개방단부상에 고정되게 장착된 고무등으로 만들어진 탄성의 시일부재(16)를 가지고 있고, 폐쇄 단부 또는 저부에 각 배출개구(15a)가 형성되어 있다. 탄성의 시일부재(16)는 외부실린더(5)의 내주표면에 대해 고정되어 있어 펌프유닛에 의해 배출된 유체가 펌프흡입구(5a)를 향해 누출되지 않게 한다.

제 4도에서 나타낸 바와같이, 외부실린더(5)에 형성되어 있는 배출윈도우(5b, 5c)[배출윈도우(5b)만이 도시됨]는 축방향으로 횡단 연장되어 있는복수의 바아(bar; 55)를 구비하고 있다. 바아(55)는 시일부재(16)가 지지되어 있는 격벽(15)이 배출윈도우(5b, 5c)뒤의 외부실린더(5) 위치내로 용이하게 삽입되게 한다.

제 5도에서 나타낸 바와 같이, 격벽(15)(하나만을 도시)은 시일부재(16)에 끼워지도록 방사상 외측으로 연장된 스토퍼(56)를 개방단부상에 가지고 있어, 시일부재(16)가 밀려나지 않게 한다. 외부실린더(5)는 펌프유닛의 배출측상에 배치되며 약간 방사상 외측으로 돌출한 확대된 실린더부(5d)를 가지고 있다. 확대된 실린더부(5d)는 시일부재(16)가 지지되어 있는 격벽(15)을 배출윈도우(5b, 5c)뒤의 외부실린더(5)내로 용이하게 삽입하는 데에 효과적이다. 더욱이, 확대된 실린더부(5d)는 배출윈도우(5b, 5c)가 외부실린더(5)의 내측 및 외측의 압력차로 인해 화살표로 나타낸 방향으로 변형되지 않게 한다. 확대된 실린더부(5d)는 외부실린더(5)를 원통형의 형상으로 유지되게 또한 기계적으로 원하는 수준의 강도로 유지되게 하는 데에 효과적이다.

제 1도에서 나타낸 바와 같이, 격벽(15)은, 각 라이너 링(45), 임펠러(4A, 4B)를 향해 임펠러(3A, 3B)로부터 배출된 유체를 인도하는 홀더(46)사이에 위치된 각 복귀 가이드베인(47), 및 임펠러(4A, 4B)의 축방향 외측으로 위치되어 임펠러(4A, 4B)로부터 배출된 유체가 방사상 내부로 흐르게 인도하는 각 복귀 가이드베인(48)를 내부에 내장하고 있다.

환상 공간 또는 유로(40)는, 외부실린더(5)와 캔드 모터(1)의 모터 프레임(24)사이에 형성되어 있다. 모터 프레임(24)은 원통형 외부프레임(25)과 외부 프레임(25)의 개방 단부에 각각 접속되어 있는 한 쌍의 측면프레임 플레이트(26, 27)를 포함하고 있다. 케이블 하우징(22)(제 2도 참조)은 외부프레임(25)에 용접되어 외부 실린더(5)를 통해 방상상 외측으로 부분 돌출되어 있다. 외부 프레임(25)에 배치된 모터 코일로부터 연장된 리드(도시 생략)는, 케이블 하우징(22)을 관통하여, 외부 실린더(5)의 외부 원주표면상에 장착된 케이스(51)에 내장되어 있는 주파수변환기(50)의 2차 단자(도시생략)에 접속되어 있다. 주파수 변환기(50)는 외부 실린더(5)의 외부 원주표면에 장착된 케이스(51)에 내장되어 있다. 주파수변환기(50)는 일차 단자(도시생략)가 전원 케이블에 접속되어 있다.

캔드 모터(1)는 모터 프레임(24)에 배치된 고정자(28) 및 회전자(29)를 포함하고 있다. 회전자(29)는 주 샤프트(2)에 지지되고 고정자(28)내에 설치된 원통형 캔(30)의 방사상 내부에 위치되어 있다. 방사상 유로를 가지고 있는 유체 가이드(52)는 측면 프레임 플레이트(26, 27)상에 각각 장착되어 있고 측면 프레임 플레이트(26, 27)와 홀더(46)사이에서 축방향으로 위치되어 있다. 격벽(15)의 개방 단부는 유체 가이드(52)에 의해 유지된다.

베어링 하우징(31, 32)은 각 측면 프레임 플레이트(26, 27)에 분리가능하게 장착된다. 베어링 하우징(31, 32)은 각각 방사상 베어링(33, 34)을 내부에서 유지한다. 주 샤프트(2)위에 설치된 샤프트 슬리브(35)는 방사상 베어링(33)에 의해 회전가능하게 지지되어 있고, 주 샤프트(2)위에 설치된 샤프트 슬리브(36)는 방사상 베어링(34)에 의해 회전가능하게 지지된다. 베어링 하우징(31, 32)과 측면 프레임플레이트(26, 27)는, 베이링 하우징 단부가 측면 프레임 플레이트(26, 27)의 소켓에 틈새 끼워맞춤되며, 베어링 하우징 단부에 배치된 탄성의 0링(37, 38)에 의해 서로 고정되어 있다.

베어링 하우징(32)은 또한 고정 드러스트 베어링(39)을 유지한다. 방사상 베어링(34)은 단부면이 고정 드러스트 슬라이딩 부재로서 겹쳐 있다. 회전가능한 드러스트 슬라이딩 부재로서의 회전가능한 드러스트 베어링(43)과 회전가능한 드러스트 베어링(44)은, 방사상 베어링(34)과 고정 드러스트 베어링(39)의 각 측면상에 하나가 위치되어 있다. 회전가능한 드러스트 베어링(43)은 주 샤프트(2) 상에 장착된 드러스트 디스크(45)에 고정되고, 회전가능한 드러스트 베어링(44)은 주 샤프트(2)상에 장착된 드러스트 디스크(54)에 고정되어 있다.

제 5도 및 6도는 제 1도에 따른 전주류형 펌프를 정면도 및 측면도로 나타내고 있다. 제 6A도 및 6B도에서 나타낸 바와 같이, 전주류형 펌프는 대향측면에 위치된 펌프 흡입구(5a) 및 배출구(10a)를 가지고 있다. 레그(58)는 흡입 및 배출 플랜지(12, 42)에 각각 고정되며, 하측으로 연장되어 있다. 레그(58)의 하측 단부는 플로어에 위치된 베이스(59)에 단단히 접속되어 있다.

제 1실시예에 따른 전주류형 펌프의 운전이 이하 상세히 설명된다.

펌프 흡입구(5a)로부터 유입된 유체는 환상의 유로(40)에서 두 개의 흐름으로 분리되고, 유체흐름은 각 유체가이드(52)를 통해 임펠러(3A, 3B)내르 도입된다. 유체흐름은 다음에 각 가이드베인(47)를 통해 임펠러(4A, 4B)내로 도입된다. 임펠러(4A, 4B)에 의해 가압된 이후, 유체 흐름은 복귀 가이드 베인(48)에 의해 인도되어 격벽(15)의 각 배출 개구(15a)로부터 배출된다. 배출 개구(15a)로부터 배출된 유체흐름은 외부실린더(2)의 각 배출 윈도우(5b, 5c)를 통해 배출케이스(10)내로 흐르며, 그곳에서 유체흐름은 서로 합쳐진다. 배출 케이스(10)의 유체는 그 후 펌프 배출구(10a) 및 배출 노즐(11)로부터 배출된다.

제 1실시예의 구성에서는 모터 프레임(24)의 외부 프레임(25)이 펌프내로 유입된 유체에 의해 외주 전체가 둘러싸여 있다. 따라서, 외부프레임(25)은 균일한 압력을 받게 되어 불균일하게 왜곡되거나 변형되지 않는다. 외부실린더(5)의 내주에 대해 지지되는 격벽(15)은 외부실린더(5)의 내부공간을 펌프 유닛의 흡입측상의 흡입압 영역과 펌프유닛의 배출측상의 배출압 영역으로 분리하여, 외부 실린더(5)에서 압력분포를 방사상 및 원주상으로 균일화한다. 흡입압, 즉 유체가 펌프내로 유입되어지는 압력이 회전자(29)의 각 측면상에서 축방향으로 형성된 회전자실에 가해지기 때문에, 펌프는 고 배출압하에서 적용되는 데에 사용될 수 있다.

격벽(15)은 각각의 스테이(stay; 60)에 의해 단부 커버(6, 7)상에 지지된다. 스테이(60)는 펌프가 조립될 때에만 필요하고 격벽(15)은 펌프가 작동중인 동안에 배출압하에서 모터(1)를 향하여 가압되기 때문에, 볼트 또는 그외 특수 고정부재로 스테이(60)를 고정시킬 필요가 없다.

고무와 같은 탄성의 시일부재(16)가 외부 실린더(5)의 내주면과 격벽(15)의 외주면사이에 배치되어 있기 때문에, 격벽(15)은 외부실린더(5)에 분리가능하게 장착될 수 있고, 외부 실린더(5)의 내부영역은 흡입압 영역 및 배출압 영역으로 분리된다.

더욱이, 외부 실린더(5)의 각 대향 단부상에 제거가능하게 장착된 단부 커버(6, 7)는 펌프의 내부기구가 펌프에 접속된 파이프를 분리할 필요없이 유지보수를 위해 검진 및 수리되게 한다. 캔드 모터(1)가 도시된 바와 같이 결합되어 있는 펌프는 유지보수를 위해 검진 및 보수되는 베어링, 라이너 링 등과 같은 슬라이딩 부품을 가지고 있다. 제 1실시예에 따른 구조에 의하면, 단부 커버(6, 7)가 외부 실린더(5)로부터 일단 분리되면, 슬라이딩 부품 또는 회전 부품, 베어링, 및 그외 내부기구가 파이프를 제거할 필요 없이, 캔드 모터(1)와 외부실린더(5)로 부터 제거하는 것을 가능하게 된다.

전주류형 펌프는 이중 흡입식이기 때문에, 두 개의 펌프유닛으로 유체를 취급할 수 있고, Ns = 1/2^1/2의 비속도를 가진다. 임펠러는 용이하게 형상되게 가압될 수 있는 2차원 블레이드로 구성되어 있다. 임펠러의 흡입구에서 유체의 속도가 증가하기 때문에, 펌프가 흡입상태에서 운전될 때 펌프의 흡입 능력이 하강되는 것은 공지된 사실이다. 그러나, 이 실시예에 따른 펌프는 이중 흡입 펌프가 두개의 펌프유닛로 유체를 취급할 수 있기 때문에 감소된 흡입 능력의 문제를 해결할 수 있다.

펌프에 의해 취급되고 있는 유제는 회전자실내로 그리고 회전자실외부로 흐를 수 있다. 캔드 모터는 유체에 의해 냉각되기 때문에, 캔드모터는 크기가 감소될 수 있다. 회전자실과 펌프유닛은 유체가 새지 않게 밀봉될 필요는 없다. 펌프유닛에 의해 샤프트상에 생성된 축방향 드러스트력이 이중 흡입 펌프에서 균형을 이루고 있기 때문에, 베어링의 하중능력은 감소될 수 있다. 샤프트상에 생성된 균형을이룬 드러스트력으로 인해, 측면 프레임 플레이트(26, 27)에서 소켓에 틈새 끼워맞춤된 베어링 하우징 단부와 베어링 하우징 단부에 배치된 탄성의 0링(37, 38)으로 이루어지는 간단한 구조체를 통해서 베어링 하우징(31, 32)과 모터 프레임(24)이 함께 고정되게 한다. 이러한 구조로 인해, 베어링은 자체적으로 중심설정될 수 있으며, 주위부품들이 고도로 정밀하게 가공될 필요가 없어진다.

이 실시예에 따른 이중 흡입식 펌프는 유압설계 고려사항 및 축방향 드러스트 하중의 관점에서 고 회전속도 4000rpm 이상에서 사용되는 것이 매우 바람직하다.

또한, 완전한 압력 균형이 회전자실 사이에서 성취되기 때문에, 회전자실에는 슬러리가 도입되지 않는다. 따라서, 펌프는 슬러리에 매우 내성이 있는 구조로 되어 있다.

제 1실시예에서, 주파수변환기(50)는 외부실린더(5)의 외주표면상에 단단히 장착되어, 케이스(51)로 커버된다. 주파수변환기(50)는 유체가 접촉유지되는 외부실린더(5)에 고정되기 때문에, 주파수변환기(50)는 외부실린더(5)에 의해 효과적으로 냉각된다. 주파수변환기(50)에 결합된 것과 같은 고집적의 회로는 일반적으로 외력 및 진동에 영향받기가 쉽다. 따라서 주파수변환기(50)는 배출압이 인가되는 영역에 장착되기 보다는 흡입압만이 인가되는 외부실린더(5)의 외주면 상에 장착되게 하여 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 제 1실시예에서, 플러그(56)는 외부실린더(5)의 대향 개방단부를 개방 가능하게 폐쇄하는 각 단부 커버(6, 7)상에 동축 방향으로 분리 가능하게 장착되어있다. 플러그(56)는 단부 커버(6, 7)를 분리할 필요 없이 회전가능 부품이 수동 회전하는 것을 확실하게 한다. 특히, 플러그(56)가 제거된 이후, 스크류드라이버 비트가 주 샤프트(2)의 단부의 슬롯에 삽입된다. 주샤프트(2)가 스크류드라이버 비트로 수동 회전될 수 있는 것이 확인된 이후, 플러그(56)는 단부 커버(6, 7)상에 다시 설비될 수 있다.

캔드 모터(1)의 각 측면상에 축방향으로 배치된 펌프유닛은 다른 유량을 취급할 수 있도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 1과 1.6의 아주 적은 유량을 가지는 펌프유닛이 결합되면, 2(1 + 1), 2,6(1 + 1.6), 및 3.2(1.6 + 1.6)의 유량을 취급할 수 있는 펌프를 제공하는 것이 가능하게 된다.

배출케이스(10)는 공기가 내부에 포획되지 않게 하여, 펌프에는 공기 트랩으로 인해 발생할 수 있는 운전 이상이 발생하지 않는다. 헤더 파이프가 배출 윈도우(5b, 5c)를 접속하는 데에 필요하지 않기 때문에, 펌프유닛은 파이프를 제거할 필요 없이 유지보수를 위해 검진 및 보수될 수 있다.

이중 흡입형 다단 전주류형 펌프가 본 발명에 따라 구성되면, 전주류형 유로는 격벽(15) 주위에 형성되고, 배출케이스(10)는 외주 유로위에 배치된다. 이 구성은 다단 전주류형 펌프의 전체 길이를 감소시키는 것을 가능하게 한다.

제 7도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전주류형 펌프를 나타내고 있다. 제 1도 및 제 2도에서 나타낸 것과 구조상 또는 기능상 동일한 제 7도에 나타낸 부품은 동일한 참조부호로 나타내고, 상세히 설명하지 않는다.

제 7도에서 나타낸 바와 같이, 제 2실시예에 따른 전주류형 펌프는 단일 흡입식으로 되어 있으며 내부 중앙에 캔드 모터(1)가 배치되어 있고 캔드 모터(1)의 회전가능한 주 샤프트(2)의 일 단부에는 한쌍의 임펠러(3B, 4B)가 장착되어 있다. 주 샤프트(2)의 타 단부에는 임펠러가 장착되어 있지 않아, 외부실린더(5)의 대응 단부에는 격벽이 배치되어 있지 않다. 제 7도에서 나타낸 전주류형 펌프의 다른 상세 구조는 제 1도 및 2도에서 나타낸 전주류형 펌프의 것과 실질적으로 동일하다.

제 7도에서 나타낸 단일의 흡입식 전주류형 펌프는 다음과 같이 동작한다.

펌프 흡입구(5a)로부터 유입된 유체는 환상의 유로(40)내로 도입된 다음에, 환상 유로(40)로부터 유체가이드(52)를 통해 임펠러(3B)내로 도입된다. 유체는 임펠러(3B)로부터 배출되고, 가이드베인(47)을 통해 임펠러(4B)내로 도입된다. 임펠러(4B)에 의해 가압된 후, 유체는 복귀 가이드베인(48)에 의해 인도되고 나서 격벽(15)의 배출개구(15a)로부터 배출된다. 배출개구(15a)로부터 배출된 유체는 외부실린더(2)의 배출 윈도우(5c)를 통해 배출케이스(10)내로 통과한다. 그 후에 배출케이스(10)의 유체는 펌프배출구(10a) 및 배출 노즐(11)로부터 배출된다. 제 2실시예에 따른 단일 흡입식 전주류형 펌프는 제 1실시예에 따른 이중 흡입식 전주류형 펌프에만 특유한 이점을 제공하지는 못하지만, 제 2실시예에 따른 단일 흡입식 전주류형 펌프에 의한 그외의 이점은 제 1실시예에 따른 이중 흡입식 전주류형 펌프의 것과 동일하다.

제 8도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 전주류형 펌프를 나타내고 있다. 제 1도 및 2도에서 나타낸 부품들과 구조상 또는 기능상 동일한 제 8도에 나타낸 부품들은 동일한 참고부호로 나타내고, 이하 상세히 설명하지 않았다.

제 8도에서 나타낸 바와 같이, 침전형 펌프인 제 3실시예에 따른 전주류형 펌프는 외부실린더(5)에 펌프 흡입구를 가지고 있지 않지만, 외부실린더(5)에 형성된 복수의 흡입구멍을 가지는 스트레이너(strainer; 5a)를 가지고 있다. 외부 실린더(5)는, 외부실린더(5)의 외주면상에 장착된 집합파이프(70)에 의해 서로 연결되어 있는 배출 윈도우(5b) 및 통로 윈도우(5e)가 내부에 형성되어 있다. 플랜지(8, 9)에 의해 외부실린더(5)의 단부에 고정된 커버(6)는 배출플랜지(12)가 고정되어 있는 배출 노즐(6a)을 가지고 있다. 제 8도에 나타낸 전주류형 펌프의 상세 구조는 제 1도 및 제 2도에서 나타낸 전주류형 펌프의 구조와 기본적으로 동일하다.

제 8도에서 나타낸 단일 흡입 침전식 전주류형 펌프는 다음과 같이 작동한다:

스트레이너(5a)로부터 유입된 유체는 환상 유로(40)에서 두 흐름으로 분리되고, 유체 흐름은 각 유체 가이드(52)를 통해 임펠러(3A, 3B)내로 도입된다. 다음에 유체 흐름은 각 가이드베인(47)를 통해 임펠러(4A, 4B)내로 도입된다. 임펠러(4A, 4B)에 의해 가압된 후에, 유체 흐름은 복귀 가이드 베인(48)에 의해 인도되어 격벽(15)의 각 배출구멍(15a)로부터 배출된다. 배출구멍(15a)중 하나로부터 배출된 유체흐름은 단부 커버(6)의 배출구멍(6a)를 통해 펌프로부터 배출되게 되고, 다른 배출구멍(15a)을 통해 배출된 유체흐름은 배출윈도우(5b)를 통해 집합관(70)내로 통과하게 된다. 다음에, 유체흐름은 통로 윈도우(5e)를 통해 외부 실린더(5)의 단부, 단부 커버(6), 및 대응 격벽(15)에 의해 둘러싸인 공간내로 흐른 후에, 단부 커버(6)의 배출 노즐(6a)을 통해 펌프로부터 배출된다.

외부실린더(5), 외부프레임(25), 및 회전자실은 펌프가 수중에 침전되는 깊이의 수압만을 받기 때문에, 제 3실시예에 따른 침전식 펌프는 고 배출압하에서 적용되는 것이 유용하다. 제 3실시예에 따른 이중 흡입식 전주류형 펌프에 의해 제공된 이점은 제 1실시예에 따른 이중흡입식 전주류형 펌프의 것과 동일하다.

본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명되고 있지만, 청구범위의 영역으로부터 벗어나지 않고 여러 변형 및 수정이 행해질 수 있다.

제1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전주류형 펌프의 단면도,

제 2도는 제 1도의 선 II-II를 따른 단면도,

제 3도는 제 1도의 선 III-III를 따른 단면도,

제 4도는 제 3도의 화살표 IV에 의해 나타낸 방향으로 본 도면,

제 5도는 제 1도에서 나타낸 배출 윈도우, 시일부재, 및 이들을 둘러싸는 영역의 확대 단면도,

제 6A도는 제 1도에서 나타낸 전주류형 펌프의 정단면도,

제 6B도는 제 1도의 전주류형 펌프를 화살표 VI(b)로 나타낸 방향으로 본 측 단면도,

제 7도는 본 발명의 제 2실시에에 따른 전주류형 펌프의 단면도,

제 8도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 전주류형 펌프의 단면도,

제 9도는 종래 펌프의 단면도이다.

Claims

전주류형 펌프에 있어서,

외부실린더와;

상기 외부실린더에 내장되며, 모터프레임, 상기 모터프레임에 배치된 고정자, 주 샤프트, 상기 주 샤프트에 장착되며 상기 고정자에 회전가능하게 배치된 회전자를 포함하는 모터와,

상기 주 샤프트의 일단부상에 장착되어 유체를 펌핑하며, 임펠러를 가지는 펌프유닛과;

상기 외부실린더의 외주 표면상에 장착되며 펌프된 유체를 배출윈도우를 통해 배출되게 하는 배출구를 가지는 배출케이스를 포함하여 이루어지며,

상기 외부실린더는 상기 모터프레임주위에 형성된 환상 공간을 형성하고, 상기 환상 공간내로 유체를 도입하는 흡입구와 유체를 배출하는 상기 배출윈도우가 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 외부실린더인 배치되며 상기 펌프유닛을 내장하는 격벽을 더 포함하며, 상기 격벽은 상기 외부실린더의 내부공간을 흡입압 영역과 배출압 영역으로 분리하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 2항에 있어서,

상기 외부실린더의 내주면과 상기 격벽사이에 배치된 탄성 시일부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 3항에 있어서,

상기 격벽은 상기 탄성의 시일부재가 상기 격벽에서 벗어나지 않게 하는 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,

상기 외부실린더는 상기 배출윈도우를 거쳐 축방향으로 연장한 바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 3항 또는 제 4항에 있어서,

상기 외부실린더는 상기 배출압 영역에서 확대된 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 배출윈도우는 상기 배출케이스의 폭과 동일한 원주폭을 가지고 있어 공기가 상기 배출케이스에 포획되지 않는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 외부실린더의 각 대향 단부상에 제거가능하게 장착된 한 쌍의 단부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 8항에 있어서,

상기 단부 커버상에 제거가능하게 장착되어 상기 주샤프트의 수동 회전을 확실하게 하는 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 외부실린더의 외주면상에 장착된 주파수변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전주류형 펌프.