KR100437861B1

KR100437861B1 - Submersible sewage pumps

Info

Publication number: KR100437861B1
Application number: KR10-2001-0033183A
Authority: KR
Inventors: 이윤호
Original assignee: 이윤호
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2004-07-01
Also published as: KR20020094757A

Abstract

본 발명은 정수장이나 폐수처리장, 혹은 침수가 우려되는 지하실, 혹은 대량의 물을 담아두는 양어장 등과 같은 곳에 설치되는 수중펌프를 펌핑하는 동안에 배출되어지는 물을 이용하여 펌프의 하우징을 수냉시키고, 배출되는 물을 단위시간당 보다 많은 물을 펌핑시킬 수 있는 개량된 수중펌프에 관한 것이다.The present invention is to cool the housing of the pump by using the water discharged during the pumping of an underwater pump installed in a water purification plant, a wastewater treatment plant, a basement, or a fish farm that contains a large amount of water, such as flooding An improved submersible pump capable of pumping more water per unit of time.

본 발명에 따른 구성은 전원에 의해 자기를 형성하기 위해 철심에 코일이 감긴 권선코일(11)조립체와, 상기 권선코일조립체의 중앙에 베어링(12a, 12b)에 의해 회전가능하게 결합된 구동 샤프트(12)를 포함하는 메인하우징(10a)과; 상기 구동 샤프트(12)의 일단에 결합되는 임펠라(13)와; 상기 임펠라(13)의 회전에 간섭을 주지 않도록 둘러싸고 임펠라(13)의 회전시 물을 흡입하여 토출시키는 인입구(14)와 토출구(15)를 각각 구비하고 상기 메인하우징(10a)과 결합되는 스텐드하우징(20)에 있어서,The configuration according to the present invention is a winding coil 11 assembly in which a coil is wound around an iron core to form a magnet by a power source, and a drive shaft rotatably coupled by bearings 12a and 12b in the center of the winding coil assembly. A main housing 10a including 12); An impeller 13 coupled to one end of the drive shaft 12; A stand housing having an inlet 14 and a discharge port 15 for enclosing the impeller 13 so as not to interfere with the rotation of the impeller 13 and sucking and discharging water during the rotation of the impeller 13, respectively, and coupled to the main housing 10a. To 20,

상기 메인하우징(10a)의 둘레에 일정간격 이격되게 결합되도록 커버(30)를 부착하여 상기 메인하우징(10a)과 커버(30)사이에 수로(31)를 형성하고, 상기 수로(31)와 통해지도록 상기 임펠라(13)가 회전되는 상기 스탠드하우징(20)의 토출구(15)와 연결되도록 연결통로(33)를 형성하고, 상기 수로(31)는 상기 메인하우징(10a)의 외부와 통해지도록 배출구멍(32)이 상기 메인하우징(10a)에 형성된 것을 특징으로 구현된다.The cover 30 is attached to the main housing 10a so as to be spaced apart from each other by a predetermined interval to form a water channel 31 between the main housing 10a and the cover 30, and through the water channel 31. The connecting passage 33 is formed to be connected to the discharge port 15 of the stand housing 20 in which the impeller 13 is rotated so that the impeller 13 is rotated, and the water channel 31 is discharged to pass through the outside of the main housing 10a. A hole 32 is formed in the main housing 10a.

본 발명에 따른 수중펌프는 수중펌프가 작동하는 동안 그로부터 발생되는 열을 수냉으로 방열시키고 양 인입구를 설치하여 스러스트 하중에 의한 베어링의 망실을 방지하고 물의 펌핑압력을 높여 보다 높은 곳에 물을 펌핑할 수 있다.The submersible pump according to the present invention can dissipate the heat generated from the submerged pump while the submersible pump is in water cooling and install both inlets to prevent the loss of the bearing due to the thrust load and to increase the pumping pressure of the water to pump the water at a higher position. have.

Description

Submersible sewage pumps

본 발명은 정수장이나 폐수처리장, 혹은 침수가 우려되는 지하실, 혹은 대량의 물을 담아두는 양어장 등과 같은 곳에 설치되는 수중펌프를 펌핑하는 동안에 배출되어지는 물을 이용하여 펌프의 하우징을 수냉시키고, 배출되는 물을 단위시간당 보다 많은 펌핑되도록 한 개량된 수중펌프에 관한 것이다.The present invention is to cool the housing of the pump by using the water discharged during the pumping of an underwater pump installed in a water purification plant, a wastewater treatment plant, a basement, or a fish farm that contains a large amount of water, such as flooding An improved submersible pump that allows more water to be pumped per unit time.

일반적으로 정수장, 폐수처리장 혹은 침수가 예상되는 지하실 등과 같은 곳에는 물을 교반하거나 물을 외부로 배출시키기 위해 수중펌프가 설치하기도 한다.In general, a submersible pump may be installed in a water treatment plant, a wastewater treatment plant, or a basement where flooding is expected, such as to stir or discharge the water to the outside.

이러한 수중펌프는 항상 물과 접해있기 때문에 방수처리가 되어 있다. 이와 같은 수중펌프는 잠수형 수중펌프와 승하강형 수중펌프 혹은 지상설치형 등 여러 종류가 있다.These submersible pumps are watertight because they are always in contact with water. Such submersible pumps are of various types, such as submersible submersible pumps, submersible submersible pumps or ground installation types.

본 발명은 이러한 수중펌프중 잠수형 수중펌프에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 물탱크(1)의 하부에 수중펌프(10)가 바닥면에 고정설치되어 있다. 수중펌프(10)는 추의 소정의 높이에 설치된 온·오프 스위치(2, 3 부력스위치)에 의해 작동되어진다. 즉 수위가 온 스위치에 도달하면 온스위치(2)가 부세되면서 전원을 연결하여 수중펌프(10)를 작동시킨다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 전원인 권선코일(11)을 자화시키므로 그 샤프트(12)가 회전하면서 임펠라(13)를 회전시키게 된다.The present invention relates to a submersible submersible pump of the submersible pump, the submersible pump 10 is fixed to the bottom surface of the water tank (1) as shown in FIG. The submersible pump 10 is operated by on / off switches 2 and 3 buoyancy switches provided at a predetermined height of the weight. That is, when the water level reaches the on switch, the on switch 2 is urged to connect the power to operate the submersible pump 10. Accordingly, as shown in FIG. 2, the winding coil 11 as a power source is magnetized, thereby rotating the impeller 13 while the shaft 12 rotates.

따라서, 임펠라(13)의 회전에 의해 물이 입수구(14)를 통해 유입되어 토출구(15)쪽으로 배출되어지게 된다. 토출구(15)는 파이프(16)와 연결되어 있으며, 물은 외부로 연장된 유도 파이프(16)를 통해 외부로 배출되어진다.Therefore, water is introduced through the water inlet 14 by the rotation of the impeller 13 to be discharged toward the discharge port 15. Discharge port 15 is connected to the pipe 16, the water is discharged to the outside through the induction pipe 16 extending to the outside.

이와 같이 수중펌프(10)가 작동하면서 물을 외부로 배출하면 수위가 내려오면서 물속에 잠겨 있던 수중펌프(10)가 대기 중으로 노출되어진다. 대기에 노출된 수중펌프(10)는 작동되는 동안은 공냉으로 방열되게 됨으로 그 동작에 따라 권선코일조립체에서 발생되어 과부하가 발생되어 내구성이 저하되어 수명이 단축되거나 과열에의한 권선코일이 연소되는 등 문제점이 있어 왔다. 이는 수중펌프(10)의 기능상 방수처리에 의한 외부와의 공기가 차단됨으로 공냉에 의한 방열효과가 낮기 때문이다. 물론 방수처리는 전원에 의해 작동하는 수중펌프(10)를 보호하기 위한 것이다.As such, when the water pump 10 operates and discharges water to the outside, the water pump 10 that is submerged in the water is exposed to the atmosphere while the water level is lowered. The submersible pump 10 exposed to the atmosphere is radiated by air cooling while it is operating, which is generated in the winding coil assembly according to its operation, causing an overload, resulting in deterioration of durability, shortening the lifespan, or burning of the coil by overheating. There has been a problem. This is because the air to the outside by the water-proof treatment of the submersible pump 10 is blocked because the heat radiation effect by air cooling is low. Of course, the waterproofing is to protect the submersible pump 10 operated by the power source.

그리고, 수중펌프(10)는 임펠라가 작동하여 입수구로 물이 유입되어질 때 스탠드하우징의 하측에 형성된 하부의 입수구로만 유입됨으로 유입되는 물의 량이 상대적으로 적어 단위시간당 펌핑량이 작다. 이 경우 구동 샤프트의 회전시 베어링(12a, 12b)에 많은 스러스트 하중이 발생되어 베어링(12a, 12b)이 쉽게 망실되어 잦은 베어링의 교환의 원인이 되고 있다. 이는 구동 샤프트(12)가 회전할 때, 임펠라(13)가 물을 끌어 당기는 과정에 구동 샤프트(12)상에 임펠라(13)쪽으로 작용하는 스러스트 하중이 가중되어 베어링(12a, 12b)에 무리한 힘이 작용하기 때문에 주로 발생되게 되는 것이다.In addition, the submersible pump 10 has a relatively small amount of water introduced into the water inlet of the lower portion formed in the lower side of the stand housing when the impeller is operated to introduce water into the inlet so that the amount of water introduced is relatively small, so that the pumping amount per unit time is small. In this case, many thrust loads are generated on the bearings 12a and 12b during rotation of the drive shaft, and the bearings 12a and 12b are easily lost, causing frequent bearing replacement. This is because when the drive shaft 12 rotates, the thrust load acting toward the impeller 13 on the drive shaft 12 is increased due to the impeller 13 pulling water, which is an unreasonable force on the bearings 12a and 12b. This is mainly because of this action.

그리고, 임펠라의 회전시 임펠라가 물을 끌어들이는 면적 즉, 물이 접해지는 임펠라의 표면은 하단의 입구쪽에서만 이루어짐으로 펌핑되는 물의 량이 상대적으로 적고 펌핑압려이 낮으며 상기한 바와 같은 스러스트 하중에 의해 펌프의 내구성이 저하되는 문제가 있는 것이다.In addition, the area where the impeller draws water during the rotation of the impeller, that is, the surface of the impeller to which the water comes into contact is made only at the inlet side of the lower part, so that the amount of pumped water is relatively low, the pumping pressure is low, and the thrust load as described above. This causes a problem that the durability of the pump is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 창안된 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems.

본 발명의 목적은 수중펌프의 펌핑량을 증가시키고 펌핑압력을 증가시키며 펌프의 내구성을 향상실 수 있는 개량된 수중펌프를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an improved submersible pump that can increase the pumping amount of the submersible pump, increase the pumping pressure, and improve the durability of the pump.

본 발명의 다른 목적은 수중펌프를 효과적으로 방열시킴으로서 내구성이 우수하고수명을 보다 오래 사용할 수 있으며, 보다 많은 량의 물을 펌핑할 수 있는 개량된 수중펌프를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an improved submersible pump capable of effectively dissipating the submersible pump, which is excellent in durability, longer in service life, and capable of pumping a larger amount of water.

본 발명의 목적은 수중펌프의 작동시 그 내부로 냉각수가 순환되도록 하여 펌프를 수냉시킬 수 있는 수중펌프를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an underwater pump that can cool the pump by allowing the coolant to circulate therein when the underwater pump operates.

도 1은 종래의 수중펌프의 설치상태를 보여주는 요부 단면도,1 is a sectional view of the main part showing a state of installation of a conventional submersible pump,

도 2는 종래의 수중펌프의 요부 단면도,2 is a sectional view of main parts of a conventional submersible pump,

도 3은 본 발명에 따른 수중펌프의 요부 단면도이다.3 is a sectional view of main parts of the submersible pump according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10:수중펌프 11:권선코일10: Submersible Pump 11: Winding Coil

12:구동 샤프트 13:임펠라12: Drive shaft 13: Impeller

14:입수구 15:토출구14: water inlet 15: discharge outlet

16:파이프 20:스탠드하우징16: Pipe 20: stand housing

30:커버 31:수로30: Cover 31: Waterway

32:배출구멍 33:연결통로32: discharge hole 33: connecting passage

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구현수단으로서는 전원에 의해 자기를 형성하는 코일이 권선된 권선코일조립체와, 상기 권선코일조립체의 중앙에 베어링에 의해 회전가능하게 결합된 구동 샤프트을 포함하는 메인하우징과;An implementation means of the present invention for achieving the above object is a main housing comprising a winding coil assembly wound around a coil forming a magnet by a power source, and a drive shaft rotatably coupled by a bearing in the center of the winding coil assembly. and;

상기 샤프트의 일단에 일체로 결합되는 임펠라와;An impeller integrally coupled to one end of the shaft;

상기 임펠라의 회전에 간섭을 주지 않도록 둘러싸고 임펠라의 회전시 물을 흡입하여 토출시키는 입수구와 토출구를 각각 구비하고 상기 메인하우징과 결합되는 스텐드하우징에 있어서,In the stand housing coupled to the main housing and provided with an inlet and outlet respectively surrounding the impeller so as not to interfere with the rotation of the impeller and sucks and discharges water when the impeller rotates.

상기 메인하우징(10a)의 둘레에 일정간격 이격되게 결합되도록 커버(30)를 부착하여 상기 메인하우징(10a)과 커버(30)사이에 수로(31)를 형성하고, 상기 수로(31)와 통해지도록 상기 임펠라(13)가 회전되는 상기 스탠드하우징(20)의 토출구(15)와 연결되도록 연결통로(33)를 형성하고, 상기 수로(31)는 상기 메인하우징(10a)의 외부와 통해지도록 배출구멍(32)이 상기 메인하우징(10a)에 형성되고, 상기 스탠드 하우징에는 상기 임펠라의 상하부에 물의 입수구를 각각 형성하여 임펠라의 회전시 보다 많은 량의 물을 펌핑하고 임펠라에 의해 물을 끌어 당길 때 발생되는 구동 샤프트의 스러스트하중을 최소화하여 베어링의 내구성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.The cover 30 is attached to the main housing 10a so as to be spaced apart from each other by a predetermined interval to form a water channel 31 between the main housing 10a and the cover 30, and through the water channel 31. The connecting passage 33 is formed to be connected to the discharge port 15 of the stand housing 20 in which the impeller 13 is rotated so that the impeller 13 is rotated, and the water channel 31 is discharged to pass through the outside of the main housing 10a. A hole 32 is formed in the main housing 10a, and in the stand housing, water inlets are formed in the upper and lower portions of the impeller, respectively, to pump more water and rotate the impeller when the impeller rotates. It is characterized in that the durability of the bearing is improved by minimizing the thrust load of the generated drive shaft.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 개량된 수중펌프의 단면도로서, 도면에서 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 참조번호 11은 전원에 의해 자기를 형성하는 권선코일조립체이고, 12는 상기 권선코일(11)조립체의 중앙에 베어링(12a,12b)에 의해 회전가능하게 결합된 구동 샤프트이며, 13는 상기 구동 샤프트(12)의 단부에 결합된 임펠라이다. 그리고 20은 상기 임펠라(13)를 둘러싸고 상기 메인하우징(10a)에 볼트로 수밀되도록 결합되는 스텐드하우징(20)으로 물이 유입되는 입수구(14)와 물이 배출되는 토출구(15)를 각각 구비하고 있다.Figure 3 is a cross-sectional view of an improved submersible pump according to the present invention, the same reference numerals are assigned to the same components as the conventional components in the drawings. Reference numeral 11 is a winding coil assembly that forms a magnet by a power source, 12 is a drive shaft rotatably coupled by bearings 12a and 12b at the center of the winding coil 11 assembly, and 13 is the drive shaft. It is an impeller coupled to the end of 12. And 20 is provided with an inlet 14 through which water flows in and a outlet 15 through which water is introduced into the stand housing 20 which is coupled to the watertight housing to the main housing 10a by bolts surrounding the impeller 13. have.

한편, 상기 메인하우징(10a)의 둘레에는 그 둘레를 커버하는 수로형성용 커버(30)가 더 부착되어진다. 이 커버(30)는 판체를 원통형상으로 구성하여 그 상단부와 하단부을 메인하우징(10a)과 밀봉되도록 체결되어 있다. 상기 커버(30)는 메인하우징과 일정거리 이격되게 배치되어 있어 그 사이에 수로(31)를 형성한다. 상기한 커버(30)에 의해 형성되는 수로(31)는 메인하우징(10a)에 형성된 배출구멍(32)에 의해 외부와 통해지게 된다.Meanwhile, a waterway forming cover 30 is further attached to the circumference of the main housing 10a. The cover 30 is formed in a cylindrical shape and fastened so that the upper end and the lower end thereof are sealed with the main housing 10a. The cover 30 is disposed to be spaced apart from the main housing by a predetermined distance to form a water channel 31 therebetween. The water channel 31 formed by the cover 30 passes through the outside by the discharge hole 32 formed in the main housing 10a.

그리고, 상기한 수로(31)속으로 물이 유입되도록 스탠드하우징(20)과 연결되도록 상기 메인하우징(10a)과 스탠드하우징(20)이 체결되어지는 면에 연결통로를 일체로 제작한다. 연결통로(33)의 일측단은 상기 스탠드하우징(20)의 토출구(15)의 선단측에 위치되어 있으며, 타측단은 상기 수로(31)상에 위치되어 있다.Then, the connection passage is integrally manufactured on the surface on which the main housing 10a and the stand housing 20 are fastened so as to be connected to the stand housing 20 so that water flows into the water channel 31. One end of the connection passage 33 is located at the front end side of the discharge port 15 of the stand housing 20, and the other end is located on the water channel 31.

따라서, 전원에 의해 구동샤프트(12)가 회전하면서 임펠라(13)가 회전할 때 메인하우징(10a)의 상단부까지 물이 차있는 경우 임펠라(13)에 의해 물이 입수구(14)를 통해 인입되어 토출구(15)로 배출되어진다. 이때 임펠라에 의해 토출되는 물은 토출에 따른 저항에 의해 소량의 물이 연결통로(33)로 유도되어 커버(30)의 수로(31)속으로 유입되어진다. 이와 같이 수로에 유입되는 물은 계속적으로 유입되는 물에 의해 밀려 배출구멍(32)을 통해 메인하우징(10a)의 외부로 빠져나가게 된다.Therefore, when water is filled to the upper end of the main housing 10a when the impeller 13 rotates while the driving shaft 12 is rotated by the power supply, water is drawn in through the water inlet 14 by the impeller 13. It is discharged to the discharge port 15. At this time, the water discharged by the impeller is introduced into the channel 31 of the cover 30 by introducing a small amount of water into the connection passage 33 by the resistance according to the discharge. In this way, the water flowing into the waterway is pushed by the water continuously flowing in and exits the outside of the main housing 10a through the discharge hole 32.

그리고, 스탠드하우징(20)에 형성된 입수구(14)는 임펠라(13)의 상하측으로 물이 유입되도록 형성되어 있다. 이와 같이 상하에 입수구를 설치하면 구동샤프트의 회전시 임펠라가 회전하면서 물을 펌핑할 때 구동샤프트는 임펠라쪽으로 스러스트하중이 작용하게 작용하지만 임펠라가 끌어당기는 물이 인입될 때 상하측 입수구에서 동시에 물이 유입됨으로 임펠라가 고정된 구동샤프트는 스러스트 하중이 내재되지 않는다. 따라서, 스러스트하중이 내재되지 않기 때문에 구동샤프트를 지지하는 베어링(12a, 12b) 역시 스러스트 하중을 받지 않기 때문에 베어링(12a, 12b)의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.In addition, the water inlet 14 formed in the stand housing 20 is formed so that water flows into the upper and lower sides of the impeller 13. In this way, if the inlet is installed up and down, the thrust load acts on the impeller while the impeller rotates when the drive shaft rotates, but the water flows from the top and bottom inlets simultaneously when the impeller draws water. Inflow, the drive shaft fixed with impeller has no thrust load. Therefore, since the thrust load is not inherent, the bearings 12a and 12b supporting the drive shaft are also not subjected to the thrust load, thereby extending the life of the bearings 12a and 12b.

따라서, 임펠라의 회전시 그 임펠라와 접해지는 물의 표면적이 상대적으로 커지면서 물의 펌핑량이 증가하게 되는 것이다.Therefore, when the impeller rotates, the surface area of the water contacting the impeller becomes relatively large, so that the pumping amount of the water increases.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 냉각수로를 구비한 수중펌프는 만충된 물속에 잠겨 있는 수중펌프가 작동하는 동안 그로부터 발생되는 열을 수냉으로 방열시킴으로서 열에 의한 과부하 혹은 수명이 단축되는 것을 방지 할 수 있다. 또, 메인하우징의 둘레를 냉각수가 순환하면서 권선코일조립체에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있으며, 물의 펌핑량을 증가시키고 스러스트 영향이 없으므로 펌프의 회전체(베어링의 수명을 연장시킬 수 있고 펌프자체의 내구성이 증가되어 펌프의 수명을 연장시킬 수 있다.As described above, the submersible pump having the cooling water channel according to the present invention can prevent heat overload or shortening of life by dissipating heat generated by the water cooling while the submerged submerged pump is in operation. have. In addition, as the coolant circulates around the main housing, the heat generated from the winding coil assembly can be effectively cooled, and the pumping amount of water is increased and there is no thrust effect, so the rotating body of the pump can extend the life of the bearing and the pump itself. The durability of the pump can be increased to extend the life of the pump.

Claims

A main housing including a winding coil assembly in which a coil forming a magnet is formed by a power source, and a drive shaft 12 rotatably coupled to a center of the winding coil assembly by bearings 12a and 12b ( 10a); An impeller 13 integrally coupled to one end of the shaft; A stand housing having an inlet port 14 and a outlet port 15 for enclosing the impeller 13 so as not to interfere with the rotation of the impeller 13 and sucking and discharging water when the impeller 13 is rotated, respectively, and being coupled to the main housing 10a. In the submersible pump consisting of (20),

Submersible pump, characterized in that the inlet (14) formed on the stand housing 20 on the upper and lower sides to reduce the thrust load during rotation of the drive shaft (12) and improve the durability of the bearing (12a, 12b).

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