KR100525827B1 - 유체펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고점도 유체를 펌핑하는 유체펌프에 관한 것으로, 일측에 토출구가 형성된 펌프본체와; 상기 펌프본체의 내면측에 배출시작단은 낮은 깊이로 형성되고 배출끝단은 깊은 깊이를 갖도록 나선상으로 삭설되며, 상기한 배출끝단이 토출구와 연결되도록 형성되는 배출통로와; 상기 펌프본체의 중심부에 회전이 자유롭게 가능하도록 장착된 채 입력부는 펌프본체의 이면측에 노출된 상태로 돌출되고, 작동부는 펌프본체의 내면측에 길게 돌출된 상태로 설치되는 회전축과; 상기 회전축의 작동부 끝단측에 형성되어 흡입되는 유체를 펌프본체의 내면측으로 이송시켜주기 위하여 형성되는 이송스크류와; 상기 회전축의 작동부 시작단측에 흡입력을 발생시키기 위하여 형성되며, 펌프본체의 내면측을 향한 부분에서부터 이송스크류측을 향해 갈수록 외경이 점차로 작아지면서 비틀린 상태로 형성되는 토네이도 임펠러와; 상기 펌프본체의 내면측에 밀폐상태로 부착되며, 상기 회전축의 토네이도 임펠러와 이송스크류를 감싸주는 흡입부와 이송부 그리고 흡입호스가 연결되는 연결부가 일체로 형성되어 있는 커버체;로 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

유체펌프{Pump for fluid}

본 발명은 정유공장에서의 벙커C유, 김가공장에서의 원료인 해태(김), 육가공공장에서의 가축의 내장이나 털과 같은 부산물, 축산농장에서의 계분이나 우분 등과 같은 고점도 유체를 이송하기 위한 유체펌프에 관한 것이다.

일반적으로 유체를 이송하는 원심펌프는 고속으로 회전하는 회전원판에 임펠라를 방사상으로 형성시킨 구조로 되어 있으며, 이러한 원심펌프는 회전원판이 고속으로 회전할 때 임펠라가 흡입력을 발생시켜서 유체를 흡입한 후 토출시키는 구조로 되어 있다.

그러나 상기와 같은 원심펌프는 회전원판의 임펠라의 흡입력이 강력하지 못하여 유동성이 좋은 물과 같은 유체의 경우는 흡입 및 토출이 원활하게 이루어질 수 있지만 물보다 점도가 높은 고점도 유체 예를 들면, 벙커C유, 곤죽상태의 김 원료, 가축의 배설물인 계분 및 우분 등은 흡입 및 토출시키기 어렵다는 것이 단점으로 지적되어 왔다.

그리고 고점도 유체를 펌핑하기 위하여 두개의 피스톤이 교대로 출몰작동하는 실린더구조의 펌프가 제안되어 왔으나, 이는 펌프의 크기가 대형이고 또 구조가 복잡하여 고장발생율이 크다는 것이 단점으로 지적되고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 감안하여 제안된 것으로, 크기는 소형화할 수 있고 단순한 구조를 가지면서 고점도 유체를 원활하게 흡입 및 토출시킬 수 있는 유체펌프를 제공함에 목적을 두고 발명한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은,

일측에 토출구가 형성된 펌프본체와;

상기 펌프본체의 내면측에 배출시작단은 낮은 깊이로 형성되고 배출끝단은 깊은 깊이를 갖도록 나선상으로 삭설되며, 상기한 배출끝단이 토출구와 연결되도록 형성되는 배출통로와;

상기 펌프본체의 중심부에 회전이 자유롭게 가능하도록 장착된 채 입력부는 펌프본체의 이면측에 노출된 상태로 돌출되고, 작동부는 펌프본체의 내면측에 길게 돌출된 상태로 설치되는 회전축과;

상기 회전축의 작동부 끝단측에 형성되어 흡입되는 유체를 펌프본체의 내면측으로 이송시켜주기 위하여 형성되는 이송스크류와;

상기 회전축의 작동부 시작단측에 흡입력을 발생시키기 위하여 형성되며, 펌프본체의 내면측을 향한 부분에서부터 이송스크류측을 향해 갈수록 외경이 점차로 작아지면서 비틀린 상태로 형성되는 토네이도 임펠러와;

상기 펌프본체의 내면측에 밀폐상태로 부착되며, 상기 회전축의 토네이도 임펠러와 이송스크류를 감싸주는 흡입부와 이송부 그리고 흡입호스가 연결되는 연결부가 일체로 형성되어 있는 커버체;

로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 토네이도 임펠러가 형성되는 회전축의 시작단측 외경은 펌프본체의 내면측을 향한 부분이 넓고 끝단측을 향한 부분은 좁은 원추형 형상으로 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 토네이도 임펠러가 형성되는 회전축의 시작단측 외경은 끝단측과 동일한 직경을 갖는 환봉 형상으로 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 단면도이며, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 펌프본체를 나타내는 것으로, 상기 펌프본체(1)의 하부에는 볼트체결공이 구비되어 있는 평판상의 지지판(11)이 형성되어 있으며, 내면측에는 나선상으로 삭설된 배출통로(12)가 형성되어 있는데, 상기 배출통로(12)은 깊이가 가장 낮게 삭설된 배출시작단(12a)에서부터 깊이가 가장 깊게 삭설된 배출끝단(12b)으로 갈수록 점차로 깊어지는 구조로 형성되어 있다.

그리고 상기 펌프본체(1)의 상부에는 배출통로(12)의 배출끝단(12b)과 연결되는 토출구(13)가 형성되어 있으며, 이 토출구(13)에는 토출호스(6b)가 연결된다.

상기 펌프본체(1)에는 회전축(2)이 베어링 등에 의하여 회전이 자유롭게 장착되어 있으며, 상기 회전축(2)의 입력부(21)는 펌프본체(1)의 이면측으로 노출된 상태로 돌출되어 모터(도시 없음)에 연결되는 것이며, 상기 회전축(2)의 작동부(22)는 펌프본체(1)의 내면측으로 길게 연장된 상태로 돌출되어 있는데, 상기한 작동부(22)의 시작단측(22a)에는 토네이도 임펠러(3)가 형성되어 있고, 끝단측(22b)에는 이송스크류(4)가 형성되어 있다.

상기 토네이도 임펠러(3)는 펌프본체(1)의 내면측에 인접해 있는 부분의 외경이 가장 크게 형성되어 있으며, 끝단측(22b)을 향해 갈수록 외경이 점차로 작아지면서 도면상으로 볼 때 회전하는 방향을 향해 휘어진 상태로 형성되어 상기 회전축(2)이 도면의 회살표 방향으로 회전할 때 흡입력을 발생시킴과 동시에 고점도 유체를 펌프본체(1)의 내면측에 형성된 배출통로(12)쪽으로 밀어낼 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 토네이도 임펠러(3)는 강한 흡입력을 발생시킬 수 있도록 복수개가 등간격으로 형성되어 있다.

상기 이송스크류(5)는 작동부(22)의 끝단측(22b)에서 흡입되는 고점도 유체를 토네이도 임펠러(3)쪽으로 밀어내는 작용을 담당하게 된다.

상기와 같이 작동부(22)에 형성된 토네이도 임펠러(3)와 이송스크류(4)는 펌프본체(1)의 내면측에 결합되는 커버체(5)에 의하여 은폐되는데, 상기 커버체(5)에는 토네이도 임펠러(3)를 감싸주는 흡입부(51)와 이송스크류(4)를 감싸주는 이송부(52) 그리고 흡입호스(6a)가 연결되는 연결부(53)가 일체로 형성되어 있다.

한편, 상기 토네이도 임펠러(3)가 형성된 작동부(22)의 시작단측(22a)은 도 1의 도시예와 같이 도면상으로 볼 때 좌측의 외경이 가장 크고 우측의 외경이 가장 작은 좌광우협한 원추형 형상으로 구성할 수 있으며, 또는 도 3의 도시예와 같이 끝단측(22b)과 동일한 외경을 가진 환봉 형상으로 구성할 수도 있는데, 도 1의 실시예의 경우에는 시작단측(22a)이 끝단측(22b)의 외경에 비하여 비교적 큰 원추형으로 형성되어 있어 커버체(5)의 흡입부(51) 내면과의 사이에 형성되는 공간이 좁아져 고점도 유체의 이동량이 적어져 유체의 토출압을 증강시킬 수 있는 작용을 기대할 수 있으며, 도 3의 실시예의 경우에는 시작단측(22a) 외경이 끝단측(22b) 외경과 동일한 직경의 환봉 형상으로 형성되어 있어 커버체(5)의 흡입부(51) 내면과의 사이에 형성되는 공간이 커져서 고정도 유체의 이동량이 많아지는 만큼 토출압이 약화될 수 있다. 따라서 펌핑하고자 하는 고점도 유체의 성분 및 유동성 등을 고려하여 도1 또는 도 3의 실시예의 유체펌프를 적절히 선택하여 사용하게 되면 고점도 유체의 펌핑효율을 높일 수 있게 될 것이다.

그리고, 상기 펌프본체(1)의 일측 하부에는 밸브(71)가 장설되어 있는 드레인관(7)이 설치되어 있는데, 상기한 드레인관(7)은 유체펌프를 가동한 후 배출통로(12)에 잔존하는 유체를 배출시킬 수 있도록 하므로서 배출통로(12)가 잔존하는 고점도 유체가 굳게 되거나 또는 동절기에 유체의 결빙으로 인한 동파 사례를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

상기 본체펌프(1)의 이면측으로 돌출된 회전축(2)의 입력부(21)를 도시하지 않은 모터에 연결시킨 다음 모터를 구동시키게 되면 상기 회전축(2)이 고속으로 회전하게 되며, 이에 따라 작동부(22)의 시작단측(22a) 및 끝단측(22b)에 형성된 토네이도 임펠러(3)와 이송스크류(4)가 회전하게 되며, 상기 토네이도 임펠러(3)가 고속으로 회전하면서 흡입부(51) 내부에 존재하는 공기를 토출구(13)로 배출시키기 되므로서 상기한 흡입부(51)는 진공상태가 되면서 강한 흡입력이 발생되어지며, 이에 따라 흡입호스(6a)를 통해 고점도 유체가 흡입작용이 이루어지게 되는데, 흡입호스(6a)를 통해 연결부(53)로 흡입되는 고점도 유체는 이송부(52)에서 회전하고 있는 이송스크류(4)에 의하여 토네이도 임펠러(3)쪽으로 빠르게 이송되는 것이며, 또한 토네이도 임펠러(3)는 이송스크류(4)에 의해 이송된 고점도 유체를 배출통로(12)쪽으로 밀어내게 되며, 배출통로(12)로 이송된 고점도 유체는 배출끝단(12b)이 연결된 토출구(13)를 통해 토출호스(6b)로 토출되는 것이다.

상기와 같이 토네이도 임펠러(3)의 흡입작동으로 흡입되는 고점도 유체는 이송스크류(4)에 의하여 배출통로(12)쪽을 향해 강제 이송되는 상태이므로 일단 커버체(5)로 흡입된 고점도 유체는 커버체(5) 내부에 정체되는 현상없이 이송부(52)로 흡입됨과 동시에 이송스크류(4)에 의해 토네이도 임펠러(3)쪽으로 이송되므로서 고점도 유체의 흡입 및 토출작동은 원활하게 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 모터로부터 동력을 전달받는 회전축의 작동부에 유체를 흡입하는 토네이도 임펠러와 유체를 강제 이송시키는 이송스크류를 함께 형성시키는 수단으로 토네이도 임펠러와 이송스크류가 고점도 유체를 흡입하여 토출시키는 작동을 함께 수행토록 하므로서 고점도 유체의 흡입 및 토출작동이 원활하고 지속적으로 이루어지게 하는 효과가 있으며, 또한 유체펌프를 펌프본체에 토네이도 임펠러와 이송스크류가 일체로 형성된 회전축을 장착하는 간단한 구조로 구성할 수 있으므로 고장발생률이 적고 또 유지보수가 용이한 이점을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프본체 11 : 지지판

12 : 배출통로 13 : 토출구

2 : 회전축 21 : 입력부

22 : 작동부 22a : 시작단측

22b : 끝단측 3 : 토네이도 임펠러

4 : 이송스크류 5 : 커버체

51 : 흡입부 52 : 이송부

53 : 연결부 6a : 흡입호스

6b : 배출호스 7 : 드레인관

Claims (3)

1. 일측에 토출구가 형성된 펌프본체와;

   상기 펌프본체의 내면측에 배출시작단은 낮은 깊이로 형성되고 배출끝단은 깊은 깊이를 갖도록 나선상으로 삭설되며, 상기한 배출끝단이 토출구와 연결되도록 형성되는 배출통로와;

   상기 펌프본체의 중심부에 회전이 자유롭게 가능하도록 장착된 채 입력부는 펌프본체의 이면측에 노출된 상태로 돌출되고, 작동부는 펌프본체의 내면측에 길게 돌출된 상태로 설치되는 회전축과;

   상기 회전축의 작동부 끝단측에 형성되어 흡입되는 유체를 펌프본체의 내면측으로 이송시켜주기 위하여 형성되는 이송스크류와;

   상기 회전축의 작동부 시작단측에 흡입력을 발생시키기 위하여 형성되며, 펌프본체의 내면측을 향한 부분에서부터 이송스크류측을 향해 갈수록 외경이 점차로 작아지면서 비틀린 상태로 형성되는 토네이도 임펠러와;

   상기 펌프본체의 내면측에 밀폐상태로 부착되며, 상기 회전축의 토네이도 임펠러와 이송스크류를 감싸주는 흡입부와 이송부 그리고 흡입호스가 연결되는 연결부가 일체로 형성되어 있는 커버체;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 유체펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토네이도 임펠러가 형성되는 회전축의 시작단측 외경은 펌프본체의 내면측을 향한 부분이 넓고 끝단측을 향한 부분은 좁은 원추형 형상으로 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 유체펌프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 토네이도 임펠러가 형성되는 회전축의 시작단측 외경은 끝단측과 동일한 직경을 갖는 환봉 형상으로 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 유체펌프.