KR100635970B1 - 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러가 내장된 케이싱의 양측에 위치하여 양흡입 펌프의 주축을 회전지지하는 양흡입 펌프의 베어링 하우징에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 별도의 동력원없이 펌프 자체의 수압을 이용하여 하우징 내부의 베어링 온도 상승을 최대한 억제되도록 함으로써 베어링의 수명 연장 및 펌프의 안전운전을 도모하도록 한 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 상기 베어링을 중심으로 방사상으로 형성된 다수 개의 격벽에 의해 구획되어지며, 상기 격벽을 상호 연통하는 관통공이 형성되는 챔버가 원호형상으로 형성되고, 상기 케이싱과 연결된 연결관을 통하여 케이싱 내부의 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 일측으로 유입되는 유입구 및 유입된 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 타측에서 외부로 배출되는 배출구가 구비되어, 펌프 자체의 수압에 의해 상기 유입구로 유입된 냉각수가 원호형상의 챔버를 통과한 다음, 상기 배출구를 통하여 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.

양흡입 펌프, 베어링, 냉각수, 온도

Description

냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징{Bearing housing of double suction pump having cooling function}

도 1은 종래 양흡입 펌프의 개략적인 외부 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 개략적인 외부 사시도이다.

도 3(a)는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 일실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸 것이다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 20....상하 케이싱 30....주축

40....베어링 하우징 42....베어링

44....챔버 46....격벽

48....관통공 50....연결관

52....유입구 57....배출구

60....커버 100...양흡입 펌프

본 발명은 임펠러가 내장된 케이싱의 양측에 위치하여 양흡입 펌프의 주축을 회전지지하는 양흡입 펌프의 베어링 하우징에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 별도의 동력원없이 펌프 자체의 수압을 이용하여 하우징 내부의 베어링 온도 상승을 최대한 억제되도록 함으로써 베어링의 수명 연장 및 펌프의 안전운전을 도모하도록 한 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징에 관한 것이다.

통상 양흡입 펌프(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(M)에 의하여 회전하는 주축(30)에 장착되며 상부 케이싱(10)과 하부 케이싱(20) 내부에 위치하는 임펠라(미도시)의 고속회전에 의하여 원심력을 이용하여 유체를 흡입한 다음 토출하는 구조로 이루어지며, 상수도 급수가압용이나 송출량이 많은 대용량 용도로 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 양흡입 펌프(100)는, 고속으로 회전하는 주축(30)을 안정적으로 지지하기 위하여 임펠러가 내장된 상하 케이싱(10, 20)의 양측에 중심부를 관통하는 주축(30)을 회전지지하는 베어링(미도시)이 구비되고 커버(60)와 상호 볼트(70) 체결에 의해 밀폐되는 베어링 하우징(40)이 구비되게 된다.

이때 상기 베어링 하우징 내부에서 주축을 회전지지하는 베어링은 계속적인 부하운전으로 온도가 소정온도 이상으로 높아지게 되어 베어링의 과열 소손 등으로 인하여 펌프의 안전운전에 많은 문제점이 초래된다.

이와 같이 베어링 온도가 소정온도 이상으로 높아질 경우 온도증가로 인한 베어링의 수명이 큰 폭으로 단축될 뿐 아니라, 주축으로의 열전도가 크게되어 주축 보호 슬리브나 그랜드 패킹의 마모가 현저하게 발생되게 되므로 이에 대한 대책이 매우 시급한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 동력원없이 펌프 자체의 수압을 이용하여 하우징 내부의 베어링 온도 상승을 억제하도록 함으로써 베어링의 수명 연장 및 펌프의 안전운전을 도모하도록 한 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징을 제공하고자 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 베어링을 중심으로 방사상으로 형성된 다수 개의 격벽에 의해 구획되어지며, 상기 격벽을 상호 연통하는 관통공이 형성되는 챔버가 원호형상으로 형성되고, 케이싱과 연결된 연결관을 통하여 상기 케이싱 내부의 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 일측으로 유입되는 유입구 및 유입된 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 타측에서 외부로 배출되는 배출구가 구비되어, 펌프 자체의 수압에 의해 상기 유입구로 유입된 냉각수가 원호형상의 챔버를 통과한 다음, 상기 배출구를 통하여 외부로 유출되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이를 위하여 상기 베어링 하우징과 커버 사이, 그리고 볼트체결을 위하여 베어링 하우징과 커버에 형성된 체결공에는 냉각수의 유출을 방지하는 오링이 더 구비되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 기초하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 개략적인 외부 사시도를 나타낸 것이다.

본 발명의 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징(40)은 종래 양흡입 펌프(100)의 상하 케이싱(10, 20)의 양측에 위치하며, 중심부를 관통하는 주축(30)을 회전지지하는 베어링(미도시)이 내부에 구비되고 커버(60)와 상호 볼트(70) 체결에 의해 밀폐되게 된다.

그리고, 상기 베어링 하우징(40)은 별도의 지지 프레임(80)에 의해 견고하게 지지되게 된다.

한편, 본 발명에 의하면 상기 베어링 하우징(40)에 냉각기능을 부여하기 위하여 상기 케이싱의 일측에서 상기 베어링 하우징(40) 사이를 연결하는 별도의 연결관(50)이 구비되게 되며, 상기 연결관(50)은 상기 베어링 하우징(40)의 외주면에 형성된 유입구(52)와 연결된다.

따라서, 상기 연결관(50)을 통하여 케이싱 내부의 용수 일부가 펌프 자체의 수압에 의해 자연스럽게 상기 베어링 하우징(40)의 유입구(52)를 통해 유입되어 베어링에서 발생하는 열을 식혀주는 냉각수로 활용되게 된다.

또한 상기 베어링 하우징(40)의 외주면에는 유입구(52)와는 별도로 배출구(57)가 형성되며, 상기 배출구(57)와 연결되는 배출관(55)을 통하여 상기 베어링 하우징(40)으로 유입된 냉각수가 외부로 배출되게 된다.

도 3(a)는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 일실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3(b)는 도 3(a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸 것이다.

먼저, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 베어링 하우징(40)은, 베어링(42)을 중심으로 그 외측 테두리에 빈 공간으로 이루어진 챔버(44)가 원호형상으로 형성된다.

여기서, 상기 원호형상으로 이루어진 챔버(44)의 일측은 베어링 하우징(40)의 외주면에 형성된 유입구(52)를 통해 연결관(50)과 연통되며, 또한 상기 원호형상으로 이루어진 챔버(44)의 타측은 베어링 하우징(40)의 외주면에 형성된 배출구(57)를 통해 배출관(55)과 연통된다.

따라서, 케이싱과 연결된 연결관(50)과 상기 유입구(52)를 통하여 펌프 자체의 수압에 의해 냉각수가 상기 원호형상의 챔버(44)의 일측으로 유입되며, 유입된 냉각수는 상기 챔버(44) 내부를 채우게 되면서 상기 원호형상의 챔버(44)의 타측에 형성된 배출구(57)와 배출관(55)을 통해 외부로 배출되게 된다.

이때 상기 챔버(44) 내로 유입된 냉각수에 의해 주축(30)의 회전을 지지하는 베어링(42)으로부터 발생되는 온도는 그 상승이 억제되어 소정온도 이하, 보다 구체적으로 약 25 도 전후로 낮아지게 되는 것이다.

이와 같은 본원 발명은 케이싱 내부의 임펠러 회전에 의해 발생되는, 즉 펌프 자체의 수압에 의해 별도의 동력원 없이도 냉각수가 연결관(50)을 통하여 자연스럽게 베어링 하우징(40) 내부로 유입될 수가 있어 매우 편리하면서도 간편하게 베어링의 온도상승을 억제할 수가 있게 된다.

여기서, 상기 배출관(55)을 통해 외부로 배출되는 냉각수는 상기 배출관(55)을 다른 배관에다 연결하도록 하여 지속적으로 외부로 방출되는데 따른 낭비를 줄이도록 함이 바람직하다.

한편, 도 4(a)는 본 발명에 따른 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4(b)는 도 4(a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 경우, 상기 챔버(44)를 상기 베어링(42)을 중심으로 방사상으로 형성된 다수 개의 격벽(46)에 의해 구획되도록 하고, 상기 격벽(46)에는 구획된 챔버(44)를 상호 연통되도록 하는 관통공(48)이 형성된다.

여기서, 도 3의 챔버(44)를 다수 개의 격벽(46)으로 구획하는 것은 구획된 챔버(44)내로 유입된 냉각수가 챔버(44)내에서 재순환하면서 베어링(42)으로부터 열을 쉽게 뺏도록 하기 위함과 동시에 상기 격벽(46)에 의해 베어링 하우징(40)의 지지구조가 보다 견고하도록 하기 위함이다.

따라서, 상기와 같은 구조로 이루어진 베어링 하우징(40) 내부로 연결관(50) 및 유입구(52)를 통하여 냉각수가 유입구(52)와 연통된 챔버(44)로 유입되게 되면, 유입된 냉각수는 챔버 내부를 재순환하면서 동시에 관통공(48)을 통하여 연통된 각 챔버(44)를 순차적으로 통과하면서, 최종 배출구(57)와 연통된 챔버(44)를 통해 배출관(55)으로 배출되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 베어링 하우징(40)은 다수 개의 볼트(70)에 의해 커버(60)와 체결되어지며, 이때 상기 베어링 하우징(40)과 커버(60) 사이에는, 챔버(44)의 테두리 부근 또는 이와 대응하는 커버(60)측에 오링 홈(미도시)을 형성하고 상기 오링 홈에 각각 오링(62, 64)을 구비하도록 하여 상호 밀폐시 챔버로부터 냉각수의 유출을 방지하게 된다.

또한, 상기 볼트(70)는 베어링 하우징(40)측과 커버(60)에 형성된 다수 개의 체결공(49, 49')에 끼워져 체결되게 되는데, 이때 상기 베어링 하우징의 체결공(49)의 둘레나, 이에 대응하는 커버(60)측 체결공(49')의 둘레에 역시 오링 홈(미도시)을 형성하고, 상기 오링 홈에 오링을 장착시켜 체결공(49, 49')을 통한 냉각수의 유출을 방지하게 된다.

그 결과 베어링 하우징(40)과 커버(60) 사이, 그리고 볼트 체결공(49)을 통하여 냉각수의 유출을 완전히 차단하여 기밀을 유지할 수가 있게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명의 베어링 하우징은 양흡입 펌프의 케이싱 양측, 즉 모터와 직결되는 무하측을 비롯하여 무부하측 모두에 각각 적용될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 별도의 동력원없이 펌프 자체의 수압을 이용하 여 냉각수를 베어링 하우징 내부로 순환시켜 베어링에서 발생되는 온도 상승을 억제하도록 함으로써 베어링의 수명 연장 및 펌프의 안전운전을 도모하도록 한 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징을 제공하고자 하는데 기본적인 기술적 사상이 있음을 알 수가 있다.

그리고, 당해분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기와 같은 기술적 사상의 범주내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하게 됨은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 양흡입 펌프의 베어링 하우징 내부로 펌프 케이싱 내부의 용수를 별도의 동력원 없이도 펌프 자체의 수압으로 유입되어 냉각수로 활용가능 함으로써 베어링의 온도를 약 50% 정도 낮출 수 있는 효과가 발생된다.

그 결과 온도 저하에 따른 베어링의 수명연장은 물론이며, 주축으로의 열전도가 미미하여 축 보호 슬리브 및 그랜드 패킹의 마모가 현저하게 줄어들게 되어 안정적인 펌프운전을 도모할 수가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 임펠러가 내장된 케이싱의 양측에 위치하는 것으로, 중심부를 관통하는 주축(30)을 회전지지하는 베어링(42)이 구비되고 커버와 볼트체결에 의해 밀폐되는 양흡입 펌프의 베어링 하우징에 있어서,

   상기 베어링을 중심으로 그 외측 테두리에 상기 베어링을 중심으로 방사상으로 형성된 다수 개의 격벽(46)에 의해 구획되어지며, 상기 격벽을 상호 연통하는 관통공(48)이 형성되는 챔버(44)가 원호형상으로 형성되고,

   상기 케이싱과 연결된 연결관(50)을 통하여 케이싱 내부의 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 일측으로 유입되는 유입구(52) 및 유입된 냉각수가 상기 원호형상의 챔버의 타측에서 외부로 배출되는 배출구(57)가 구비되어,

   펌프 자체의 수압에 의해 상기 유입구로 유입된 냉각수가 원호형상의 챔버를 통과한 다음, 상기 배출구를 통하여 외부로 유출되는 것을 특징으로 하는 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 베어링 하우징(40)과 커버(60) 사이, 그리고 볼트체결을 위하여 베어링 하우징과 커버에 형성된 체결공(49, 49')에는 냉각수의 유출을 방지하는 오링(62, 64, 66)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각기능이 구비된 양흡입 펌프의 베어링 하우징.

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