KR100656500B1 - 수직펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 역류가 방지되는 수직펌프에 관한 것이다.

본 발명에 의한 수직펌프는, 회전 동력을 제공하는 회전모터(100)와, 상기 회전모터(100)의 하측에 구비되어 회전모터(100)를 지지하는 모터지지부(120)와, 상기 모터지지부(120)의 하측에 구비되어 유체가 흡입 및 토출되는 케이스(300)와, 상기 케이스(300)의 중심부에 관통되어 상기 회전모터(100)의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 회전축(200)과, 상기 회전축(200)의 하단부에 체결되어 회전축(200)의 회전에 의해 회전 운동하면서 유체를 흡입하고 토출하며, 상방으로 유동되는 유체를 하방으로 안내하는 역류방지회전체(400)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수직펌프는 토출 효율이 향상되는 이점이 있으며, 에너지 사용의 효율이 향상되는 이점이 있다.

수직펌프, 진공, 유체가이드, 가이드홈, 역류방지회전체, 역류방지가이드

Description

수직펌프 { Vertical pump }

도 1 은 종래 기술에 의한 수직펌프의 외형을 나타낸 사시도.

도 2 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프가 설치된 상태를 나타낸 상태도.

도 3 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 회전모터와 모터지지대가 탈거된 상태를 나타낸 사시도.

도 4 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 상부케이스와 하부케이스가 분리된 상태를 나타낸 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 상부케이스 체결 상태를 나타낸 사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예까 채용된 수직펌프의 요부 구성인 역류방지회전체를 나타낸 상방사시도.

도 7 은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 요부 구성인 역류방지회전체가 체결된 상태를 나타낸 하방사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 회전모터 120. 모터지지부

140. 상면판넬 200. 회전축

220. 유체가이드 222. 유체가이드홈

300. 케이스 310. 상부케이스

320. 상판 322. 상판볼트공

330. 상부몸체 332. 분리판

334. 회전축관통홀 336. 상부체결면

338. 상부볼트공 340. 하면부재

342. 하면부재홀 344. 절곡부

350. 하부케이스 360. 하부체결면

370. 흡입구 380. 토출구

400. 역류방지회전체 410. 회전몸체

420. 고정날개 430. 고정리브

440. 역류방지가이드 442. 역류방지가이드홈

450. 회전체캡 S. 실링부재

본 발명은 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 역류가 방지되는 수직펌프에 관한 것이다.

펌프(Pump)는 압력작용에 의해 액체 또는 기체의 유체를 관을 통해 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 기기 이다. 이러한 펌프에는 왕복펌프, 회전펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프 등이 있으며, 원심펌프는 한 개 또는 다수개의 임펠러를 밀폐된 케이스 내에서 회전시킴으로써 발생되는 원심력을 이용하여 유체를 수송하거나 압송하게 된다.

임펠러가 회전하게 되면 원심력이 발생하게 되고, 중심부의 유체가 원심력에 의해 외부로 빠져나오게 되면, 중심부는 압력이 저하되어 진공에 가까워지게 된다. 따라서, 흡수관을 통해 유체가 임펠러의 중심부를 향해 흡입된다. 이처럼 유체는 연속적으로 압력에 의해 흡상 및 압상된다. 원심펌프의 흡입구가 임펠러의 중심으로 향하게 되는 것은 바로 이 때문이다.

원심펌프는 고속 회전이 가능하고, 소형이면서 경량이며, 구조가 간단하여 취급이 용이하고, 효율이 높아 공업 분야에서 널리 사용되고 있다. 즉, 배수용, 상하수도용, 광산용, 화학공업용 등 산업체에서 사용하고 있는 펌프 중 가장 많이 사용되고 있다.

도 1에는 종래 기술에 의한 수직펌프의 외형을 나타낸 사시도가 도시되어 있다. 도시된 도면을 참조하여 수직펌프를 살펴보면, 상단부에는 회전 동력을 제공하는 모터(10)가 장착된다. 상기 모터(10)의 하측에는 모터지지대(20)가 구비되며, 이러한 모터지지대(20)는 프레임으로 성형되어 직육면체 형상에서 각각의 모서리가 연결된 프레임으로 성형된다.

상기 모터지지대(20)의 상면에 구비되는 상면판넬(22) 상면에 상기 모터(10)의 하면이 접하면서 장착된다. 즉, 상기 상면판넬(22)의 상면에 모터(10)의 하면이 볼트 및 너트로 체결되어 고정된다. 상면판넬(22)은 소정의 두께를 가지면서 대략 사각판재 형상으로 성형되며, 중앙부에는 상기 모터(10)의 회전 동력에 의해 회전하게 되는 회전축(도시되지 않음)이 관통되도록 천공 형성된다.

상기 상면판넬(22)의 하측에는 케이스(30)가 구비된다. 상기 케이스(30)는 전체적으로 대략 소정의 직경을 가지는 원통 형상으로 성형되며, 상부에 구비되어 상면판넬(22)에 장착되며, 배출구(33)가 구비되는 상부케이스(34)와, 상기 상부케이스(34)의 하측에 구비되어 흡입구(31) 및 토출구(32)가 구비되는 하부케이스(35)로 구성된다.

상기 상면판넬(22)의 하측에는 상기 상부케이스(34)의 상단부가 장착된다. 상부케이스(34)는 내부 공간을 가지면서 대략 원통 형상으로 성형되며, 상단부와 하단부는 원주를 따라 외측방으로 절곡되어 플랜지 형상으로 성형된다. 상부케이스(34)의 외측방으로 절곡되어 성형되는 상단부 상면이 상면판넬(22)의 하면에 볼트 및 너트로 체결되면서 고정된다.

상기 상부케이스(34)의 하반부에는 배출구(33)가 성형된다. 상기 배출구(33)는 소정의 직경을 가지는 원형 파이프 형상으로 성형되며, 내부는 상부케이스(34)의 내부 공간과 연통되도록 성형된다. 따라서, 상부케이스(34)의 내부에 소정의 유체가 유입되면, 배출구(33)를 통해 상부케이스(34)의 외부로 배출된다.

다시 말해, 상기 상부케이스(34)의 내부로 유체가 역류(Over flow)되는 것을 상기 배출구(33)를 통해 배출하게 됨으로써 상기 모터(10)의 파손을 방지하게 된다.

상기 상부케이스(34)의 하단부 하면 하측에는 하부케이스(35)가 장착된다. 상기 하부케이스(35)는 상부케이스(34)와 동일한 직경을 가지도록 성형되며, 상단부와 하단부는 외주를 따라 외측방으로 절곡되어 플랜지 형상으로 성형된다. 하부케이스(35)의 외측방으로 절곡되어 성형되는 상단부 상면이 상부케이스(34)의 하단부 하면과 접하면서 볼트 및 너트로 밀접하게 체결되면서 고정된다.

상기 하부케이스(35)의 상단부는 외주면을 따라 외측방으로 절곡되어 플랜지 형상으로 성형되며, 이러한 절곡면의 상면이 상부케이스(34)의 하단부 하면과 접하면서 볼트 및 너트로 밀접하게 체결되면서 고정된다.

상기 하부케이스(36)의 하반부는 하방으로 갈수록 중심부로 모아지면서 중앙부가 천공 형성되어 흡입구(31)가 성형된다. 상기 흡입구(31)는 하부케이스(36) 내부와 연통되도록 성형되며, 하단부가 외측방으로 절곡되도록 성형된다. 이러한 흡입구(31)와 연결되는 흡입관(도시되지 않음)을 통해 외부의 유체가 상기 케이스(30)의 내부로 흡입된다.

상기 케이스(30)의 중심부에는 상기 모터(10)의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 회전축(미도시)이 상기 하부케이스(35)의 내부 공간까지 길게 관통되면서 구비된다. 이러한 회전축(미도시)의 하단부에는 임펠러(도시되지 않음)가 축결합으로 체결된다. 상기 임펠러(미도시)는 소정의 두께를 가지는 원판 형상으로 성형되며, 하면에는 외주면으로부터 임펠러(14)의 중심부까지 회전날개(도시되지 않음)가 하방으로 돌출 형성된다.

상기 회전날개(미도시)는 상기 임펠러(미도시)의 중심부로부터 외측방으로 방사상으로 다수개 성형되며, 외측방으로 갈수록 회전날개 사이의 간격이 커지도록 성형된다. 상기 회전축(미도시)이 상기 모터(10)에 의해 회전하게 되면, 회전축(미도시)과 축결합되는 임펠러(미도시)가 회전 운동하게 된다.

상기 임펠러(미도시)의 회전 운동에 의해 원심력이 발생하게 되고, 상기 하부케이스(35)의 내부 공간 중심부로부터 외측방으로 유체가 유동되며, 이러한 유체의 유동에 의해 하부케이스(35)의 내부 공간 중심부는 순간적으로 진공 상태가 형성된다. 하부케이스(35)의 내부 공간 중심부가 진공 상태가 되면 압력차에 의해 흡인력이 발생하게 되고, 이와 같은 흡인력에 의해 상기 흡입구(31)로부터 유체가 흡입된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 수직펌프에서는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 수직펌프는 상기 모터(10)의 회전 동력에 의해 상기 회전축(미도시)이 회전 운동하게 되고, 회전축(미도시)의 회전 운동으로 인해 회전축(12)과 축결합되는 상기 임펠러(미도시)가 회전 운동하게 된다. 임펠러(미도시)의 회전 운동에 의해 상기 하부케이스(35)의 내부에는 흡인력이 발생하게 되고, 이러한 흡인력에 의해 상기 흡입구(31)로부터 유체가 흡입된다.

상기 흡입구(31)로부터 흡입되는 유체는 원심력에 의해 상기 하부케이스(35)의 내부 공간 외측방으로 토출되면서 상기 토출구(32)를 통해 사용자가 원하는 공간으로 유체를 유동시키게 된다. 이때, 토출구(32)를 통해 토출되는 유체는 흡입구(31)를 통해 흡입되는 유체의 양보다 적게 된다.

따라서, 상기 하부케이스(35)의 내부에는 상기 토출구(32)를 통해 토출되고 남은 잔여량의 유체가 지속적으로 저장된다. 잔여량의 유체가 하부케이스(35)의 내부 공간에 지속적으로 저장되면서, 하부케이스(35)의 상측에 장착되는 상기 상부케이스(34)의 내부 공간으로 유동된다.

상기 상부케이스(34)의 내부 공간으로 유동되는 유체는 상기 배출구(33)를 통해 유체가 보관되어 있는 유체탱크(미도시)로 배출된다. 따라서, 상기 케이스(30)의 내부로 흡입되는 유체의 양보다 외부로 토출되는 유체의 양이 적게 되어 수직펌프의 작동 효율이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 수직펌프의 작동 효율이 저하됨에 따라 수직펌프의 작동에 필요한 에너지가 증가하게 되어, 에너지의 사용의 효율성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다. 에너지 사용의 효율성이 저하됨에 따라 수직펌프를 작동하기 위한 유지비가 증가하게 되는 문제점도 발생하게 된다.

뿐만아니라, 잔여량의 유체를 배출하게 되는 배출구(33)가 구비됨에 따라 수직펌프 생산의 공정수가 증가하게 되는 문제점이 발생하게 되며, 공정수의 증가로 인해 생산성이 감소되는 문제점도 발생하게 된다. 공정수가 증가됨에 따라 생산비가 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 상기 배출구(33)와 배출관을 구비하지 않게 되면, 외부로 토출되고 남은 잉여량의 유체가 상방으로 유동되어 상기 모터(10)를 손상시키는 문제점을 발생하게 된다.

따라서, 반드시 배출구 및 배출관을 구비하여야 하는 문제점이 발생하게 되며, 이로 인해 설치성이 저하되는 문제점도 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 작동 효율이 향상되는 수직펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배출구가 필요없는 수직펌프를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수직펌프는, 회전 동력을 제공하는 회전모터와, 상기 회전모터의 하측에 구비되어 회전모터를 지지하는 모터지지부와, 상기 모터지지부의 하측에 구비되어 유체가 흡입 및 토출되는 케이스와, 상기 케이스의 중심부에 관통되어 상기 회전모터의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 회전축과, 상기 회전축의 하단부에 체결되어 회전축의 회전에 의해 회전 운동하면서 유체를 흡입하고 토출하며, 상방으로 유동되는 유체를 하방으로 안내하는 역류방지회전체를 포함하여 구성되며, 상기 역류방지회전체는, 원판 형상으로 성형되는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 하면에 중심으로부터 외측방으로 갈수록 두꺼워지게 성형되는 고정날개와, 상기 회전몸체의 상면에 중심으로부터 외측방으로 성형되어 상방으로 돌출 형성되는 보강리브와, 상기 보강리브의 중심부 상면에 상방으로 돌출 형성되며, 외면이 상기 고정날개와 대향되는 방향으로 경사지게 성형되어 유체의 하방 유동을 안내하는 역류방지가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 회전축에는 상방으로 역류되는 유체를 하방으로 가이드하는 유체가이드홈이 성형되는 유체가이드가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 회전몸체의 상면은 내측방으로 단차지게 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 상대적으로 상측에 구비되는 상부케이스와, 하측에 구비되는 하부케이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부케이스에는 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 수직펌프는 토출 효율이 향상되는 이점이 있으며, 에너지 사용의 효율이 향상되는 이점이 있다.

이하에서는 도시된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 수직펌프를 바람직한 일실시예를 들어 살펴보기로 한다.

도 2에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프가 설치된 상태를 나타낸 상태도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 회전모터와 모터지지대가 탈거된 상태를 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

또한, 도 4에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 상부케이스와 하부케이스가 분리된 상태를 나타낸 사시도가 도시되어 있으며,도 5에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 상부케이스 체결 상태를 나타낸 사시도가 도시되어 있다.

도시된 도면에 의하면, 수직펌프의 상단에는 외부 전원이 인가됨에 따라 회전 동력을 발생시키는 회전모터(100)가 구비된다. 상기 회전모터(100)는 대략 원기둥 형상으로 성형되며, 이러한 회전모터(100)의 하측에는 모터지지부(120)가 구비 된다.

상기 모터지지부(120)는 세로 길이가 긴 직육면체의 각 모서리를 잇는 프레임으로 성형되며, 모터지지부(120)의 상면에는 상면판넬(140)이 장착된다. 상기 상면판넬(140)은 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되며, 중앙부는 상기 회전모터(100)와 축결합으로 체결되는 회전축(200)이 관통되도록 회전축관통공(도시되지 않음)이 천공 형성된다.

이러한 회전축관통공(미도시)에 상기 회전축(200)이 관통되고 상기 상면판넬(140)의 상면에 상기 회전모터(100)의 하면이 접하면서 회전모터(100)가 상기 모터지지부(120)에 장착된다. 회전모터(100)의 하면은 하단부가 외측방으로 절곡되도록 성형되는 플랜지 형상으로 성형되어 절곡면의 하면이 상면판넬(140)의 상면에 볼트 및 너트로 체결되면서 고정되도록 장착된다.

상기 상면판넬(140)의 하측에는 유체가 흡입되어 토출되는 케이스(300)가 장착된다. 상기 케이스(300)는 전체적으로 대략 원기둥 형상으로 성형되며, 이러한 케이스(300)는 상반부를 형성하는 상부케이스(310)와 하반부를 형성하는 하부케이스(350)를 포함하여 구성된다.

상기 상부케이스(310)의 상단부는 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되는 상판(320)이 구비된다. 상기 상판(320)의 각 모서리에는 상기 상면판넬(140)과 체결되는 볼트가 관통되도록 상판볼트공(322)이 천공 형성된다. 이러한 상판볼트공(322)에 볼트가 관통되면서 체결되고, 볼트의 단부에 너트가 체결되면서, 상판(320)의 상면이 상면판넬(140)의 하면에 접하도록 장착된다.

상기 상판(320)의 하면에는 상부몸체(330)가 하방으로 돌출 형성된다. 상기 상부몸체(330)는 소정의 직경과 두께를 가지면서 내부 공간이 형성되는 원기둥 형상으로 성형되며, 중심에는 상기 회전축(200)이 하방으로 관통되도록 체결된다. 상부몸체(330)의 세로 방향 중앙부에는 상부몸체(330)를 상반부와 하반부로 구획하는 분리판(332)이 상부몸체(330)와 일체로 성형된다.

상기 분리판(332)은 소정의 두께를 가지는 원판 형상으로 성형되며, 중심부는 상기 회전축(200)이 관통되도록 천공 형성된다. 이때, 분리판(332)의 중심부에 천공 형성되는 회전축관통홀(도 5의 334)은 회전축(200)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 성형된다.

상기 상판(320)의 중앙부에는 상기 상부몸체(330)의 상단부 외주면 외측에 상기 회전모터(100)가 장착되는 모터체결공(324)이 천공 형성된다. 상기 모터체결공(324)은 상기 상판볼트공(322)과 대응되는 방향으로 성형되며, 이러한 모터체결공(324)에 볼트가 관통되면서 체결되어 회전모터(100)의 하면이 상판(320)의 상면과 체결된다.

상기 회전축관통홀(334)에는 상기 회전축(200)의 외주면에 외주면을 따라 일체로 성형되는 유체가이드(220)가 위치하게 된다. 상기 유체가이드(220)는 하방에서부터 상방으로 역류하게 되는 유체가 하방으로 유동되도록 가이드하는 역할을 수행하게 되며, 이러한 유체가이드(220)는 회전축(200)의 외주면을 따라 일체로 성형된다.

상기 유체가이드(220)는 상기 분리판(332)의 두께와 대응되는 세로 길이를 가지도록 성형되며, 상기 회전축(200)의 외주면으로부터 외측방으로 더 돌출되도록 성형된다. 이러한 유체가이드(220)의 외면에는 역류되는 유체를 하방으로 안내하는 유체가이드홈(222)이 내측방으로 함몰되도록 성형된다. 상기 유체가이드홈(222)은 상면에서 하면으로 외주면을 따라 성형되며, 하방으로 갈수록 우측방으로 경사지는 형상으로 성형된다.

즉, 상기 유체가이드홈(222)은 상측에서 하측으로 갈수록 우측방으로 향하도록 기울어지는 경사를 가지면서 전방에서 볼 때 대략 "＼" 형상으로 성형된다. 상기 유체가이드홈(222)은 상기 유체가이드(220)의 외주면을 따라서 소정 간격으로 이격되면서 다수개 성형되어 역류되는 유체 또는 상방으로 유동되는 유체가 하방으로 유동되도록 안내하는 역할을 하게 된다.

또한, 외주면에 상기 유체가이드홈(222)이 함몰 성형되는 상기 유체가이드(220)의 직경은 상기 분리판(332)의 중심에 천공 형성되는 회전축관통홀(334)보다 적은 직경을 가지도록 성형되며, 상기 회전축관통홀(334)의 직경과 상기 유체가이드(220)의 외경은 대략 1㎜ 내외로 형성된다.

이와 같이, 상기 유체가이드(220)의 외측 직경보다 상기 회전축관통홀(334)의 내측 직경이 큰 이유는 상기 회전축(200)과 일체로 성형되는 유체가이드(220)가 회전축(200)의 회전 운동에 의해 회전하게 될 때 유체가이드(220)의 외측면이 회전축관통홀(334)의 내주면과 마찰되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 상부몸체(330)의 내부 공간을 상부와 하부로 구획하는 상기 분리판(332)의 상측과 하측은 소정의 공간이 형성되며, 상부몸체(330)의 하단부 외주면은 외측방으로 절곡되어 연장 형성된다.

따라서, 상기 상부케이스(310)의 외형은 소정의 두께를 가지는 사각판재 형상으로 성형되는 상판(320)이 상단부를 형성하게 되고, 상기 상판(320)의 하면에 하방으로 원기둥 형상의 상부몸체(330)가 상판(320)과 일체로 형성된다. 상부케이스(310)의 하단부는 외측방으로 절곡되어 연장 형성되는 플랜지 형상으로 성형되는 상부체결면(336)이 상부몸체(330)의 하단부를 형성하면서 상부케이스(310)의 하단부를 형성하게 된다.

상기 상부케이스(310)의 하단부에 플랜지 형상으로 성형되는 상부체결면(336)에는 상기 하부케이스(350)의 상단부와 볼트로 체결되도록 볼트가 관통될 수 있는 상부볼트공(338)이 상부체결면(336)을 따라 다수개 천공 형성된다. 상기 상부체결면(336)의 하면에는 상기 하부케이스(350)의 상단부와 밀접하게 체결되도록 실링부재(S)가 구비된다.

상기 실링부재(S)는 상기 상부케이스(310)의 하단부인 상부체결면(336)과 상기 하부케이스(350)의 상단부인 다음에 설명할 하부체결면(360)이 접하면서 체결될 때 상부체결면(336)의 하면과 하부체결면(360)의 상면 사이에 구비되어 내부에 유동중인 유체의 외부 누설을 방지하기 위함이다.

상기 상부체결면(336)의 하면은 중앙부가 상방으로 단차지도록 단차면이 성형된다. 상부체결면(336)의 하면에 상방으로 단차지게 성형되는 상기 단차면의 하측에는 상기 상부몸체(330)의 하면을 차폐하는 하면부재(340)가 구비된다.

상기 하면부재(340)는 전체적으로 대략 소정의 두께를 가지는 원판 형상으로 성형되며, 중심부에는 상기 회전축(200)이 관통되도록 회전축(200)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 하면부재홀(342)이 천공 형성된다.

상기 하면부재(340)의 상면은 소정의 폭을 가지도록 하방으로 함몰 형성되며, 하면부재(340)의 상단부 외주면은 외주면을 따라 외측방으로 돌출되도록 절곡되어 연장 형성된다. 이처럼 외측방으로 돌출되도록 절곡되는 폭은 상기 상부체결면(336)의 하면에 상방으로 단차지게 성형되는 단차면의 단차지는 폭 및 두께와 대응되는 폭 및 두께를 가지도록 성형된다.

따라서, 상기 단차면에 상기 하면부재(340)의 상단부에 성형되는 절곡부(344)가 형합되면, 단차면의 외측방에 성형되는 상부체결면(336)의 하면과 하면부재(340)의 상단부에 절곡되도록 성형되는 절곡부(344)의 하면이 하나의 평면을 이루도록 성형된다. 상기 하면부재(340)의 하측에는 상기 회전축(200)과 축결합되어 회전축(200)의 회전 운동에 의해 회전 운동하게 되는 역류방지회전체(400)가 장착된다.

한편, 상기 상부케이스(310)의 하측에는 하부케이스(350)가 장착된다. 상기 하부케이스(350)는 전체적으로 상기 상부체결면(336)의 외주면과 대응되는 외주면을 가지면서 내부 공간이 형성되는 원판 형상으로 성형된다.

상기 하부케이스(350)의 상단부에는 상기 상부체결면(336)의 하면과 체결되는 하부체결면(360)이 소정의 면적을 가지면서 하부케이스(350)의 상단부 외주면을 따라 성형된다. 상기 하부체결면(360)에는 상부체결면(336)과 볼트 및 너트로 체결되도록 하부볼트공(362)이 상부체결면(336)에 성형되는 상부볼트공(338)과 대응되 는 크기와 수량으로 천공 형성된다.

상기 하부체결면(360)의 상면에는 상기 상부체결면(336)의 하면과 상기 하면부재(340)의 상단부에 외측방으로 절곡되는 절곡부(344) 하면이 동시에 지지된다. 즉, 하부체결면(360) 상면의 면적은 상부체결면(336) 하면의 면적과 하면부재(340) 절곡부(344)의 하면 면적을 합한 면적으로 성형된다.

따라서, 상기 하면부재(340)는 상기 하부체결면(360)의 상면에 절곡부(344)가 지지되면서 하방으로 유동되지 않도록 체결되어 고정된다. 그리고, 상기 하부케이스(350)의 개구된 상면에는 하면부재(340)가 내삽되도록 성형된다. 즉, 상기 하면부재(340)는 상기 하부케이스(350)의 상반부에 끼움 결합으로 체결되도록 하부케이스(350)의 상반부와 형합되도록 성형된다.

상기 하부케이스(350)의 하면 중심부에는 유체가 흡입되는 흡입구(370)가 천공 형성된다. 이러한 흡입구(370)를 통해 흡입하고자 하는 유체가 흡입되며, 하부케이스(350)의 외주면에는 대략 원형 파이프 형상으로 성형되어 내부가 하부케이스(350)의 하반부 내부 공간과 연통되도록 성형되는 토출구(380)가 구비된다.

상기 토출구(380)는 상기 흡입구(370)를 통해 흡입되는 유체를 상기 하부케이스(350)의 외부로 토출되도록 하는 통로 역할을 담당하게 된다. 이러한 토출구(380)의 단부는 외측방으로 절곡되어 연장 형성되며, 이러한 절곡면에 토출구(380)를 통해 토출되는 유체의 유동을 안내하는 토출관(도시되지 않음)이 볼트 및 너트로 체결된다.

상기 하부케이스(350)의 하면 중심부는 하방으로 돌출되게 성형되며, 이러한 돌출면의 하단부까지 상기 흡입구(370)가 천공 형성되며, 흡입구(370)의 외측방 돌출면에는 흡입되는 유체의 유동을 안내하는 흡입관(도시되지 않음)이 볼트와 너트로 체결되도록 흡입구볼트홈(도시되지 않음)이 상방으로 함몰 형성된다.

이러한 흡입구볼트홈(미도시)의 상단부는 상기 하부케이스(350)의 하면보다 낮게 성형되어, 상기 흡입관(미도시)이 상기 흡입구(370)에 볼트로 체결될 때 볼트가 하부케이스(350)의 하면을 관통되지 않도록 성형된다.

도 6에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 요부 구성인 역류방지회전체를 나타낸 상방사시도가 도시되어 있으며, 도 7에는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예가 채용된 수직펌프의 요부 구성인 역류방지회전체가 체결된 상태를 나타낸 하방사시도가 도시되어 있다.

도시된 도면을 참조하여 상기 역류방지회전체(400)를 상세히 살펴보면, 상기 역류방지회전체(400)는 회전몸체(410)와, 고정날개(420), 고정리브(430), 역류방지가이드(440)를 포함하여 구성된다.

상기 회전몸체(410)는 소정의 두께를 가지는 원판 형상으로 성형되어 상기 회전축(200)과 체결된다. 따라서, 회전몸체(410)의 중심부에는 회전축(200)이 관통되도록 천공 형성된다.

상기 회전몸체(410)의 하면에는 회전몸체(410)의 하면 중심부로부터 외측방으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 고정날개(420)가 하방으로 돌출되도록 성형된다. 상기 고정날개(420)는 회전몸체(410)의 하면 중심부로부터 외측방으로 갈수록 우측방으로 곡률을 가지면서 성형된다.

즉, 상기 고정날개(420)는 소정의 폭과 두께를 가지면서 상기 회전몸체(410)의 중심부로부터 외측방으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 성형되며, 이러한 고정날개(420)는 회전몸체(410)의 중심부로부터 외측방으로 갈수록 우측방으로 향하도록 소정의 곡률을 가지면서 성형된다. 이처럼 성형되는 고정날개(420)를 하방에서 전체적으로 보면 와류 예컨데 소용돌이 형상으로 성형된다.

상기 고정날개(420)는 일정 간격으로 이격되어 하방으로 돌출되도록 다수개 성형되며, 고정날개(420)의 외측단부와 상기 회전몸체(410)의 외주면은 동일한 평면을 가지도록 형성된다. 즉, 고정날개(420)는 회전몸체(410) 중심부로부터 외측면까지 성형된다. 또한, 고정날개(420)는 소정의 곡률을 가지도록 성형됨에 따라 회전몸체(410)의 중심부에 구비되는 고정날개(420) 사이의 간격보다 외측방에 성형되는 고정날개(420) 사이의 간격이 더 넓어지도록 형성된다.

따라서, 상기 고정날개(420)는 다수개 성형되고, 고정날개(420)와 고정날개(420)의 사이에는 소정의 공간이 형성되고, 이러한 공간은 외측방으로 갈수록 넓어지게 된다. 이러한 공간의 중심부로부터 외측방으로 유체가 유동되고, 고정날개(420)의 회전에 의해 유체가 외측방으로 토출된다.

상기 회전몸체(410)의 상면은 외주면으로부터 내측방으로 소정의 폭을 가지면서 상방으로 단차지게 성형된다. 상방으로 단차진 상면에는 회전몸체(410)의 중심부로부터 단차진 외측 단면까지 고정리브(430)가 상방으로 소정의 폭을 가지도록 돌출 형성된다.

상기 고정리브(430)는 상기 회전몸체(410)의 단차진 상면에 중심부로부터 방 사상으로 다수개 성형되며, 이러한 고정리브(430)의 사이 사이에는 소정의 공간이 형성된다.

상기 회전몸체(410)의 상면 중앙부에는 소정의 직경을 가지는 원기둥 형상으로 회전몸체(410)의 상면과 일체로 성형되는 역류방지가이드(440)가 상방으로 돌출 형성된다. 상기 역류방지가이드(440)의 외주면에는 상방으로 유동되는 유체를 하방으로 안내하는 역류방지가이드홈(442)이 내측방으로 함몰 형성된다.

상기 역류방지가이드홈(442)은 상기 역류방지가이드(440)의 하단부에서 상단부로 갈수록 좌측방(전방에서 볼 때)으로 경사지게 성형된다. 즉, 전방에서 보면 대략 "＼" 형상으로 내측방으로 함몰 형성되며, 이러한 역류방지가이드홈(442)은 소정의 간격을 가지면서 역류방지가이드(440)의 외주면을 따라 반복적으로 성형되며, 상기 고정날개(420)의 곡률 방향과 대향되는 방향으로 경사지게 성형된다.

따라서, 상기 회전몸체(410)의 상면으로 유동되는 유체는 회전몸체(410)와 일체로 성형되는 상기 역류방지가이드(440)의 회전에 의해 상기 역류방지가이드홈(442)에 의해 하방으로 안내된다.

상기 역류방지가이드(440)는 상기 하면부재(340)의 중앙부에 천공 형성되는 상기 하면부재홀(342)에 내삽된다. 이러한 역류방지가이드(440)는 중심에 상기 회전축(200)이 관통되면서 체결되고, 역류방지가이드(440)는 하면부재홀(342)의 내부로 내삽되어 체결된다. 이러한 하면부재홀(342)의 내경은 역류방지가이드(440)의 외경보다 다소 길게 성형된다.

상기 하면부재홀(342)의 내부에 상기 역류방지가이드(440)가 내삽되면, 하면 부재홀(342)의 내주면과 역류방지가이드(440)의 외주면은 소정의 간격 예컨데, 1∼2㎜ 정도의 간격을 가지게 된다. 이는 상기 회전축(200)이 회전하게 되면, 회전축(200)에 축결합되는 역류방지가이드(440)가 회전 운동하게 되며, 이때, 역류방지가이드(440)의 회전에 의해 상기 하면부재홀(342)의 내주면과, 역류방지가이드(440)의 외면이 마찰되지 않게 하기 위함이다.

한편, 상기 역류방지회전체(400)의 중심을 관통하도록 체결되는 상기 회전축(200)의 단부에는 역류방지회전체(400)를 회전축(200)에 고정시키는 회전체캡(450)이 장착된다. 상기 회전체캡(450)은 전방에서 볼 때 대략 "∪" 형상으로 성형되며, 내부가 하방으로 함몰 형성된다.

상기 회전체캡(450)의 내주면은 나선형으로 성형되어 상기 회전축(200)의 하단부 외주면에 체결된다. 회전축(200)의 하단부는 내부 공간이 상방으로 함몰 형성되며, 상방으로 함몰 형성되는 내주면은 나선형으로 성형된다. 나선형으로 성형되는 회전축(200)의 하단부에는 볼트가 내삽되면서 체결되며, 이러한 볼트는 회전축(200)의 회전 방향과 대향되는 방향으로 체결되도록 성형된다.

즉, 상기 회전축(200)이 시계 방향으로 회전하게 되면, 회전축(200)의 하단부에 내삽되는 볼트는 왼나사로 성형되어 반시계 방향으로 체결되도록 성형된다. 또한, 회전축(200)이 반시계 방향으로 회전하게 되면, 회전축(200)의 하단부에 내삽되는 볼트는 오른나사로 성형되어 시계 방향으로 체결되도록 성형된다.

이처럼, 상기 회전축(200)의 하단부에 내삽되는 볼트의 체결 방향이 회전축(200)의 회전 방향과 대향되는 방향으로 체결되는 것은 회전축(200)이 계속적으로 회전하더라도 볼트가 이탈되지 않게 하기 위함이다.

그리고, 상기 회전축(200)의 하단부 외주면에는 커플러가 장착된다. 상기 커플러는 내주면과 외주면이 모두 나선형으로 성형되며, 회전축(200)의 하단부 외주면에 체결되며, 회전축(200)의 하단부 외주면에 체결되는 커플러의 외주면에 상기 회전체캡(450)의 내주면이 체결된다.

이하에서는 상기한 바와 같이 구성되는 수직펌프의 작용에 대하여 살펴보도록 한다.

상기 회전모터(100)에 외부의 전원이 인가되면, 회전모터(100)는 회전 동력을 발생시키게 된다. 이러한 회전 동력에 의해 회전모터(100)와 축결합되는 상기 회전축(200)이 회전 운동하게 된다.

상기 회전축(200)이 회전하게 되면, 회전축(200)과 일체로 성형되면서, 상기 상부몸체(330)의 내부 공간을 상부와 하부로 구획하는 상기 분리판(332)의 중심부에 위치하게 되는 상기 유체가이드(220)가 동시에 회전 운동하게 된다.

또한, 상기 회전축(200)의 회전 운동에 의해 회전축(200)의 하단부에 고정되도록 체결되는 역류방지회전체(400)가 회전 운동하게 된다.

상기 회전축(200)이 시계 방향으로 회전하게 되면, 상기 유체가이드(220)도 시계 방향으로 회전하게 되고, 상기 역류방지회전체(400)도 시계 방향으로 회전 운동하게 된다. 역류방지회전체(400)가 시계 방향으로 회전 운동하게 되면, 상기 회전몸체(410)가 시계 방향으로 회전하게 된다.

상기 회전몸체(410)가 시계 방향으로 회전하게 되면, 회전몸체(410)의 하면 에 일체로 성형되는 상기 고정날개(420)가 회전 운동하게 된다. 고정날개(420)가 회전하게 되면, 상기 하부케이스(350) 내부 공간의 유체가 고정날개(420)의 회전에 의해 상기 토출구(380)를 통해 외부로 토출된다.

즉, 상기 고정날개(420)가 회전 하게 되면서, 유체를 유동시켜 상기 토출구(380)를 통해 토출하게 된다. 유체가 외측방으로 토출되면, 고정날개(420)의 중심부는 순간적인 진공 상태가 형성되고, 이러한 순간적인 진공 상태에 의해 상기 하부케이스(350)의 내부 공간은 흡인력을 발생시키게 된다.

상기 하부케이스(350)에 형성되는 순간적인 진공 상태에 의한 흡인력에 의해 상기 흡입구(370)를 통해 유체가 하부케이스(350)의 내부 공간으로 유동된다. 다시 말해, 유체가 하방에서 상방으로 유동된다.

상기 고정날개(420)의 회전 운동에 의해 상기 하부케이스(350)의 내부 공간에 구비되는 유체는 상기 토출구(380)를 통해 거의 대부분 토출되며, 고정날개(420)의 외측방으로 토출되는 유체가 하부케이스(350)의 내주면에 충돌하거나 또는 기타의 이유로 상기 회전몸체(410)의 상면으로 유동되면, 회전몸체(410)의 상면에 성형되는 고정리브(430)의 회전에 의해 회전몸체(410)의 외측방으로 토출된다.

상기 고정리브(430)의 회전에 의해 상기 회전몸체(410)의 외측방으로 토출되는 유체를 제외한 극히 소량의 유체가 상방으로 유동하게 되면, 회전몸체(410)의 상면에 일체로 성형되는 상기 역류방지가이드(440)의 외주면에 내측방으로 함몰되도록 성형되는 상기 역류방지가이드홈(442)에 의해 가이드되어 하방으로 유동된다.

한편, 상기 역류방지가이드(440)에 의해 하방으로 유동되는 유체를 제외한 극히 소량의 유체가 상방으로 유동되면, 상기 회전축(200)과 일체로 성형되는 유체가이드(220)의 외주면에 내측방으로 함몰 형성되는 유체가이드홈(222)에 의해 다시 하방으로 가이드되어 하방으로 유동된다.

즉, 상기 회전모터(100)에서 발생되는 회전 동력에 의해 상기 회전축(200)이 회전 운동하게 되고, 회전축(200)의 회전 운동에 의해 상기 역류방지회전체(400)가 회전 운동하면서 상기 하부케이스(350)의 내부 공간에 구비되는 유체를 상기 토출구(380)를 통해 외측방으로 토출하게 된다.

이때, 상기 하부케이스(350)의 내부 공간 중심부에는 순간적으로 진공 상태가 형성되고, 이러한 순간적인 진공 상태에 의해 하부케이스(350) 내부 공간에 발생하게 되는 흡인력으로 인해 상기 흡입구(370)를 통해 유체가 상방 예컨데, 하부케이스(350)의 내부 공간으로 유동된다.

상기 하부케이스(350)의 내부 공간으로 흡입되는 유체는 다시 상기 고정날개(420)의 회전에 의해 외측방으로 유동되면서, 상기 토출구(380)를 통해 외부로 토출되는 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

또한, 상기 고정날개(420)의 회전 운동에 의해 유동되는 유체의 일부는 상방으로 유동되어 상기 역류방지회전체(400)의 상면 다시말해, 상기 회전몸체(410)의 상면으로 유동되는 유체는 상기 고정리브(430)의 회전 운동에 의해 다시 외측방으로 유동되며, 외측방으로 유동되지 못한 유체는 상기 역류방지가이드(440)의 외면에 성형되는 역류방지가이드홈(442)에 의해 안내되어 하방으로 다시 유동된다.

그리고, 상기 상부케이스(310)의 내부 공간을 상부와 하부로 구획하는 상기 분리판(336)의 중심부에 상기 회전축(200)과 일체로 성형되는 유체가이드(220)의 외주면에 성형되는 유체가이드홈(222)에 의해 유체는 한번 더 하방으로 안내되어 유동된다.

이처럼, 상기 유체가이드(220)는 상방으로 유동되는 유체를 다시 하방으로 유동시켜, 상기 회전모터(100)의 내부로 유입되는 것을 완벽히 방지하는 안전장치의 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 케이스(300) 및 케이스(300) 내부의 부품은 내부식성 및 내약품성이 강한 고분자화합물로 성형된다. 예를 들면, 원유의 나프타를 분해하여 얻어지는 에틸렌을 중합시켜 생성하는 폴리에틸렌(PE) 또는 원유의 나프타를 분해하여 얻어지는 프로필렌을 합성하여 생성되는 폴리프로필렌(PP)으로 성형하여 내부식성 및 내약품성을 향상시키게 된다.

따라서, 상기 케이스(300) 및 케이스(300) 내부의 부품은 내부식성 및 내약품성 뿐만아니라 내열성도 향상되며, 다른 고분자 화합물을 사용하여 화학적 성질이나 기계적 성질을 향상시키는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 상기 케이스(300) 및 케이스(300) 내부에 구비되는 부품은 스테인레스 등의 금속재질이 사용되는 것도 가능하다. 즉, 금속 재질의 소재 또는 고분자화합물의 소재가 모두 사용 가능하며, 유체의 종류에 따라 적절한 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술 범위안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많 은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 상기 유체가이드를 설치하지 않고 상기 역류방지회전체만을 설치하는 것도 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 수직펌프는 역류방지회전체를 장착하여 상방으로 유동되는 유체를 하방으로 안내함으로써 유체가 상방으로 역류되는 것을 방지하게 된다.

상기 케이스의 내부로 흡입되는 유체의 상방 역류를 방지하게 됨으로써 흡입되는 유체의 양이 토출되는 유체의 양과 비례하게 됨으로써 수직펌프의 작동 효율이 향상되는 효과가 있다.

이처럼, 수직펌프의 작동 효율이 향상되면, 수직펌프의 사용에 따른 에너지 사용의 효율이 향상되는 효과도 있으며, 에너지 사용의 효율이 향상됨에 따라 수직펌프의 사용에 따른 전기요금 등의 유지 비용이 절감되는 효과도 있다.

또한, 본 발명에 의한 수직펌프에서는 역류되는 유체를 배출하는 배출구 및 배출관이 불필요하게 됨으로써 공정수가 감소하게 되는 효과도 있다. 공정수의 감소로 인해 제품의 생산비가 절감되는 효과도 있으며, 공정수의 감소는 생산성의 향상을 도모하는 효과도 있다.

그리고, 상방으로 역류되는 유체의 유동을 방지하게 됨으로써 유체의 역류로 인한 회전모터의 파손이 방지되는 효과가 있으며, 이러한 회전모터의 파손 방지는 제품의 사용에 따른 서비스 비용을 감소시키게 되는 효과도 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 회전 동력을 제공하는 회전모터와,

   상기 회전모터의 하측에 구비되어 회전모터를 지지하는 모터지지부와,

   상기 모터지지부의 하측에 구비되어 유체가 흡입 및 토출되는 케이스와,

   상기 케이스의 중심부에 관통되어 상기 회전모터의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 되는 회전축과,

   상기 회전축의 하단부에 체결되어 회전축의 회전에 의해 회전 운동하면서 유체를 흡입하고 토출하며, 상방으로 유동되는 유체를 하방으로 안내하는 역류방지회전체를 포함하여 구성되며,

   상기 역류방지회전체는,

   원판 형상으로 성형되는 회전몸체와,

   상기 회전몸체의 하면에 중심으로부터 외측방으로 갈수록 두꺼워지게 성형되는 고정날개와,

   상기 회전몸체의 상면에 중심으로부터 외측방으로 성형되어 상방으로 돌출 형성되는 보강리브와,

   상기 보강리브의 중심부 상면에 상방으로 돌출 형성되며, 외면이 상기 고정날개와 대향되는 방향으로 경사지게 성형되어 유체의 하방 유동을 안내하는 역류방지가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직펌프.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전축에는 상방으로 역류되는 유체를 하방으로 가이드하도록 유체가이드홈이 성형되는 유체가이드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수직펌프.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 회전몸체의 상면은 내측방으로 단차지게 성형되는 것을 특징으로 하는 수직펌프.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 케이스는 상대적으로 상측에 위치하는 상부케이스와, 하측에 위치하는 하부케이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직펌프.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 하부케이스에는 유체가 흡입되는 흡입구와 유체가 토출되는 토출구가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직펌프.

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