KR100679526B1

KR100679526B1 - 임펠러를 이용한 양수기

Info

Publication number: KR100679526B1
Application number: KR1020060050856A
Authority: KR
Inventors: 윤성열; 이구호
Original assignee: 이구호; 윤성열
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-02-06

Abstract

본 발명은 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼 올리는데 사용하는 임펠러를 이용한 양수기를 개시한다. 본 발명에 따른 임펠러를 이용한 양수기는 일단부 외주면에는 거치대가 마련되어 있고, 타단부에는 임펠러하우징이 마련되어 하천 또는 물이 집수된 수중에 위치되어 있는 양수관과; 그 중심이 상기 양수관의 중심과 수직을 이루도록 상기 임펠러하우징의 내측에 설치되어 있는 임펠러와; 상기 임펠러를 구동시켜 상기 양수관을 통하여 물을 양수 할 수 있도록 상기 양수관의 거치대에 장착되어 있는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동력에 의하여 상기 임펠러가 회전되도록 일단은 상기 구동모터에 연결되어 있고 타측은 상기 임펠러에 연결되어 있는 동력전달수단을 포함하여 구성되어 있다. 따라서 양수관에 임펠러, 구동모터 및 동력전달수단이 일체로 설치되어 있으므로, 양수기를 설치하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

양수기, 임펠러, 구동축, 양수

Description

임펠러를 이용한 양수기{WATER PUMP USING IMPELLER}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러를 이용한 양수기를 나타낸 사시도이고,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

♠ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 양수기 20 : 양수관

21 : 거치대 23 : 임펠러하우징

30 : 임펠러 40 : 구동모터

50 : 동력전달수단 51 : 구동축

53 : 제1 감속기 55 : 제2 감속기

55 : 유니버설 커플링

본 발명은 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼 올리는데 사용하는 양수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강이나 하천의 물속 즉, 수중에 임펠라를 위치시켜 양수기의 양수량을 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용 및 설치를 간편하게 할 수 있 는 임펠러를 이용한 양수기에 관한 것이다.

일반적으로 양수기는 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼 올리는데 사용되는 것으로, 크게 왕복펌프와, 회전펌프(로터리펌프), 특수펌프 및 농업용 양수기 등으로 구분된다. 왕복펌프는 실린더 안을 피스톤 또는 플랜저가 왕복운동하면서 유체를 양수시키는 것으로, 양정이 크고 유량이 작은 경우에 적합하며, 수압기용 또는 보일러용 등으로 많이 사용된다. 회전펌프는 펌프의 피스톤 작용을 하는 부분이 회전운동을 하여 피스톤 작용을 포터에 행하게 하는 것으로, 자동제어용 유압펌프로 널리 사용되고 있다. 특수펌프는 핸디펌프, 해수용 펌프, 오일펌프 및 엔진펌프 등과 같이 사용 목적에 따라 그에 맞게 제작된다. 농업용 양수기는 관개용(灌漑用)이나 배수용(排水用)으로 사용되는 것으로, 원심펌프(Centrifugal Pump)가 가장 널리 사용되고 있다.

원심펌프는 임펠러가 회전할 때 발생하는 원심력에 의하여 물을 양수관으로 끌어올려 양수하는 것으로, 배수용, 상하수도용, 광산용 및 화학공업용 등 산업전반에 사용되고 있다. 이러한 원심펌프는 임펠러가 내장되어 있는 케이싱, 흡입관, 풋밸브, 구동모터 및 배출관으로 구성되어 있으며, 유체를 양수하기 위해서는 원심펌프를 가동하기 전에 흡입관의 압력을 높이기 위하여 펌프의 내부에 물을 채우는 프라이밍(Priming)을 하여야 한다.

그러나 산업전반에서 가장널리 사용되고 있는 원심펌프와 같은 양수기는 유체를 양수하기 위해서는 유체를 양수하고자하는 곳에서 케이싱을 위치시킨 후, 케이싱에 흡입관 및 배출관을 각각 연결하여 사용하여야 하므로, 설치시간이 많이 소 요되는 문제점이 내포되어 있다.

또한, 유체로부터 떨어진 곳에 임펠라가 설치되어 있어서 양수기를 작동시키기 위해서는 흡입관의 공기를 제거시켜주는 프라이밍을 해주어야 하므로, 사용이 불편할 뿐만 아니라, 양수기의 양수능력이 저하되는 문제점이 내포되어 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 양수관에 임펠러, 구동모터 및 동력전달수단을 일체로 설치하여 양수기를 설치하는 시간을 줄일 수 있는 임펠러를 이용한 양수기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유체를 양수관으로 양수시키는 임펠러를 수중에서 가동시켜 양수기를 설치한 후, 프라이밍을 실시하지 않고 유체를 바로 양수함과 동시에 양수능력을 향상시킬 수 있는 임펠러를 이용한 양수기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임펠러를 이용한 양수기는 일단부 외주면에는 거치대가 마련되어 있고, 타단부에는 임펠러하우징이 마련되어 하천 또는 물이 집수된 수중에 위치되어 있는 양수관과; 그 중심이 상기 양수관의 중심과 수직을 이루도록 상기 임펠러하우징의 내측에 설치되어 있는 임펠러와; 상기 임펠러를 구동시켜 상기 양수관을 통하여 물을 양수 할 수 있도록 상기 양수관의 거치대에 장착되어 있는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동력에 의하여 상기 임펠러가 회전되도록 일단은 상기 구동모터에 연결되어 있고 타측은 상기 임펠러에 연결되어 있는 동력전달수단을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 임펠러를 이용한 양수기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 양수기(10)는 양수된 물이 안내되는 양수관(20)과, 양수관(20)으로 물을 집수시키는 임펠러(30)와, 임펠러(30)를 회전시키는 구동모터(40)와, 구동모터(40)의 구동력을 임펠러(30)에 전달시키는 동력전달수단(50)으로 구성되어 있다.

양수관(20)의 일단부 외주면에는 구동모터(40)를 설치할 수 있도록 거치대(21)가 마련되어 있고, 타단에는 임펠러(30)가 회전가능하게 설치되는 임펠러하우징(23)이 마련되어 있다.

또한, 양수관(20)의 일단부 및 타단부에는 동력전달수단(50)을 고정할 수 있도록 제1 및 제2 지지대(25, 27)가 각각 마련되어 있다. 제1 지지대(25)는 거치대(21)와 대향되는 양수관(20)의 일단부측 외면에 접착되어 있으며, 제2 지지대(27)는 임펠러하우징(23)이 마련된 양수관(20)의 타단부측에 접착되어 있다.

임펠러하우징(23)의 양측에는 내부로 물이 집수되도록 집수구멍이 형성되어 있으며, 상기 집수구멍의 외측으로는 임펠러(30)가 결합되는 관 형태의 허브(29)가 부착되어 있다. 허브(29)에는 물이 상기 집수구멍을 통하여 임펠러하우징(23)의 내부로 유입되도록 배수공(29a)이 형성되어 있으며, 허브(29)에 의하여 임펠러(30)의 구동시 자갈이나 돌 등과 같은 이물질이 임펠러하우징(23)의 내부로 유입되는 것이 방지된다. 임펠러하우징(23)의 하측에는 양수기(10)를 설치할 때 양수기(10)가 유동되는 것을 방지할 수 있도록 고정판(23a)이 더 구비되어 있다. 고정판(23a)은 유체가 흐르는 하천바닥 또는 유체가 집수되어 있는 곳의 바닥에 접촉된다.

구동모터(40)의 회전축에는 구동모터(40)의 회전을 동력전달수단(50)에 전달할 수 있도록 원동풀리(41)가 장착되어 있다.

본 실시예에 따른 임펠러(30)는 그 중심(C1)이 양수관(20)의 중심(C2)과 수직을 이루도록 설치되는데, 이는 양수기(10)를 강이나 하천 등과 같이 유체의 흐름이 있는 곳에 설치하였을 때 임펠러(30)의 날개가 유체의 흐름에 의하여 받는 유체저항을 줄여 임펠러(30)의 회전시 더 많은 양의 유체를 양수할 수 있도록 하기 위함이다.

동력전달수단(50)은 구동모터(40)의 회전에 의하여 회전되어 임펠러(30)를 회전시키는 구동축(51)과, 구동모터(40)의 회전비를 감소시켜 구동축(51)에 전달할 수 있도록 마련되어 있는 제1 감속기(53)와, 구동축(51)의 회전비를 감소시켜 임펠러(30)에 전달할 수 있도록 마련되어 있는 제2 감속기(55)로 이루어져 있다.

구동축(51)은 회전중 각도가 변하여도 제1 감속기(53)의 회전이 제2 감속기(55)로 정확하게 전달되도록 그 일단 및 다탄이 제1 및 제2 감속기(55)에 유니버설 커플링(Universal Coupling: 57)에 의하여 연결되어 있다. 즉, 구동축(51)은 유니버설 조인트 형태로 제1 및 제2 감속기(55)에 연결되어 있는 것이다.

제1 감속기(53)는 양수관(20)의 제1 지지대(25)에 고정되어 있다. 제1 감속기(53)에는 구동모터(40)의 원동풀리(41)의 회전이 제1 감속기(53)에 전달되도록 벨트(43)에 의하여 원동풀리(41)와 연결되어 있는 종동풀리(59)가 장착되어 있다. 본 실시예에서는 구동모터(40)의 회전을 제1 감속기(53)에 전달하기 위하여 일반적인 벨트(43)를 사용하였지만, 벨트(43)에 비하여 비교적 정확한 회전비를 얻을 수 있는 타임밍벨트(Timing Belt)를 사용할 수도 있으며, 체인을 사용할 수도 있다.

제2 감속기(55)는 양수관(20)의 제2 지지대(27)에 고정되어 있으며, 임펠러(30)의 회전축이 연결되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 실시예에 따른 양수기(10)는 임펠러하우징(23)을 수중에 위치시킨 후, 구동모터(40)를 작동시키면, 구동모터(40)의 원동풀리(41)에 의하여 종동풀리(59)가 회전되고 이에 의하여 제1 감속기(53) 및 제2 감속기(55)에 연결되어 있는 구동축(51)이 회전되면서 제2 감속기(55)에 연결되어 있는 임펠러(30)를 회전시킨다. 그러면, 임펠러(30)의 회전에 의하여 유체가 임펠러하우징(23)으로 집수되고, 임펠러하우징(23)으로 집수된 유체는 양수관(20)을 통하여 배출되는 것이다. 이때, 임펠러(30)가 수중에 위치된 상태에서 유체를 집수하게 되므로, 별도의 프라이밍을 해줄 필요가 없으므로, 가편하게 사용할 수 있는 이점이 있다. 더욱이, 양수관(20)에 임펠러(30), 구동모터(40) 및 동력전달수단(50)이 일체로 설치되어 있으므로, 양수기(10)를 설치하는 시간을 줄일 수 있는 것이다.

또한, 강이나 하천 등과 같이 유체의 흐름이 있는 곳에서는 임펠러(30)의 날개 면을 유체가 흐르는 방향과 평행에 가깝게 설치할 수 있으므로, 임펠러(30)가 유체를 양수할 때 임펠러(30)의 날개가 유체의 흐름에 의하여 받는 유체저항을 최소화 시킬 수 있어 더 많은 양의 유체를 양수할 수 있게 된다. 즉, 양수기(10)의 양수능력이 향상되는 것이다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 임펠러를 이용한 양수기에 의하면, 양수관에 임펠러, 구동모터 및 동력전달수단이 일체로 설치되어 있으므로, 양수기를 설치하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 임펠러가 수중에 위치하게 되므로, 양수기를 설치한 후, 유체를 바로 양수할 수 있어 사용이 간편할 뿐만 아니라, 임펠러가 유체의 흐름에 의하여 받는 유체저항을 감소시킬 수 있으므로, 양수기의 양수능력을 향상되는 효과도 있다.

Claims

일단부 외주면에는 거치대가 마련되어 있고, 타단부에는 임펠러하우징이 마련되어 하천 또는 물이 집수된 수중에 위치되어 있는 양수관과; 그 중심이 상기 양수관의 중심과 수직을 이루도록 상기 임펠러하우징의 내측에 설치되어 있는 임펠러와; 상기 임펠러를 구동시켜 상기 양수관을 통하여 물을 양수 할 수 있도록 상기 양수관의 거치대에 장착되어 있는 구동모터와; 상기 구동모터의 구동력에 의하여 상기 임펠러가 회전되도록 일단은 상기 구동모터에 연결되어 있고 타측은 상기 임펠러에 연결되어 있는 동력전달수단으로 구성되어 있는 임펠러를 이용한 양수기에 있서,

상기 동력전달수단은, 상기 구동모터의 회전에 의하여 상기 임펠러를 회전시키는 구동축과, 상기 구동모터의 회전비가 감소되어 상기 구동축에 전달되도록 상기 구동축의 일단부가 위치되는 상기 양수관에 설치되어 있는 제1 감속기와, 상기 구동축의 회전비를 감소시켜 상기 임펠러를 회전시킬 수 있도록 상기 임펠러 하우징의 일측에 마련되어 있는 제2 감속기로 이루어져 있으며, 상기 구동축은 일단 및 타단이 유니버설 커플링에 의하여 상기 제1 및 제2 감속기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 임펠러를 이용한 양수기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 구동모터의 회전을 상기 제1 감속기에 전달할 수 있도록 상기 구동모터의 회전축에는 원동풀리가 장착되어 있고, 상기 제1 감속기에는 상기 원동풀리에 의하여 회전되는 종동풀리가 장착되어 있으며, 상기 원동풀리 및 종동풀리는 벨트에 의하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 임펠러를 이용한 양수기.