KR100682328B1 - 배수펌프용 임펠러 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌핑에 필요한 임펠러 어셈블리를 개선하여 흡입효율과 이중펌핑이 가능하게 하여 고압으로 유체를 토출시키도록 함으로서 펌핑의 효율성을 높이면서도, 초기 작동시 발생하는 기포를 신속하게 제거하여 소음발생을 배제시킬 수 있도록 한 배수펌프용 임펠러 어셈블리에 관한 것으로서,

펌프본체(101)와 상기 펌프본체(101)의 하방에 결합되는 원통형의 하우징(102)과; 상기 하우징(102)에 펌핑을 위하여 형성하는 펌프실(103)과; 상기 펌프실(103)의 중앙부 하단에 흡입공(104)을 형성하여 구비하는 흡입관(105)과; 상기 펌프실(103)의 수평방향 일측에 펌핑된 유체를 배출하도록 형성하는 토출구(106)와; 상기 펌프실(103)에 펌핑을 위한 수단으로 구비되는 임펠러어셈블리(110)를 포함하는 배수펌프(100)에 있어서;

상기 임펠러어셈블리(110)를 개선하여 유체를 흡입하기 위한 하나의 블레이드와, 토출을 위한 두개의 블레이드 및 기포제거와 기압유지를 위한 블레이드를 4단으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

배수, 펌프, 임펠러

Description

배수펌프용 임펠러 어셈블리{Impeller assembly for draining pump}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 배수펌프를 도시한 일부 파절 상태의 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 분해 상태의 사시도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 결합상태 평면 사시도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 결합상태 저면 사시도.

도 5는 도 3에 도시된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 6은 도 3에 도시된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 배수량을 테스트한 결과표도.

도 8은 종래의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 단면 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 배수펌프

110; 임펠러어셈블리

111; 어퍼임펠러

112; 로어임펠러

115; 어퍼베이스

119,120; 공기블레이드

121; 통기공

125; 로어베이스

126; 흡입구

128; 흡입블레이드

129; 공급홀

130,131; 어퍼토출블레이드

135,136; 로어토출블레이드

본 발명은 배수펌프용 임펠러 어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 에어컨과 같은 공조장치 등에서 발생하는 응축수를 외부로 배출하기 위하여 사용되는 배수펌프에 적용되는 개선된 임펠러 어셈블리의 제공에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 배수펌프용 임펠러는 도 8에 도시된 바와 같이, 배수펌프(1)를 구성하는 펌프본체(2)와 상기 펌프본체(2)의 하방에 원통형의 하우징(3)을 결합한다.

상기 하우징(3)에는 실질적인 펌핑을 위한 펌프실(4)과 상기 펌프실(4)의 중앙부 하단에 흡입공(5)을 형성한 흡입관(6)을 구비하고, 상기 펌프실(4)의 수평방향 일측에 펌핑된 물(유체, 이하 유체라 한다.)을 배출하기 위한 토출구(7)를 형성하여 구성한다.

상기 펌프실(4)에는 펌핑을 위한 수단으로 펌프본체(2)의 상부에 구비되는 모터의 축과 연결되어 회전하는 임펠러(8)를 구비한다.

상기 임펠러(8)는, 모터와 연결하기 위한 축부(9)를 상방에 형성하고, 상기 축부(9)의 하방에는 펌프실(4)에 위치하도록 방사상으로 형성되는 대형날개(10)와 상기 대형날개(10)의 하방에 형성되어 흡입관(6)에 위치하는 소형날개(11)로 구성한다.

상기와 같이 구성되는 종래의 기술에서는 소형날개로 초기에 펌핑을 수행하여 흡입관으로 유입되면 대형날개의 회전에 따르는 압력으로 토출구를 통하여 토출되는 형태이기 때문에, 초기 가동시 원활한 펌핑이 용이하게 이루어지지 않게 되는 문제점을 가진다.

또한, 초기 가동시 펌프 본체로부터 유입된 공기가 펌핑되는 유체에 의하여 상승하면서 유체의 표면에서 기포가 발생하게 됨으로서 상당한 소음이 유발되는 문제점을 가지게 된다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 펌핑에 필요한 임펠러 어셈블리를 개선하여 이중으로 펌핑을 수행하여 고압으로 토출하도록 함으로서 펌핑의 효율성을 높이면서도, 초기 작동시 발생하는 기포를 신속하게 제거하여 소음발생을 배제시켜 품질과 성능향상에 기여할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 배수펌프를 도시한 일부 파절 상태의 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 분해 상태의 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 결합상태 평면 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리를 도시한 결합상태 저면 사시도, 도 5는 도 3에 도시된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 6은 도 3에 도시된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 7은 본 발명의 기술이 적용된 배수펌프용 임펠러 어셈블리의 배수량을 테스트한 결과표도로서 함께 설명한다.

통상적인 배수펌프(100)는 펌프본체(101)와 상기 펌프본체(101)의 하방에 원통형의 하우징(102)을 결합한다.

상기 하우징(102)에는 실질적인 펌핑을 위한 펌프실(103)과 상기 펌프실(103)의 중앙부 하단에 흡입공(104)을 형성한 흡입관(105)을 구비하고, 상기 펌프실(103)의 수평방향 일측에 펌핑된 유체를 배출하기 위한 토출구(106)를 형성하여 구성한다.

상기 펌프실(103)에는 펌핑을 위한 수단으로 펌프본체(101)의 상부에 구비되는 모터의 축(107)과 연결되어 회전하는 임펠러어셈블리(110)를 구비하여 구성한다.

본 발명에서는 상기 임펠러어셈블리(110)를 개선하여 유체를 흡입하기 위한 하나의 블레이드와, 토출을 위한 두 개의 블레이드 및 기포제거와 기압유지를 위한 블레이드를 4단으로 구성하여 펌핑의 효율성을 향상시킴과 더불어 소음저감이 가능하도록 하는 것이 특징이다.

이를 위한 본 발명의 기술이 적용되는 임펠러어셈블리(110)는, 펌프본체(101)의 상부에 설치되는 모터의 축(107)과 연결되는 어퍼임펠러(111)와 상기 어퍼임펠러(111)의 하방에 결합되는 로어임펠러(112)로 구성한다.

상기 어퍼임펠러(111)는 원판형상으로 구비되는 어퍼베이스(115)의 중앙에 모터의 축(107)과 결합할 수 있도록 축공(116)을 형성하여 상방으로 돌출되는 축보스(117)를 형성한다.

상기 어퍼베이스(115)의 가장자리에는 가이드림(118)을 형성하고, 상기 가이드림(118)에서 축보스(117) 방향으로는 다수개의 공기블레이드(119,120)를 형성하여 초기 가동시 기포를 제거하고 작동과정에서는 공기를 공급하여 기압을 유지시켜 필요 이상 수위가 상승하는 것을 차단할 수 있도록 한다.

상기 공기블레이드(119,120)는 가이드림(118)에서 축보스(117)까지 완전하게 연결한 것과 가이드림(118)에서 축보스(117)까지 연결하지 않고 어퍼베이스(115)의 중간 위치까지만 형성한 것을 지그재그 타입으로 혼용하여 구성한다.

상기 어퍼베이스(115)의 중간위치까지만 형성되는 공기블레이드(119)와 축보스(117) 상간에는 통기공(121)을 형성하여 초기 가동시 로어임펠러(112)에 위치한 공기(기포)가 용이하게 배출될 수 있도록 구성한다.

상기 로어임펠러(112)는 원판형상으로 구비되는 로어베이스(125)를 구비하고, 상기 로어베이스(125)의 중심 하방으로는 흡입구(126)를 형성하여 배수할 유체를 흡입할 수 있도록 한다.

상기 흡입구(126)는 로어베이스(125)의 중앙에 형성되는 블레이드축(127)의 하방으로 돌출시켜 방사상으로 형성하는 흡입블레이드(128)를 형성하고, 상기 로어베이스(125)와 흡입구(126)상간에는 흡입된 유체를 로어 및 어퍼베이스(125,115) 상간으로 공급할 수 있도록 공급홀(129)을 형성한다.

상기 흡입블레이드(128)의 상단부는 로어베이스(125)의 상면에 방사상으로 형성되는 어퍼토출블레이드(130,131)와 연결하여 유지되도록 하고, 상기 어퍼토출블레이드(130,131)는 공급홀(129)을 통하여 유입된 유체를 밀어서 토출시키도록 한다.

상기 블레이드축(127)과 어퍼토출블레이드(130,131)는 어퍼베이스(115)의 저면 중앙과 방사상으로 형성되는 보강축(132)과 블레이드홈(133)과 치합되어 열융착 등과 같은 방식에 의하여 견고하게 고정되도록 한다.

물론, 상기 보강축(132)과 어퍼토출블레이드(130,131)의 높이에 따라 토출되는 유체의 양을 조절할 수 있을 것이므로 설계시 최적의 토출유량을 구하여 결정하는 것은 당연할 것이다.

상기 로어베이스(125)의 저면에는 계단형태의 로어토출블레이드(135,136)를 다수개 형성하여 흡입구(126)를 통하여 흡입된 유체를 밀어서 토출시킬 수 있도록 한다.

상기 로어토출블레이드(135,136)는 어퍼토출블레이드(130,131)가 위치하는 로어베이스(125)의 저면에 하사점(LP)과 상사점(UP)을 가지고 일정 높이(H)를 유지하는 토출벽(137,138)을 형성한다.

상기 토출벽(137)의 하사점(LP)에서 다음 토출벽(138)의 상사점(UP)까지는 상향 경사지게 한 경사면(139)을 형성하여 전체적으로 일측이 높고 일측이 낮은 치형과 같은 형상으로 구비하여 유체를 밀어 토출시킬 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 배수펌프용 임펠러 어셈블리(110)은,

배수펌프(100)를 구성하는 하우징(102)에 내장하여 펌프본체(101)의 상부에 설치되는 모터의 축(107)에 임펠러어셈블리(110)를 구성하는 축보스(117)에 형성되는 축공(116)을 결합한다.

상기와 같은 상태에서 모터를 작동시키면 임펠러어셈블리(110)가 회전하게 되고, 유체속에 잠겨져 있는 흡입관(105) 내에 위치한 흡입구(126)의 흡입블레이드(128)가 회전하면서 유체를 흡입하게 된다.

이와 같이 유체가 흡입되면 흡입관(105)에 있던 공기는 흡입되는 유체에 의하여 상방으로 이동하게 되고, 이 과정에서 로어임펠러(112)를 구성하는 로어베이스(125)의 중앙부에 형성되는 공급홀(129)과 어퍼임펠러(111)를 구성하는 어퍼베이스(115)의 중앙부에 형성되는 통기공(121)을 통하여 어퍼베이스(115)의 상면으로 이동하게 된다.

상기 흡입구(126)의 흡입블레이드(128)를 통하여 유입된 유체의 일부는 로어베이스(125)의 저면에 형성되는 로어토출블레이드(135,136)에 의하여 밀려지면서 토출구(106)방향으로 이동하여 토출된다.

또한, 로어베이스(125)의 중앙부에 형성된 공급홀(129)을 통하여 로어베이스(1250와 어퍼베이스(115)상간의 공간으로 이동하고, 상기 로어베이스(125)의 상면에 형성된 어퍼토출블레이드(130,131)에 의하여 밀려지면서 토출구(106)를 통하여 토출하게 되는 것이다.

그리고, 흡입된 유체가 어퍼베이스(115)의 저면에까지 충진되면 하우징(102)의 상방으로 부터 유입된 공기는 어퍼베이스(115)의 상면에 위치하여 공기블레이드(119,120)에 의하여 안정된 상태를 유지하여 유체가 불필요하게 상승하는 것을 차단하게 된다.

이러한 본 발명의 임펠러어셈블리(110)는 흡입구(126)에 의하여 흡입된 유체가 로어베이스(125)의 상면과 저면에 구비되는 어퍼토출블레이드(130,131)와 로어토출블레이드(135,136)에 의하여 동시에 토출됨으로서 토출되는 유량이 증대되는 것이다.

이는 모터의 회전력에 어퍼토출블레이드(130,131) 및 로어토출블레이드(135,136)이 미는 힘에 의하여 압력이 상승함으로서 흡입량의 증대와 더불어 토출량의 증대를 가져오는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 임펠러어셈블리(110)를 종래 기술이 적용된 임펠러어셈블리와 동일한 조건하에서 펌핑실험을 실시한 결과 표 1,2와 같은 결과를 얻었다.

시험조건은,

주변온도 28℃,

220Ｖ 60 및 50㎐의 입력조건과,

토출호스의 직경 11㎜,

흡입관(105)의 잠수깊이 10㎜,

토출부하는 1200㎜,

에서 부하시와 최대압상을 비교한 결과 도 7에서와 같이 본원 발명의 임펠러어셈블리(110)가 토출량과 최대압상에서 월등하게 좋은 결과를 나타내었다.

이러한 본 발명은 동일한 조건하일 경우 토출을 위한 블레이드를 상,하에 배치함으로서 토출유량을 증대시키는 것은 물론, 토출유량의 증대에 따라서 흡입되는 유량은 자연스럽게 증대되도록 함으로서 최적의 발란스를 유지하면서 펌핑성을 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 펌핑에 필요한 임펠러 어셈블리를 유체를 흡입하기 위한 하나의 블레이드와, 토출을 위한 두개의 블레이드 및 기포제거와 기압유지를 위한 블레이드로 4단 구성하는 것이 특징이며,

상기의 구성으로 흡입효율과 이중펌핑이 가능하게 하여 고압으로 유체를 토출시키도록 함으로서 펌핑의 효율성을 높이면서도, 초기 작동시 발생하는 기포를 신속하게 제거하여 소음발생을 배제시켜 품질과 성능향상에 기여할 수 있는 등 다향한 효과를 가지는 발명이다.

Claims (6)

1. 펌프본체(101)와 상기 펌프본체(101)의 하방에 결합되는 원통형의 하우징(102)과;

   상기 하우징(102)에 펌핑을 위하여 형성하는 펌프실(103)과;

   상기 펌프실(103)의 중앙부 하단에 흡입공(104)을 형성하여 구비하는 흡입관(105)과;

   상기 펌프실(103)의 수평방향 일측에 펌핑된 유체를 배출하도록 형성하는 토출구(106)와;

   상기 펌프실(103)에 펌핑을 위한 수단으로 구비되는 임펠러어셈블리(110)를 포함하는 배수펌프(100)에 있어서;

   상기 임펠러어셈블리(110)를 유체를 흡입하기 위한 하나의 블레이드와,

   토출을 위한 두개의 블레이드 및 기포제거와 기압유지를 위한 블레이드를 4단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.
2. 펌프본체(101)와 상기 펌프본체(101)의 하방에 결합되는 원통형의 하우징(102)과;

   상기 하우징(102)에 펌핑을 위하여 형성하는 펌프실(103)과;

   상기 펌프실(103)의 중앙부 하단에 흡입공(104)을 형성하여 구비하는 흡입관(105)과;

   상기 펌프실(103)의 수평방향 일측에 펌핑된 유체를 배출하도록 형성하는 토출구(106)와;

   상기 펌프실(103)에 펌핑을 위한 수단으로 구비되는 임펠러어셈블리(110)를 포함하는 배수펌프(100)에 있어서;

   상기 임펠러어셈블리(110)는, 펌프본체(101)의 상부에 설치되는 모터의 축(107)과 연결되는 어퍼임펠러(111)와;

   상기 어퍼임펠러(111)의 하방에 결합되는 로어임펠러(112)로 구성하고;

   상기 어퍼임펠러(111)는 원판형상으로 구비되는 어퍼베이스(115)와;

   상기 어퍼베이스(115)의 중앙에 모터의 축(107)과 결합할 수 있도록 축공(116)을 형성하여 돌출되는 축보스(117)와;

   상기 어퍼베이스(115)의 가장자리에 형성하는 가이드림(118)과;

   상기 가이드림(118)에서 축보스(117) 방향으로 기포제거와 기압을 유지시켜 수위상승을 방지할 수 있도록 형성하는 다수개의 공기블레이드(119,120)를 포함하고;

   상기 로어임펠러(112)는 원판형상으로 구비되는 로어베이스(125)와;

   상기 로어베이스(125)의 중심 하방으로 형성하여 배수할 유체를 흡입하는 흡입구(126)와;

   상기 로어베이스(125)의 상면에는 유입된 유체를 밀어서 토출시키도록 방사상으로 형성하는 어퍼토출블레이드(130,131)와;

   상기 로어베이스(125)의 저면에는 계단형태로 형성하여 흡입된 유체를 밀어서 토출시키도록 형성하는 로어토출블레이드(135,136)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서;

   상기 공기블레이드(119,120)는 가이드림(118)에서 축보스(117)까지 완전하게 연결하는 것과, 가이드림(118)에서 어퍼베이스(115)의 중간 위치까지만 형성하는 것을 혼용하여 구성하고;

   상기 어퍼베이스(115)의 중간위치까지만 형성되는 공기블레이드(119)와 축보스(117) 상간에는 초기 가동시 로어임펠러(112)에 위치한 공기를 제거할 수 있도록 통기공(121)을 형성하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.
4. 제 2 항에 있어서;

   상기 흡입구(126)는 로어베이스(125)의 중앙에 형성되는 블레이드축(127)의 하방으로 돌출시켜 방사상으로 형성하는 흡입블레이드(128)와;

   상기 로어베이스(125)와 흡입구(126)상간에 흡입된 유체를 로어 및 어퍼베이스(125,115) 상간으로 공급할 수 있도록 형성하는 공급홀(129)과;

   상기 흡입블레이드(128)의 상단부는 어퍼토출블레이드(130,131)와 연결하여 유지하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.
5. 제 4 항에 있어서;

   상기 블레이드축(127)과 어퍼토출블레이드(130,131)는 어퍼베이스(115)의 저면 중앙과 방사상으로 형성되는 보강축(132)과 블레이드홈(133)과 치합되어 고정하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.
6. 제 2 항에 있어서;

   상기 로어토출블레이드(135,136)는 어퍼토출블레이드(130,131)가 위치하는 로어베이스(125)의 저면에 하사점(LP)과 상사점(UP)을 가지고 일정 높이(H)를 유지하는 토출벽(137,138)을 형성하고;

   상기 토출벽(137)의 하사점(LP)에서 다음 토출벽(138)의 상사점(UP)까지는 상향 경사지게 한 경사면(139)을 형성하여 구성하는 것을 특징으로 하는 배수펌프용 임펠러 어셈블리.

Images