KR100722508B1

KR100722508B1 - 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프

Info

Publication number: KR100722508B1
Application number: KR1020050061709A
Authority: KR
Inventors: 이윤호
Original assignee: 이윤호
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2007-05-29
Also published as: KR20070006404A

Abstract

본 발명은 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 수격작용을 예방하기 위하여 구성하되, 수중모터펌프에서 그 토출 파이프 쪽에 바이패스 밸브를 구비하여 유체의 역류가 있을 때 그 역류 방향을 바꾸어 줄 수 있도록 하고, 또 그 샤프트에 회전 관성이 유지되도록 하는 플라이 휠을 구비하여 유체의 흐름이 급격히 저하되지 않도록 배려하고자 하는 데 있다.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은 모터용 하우징(11)과, 그 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징 내부의 샤프트(13)와, 상기 샤프트 및 하우징에 구비된 로터(14) 및 스테이터(15)로 이루어진 모터부(10), 그리고 상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 축착된 임펠러(21)와, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 이루어진 펌프부(20), 그리고 상기 펌프부가 가지는 케이싱(22)의 토출구(22b)와 토출파이프(23)와의 사이에 마련한 바이패스 밸브 유니트(30)를 구비한 것, 혹은 상기 샤프트(13)를 상부 브라켓트(12) 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비한 플라이 휠 유니트(40)를 구비한 것, 또는 상기 바이패스 밸브 유니트 및 플라이 휠 유니트를 모두 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프{PREVENT STRUCTURE TO WATER-HAMMER THAT INCLUDES UNDERWATER PUMP}

도 1은 종래의 수중모터펌프를 보인 구성도

도 2는 본 발명의 실시예 1의 구성에 따른 수중모터펌프의 구성도

도 3은 도 2의 구성에 따른 바이패스 밸브의 구성을 보인 단면도

도 4는 도 3의 작동상태를 보인 단면도

도 5는 본 발명의 실시예 2의 구성에 따른 수중모터펌프의 구성도

도 6은 본 발명의 실시예 3의 구성에 따른 수중모터펌프의 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10 : 모터부 11 : 하우징

12 : 상부 브라켓트 13 : 샤프트

14 : 로터 15 : 스테이터

20 : 펌프부 21 : 임펠러

22 : 케이싱 22a : 흡입구

22b : 토출구 22c : 토출연장관부

23 : 토출 파이프 30 : 바이패스 밸브 유니트

31 : 밸브용 관체 32 : 측벽

33 : 힌지 34 : 바이패스 밸브

34a : 스프링 35 : 노즐

40 : 플라이 휠 유니트 41 : 플라이 휠

42 : 커버 브라켓트 43 : 휠 축

44 : 커플링

본 발명은 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프에 대한 것으로, 더 상세하게는 수중모터펌프로 역류하는 유체를 우회시키기 위한 바이패스 밸브 또는, 수중모터펌프의 회전 관성을 연장시키기 위한 플라이휠 또는 이들을 동시에 구비하도록 하는데 특징이 있는 것이다.

도 1은 수중모터펌프의 구성을 보인 것으로, 크게 전동 모터부(10)와, 그 아래의 펌프부(20)로 이루어진다.

그리고 상기 전동 모터부(10)는 하우징(11)의 내부에 마련된 스테이터(15)와, 그 스테이터의 중앙에서 샤프트(14)에 축착된 채 회전하는 로터(13)와, 상기 샤프트(14)을 지지하기 위한 상, 하 베어링(15a)(15b)을 포함하며, 이때의 상측 베 어링(15a)은 상부 브라켓트(12)에 설치되고, 하측 베어링(15b)은 다음의 펌프부(20)를 구성하는 케이싱(22) 상부 베어링 하우징에 설치된다.

상기 샤프트(14)는 그 아래의 케이싱(22) 속으로 노출되어 임펠러(21)를 체결할 수 있게 된다.

그리고 상기 케이싱(22)에는 그 내부에서 샤프트(14)의 끝단에 축착된 임펠러(21)와, 상기 케이싱(22)을 받치는 베이스부재로 이루어지고, 상기한 케이싱(22)의 아랫쪽으로는 유입구(22a), 측편으로는 토출구(22b)가 각각 구비된다.

상기와 같은 수중모터펌프가 가동되는데 있어서, 정전이 발생하면 수격작용이 발생하며, 그 수격작용에 따른 수충격으로 배관 및 모터펌프는 파손이 될 수 있다.

수격작용(Water Hammer)이라 하면, 관내에 유체가 흐르고 있을 경우에 그 관내의 유속이 급변하였을 때 발생하는 이상 압력을 말한다.

종래에는 수격작용이 발생하지 않도록 하기 위한 수단으로 전동-완폐식 밸브를 사용하는 바, 이 전동-완폐식 밸브는 수격작용으로 배관이나 펌프의 파손가능성이 있는 대용량의 펌프나 배관 길이가 긴 경우에 주로 사용한다.

이 전동-완폐식 밸브의 작동은 유체의 흐름을 서서히 닫으면서 펌프의 토출 유량이 점차 감소 되어 급격한 유속의 변화가 생기지 않는 시점에 펌프 운전을 정지시키는 구성이다.

그러나 상기와 같은 전동-완폐식 밸브도 펌프 운전 중에 정전이 발생하면 작 동을 전혀 하지않기 때문에 문제가 있다.

즉, 정전시 펌프는 갑자기 가동을 정지하게 되고, 그 반면에 회전부인 모터펌프의 로터, 샤프트 및 임펠라 등은 관성으로 회전을 계속하려고 하고 임펠라 내의 물도 동일하게 운동을 계속 하려고 하나 이 힘은 약하므로 회전이 급속히 느려지고 아울러 양수량도 급격히 감소한다.

따라서 토출 파이프 속의 물은 그 전까지와 같은 유속으로 흐르므로 펌프 토출구에 가까운 배관에서는 압력의 저하현상이(수주분리현상) 일어나고 진공부분이 생긴다.

그리고 결국에는 펌프가 정지되고 토출 파이프의 유체도 정지되며, 그 다음에 토출 파이프의 물은 역류를 시작하고 역류 되는 물의 저하된 압력이 이번에는 반대로 상승시키는 것이 되고, 진공이 발생했던 부분에서 큰 충격압이 생성된다.

그리고 펌프부분에 도달한 역류량의 일부는 임펠라의 공간으로 역류 되어 임펠러를 역회전 시키게 된다.

그러나 임펠러에서는 펌프부로 역류된 유체의 일부 유량만 임펠라를 통과하므로 급속히 유속의 변화가 생겨 고압의 충격압이 펌프부에 생성된다.

이와 같은 수격작용으로 인한 진동과 큰 충격음은 심할 경우 배관이나 펌프를 파손시킨다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 수격작용을 예방하기 위한 유체이론(일부 유량을 역류시키라는 이론)을 감안하여 구성하되, 수중모터펌프에서 그 토출 파이프 쪽에 바이패스 밸브를 구비하여 유체의 역류가 있을 때, 그 역류 방향을 바꾸어 줄 수 있도록 하고, 또한 유체의 역류방향을 보다 정확하게 바꾸어 줄 수 있도록 하여 보다 효과적으로 수격작용을 예방할 수 있도록 하는 데에 있습니다.

본 발명의 또 다른 목적은 역시 수격작용을 예방하기 위한 유체이론(모터 정지시 그 샤프트의 회전 관성을 오래 유지시켜 급격한 압력저하를 방지하는 이론)을 감안하여 구성하되, 임펠러의 샤프트에 회전 관성이 유지되도록 하는 플라이 휠을 구비하여 유체의 역류에 저항이 생기도록 하고자 하는데 있다.
또한, 상기 플라이 휠의 유지 및 보수가 간단하며, 플라이 휠의 기능이 보다 효과적이도록 플라이 휠의 설계를 자유롭게 할 수 있는 데에 있습니다.

본 발명의 또 다른 목적은 수격작용을 예방하기 위한 역류용 바이패스 밸브와 회전 관성 유지용 플라이 휠을 동시에 구비함으로써, 그 각각의 규모가 작아도 매우 효과적인 수격작용 예방 결과를 얻을 수 있도록 하고자 하는 데 있는 것이다.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 모터용 하우징과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트와, 상기 하우징의 내부에서 상기 샤프트에 구비된 로터와, 상기 로터에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터로 이루어진 모터부, 그리고 상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트에 축착된 임펠러와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구와 토출구를 가지는 케이싱으로 이루어진 펌프부, 그리고 상기 펌프부가 가지는 케이싱의 토출구를 연장 및 확장하 는 토출 연장관부를 형성한 후, 이 토출연장관부에 이어지는 토출파이프와의 사이에 마련한 바이패스 밸브 유니트를 포함하여 구성하는 것이다.

이때, 상기한 밸브 유니트는 상기 토출 연장관부와 상기 토출 파이프의 사이에 연결한 밸브용 관체와, 상기 밸브용 관체의 내부 측벽에서 힌지로써 중심을 향해 회동가능한 바이패스 밸브와, 상기 바이패스 밸브의 회동범위 내에 해당하는 상기 측벽에 연결된 역류 노즐을 포함하여 이루어진 것이다.

그리고 상기한 밸브 유니트의 바이패스 밸브는 물의 역류가 발생하였을 때 쉽게 중앙 부분으로 전개될 수 있도록 그 힌지에 전개용 스프링을 구비하는 것이다.

또, 상기한 밸브 유니트의 바이패스 밸브와 역류 노즐은 역류 유량 발생시 힘의 균형을 맞추어 펌프의 고정에 영향을 미치지 않도록 상기 관체의 중심선에 대하여 둘 이상을 대칭으로 구비하여서 된 것이다.

한편, 상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징적인 구성은 모터용 하우징과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트와, 상기 로터에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터로 이루어진 모터부, 그리고 상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트에 축착된 임펠러와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구와 토출구를 가지는 케이싱으로 이루어진 펌프부, 그리고 상기 모터부가 가지는 상기 샤프트를 상기 모터부의 상부 브라켓 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비한 플라이 휠 유니트를 포함하여서 구성하는 것이다.

이때, 상기한 플라이 휠 유니트는 상기 샤프트의 끝단부에 마련한 플라이 휠과, 상기 플라이 휠을 내장하기 위해 상기 상부 브라켓의 외측에 조립한 커버 브라켓트를 포함하여 이루어진 것이다.

또, 상기한 플라이 휠은 따로 플라이 휠 축을 구비하는 것으로 하고, 그 플라이 휠 축과 상기 샤프트는 커플링으로 축이음 하여서 된 것이다.

또 한편, 상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징적인 구성은 모터용 하우징과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트와, 상기 로터에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터로 이루어진 모터부, 그리고 상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트에 축착된 임펠러와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구와 토출구를 가지는 케이싱으로 이루어진 펌프부, 그리고 상기 펌프부가 가지는 케이싱의 토출구를 연장 및 확장하는 토출 연장관부를 형성한 후, 이 토출연장관부에 이어지는 토출파이프와의 사이에 마련한 바이패스 밸브 유니트, 그리고 상기 모터부가 가지는 상기 샤프트를 상기 모터부의 상부 브라켓 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비한 플라이 휠 유니트를 모두 같이 포함하여 구성한 것이다.

이 경우에도, 상기한 밸브 유니트는 상기 토출 연장관부와 상기 토출 파이프의 사이에 연결한 밸브용 관체와, 상기 밸브용 관체의 내부 측벽에서 힌지로써 중심을 향해 회동가능한 바이패스 밸브와, 상기 바이패스 밸브의 회동범위 내에 해당 하는 상기 측벽에 연결된 역류 노즐을 포함하여 이루어진 것이다.

또 한, 이 경우의 상기 밸브 유니트의 바이패스 밸브와 역류 노즐은 역류 유량 발생시 힘의 균형을 맞추어 펌프의 고정에 영향을 미치지 않도록 상기 관체의 중심선에 대하여 둘 이상을 대칭으로 구비하여서 된 것이다.

또 한, 이 경우의 상기한 플라이 휠 유니트는 상기 샤프트의 끝단부에 마련한 플라이 휠과, 상기 플라이 휠을 내장하기 위해 상기 상부 브라켓의 외측에 조립한 커버 브라켓트를 포함하여 이루어진 것이다.

또 한, 이 경우의 상기한 플라이 휠은 따로 플라이 휠 축을 구비하는 것으로 하고, 그 플라이 휠 축과 상기 샤프트는 커플링으로 축 이음 하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 각각의 도면에 따라 상세히 설명한다.

[실시예 1]

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 구성도이고, 도 3 및 도 4는 그 요부 작동 상태를 보인 단면도이다.

실시예 1에서의 구성은 모터부(10)와, 펌프부(20)로 이루어진 수중모터펌프에서 바이패스 밸브 유니트(30)를 추가하는 것이다.

상기 모터부(10)는 상기 도 2에서 보는 바와 같이 모터용 하우징(11)과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트(13), 그리고 상기 하우징의 내부에서 상기 샤프트에 구비된 로터(14)와, 상기 로터(14)에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터(15)로 이루어진다.

또, 펌프부(20)는 역시 도 2에서 보는 바와 같이 상기 모터부(10)의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 임펠러(21)를 축착하고, 상기 임펠러를 내장하되 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 구성된다.

바이패스 밸브 유니트(30)는 상기와 같은 펌프부(20)에서 상기 펌프부가 가지는 케이싱(22)의 토출구(22b) 즉, 토출 연장관부(22c)와 이어지는 토출파이프(23)와의 사이에 마련하는 것으로서, 도 3 또는 도 4에서 보는 바와 같이 상기한 밸브 유니트(30)는 상기 토출 연장관부(22c)와 상기 토출 파이프(23)의 사이에 연결하는 밸브용 관체(31), 그리고 상기 밸브용 관체의 내부 측벽(32)에서 힌지(33)로써 중심을 향해 회동가능한 바이패스 밸브(34)와, 상기 바이패스 밸브의 회동범위 내에 해당하는 상기 측벽(32)에 연결된 역류 노즐(35)을 포함하여 구성된 것이다.

이때, 상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)는 물의 역류가 발생하였을 때 쉽게 중앙 부분으로 전개될 수 있도록 그 힌지(33)에 전개용 스프링(34a)을 구비한다.

그리고 상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)와 역류 노즐(35)은 상기 관체(31)의 중심선에 대하여 둘 이상을 대칭으로 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 둘 이상을 대칭으로 구비함으로 써 역류 유량 발생시 힘의 균형이 무너지지 않게 되며, 그 균형은 이미 설치되어 있는 펌프의 고정에 영향을 미치지 않도록 배려되기 때문이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예 1은 수중모터펌프에 전원이 공급되어 상기 모터부(10)와 펌프부(20)가 정상적으로 작동될 때는 모터부(10)의 회전력이 샤프트(13)를 통해서 임펠러(21)에 전달되고, 회전하는 임펠러(21)에 의해서 유체는 흡입구(22a)로부터 흡입되어 토출구(22b)로 강제 배출된다.

그러다가 전원 공급이 중단되어 모터부(10)가 정상적인 기능을 하지 못할 때는 본 발명의 실시예 1에 따른 바이패스 밸브(34)가 작동하여 수격작용을 예방한다.

이때의 바이패스 밸브(34)들은 그 힌지(33)에 스프링(34a)이 마련되어 있어서 평상시에는 임펠러(21)에 의해 배출되는 유체의 흐름으로 개방되어 도 3에서 보는 바와 같이 각각의 노즐(35)을 막고 있다가 유체의 역류가 발생하면 그 즉시 스프링(34a)의 힘이 작용하고, 아울러 역류되는 유체의 힘으로 즉시 도 4에서 보는 바와 같이 중앙 부분으로 전개되는 것이다.

전원이 끊겼을 때, 모터부(10)로부터의 동력 전달이 중단되면 임펠러(21)의 회전 관성과 이동하는 유체의 이동 관성에 의해서 일시적으로 유체가 흐르기는 하 나, 그 관성들이 사라지고 나면 유체의 이동은 급속히 느려진다.

이어서 토출 파이프 속의 물은 그 전까지와 같은 유속으로 흐르므로 펌프 토출구에 가까운 배관에서는 압력의 저하현상이(수주분리현상) 일어나고 진공부분이 생긴다.

그리고 결국에는 펌프가 정지되고 토출 파이프의 유체도 정지되며, 그 다음에 토출 파이프의 물은 임펠러(21)를 향해 역류를 시작하고 역류 되는 물은 저하되었던 압력이 반대로 다시 높아지면서 진공이 발생했던 부분에서 큰 충격압이 생성될 것이다.

그러나 본 발명의 실시예 1에서는 이와 같은 충격압이 생기기 전에 도 4에서 보는 바와 같이 토출 파이프로 역류 되어 들어오던 대부분의 유체가 중앙 부분으로 전개되는 바이패스 밸브(34)에 의해 좌, 우 양측의 노즐(35)로 빠져나가게 되므로 수격작용이 방지되고 따라서 충격압이 해소되거나 작아지게 되는 것이다.

[실시예 2]

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 구성도이다.

실시예 2에서의 구성은 역시 모터부(10)와 펌프부(20)를 가진 수중모터펌프에서 플라이 휠 유니트(40)를 추가하는 것이다.

역시 모터부(10)는 모터용 하우징(11)과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트(13)와, 상기 로터(14)에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터(15)로 이루어진다.

또, 펌프부(20)는 상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 축착된 임펠러(21)와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 이루어진다.

여기서 플라이 휠 유니트(40)는 상기 모터부가 가지는 상기 샤프트(13)를 상기 모터부의 상부 브라켓트(12) 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비하는 것이다.

그리고 상기한 플라이 휠 유니트(40)의 상세 구성은 도 5에서 보는 바와 같이 상기 샤프트(13)의 끝단부에 마련한 플라이 휠(41)과, 상기 플라이 휠을 내장하기 위해 상기 상부 브라켓트(12)의 외측에 조립한 커버 브라켓트(42)를 포함하며, 더 용이한 조립을 위해서 상기한 플라이 휠(41)이 그 휠 축(43)에 일체화된 것으로 하고, 그 플라이 휠 축(43)과 상기 샤프트(13)는 커플링(44)으로 축 이음 하여 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 실시예 2의 작동을 보면, 수중모터펌프에 전원이 공급되어 상기 모터부(10)와 펌프부(20)가 정상적으로 작동될 때는 모터부(10)의 회전력이 샤프트(13)를 통해서 임펠러(21)에 전달되고, 회전하는 임펠러(21)에 의해서 유체는 흡입구(22a)로부터 흡입되어 토출구(22b)로 강제 배출되며, 그 샤프트(13)의 상단에 구비된 플라이 휠(41)도 커버 브라켓트(42) 속에서 같이 회전하고 있다.

그러다가 전원 공급이 중단되어 모터부(10)가 정상적인 기능을 하지 못하고 정지할 때는 본 발명의 실시예 2에 따른 플라이 휠(41)이 작동하여 수격작용을 예 방한다.

전원이 끊겼을 때는 모터부(10)로부터의 동력 전달이 중단되면서 임펠러(21)의 회전이 중지하게 될 것이기 때문에 토출 파이프를 지났던 물은 임펠러(21)를 향해 역류를 시작하고 역류 되는 물은 저하되었던 압력이 반대로 다시 높아지면서 진공이 발생했던 부분에서 큰 충격압이 생성될 것이다.

그러나 본 발명의 실시예 2에서는 모터부로부터 동력이 제공되지 않아도 샤프트(13) 상단의 플라이 휠(41)이 보유한 회전 관성력 때문에 샤프트(13)가 일정 시간동안 계속 회전하게 되며, 따라서 임펠러(21)가 계속 정상적인 물을 흐름을 지속시키기 때문에 유속의 급격한 감소를 방지하게 되고, 더 나가서 역류하고자 하는 물의 힘을 상쇄시킨다.

이와 같이 역류하고 하는 물의 힘을 상쇄시키면 물의 수격작용이 방지되고 따라서 충격압이 해소되거나 작아지게 되는 것이다.

[실시예 3]

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 구성도로서, 실시예 1의 바이패스 밸브 유니트(30)와, 실시예 2의 플라이 휠 유니트(40)를 모두 포함하는 것이다,

여기서 바이패스 밸브 유니트(30)는 상기와 같은 펌프부(20)에서 상기 펌프부가 가지는 케이싱(22)의 토출구(22b) 즉, 토출 연장관부(22c)와 이어지는 토출파이프(23)와의 사이에 마련하는 것이다.

또, 플라이 휠 유니트(40)는 상기 모터부가 가지는 상기 샤프트(13)를 상기 모터부의 상부 브라켓트(12) 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비하는 것이다.

이들, 바이패스 밸브 유니트(30)와 플라이 휠 유니트(40)는 각각 도 3 및 도 5에서 보는 것과 동일한 구성이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예 3은 수중모터펌프에 전원이 공급되어 상기 모터부(10)와 펌프부(20)가 정상적으로 작동될 때는 모터부(10)의 회전력이 샤프트(13)를 통해서 임펠러(21)에 전달되고, 회전하는 임펠러(21)에 의해서 유체는 흡입구(22a)로부터 흡입되어 토출구(22b)로 강제 배출된다.

불시에 전원 공급이 중단되어 모터부(10)가 정상적인 기능을 하지 못할 때는 도 6의 상부에서 보는 플라이 휠 유니트(40)가 작동하고, 아울러 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같은 본 발명의 바이패스 밸브(34)가 동시에 작동하여 수격작용을 예방한다.

즉, 전원 공급이 중단된 직후에는 모터부로부터 동력이 제공되지 않아도 샤프트(13) 상단의 플라이 휠(41)이 보유한 회전 관성력 때문에 샤프트(13)가 일정 시간 동안 계속 회전하게 되며, 따라서 임펠러(21)가 계속 정상적인 물을 흐름을 지속시키기 때문에 역류하고자 하는 물의 힘을 상쇄시킨다.

이와 동시에 바이패스 밸브(34)는 임펠러(21)에 의해 배출되는 유체의 흐름으로 개방되어 각각의 노즐(35)을 막고 있다가 유체의 역류가 발생하면 그 즉시 스프링(34a)의 힘과, 아울러 역류 되는 유체의 힘으로 즉시 도 4에서 보는 바와 같이 중앙 부분으로 전개되는 것이다.

따라서 역류되는 물의 대부분을 관체(31) 양쪽에 마련된 노즐(35)로 우회시켜 임펠러(21)를 포함하는 펌프부(20)에서 수격작용에 따른 충격압이 발생하지 않게 되는 것이다.

특히, 상기 바이패스 밸브(34) 및 노즐(35)이 둘 이상 대칭으로 구비되어 있기 때문에 역류 유량 발생시 힘의 균형이 무너지지 않게 되며, 그 균형의 유지는 이미 설치되어 있는 펌프의 고정력을 약화시키지 않는다.

실시예 3의 경우에 따르면, 바이패스 밸브(34)를 같이 사용하기 때문에 모터부(10) 상측에 마련하는 플라이 휠(41)의 크기를 줄일 수 있고, 수중모터펌프 자체가 커지는 것을 방지할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 수격작용을 예방하기 위한 유체이론(일부 유량을 역류시키라는 이론)을 감안하여 구성하되, 실시예 1에서와 같이 수중모터펌프에서 그 토출 파이프 쪽에 바이패스 밸브를 구비하였기 때문에 유체의 역류가 있을 때, 그 역류 되는 힘이 임펠러를 포함하는 펌프부에 미치지 않고 우회시켜 수격작용을 방지하는 작용을 하게 되어 충격압을 예방할 수 있는 것이다.
특히, 상기 바이패스 밸브가 유체의 흐름에 영향을 받아 자동으로 회동하며 유체의 흐름을 역류노즐로 안내하므로 더욱 정확하게 유체를 우회시켜 수격작용을 예방할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또, 실시예 2에서와 같이 임펠러를 가지는 펌프 샤프트에 회전 관성이 유지되도록 하는 플라이 휠을 구비하였기 때문에 전원이 갑자기 단락되어도 물의 흐름이 완만하게 정지되도록 유도하는 작용을 하게 되어 수격작용에 의한 충격압을 예방할 수 있게 되는 것이다.
특히, 플라이 휠의 수리 및 보수가 간단하고, 플라이 휠의 크기에 제한을 받지 않고 설계상 자유로워 플라이 휠의 기능이 최대한 발휘될 수가 있으며, 플라이 휠이 장착되지 않은 종래의 수중모터펌프에 커다란 구조 변경없이 간단하게 플라이 휠을 장착할 수가 있는 효과가 있는 것이다.

아울러 이들 바이패스 밸브 및 플라이 휠을 모두 적용한 실시예3에서는 와 같이 전원 단락시 물의 흐름을 완만하게 정지되도록 함과 동시에 역류되는 유체의 흐름을 펌프부에 도착하지 못하고 우회되도록 하기 때문에 더 효과적으로 수격작용에 따른 충격압을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims

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모터용 하우징(11)과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트(13)와, 상기 하우징의 내부에서 상기 샤프트에 구비된 로터(14)와, 상기 로터(14)에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터(15)로 이루어진 모터부(10)와;

상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 축착된 임펠러(21)와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 이루어진 펌프부(20)와;

상기 펌프부가 가지는 케이싱(22)의 토출구(22b)를 연장 및 확장하는 토출 연장관부(22c)를 형성한 후, 상기 토출 연장관부(22c)와 상기 토출 연장관부(22c)에 이어지는 상기 토출 파이프(23)의 사이에 마련한 밸브용 관체(31)와, 상기 밸브용 관체의 내부 측벽(32)에서 힌지(33)로써 중심을 향해 회동가능한 바이패스 밸브(34)와, 상기 바이패스 밸브의 회동범위 내에 해당하는 상기 측벽(32)에 연결된 역류 노즐(35)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 2 항에 있어서,

상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)는 물의 역류가 발생하였을 때 쉽게 중앙 부분으로 전개될 수 있도록 그 힌지(33)에 전개용 스프링(34a)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 2 항에 있어서,

상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)와 역류 노즐(35)은 상기 관체(31)의 축 중심선에 대하여 둘 이상을 대칭으로 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
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모터용 하우징(11)과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트(13)와, 상기 하우징의 내부에서 상기 샤프트에 구비된 로터(14)와, 상기 로터(14)에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터(15)로 이루어진 모터부(10);

상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 축착된 임펠러(21)와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 이루어진 펌프부(20);

상기 모터부가 가지는 상기 샤프트(13)에 커플링(44)으로 축 이음되는 플라이 휠 축(43)과, 상기 플라이 휠 축에 마련한 플라이 휠(41)과, 상기 플라이 휠을 내장하기 위해 상기 상부 브라켓트(12)의 외측에 조립한 커버 브라켓트(42)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
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모터용 하우징(11)과, 그 하우징의 상측을 밀폐하기 위한 상부 브라켓트(12)와, 그 하우징의 내부 중앙에 축설된 샤프트(13)와, 상기 하우징의 내부에서 상기 샤프트에 구비된 로터(14)와, 상기 로터(14)에 대응하도록 상기 하우징의 내주면에 구비된 스테이터(15)로 이루어진 모터부(10)와;

상기 모터부의 아래로 연장된 상기 샤프트(13)에 축착된 임펠러(21)와, 상기 임펠러를 내장하되, 상기 하우징 아래에 고정된 채 흡입구(22a)와 토출구(22b)를 가지는 케이싱(22)으로 이루어진 펌프부(20)와;

상기 펌프부가 가지는 케이싱(22)의 토출구(22b)를 연장 및 확장하는 토출 연장관부(22c)를 형성한 후, 상기 토출 연장관부(22c)와 상기 토출 연장관부(22c)에 이어지는 상기 토출 파이프(23)의 사이에 마련한 밸브용 관체(31)와, 상기 밸브용 관체의 내부 측벽(32)에서 힌지(33)로써 중심을 향해 회동가능한 바이패스 밸브(34)와, 상기 바이패스 밸브의 회동범위 내에 해당하는 상기 측벽(32)에 연결된 역류 노즐(35)과,

상기 모터부가 가지는 상기 샤프트(13)를 상기 모터부의 상부 브라켓트(12) 밖으로 연장한 후, 그 연장부에 구비한 플라이 휠 유니트(40);

를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 9 항에 있어서,

상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)는 물의 역류가 발생하였을 때 쉽게 중앙 부분으로 전개될 수 있도록 그 힌지(33)에 전개용 스프링(34a)을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 9 항에 있어서,

상기한 밸브 유니트(30)의 바이패스 밸브(34)와 역류 노즐(35)은 상기 관체(31)의 중심선에 대하여 둘 이상을 대칭으로 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 9 항에 있어서,

상기한 플라이 휠 유니트(40)는 상기 샤프트(13)의 끝단부에 마련한 플라이 휠(41)과, 상기 플라이 휠을 내장하기 위해 상기 상부 브라켓트(12)의 외측에 조립한 커버 브라켓트(42)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.
제 12 항에 있어서,

상기한 플라이 휠(41)은 따로 플라이 휠 축(43)을 구비하는 것으로 하고, 그 플라이 휠 축(43)과 상기 샤프트(13)는 커플링(44)으로 축 이음 하여서 된 것을 특징으로 하는 수격작용 예방수단을 가진 수중모터펌프.