KR100723907B1 - 인라인 2웨이 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인라인 2웨이 펌프에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 축이 지면에 수직으로 위치하고, 하나의 모터와 두개의 케이싱 및 임펠러를 구비하는 인라인 2웨이 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 인라인 2웨이 펌프는 동력을 발생시키는 모터와 상기 동력을 전달하는 축을 포함하는 구동부; 상기 구동부를 지지하는 브래킷; 상기 브래킷에 고정되며 제1흡입구, 제1펌프실 및 제1토출구를 포함하는 제1케이싱; 상기 제1케이싱 하부에 위치하며, 제2흡입구, 제2펌프실 및 제2토출구를 포함하는 제2케이싱; 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱 사이에 위치하여 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱을 분리하기 위한 케이싱브래킷; 상기 제1펌프실과 상기 제2펌프실에 위치하며 상기 축에 고정되어 유체를 펌핑하기 위한 제1임펠러와 제2임펠러; 및 상기 축 단부에 위치하며, 상기 제2케이싱과 볼트체결되는 캡을 포함함에 기술적 특징이 있다.
펌프, 인라인, 케이싱, 임펠러, 케이싱브래킷, 부시베어링

Description

인라인 2웨이 펌프{Inline 2 way pump}
도 1은 종래기술에 따른 인라인형 펌프의 단면도,
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 정면도,
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도,
도 2c는 본발명의 일실시예에 따른 케이싱의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: 구동부 220: 브래킷
230, 240: 제1케이싱, 제2케이싱
231, 241: 제1흡입구, 제2흡입구
232, 242: 제1토출구, 제2토출구
233, 243: 제1유입로, 제2유입로
234, 244: 제1펌프실, 제2펌프실
235, 245: 제1임펠러, 제2임펠러
250: 케이싱브래킷 260: 캡
270: 스터드 볼트 홀 271: 스터드 볼트
280: 메카니컬 씰 281: 부시베어링
290: 밸런싱 베인 300: Y자형 관
400: U자형 관
본 발명은 인라인 2웨이 펌프에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 축이 지면에 수직으로 위치하고, 하나의 모터와 두개의 케이싱 및 임펠러를 구비하는 인라인 2웨이 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 원심펌프는 밀폐된 케이싱 내에서 임펠러를 회전시킴으로써 발생하는 원심력을 이용하여 유체의 펌핑작용, 즉 수송작용을 하거나 압력을 발생시키는 펌프로서, 케이싱의 흡입구를 통해 임펠러의 중심부로 유입된 유체가 회전하는 임펠러의 원심력에 의해 임펠러의 바깥쪽으로 나오게 되면 임펠러 중심부의 압력이 저하되어 진공에 가까워지므로 흡수관의 유체가 대기의 압력에 의해 임펠러의 중심을 향해 흐르게 되고 임펠러의 바깥쪽으로 나온 유체는 케이싱의 토출구를 통해 외부로 배출되게 되며 이에 따라 유체가 연속적으로 흡상, 압상되어 펌핑이 되도록 한 것이다. 이러한 원심펌프는 대부분이 지면을 기준으로 축이 수평으로 위치하는 횡축형으로 냉난방 및 산업용, 빌딩, 건축설비용, 농업용의 액체이송장치에 사용된 다. 그러나 종래의 횡축형 펌프는 설치면적이 넓을 뿐 아니라 모터의 진동이 바닥면에 지속적으로 인가되어 베이스 플레이트에 별도로 진동을 흡수하는 장치를 설치해야했다.
도 1은 종래의 인라인 펌프의 단면도로서 횡축형 펌프와 달리 축이 지면에 수직으로 위치하여 베이스플레이트에 별도의 장치를 하지 않아도 되며, 배관과 배관 사이에 설치되어 좁은 공간에서 설치가 가능하다.
종래기술에 따른 인라인 펌프는 동력을 발생시키는 모터(110), 동력을 임펠러(135)에 전달하는 샤프트(111), 모터(110) 및 샤프트(111)를 지지하는 브래킷(120), 유체를 펌핑하는 임펠러(135), 흡입구(131) 및 토출구(132)가 축에 수직방향으로 형성되어 있으며 유체가 펌핑되는 펌프실(134)을 구비한 케이싱(130), 축(111)을 지지하고, 축(111)의 회전을 돕는 베어링(140) 및 누수를 방지하기 위한 메카니컬 씰(150)을 포함한다.
종래기술에 따른 유체의 펌핑작동을 살펴보면 전력을 공급함과 동시에 축(111) 및 임펠러(135)가 회전하며 흡입구(131)를 통해 유체가 케이싱(130) 내부로 유입된다. 유입로(133)를 지난 유체는 임펠러(135)가 회전하고 있는 펌프실(134) 내로 들어가고 임펠러(135)의 회전에 의해 원심력이 가해지면서 토출구(132)로 배출된다.
그러나 종래의 인라인 펌프는 유체가 한쪽 방향으로 흐르기 때문에 유체의 반작용 압력이 스러스트 하중으로 작용하여 베어링의 수명이 단축되는 문제가 있다. 또한, 성분이 다른 두 종류의 유체 펌핑하기 위해서는 별도의 펌프를 구비해야 하며, 양정 및 유량을 상승시키기 위해서는 더 큰 펌프를 사용해야 하는 불편함이 있다.
따라서, 본 발명은 하나의 모터에 두개의 흡입구 및 토출구가 구비되도록 두개의 임펠러와 케이싱을 포함하는 인라인 2웨이 펌프를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 축에 두개의 임펠러가 장착되어 스러스트 하중이 양방향으로 발생되는 인라인 2웨이 펌프를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 Y자형 관을 더 구비하여 나누어진 두개의 흡입구와 토출구를 하나로 형성하는 인라인 2웨이 펌프를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 U자형 관을 더 구비하여 흡입구와 토출구가 일방향으로 형성되며, 두번의 펌핑을 하는 인라인 2웨이 펌프를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 동력을 발생시키는 모터와 상기 동력을 전달하는 축을 포함하는 구동부; 상기 구동부를 지지하는 브래킷; 상기 브래킷에 고정되며 제1흡입구, 제1펌프실 및 제1토출구를 포함하는 제1케이싱; 상기 제1케이싱 하부에 위치하며, 제2흡입구, 제2펌프실 및 제2토출구를 포함하는 제2케이싱; 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱 사이에 위치하여 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱을 분리하기 위한 케이싱브래킷; 상기 제1펌프실과 상기 제2펌프실에 위치하며 상기 축에 고 정되어 유체를 펌핑하기 위한 제1임펠러와 제2임펠러; 및 상기 축 단부에 위치하며, 상기 제2케이싱과 볼트체결되는 캡을 포함하는 인라인 2웨이 펌프에 의해 달성된다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 정면도이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프는 지면과 수직방향인 축(212)과 동력을 발생시키는 모터(211)를 포함하는 구동부(210), 모터(211)의 하부에 결착되어 구동부(210)를 지지하는 브래킷(220), 브래킷(220)의 하부에 결착되어 고정되며, 일측에 유체를 흡입하는 제1흡입구(231)를 포함하며, 타측에 유체를 배출하는 제1토출구(232)를 포함하는 제1케이싱(230), 제1케이싱(230)과 같이 일측에 제2 흡입구(241)를 포함하고, 타측에 제2토출구(242)를 포함하는 제2케이싱(240), 제1케이싱(230)과 제2케이싱(240) 사이에 위치하여 제1케이싱(230)과 제2케이싱(240)을 분리하기 위한 케이싱브래킷(250), 제1케이싱(230) 내부에 위치하여 축(212)에 고정되며 제1흡입구(231)로 흡입된 유체를 펌핑하여 제1토출구(232)로 배출하는 제1임펠러(235), 제2케이싱(240)내부에 위치하여 축(212)에 고정되며 케이싱브레킷(250)을 기준으로 제1임펠러(235)와 대칭된 형상인 제2임펠러(245), 축(212) 단부에 위치하고 제2케이싱(240)과 볼트체결하여 제2케이싱(240) 내부의 유체가 새는 것을 방지하는 캡(260)을 포함한다.
구동부(210)는 모터(211)와 축(212)을 포함하며 모터(211)는 제1·2임펠러(235, 245)를 회전시키기 위해 전류를 공급받아 동력을 발생시키고 축(212)은 모터(211)에서 발생된 동력을 제1·2임펠러(235, 245)에 전달한다. 여기서 제1·2임펠러(235, 245)가 고정되는 축(212)과 모터(211)와 연결된 축(212)을 분리하여 커플링(213)으로 연결함으로써 보수가 용이하도록 한다. 또한 제1·2임펠러(235, 245)가 고정되는 축(212)에는 제1임펠러(235)가 상부로 이동하지 못하도록 단턱부(12a)가 형성되어 있으며, 제1·2임펠러(235, 245)의 위치를 고정하고 지지하기 위해 암나사(12c)가 체결되는 나사홈(12b)이 제2임펠러(245)가 고정된 하단부 아랫쪽으로 형성되어 있다.
브래킷(220)은 모터(211)의 하부에 장착되며 모터(211)와 축(212)을 지지함과 동시에 제1케이싱(230)을 고정시킨다.
제1케이싱(230)은 브래킷(220)과 볼트체결되고, 일측에 제1흡입구(231), 타 측에 제1토출구(232)를 포함하며 상부면 중앙에 축이 삽입되는 홀이 형성되어 있다. 제1흡입구(231)와 제1토출구(232)는 축(212)의 수직방향으로 형성된다. 또한, 제1임펠러(235)가 위치하는 제1펌프실(234)이 하부 중앙에 형성되어 있고, 유체를 이동시키는 제1유입로(233)가 제1흡입구(231)에서 제1펌프실(234)로 이어지도록 형성되어 있다.
제2케이싱(240)은 제1케이싱(230)의 하부에 위치하며, 일측에 제2흡입구(241), 타측에 제2토출구(242)를 포함하고 하부면 중앙에 축(212)이 삽입되는 홀이 형성되어 있다. 제2흡입구(241)와 제2토출구(242)는 축의 수직방향으로 형성된다. 또한, 제2임펠러(245)가 위치하는 제2펌프실(244)이 상부 중앙에 형성되어 있고, 유체를 이동시키는 제2유입로(243)가 제2흡입구(241)에서 제2펌프실(244)로 이어지도록 형성되어 있다.
케이싱브래킷(250)은 제1케이싱(230)과 제2케이싱(240) 사이에 위치하여 제1케이싱(230)과 제2케이싱(240)을 분리하는 격벽역할을 한다. 제2케이싱(240)은 케이싱브래킷(250)을 기준으로 제1케이싱(230)과 마주보는 형상으로 각각의 흡입구(231, 241)와 토출구(232, 242)는 일방향에 형성되어 있되, 각각의 펌프실(234, 244) 및 유입로(233, 243)는 서로 마주보는 형상이다.
제1·2임펠러(235, 245)는 제1·2펌프실(234, 244)에 위치하고 축(212)에 고정되며, 제2임펠러(245)는 케이싱브래킷(250)을 기준으로 제1임펠러(235)와 마주보는 형상이다. 제1·2임펠러(235, 245)는 제1·2펌프실(234, 244)내로 유입된 유체를 펌핑하여 제1·2토출구(232, 242)로 배출한다. 제1·2임펠러(235, 245)는 축(212)의 단턱부(12a)와 축(212)에 형성된 나사홈(12b)에 체결된 암나사(21c)에 의해 상하이동하지 않도록 고정된다. 여기서 제1·2임펠러(235, 245)는 서로 다른 유량과 양정을 펌핑하기 위해 다른 규격으로 제작되어 사용할 수 있다.
제1·2케이싱(230, 240)의 외주면에는 돌출된 복수의 스터드 볼트 홀(270)이 간격을 두고 형성되어 있으며, 케이싱브래킷(250)을 사이에 두고 맞닿아 있는 제1·2케이싱(230, 240)이 스터드 볼트(271)의 체결로 서로 케이싱브래킷(250)에 밀착되어 고정된다. 케이싱브래킷(250)과 접촉하는 제1·2케이싱(230, 240)의 단부는 도시되지는 않았지만 단턱부가 형성되어 있어 케이싱브래킷(250)과 맞물리며, 유체가 새지않도록 오링으로 패킹한다.
캡(260)은 제2케이싱(240) 하단부와 볼트결합하여 제2케이싱(240) 외부로 유체가 새는 것을 방지한다.
제1케이싱(230) 상부 홀과 축(212)의 접촉부, 제2케이싱(240) 하부 홀과 축(212)의 접촉부에는 고무재질의 부식이 되지않는 부시베어링(281)을 삽입하여 유체가 새는 것을 방지하며, 제1케이싱(230)의 상단부에 위치하며 누수를 방지하는 메카니컬 씰(280)을 구비한다.
또한, 제1·2임펠러(235, 245)의 회전시 축이 한쪽 방향으로 쏠리는 것을 방지하기 위해 제1·2펌프실(234, 244)내에 축(212)을 기준으로 제1·2토출구(232, 242)와 대향되는 위치에 밸런싱 베인(290)을 부착한다.
본 발명의 일실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프는 이와 같은 구성으로 모터에 전력을 공급하면 구동부(210)가 작동하여 축 및 축에 고정된 제1·2임펠러(235, 245)가 회전한다. 제1·2임펠러(235, 245)가 회전함과 동시에 유체가 제1·2흡입구(231, 241)로 흡입된다. 이때 제1·2흡입구(231, 241)로 흡입되는 유체는 다른 성분이거나 같은 성분일 수 있다. 제1·2흡입구(231, 241)로 흡입된 유체는 제1·2유입로(233, 243)를 따라 제1·2펌프실(234, 244)로 들어간다. 이때 제1유입로(233)를 통해 제1펌프실(234)로 들어가는 유체는 위에서 아래로 흡입되며, 제2유입로(243)를 통해 제2펌프실(244)로 들어가는 유체는 아래에서 위로 흡입됨에 따라 추력이 반대로 발생하여 부시베어링(281)이 받는 힘이 최소가 된다. 따라서 부시베어링(281)의 손상을 줄이고 수명을 연장할 수 있다. 제1·2펌프실(234, 244)에서 제1·2임펠러(235, 245)에 의해 펌핑 된 유체는 제1·2토출구(232, 242)를 통해 배출되어 각각의 배관을 따라 이동하게 된다. 이와 같이 케이싱브래킷(250)에 의해 분리된 제1·2케이싱(230, 240)을 구비하고 각각의 임펠러 및 흡입구, 토출구를 포함함으로써 서로 다른 성분의 유체를 펌핑할 수 있으며, 하나의 펌프만으로 각기 다른 장소로 유체를 이송하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프는 별도의 Y자형 관(300)을 더 구비하여 제1·2흡입구(231, 241)와 제1·2토출구(232, 242)에 각각 장착한다. 각각의 흡입구와 토출구에 Y자형 관(300)이 장착되면 제1흡입구(231)와 제2흡입구(241)가 하나의 흡입구로 연결되고, 제1토출구(232)와 제2토출구(242)가 하나의 토출구로 연결된다. 흡입구 쪽 Y자형 관(300)을 통해 흡입된 유체가 제1흡입구(231)와 제2흡입구(241)를 통해 흡입되어 각각의 임펠러에 의해 펌핑된 유체가 제1토출구(232)와 제2토출구(242)를 지나 토출구 쪽 Y자형 관(300)으로 배출된다. 이와 같이 Y자형 관(300)에 의해 제1·2케이싱(230, 240)의 흡입구와 토출구를 각각 하나로 연결함으로써 더 많은 유량을 이송 및 펌핑할 수 있다. 여기서 Y자형 관(300)의 직선형관이 제1·2흡입구(231, 241)와 제1·2토출구(232, 242)의 지름보다 더 크게 형성되도록 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프의 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인라인 2웨이 펌프는 제1케이싱(230)을 축을 중심으로 180°회전시켜 제1흡입구(231)가 제2토출구(242)와 마주보게 설치하고, 별도의 U자형 관(400)을 더 구비하여 제1흡입구(231)와 제2토출구(242)에 장착한다. 제1흡입구(231)와 제2토출구(242)에 U자형 관(400)을 장착함으로써 제1케이싱(230)과 제2케이싱(240)이 서로 연결되어 하나의 이어진 유로가 형성된다. 제2흡입구(241)로 흡입된 유체가 제2임펠러(245)에서 한번 펌핑되고 펌핑된 유체가 U자형 관(400)을 지나 제1흡입구(231)를 통해 제1케이싱(230)으로 들어가며 제1임펠러(235)에 의해 한번 더 펌핑되어 제1토출구(232)를 통해 배출된다. 이와 같이 두번 펌핑된 유체는 압력이 증대되어 더 높은 양정을 갖게 되며, 유체의 흡입과 토출이 일방향에서 이루어짐으로써 좁은 공간에서도 설치가 가능하다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명에 따른 인라인 2웨이 펌프는 하나의 모터에 두개의 임펠러 및 케이싱을 구비함으로써 서로 다른 성분의 유체를 동시에 펌핑할 수 있다.
또한, 스러스트 하중이 서로 상쇄됨으로써, 부시베어링의 손상을 막고 수명을 연장할 수 있다.
또한, 제1·2흡입구 및 토출구에 각각 Y자형 관을 장착하여 두개의 케이싱을 하나로 사용함으로써 유량을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 제1흡입구와 제2토출구에 U자형 관을 장착하여 흡입구와 토출구가 일방향으로 형성됨으로써 좁은 공간에 설치가 가능하며, 양정을 증가시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 동력을 발생시키는 모터와 상기 동력을 전달하는 축을 포함하는 구동부;
    상기 구동부를 지지하는 브래킷;
    상기 브래킷에 고정되며 제1흡입구, 제1펌프실 및 제1토출구를 포함하는 제1케이싱;
    상기 제1케이싱 하부에 위치하며, 제2흡입구, 제2펌프실 및 제2토출구를 포함하는 제2케이싱;
    상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱 사이에 위치하여 상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱을 분리하기 위한 케이싱브래킷;
    상기 제1펌프실과 상기 제2펌프실에 위치하며 상기 축에 고정되어 유체를 펌핑하기 위한 제1임펠러와 제2임펠러; 및
    상기 축 단부에 위치하며, 상기 제2케이싱과 볼트체결되는 캡
    을 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2케이싱 및 제2임펠러는 상기 케이싱브래킷을 기준으로 상기 제1케이싱 및 제1임펠러와 마주보는 형상인 인라인 2웨이 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 2케이싱과 상기 축의 접촉부에 위치하는 고무재질의 부시베어링을 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 2케이싱의 외주면에 돌출되어 형성된 스터드 볼트 홀을 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1케이싱과 상기 제2케이싱의 내부에 상기 축을 중심으로 상기 제1 및 제2토출구와 대향되어 설치되는 밸런싱 베인을 더 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2흡입구, 제1 및 2토출구에 설치되는 Y자형 관을 더 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1흡입구와 상기 제2토출구가 상기 케이싱브래킷을 중심으로 마주보게 설치되는 인라인 2웨이 펌프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1흡입구와 상기 제2토출구에 설치되는 U자형 관을 더 포함하는 인라인 2웨이 펌프.
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