KR100727582B1 - 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프 - Google Patents

Abstract

누수액 탱크가 형성된 원심 펌프가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프는 펌핑되는 유체가 유입되는 유입구와 토출되는 토출구가 형성된 하우징, 하우징의 상측에 형성되며, 장착된 샤프트를 회전시키는 구동 모터, 샤프트에 연결 장착되어 샤프트와 하우징 사이에 유체의 누수를 막는 미케니컬 씰(mechanical seal), 하우징 내에 샤프트에 연결 장착되어, 상기 유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 유체의 압력을 높여 토출구를 향하여 펌핑하는 임펠러 및 샤프트가 관통하는 하우징의 위에 형성되어 누수된 유체를 담는 누수액 탱크를 포함한다.

원심 펌프, 미케니컬 씰, 유체 펌프, 누수

Description

누수액 탱크가 형성된 원심 펌프{Centrifugal pump having leak liquid tank}

도 1은 종래의 원심 펌프의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 구동 모터

120: 샤프트

130: 미케니컬 씰(mechanical seal)

140: 커플링 케이스 145: 커플링

150: 하우징

152: 유입구 154: 토출구

160: 임펠러(impeller)

170: 누수액 탱크 175: 드래인부

본 발명은 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트가 관통하는 하우징 위에 누수액 탱크를 형성하여 미케니컬 씰(mechanical seal)의 마모로 생긴 누수액을 담도록 하여 미케니컬 씰의 수명을 연장하고 외부 오염을 막도록 한 원심 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 원심 펌프는 배수용, 상하수도용, 광산용, 화학공업용 등 산업체에서 광범위하게 사용되는 펌프이다. 원심 펌프는 구동 모터와 연결된 임펠러가 구동 모터의 회전으로 회전하는 임펠러에 의해 발생되는 원심력에 의한 압력차를 이용하여 고압의 유체를 형성하는 펌프이다.

도 1은 종래의 원심 펌프의 단면도이다.

원심 펌프는 유입구(52)와 토출구(54)를 가진 하우징(50), 회전에 의해 유체의 압력을 높이는 임펠러(60), 임펠러(60)를 회전시키는 구동 모터(10)를 포함하여 구성된다. 특히, 구동 모터(10)와 이어진 샤프트(20)가 하우징(50)을 관통하는 부분에 펌프 내 유체의 누수(leak)를 막기 위해서 미케니컬 씰(mechanical seal)(30)을 샤프트(20)에 형성한다.

특히, 고압 펌프일 경우에는 구동 모터(10)의 회전에 의해 미케니컬 씰(30)이 마찰에 의해 쉽게 닳아서 펌프 내 유체의 누수가 발생하게 된다. 따라서, 누수가 발생하면 미케니컬 씰(30)은 교체되어야 한다. 미케니컬 씰이 고가의 펌프 내 부품임을 고려하였을 때, 종래에는 교환주기가 짧아 비용이 많이 든다는 문제점이 있었다.

그리고, 펌프 내 유체가 유해한 물질인 경우 누수에 의해 펌프 외부 환경을 오염시킬 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 샤프트가 관통하는 하우징 위에 누수액 탱크를 형성하여 미케니컬 씰의 마모로 생긴 누수액을 담고 펌프 바깥으로 드레인하도록 하여 미케니컬 씰의 수명을 연장하고 외부 오염을 막는 원심 펌프에 관한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프는 펌핑되는 펌핑되는 유체가 유입되는 유입구와 토출되는 토출구가 형성된 하우징, 상기 하우징의 상측에 형성되며, 장착된 샤프트를 회전시키는 구동 모터, 상기 샤프트에 연결 장착되어 상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 유체의 누수를 막는 미케니컬 씰(mechanical seal), 상기 하우징 내에 상기 샤프트에 연결 장착되어, 상기 유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 유체의 압력을 높여 상기 토출구를 향하여 펌핑하는 임펠러 및 상기 샤프트가 관통하는 상기 하우징의 위에 형성되어 누수된 유체를 담는 누수액 탱크를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누수액 탱크(170)가 형성된 원심 펌프의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누수액 탱크(170)가 형성된 원심 펌프의 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 누수액 탱크(170)가 형성된 원심 펌프는 하우징(150), 구동 모터(110), 미케니컬 씰(130), 임펠러(160), 누수액 탱크(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(150)은 유체가 들어와 펌프 공정이 이루어지는 몸체로 측면에 유체가 들어가고 나갈 수 있도록 개방된 유입구(152)와 토출구(154)가 형성된다. 유입구(152)와 토출구(154)는 펌프의 사용 목적과 임펠러(160)의 방식에 따라 하우 징(150)의 위 또는 아래 다양한 위치에 형성될 수 있으나 통상적으로 도면과 같이 하우징(150)의 아래에 형성된다. 하우징(150)의 상부에는 구동 모터(110)와 연결된 샤프트(120)가 관통하도록 개방되어 있다. 하우징(150) 안에는 후술할 임펠러(160)가 형성되어 유입구(152)를 통하여 펌프 안으로 들어온 유체가 임펠러(160)를 거쳐 고압의 유체로 바뀌어 토출구(154)로 빠져 나가게 된다.

구동 모터(110)는 장착된 회동축(112)을 전기적으로 회전시킨다. 회동축(112)이 펌프를 향하여 하향하도록 하우징(150)의 상측에 형성된다. 구동 모터(110)의 회동축(112)은 임펠러(160)가 연결 장착되는 샤프트(120)와 커플링 케이스(140) 안에 있는 커플링(145)에 의해 연결되는데, 커플링 케이스(140)의 상부는 구동 모터(110)와 결합하게 된다.

미케니컬 씰(mechanical seal)(130)은 샤프트(120)가 하우징(150)을 관통하는 부분의 하우징(150) 내 바로 아래에 샤프트(120)에 결합되어 형성된다. 하우징(150) 내 샤프트(120)가 관통하는 부분에 형성된 미케니컬 씰(130)은 누수, 누압의 방지를 위한 것으로 샤프트(120) 축에 장착되어 펌프 내에 삽입된다.

임펠러(160)는 샤프트(120)에 연결, 장착되어 펌프 안으로 삽입되어 형성되는데, 구동 모터(110)에 의한 샤프트(120)의 회전에 따라 회전하여 원심력을 발생시켜 압력의 차이에 의해 유체의 압력을 높인다. 통상적으로, 유체의 압력을 높이도록 하기 위해서 다수의 임펠러(160)가 샤프트(120)에 수직으로 층을 이루며 형성된다.

누수액 탱크(170)는 샤프트(120)가 관통하는 하우징(150)의 바로 위에 형성 되어 누수된 유체를 담을 수 있는 공간을 구비한다. 누수액 탱크(170)의 하부는 하우징(150)의 상부와 밀폐된 상태로 결합되고, 상부는 커플링 케이스(140)와 결합된다.

누수액 탱크(170)의 재질은 펌프에 사용되는 유체에 따라서 유체에 의해 부식이 되지 않는 재질로 형성됨이 바람직하다. 또한, 누수액 탱크(170) 내부를 유체에 의해 부식되지 않는 재질로 코팅할 수도 있을 것이다.

일반적으로, 샤프트(120)의 회전에 의해 하우징(150)과 샤프트(120)가 관통하는 부분에 유체의 누수를 막기 위해 씰링 처리를 하는데, 고압 펌프일 경우 기계적인 작용으로 누수를 막는 미케니컬 씰(130)을 형성한다. 그러나, 미케니컬 씰(130)이 존재하더라도 샤프트(120)의 고속 회전에 의해 미케니컬 씰(130)의 마모가 일어나 조금씩 펌프 바깥으로 누수가 일어나게 된다. 아주 극소량의 누수가 수일에 걸쳐 누적으로 쌓이게 되면 상당한 양이 되는데, 본 발명에서는 누수액 탱크(170)를 형성하여 누수액 탱크(170) 안에 누수액이 고이도록 한다.

바람직하게는, 누수액 탱크(170)의 일측면에 누수액이 흘러나오도록 하는 드레인부(180)를 형성할 수 있다. 드레인부(180)는 긴 호스 같이 형성될 수도 있고 끝부분에 일시적으로 드레인을 막을 수 있도록 마게가 형성될 수도 있으며, 누수액을 펌프 외부로 보낼 수만 있다면 다양한 형태로 형성될 수 있다. 누수가 발생하면 누수액이 고이도록 하는 누수액 탱크(170)를 형성하고 누수액이 쌓이면 누수액 탱크(170)의 일 측면에 일정 높이에 형성된 드레인부(180)에 의해 펌프 외부로 자연 드레인되도록 한다.

따라서, 유수액 탱크(170)와 드레인부(180)에 의해 누수액이 펌프 외부 환경에 유출되어 오염시키는 것을 막을 수 있고, 누수에 의한 오염이 없으므로 미케니컬 씰(130)의 교환주기를 길게 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 누수액 탱크는 미케니컬 씰의 마모로 인한 누수액을 담도록 하고 드레인부에 의해 누적되어 쌓인 누수액을 자연 드레인되도록 하여 누수액에 의한 펌프의 외부 오염을 막을 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 고가인 미케니컬 씰의 교환주기를 길게 하여 비용을 줄일 수 있다는 장점도 있다.

Claims (2)

1. 펌핑되는 유체가 유입되는 유입구와 토출되는 토출구가 형성된 하우징;

   상기 하우징의 상측에 형성되며, 장착된 샤프트를 회전시키는 구동 모터;

   상기 샤프트에 연결 장착되어 상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 유체의 누수를 막는 미케니컬 씰(mechanical seal);

   상기 하우징 내에 상기 샤프트에 연결 장착되어, 상기 유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 유체의 압력을 높여 상기 토출구를 향하여 펌핑하는 임펠러; 및

   상기 샤프트가 관통하는 상기 하우징의 위에 형성되어 누수된 유체를 담는 누수액 탱크를 포함하는, 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 누수액 탱크의 측면에 상기 누수액 탱크에 저장된 누수된 유체를 배출시키는 드래인부가 형성된, 누수액 탱크가 형성된 원심 펌프.

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