KR100970322B1 - 펌프의 실링수 공급밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프의 실링수 공급밸브에 관한 것으로, 펌프가 휴지(休止)상태에서는 실링(sealing)수가 공급되지 않도록 하는 한편, 펌프가 기동하기 전에 만수작업시, 더욱 구체적으로 진공펌프 및 진공변 솔레노이드 전원이 공급될 때 실링수 공급용 보조밸브가 개방되어 실링수를 공급하도록 되어 있다. 또한, 만수 후에 펌프가 구동되면 펌프에 의하여 발생한 수압을 통해 실링수 공급밸브의 주밸브가 개방되어 실링수를 공급한다. 본 발명에 따른 실링수 공급밸브는 펌프의 작동을 멈추게 되면 리턴스프링의 복원력을 매개로 하여 밸브가 폐쇄되어 실링수 공급을 차단한다.

Description

펌프의 실링수 공급밸브 {SEALING WATER SUPPLY VALVE OF PUMP}

본 발명은 펌프의 실링수 공급밸브에 관한 것으로, 특히 펌프를 기동하기 전에 실링수 공급을 위해 정전기력을 통해 실링수 보조밸브를 개방하고 그런 후에 충분히 펌프의 만수작업이 종료되면서 펌프를 가동시켜 펌프의 수압으로 실링수 주밸브를 개방할 수 있도록 한다.

통상적으로, 펌프, 예컨대 취수펌프가 가동하여 유체 수송을 가능하게 하려면 우선 흡수면보다 높은 곳에 위치하여 있는 취수펌프 내부에 유체가 채워져야 한다. 이를 위해서, 진공펌프를 가동하여 취수펌프 내부의 공기를 충분히 흡입하여 진공상태를 유지시켜 대기압에 의하여 한강 흡수정의 물이 펌프의 중심까지 밀려올라오게 된다. 펌프 내부가 유체로 채우는 만수작업으로, 펌프가 가동되어 펌프 케이싱 내부의 회전차가 회전을 시작하여 유체 수송이 가능해진다.

만수작업은 취수펌프에서 진공펌프에 연결된 진공배관과 솔레노이드밸브를 통해 수행된다. 구체적으로, 취수펌프 가동스위치가 켜지면, 우선적으로 진공펌프 가 가동되고 그런 다음에 솔레노이드밸브가 개방되어 공기를 흡입한다. 펌프 케이싱 내부는 대기압에 의하여 유체가 채워지게 되고, 이와 같이 유체가 채워지면 만수감지기가 이를 감지하여 취수펌프를 가동시킨다. 펌프가 가동되면서, 진공변이 폐쇄되고 그런 다음에 진공펌프가 꺼지게 되며, 펌프 내부에 적당한 압력이 형성되면 토출밸브가 개방되어 취수펌프의 가동이 완료된다.

특히, 그랜드 패킹은 펌프축이 케이싱을 관통하는 부분의 스터핑 박스 내에 설치되어 펌프 가동중 외부공기가 펌프 임펠러의 흡입구로 흡입되는 것을 차단할 뿐만 아니라 액이 외부로 누출되는 것을 방지한다. 하지만, 축과 패킹 사이에 상대운동이 존재하기 때문에 마찰과 마모에 의한 열이 발생되는 문제점을 갖는바, 이러한 열을 냉각하기 위해서 패킹의 내·외부 중간에 랜턴 링을 삽입하고 이곳에 외부로부터 실링수를 주입하여 패킹의 냉각과 윤활 및 밀봉작용을 도모할 수 있다.

당해분야의 숙련자들에게는 이미 널리 주지되어 있듯이, 패킹의 냉각과 윤활 및 밀봉작용을 위하여, 실링수가 효과적으로 공급되어야 한다. 종래의 실링수 공급밸브는 상시 개방되어 있어, 펌프의 휴지 중에도 불필요하게 실링수를 공급하고 있어, 실링수의 낭비와 전력에너지의 손실을 초래하고 있다. 취수펌프가 휴지상태에 있을 때의 일반적인 실링수의 배출상황을 고려하면, 펌프 외부로 배출되어 육안으로 관찰할 수 있는 누수는 드레인 배관을 타고 배수 집수정으로 흐르며 수시로 배수펌프를 가동하여 펌프장 밖으로 배출시켜야 하는 한편, 펌프 내부에서의 실링수 누수는 랜턴 링 안쪽으로 펌프 흡입케이싱으로 흘러, 흡입관을 타고 다시 한강 흡수정으로 역류하게 되는데, 이러한 배관 내부의 누수는 외관적으로 눈에 보이지 않 아, 누수되는 실링수가 많은 경우에도 누수 방지에 적절한 대처가 어려운 게 현실이다. 이와 같이 실링수의 누수를 근본적으로 차단하여 에너지 절약 및 예산절약을 기해야할 것이다.

본 발명은 전술된 다수의 단점들을 해결하기 위해 창출된 것이다.

특히, 본 발명은 펌프가 휴지상태에서는 실링수의 공급밸브가 자동으로 폐쇄되어 실링수의 공급을 원천적으로 차단하는 반면에, 펌프를 가동하면 실링수의 공급밸브가 수압과 전자기력에 의해서 자동으로 개방되어 실링수를 공급할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 실링수의 공급을 자동으로 제어할 수 있어 실링수를 이루는 수돗물의 누수를 차단하여 수돗물 절약 및 예산절감효과를 야기할 것이다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명에 따른 펌프의 실링수 공급밸브는 전자기력과 수압을 통해 공급밸브를 개방하고 펌프의 휴지 시에는 공급밸브를 폐쇄하여 실링수의 공급을 효과적으로 제어할 수 있도록 제공된다.

또한, 본 발명의 실링수 공급밸브를 통해 불필요하게 펌프에 실링수를 공급하지 않게 되어 실링수(수돗물)의 누수를 근본적으로 제거하여 예산절감을 실현할 수 있다.

본 발명의 실링수 공급밸브는 전술되었듯이 실링수의 공급을 제어할 수 있어 실링수 누수로 인해 펌프 외부로 실링수가 누출되지 않아 종래에 펌프 외부로 누출된 실링수를 펌프실 밖으로 배출하기 위한 별도의 수고를 요구하지 않게 된다.

이제, 본 발명에 따른 펌프의 실링수 공급밸브는 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 실링수 공급밸브를 구비한 펌프의 개략도이다.

본 발명에 따른 실링수 공급밸브(1)는 수압을 통해 주밸브(도 2 참조)를 개방할 수 있도록 펌프(100) 본체에 부착된 수압배관(101)과 정수배관(102) 사이에 위치된다.

또한, 실링수 공급밸브(1)는 실링수 공급을 위해 일차적으로 전원을 통해 보조밸브(도 2 참조)를 개방하도록 설계되어 있으므로 소정의 전원을 요구한다. 이를 위해서, 진공배관(103)에 설치된 솔레노이드 밸브(104)로 유도된 전원이 실링수 공급밸브(1)용 전원으로 동시에 사용할 수 있게 배선한다. 선택가능하기로, 실링수 공급밸브(1)용 전원은 다양한 방법으로 동원될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 이러한 배선과정은 본 발명의 명료한 이해를 위해서 그리고 당해분야의 숙련자들에게는 이미 널리 알려진 주지된 기술로 상세한 설명은 배제하도록 한다.

실링수 공급밸브(1)는 전술된 바와 같이 보조밸브가 개방되어 소정의 실링수가 펌프 내부로 유입되고 완전히 만수되면 펌프(100)를 가동한다. 펌프(100)의 가동으로, 수압이 형성되어 수압배관(101)을 따라 유도된 물이 주밸브를 밀어붙여 실링수를 정상 공급시킬 수 있도록 한다.

실링수 공급밸브(1)의 작동원리는 도 3을 통해 더욱 구체적이면서 명료하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 실링수 공급밸브의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실링수 공급밸브(1)는 그 내부에 주밸브(10)와 보조밸브(20)를 구비하고 있다. 특히 실링수의 공급을 효과적으로 제어하기 위해, 실링수 공급밸브(1)는 수압배관(101)과 정수배관(102)의 교차점에 위치되는 것이 바람직하다.

또한, 실링수 공급밸브(1)의 주밸브(10)와 보조밸브(20)는 정수배관(102)을 개폐할 수 있도록 정수배관(102)의 내부를 가로질러 배열된 차단막(30)을 구비하는바, 이 차단막(30)의 중심부는 주밸브(10)와 보조밸브(20)가 안착될 수 있게 천공되어 있다. 주밸브(10) 또는 보조밸브(20)가 차단막(30)에서 이탈되면 천공부(31;도 3 참조)를 통해 정수배관(102)의 실링수가 펌프로 유입될 수 있는 한편, 주밸브(10)와 보조밸브(20)가 차단막(30) 상으로 안착되면 정수배관(102)을 차단하게 되어 펌프 내부로 실링수(실링수가 유동 혹은 충전된 부위는 점으로 표시되어 있음, 도 3)를 공급하지 못한다.

보조밸브(20)는 펌프를 구동하기 전에 휴지 상태에서 펌프 내부로 실링수를 공급하기 위해 설치된 것으로, 보조밸브(20)의 개방은 전원을 통한 전자력을 이용한다. 기술되었듯이, 솔레노이드(21)는 전자력을 통해 보조밸브(20)의 개방 및 폐쇄를 돕는데, 이를 위해서 솔레노이드(21)는 주밸브(10)와 반대쪽, 바람직하게는 수압배관(101)의 반대쪽에 위치된다.

솔레노이드(21)는 정수배관(102)의 일 측면 상에 배치되어, 전자력과 스프링의 탄발력을 수단으로 하여 왕복이동하는 제2피스톤(22)을 통해 실링수를 공급 및 차단할 수 있다. 도시된 바와 같이, 솔레노이드(21)는 보조밸브(20)와 제2피스톤(22), 제2스프링(23) 및, 전원부(24)로 이루어진다. 솔레노이드(21) 내부, 더욱 구체적으로 정수배관(102)의 일 측면과 전원부(24) 사이에서 왕복이동하는 제2피스톤(22)은 그 둘레에 제2스프링(23)를 배치한다. 제2피스톤(22)의 후단에는 전원부(24)를 배치하여 전원이 인가되면 전자력이 발생하여 제2피스톤(22)은 전원부(24)를 향해 후퇴하면서 그 둘레에 배치된 제2스프링을 압축하게 되는 한편, 전원이 차단되면 전자력이 소멸되어 압축되었던 제2스프링(23)의 탄발력으로 정위치, 즉 제2피스톤(22)을 전진시켜 정수배관(102)에 인접하도록 밀어붙인다. 제2피스톤(22)과 전원부(24)는 전자력 발생을 돕는 소재(코일, 자석)로 만들어지는 것이 바람직하다.
다시 말하자면, 제2피스톤(22)이 후퇴하면 제2피스톤(22)의 전단에서 길이연장되어 있는 보조밸브(20)가 주밸브(10)로부터 떨어지게 된다. 이때, 주밸브(10) 중심에 보조밸브(20)를 수용했던 구멍을 통해 실링수가 펌프로 공급될 수 있다. 솔레노이드(21)에 전원이 차단되면, 제2피스톤(22)과 전원부(24) 사이에 전자력이 제거된다. 제2피스톤(22)이 원위치로 복귀되면서 제2피스톤(22)의 전진이동으로 보조밸브(20)를 주밸브(10)로 이동시켜 차단막(30)을 완전히 차단시킬 수 있다.

삭제

삭제

주밸브(10)의 개폐를 돕는, 실린더(11)는 주밸브(10)와 제1피스톤(12) 및 제1스프링(13)으로 구성된다.

실린더(11)는 수압배관(101)과 정수배관(102)의 교차점에 위치되는 것이 바람직하며, 특히 주밸브(10)는 실린더(11)의 제1피스톤(12) 전단에서 뻗어 나와 차단막(30)에 안착되어 있다. 도 2를 참조로, 실린더(11)는 수압배관을 채운 물로 야기될 수압과 제1스프링의 탄발력을 수단으로 하여 왕복이동하는 제1피스톤(12)을 통해 차단막을 개폐하여 실링수를 공급 및 차단할 수 있다. 실린더(11) 내부 사이에서 왕복이동하는 제1피스톤(12)은 그 둘레에 제1스프링(13)을 배치한다. 제1피스톤(22)의 후단에는 수압배관의 수압이 가해지는 가압면을 배치하여 수압이 형성되면 제1피스톤(12)은 그 둘레에 배치된 제1스프링(13)을 가압하면서 전진하여 차단막과 주밸브(10) 사이를 이격시키는 반면에, 수압이 제거되면 제1피스톤(12)에 탄발력을 제외한 다른 외력이 가해지지 않아 제1스프링(13)의 탄발력으로 제1피스톤(12)을 후퇴시켜 차단막과 주밸브(10)를 밀착시킨다.

도면에 도시된 바와 같이, 주밸브(10)가 차단막(30)을 관통하지 못하도록 주밸브(10)와 차단막(30)의 접합부위를 경사지게 배열하되, 주밸브(10)의 안착과 이탈을 돕기 위해 차단막(30)의 천공부(31)는 안쪽으로 테이퍼져 있는 형상으로 되어 있다. 이러한 천공부(31)의 형태에 맞춰 주밸브(10)의 가장자리를 대응형상으로 유지토록 한다. 덧붙여서, 주밸브(10)로부터 보조밸브(20)의 안착과 이탈을 돕기 위해, 주밸브(10)와 천공부(31)의 형태와 유사하게 주밸브(10)의 중심은 안쪽으로 테이퍼져 있고 이와 대응하는 형상으로 보조밸브(20)의 가장자리를 형성한다. 바람직하기로, 주밸브(10)는 중심부가 뚫려있으며, 그 중심부는 안쪽으로 테이퍼져 있는 한편, 그 가장자리도 경사져 있어 그 단면이 마름모꼴형상으로 될 수 있다.

펌프(100;도 1 참조)에 실링수가 완충된 후에 펌프를 가동하면, 수압배관(101)을 따라 유체(수돗물)가 이동하면서 실린더(11)의 제1피스톤(12)를 가압하게 되고 이 외력으로 주밸브(10)는 차단막(30)의 천공부(31)로부터 이탈되게 된다. 그런 다음에, 천공부(31)는 정수배관(102)에 있던 실링수를 원활하게 공급하기 위해 완전개방된다.

펌프가 휴지되면, 수압배관(101)에 유체가 공급되지 않게 되므로 실린더(11)의 제1피스톤(12)은 제1스프링(13)을 수단으로 하여 원위치되면서 제1피스톤(12) 전단에 고정된 주밸브(10)는 천공부(31)를 향해 이동하여 차단막(30)을 폐쇄하여 정수배관(102)의 실링수를 펌프 내부로 이동하지 못하게 한다.

도 3은 본 발명에 따른 펌프의 실링수 공급밸브의 작동순서도를 도해한 것이다. 도 2에 설명된 각 구성부재들의 작동순서를 각 단계별로 설명한다.

도 3(a)는 펌프(도 1 참조)가 휴지상태에 있을 때를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 정수배관(102)은 차단막(30)과 그 중심부를 주밸브(10) 및 보조밸브(20)로써 폐쇄되어 실링수를 펌프로 유입시키지 못하도록 되어 있다.

펌프를 가동하기 전에, 본 발명에 따른 실링수 공급밸브(1)의 보조밸브를 개 방하는 단계를 포함하되, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 전원이 솔레노이드(21)의 전원부(24)에 전원을 공급하면 전원부(24)와 피스톤(22) 사이에 전자력이 발생하여 피스톤(22)을 전원부(24) 쪽으로 잡아당겨 피스톤(22)에 부착된 보조밸브(20)를 차단막(30)에 안착된 주밸브(10)로부터 이격시킨다. 이러한 공정을 통해, 주밸브(10)의 중심구멍을 통해 정수배관(102)의 유체(또는 실링수)가 펌프 내부로 유입될 수 있게 된다.

도 3(c)를 참조하면, 전술된 공정을 통해 펌프 내부가 실링수로 만수되면, 펌프(100;도 1 참조), 예컨대 취수펌프가 기동되면서 펌프 케이싱 내부에서 수압이 형성되면서 수압배관(101)을 따라 유체가 공급되면서 실린더(11)의 하부, 더욱 구체적으로 제1피스톤(12)을 밀어붙인다. 피스톤(12)이 밀쳐지면서 피스톤(12) 상부에 연결된 주밸브(10)는 차단막(30)으로부터 이미 이격된 보조밸브(20)를 향해 이동한다. 이러한 상황이 유지되므로, 보조밸브(20)의 개방을 위한 전자력이 더 이상 필요하지 않게 되므로, 솔레노이드(21)의 전원부(24)에 공급되었던 전원을 차단할 수 있다. 전원이 차단되어도, 수압으로 밀어붙여진 주밸브(10)가 보조밸브(20)를 지지할 수 있어 차단막(30)의 천공부(31)는 계속 개방상태로 놓이게 된다.

펌프가 정지되면, 더 이상 수압배관(101)으로 수압이 발생하지 않게 되어 주밸브(10)를 가압할 수 없어 도 3(d)에 도시된 바와 같이 제1스프링(13)의 복원력으로 제1피스톤(12)을 원위치로 이동시켜 주밸브(10)는 최초 천공부(31)로 이동하게 되는 동시에, 보조밸브(20)도 전기력이 이미 제거되어 있어 제2스프링(23)의 복원력으로 주밸브(10)를 가압하게 된다. 이와 같이, 제2스프링(23)에 의해 보조밸브(20)가 주밸브(10)를 더욱 확실하게 천공부(31)에 밀착시켜 실링수의 누수가 일어나지 않게 된다.

본 발명은 상세한 설명과 첨부도면에 국한되지 않고 아래의 청구범위의 범주 내에서 변형과 변경이 가능함을 밝혀둔다.

도 1은 실링수 공급밸브를 구비한 펌프의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실링수 공급밸브의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 펌프의 실링수 공급밸브의 작동순서도를 도해한 것이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 ----- 실링수 공급밸브, 10 ----- 주밸브,

11 ----- 실린더, 12,22 ----- 피스톤,

13,23 ----- 스프링, 20 ----- 보조밸브,

21 ----- 솔레노이드, 24 ----- 전원부,

100 ----- 펌프, 101 ----- 수압배관,

102 ----- 정수배관.

Claims (4)

1. 펌프의 실링수를 공급하기 위한 밸브에 있어서,

   수압배관(101)과 정수배관(102) 사이에 위치되고, 상기 정수배관(102)을 지나 왕복이동하는 제1피스톤(12)과 상기 제1피스톤(12) 둘레에 배치된 제1스프링(13) 및 상기 제1피스톤(12)의 전단에 부착된 주밸브(10)를 구비하는 실린더(11)와;

   상기 정수배관(102)을 중심으로 상기 실린더(11)와 서로 마주보게 배열되어 있고, 상기 정수배관(102)을 지나 왕복이동하는 제2피스톤(22)과, 상기 제2피스톤(22) 둘레에 배치된 제2스프링(23), 상기 제2피스톤(22) 후단에 배치되어 전자기 유도하는 전원부(24) 및, 상기 제2피스톤(22)의 전단에 부착된 보조밸브(20)를 구비한 솔레노이드(21) 및;

   그 중심에 천공부(31)를 갖추고 정수배관(102) 내부를 가로질러 배열된 차단막(30);으로 이루어지며,

   상기 차단막의 천공부(31) 상으로 상기 주밸브(10)와 보조밸브(20)가 분리가능하게 안착되어 있는 것을 특징으로 하는, 펌프의 실링수 공급밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2피스톤(22)과 전원부(24)에 전원공급을 통해 발생된 전자력을 매개로 하여 상기 제2피스톤(22)이 왕복이동하는 것을 특징으로 하는, 펌프의 실링수 공급밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 천공부(31)는 안쪽으로 테이퍼진 형태로 되어 주밸 브(10)와 보조밸브(20)를 차단막(30) 아래로 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 펌프의 실링수 공급밸브.
4. 제3항에 있어서, 상기 주밸브(10)는 마름모꼴의 단면형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 펌프의 실링수 공급밸브.

Images