KR100972202B1 - 해수 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수의 흡입시에 이물질이 해수 펌프의 내부로 유입되지 않도록 하고, 회전축에 장착되는 베어링의 냉각 작용이 원활하게 이루어지는 해수 펌프에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 해수가 유입되는 흡입구가 형성된 양수 하우징과, 양수 하우징의 길이 방향을 따라 장착되며 구동모터의 구동력으로 회전되는 회전축과, 회전축의 단부에 장착되어 해수를 흡입하도록 회전 구동하는 임펠러와, 회전축의 외측을 보호하도록 회전축을 따라 양수 하우징의 내부에 장착되는 축 보호관과, 축 보호관과 회전축 간에 장착되는 베어링과, 베어링을 축 보호관에 장착하며 해수가 유입되는 해수홈이 형성되어 베어링에 해수가 공급되도록 하는 베어링 지지대와, 양수 하우징의 흡입구 측에 장착되어 해수의 유입을 가이드하는 해수 가이더를 제공한다.

해수 펌프, 베어링, 회전축, 임펠러, 해수

Description

해수 펌프{SEAWATER PUMP}

본 발명은 해수 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수의 흡입시에 이물질이 해수 펌프의 내부로 유입되지 않도록 하고, 회전축에 장착되는 베어링의 냉각 작용이 원활하게 이루어지는 해수 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 해수펌프는 열병합 발전설비의 복수기의 증기 냉각용 매체로 사용되는 해수의 공급을 위한 펌프를 말한다.

이러한 해수 펌프는 구동모터의 구동축에 연결되는 임펠러의 작동으로 해수를 공급한다. 그러나, 해수 펌프는 펌핑 위치의 바닥면에 근접된 상태로 수직으로 장착되어 해수를 펌핑한다. 이에 따라 해수 펌프에는 해수의 펌핑과 함께 바닥면의 이물질이 함께 유입되어 임펠러 등의 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 해수 펌프는 임펠러를 회전 구동하는 회전축이 장착되고, 이 회전축의회전 구동을 위한 베어링이 장착된다. 여기서 베어링은 회전축의 구동에 따라 열이 발생되어, 베어링의 냉각을 위한 축수 공급 펌프를 장착한다. 그러나 축수 공급 펌프의 고장 발생시에 해수 펌프의 구동도 함께 정지됨으로써, 원활한 작업이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

해수 펌프의 해수 펌핑 작업시에 이물질이 유입되지 않도록 하고, 베어링의 냉각을 위한 해수의 공급을 축수 공급 펌프에 의하지 않고 공급되도록 하여 안정적인 해수 펌프의 작동이 가능하게 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 해수 펌프는, 해수가 유입되는 흡입구가 형성된 양수 하우징과, 양수 하우징의 길이 방향을 따라 장착되며 구동모터의 구동력으로 회전되는 회전축과, 회전축의 단부에 장착되어 해수를 흡입하도록 회전 구동하는 임펠러와, 회전축의 외측을 보호하도록 회전축을 따라 양수 하우징의 내부에 장착되는 축 보호관과, 축 보호관과 회전축 간에 장착되는 베어링과, 베어링을 축 보호관에 장착하며 해수가 유입되는 해수홈이 형성되어 베어링에 해수가 공급되도록 하는 베어링 지지대와, 양수 하우징의 흡입구 측에 장착되어 해수의 유입을 가이드하는 해수 가이더를 포함한다.

베어링 지지대는, 양수 하우징에 장착되는 고정부와, 고정부에 장착되며 베어링이 삽입 고정되며 내측에는 해수가 유입되는 해수홈이 형성된 지지부를 포함한다.

해수홈은 지지부의 내벽면의 원주 방향을 따라 복수개로 형성될 수 있다.

해수 가이더는, 양수 하우징의 흡입구 측에 장착되며 흡입홀이 형성된 가이더 하우징과, 가이더 하우징의 내부에 장착되며 복수개의 흡입 공간을 형선하는 흡 입콘을 포함한다.

흡입콘은, 가이더 하우징의 저면에 형성되는 대직경부와, 가이더 하우징의 상부에 형성되는 소직경부를 포함한다. 대직경부와 소직경부 간에는 타원형의 면으로 연결되어 가이더 하우징의 흡입홀을 통해 유입된 해수가 타원형의 면을 따라 유입될 수 있다.

흡입콘과 가이더 하우징 간에는, 가이더 하우징의 내부를 복수개의 공간으로 구획하는 격부가 장착될 수 있다.

첫째, 해수 펌프를 이용한 해수 펌핑 작업시에 이물질이 유입되지 않도록 하여 임펠러 등의 해수 펌프 설비의 손상이 발생되지 않도록 하여, 안정적인 해수 펌핑 작업이 가능하다.

둘째, 임펠러 구동을 위한 회전축에 장착되는 베어링에 냉각을 위한 해수의 공급을 종래 축수 공급 펌프를 이용하지 않고, 베어링을 지지하는 베어링 지지대의 해수홈을 통해 공급되도록 한다. 이에 따라, 축수 공급 펌프의 삭제를 통한 소요 원가의 절감이 가능하고 안정적인 해수 펌프의 작동이 가능하다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 펌프의 양수 하우징의 일부를 절개한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해수펌프(100)는, 해수(11)가 유입되는 흡입구(13)가 형성된 양수 하우징(10)과, 양수 하우징(10)의 길이 방향을 따라 장착되는 회전축(20)과, 회전축(20)의 단부에 장착되어 해수(11)를 흡입하도록 회전 구동하는 임펠러(30)와, 회전축(20)의 외측을 보호하도록 회전축(20)을 따라 양수 하우징(10)의 내부에 장착되는 축 보호관(40)과, 축 보호관(40)과 회전축(20) 간에 장착되는 베어링(50, 도 3 도시)과, 베어링(50)을 축 보호관(40)에 장착하며 해수(11)가 유입되는 해수홈(61)이 형성되어 베어링(50)에 해수(11)가 공급되도록 하는 베어링 지지대(60)와, 양수 하우징(10)의 흡입구(13) 측에 장착되어 해수(11)의 유입을 가이드하는 해수 가이더(70)를 포함한다.

양수 하우징(10)은 해수(11)의 유입을 위한 위치에 복수개로 장착된다. 이러한 양수 하우징(10)은 내부에 해수(11)의 유입을 위한 공간이 마련되도록 중공된다. 양수 하우징(10)의 내부에는 회전축(20)이 회전 가능하게 장착된다.

회전축(20)은 양수 하우징(10)의 내부에서 구동모터(21)의 구동력으로 회전 작동이 이루어진다. 회전축(20)의 단부에는 임펠러(30)가 장착되어, 회전축(20)의 회전 작동이 이루어지면 해수(11)가 양수 하우징(10)의 내부로 유입된다. 양수 하우징(10)으로 유입된 해수(11)는 복수기(미도시)로 공급되어, 열병합 발전의 증기 터빈의 재생 재열 싸이클에서 발생된 증기의 냉각 작용을 실시한다. 회전축(20)은 본 발명의 실시예에서 적어도 2개 이상의 복수개가 연결된 조합으로 장착될 수 있다. 이 회전축(20)들의 연결된 위치에는 후술하는 베어링 지지대(60)가 장착된다. 또한 회전축(20)은 양수 하우징(10)에 축 보호관(40)을 통해서 고정된다.

축 보호관(40)은 회전축(20)의 장착된 위치에서 그 외부로 일정 거리 이격된 상태로 장착된다. 축 보호관(40)은 양수 하우징(10)의 내부에서 회전축(20)의 회전되는 위치를 보호한다. 즉, 축 보호관(40)은 회전축(20)의 회전시 일측으로 치우침을 방지하여, 회전축(20)이 양수 하우징(10) 등의 설비에 접촉됨을 방지하여 안전사고가 발생되지 않도록 한다. 축 보호관(40)과 회전축(20) 간에는 베어링(50)이 장착되어, 회전축(20)이 축 보호관(40)의 내부에서 원활하게 회전이 이루어지도록 한다. 이 베어링(50)은 고무재질의 베어링으로 장착 가능하다. 이 베어링(50)은 베어링 지지대(60)를 이용하여 축 보호관(40)에 장착된다.

베어링 지지대(60)는 양수 하우징(10)에 장착되는 고정부(62)와, 고정부(62)에 장착되며 베어링(50)이 삽입 고정되고, 내측에는 해수(11)가 유입되는 해수홈(61)이 형성된 지지부(63)를 포함한다.

고정부(62)는 양수 하우징(10)의 내벽면에 고정되는 환부(62a)와, 환부(62a)에 다수개로 장착되어 지지부(63)를 고정하는 리브(62b)를 구성한다. 환부(62a)는 회전축(20)의 일 위치 즉, 복수개의 회전축 들간의 연결 부분에 해당하는 위치에 장착된다.

지지부(63)는 원통형으로 형성되며, 그 내부에 베어링(50)이 삽입되어 회전축(20)이 지지부(63)의 내부에서 회전 가능하게 한다. 베어링(50)에는 회전축의 회 전에 따라 열이 발생된다. 이에 따라 베어링(50)의 열에 의한 파손을 방지하도록, 베어링(50)에 해수(11)를 공급하여 냉각을 실시한다. 이러한 해수(11)의 공급을 위해, 지지부(63)의 내부에는 해수홈(61)이 형성된다.

해수홈(61)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(63)의 내벽면을 따라 형성된다. 보다 구체적으로 해수홈(61)은 지지부(63)의 내벽면을 따라 등간격으로 방사상으로 장착될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 해수홈(61)의 다수개의 방사상으로 형성됨을 예시하였지만, 개수에 한정되지 않고 다양하게 형성됨도 가능함은 물론이다.

전술한 해수홈(61)은 회전축(20)과의 사이에 이격된 공간을 형성한다. 따라서, 회전축(20)의 회전으로 해수(11)가 양수 하우징(10)의 내부로 펌핑되면, 해수(11)의 일부는 해수홈(61)을 따라 지지부(63) 내부의 베어링(50)의 장착 위치로 유입된다. 이에 따라, 지지부(63)의 내부로 유입된 해수(11)는 베어링(50)의 마찰열을 냉각시켜 베어링(50)이 파손됨을 방지한다. 즉, 지지부(63)의 내부에 해수홈(61)을 형성하는 간단한 구성으로 해수(11)가 베어링(50)을 냉각하도록 함으로써, 별도의 장치 없이 용이하게 베어링(50)의 냉각 작용이 이루어지게 할 수 있다. 해수홈(61)을 따라 유입되어 베어링(50)의 냉각 작용을 실시한 해수(11)는 양수 하우징(10)의 외측으로 배출된다. 이를 위해 양수 하우징(10)에는 해수(11)의 배출을 위한 배출부(12)가 장착될 수 있다.

한편, 양수 하우징(10)의 흡입구(13) 측에는 해수(11)의 유입을 가이드하는 해수 가이더(70)가 장착된다.

도 4는 흡입콘이 장착된 해수 가이더의 측면의 일부를 잘라서 본 도면이고, 도 5는 도 4의 해수 가이더의 저면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 해수 가이더(70)는 양수 하우징(10)의 흡입구(13) 측에 장착되며 흡입홀(71)이 형성된 가이더 하우징(73)과, 가이더 하우징(73)의 내부에 장착되며 복수개의 흡입 공간을 형성하는 흡입콘(75)을 포함한다.

가이더 하우징(73)은 양수 하우징(10)의 흡입구(13) 측에 볼트 등을 이용한 플렌지 결합으로 장착 가능하다. 이러한 가이더 하우징(73)은 볼트 결합으로 한정하지 않고, 용접 등의 견고한 장착도 가능함은 물론이다. 가이더 하우징(73)은 측면에 해수(11)가 유입되는 다수개의 흡입홀(71)이 형성되어, 가이더 하우징(73)의 외측면에서 방사상으로 해수(11)가 유입된다. 이러한 흡입홀(71)은 가이더 하우징(73)의 측면으로 위치되어 해수(11)를 유입함으로써, 해수(11)를 유입하는 바닥면으로부터 이물질이 유입되지 않도록 한다. 즉, 해수(11)를 수직으로 유입하지 않고, 가이더 하우징(73)의 측면으로 해수(11)가 유입되도록 함으로써, 해수펌프의 내부로 직접적인 이물질의 유입을 방지하는 구조이다. 이러한 구조를 통해 이물질이 임펠러(30) 위치에 유입되어 케비테이션 현상등의 발생으로 인한 설비 손상이 발생됨을 방지할 수 있다. 가이더 하우징(73)의 내부에는 흡입콘(75)이 장착된다.

흡입콘(75)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가이더 하우징(73)의 저면에 형성되는 대직경부(75a)와, 가이더 하우징(73)의 상부에 형성되는 소직경부(75b)를 포함한다. 대직경부(75a)와 소직경(75b)부 간에는 타원형의 면(75c)으로 연결된다. 이에 따라, 가이더 하우징(73)의 흡입홀(71)을 통해 유입된 해수(11)는 타원형의 면(75c)의 가이드 작용으로 양수 하우징(10)의 내부로 유입된다. 이러한 해수(11)의 가이드 작용에 의한 유입됨에 의해, 해수(11)는 와류 등의 발생 없이 안정적으로 유입이 이루어지게 된다. 한편, 흡입콘(75)과 가이더 하우징(73) 간에는 다수개의 격부(77)가 장착된다. 이러한 격부(77)는 가이더 하우징(73)의 내부 공간을 복수개의 공간을 나눈다. 이에 따라, 가이더 하우징(73)의 내부에 유입되는 해수(11)는 흡입콘(75)의 타원형의 면(75c)과 더불어 격부(77)의 가이드 작용이 더해져 안정적인 유입이 이루어질 수 있다. 또한, 격부(77)를 이용하여 가이더 하우징(73)의 내부 공간을 분할하여 해수(11)를 유입함으로써, 와류의 발생됨도 함께 방지할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 격부(77)는 가이더 하우징(73)의 내부를 3개의 공간으로 분할하도록 3개로 장착됨을 예시하였지만, 필요에 따라 격부(77)의 개수를 변경가능함은 물론이다.

상기 구성에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 해수펌프의 작용을 이하에서 설명한다.

먼저, 구동모터(21)를 구동하여 회전축(20)을 회전시킨다. 이에 따라 회전축(20)의 단부에 장착된 임펠러(30)의 작동으로 해수(11)는 양수 하우징(10)의 내부로 유입된다. 여기서, 해수(11)는 가이더 하우징(73)의 측면으로 형성된 해수홈(61)을 통해 유입된다. 그리고 가이더 하우징(73)으로 유입된 해수(11)는 흡입콘(75)을 통해 가이드되어 흡입된다. 이에 따라, 해수(11)를 통해 이물질이 함께 유입되지 않아 설비 손상 없이 안정적으로 해수(11)를 흡입할 수 있다.

다음, 해수 하우징(10)을 통해 유입된 해수(11)의 일부는 베어링 지지대(60) 의 해수홈(61)을 통해 유입된다. 이에 따라, 베어링 지지대(60)의 내부에서 회전 구동되는 베어링(50)에 해수(11)가 원활하게 유입되어, 해수펌프(100)의 구동으로 베어링(50))에 발생되는 열을 용이하게 냉각시킬 수 있다. 이러한 해수홈(61)의 형성에 의해 베어링에 해수(11)를 공급하기 위해 별도의 장치를 사용하지 않게 되어 원가의 절감이 가능하고 안정적인 해수펌프의 작동이 가능하게 된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 펌프의 양수 하우징의 일부를 절개한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 해수 펌프의 베어링을 지지하는 베어링 지지대를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.

도 4는 흡입콘이 장착된 해수 가이더의 측면의 일부를 잘라서 본 도면이다.

도 5는 도 4의 해수 가이더의 저면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...양수 하우징 11...해수

20...회전축 30...임펠러

40...축 보호관 50...베어링

60...베어링 지지대 61...해수홈

70...해수 가이더

Claims (6)

1. 해수가 유입되는 흡입구가 형성된 양수 하우징;

   상기 양수 하우징의 길이 방향을 따라 장착되며 구동모터의 구동력으로 회전되는 회전축;

   상기 회전축의 단부에 장착되어 해수를 흡입하도록 회전 구동하는 임펠러;

   상기 회전축의 외측을 보호하도록 상기 회전축을 따라 상기 양수 하우징의 내부에 장착되는 축 보호관;

   상기 축 보호관과 상기 회전축 간에 장착되는 베어링;

   상기 베어링을 상기 축 보호관에 장착하며, 상기 해수가 유입되는 해수홈이 형성되어 상기 베어링의 표면에 해수가 공급되도록 하는 베어링 지지대; 및

   상기 양수 하우징의 흡입구 측에 장착되어 상기 해수의 유입을 가이드하는 해수 가이더;를 포함하고

   상기 베어링 지지대는, 상기 양수 하우징에 장착되는 고정부; 및 상기 고정부에 장착되며 상기 베어링이 삽입 고정되며, 내측에는 상기 해수가 유입되는 해수홈이 형성된 지지부;를 포함하는 해수펌프.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 해수홈은 상기 지지부의 내벽면의 원주 방향을 따라 복수개로 형성되는 해수펌프.
4. 제3항에 있어서,

   상기 해수 가이더는,

   상기 양수 하우징의 흡입구 측에 장착되며, 흡입홀이 형성된 가이더 하우징; 및

   상기 가이더 하우징의 내부에 장착되며 복수개의 흡입 공간을 형성하는 흡입콘;을 포함하는 해수펌프.
5. 제4항에 있어서,

   상기 흡입콘은,

   상기 가이더 하우징의 저면에 형성되는 대직경부; 및

   상기 가이더 하우징의 상부에 형성되는 소직경부;

   를 포함하며,

   상기 대직경부와 상기 소직경부 간에는 타원형의 면으로 연결되어 상기 가이더 하우징의 흡입홀을 통해 유입된 상기 해수가 상기 타원형의 면을 따라 유입되는 해수펌프.
6. 제5항에 있어서,

   상기 흡입콘과 가이더 하우징 간에는, 가이더 하우징의 내부를 복수개의 공간으로 구획하는 격부가 장착되는 해수 펌프.

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