KR100988970B1 - 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법 - Google Patents

수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법 Download PDF

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박형진
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김종화
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박형진
황창성
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Abstract

본 발명은 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 관한 것으로서, 그 장치는 상, 하단부에 각각 유체배출구(5a,5b)가 마련된 수직형 다단펌프(5)가 침지되어 있는 오일탱크(10); 상기 다단펌프(5)의 각 유체배출구(5a,5b)와 일단부가 연결되고 그 타단부가 외부로 연장되는 유로(20); 상기 유로(20)의 전방부에 배치되어 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브(30); 상기 개폐밸브(30)의 후방인 유로(20) 상에 배치되어 유량을 조절하는 유량조절밸브(40); 상기 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 설치되어 개폐밸브(30)의 개방 및 유량조절밸브(40)의 유량 조절에 따른 유체 흐름의 압력을 측정하는 압력계(50); 및 상기 유로(20)의 타단부와 연결되어 유량조절밸브(40)를 통과한 유체를 저장하는 드레인탱크(60)를 포함하여 구성된다. 따라서, 기본적으로 다단펌프의 각 단계별 유체 토출 압력을 원활하게 측정할 수 있음은 물론 압력계를 컴퓨터와 연결하여 압력계의 압력 변화에 따른 다단펌프의 부하 여부를 관찰할 수 있도록 하여 다단펌프의 사전 점검에 의한 불량 발생을 최소화시킬 수 있게 되고 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻는다.

Description

수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법{Apparatus for testing for vertical type multi stage pump and method the same}
본 발명은 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일탱크와 드레인탱크를 마련하고 이들을 각각 유로와 순환펌프로 연결시키며 유로 상에는 각각 개폐밸브와 유량조절밸브 및 압력계 등을 설치하여 오일탱크 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프를 가동시키는 동시에 유량조절밸브를 통해 유체의 유량을 서서히 조절하는 방식에 의해 유체의 압력을 측정할 수 있도록 함으로써, 기본적으로 다단펌프의 각 단계별 유체 토출 압력을 원활하게 측정할 수 있음은 물론 압력계를 컴퓨터와 연결하여 압력계의 압력 변화에 따른 다단펌프의 부하 여부를 관찰할 수 있도록 하여 다단펌프의 사전 점검에 의한 불량 발생을 최소화시킬 수 있게 되고 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 펌프라 함은 외부로부터 주어진 동력에 의하여 연속적으로 액체에 에너지를 공급하는 기계로서, 이용방식에 따라 액체를 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동시키거나, 저압상태에 있는 것을 고압으로 높일 수 있도록 하는 것이다.
에너지의 이동 상태는 수차(물터빈)의 역작용과 같으며, 기체의 압력을 대기압 이하로 낮추는 진공펌프처럼 기체를 다루는 경우도 펌프라고 하지만 일반적으로는 액체를 다루는 기계를 말한다.
이러한 펌프는 전동기나 내연기관 등의 원동기에 의해 구동되어 그 기계적 에너지를 유체(流體)에 전달하는 것으로서, 특히 하방에 있는 액체를 상방으로 가압하여 공급하는 것을 수직펌프라 한다.
일례로, 종래 기술의 수직펌프에 대해 개략적으로 살펴보면, 케이싱의 내부에 축 회전되면서 유체를 고속 회전시키는 임펠러 또는 고속 회전되는 유체를 상방으로 비산시키는 디퓨져 등의 마련되는 구성으로 되어 있다.
그리고, 케이싱 외주면에는 상하 높낮이에 대응해서 유체배출구를 복수개 마련하고 이들 각각의 유체배출구를 통해 단계별로 배출압이 다른 유체를 해당 대상물로 공급할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래 기술의 수직펌프는 유체배출구를 통해 배출되는 유체의 압력을 측정하기 위한 별도의 장치가 마련되어 있지 않기 때문에, 다단펌프를 통해 공급되는 유체의 압력을 전혀 알 수 없어 기본 정보 제공이 미흡하게 되면서 사용자가 적절한 용도에 맞게 사용하는 것이 어렵게 되고, 또한, 압력 측정을 할 수 없어 결과적으로 다단펌프의 부하 여부도 전혀 알 수 없게 되면서 불량 발생에 따른 제품의 신뢰성이 하락하게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 오일탱크와 드레인탱크를 마련하고 이들을 각각 유로와 순환펌프로 연결시키며 유로 상에는 각각 개폐밸브와 유량조절밸브 및 압력계 등을 설치하여 오일탱크 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프를 가동시키는 동시에 유량조절밸브를 통해 유체의 유량을 서서히 조절하는 방식에 의해 유체의 압력을 측정할 수 있도록 함으로써, 기본적으로 다단펌프의 각 단계별 유체 토출 압력을 원활하게 측정할 수 있음은 물론 압력계를 컴퓨터와 연결하여 압력계의 압력 변화에 따른 다단펌프의 부하 여부를 관찰할 수 있도록 하여 다단펌프의 사전 점검에 의한 불량 발생을 최소화시킬 수 있게 되고 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법은 상, 하단부에 각각 유체배출구가 마련된 수직형 다단펌프가 침지되어 있는 오일탱크; 상기 다단펌프의 각 유체배출구와 일단부가 연결되고 그 타단부가 외부로 연장되는 유로; 상기 유로의 전방부에 배치되어 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브; 상기 개폐밸브의 후방인 유로 상에 배치되어 유량을 조절하는 유량조절밸브; 상기 개폐밸브와 유량조절밸브 사이에 설치되어 개폐밸브의 개방 및 유량조절밸브의 유량 조절에 따른 유체 흐름의 압력을 측정하는 압력계; 및 상기 유로의 타단부와 연결되어 유량조절밸브를 통과한 유체를 저장하는 드레인탱크를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 있어서, 상기 드레인탱크와 오일탱크 사이에 이 드레인탱크로 드레인 된 오일을 다시 오일탱크로 순환시키기 위한 순환펌프가 더 구비된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 있어서, 상기 압력계의 측정값으로부터 다단펌프의 부하 여부를 판단할 수 있도록 하는 컴퓨터가 더 구비된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 있어서, 상기 유량조절밸브는 유로를 서서히 개방할 수 있도록 밸브본체와 손잡이가 축 회전에 따라 개폐되는 나사 체결 방식 구조로 결합된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법에 있어서, 상기 개폐밸브와 유량조절밸브 사이에 유량의 흐름을 측정하기 위한 유량계가 더 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프용 시험방법은 오일탱크 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프의 상, 하단부에 각각 마련되어 있는 유체배출구에 유로를 연결하여 오일탱크 외부로 연장되도록 하고, 이 유로 상에 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브와 유량을 조절하는 유량조절밸브를 각각 설치하며 이 개폐밸브와 유량조절밸브 사이에 압력계를 설치하되, 개폐밸브를 완전히 개방한 상태에서 다단펌프를 가동시킨 후 유량조절밸브를 서서히 개방하면서 펌핑된 유체에 대한 압력을 측정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프 시험방법에 있어서, 상기 유량조절밸브를 거친 유체는 드레인탱크로 수집되고, 이 드레인탱크 내의 유체는 다시 순환펌프에 의해 오일탱크로 순환되도록 된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프 시험방법에 있어서, 상기 압력계는 통신라인을 통해 컴퓨터와 연결되어 압력계의 측정값으로부터 다단펌프의 부하 여부를 판단할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 다단펌프 시험방법에 있어서, 상기 유량조절밸브는 그 손잡이가 유로 상의 밸브본체와 나사 체결 방식 구조로 결합되어 유체의 압력 측정시 손잡이의 축 회전을 통해 유로를 서서히 개방하면서 유량 변화에 따른 유체의 압력을 측정할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 및 방법은 오일탱크와 드레인탱크를 마련하고 이들을 각각 유로와 순환펌프로 연결시키며 유로 상에는 각각 개폐밸브와 유량조절밸브 및 압력계 등을 설치하여 오일탱크 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프를 가동시키는 동시에 유량조절밸브를 통해 유체의 유량을 서서히 조절하는 방식에 의해 유체의 압력을 측정할 수 있도록 함으로써, 기본적으로 다단펌프의 각 단계별 유체 토출 압력을 원활하게 측정할 수 있음은 물론 압력계를 컴퓨터와 연결하여 압력계의 압력 변화에 따른 다단펌프의 부하 여부를 관찰할 수 있도록 하여 다단펌프의 사전 점검에 의한 불량 발생을 최소화시킬 수 있게 되고 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치를 나타낸 개략평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치를 나타낸 개략 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 중 유량조절밸브를 나타낸 개략단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 중 다단펌프의 1단 유체배출구를 통해 배출된 유체의 시험경로를 나타낸 개략회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치 중 다단펌프의 4단 유체배출구를 통해 배출된 유체의 시험경로를 나타낸 개략회로도이다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 다단펌프용 시험장치는 상, 하단부에 각각 유체배출구(5a,5b)가 마련된 수직형 다단펌프(5)가 침지되어 있는 오일탱크(10)와, 이 다단펌프(5)의 각 유체배출구(5a,5b)와 일단부가 연결되고 그 타단부가 외부로 연장되는 유로(20)와, 이 유로(20)의 전방부에 배치되어 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브(30)와, 이 개폐밸브(30)의 후방인 유로(20) 상에 배치되어 유량을 조절하는 유량조절밸브(40)와, 상기 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 설치되어 개폐밸브(30)의 개방 및 유량조절밸브(40)의 유량 조절에 따른 유체 흐름의 압력을 측정하는 압력계(50) 및 상기 유로(20)의 타단부와 연결되어 유량조절밸브(40)를 통과한 유체를 저장하는 드레인탱크(60)를 포함하는 구성으로 되어 있다.
상기 다단펌프(5)에 대해 개략적으로 살펴보면, 케이싱의 내부에는 축 회전되면서 유체를 고속 회전시키는 임펠러와 고속 회전되는 유체를 상방으로 비산시키는 디퓨져 등이 마련된 복수의 가압부로 이루어지고, 상기 케이싱 외주면에는 상하 높낮이에 대응해서 유체배출구(5a,5b)를 복수개 마련하며 이들 각각의 유체배출구(5a,5b)를 통해 단계별로 배출압이 다른 유체를 해당 대상물로 공급할 수 있도록 되어 있다.
본 발명의 시험에 사용된 다단펌프(5)는 가압부가 4단으로 이루어진 4단펌프이며, 유체배출구(5a,5b)는 최하단의 1단 유체배출구(5b)와 최상단의 4단 유체배출구(5a)가 각각 마련되어 이들로부터 토출되는 유체의 압력을 측정하도록 되어 있다.
그리고, 상기 시험장치에서는 최대 2개의 다단펌프(5)를 설치하여 시험을 수행할 수 있도록 되어 있다.
여기서, 상기 2개의 다단펌프(5)의 압력 측정 방식은 서로 동일하므로 이하에서는 하나의 다단펌프(5)에 대해서만 유체의 흐름 경로 등 압력 측정 방식을 설명한다.
한편, 상기 드레인탱크(60)와 오일탱크(10) 사이에는 이 드레인탱크(60)로 드레인 된 오일을 다시 오일탱크(10)로 순환시키기 위한 순환펌프(70)가 구비되어 있다.
여기서, 상기 오일탱크(10)와 드레인탱크(60) 및 순환펌프(70)는 소정의 하우징(100)으로 덮어씌워져 있다.
그리고, 상기 하우징(100)의 상방으로 유로(20)가 노출되고 이 유로(20) 상에 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 및 압력계(50) 등이 설치되어 있다.
그리고, 상기 하우징(100)의 인접부에는 상기 압력계(50)의 측정값으로부터 다단펌프(5)의 부하 여부를 판단할 수 있도록 하는 컴퓨터(80)가 마련되어 있다.
여기서, 상기 컴퓨터(80)를 통한 다단펌프(5)의 부하 여부 판단은 미리 설정된 부하 관련 데이터를 컴퓨터(80)에 입력시킨 후 측정한 압력계(50)의 압력치를 이용하여 연산하는 일반적인 방법 등을 이용하여 충분히 도출해 낼 수 있을 것이다.
그리고, 상기 유량조절밸브(40)는 유로(20)를 서서히 개방할 수 있도록 밸브본체(41)와 손잡이(42)가 축 회전에 따라 개폐되는 나사 체결 방식 구조로 결합되는 것이 바람직할 것이다.
그리고, 상기 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에는 유량의 흐름을 측정하기 위한 유량계(90)가 구비되어 있다.
이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예인 수직형 다단펌프용 시험장치를 이용한 시험방법은, 우선 시험하고자 하는 해당 다단펌프(5)를 오일탱크(10) 내에 투입하여 그 유체배출구(5a,5b)가 유체에 침지되도록 설치한다.
그런 다음, 상기 오일탱크(10) 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프(5)의 상, 하단부에 각각 마련되어 있는 유체배출구(5a,5b)에 유로(20)를 연결하여 오일탱크(10) 외부로 연장되도록 하고, 이 유로(20) 상에 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브(30)와 유량을 조절하는 유량조절밸브(40)를 각각 설치하며 이 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 압력계(50) 및 유량계(90)를 각각 설치하고, 유로(20)의 단부가 드레인탱크(60) 내부로 연결되도록 하여 본 발명의 다단펌프용 시험장치의 구성을 완성한다.
이러한 시험장치의 구성이 완성된 상태에서 압력 측정 등의 시험을 하고자 할 경우에는, 우선 개폐밸브(30)를 완전히 개방시킨 상태에서 다단펌프(5)를 가동시켜 오일탱크(10) 내의 유체가 각각의 유체배출구(5a,5b)로 토출되도록 한다.
그러고 나서, 토출된 유체가 유로(20)를 따라 압력계(50)와 유량계(90)를 거쳐 최초의 압력 및 유량을 확인할 수 있게 되며, 본격적인 시험에 들어가서는 상기 유량조절밸브(40)를 서서히 개방하여 펌핑된 유체가 서서히 유량 변화가 생기도록 하면서 압력계(50)와 연결된 컴퓨터(80)를 통해 유체의 압력 변화 및 다단펌프(5)의 부하 여부를 측정할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 오일탱크(10)에서 유로(20)를 따라 유량조절밸브(40)를 거친 유체는 드레인탱크(60)로 수집되고, 이 드레인탱크(60) 내의 유체는 다시 순환펌프(70)에 의해 오일탱크(10)로 순환되면서 외부에서 별도의 유체 공급없이 지속적으로 다단펌프(50)에 대한 시험을 수행할 수 있게 되는 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 실시예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변형하여 이용할 수 있는 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
5 : 다단펌프 5a,5b : 유체배출구
10 : 오일탱크 20 : 유로
30 : 개폐밸브 40 : 유량조절밸브
41 : 밸브본체 42 : 손잡이
50 : 압력계 60 : 드레인탱크
70 : 순환펌프 80 : 컴퓨터
90 : 유량계 100 : 하우징

Claims (9)

  1. 상, 하단부에 각각 유체배출구(5a,5b)가 마련된 수직형 다단펌프(5)가 침지되어 있는 오일탱크(10);
    상기 다단펌프(5)의 각 유체배출구(5a,5b)와 일단부가 연결되고 그 타단부가 외부로 연장되는 유로(20);
    상기 유로(20)의 전방부에 배치되어 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브(30);
    상기 개폐밸브(30)의 후방인 유로(20) 상에 배치되어 유량을 조절하는 유량조절밸브(40);
    상기 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 설치되어 개폐밸브(30)의 개방 및 유량조절밸브(40)의 유량 조절에 따른 유체 흐름의 압력을 측정하는 압력계(50); 및
    상기 유로(20)의 타단부와 연결되어 유량조절밸브(40)를 통과한 유체를 저장하는 드레인탱크(60);
    를 포함하여 구성되되,
    상기 드레인탱크(60)와 오일탱크(10) 사이에 이 드레인탱크(60)로 드레인 된 오일을 다시 오일탱크(10)로 순환시키기 위한 순환펌프(70)가 구비되고,
    상기 압력계(50)의 측정값으로부터 다단펌프(5)의 부하 여부를 판단할 수 있도록 하는 컴퓨터(80)가 구비되며,
    상기 유량조절밸브(40)는 유로(20)를 서서히 개방할 수 있도록 밸브본체(41)와 손잡이(42)가 축 회전에 따라 개폐되는 나사 체결 방식 구조로 결합되고,
    상기 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 유량의 흐름을 측정하기 위한 유량계(90)가 구비된 것을 특징으로 하는 수직형 다단펌프용 시험장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 오일탱크(10) 내에 침지되어 있는 수직형 다단펌프(5)의 상, 하단부에 각각 마련되어 있는 유체배출구(5a,5b)에 유로(20)를 연결하여 오일탱크(10) 외부로 연장되도록 하고, 이 유로(20) 상에 유체의 흐름/차단을 단속하는 개폐밸브(30)와 유량을 조절하는 유량조절밸브(40)를 각각 설치하며 이 개폐밸브(30)와 유량조절밸브(40) 사이에 압력계(50)를 설치하되, 개폐밸브(30)를 완전히 개방한 상태에서 다단펌프(5)를 가동시킨 후 유량조절밸브(40)를 서서히 개방하면서 펌핑된 유체에 대한 압력을 측정할 수 있도록 하되,
    상기 유량조절밸브(40)를 거친 유체는 드레인탱크(60)로 수집되고, 이 드레인탱크(60) 내의 유체는 다시 순환펌프(70)에 의해 오일탱크(10)로 순환되도록 하고,
    상기 압력계(50)는 통신라인을 통해 컴퓨터(80)와 연결되어 압력계(50)의 측정값으로부터 다단펌프(5)의 부하 여부를 판단할 수 있도록 하며,
    상기 유량조절밸브(40)는 그 손잡이(42)가 유로(20) 상의 밸브본체(41)와 나사 체결 방식 구조로 결합되어 유체의 압력 측정시 손잡이(42)의 축 회전을 통해 유로(20)를 서서히 개방하면서 유량 변화에 따른 유체의 압력을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수직형 다단펌프용 시험방법.
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