KR101006925B1 - 펌프의 슬러지 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체를 흡입 및 토출하는 펌프에 관한 것으로서 더 구체적으로는 흡입력을 발생시키는 임펠러의 둘레에서 유체를 분사하여 케이싱에 고착된 슬러지 제거 및 슬러지의 고착을 방지할 수 있는 펌프의 슬러지 제거장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 슬러지 제거장치는 유체를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러가 수용되며 유체가 유입되는 흡입구 및 유체를 토출하는 토출구가 구비된 케이싱과, 그리고 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 펌프의 내부에 유체를 분사하여 이물질을 제거하는 슬러지 제거장치로서, 상기 케이싱의 상기 임펠러가 위치되는 내주 면에 형성되는 유체수용홈과, 상기 유체수용홈을 밀폐하고 상기 케이싱의 내부로 유체를 분사하도록 복수의 분사공이 형성된 밀폐부재를 포함하는 분사부; 상기 케이싱의 유체가 토출되는 부분과 상기 분사부를 연결하여 상기 유체수용홈으로 유체를 공급하는 순환관; 상기 분사부와 외부의 급수설비를 연결하여 상기 급수설비에서 공급되는 유체를 상기 유체수용홈으로 공급하는 외부유체 공급관; 상기 유체수용홈으로 공급되는 유체의 이물질을 걸러내는 여과기; 및 상기 분사공으로 분출되는 유체의 압력이 증대되도록 상기 분사부로 공급되는 유체의 압력을 증대시키는 고압펌프;를 포함한다.

Description

펌프의 슬러지 제거장치{a apparatus for sludge removing of pump}
본 발명은 유체를 흡입 및 토출하는 펌프에 관한 것으로서 더 구체적으로는 흡입력을 발생시키는 임펠러의 둘레에서 유체를 분사하여 케이싱에 고착된 슬러지 제거 및 슬러지의 고착을 방지할 수 있는 펌프의 슬러지 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 유체를 임의의 장소에서 다른 임의의 장소로 이동시킬 수 있도록 유체를 강제적으로 흡입 및 토출할 수 있는 장치이다.
이러한 펌프는 작용원리에 따라 임펠러를 회전시켜 흡입력을 발생시키는 터보형와 용적의 압력작용으로 인해 흡입력을 발생시키는 용적형 펌프로 구분되고, 다시 터보형 펌프는 원심펌프, 사류펌프, 축류펌프 등으로 구분된다.
대부분의 터보형 펌프는 물을 낮은 곳에서 높은 곳으로 양정하기 위해 사용되는 펌프로서, 상수도 및 하수도의 시설에서 많이 사용되고, 이 터보형 펌프 중에서도 대표적으로 수중펌프가 가장 많이 사용되고 있다.
도 1은 종래의 수중펌프를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 수중펌프(10)는 모터(11)와, 모터(11)의 하단에 위치되어 모터(11)에 의해 회전하는 임펠러(13)와, 상기 임펠러(13)를 감싸는 형태로 유체가 흡입 및 토출되는 케이싱(12)를 포함하여 구성된다.
이러한 수중펌프(10)는 모터(11)가 임펠러(13)를 회전시키면, 임펠러(13)에서 원심력 및 양력이 발생되고, 이 원심력과 양력에 의해 케이싱(12)의 하단으로 유체가 흡입되어 케이싱(12)의 상부로 유체를 토출된다.
하지만, 종래의 수중펌프(10)는 임펠러(13)가 회전할 때, 원심력이 가장 크게 발생하는 임펠러(13)의 원주방향, 더 구체적으로는 임펠러(13)의 날개(13a)의 원주방향으로 유체에 혼입된 슬러지가 케이싱(12)에 뿌려져 고착된다.
이렇게 슬러지가 케이싱(12)에 고착되어 쌓이게 되면, 슬러지가 임펠러(13)에 부딪혀 날개(13)가 마모됨과 동시에 임펠러(13)의 회전력을 감소시켜 펌프(10)의 효율을 감소시키고 나아가서는 임펠러(13)를 파손시켜 펌프(10)의 고장을 야기하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 수중펌프(10)는 임펠러(13)의 날개(13a)와 케이싱(12)이 인접하게 위치하기 때문에 예컨대, 물이 없는 곳에서 고장진단 등의 시험가동을 할 경우 임펠러(13)의 회전 진동에 의해 날개(13a)가 케이싱(12)의 내면에 부딪혀 날개(13a)의 마모 및 파손이 발생한다. 이로 인해, 물이 없는 경우 수중펌프(10)의 시험가동을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 임펠러의 원심력에 의해 케이싱에 고착된 슬러지를 제거 및 슬러지의 고착을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 임펠러의 마모를 방지할 수 있으며, 유체가 없이도 시험가동을 할 수 있는 펌프의 슬러지 제거장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 슬러지 제거장치는 유체를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러가 수용되며 유체가 유입되는 흡입구와 유체를 토출하는 토출구가 구비된 케이싱과, 그리고 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 펌프의 내부에 유체를 분사하여 이물질을 제거하는 슬러지 제거장치로서, 상기 케이싱의 상기 임펠러가 위치되는 내주 면에 형성되는 유체수용홈과, 상기 유체수용홈을 밀폐하고 상기 케이싱의 내부로 유체를 분사하도록 복수의 분사공이 형성된 밀폐부재를 포함하는 분사부; 상기 케이싱의 유체가 토출되는 부분과 상기 분사부를 연결하여 상기 유체수용홈으로 유체를 공급하는 순환관; 상기 분사부와 외부의 급수설비를 연결하여 상기 급수설비에서 공급되는 유체를 상기 유체수용홈으로 공급하는 외부유체 공급관; 상기 유체수용홈으로 공급되는 유체의 이물질을 걸러내는 여과기; 및 상기 분사공으로 분출되는 유체의 압력이 증대되도록 상기 분사부로 공급되는 유체의 압력을 증대시키는 고압펌프;를 포함한다.
상기 분사공은 상기 케이싱의 중심으로 갈수록 점점 좁아지게 형성될 수 있다.
상기 분사공은 상기 임펠러가 회전하는 방향으로 상기 유체가 분사되도록 원주방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 순환관에는 유체의 역류를 방지하는 체크밸브가 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 슬러지가 고착되는 케이싱의 내면 부분에서 유체를 분사하는 형태로 슬러지의 제거 및 고착을 방지할 수 있다. 이로 인해, 임펠러의 마모 및 파손을 방지할 수 있으며, 펌프의 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 임펠러가 회전하는 방향으로 유체를 분사하여 임펠러의 회전력을 증대시킬 수 있으며, 유체가 없는 곳에서도 외부의 유체를 용이하게 공급하여 시험가동을 할 수 있다.
이러한 효과의 발생으로 인해 파생될 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 슬러지 제거장치의 효과를 정리하면,
첫째, 펌프를 사용하지 않는 휴지기간에도 청수를 분사하여 케이싱을 세척할 수 있다.
둘째, 펌프를 사용하는 기간 중에도 펌프가 가동되지 않을 때 청수를 분사하여 케이싱을 세척할 수 있다.
셋째, 슬러지를 많이 포함하고 있는 집수정에서 펌프의 작동 시 외부유체 공급관으로 청수를 공급함으로써, 분사되는 청수가 케이싱과 임펠러의 사이에 윤활수 역할을 하여 펌프의 마모방지, 펌프의 효율 증대 및 펌프의 수명을 연장시킬 수 있다.
넷째, 흡수정에 저장된 유체가 없는 경우에도 청수를 공급할 수 있어 점검을 위한 시험가동을 할 수 있다.
다섯째, 흡수정에 저장된 유체를 토출력에 의해 재순환시켜 사용할 수 있기 때문에 별도의 동력이 필요로 하지 않는다.
도 1은 종래의 수중펌프를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치가 설치된 수중펌프의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치가 설치된 부분을 확대하여 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치를 입축 사류·축류 펌프에 적용한 것을 도시한 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 슬러지 제거장치(100)는 구동수단 예컨대, 모터(230) 또는 엔진 등의 회전력으로 임펠러(210)를 회전시켜 토출력을 발생시키는 다양한 종류의 펌프에 적용가능하며, 본 명세서에서는 예시적으로 수중펌프(200)에 적용한 것으로 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)가 설치되는 수중펌프(200)는 임펠러(210)를 포함한다.
이 임펠러(210)는 날개(211)가 구비되어 회전하여 발생되는 원심력에 의해 유체를 흡입 및 토출할 수 있다. 이때, 날개(211)는 임펠러(210)의 회전 중심점을 중심으로 소정의 각도로 기울어져 원주방향으로 일정 간격 배열되는 형태로 복수 개가 설치될 수 있으며, 스크류와 같이 나선형상으로도 형성될 수 있다.
한편, 임펠러(210)는 공지된 다양한 형태의 임펠러가 사용될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)가 설치되는 수중펌프(200)는 모터(230)를 포함한다. 이 모터(230)는 임펠러(210)를 회전시키는 것으로서, 화석연료를 연소하는 엔진일 수 있으며, 전력을 공급받아 중심축을 회전시키는 전동기일 수 있다. 여기서, 실시예의 수중펌프(200)는 전동기가 설치된 것으로 설명한다.
한편, 전동기는 회전자와 고정자로 구성되며, 회전하는 회전자의 중심축에 임펠러(210)가 결합될 수 있다. 한편, 전동기는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
아울러, 모터(230)는 임펠러(210)의 수직 상부에 위치되어 모터(230)의 회전축이 임펠러(210)와 수직한 상태로 임펠러(210)를 회전시킬 수 있으며, 모터(230)는 하기에 설명될 케이싱(220)의 내부에 임펠러(210)와 함께 구비되어 수중에 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)가 설치되는 수중펌프(200)는 케이싱(220)을 포함한다.
이 케이싱(220)은 내부가 빈 관 형상으로 하단이 유체가 흡입되는 흡입구(221)가 되며, 상단이 유입된 유체가 토출되는 토출구(223)가 될 수 있다.
한편, 케이싱(220)의 내부 중앙 부분에는 임펠러(210)가 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 이 임펠러(210)의 상부에는 임펠러(210)를 회전시키는 모터(230)가 위치되어 모터(230)가 임펠러(210)를 회전시킴으로써, 흡입력을 발생시켜 케이싱(220)의 흡입구(221)로 흡입된 유체를 흡입하는 동시에 흡입된 유체를 토출구(223)로 토출시킬 수 있다.
여기서, 케이싱(220)은 케이싱(220)의 중앙부분에 위치되는 임펠러(210)의 설치가 용이하도록 상단부분과 하단부분이 분리되어 서로 결합되는 형태로도 구성될 수 있다.
이렇게 구성된 수중펌프(200)는 컬럼 파이프(300)의 하단 내부에 설치되어 컬럼 파이프(300)의 하단으로 유체를 유입하여 컬럼 파이프(300)의 상단으로 유체를 토출할 수 있다.
여기서, 컬럼 파이프(300)는 유체 예컨대, 상수,하수,오수,우수 등을 저장하는 흡수정(미도시)에 고정설치되어 흡수정에 저장된 유체를 외부로 배출하도록 설치되는 파이프이다.
상기한 수중펌프(200)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)가 구비될 수 있다. 이 슬러지 제거장치(100)는 케이싱(220)의 임펠러(210)가 위치되는 부분에 임펠러(210)의 원심력으로 인해 고착된 슬러지(sludge)를 유체를 분사함으로써, 제거함과 동시에 슬러지의 고착을 방지할 수 있다.
즉, 임펠러(210)가 회전하면 원심력이 발생하고, 이 원심력으로 유체를 흡입 및 토출하게 되는데, 이때, 원심력이 가장 크게 발생하는 임펠러(210)의 원주방향 더 구체적으로는 임펠러(210)의 날개(211)의 원주방향으로 유체에 혼입된 슬러지가 케이싱(220)에 뿌려져 고착된다.
여기서, 슬러지는 유체에 함유되어있는 이물질 예컨대, 진흙 등을 의미한다.
이렇게 슬러지가 케이싱(220)에 고착되어 쌓이면 슬러지가 임펠러(210)와 마찰되어 임펠러(210)를 마모시킴과 동시에 임펠러(210)의 회전력을 감소시켜 펌프의 효율을 감소시키고 나아가서는 임펠러(210)를 파손시켜 펌프의 고장을 야기할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)는 분사부(110)를 포함한다. 이 분사부(110)는 케이싱(220)의 임펠러(210)가 위치되는 부분의 케이싱(220)의 내면에서 유체를 분사시킬 수 있다.
한편, 분사부(110)는 유체수용홈(111)을 포함할 수 있다. 이 유체수용홈(111)에는 케이싱(220)의 내부로 분사되는 유체가 수용될 수 있다. 한편, 유체수용홈(111)은 케이싱(220)의 임펠러(210)가 위치되는 부분, 더 구체적으로는 임펠러(210)의 날개(211)와 인접한 케이싱(220)의 내면 부분에 원주방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 유체수용홈(111)에는 케이싱(220)의 외부와 연통되는 공급구(115)가 더 형성될 수 있으며, 이 공급구(115)에는 하기에 설명될 순환관(130) 또는 외부유체 공급관(150)이 각각 연결되도록 복수 개가 형성되거나 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)이 함께 하나의 공급구(115)에 연결될 수 있다.
아울러, 분사부(110)는 밀폐부재(113)를 포함할 수 있다. 이 밀폐부재(113)케이싱(220)에 결합되어 유체수용홈(111)을 밀폐하고, 유체수용홈(111)에 수용된 유체가 밀폐부재(113)에 형성된 분사공(113a)을 통해 케이싱(220)의 내부로 분사될 수 있다.
한편, 밀폐부재(113)는 유체수용홈(111)을 밀폐하도록 링 형상의 판으로 형성될 수 있으며, 밀폐부재(113)에는 분사공(113a)이 방사상으로 복수 개가 형성될 수 있다.
여기서, 분사공(113a)은 케이싱(220)의 내부 즉, 케이싱(220)의 중심으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성되어 유체수용홈(111)에 수용된 유체를 마치 노즐과 같이 고압으로 분사시킬 수 있다(도 3 참조).
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 분사공(113a)은 임펠러(210)가 회전하는 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다. 즉, 분사공(113a)이 임펠러(210)가 회전하는 방향으로 경사지도록 형성되어 분사공(113a)으로 분사되는 유체에 의해 임펠러(210)의 회전이 방해되는 것을 방지하는 동시에 임펠러(210)의 회전력을 증대시킬 수 있으며, 분사공(113a)이 슬러지에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.
한편, 분사부(110)는 임펠러(210)가 위치되는 부분에 케이싱(220)을 관통하는 홈(미도시)을 형성하고 이 홈에 공지의 분사노즐을 설치하는 형태로 구성될 수도 있다.
아울러, 분사부(110)는 여과기(119)를 포함할 수 있다. 이 여과기(119)는 유체수용홈(111)에 공급되는 유체 예컨대, 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)에서 공급되는 유체가 여과기(119)를 거쳐 이물질이 제거된 상태로 유체수용홈(111)에 공급할 수 있다.
한편, 여과기(119)는 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)의 각각에 설치될 수 있고, 순환관(130) 또는 외부유체 공급관(150) 중 어느 하나에만 설치될 수도 있으며, 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)을 통해 유체가 공급되는 공급구(115)에 설치될 수도 있다.
실시예에서의 여과기(119)는 공급구(115)에 설치되어 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)으로 공급되는 유체가 여과기(119)를 거쳐 공급구(115)로 공급되도록 구성되었다.
여기서, 여과기(119)는 공지의 망으로 형성된 스트레이너(strainer) 또는 세라믹 필터가 될 수 있으며, 여과기(119)는 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150) 중 어느 하나에만 설치될 수 있음은 물론이다.
분사부(110)에 여과기(119)가 설치됨으로써, 유체에 혼합된 이물질에 의해 분사공(113a)이 막히는 것을 방지하는 동시에 슬러지가 유입되어 케이싱(220)에 고착되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 링 형상의 밀폐부재(113)가 유체수용홈(111)에 설치될 때에는 밀폐부재(113)의 외면이 케이싱(220)의 내면과 동일한 평면을 가지도록 설치될 수 있다. 이때, 유체수용홈(111)에는 케이싱(220)의 내면과 밀폐부재(113)의 외면이 동일 평면을 가지도록 밀폐부재(113)가 걸쳐지는 걸침턱(111a)이 형성될 수 있다.
또한, 분사부(110)는 고압펌프(117)를 포함할 수 있다. 이 고압펌프(117)는 분사공(113a)으로 분사되는 유체의 압력을 증대시킬 수 있다.
한편, 고압펌프(117)는 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)의 각각에 설치될 수 있고, 순환관(130) 또는 외부유체 공급관(150) 중 어느 하나에만 설치될 수도 있으며, 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)을 통해 유체가 공급되는 공급구(115)에 설치될 수도 있다.
실시예에서의 고압펌프(117)는 공급구(115)에 설치되어 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)으로 공급되는 유체가 고압펌프(117)를 거쳐 공급구(115)에 고압의 유체가 공급되도록 구성되었다.
여기서, 고압펌프(117)는 모터에 의해 임펠러를 회전시켜 토출압을 증대시키는 펌프로서, 고압펌프(117)는 공지된 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략하며, 고압펌프(117)는 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150) 중 어느 하나에만 설치될 수도 있다.
한편, 고압펌프(117)와 여과기(119)가 분사부(110)에 함께 구비될 때에는 순환관(130) 및 외부유체 공급관(150)으로 공급되는 유체가 여과기(119)를 거친 후 고압펌프(117)에 의해 유체수용홈(111)으로 공급되도록 구성될 수 있다.
한편, 유체수용홈(111)에 연통되는 공급구(115)가 복수 개가 형성될 때에는 고압펌프(117)에서 분사되는 유체가 각각의 공급구(115)와 호스로 서로 연결되도록 구성될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)는 순환관(130)을 포함한다.
이 순환관(130)은 케이싱(220)에서 토출되는 유체를 유체수용홈(111)에 공급할 수 있다. 즉, 케이싱(220)에서 유체가 토출되는 부분에 토출공(133)을 형성하고, 이 토출공(133)과 공급구(115)를 순환관(130)으로 연결하여 케이싱(220)에서 토출되는 유체를 유체수용홈(111)으로 공급할 수 있다.
이때, 펌프가 작동하는 동안에는 케이싱(220)에서 토출되는 유체의 압력으로 토출공(133)으로 토출된 유체가 순환관(130)을 통해 계속적으로 유체수용홈(111)에 공급되어 분사공(113a)으로 분사되기 때문에 별도의 펌핑수단이 없이도 계속적으로 유체를 분사시킬 수 있다.
또한, 순환관(130)에는 체크밸브(131)가 설치될 수 있다. 이 체크밸브(131)는 유체수용홈(111)에서 토출공(133)으로 유체가 역류하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 체크밸브(131)는 유체가 토출공(133)에서 유체수용홈(111)으로만 흐르고, 유체수용홈(111)에서 토출공(133)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 순환관(130)의 중간 부분에는 상기한 여과기(119)나 고압펌프(117)가 설치될 수 있으며, 분사부(110)에 여과기(119)나 고압펌프(117)가 설치된 경우에는 순환관(130)에서 유체수용홈(111)으로 공급되는 유체가 여과기(119)나 고압펌프(117)를 거쳐 유체수용홈(111)에 공급되도록 여과기(119)나 고압펌프(117)에 순환관(130)이 연결될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)는 외부유체 공급관(150)을 포함한다. 이 외부유체 공급관(150)은 외부의 급수설비(155)와 유체수용홈(111)에 연통되도록 형성된 공급구(115)를 서로 연결하여 흡수정에 저장된 유체가 아닌 급수설비(155)에서 공급되는 유체 예컨대, 수도설비에서 공급되는 청수(淸水)를 유체수용홈(111)에 공급할 수 있다.
여기서, 급수설비(155)는 수도설비뿐만 아니라, 물탱크설비, 지하수설비 등 외부에서 청수를 공급할 수 있는 다양한 종류의 설비들을 포함할 수 있다.
한편, 외부유체 공급관(150)에는 상기한 여과기(119)나 고압펌프(117)가 설치될 수 있으며, 여과기(119)나 고압펌프(117)가 분사부(110)에 구비될 경우에는 외부유체 공급관(150)은 급수설비(155)와 여과기(119) 또는 고압펌프(117)에 연결되어 급수설비(155)에서 공급되는 유체가 여과기(119)나 고압펌프(117)를 거쳐 유체수용홈(111)에 공급되도록 구성될 수 있음은 물론이다.
이렇게 외부유체 공급관(150)으로 외부의 유체를 분사부(110)에 공급함으로써, 흡수정에 유체가 없는 경우에도 분사부(110)에서 임펠러(210)에 유체를 분사하여 임펠러(210)의 마모를 방지함으로써, 펌프의 시험운전을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 슬러지 제거장치를 입축 사류·축류 펌프에도 적용한 것을 도시한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 펌프의 슬러지 제거장치(100)는 입축 사류·축류 펌프(250)에도 적용될수 있음은 물론이다.
여기서, 입축 사류·축류 펌프(250)는 수중펌프(200)와는 달리 모터(230)가 수중에 위치하지 않고, 육상에 위치하여 육상에서 모터(230)를 회전시켜 수중에 위치한 임펠러(210)를 회전시키도록 구성된다. 아울러, 입축 사류·축류 펌프(250)도 수중펌프(200)와 같이 모터(230)의 위치만 다를 뿐 동일한 구성을 가지기 때문에 동일한 도면 부호를 병기하고, 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
케이싱(220)의 임펠러(210)가 위치되는 부분에 유체수용홈(111)이 형성되고, 유체수용홈(111)은 복수의 분사공(113a)이 형성된 밀폐부재(113)에 의해 밀폐되는 형태로 분사부(110)가 구비된다.
그리고, 유체수용홈(111)에 연통되는 공급구(115)와, 케이싱(220)에서 유체가 토출되는 부분에 형성된 토출공(133)이 순환관(130)으로 연결된다. 더불어 상기 공급구(115)에는 급수설비(155)와 연결되는 외부유체 공급관(150)이 설치된다.
이때, 공급구(115)에는 순환로 및 외부유체 공급관(150)에서 공급되는 유체의 이물질 예컨대, 슬러지 등을 제거하기 위한 여과기(119)가 설치될 수 있으며, 유체수용홈(111)에 수용된 유체가 분사공(113a)으로 분사되는 압력을 증대시키기 위한 고압펌프(117)가 더 설치될 수도 있다.
이렇게 구성된 수중펌프(200)는 컬럼 파이프(300)의 유체 유입구 내부에 삽입되는 형태로 설치되고, 수중펌프(200)가 작동하여 임펠러(210)가 회전되면 임펠러(210)의 원심력에 의해 케이싱(220)의 흡입구(221)로 유체를 흡입하는 형태로 컬럼 파이프(300)의 내부로 유체를 흡입하며, 흡입된 유체는 케이싱(220)의 토출구(223)로 토출되어 컬럼 파이프(300)의 상단으로 유체를 토출한다.
이때, 케이싱(220)의 부분 중 유체가 토출되는 부분에 형성된 토출공(133)으로 유체가 토출되어 순환관(130)을 통해 유체수용홈(111)으로 공급되고, 유체수용홈(111)에 공급된 유체는 분사공(113a)을 통해 분사되어 임펠러(210)가 위치되는 케이싱(220)의 부분에 고착된 슬러지를 제거하는 동시에 슬러지의 고착을 방지할 수 있다.
여기서, 분사공(113a)은 케이싱(220)의 내부로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되어 고압으로 유체를 분사시킬 수 있으며, 임펠러(210)의 회전방향으로 경사지도록 형성될 수 있어 임펠러(210)의 회전을 방해하지 않을뿐더러 임펠러(210)의 회전력을 증대시킬 수 있으며, 분사공(113a)이 슬러지에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다.
한편, 분사부(110)에 여과기(119) 및 고압펌프(117)가 더 구비된 경우에는 순환관(130)으로 공급되는 유체가 여과기(119)를 거쳐 이물질을 거른 후, 고압펌프(117)에 의해 고압으로 유체수용홈(111)에 공급됨으로써, 이물질이 제거된 유체를 분사공(113a)을 통해 더 큰 압력으로 분사할 수 있다.
아울러, 종래에는 흡수정에 저장된 유체가 없는 상태에서 수중펌프(200)를 시험가동을 할 수 없었지만, 본 발명의 슬러지 제거장치(100)는 외부유체 공급관(150)으로 급수설비(155)에서 공급되는 유체를 유체수용홈(111)에 공급하여 분사공(113a)으로 분사시킴으로써, 유체가 임펠러(210)와 케이싱(220) 사이에 윤활작용을 하기 때문에 흡수정에 유체가 없는 상태에서도 시험가동을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치(100)는 임펠러(210)의 둘레에 위치되는 케이싱(220)의 부분에 임펠러(210)에 원심력에 의해 고착된 슬러지를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 임펠러(210)가 위치되는 케이싱(220)의 부분에 슬러지가 고착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 임펠러(210)의 회전력을 증대시켜 펌프의 효율을 증대시킬 수 있으며, 외부의 유체를 공급하여 분사시킬 수 있어 시험가동을 수행할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 제거장치의 효과를 정리하면,
첫째, 펌프를 사용하지 않는 휴지기간에도 청수를 분사하여 케이싱을 세척할 수 있다.
둘째, 펌프를 사용하는 기간 중에도 펌프가 가동되지 않을 때 청수를 분사하여 케이싱을 세척할 수 있다.
셋째, 슬러지를 많이 포함하고 있는 집수정에서 펌프의 작동 시 외부유체 공급관으로 청수를 공급함으로써, 분사되는 청수가 케이싱과 임펠러의 사이에 윤활수 역할을 하여 펌프의 마모방지, 펌프의 효율 증대 및 펌프의 수명을 연장시킬 수 있다.
넷째, 흡수정에 저장된 유체가 없는 경우에도 청수를 공급할 수 있어 점검을 위한 시험가동을 할 수 있다.
다섯째, 흡수정에 저장된 유체를 토출력에 의해 재순환시켜 사용할 수 있기 때문에 별도의 동력이 필요로 하지 않는다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 슬러지 제거장치 110: 분사부
111: 유체수용홈 111a: 걸침턱
113: 밀폐부재 113a: 분사부
115: 공급구 117: 고압펌프
119: 여과기 130: 순환관
131: 체크밸브 133: 토출공
150: 외부유체 공급관 155: 급수설비
200: 수중펌프 250: 입축 사류·축류 펌프
210: 임펠러 211: 날개
220: 케이싱 221: 흡입구
223: 토출구 230: 모터
300: 컬럼 파이프

Claims (4)

  1. 유체를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러가 수용되며 유체가 유입되는 흡입구 및 유체를 토출하는 토출구가 구비된 케이싱과, 그리고 상기 임펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 펌프의 내부에 유체를 분사하여 이물질을 제거하는 슬러지 제거장치로서,
    상기 케이싱의 상기 임펠러가 위치되는 내주 면에 형성되는 유체수용홈과, 상기 유체수용홈을 밀폐하고 상기 케이싱의 내부로 유체를 분사하도록 복수의 분사공이 형성된 밀폐부재를 포함하는 분사부;
    상기 케이싱의 유체가 토출되는 부분과 상기 분사부를 연결하여 상기 유체수용홈으로 유체를 공급하는 순환관;
    상기 분사부와 외부의 급수설비를 연결하여 상기 급수설비에서 공급되는 유체를 상기 유체수용홈으로 공급하는 외부유체 공급관;
    상기 유체수용홈으로 공급되는 유체의 이물질을 걸러내는 여과기; 및
    상기 분사공으로 분출되는 유체의 압력이 증대되도록 상기 분사부로 공급되는 유체의 압력을 증대시키는 고압펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프의 슬러지 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사공은 상기 케이싱의 중심으로 갈수록 점점 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프의 슬러지 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사공은 상기 임펠러가 회전하는 방향으로 상기 유체가 분사되도록 원주방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프의 슬러지 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 순환관에는 유체의 역류를 방지하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 펌프의 슬러지 제거장치.
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