KR101062207B1

KR101062207B1 - 입형 다단 펌프

Info

Publication number: KR101062207B1
Application number: KR1020110036084A
Authority: KR
Inventors: 이강호; 윤관식
Original assignee: 한국그런포스펌프(주)
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2011-09-05

Abstract

입형 다단 펌프가 개시된다. 입형 다단 펌프는, 유입 배관이 연결되는 유입구와, 토출 배관이 연결되는 유출구를 포함하는 베이스; 일단이 상기 베이스의 상단에 결합되며, 통형상의 외측 슬리브; 상기 외측 슬리브의 상기 베이스 반대단에 결합되며, 구동축 관통공이 형성된 헤드부; 상기 구동축 관통공을 관통하여 배치되며, 모터에 연결되어 구동되는 구동축; 상기 구동축에 간격을 두고 복수가 설치되며, 흡입구가 상기 베이스를 향하도록 배치된 원심 임펠러; 및 복수의 상기 원심 임펠러 사이의 공간을 구획하도록 적층되며, 외벽이 상기 외측 슬리브의 내벽과 이격되는 크기로 형성된 복수의 챔버;를 포함하고, 각각의 상기 챔버는, 통형상의 측벽; 중앙에 상기 임펠러의 상기 흡입구와 관통되는 중공이 형성된 수평 칸막이; 상기 수평 칸막이의 상기 헤드부 방향으로 설치되며, 상기 임펠러의 토출부에서 토출되는 유체를 상기 헤드부 방향으로 가이드하는 상방 가이드부; 및 하측에 설치된 상기 챔버의 상기 상방 가이드부에 의해서 가이드된 유체를 상기 중공을 향해 가이드 하도록, 상기 수평 칸막이의 상기 베이스부 방향으로 설치된 하방 가이드부;를 포함한다.

Description

입형 다단 펌프{Multi stage vertical pump}

본 발명은 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직 방향으로 다수의 임펠러가 적층되어 가동되는 입형 다단 펌프에 관한 것이다.

펌프는 액체나 슬러리를 이동하는 데 쓰이는 장치로서, 낮은 압력에서 더 높은 압력으로 액체를 움직이는 장치이다. 전기를 동력으로 사용하는 펌프의 경우 전기를 이용해 원동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전을 하면서, 액체를 직접 움직이는 임펠러와, 상기 모터의 구동축과 임펠러 사이를 연결하는 커플링을 포함한다.

입형 다단 펌프라 함은 복수의 임펠러를 적층하여, 동일한 공간에서 보다 강하게 가압하고자 하는 경우 사용된다. 다만, 다단 펌프의 경우, 임펠러 사이에 유체가 전달되어야 함으로, 임펠러 사이에서 손실을 최소화하면서, 유체가 전달 될 수 있도록 하는 구조에 대한 개발이 절실하다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 임펠러 사이의 유체 흐름을 원할하게 하여 효율성을 증대시킨 입형 다단 펌프를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 유입 배관이 연결되는 유입구와, 토출 배관이 연결되는 유출구를 포함하는 베이스; 일단이 상기 베이스의 상단에 결합되며, 통형상의 외측 슬리브; 상기 외측 슬리브의 상기 베이스 반대단에 결합되며, 구동축 관통공이 형성된 헤드부; 상기 구동축 관통공을 관통하여 배치되며, 모터에 연결되어 구동되는 구동축; 상기 구동축에 간격을 두고 복수가 설치되며, 흡입구가 상기 베이스를 향하도록 배치된 원심 임펠러; 및 복수의 상기 원심 임펠러 사이의 공간을 구획하도록 적층되며, 외벽이 상기 외측 슬리브의 내벽과 이격되는 크기로 형성된 복수의 챔버;를 포함하고, 각각의 상기 챔버는, 통형상의 측벽; 중앙에 상기 임펠러의 상기 흡입구와 관통되는 중공이 형성된 수평 칸막이; 상기 수평 칸막이의 상기 헤드부 방향으로 설치되며, 상기 임펠러의 토출부에서 토출되는 유체를 상기 헤드부 방향으로 가이드하는 상방 가이드부; 및 하측에 설치된 상기 챔버의 상기 상방 가이드부에 의해서 가이드된 유체를 상기 중공을 향해 가이드 하도록, 상기 수평 칸막이의 상기 베이스부 방향으로 설치된 하방 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프를 제공한다.

상기 상방 가이드부의 상기 수평 칸막이에 인접한 부위에 고임물 배출공이 관통된다.

상기 고임물 배출공의 상기 임펠러를 향하는 면에 설치가 되어, 상기 칸막이 반대단이 개방된 배출공 가이드;를 더 포함한다.

상기 헤드부의 상기 외측 슬리브 사이에 설치된 밀폐링; 을 더 포함하고, 상기 밀폐링은 상기 외측 슬리브의 측벽에 밀착된다.

또한, 상기 외측 슬리브의 끝단과 상기 헤드부 사이에는 열팽창 공간부가 형성된다.

상기 구동축은 단면 외주에 요철이 형성되며, 상기 원심 임펠러의 상기 구동축에 끼워지는 부분도 상기 요철에 맞춰 끼워지도록 형성된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

상기와 같이, 본 발명의 일실시예는 다단으로 원심 임펠러를 구비하고, 원심 임펠러 사이의 유체의 흐름을 원할하도록 케이싱 구조가 형성되어, 펌프의 효율이 우수하다는 장점이 있다.

또한, 상방 가이드 부와 측벽 사이로 유입된 유체를 원할하게 배출할 수 있으므로, 고여있는 유체로 인해 발생할 수 있는 부식, 미생물의 증식 등을 방지할 수 있다.

그리고, 구동축과, 원심 임펠러 사이의 결합을 보다 견고히 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 입형 다단 펌프의 사시도
도 2는 도 1의 일부 파단 사시도
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분의 확대도
도 4는 도 2의 구동축의 단면도
도 5는 도 2의 원심 임펠러의 사시도
도 6은 도 5의 원심 임펠러의 저면 사시도
도 7은 도 2의 챔버의 사시도
도 8은 도 7의 챔버의 단면도
도 9는 도 2의 챔버, 원심 임펠러 및 축이 결합된 상태의 단면도
도 10은 도 8의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 따른 단면도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 입형 다단 펌프의 사시도, 도 2는 도 1의 일부 파단 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입형 다단 펌프는, 유입 배관(1)이 연결되는 유입구(110)와, 토출 배관(2)이 연결되는 유출구(120)를 포함하는 베이스(100)와, 일단이 상기 베이스(100)의 상단에 결합되며, 통형상의 외측 슬리브(200)와, 상기 외측 슬리브(200)의 상기 베이스 반대단에 결합되며, 구동축 관통공(310)이 형성된 헤드부(300)와, 상기 구동축 관통공(310)을 관통하여 배치되며, 모터(2)에 연결되어 구동되는 구동축(400)과, 상기 구동축(400)에 간격을 두고 복수가 설치되며, 흡입구가 상기 베이스를 향하도록 배치된 원심 임펠러(500)와, 복수의 상기 원심 임펠러(500) 사이의 공간을 구획하도록 적층되며, 외벽이 상기 외측 슬리브의 내벽과 이격되는 크기로 형성된 복수의 챔버(600)를 포함한다.

베이스(100)는 내부에 원통 형상의 격벽(130)이 형성되며, 격벽(130)을 중심으로 중심에 해당하는 부분은 유입구(110)와 연통되며, 격벽(130)을 중심으로 외측부는 유출구(120)와 연통된다.

외측 슬리브(100)는 원통형상으로 형성되어, 베이스(100)와 밀폐링등에 의해 밀폐되어 결합된다.

헤드부(300)는 반구형상으로 형성되며, 중앙 상단에 구동축 관통공(310)이 형성된다.

도 3은 도 2의 Ⅲ 부분의 확대도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 헤드부(300)와 외측 슬리브(200) 사이에 밀폐링(320)이 설치되며, 상기 밀폐링(320)은 상기 외측 슬리브(200)의 측벽에 밀착된다. 또한, 상기 외측 슬리브(200)의 끝단(201)과 상기 헤드부(300) 사이에는 열팽창 공간부(321)가 형성된다.

온수나 냉수를 펌핑함으로써, 외측 슬리브(200)는 길이 방향으로 열 팽창을 한다. 따라서, 상기와 같은 열팽창 공간부(321)를 구비하고, 이에 따라서, 밀폐링(320)을 열팽창 방향에 벗어난 측면에 위치하도록 함으로써, 열팽창에 의해 구조가 변형되거나, 밀폐성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 도 1의 구동축의 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구동축(400)은 단면 외주에 요철(401, 402)이 형성되며, 이에 맞춰 상기 원심 임펠러(500)의 상기 구동축에 끼워지는 부분도 상기 요철에 맞춰 끼워지도록 형성된다. 따라서, 복수의 원심 임펠러(500)을 구동축의 회전방향으로 고정하기 위해 별도의 체결부재를 사용하지 않아도 견고하게 고정할 수 있다는 장점이 있다. 원심 임펠러(500) 사이에는 별도의 스페이서(미도시)가 구동축(400)에 장착된다.

도 5는 도 2의 원심 임펠러의 사시도, 도 6은 도 5의 원심 임펠러의 저면 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 원심 임펠러(500)는 저면판(510)과 마주보는 상면판(520)과, 저면판(510)과 상면판(520) 사이에 고정된 복수의 블레이드(504)를 포함한다. 상면판(520)에는 구동축(400)과 결합을 위해 구동축(400)의 단면형상으로 형성된 구동축 결합공(503)이 관통되어 형성된다.

저면판(510)에는 유체를 흡입하는 흡입구(501)가 관통되어 형성된다. 따라서, 원심 임펠러(500)가 회전함에 따라서, 흡입구(501)를 통해서 흡입된 유체가 블레이드를 통해서 측방(502)으로 토출된다.

도 7은 도 2의 챔버의 사시도, 도 8은 도 7의 챔버의 단면도, 도 9는 도 2의 챔버, 원심 임펠러 및 축이 결합된 상태의 단면도, 도 10는 도 8의 절단선 Ⅹ-Ⅹ에 따른 단면도이다.

상기 챔버(600)는, 통형상의 측벽(610)과, 중앙에 상기 임펠러의 상기 흡입구와 관통되는 중공이 형성된 수평 칸막이(620)와, 상기 수평 칸막이(620)의 상기 헤드부(300) 방향으로 설치되며, 상기 임펠러의 토출부에서 토출되는 유체를 상기 헤드부 방향으로 가이드하는 상방 가이드부(630)와, 하측에 설치된 상기 챔버의 상기 상방 가이드부(630)에 의해서 가이드된 유체를 상기 중공을 향해 가이드 하도록, 상기 수평 칸막이(620)의 상기 베이스부 방향으로 설치된 하방 가이드부(640)를 포함한다.

측벽(610)의 하단에는 아래에 위치한 챔퍼(600)의 측벽 상단 및 베이스의 격벽(130) 상단에 결합할 수 있도록 턱(611)이 형성되며, 따라서, 측벽(610)의 직경은 베이스의 격벽(130)의 직경과 결합할 수 있는 크기로 형성되어야 할 뿐만 아니라, 외측 슬리브(500)와 사이에 간격이 형성되어, 토출되는 유체가 원할히 흐를 수 있도록 하여야 한다.

수평 칸막이(610)의 중앙에는 전술한 중공(611)이 형성된다. 중공(611)은 도 9에 도시된 바와 같이, 원심 임펠러의 흡입구(501)와 일치하도록 형성된다.

상방 가이드부(630)는 원심 임펠러의 토출부(502)를 감싸도록 상방으로 만곡되어 형성된다. 그 결과, 도 9와 같이, 원심 임펠러의 토출부(502)에서 토출된 유체가 화살표(50) 방향으로 가이드 되어, 하방 가이드부(640)의 입구측으로 흐를 수 있도록 한다.

또한, 상기 상방 가이드부(630)의 상기 수평 칸막이에 인접한 부위에 고임물 배출공(631)이 관통되며, 상기 고임물 배출공(631)의 상기 임펠러를 향하는 면에 설치가 되어, 상기 칸막이 반대단이 개방된 배출공 가이드(632)를 구비한다.

따라서, 상방 가이드부(630)와 측벽(610) 사이로 유입된 유체가 고임물 배출공(631)을 통해서 원할히 배출될 수 있도록 한다. 원심 임펠러가 작동 중인 경우, 빠른 유체 흐름으로 인해서 원심 임펠러의 하부측(633)에는 저압이 형성된다. 따라서, 상방 가이드부(630)와 측벽(610) 사이에 고인 유체가 쉽게 고임물 배출공(631)을 통해서 배출될 수 있으며, 특히 배출공 가이드(632)를 통해서 상방으로 흐를 수 있게 된다.

하방 가이드부(640)에는 원심 임펠러와 유사한 블레이드(641)를 구비함으로써, 원심 임펠러에 토출된 물의 원심력을 저감시키지 않고 효과적으로 상방으로 물을 가이드 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 유입 배관 110: 유입구
2: 토출 배관 120: 유출구
100: 베이스 200: 외측 슬리브
300: 헤드부 310: 구동축 관통공
2: 모터 400: 구동축
501: 흡입구 500: 원심 임펠러
600: 챔버 610: 측벽
611: 중공 620: 수평 칸막이
630: 상방 가이드부 640: 하방 가이드부
631: 고임물 배출공 632: 배출공 가이드
320: 밀폐링 321: 열팽창 공간부
401, 402: 요철

Claims

유입 배관이 연결되는 유입구와, 토출 배관이 연결되는 유출구를 포함하는 베이스;
일단이 상기 베이스의 상단에 결합되며, 통형상의 외측 슬리브;
상기 외측 슬리브의 상기 베이스 반대단에 결합되며, 구동축 관통공이 형성된 헤드부;
상기 헤드부의 상기 외측 슬리브 사이에 설치된 밀폐링;
상기 구동축 관통공을 관통하여 배치되며, 모터에 연결되어 구동되는 구동축;
상기 구동축에 간격을 두고 복수가 설치되며, 흡입구가 상기 베이스를 향하도록 배치된 원심 임펠러; 및
복수의 상기 원심 임펠러 사이의 공간을 구획하도록 적층되며, 외벽이 상기 외측 슬리브의 내벽과 이격되는 크기로 형성된 복수의 챔버;
를 포함하고,
각각의 상기 챔버는,
통형상의 측벽;
중앙에 상기 임펠러의 상기 흡입구와 관통되는 중공이 형성된 수평 칸막이;
상기 수평 칸막이의 상기 헤드부 방향으로 설치되며, 상기 임펠러의 토출부에서 토출되는 유체를 상기 헤드부 방향으로 가이드하는 상방 가이드부; 및
하측에 설치된 상기 챔버의 상기 상방 가이드부에 의해서 가이드된 유체를 상기 중공을 향해 가이드 하도록, 상기 수평 칸막이의 상기 베이스부 방향으로 설치된 하방 가이드부;
를 포함하고,
상기 밀폐링은 상기 외측 슬리브의 측벽에 밀착되며, 상기 외측 슬리브의 끝단과 상기 헤드부 사이에는 열팽창 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프.
유입 배관이 연결되는 유입구와, 토출 배관이 연결되는 유출구를 포함하는 베이스;
일단이 상기 베이스의 상단에 결합되며, 통형상의 외측 슬리브;
상기 외측 슬리브의 상기 베이스 반대단에 결합되며, 구동축 관통공이 형성된 헤드부;
상기 구동축 관통공을 관통하여 배치되며, 모터에 연결되어 구동되는 구동축;
상기 구동축에 간격을 두고 복수가 설치되며, 흡입구가 상기 베이스를 향하도록 배치된 원심 임펠러; 및
복수의 상기 원심 임펠러 사이의 공간을 구획하도록 적층되며, 외벽이 상기 외측 슬리브의 내벽과 이격되는 크기로 형성된 복수의 챔버;
를 포함하고,
각각의 상기 챔버는,
통형상의 측벽;
중앙에 상기 임펠러의 상기 흡입구와 관통되는 중공이 형성된 수평 칸막이;
상기 수평 칸막이의 상기 헤드부 방향으로 설치되며, 상기 임펠러의 토출부에서 토출되는 유체를 상기 헤드부 방향으로 가이드하는 상방 가이드부; 및
하측에 설치된 상기 챔버의 상기 상방 가이드부에 의해서 가이드된 유체를 상기 중공을 향해 가이드 하도록, 상기 수평 칸막이의 상기 베이스부 방향으로 설치된 하방 가이드부;
를 포함하고,
상기 상방 가이드부의 상기 수평 칸막이에 인접한 부위에 고임물 배출공이 관통된 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프.
제 2 항에 있어서,
상기 고임물 배출공의 상기 임펠러를 향하는 면에 설치가 되어, 상기 칸막이 반대단이 개방된 배출공 가이드;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프.
제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부의 상기 외측 슬리브 사이에 설치된 밀폐링;
을 더 포함하고,
상기 밀폐링은 상기 외측 슬리브의 측벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프.
제 4 항에 있어서,
상기 외측 슬리브의 끝단과 상기 헤드부 사이에는 열팽창 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 입형 다단 펌프.
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