KR101138462B1 - 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축ㆍ사류 펌프에 전원을 공급하는 케이블을 컬럼상에서 실링하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 컬럼 본관 상부의 플랜지 부분에 펌프의 전원 케이블을 빼낼 수 있는 부시 박스를 설치하고, 또 고무 부시의 경우에도 상하 분리가능한 2개의 조합형태로 제작하여, 전원 케이블과 고무 부시 사이의 마찰력을 최소로 줄인 상태에서 케이블을 처리할 수 있는 새로운 형태의 케이블 실링 방식을 구현함으로써, 케이블 설치시 및 A/S시 소요되는 시간과 비용, 그리고 노력을 상당히 절감할 수 있는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 제공한다.

Description

축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치{Cable sealing device for axial and mixed flow pump}

본 발명은 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축ㆍ사류 펌프에 전원을 공급하는 케이블을 컬럼상에서 실링하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 양수기는 전기에너지를 운동에너지로 변환하는 모터를 포함하고, 모터에서 발생하는 회전력에 의해 회전하는 임펠러 등을 통해 저지대의 물을 고지대로 퍼올리는 장치를 말한다.

이러한 양수기는 파이프 등을 통해 연결된 저지대와 고지대의 경로상에 설치되어 저지대의 물을 고지대로 공급하는 역할을 수행하며, 특히 수중에 설치되어 동작하는 양수기를 수중모터펌프라 한다.

이와 같은 수중모터펌프에는 축류 펌프, 사류 펌프, 그라인더 펌프, 게이트 펌프 등 다양한 종류가 있다.

여기서, 축류 펌프는 흡입 및 토출 유량이 대단히 크고, 양정이 낮은 경우에 사용되는 것으로서, 유체의 유동 방향이 회전차의 축방향으로 유입되고 유출되는 방식이며, 비속도가 크기 때문에 펌프 임펠러의 형상이 사류 펌프의 반경류 타입과는 다른 프로펠러(베인)와 같은 형상이 된다.

그리고, 사류 펌프는 외부로부터 동력을 받아 회전하는 임펠러에 의해 발생하는 원심 및 사류력을 이용하여 유체의 펌프 작용, 즉 유체의 수송작용을 하거나 압력을 발생시키는 유체 기계를 말한다.

이러한 축류 펌프나 사류 펌프의 경우, 수중에 설치하여 사용하는 관계로 펌프에 전원을 연결하는 케이블 등의 시공부위에는 방수처리가 되어 있다.

도 1과 도 2는 종래의 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 나타내는 단면도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 컬럼(10)의 내부에는 펌프(11)가 설치되고, 상기 펌프(11)에 전원을 공급하는 케이블(12)은 컬럼 커버(13)를 통해 내부로 연장되어 펌프측에 연결 설치된다.

그리고, 상기 컬럼 커버(13)의 케이블 관통부위에는 실링을 위한 케이블 부시(14)가 장착된다.

이에 따라, 상기 펌프(11)가 작동하면 컬럼(10)의 하단을 통해 수조(15)에 저장된 유체가 펌프(11) 내로 흡입되고, 이렇게 흡입된 유체는 컬럼(10)의 내부로 토출되면서 밸브장치(22)를 통해 후속 수조로 보내진다.

여기서, 기존 축ㆍ사류 펌프용 컬럼은 전원 케이블을 컬럼 커버의 상부에 케이블 토출구를 만들어 펌프의 전원을 빼내야 한다.

그러나, 축ㆍ사류 펌프의 경우 짧게는 10m에서 길게는 100m에 이르기 까지 케이블 길이를 길게 사용하는 경우가 발생하는데, 이 케이블을 컬럼 커버의 상부에 형성되어 있는 케이블 토출구를 통해 빼내는 일은 결코 만만한 일이 아니다.

케이블 토출구에는 누수를 막기 위한 고무재질의 실링용 부시를 끼워두게 되는데, 이 고무재질의 실링용 부시 속으로 펌프의 전원 케이블이 지나가게 된다.

고무재질의 실링용 부시의 내경 사이즈와 전원 케이블의 외경 사이즈는 기본적으로 같다.

부시와 전원 케이블은 모두 고무재질이어서 부시를 통해 케이블을 빼낼 때 발생하는 마찰력은 생각보다 큰 값이 발생한다.

이런 상황 속에서 무게가 2톤에 달하는 100m 정도 길이의 케이블을 작업자들이 설치하기 위해서는 상당히 많은 시간과 노력을 필요로 하게 된다.

만일, 펌프에 문제가 생겨 A/S를 하기 위해 펌프를 컬럼에서부터 끌어올려 빼내기라도 하게 되면, 그 유지보수에 드는 시간과 비용은 더욱 크게 발생할 것이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 컬럼 본관 상부의 플랜지 부분에 펌프의 전원 케이블을 빼낼 수 있는 부시 박스를 설치하고, 또 고무 부시의 경우에도 상하 분리가능한 2개의 조합형태로 제작하여, 전원 케이블과 고무 부시 사이의 마찰력을 최소로 줄인 상태에서 케이블을 처리할 수 있는 새로운 형태의 케이블 실링 방식을 구현함으로써, 케이블 설치시 및 A/S시 소요되는 시간과 비용, 그리고 노력을 상당히 절감할 수 있는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치는 펌프의 전원 케이블을 실링하는 수단으로서, 컬럼의 내부와 통하는 케이블 관통홈을 가지면서 컬럼의 상단부 측면에 형성되는 상부 개방형의 부시 박스와, 상기 부시 박스의 내부에 설치되며 상하 2개의 조합형태로 이루어져 펌프측에서부터 컬럼 밖으로 연장되는 케이블의 둘레를 감싸주는 상부 부시 및 하부 부시를 포함하는 구조로 이루어진다.

따라서, 펌프의 전원 케이블이 상하로 분리되어 있는 고무 재질의 부시 사이로 지나가게 됨으로써, 케이블과 부시 간의 마찰력을 최소화할 수 있고, 결국 케이블 처리와 관련한 작업을 간편하게 할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 상부 부시 및 하부 부시는 고무 재질로 되어 있는 사각형의 블럭 형태로 제작하고, 서로가 접하는 면에는 반원형의 단면으로 되어 있는 케이블 안착홈을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 부시 박스의 경우에는 컬럼의 상단에 형성되어 있는 플랜지의 저면과 접하는 위치에 설치하고, 상기 부시 박스에 수용되는 상부 부시는 부시 박스 상부로 약간 돌출되게 하여, 컬럼 커버의 저면과 접하면서 컬럼 커버의 체결시 눌려지면서 아래쪽의 하부 부시와 함께 케이블의 둘레를 압착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치는 다음과 같은 장점이 있다.

전원 케이블 설치시 또는 A/S시 전원 케이블과 고무 부시 사이의 마찰력을 최소호 줄일 상태에서 케이블을 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블의 길이가 100m가 되더라도 2단으로 고무 부시가 분리되어 있어서 굉장히 쉽게 펌프의 전원 케이블을 컬럼 본관 밖으로 처리할 수 있으므로, 설치, 분해, 유지 보수에 드는 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있으며, 결국 제품의 신뢰성과 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 나타내는 단면도
도 2는 도 1에서 케이블 실링부위의 확대도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 나타내는 단면도
도 4는 도 3에서 케이블 실링부위의 확대도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치에서 상부 부시 및 하부 부시와 부시 박스를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치에서 상부 부시 및 하부 부시와 부시 박스의 설치상태를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 사용상태를 나타내는 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치를 나타내는 단면도와 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치에서 상부 부시 및 하부 부시와 부시 박스를 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치에서 상부 부시 및 하부 부시와 부시 박스의 설치상태를 나타내는 사시도이다.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치는 상하 2개의 고무 부시를 이용하여 펌프의 전원 케이블을 효과적으로 실링함과 더불어, 케이블을 쉽게 빼낼 수 있는 등 케이블 처리를 용이하게 처리할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위하여, 컬럼(10)의 상단부 측면, 예를 들면 컬럼(10)의 상단에 형성되어 있는 플랜지(20)의 저면과 접하는 위치에는 상부가 개방되어 있는 사각형 박스 모양의 부시 박스(17)가 설치되고, 상기 부시 박스(17)의 전면과 후면에는 대략 "U"자형의 케이블 관통홈(16a,16b)이 형성된다.

즉, 상기 컬럼(10)의 상단부 둘레를 따라 형성되어 있는 플랜지(20)의 일측에 절개부(21)가 형성되고, 이렇게 형성되는 절개부(21)의 바로 아래쪽으로 사각 박스 모양의 부시 박스(17)가 연이어 설치되며, 이때의 개방되는 부시 박스(17)의 윗쪽은 후술하는 컬럼 커버(13)에 의해 마감될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 부시 박스(17)는 케이블 관통홈(16a,16b)을 통해 컬럼(10)의 내부와 통하는 동시에 외부와도 통하게 되고, 펌프(11)에 전원을 공급하기 위한 케이블(12)은 부시 박스(17)에 있는 케이블 관통홈(16a,16b)을 거쳐 컬럼(10)의 내부에서 외부로, 또는 외부에서 내부로 빼내어질 수 있게 된다.

즉, 종전과 같이 컬럼 커버(13)측을 통해 상부로 케이블(12)을 빼내는 것이 아니라, 컬럼 커버(13)가 안착되는 컬럼(10)의 플랜지 부위를 통해 옆쪽으로 케이블(12)을 빼낼 수 있게 되는 것이다.

실질적으로 케이블(12)의 둘레를 압착하면서 실링역할을 수행하는 수단으로 고무 재질 등으로 이루어진 부시가 마련된다.

상기 부시는 사각형의 블럭 형태로 되어 있는 상부 부시(18a)와 하부 부시(18b)의 2개의 상하 조합형으로 이루어지고, 케이블(12)의 둘레를 감싸면서 서로 접하는 각각의 밑면과 윗면에는 반원형의 단면을 가지면서 부시 전후 길이방향으로 연속해서 이어지는 케이블 안착홈(19a,19b)을 갖게 된다.

이에 따라, 상기 케이블(12)을 가운데 두고 상부 부시(18a)와 하부 부시(18b)를 위아래로 조합하게 되면, 케이블(12)이 케이블 안착홈(19a,19b)에 의해 조성되는 원형의 공간 내에 꼭 맞게 안착되면서 자리를 잡을 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부 부시(18a)의 상면에는 부시 좌우 폭방향을 따라 완만한 곡선의 궤적을 그리면서 형성되는 O-링 홈(24a)이 구비되고, 이때의 O-링 홈(24a)은 플랜지(20)의 상면에 형성되는 O-링 홈(24b)과 연속해서 이어질 수 있게 된다.

여기서, 상기 O-링 홈(24a,24b)은 컬럼 커버(13)와 플랜지(20) 사이에 개재되어 기밀유지 역할을 하는 O-링(미도시)이 안착되는 홈부를 의미한다.

이러한 상하부 부시(18a,18b)는 부시 박스(17)의 내부에 설치되는데, 특히 부시 박스(17)의 내부 바닥에 하부 부시(18b)가 삽입되고, 그 위에 상부 부시(18a)가 올려져 있는 상태, 즉 전혀 외력을 가하지 않은 상태에서는 도 5에서 볼 수 있듯이 상부 부시(18a)가 부시 박스(17)의 상단부보다 좀더 윗쪽으로 나와 있게 된다.

이에 따라, 초기 시공시 또는 A/S시 케이블 처리를 마친 다음, 부시 박스(17)에 들어 있는 상부 부시(18a)와 하부 부시(18b) 사이에 케이블(12)을 삽입한 상태에서, 컬럼(10)의 플랜지(20)에 컬럼 커버(13)를 올려 놓고 볼트 등으로 체결하게 되면, 상부 부시(18a)는 컬럼 커버(13)의 저면과 접하면서 자연스럽게 아래로 눌려질 수 있게 되고, 결국 이러한 압착변형에 의해 상부 부시(18a)와 하부 부시(18b)가 함께 그 사이의 케이블(12)의 둘레를 압착할 수 있게 된다.

그리고, 상기 컬럼 커버(13)의 체결과 함께 압착 변형되는 상부 부시(18a) 및 이것에 의해 같이 눌려지면서 압착 변형되는 하부 부시(18b)는 케이블(12)의 둘레를 압착함과 동시에 부시 박스(17)의 내부 벽면쪽으로도 꽉 차게 밀착되므로서, 케이블 인출 부위에 대한 완벽한 실링구조가 확보될 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 사용상태를 나타내는 단면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 수조(15)의 내부에는 펌프(11)가 들어 있는 컬럼(10)이 수직 설치되고, 상기 컬럼(10)의 상단부 한쪽 옆으로는 밸브장치(22)가 설치되어 있는 물 이송을 위한 관이 연결 설치되며, 이때의 관은 토출구(23)를 통해 다른 수조(미도시)로 이어지게 된다.

그리고, 상기 펌프(11)에 전원을 연결하기 위한 케이블(12)은 컬럼(10)의 상단부 측면에 있는 부시 박스(17)를 통해 컬럼 내부로 연장되어 펌프(11)측으로 연결된다.

따라서, 상기 펌프(11)가 가동하면 수조(15) 내의 물은 화살표 방향과 같이 컬럼(10)의 내부로 유입되고, 계속해서 컬럼 내부의 윗쪽으로 유도된 후에 관을 통해 다른 수조로 보내질 수 있게 된다.

여기서, 상기 컬럼(10) 및 펌프(11)의 초기 시공시, 또는 펌프(11)의 점검이나 교체 등과 같은 A/S시 컬럼 커버(13)를 열어 놓은 상태에서 케이블(12)을 빼내거나 집어넣을 수 있기 때문에, 즉 케이블(12)을 잡고 있는 부시의 마찰력에 의한 영향을 받지 않는 상태에서 케이블(12)을 빼내거나 집어넣을 수 있기 때문에 전혀 힘들이지 않고 케이블(12)을 취급할 수 있고, 따라서 유지보수에 드는 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 특히 짧게는 10m, 길게는 100m에 달하는 중량물인 케이블(12)을 취급하는 작업자의 수고를 덜 수 있는 이점이 있는 것이다.

이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10 : 컬럼 11 : 펌프
12 : 케이블 13 : 컬럼 커버
14 : 케이블 부시 15 : 수조
16a,16b : 케이블 관통홈 17 : 부시 박스
18a : 상부 부시 18b : 하부 부시
19a,19b : 케이블 안착홈 20 : 플랜지
21 : 절개부 22 : 밸브장치
23 : 토출구 24a,24b : O-링 홈

Claims (3)

1. 펌프의 전원 케이블을 실링하는 수단으로서, 컬럼(10)의 내부와 통하는 케이블 관통홈(16a,16b)을 가지면서 컬럼(10)의 상단부 측면에 형성되는 상부 개방형의 부시 박스(17)와, 상기 부시 박스(17)의 내부에 설치되며 상하 2개의 조합형태로 이루어져 펌프(11)측에서부터 컬럼 밖으로 연장되는 케이블(12)의 둘레를 감싸주는 상부 부시(18a) 및 하부 부시(18b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 상부 부시(18a) 및 하부 부시(18b)는 고무 재질로 되어 있는 사각형의 블럭 형태로 이루어지고, 서로가 접하는 면에는 반원형의 단면으로 되어 있는 케이블 안착홈(19a,19b)을 가지는 것을 특징으로 하는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치의 부시 박스(17)는 컬럼(10)의 상단에 형성되어 있는 플랜지(20)의 저면과 접하는 위치에 설치되어, 상기 부시 박스(17)에 수용되는 상부 부시(18a)는 컬럼 커버(13)의 저면과 접하면서 컬럼 커버(13)의 체결시 눌려지면서 아래쪽의 하부 부시(18b)와 함께 케이블(12)의 둘레를 압착할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 축ㆍ사류 펌프용 케이블 실링장치.

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