KR101145484B1 - 진공강자흡식펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단의 구조를 간단하게 하여 경제적으로 제공할 수 있도록 모터(1)와, 상기 모터(1)의 동력을 전달받아 임펠러(2)를 회전시킴으로써 유체를 흡입/토출하는 펌프실(3)과, 상기 펌프실(3)의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단을 가지는 진공강자흡식펌프에 있어서; 상기한 공기배출수단은 상기 펌프실(3)에 연통되도록 마련되며 제1개폐밸브(4)가 구비되고 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출관(5)과, 상기 공기배출관(5)의 일단에 연통되게 연결되며 유체의 유통을 제어하는 제2개폐밸브(6)가 구비됨과 아울러 펌프실(3)의 공기를 흡입하여 외부로 배출하도록 된 진공펌프로 이루어지며, 상기 진공펌프는 진공모터(7)와, 상기 진공모터(7)의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(8)과, 상기 회전축(8)에 고정되어 회전하는 진공임펠러(9)가 위치되며 상기 공기배출관(5)을 통해 유통되는 공기를 펌핑하여 배출하도록 된 진공펌프실(10)과, 상기 진공펌프실(10)의 공기 유입구측에 마련되며 상기 회전축(8)에 고정되어 회전하는 배출임펠러(11)가 위치되며 상기 공기배출관(5)을 통해 유통되는 유체 중 액상 및 반액상의 유체를 펌핑하여 외부로 배출하도록 된 배출펌프실(12)로 이루어진 진공강자흡식펌프을 제공한다.

Description

진공강자흡식펌프{A vacuum self-priming pump}

본 발명은 주로 저수지, 댐 및 침수지 등에서 물을 펌핑(pumping)하는 것에 사용되는 진공펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터에 의해 유체가 펌핑되는 펌프실을 가지는 펌프에 있어서, 펌프실 내부의 공기를 외부로 용이하게 배출시키어 펌프실에 압력차를 발생시킴에 따라, 유체를 진공 펌핑할 수 있도록 함과 아울러 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단의 구조를 간단하게 하여 경제적으로 제공할 수 있도록 된 진공강자흡식펌프에 관한 것이다.

일반적으로 저수지, 댐, 침수지역 등에는 물(유체)을 펌핑(pumping)하는 펌프가 설치되어 필요에 따라 물을 펌핑하도록 되어있다.

상기와 같은 펌프는 유체가 토출구보다 하측에 있을 경우, 상기 유체를 상측으로 펌핑하여 강제적으로 이동시키는 장치로, 유체를 이동시키거나 순환시키기 위해 사용되고 있다.

이와 같은 펌프는 일반적으로 가동 초기에 펌프의 펌프실의 내부로 물을 완전히 충수하여야 펌핑이 이루어지도록 되어 있는 것으로, 종래에는 수동이나 일정량의 물을 계속 공급하는 수봉식 진공펌프를 이용하여 펌프실 내부의 공기를 외부로 배출하여 진공상태로 만들면서 물이 충수되도록 함으로서 펌핑을 할 수 있었다.

또한 물을 순환시키는 경우, 상기 물의 온도가 상승하여 기포가 발생되고, 상기 기포에 의해 펌핑이 원활하게 이루어지지 않아 수온을 낮추기 위해 별도의 물탱크를 설치하고 있었다.

그리고, 대용량 이동식 펌프는 수동이나 수봉식 진공펌프 사용이 불가능해 또 다른 펌프로 주펌프를 충만시켜야하므로, 설치비용 및 운용비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또한 상기와 같은 종래의 펌프 및 수봉식진공펌프는 슬러지가 많이 포함된 물을 펌핑할 경우 상기 물에 포함된 슬러지에 의해 펌핑이 용이하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

근자에는 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 여러 진공펌프들이 제안되고 있으며, 그 중의 하나로 한국특허등록번호 제10-791044호(명칭: 진공강자흡식펌프)가 있다.

이러한 진공강자흡식펌프는 진공펌프에 자체적인 공기배출수단을 구비하여 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 함으로써 유체를 더욱 용이하게 이동시키고 작업의 효율성을 향상시킬 수 있었다.

상기와 같은 한국특허등록번호제 10-791044호의 진공강자흡식펌프는 공보에 기재된 바와 같이 모터와 일정한 크기의 공간부로 이루어진 펌프실을 가지며 상기 모터의 회전축과 연결되어 회전하여 흡입구에서 유체를 흡입하여 토출구로 토출하도록 임펠러가 내재된 몸체를 가지고 있는 펌프에 있어서; 상기 몸체의 펌프실과 연통되어 상기 펌프실의 공기가 이동되는 공기배출관, 상기 공기배출관의 일단부와 상기 몸체 펌프실 사이에 설치되어 상기 공기배출관의 일단부를 개폐시키는 공기차단부;및 상기 공기배출관의 타단부에 연통되어 상기 몸체 펌프실의 공기를 외부로 배출시키는 공기펌핑부를 갖는 공기배출수단을 포함하여 이루어지고, 상기 몸체 펌프실을 진공상태로 만들어 유체를 상측으로 끌어올리도록 되어 있다.

그러나 상기와 같이 이루어지는 종래의 진공강자흡식펌프는 그 구조가 복잡하여 비경제적이며, 제작이 복잡하여 생산성이 떨어져 비효율적인 문제점이 있었다.

즉 제조단가가 높아 작업현장에 적용하기 힘든 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 모터에 의해 유체가 펌핑되는 펌프실을 가지는 펌프에 있어서, 펌프실 내부의 공기를 외부로 용이하게 배출시키어 펌프실에 압력차를 발생시킴에 따라, 유체를 진공 펌핑할 수 있도록 함과 아울러 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단의 구조를 간단하게 하여 경제적으로 제공할 수 있도록 된 진공강자흡식펌프를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공강자흡식펌프는 모터와, 상기 모터의 동력을 전달받아 임펠러를 회전시킴으로써 유체를 흡입/토출하는 펌프실과, 상기 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단을 가지는 진공강자흡식펌프에 있어서;

상기한 공기배출수단은 상기 펌프실에 연통되도록 마련되며 제1개폐밸브가 구비되고 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출관과, 상기 공기배출관의 일단에 연통되게 연결되며 유체의 유통을 제어하는 제2개폐밸브가 구비됨과 아울러 펌프실의 공기를 흡입하여 외부로 배출하도록 된 진공펌프로 이루어지며,

상기 진공펌프는 진공모터와, 상기 진공모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축에 고정되어 회전하는 진공임펠러가 위치되며 상기 공기배출관을 통해 유통되는 공기를 펌핑하여 배출하도록 된 진공펌프실과, 상기 진공펌프실의 공기 유입구측에 마련되며 상기 회전축에 고정되어 회전하는 배출임펠러가 위치되며 상기 공기배출관을 통해 유통되는 유체 중 액상 및 반액상의 유체를 펌핑하여 외부로 배출하도록 된 배출펌프실로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 배출펌프실에서 유체가 배출되는 유체배출구에는 신축성튜브가 연결되게 결합되어 평상시에는 폐쇄된 상태를 유지함과 동시에 배출펌프실에 액상 및 반액상의 유체가 충만하여 압력이 발생될 때 개방되어 유체를 외부로 배출하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 신축성튜브의 개방시 이를 감지하는 센서가 구비되며, 상기 센서의 감지신호를 인가받아 설정된 데이터를 근거로 연산하여 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브의 개폐동작을 제어하도록 된 제어수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 진공강자흡식펌프는 펌프실의 공기를 외부로 배출하는 공기배출수단이 간단한 구조로 이루어져 있어 그 제작이 용이하여 생산성이 향상됨에 따라 경제적으로 제공할 수 있으며, 특히 기존에 배치된 펌프를 크게 훼손하지 않으면서 적용할 수 있어, 적용성이 뛰어나 교체 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 진공강자흡식펌프를 보인 개략 예시도.
도 2 내지 도 4는 도 1에서 도시된 본 실시예의 진공강자흡식펌프의 사용상태를 보인 개략 예시도.
도 5는 도 1에서 도시된 본 실시예의 진공강자흡식펌프를 구성하는 공기배출수단을 확대 도시하여 보인 일부 발췌 확대 단면 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 진공강자흡식펌프를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 진공강자흡식펌프를 보인 도면으로서, 본 실시예의 진공강자흡식펌프는 모터(1)와, 상기 모터(1)의 동력을 전달받아 임펠러(2)를 회전시킴으로써 유체를 흡입/토출하는 펌프실(3)과, 상기 펌프실(3)의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단을 가진다.

즉 공기배출수단에 의해 펌프실(3)의 공기가 외부로 배출되어 진공상태를 형성하면 임펠러(2)에 유해 유입된 유체가 진공펌핑되어 펌핑되는 유체가 공기를 포함하는 액상 및 반액상(슬러지)의 혼합유체로 이루어질지라도 용이하게 펌핑하게 된다.

따라서 슬러지를 많이 함유하고 있는 저수지, 댐 및 침수지 등에서 유체를 펌핑하는데 유용하게 사용된다.

이와 같은 본 실시예의 진공강자흡식펌프에서 상기한 공기배출수단은 상기 펌프실(3)에 연통되도록 마련되며 제1개폐밸브(4)가 구비되고 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출관(5)과, 상기 공기배출관(5)의 일단에 연통되게 연결되며 유체의 유통을 제어하는 제2개폐밸브(6)가 구비됨과 아울러 펌프실(3)의 공기를 흡입하여 외부로 배출하도록 된 진공펌프로 이루어진다.

따라서 상기 제1개폐밸브(4)가 폐쇄되고 제2개폐밸브(6)는 개방된 상태에서 상기 진공펌프가 구동되면 펌프실(3)의 공기가 공기배출관(5)을 경유하여 진공펌프를 통해 외부로 배출된다.

즉 진공펌프가 펌프실(3)의 공기 및 유체를 흡입하여 외부로 배출함으로써 펌프실(3)에 진공압을 형성함으로서 유체를 진공흡입하여 유체를 펌핑시킬 수 있는 토대를 충족시키게 된다.

그리고 본 실시예의 진공강자흡식펌프에서 상기 진공펌프는 진공모터(7)와, 상기 진공모터(7)의 동력을 전달받아 회전하는 회전축(8)과, 상기 회전축(8)에 고정되어 회전하는 진공임펠러(9)가 위치되며 상기 공기배출관(5)을 통해 유통되는 공기를 펌핑하여 배출하도록 된 진공펌프실(10)과, 상기 진공펌프실(10)의 공기 유입구측에 마련되며 상기 회전축(8)에 고정되어 회전하는 배출임펠러(11)가 위치되며 상기 공기배출관(5)을 통해 유통되는 유체 중 액상 및 반액상의 유체를 펌핑하여 외부로 배출하도록 된 배출펌프실(12)로 이루어진다.

즉 펌프실이 2단으로 서로 연통되면서 적층된 구조를 가지며 각각의 펌프실에 위치된 임펠러는 진공모터(7)의 회전축(8)에 각각 고정되어 동시에 회전하도록 되어 있다.

이와 같이 진공펌프실(10)의 유입구가 배출펌프실(12)과 연통되게 형성되어 배출펌프실(12)을 경유한 공기를 흡입하여 외부로 배출하게 된다.

따라서 공기배출관(5)을 통해 펌프실(3)의 유체가 제2개폐밸브(6)를 경유하여 배출펌프실(12)로 유입되면, 초기에 유입된 유체 중 공기는 진공펌프실(10)로 흡입되어 외부로 배출되고, 공기의 배출이 완료되어 액상 및 반액상의 유체가 펌프실(3)에 충진 된 후 배출펌프실(12)로 유입되면 진공펌프실(10)을 경유하지 않고 곧바로 배출펌프실(12)의 배출구를 통해 외부로 배출된다.

또한 본 실시예의 진공강자흡식펌프에서 상기한 배출펌프실(12)에서 유체가 배출되는 배출구에는 신축성재질로 이루어지며 내부로 만곡된 관형상의 신축성튜브(13)가 관이음 연결되어 평상시에는 신축성튜브의 만곡된 내부가 폐쇄된 상태를 유지함과 동시에 배출펌프실(12)에 액상 및 반액상의 유체가 충만하여 신축성튜브의 내부로 유압이 발생될 때 신축성 튜브의 만곡된 내부가 외측으로 인장되어 내부공간을 개방됨에 따라 유체가 외부로 배출하게 구성된다.

따라서 배출펌프실(12)로 초기에 공기가 유입되면 신축성튜브(13)는 폐쇄되고 이로 인해 공기는 진공펌프실(10)로 흡입되어 외부로 배출되고, 공기의 배출이 완료되어 액상 및 반액상의 유체가 펌프실(3)에 충진 된 후 배출펌프실(12)로 유입되면, 유체의 압력에 의해 신축성튜브(13)가 개방되어 유체가 신축성튜브(13)를 통해 외부로 배출되어 유체가 진공펌프실(10)로 토출되지 않는다.

그리고 본 실시예의 진공강자흡식펌프에서는 상기한 신축성튜브(13)의 개방시 이를 감지하는 센서(14)가 구비되며, 상기 센서(14)의 감지신호를 인가받아 설정된 데이터를 근거로 연산하여 상기 제1개폐밸브(4) 및 제2개폐밸브(6)의 개폐동작을 제어하도록 된 제어수단(15)이 구비된다.

따라서 신축성튜브(13)가 개방되어 액상 및 반액상의 유체가 배출됨에 따라 펌프실(3)이 진공상태를 가질 때 제2개폐밸브(6)를 폐쇄함과 아울러 진공모터(7)의 구동을 멈추고, 제1개폐밸브(4)를 개방하여 펌프실(3)에서 진공펌핑되는 유체를 외부로 펌핑하게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 실시예의 진공강자흡식펌프에 대한 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 실시예에 따른 진공강자흡식펌프의 사용상태를 보인 도면으로, 본 실시예의 진공강자흡식펌프를 이용하여 유체를 펌핑하고자 할 때에는 도 2에서 도시된 바와 같이 제어수단을 통해 제1개폐밸브(4) 및 제2개폐밸브(6)를 제어하여 제2개폐밸브(6)는 개방하고, 제1개폐밸브(4)는 폐쇄한 후 진공모터(7)를 구동시킨다.

이와 같이 진공모터(7)가 구동되면 진공임펠러(9) 및 배출임펠러(11)가 회전을 하여 진공펌프실(10) 및 배출펌프실(12)에 진공압이 형성된다.

상기와 같이 진공펌프실(10) 및 배출펌프실(12)에 진공압이 형성되면 펌프실(3)에 충진된 공기가 공기배출관(5)을 통해 제2개폐밸브(6)를 경유하여 배출펌프실(12)을 통과한 후 진공펌프실(10)로 흡입된 후 외부로 배출된다.

이때 상기 배출펌프실(12)에 형성된 진공압에 의해 상기 신축성튜브(13)는 폐쇄되어 공기가 배출펌프실(12)의 배출구를 통해 배출되지 않고 진공펌프실(10)을 경유하여 외부로 배출된다.

그리고 상기와 같이 펌프실(3)의 공기가 진공펌프에 의해 외부로 펌핑되어 진공압이 형성되면 펌프실(3)의 유입구를 통해 외부로 펌핑하고자 하는 유체가 유입되며 펌프실(3)로 유입된 유체는 공기배출관(5)을 통해 제2개폐밸브(6)를 경유하여 배출펌프실(12)에서 신축성튜브(13)를 통해 외부로 배출된다.

즉 배출펌프실(12)에 유입된 유체(액상 및 반액상)의 배출압력(배출입펠러에 의해 생성된 배출압)에 의해 신축성튜브(13)가 개장되어 유체가 외부로 배출된다.

상기와 같이 유체가 신축성튜브(13)를 통해 외부로 배출되면 센서(14)가 이를 감지하고, 감지된 센서(14)의 감지신호는 제어수단(15)에 의해 연산되어, 제어수단(15)의 제어를 통해 제1개폐밸브(4)는 개장되고 제2개폐밸브(6)는 폐쇄됨과 아울러 진공모터(7)의 구동이 중지됨과 동시에 모터(1)가 구동되어 임펠러(2)가 회전하여 유체를 공기배출관(5)으로 펌핑하게 된다.

이때 펌프실(3)에는 진공압이 형성되어 있어 유체가 공기와 액상유체와 반액상유체의 혼합유체일 지라고 용이하게 배출할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 진공강자흡식펌프는 펌프실에 진공압을 형성하는 공기배출수단의 구조가 일 모터의 회전에 의해 펌핑압을 형성하는 2개의 펌프실을 구비하도록 되어 있어 구조가 간단하여 경제적으로 제공할 수 있도록 된 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.

1 : 모터, 2 : 임펠러,
3 : 펌프실, 4 : 제1개폐밸브,
5 : 공기배출관, 6 : 제2개폐밸브,
7 : 진공모터, 8 : 회전축,
9 : 진공임펠러, 10 : 진공펌프실,
11 : 배출임펠러, 12 : 배출펌프실,
13 : 신축성튜브, 14 : 센서,
15 : 제어수단.

Claims (3)

1. 모터와, 상기 모터의 동력을 전달받아 임펠러를 회전시킴으로써 유체를 흡입/토출하는 펌프실과, 상기 펌프실의 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출수단을 가지는 진공강자흡식펌프에 있어서;
   상기한 공기배출수단은 상기 펌프실에 연통되도록 마련되며 제1개폐밸브가 구비되고 공기를 외부로 배출하도록 된 공기배출관과, 상기 공기배출관의 일단에 연통되게 연결되며 유체의 유통을 제어하는 제2개폐밸브가 구비됨과 아울러 펌프실의 공기를 흡입하여 외부로 배출하도록 된 진공펌프로 이루어지며,
   상기 진공펌프는 진공모터와, 상기 진공모터의 동력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축에 고정되어 회전하는 진공임펠러가 위치되며 상기 공기배출관을 통해 유통되는 공기를 펌핑하여 배출하도록 된 진공펌프실과, 상기 진공펌프실의 공기 유입구측에 마련되며 상기 회전축에 고정되어 회전하는 배출임펠러가 위치되며 상기 공기배출관을 통해 유통되는 유체 중 액상 및 반액상의 유체를 펌핑하여 외부로 배출하도록 된 배출펌프실로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공강자흡식펌프
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기한 배출펌프실에서 유체가 배출되는 배출구에는 신축성재질로 이루어지며 내부로 만곡된 관형상의 신축성튜브가 관이음 연결되어, 평상시에는 신축성튜브의 만곡된 내부가 폐쇄된 상태를 유지하고, 배출펌프실에 액상 및 반액상의 유체가 충만하여 신축성튜브의 내부로 유압이 발생될 때, 신축성 튜브의 만곡된 내부가 외측으로 인장되어 내부공간을 개방됨에 따라 유체가 외부로 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 진공강자흡식펌프
   
3. 제 2항에 있어서;
   상기한 신축성튜브의 개방시 이를 감지하는 센서가 구비되며, 상기 센서의 감지신호를 인가받아 설정된 데이터를 근거로 연산하여 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브의 개폐동작을 제어하도록 된 제어수단이 구비된 것을 특징으로 하는 진공강자흡식펌프
   

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