KR101181960B1 - 유체흡입장치 및 이를 포함하는 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원거리의 슬러지도 원활하게 유입될 수 있게 한 유체흡입장치에 대한 것이다. 이를 위한, 유체흡입장치는 내부공간이 형성되고, 상측 및 하측은 개구되게 형성되며, 상측의 개구된 부분은 펌프와 연통되도록 형성된 제1몸체부재와, 상기 제1몸체부재의 내부공간과 연통되도록 상기 제1몸체부재의 하측에 결합된 것으로, 외부의 유체가 회전되면서 유입되도록 형성된 제2몸체부재를 포함한다.

Description

유체흡입장치 및 이를 포함하는 펌프{Fluid suction device and pump including the same}
본 발명은 유체흡입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체가 저장된 챔버의 유체 내부에 배치되어 유체를 펌프로 유입시키는데 사용되는 유체흡입장치 및 이를 포함하는 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 특히 모터, 엔진, 터빈 등의 구동기로부터 동력을 전달받아 액체나 기체 등과 같은 유체를 관을 통하여 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 유체기계를 말한다. 펌프는 탄광의 배수용, 선박용, 양수용, 건물용, 상수도용, 하수도용, 배수용, 각종 플랜트용으로 광범위하게 사용되고 있으며, 물뿐만 아니라 석유나 각종 약품 또는 펄프, 점조성 슬러지 등과 같은 특수한 유체의 수송에도 광범위하게 사용되고 있다.
한국등록실용신안 제20-0313072호 (공고일 2003.05.16)에는 슬러지용 펌프에 대해 기술되어 있다. 이러한 펌프는 하수처리장에서 슬러지가 저장된 저장소에 설치되어 슬러지를 특정 위치로 이송하는데 사용될 수 있다. 하수처리장은 도시에서 발생하는 하수를 모아 정화 처리를 하여 방류를 하는 곳이다. 그리고, 여러 관로를 통하여 하수처리장으로 모여지는 하수는 하수 관로 내에 침적되어 있는 뻘이나 부유물질 등의 이물질 등도 함께 하수처리장으로 유입된다. 슬러지란 상기 이물질을 1형 침전인 중력 침전이나 2형침전, 3형침전 등으로 침전된 유동성 고형물질을 말한다.
이러한 슬러지는 펌프에 의해 슬러지 처리시설로 이송되어 탈수라는 고액 분리과정을 거친 후 비료로 재생되거나 소각하여 처리하는 것이 일반적이다. 한편, 펌프에는 단순한 원통 형상의 흡입부재가 연결되고, 흡입부재의 자유단은 슬러지가 채워진 수조의 내부에 위치되어 있으며, 펌프의 동작에 의해 슬러지가 흡입부재를 따라 펌프를 지나 특정 위치로 이송된다.
여기서, 펌프에 의해 슬러지가 흡입되는 과정에서 흡입부재의 자유단에 인접한 슬러지가 급속도로 흡입되면서 원거리에 위치한 슬러지는 흡입되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 원거리의 슬러지도 원활하게 유입될 수 있게 한 유체흡입장치 및 이를 포함하는 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체흡입장치는, 내부공간이 형성되고, 상측 및 하측은 개구되게 형성되며, 상측의 개구된 부분은 펌프와 연통되도록 형성된 제1몸체부재와, 상기 제1몸체부재의 내부공간과 연통되도록 상기 제1몸체부재의 하측에 결합된 것으로, 외부의 유체가 회전되면서 유입되도록 형성된 제2몸체부재를 포함한다.
본 발명에 따른 유체흡입장치는 펌프에 원통형으로 형성된 단순한 종래의 흡입부재보다 흡입이 우수하여 단위 시간당 많은 양의 유체를 원활하게 흡입할 수 있게 한다. 특히, 본 발명에 따른 유체흡입장치가 일반 하수처리장 및 소규모 하수처리장의 최종침전지에 설치되거나, 공법상 슬러지를 배출시켜야 하는 공법에서 슬러지 흡입장치에 탑재되는 경우, 원거리에 위치한 슬러지까지 원활하게 흡입시킬 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유체흡입장치를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 도시된 유체흡입장치의 분해사시도.
도 3은, 도 1에 도시된 유체흡입장치에서 제2몸체부재의 내부를 도시한 평면도.
도 4는, 도 1에 도시된 유체흡입장치에 의해 유체가 흡입되는 과정을 도시한 도면.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유체흡입장치(100)는 제1몸체부재(110)와, 제2몸체부재(120)를 포함한다.
제1몸체부재(110)에는 내부공간이 형성된다. 제1몸체부재(110)는의 상측 및 하측은 개구되게 형성된다. 제1몸체부재(110)에서 상측의 개구된 부분은 펌프(10)와 연통되도록 형성된다. 제1몸체부재(110)의 형상의 일예로 원뿔로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 제1몸체부재(110)의 상면에서 펌프(10)와 결합되는 부분에는 씰링(seal-ring)이 안착되는 미도시된 안착홈이 형성될 수 있다.
제2몸체부재(120)는 상기 제1몸체부재(110)의 내부공간과 연통되도록 상기 제1몸체부재(110)의 하측에 결합된다. 제2몸체부재(120)는 외부의 유체가 회전되면서 유입되도록 형성된다.
이러한 제2몸체부재(120)의 구조의 일예로, 제1판형부재(121)와, 제2판형부재(122)와, 가이드부재(123)들을 포함할 수 있다.
제1판형부재(121)는 상기 제1몸체부재(110)의 하측의 개구된 부분과 대응되는 부분이 상하방향으로 관통되게 형성된다.
제2판형부재(122)는 상기 제1판형부재(121)로부터 하방으로 일정거리 이격되도록 배치된다. 제2판형부재(122)와 제1판형부재(121)는 특정 두께의 원형 또는 다각형으로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게 제2판형부재(122)와 제1판형부재(121)는 동일한 크기의 원형으로 이루어질 수 있다.
가이드부재(123)는 아크형상으로 이루어져서 상측은 상기 제1판형부재(121)와 결합되고, 하측은 상기 제2판형부재(122)와 결합되며, 상기 제2몸체부재(120)의 중심을 기준으로 일정 각도마다 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이 이러한 가이드부재(123)에 의해 제2몸체부재(120) 주변의 유체가 제2몸체부재(120) 내에서 회전하면서 소용돌이 형태의 와류가 발생하게 된다. 여기서, 회전시 발생되는 원심력에 의해 유체가 더욱 원활하게 이동될 수 있을 뿐만 아니라, 원거리에 위치한 유체도 용이하게 흡입되도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 유체흡입장치(100)는 종래의 펌프에 형성된 단순한 흡입관보다 흡입이 우수하여 단위 시간당 많은 양의 유체를 원활하게 흡입할 수 있게 한다. 특히, 본 발명에 따른 유체흡입장치(100)가 일반 하수처리장 및 소규모 하수처리장의 최종침전지에 설치되거나, 공법상 슬러지를 배출시켜야 하는 장치에 탑재되는 경우, 원거리에 위치한 슬러지까지 원활하게 흡입시킬 수 있게 한다.
한편, 도 2로 되돌아가서, 제2몸체부재(120)는 연장부(124)를 더 포함할 수 있다. 연장부(124)는 상기 제1판형부재(121)의 둘레면으로부터 외부를 향하여 특정 길이로 연장형성된다. 이러한 연장부(124)에 의해 제1판형부재(121)와 제2판형부재(122)가 단이 지게 형성되고, 제1판형부재(121)의 하방에 위치한 제2판형부재(122)가 제1판형부재(121)보다 작은 크기로 형성되므로, 본 발명의 유체흡입장치(100)가 펌핑될 유체 안에 잠긴 상태에서 제2몸체부재(120) 주변의 아래부분에 위치한 유체가 측면부분에 위치한 유체와 함께 제2몸체부재(120)의 내부로 용이하게 유입될 수 있다.
그리고, 상기 연장부(124)에는 적어도 하나의 관통부(125)가 더 형성될 수 있다. 관통부(125)는 상하방향으로 관통된다. 관통부(125)는 직선으로 이루어질 수도 있고, 특정 패턴으로 형성된 것도 가능하다. 본 발명의 유체흡입장치(100)가 펌핑될 유체 안에 잠긴 상태에서 연장부(124) 상에 가라앉은 이물질(슬러지)이 관통부(125)를 통하여 용이하게 유입될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 제2몸체부재(120)에서 상기 가이드부재(123)들 사이의 간격은 상기 제2몸체부재(120)의 둘레면으로부터 상기 제2몸체부재(120)의 중심으로 갈수록 점차 넓어지도록 배치될 수 있다. 즉, 가이드부재(123)들 사이의 간격을 지시하는 S1, S2, S3값이 점차 감소되도록 이루어질 수 있다. 이러한 구조에 의해 주변의 유체가 제2몸체부재(120)의 둘레면에 위치한 가이드부재(123)들 사이로 빠른 속도로 유입될 수 있으며, 제2몸체부재(120) 내부로 유입된 유체의 속도는 제2몸체부재(120)의 중심으로 갈수록 점차 감소된다.
한편, 제2몸체부재(120)는 8개의 가이드부재(123)들로 이루어질 수 있으며, 상기 제2몸체부재(120)의 둘레면에 인접한 가이드부재(123)들 사이의 면적(A)들의 합은 상기 제1몸체부재(110)의 상측의 개구된 부분의 면적(B, 도 1참조)에 1.3 내지 1.5를 곱한 값일 수 있다.
상기의 수치와 다르게 제2몸체부재(120)의 둘레면에 인접한 가이드부재(123)들 사이의 면적(A)이 너무 좁은 경우, 유입되는 유체의 유속은 빠를 수 있으나 단위 시간당 유입되는 유체의 양이 적어지게 된다. 그리고, 제2몸체부재(120)의 둘레면에 인접한 가이드부재(123)들 사이의 면적(A)이 너무 넓은 경우, 유체의 유입되는 유속이 과도하게 느리게 되어 제2몸체부재(120)로 유입되기 어려워서 펌프(10)에 부하가 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 유체흡입장치(100)는 제2몸체부재(120)의 둘레면에 인접한 가이드부재(123)들 사이의 면적(A)들의 합은 상기 제1몸체부재(110)의 상측의 개구된 부분의 면적(B, 도 1참조)에 1.3 내지 1.5를 곱한 값이 되도록 이루어짐으로써, 단위 시간당 유체는 많이 들어오면서 펌프(10)에도 부하가 발생되지 않도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제2몸체부재(120)의 둘레면에 인접한 가이드부재(123)들 사이의 면적들의 합은 상기 제1몸체부재(110)의 상측의 개구된 부분의 면적에 1.4를 곱한 값이 되도록 제2몸체부재(120)와 제1몸체부재(110)가 이루어진 경우, 펌프(10)에서의 유체 펌핑 효율이 가장 적절하게 이루어지도록 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유체흡입장치 110: 제1몸체부재
120: 제2몸체부재 121: 제1판형부재
122: 제2판형부재 123: 가이드부재
124: 연장부 125: 관통부

Claims (8)

  1. 펌프와 연결되어 주변의 유체가 펌프로 유입되게 하는 유체흡입장치에 있어서,
    내부공간이 형성되고, 상측 및 하측은 개구되게 형성되며, 상측의 개구된 부분은 펌프와 연통되도록 형성된 제1몸체부재; 및
    상기 제1몸체부재의 내부공간과 연통되도록 상기 제1몸체부재의 하측에 결합된 것으로, 외부의 유체가 회전되면서 유입되도록 형성된 제2몸체부재;를 포함하고,
    상기 제2몸체부재는:
    상기 제1몸체부재의 하측의 개구된 부분과 대응되는 부분이 상하방향으로 관통되게 형성된 제1판형부재;
    상기 제1판형부재로부터 하방으로 일정거리 이격되도록 배치된 제2판형부재; 및
    아크형상으로 이루어져서 상측은 상기 제1판형부재와 결합되고, 하측은 상기 제2판형부재와 결합되며, 상기 제2몸체부재의 중심을 기준으로 일정 각도마다 배치된 복수개의 가이드부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2몸체부재는 상기 제1판형부재의 둘레면으로부터 외부를 향하여 특정 길이로 연장형성된 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연장부에는 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 관통부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2몸체부재는,
    상기 가이드부재들 사이의 간격이 상기 제2몸체부재의 둘레면으로부터 상기 제2몸체부재의 중심으로 갈수록 점차 넓어지도록 배치된 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2몸체부재는 8개의 가이드부재들로 이루어질 수 있으며, 상기 제2몸체부재의 둘레면에 인접한 가이드부재들 사이의 면적들의 합은 상기 제1몸체부재의 상측의 개구된 부분의 면적에 1.3 내지 1.5를 곱한 값인 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1판형부재와 제2판형부재는 특정 두께의 원형 또는 다각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체흡입장치.
  8. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 구조로 이루어진 유체흡입장치를 포함하는 펌프.
    .
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KR100186432B1 (ko) 1996-12-30 1999-05-01 구자홍 입형 압축기의 오일펌프

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