KR101201433B1 - 펌프성능 보상장치 - Google Patents

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KR101201433B1
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김주백
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Abstract

본 발명은 펌프성능 보상장치에 관한 것으로, 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관과, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 안내케이싱과, 상기 흡입관의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러 보스와 상기 임펠러 보스의 외주부에 결합되는 복수개의 임펠러 날개로 되는 임펠러를 구비한 펌프부; 상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프를 구비한 양수부와; 상기 임펠러에 연결되는 주축을 구비한 구동부; 및 상기 임펠러 보스의 주벽부에 형성되는 복수개의 날개 고정공과, 상기 임펠러 날개의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공에 관통되는 나사봉 및, 상기 나사봉에 체결되어 상기 주벽부의 내주면에 밀착되는 조임너트를 구비한 임펠러 날개 고정수단을 포함하며, 임펠러 보스와 임펠러 날개의 사이에 구비되어 상기 임펠러 날개를 주축과 수직인 방향으로 이동시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 최초 틈새로 복원시키는 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 구비한 것으로, 펌프의 사용에 따라 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우흡입관의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새를 최초 상태로 복구시킴으로써 펌프의 성능을 보상할 수 있도록 하고, 이에 따라 흡입관의 사용 연한을 연장시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

펌프성능 보상장치{Apparatus for compensating pump performance}
본 발명은 펌프성능 보상장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 펌프의 사용에 따라 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우, 흡입관의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새를 최초 상태로 복구시킴으로써 펌프의 성능을 보상할 수 있도록 하고, 이에 따라 흡입관의 사용 연한을 연장시킬 수 있도록 한 펌프성능 보상장치에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 낮은 곳에 있는 액체를 높은 곳으로 양수하는 데 주로 사용하는 수력기계이며, 용도와 주변 조건 등에 따라 다양한 형식의 것이 널리 사용되고 있다.
종래 배수펌프장이나 지중의 오ㆍ폐수를 지상으로 양수하기 위한 펌프로서 수직펌프가 널리 사용되고 있다. 수직펌프로서는 입축사류펌프, 입축축류펌프, 수중사류펌프, 수중축류펌프가 있다.
도 7은 종래 수직형 펌프의 일종인 입축축류펌프를 보인 것이다.
종래 입축축류펌프는 액체를 펌핑하는 펌프부(110)와, 상기 펌프부(110)에서 펌핑되는 액체를 지상으로 운반하는 양수부(120)와, 상기 양수부(120)의 상부에 설치되어 상기 펌프부(110)를 구동하는 구동부(130)를 포함한다.
상기 펌프부(110)는 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관(111)과, 상기 흡입관(111)의 상단에 연결되는 안내케이싱(112)과, 상기 흡입관(111)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러(113)를 포함한다.
상기 임펠러(113)는 임펠러 보스(114)와, 상기 임펠러 보스(114)에 결합되는 임펠러 날개(115)로 구성된다.
상기 임펠러 보스(114)의 상단에는 축결합공(116)이 형성되고, 외주부에는 상기 임펠러 날개(115)를 결합하기 위한 주벽부(117)가 구비된다. 상기 임펠러 보스(114)의 선단부(하단부)에는 보스캡(118)이 결합된다.
상기 양수부(120)는 상기 안내케이싱(112)의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프(121)와, 상기 칼럼 파이프(121)의 상단에 연결되는 배출관(122)을 포함한다.
상기 구동부(130)는 상기 배출관(122)에 지지되는 구동모터(131)와, 상기 구동모터(131)의 모터축(132)과 상기 임펠러(113)를 연결하는 주축(133)을 포함한다. 상기 모터축(132)과 주축(133)은 커플링(141)에 의해 연결된다. 상기 주축(133)의 하단은 상기 임펠러 보스(114)의 축결합공(116)에 삽입, 결합된다.
상기 구동모터(131)는 상기 배출관(122)에 구비된 마운트(150)에 장착되며, 상기 주축(133)은 마운트(312)에 베어링 하우징(152)으로 지지되는 상부 베어링(151)에 의해 지지되고, 상기 주축(133)은 그 상단이 상기 칼럼 파이프(121)의 내부에 베어링 스파이더(154)에 지지된 중단 베어링(153)에 의해 지지되며 그 하단이 상기 안내케이싱(120)에 지지되는 베어링 스파이더(156)에 지지된 슬리브 베어링(155)에 의해 지지된다.
상기 임펠러 보스(114)의 주벽부(117)에 임펠러 날개(115)를 결합하기 위한 임펠러 날개 고정수단이 구비된다.
상기 임펠러 날개 고정수단은 상기 임펠러 보스(114)의 주벽부(117)에 형성되는 복수개의 날개 고정공(161)과, 상기 임펠러 날개(115)의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공(161)에 관통되는 나사봉(162) 및, 상기 나사봉(162)에 체결되어 상기 주벽부(117)의 내주면에 밀착되는 조임너트(163)를 포함하여 구성된다.
이러한 종래의 입축축류펌프는 사용시간이 경과함에 따라 흡입관(111)의 내주면에 마모되고, 이러한 마모에 의하여 임펠러(113)와 흡입관(111) 틈새가 확대되어 펌프성능이 저하된다.
상기 흡입관(111)은 그 내주면이 어느 정도 마모되더라도 흡입관(111)의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새만 최초 상태로 유지할 수 있다면 계속하여 사용할 수 있다.
그러나 종래에는 상기 임펠러(113)의 임펠러 보스(114)와 임펠러 날개(115)를 결합함에 있어서는 임펠러 날개(115)의 내주측 단부에 돌출 형성된 나사봉(152)을 임펠러 보스(114)의 주벽부(117)에 형성된 날개 고정공(151)에 관통시키고, 조임너트(153)로 조이는 것에 의해 이루어지도록 되어 있기 때문에 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새를 조절할 수 없어 틈새만 최초 상태로 복원시킬 수 있다면 사용할 수 있는 흡입관(111)을 교체할 수밖에 없게 되어 흡입관(111)의 사용 연한이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 수중축류펌프는 도 8에 도시한 바와 같이, 액체를 펌핑하는 펌프부(210)와, 상기 펌프부(210)에서 펌핑되는 액체를 지상으로 운반하는 양수부(220)와, 상기 양수부(220)의 내부에 설치되어 상기 펌프부(210)를 구동하는 구동부(230)를 포함한다.
상기 펌프부(210)는 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관(211)과, 상기 흡입관(211)의 상단에 연결되는 안내케이싱(212)과, 상기 흡입관(211)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러(213)를 포함한다.
상기 임펠러(213)는 상기 주축(233)에 고정 결합되는 임펠러 보스(214)와, 상기 임펠러 보스(214)에 결합되는 임펠러 날개(215)로 구성된다.
상기 임펠러 보스(214)의 상단에는 주축(233)이 결합되는 축결합공(216)이 형성되고, 외주부에는 상기 임펠러 날개(215)를 결합하기 위한 주벽부(217)가 구비된다.
상기 양수부(220)는 상기 안내케이싱(212)의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프(221)를 포함한다. 상기 칼럼 파이프(221)는 그 상단이 지상에 위치하며, 상단부에는 수평으로 연장되는 배출관(미도시)이 연결된다.
상기 구동부(230)는 상기 칼럼 파이프(221)의 내부에 설치되는 실드 프레임(231)과, 상기 실드 프레임(231)의 내주면에 고정 설치되는 스테이터(232)와, 상기 스테이터(232)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 로터(233)와, 상기 로터(233)의 중심에 고정 결합되고 하방으로 연장되어 그 하단에 상기 임펠러(213)에 연결되는 주축(234)을 포함한다.
상기 임펠러 보스(214)의 주벽부(217)에 임펠러 날개(215)를 결합하기 위한 임펠러 날개 고정수단이 구비된다.
상기 임펠러 날개 고정수단은 주벽부(217)에 형성되는 복수개의 날개 고정공(261)과, 상기 임펠러 날개(215)의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공(261)에 관통되는 나사봉(262) 및, 상기 나사봉(262)에 체결되어 상기 주벽부(217)의 내주면에 밀착되는 조임너트(263)를 포함하여 구성된다.
상기 날개 고정공(261)은 임펠러 날개(115)의 개수(예컨대 3개 또는 4개 등)만큼 형성된다.
이러한 종래의 수중축류펌프는 사용시간이 경과함에 따라 흡입관(211)의 내주면에 마모되고, 이러한 마모에 의하여 임펠러(213)와 흡입관(211) 틈새가 확대되어 펌프성능이 저하된다.
상기 흡입관(211)은 그 내주면이 어느 정도 마모되더라도 흡입관(211)의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새만 최초 상태로 유지할 수 있다면 계속하여 사용할 수 있다.
그러나 종래에는 상기 임펠러(213)의 임펠러 보스(214)와 임펠러 날개(215)를 결합함에 있어서는 임펠러 날개(215)의 내주측 단부에 돌출 형성된 나사봉(252)을 임펠러 보스(214)의 주벽부(217)에 형성된 날개 고정공(251)에 관통시키고, 조임너트(253)로 조이는 것에 의해 이루어지도록 되어 있기 때문에 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(215)의 외주면 사이의 틈새를 조절할 수 없어 틈새만 최초 상태로 복원시킬 수 있다면 사용할 수 있는 흡입관(211)을 교체할 수밖에 없게 되어 흡입관(211)의 사용 연한이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
이와 관련한 선행특허로서는 대한민국 등록특허 제1129408호와 등록특허 제1134351호가 있으나, 이들 또한 상술한 종래의 문제점을 해결하지 못하고 있다.
1. 한국 등록특허공보 제1129408호 "대형수직펌프용 공진해소 시스템" (등록일자: 2012. 03. 15.) 2. 한국 등록특허공보 제1134351호 "드라이컨디션 상태에서 시험가동이 가능한 펌프" (등록일자: 2012. 04. 02.)
따라서 본 발명의 목적은 펌프의 사용에 따라 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우흡입관의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새를 최초 상태로 복구시킴으로써 펌프의 성능을 보상할 수 있도록 하고, 이에 따라 흡입관의 사용 연한을 연장시킬 수 있도록 한 펌프성능 보상장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관과, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 안내케이싱과, 상기 흡입관의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러 보스와 상기 임펠러 보스의 외주부에 결합되는 복수개의 임펠러 날개로 되는 임펠러를 구비한 펌프부; 상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프를 구비한 양수부와; 상기 임펠러에 연결되는 주축을 구비한 구동부; 및 상기 임펠러 보스의 주벽부에 형성되는 복수개의 날개 고정공과, 상기 임펠러 날개의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공에 관통되는 나사봉 및, 상기 나사봉에 체결되어 상기 주벽부의 내주면에 밀착되는 조임너트를 구비한 임펠러 날개 고정수단을 포함하며, 상기 임펠러 보스와 임펠러 날개의 사이에 구비되어 상기 임펠러 날개를 주축과 수직인 방향으로 이동시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 최초 틈새로 복원시키는 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 더 포함하여 구성되는 펌프성능 보상장치를 제공한다.
상기 임펠러 날개 설치위치 조절수단은 상기 주벽부에 형성된 복수개의 나사공과, 상기 나사공에 체결되어 그 선단부가 상기 임펠러 날개의 내주측 단부에 밀착되는 조절볼트를 포함하여 구성된다.
본 발명은 임펠러 보스와 임펠러 날개의 사이에 구비되어 상기 임펠러 날개를 주축과 수직인 방향으로 이동시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 최초 틈새로 복원시키는 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 구비한 것으로, 펌프의 사용에 따라 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우흡입관의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 날개 사이의 틈새를 최초 상태로 복구시킴으로써 펌프의 성능을 보상할 수 있도록 하고, 이에 따라 흡입관의 사용 연한을 연장시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명을 입축축류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 2는 흡입관 내주면의 마모에 의하여 틈새가 확대된 상태를 보인 부분 확대 단면도,
도 3은 확대된 틈새를 복원시킨 상태를 보인 부분 확대 단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제2 실시에를 보인 것으로,
도 4는 본 발명을 입축축류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 5는 흡입관 내주면의 마모에 의하여 틈새가 확대된 상태를 보인 부분 확대 단면도,
도 6은 확대된 틈새를 복원시킨 상태를 보인 부분 확대 단면도,
도 7은 종래의 입축축류펌프를 보인 종단면도,
도 8은 종래의 수중축류펌프를 보인 종단면도이다.
이하, 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제1 실시예를 보인 것이다.
본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 입축축류펌프에 적용한 것이다.
본 실시예에 따른 입축축류펌프는 액체를 펌핑하는 펌프부(110)와, 상기 펌프부(110)에서 펌핑되는 액체를 지상으로 운반하는 양수부(120) 및, 상기 양수부(120)의 상부에 설치되어 상기 펌프부(110)를 구동하는 구동부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 펌프부(110)는 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관(111)과, 상기 흡입관(111)의 상단에 연결되는 안내케이싱(112)과, 상기 흡입관(111)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러(113)를 포함한다.
상기 임펠러(113)는 임펠러 보스(114)와, 상기 임펠러 보스(114)에 결합되는 임펠러 날개(115)로 구성된다.
상기 임펠러 보스(114)의 상단에는 축결합공(116)이 형성되고, 외주부에는 상기 임펠러 날개(115)가 결합되는 주벽부(117)가 구비된다. 상기 임펠러 보스(114)의 선단부(하단부)에는 보스캡(118)이 결합된다.
상기 양수부(120)는 상기 안내케이싱(112)의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프(121)와, 상기 칼럼 파이프(121)의 상단에 연결되는 배출관(122)을 포함한다.
상기 구동부(130)는 상기 배출관(122)에 지지되는 구동모터(131)와, 상기 구동모터(131)의 모터축(132)과 상기 임펠러(113)를 연결하는 주축(133)을 포함한다. 상기 모터축(132)과 주축(133)은 커플링(141)에 의해 연결된다.
상기 구동모터(131)는 상기 배출관(122)에 구비된 마운트(150)에 장착되며, 상기 주축(133)은 마운트(312)에 베어링 하우징(152)으로 지지되는 상부 베어링(151)에 의해 지지되고, 상기 주축(133)은 그 상단이 상기 칼럼 파이프(121)의 내부에 베어링 스파이더(154)에 지지된 중단 베어링(153)에 의해 지지되며 그 하단이 상기 안내케이싱(120)에 지지되는 베어링 스파이더(156)에 지지된 슬리브 베어링(155)에 의해 지지된다.
상기 임펠러 보스(114)의 주벽부(117)와 임펠러 날개(115)의 내주측 단부 사이에는 임펠러 보스(114)에 임펠러 날개(115)를 고정하기 위한 임펠러 날개 고정수단과, 상기 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주부의 사이의 틈새를 조절하여 펌프성능을 보상하기 위한 임펠러 날개 설치위치 조절수단이 구비된다.
상기 임펠러 날개 고정수단은 상기 임펠러 보스(114)의 주벽부(117)에 형성되는 복수개의 날개 고정공(161)과, 상기 임펠러 날개(115)의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공(161)에 관통되는 나사봉(162) 및, 상기 나사봉(162)에 체결되어 상기 주벽부(117)의 내주면에 밀착되는 조임너트(163)를 포함하여 구성된다.
상기 임펠러 날개 설치위치 조절수단은 상기 주벽부(117)에 형성된 복수개의 나사공(171)과, 상기 나사공(171)에 체결되어 볼트의 선단부가 상기 임펠러 날개(115)의 내주측 단부에 밀착되는 조절볼트(172)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에 따른 입축축류펌프는 사용에 따라 흡입관(111)의 내주면이 임펠러 날개(115)의 외주면에 대응하는 부분에서 마모가 발생하게 되며, 이러한 마모에 의하여 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새가 벌어지게 되면, 펌프의 흡입력이 저하되어 원하는 양정을 얻을 수 없게 된다(도 2 참조).
도 2에서 가상선 표시는 흡입관(111)의 최초 내주면을 보인 것이고, 실선 표시는 흡입관(111)의 마모된 내주면을 보인 것이다. 도 2에서 흡입관(111)의 마모된 내주면은 이해를 돕기 위하여 실제 마모 정도에 비하여 과장되게 표현한 것임을 감안하여야 할 것이다.
도 2 및 도 3에서 "Co"는 최초의 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새이고, "Ca"은 흡입관(111)이 마모되었을 때의 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새이며, "Cb"는 상기 임펠러 날개 조절수단에 의하여 임펠러(113)를 조절한 후의 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새이다. 여기서 이들 틈새 사이에는 Ca > Co, Ca > Cb, Co = Cb의 관계가 성립된다.
본 발명에 의한 펌프성능 보상장치가 적용된 입축축류펌프에서 상기 흡입관(111)의 내주면이 마모되어 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 Co에서 Ca으로 벌어진 경우(도 2 참조), 상기 임펠러 날개 고정수단을 구성하는 조임너트(163)를 이완시켜 임펠러 날개(115)가 주축(133)과 수직인 방향으로 이동 가능하게 한 상태에서 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 구성하는 조절볼트(172)를 조여 임펠러 날개(115)가 주축(133)과 수직인 방향으로 이동하여 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 틈새 Co와 동일한 Cb가 되도록 하고, 최종적으로 상기 임펠러 날개 고정수단을 구성하는 조임너트(163)를 조이면, 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새가 최초 틈새 Co와 동일한 Cb로 복원된다(도 3 참조).
이와 같이 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치에 따르면 펌프의 사용에 따라 흡입관(111)의 내주면이 마모되어 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새가 벌어져 펌프의 성능이 저하된 경우, 펌프를 해체하여 흡입관(111)을 재조립하지 않고서도 상기 임펠러 날개 설치위치 조절수단에 의하여 임펠러 날개(115)의 설치위치를 조절하는 간단한 작업으로 흡입관(111)의 내주면과 임펠러 날개(115)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새와 동일하게 복원시킬 수 있으므로 흡입관(111)의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관(111)을 교체하지 않고 계속하여 사용할 수 있으며, 이에 따라 흡입관(111)의 사용 연한을 연장시킬 수 있고, 펌프의 유지비용을 절감할 수 있게 된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제2 실시예를 보인 것이다.
본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 수중축류펌프에 적용한 것이다.
본 실시예에 따른 수중축류펌프는, 액체를 펌핑하는 펌프부(210)와, 상기 펌프부(210)에서 펌핑되는 액체를 지상으로 운반하는 양수부(220)와, 상기 양수부(220)의 내부에 설치되어 상기 펌프부(210)를 구동하는 구동부(230)를 포함한다.
상기 펌프부(210)는 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관(211)과, 상기 흡입관(211)의 상단에 연결되는 안내케이싱(212)과, 상기 흡입관(211)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러(213)를 포함한다.
상기 임펠러(213)는 임펠러 보스(214)와, 상기 임펠러 보스(214)의 외주부에 결합되는 복수개의 임펠러 날개(215)로 구성된다.
상기 임펠러 보스(214)의 상단에는 축결합공(216)이 형성되고, 외주부에는 상기 임펠러 날개(215)가 결합되는 주벽부(217)가 구비된다. 상기 임펠러 보스(214)의 선단부(하단부)에는 보스캡(218)이 결합된다.
상기 양수부(220)는 상기 안내케이싱(212)의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프(221)를 포함한다. 상기 칼럼 파이프(221)는 그 상단이 지상에 위치하며, 상단부에는 수평으로 연장되는 배출관(미도시)이 연결된다.
상기 구동부(230)는 상기 칼럼 파이프(221)의 내부에 설치되는 실드 프레임(231)과, 상기 실드 프레임(231)의 내주면에 고정 설치되는 스테이터(232)와, 상기 스테이터(232)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 로터(233)와, 상기 로터(233)의 중심에 고정 결합되고 하방으로 연장되어 그 하단에 상기 임펠러(213)에 연결되는 주축(234)을 포함한다.
상기 임펠러 보스(214)의 주벽부(217)와 임펠러 날개(215)의 내주측 단부 사이에는 임펠러 보스(214)에 임펠러 날개(215)를 고정하기 위한 임펠러 날개 고정수단과, 상기 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(213)의 외주면 사이의 틈새를 조절하여 펌프성능을 보상하기 위한 임펠러 날개 설치위치 조절수단이 구비된다.
상기 임펠러 날개 고정수단은 상기 임펠러 보스(214)의 주벽부(217)에 형성되는 복수개의 날개 고정공(261)과, 상기 임펠러 날개(215)의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공(261)에 관통되는 나사봉(262) 및, 상기 나사봉(262)에 체결되어 상기 주벽부(217)의 내주면에 밀착되는 조임너트(263)를 포함하여 구성된다.
상기 임펠러 날개 설치위치 조절수단은 상기 주벽부(217)에 형성된 복수개의 나사공(271)과, 상기 나사공(271)에 체결되어 볼트의 선단부가 상기 임펠러 날개(215)의 내주측 단부에 밀착되는 조절볼트(272)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에 따른 수중축류펌프는 사용에 따라 흡입관(211)의 내주면이 임펠러 날개(215)의 외주면에 대응하는 부분에서 마모가 발생하게 되며, 이러한 마모에 의하여 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새가 벌어지게 되면, 펌프의 흡입력이 저하되어 원하는 양정을 얻을 수 없게 된다(도 5 참조).
도 5에서 가상선 표시는 흡입관(211)의 최초 내주면을 보인 것이고, 실선 표시는 흡입관(211)의 마모된 내주면을 보인 것이다. 도 6에서 흡입관(111)의 마모된 내주면은 이해를 돕기 위하여 실제 마모 정도에 비하여 과장되게 표현한 것임을 감안하여야 할 것이다.
도 5 및 도 6에서 "Co"는 최초의 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새이고, "Ca"은 흡입관(211)이 마모되었을 때의 흡입관(211)의 마모된 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새이며, "Cb"는 상기 임펠러 날개 조절수단에 의하여 임펠러(213)를 조절한 후의 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새이다. 여기서 이들 틈새 사이에는 Ca > Co, Ca > Cb, Co = Cb의 관계가 성립된다.
본 발명에 의한 펌프성능 보상장치가 적용된 입축축류펌프에서 상기 흡입관(211)의 내주면이 마모되어 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 Co에서 Ca으로 벌어진 경우(도 5 참조), 상기 임펠러 날개 고정수단을 구성하는 조임너트(263)를 이완시켜 임펠러 날개(215)가 주축(234)과 수직인 방향으로 이동 가능하게 한 상태에서 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 구성하는 조절볼트(272)를 조여 임펠러 날개(215)가 주축(234)과 수직인 방향으로 이동하여 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(215)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 틈새 Co와 동일한 Cb가 되도록 하고, 최종적으로 상기 임펠러 날개 고정수단을 구성하는 조임너트(263)를 조이면, 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(215)의 외주면 사이의 틈새가 최초 틈새 Co와 동일한 Cb로 복원된다(도 6 참조).
이와 같이 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치에 따르면 펌프의 사용에 따라 흡입관(211)의 내주면이 마모되어 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(215)의 외주면 사이의 틈새가 벌어져 펌프의 성능이 저하된 경우, 펌프를 해체하여 흡입관(211)을 재조립하지 않고서도 상기 임펠러 날개 설치위치 조절수단에 의하여 임펠러 날개(215)를 조절하는 간단한 작업으로 흡입관(211)의 내주면과 임펠러 날개(215)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새와 동일하게 복원시킬 수 있으므로 흡입관(211)의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관(211)을 교체하지 않고 계속하여 사용할 수 있으며, 이에 따라 흡입관(211)의 사용 연한을 연장시킬 수 있고, 펌프의 유지비용을 절감할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
110, 210 : 펌프부 111, 211 : 흡입관
113, 213 : 임펠러 114, 214 : 임펠러 보스
115, 215 : 임펠러 날개 117, 217 : 주벽부
161, 261 : 날개 고정공 162, 262 : 나사봉
163, 263 : 조임너트 171, 271 : 나사공
172, 272 : 조절볼트

Claims (2)

  1. 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관과, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 안내케이싱과, 상기 흡입관의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러 보스와 상기 임펠러 보스의 외주부에 결합되는 복수개의 임펠러 날개로 구성되는 임펠러를 구비한 펌프부;
    상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프를 구비한 양수부와;
    상기 임펠러에 연결되는 주축을 구비한 구동부; 및
    상기 임펠러 보스의 주벽부에 형성되는 복수개의 날개 고정공과, 상기 임펠러 날개의 내주측 단부에 돌출 형성되어 상기 날개 고정공에 관통되는 나사봉 및, 상기 나사봉에 체결되어 상기 주벽부의 내주면에 밀착되는 조임너트를 구비한 임펠러 날개 고정수단을 포함하며,
    상기 임펠러 보스와 임펠러 날개의 사이에 구비되어 상기 임펠러 날개를 주축과 수직인 방향으로 이동시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 최초 틈새로 복원시키는 임펠러 날개 설치위치 조절수단을 더 포함하여 구성되는 펌프성능 보상장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러 날개 조절수단은 상기 주벽부에 형성된 복수개의 나사공과, 상기 나사공에 체결되어 볼트의 선단부가 상기 임펠러 날개의 내주측 단부에 밀착되는 조절볼트를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 펌프성능 보상장치.
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