KR101224072B1

KR101224072B1 - 펌프성능 보상장치

Info

Publication number: KR101224072B1
Application number: KR1020120083524A
Authority: KR
Inventors: 김주백
Original assignee: (주)그린텍
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-01-21

Abstract

본 발명은 펌프성능 보상장치에 관한 것으로, 양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관과, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 안내케이싱과, 상기 흡입관의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러를 구비한 펌프부; 상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프와, 상기 칼럼 파이프의 상단에 연결되는 배출관을 구비한 양수부; 상기 배출관에 지지되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축과 상기 임펠러를 연결하는 주축을 구비한 구동부; 및 상기 주축의 상단에 형성된 수나사부와, 상기 주축을 지지하는 베어링 하우징의 상단에 형성되는 링형 안내돌기 및, 상기 주축의 수나사부에 체결되는 상부 너트와 상기 상부 너트의 하단에서 주축의 수나사부에 체결되고 링형 안내돌기에 대응하는 링형 안내홈을 구비하는 하부 너트로 이루어지는 임펠러 조절너트로 구성되어, 상기 주축의 상단에 형성된 수나사부 상에서 회전되는 임펠러 조절너트가 베어링 하우징의 상단에 형성된 링형 안내돌기를 조이면서 주축을 하강시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 조절하는 펌프성능 보상수단;을 포함하여 구성되며, 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관의 내주면과 임펠러의 외주면 사이의 틈새가 확대된 경우 흡입관을 교체하지 않고 임펠러 조절수단에 의하여 임펠러를 하강시켜 흡입관의 마모된 내주면과 임펠러의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새로 복원시킴으로써 펌프성능을 보상할 수 있으며, 이에 따라 흡입관의 사용연한을 연장시킬 수 있으며, 펌프의 유지비용을 절감할 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 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우, 흡입관의 마모로 인한 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 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.

도 9 및 도 10은 종래 수직형 펌프의 일종인 입축사류펌프를 보인 것으로, 도 9는 종래 개방형 입축사류펌프를 보인 것이고, 도 10은 종래 밀폐형 입축사류펌프를 보인 것이다.

여기서 개방형 입축사류펌프는 임펠러의 형태가 개방형인 것을 말하며, 밀폐형 입축사류펌프는 임펠러의 형태가 밀폐형인 것을 말하는 것으로, 임펠러의 형태를 달리할 뿐 여타 구성은 동일하므로 병합하여 설명하기로 한다.

종래 입축사류펌프는 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 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(132)을 포함한다.

상기 주축(132)은 상기 모터축(132)에 연결되는 상단 주축(133)과, 상기 상단 주축(133)과 임펠러(113) 사이에 연결되는 하단 주축(134)으로 구성된다.

상기 모터축(132)과 상단 주축(133), 상단 주축(133)과 하단 주축(134)은 각각 커플링(141, 142)에 의해 연결되며, 상기 임펠러(113)와 하단 주축(134)은 임펠러 너트(143)에 의해 결합된다.

상기 구동모터(131)는 상기 배출관(122)에 구비된 마운트(150)에 장착되며, 상기 상단 주축(133)은 마운트(150)에 베어링 하우징(152)으로 지지되는 상부 베어링(151)에 의해 지지되고, 상기 하단 주축(134)은 그 상단이 상기 칼럼 파이프(121)의 내부에 베어링 스파이더(154)에 지지된 중단 베어링(153)에 의해 지지되며 그 하단이 상기 안내케이싱(112)에 슬리브 베어링(155)에 의해 지지된다.

이러한 개방형 입축사류펌프에서는 상기 상단 주축(133)이 상기 배출관(220)을 관통할 수밖에 없는 관계로 그 관통부에 스터핑 박스(160)를 설치하여 상단 주축(133)이 스터핑 박스(160)를 관통하도록 하고, 상단 주축(133)과 스터핑 박스(160)의 사이에 그랜드 웨어링(161)을 설치하여 누수가 발생하지 않도록 하고 있다.

이러한 종래의 개방형 입축사류펌프는 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 있음에도 불구하고 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구할 수 없으므로 흡입관(111)을 교체할 수밖에 없으며, 이에 따라 흡입관(111)의 사용 연한이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래의 밀폐형 입축사류펌프는 도 10에 도시한 바와 같이, 흡입관(111)의 내주면에 단턱(170)을 형성하고, 상기 임펠러(113)의 외주면에 대응하는 상기 단턱(170)의 내주면에 웨어링(171)을 부착하여 임펠러(113)의 외주면 하단과의 사이의 틈새를 최소화하도록 상기 임펠러(113)의 외주면에 대응하는 상기 단턱(170)의 내주면에 구성되는 바, 상기 웨어링(171)은 펌프의 사용에 따라 점차 마모되어 임펠러(113)의 외주면 하단과의 사이의 틈새가 확대되면, 웨어링(171)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구할 수 없으므로 웨어링(171)을 교체할 수밖에 없고, 이에 따라 웨어링(171)의 사용수명이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

도 11 및 도 12는 종래의 수중사류펌프를 보인 것으로, 도 11은 개방형 수중사류펌프를 보인 것이고, 도 12는 밀폐형 수중사류펌프를 보인 것이다.

여기서 개방형 수중사류펌프는 임펠러의 형태가 개방형인 것을 말하며, 밀폐형 수중사류펌프는 임펠러의 형태가 밀폐형인 것을 말하는 것으로, 임펠러의 형태를 달리할 뿐 여타 구성은 동일하므로 병합하여 설명하기로 한다.

종래의 수중사류펌프는 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 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 주축(234)과 임펠러(213)는 임펠러 너트(235)에 의해 결합된다.

이러한 종래의 수중사류펌프는 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 있음에도 불구하고 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구할 수 없으므로 흡입관(211)을 교체할 수밖에 없으며, 이에 따라 흡입관(211)의 사용 연한이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래의 밀폐형 수중사류펌프는 도 12에 도시한 바와 같이, 흡입관(211)의 내주면에 단턱(270)을 형성하고, 상기 임펠러(213)의 외주면에 대응하는 상기 단턱(270)의 내주면에 웨어링(271)을 부착하여 임펠러(213)의 외주면 하단과의 사이의 틈새를 최소화하도록 구성되는 바, 상기 웨어링(271)은 펌프의 사용에 따라 점차 마모되어 임펠러(213)의 외주면 하단과의 사이의 틈새가 확대되면, 웨어링(271)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구할 수 없으므로 웨어링(271)을 교체할 수밖에 없고, 이에 따라 웨어링(271)의 사용수명이 단축되고, 펌프의 유지비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

이와 관련한 선행특허로서는 대한민국 등록특허 제1129408호와 등록특허 제1134351호가 있으나, 이들 또한 상술한 종래의 문제점을 해결하지 못하고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 펌프의 사용에 따라 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관과 임펠러 사이의 틈새가 확대되어 펌프의 성능이 저하된 경우흡입관의 기계적 강도가 저하되어 사용할 수 없게 되기 전까지는 흡입관을 교체하지 않고 흡입관과 임펠러 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 임펠러를 구비한 펌프부;
상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프와, 상기 칼럼 파이프의 상단에 연결되는 배출관을 구비한 양수부;
상기 배출관에 지지되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축과 상기 임펠러를 연결하는 주축을 구비한 구동부; 및
상기 주축의 상단에 형성된 수나사부와, 상기 주축을 지지하는 베어링 하우징의 상단에 형성되는 링형 안내돌기 및, 상기 주축의 수나사부에 체결되는 상부 너트와 상기 상부 너트의 하단에서 주축의 수나사부에 체결되고 링형 안내돌기에 대응하는 링형 안내홈을 구비하는 하부 너트로 이루어지는 임펠러 조절너트로 구성되어, 상기 주축의 상단에 형성된 수나사부 상에서 회전되는 임펠러 조절너트가 베어링 하우징의 상단에 형성된 링형 안내돌기를 조이면서 주축을 하강시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 조절하는 펌프성능 보상수단;을 포함하여 구성되는 펌프성능 보상장치를 제공한다.

상기 펌프성능 보상수단은, 상기 주축의 상단에 형성된 수나사부와, 상기 수나사부에 체결되어 상기 주축을 지지하는 베어링 하우징의 상단에 조여지며 상기 주축과 이에 결합된 임펠러를 승강 조절할 수 있도록 하는 임펠러 조절너트를 포함하여 구성된다.

상기 임펠러 조절너트는 상ㆍ하부 너트로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 베어링 하우징의 상단에 링형 안내돌기가 형성되고, 상기 하부 너트의 하면에는 상기 링형 안내돌기에 대응하는 링형 안내홈이 형성된다.

상기 펌프성능 보상수단은, 상기 주축의 하단에 형성된 수나사부와, 상기 수나사부에 체결되어 상기 임펠러의 상단에 조여지며 상기 임펠러를 승강 조절할 수 있도록 하는 임펠러 조절너트를 포함하여 구성된다.

상기 임펠러 조절너트는 상ㆍ하부 너트로 구성되며, 상기 하부 너트와 임펠러의 상단 사이에는 스페이서가 삽입된다.

상기 흡입관의 내주면에는 단턱이 형성되고, 상기 단턱의 상면에 상기 임펠러의 하단면에 대향하는 웨어링이 부착된다.

본 발명은 주축에는 상기 흡입관의 마모에 따라 임펠러와 흡입관 사이의 틈새가 확대되어 펌프성능이 저하되었을 때 임펠러를 하강시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 최초의 틈새로 복원시키는 펌프성능 보상수단을 구비하여 흡입관의 내주면이 마모되어 흡입관의 내주면과 임펠러의 외주면 사이의 틈새가 확대된 경우 흡입관을 교체하지 않고 임펠러 조절수단에 의하여 임펠러를 하강시켜 흡입관의 마모된 내주면과 임펠러의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새로 복원시킴으로써 펌프성능을 보상할 수 있으며, 이에 따라 흡입관의 사용연한을 연장시킬 수 있으며, 펌프의 유지비용을 절감할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명을 개방형 입축사류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 2는 본 발명의 작용을 보인 부분 확대 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제2 실시에를 보인 것으로,
도 3은 본 발명을 밀폐형 입축사류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 4는 본 발명의 작동을 보인 부분 확대 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제3 실시예를 보인 것으로,
도 5는 발명을 개방형 수중사류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 6은 본 발명의 작용을 보인 부분 확대 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제4 실시예를 보인 것으로,
도 7은 본 발명을 밀폐형 수중사류펌프에 적용한 예를 보인 종단면도,
도 8은 본 발명의 작용을 보인 부분 확대 단면도,
도 9는 종래의 개방형 입축사류펌프를 보인 종단면도,
도 10은 종래의 밀폐형 입축사류펌프를 보인 종단면도,
도 11은 종래의 개방형 수중사류펌프를 보인 종단면도,
도 12는 종래의 밀폐형 수중사류펌프를 보인 종단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제1 실시예를 보인 것이다.

본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 개방형 입축사류펌프에 적용한 것이다.

본 실시예에 따른 개방형 입축사류펌프는 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(110)를 포함하여 구성된다.

상기 구동모터(131)는 상기 배출관(122)에 구비된 마운트(150)에 장착되며, 상기 상단 주축(133)은 마운트(150)에 베어링 하우징(152)으로 지지되는 상부 베어링(151)에 의해 지지되고, 상기 하단 주축(134)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 슬리브 베어링(155)에 의해 지지된다.

상기 상단 주축(133)이 관통하는 배출관(122)에는 누수를 방지하기 위하여 배출관(122)에 스터핑 박스(160)를 설치하고, 상기 상단 주축(133)이 스터핑 박스(160)를 관통하도록 하며, 상단 주축(133)과 스터핑 박스(160) 사이에 그랜드 웨어링(161)을 설치한다.

상기 상단 주축(133)의 상단에는 상기 흡입관(111)의 마모에 따라 임펠러(113)와 흡입관(111) 사이의 틈새가 확대되어 펌프성능이 저하되었을 때 펌프성능을 보상하기 위한 펌프성능 보상수단을 더 포함한다.

상기 펌프성능 보상수단은 상기 상단 주축(133)의 상단에 형성된 수나사부(310)와, 상기 수나사부(310)에 체결되어 상기 상단 주축(133)과 이에 연결된 하단 주축(134) 및 하단 주축(134)에 결합된 임펠러(113)를 승강 조절할 수 있도록 하는 임펠러 조절너트(320)를 포함하여 구성된다.

상기 임펠러 조절너트(320)는 하나의 너트로 구성할 수도 있으나, 승강 조절 후 상단 주축(133)의 수나사부(310)로부터 임펠러 조절너트(320)가 임의로 이완되는 것을 방지하기 위하여 상ㆍ하부 너트(321, 322)로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 상부 너트(321)는 통상적인 너트를 사용하며, 상기 하부 너트(322)는 상기 베어링 하우징(152)에 대하여 정해진 위치에서 회전할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 베어링 하우징(152)의 상단에 링형 안내돌기(323)를 형성하고, 상기 하부 너트(322)의 하면에는 상기 링형 안내돌기(323)에 대응하는 링형 안내홈(324)을 형성하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 개방형 입축사류펌프는 사용에 따라 흡입관(111)의 내주면이 임펠러(113)의 외주면에 대응하는 부분에서 마모가 발생하게 되며, 이러한 마모에 의하여 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)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.

본 발명에 의한 펌프성능 보상장치가 적용된 개방형 입축사류펌프에서 상기 흡입관(111)의 내주면이 마모되어 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 Co에서 Ca으로 벌어진 경우, 상기 임펠러 조절수단을 구성하는 상단 주축(133)의 수나사부(310)에 체결된 임펠러 너트(320)를 베어링 하우징(152)으로부터 이완시킨 상태에서 상단 주축(133)과 상단 주축(133)에 연결된 하단 주축(134) 및 하단 주축(134)에 결합된 임펠러(113)를 하강시켜 흡입관(111)의 마모된 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새 Co와 동일한 Cb로 조절한 다음, 다시 너트(320)를 베어링 하우징(152)에 대하여 조이면, 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 상태로 복원시킬 수 있게 된다.

또한 도 2에서 "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 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.

여기서 상기 임펠러 조절너트(320)는 상ㆍ하부 너트(321, 322)로 구성되어 있으므로 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 조절한 다음 베어링 하우징(152)에 대하여 조였을 때 임펠러 조절너트(320)가 임의로 이완되는 일이 없게 된다.

또한 상기 베어링 하우징(152)에는 링형 안내돌기(323)가 형성되며 상기 하부 너트(322)에는 상기 링형 안내돌기(323)에 대응하는 링형 안내홈(324)이 형성되어 있으므로 하부 너트(322)가 정위치에서 회전하게 되므로 하부 너트(322)를 베어링 하우징(152)로부터 이완시키는 과정과 베어링 하우징(152)에 대하여 조이는 과정이 정확하게 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치에 따르면 펌프의 사용에 따라 흡입관(111)의 내주면이 마모되어 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새가 벌어져 펌프의 성능이 저하된 경우, 펌프를 해체하여 흡입관(111)을 교체하고 재조립하지 않고서도 상기 임펠러 조절수단에 의하여 상ㆍ하단 주축(133, 134)과 임펠러(113)를 하강 조절하는 간단한 작업으로 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)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 3 및 도 4는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제2 실시예를 보인 것이다.

본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 밀폐형 입축사류펌프에 적용한 것이다.

본 실시예에 따른 밀폐형 입축사류펌프는, 임펠러(113)가 밀폐형으로 구성된 것을 제외하고는 상술한 제1 실시예에 따른 개방형 입축사류펌프와 대등한 구성을 가지므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 상기 흡입관(111)의 내주면에 형성되는 단턱(180)과, 상기 단턱(180)의 상면에 부착되며 상면이 상기 임펠러(113)의 하단면에 대면하는 웨어링(181)을 더 포함한다.

본 실시예에 따른 밀폐형 입축사류펌프는 사용에 따라 흡입관(111)의 내주면이 임펠러(113)의 외주면에 대응하는 부분에서 마모가 발생하게 되며, 이러한 마모에 의하여 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새가 벌어지게 되면, 펌프의 흡입력이 저하되어 원하는 양정을 얻을 수 없게 된다(도 4 참조). 도 4에서 흡입관(111)의 마모된 내주면은 이해를 돕기 위하여 실제 마모 정도에 비하여 과장되게 표현한 것임을 감안하여야 할 것이다.

이 경우 상술한 흡입관(111)의 내주면과 임펠러(113)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구하는 과정에서 임펠러(113)의 하단면과 웨어링(181)의 상면 사이의 틈새도 최초 상태로 복구되므로 웨어링(181)을 교체하지 않고 계속 사용할 수 있으므로 웨어링(181)의 사용 연한을 연장시킬 수 있게 된다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제3 실시예를 보인 것이다.

본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 개방형 수중사류펌프에 적용한 것이다.

본 실시예에 따른 개방형 수중사류펌프는, 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 상단 주축(233)의 하단과 임펠러(213) 사이에는 상기 흡입관(211)의 마모에 따라 임펠러(213)와 흡입관(211) 사이의 틈새가 확대되어 펌프성능이 저하되었을 때 펌프성능을 보상하기 위한 펌프성능 보상수단을 더 포함한다.

상기 펌프성능 보상수단은 상기 주축(234)의 하단에 형성된 수나사부(410)와, 상기 수나사부(410)에 체결되어 상기 주축(234)과 임펠러(213)를 승강 조절할 수 있도록 하는 임펠러 조절너트(420)를 포함하여 구성된다.

상기 임펠러 조절너트(420)는 하나의 너트로 구성할 수도 있으나, 승강 조절 후 상단 주축(134)의 수나사부(410)로부터 임펠러 조절너트(420)가 임의로 이완되는 것을 방지하기 위하여 상ㆍ하부 너트(421, 422)로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 임펠러(213)와 하부 너트(422) 사이에는 스페이서(423)가 삽입된다.

본 실시예에 따른 개방형 수중사류펌프는 사용에 따라 흡입관(211)의 내주면이 임펠러(213)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 6 참조).

도 6에서 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.

본 발명에 의한 펌프성능 보상장치가 적용된 개방형 입축사류펌프에서 상기 흡입관(211)의 내주면이 마모되어 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새가 최초의 Co에서 Ca으로 벌어진 경우, 상기 임펠러 조절수단을 구성하는 주축(234)의 수나사부(410)에 체결된 너트(420)를 임펠러(213)로부터 이완시킨 상태에서 주축(234)과 임펠러(213)를 하강시켜 흡입관(211)의 마모된 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 틈새 Co와 동일한 Cb로 조절한 다음, 다시 너트(420)를 임펠러(213)에 대하여 조이면, 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 최초의 상태로 복원시킬 수 있게 된다.

또한 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 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.

여기서 상기 임펠러 조절너트(420)는 상ㆍ하부 너트(421, 422)로 구성되어 있으므로 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 조절한 다음 임펠러(213)에 대하여 조였을 때 임펠러 조절너트(420)가 임의로 이완되는 일이 없게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치에 따르면 펌프의 사용에 따라 흡입관(211)의 내주면이 마모되어 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새가 벌어져 펌프의 성능이 저하된 경우, 펌프를 해체하여 흡입관(211)을 교체하고 재조립하지 않고서도 상기 임펠러 조절수단에 의하여 임펠러(213)를 하강 조절하는 간단한 작업으로 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)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.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치의 바람직한 제4 실시예를 보인 것이다.

본 실시예는 본 발명에 의한 펌프성능 보상장치를 밀폐형 수중사류펌프에 적용한 것이다.

본 실시예에 따른 밀폐형 수중사류펌프는, 임펠러(213)가 밀폐형으로 구성된 것을 제외하고는 상술한 제3 실시예에 따른 개방형 입축사류펌프와 대등한 구성을 가지므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 상기 흡입관(211)의 내주면에 형성되는 단턱(280)과, 상기 단턱(280)의 상면에 부착되며 상면이 상기 임펠러(213)의 하단면에 대면하는 웨어링(281)을 더 포함한다.

본 실시예에 따른 밀폐형 입축사류펌프는 사용에 따라 흡입관(211)의 내주면이 임펠러(213)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 8 참조). 도 8에서 흡입관(111)의 마모된 내주면은 이해를 돕기 위하여 실제 마모 정도에 비하여 과장되게 표현한 것임을 감안하여야 할 것이다.

이 경우 상술한 흡입관(211)의 내주면과 임펠러(213)의 외주면 사이의 틈새를 최초 상태로 복구하는 과정에서 임펠러(213)의 하단면과 웨어링(281)의 상면 사이의 틈새도 최초 상태로 복구되므로 웨어링(281)을 교체하지 않고 계속 사용할 수 있으므로 웨어링(281)의 사용 연한을 연장시킬 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 120, 220 : 양수부
130, 230 : 구동부 132, 133, 134 : 주축
234 : 주축 310, 410 : 수나사부
320, 420 : 임펠러 조절너트 180, 280 : 단턱
181, 281 : 웨어링

Claims

양수하고자 하는 액체에 잠기는 흡입관과, 상기 흡입관의 상단에 연결되는 안내케이싱과, 상기 흡입관의 내부에 회전 가능하게 설치되는 임펠러를 구비한 펌프부;
상기 안내케이싱의 상단에 연결되어 지상으로 연장되는 칼럼 파이프와, 상기 칼럼 파이프의 상단에 연결되는 배출관을 구비한 양수부;
상기 배출관에 지지되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축과 상기 임펠러를 연결하는 주축을 구비한 구동부; 및
상기 주축의 상단에 형성된 수나사부와, 상기 주축을 지지하는 베어링 하우징의 상단에 형성되는 링형 안내돌기 및, 상기 주축의 수나사부에 체결되는 상부 너트와 상기 상부 너트의 하단에서 주축의 수나사부에 체결되고 링형 안내돌기에 대응하는 링형 안내홈을 구비하는 하부 너트로 이루어지는 임펠러 조절너트로 구성되어, 상기 주축의 상단에 형성된 수나사부 상에서 회전되는 임펠러 조절너트가 베어링 하우징의 상단에 형성된 링형 안내돌기를 조이면서 주축을 하강시켜 임펠러와 흡입관 사이의 틈새를 조절하는 펌프성능 보상수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펌프성능 보상장치.
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제1항에 있어서,
상기 흡입관의 내주면에는 단턱이 형성되고, 상기 단턱의 상면에 상기 임펠러의 하단면에 대향하는 웨어링이 부착됨을 특징으로 하는 펌프성능 보상장치.