KR101294030B1

KR101294030B1 - 수중펌프 유니트

Info

Publication number: KR101294030B1
Application number: KR1020130009133A
Authority: KR
Inventors: 김상국
Original assignee: 김상국
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-08-08

Abstract

본 발명은 수중펌프 유니트에 관한 것으로, 수조 내에 위치되고 토출부의 일측에 결합되는 고정부; 펌프부의 일측에 결합되고 고정부에 착탈되며 펌프부를 하강시켜서 펌프부의 개구부와 토출부의 개구부가 서로 일치하도록 위치시키면 고정부에 결합되고 펌프부를 상측으로 들어 올리면 고정부로부터 분리되는 착탈부; 수조의 상부에 설치되고 펌프부에 연결되어서 펌프부를 승강시켜서 착탈부를 고정부에 착탈시키므로 펌프부를 외부로 반출하거나 수조 내의 토출부에 결합시키는 개폐장치를 포함하여 구비된다. 따라서, 펌프의 체결볼트를 체결 또는 분리작업 없이 펌프부를 인양하거나 하강시키는 조작만으로 펌프부의 착탈부를 토출부의 고정부에 안착시켜서 결합시키거나 바로 반출시킬 수 있다.

Description

수중펌프 유니트{Submersible Pump Unit}

본 발명은 수중펌프 유니트에 관한 것으로, 더 상세하게는 수조(水槽)의 수직격벽에 설치된 수중펌프를 개폐장치의 작동으로 볼트 결합된 펌프를 착탈부로부터 체결볼트를 해제시키지 않고 쉽게 승강시킬 수 있고, 펌프의 유지보수시에는 펌프체결부의 플랜지를 해제시키지 않고 펌프부를 바로 반출할 수 있도록 착탈부를 구성하여 격벽을 통하여 내수를 직접 또는 토출관을 통하여 내수를 하천 등 외측으로 강제배수시키는 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트에 관한 것이다.

일반적으로, 수중에 설치하여 유체를 이송시키는 펌프는 육상펌프에 비하여 수중에 설치하므로 육상펌프에 비하여 설치공간이 상대적으로 적게 필요하고, 기동시 별도의 마중물(priming) 장치가 필요 없으며, 흡입양정이 없으므로 푸트밸브(foot valve)가 필요 없다. 또한, 수중에 설치하므로 소음이 매우 적으며, 홍수시 침수에 관계없이 신속하게 가동할 수 있는 등 다양한 장점으로 인하여 널리 채택되고 있다.

이중에서, 저양정 대유량에 적합한 수중축류펌프의 경우, 전동기와 펌프가 일체로 구성되어 전동기의 동력을 직접 임펠러에 전달할 수 있어서 효율이 높은 등 여러 가지 장점이 많지만, 운전 중 설계양정보다 운전양정이 현저하게 낮아진 경우 공동현상(空洞現像)이 발생하기 쉽고, 전동기가 수중에 위치하여 보수 및 점검이 곤란하며, 전동기가 수중에 설치되므로 펌프자체에 누수가 발생하여 고장이 발생할 경우 펌프제작회사의 공장에서만 수리가 가능하므로 하자발생시 보수에 어려움이 있는 문제점이 있다.

상기 펌프가 수중에 위치하여 보수 및 점검이 곤란한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 펌프구경 200~300mm 펌프를 자동으로 착탈(着脫)시키는 장치를 채택한 입축(立軸) 수중펌프가 개발된 바 있다. 이러한 입축 수중펌프는 (i)토출용엘보를 고정시키고, (ii)입축으로 배설된 수중펌프와 토출용엘보의 체결볼트를 해제시키지 않고 착탈시키는 착탈결합부와, (iii)안내부인 가이드레일을 따라, (iv)인양체인으로 입축으로 배설된 수중펌프를 자중으로 내려서 설치하고, 인양체인으로 인양시키도록 구성된다. 이와 같은 입축 수중펌프는, 수중펌프의 설치와 인양을 가이드레일에 지지하여 인양로프로 착탈은 용이하게 할 수 있으나, 입축으로 배설된 펌프의 자중 이외의 압하력으로 착탈결합부를 확실하게 결합시킬 수 없는 구조적인 문제와 중대형(300mm 이상) 펌프에는 적용할 수 없는 규모의 제약이 있었다.

이러한 자동착탈장치를 구비한 입축 수중펌프의 경우 유지보수시 수조(水槽)내의 물을 제거해야 하는 번거로움 없이 토출용엘보로부터 펌프만을 따로 인양할 수 있기 때문에 펌프를 효과적으로 유지 및 관리할 수 있는 이점이 있으며, 대한민국 실용신안등록 제163069호는 "수중펌프용 자동착탈장치"에 제시된 자동착탈장치를 구비한 입축 수중펌프를 사용할 경우 상기와 같은 유지관리의 장점이 있다.

그런데, 이러한 종래의 입축 수중펌프는 펌프의 본래 목적인 펌핑을 할 때 토출측엘보와 펌프플랜지를 착탈시키는 착탈결합부가 펌프의 자중으로만 수밀용 가스켓을 밀착 결합시켜서 결합시켜서 펌핑이 가능하도록 하였으나 펌프의 구동시 발생하는 진동에 의해 수중펌프가 고정 상태를 유지하지 못하고 토출용엘보를 중심으로 상하 이동하는 등의 위치 변화가 발생하여 토출용엘보와 착탈결합부에 간극(間隙)이 발생하여 이 간극을 통해 펌프 토출양의 20~30%의 누수가 발생하는 문제로 이러한 누수현상에 의해 펌핑 성능이 현저히 감소하는 문제가 있었다.

한편, 종래 자동착탈장치를 구비한 입축 수중펌프의 경우 펌프 구동시 발생하는 반력에 의한 펌프의 들림 현상으로 토출용엘보로부터 펌프가 이탈되는 현상이 발생하여 펌프가 손상될 수 있는 문제가 있었다.

나아가, 종래 자동착탈장치를 구비한 입축 수중펌프의 경우 펌프의 자체중량이 토출용엘보와 펌프를 착탈시키는 착탈결합부에 필요한 하중보다 큰 중대형 펌프의 경우 펌프의 처짐을 방지 할 수 없어서 대형 펌프에는 적용할 수 없는 펌프구경의 제약이 있었다.

그리고, 종래 자동착탈장치를 구비한 입축 수중펌프의 경우 펌프의 토출용엘보 다음에 배관이 입축으로 배설되어 있으므로 플랩밸브를 토출부에 바로 설치할 수 없어서 플랩밸브를 설치하기 위하여 수평으로 배관을 구성한 후 밸브를 설치해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 수중펌프는 수조내에 횡축으로 배설이 불가능하여 입축으로 설치하여야 하므로 수조의 깊이가 깊어지게 되고 이에 비례하여 펌프의 길이가 길어지며, 펌프의 유지보수용 크레인의 높이가 높아지고 펌프장옥의 높이가 10m 이상으로 높아지며, 이에 필요한 토목구조물, 건축물, 기계, 전동기, 유지보수장치 등이 순차적으로 커짐으로서 사업비와 사업기간이 크게 증가하는 경제적인 문제점이 있다.

또한, 종래의 수문에 횡축 수중펌프를 일체화시킨 펌프일체형수문은 횡축 수중펌프를 배설할 수는 있으나 반드시 대형 구조물인 수문에 결합하여야 하므로 수문의 기능이 불필요한 장소에서는 설치할 수 없는 문제점이 있었다.

나아가, 종래의 수문에 횡축 수중펌프와 플랩밸브를 일체화시킨 펌프일체형수문은 토출구에 플랩밸브를 결합한 상태에서 상하로 개폐하여야만 하기 때문에 토출측에 배관을 연결할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 종래에는 횡축 수중펌프가 격벽 수조에 직접 배설되므로 횡축 수중펌프를 설치하기 위해서는 수조의 물을 다 빼낸 다음 펌프의 플랜지와 격벽 수조에 배설한 결합용 플랜지 사이에 체결된 볼트를 해제시킨 후 인양하고 설치해야 할 뿐만 아니라, 횡축으로 길게 배설된 펌프의 하중이 결합용 플랜지에 집중으로 작용하게 되고 펌프의 전동기측이 처져서 진동이 발생하는 구조상의 문제가 있었다.

이와 같이 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 우수의 관로의 도중이나 수조의 수직 격벽에 펌프를 결합시키기 위한 플랜지의 체결볼트를 체결 또는 해제함이 없이 펌프를 착탈시킬 수 있도록 착탈부를 구성하여 내수를 외측으로 강제배수시킬 수 있도록 한 수중펌프 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 펌프와 관로나 수조의 수직 격벽 사이에 중대형 횡축 수중펌프를 확실하게 결합시켜서 착탈부에서 누설이 없도록 할 뿐 아니라 펌프가 이탈되지 않는 수중펌프 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수중펌프의 토출부에 토출관을 연장하거나 플랩밸브를 설치하여 수조에서 분리된 내수를 배관으로 필요한 만큼 강제배수할 수 있도록 한 수중펌프 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 펌프의 구동중 처짐이나 진동을 차단시키도록 한 수중펌프 유니트를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대형 구조물인 수문을 구성하지 않고 횡축 수중펌프를 개폐 가능하도록 구성하여 수문과 펌프의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 한 수중펌프 유니트를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수중펌프 유니트는, 수조의 격벽에 설치되어서 수조 내의 내수를 격벽 외부로 배출시키는 토출부와, 수조 내에 설치되고 토출부에 착탈되며 수조 내의 내수를 토출부 측으로 펌핑하는 펌프부를 포함하며, 내수를 격벽 외부로 강제배수시키는 펌프를 구성하는 강제배수장치에 있어서, 수조 내에 위치되고 토출부의 일측에 결합되는 고정부; 펌프부의 일측에 결합되고 고정부에 착탈되며 펌프부를 하강시켜서 펌프부의 개구부와 토출부의 개구부가 서로 일치하도록 위치시키면 고정부에 결합되고, 펌프부를 상측으로 들어 올리면 고정부로부터 분리되는 착탈부; 수조의 상부에 설치되고 펌프부에 연결되어서 펌프부를 승강시켜서 착탈부를 고정부에 착탈시키므로 펌프부를 외부로 반출하거나 수조 내의 토출부에 결합시키는 개폐장치를 포함하며; 펌프의 체결볼트를 체결 또는 분리 작업 없이 펌프부를 인양하거나 하강시키는 조작만으로 펌프부의 착탈부를 토출부의 고정부에 안착시켜서 결합시키거나 바로 반출시킬 수 있도록 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 다른 특징은, 고정부는, 토출부의 일측에 결합되고 개구부가 형성된 고정판과, 고정판의 하단에 형성되고 착탈부의 하부가 결합되는 하부받침쐐기와, 고정판의 상단에 형성되고 착탈부의 상부가 결합되는 상부누름쐐기로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 착탈부는, 펌프부의 일측에 결합되고 개구부가 형성되며 고정부의 고정판과 면대우(面對偶)를 형성하고 고정판과 면대우를 이룰 때 지수가 이루어지는 개폐판과, 개폐판의 상단에 형성되고 상부누름쐐기와 쐐기대우를 이루며 개폐판이 완폐(完閉)되면 상부누름쐐기와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 단단하게 결합되는 상부받침쐐기와, 개폐판의 하부에 형성되고 하부받침쐐기와 쐐기대우를 이루며 개폐판이 완폐(完閉)되면 하부받침쐐기와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 단단하게 결합되는 하부누름쐐기로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 개폐장치는, 하단이 펌프부에 연결되고 상단부가 수조 상측으로 연장되어 있는 안내봉과, 수조의 상부에 설치되고 안내봉에 치합되며 안내봉을 회전시켜서 승강되도록 하는 감속기와, 감속기에 연결되어서 감속기에 동력을 전달하는 구동부로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 개폐장치는, 크레인거더와, 크레인거더에 설치되고 와이어로프가 권취되는 호이스트와, 와이어로프에 연결되고 펌프부의 인양고리에 연결되어서 와이어로프가 호이스트에 권취되면 펌프부를 인양하는 와이어로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 펌프부에는, 펌프부가 하강하여 토출부에 완폐(完閉)될 때 펌프부를 지지하며 펌프부의 하중 및 진동을 흡수하는 방진지지부가 더 설치된다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 방진지지부는, 펌프를 결합한 착탈부의 무게중심 하부의 수조 바닥에 고정되는 받침대와, 하단부가 받침대에 수직방향으로 슬라이드되도록 결합되어 있고 상단부가 받침대의 상부 측으로 노출되어 있는 조절봉과, 조절봉의 상단부에 결합되어 있고 상부면에 펌프부가 안착되며 안착된 펌프부가 체결되어서 펌프부가 이탈되지 않도록 하는 탈착구부와, 조절봉의 둘레에 결합되고 하단이 받침대의 상부에 지지되며 상단이 탈착구부의 하단에 지지되어서 탈착구부를 상측으로 탄성적으로 지지하는 지지스프링으로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 탈착구부는, 조절봉의 상단에 결합되는 결합보스와 결합보스의 상단에 구비되고 호(弧)형상으로 이루어져서 펌프부의 하부를 지지하며 양단부에 슬롯(slot)이 형성된 받침편으로 이루어진 받침구와, 받침구의 양측 하부에 돌출되어 있는 힌지(hinge)편과, 중간 부분이 힌지편에 힌지축으로 결합되어 있고 일단은 슬롯을 관통하여서 받침편의 상측으로 돌출되어 있으며 타단에는 탈착부에 형성된 걸림구에 착탈되도록 걸고리가 형성된 탈착구와, 일단이 힌지편에 고정되고 타단이 탈착구의 일단에 고정되어서 탈착구의 타단이 받침구의 받침편 상측으로 탄성적으로 지지되도록 하는 탈착스프링으로 이루어진다.

본 발명의 수중펌프 유니트의 또 다른 특징은, 수조의 격벽에는, 착탈부의 일측이 슬라이드되도록 결합되어서, 펌프부 및 착탈부의 승강을 안내하도록 안내홈이 형성되어 있다.

이와 같은 본 발명의 수중펌프 유니트에 의하면, 펌프부를 체결볼트의 체결이나 해제없이 수조로부터 간단히 착탈시킬 수 있어서, 수중펌프의 설치 또는 반출이 매우 용이하도록 구성함으로서, 펌프장을 설치하는데 소요되는 넓은 부지의 획득이 불필요하고, 토목 및 건축 건설공사비의 저감, 공장에서 사전 제작 및 조립으로 설치기간의 단축으로 긴급 대응이 가능하며, 유지보수비용을 크게 저감시키는 등 다양한 경제적인 측면의 효과가 있다.

한편, 본 발명은 압하력을 발생시키는 개폐장치에 의해, 수중펌프와 수조 사이에 펌프를 확실하게 결합시켜서 고정부 및 착탈부에서 누설이 없으며, 이에 따라 펌프 토출량의 손실을 줄여서 설비의 효율을 증대시키는 효과와, 펌프가 이탈되는 현상으로 펌프가 손상되는 것을 방지하는 안전상의 효과가 있다.

나아가, 수중펌프의 토출부에 토출관을 연장하거나 플랩밸브를 설치하여서 수조에서 분리된 내수를 배관으로 필요한 만큼 강제배수 할 수 있으며, 이에 따라 횡축 수중펌프를 채택할 수 없는 종래의 제약을 제거함으로서 설비의 적용성을 확대시키는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은 방진지지부에 의해 펌프의 구동중 처짐이나 진동을 차단시킴으로서 횡축 수중펌프를 채택할 수 있도록 하고, 펌프의 고장을 방지하며 착탈부에서 누설을 방지하므로 안전상의 효과가 있다.

또한, 고정부 및 착탈부를 간단하게 구성함으로서 대형 수문을 구성하지 않으면서 횡축 수중펌프를 개폐 가능하도록 구성하여 수중펌프의 설치 또는 반출이 매우 용이한 수중펌프 유니트를 제공함으로서 설비의 구성이 간단하여 펌프장 설치에 필요한 사업비를 크게 저감시키는 경제적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수중펌프 유니트를 보인 사시도
도 2는 개폐장치를 이용하여 펌프부를 권양한 상태를 보인 사시도
도 3은 본 발명의 수중펌프 유니트에 배수관이 연결된 상태를 보인 정면도
도 4는 본 발명의 수중펌프 유니트가 수조의 격벽에 설치된 상태를 보인 정면도
도 5는 펌프부가 인양된 상태를 수조의 내측에서 바라본 사시도
도 6은 펌프부가 인양된 상태를 수조의 외부에서 바라본 사시도
도 7은 수중펌프 유니트의 펌프부가 방진지지부에 결합된 상태를 보인 사시도
도 8은 수중펌프 유니트의 방진지지부를 보인 사시도
도 9는 수중펌프 유니트의 방진지지부를 보인 절개 단면도

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수중펌프 유니트를 보인 사시도이고, 도 2는 개폐장치를 이용하여 펌프부를 권양한 상태를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 수중펌프 유니트에 배수관이 연결된 상태를 보인 정면도이다. 도 4는 본 발명의 수중펌프 유니트가 수조의 격벽에 설치된 상태를 보인 정면도이고, 도 5는 펌프부가 인양된 상태를 수조의 내측에서 바라본 사시도이며, 도 6은 펌프부가 인양된 상태를 수조의 외부에서 바라본 사시도이다. 도 7은 수중펌프 유니트의 펌프부가 방진지지부에 결합된 상태를 보인 사시도이고, 도 8은 수중펌프 유니트의 방진지지부를 보인 사시도이며, 도 9는 수중펌프 유니트의 방진지지부를 보인 절개 단면도이다.

본 발명의 수중펌프 유니트는, 수조(1)의 격벽(2)에 설치되어서 수조(1) 내의 내수를 격벽(2) 외부로 배출시키는 토출구(10)와, 수조(1) 내에 설치되고 토출구(10)에 착탈되며 수조(1) 내의 내수를 토출구(10) 측으로 펌핑하는 펌프부(20)를 포함하는 강제배수장치이다.

이러한 본 발명의 수중펌프 유니트는 토출구(10), 펌프부(20), 고정부(30), 착탈부(40), 개폐장치(50)(60), 방진지지부(70)를 포함하여 이루어진다.

토출구(10)는, 수조(1)의 내부에 위치되는 일측에 플랜지(12)가 형성되고 외주면 둘레가 수조(1)의 격벽(2)에 고정되는 토출관(11)과, 토출관(11)의 둘레에 고정되고 격벽(2)에 매립되어 있는 지수판(13)과, 수조(1)의 외부에 위치되는 토출관(11)의 타측에 구비되는 플랩밸브(14)와, 토출관(11)의 플랜지(12) 및 후술할 고정부(30)의 고정판(31)에 플랜지(12)를 체결하는 체결볼트(15)로 이루어진다.

펌프부(20)는, 전동부(21), 펌프(22), 몸체부(23)가 횡축으로 배치된 수중펌프로서, 토출측에는 플랜지(24)가 형성되어 있고, 이 플랜지(24) 및 후술할 착탈부(40)의 개폐판(41)에는 플랜지(24)를 체결하는 체결볼트(25)로 이루어진다.

전동부(21)는 수중펌프용으로 수중형이며, 펌프부(20)의 전동부(21) 상부에는 펌프(22)의 구동시 임펠러로 공기의 흡입을 차단시키는 정류판(整流板)(26) 및 개폐장치(50)(60)와 연결하는 인양고리(55) 또는 인양브라켓(27)이 배치된다. 펌프(22)의 케이싱 내부에는 전동부(21)와 연결된 축(軸)상에 미도시한 임펠러와 베어링, 씰 및 축봉장치를 배설하여 구성한다.

인양브라켓(27)에는 후술할 개폐장치(60)의 안내봉(61)이 연결되어 있으며, 인양브라켓(27) 상측의 안내봉(61)에는 수평봉(28)이 연결되어 있다. 전동부(21)의 하부 양측에는 펌프부(20)를 후술할 방진지지부(70)에 안착시킬 때 방진지지부(70)의 탈착구(87)에 체결되도록 걸림구(29)가 형성되어 있다.

고정부(30)는, 수조(1) 내에 위치되고 토출구(10)의 일측에 결합된다.

이 고정부(30)는, 고정판(31), 하부받침쐐기(33), 상부누름쐐기(34)로 이루어진다. 고정판(31)은, 고정판(31)과 토출구(10)의 플랜지(12) 사이에 지수고무를 배설하여 체결볼트(15)로 결합되고 중앙에 개구부(32)가 형성되어 있다. 하부받침쐐기(33)는, 고정판(31)의 하단에 일자 형태로 형성되고 후술할 착탈부(40)의 하부누름쐐기(44)가 안착되어서 결합된다. 상부누름쐐기(34)는, 고정판(31)의 상단에 일자 형태로 형성되고 착탈부(40)의 상부받침쐐기(43)가 안착되어서 결합된다.

착탈부(40)는, 펌프부(20)의 일측에 결합되고 고정부(30)와 착탈관계를 형성하며 펌프부(20)를 하강시켜서 펌프부(20)의 개구부(42)와 토출구(10)의 개구부(32)가 서로 일치하도록 위치시키면 고정부(30)에 결합되고 펌프부(20)를 상측으로 들어 올리면 고정부(30)로부터 분리된다.

이러한 착탈부(40)는, 개폐판(41), 상부받침쐐기(43), 하부누름쐐기(44)로 이루어진다. 개폐판(41)은, 개폐판(41)과 펌프부(20)의 플랜지(24) 사이에 지수고무를 배설하여 체결볼트(25)로 결합되고 중앙에 개구부(42)가 형성되며 고정부(30)의 고정판(31)과 면대우를 형성하고 고정판(31)과 면대우를 이룰 때 지수(止水)가 이루어진다. 상부받침쐐기(43)는, 개폐판(41)의 상단에 형성되고 상부누름쐐기(34)와 쐐기대우를 이루며 개폐판(41)이 완폐(完閉)되면 상부누름쐐기(34)와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 단단하게 결합된다. 하부누름쐐기(44)는, 개폐판(41)의 하단에 형성되고 하부받침쐐기(33)와 쐐기대우를 이루며 개폐판(41)이 완폐(完閉)되면 하부받침쐐기(33)와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 단단하게 결합된다. 또한, 개폐판(41)이 안내홈(3)을 따라 승강할 때 마찰을 줄이기 위하여 미도시한 롤러를 좌우상하에 배치하는 것이 바람직하다.

개폐장치(50)(60)는, 수조(1)의 상부에 설치되고 펌프부(20)에 연결되어서 펌프부(20)를 승강시켜서 착탈부(40)를 고정부(30)에 착탈시킴으로서 펌프부(20)를 외부로 반출하거나 수조(1) 내의 토출구(10)에 결합시킨다.

이러한 개폐장치(50)(60) 중, 도 1 내지 도 4에 도시한 개폐장치(50)는, 크레인거더(51)와, 크레인거더(51)에 설치되고 와이어로프(53)가 권취(捲取)되는 호이스트(52)와, 와이어로프(53)의 단부에 연결되고 펌프부(20)를 인양하기 위한 후크(54)와, 펌프부(20)에 결합되는 인양고리(55)와, 후크(54)에 연결되고 펌프부(20)의 인양고리(55)에 연결되어서 와이어로프(53)가 호이스트(52)에 권취되면 펌프부(20)를 인양하는 와이어(56)로 이루어진다.

개폐장치(50)(60) 중, 도 5 및 도 6에 도시한 개폐장치(60)는, 안내봉(61), 감속기(62), 구동부(63)로 이루어진다.

안내봉(61)은, 하단이 펌프부(20)의 인양브라켓(27)에 연결되고 상단부가 수조(1) 상측으로 연장되어 있다. 감속기(62)는, 수조(1)의 상부에 설치되고 안내봉(61)에 기어로 치합되며 안내봉(61)을 회전시켜서 승강되도록 한다. 구동부(63)는 감속기(62)에 연결되어서 감속기(62)에 동력을 전달한다. 이러한 구동부(63)는 도시한 바와 같이 수동핸들로 이루어질 수도 있고, 감속기(62)에 동력을 전달하기 위한 전동모터로 이루어질 수도 있다.

이러한 본 발명의 수중펌프 유니트는, 펌프(22)의 체결볼트(25)를 체결 또는 분리작업 없이 펌프부(20)를 인양하거나 하강시키는 조작만으로 펌프부(20)의 착탈부(40)를 토출구(10)의 고정부(30)에 안착시켜서 결합시키거나 반출시킬 수 있도록 구비된다.

본 발명의 수중펌프 유니트는 펌프(22)를 결합한 착탈부(40)의 무게중심 하부에 방진지지부(70)가 더 설치된다. 이 방진지지부(70)는, 펌프부(20)가 하강되어서 토출구(10)에 완폐(完閉)될 때 펌프부(20)를 지지하며 펌프부(20)의 하중 및 진동을 흡수한다.

이러한 방진지지부(70)는, 받침대(71), 조절봉(74), 탈착구부(80), 지지스프링(76)으로 이루어진다.

받침대(71)는, 펌프(22)를 결합한 착탈부(40)의 무게중심 하부의 수조(1) 바닥에 고정되는 지지대(73)와, 지지대(73)의 상부에 구비되는 지지격실(72)로 이루어진다.

조절봉(74)은, 하단부가 받침대(71)에 수직방향으로 슬라이드되도록 결합되어 있고 상단부가 받침대(71)의 상부 측으로 노출되어 있다. 조절봉(74)의 하단에는 조절봉고정너트(75)가 결합되어 있으며, 조절봉(74)의 하단이 지지격실(72)로부터 이탈되지 않도록 한다.

탈착구부(80)는, 조절봉(74)의 상단부에 결합되어 있고 상부면에 펌프부(20)가 안착되며 안착된 펌프부(20)가 체결되어서 펌프부(20)가 이탈되지 않도록 결합한다. 탈착구부(80)는, 받침구(81), 힌지편(85), 탈착구(87), 탈착스프링(89)으로 이루어진다.

받침구(81)는, 조절봉(74)의 상단에 결합되는 결합보스(82)와 결합보스(82)의 상단에 구비되고 호(弧)형상으로 이루어져서 펌프부(20)의 하부를 지지하며 양단부에 슬롯(84)이 형성된 받침편(83)으로 이루어진다. 힌지편(85)은, 받침구(81)의 양측 하부에 돌출되어 있다. 탈착구(87)는, 중간 부분이 힌지편(85)에 힌지축(86)으로 결합되어 있고 일단은 슬롯(84)을 관통하여서 받침편(83)의 상측으로 돌출되어 있으며 타단에는 착탈부(40)에 형성된 걸림구(29)와 착탈되도록 걸고리(88)가 형성된다. 탈착스프링(89)은, 일단이 힌지편(85)에 고정되고 타단이 탈착구(87)의 일단에 고정되어서 탈착구(87)의 타단이 받침구(81)의 받침편(83) 상측으로 탄성적으로 지지되도록 한다.

지지스프링(76)은, 조절봉(74)의 둘레에 결합되고 하단이 받침대(71)의 상부에 지지되며 상단이 탈착구부(80)의 하단에 지지되어서 탈착구부(80)를 상측으로 탄성적으로 지지한다.

한편, 수조(1)의 격벽(2)에는, 착탈부(40)의 일측이 슬라이드되도록 결합되어서, 펌프부(20) 및 착탈부(40)의 승강을 안내하도록 안내홈(3)이 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 수중펌프 유니트는 고정부(30)에, 플랩밸브(14)가 구비된 토출구(10)를 설치할 수도 있지만, 도 3과 같이 토출밸브(5)가 구비된 배수관(4)을 연결시킬 수도 있다.

이러한 구성의 본 발명 수중펌프 유니트는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 펌프부(20)를 수리하거나 교체하기 위해 수조(1)로부터 분리하려면, 펌프부(20)의 인양고리(55)에 와이어(56)를 연결하고 호이스트(52)에 연결된 후크(54)에 와이어(56)를 연결하고, 호이스트(52)를 작동시켜서 와이어로프(53)를 권취시킨다.

와이어로프(53)가 권취됨에 따라 펌프부(20) 및 방진지지부(70)는 체결상태가 해제되고 펌프부(20)가 방진지지부(70)의 상측으로 인양되는 바, 펌프부(20)의 걸림구(29)와 방진지지부(70)의 걸고리(88)의 분리 과정은 다음과 같다.

와이어로프(53)가 호이스트(52)에 권취되어서 걸림구(29)와 걸고리(88)의 유격만큼 상승되면 탈착구(87)는 탈착스프링(89)에 의해 펌프부(20)의 상승폭만큼 회전되면서 걸고리(88)를 걸림구(29)로부터 이탈시킨다. 따라서 와이어로프(53)가 호이스트(52)에 계속 권취됨에 따라 펌프부(20)는 방진지지부(70)로부터 완전히 분리되어서 인양된다.

이때 착탈부(40)의 개폐판(41) 및 고정부(30)의 고정판(31)은 별도의 체결볼트로 결합된 것이 아니라 상부받침쐐기(43), 하부누름쐐기(44) 및 상부누름쐐기(34), 하부받침쐐기(33)에 의해 단지 쐐기결합되어 있으므로 와이어로프(53)가 권취되면 착탈부(40)가 격벽(2)의 안내홈(3)을 따라 상승된다.

따라서 본 발명의 수중펌프 유니트는 펌프부(20)를 상측으로 인양하는 매우 간단한 작업만으로 수조(1)로부터 분리할 수 있으며, 펌프부(20)를 수조(1)로부터 분리하여 수리한 후 다시 수조(1) 내에 안착시키는 작업만으로 토출구(10)에 결합시킬 수 있다.

즉, 착탈부(40)의 일측이 격벽(2)의 안내홈(3)을 따라 슬라이드되도록 삽입시키고 와이어로프(53)를 풀어서 펌프부(20)를 하강시킨다. 펌프부(20)가 하강되어서 방진지지부(70)의 탈착구부(80)에 안착되면 탈착구부(80)의 상측으로 돌출된 탈착구(87)의 일단을 누르게 되고, 이에 따라 탈착구(87)가 힌지축(86)을 중심으로 회동된다.

탈착구(87)가 힌지축(86)을 중심으로 회동되면 탈착구(87)의 걸고리(88)가 펌프부(20)의 걸림구(29)에 결합되면서 펌프부(20)가 방진지지부(70)로부터 이탈되지 않도록 탄성 지지한다.

한편, 도 1 내지 도 4의 개폐장치(50)는 펌프부(20)의 자중에 의해 착탈부(40)와 고정부(30)가 결합되는 구조를 갖는다. 이에 반해 도 5 및 도 6의 개폐장치(60)는 감속기(62) 및 안내봉(61)이 연동되면서 착탈부(40)에 압하력을 발생시키는 구조이다.

따라서, 개폐장치(60)에서 발생하는 압하력에 의해, 착탈부(40)와 고정부(30) 사이의 결합력이 증대되며 이에 따라 펌프부(20)와 토출구(10) 사이의 누설이 방지되므로 펌프의 토출량 손실이 방지된다.

그리고 도 3의 토출부(10)는 격벽(2)의 지수판(13)에서 고정되어 있으므로 배수관(4)이나 토출밸브(5)를 배설하여 필요에 따라 원거리까지 강제배수시킬 수 있고, 도 1 내지 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이 토출부(10)의 타측에 플랩밸브(14)를 배설하여 곧바로 강제배수시킬 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 수중펌프 유니트는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명의 수중펌프 유니트는 펌프(22)를 체결볼트(25)의 체결이나 해제없이 수조(1)로부터 간단히 착탈시킬 수 있어서, 수중펌프의 설치 또는 반출이 매우 용이하도록 구성함으로서, 펌프장을 설치하는데 소요되는 넓은 부지의 획득이 불필요하고, 토목 및 건축 건설공사비의 저감, 공장에서 사전 제작 및 조립으로 설치기간의 단축으로 긴급 대응이 가능하며, 유지보수비용을 크게 저감시키는 등 다양한 경제적인 측면의 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 압하력을 발생시키는 개폐장치(60)에 의해, 수중펌프와 수조(1) 사이에 펌프를 확실하게 결합시켜서 고정부(30)와 착탈부(40)에서 누설이 없으며, 이에 따라 펌프(22) 토출량의 손실을 줄여서 설비의 효율을 증대시키는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 수중펌프의 토출부(10)에 토출관(11)을 연장하거나 플랩밸브(14)를 설치하여서 수조(1)에서 분리된 내수를 배관으로 필요한 만큼 강제배수할 수 있으며, 이에 따라 횡축 수중펌프를 채택할 수 없는 종래의 제약을 제거함으로서 설비의 적용성을 확대시키는 효과를 얻을 수 있다.

넷째, 본 발명은 방진지지부(70)에 의해 펌프(22)의 구동중 처짐이나 진동을 차단시킴으로서 횡축 수중펌프를 채택할 수 있도록 하고, 펌프(22)의 고장을 방지하며 착탈부(40)에서 누설을 방지하므로 안전상의 효과가 있다.

다섯째, 본 발명은 고정부(30) 및 착탈부(40)를 간단하게 구성함으로서 대형 수문을 구성하지 않으면서 횡축 수중펌프를 개폐 가능하도록 구성하여 수중펌프의 설치 또는 반출이 매우 용이한 수중펌프 유니트를 제공함으로서 설비의 구성이 간단하여 펌프장 설치에 필요한 사업비를 크게 저감시키는 효과가 있다.

1 : 수조 2 : 격벽
3 : 안내홈 4 : 배수관
5 : 토출밸브 10 : 토출부
11 : 토출관 12,24 : 플랜지
13 : 지수판 14 : 플랩밸브
15,25 : 체결볼트 20 : 펌프부
21 : 전동부 22 : 펌프
23 : 몸체부 26 : 정류판
27 : 인양브라켓 28 : 수평봉
29 : 걸림구 30 : 고정부
31 : 고정판 32,42 : 개구부
33 : 하부받침쐐기 34 : 상부누름쐐기
40 : 착탈부 41 : 개폐판
43 : 상부받침쐐기 44 : 하부누름쐐기
50,60 : 개폐장치 51 : 크레인거더
52 : 호이스트 53 : 와이어로프
54 : 후크 55 : 인양고리
56 : 와이어 61 : 안내봉
62 : 감속기 63 : 구동부
70 : 방진지지부 71 : 받침대
72 : 지지격실 73 : 지지대
74 : 조절봉 75 : 조절봉고정너트
76 : 지지스프링 80 : 탈착구부
81 : 받침구 82 : 결합보스
83 : 받침편 84 : 슬롯(slot)
85 : 힌지편 86 : 힌지축
87 : 탈착구 88 : 걸고리
89 : 탈착스프링

Claims

수조의 격벽에 설치되어서 수조 내의 내수를 격벽 외부로 배출시키는 토출부와, 수조 내에 설치되고 토출부에 착탈되며 수조 내의 내수를 토출부 측으로 펌핑하는 펌프부를 포함하며, 내수를 격벽 외부로 강제배수시키는 펌프를 구성하는 강제배수장치에 있어서,
토출구(10)의 일측에 결합되고 개구부(32)가 형성된 고정판(31)과, 고정판(31)의 하단에 형성되고 착탈부(40)의 하부가 결합되는 하부받침쐐기(33)와, 고정판(31)의 상단에 형성되고 착탈부(40)의 상부가 결합되는 상부누름쐐기(34)로 이루어지며, 수조(1) 내에 위치되고 토출구(10)의 일측에 결합되는 고정부(30);
펌프부(20)의 일측에 결합되고 고정부(30)에 착탈되며 펌프부(20)를 하강시켜서 펌프부(20)의 개구부(42)와 토출구(10)의 개구부(32)가 서로 일치하도록 위치시키면 고정부(30)에 결합되고, 펌프부(20)를 상측으로 들어 올리면 고정부(30)로부터 분리되는 착탈부(40);
수조(1)의 상부에 설치되고 펌프부(20)에 연결되어서 펌프부(20)를 승강시켜서 착탈부(40)를 고정부(30)에 착탈시키므로 펌프부(20)를 외부로 반출하거나 수조(1) 내의 토출구(10)에 결합시키는 개폐장치(50)(60);
수조(1)에 설치되고 펌프부(20)가 하강하여 토출구(10)에 완폐(完閉)될 때 펌프부(20)를 지지하며 펌프부(20)의 하중 및 진동을 흡수하는 방진지지부(70)를 포함하며;
펌프(22)의 체결볼트(25)를 체결 또는 분리작업 없이 펌프부(20)를 인양하거나 하강시키는 조작만으로 펌프부(20)의 착탈부(40)를 토출구(10)의 고정부(30)에 안착시켜서 결합시키거나 반출시킬 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
삭제
청구항 1에 있어서, 착탈부(40)는,
펌프부(20)의 일측에 결합되고 개구부(42)가 형성되며 고정부(30)의 고정판(31)과 면대우를 형성하고 고정판(31)과 면대우를 이룰 때 지수가 이루어지는 개폐판(41)과,
개폐판(41)의 상단에 형성되고 상부누름쐐기(34)와 쐐기대우를 이루며 개폐판(41)이 완폐(完閉)되면 상부누름쐐기(34)와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 결합되는 상부받침쐐기(43)와,
개폐판(41)의 하단에 형성되고 하부받침쐐기(33)와 쐐기대우를 이루며 개폐판(41)이 완폐(完閉)되면 하부받침쐐기(33)와 맞물리면서 쐐기작용에 의하여 결합되는 하부누름쐐기(44)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
청구항 1에 있어서, 개폐장치(60)는,
하단이 펌프부(20)에 연결되고 상단부가 수조(1) 상측으로 연장되어 있는 안내봉(61)과,
수조(1)의 상부에 설치되고 안내봉(61)에 치합(齒合)되며 안내봉(61)을 회전시켜서 승강되도록 하는 감속기(62)와,
감속기(62)에 연결되어서 감속기(62)에 동력을 전달하는 구동부(63)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
청구항 1에 있어서, 개폐장치(50)는,
크레인거더(51)와,
크레인거더(51)에 설치되고 와이어로프(53)가 권취되는 호이스트(52)와,
와이어로프(53)에 연결되고 펌프부(20)의 인양고리(55)에 연결되어서 와이어로프(53)가 호이스트(52)에 권취되면 펌프부(20)를 인양하는 와이어(56)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
삭제
청구항 1에 있어서, 방진지지부(70)는,
펌프(22)를 결합한 착탈부(40)의 무게중심 하부의 수조(1) 바닥에 고정되는 받침대(71)와,
하단부가 받침대(71)에 수직방향으로 슬라이드되도록 결합되어 있고 상단부가 받침대(71)의 상부 측으로 노출되어 있는 조절봉(74)과,
조절봉(74)의 상단부에 결합되어 있고 상부면에 펌프부(20)가 안착되며 안착된 펌프부(20)가 체결되어서 펌프부(20)가 이탈되지 않도록 하는 탈착구부(80)와,
조절봉(74)의 둘레에 결합되고 하단이 받침대(71)의 상부에 지지되며 상단이 탈착구부(80)의 하단에 지지되어서 탈착구부(80)를 상측으로 탄성적으로 지지하는 지지스프링(76)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
청구항 7에 있어서, 탈착구부(80)는,
조절봉(74)의 상단에 결합되는 결합보스(82)와 결합보스(82)의 상단에 구비되고 호(弧)형상으로 이루어져서 펌프부(20)의 하부를 지지하며 양단부에 슬롯(84)이 형성된 받침편(83)으로 이루어진 받침구(81)와,
받침구(81)의 양측 하부에 돌출되어 있는 힌지편(85)과,
중간 부분이 힌지편(85)에 힌지축(86)으로 결합되어 있고 일단은 슬롯(84)을 관통하여서 받침편(83)의 상측으로 돌출되어 있으며 타단에는 착탈부(40)에 형성된 걸림구(29)에 착탈되도록 걸고리(88)가 형성된 탈착구(87)와,
일단이 힌지편(85)에 고정되고 타단이 탈착구(87)의 일단에 고정되어서 탈착구(87)의 타단이 받침구(81)의 받침편(83) 상측으로 탄성적으로 지지되도록 하는 탈착스프링(89)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중펌프 유니트.
청구항 1에 있어서, 수조(1)의 격벽(2)에는,
착탈부(40)의 일측이 슬라이드되도록 결합되어서, 펌프부(20) 및 착탈부(40)의 승강을 안내하도록 안내홈(3)이 형성되어 있는 것을 수중펌프 유니트.