KR101336261B1 - 수중모터펌프 역회전방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중모터펌프 역회전방지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 간단한 기계식 구조로 구동축의 역회전을 방지할 수 있도록 한 수중모터펌프 역회전방지장치에 관한 것이다.
본 발명은 수중모터펌프(10)의 구동축(11)으로 끼워진 상태에서 축지지판(12)에 고정되어 방사상으로 다수의 래칫홈(21)을 구비하는 래칫플레이트(20); 상기 래칫플레이트(20)의 상부에 이격 배치되도록 구동축(11)에 축설되어 래칫홈(21)과 마주하는 다수의 볼삽입홀(31)을 구비하는 볼하우징(30); 상기 볼삽입홀(30)을 통해 래칫홈(21)으로 안착되어 구동축(11)의 역회전을 방지하는 볼(40); 상기 볼하우징(30)의 상면에 부착되어 볼(40)의 이탈을 방지하는 커버(50)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수중모터펌프 역회전방지장치.

Description

수중모터펌프 역회전방지장치{Reverse rotation prevention device submerged motor pump}

본 발명은 수중모터펌프 역회전방지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 간단한 기계식 구조로 구동축의 역회전을 방지할 수 있도록 한 수중모터펌프 역회전방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중모터펌프는 주로 이물질이 함유된 액체의 이송에 적합하고 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 전동식펌프를 통칭하는 것으로서, 심정용,상수도 가압용,배수용 등 용도에 따라 다양하게 구분되며, 주로 저수의 물을 높은 위치로 양수할 때와 같이 오수 및 오물을 처리하거나 배수용으로 사용된다.

이러한 수중모터펌프는 전원이 공급되면 전동모터가 작동하여 구동축이 회전하고, 구동축의 회전에 의해 구동축의 하단부에 장착된 임펠러가 케이스의 내부에서 회전하면서 하부의 유체를 흡입하여 상측으로 송출시키게 된다.

한편, 수중모터펌프인 경우 회전체가 외부에 누출되지 않아 회전방향 확인이 어려워 몇 번의 시행착오가 발생되며, 또한 정상 운전 중 펌프 정지시 송출되던 유체가 거꾸로 떨어져 역회전이 발생되어(가 정상적인 작동을 하는 과정에서) 임펠러가 역회전을 하는 경우가 종종 발생되고 있으며, 이러한 임펠러의 역회전이 지속될 경우 펌프나 주변기기의 손상을 초래할 수 있으므로, 수중펌프의 역동작 즉, 구동축 또는 임펠러의 역회전을 신속하게 감지하여 수중펌프의 작동을 정지시킬 수 있는 수단이 요구되었다.

상기와 같은 수단으로써, 국내 등록실용 제20-0409016호에는 수중모터펌프의 실시간 회전수 및 회전방향 측정장치가 개시되어 있으며, 등록특허 제10-0569889호에는 펌프의 역회전 방지방법이 개시되어 있다.

상기 등록실용 제20-0409016호에서는, 구동축을 지지하는 베어링의 커버에 4개의 센서가 상호 90도 간격을 유지하도록 설치되고, 구동축에 기준위치감지부가 설치된 것으로 구성되어 구동축과 함께 회전하는 기준위치감지부를 4개의 센서가 순차적으로 감지함으로써 구동축의 회전방향이나 속도를 검출하도록 구성되어 있다.

등록특허 제10-0569889호에서는, 구동축 상에 서로 다른 위상각을 갖는 다수개의 신호반사면이 설치되고, 상기 신호반사면에 대응하는 복수개의 센서들이 하우징에 설치된 것으로 구성되어 구동축의 회전시 신호반사면에 대응하는 복수개의 센서들이 신호를 발생함으로써 구동축의 역회전을 감지하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술은 가장 중요한 기능을 제공하는 센서류가 전동모터를 구성하는 회전자 및 고정자에 근접한 위치에 설치되어 전동모터의 작동시 발생되는 자기장과 열에 그대로 노출되므로, 센서류의 오작동 확률이 높고, 센서류가 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 기술은 구조가 복잡하여 비경제적으로 설치비용이 크게 상승하는 문제점이 있었으며, 특히 종래에는 최초 수중모터펌프 설치시 또는 교체수리시 회전방향을 설정해야하는 불편한 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 등록실용 제20-0409016호(2006.02.09) 특허문헌 2 : 등록특허 제10-0569889호(2006.04.04)

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 간단한 기계식 구조로 구동축의 역회전을 방지할 수 있도록 하고, 이를 통해 경제적으로 설치비용을 절감함과 동시에 오동작을 방지할 수 있도록 한 수중모터펌프 역회전방지장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 구동축의 역회전으로 인한 각종 손상이나 사고를 방지할 수 있도록 하고, 특히 최초 수중모터펌프 설치시 또는 교체수리시 회전방향을 설정하지 않고 바로 설치하여 사용할 수 있도록 한 수중모터펌프 역회전방지장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 방사상으로 다수의 래칫홈이 구비된 래칫플레이트를 수중모터펌프의 구동축에 끼운 상태에서 축지지판에 고정하고, 상기 래칫플레이트의 상부에 이격 배치되도록 래칫홈과 마주하는 다수의 볼삽입홀이 구비된 볼하우징을 구동축에 축설하여 고정하며, 상기 구동축의 역회전을 방지하는 볼을 볼삽입홀과 래칫홈 사이에 안착시키고, 상기 볼하우징의 상면에 볼의 이탈을 방지하는 커버를 부착한 것이다.

또한 상기 래칫홈에는 정회전시 볼의 상승을 안내하는 경사부 및 역회전시 볼의 상승을 억제하는 단속부를 형성하고, 상기 볼삽입홀은 내측으로 경사지게 형성한 것이다.

또한 상기 래칫플레이트의 내경에는 구동축을 회전가능하게 지지하는 베어링을 장착하고, 상기 구동축에는 래칫플레이트와 이격되도록 볼하우징을 지지하는 단턱을 형성한 것이다.

본 발명의 수중모터펌프 역회전방지장치에 따르면, 래칫플레이트와 볼하우징 및 볼을 이용하여 간단한 기계식 구조로 구동축의 역회전을 방지할 수 있기 때문에, 경제적으로 역회전방지장치의 설치비용을 절감함과 동시에 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 수중모터펌프 역회전방지장치에 따르면, 구동축의 역회전으로 인한 각종 손상이나 사고를 방지할 수 있으며, 특히 최초 수중모터펌프 설치시 또는 교체수리시 회전방향을 설정하지 않고 바로 설치하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1a,1b,1c는 본 발명의 설치상태를 보인 것으로,
도 1a는 본 발명이 수중축류모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도.
도 1b는 본 발명이 수중사류모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도.
도 1c는 본 발명이 수중배수모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도.
도 2는 도 1a,1b,1c의 "A"부를 발췌한 확대단면도.
도 3a,3b는 본 발명에 따른 볼하우징을 보인 평면도와 단면도.
도 4a,4b는 본 발명에 따른 래칫플레이트를 보인 평면도와 단면도.
도 5a,5b는 본 발명의 작용을 나타낸 것으로,
도 5a는 정방향 회전시 작용을 보인 예시도.
도 5b는 역방향 회전시 작용을 보인 예시도.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수중모터펌프 역회전방지장치는 도 1a,1b,1c 내지 도 5a,5b에 도시되는 바와 같이, 수중모터펌프(10)의 구동축(11)으로 끼워진 상태에서 축지지판(12)에 고정되어 방사상으로 다수의 래칫홈(21)을 구비하는 래칫플레이트(20); 상기 래칫플레이트(20)의 상부에 이격 배치되도록 구동축(11)에 축설되어 래칫홈(21)과 마주하는 다수의 볼삽입홀(31)을 구비하는 볼하우징(30); 상기 볼삽입홀(30)을 통해 래칫홈(21)으로 안착되어 구동축(11)의 역회전을 방지하는 볼(40); 상기 볼하우징(30)의 상면에 부착되어 볼(40)의 이탈을 방지하는 커버(50)를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 수중모터펌프(10)는 주지된 바와 같이 물속에 수직으로 설치되는 것으로, 이러한 수중모터펌프(10)에는 구동축(11)이 설치되고, 또한 수중모터펌프(10)에는 구동축(11)을 회전가능하게 지지하는 축지지판(12)이 설치되며, 그리고 수중모터펌프(10)에는 하우징(13),모터(14),임펠러(15)가 구비된다. 이때, 본 발명에 따르면 상기 구동축(11)에는 도 2에서와 같이 래칫플레이트(20)와 이격되도록 볼하우징(30)을 지지하는 단턱(11a)이 형성된다.

이러한 수중모터펌프(10)는 물속에 있기 때문에 임펠러(15)의 회전방향을 알 수 없으므로, 종래에는 최초 수중모터펌프 설치시 또는 교체수리시 구동축의 회전방향을 설정하였으나, 본 발명에 따르면 수중모터펌프(10)의 제작시 구동축(11)의 역회전을 방지할 수 있는 역회전장치가 설치되기 때문에, 구조적으로 회전방향을 설정하지 않고 바로 설치하여 사용할 수 있다.

본 발명의 역회전방지장치는 수중모터펌프(10)의 구동축(11)이 역방향으로 구동하는 것을 방지하는 것으로, 이러한 본 발명의 역회전방지장치는 래칫플레이트(20),볼하우징(30),볼(40) 및 커버(50)로 이루어진다. 이때, 본 발명의 역회전방지장치는 도 1a,1b,1c와 도 2에서와 같이 구동축(11)의 상부에 설치된다.

참고로, 도 1a,1b,1c는 본 발명의 설치상태를 보인 것으로, 도 1a는 본 발명이 수중축류모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도이고, 도 1b는 본 발명이 수중사류모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도이며, 도 1c는 본 발명이 수중배수모터펌프에 설치된 상태를 보인 단면도로서, 본 발명은 수중축류모터펌프와 수중사류모터펌프 및 수중배수모터펌프 등 모든 수중모터펌프(10)에 설치하여 사용할 수 있는 것임을 분명히 밝혀둔다.

상기 래칫플레이트(20)는 수중모터펌프(10)의 구동축(11)으로 끼워진 상태에서 축지지판(12)에 고정되는 것으로, 이러한 래칫플레이트(20)의 상면에는 방사상으로 다수의 래칫홈(21)이 구비된다. 이때, 상기 래칫플레이트(20)는 축지지판(12)에 다수의 볼트체결을 통해 견고하게 고정된다.

상기 래칫플레이트(20)는 원판형으로 형성되어 중앙에는 구동축(1)의 외경보다 큰 내경이 형성되고, 상기 래칫플레이트(20)의 내경에는 도 2에서와 같이 구동축(11)을 회전가능하게 지지하는 베어링(60)이 장착된다. 따라서, 상기 래칫플레이트(20)가 축지지판(12)에 고정된 상태에서 구동축(11)은 회전할 수 있도록 조립된다.

본 발명에 따르면 도 4a와 도 5a,5b에서와 같이 상기 래칫홈(21)에는 정회전시 볼(40)의 상승을 안내하는 경사부(21a) 및 역회전시 볼(40)의 상승을 억제하는 단속부(21b)가 형성된다.

상기 볼하우징(30)은 래칫플레이트(20)의 상부에 이격 배치되도록 구동축(11)에 축설되는 것으로, 이러한 볼하우징(30)에는 래칫홈(21)과 마주하는 다수의 볼삽입홀(31)이 구비된다. 이때, 상기 볼하우징(30)과 구동축(11)은 일체로 회전하도록 조립되고, 구동축(11)의 상부에는 볼하우징(30)의 이탈을 방지하는 너트부재가 나사체결 등을 통해 견고하게 고정된다.

상기 볼하우징(30)은 원판형으로 형성되어 중앙에는 구동축(11)의 외경으로 끼워지는 내경이 형성되고, 상기 볼하우징(30)의 내경에는 구동축(11)과 일체로 회전하도록 키홈이 형성된다.

본 발명에 따르면 상기 볼하우징(30)의 볼삽입홀(31)은 내측으로 경사지게 형성된다. 이때, 상기 볼삽입홀(31)을 경사지게 형성한 이유는, 볼하우징(30)의 정방향 회전시 볼(40)이 볼삽입홀(31)내로 경사를 따라 원활하게 상승하면서 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 볼(40)은 볼삽입홀(30)을 통해 래칫홈(21)으로 안착되는 것으로, 이러한 볼(40)은 구동축(11)의 역회전을 방지하는 역할을 수행한다. 이때, 평상시 볼(40)은 자중에 의해 하강하여 도 2에서와 같이 래칫홈(21)에 안착된 상태를 유지하므로 이에 의해 볼하우징(30)의 역회전이 방지되며, 한편 볼하우징(30)의 정방향 구동시에는 원심력에 의해 도 5a에서와 같이 볼삽입홀(31)의 상부로 상승된 상태를 유지하게 된다.

상기 커버(50)는 도 2에서와 같이 볼하우징(30)의 상면에 부착되는 것으로, 이러한 커버(50)는 볼(40)의 이탈을 방지하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 볼하우징(30)의 상면에는 도 3a,3b에서와 같이 커버(50)가 끼워지는 커버홈(32)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 역회전방지장치는 수중모터펌프(10)의 제작시 구동축(11)이 정방향으로만 구동하도록 설정되었기 때문에, 수중모터펌프(10)를 설치한 상태에서 전원을 인가하여 모터(14)를 구동시키면 구동축(11)은 정방향으로 구동하게 되는데, 이때 구동축(11)이 처음 서서히 구동하기 시작함과 동시에 볼하우징(30)이 구동축(11)과 같이 서서히 정방향으로 회전하게 되면, 볼삽입홀(31)을 통해 래칫홈(21)에 안착된 볼(40)이 래칫홈(21)의 경사부(21a)를 따라 이동하면서 볼삽입홀(31)로 서서히 상승하기 때문에, 구동축(11)과 볼하우징(30)은 정방향으로 회전하게 된다.

이후 구동축(11)이 고속으로 구동하면 볼하우징(30)도 같이 고속으로 회전하게 되고, 이때에는 원심력에 의해 볼(40)은 도 5a에서와 같이 볼삽입홀(31)의 상부로 상승하기 때문에, 볼하우징(30)은 래칫플레이트(20)와 이격된 상태에서 정방향으로 아무런 장애 없이 고속으로 회전하게 된다.

한편, 모터(14)의 정지 또는 역류 등의 외부 영향으로 인하여 임펠러(15)를 통해 구동축(11)에 역방향으로 전달되는 힘이 발생할 경우, 도 5b에서와 같이 볼(40)은 자중에 의해 하강하여 래칫홈(21)의 단속부(21b)에 안착된 상태를 유지하게 되고, 이와 같은 상태에서는 볼하우징(30)에 역방향으로 힘이 전달되어도 도 5b에서와 같이 볼삽입홀(31)의 하단부가 볼(40)에 걸려 역방향으로는 회전할 수 없기 때문에, 결과적으로 구동축(11)의 역방향회전을 방지하게 된다.

따라서 이러한 본 발명은 래칫플레이트(20)와 볼하우징(30) 및 볼(40)을 이용하여 간단한 기계식 구조로 구동축(11)의 역회전을 방지할 수 있기 때문에, 경제적으로 역회전방지장치의 설치비용을 절감함과 동시에 오동작을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 구동축(11)의 역회전으로 인한 각종 손상이나 사고를 방지할 수 있으며, 특히 최초 수중모터펌프 설치시 또는 교체수리시 회전방향을 설정하지 않고 바로 설치하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

10 : 수중모터펌프 11 : 구동축
12 : 축지지판 20 : 래칫플레이트
21 : 래칫홈 30 : 볼하우징
31 : 볼삽입홀 40 : 볼
50 : 커버

Claims (3)

1. 구동축(11)에 다수의 래칫홈(21)이 구비된 래칫플레이트(20)와, 다수의 볼삽입홀(31)이 구비된 볼하우징(30)을 이격 배치한 역회전방지장치에 있어서,
   상기 래칫플레이트(20)는 수중모터펌프(10)의 구동축(11)으로 끼워진 상태에서 축지지판(12)에 고정되고,
   상기 래칫플레이트(20)의 래칫홈(21)에는 정회전시 볼(40)의 상승을 안내하는 경사부(21a) 및 역회전시 볼(40)의 상승을 억제하는 단속부(21b)가 형성되며,
   상기 볼하우징(30)은 래칫플레이트(20)의 상부에 이격 배치되도록 구동축(11)에 축설되고,
   상기 볼하우징(30)의 볼삽입홀(31)은 정방향 회전시 볼(40)이 원활하게 상승하도록 내측으로 경사지게 형성되며,
   상기 볼하우징(30)의 상면에는 볼(40)의 이탈을 방지하는 커버(50)가 부착된 것을 특징으로 하는 수중모터펌프 역회전방지장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 래칫플레이트(20)의 내경에는 구동축(11)을 회전가능하게 지지하는 베어링(60)이 장착되고, 상기 구동축(11)에는 래칫플레이트(20)와 이격되도록 볼하우징(30)을 지지하는 단턱(11a)이 형성된 것을 특징으로 하는 수중모터펌프 역회전방지장치.

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