KR101404578B1 - Impeller of centrifugal pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원심펌프용 임펠러에 관한 것으로서, 허브(210)에 복수개의 베인(220)이 방사상으로 형성되고, 베인(220)의 회전방향 선단(221)이 스파이럴 곡선 형상으로 형성되고, 베인(220)에서 회전방향 선단(221)의 높이(h1) 보다 후단(222)의 높이(h2)가 높게 형성되며, 베인(220)의 정압면에 영어 알파벳 씨의 단면 형상을 가진 원심가이드부(223)가 형성되어, 원심가이드부(223)가 허브(210)와 베인(220)의 경계지점(215)에서 시작하여 베인(220)의 자유단(224)까지 연장되고, 원심가이드부(223)의 폭(W1)이 경계지점(215)에서 베인(220)의 자유단(224)으로 갈수록 확장되고, 원심가이드부(223)의 회전방향 선단라인(223a)의 형상이 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 같은 곡선 형태를 가지며, 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 원심 가이드부(223) 사이에 원호 곡선부(225)가 형성되고, 베인(220)의 회전방향 후단(222)이 원심가이드부(223)의 형상과 같은 곡면 형상으로 형성되고, 베인(220)의 부압면(226)에 실링부재(230)가 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 일치되게 부착되는 것을 특징으로 한다.A centrifugal pump impeller includes a hub (210) having a plurality of vanes (220) formed radially, a rotational direction tip (221) of a vane (220) having a spiral curve shape, a vane A height h2 of the rear end 222 is formed to be higher than a height h1 of the rotation direction tip 221 in the centrifugal guide portion 223 having a cross- The centrifugal guide portion 223 extends from the boundary point 215 between the hub 210 and the vane 220 to the free end 224 of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223 The width W1 extends from the boundary point 215 to the free end 224 of the vane 220 and the shape of the rotation direction leading line 223a of the centrifugal guide portion 223 is changed in the direction of rotation of the vane 220 A circular curved portion 225 is formed between the tip 221 in the rotational direction of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223 and the vane 22 0 is formed in a curved shape similar to the shape of the centrifugal guide portion 223 and the sealing member 230 is attached to the negative pressure surface 226 of the vane 220 in the rotational direction of the vane 220 And is attached so as to coincide with the tip end (221).

Description

원심펌프용 임펠러{IMPELLER OF CENTRIFUGAL PUMP} [0001] IMPELLER OF CENTRIFUGAL PUMP [0002]

본 발명은 원심펌프용 임펠러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베인의 형상을 개선하여 펌핑효율을 높인 원심펌프용 임펠러에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an impeller for a centrifugal pump, and more particularly, to an impeller for a centrifugal pump that improves the shape of a vane to improve pumping efficiency.

대한민국 특허 제10-0732196호(2007년 6월 19일, 등록)에 "사각 회오리 로터"가 소개되어 있다.Korean Patent No. 10-0732196 (registered on June 19, 2007), "Square Rotor Rotor" is introduced.

상기 사각 회오리 로터는 펌프의 구성요소로 케이싱 내부에 구비되어 원심력에 의해 축 방향으로 유입되는 유체 및 기체를 회전 방향을 향해 고압으로 압송시키는 로터에 있어서, 상기 로터는 적정 두께를 갖는 판상으로 이 외주면에 동일한 두께로 형성되되 방사상으로 돌출되는 날개 깃의 표면마다 음각 형성된 홈부가 형성되어 상기 홈부를 따라 축 방향으로 유체 및 기체가 유입됨과 동시에 회전력에 의해 와류를 발생시켜 배출된다.The square-shaped whirling rotor is a component of a pump. The rotor is configured to pressurize a fluid and a gas flowing in the axial direction by a centrifugal force in a casing toward a rotating direction at a high pressure. The rotor has a plate- And a radially protruding groove is formed in each of the surfaces of the vane, so that fluid and gas flow in the axial direction along the groove and vortex is generated by the rotational force and is discharged.

그리고, 대한민국 특허 제10-0732196호의 "사각 회오리 로터"를 개선한 것이, 대한민국 특허 제10-0954345호(2010년 4월 15일, 등록)에 소개된 "개선된 임펠러를 가진 원심펌프"이다. An improvement of the "rectangular horn rotor" of Korean Patent No. 10-0732196 is a "centrifugal pump with improved impeller" introduced in Korean Patent No. 10-0954345 (registered on Apr. 15, 2010).

상기 개선된 임펠러를 가진 원심펌프는 그 앞면에 오목홈이 그 길이방향으로 길게 형성되어 이루어지는데, 상기 오목홈을 기준으로 하여, 회전방향 쪽의 날개 깃 높이를 낮게 형성하고, 회전 반대방향 쪽의 날개 깃 높이를 높게 형성하며, 상기 날개 깃의 회전방향 쪽 측면에는 요부 및 돌출부를 형성하여, 이 날개 깃이 유입된 고형물을 용이하게 분쇄 또는 절단하는 기능을 갖는다.The centrifugal pump having the improved impeller has a concave groove formed on its front face to be long in its longitudinal direction. The blades of the centrifugal pump having the improved impeller are formed to be long in the longitudinal direction. And has a function of forming a concave portion and a protruding portion on the side surface in the rotating direction of the vane feather to easily grind or cut the solids into which the vane impeller is introduced.

그러나, 상기 개선된 임펠러를 가진 원심펌프는 임펠러의 베인이 직선 형상으로 형성되어, 회전저항이 크고, 소음이 발생하며, 펌핑효율이 낮아, 형상을 더 개선할 수 있을 것이다.
However, in the centrifugal pump having the improved impeller, the vane of the impeller is formed in a straight line shape, the rotational resistance is large, the noise is generated, the pumping efficiency is low, and the shape can be further improved.

따라서, 본 발명의 목적은 베인의 형상을 최적으로 개선하여 펌핑효율을 높인 원심펌프용 임펠러를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an impeller for a centrifugal pump having an improved pumping efficiency by optimally improving the shape of a vane.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원심펌프용 임펠러는 허브에 복수개의 베인이 방사상으로 형성되고, 베인의 회전방향 선단이 스파이럴 곡선 형상으로 형성되고, 베인에서 회전방향 선단의 높이 보다 후단의 높이가 높게 형성되며, 베인의 정압면에 영어 알파벳 씨의 단면 형상을 가진 원심가이드부가 형성되어, 원심가이드부가 허브와 베인의 경계지점에서 시작하여 베인의 자유단까지 연장되고, 원심가이드부의 폭이 경계지점에서 베인의 자유단으로 갈수록 확장되고, 원심가이드부의 회전방향 선단라인의 형상이 베인의 회전방향 선단과 같은 곡선 형태를 가지며, 베인의 회전방향 선단과 원심 가이드부 사이에 원호 곡선부가 형성되고, 베인의 회전방향 후단이 원심가이드부의 형상과 같은 곡면 형상으로 형성되고, 베인의 부압면에 실링부재가 베인의 회전방향 선단과 일치되게 부착되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an impeller for a centrifugal pump, wherein a plurality of vanes are radially formed on a hub, a tip of the vane in a rotational direction is formed into a spiral curve, And a centrifugal guide portion having a cross-sectional shape of English alphabet seeds is formed on the static pressure surface of the vane. The centrifugal guide portion starts from the boundary point between the hub and the vane and extends to the free end of the vane. The shape of the tip line in the rotation direction of the centrifugal guide portion has the same shape as that of the tip of the vane in the rotational direction, and a curved arc portion is formed between the tip of the vane in the rotational direction and the centrifugal guide portion And the rear end of the vane in the rotating direction is formed into a curved surface shape similar to the shape of the centrifugal guide portion, That the sealing member is to be attached in correspondence with the rotation direction front end of the vane is characterized.

상기 실링부재는 하우징의 내벽에 밀착되는 밀착면에 복수개의 오목홈이 형성되고, 회전방향 선단면에 복수개의 커팅홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.The sealing member is formed with a plurality of concave grooves on a contact surface which is in close contact with the inner wall of the housing, and a plurality of cutting grooves are formed on the end face in the rotational direction.

상기 커팅홈은 경사 안내부와, 경사 안내부에서 둥글게 절곡된 절곡부와, 절곡부에서 연장되는 수직부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The cutting groove is constituted by an inclined guide portion, a bent portion that is bent in a rounded shape at the inclined guide portion, and a vertical portion that extends from the bent portion.

이것에 의해, 본 발명에 따른 원심펌프용 임펠러는 베인의 최적 형상 설계에 의해 펌핑 효율이 향상되고, 구동 에너지가 절감되며, 소음이 감소되는 장점이 있다. Accordingly, the impeller for a centrifugal pump according to the present invention is advantageous in that pumping efficiency is improved, driving energy is reduced, and noise is reduced by designing the optimal shape of the vane.

도 1은 본 발명에 따른 원심펌프를 도시한 단면도
도 2는 본 발명에 따른 원심펌프용 임펠러를 도시한 정면도
도 3은 임펠러의 베인을 도시한 도 2의 A-A선에 따른 단면도
도 4는 실링부재를 도시한 사시도 및 부분 확대 상세도1 is a cross-sectional view of a centrifugal pump according to the present invention;
2 is a front view showing an impeller for a centrifugal pump according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA of Fig. 2 showing a vane of the impeller
4 is a perspective view showing a sealing member and a partial enlargement detail view

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 원심펌프는 흡입구(110)와 토출구(120)가 형성된 하우징(100)의 내부에 임펠러(200)가 배치되고, 임펠러(200)가 주축(300)에 연결되고, 주축(300)이 베어링(400)에 의해 지지된다.Referring to FIG. 1, the centrifugal pump according to the present invention includes an impeller 200 disposed inside a housing 100 having a suction port 110 and a discharge port 120, an impeller 200 connected to a main shaft 300, And the main shaft 300 is supported by the bearing 400. As shown in Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 임펠러(200)는 허브(210)에 복수개의 베인(220)이 방사상으로 형성되고, 베인(220)의 회전방향 선단(221)이 스파이럴 곡선 형상으로 형성되고, 베인(220)에서 회전방향 선단(221)의 높이(h1) 보다 후단(222)의 높이(h2)가 높게 형성되며, 베인(220)의 정압면에 영어 알파벳 씨의 단면 형상을 가진 원심가이드부(223)가 형성되어, 원심가이드부(223)가 허브(210)와 베인(220)의 경계지점(215)에서 시작하여 베인(220)의 자유단(224)까지 연장되고, 원심가이드부(223)의 폭(W1)이 경계지점(215)에서 베인(220)의 자유단(224)으로 갈수록 확장되고, 원심가이드부(223)의 회전방향 선단라인(223a)의 형상이 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 같은 곡선 형태를 가지며, 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 원심 가이드부(223) 사이에 원호 곡선부(225)가 형성되고, 베인(220)의 회전방향 후단(222)이 원심가이드부(223)의 형상과 같은 곡면 형상으로 형성되고, 베인(220)의 부압면(226)에 실링부재(230)가 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 일치되게 부착된다.2 and 3, the impeller 200 has a plurality of vanes 220 radially formed on the hub 210 and a tip 221 in the rotational direction of the vane 220 is formed in a spiral curve shape The height h2 of the rear end 222 of the vane 220 is set to be higher than the height h1 of the rotation direction tip 221 in the vane 220, A portion 223 is formed so that the centrifugal guide portion 223 extends from the boundary point 215 between the hub 210 and the vane 220 to the free end 224 of the vane 220, The width W1 of the centrifugal guide portion 223 extends from the boundary point 215 to the free end 224 of the vane 220 and the shape of the rotation direction leading line 223a of the centrifugal guide portion 223 is changed from the vane 220 And a circular curved portion 225 is formed between the rotation direction tip 221 of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223 and the curved portion 225 of the vane 220The rotation direction rear end 222 is formed in a curved shape similar to the shape of the centrifugal guide portion 223 and the sealing member 230 is attached to the negative pressure surface 226 of the vane 220 in the rotational direction tip 221 of the vane 220 ).

도 4를 참조하면, 상기 실링부재(230)는 하우징의 내벽에 밀착되는 밀착면(231)에 복수개의 오목홈(232)이 형성되고, 회전방향 선단면에 복수개의 커팅홈(233)이 형성된다.4, the sealing member 230 has a plurality of concave grooves 232 formed on a contact surface 231 which is in close contact with the inner wall of the housing, and a plurality of cutting grooves 233 do.

상기 커팅홈(233)은 경사 안내부(233a)와, 경사 안내부(233a)에서 둥글게 절곡된 절곡부(233b)와, 절곡부(233b)에서 연장되는 수직부(234)로 구성된다.The cutting groove 233 is composed of a warp guide portion 233a, a bent portion 233b bent in a round shape at the warp guide portion 233a and a vertical portion 234 extending from the bent portion 233b.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 원심펌프용 임펠러는 베인(220)의 회전방향 선단(221)이 스파이럴 곡선 형상으로 형성되고, 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 원심 가이드부(223) 사이에 원호 곡선부(225)가 형성됨으로써, 허브(210)를 중심으로 베인(220)이 회전운동을 할 때, 베인(220)의 마찰저항을 줄임으로써, 소음이 감소되고, 마찰에 의한 출력손실이 최소화된다. 그리고, 원심가이드부(223)의 형상을 위에서 언급한 구성과 같이 최적의 형상으로 설계함으로써, 펌핑물에 원심력을 최대로 부여할 수 있다. 그리고, 베인(220)의 회전방향 후단(222)이 원심가이드부(223)의 형상과 같은 곡면 형상으로 형성되어, 도 3에 점선으로 도시된 면적부분(229)을 삭제할 수 있어, 베인(220)의 중량을을 줄일 수 있다.The centrifugal pump impeller according to the present invention having the above-described structure is formed in a spiral curve shape in the rotational direction tip 221 of the vane 220, and is connected to the rotational direction tip 221 of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223, The noise is reduced by reducing the frictional resistance of the vane 220 when the vane 220 rotates about the hub 210 and the output due to the friction The loss is minimized. By designing the shape of the centrifugal guide portion 223 to an optimum shape as in the above-described configuration, the centrifugal force can be maximally applied to the pumped material. The rear end 222 of the vane 220 in the rotational direction is formed in a curved shape similar to the shape of the centrifugal guide portion 223 so that the area 229 shown by the dotted line in FIG. ) Can be reduced.

또한, 상기 실링부재(230)는 하우징의 내벽에 밀착되는 밀착면(231)에 복수개의 오목홈(232)이 형성되어, 하우징의 내벽에 밀착되는 밀착면(231)의 면적을 최소화할 수 있고, 회전방향 선단면에 복수개의 커팅홈(233)이 형성되어, 정지후 다시 기동할 때, 슬러리를 파쇄함으로써, 초기 가동전력을 줄일 수 있다.The sealing member 230 has a plurality of concave grooves 232 formed on a close contact surface 231 which is in close contact with the inner wall of the housing to minimize the area of the close contact surface 231 which is in close contact with the inner wall of the housing A plurality of cutting grooves 233 are formed on the end surface in the direction of rotation, and the initial operating power can be reduced by crushing the slurry when restarted after stopping.

위에서 설명한 것과 같이 본 발명에 따른 원심펌프용 임펠러는 베인의 최적 형상 설계에 의해 펌핑 효율이 향상되고, 구동 에너지가 절감되며, 소음이 감소되는 장점이 있다.
As described above, the impeller for a centrifugal pump according to the present invention is advantageous in that pumping efficiency is improved, driving energy is reduced, and noise is reduced by designing an optimum shape of a vane.

210 : 허브 220 : 베인
221 : 회전방향 선단 223 : 원심가이드부
224 : 자유단 225 : 원호 곡선부
230 : 실링부재210: hub 220: vane
221: rotation direction leading end 223: centrifugal guide part
224: Free end 225: Circular curved part
230: sealing member

Claims (3)

허브(210)에 복수개의 베인(220)이 방사상으로 형성되고, 베인(220)의 회전방향 선단(221)이 스파이럴 곡선 형상으로 형성되고, 베인(220)에서 회전방향 선단(221)의 높이(h1) 보다 후단(222)의 높이(h2)가 높게 형성되며, 베인(220)의 정압면에 영어 알파벳 씨의 단면 형상을 가진 원심가이드부(223)가 형성되어, 원심가이드부(223)가 허브(210)와 베인(220)의 경계지점(215)에서 시작하여 베인(220)의 자유단(224)까지 연장되고, 원심가이드부(223)의 폭(W1)이 경계지점(215)에서 베인(220)의 자유단(224)으로 갈수록 확장되고, 원심가이드부(223)의 회전방향 선단라인(223a)의 형상이 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 같은 곡선 형태를 가지며, 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 원심 가이드부(223) 사이에 원호 곡선부(225)가 형성되고, 베인(220)의 회전방향 후단(222)이 원심가이드부(223)의 형상과 같은 곡면 형상으로 형성되고, 베인(220)의 부압면(226)에 실링부재(230)가 베인(220)의 회전방향 선단(221)과 일치되게 부착되고,
상기 실링부재(230)는 하우징의 내벽에 밀착되는 밀착면(231)에 복수개의 오목홈(232)이 형성되고, 회전방향 선단면에 복수개의 커팅홈(233)이 형성되는 것을 특징으로 하는 원심펌프용 임펠러.
A plurality of vanes 220 are radially formed in the hub 210 and a rotation direction tip end 221 of the vane 220 is formed in a spiral curve shape and the height of the rotation direction tip end 221 in the vane 220 the height h2 of the rear end 222 is higher than the height h1 of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223 having the cross-sectional shape of the English alphabet letter is formed on the static pressure surface of the vane 220, Starting at the boundary point 215 between the hub 210 and the vane 220 and extending to the free end 224 of the vane 220 and the width W1 of the centrifugal guide portion 223 being at the boundary point 215 The distal end line 223a of the centrifugal guide portion 223 in the rotational direction has the same curved shape as the rotational direction tip 221 of the vane 220, A circular arc curve portion 225 is formed between the rotation direction tip 221 of the vane 220 and the centrifugal guide portion 223 and the rotation direction rear end 222 of the vane 220 is positioned between the tip of the centrifugal guide portion 223 And a sealing member 230 is attached to the negative pressure surface 226 of the vane 220 so as to be aligned with the rotation direction tip 221 of the vane 220,
Wherein the sealing member 230 has a plurality of concave grooves 232 formed on an adhered surface 231 which is in close contact with an inner wall of the housing and a plurality of cutting grooves 233 formed on the end surface in the direction of rotation. Impeller for pumps.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 커팅홈(233)은 경사 안내부(233a)와, 경사 안내부(233a)에서 둥글게 절곡된 절곡부(233b)와, 절곡부(233b)에서 연장되는 수직부(234)로 구성되는 것을 특징으로 하는 원심펌프용 임펠러.
The method according to claim 1,
The cutting groove 233 is composed of a warp guide portion 233a, a bent portion 233b bent in a round shape at the warp guide portion 233a and a vertical portion 234 extending from the bent portion 233b Impeller for a centrifugal pump.
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