KR101407653B1 - 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프 - Google Patents

흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저수조에 저장된 유체를 흡입하여 토출하는 펌프에 관한 것이다. 발명의 실시예에 따른 흡입조건 개선 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프는 회전하는 구동축이 구비된 구동모터, 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축에 의해 회전하는 임펠러, 상기 임펠러가 삽입되고 상기 임펠러에 의해 유체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 유체가 토출되는 토출구가 형성된 토출케이싱을 포함하는 펌프에 있어서, 상기 흡입구의 하부에 설치되어 상기 흡입구로 유입되는 유체를 측방향으로 유입되도록 유체의 이동을 가이드하며, 내부에 공기가 유입되는 밀폐된 공기수용공간이 형성된 부양탱크를 포함한다. 따라서, 와류 방지와 동시에 부양력에 의해 매달리는 하중 및 추력을 감소시켜 펌프의 효율을 향상시킴과 동시에 저수조의 내구 연한을 증대시킬 수 있다.

Description

흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프{a pump having buoyancy tank}
본 발명은 저수조에 저장된 유체를 흡입하여 토출하는 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 유체를 흡입 및 토출하여 유체를 이동시키기 위한 장치로서, 상,하수도 시설에 많이 설치된다.
이러한 펌프는 구동모터의 위치에 따라 입축펌프와 수중펌프로 구별될 수 있는데, 입축펌프는 구동모터가 유체가 저장되는 저수조의 외부에 위치하여 유체를 흡입 및 토출하는 임펠러로 구동력을 전달하도록 구성된 반면, 수중펌프는 구동모터가 케이싱에 함께 감싸져 저수조의 내부에 수용된다.
한편, 이러한 펌프들은 기동시 흡입구가 하부를 향해 있어 흡입구의 직하방향에서 유체를 흡입하기 때문에 저수조에 와류를 발생하여 펌프의 토출효율이 낮았다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 한국특허출원번호 제10-1998-0014588호의 "수중 축류 펌프의 흡입 안내 보조 장치"가 개시된 바가 있다.
종래의 수중 축류 펌프의 흡입 안내 보조 장치는 축류 펌프의 흡입구측에 위치되고 상측으로 갈수록 뾰쪽하게 된 다각뿔이나 원뿔형 중 어느 하나로 형성되어 유체의 흐름을 안내하는 가이드 콘과; 상기 가이드 콘의 측면에 수직방향으로 세워지고 균등 간격으로 다수 설치되어 유체 흡입시 혼류를 방지하는 가이드 판과; 상기 가이드 콘 및 가이드 판을 수중 축류 펌프의 흡입구 입구측에 고정할 수 있도록 된 고정 부재로 구성되었다.
이와 같은 구성의 종래의 수중 축류 펌프의 흡입 안내 보조 장치는 가이드 콘에 의해 흡입구의 수직 하방이 아닌, 흡입구의 둘레에서 유체가 흡입되도록 함으로써, 흡입되는 유체의 와류발생을 방지할 수 있었다.
하지만, 종래의 수중 축류 펌프의 흡입 안내 보조 장치는 컬럼파이프에 매달린 하중 및 임펠러의 추력에 의해 컬럼파이프가 휘거나 저수조에 연결된 부분이 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 흡입구의 크기가 일정하여 저수조의 크기에 따라 흡입되는 유체의 량을 조절하기 난해한 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 흡입되는 유체의 와류를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 펌프의 매달리는 하중 및 추력을 감소시켜 저수조의 내구 연한을 증대시키고, 저수조에 크기에 따라 흡입구의 크기를 조절하여 흡입되는 유체의 량을 조절할 수 있는 흡입조건 개선 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 개선 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프는 회전하는 구동축이 구비된 구동모터, 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축에 의해 회전하는 임펠러, 상기 임펠러가 삽입되고 상기 임펠러에 의해 유체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 유체가 토출되는 토출구가 형성된 토출케이싱을 포함하는 펌프에 있어서, 상기 흡입구의 하부에 설치되어 상기 흡입구로 유입되는 유체를 측방향으로 유입되도록 유체의 이동을 가이드하며, 내부에 공기가 유입되는 밀폐된 공기수용공간이 형성된 부양탱크를 포함한다.
상기 토출케이싱은 상기 토출케이싱의 둘레에 배치되어 내부에 충전된 공기에 의해 부양력을 발생시키는 보조탱크부를 포함할 수 있다.
상기 부양탱크의 중앙부분과 상기 흡입구의 중앙부분 중 어느 하나는 외부로 돌출되어 외면에 나사산이 형성되는 돌출부, 및 다른 하나는 상기 돌출부가 나사체결되는 끼움홈을 포함하여, 나사체결에 의해 상기 흡입구에서 상기 부양탱크의 위치를 조절하여 상기 흡입구의 크기를 조절할 수 있다.
상기 부양탱크는 상기 공기수용공간의 일부를 개방한 개방공, 및 상기 개방공에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 상기 개방공을 밀폐하는 용기형상의 공간확장캡을 포함하여 상기 공간확장캡의 위치에 따라 상기 공기수용공간의 체적을 확대 또는 축소하여 부양력을 조절할 수 있다.
상기 부양탱크는 상기 공간확장캡이 공기에 의해 상기 공기수용공간을 확장하도록 상기 공기수용공간에 공기를 공급하는 공기주입기를 포함할 수 있다.
상기 부양탱크는 상기 공기수용공간의 공기가 외부로 배출될 경우, 상기 공간확장캡이 상기 공기수용공간을 축소하도록 상기 공간확장캡을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 부양탱크는 상기 공기수용공간의 공기를 외부로 배출하는 체크밸브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 펌프의 흡입구에 부양탱크가 설치되어 흡입되는 유체의 이동을 가이드하여 와류의 발생을 방지함과 동시에, 부양력에 의해 매달리는 하중 및 추력을 감소시켜 저수조의 내구 연한의 증대 및 토출력을 향상시킬 수 있다.
또한, 부양탱크에는 공간확장캡이 설치되어 임펠러의 추력에 대응되도록 부양력을 조절할 수 있다.
또한, 저수조에 유체가 없는 상태에서 공간확장캡에 의해 펌프를 저수조에 바닥면에 안정적으로 지지하여 펌프의 매달리는 하중에 의해 저수조의 파손 및 컬럼파이프가 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 흡입구에서 부양탱크의 위치를 조절하여 흡입구의 크기를 조절함으로써, 저수조에 크기에 따라 흡입구로 흡입되는 유체의 량을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프를 저수조에 설치한 상태를 도시한 개략적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프의 일부를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프를 구성하는 부양펌프를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프를 구성하는 부양펌프를 도시한 측단면도로서, 공기수용공간이 확장된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프를 구성하는 부양펌프의 평면도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프의 일부를 도시한 측단면도로서, 흡입구의 크기를 조절하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프의 일부를 도시한 측단면도로서, 저수조의 바닥에 펌프를 지지한 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 명세서에서는 본 발명을 축류 펌프에 설치한 것을 예를 들어 설명하지만, 저수조에 고정된 컬럼파이프의 내부에 설치되거나, 측방향에서 결합되는 수중펌프에도 적용할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 구동모터(110)를 포함할 수 있다.
이 구동모터(110)는 저수조의 상부에 설치될 수 있으며, 하기에 설명될 임펠러(120)를 구동하는 구동력을 제공할 수 있다.
한편, 구동모터(110)는 구동축(111)이 전기에 의해 회전하는 전기모터일 수 있으며, 임펠러(120)는 구동축(111)에 결합되어 구동축(111)의 회전 시 임펠러(120)도 함께 회전될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 개선 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 임펠러(120)를 포함할 수 있다.
이 임펠러(120)는 구동모터(110)의 구동축(111)에 결합되어 구동축(111)의 회전 시 구동축(111)과 함께 회전하여 원심력에 의해 유체를 흡입하고 흡입된 유체를 토출할 수 있다.
한편, 임펠러(120)는 구동축(111)의 끝단에 결합될 수 있으며, 임펠러(120)의 둘레에는 복수 개의 날개가 구비되어 날개에 의해 유체를 흡입 및 토출할 수 있다. 여기서, 임펠러(120)는 공지된 다양한 형태의 임펠러(120)로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 개선 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 토출케이싱(130)을 포함할 수 있다.
이 토출케이싱(130)은 저수조에 설치되어 저수조에 저장된 유체를 외부로 토출하는 유로를 형성할 수 있다.
한편, 토출케이싱(130)은 "ㄱ"자로 절곡된 형태일 수 있으며, 토출케이싱(130)의 일단은 저수조의 바닥부분에 위치되고, 토출케이싱(130)의 타단은 저수조의 상부를 통해 저수조의 외부에 위치될 수 있다.
여기서, 토출케이싱(130)에서 저수조의 바닥에 위치되는 일단이 유체가 흡입되는 흡입구(131)가 될 수 있으며, 저수조의 상부에 위치된 토출케이싱(130)의 타단이 흡입된 유체가 토출되는 토출구(133)가 될 수 있다.
그리고, 토출케이싱(130)의 흡입구(131)가 위치된 부분에는 임펠러(120)가 회전가능하게 결합될 수 있으며, 저수조의 외부에 위치되는 구동모터(110)의 구동축(111)이 토출케이싱(130)을 관통하여 토출케이싱(130)의 하단에 위치된 임펠러(120)에 결합되도록 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명을 수중펌프에 적용할 경우에는 수중펌프의 종류에 따라 토출케이싱(130)이 저수조의 외부로 유체를 배출하는 컬럼파이프로 구현될 수도 있다.
한편, 토출케이싱(130)은 보조탱크부(135)를 포함할 수 있다.
이 보조탱크부(135)는 저수조에 잠기는 토출케이싱(130)의 매달리는 하중 및 임펠러(120)의 추력을 감소시키기 위해 토출케이싱(130)에 부양력을 제공할 수 있다.
보조탱크부(135)는 토출케이싱(130)의 둘레에 구비될 수 있으며, 보조탱크부(135)의 내부에는 공기가 유입되어 있는 유입공간(136)이 형성될 수 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 향상시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 부양탱크(150)를 포함할 수 있다.
이 부양탱크(150)는 부양력에 의해 저수조 내에서 펌프를 부양시켜 펌프의 매달리는 무게 및 유체를 흡입할 때 발생하는 임펠러(120)의 추력을 감소시킬 수 있다.
한편, 부양탱크(150)는 부양탱크(150)의 중심이 구동축(111)과 일직선상에 위치되도록 흡입구(131)의 하단에 결합될 수 있으며, 부양탱크(150)의 내부에는 밀폐된 공기충전공간이 형성되어 공기충전공간에 충전된 공기에 의해 부양력이 발생될 수 있다.
그리고, 부양탱크(150)는 하단이 넓고 상부, 즉, 흡입구(131)로 갈수록 점점 좁아지는 다각뿔 또는 원뿔형상으로 형성될 수 있으며, 부양탱크(150)의 외면은 흡입구(131)로 유체가 용이하게 유입될 수 있도록 부양탱크(150)의 내측으로 오목한 곡면으로 형성될 수 있다.
이러한 부양탱크(150)는 하단이 넓어 흡입구(131)의 하단 부분을 막는 형태이기 때문에 흡입구(131)의 직하 방향에서 유체가 흡입되는 것이 아니라, 부양탱크(150)의 외면을 통해 유체가 흡입되므로 흡입구(131)의 측면으로 유체가 흡입되는 효과를 발생하여 와류의 발생을 감소시킬 수 있다.
또한, 부양탱크(150)는 안내깃(154)을 포함할 수 있다.
이 안내깃(154)은 부양탱크(150)의 외면에 가이드되는 유체를 흡입구(131)로 용이하게 이동할 수 있도록 유체의 이동을 안내할 수 있다.
한편, 안내깃(154)은 부양탱크(150)의 외면에서 흡입구(131)를 향해 돌출되어 형성될 수 있으며, 부양탱크(150)의 중앙을 중심으로 방사상으로 복수 개가 구비될 수 있다(도 5 참조).
그리고, 안내깃(154)은 평면에서 바라봤을 때, 임펠러(120)가 회전하는 방향으로 휘어진 곡선으로 형성되어 유체가 더욱 용이하게 흡입구(131)로 흡입될 수 있도록 유체를 가이드할 수 있다.
부양탱크(150)는 흡입구(131)의 하단부분에서 높낮이의 조절이 가능하도록 흡입구(131)의 상부 또는 하부로 이동가능하게 설치되어 부양탱크(150)의 위치에 따라 흡입구(131)의 크기를 조절할 수 있다.
부양탱크(150)는 도 6에 도시된 실시예에서와 같이, 구동축(111)이 결합되는 토출케이싱(130)의 하단부분이 하부로 연장되도록 돌출되고 외면에 나사산이 형성되는 돌출부(132)가 구비되며, 부양탱크(150)의 상단 중앙에는 돌출부(132)가 끼워지도록 나사산이 형성되는 끼움홈(155)이 형성되어 돌출부(132)가 끼움홈(155)에 나사체결됨으로써, 부양탱크(150)의 회전에 따라 나사체결에 의해 부양탱크(150)의 위치를 조절하는 형태로 흡입구(131)의 크기를 조절할 수 있다.
그리고, 부양탱크(150)는 개방공과 공간확장캡(152)을 포함할 수 있다.
개방공은 공기수용공간(151)의 일부가 개방되도록 부양탱크(150)를 관통하여 형성될 수 있다.
공간확장캡(152)은 용기형상으로 형성되고, 개방공과 대응되는 형상으로 형성되어 개방공을 밀폐할 수 있다. 그리고, 공간확장캡(152)은 개방공에서 슬라이딩 이동 가능하도록 설치될 수 있으며, 공간확장캡(152)의 양단에는 개방공의 내측 및 외측 둘레에 걸쳐지는 걸림턱(152a)이 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 공간확장캡(152)은 공기수용공간(151)에 충전되는 공기량에 따라 공간확장캡(152)이 개방공에서 슬라이딩 이동하여 공기수용공간(151)의 체적을 확대하거나, 축소함으로써, 부양력을 조절할 수 있다.
이때, 공간확장캡(152)의 양단 즉, 공간확장캡(152)이 개방공에 삽입된 부분의 끝단과, 공간확장캡(152)이 개방공에서 노출되는 부분의 끝단에는 걸림턱(152a)이 형성되어 공기의 압력에 따라 공간확장캡(152)이 개방공에서 이동 시 공간확장캡(152)이 개방공에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 개방공과 공간확장캡(152)의 사이에는 공기수용공간(151)으로 유체가 유입되는 것을 방지하는 씰링부재(152b)가 설치될 수도 있다.
그리고, 부양탱크(150)는 탄성부재(153)를 포함할 수 있다.
이 탄성부재(153)는 공기수용공간(151)의 내부에서 공간확장캡(152)이 공기수용공간(151)의 체적을 축소하도록 탄성적으로 지지할 수 있다.
즉, 탄성부재(153)는 공간확장캡(152)이 공기수용공간(151)을 확장하도록 개방공에서 외측으로 슬라이딩 이동된 경우, 내부에 충전된 공기가 외부로 배출되면, 공간확장캡(152)을 공기수용공간(151)의 내측으로 탄성력에 의해 당겨 공기수용공간(151)의 체적을 축소시킬 수 있다.
그리고, 공간확장캡(152)은 공기의 압력에 의해 개방공에서 최대한 외측으로 슬라이딩하였을 때, 저수조의 바닥에 지지되도록 설치될 수 있다.
또한, 부양탱크(150)는 체크밸브(157)를 포함할 수 있다.
이 체크밸브(157)는 부양탱크(150)에 충전된 공기를 외부로 배출할 수 있다. 한편, 체크밸브(157)는 공기수용공간(151)에 수용된 공기를 부양탱크(150)의 외부로만 배출할 수 있을 뿐, 외부의 공기가 공기수용공간(151)으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 체크밸브(157)는 전자제어에 의해 공기수용공간(151)을 개방 또는 폐쇄하는 전자식 체크밸브(157)일 수 있다.
그리고, 부양탱크(150)는 압력센서(미도시)를 포함할 수 있다.
이 압력센서는 공기수용공간(151)의 공기 압력을 측정할 수 있으며, 측정된 압력에 따라 체크밸브(157)를 개방 또는 차단하거나, 하기에 설명될 공기주입기(170)로부터 공기수용공간(151)으로 공기를 공급하거나 차단시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 공기주입기(170)를 포함할 수 있다.
이 공기주입기(170)는 공기수용공간(151)의 내부로 공기를 주입하여 공기의 압력에 의해 공간확장캡(152)을 부양탱크(150)의 외측으로 밀어낼 수 있다. 이때, 공기주입기(170)는 공간확장캡(152)을 가압하는 수압보다 더 큰 압력의 공기를 공기수용공간(151)으로 공급함은 물론이다.
그리고, 공기주입기(170)는 저수조의 외부에 위치될 수 있으며, 공기주입기(170)와 부양탱크(150)는 호스로 연결되어 호스를 통해 공기주입기(170)에서 부양탱크(150)로 공기를 공급할 수 있다.
한편, 공기주입기(170)는 압축공기를 공급하는 컴프레서(compressor)로 구현될 수 있으며, 컴프레서는 공지된 기술이므로 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다(미설명된 도면부호 156은 공기주입기(170)에서 부양탱크(150)의 공기수용공간(151)으로 공기를 공급하는 공기공급노즐임).
이하, 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 저수조의 상부에 구동모터(110)가 설치되고, 구동모터(110)의 구동축(111)은 토출케이싱(130)을 관통하여 토출케이싱(130)의 하단에 구비된 임펠러(120)에 연결된다.
이때, 토출케이싱(130)은 저수조의 끝단이 저수조의 바닥에 근접한 위치에 위치되며, 타단은 저수조의 외부로 유체를 토출하는 토출관에 연결되며, 토출케이싱(130)의 둘레에는 공기가 충전되어 부양력을 발생시키는 보조탱크부(135)가 구비된다.
그리고, 토출케이싱(130)의 흡입구(131)의 하단 부분에는 공기가 충전되어 부양력을 발생하는 동시에 흡입되는 유체의 이동을 가이드하는 부양탱크(150)가 설치된다.
여기서, 부양탱크(150)는 흡입구(131)의 크기를 조절할 수 있도록 흡입구(131)의 하단 부분에서 상부 또는 하부로 이동 가능하도록 토출케이싱(130)에서 하부로 연장형성된 돌출부(132)에 끼움홈(155)에 나사체결될 수 있다.
한편, 부양탱크(150)의 저면에 형성된 개방공에는 공기수용공간(151)에 충전되는 공기의 압력에 따라 공기수용공간(151)의 체적을 확장 또는 축소시키는 공간확장캡(152)이 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.
그리고, 공간확장캡(152)은 탄성부재(153)에 의해 공기수용공간(151)의 체적을 축소시키는 방향으로 탄성력이 작용하도록 탄성적으로 지지되며, 부양탱크(150)에는 공기수용공간(151)에 충전된 공기를 외부로 배출시키는 체크밸브(157)가 설치된다.
또한, 공기주입기(170)는 저수조의 외부에 설치되어 공기수용공간(151)으로 공기를 주입하여 공간확장캡(152)을 부양탱크(150)의 외부로 밀어내어 공기수용공간(151)의 체적을 확장시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 먼저, 저수조의 크기에 따라 흡입될 유체의 량을 조절하기 위해 흡입구(131)의 돌출부(132)에 나사체결된 부양탱크(150)를 회전시켜 흡입구(131)의 상부 또는 하부로 이동시키는 형태로 흡입구(131)의 크기를 조절한다.
이 상태에서 펌프를 가동시키면, 구동모터(110)가 임펠러(120)를 회전시키고, 회전하는 임펠러(120)의 원심력에 의해 유체가 흡입구(131)로 흡입되어 토출케이싱(130)을 통해 토출케이싱(130)에 연결된 토출관으로 토출된다.
이때, 통상의 토출케이싱(130)은 저수조에 잠긴 상태이기 때문에 토출케이싱(130)에 구비된 보조탱크부(135)와, 토출케이싱(130)의 하부에 구비된 보조탱크에 의해 부양력이 발생하여 임펠러(120)에 의한 추력 및 저수조에 매달리는 하중을 감소시킬 수 있다.
그리고, 유체가 유입될 때, 흡입구(131)의 하부를 부양탱크(150)의 바닥면이 가로막는 형태이기 때문에 유체가 흡입구(131)의 직하방향이 아닌 부양탱크(150)의 외면을 타고 측방향에서 유입됨으로써, 유체가 흡입구(131)의 직하방향에서 흡입될 때 발생할 수 있는 와류를 방지하여 펌프의 흡입조건을 향상시킬 수 있다.
한편, 임펠러(120)의 회전력이 빨라져 추력이 증가될 경우에는 부양력이 이에 상응하여 증대되도록 부양탱크(150)의 공기수용공간(151)의 체적을 확대시키기 위해 공기주입기(170)를 통해 공기수용공간(151)으로 공기를 공급한다.
여기서, 공기수용공간(151)으로 공기가 공급되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 공기수용공간(151)에 수용된 공기의 압력이 증대되고, 이 압력에 의해 개방공에 슬라이딩 이동 가능하도록 결합된 공간확장캡(152)이 개방공에서 외부로 밀려나면서 공기수용공간(151)의 체적을 늘려 부양력을 증대시킬 수 있다.
아울러, 저수조에 유체가 없는 경우에도 공기주입기(170)를 이용하여 부양탱크(150)의 바닥에 구비된 공간확장캡(152)을 개방공의 외측으로 이동시켜 공간확장캡(152)을 저수조의 바닥에 지지되도록 함으로써, 저수조에 매달리는 펌프의 하중을 감소시킬 수 있다(도 7 참조).
그리고, 펌프의 기동이 중지되면, 추력이 감소하기 때문에 이에 상응하여 부양력도 감소되도록 체크밸브(157)를 개방하여 공기수용공간(151)의 공기를 외부로 배출한다.
이때, 공기주입기(170)에서 공기수용공간(151)으로의 공기의 공급은 차단된 상태이며, 공기수용공간(151)의 압력이 낮아짐으로 인해 탄성부재(153)에 결합된 공간확장캡(152)이 초기위치 즉, 개방공의 내부로 다시 삽입되어 공기수용공간(151)의 체적을 축소시키는 형태로 부양력을 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프(100)는 흡입구(131)에 부양탱크(150)가 구비되어 유체를 직하방향이 아닌 측방향으로 유입함으로써, 와류를 방지하여 흡입조건을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 부양탱크(150)의 부양력에 의해 매달리는 하중 및 임펠러(120)에 의한 추력을 감소시켜, 펌프의 효율을 증대시킬 수 있는 동시에, 펌프가 매달리는 저수조의 내구 연한을 증대시킬 수가 있다.
또한, 부양탱크(150)는 공간확장캡(152)이 설치되어 임펠러(120)에 의한 추력에 따라 부양력을 조절할 수 있는 동시에, 저수조에 유체가 없는 상태에서도 펌프를 저수조의 바닥에 지지함으로써, 매달리는 하중에 의해 저수조가 파손되거나 컬럼파이프가 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 토출케이싱(130)에도 부양력을 발생시키는 보조탱크부(135)가 구비되어 부양력에 의해 매달리는 하중 및 임펠러(120)의 추력을 더욱 감소시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프
110: 구동모터 111: 구동축
120: 임펠러 130: 토출케이싱
131: 흡입구 132: 돌출부
133: 토출구 135: 보조탱크부
136: 유입공간 150: 부양탱크
151: 공기수용공간 152: 공간확장캡
152a: 걸림턱 152b: 씰링부재
153: 탄성부재 154: 안내깃
155: 끼움홈 156: 공기공급노즐
157: 체크밸브 170: 공기주입기

Claims (7)

  1. 회전하는 구동축이 구비된 구동모터, 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축에 의해 회전하는 임펠러, 상기 임펠러가 삽입되고 상기 임펠러에 의해 유체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 유체가 토출되는 토출구가 형성된 토출케이싱을 포함하는 펌프에 있어서,
    상기 흡입구의 하부에 설치되어 상기 흡입구로 유입되는 유체를 측방향으로 유입되도록 유체의 이동을 가이드하며, 내부에 공기가 유입되는 밀폐된 공기수용공간이 형성된 부양탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출케이싱은
    상기 토출케이싱의 둘레에 배치되어 내부에 충전된 공기에 의해 부양력을 발생시키는 보조탱크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부양탱크의 중앙부분과 상기 흡입구의 중앙부분 중 어느 하나는 외부로 돌출되어 외면에 나사산이 형성되는 돌출부, 및 다른 하나는 상기 돌출부가 나사체결되는 끼움홈을 포함하여,
    나사체결에 의해 상기 흡입구에서 상기 부양탱크의 위치를 조절하여 상기 흡입구의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부양탱크는
    상기 공기수용공간의 일부를 개방한 개방공, 및
    상기 개방공에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 상기 개방공을 밀폐하는 용기형상의 공간확장캡을 포함하여
    상기 공간확장캡의 위치에 따라 상기 공기수용공간의 체적을 확대 또는 축소하여 부양력을 조절하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 부양탱크는
    상기 공기수용공간의 공기가 외부로 배출될 경우, 상기 공간확장캡이 상기 공기수용공간을 축소하도록 상기 공간확장캡을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부양탱크는
    상기 공기수용공간의 공기를 외부로 배출하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입조건 및 효율을 증대시키는 부양탱크를 구비한 펌프.
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