KR101441023B1

KR101441023B1 - 펌프

Info

Publication number: KR101441023B1
Application number: KR1020130137141A
Authority: KR
Inventors: 이강호; 최선
Original assignee: 하지공업(주); 한국그런포스펌프(주); 금정공업 주식회사
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2014-09-23

Abstract

본 발명은, 펌프 구동을 위한 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 상기 모터에 결합된 회전샤프트와, 상기 회전샤프트에 결합된 임펠러를 포함하는 펌프본체; 상기 펌프본체의 상기 인펠러가 결합된 부위를 감싸며, 유체가 유입 및 유출되는 유입구와 유출구를 포함하는 방전케이싱; 및 상기 방전케이싱의 상단에 장착되며, 상기 유출구로 유출되는 유체의 이동 압력에 의해 탄성적으로 확장 가능한 와류 방지 케이싱을 포함하는 펌프가 개시된다.

Description

펌프{PUMP}

본 발명을 펌프에 관한 것으로, 유체의 유출에 따른 효율이 향상될 수 있는 펌프에 관한 것이다.

펌프는 액체나 슬러리를 이동하는 데 쓰이는 장치로서, 낮은 압력에서 더 높은 압력으로 액체를 움직이는 장치이다. 전기를 동력으로 사용하는 펌프의 경우 전기를 이용해 원동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전을 하면서, 액체를 직접 움직이는 임펠러 등을 포함한다.

그런데, 유체가 수직 방향으로 유출되는 펌프는 유체가 유출되는 유출구와 상기 펌프가 장착되는 파이프 내벽 사이에 공간이 발생하기 때문에 유체가 유출되는 유출력에 의하여 펌프와 파이프 내벽 사이에 난류가 발생하여 유체가 완전히 유출되지 못하기도 한다.

즉, 도 1와 같이 종래의 수직형 펌프(10)는, 펌프(10)와 펌프(10)가 삽입되는 파이프(20)의 내벽과 소정 간격 간극(G)이 형성되어 있다. 상기 펌프(10)를 작동하게 되면 상기 간극에 난류가 형성되고, 이로 인하여 상기 간극(G)에 유체가 흡입된다. 이후, 펌프(10)가 작동을 정지하게 되면 상기 간극(G)에 흡입된 유체가 잔류되는 문제점이 있었다.

따라서, 유체 유출 시, 펌프와 파이프 내벽 사이의 간극을 메워 난류 형성을 방지하는 펌프 구조에 대한 개발이 절실한 실정이다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유체 유출 시, 난류 형성을 방지하여 구동 효율이 향상될 수 있는 펌프를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 펌프 구동을 위한 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 상기 모터에 결합된 회전샤프트와, 상기 회전샤프트에 결합된 임펠러를 포함하는 펌프본체; 상기 펌프본체의 상기 인펠러가 결합된 부위를 감싸며, 유체가 유입 및 유출되는 유입구와 유출구를 포함하는 방전케이싱; 및 상기 방전케이싱의 상단에 장착되며, 상기 유출구로 유출되는 유체의 이동 압력에 의해 탄성적으로 확장 가능한 와류 방지 케이싱을 포함한다.

여기서, 방전케이싱의 상단 외측으로 돌출되게 형성되며, 와류 방지 케이싱의 일 단을 관통하는 돌기부를 더 포함한다.

이때, 와류 방지 케이싱은 돌기부가 관통되어 장착되는 장착홀을 더 포함하고, 돌기부의 외측 단부 둘레는 장착홀보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 와류 방지 케이싱에 삽입되는 강판을 더 포함할 수 있다.

이때, 와류 방지 케이싱은, 강판 및 방전케이싱 상단을 관통하여 고정하는 고정부재를 더 포함한다.

상기 와류 방지 케이싱은 고무, 실리콘고무 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

한편, 상기 방전케이싱은, 상기 유입구가 형성된 유입케이싱과, 상기 유입케이싱 상에 장착되고, 상기 유입구와 나란한 방향으로 유체가 유출되도록 상기 유출구가 형성된 유출케이싱을 포함하고, 상기 유입케이싱과 상기 유출케이싱은 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예의 와류 방지 케이싱은 펌프 구동 시, 유출되는 유체의 유출 압력에 의해 탄성적으로 확장되어 펌프와 펌프가 마련되는 파이프 내벽 사이에 간극이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 유체가 유출되는 동안 펌프와 파이프 내벽 사이에 난류가 형성되는 것을 방지하여 펌프의 펌핑 효율이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 배경기술을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 실시예의 펌프를 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이고,
도 4는 도 3의 A 영역의 변형예를 도시한 단면도이며,
도 5는 도 3의 A 영역의 다른 변형예를 도시한 단면도이고,
도 6은 도 3의 A 영역의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이며,
도 7은 본 발명의 실시예의 펌프와 펌프가 마련된 파이프와의 작동관계를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예의 펌프를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이고, 도 4는 도 3의 A 영역의 변형예를 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3의 A 영역의 다른 변형예를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 3의 A 영역의 또 다른 변형예를 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예의 펌프와 펌프가 마련된 파이프와의 작동관계를 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 펌프(100)는, 펌프(100) 구동을 위한 모터(124)와 모터(124)의 구동에 의해 회전 가능하도록 모터(124)에 결합된 회전샤프트(125)와 회전샤프트(125)에 결합된 임펠러(123)를 포함하는 펌프본체(120)와, 펌프본체(120)의 임펠러(123)가 결합된 부위를 감싸며, 유체가 유입 및 유출되는 유입구(143)와 유출구(147)를 포함하는 방전케이싱(140) 및 방전케이싱(140)의 상단에 장착되며, 유출구(147)로 유출되는 유체의 이동 압력에 의해 탄성적으로 확장 가능한 와류 방지 케이싱(160)을 포함한다.

상기 펌프본체(120)는 펌프(100) 구동을 위한 전원(미도시)과 전기적으로 연결되어 있으며, 이를 위하여 펌프본체(120)는 전원과 연결되는 케이블(121)과, 터미널보드(122) 등을 포함한다.

상기 케이블(121)은 터미널보드(122) 및 모터(124)에 연결되어 펌프(100) 구동 시 모터(124)에 구동력을 제공한다. 상기 모터(124) 중심에는 단부에 임펠러(123)가 결합된 회전샤프트(125)가 장착되어 모터(124)의 구동에 의해 회전샤프트(125)가 회전하며 임펠러(123)를 통해 유체가 펌프(100)로 유입될 수 있다.

상기 방전케이싱(140)은 펌프본체(120)의 임펠러(123)가 결합된 부위를 감싸고, 임펠러(123)에 의해 펌프(100)로 유체가 유입되는 유입구(143)와, 유입구(143)로 유입된 유체가 유출되는 유출구(147)를 포함한다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 펌프(100)는 수직형 펌프이다. 이로 인하여, 상기 유입구(143)는 방전케이싱(140)의 하부에 형성되고, 유출구(147)는 방전케이싱(140)의 상부에 형성된다. 또한, 상기 임펠러(123)는 유입구(143)와 인접한 위치에 설치되어 유입구(143)에서 유입된 유체를 하부에서 상부로 이송시킨다. 이하 본 발명의 실시예는 수직형 펌프를 예를 들어 설명하지만 펌프의 형태에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

상기 방전케이싱(140)은 철, 쇠 등의 재질로 형성될 수 있으며, 상기 유입구(143)가 형성된 유입케이싱(142)과 유입케이싱(142) 상에 장착되고, 유입구(143)와 나란한 방향으로 유체가 유출되도록 유출구(147)가 형성된 유출케이싱(144)을 포함한다. 이때, 상기 유입케이싱(142)과 유출케이싱(144)은 탈착 가능하게 형성될 수 있다.

즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 방전케이싱(140)의 유입케이싱(142)과 유출케이싱(144)은 각 케이싱이 면접하기 위하여 제1 접합부(146)와 제2 접합부(148)를 포함한다. 상기 제1 접합부(146)와 제2 접합부(148)는 나사, 본딩 등을 이용하여 접합될 수 있으며, 이와 같이 유입케이싱(142)과 유출케이싱(144)을 분리 가능하도록 형성됨에 따라 파이프(20) 내에 마련되는 펌프(100)의 조립성이 향상될 수 있고, 펌프(100)가 파손될 경우 교환이 필요한 케이싱만을 선택적으로 교환할 수 있다.

이때, 방전케이싱(140)은 원통형으로 형성될 수 있으며, 보다 자세하게 상기 유출케이싱(144)은 상부에서 하부로 향할수록 직경이 작아지도록 형성될 수 있고, 상기 유입케이싱(142)은 상부에서 하부로 향할수록 직경이 커지도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 펌프(100)는 파이프(20) 내에 장착될 수 있으며, 상기 펌프(100)의 방전케이싱(140) 상단과 파이프(20)의 내벽 사이에는 소정의 간극(G)이 형성될 수 있다. 상기 간극(G)은 펌프(100)가 파이프(20) 내에 장착될 때 펌프(100)와 파이프(20) 사이에 간격을 형성하여 펌프(100)가 파이프(20) 내벽에 부딪혀 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 간극(G)은 펌프(100)가 펌핑할 때 방전케이싱(140)의 상단에 장착된 와류 방지 케이싱(160)이 확장하는 공간이다. 즉, 상기 와류 방지 케이싱(160)은 유출구(147)로 유체가 유출될 때, 유체의 이동 압력에 의해 탄성적으로 확장될 수 있다. 이때, 유체는 펌핑 방향으로 압력이 발생하게 되고, 발생한 압력으로 상기 와류 방지 케이싱(160)이 확장하게 된다.

상기와 같이 펌프(100)가 펌핑할 때, 와류 방지 케이싱(160)이 확장함에 따라 상기 간극(G)이 메워질 수 있다. 그 결과, 유체 일부가 간극(G)에서 난류로 형성되지 않고, 펌핑되는 유체가 모두 유출구(147)로 유출될 수 있다.

상기 와류 방지 케이싱(160)은 방전케이싱(140)의 유출케이싱(144)의 상단에 본딩, 접합 등의 방법을 이용하여 장착된다. 이를 위하여 방전케이싱(140)의 상단은 와류 방지 케이싱(160)의 일단과 면접하는 접합부(145)를 포함한다.

상기 접합부(145)는 방전케이싱(140)의 유출케이싱(144) 상단에 형성될 수 있으며, 유출케이싱(144) 외측을 향해 돌출되게 형성될 수 있다. 왜냐하면, 상기 와류 방지 케이싱(160)의 일단과 보다 용이하게 접합되기 위해서이다.

한편, 방전케이싱(140)의 상단 외측으로 돌출되며 와류 방지 케이싱(160)의 일 단에 삽입되는 돌기부(145a)를 더 포함한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 돌기부(145a)는 상기 유출케이싱(144)의 외측면에서 돌출되게 형성되며, 와류 방지 케이싱(160)에 삽입되어 와류 방지 케이싱(160)이 방전케이싱(140)에 장착될 수 있게 한다. 즉, 돌기부(145a)는 유출케이싱(144)의 상단 외측에서 유출케이싱(144)의 둘레를 따라 형성되고, 상기 와류 방지 케이싱(160)은 돌기부(145a)에 끼움 장착될 수 있다. 이와 같이 유출케이싱(144)에 돌기부(145a)를 형성하여 와류 방지 케이싱(160)이 돌기부(145a)에 끼움 장착되게 함으로써, 별도의 장치를 사용하지 않고, 와류 방지 케이싱(160)을 방전케이싱(140)에 장착할 수 있게 된다.

이때, 상기 와류 방지 케이싱(160)은 돌기부(145a)가 삽입되는 장착홀(165)을 더 포함하고, 장착홀(165)에 삽입되는 돌기부(145a)의 두부(頭部) 둘레는 장착홀(165)보다 크게 형성될 수 있다. 이는, 와류 방지 케이싱(160)에 돌기부(145a)를 억지 끼워 돌기부(145a)가 와류 방지 케이싱(160)에서 분리되거나 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 펌프(100)의 방전케이싱(140)과 와류 방지 케이싱(160)은 고정부재(180)로 고정할 수 있다. 즉, 와류 방지 케이싱(160)이 방전케이싱(140)의 유출케이싱(144) 상단에 위치하면, 볼트 등을 이용하여 와류 방지 케이싱(160)에서부터 유출케이싱(144) 상단을 관통하여 고정할 수 있다.

이와 유사하게, 방전케이싱(140)의 돌기부(145a)에 와류 방지 케이싱(160)이 끼움되어 장착되며, 와류 방지 케이싱(160)에서부터 돌기부(145a)를 관통하도록 고정부재(180)를 마련할 수도 있다.

또한, 도 6를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 펌프(100)는 와류 방지 케이싱(160)에 삽입되는 강판(169)을 더 포함한다. 상기 강판(169)은 와류 방지 케이싱(160) 내부 일부에 마련될 수 있으며, 바람직하게는 상기 방전케이싱(140)의 유출케이싱(144)의 상단과 인접한 와류 방지 케이싱(160)의 일단에 마련되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 와류 방지 케이싱(160)의 상단은 방전케이싱(140)의 유출구(147)에서 유출되는 유체의 유출 압력에 의하여 펌프(100)와 파이프(20) 내벽 사이의 간극(G)으로 확장되기 위함이다.

한편, 와류 방지 케이싱(160)에 마련된 강판(169)은 고정부재(180)를 이용하여 고정할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 나사나 못 등이 와류 방지 케이싱(160), 강판(169) 및 방전케이싱(140)의 유출케이싱(144) 상단이나 돌기부(145a)를 관통하면서 상기 부재를 고정할 수 있다.

이때, 상기 와류 방지 케이싱(160)은 고무, 실리콘고무 등의 연질의 재질로 형성될 수 있다. 왜냐하면, 유체 펌핑 시, 유체의 압력에 의해 탄성적으로 확장되기 위함이다. 즉, 펌프(100)가 작동하지 않을 경우, 와류 방지 케이싱(160)은 확장하지 않은 초기 상태로 펌프(100)와 파이프(20) 사이에는 간극(G)이 형성되어 있다. 이때, 펌프(100)를 작동시키면, 유체를 펌핑하면서 발생하는 압력에 의해 와류 방지 케이싱(160)이 파이프(20) 내벽 방향으로 확장하게 되고, 이로 인하여 상기 간극(G)을 메울 수 있도록 와류 방지 케이싱(160)을 고무, 실리콘고무 등의 연질의 재질로 형성하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 와류 방지 케이싱(160)의 상단(d₁)의 너비는 하단(d₂)의 너비보다 크게 형성된다. 왜냐하면, 펌프(100)가 파이프(20)에 삽입될 때, 상기 와류 방지 케이싱(160)의 상단이 파이프(20)의 내벽에 부딪히는 것을 방지하거나, 파이프(20)의 내벽에 부딪혀도 충격을 완화함으로써, 방전케이싱(140)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 펌프(100)의 방전케이싱(140) 상단에 탄성적으로 확장 가능한 와류 방지 케이싱(160)을 형성함으로써, 펌프(100) 구동 시, 유출되는 유체의 유출 압력에 의해 탄성적으로 확장되어 펌프(100)와 펌프(100)가 마련되는 파이프(20) 내벽 사이의 간극(G)을 메워 유체에 의한 난류가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여, 펌프(100)의 유체의 유출이 간섭 없이 이뤄짐으로써, 펌프(100)의 펌핑 효율이 향상될 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 펌프 120: 펌프본체
140: 방전케이싱 160: 와류 방지 케이싱
180: 고정부재

Claims

파이프 내에 마련되어 펌프 구동을 위한 모터와, 상기 모터의 구동에 의해 회전 가능하도록 상기 모터에 결합된 회전샤프트와, 상기 회전샤프트에 결합된 임펠러를 포함하는 펌프본체;
상기 펌프본체의 상기 임펠러가 결합된 부위를 감싸며, 유체가 유입 및 유출되는 유입구와 유출구를 포함하는 방전케이싱; 및
상기 방전케이싱의 상단에 장착되며, 상기 유출구로 유출되는 유체의 이동 압력에 의해 상기 파이프의 내벽 방향으로 탄성적으로 확장 가능한 와류 방지 케이싱을 포함하는 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 방전케이싱의 상단 외측으로 돌출되게 형성되며, 상기 와류 방지 케이싱의 일단에 삽입되는 돌기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 2에 있어서,
상기 와류 방지 케이싱은, 상기 돌기부가 삽입되는 장착홀을 더 포함하고,
상기 장착홀에 삽입되는 상기 돌기부의 두부(頭部) 둘레는 상기 장착홀보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 와류 방지 케이싱에 삽입되는 강판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 4에 있어서,
상기 강판 및 상기 방전케이싱 상단을 관통하여 고정하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 4에 있어서,
상기 와류 방지 케이싱은, 상단의 너비는 하단의 너비보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 4에 있어서,
상기 와류 방지 케이싱은, 고무, 실리콘고무 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 방전케이싱은,
상기 유입구가 형성된 유입케이싱과,
상기 유입케이싱 상에 장착되고, 상기 유입구와 나란한 방향으로 유체가 유출되도록 상기 유출구가 형성된 유출케이싱을 포함하고,
상기 유입케이싱과 상기 유출케이싱은 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 펌프.