KR101588171B1 - 수중펌프 - Google Patents

Abstract

수중펌프에 의해 양수(揚水)되어 배출되는 과정에서 용존산소량을 높임과 아울러 물속에 포함된 이물질을 응집시켜 배출이 이루어질 수 있도록 하여 높은 정화 효율성을 가질 수 있도록 수중펌프의 배출구 아답타가 형성된 하부케이스에 구동모터의 구동을 통해 회전 가능하며 단부에 스크류가 장착되는 회전축; 일단부는 상기 구동모터에 결합되고 상기 회전축을 감싸 하부케이스 내의 일부의 물이 순환되면서 응집제를 공급하는 이중관 형태로 형성되는 하우징; 상기 하우징의 끝단에 상기 스크류 측으로 공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 하우징은 물이 유입되는 유입공이 형성되는 제1 하우징, 상기 제1 하우징과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 제1 하우징의 내측에 배치되는 제2 하우징을 포함하되, 상기 이격 공간으로 액상 응집제를 공급하여 상기 스크류 측으로 배출하도록 응집제 공급부를 포함하는 수중펌프를 제공한다.

Description

수중펌프{Water pumps}

본 발명은 수중펌프에 관한 것으로, 더 상세하게는 수중펌프에 의해 양수(揚水)되어 배출되는 과정에서 용존산소량을 높임과 아울러 물속에 포함된 이물질을 응집시켜 배출이 이루어질 수 있도록 하여 높은 정화 효율성을 가질 수 있도록 한 수중펌프에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 수중에서 작동하는 전동식 펌프를 총칭하는 것으로서, 그 사용목적 및 용도에 따라 심정용, 상수도 가압용, 배수용 등 여러 종류로 다양하게 구분되어 진다.

이러한 수중펌프의 대부분은 전동모터의 구동에 의한 샤프트의 회전력을 통해 수중의 물을 외부로 양수하는 구조를 가진다.

다시 말해서, 통상적인 수중펌프는 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 외부로 토출시키기 위한 배출구 아답타가 구비되고, 임펠러가 내장된 하부케이스와, 하부케이스와 연결되고 내부에 임펠러와 연결축으로써 회전 가능하게 설치된 모터가 내장된 모터프레임과, 모터프레임과 연결되고, 내부에 임펠러와 모터가 연결되는 연결축이 설치되는 베어링이 내장된 상부커버로 이루어진다.

흡입구는 하부케이스의 하부에 형성되어 유체가 흡입되고, 배출구 아답타는 유체를 외부로 배출시키기 위한 배출파이프가 체결 고정된다. 그리고 배출파이프에는 외부로 물을 배출시키기 위한 외부 호스가 연결된다.

상기와 같은 통상적인 수중펌프와 관련된 선행기술에는 대한민국 등록실용신안 제20-0297152호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 모터가 물 밖에서 과열되지 않고 모터의 성능을 유지할 수 있도록 자동적으로 과열된 모터를 간단한 구조로 냉각시켜 주는 냉각수단이 구비된 수중펌프와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1010512호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 수중펌프와 토출관의 사이로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있으며, 수중펌프와 토출관의 착탈이 용이하고, 토출되는 유체의 난류를 방지하여 토출력을 향상시킬 수 있는 수중펌프의 자동탈착장치와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또, 대한민국 공개실용신안 제20-2015-0003831호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 펌프가 수면에서 이동하는 것을 방지하여 펌프의 파손 및 균일한 배수량을 제공할 수 있으며, 펌프의 방열효율을 높여 장시간 사용할 수 있는 흡입조건 및 효율을 향상시킨 부양식 수중펌프와 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허 제10-1531017호(이하 '선행기술문헌 4'라 한다)에 게시된 바와 같이 수중펌프의 임펠러가 역회전하는 것을 감지 및 펌핑되는 물에 미세한 기포를 발생시킬 수 있는 수중펌프와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0297152호 대한민국 등록특허 제10-1010512호 대한민국 공개실용신안 제20-2015-0003831호 대한민국 등록특허 제10-1531017호

그러나 선행기술문헌 1 내지 4는 수중펌프에 대하여 자체 각 부분의 성능을 향상시키는 기술과 펌핑 양을 증대시키는 기술을 가지나, 정작 펌핑되는 물에 대한 정화기능을 가지지 못하는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 해결 하고자 하는 기술적 과제는 수중펌프에 의해 양수(揚水)되어 배출되는 과정에서 용존산소량을 높임과 아울러 물속에 포함된 이물질을 응집시켜 배출이 이루어질 수 있도록 하여 높은 정화 효율성을 가질 수 있도록 한 수중펌프를 제공하는 데 있다.

본 발명의 해결 하고자 하는 다른 기술적 과제는 물속으로의 용존산소량을 더욱더 높일 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결 수단은 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 외부로 토출시키기 위한 배출구 아답타가 구비되고, 임펠러가 내장된 하부케이스와, 하부케이스와 연결되고 내부에 임펠러와 연결축으로써 회전 가능하게 설치된 모터가 내장된 모터프레임과, 모터프레임과 연결되고, 내부에 임펠러와 모터가 연결되는 연결축이 설치되는 베어링이 내장된 상부커버로 구성되는 수중펌프로서, 상기 배출구 아답타가 형성된 하부케이스에 구동모터의 구동을 통해 회전 가능하며 단부에 스크류가 장착되는 회전축; 일단부는 상기 구동모터에 결합되고 상기 회전축을 감싸 하부케이스 내의 일부의 물이 순환되면서 응집제를 공급하는 이중관 형태로 형성되는 하우징; 상기 하우징의 끝단에 상기 스크류 측으로 공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 하우징은 물이 유입되는 유입공이 형성되는 제1 하우징, 상기 제1 하우징과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 제1 하우징의 내측에 배치되는 제2 하우징을 포함하되, 상기 이격 공간으로 액상 응집제를 공급하여 상기 스크류 측으로 배출하도록 응집제 공급부를 포함한다.

상기 공기공급부가 연결되는 하부케이스에는 상기 공기공급부로부터 유입되는 공기에 의해 회전되면서 미립화된 공기방울로 형성하는 미립화 팬을 더 포함한다.

본 발명은 수중펌프에 의해 양수(揚水)되어 배출되는 과정에서 용존산소량을 높임과 아울러 이물질을 응집시켜 배출이 이루어질 수 있도록 하여 높은 정화 효율성을 가질 수 있도록 함으로써, 수중펌프에 의해 배출되는 물의 정화가 효율적으로 이루어져, 수처리 관련하여 최소한의 과정을 통하여 정화 효율성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 경제성도 뛰어난 효과를 가진다.

또한, 미립화되는 공기방울로 인해 물속으로의 용존산소량을 더욱더 높일 수 있도록 함으로써, 용존산소량을 더욱더 증대시켜 정화 효율성을 더욱 높일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 A-A선의 종단면도,
도 3은 도 1에 따른 B-B선의 종단면도,
도 4는 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 A-A선의 종단면도이고, 도 3은 도 1에 따른 B-B선의 종단면도이며, 도 4는 본 발명의 사용 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 유체를 흡입하는 흡입구(112)와 흡입된 유체를 외부로 토출시키기 위한 배출구 아답타(114)가 구비되고, 임펠러(116)가 내장된 하부케이스(110)와, 하부케이스(110)와 연결되고 내부에 임펠러(116)와 연결축(118)으로써 회전 가능하게 설치된 모터(122)가 내장된 모터프레임(120)과, 모터프레임(120)과 연결되고, 내부에 임펠러(116)와 모터(112)가 연결되는 연결축(118)이 설치되는 베어링(132)이 내장된 상부커버(130)로 구성되는 수중펌프(100)를 제시한다.

본 발명은 수중펌프에 의해 양수(揚水)되어 배출되는 과정에서 용존산소량을 높임과 아울러 물속에 포함된 이물질을 응집시켜 배출이 이루어질 수 있도록 하여 높은 정화 효율성을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 상기 수중펌프(100)에 의해 배출되는 물의 정화는 상기 배출구 아답타(114)가 형성된 하부케이스(110)에 통상적인 구동모터(M)의 구동을 통해 회전 가능하며 단부에 스크류(12)가 장착되는 회전축(10)과; 일단부는 상기 구동모터(M)에 통상적인 방식에 의해 결합되고 상기 회전축(10)을 감싸 하부케이스(110) 내의 일부의 물이 순환되면서 응집제를 공급하는 이중관 형태로 형성되는 하우징(20)과; 상기 하우징(20)의 끝단에 상기 스크류(12) 측으로 공기를 공급하는 공기공급부(30); 및 상기 하우징(20)은 물이 유입되어 하우징 내에서 순환되도록 유입공(22a)이 형성되는 제1 하우징(22)과, 상기 제1 하우징(22)과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 제1 하우징(22)의 내측에 배치되는 제2 하우징(24)을 포함하되, 상기 이격 공간으로 액상 응집제를 공급하여 상기 스크류(12) 측으로 배출하도록 응집제 공급부(40)를 포함한다.

회전축(10)은 일정 이상 길게 형성되며, 일단부는 구동모터(M)와 공지된 축결합되어 구동모터(M)의 회전시 회전이 이루어진다. 또, 상기 회전축(10)의 타단부에 형성되는 스크류(12)는 응집제와 공기를 원활하게 혼합시킴과 아울러 하우징(20) 내로 물의 순환과 응집제의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 한다. 여기서, 회전축(10)과 구동모터(M)의 구동축은 통상의 키 결합방식이나, 회전축과 구동축의 상호 대응하는 형상 구현 등을 통해 상호 간에 결합 가능하며, 상기 구동모터의 구동시 스크류가 회전하면서 공기와 응집제의 혼합을 원활하게 하면서 하우징 내의 물의 순환이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

하우징(20)은 회전축(10)의 감싸도록 설치된다. 즉 하우징(20)의 일단부는 구동모터(M)에 통상의 나사 결합방식 또는 스크류 결합방식 등을 통해 고정되며, 타단부는 하부케이스에 통상적인 브래킷 등에 의해 장착 고정되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 하우징(20)의 내부에는 구동모터(M)에 의해 회전하는 회전축(10)을 지지하도록 적어도 2개 이상의 베어링(26)이 설치된다.

또한, 상기 하우징(20)은 표면을 형성하도록 유입공(22a)이 형성되는 제1 하우징(22)과, 상기 제1 하우징(22)과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 제1 하우징(22)의 내측에 배치되는 제2 하우징(24)을 포함한다. 즉, 상기 하우징(20)은 내부가 빈 이중관 구조로 형성되며, 타다부 측에는 응집제가 배출되도록 복수의 배출홀(22b)이 형성된다.

여기서, 상기 유입공(22a)은 응집제 공급관(46)과 구동모투(M) 사이에 배치함으로써, 배출홀(22b)측으로 공급되는 응집제 공급압력에 의해 물이 유입되도록 한다.

또한, 하기할 응집제 공급관(46)은 제1 하우징(22)과 연결시 홀(22b)측으로 경사지게 형성함으로써, 응집제 배출펌프(44)의 배출압력에 의해 유입공(22a)을 통해 유입되는 물의 유입을 원활하게 하는 것이 바람직하다.

이로서, 응집제 공급관(46)을 통해 유입되는 응집제는

공기공급부(30)는 압축공기가 저장되는 통상의 에어 탱크(32)와, 상기 에어 탱크(32)에 저장된 압축 공기를 흡입하여 배출하는 에어 펌프(34) 및 상기 에어 펌프(34)와 연결되어 압축 공기가 이동하는 유로를 형성하는 공기 공급관(36)을 포함한다. 이때, 상기 공기 공급관(36)은 하우징(20)의 제1 하우징(22)의 끝단에 통상적인 방식에 의해 연결되어 상기 회전축(10)의 끝단에 형성된 스크류(12) 측으로 공기를 공급한다.

즉, 상기 공기 공급관(36)을 통하여 공급되는 공기는 스크류(12) 측으로 공급되게 함으로써, 공기가 보다 효율적이면서 신속하게 수중으로 공기방울 형태로 공급될 수 있는 것이다. 그로 인해 공기방울이 배출구 아답타를 통하여 배출되는 물의 먼 거리까지 공급될 수 있는 것이며, 이는 배출된 물속에서 공기방울이 용해되면서 물속의 용존 산소량을 높여 수질의 오염을 최소화하는 역할을 한다.

응집제 공급부(40)는 액상 응집제가 저장되는 응집제 저장탱크(42)와, 상기 응집제 저장탱크(42)에 저장된 액상 응집제를 흡입하여 배출하는 응집제 배출펌프(44)와, 상기 응집제 배출펌프(44)와 연결되어 액상 응집제가 이동하는 유로를 형성하되, 상기 제1 하우징(22)과 제2 하우징(24) 사이의 이격공간과 연통되게 설치되는 응집제 공급관(46)을 포함한다.

여기서, 응집제 공급관(46)을 통해 제1 하우징(22)과 제2 하우징(24) 사이의 이격공간으로 유입된 액상 응집제는, 응집제 배출펌프(44)의 배출 압력에 의해 하우징(20) 내부를 따라 이동한 후 하우징(20) 타단부의 배출홀(22b)을 통해 하우징(20) 외부로 배출된다. 전술한 바와 같이 배출된 액상 응집제는 공기 공급부(30)를 통해 공급된 공기 및 스크류(12) 구동에 의해 발생하는 와류에 혼합되어 수중으로 공급된다. 이때, 응집제는 배출되는 물에 포함되어 있는 이물질이나 부유물질 등을 응집하여 배출된 상태에서 작업자가 쉽게 제거하도록 하기 위한 것이다.

아울러, 응집제를 액상으로 구비하는 것은 하우징을 따라 원활하게 이동이 가능하도록 하기 위한 것이다. 이러한 액상 응집제는 일 예로 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 폴리황산규산알루미늄, 폴리수산화염화규산알루미늄 등으로 적용 가능하다.

이로써, 본 발명은 수중펌프를 이용하여 양수하여 배출하는 물속에 용존산소량을 높여 오염을 최소화하면서 액상의 응집제에 의해 이물질을 응집시켜 배출하도록 함으로써, 수처리 과정에서 최소한의 정화과정을 거치고도 정화 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 경제성도 높은 조건을 가진다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 확대 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 상기 공기공급부에 의해 공급되는 공기를 미립화된 상태의 공기방울로 공급하여 물속 내의 용존산소량을 더욱더 높일 수 있도록 한다.

공기공급부(30)가 연결되는 하부케이스(110)에는 상기 공기공급부(30)로부터 유입되는 공기에 의해 회전되면서 미립화된 공기방울로 형성하는 미립화 팬(50)을 더 포함한다.

미립화 팬(50)은 공기공급부의 공급 공급관이 연결되는 위치의 하부케이스에 통상적인 프레임 등에 의한 방식에 의해 회전 가능하게 마련한다.

그에 따라 공기공급부의 공급 공급관을 통하여 공급되는 공기는 배출과 동시에 그 공급되는 압력에 의하여 회전되는 미립화 팬에 의해 미세한 크기의 공급방울로 수중으로 공급되도록 함으로써, 물속에서의 용해 효율성 또한 향상시킨다. 즉, 회전축에 의해 공기를 비교적 큰 공기방울로 형성되면서 그 공기방울은 다시 미립화 팬에서 미세한 크기로 형성되면서 수중으로 공급된다.

그로 인해 배출되는 물속으로의 용존산소량을 더욱더 증대시켜 수질 오염을 최소화할 수 있는 조건을 가진다.

10 : 회전축 12 : 스크류
20 : 하우징 22 : 제1 하우징
22a : 유입공 22b : 배출홀
24 : 제2 하우징 26 : 베어링
30 : 공기공급부 32 : 에어 탱크
34 : 에어 펌프 36 : 공기 공급관
40 : 응집제 공급부 42 : 응집제 저장탱크
44 : 응집제 배출펌프 46 : 응집제 공급관
50 : 미립화 팬 M : 구동모터
100 : 수중펌프
110 : 하부케이스 112 : 흡입구
114 : 배출구 아답타 116 : 임펠러
118 : 연결축 120 : 모터 프레임
122 : 모터 130 : 상부커버
132 : 베어링

Claims (2)

1. 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 외부로 토출시키기 위한 배출구 아답타가 구비되고, 임펠러가 내장된 하부케이스와, 하부케이스와 연결되고 내부에 임펠러와 연결축으로써 회전 가능하게 설치된 모터가 내장된 모터프레임과, 모터프레임과 연결되고, 내부에 임펠러와 모터가 연결되는 연결축이 설치되는 베어링이 내장된 상부커버로 구성되는 수중펌프로서,
   상기 배출구 아답타가 형성된 하부케이스에 구동모터의 구동을 통해 회전 가능하며 단부에 스크류가 장착되는 회전축;
   일단부는 상기 구동모터에 결합되고 상기 회전축을 감싸 하부케이스 내의 일부의 물이 순환되면서 응집제를 공급하는 이중관 형태로 형성되는 하우징;
   상기 하우징의 끝단에 상기 스크류 측으로 공기를 공급하는 공기공급부; 및
   상기 하우징은 물이 유입되는 유입공이 형성되는 제1 하우징, 상기 제1 하우징과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 상기 제1 하우징의 내측에 배치되는 제2 하우징을 포함하되, 상기 이격 공간으로 액상 응집제를 공급하여 상기 스크류 측으로 배출하도록 응집제 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중펌프.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기공급부가 연결되는 하부케이스에는 상기 공기공급부로부터 유입되는 공기에 의해 회전되면서 미립화된 공기방울로 형성하는 미립화 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중펌프.
   

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