KR101631030B1

KR101631030B1 - 고압토출이 가능한 물이송장치

Info

Publication number: KR101631030B1
Application number: KR1020150090421A
Authority: KR
Inventors: 박춘근
Original assignee: 박춘근
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-06-15
Also published as: JP2018520294A; MX2017017103A; EP3315672A4; US20180179740A1; CN107912049A; WO2016209008A1; EP3315672A1

Abstract

본 발명은 고압토출이 가능한 물이송장치에 관한 것으로, 복수의 가압배출장치를 통해 수조의 물을 고압으로 토출하여 물공급이 어려운 고층건물이나 멀리 떨어진 장소 또는 다량의 물이 필요한 공장 등에 효과적으로 물을 이송할 수 있도록 한 고압토출이 가능한 물이송장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 물이 저장되는 수조, 상기 수조 내에 복수개의 가압배출장치가 설치되며, 상기 가압배출장치는 수조내의 물이 흡입구를 통해 수용되는 저장부와, 상기 저장부에 담겨지는 물을 배출구 방향으로 배출시키는 가압부재와, 상기 가압부재가 승강 작동될 수 있도록 한 유압작동부로 이루어지고, 상기 가압배출장치의 배출구와 연결된 복수의 배출관로, 상기 복수의 배출관로와 연결되어 합류된 물이 고압으로 집수 되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 집수부, 상기 집수부의 좁아진 단부에 설치되어 고압수가 토출되는 토출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고압토출이 가능한 물이송장치{water supplying apparatus with High pressure jetting}

본 발명은 고압토출이 가능한 물이송장치에 관한 것으로, 복수의 가압배출장치를 통해 수조의 물을 고압으로 토출하여 물공급이 어려운 고층건물이나 멀리 떨어진 장소 또는 다량의 물이 필요한 공장 등에 효과적으로 물을 이송할 수 있도록 한 고압토출이 가능한 물이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 물을 비롯한 모든 액체는 펌프를 통해서 이송되며 이러한 펌프를 이용한 물 이송방법이 널리 사용되며 물의 이송량에 따라 펌프의 용량을 크게 하여 맞추고 있다.

그러나 종래의 펌프는 내부에서 모터에 의해 임펠러가 회전하면서 물이 이송되는 방식이다. 즉, 다량의 물을 사용처까지 이송하기 위해서는 다수의 고용량 펌프를 이용하고 있으나 펌프의 크기에 따른 공급량의 한계가 있고 설치비용 대비 물공급이 비효율적인 문제점이 있다. 또한 멀리 떨어진 곳까지 물을 이송하려면 수압이 부족하여 물이 이송되는 경로에 일정간격을 두고 펌프를 다수 연결 설치하여 이송해야 하는 문제점이 있었다.

또한 종래의 펌프방식은 좁아지는 형태의 관이나 토출구를 통해 고압으로 이송하고자 할 경우, 압력에 의해 임펠러와 모터에 무리를 줄 수 있어 고장이 발생할 수 있고 수압이 높아짐에 따라 임펠러가 원활히 회전하지 못하여 전력소모 대비 이송효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

관련 선행기술로서 특허 제 1439362호(일체형 수중가압펌프장치)에는 일체형 수중가압펌프장치는 컨트롤박스, 밀폐형가압장, 출입구, 흡입관, 제 1 연결관, 가압관, 제 2 연결관, 제 1 배출관,배수펌프, 제 2 배출관을 포함하며, 상기 가압관은 수중모터펌프를 구비하여 유체를 이동시키는 구성이 제시되어 있다.

상기 선행기술은 맨홀과 같이 밀폐된 공간 내에서 유체를 토출시키기 위한 장치로서, 토출원리는 수중모터펌프에 의한 것이기 때문에 통상의 임펠러 회전방식에 지나지 않는다. 그로 인해 유체의 이송압력이나 이송량의 한계가 있고 멀리 떨어진 곳 까지 유체를 이송하려면 이러한 장치를 일정 거리마다 더 설치해야 하는 문제점이 있다.

또 다른 선행기술로서 실용신안 제467740호(상수도 가압용 수중 인라인 가압펌프)에는 임펠러가 설치되는 제1케이싱, 냉각구성과 구동부가 설치되는 제2케이싱, 제2케이싱과 연결되는 제3케이싱으로 이루어져 냉각 효율을 높이고자 한 기술이 제시되어 있으나, 상기 선행기술 역시 임펠러 타입의 펌프라서 물을 공급함에 있어서 공급량이나 공급압력이 제한적일 수밖에 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 수조 내에 복수의 가압배출장치를 설치하고, 복수의 가압배출장치에서 배출되는 물을 집수부에서 고압으로 집수한 다음 토출하여 많은 양의 물이 필요로 한 곳에 공급할 수 있고 고압토출이 가능하여 멀리 떨어진 장소에 효과적으로 물을 이송할 수 있도록 함에 목적이 있다.

또한 복수의 가압배출장치를 통해 가압부재가 승강하면서 수조 내에 있는 물을 흡입, 배출하여 고압으로 이송하더라도 장치에 무리가 가지 않으며 전력소모 대비 이송효율이 높은 물공급장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 물이 저장되는 수조, 상기 수조 내에 복수개의 가압배출장치가 설치되며, 상기 가압배출장치는 수조내의 물이 흡입구를 통해 수용되는 저장부와, 상기 저장부에 담겨지는 물을 배출구 방향으로 배출시키는 가압부재와, 상기 가압부재가 승강 작동될 수 있도록 한 유압작동부로 이루어지고, 상기 가압배출장치의 배출구와 연결된 복수의 배출관로, 상기 복수의 배출관로와 연결되어 합류된 물이 고압으로 집수 되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 집수부, 상기 집수부의 좁아진 단부에 설치되어 고압수가 토출되는 토출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 저장부의 흡입구 개방시에 배출구는 차단되고, 흡입구 차단시에 배출구는 개방되도록 체크밸브가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가압배출장치는 하나의 배출관로에 복수의 가압배출장치가 연결되는 단일 세트로 구성되고, 단일 세트를 병렬로 더 구성하여 가압배출장치가 전후좌우로 배열되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 단일 세트에 포함된 복수의 가압배출장치는 순차적으로 가압작용하여 저장부의 물이 배출관로로 연속적으로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 단일 세트에 포함된 복수의 가압이송부재는 적어도 3개 이상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 수조에 연결되어 외부에서 물이 유입될 수 있도록 한 회수유로가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 수조 내에 복수의 가압배출장치를 설치하고, 복수의 가압배출장치에서 배출되는 물을 집수부에서 고압으로 집수한 다음 토출함으로써, 많은 양의 물이 필요로 한 공장 등에 공급이 용이한 효과가 있다.

또한 고압토출이 가능하여 고층빌딩이나 멀리 있는 장소까지 추가설비 없이 효과적으로 물을 이송할 수 있는 이점이 있다.

또한 종래의 임펠러 회전방식이 아닌, 복수의 가압배출장치를 통해 가압부재가 승강하여 수조 내에 있는 물을 흡입, 배출과정이 이루어지기 때문에, 고압으로 이송하더라도 장치에 무리가 가지 않으며 전력소모 대비 이송효율이 높은 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 복수의 가압배출장치가 설치된 예시를 나타낸 평면도
도 3 내지 4는 본 발명의 복수의 가압배출장치로 구성된 세트(S)에서 각각의 가압배출장치가 순차적으로 가압작용을 하는 과정을 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 고압토출이 가능한 물이송장치는 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이 물이 저장되는 수조(100)와, 상기 수조(100) 내에 복수개로 설치되는 가압배출장치(200)와, 상기 가압배출장치(200)의 배출구(212)와 연결된 복수의 배출관로(300), 상기 복수의 배출관로(300)와 연결되어 합류된 물이 고압으로 집수 되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 집수부(400), 상기 집수부(400)의 좁아진 단부에 설치되어 고압수가 토출되는 토출부(500)로 구성되며,

상기 가압배출장치(200)는 수조(100)내의 물이 흡입구(211)를 통해 수용되는 저장부(210)와, 상기 저장부(210)에 담겨지는 물을 배출구(212) 방향으로 배출시키는 가압부재(220)와, 상기 가압부재(220)가 승강작동될 수 있도록 한 유압작동부(230)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 수조(100)는 취수장과 같이 수(水)량이 많은 장소에 설치되어 다량의 물이 저장될 수 있도록 비교적 큰 규모로 설치되는 것으로, 수조(100) 내부에는 복수의 가압배출장치(200)가 설치되어 수조(100)에 저장된 다량의 물을 외부로 고압 토출될 수 있도록 한다. 그리고 상기 수조(100)는 외부에서 물이 유입되어 다시 보충될 수 있도록 회수유로(600)가 연결될 수 있다.

상기 가압배출장치(200)는 크게 저장부(210), 가압부재(220), 유압작동부(230)로 이루어져 실린더 방식으로 물을 흡입하고 배출하는 장치로서, 상기 유압작동부(230)는 수조(100) 상부에 고정되어 별도로 설치된 유압모터를 통해 공급되는 유압으로 왕복운동이 이루어지고, 상기 가압부재(220)는 저장부(210) 내에서 밀착된 상태로 저장부(210)로 물이 흡입되거나 배출관로(300)로 배출될 수 있도록 승강작동을 하고, 상기 저장부(210)는 수조(100)의 물에 잠기는 형태가 되도록 수조(100)의 바닥에서 이격되게 고정설치되며, 저장부(210)의 하부에는 흡입구(211)가 형성되어 물이 직접적으로 저장부(210) 내부로 유입되어 일시적으로 수용되고 배출구(212)로 배출되는 것이다.

본 발명의 저장부(210)는 수조(100)와 별도의 관로로 연결되는 구성이 아닌 상기와 같이 수조(100) 내부에 직접 설치되기 때문에, 가압부재(220)를 통해 물을 흡입할 경우 수조(100)의 물이 빠르게 유입되어 채워질 수 있고 설치구조를 단순화할 수 있는 것이다. 또한 상기 저장부(210)는 수조(100)의 물이 직접 유입될 수 있도록 물에 잠겨있는 형태로 설치되지만, 실질적으로 유압에 의해 가압작동이 이루어지는 유압작동부(230)는 수조(100)의 물 밖에 고정되기 때문에 물에 의한 고장문제는 발생하지 않는 것이다.

또한 상기 저장부(210)의 흡입구(211)와 배출구(212)에는 체크밸브(240)가 각각 설치되어 있어 개방시에 배출구(212)는 차단되고, 흡입구(211) 차단시에 배출구(212)는 개방되도록 한다. 상기 체크밸브(240)는 서로 차단방향이 역방향이 되도록 하여 흡입과 배출과정이 원활하게 교대로 이루어질 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명에서 복수의 가압배출장치(200)가 설치되는 일 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 가압배출장치(200)는 하나의 배출관로(300)에 복수의 가압배출장치(200)가 연결되는 단일 세트(S)로 구성되고, 상기 단일 세트(S)를 병렬로 더 구성하여 가압배출장치(200)가 전후좌우로 배열되게 설치될 수 있다. 즉, 복수의 세트(S) 각각에 연결된 배출관로(300)는 하나의 집수부(400)에 연결되어 많은 양의 물이 합류되어 고압으로 집수 되는 것이다.

상기 단일 세트(S)를 구성하는 하나의 배출관로(300)에 연결된 복수의 가압배출장치(200)는 도 3 내지 4에 도시한 바와 같이, 순차적으로 가압작용하여 저장부(210)의 물이 배출관로(300)로 연속적으로 배출될 수 있도록 한다. 만약 하나의 배출관로(300)에 연결된 가압배출장치(200)의 가압부재(220)가 동일한 위치에서 동시에 승강 작동이 이루어질 경우, 흡입과 배출동작이 동시에 이루어지기 때문에 연속적으로 배출될 수 없는 문제점이 발생하는바, 가압배출장치의 가압작용을 순차적으로 하여 일정한 압력으로 연속적으로 배출되게 하는 것이다.

아울러 상기 단일 세트(S)에 포함된 복수의 가압배출장치(200)는 적어도 3개 이상으로 구성되는 것이 좋은데, 이는 2개의 가압배출장치(200)로 구성되어 서로 승강 방향을 교차시켜 연속적으로 배출되게 할 수 있으나, 서로 흡입과 배출이 끝나는 시점에 약간의 지연시간이 발생하기 때문에 이러한 지연시간을 최소화하기 위해 적어도 3개 이상 설치되는 것이다.

본 발명의 집수부(400)는 복수의 배출관로(300)와 연결되어 고압으로 집수 되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태가 되어, 토출부(500)를 통해 강한 압력으로 물이 토출되게 하여 많은 양의 물을 멀리 있는 장소까지 용이하게 이송할 수 있는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 고압토출이 가능한 물이송장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이 수조(100) 내에 저장된 물이 가압배출장치(200)의 흡입구(211)를 통해 저장부(210)에 채워진 상태에서, 물을 이송하고자 할 때 유압작동부(230)를 통해 가압부재(220)는 하강하게 되고 이때 하강하면서 가압부재(220)는 저장부(210) 내벽에 밀착된 상태로 배출구(212)로 밀어내어 배출구(212) 후단에 연결된 배출관로(300)로 배출되는 것이다. 배출시 흡입구(211)는 체크밸브(240)에 의해 차단된 상태가 되고 배출구(212)의 체크밸브(240)는 개방된 상태가 된다.

상기와 같이 가압부재(220)가 저장부(210) 바닥에 도달하여 저장부(210)의 물이 모두 배출되면 밀착된 가압부재(220)가 다시 상승하면서 수조(100)의 물을 흡입구(211)를 통해 저장부(210)에 채워지게 된다. 이때 흡입구(211)의 체크밸브(240)는 개방된 상태이고 배출부의 체크밸브(240)는 차단되어 닫혀진 상태가 된다. 이와 같이 가압부재(220)가 왕복운동을 하면서 수조(100)의 물이 배출관로(300)를 따라 집수부(400)로 집수될 수 있도록 한다. 이러한 왕복운동이 이루어지는 가압배출장치(200)는 수조(100)내에 복수로 설치되어 많은 양의 물이 이송될 수 있도록 한다.

아울러 상기 복수의 가압배출장치(200)는 도 2에 도시한 바와 같이 3개 이상으로 구성된 단일 세트(S)로 이루어지고 이러한 세트(S)에 포함된 가압배출장치(200)의 배출구(212)는 하나의 배출관로(300)로 연통되어 있으며, 상기 세트(S)는 병렬로 4군데 정도 더 설치하여 최종적으로 가압배출장치(200)가 전후좌우 배열되게 설치되어 각 세트(S)에 연결된 복수의 배출관로(300)가 집수부(400)로 연결되는 것이다.

그리고 상기 세트(S)에 포함된 가압배출장치(200)는 도 3 내지 4에 도시한 바와 같이 순차적으로 가압작용하여 저장부(210)의 물이 배출관로(300)로 연속적으로 배출될 수 있도록 한다. 즉, 복수의 배출관로(300)들은 모두 일정한 압력으로 물이 이동하여 집수부(400)에 고압으로 집수되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 집수부(400)를 거쳐 더 증압된 상태로 토출부(500)로 배출되는 것이다.

또한 회수유로(600)를 통해 수조(100)로 외부의 물이 다시 보충될 수 있도록 하고 수조(100)에 물이 오버플로우 되거나 부족하게 되는 현상을 방지하기 위해 수위 센서를 일정높이에 각각 설치하여 회수유로(600)를 통해 보충되는 물을 제어할 수 있도록 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명은 종래의 임펠러 방식으로 이루어진 펌프로 구현할 수 없는 다량의 물을 고압으로 이송할 수 있으며, 전력대비 물의 이송효율이 높은 기술이라 할 수 있다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

100 : 수조 200 : 가압배출장치
210 : 저장부 211 : 흡입구
212 : 배출구 220 : 가압부재
230 : 유압작동부 240 : 체크밸브
300 : 배출관로 400 : 집수부
500 : 토출부 600 : 회수유로
S : 복수의 가압배출장치로 구성된 단일 세트

Claims

물이 저장되는 수조(100),
상기 수조(100) 내에 복수개의 가압배출장치(200)가 설치되며,
상기 가압배출장치(200)는 수조(100)내의 물이 흡입구(211)를 통해 수용되는 저장부(210)와, 상기 저장부(210)에 담겨지는 물을 배출구(212) 방향으로 배출시키는 가압부재(220)와, 상기 가압부재(220)가 승강 작동될 수 있도록 한 유압작동부(230)로 이루어지되, 상기 저장부(210)는 수조(100)의 물에 잠기는 형태가 되도록 수조(100)의 바닥에서 이격되게 고정설치되고, 상기 유압작동부(230)는 수조(100)의 물 밖에 고정설치되며,
상기 가압배출장치(200)의 배출구(212)와 연결된 복수의 배출관로(300),
상기 복수의 배출관로(300)와 연결되어 합류된 물이 고압으로 집수 되고 토출방향으로 갈수록 좁아지는 형태의 집수부(400),
상기 집수부(400)의 좁아진 단부에 설치되어 고압수가 토출되는 토출부(500)로 이루어지며,
상기 가압배출장치(200)는 하나의 배출관로(300)에 복수의 가압배출장치(200)가 연결되는 단일 세트(S)로 구성되고, 단일 세트(S)를 병렬로 더 구성하여 가압배출장치(200)가 전후좌우로 배열되게 설치되는 한편,
상기 단일 세트(S)에 포함된 복수의 가압배출장치(200)는 순차적으로 가압작용하여 저장부(210)의 물이 배출관로(300)로 연속적으로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고압토출이 가능한 물이송장치
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제 1항에 있어서,
상기 단일 세트(S)에 포함된 복수의 가압배출장치(200)는 적어도 3개 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압토출이 가능한 물이송장치
제 1항에 있어서,
상기 수조(100)에 연결되어 외부에서 물이 유입될 수 있도록 한 회수유로(600)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 고압토출이 가능한 물이송장치