KR101661906B1

KR101661906B1 - 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치

Info

Publication number: KR101661906B1
Application number: KR1020140091680A
Authority: KR
Inventors: 조남철
Original assignee: (주)그린텍
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2016-10-04
Also published as: KR20160010938A

Abstract

본 발명은 내부에 프로펠러형 임펠러(30)가 배치되는 하우징(10)과; 회전 가능한 모터축(25)의 단부에 결합되며, 내주면에 암나사산(102a)을 갖는 복수의 나사공(102)이 형성되고, 상기 임펠러(30)가 외측 내주면과 결합되는 보스부(100)와; 상기 보스부(100)의 나사공(102) 각각에 외주면이 나사결합되고 임펠러(30)의 축(32) 단부가 끼워지는 통공(205)를 구비하며, 타측면에 조립용 도구(500)의 단부가 끼워지도록 복수의 조립홈(210)이 형성되고, 일측면이 임펠러(30)와 접촉되어 나사 체결에 따른 이동시 임펠러(30)를 하우징(10)측으로 밀착시켜 임펠러(30)와 하우징(10) 내측면과의 틈새 간극을 조절하는 조절부재(200); 및 상기 임펠러(30)의 축(32) 단부 외주면에 체결되는 고정너트(300)와, 상기 보스부(100)의 외측 내주면과 임펠러(30)의 가장자리에 형성된 조립공(405)에 체결되어 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 조정스크류(410)를 구비하여 상기 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 고정수단;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

축류펌프의 임펠러 간극 조절장치{ADJUSTING APPARATUS FOR IMPELLER CLEARANCE IN AXIAL-FLOW PUMP}

본 발명은 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치에 관한 것으로, 특히 물의 흐름이 축방향인 축류펌프용 임펠러와 하우징의 간극을 단순 구조로 간편하게 가변 조절할 수 있도록 함으로써, 임펠러의 마모도에 따라 간편하게 간극을 조절할 수 있게 되어 펌프 효율을 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 펌프는 터보형 펌프와 용적형 펌프로 대별되며, 그중 터보형 펌프는 원심펌프, 축류 펌프, 사류 펌프 등으로 구분되고, 용적형 펌프는 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 기어 펌프, 베인 펌프 등으로 분류된다.

다른 펌프는 회전체인 임펠러와 하우징 사이에 틈새 간극을 조절하는 웨어링이 개재되어 있으나, 축류 펌프는 임펠러 구조로서, 간극 조절이 용이하지 못한 문제가 있다.

이상과 같이 구성되는 워터 펌프의 효율에 영향을 미치는 인자는 임펠러와 케이스 간극, 임펠러의 형상, 유입구조의 형상 등이 있으나 대부분의 경우 독립된 형상을 갖게 되므로서 임의 조정이 가능하였다.

그러나 임펠러 간극의 경우에는 여러 개의 부품 조합에 의한 조립공차 누적으로 현실적으로 간극의 축소가 불가능하였다. 그런데 임펠러 간극이 커지게 되면 압력 유실이 발생하여 워터 펌프의 효율은 급격하게 저하되는 원인이 된다.

이를 개선하기 위한 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-1049742호 "임펠러 간극 조절용 재생펌프"(등록일자 : 2011.07.11)에 개시된 바와 같이, 회전축을 중심으로 회전되는 임펠러; 상기 임펠러가 회전가능하게 내장되되, 내부로 유입되는 유체가 이동되도록 상기 임펠러의 가장자리를 따라 형성된 유로, 유체가 흡입 또는 배출되도록 상호 이격된 상태에서 인접하여 상기 유로에 각각 연통되는 흡입구와 배출구, 상기 흡입구와 상기 배출구 사이의 이격 공간에 함몰 형성되는 안착홈을 포함하는 하우징; 유체가 상기 흡입구 또는 상기 배출구로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 안착홈에 결합되어 상기 하우징 내벽과 상기 임펠러 끝단 사이의 간격을 조절하는 간극조절부재; 를 포함하여 구성된 것이다.

펌프용 임펠러 간극 조절장치와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-0974500호 "워터펌프 임펠러와 하우징 간의 간극조정장치"(등록일자 : 2010.08.20)에 개시된 바와 같이, 워터펌프 하우징 내측에 수용되는 회전축의 도중으로 임펠러의 축수부가 결합되어지되, 상기 임펠러와 하우징의 내측벽 간에는 소정간극이 마련되는 워터펌프에 있어서, 상기한 임펠러와 하우징의 내측벽 사이의 간극이 조절될 수 있도록 상기 임펠러와 마주하는 하우징의 내측벽 도중에 환형상으로 형성되는 간극조정판과; 상기 간극조정판이 전후진될 수 있도록 일단은 상기 간극조절판의 외측면 도중에 피봇에 의해 결합되고, 그 도중이 하우징의 도중에 나사결합된 채 그 외측단이 하우징의 외측으로 노출 형성된 조정스크류;를 포함하여 구성된 것이다.

그런데, 기존 펌프 임펠러 간극 조절장치는 간극조정판의 전,후진 동작에 따라 임펠러와 간극조정판 사이의 간극 및 간극조절판과 하우징 내측면과의 간극이 가변되는 데, 임펠러가 마모되어 간극조정판이 전진동작될 경우 간극조절판과 하우징과의 간극이 벌어지게 되어 펌프 효율이 저하될 뿐만 아니라, 간극 조절을 위한 구성이 복잡하고 이로 인해 제조비용이 상승하게 되는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 제 10-1049742호 "임펠러 간극 조절용 재생펌프"(등록일자 : 2011.07.11) 한국 등록특허공보 제 10-0974500호 "워터펌프 임펠러와 하우징 간의 간극조정장치"(등록일자 : 2010.08.20)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 단순구조로 구성되고 프로펠러 타입의 축류펌프에서 프로펠러와 하우징의 내주면 사이의 틈새 간극을 간편하게 가변 조절할 수 있도록 그 구조가 개선된 축류펌프의 임펠러 간극조절장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 프로펠러형 임펠러가 배치되는 하우징과; 회전 가능한 모터축의 단부에 결합되며, 내주면에 암나사산을 갖는 복수의 나사공이 형성되고, 상기 임펠러가 외측 내주면과 결합되는 보스부와; 상기 보스부의 나사공 각각에 외주면이 나사결합되고 임펠러의 축 단부가 끼워지는 통공를 구비하며, 타측면에 조립용 도구의 단부가 끼워지도록 복수의 조립홈이 형성되고, 일측면이 임펠러와 접촉되어 나사 체결에 따른 이동시 임펠러를 하우징측으로 밀착시켜 임펠러와 하우징 내측면과의 틈새 간극을 조절하는 조절부재; 및 상기 임펠러의 축 단부 외주면에 체결되는 고정너트와, 상기 보스부의 외측 내주면과 임펠러의 가장자리에 형성된 조립공)에 체결되어 임펠러를 보스부에 고정시키는 조정스크류를 구비하여 상기 임펠러를 보스부에 고정시키는 고정수단;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 조립용 도구(500)는 상기 조절부재(200)에 형성된 복수개의 조립홈(210)에 대응하여 조절부재(200)를 회전시킬 수 있도록 형성되고, 상기 조립홈(210)에 조립용 도구(500)를 끼워 정,역회전시키면 조절부재(200)가 보스부(100)의 전,후측으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 보스부의 나사공에 체결된 조절부재의 전,후진 이동으로 임펠러를 하우징의 내측면 측으로 밀어서 틈새 간극을 조절할 수 있도록 함으로써, 간편한 방식으로 임펠러와 하우징의 간극을 조절할 수 있게 되어 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고정수단인 조정스크류와 고정너트를 이용하여 임펠러를 견고하게 고정시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 축류 펌프의 임펠러 간극 조절장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 요부의 구성을 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명 임펠러가 결합된 보스부의 구성을 나타낸 저면도.
도 4는 본 발명 임펠러와 보스부의 결합상태를 보인 측면도.
도 5는 본 발명 조절부재를 회전시키는 조립용 도구를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명이 다른 축류 펌프에 적용된 상태를 보인 구성도.

본 발명에 따른 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 내부에 프로펠러형 임펠러(30)가 배치되는 하우징(10)과; 회전 가능한 모터축(25)의 단부에 결합되며, 내주면에 암나사산(102a)을 갖는 복수의 나사공(102)이 형성되고, 상기 임펠러(30)가 외측 내주면과 결합되는 보스부(100)와; 상기 보스부(100)의 나사공(102) 각각에 외주면이 나사결합되고 임펠러(30)의 축(32) 단부가 끼워지는 통공(205)를 구비하며, 타측면에 조립용 도구(500)의 단부가 끼워지도록 복수의 조립홈(210)이 형성되고, 일측면이 임펠러(30)와 접촉되어 나사 체결에 따른 이동시 임펠러(30)를 하우징(10)측으로 밀착시켜 임펠러(30)와 하우징(10) 내측면과의 틈새 간극을 조절하는 조절부재(200); 및 상기 임펠러(30)의 축(32) 단부 외주면에 체결되는 고정너트(300)와, 상기 보스부(100)의 외측 내주면과 임펠러(30)의 가장자리에 형성된 조립공(405)에 체결되어 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 조정스크류(410)를 구비하여 상기 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 고정수단;으로 구성된다.

더 상세히 설명하면, 하우징(10)은 내부에 유체의 흐름을 가이드하는 안내 케이싱(50)이 배치되어 있다.

보스부(100)는 모터축(25)의 단부에 연동 회전 가능하게 결합되며 나사공(102)의 내주면에 암나사산(102a)이 형성되고, 나사공(102)의 암나사산(102a)에 조절부재(200)의 외주면이 체결된다.

이를 위해 조절부재(200)는 통공(205)을 갖는 외주면 둘레에 수나사산이 형성되고, 나사공(102)과의 체결시 일방향으로 회전시키면 보스부(100)의 외측으로 전진 동작되고, 타방향으로 회전시키면 보스부(100)의 내측으로 후진 동작된다.

조절부재(200)는 조립용 도구(500)의 단부가 끼워지도록 타측면에 복수의 조립홈(210)이 오목하게 형성된다.

조립용 도구(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, "+"자 형태로 분기되고 분기된 각 단부가 조립홈(210)에 각각 끼워지도록 절곡된 구조를 갖는다.

고정수단은 상기 보스부(100)의 외측 내주면과 임펠러(30)의 가장자리에 형성되는 조립공(405)과, 상기 조립공(405)에 체결되어 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 조정스크류(410)와, 상기 임펠러(30)의 축(32) 단부의 외주면에 체결되는 고정너트(300)로 구성된다.

이 고정수단은 임펠러(30)를 보스부(100)의 내측과 외측의 양측에서 고정시키는 기능을 수행하게 된다.

이때, 조립공(405)은 보스부(100)와 임펠러(30)를 조립한 후에 근접된 보스부(100)의 외측면 내주면과 임펠러(30)의 가장자리를 연결하는 부위에 탭가공을 통해 조립공(405)을 형성시키게 된다.

이 조정스크류(410)는 조립공(405)과의 체결작업시 보스부(100)의 외측 내주면과 임펠러(30)의 가장자리 부위에 형성된 조립공(405)에 나사 결합되어 임펠러(30)를 보스부(100)의 외측에서 고정시킬 수 있다.

또한, 고정너트(300)는 임펠러(30)의 축(32) 단부 외주면에 나사 결합되어 임펠러(30)를 보스부(100)의 내부에서 고정시키는 기능을 수행하게 된다.

이로 인해 고정너트(300)와 조정스크류(410)는 임펠러(30)를 보수부의 내,외측에서 고정시켜 임펠러(30)를 보수부에 견고하게 고정시키게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 먼저 조립과정을 설명하면, 보스부(100)의 나사공(102)에 조절부재(200)를 임시로 가조립되도록 나사 결합시킨 후에, 나사공(102)에 끼워진 조절부재(200)의 통공(205)에 임펠러(30)의 축(32) 단부를 끼움 결합시킨다.

이어서, 조절부재(200)의 조립홈(210)에 조립용 도구(500)의 각 단부를 끼운 후에 조립용 도구(500)를 일방향으로 회전시키면, 조절부재(200)가 조립용 도구(500)의 회전력에 의해 나사공(102) 내에서 나선 회전되면서 보스부(100)의 외측으로 전진 이동하게 된다.

전진 이동되는 조절부재(200)는 일측면이 임펠러(30)와 접촉되면서 임펠러(30)의 단부를 하우징(10)의 내측으로 밀어서 임펠러(30)의 단부와 하우징(10) 내측면 간의 간극을 좁힐 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 조절부재(200)의 전,후진 이동에 따라 임펠러(30)를 전,후 이동시켜 임펠러(30)의 단부와 하우징(10)의 내측면 사이의 틈새 간극을 조절할 수 있게 된다.

이러한 간극 조절 작업이 완료된 후에 작업자는 보스부(100)의 외측에서 보스부(100)와 임펠러(30)에 탭 가공된 조립공(405)에 조정스크류(410)를 체결하여 임펠러(30)의 회전을 방지한 후에, 보스부(100)의 내측에서 임펠러(30)의 축(32) 단부에 고정너트(300)를 체결시킴에 따라 고정수단의 고정작업이 완료된다.

이후에, 임펠러(30)의 단부가 마모되어 하우징(10)의 내측면과의 간극이 벌어지게 될 경우, 고정너트(300)를 임펠러(30)의 축(32) 단부로부터 분리시키고, 조정스크류(410)를 조립공(405)으로부터 분리시킨다.

이어서, 조립용 도구(500)는 상기 조절부재(200)에 형성된 복수개의 조립홈(210)에 대응하여 조절부재(200)를 회전시킬 수 있도록 형성된 것으로, 조절부재(200)의 타측면에 복수개로 형성된 조립홈(210)에 끼워서 조립한 후에 조립용 도구(500)를 일방향으로 회전시킴으로써, 조절부재(200)를 보스부(100)의 외측으로 전진 이동시켜 작업자가 원하는 틈새 간극으로 줄일 수 있게 된다. 즉 상기 조절부재(200)는 조립용 도구(500)을 조립홈(210)에 끼워 회전시키면 조절부재(200)가 보스부(100)의 외측으로 전진 이동하게 되어 틈새 간격이 조절될 수 있게 하는 것이다.

이후에 다시 앞서 설명한 고정수단인 고정너트(300)와 조정스크류(410)의 체결작업을 통해 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시킬 수 있다.

한편 도 6은 본 발명 임펠러 간극 조절장치가 입축 축류펌프에 적용된 상태를 나타낸 도면으로서, 앞서 설명한 수중 축류펌프에 적용될 뿐만 아니라, 입축 축류 펌프에도 적용 가능함을 나타낸 것이다.

입축 축류펌프는 앞서 설명한 수중 축류펌프의 동일 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 기재하며 중복되는 설명은 생략한다.

또한, 본 발명 입축 축류펌프에 적용된 임펠러 간극 조절장치는 조절부재(200)가 보스부(100)의 나사공(102)에 체결된 상태에서 전,후 이동에 따라 임펠러(30)를 이동시켜 하우징(10)과의 간극을 조절하는 동일한 기능을 수행하게 된다.

따라서 본 발명은 보스부(100)의 나사공(102)에 체결된 조절부재(200)의 전,후진 이동으로 임펠러(30)를 하우징(10)의 내측면 측으로 밀어서 틈새 간극을 조절할 수 있도록 함으로써, 간편한 방식으로 임펠러(30)와 하우징(10)의 간극을 조절할 수 있게 되어 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고정수단인 조정스크류(410)와 고정너트(300)를 이용하여 임펠러(30)를 견고하게 고정시킬 수 있는 이점을 갖는다.

10 : 하우징 20 : 모터
25 : 모터축 30 : 임펠러
32 : (임펠러)축 50 : 안내 케이싱
100 : 보스부 102 : 나사공
102a : 암나사산 200 : 조절부재
205 : 통공 210 : 조립홈
300 : 고정너트 405 : 조립공
410 : 조정스크류 500 : 조립용 도구

Claims

내부에 프로펠러형 임펠러(30)가 배치되는 하우징(10)과;
회전 가능한 모터축(25)의 단부에 결합되며, 내주면에 암나사산(102a)을 갖는 복수의 나사공(102)이 형성되고, 상기 임펠러(30)가 외측 내주면과 결합되는 보스부(100)와;
상기 보스부(100)의 나사공(102) 각각에 외주면이 나사결합되고 임펠러(30)의 축(32) 단부가 끼워지는 통공(205)를 구비하며, 타측면에 조립용 도구(500)의 단부가 끼워지도록 복수의 조립홈(210)이 형성되고, 일측면이 임펠러(30)와 접촉되어 나사 체결에 따른 이동시 임펠러(30)를 하우징(10)측으로 밀착시켜 임펠러(30)와 하우징(10) 내측면과의 틈새 간극을 조절하는 조절부재(200); 및
상기 임펠러(30)의 축(32) 단부 외주면에 체결되는 고정너트(300)와, 상기 보스부(100)의 외측 내주면과 임펠러(30)의 가장자리에 형성된 조립공(405)에 체결되어 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 조정스크류(410)를 구비하여 상기 임펠러(30)를 보스부(100)에 고정시키는 고정수단;으로 구성된 것을 특징으로 하는 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조립용 도구(500)는 상기 조절부재(200)에 형성된 복수개의 조립홈(210)에 대응하여 조절부재(200)를 회전시킬 수 있도록 형성되고, 상기 조립홈(210)에 조립용 도구(500)를 끼워 정,역회전시키면 조절부재(200)가 보스부(100)의 전,후측으로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 축류펌프의 임펠러 간극 조절장치.
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