KR101667012B1 - 손실수두 저감형 수중 모터펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 개시한다. 개시된 손실수두 저감형 수중 모터펌프는, 유체가 담수되는 담수 구조물의 하부에 설치되며, 유체의 이송압력 발생에 따라 선택적으로 개폐되는 유체흡입 개폐부와, 유체흡입 개폐부에 수평으로 결합되는 펌프유닛과, 펌프유닛을 지지하도록 담수 구조물에 구비되며, 펌프유닛이 상기 유체흡입 개폐부와 결합되도록 펌프유닛을 결합위치로 이동시키기 위한 펌프설치 가이드부를 포함하므로, 컬럼파이프를 사용하지 않고 펌프유닛을 담수 구조물에 직접 설치할 수 있음은 물론 펌프유닛이 자중에 의해 유체흡입 개폐부에 밀착되도록 하여 펌프유닛을 용이하고 정확하게 설치할 수 있다.

Description

손실수두 저감형 수중 모터펌프{SUBMERSIBLE MOTOR PUMP}

본 발명은 손실수두 저감형 수중 모터펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬럼파이프를 사용하지 않고 펌프유닛을 담수 구조물에 직접 설치할 수 있음은 물론 펌프유닛이 자중에 의해 유체흡입 개폐부에 밀착되도록 하여 펌프유닛을 용이하고 정확하게 설치할 수 있도록 하는 손실수두 저감형 수중 모터펌프에 관한 것이다.

통상적으로, 모터 펌프는 유체를 이송하는데 사용하는 기계로, 용도에 따라 다양한 형태로 제공된다. 여기서 급수용 또는 배수용의 경우, 물에 침수된 상태에서 작동되는 수중 모터 펌프와, 대기 중에서 작동되는 일반 펌프로 분류된다.

일반 펌프의 경우 구동열을 냉각시켜 주기 위한 별도의 냉각팬이 구비되지만, 수중 펌프의 경우 수중에서 동작되는 만큼 액체 유입을 차단하기 위한 기밀유지가 필수적이다.

또한, 수중 모터 펌프는 펌프 아래에 전동기를 직결하고, 이것을 일체로 하여 좁고 긴 용기 속에 넣은 것으로, 양수관과 동력 케이블을 접속해 수중에서 접속시킨다. 이때, 전동기는 내수(耐水)를 위해 충수형, 수밀형 등의 구조로 되어 있으며 충수형이 많고 펌프의 축수(軸受)도 수윤활이므로 급유할 필요가 없다.

펌프의 구조에는 원심 펌프, 다단 터빈 펌프, 축류 펌프, 오수 펌프, 블레이드리스 펌프 등 여러 가지가 사용되고 있다. 회전부가 수중에 있으므로 소음과 진동이 없고, 구조가 간단해서 설치와 취급이 용이하여 상/하수도, 급배수, 가정 우물 등에 많이 이용되고 있다.

또한, 컬럼타입의 수중모터펌프는 원형의 컬럼파이프의 내부에 모터펌프를 설치하여 사용하는 것으로, 배수장 등과 같은 설치구조물에 컬럼파이프를 설치하고 컬럼파이프의 하부에 모터펌프를 결합하고, 컬럼파이프의 상부에 배수를 위한 플랩밸브가 연결된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 컬럼타입 수중모터펌프는, 컬럼파이프의 사용으로 인하여 손실수도가 증가할 뿐만 아니라, 고중량의 모터펌프를 정확하게 설치하기가 어려고, 진동과 펌핑 압력에 의해 전력케이블이 파손되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

한편, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0449653호(등록일:2010년07월21일)에는 "수중모터펌프 설비"가 개시되고, 대한민국 등록특허공보 제10-0924946호(등록일:2009년10월28일)에는 "수중모터펌프 설비 및 그것의 케이블 보호장치"가 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 컬럼파이프를 사용하지 않고 펌프유닛을 담수 구조물에 직접 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 펌프유닛이 자중에 의해 유체흡입 개폐부에 밀착되도록 하여 펌프유닛을 용이하고 정확하게 설치할 수 있는 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는, 유체가 담수되는 담수 구조물의 하부에 설치되며, 유체의 이송압력 발생에 따라 선택적으로 개폐되는 유체흡입 개폐부와, 상기 유체흡입 개폐부에 수평으로 결합되는 펌프유닛과, 상기 펌프유닛을 지지하도록 상기 담수 구조물에 구비되며, 상기 펌프유닛이 상기 유체흡입 개폐부와 결합되도록 상기 펌프유닛을 결합위치로 이동시키기 위한 펌프설치 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체흡입 개폐부는, 상기 담수 구조물의 설치홀부에 결합되는 유체흡입관부재와, 상기 유체흡입관부재의 내부에 위치하도록 상기 유체흡입관부재에 결합되며, 유체의 이송압력에 의해 개폐되는 플랩밸브부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펌프설치 가이드부는, 상기 펌프유닛의 상하 이동을 가이드하도록 상기 담수 구조물에 구비되는 수직가이드부재와, 상기 수직가이드부재에 의해 이동되는 상기 펌프유닛이 안착되도록 상기 담수 구조물에 설치되며, 상기 펌프유닛이 자중에 의해 상기 유체흡입 개폐부에 밀착하도록 상기 펌프유닛을 가이드하는 수평가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직가이드부재는, 상기 담수 구조물에 결합되는 가이드 파이프와, 상기 가이드 파이프에 장착되도록 상기 펌프유닛에 결합되는 이동지지브래킷을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평가이드부재는, 상기 유체흡입 개폐부측으로 경사지도록 상기 담수 구조물의 바닥에 설치되는 경사가이드레일과, 상기 펌프유닛에 결합되어 상기 경사가이드레일에 이동가능하게 안착되는 캐스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는 종래 기술과 달리 컬럼파이프를 사용하지 않고 펌프유닛과 유체흡입 개폐부를 담수 구조물에서 직접 연결할 수 있으므로, 설치가 용이하고 컬럼파이프에 의해 발생하는 손실수두를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는 수직가이드부재와 수평가이드부재를 통해 펌프유닛을 유체흡입 개폐부와 용이하게 결합할 수 있음은 물론 수평가이드부재에 의해 펌프유닛이 유체흡입 개폐부에 경사지게 지지되므로, 펌프유닛과 유체흡입 개폐부를 더욱 견고하게 결합할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 나타낸 요부확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프의 수평가이드부재를 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프의 바람직한 실시예들을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그럼으로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프를 나타낸 요부확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프의 수평가이드부재를 도시한 개략도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프(100)는 담수 구조물(10)의 측벽 하단부에 설치된다. 담수 구조물(10)에는 손실수두 저감형 수중 모터펌프가 설치되는 설치홀부(20)가 구비된다.

본 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는, 설치홀부(20)에 수평으로 결합되는 유체흡입 개폐부(110)와, 유체흡입 개폐부(110)에 수평으로 결합되는 펌프유닛(120)과, 펌프유닛(120)의 설치를 가이드하는 펌프설치 가이드부(130)를 포함한다.

유체흡입 개폐부(110)는 펌프유닛(120)을 통해 발생하는 유체의 이송압력에 의해 선택적으로 개폐된다. 이를 위하여 본 실시예에 따른 유체흡입 개폐부(110)는 유체흡입관부재(111)와, 플랩밸브부재(113)를 포함하며, 유체흡입관부재(111)가 담수 구조물(10)의 설치홀부(20)에 결합된다.

유체흡입관부재(111)는 설치홀부(20)에 담수 구조물(10)의 측벽에 결합되는 결합플랜지(111a)를 구비하며, 결합플랜지(111a)에 펌프유닛(120)이 결합된다. 또한, 유체흡입관부재(111)는 펌프유닛(120)의 정지시 플랩밸브부재(113)로 역류되는 유체의 양이 감소되도록 플랩밸브부재(113)가 내부에 설치된다.

더하여 유체흡입관부재(111)와 설치홀부(20) 사이에는 펌프유닛(120)의 작동에 의한 진동을 흡수함은 물론 결합력을 향상시키기 위한 진동흡수부재(115)가 구비된다.

이와 같은 유체흡입관부재(111)는 설치홀부(20)의 외측에서 내부로 삽입되어 결합될 수 있다.

플랩밸브부재(113)는 유체흡입관부재(111)의 내부에 위치하도록 유체흡입관부재(111)에 결합되며, 유체의 이송압력에 의해 선택적으로 개폐된다. 이러한 플랩밸브부재(113)는 유체흡입관부재(111)의 단부에 결합되는 플랜지(113a)와, 플랜지(113a)에 결합되는 내부관부재(113b)와, 내부관부재(113b)를 개폐하는 개폐도어(113c)를 포함한다.

플랜지(113a)는 볼트를 통해 유체흡입관부재(111)에 결합되고, 내부관부재(113b)가 용접을 통해 접합된다.

내부관부재(113b)는 유체흡입관부재(111)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 유체흡입관부재(111)의 내면과 이격되도록 유체흡입관부재(111)에 삽입된다.

개폐도어(113c)는 내부관부재(113b)에 회전가능하게 결합되며, 펌프유닛(120)의 작동에 따라 원활하게 개폐되도록 복수개 구비된다. 이와 같이 개폐도어(113c)를 복수개 설치하게 되면, 개폐도어(113c)의 크기가 작아져 작은 유체압력에도 개폐도어(113c)가 원활하게 작동할 뿐만 아니라, 개폐가 보다 빠르게 이루어져 유체의 역류를 감소시킬 수 있게 된다.

펌프유닛(120)은 펌프설치 가이드부(130)에 가이드되어 유체흡입관부재(111)로 이동되어 결합플랜지(111a)에 결합된다. 이러한 펌프유닛(120)은 유체흡입관부재(111)의 중심선상에 위치하도록 유체흡입관부재(111)에 수평으로 결합된다.

또한, 펌프유닛(120)은 스터핑박스(121)를 통해 연결되는 전력케이블(123)이 배수되는 유체의 압력에 의해 파손되는 것이 방지되도록 케이블보호관(125)을 구비한다. 케이블보호관(125)은 펌프유닛(120)의 상단에 마련되며, 전력케이블(123)이 삽입된다.

펌프설치 가이드부(130)는 펌프유닛(120)을 지지하도록 담수 구조물(10)에 구비되며, 펌프유닛(120)이 유체흡입 개폐부(110)와 결합되도록 결합위치로 이동하는 펌프유닛(120)을 가이드하게 된다.

이를 위하여, 펌프설치 가이드부(130)는 펌프유닛(120)의 수직이동을 가이드하는 수직가이드부재(131)와, 펌프유닛(120)을 유체흡입 개폐부(110)측으로 가이드하는 수평가이드부재(133)를 포함한다.

수직가이드부재(131)는 설치홀부(20)가 형성되는 측벽(30)에 결합되는 가이드 파이프(131a)와, 가이드 파이프(131a)에 장착되는 이동지지브래킷(131b)을 구비한다.

이동지지브래킷(131b)은 펌프유닛(120)에 결합되며, 인양을 위한 인양홀(131b'')이 형성된다. 또한, 이동지지브래킷(131b)은 가이드 파이프(131a)가 삽입되는 장착훅(131b')을 구비한다.

수평가이드부재(133)는 수직가이드부재(131)에 의해 이동되는 펌프유닛(120)이 안착되도록 담수 구조물(10)의 외부 바닥에 설치되며, 펌프유닛(120)이 자중에 의해 유체흡입 개폐부(110)에 밀착하도록 펌프유닛(120)을 가이드하게 된다.

이러한 수평가이드부재(133)는 유체흡입 개폐부(110)측으로 경사지도록 담수 구조물(10)의 바닥에 설치되는 경사가이드레일(133a)과, 펌프유닛(120)에 결합되어 경사가이드레일(133a)에 이동가능하게 안착되는 캐스터(133b)를 포함한다.

이때, 경사가이드레일(133a)은 "∧" 형상으로 형성되고, 캐스터(133b)의 이탈을 방지하는 스톱퍼(133a')가 구비된다. 캐스터(133b)는 경사가이드레일(133a)이 삽입되는 삽입홈(133b')이 형성된다.

또한, 경사가이드레일(133a)은 서로 다른 높이를 가지는 복수의 받침대(135)를 통해 경사지게 설치된다.

한편, 본 실시예에서는 수중 모터펌프로 축류펌프를 사용하는 것이 도시되어 있지만, 수중 모터펌프로 사류펌프를 사용할 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프의 설치과정을 설명한다.

먼저, 인양장치를 이용하여 펌프유닛(120)을 인양한 상태에서 이동지지브래킷(131b)의 장착훅(131b'')을 가이드 파이프(131a)에 결합한다. 그리고 인양장치를 이용하여 펌프유닛(120)을 하강시키면 가이드 파이프(131a)를 따라 펌프유닛(120)이 안정되게 하측으로 이동하게 된다.

이후, 펌프유닛(120)의 캐스터(133b)가 경사가이드레일(133a)에 안착되면서 펌프유닛(120)을 인장장치에서 분리한다. 그러면 펌프유닛(120)의 자중에 의해 펌프유닛(120)이 경사가이드레일(133a)을 따라 유체흡입 개폐부(110)측으로 이동되어 펌프유닛(120)의 가이드케이싱(127)이 유체흡입 개폐부(110)의 결합플랜지(111a)와 긴밀하게 밀착된다. 그리고, 가이드케이싱(127)을 결합플랜지(111a)에 결합한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는 컬럼파이프를 사용하지 않고 펌프유닛(120)과 유체흡입 개폐부(110)를 담수 구조물(10)에서 직접 연결하여 설치할 수 있으므로, 설치가 용이할 뿐만 아니라, 컬럼파이프에 의해 발생하는 손실수두를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 손실수두 저감형 수중 모터펌프는 수직가이드부재(131)와 수평가이드부재(133)를 통해 펌프유닛(120)을 설치위치로 빠르고 용이하게 이동시킬 수 있음은 물론 경사진 수평가이드부재(133)에 의해 펌프유닛(120)이 유체흡입 개폐부(110)측으로 지지되어 펌프유닛(120)과 유체흡입 개폐부(110)를 더욱 견고하게 결합할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 손실수두 저감형 수중 모터펌프 10 : 담수 구조물
10 : 설치홀부 30 : 측벽
110 : 유체흡입 개폐부 111 : 유체흡입관부재
113 : 플랩밸브부재 120 : 펌프유닛
130 : 펌프설치 가이드부 131 : 수직가이드부재
133 : 수평가이드부재

Claims (5)

1. 유체가 담수되는 담수 구조물의 하부에 수평으로 설치되며, 유체의 이송압력 발생에 따라 선택적으로 개폐되는 유체흡입 개폐부; 상기 유체흡입 개폐부에 수평으로 결합되는 펌프유닛; 및 상기 펌프유닛을 지지하도록 상기 담수 구조물에 구비되며, 상기 펌프유닛이 상기 유체흡입 개폐부와 결합되도록 상기 펌프유닛을 결합위치로 이동시키기 위한 펌프설치 가이드부;를 포함하며,
   상기 펌프설치 가이드부는, 상기 펌프유닛의 상하 이동을 가이드하도록 상기 담수 구조물에 구비되는 수직가이드부재; 및 상기 수직가이드부재에 의해 이동되는 상기 펌프유닛이 안착되도록 상기 담수 구조물에 설치되며, 상기 펌프유닛이 자중에 의해 상기 유체흡입 개폐부에 밀착하도록 상기 펌프유닛을 가이드하는 수평가이드부재;를 포함하고,
   상기 수평가이드부재는,
   상기 유체흡입 개폐부측으로 경사지도록 상기 담수 구조물의 바닥에 설치되는 경사가이드레일; 및
   상기 펌프유닛에 결합되어 상기 경사가이드레일에 이동가능하게 안착되는 캐스터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 손실수두 저감형 수중 모터펌프.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체흡입 개폐부는,
   상기 담수 구조물의 설치홀부에 결합되는 유체흡입관부재; 및
   상기 유체흡입관부재의 내부에 위치하도록 상기 유체흡입관부재에 결합되며, 유체의 이송압력에 의해 개폐되는 플랩밸브부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 손실수두 저감형 수중 모터펌프.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수직가이드부재는, 상기 담수 구조물에 결합되는 가이드 파이프; 및
   상기 가이드 파이프에 장착되도록 상기 펌프유닛에 결합되는 이동지지브래킷;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 손실수두 저감형 수중 모터펌프.
5. 삭제

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