KR101674458B1

KR101674458B1 - 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치 및 이를 가지는 수직펌프

Info

Publication number: KR101674458B1
Application number: KR1020140154669A
Authority: KR
Inventors: 최병권
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-11-09
Also published as: KR20160054980A

Abstract

본 발명은 수직펌프가 설치되는 수직펌프챔버 내에 수중루프를 설치하되 수중루프의 하부에 와류방지바를 설치하여 수중의 와류 발생을 안정적으로 막을 수 있어 공기방울이 수직펌프 내부로 인입되지 않아 수직펌프의 고장을 방지할 수 있도록 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치에 관한 것으로서, 수직펌프챔버(200) 내의 수중에 설치되어 해수가 수직펌프챔버(200) 바닥으로 유입되면서 수직펌프(100) 내부로 공급될 수 있도록 하는 수중루프(300)와, 상기 수중루프(300)의 하부에 거칠기를 형성하면서 돌출되게 설치되어 수직펌프챔버(200) 내부로 유입되는 해수가 부딪히면서 와류 형성을 억제할 수 있도록 하는 와류방지바(400)를 포함하게 된다.

Description

수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치 및 이를 가지는 수직펌프{VORTEX PREVENTION APPARATUS FOR VERTICAL PUMP CHAMBER TYPE SUBMERGED ROOF AND VERTICAL PUMP INCLUDING THE SAME}

본 발명은 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치 및 이를 가지는 수직펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수직펌프가 설치되는 수직펌프챔버 내에 수중루프를 설치하되 수중루프의 하부에 와류방지바를 설치하여 수중의 와류 발생을 안정적으로 막을 수 있어 공기방울이 수직펌프 내부로 인입되지 않아 수직펌프의 고장을 방지할 수 있도록 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치 및 이를 가지는 수직펌프에 관한 것이다.

일반적으로 펌프(Pump)는 압력작용에 의해 액체 또는 기체의 유체를 관을 통해 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 기기이다.

이러한 펌프에는 왕복펌프, 회전펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프 등이 있으며, 원심펌프는 한 개 또는 다수개의 임펠러를 밀폐된 케이스 내에서 회전시킴으로써 발생되는 원심력을 이용하여 유체를 수송하거나 압송하게 된다.

임펠러가 회전하게 되면 원심력이 발생하게 되고, 중심부의 유체가 원심력에 의해 외부로 빠져나오게 되면, 중심부는 압력이 저하되어 진공에 가까워지게 되며 따라서, 흡수관을 통해 유체가 임펠러의 중심부를 향해 흡입된다.

이처럼 유체는 연속적으로 압력에 의해 흡상 및 압상된다.

원심펌프의 흡입구가 임펠러의 중심으로 향하게 되는 것은 바로 이 때문이다.

원심펌프는 고속 회전이 가능하고, 소형이면서 경량이며, 구조가 간단하여 취급이 용이하고, 효율이 높아 공업분야에서 널리 사용되고 있다.

즉, 배수용, 상하수도용, 광산용, 화학공업용 등 산업체에서 사용하고 있는 펌프 중 가장 많이 사용되고 있다.

이러한 펌프는 설치되는 구조에 따라 가로 방향으로 길게 누운 상태로 설치되는 수평펌프와 세로 방향으로 길게 세워진 상태로 설치되는 수직펌프로 구분된다.

종래에는 수직펌프의 와류 발생을 방지하기 위해 펌프의 흡입관이 설치되는 흡입수조 내벽면에 백월스플리터(Back Wall Splitter)와 백월코너필링(Back Wall Corner Fillings)이 설치되며, 흡입수조 바닥면에 보텀스플리터(Bottom Splitter)와 사이드월코너필링(Side Wall Corner Fillings)의 와류방지장치를 설치하나 수중루프타입의 경우 펌프챔버 내부에 수면와류(Surface Vortex)나 공기인입(Air Entraining)이 발생하지 않는 장점에도 불구하고 수중루프의 바닥(Bottom)에 수중와류가 발생되어 와류에 의한 공기방울이 펌프 내부로 인입됨으로써 펌프의 고장이 유발되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2001-0078304호(2001.08.20.공개) 대한민국 공개특허 제10-2010-0103200호(2010.09.27.공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 수중루프챔버에 설치되는 수중루프의 하부에 일정 간격을 두고 다수의 와류방지바를 설치하여 해수 유입시 수중에 와류가 발생되어도 와류방지바에 의해 와류 발생을 막을 수 있어 수직펌프 내부로 공기가 유입되지 않아 수직펌프의 고장을 방지할 수 있는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치 및 이를 가지는 수직펌프를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 수직펌프챔버의 수중에서 발생되는 와류를 방지하기 위한 와류방지장치에 있어서, 상기 수직펌프챔버 내의 수중에 설치되어 해수가 수직펌프챔버 바닥으로 유입되면서 수직펌프 내부로 공급될 수 있도록 하는 수중루프와, 상기 수중루프의 하부에 돌출되게 설치되어 수직펌프챔버 내부로 유입되는 해수가 부딪히면서 와류 형성을 억제할 수 있도록 하는 와류방지바를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 수중루프는, 상기 수중루프는, 상기 수직펌프를 감싸면서 수직펌프챔버의 바닥면과 수평되게 설치되는 수평플레이트와, 상기 수평플레이트에 수직으로 일체화되어 해수가 수직펌프챔버의 하부로 유입될 수 있도록 유도하는 수직플레이트를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 와류방지바는, 상기 수중루프의 하부에 일정한 간격을 두고 거칠기를 형성하면서 복수개의 바(bar) 형태로 설치될 수 있다.

또한, 상기 와류방지바는 수중루프의 하부에 앞에서 뒤로 연장되게 설치될 수 있다.

상기 와류방지바는 복수의 바 형태로 설치되면서 사각형으로 형성될 수 있다.

상기 와류방지바는 반원호형으로 형성될 수 있다.

상기 와류방지바는 삼각형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 와류방지바는 각목이나 스테인레스 또는 알루미늄으로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기한 수직펌프챔버 내의 와류 발생을 억제하는 와류방지장치가 설치되는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치를 가지는 수직펌프를 제공할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치는, 해수 유입시 발생되는 와류 형성을 억제할 수 있으며, 수직펌프 내부로 공기방울이 유입되지 않고 해수만 원활하게 유입되어 수직펌프의 고장을 방지하고 작업의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 수직펌프챔버 내의 수중루프 하부에 거칠기를 형성하면서 돌출되게 바(bar) 형태의 와류방지바를 설치함으로써 수직펌프챔버로 공급되는 해수가 와류방지바에 부딪히면서 와류의 생성을 억제하여 수직펌프의 펌프 케이싱 길이를 최소화할 수 있어 제작비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명의 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치에 따른 와류방지바의 실시예를 도시한 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 와류방지장치가 설치된 수직펌프챔버 내의 수직펌프를 도시한 절단면도이고, 도 5는 본 발명의 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치에 따른 와류방지바의 실시예를 도시한 정면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 수직펌프(100)가 설치되는 수직펌프챔버(200)의 수중에서 발생되는 와류를 방지하기 위한 와류방지장치에 있어서, 수중루프(300)와, 와류방지바(400)를 포함하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 수중루프(300)는, 수직펌프챔버(200) 내의 수중에 설치되어 해수가 수직펌프(100) 내부로 유입될 수 있도록 수직펌프챔버(200) 바닥으로 공급시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 수중루프(300)는, 수직펌프(100)를 감싸면서 수직펌프챔버(200)의 바닥면과 수평되게 설치되는 수평플레이트(310)와, 상기 수평플레이트(310)에 수직으로 형성되면서 해수가 수직펌프챔버(200)의 바닥으로 유입될 수 있도록 유도하는 수직플레이트(320)를 포함하게 된다.

상기 수평플레이트(310)는 수직펌프챔버(200)의 수위 밑에 위치하게 되어 수중에 잠겨 있으며, 상기 수직플레이트(320)는 수직펌프챔버(200)에 수직으로 설치되면서 물의 수위가 측면 중간쯤에 위치하게 된다.

그리고, 상기 수평플레이트(310)의 하부 일끝단에는 수중루프(300)를 지지할 수 있도록 지지대(210)가 설치되어지게 된다.

이때, 상기 지지대(210)는 수직펌프챔버(200) 내로 해수가 유입될 수 있도록 앞에서 뒤로 공간부(210a)를 형성하면서 복수로 설치되어지게 된다.

즉, 상기 수직펌프챔버(200) 내로 해수가 유입되어질 때 상기 수직플레이트(320)에 의해 해수가 수직펌프챔버(200) 내부로 원활하게 공급되어지며, 상기 지지대(210)에 의해 수중루프(300)가 안정적으로 지지되면서 지지대(210) 사이의 공간부(210a)를 통해 해수가 원활하게 공급되어 수직펌프(100) 내부로 유입되어지게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 와류방지바(400)는, 상기 수중루프(300)의 수평플레이트(310) 하부에 돌출되게 설치되어 수직펌프챔버(200) 내부로 유입되는 해수가 부딪히면서 와류(vortex)의 형성을 억제할 수 있게 된다.

또한, 상기 와류방지바(400)는 수중루프(300)의 수평플레이트(310) 하부에 일정한 간격을 두고 거칠기를 형성하면서 복수개의 바(bar) 형태로 설치되어지게 된다.

그리고, 상기 와류방지바(400)는 수평플레이트(310)의 하부에 설치되되 앞에서 뒤로 연장되게 설치되어지게 된다.

즉, 상기 수중루프(300)의 수평플레이트(310) 하부에 거칠기를 형성하면서 바 형태의 와류방지바(400)를 설치함으로써 수직펌프챔버(200) 내부로 해수가 유입되어질 때 상기 와류방지바(400)에 해수가 부딪히면서 수평플레이트(310)의 하부 면에 와류(vortex)의 발생을 억제할 수 있게 된다.

도 5의 (a),(b),(c)에 도시된 바와 같이 상기 와류방지바(400)는 수평플레이트(310)의 하부에 복수개의 바 형태로 설치되면서 사각형이나 반원호형 또는 삼각형 등의 다양한 형상으로 형성되어지게 된다.

그리고, 상기 와류방지바(400)는 각목이나 스테인레스 또는 알루미늄 등의 다양한 재질로 형성되어지게 된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 수직펌프챔버(200) 내부의 수중에 설치되는 수중루프(300)의 하부에 해수 유입시 발생되는 와류 형성을 억제할 수 있도록 하는 와류방지바(400)가 설치되는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치를 포함하는 수직펌프가 제공되어지게 된다.

즉, 상기 수직펌프챔버(200)의 수중에 수중루프(300)가 설치되며, 상기 수중루프(300)의 하부에 거칠기를 형성하면서 일정한 간격을 두고 돌출되게 바(bar) 형태의 와류방지바(400)가 설치됨에 따라 수직펌프챔버(200) 내부로 해수가 유입될 때 발생되는 와류(vortex)가 상기 와류방지바(400)에 부딪히면서 소멸되어 와류에 의한 공기방울이 발생되지 않아 해수(seawater)만 펌프 내부로 인입되어 펌프의 고장을 방지할 수 있도록 하는 수중루프 타입의 수직펌프(100)에 적용될 수 있게 된다.

상기에서와 같이 본 발명은 수직펌프챔버(200)에 수중루프 타입의 수직펌프(100)가 설치되며, 상기 수직펌프챔버(200)의 수중에 수중루프(300)가 설치되되 상기 수중루프(300)의 수평플레이트(310) 하부에 앞에서 뒤로 연장되면서 거칠기가 형성된 와류방지바(400)가 설치되어짐으로써 상기 수직펌프챔버(200) 내부로 해수가 유입되면서 수직펌프(100) 내부로 인입되어질 때 수중루프(300)의 하부 면에서부터 와류가 발생되는데 이때 상기 와류방지바(400)에 해수가 부딪히면서 와류 생성이 억제되어지게 된다.

이와 함께, 상기 와류방지바(400)에 의해 수직펌프챔버(200) 내의 수중 와류 발생을 안정적으로 막을 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 수직펌프(100)로 공기가 아닌 해수만 공급되어지게 됨으로써 공기에 의한 펌프의 고장을 방지할 수 있으며, 상기 수직펌프챔버(200) 내의 와류 발생을 억제함에 따라 수직펌프(100)의 펌프 케이싱(Pump casing) 길이를 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 : 수직펌프
200 : 수직펌프챔버
210 : 지지대
210a : 공간부
300 : 수중루프
310 : 수평플레이트
320 : 수직플레이트
400 : 와류방지바

Claims

수직펌프챔버(200)의 수중에서 발생되는 와류를 방지하기 위한 와류방지장치에 있어서,
상기 수직펌프챔버(200) 내의 수중에 설치되어 해수가 수직펌프챔버(200) 바닥으로 유입되면서 수직펌프(100) 내부로 공급될 수 있도록 하는 수중루프(300);
상기 수중루프(300)의 하부에 돌출되게 설치되어 수직펌프챔버(200) 내부로 유입되는 해수가 부딪히면서 와류 형성을 억제할 수 있도록 하는 와류방지바(400); 및
상기 수중루프(300)를 지지하는 지지대(210);를 포함하되,
상기 와류방지바(400)는 복수 개로서, 상기 지지대(210)와 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치.
제1항에 있어서,
상기 수중루프(300)는,
상기 수직펌프(100)를 감싸면서 수직펌프챔버(200)의 바닥면과 수평되게 설치되는 수평플레이트(310); 및
상기 수평플레이트(310)에 수직으로 일체화되어 해수가 수직펌프챔버(200)의 하부로 유입될 수 있도록 유도하는 수직플레이트(320);를 포함하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치.
제1항에 있어서,
상기 와류방지바(400)는 수중루프(300)의 하부에 일정한 간격을 두고 거칠기를 형성하면서 복수개의 바(bar) 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 와류방지바(400)는 복수개의 바 형태로 설치되면서 사각형이나 반원호형 또는 삼각형 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치.
제1항에 있어서,
상기 와류방지바(400)는 각목이나 스테인레스 또는 알루미늄 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치.
제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 수직펌프챔버 내의 와류 발생을 억제하는 와류방지장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 수중루프형 수직펌프챔버의 와류방지장치를 가지는 수직펌프.