KR101693929B1 - 진공강자흡식펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유체를 강제적으로 흡입한 후, 배출구 측 방향으로 유체를 유도함은 물론, 각종 고체상의 입자들을 가압하여 펌프할 수 있도록,
모터(2)와, 유체가 유입되는 유입구(61)와 배출되는 배출구(62)가 연결된 펌프실(3)을 가지는 몸체(6)와, 상기 펌프실(3)에 배치되어 상기 모터(2)의 회전력을 인가받아 회전함으로써 유체를 상기 유입구(61)를 통해 흡입한 후 상기 배출구(62)로 펌프하도록 된 임펠러(100)를 포함하는 진공강자흡식펌프에 있어서; 상기한 임펠러(100)는, 상기 유입구(61)와 대면하는 표면에 회전 시 유체를 흡입하는 흡입력을 구현하는 다수의 유체 흡입 홈(110)이 사이 간격을 가지면서 방사상의 형태로 형성되며; 상기 유체 흡입 홈(110)들의 사이에는, 유체를 외 측 방향으로 유도하도록 된 유도 홈(120)들이 각각 배치되는 진공강자흡식펌프를 제공한다.

Description

진공강자흡식펌프{A vacuum self-priming pump}

본 발명은, 모터의 회전력을 인가받아 회전하는 임펠러를 통해 유체를 강제적으로 펌프 하도록 된 진공강자흡식펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 펌프는, 유체가 토출구보다 하측에 있을 경우, 상기 유체를 상측으로 펌프 하여 강제적으로 이동시키는 장치로, 유체를 이동시키거나 순환시키기 위해 사용되고 있다.

이러한, 상기 펌프는, 가동 초기에 펌프실 내부에 물을 완전히 충수 하여 진공상태를 구현해야만 펌프가 원활하게 이루어지게 된다.

이에 따라, 종래에는 수동이나 일정량의 물을 펌프실로 계속 공급하며 가동하는 또 다른 펌프나 수봉 식 진공펌프를 이용하여 펌프의 펌프실 내부의 공기를 배출하여 진공상태로 만들면서 물이 충수 되도록 하여 펌프를 하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 펌프 및 수봉 식 진공펌프는 슬러지가 많이 포함된 물을 펌프 할 경우, 상기 물에 포함된 슬러지에 의해 펌프가 용이하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본원 발명의 출원인은, 상기와 같은, 종래의 펌프가 가지는 문제점들을 해결하고자, 한국특허등록번호 제10-0791044호(명칭: 진공강자흡식펌프)를 제안하였다.

이와 같이, 본원 발명의 출원인에 의해 제안된, 진공강자흡식펌프는, 공보에 기재된 바와 같이, 모터와 일정한 크기의 공간 부로 이루어진 펌프실을 가지며 상기 모터의 회전축과 연결되어 회전하여 흡입구에서 유체를 흡입하여 토출구로 토출하도록 임펠러가 내재 된 몸체를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 모터의 회전력을 상기 임펠러가 인가받아 회전하여 유체를 진공흡입한 후 배출구로 펌프하도록 되어 있다.

이러한, 진공강자흡식펌프에서는, 상기 펌프실과 연통 되어 상기 펌프실의 공기가 이동되는 공기배출관; 상기 공기배출관의 일단 부와 상기 펌프실 사이에 설치되어 상기 공기배출관의 일단 부를 개폐시키는 공기 차단 부; 및 상기 공기배출관의 타단 부에 연통 되어 상기 몸체 펌프실의 공기를 외부로 배출시키는 공기 펌핑 부를 갖는 공기배출수단을 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 모터에 의해 유체가 펌프 되는 펌프 실과 연통 되어 상기 펌프 실의 공기를 외부로 배출시키는 공기배출수단을 설치하고, 몸체 펌프실 내부의 공기를 외부로 강제적으로 배출시켜 압력차를 발생시킴으로, 모터에 의해 펌프 되던 유체를 더욱 용이하게 이동시킬 수 있어 작업시간을 단축할 수 있고, 전력소비를 최소화시킬 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있었다.

상기에서, 상기 임펠러는, 유체가 유입되는 측의 표면에 회전 시 유체를 흡입하는 흡입력을 구현하는 다수의 유체 흡입 홈이 형성되어 유입구를 통해 유체를 강제적으로 흡입한 후, 상기 배출구로 토출하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 본 출원인에 의해 제안된 한국특허등록번호 제10-0791044호의 진공강자흡식펌프에서는, 상기 임펠러의 구조가, 단순히 유체를 흡입하는 유체 흡입 홈만 형성되어 있어, 유체를 원활하게 흡입을 할 수는 있으나, 배출구로 배출시키는 배출 압력을 더욱 증대하지 못하여 펌프 효율을 높이지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 본원 발명의 출원인에 의해 제안된 한국특허등록번호 제10 - 0791044호(명칭: 진공강자흡식펌프)의 구조를 개선하여, 상기 몸체의 펌프실에 배치되어 유체를 흡입하여 배출구로 펌프 하는 임펠러에서, 유체를 배출구로 배출하는 배출압력을 증대시킴으로써, 펌프효율을 높일 수 있도록 된 진공강자흡식펌프를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 진공강자흡식펌프는, 모터와, 유체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 연결된 펌프실을 가지는 몸체와, 상기 펌프실에 배치되어 상기 모터의 회전력을 인가받아 회전함으로써 유체를 상기 유입구를 통해 흡입한 후 상기 배출구로 펌프하도록 된 임펠러를 포함하는 진공강자흡식펌프에 있어서; 상기한 임펠러는, 상기 유입구와 대면하는 표면에 회전 시 유체를 흡입하는 흡입력을 구현하는 다수의 유체 흡입 홈이 사이 간격을 가지면서 방사상의 형태로 형성되며; 상기 유체 흡입 홈들의 사이에는, 유체를 외 측 방향으로 유도하도록 된 유도 홈들이 각각 배치되되; 상기한 임펠러에서 상기 유도 홈들이 위치된 측면에는, 외 측 방향으로 상기 유도 홈을 연장하면서 연장 형성된 연장 돌 부가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 진공강자흡식펌프는, 상기 펌프실에 위치된 상기 임펠러가, 상기 모터의 회전력을 인가받아 회전할 때, 상기 유체 흡입 홈의 흡입 압력을 통해 유체를 강제적으로 흡입한 후, 상기 유도 홈들을 통해 외 측 방향으로 유체를 유도하여 배출구로 원활하게 토출 함은 물론, 상기 연장 돌 부를 통해 유체에 함유된 각종 고체상의 입자들을 가압하여 배출구로 펌프할 수 있도록 되어 있어, 특히, 입자가 함유된 유체(슬러지)들의 펌프 효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프를 보인 개략 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프의 일 부위를 보인 일부 발췌 확대 개략 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 임펠러를 보인 개략 정면 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 다른 예의 임펠러를 보인 개략 단면 예시도.
도 5는, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 임펠러의 배면을 보인 개략 배면 예시도.
도 6은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 임펠러의 또 다른 예시를 보인 개략 정면 예시도.
도 7은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 임펠러의 다른 예시를 보인 개략 정면 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지, 도 3은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프(1)는, 모터(2)의 회전력을 통해 유체가 펌프 되는 펌프실(3)을 통해 유체를 펌프 되기 전에, 상기 펌프실(3)의 공기를 강제로 배출하여 진공상태를 형성하도록 함으로써, 펌프 효율을 증대함은 물론, 작업시간을 단축할 수 있고, 전력소비를 최소화시킬 수 있어 작업의 효율성을 향상하도록 된 것이다.

이러한, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프(1)에서는, 도 1에서 도시된 바와 같이, 외부에서 전원을 공급받아 회전축(4)을 회전시키도록 된 모터(2)와, 상기 모터(2)의 회전축(4)에 축 결합 되어 회전되는 임펠러(100)가 배치되며 유체가 펌프 되는 펌프실(3)과 상기 펌프실(3)로 유체가 흡입되는 유입구(61)와, 상기 펌프실(3)에서 유체가 펌프 되어 배출되며 일 방향 체크밸브(5)가 구비된 배출구(62)를 가지는 몸체(6)를 가진다.

즉, 상기 모터(2)의 회전력을 상기 임펠러(100)가 인가받아 회전하여 유체를 상기 유입구(61)을 통해 진공흡입한 후 상기 배출구(62)로 펌프 하도록 되어 있다.

그리고, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에서는, 상기 몸체(6)의 펌프실(3)과 연통 되어 상기 펌프실(3)의 공기가 이동되는 공기배출관(7)의 일단 부와 상기 몸체(6)의 상기 펌프실(3) 사이에 설치되어 상기 공기배출관(7)의 일단 부를 개폐시키는 공기개폐수단(8) 및 상기 공기배출관(7)의 타단 부에 연통 되어 상기 몸체(6)의 상기 펌프실(3)의 공기를 외부로 배출시키는 공기 펌프 수단(9)을 가지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 공기 펌프 수단(9)을 통해 상기 펌프실(3)의 공기를 상기 공기배출관(7)을 경유하여 강제로 배출하여 상기 펌프실(3)의 내부를 진공 상태로 형성한 후, 상기 일방향 체크밸브(5)를 개방하여 상기 배출구(62)를 통해 유체를 펌프 하도록 되는 것이 가장 바람직하다.

이에 따라, 상기 펌프실(3)의 공기를 제거하는 별도의 작업 및 수단과 시간이 필요 없어 작업효율을 개선하도록 되어 있다.

상기에서, 상기 공기 펌프 수단(9)은, 상기 모터(2)의 회전축(4)에 구비된 전자클러치(10)에 의해 제어되는 회전력을 인가받도록 되어 있으며, 상기 전자 클러치(10)에 의해 제어된 회전력을 통해 회전하도록 된 풀리(11) 및 벨트(12)를 통해 회전력을 인가받도록 되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 공기 펌프 수단(9)은, 상기 풀리(11)와 축 결합 되어 회전되는 회전 봉과, 상기 회전 봉에 축 결합 되며 그 회전중심이 편심 된 편심 휠과, 상기 편심 휠의 외주 면이 수용되게 결합 되어 상기 편심 휠의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하도록 된 커넥팅 로드와, 상기 커넥팅 로드의 직선왕복운동을 통해 상기 공기배출관을 경유하는 공기를 외부로 배출하도록 된 다이아후램 펌프(13)를 포함하여 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

즉, 상기 모터(2)의 회전력을 동력원으로 하여 상기 다이아후램 펌프(13)를 구동함으로써, 별도의 동력을 사용하지 않고도 안정적으로 상기 펌프실(3)의 공기를 배출하여 진공상태를 구현하게 된다.

상기와 같은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프(1)는, 상기 회전축(4)에 대한 상기 전자클러치(10)의 접속을 제어하여 상기 공기 펌프 수단(9)으로의 동력 전달을 조절하도록 된 제어수단(14)이 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 펌프실(3)의 공기가 배출된 후, 상기 전자클러치(10)를 제어하여 상기 공기 펌프 수단(9)으로 동력이 공급되는 것을 방지하여, 상기 공기 펌프 수단(9)에서 과부하가 형성되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프(1)에서, 상기 공기개폐수단(8)은, 상기 펌프실(3)과 상기 공기배출관(7)의 사이에서 부력을 통해 수직 상으로 상하운동을 부자(16)와 상기 부자(16)의 상단에 구비되어 상기 부자(16)의 상하운동에 따라 상기 공기배출관(7)의 유입구를 개폐하도록 개폐 부재(17)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 공기배출관(7)의 일단 부와 상기 몸체(6)의 펌프실(3) 사이에 설치되어 상기 공기배출관(7)의 내부를 개폐시키도록 되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 공기배출관(7)과 상기 펌프실(3)의 사이에서, 유입된 유입수의 부력에 의해 상기 부자(16)가 상하 이동하여 상기 개폐 부재(17)가 상기 공기배출관(7)의 단 부를 개폐하게 된다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프(1)에서는, 상기 공기개폐수단(8)으로 유입되는 유입수의 수위를 감지하여 상기 제어수단(14)으로 감지된 수위 데이터를 전달하도록 된 수위감지수단(20)이 구비되어, 상기 수위감지수단(20)에 의해 감지된 수위 데이터를 상기 제어수단(14)에서 연산하여 상기 전자클러치(10)를 제어하도록 되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 공기 펌프 수단(9)을 통해 상기 펌프실(3)에서 공기가 상기 공기배출관(7)을 통해 배출되는 중에 유입수의 유입에 따른 수위에 의해 상기 부자(16)가 상기 공기배출관(7)을 폐쇄하는 동시에, 유입수의 유입된 수위를 상기 수위감지수단(20)을 통해 감지하여, 감지된 수위데이터를 기반으로 연산하여 상기 제어수단(14)에서 상기 전자클러치(10)를 제어하여 상기 공기 펌프 수단(9)으로의 동력전달을 해제하도록 되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 펌프실(3)의 공기를 배출된 초기에 곧바로 상기 제어수단(14)을 통해 상기 전자클러치(10)를 자동으로 제어하여 공기 펌프 수단(9)으로 인가되는 동력을 차단함으로써, 상기 공기 펌프 수단(9)에 과부하가 형성되는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에서, 상기한 임펠러(100)는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 펌프실(3)에 배치되어 상기 모터(2)의 회전력을 인가받아 회전함으로써 유체를 상기 유입구(61)를 통해 흡입한 후 상기 배출구(62)로 펌프 하도록 되어 있다.

이러한, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 상기한 임펠러(100)는, 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 유입구(61)와 대면하는 표면에 회전 시 유체를 흡입하는 흡입력을 구현하는 다수의 유체 흡입 홈(110)이 사이 간격을 가지면서 방사상의 형태로 형성되어 있다.

즉, 상기 임펠러(100)가 상기 모터(2)의 회전력을 인가받아 회전할 때 상기 유체 흡입 홈(110)들에 의해 발생하는 흡입력을 통해 상기 유입구(61)를 통해 유체를 강제적으로 흡입게 된다.

그리고, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 상기한 임펠러(100)는, 상기 유체 흡입 홈(110)들의 사이에는, 유체를 외 측 방향으로 유도하도록 된 유도 홈(120)들이 각각 배치되어 있다.

이에 따라, 상기 유체 흡입 홈(110)의 흡입 압력을 통해 강제적으로 흡입된 유체는, 상기 유도 홈(120)들을 통해 외 측 방향으로 유도되고, 상기 배출구(62)로 원활하게 토출 된다.

따라서, 유체의 펌프효율이 증대된다.

또한, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 상기한 임펠러(100)는, 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 배면에는, 상기 임펠러(100)의 배면으로 유입된 유체를 상기 배출구(62)로 가압하여 배출하도록 된 가압날개(130)들이 방사상으로 다수 개가 사이 간격을 가지면서 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 임펠러(100)와 상기 몸체(6)의 내 측면의 사이 공간에 잔존하는 유체를 원활하게 펌프 하여, 케비테이션의 발생을 현저히 줄일 수 있다.

그리고, 상기한 임펠러(100)에서, 상기 유입구(61)측과 대면하는 표면은, 상기 유입구(61) 측 방향으로 갈수록 외경이 점차 좁아지도록 연장 형성되어 돌출되도록 되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 유입구(61) 측에서 인가되는 유체가 상기 돌출된 부위의 외 주면을 타고 외 측 방향으로 더욱 원활하게 유도되어, 상기 배출구(62)로의 배출이 더욱 원활하게 이루어져 펌프효율을 높일 수 있게 된다.

그리고, 도 6은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 상기한 임펠러(100)의 다른 예를 보인 도면으로, 상기 임펠러(100)에서, 상기 유도 홈(120)은, 임펠러(100)의 중앙부위에 위치된 단부가 외선 형의 곡면을 가지도록 되어 있는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 유입구(61)를 통해 유입된 유체가 상기 유도 홈(120)을 통해 외측 방향으로 유도될 때, 와류 형태로 유체를 유도하여 와류를 형성하게 된다.

이에 따라, 상기 유체를 상기 배출구(62)로 배출할 때, 와류 형태로 배출할 수 있어, 더욱 원활하게 배출할 수 있게 된다.

또한, 도 7은, 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프에 적용되는 상기한 임펠러(100)의 다른 예를 보인 도면으로, 상기 임펠러(100)에서, 상기 유도 홈(120)들이 위치된 측면에는, 외 측 방향으로 상기 유도 홈(120)을 연장하면서 연장 형성된 연장 돌 부(140)가 각각 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 유도 홈(120)을 통해 외 측 방향으로 유도된 유체를 상기 연장 돌 부(140)를 통해 가압하여 상기 배출구(62)로 더욱 원활하게 배출할 수 있다.

특히, 상기 몸체(6)의 내부로 유입된 유체에 각종 고체상의 입자들이 함유된 경우에는, 상기 연장 돌 부(140)가 상기 입자들을 타격하면서 가압하여 상기 배출구(62)로 펌프할 수 있도록 되어 있어, 입자가 함유된 유체(슬러지)들의 펌프 효율을 높일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 실시 예에 의한 진공강자흡식펌프는, 상기 임펠러의 구조를 개선하여, 유체를 강제적으로 흡입한 후, 배출구 측 방향으로 유체를 유도함은 물론, 각종 고체상의 입자들을 가압하여 펌프할 수 있도록 된 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 진공강자흡식펌프 2 : 모터
3 : 펌프실 4 : 회전축
5 : 일 방향 체크밸브 6 : 몸체
7 : 공기배출관 8 : 공기개폐수단
9 : 공기 펌프 수단 10 : 전자클러치
11 : 풀리 12 : 벨트
13 : 다이아후램 펌프 14 : 제어수단
16 : 부자 17 : 개폐 부재
18 : 수위 관 19 : 수위감지센서
20 : 수위감지수단
61 : 유입구 62 : 배출구
100 : 임펠러 110 : 유체 흡입 홈
120 : 유도 홈 130 : 가압 날개
140 : 연장 돌 부

Claims (2)

1. 모터와, 유체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 연결된 펌프실을 가지는 몸체와, 상기 펌프실에 배치되어 상기 모터의 회전력을 인가받아 회전함으로써 유체를 상기 유입구를 통해 흡입한 후 상기 배출구로 펌프하도록 된 임펠러를 포함하는 진공강자흡식펌프에 있어서;
   상기한 임펠러는,
   상기 유입구와 대면하는 표면에 회전 시 유체를 흡입하는 흡입력을 구현하는 다수의 유체 흡입 홈이 사이 간격을 가지면서 방사상의 형태로 형성되며;
   상기 유체 흡입 홈들의 사이에는,
   유체를 외 측 방향으로 유도하도록 된 유도 홈들이 각각 배치되되;
   상기한 임펠러에서 상기 유도 홈들이 위치된 측면에는,
   외 측 방향으로 상기 유도 홈을 연장하면서 연장 형성된 연장 돌 부가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 진공강자흡식펌프.
2. 삭제

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