KR101722614B1 - 양정효율 및 토출량 증대를 위한 임펠러가 구비된 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러의 회전날개들이 스파이럴 형상으로 이루어져 회전날개의 길이가 증대되고, 동시에 각 회전날개의 높이를 높여 각 회전날개와 유체와의 마찰면적을 확대시킴으로써 펌프의 토출압을 높일 수 있고, 특히 전면으로 돌출된 흡입유도링의 구비를 통해 유체를 흡입하여 임펠러의 회전력을 유체가 충분히 전달받을 수 있도록 함으로써, 펌프의 양정효율과 토출량을 증대시킨 펌프에 관한 것으로,
유입구, 토출구 및, 수용부를 포함하는 펌프하우징과, 그리고 상기 수용부에 내장되고, 축설공을 구비하고 구동부와 연결되어 회전하는 중심체, 이 중심체의 원주면에 일 단부가 연결되고 호형(弧形)으로 이루어져 스파이럴 형태로 배열되는 다수의 회전날개 및, 상기 중심체와 상기 회전날개에 전면으로 돌출되도록 결합된 흡입유도링을 포함하는 임펠러를 포함하여 이루어진다.

Description

양정효율 및 토출량 증대를 위한 임펠러가 구비된 펌프{PUMP EQUIPPED WITH IMPELLER}

본 발명은 양정효율 및 토출량 증대를 위한 임펠러가 구비된 펌프에 관한 것으로,

보다 상세하게는 임펠러의 회전날개들이 스파이럴 형상으로 이루어져 회전날개의 길이가 증대되고, 동시에 각 회전날개의 높이를 높여 각 회전날개와 유체와의 마찰면적을 확대시킴으로써 펌프의 토출압을 높일 수 있고, 특히 전면으로 돌출된 흡입유도링의 구비를 통해 유체를 흡입하여 임펠러의 회전력을 유체가 충분히 전달받을 수 있도록 함으로써, 펌프의 양정효율과 토출량을 증대시킨 펌프에 관한 것이다.

원심펌프의 가장 일반적인 임펠러는 용도별 형식에 따라, 레이디얼 임펠러와 혼류(Mixed)형 임펠러가 흡입 측에 측판이 있는 구조로 사용되고 있는 밀폐형 임펠러와, 슬러리 이송에 사용되고 있는 세미 오픈 임펠러(Semi Open impeller : 보스 측의 측판만 완전히 있는 임펠러)와, 오픈 임펠러(Open impeller :흡입 측의 측판이 없는, 또는 보스 측의 측판도 최소한으로 한 임펠러)가 있다.

밀폐형 임펠러는 고형물이 없는 물(일반유체)의 이송에 적합하고, 세미 오픈 임펠러는 혼탁한 오수, 배수용의 물 이송(혼탁유체), 오픈 임펠러는 오수(汚水), 오니(汚泥), 슬러리(Slurry) 등이 함유한 유체(고형물 유체)의 이송에 적합하다.

임펠러는 케이싱 내부에서 회전하면서 원심력을 발생하여 액체를 압송하는 기능을 하는 구성으로서, 펌프 작용을 하는 가장 중요한 부분이며 또한 펌프의 특성에 가장 큰 영향을 미치고, 그러므로 임펠러의 구조에 따라 그 용도가 달라지게 마련이며 그 효과는 엄청나다 할 것이다.

임펠러의 바깥 둘레에 안내깃이 없고 바깥둘레에 바로 접하여 와류실이 있는 펌프를 볼트류 펌프(Volute Pump)라 하는데, 일반적으로 양정이 낮은 것에 사용된다.

그러나 종래의 원심펌프에 구비되는 임펠러(이하 종래기술1)는, 유체의 마찰을 받는 바깥 곡선(베인 곡선) 날개가 각기 이송유체와 특성에 따라 1개의 베인(vane) 몸체에 360도의 깃을 형성하고 있는 것부터 2개 혹은 다수의 바깥 곡선을 가진 날개이거나 혹은 나선형의 곡선을 가진 형태들로 고형물이 혼입된 액체나 10% 이상의 혼기액도 이에 대한 마모가 심하여 임펠러 날개 깃과 케이싱 내벽과의 이격 공간인 흡출구가 막히거나, 파손되며 엉겨 붙을 뿐만 아니라, 고정 공동현상(Fixed cavitation)에 의하여 흡입작용이 불가능하게 되는 동시에 마모되고 결국 임펠러를 파손시킨다.

그와 상관된 케이싱 내벽까지 파손되어 유체의 흡입과 토출에 악영향을 미치는 문제점이 있는데, 상기 날개 깃이 양각으로 형성되어 쉽게 마모되며, 펌프 효율이 낮고, 저양정의 경우에만 사용이 한정되는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 등록특허 제10-732196호(2005년 출원)(이하 종래기술2)에서는 기존의 원심 펌프의 문제점인 마모와 흡인력 저하, 저효율성 문제를 해결하고 부품의 내구성을 향상시키기 위한 기술을 제시하였다.

그러나 종래기술2의 경우에도 양정이 별로 증가되지 않는 단점이 있을 뿐만 아니라, 원심펌프의 동작 개시에서부터 정상 회전속도에 도달하기까지 걸리는 시간이 길고, 날개 깃과 케이싱 내벽 사이의 밀착면적이 커서 초기 운전에 큰 소비전력이 요구되는 등의 단점이 지적되고 있다.

상기한 바와 같은 문제들을 해결하기 위해, 본 발명의 출원인은 등록특허 제10-1231662호(2013년02월04일)(이하 종래기술3)를 제안한 바 있다.

종래기술3을 통해 양정효율 및 토출량을 향상시켰으나, 보다 증대된 양정효율과 토출량을 도모하는 것이 바람직하고, 특히 유입된 유체에 임펠러의 회전력이 최대로 전달될 수 있도록 하여 양정효율 및 토출량 증대를 꾀하는 것이 바람직한 바, 종래기술3보다 더욱 개량된 임펠러가 구비된 펌프의 필요성이 재고되는 바이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,

전면으로 돌출된 흡입유도링의 구비를 통해 유체를 흡입하여 임펠러의 회전력을 유체가 충분히 전달받을 수 있도록 함으로써, 펌프의 양정효율과 토출량을 증대시키는 것을 목적으로 한다.

또한 분쇄침과 절단날의 구비를 통해 유체, 특히 유체에 섞인 고형물의 분쇄가 보다 효과적으로 이루어지도록 하는 것을 목적으로 한다.

아울러 고유의 구조를 갖는 파쇄강화부의 도입을 통해 유체와 고형물의 분쇄력 향상과 양정효율 향상을 제공함은 물론 분쇄력 향상에 따른 펌프 성능 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은

유입구, 토출구 및, 수용부를 포함하는 펌프하우징과, 그리고 상기 수용부에 내장되고, 축설공을 구비하고 구동부와 연결되어 회전하는 중심체, 이 중심체의 원주면에 일 단부가 연결되고 호형(弧形)으로 이루어져 스파이럴 형태로 배열되는 다수의 회전날개 및, 상기 중심체와 상기 회전날개에 전면으로 돌출되도록 결합된 흡입유도링을 포함하는 임펠러를 포함하여 이루어진다.

또한 상기 임펠러는 상기 축설공 주위의 중심체에 구비되고, 전방으로 돌출되며, 다각몸체와 첨예단부를 갖는 분쇄침을 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

아울러 상기 임펠러는 상기 흡입유도링 외주면에 구비되고, 측방으로 돌출되며, 상기 회전날개의 회전 방향 측으로 구비된 절단부를 갖는 절단날을 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

나아가 상기 임펠러는 상기 회전날개의 회전방향 측 날개면에 형성된 다수의 파쇄돌기로 이루어진 파쇄부를 포함하고, 상기 회전날개의 단부에 형성된 연장부와, 이 연장부에 외측으로 돌출되도록 구비된 추가돌기로 이루어진 파쇄강화부를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은

흡입유도링을 도입하여 유체에 대한 임펠러 회전력 전달 효율을 향상시키고, 이를 통해 펌프의 양정효율과 토출량을 증대시킬 수 있고, 또한 분쇄침과 절단날의 구비를 통해 유체, 특히 유체에 섞인 고형물의 분쇄가 보다 효과적으로 이루어질 수 있으며, 아울러 고유의 구조를 갖는 파쇄강화부의 도입을 통해 유체와 고형물의 분쇄력 향상과 양정효율 향상을 제공함은 물론 분쇄력 향상에 따른 펌프 성능 저하를 방지할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 임펠러의 실시를 도시한 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 임펠러의 실시를 도시한 제1실시예.
도 3는 본 발명의 제2실시예.
도 4은 본 발명의 제3실시예.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 임펠러의 회전날개들이 스파이럴 형상으로 이루어져 회전날개의 길이가 증대되고, 동시에 각 회전날개의 높이를 높여 각 회전날개와 유체와의 마찰면적을 확대시킴으로써 펌프의 토출압을 높일 수 있고, 특히 전면으로 돌출된 흡입유도링의 구비를 통해 유체를 흡입하여 임펠러의 회전력을 유체가 충분히 전달받을 수 있도록 함으로써, 펌프의 양정효율과 토출량을 증대시킨 펌프에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 양정효율 및 토출량 증대를 위한 임펠러가 구비된 펌프(이하 본 펌프)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 대한 상세한 설명에 앞서 설명의 편의를 위한 대략적인 방향을 특정하면, 도 2의 임펠러(20)를 기준으로 하여, 도시된 면 방향(상측)을 전방, 그 반대(하측)를 후방으로 한다. 이는 도 1과 같이 사용 상태를 기준으로 한 것이고, 특별한 언급이 없는 한 '청구범위'에서도 이를 따르는 것으로 해석한다.

본 펌프는 펌프하우징과 이에 내장된 임펠러(20)를 포함하여 이루어진다.

먼저 펌프하우징에 대한 간단한 설명을 개진하면(도면의 도시는 생략함),

펌프하우징은 임펠러(20)를 내장하는 구성으로, 임펠러(20)의 회전력에 의한 토출압에 의하여 유체를 흡입 및 토출하는 역할을 한다. 이러한 펌프하우징은 유입구, 토출구 및 수용부로 구성된다.

각 구성 별로, 유입구는 유체의 유입이 이루어지는 구성으로, 펌프하우징의 전방 하부에 형성되어 수용부와 이어진다.

수용부는 임펠러(20)가 내장되는 펌핑공간으로, 유입구 및 토출구와 이어져 유입구와 토출구를 연통시킨다.

토출구는 펌프하우징 일 측(일반적으로 상측)에 배열되어 수용부로 유입된 유체를 토출시킨다.

또한 펌프하우징 일 측에는 임펠러(20)를 회전시키기 위한 구동부가 구비되는데, 구동부는 구동모터와 이 구동모터에 구비된 구동축을 포함하며, 구동축은 임펠러(20)의 중심체(210)에 구비된 축설공(211)에 결합되어 임펠러(20)를 회전 구동시킬 수 있게 된다.

이러한 펌프하우징의 실시는 종래의 펌프하우징을 그대로 차용하거나, 공지된 기술에 의해 실시되거나 또는 이미 공지된 기술에 적절한 설계 변경을 가하여 실시될 수 있는 것이다.

도 1은 임펠러(20)에 관한 종래기술로, 본 출원인의 선행 출원인 등록특허 제10-1231662호(2013년02월04일)의 임펠러(130)를 도시하고 있다.

본 발명은 도 1의 임펠러(130)를 개량하여 유체에 임펠러(20)의 회전력을 충분히 전달하고, 유체, 특히 유체에 섞인 고형물의 분쇄가 보다 효과적으로 이루어지도록 하고, 나아가 유체와 고형물의 분쇄 향상에 의해 펌프 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 하는 임펠러(20)를 구비한 펌프에 관한 것이다.

도 1을 참고하여 종래의 임펠러(130)에 대해 간략하게 설명하면, 임펠러(130)는 펌프하우징의 수용부에 내장되어 수용부 내부에 토출압을 형성하여 유체를 외부로 토출시키는 구성이다.

이러한 임펠러(130)는 중심체(131) 및 이 중심체(131)에 연결된 다수의 회전날개(133)를 포함하여 이루어진다.

중심체(131)는 축설공(131a)을 구비하고 구동부와 연결되어 회전하는 구성으로, 여기에서 축설공(131a)은 앞서 언급한 바와 같이 구동부의 구동축이 결합되는 구성이다.

또한 중심체(131)는 원반 형태로 이루어지며, 이러한 중심체(130)는 원주면에 연결된 회전날개(133)들을 지지하는 역할을 한다.

다음 회전날개(133)는 중심체(131)의 원주면에 일 단부가 연결되고 호형(弧形)으로 이루어져 스파이럴 형태로 배열되는 구성으로, 회전날개(133)들의 볼록 부분(P)은 임펠러(130)의 회전방향을 향하게 배열된다.

임펠러(130)의 회전 시 회전날개(133)들은 유체와의 마찰을 일으키는데, 이때 회전날개(133)들이 스파이럴 형태로 이루어져 있어 회전날개(133)의 길이가 직선 형태의 것보다 길어지고, 이에 유체와 마찰면이 확대되는 효과를 제공한다.

특히 회전날개(133)와 유체와의 마찰이 증대된다는 것은 그 만큼 수용부 내부의 압력을 상승시키는 요인으로 작용한다는 것으로, 펌프의 토출압을 상승시키는 효과를 제공하는 것으로 해석될 수 있고, 결과적으로 상기 특징을 갖는 회전날개(133)는 펌프의 토출압을 증대시킴으로써 양정효율과 토출량을 증대시키는 것이다.

또한 도 1에 도시된 바와 같이, 각 회전날개(133)의 높이(Ha)는 중심체(131)의 높이(Hb)보다 높게 형성되어 각 회전날개(133)와 유체와의 마찰면적을 증대시키고, 중심체(131)에 연결되는 각 회전날개(133)의 연결단부 사이에는 공간부(S)가 형성되어 유체를 각 회전날개(133)를 따라 외측방향으로 배출되도록 유도함으로써 유체의 흐름을 보다 효과적으로 유지할 수 있게끔 한다.

아울러 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 임펠러(130)는 원판 형상으로 이루어지며 중심체(131) 및 회전날개(133)와 연결되는 보강부재(135)를 더 포함하는데, 종래의 임펠러(130)는 회전날개(133)의 충분한 길이 확보를 위해 회전날개(133)와 중심체(131) 간의 결합 면적을 최소화하였고, 이에 임펠러(130)의 고속회전에 대한 부하 문제가 발생하기 때문에, 보강부재(135)의 구비를 통해 회전날개(133)에 가해지는 부하로 인해 회전날개(133)가 파손되는 것을 방지하였다.

나아가 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 임펠러(130)는 각 회전날개(133)에서 회전방향 쪽의 날개면에는 파쇄부(137)를 포함하고, 이 파쇄부(137)는 유체와 함께 유입되는 고형물들을 분쇄하거나 절단한다.

특히 파쇄부(137)는 다수의 파쇄돌기(137a)들로 구성되고, 각 파쇄돌기(137a)는 후방부에서 전방부로 갈수록 단면적이 작아지는 형태로 형성되어 그 끝단이 첨단부를 형성함으로써 고형물의 분쇄나, 절단 작업이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라, 각 파쇄돌기(137a)들에 의하여 분쇄된 고형물들을 분산시켜 고형물이 각 회전날개(133)에 부착되는 것을 방지할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

더 나아가 파쇄부(137)는 각 회전날개(133)에서 원심력이 크게 작용하는 외측부에 형성되는 것이 바람직한데, 이는 원심력에 큰 경우 보다 강력한 절단력을 얻을 수 있어 파쇄효과를 높일 수 있기 때문이다.

도 2는 본 펌프를 구성하는 임펠러(20)를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 종래의 임펠러(130)와 중복되는 부분에 대해서는 간략하게 언급하고 넘어가기로 한다.(종래의 임펠러와 중복되는 구성에 대해서도 본 발명과의 구분을 위해 도면참조부호를 달리하기로 한다.)

도 2에 도시된 바와 같이, 본 펌프의 핵심특징인 본 임펠러(20)는 펌프하우징의 수용부에 내장되고, 중심체(210), 회전날개(200) 및 흡입유도링(230)을 포함한다.

여기에서 중심체(210)와 회전날개(200)는 종래의 임펠러(130)의 중심체(131)와 회전날개(133)에 비해 큰 차이가 없는 바, 중복 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 핵심 특징으로, 임펠러(20)의 일 구성인 흡입유도링(230)은 도 4에서 확인 가능한 바와 같이 중심체(210)와 회전날개(200)에 전면으로 돌출되도록 결합된다.

이 흡입유도링(230)은 전면에 배치되는 흡입구(231)와 흡입구(231) 둘레에 배치되는 링벽체(233)를 포함하여 이루어진다.

상기 구성으로 이루어진 흡입유도링(230)은 흡입구(231)를 통해 유체를 빨아들이고, 빨아들인 유체를 링벽체(233)를 통해 가두어, 흡입된 유체가 임펠러(20) 측으로 안내되어 임펠러(20)의 회전력을 효과적으로 부여받을 수 있도록 한다.

종래의 임펠러(130)에서 회전날개(133)의 회전 반경 외측으로 유체가 빠져나가는 양이 많은 반면, 본 발명의 임펠러(20)는 흡입유도링(230)을 통해 대부분의 유체가 회전날개(200)의 회전 반경 안으로 들어오게 하여 유체에 임펠러(20)의 회전력을 충분히 전달하는 바, 양정효율 및 토출량을 보다 더 증대시킬 수 있다.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 펌프는 임펠러(20)가 축설공(211) 주위의 중심체(210)에 구비되고, 전방으로 돌출되며, 다각몸체(241)와 첨예단부(se)를 갖는 분쇄침(240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 분쇄침(240)의 구비를 통해 본 발명은 유체, 특히 유체에 섞인 고형물의 분쇄가 보다 효과적으로 이루어지도록 한다.

종래의 임펠러(130)에서는 유체에 포함된 고형물은 앞서 언급한 바와 같이 파쇄부(137)에 의해 절단되는데, 본 발명에서는 유체가 흡입유도링(230)을 통해 중심체(210) 측으로 유도되기 때문에 대부분의 물이 흡입유도링(230)의 링벽체(233) 안쪽으로 진입하게 되는 바, 파쇄부(260)의 절단만으로는 충분한 파쇄효과를 제공받기 어렵다.

따라서 본 펌프는 분쇄침(240)을 추가로 더 구비하여, 흡입유도링(230)에 의해 흡입된 유체에 함유된 고형물이 다각몸체(241)와 첨예단부(se)에 충돌하면서 잘게 부서져 충분한 파쇄효과를 기대할 수 있도록 하였다.

특히 분쇄침(240)은 다각몸체(241)를 구비함으로써 고형물과의 충돌 효과를 극대화하고, 이에 분쇄침(240)의 고형물 분쇄효과가 향상될 수 있다.

다음으로 도 4에 도시된 바와 같이, 본 펌프는 임펠러(20)가 흡입유도링(230) 외주면에 구비되고, 측방으로 돌출되며, 상기 회전날개(200)의 회전 방향 측으로 구비된 절단부(251)를 갖는 절단날(250)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 절단날(250)은 앞서 언급한 파쇄부(260), 분쇄침(240)과 함께 작용하여 유체에 섞인 고형물의 분쇄효과를 향상시킨다.

특히 절단날(250)은 회전날개(200)의 회전 방향 측으로 구비된 절단부(251)를 갖는 것이 바람직한데, 이러한 절단부(251)는 일점단부(한 점에서 만나는 단부)(pe)를 가져, 단부가 첨예하게 구성되는 것이 바람직하며, 회전 시에 고형물의 절단/파쇄를 위해 절단부(251)가 회전날개(200)의 회전 방향 측으로 구비되는 것이 바람직하다.

여기에서 '회전날개(200)의 회전 방향 측'이라 함은 임펠러(20)의 회전에 의해 회전날개(200)가 진행하는 방향을 의미하고, 비록 회전날개(200)가 회전하기 때문에, 물리학적으로 엄밀하게 말해 회전날개(200)의 진행 방향은 수시로 바뀌게 되지만, 절단날(251) 역시 함께 회전한다는 것을 감안하여 통상의 기술자가 회전날개(200)의 진행 방향에 대해 이해하는 것이 어렵지는 않을 것이다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은 파쇄부(260)에 의한 1차 분쇄효과, 분쇄침(240)에 의한 2차 분쇄효과, 절단날(250)에 의한 3차 분쇄효과, 즉 3중 분쇄를 제공하기 때문에 종래의 임펠러(130)에 비해 유체에 섞인 고형물에 대한 분쇄효과가 탁월하다는 장점을 갖는다.

도 3은 본 발명의 제2실시예(앞서 언급한 기본 실시들을 제1실시예로 함)에 관한 것이다.

먼저 도 3에 도시된 제2실시예에 따르면, 본 펌프는 상기한 절단날(250)이 굴곡형 절단날(250T)로 이루어질 수 있고, 굴곡형 절단날(250T)은 회전날개(200)의 굴곡 방향(휘어진 방향)과 동일 방향으로 굴곡진 절단부(251)를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 굴곡형 절단날(250T)는 절단날(250)과 마찬가지로 일점단부(한 점에서 만나는 단부)(pe)를 가져, 단부가 첨예하게 구성되는 것이 바람직하며, 절단부(251)가 회전날개(200)의 굴곡 방향과 동일 방향으로 굴곡지게 형성되어 임펠러(20), 즉 회전날개(200)의 회전에 대해 제동을 가하지 않도록 하여, 회전 품질 향상에 기여, 결국 양정효율 및 토출량 증대에 기여한다.

추가로, 도 3에 도시된 바와 같이, 분쇄침(240) 역시 굴곡형 분쇄침(250T)으로 이루질 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 본 펌프는 회전날개가 중심으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 이루어질 수 있다.

다시 말해, 회전날개의 외측 부분의 폭이 내측 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 것이다.

이러한 외광내협의 폭구조를 갖는 회전날개를 통해 본 펌프는 회전날개의 회전에 의한 양정효율을 보다 향상시킴으로써 펌프의 품질 향상을 도모할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3에서는 본 펌프의 임펠러(20)가 회전날개(200)의 회전방향 측 날개면에 형성된 다수의 파쇄돌기(261)로 이루어진 파쇄부(260)를 포함하는 것을 확인할 수 있다.

본 발명은 이러한 파쇄부(260)를 개량하여, 본 임펠러(20)만의 독특한 구조를 제시하고 있다.

가령 양정효율 및 토출량 증대를 위해 회전날개(200)의 높이를 증가시키는 경우, 파쇄부(260)가 회전날개(200)의 측면 모두를 커버하기에는 다소 무리가 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 선 배치된 제1회전날개(200B)에 형성된 제1파쇄부(260B)와 후 배치된 제2회전날개(200A)에서 형성된 제2파쇄부(260A)의 형성 위치가 어긋난 높이를 갖도록 하였다.

여기에서 '선', '후'란 임페럴러의 회전 방향을 기준으로 한 것이다.

도 4에서는 제1회전날개(200B)의 제1파쇄부(260B)가 제2회전날개(200A)의 제2파쇄부(260A)보다 낮은 위치에 형성된 실시를 확인할 수 있고, 특히 제1파쇄부(260B)와 제2파쇄부(260A)의 형성 높이는 모든 회전날개(200)에 걸쳐 서로 엇갈리게 교차 배열되는 것이 바람직하다.(지그재그형)

이러한 파쇄부(260A)(260B)의 교차 배열은 회전날개(200)의 높이를 높게 형성하더라도 회전날개의 측면 모든 위치에서 파쇄가 가능하도록 하는데, 도 4를 참고하여 예를 들면, 낮은 위치에 있는 고형물의 경우, 제1회전날개에 구비된 제1파쇄부에 의해 분쇄되고, 높은 위치에 있는 고형물의 경우, 제2회전날개에 구비된 제2파쇄부재에 의해 분쇄된다.

도 2 및 도 5(본 발명의 제4실시예)에 도시된 바와 같이, 본 펌프는 임펠러(20)가 회전날개(200)의 회전방향 측 날개면에 형성된 다수의 파쇄돌기(261)로 이루어진 파쇄부(260)를 포함하고, 파쇄강화부(270)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 파쇄부(260) 및 파쇄돌기(261)는 앞서 언급한 바와 같으므로 중복 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 파쇄강화부(270)는 회전날개(200)의 단부에 형성된 연장부(271)와, 이 연장부(271)에 외측으로 돌출되도록 구비된 추가돌기(273)로 이루어진다.

이러한 파쇄강화부(270)의 구비를 통해 본 발명은 앞서 설명한 3중 분쇄에 추가로, 유체와 고형물의 분쇄력을 제공함은 물론 분쇄력 향상에 의해 펌프 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

분쇄력 향상을 위해서는 회전날개(200)의 길이를 보다 길게 하고, 파쇄돌기(261)의 수를 늘리면 되는데, 그럴 경우에는 회전날개(200)와 펌프하우징의 내벽면(수용부(15)를 구성)과의 유격이 작아져 펌프 성능이 저하되게 된다.

본 발명은 이를 방지하기 위해 회전날개(200)의 단부에 연장부(271)를 형성하고, 이 연장부(271) 상에 추가돌기(273)를 구비하여, 분쇄력 향상은 물론 펌프 성능 저하 방지의 2가지 효과를 제공한다.

아울러 연장부(271)의 구비를 통해 양정효율 향상 효과를 기대할 수도 있다.

특히 도 4에 도시된 바와 같이, 회전날개(200)와 펌프하우징의 내벽면 간의 유격을 최대화하기 위해, 연장부(271)는 끝단에 일점단부(pe)를 가져 평면 형상이 삼각형 또는 삼각형 유사형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 파쇄돌기(261)와 마찬가지로, 추가돌기(273) 역시 첨예단부(se)를 가져, 외협내광(外狹內廣)구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

추가로, 도 6(제5실시예)에 도시된 바와 같이, 본 펌프는 임펠러(20)의 회전날개(200) 상면에는 외측 단부에까지 걸쳐 양정강화홈(201)이 형성될 수 있음을 특징으로 한다.

이러한 양정강화홈(201)의 구비를 통해 회전날개(200)의 마모를 방지하고, 흡입력을 향상시켜 양정효율 및 토출량 증대를 제공할 수 있다.

이상의 설명에서 종래의 임펠러(130)와 동일 또는 유사한 구성인, 축설공(211), 보강부재(220), 파쇄부(260), 파쇄돌기(261) 등에 대한 언급은 생략하였으나, 이러한 생략이 통상의 기술자가 종래기술을 참고하여 본 발명을 실시하는데 있어서 지장을 주지는 않을 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

130: 종래의 임펠러
20: 본 발명의 임펠러
200: 회전날개 210: 중심체
230: 흡입유도링 240: 분쇄침
250: 절단날 260: 파쇄부
270: 파쇄강화부

Claims (4)

1. 유입구(11)와, 토출구(13)와, 수용부(15)를 포함하는 펌프하우징(1); 및
   상기 수용부(15)에 내장되고, 축설공(211)을 구비하고 구동부와 연결되어 회전하는 중심체(210)와, 이 중심체(210)의 원주면에 일 단부가 연결되고 호형(弧形)으로 이루어져 스파이럴 형태로 배열되는 다수의 회전날개(200)와, 상기 중심체(210)와 상기 회전날개(200)에 전면으로 돌출되도록 결합된 흡입유도링(230)을 포함하는 임펠러(20);
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 흡입유도링(230)은 전면에 배치되는 흡입구(231)와, 이 흡입구(231) 둘레에 배치되는 링벽체(233)를 포함하여 이루어져, 상기 흡입구(231)를 통해 유체를 빨아들이고 빨아들인 유체를 상기 링벽체(233)를 통해 가두어 상기 임펠러(20) 측으로 안내하고,
   상기 임펠러는 상기 축설공(211) 주위의 중심체(210)에 구비되고, 전방으로 돌출되며, 다각몸체(241)와 첨예단부(se)를 갖는 분쇄침(240)을 포함하고,
   상기 임펠러(20)는, 상기 회전날개(200)의 회전방향 측 날개면에 형성된 다수의 파쇄돌기(261)로 이루어진 파쇄부(260)를 포함하고, 상기 회전날개(200)의 단부에 형성된 연장부(271)와, 이 연장부(271)에 외측으로 돌출되도록 구비된 추가돌기(273)로 이루어진 파쇄강화부(270)를 더 포함하되, 상기 연장부(271)는 끝단에 일점단부(pe)를 가져 평면 형상이 삼각형으로 이루어지고, 상기 추가돌기(273)는 첨예단부(se)를 가져, 외협내광(外狹內廣)구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 임펠러(20)는
   상기 흡입유도링(230)의 외주면에 구비되고, 측방으로 돌출되며, 상기 회전날개(200)의 회전 방향 측으로 구비된 절단부(251)를 갖는 절단날(250)을 포함하되,
   상기 절단부(251)는 일점단부(pe)를 가져, 단부가 첨예하게 구성되는 것을 특징으로 하는 펌프.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 파쇄부(260)는 상기 임펠러(20)의 회전방향을 기준으로. 선 배치된 제1회전날개(200B)에 형성된 제1파쇄부(260B)와 후 배치된 제2회전날개(200A)에 형성된 제2파쇄부(260A)를 포함하되,
   상기 제1파쇄부(260B)와 상기 제2파쇄부(260A)는 그 형성 위치가 어긋난 높이를 갖고,
   상기 제1파쇄부(260B)와 제2파쇄부(260A)의 형성 높이는 모든 회전날개(200)에 걸쳐 서로 엇갈리게 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 펌프.
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