KR101737735B1 - 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 날개의 흡입 입구각을 작게 설계하여 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등이 막힘없이 매우 원활히 이송될 수 있도록 한 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러에 관한 것으로, 유입공(112)이 형성되는 하판(110)과, 모터 회전축에 결합되는 결합부(121)가 형성된 상판(120)과, 상기 하판(110)과 상판(120) 사이에 나선형으로 배치되는 날개부(130)가 일체로 형성되고, 상기 날개부(130)는 회전축 방향과 평행하게 내측에서 외측으로 나선형 유로를 형성하도록 구성되며, 상기 날개부(130)는 외측 선단부(131)와 내측 후단부(132) 사이에 형성되는 공간이 유체가 배출되는 유출공(113)을 형성하되, 상기 내측 후단부(132)에는 유입구(111)를 향해 축방향과 수직하게 비틀리며 형성되는 연장 날개부(134)를 더 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러{PUMP IMPELLER OF NON-CLOSING TYPE WITH IMPROVED SUCTION-EFFICIENCY}

본 발명은 무폐쇄형 펌프 임펠러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 임펠러 날개의 흡입 입구각을 작게 설계하여 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등이 막힘없이 매우 원활히 이송될 수 있도록 한 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러에 관한 것이다.

일반적으로 무폐쇄형 펌프는 주로 슬러지나 덩어리가 있는 유체를 운송할 때 사용된다. 즉 슬러지나 덩어리 등에 의하여 펌프가 막히지 않고, 고형물에 의하여 펌프 임펠러가 손상되지 않는 펌프를 말한다.

이와 같은 펌프(10)는 참고적으로 도 8에서와 같이 하우징(11) 내부에 모터(12)와 상기 모터의 회전축(13)에 결합되어 유체를 흡입 이송하는 임펠러(100)(참조: 본원발명의 구조임)를 포함한다.

이러한 임펠러의 종래 구조를 살펴본다.

종래의 임필러(20)는 도 1 및 도 2에서와 같이 유입공(24)이 형성되는 하판(21)과, 모터 회전축(13)에 결합되는 상판(22)과, 상기 하판(21)과 상판(22) 사이에 나선형으로 배치되는 날개부(23)가 일체로 형성된다.

상기 날개부(23)는 회전축 방향과 평행하게 내측에서 외측으로 나선형 유로를 형성하도록 구성되며, 외측 선단부(23a)와 내측 후단부(23b) 사이에 형성되는 공간이 유체가 배출되는 유출공(25)을 형성하게 된다.

따라서 이의 동작을 살펴보면 모터(12)의 구동으로 회전축(13)이 회전하면 이에 연동하여 임펠러(20)가 회전한다.

상기 임펠러(20)의 회전으로 하판(21) 유입구(21a)의 유입공(24)으로 유체가 강제 흡입되어 지고, 유입된 유체 및 고형물은 날개부(23)의 회전에 함께 유출공(25)을 통해 펌프(10)의 출력관으로 배출되는 것이다.

그런데 이와 같은 임펠러 구조는 도 3의 평면 구성도에서와 같이 유입공(24)을 통해 유체가 유입될 때 날개부(23)의 흡입 입구각이 너무 큰 상태임을 알 수 있다.

참고적으로 임펠러의 입구각(θ)이 크면 유속이 커져 유체 충돌에 따른 손실이 상승하여 효율이 저하되고, 반대로 입구각(θ)이 작으면 유속이 적어 유체 충돌에 따른 손실이 적어 효율이 상승하게 된다.

따라서 종래의 임펠러 구조는 유속이 빨라 유체에 혼합된 고형물이나 협작물 등이 걸리거나 흡입 효율이 저하되는 문제점을 노출하고 있었다.

또한, 상기 종래 임펠러의 날개부(23)는 수직 구조로 형성하여 내부 유로의 단면적이 제한적임은 물론 유로 내부의 벽면이 유로를 안내하는 능력이 약해 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 흡입 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 등록특허 제10-1353776호 특허문헌 2: 등록특허 제10-1366892호

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 임펠러 날개의 흡입 입구각을 작게 설계하여 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등이 막힘없이 매우 원활히 이송될 수 있도록 한 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 나선형 날개의 외측을 항아리 형태로 볼록하게 형성하여 내부 유로의 단면적을 크게 형성함은 물론 유선형으로 형성하므로 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 이송이 원활하여 흡입 효율을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입공이 형성되는 하판과, 모터 회전축에 결합되는 결합부가 형성된 상판과, 상기 하판과 상판 사이에 나선형으로 배치되는 날개부가 일체로 형성되고; 상기 날개부는 회전축 방향과 평행하게 내측에서 외측으로 나선형 유로를 형성하도록 구성되며; 상기 날개부는 외측 선단부와 내측 후단부 사이에 형성되는 공간이 유체가 배출되는 유출공을 형성하되, 상기 내측 선단부에는 유입구를 향해 축방향과 수직하게 비틀리며 형성되는 연장 날개부를 더 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 연장 날개부는 날개 입구각을 작게 형성하기 위하여 선단부가 뾰족한 삼각형상으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 날개부는 외측으로 볼록하게 돌출되는 항아리형 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 임펠러 날개의 흡입 입구각을 작게 설계하여 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등이 막힘없이 매우 원활히 이송될 수 있는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라 상기 나선형 날개의 외측을 항아리 형태로 볼록하게 형성하여 내부 유로의 단면적을 크게 형성함은 물론 유선형으로 형성하므로 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 이송이 원활하여 흡입 효율을 더욱 향상시키는 효과도 갖는 것이다.

그 밖에 상기 나선형 날개의 중복도를 크게 하여 회전 밸런싱을 향상시키므로 작동 안전성이 우수한 효과도 갖는 것이다.

도 1는 종래의 무폐쇄형 펌프 임펠러 구성도,
도 2은 종래의 무폐쇄형 펌프 임펠러의 분해 사시도,
도 3는 종래의 무폐쇄형 펌프 임펠러의 개략적인 평단면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러 사시도,
도 5은 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러의 측단면도,
도 7은 본 발명에 따른 개략적인 평단면 구성도,
도 8는 본 발명 임펠러가 적용된 무폐쇄형 펌프의 구성도이다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러 분해 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 무폐쇄형 펌프 임펠러의 측단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명 무폐쇄형 펌프 임펠러(100)는,

유입공(112)이 형성되는 하판(110)과, 모터 회전축에 결합되는 결합부(121)가 형성된 상판(120)과, 상기 하판(110)과 상판(120) 사이에 나선형으로 배치되는 날개부(130)가 일체로 형성되고,

상기 날개부(130)는 회전축 방향과 평행하게 내측에서 외측으로 나선형 유로를 형성하도록 구성되며,

상기 날개부(130)는 외측 선단부(131)와 내측 후단부(132) 사이에 형성되는 공간이 유체가 배출되는 유출공(133)을 형성하되,

상기 내측 후단부(132)에는 유입구(111)를 향해 축방향과 수직하게 비틀리며 형성되는 연장 날개부(134)를 더 포함하여 구성된다.

또한 상기 연장 날개부(134)는 도 7에서와 같이 날개 입구각(θ)을 작게 형성하기 위하여 선단부가 뾰족한 삼각형상으로 구성된다.

참고적으로 임펠러의 입구각(θ)이 크면 유속이 커져 유체 충돌에 따른 손실이 상승하여 효율이 저하되고, 반대로 입구각(θ)이 작으면 유속이 적어 유체 충돌에 따른 손실이 적어 효율이 상승된다.

본 발명에 따르자면 상기 날개부(130)는 연장 날개부(134)에 의해 입구각(θ)이 작게 형성되어 유체의 유속(V)이 느려지면서 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 저항 감소로 막힘을 방지하여 펌프의 흡입 효율을 높이도록 구성되는 것이다.

또한 본 발명에 따르자면 상기 날개부(130)는 외측으로 볼록하게 돌출되는 항아리형 돌출부(135)를 형성하여 내부 유로의 단면적이 더 크게 확보되도록 구성한다.

이러한 상기 항아리형 돌출부(135)는 내측면이 폭이 넓은 유선형 구조를 형성하여 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 이송 효율을 높이도록 구성되는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 임펠러(100)는 도 8에서와 같이 펌프(10)의 회전축(13)에 상판(120)의 결합부(121)를 조립 설치한다.

이와 같은 본 발명의 임펠러(100)는 모터에 의해 회전 구동하면서 하판(110)의 유입구(111)를 거쳐 날개부(130)에 의해 나선형으로 형성된 유로를 통해 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등을 흡입하게 되는 것이다.

이때, 상기 날개부(130)는 내측에서 외측을 향해 나선형으로 형성되는데, 내측 선단부(132) 부분에 유입구(111)를 향해 회전축 방향과 수직하게 형성되는 연장 날개부(134)를 더 형성하여 날개 입구각(θ)을 작게 형성함으로써, 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 유속이 연장 날개부(134)에 의해 안내되어 느려지면서 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물이 막힘이 발생하지 않는 등 흡입 효율을 높이게 되는 것이다.

즉, 상기 날개부(130)의 내측 선단부(132)에 입구각(θ)을 작게 형성하면서 경사를 이루도록 하는 연장 날개부(134)를 형성하는 간단 구조에 의해 종래 보다 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 흡입 효율을 크게 개선하게 되는 것이다.

또한, 상기 날개부(130)는 외측으로 볼록하게 돌출되는 항아리형 돌출부(135)로 형성하여 내부 유로의 단면적이 더 크게 확보됨은 물론 유선형 구조의 내부 유로를 형성하므로 유체 또는 유체에 혼합된 고형물, 협작물 등의 막힘을 최소화하여 흡입 효율을 더욱 크게 개선하게 되는 것이다.

100: 임펠러 110: 하판
111: 유입부 112: 유입공
120: 상판 121: 결합부
130: 날개부 131: 외측 선단부
132: 내측 후단부 133: 유출공
134: 연장 날개부 135: 항아리부

Claims (3)

1. 유입공(112)이 형성되는 하판(110)과, 모터 회전축에 결합되는 결합부(121)가 형성된 상판(120)과, 상기 하판(110)과 상판(120) 사이에 나선형으로 배치되는 날개부(130)가 일체로 형성되고,
   상기 날개부(130)는 회전축 방향과 평행하게 내측에서 외측으로 나선형 유로를 형성하도록 구성되며,
   상기 날개부(130)는 외측 선단부(131)와 내측 후단부(132) 사이에 형성되는 공간이 유체가 배출되는 유출공(133)을 형성하되,
   상기 내측 후단부(132)에는 유입구(111)를 향해 축방향과 수직하게 비틀리며 형성되는 연장 날개부(134)를 더 포함하고;
   상기 연장 날개부(134)는 날개 입구각(θ)을 작게 형성하기 위하여 선단부가 뾰족한 삼각형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서
   상기 날개부(130)는 외측으로 볼록하게 돌출되는 항아리형 돌출부(135)가 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입 효율을 향상시킨 무폐쇄형 펌프 임펠러.

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