KR101779657B1 - 반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치에 관한 것으로서, 배수관이 구비된 자동탈착장치에 수직설치된 가이드바에 안내되도록 수중펌프의 일측에 가이드가 구비되고, 자동탈착장치측 체결부의 입수구와 수중펌프의 배출구가 일치되어 결착되도록 수중펌프의 배출구 일측에 가이드훅이 마련되어 상기 체결부로부터 상호 탈착이 이루어지도록 한 것에 있어서, 상기 자동탈착장치의 체결부측 입수구 내경 선단에 카운터홈이 형성되되, 외측으로부터 카운터홈을 관통하는 핀공이 형성되고, 상기 카운터홈 내에는 상기 핀공과 일치하는 핀공이 관통된 링부재가 패킹부재와 함께 카운터홈에 삽입되고, 입수구의 핀공에는 고정핀이 설치되어 링부재를 지지하는 구조로 설치되어 수중펌프의 배출구측과 결착되도록 구성된 것을 특징으로 하는바, 자동탈착장치에 연결부분에 패킹부재를 포함한 링부재가 삽입되고 고정핀에 의해 링부재의 이탈을 방지할 수 있도록 하고, 수직방향에서 결착되어 연결되는 수중펌프의 배출구측이 자동탈착장치의 입수구측과 직접 닿지 않고, 부식발생이 없는 링부재에 밀착된 상태로 결착 및 분리가 이루어질 수 있도록 하여 상호 연결지점의 심한 부식으로 인해 자동탈착장치에서 수중펌프를 쉽게 분리할 수 없었던 문제점을 해소할 수 있고, 저수조 내에서 주변 수중펌프에 연향을 주지 않으면서 수중펌프의 교체 및 수리작업을 원활하게 진행시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치{Automatic discharge connection of submersible pump having semi-permanent life}

본 발명은 수중펌프에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 저수조의 수중 바닥에 다수개 설치되어 가동되며, 각 자동 탈착식으로 개별 승강가능하게 구비되어 오랜시간에 따른 노후 혹은 고장시 수중펌프의 교체 및 수리가 이루어짐에 있어, 수중펌프의 배출구측과 연결되는 자동탈착장치의 밀착 기밀지점의 부식이 직접 발생하지 않도록 유도하여 자동탈착장치를 탈거하지 않고도 수중펌프가 자동탈착장치로부터 용이하게 분리될 수 있도록 하여 다수의 수중펌프 가동에 영향을 주지 않고도 해당 수중펌프를 분리, 교체 및 수리가 이루어질 수 있도록 한 반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 수중에 설치되어 유체(물)를 유입구측으로 흡입하여 배출구측으로 강제 유동시키기 위한 장치이다.

특히 수중펌프는 우수처리장, 하수처리장과 같이 물이 비교적 심도있게 고인 수중에 설치되어 사용되고 있으며, 그 구성을 간략하게 살피면, 상부에 모터를 포함한 오일챔버가 구비된 일측에 배출구가 마련된 모터케이싱와, 모터케이싱의 하부에 설치되며, 저면에 유입구가 마련되고, 받침다리가 구비되며, 내측에는 상기 모터의 회전축에 결합된 스크류형 임펠러를 수용하는 임펠러 하우징이 설치된 구조이다.

상기와 같은 수중펌프는 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1314650호(명칭: 스크류형 수중펌프, 등록일자: 2013년 09월 27일, 이하 이를 '특허문헌 1'이라함)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에서 수중펌프는 배출구부분이 근접된 자동탈착장치와 연결된 구조로 저수조의 수중 바닥에 설치되며, 최근에는 새로운 수중펌프로 교체하거나 수리를 용이하게 실시하기 위한 목적에서 대한민국 등록특허 10-0952664호(명칭: 누설방지구조를 갖는 수중펌프용 자동탈착장치, 등록일자: 2010년 04월 06일, 이하 이를 '특허문헌 2'이라함)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌 2에서의 수중펌프는 배출구측에 가이드훅을 두어 구성중에 토출용 엘보(이하, 이를 '자동탈착장치' 라 칭함)측 수직되는 가이드바를 따라 수직으로 안내할 수 있게 된 구조이다.

이는 상기 수중펌프의 배출구측 가이드훅이 상기 자동탈착장치 측에 마련된 체결부에 안내되어 결착하는 타입으로서 수중펌프의 배출구와 자동탈착장치가 일치되어 유체는 통하면서 누설이 방지되도록 한 구조이다.

상기와 같은 수중펌프(20)는 첨부된 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 저수조(1) 내에 다수대 설치되어 펌핑 운영되는바, 수중펌프에 이상이 있거나 혹은 고장으로 수중펌프의 교체시 상기 자동탈착장치(10)로부터 수직설치된 가이드바(12)를 기준으로 저수조(1)의 상부방향으로 수중펌프를 견인한 상태로 들어올려 자동탈착장치(10)측과 분리시켜야 한다.

하지만, 첨부된 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 자동탈착장치(10)의 체결부(13)측 단부와 맞닿아 유체가 유통되는 연결지점의 입수구(13a)에서 오랜 시간 수중펌프(20)의 가동에 의한 부식과 마모(도 3에서의 "가"부분)가 심하게 발생하여 자동탈착장치와 분리가 쉽지 않다.

이 때문에, 저수조에 채워진 물을 완전히 배수시킨 다음, 작업자가 저수조 내에 투입되어 상기 자동탈착장치를 바닥에 고정시키고 있는 고정볼트를 풀어 수중펌프와 함께 견인시키는 작업을 수행하여야 한다.

대부분 수중에 설치된 이유에서 상기 고정볼트측도 부식이 발생하기 때문에 바닥으로부터 자동탈착장치가 고정된 콘크리트 바닥부분을 파손시켜 앵커볼트를 드러내는 작업으로 자동탈착장치를 탈거하는 작업이 이루어져야 하는 경우도 발생한다.

상기와 같은 과정은 저수조 내에 모든 수중펌프는 가동을 중단하여야 하며, 어떤 저수조는 저수조로 들어오는 오수, 우수를 차단할 수 없어 별도의 저수조를 만들어 우회시켜 기존 저수조를 비운 상태에서 상기와 같은 수중펌프의 교체 및 자동탈착장치의 탈거작업을 수행할 수 있었다.

결국 수중펌프의 배출구측과 자동탈착장치의 부식과 마모문제점의 심각성으로 양측 모두 교체하여야 하기 때문에 수중펌프의 교체시 고비용이 지출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 저수조의 수중 바닥에 다수개 설치되어 가동되며, 각 자동 탈착식으로 개별 승강가능하게 구비되어 오랜시간에 따른 노후 혹은 고장시 수중펌프의 교체 및 수리가 이루어짐에 있어, 수중펌프의 배출구측과 연결되는 자동탈착장치의 밀착 기밀지점의 부식과 마모가 직접 발생하지 않도록 유도하여 자동탈착장치를 탈거하지 않고도 수중펌프가 자동탈착장치로부터 용이하게 분리될 수 있도록 하여 다수의 수중펌프 가동에 영향을 주지 않고도 해당 수중펌프를 분리, 교체 및 수리가 이루어질 수 있도록 한 반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 배수관이 구비된 자동탈착장치에 수직설치된 가이드바에 안내되도록 수중펌프의 일측에 가이드가 구비되고, 자동탈착장치측 체결부의 입수구와 수중펌프의 배출구가 일치되어 결착되도록 수중펌프의 배출구 일측에 가이드훅이 마련되어 상기 체결부로부터 상호 탈착이 이루어지도록 한 것에 있어서,

상기 자동탈착장치의 체결부측 입수구 내경 선단에 카운터홈이 형성되되, 외측으로부터 카운터홈을 관통하는 핀공이 형성되고, 상기 카운터홈 내에는 상기 핀공과 일치하는 핀공이 관통된 링부재가 패킹부재와 함께 카운터홈에 삽입되고, 입수구의 핀공에는 고정핀이 링부재의 핀공에 삽입되어 링부재를 지지하는 구조로 설치되어 수중펌프의 배출구측과 결착되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 링부재는 부식이 없는 금속소재 및 합성수지 소재로 제작되며, 일면에 링형상의 패킹부재를 안내 결합하기 위한 결합턱이 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 링부재는 외측둘레에 상기 입수구의 외측에 걸려 지지되는 걸림턱이 더 형성되고, 상기 걸림턱의 일면은 수중펌프의 배출구측과 밀착되어 결속되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은,

배수관이 구비된 자동탈착장치에 수직설치된 가이드바에 안내되도록 수중펌프의 일측에 가이드가 구비되고, 자동탈착장치측 체결부의 입수구와 수중펌프의 배출구가 일치되어 결착되도록 수중펌프의 배출구 일측에 가이드훅이 마련되어 상기 체결부로부터 상호 탈착이 이루어지도록 한 것에 있어서,

상기 체결부측에 다수개의 연결공을 갖는 플랜지부가 마련되되, 상기 플랜지부에는 연결공과 일치되는 체결홈이 배열 형성되고, 체결홈이 형성된 일면에는 플랜지부와 기밀되는 오링을 삽입 지지하는 오링지지홈이 형성된 링부재가 체결볼트로서 고정되는 구조로 설치되어 상기 수중펌프의 배출구측과 결착되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수중펌프 연결구조는, 자동탈착장치에 연결부분에 패킹부재를 포함한 링부재가 삽입되고 고정핀에 의해 링부재의 이탈을 방지할 수 있도록 하고, 수직방향에서 결착되어 연결되는 수중펌프의 배출구측이 자동탈착장치의 입수구측과 직접 닿지 않고, 부식발생이 없는 링부재에 밀착된 상태로 결착 및 분리가 이루어질 수 있도록 하여 상호 연결지점의 심한 부식으로 인해 자동탈착장치에서 수중펌프를 쉽게 분리할 수 없었던 문제점을 해소할 수 있고, 저수조 내에서 주변 수중펌프에 연향을 주지 않으면서 수중펌프의 교체 및 수리작업을 원활하게 진행시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 수중펌프가 저수조 내에 다수개 설치된 상태를 예시한 정면도,
도 2는 종래 수중펌프의 설치상태를 확대하여 도시한 정면도,
도 3은 종래 수중펌프의 배출구 및 자동탈착장치측의 부식발생부위를 설명하기 위한 도 2의 "A"부분 단면도,
도 4는 본 발명인 수중펌프의 설치상태를 도시한 단면도,
도 5는 도 4에서 자동탈착장치에 적용된 기밀부재를 발췌하여 도시한 사시도,
도 6은 도 4에서 자동탈착장치로부터 수중펌프를 상향 분리시킨 상태를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 수중펌프 설치상태를 보여주는 단면도,
도 8은 도 7에서 자동탈착장치에 적용된 기밀부재를 발췌하여 도시한 사시도,
도 9는 도 7에서 자동탈착장치로부터 수중펌프를 상향 분리시킨 상태를 도시한 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 일 실시예의 수중펌프 설치상태를 보여주는 단면도,
도 11은 도 10에서 자동탈착장치에 적용된 기밀부재를 발췌하여 도시한 사시도,
도 12는 7에서 자동탈착장치로부터 수중펌프를 상향 분리시킨 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 수중펌프 연결구조는 첨부된 도 4 내지 도 6에서 도시한 바와 같다.

배수관(11)이 구비된 자동탈착장치(10)에 수직설치된 가이드바(12)에 안내되도록 수중펌프(20)의 일측에 가이드(22)가 구비되고, 자동탈착장치(10)측 체결부(13)의 입수구(13a)와 수중펌프(20)의 배출구(21)가 일치되어 결착되도록 수중펌프의 배출구 일측에 가이드훅(23)이 마련되어 상기 체결부와 상호 탈착이 이루어지도록 한 것에 있어서,

상기 자동탈착장치(10)의 체결부(13)측 입수구(13a) 내경 선단에 카운터홈(13b)이 형성된다.

여기서 카운터홈(13b)이란 내경을 카운터 보링한 형상으로 형성된 것을 의미하며, 상기 카운터홈(13b)이 형성된 체결부(13)의 외측에는 카운터홈(13b)을 관통하는 핀공(13c)이 형성된다.

상기 카운터홈(13b) 내에는 상기 핀공(13c)과 일치하는 핀공(31)이 관통된 링부재(30)가 패킹부재(40)와 함께 카운터홈(13b)에 삽입된다.

여기서 카운터홈(13b)에 삽입되는 링부재(30)의 이면은 상기 입수구(13a)가 형성된 선단측 체결부(13)의 측면과 동일선상을 이룬다.

상기 입수구(13a)의 핀공(13c)에는 고정핀(P)이 링부재(30)의 핀공(31)에 삽입되어 링부재(30)를 지지한다.

이와 같이 구조로서 상기 자동탈착장치(10)의 입수구(13a)측에 대해 수중펌프(20)의 배출구(21)측이 밀착되는 형태로 결착된다.

상기 링부재(30)는 자동탈착장치(10)의 입수구(13a) 측 내주면의 부식 및 마모 방지용 구성요소로, 부식이 없는 금속소재 및 합성수지 소재로 제작되며, 일면에 링형상의 패킹부재(40)를 안내 결합하기 위한 결합턱(32)이 형성된다.

한편, 첨부된 도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 마모 및 부식 방지용 링부재(30)의 다른 실시예로서, 상기 링부재(33)는 외측둘레에 상기 입수구(13a)의 외측에 걸려 지지되는 걸림턱(33)이 더 형성되고, 상기 걸림턱(33)의 일면은 상기 수중펌프(20)의 배출구(21)측과 밀착되어 결속되는 구조이다.

이는 상기 걸림턱(33)으로 하여금 체결부(13)측과 수중펌프(20)의 배출구(21)가 직접 닿지 않고 유체의 누설을 방지할 수 있도록 한 것이다.

한편, 본 발명의 도 다른 일 실시예로 첨부된 도 10 내지 도 12에서와 같이,

배수관(11)이 구비된 자동탈착장치(10)에 수직설치된 가이드바(12)에 안내되도록 수중펌프(20)의 일측에 가이드(22)가 구비되고, 자동탈착장치(10)측 체결부(13)의 입수구(13a)와 수중펌프(20)의 배출구(21)가 일치되어 결착되도록 수중펌프의 배출구 일측에 가이드훅(23)이 마련되어 상기 체결부로부터 상호 탈착이 이루어지도록 한 것에 있어서,

상기 체결부(13)측에 다수개의 연결공(13-2)을 갖는 플랜지부(13-1)가 마련되되, 상기 플랜지부(13-1)에는 연결공(13-2)과 일치되는 체결홈(30-1)이 배열 형성되고, 체결홈(30-1)이 형성된 일면에는 플랜지부와 기밀되는 오링(50)을 삽입 지지하는 오링지지홈(30-2)이 형성된 링부재(30')가 체결볼트(60)로서 고정되는 구조로 설치되어 상기 수중펌프(20)의 배출구(21)측과 결착되도록 구성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 수중펌프(20)의 사용에 따른 자동탈착장치(10)로부터 수중펌프(20)의 교체 및 수리가 요구될 시에는, 종래와 동일하게 상기 자동탈착장치(10)측 가이드바(12)에 가이드(22)가 안내된 수중펌프를 미도시된 견인하여 수리 및 교체작업을 실시할 수 있다.

이는 첨부된 도 1에서와 같이 저수조(1) 내부에 물을 상기 수중펌프(20)와 자동탈착장치(10)가 연결된 지점이 외부로 드러나기 전까지 배수를 하고 난 상태에서 작업을 실시할 수 있는바, 상기 수중펌프(20)는 그 상부에 견인 줄(도면에서 생략함)을 이용하여 수중펌프(20)를 들어올리면 가이드(22)는 가이드바(12)를 기준으로 수직 상승하여 첨부된 도면에서와 같이 수중펌프(20)를 그대로 올릴 수 있게 된다.

상기와 같은 상태는 해당 수중펌프(20)만을 자동탈착장치(10)와 분리시키는 것으로, 체결부(13)에 대해 수중펌프(20)측 가이드훅(23)이 이격되어 분리되며, 이때 수중펌프(20)의 분리시 상기 자동탈착장치(10)의 카운터홈(13b) 내에 삽입된 링부재(30)는 고정핀(P)에 의해 외부로 이탈되지 않는 상태가 된다.

상기와 같은 자동탈착장치(10)로부터 수중펌프(20)의 분리가 이루어진 상태에서 수중펌프(20)를 교체하거나 수리하여 자동탈착장치(10)에 재장착할 수 있거나, 혹은 고정핀(P)을 체결부(13)와 링부재(30)의 핀공(31)으로부터 분리하면, 상기 링부재(30) 또는 패킹부재(40)를 교체할 수 있게 된다.

상기와 같은 상태는 저수조(1) 내에서 주변 수중펌프(20)가 가동되고 있는 상태를 유지할 수 있기 때문에 물을 완전히 배수하거나, 저수조 바닥으로부터 자동탈착장치(10)를 고정하는 고정볼트로 풀어내지 않고도 작업을 실시할 수 있는 이점이 제공된다.

한편, 도 7 내지 도 9에서는 상기한 바와 동일하되, 링부재(30)에 걸림턱(33)을 더 형성함으로써, 상기 자동탈착장치(10)에 밀착되는 수중펌프(20)의 배출구(21)측이 상기 걸림턱(33)에 일면에 직접 밀착되면서 그 내부적으로는 유체가 누설 없이 유통되도록 한 구조로서, 이는 링부재(30)에 결합된 패킹부재(40)로 하여금 기밀은 유지된 채로 결속되기 때문에, 향후 수중펌프(20)를 자동탈착장치(10)로부터 이격시켜 분리하더라도 기존과 같이 부식에 인한 고착형상으로 수중펌프를 자동탈착장치로부터 분리할 수 없었던 문제점을 해결할 수 있게 된다.

한편, 첨부된 도 10 및 도 12에서 도시한 바와 같이, 일 실시예로 적용된 링부재(30')는 체결부(13)측 플랜지부(13-1)의 연결공(13-2)을 통해 체결볼트(60)를 체결하되, 링부재(30')의 오링지지홈(30-2)에 오링(50)을 삽입한 상태에서 플랜지부(13-1)에 링부재를 결합하는 구조이며, 이는 상술한 바와 같이 수중펌프(20)의 승강에 의해 가이드훅(23)이 체결부(13)에 결착되게 함으로써, 수중펌프(20)의 배출구(21)측이 자동탈착장치(10)의 입수구(13a)측과 접촉하지 않고, 링부재(30')에 접하도록 한 것이다.

이는 수중펌프(20)의 가동에 의한 자동탈창장치측 입수구측의 마모 및 부식을 방지할 수 있고, 상술한 바와 같이 링부재와 오링의 교체만으로써, 자동탈착장치로부터 수중펌프의 상호 연결지점에서 쉽게 해결할 수 없었던 분리작업이 용이하여 수중펌프의 교체 및 수리가 용이하고, 저수조 내에서의 주변 수중펌프 가동에 영향을 주지않는 범위에서 신속한 교체작업을 실시할 수 있다.

즉, 본 발명은 수중펌프의 교체가 간단하게 이루어지기 때문에 기존과 같이 별도의 저수조를 시설하지 않아도 되고, 오수 및 우수를 회유시켜 저장하는 번거로운 문제점을 해소할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 자동탈착장치 12: 가이드바
13: 체결부 13a: 입수구
13-1: 플랜지부 13-2: 연결공
13b: 카운터홈 13c: 핀공
20: 수중펌프 21: 배출구
22: 가이드 23: 가이드훅
30, 30': 링부재 30-1: 체결홈
30-2: 오링지지홈 31: 핀공
32: 결합턱 33: 걸림턱
40: 패킹부재 50: 오링
60: 체결볼트 P: 고정핀

Claims (4)

1. 배수관(11)이 구비된 자동탈착장치(10)에 수직 설치된 가이드바(12)에 안내되도록 수중펌프(20)의 일측에 가이드(22)가 구비되고, 상기 수중펌프(20)의 가이드(22)가 상기 가이드바(12)를 따라 수직 이동되면서 상기 자동탈착장치(10)측 체결부(13)의 입수구(13a)와 수중펌프(20)의 배출구(21)가 일치되어 결착되도록 수중펌프(20)의 배출구(21) 일측에는 상기 가이드(22)가 자중으로 결합되는 가이드훅(23)이 마련되고,
   상기 자동탈착장치(10)의 체결부(13)측 입수구(13a)의 내경 선단을 카운터 보링한 카운터홈(13b)이 형성되고, 외측으로부터 상기 카운터홈(13b)을 관통하는 핀공(13c)이 형성되고, 상기 카운터홈(13b) 내에는 상기 핀공(13c)과 일치하는 핀공(31)이 관통된 마모 및 부식 방지용 링부재(30)가 패킹부재(40)와 함께 상기 카운터홈(13b)에 삽입되고, 입수구(13a)의 핀공(13c)에는 고정핀(P)이 링부재(30)의 핀공(31)에 삽입되어 링부재(30)를 지지하는 구조로 설치되어 수중펌프(20)의 배출구(21)측과 결착되도록 구성되고,
   상기 링부재(30)는 일면에 링형상의 패킹부재(40)를 안내 결합하기 위한 결합턱(32)이 형성되고,
   상기 링부재(30)는 외측둘레에 상기 입수구(13a)의 외측에 걸려 지지되는 걸림턱(33)이 더 형성되고, 상기 걸림턱(33)의 일면은 상기 수중펌프(20)의 배출구(21)측과 밀착되어 결속되는 것을 특징으로 하는 반영구적 수명을 가지는 수중펌프의 자동탈착장치.
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