KR101788827B1 - 원심 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입구와 토출구를 포함하는 케이싱, 상기 케이싱과 체결부재를 통해 착탈식으로 결합하는 케이싱커버, 상기 케이싱커버에 지지되어 모터의 구동력을 전달받는 샤프트, 및 상기 샤프트의 축단부에 연결되는 임펠러를 포함하는 원심 펌프에 있어서, 상기 케이싱 흡입구 내주면에 위치하는 케이싱링; 및 상기 임펠러 전방 유입구 외주면에 임펠러링; 을 포함하고, 상기 케이싱링 및 상기 임펠러링은, 상기 임펠러 또는 상기 케이싱보다 고강도 소재인 PEEK로 제조되며, 상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은 적어도 일면 이상이 상호 인접하도록 원심 펌프 내에 구비되어, 임펠러 및 케이싱 사이의 유체의 역류를 방지하고 마모에 따른 부품교체를 용이하게 하여 성능 및 수명이 향상된 원심 펌프에 관한 것이다.

Description

원심 펌프{A Centrifugal Pump}

본 발명은 원심 펌프에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 케이싱 내부에서 회전하는 임펠러 및 상기 임펠러와 인접한 케이싱 내측면의 수밀을 유지하여 유체의 역류를 방지하고, 마모에 따른 유지보수가 용이하도록 구성된 원심 펌프에 관한 것이다.

원심 펌프(Centrifugal Pump)는 유체를 임펠러의 회전공간이 확보된 케이싱 내부로 유입한 뒤, 상기 임펠러의 회전에 의한 원심력으로 압력 및 속도에너지가 증가한 유체를 고압 고속으로 배출시키는 장치이다.

도 1은 종래의 원심 펌프를 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 원심 펌프는 펌프몸체를 구성하는 케이싱(1), 베어링하우징(5)과 케이싱커버(2)의 중간부에 끼워서 샤프트(7)를 지지하는 그랜드패킹(4) 및 그랜드(8), 베어링하우징(5) 내부에 베어링(6)으로 지지되어 모터의 구동력을 전달받는 샤프트(7), 및 샤프트(7) 전방 단부에 일체로 조립되어 케이싱(1) 내로 유입된 유체를 흡입 및 토출시키도록 하는 임펠러(3)로 구성된다.

상술한 원심펌프에서 모터를 통해 샤프트(7)에 전달된 회전력은 임펠러(3)를 회전시키게 되며, 흡입구(1a), 토출구(1b) 및 임펠러(3)의 수용공간이 구비된 케이싱(2) 내에서 임펠러(3)의 회전으로 중심부가 진공상태로 되어 유체가 흡입된다. 이때, 임펠러(3)의 회전으로 원심력을 받은 유체는 케이싱(1)과 케이싱커버(2)사이로 빠져나와 토출구(1b)를 통해 외부로 토출되는 것이다.

한편, 상기 임펠러가 회전하며 흡입구로부터 흡입한 유체를 승압하여 토출구로 토출하는 데 있어서, 토출구로부터 흡입구로의 유체의 역류를 방지하기 위해서, 케이싱과 임펠러 사이에 있어서의 축방향 간극 및 인접한 간극이 매우 좁게 설정되어 있다. 따라서, 임펠러가 케이싱 내측면과 인접하여 회전하면서 펌프 사용이 지속될수록 케이싱-임펠러 인접부 간 마찰로 마모가 발생하여 인접부 사이 간극이 넓어지게 되므로, 유체가 벌어진 틈 사이로 유실되는 등 펌프 성능이 저하된다.

특히, 임펠러가 고속회전 할수록 원심력이 증가하게 되어 중심축이 이동하여 케이싱-임펠러간 인접부의 마모가 증가할 수 있으며, 펌프의 오랜 사용에 따른 볼 베어링의 마모에 의해서도 주축 및 임펠러가 회전 축심의 방향을 벗어나 이동함에 따라, 임펠러-케이싱 사이에서 간섭이 발생하여, 펌프 수명이 저하되는 것이다.

따라서, 종래에는 이러한 펌프의 유지보수를 위해 마모된 케이싱 및 임펠러를 전부 교체해야 하며, 임펠러 같은 경우에는 샤프트로부터 분리하여 교체 후 재조립해야 하므로 유지보수를 위한 비용 및 시간이 많이 소모되는 문제점이 있었다.

따라서, 샤프트 및 임펠러의 회전으로 인해 이와 마찰하는 펌프 내의 다른 구성요소와의 간섭에 의해 마모가 발생할 수 있으며, 결과적으로 누수를 초래하게 되어 펌프 성능에 중요한 영향을 미치므로 이러한 문제점을 해결하기 위한 펌프 수단이 요구된다.

한국등록특허 10-1201433

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 임펠러 및 케이싱 사이의 수밀을 유지시켜 펌프 성능이 개선된 원심 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 임펠러 및 케이싱의 마모를 줄이는 한편, 마모에 따른 부품 교체를 용이하게 구성하여 유지보수가 용이하고 장치 수명이 개선된 원심 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 지적된 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 흡입구와 토출구를 포함하는 케이싱, 상기 케이싱 후방에 연결되는 베어링하우징, 상기 베어링하우징 내부에 볼베어링으로 지지되어 모터의 구동력을 전달받는 샤프트 및 상기 샤프트의 축단부에 연결되는 임펠러를 포함하는 원심 펌프에 있어서, 상기 케이싱 및 상기 베어링하우징 사이에 체결부재(B)를 통해 상기 케이싱과 착탈식으로 결합하고 상기 샤프트를 지지하는 케이싱커버; 상기 케이싱 흡입구 내주면에 위치하는 케이싱링; 및 상기 임펠러 전방 유입구(131) 외주면에 임펠러링; 을 포함하고, 상기 케이싱링 및 상기 임펠러링은, 상기 임펠러 또는 상기 케이싱보다 고강도 소재인 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 임펠러링은, 상기 임펠러 전방 유입구 외주면의 형상에 대응하도록 부착되어, 임펠러와 함께 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 케이싱링은, 상기 임펠러링과 대응하는 형상으로, 상기 임펠러링의 외주면에 인접하여 구비되되, 상기 회전하는 임펠러링의 외주면을 지지하도록 상기 흡입구 출구측 내주면에 부착고정되어, 상기 유입구 및 흡입구 사이 간극을 메우도록 하는 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은, PEEK 소재(polyetheretherketone)인 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은, 상기 임펠러 또는 상기 케이싱에 각각 열융착, 열수축, 끼움결합 등의 방법으로 탈부착되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은, 단면형상이 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅡ 중에 어느 하나이며, 적어도 일면 이상이 상호 인접하도록 원심 펌프 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프를 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 임펠러 및 케이싱 사이의 수밀을 유지시켜 유체의 누수를 방지하고 케이싱 토출구로부터 흡입구로의 유체의 역류를 방지하는 효과가 있다.

임펠러와 케이싱 사이의 간섭에 의한 마모를 줄이고, 마모에 따른 부품 교체를 용이하게 구성하여 펌프의 수명이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 펌프를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프를 도시한 단면도이다.
도 3a는 도2의 일부를 도시한 도면이다.
도 3b는 케이싱링을 도시한 도면이다.
도 3c는 임펠러링을 도시한 도면이다.
도 4a는 케이싱 및 케이싱링을 도시한 단면도이다.
도 4b는 케이싱 및 케이싱링을 도시한 사시도이다.
도 5a는 임펠러 및 임펠러링을 도시한 단면도이다.
도 5b는 임펠러 및 임펠러링을 도시한 사시도이다.
도 6은 임펠러링 및 케이싱링의 교체방법을 도시한 도면이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이싱링 및 임펠러링을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프를 도시한 단면도이고, 도 3a는 도2의 일부를 도시한 도면이다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 구조는, 흡입구(111)와 토출구(112)를 포함하는 케이싱(110); 상기 케이싱 후방에 연결되는 베어링하우징(150); 상기 베어링하우징 내부에 볼베어링(160)으로 지지되어 모터의 구동력을 전달받는 샤프트(170); 및 상기 샤프트(170)의 축단부에 연결되는 임펠러(130); 를 포함하여 구성된다.

또한 본 발명에서, 상기 케이싱 및 베어링하우징 사이에는에는 체결부재(B)를 통해 착탈식으로 결합하는 케이싱커버(120)가 구비될 수 있다.

이때, 상기 토출구, 흡입구가 구비된 케이싱(110)의 후방에는, 베어링하우징(150)이 배치되어 연결볼트 등에 의해 연결되고, 상기 케이싱 및 베어링하우징의 사이에는 케이싱커버(120)가 샤프트(170) 축을 지지하도록 그랜드패킹(140) 및 그랜드(180)를 포함하여 마련된다. 또한, 상기 베어링하우징(120) 내측에는 볼베어링(160)이 장착되어 샤프트(170)를 회전 가능하게 지지하게 된다.

한편, 상기 임펠러(130)의 전방 중심축 둘레부에는 유체를 유입하는 유입구(131)가 형성되며, 이를 통해 케이싱 흡입구(111)로부터 유체를 유입하여 임펠러 날개부(133)의 회전과 함께 승압된 유체를 유출구(132)로 토출시키게 되는데, 이때 상기 유입구(131)는 케이싱 흡입구(111)의 출구 측과 인접하여 구비된다.

또한, 상기 임펠러(130)는 상기 상기 샤프트(180)의 축단부에 일체로 조립되고, 상기 샤프트(180)의 축 타단에는 구동모터(미도시)가 연결되어 이를 회전시키게 된다. 이에 따라, 샤프트 축단부에 연결된 임펠러(130)가 회전하며 중심부가 진공상태로 되어 케이싱 흡입구(111)로 유체를 흡입하게 되고, 이때 임펠러의 회전으로 원심력을 받은 유체의 압력이 증가하여 임펠러 날개부(133)를 지나 유출구(132)로 토출되어 케이싱 토출구(112)를 통해 빠져나가게 된다.

한편, 상기 임펠러(130)가 회전하며 흡입구(111)로부터 흡입한 유체를 승압하여 토출구(112)로 토출하는 데 있어서, 토출구로부터 흡입구로의 유체의 역류를 방지하기 위해서, 케이싱과 임펠러 사이에 있어서의 축방향 간극 및 날개부와 상호인접한 간극도 매우 좁게 설정되어 있다. 따라서, 펌프 사용이 지속될수록 케이싱-임펠러 인접부 간, 즉 임펠러의 유입구(131) 및 이와 인접한 케이싱 흡입구(111) 출구쪽 내주면과의 마찰로 마모가 발생하여 인접부 사이 간극이 넓어지게 되므로, 유체가 벌어진 틈 사이로 유실되는 등 펌프 성능이 저하된다.

특히, 샤프트 축 단부에 구비되는 임펠러는 고속회전 할수록 원심력이 증가하게 되어 중심축이 이동하여 케이싱-임펠러간 인접부의 사이 간극에서 마찰에 의한 변형 및 마모가 발생하기 쉽고 진동에 의한 소음 또한 발생할 수 있다.

또한, 펌프의 오랜 사용에 따른 볼 베어링의 마모에 의해서도 주축 및 임펠러가 회전 축심의 방향을 벗어나 이동함에 따라, 임펠러-케이싱 사이에서 간섭이 발생하여, 펌프 수명이 저하될 수 있다.

그러므로 펌프의 교체수명이 짧아져, 고장 시 케이싱 또는 임펠러 전체를 교체해야 하므로 유지보수 비용 및 시간이 많이 소비되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 케이싱(110) 내부에서 회전하는 임펠러(130) 및 상기 임펠러와 인접한 케이싱 흡입구 내주면의 수밀을 유지하여 토출구로부터 흡입구로의 유체의 역류를 방지하고, 케이싱-임펠러 인접부 간 마모에 따른 유지보수가 용이하도록 구성된 원심 펌프를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에서는 상기 케이싱(110) 내부에서 회전하는 임펠러(130) 및 상기 임펠러와 인접한 케이싱 흡입구 내주면에 부착되는 케이싱링 및 임펠러링을 포함할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이싱링 및 임펠러링의 구성을 확대 도시한 도면이고, 도 3b는 케이싱링을, 도 3c는 임펠러링을 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 케이싱링 및 임펠러링을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a를 참조한 바, 상기 임펠러링(230) 및 상기 케이싱링(210)은, 유체가 흐르는 주요 통로인 케이싱과 임펠러의 사이 간극, 보다 정확히는 상기 임펠러(130)의 중심축 전방에 위치하는 임펠러 유입구(131) 및 상기 케이싱 흡입구(111)의 출구 측 내주면 사이에 상호 인접하도록 구비된다. 상기 케이싱링(210)은 케이싱(110)의 흡입구(111)에 형성된 안착홈(111a)에 삽입된다.

즉, 상기 임펠러링(230)은, 상기 유입구(131) 둘레 모서리측에 대응하는 링형상으로 부착되어 임펠러와 함께 회전하도록 구성된다.

또한, 상기 케이싱링(210)은, 상기 흡입구(111)의 출구측(후방단부) 즉, 상기 임펠러링(230)과 대응하는 형상으로 상기 임펠러링(230)의 외주면에 인접하도록 구비되되, 상기 회전하는 임펠러링의 외주면을 지지하도록 상기 흡입구(111) 출구측(후방단부) 내주면에 부착 및 고정된다.

이와 같이, 상기 임펠러링(230)의 외주면에 상기 케이싱링(210)의 내주면이 상호인접하도록 구성되므로, 상기 케이싱링(210)은 상기 임펠러링(230)의 회전시에 상기 임펠러링(230)과 함께 회전하는 임펠러링(230)의 외주면을 지지하게 되며 상기 임펠러 유입구(131) 및 케이싱 흡입구(111) 사이의 간극을 메워주게 되는 것이다.

따라서, 임펠러의 회전 시에 케이싱-임펠러 간극으로의 누수를 방지하고, 반대로 임펠러 유출구(132)를 통해 토출되는 유체의 흡입구(132)로의 역류를 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 케이싱링(210)은 상기 케이싱 흡입구(111) 출구측 내주면에 대응하는 형상으로, 단면이 ㄱ자로 절곡된 형상을 갖는 것으로 도시하여 설명하였으나, 본 발명에서 상기 케이싱링(210)의 단면 형상을 이것으로 한정하는 것은 아니다.

도 4a는 케이싱 및 케이싱링을 도시한 단면도이고, 도 4b는 그 사시도이다.

상기 ㄱ 형상은 임펠러의 회전 시에 상기 케이싱에 인접하여 마찰을 일으킬 수 있으므로, 임펠러 유입구(131) 단부 외주면 모서리(전방 및 측면)의 형상에 대응하도록 상기 임펠러 유입구 모서리 전방에 인접한 전방날개부(212) 및 상기 전방날개부(212)에 절곡하여 상기 임펠러 유입구 모서리 측면에 인접하도록 측면날개부(211)를 갖도록 본 발명의 일 실시예에서는 구성하였다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 해당하는 케이싱링 및 임펠러링의 구성을 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 도시하였다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 상기 케이싱링(210)의 단면형상은 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅡ 중에 어느 하나로 구성될 수 있으며, 또한 상기 케이싱링(210)을 상기 케이싱(110) 내측면에 열융착, 열수축 상호치합에 의한 끼움방식 등의 방법으로 부착하여, 케이싱으로부터 부분 교체가 용이하도록 구성될 수도 있다.

이때, 상기 케이싱링이 상기 케이싱 흡입구(111) 내주면에 끼움방식으로 결합되기 위해서는, 도 7a의 실시예에 도시한 바와 같이, 케이싱링(210-1) 외주면 및 이와 맞닿은 케이싱(110-1) 내측면에 요철형상의 결합돌기가 상호 치합되도록 하여 끼움방식으로 결합될 수 있다.

한편, 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 임펠러링(230)은 상기 케이싱 흡입구(111) 출구측 내주면과 인접한, 임펠러 유입구(131) 내주면에 대응하는 형상으로, 단면이 상기 케이싱링과 마찬가지로 ㄱ자로 절곡된 형상을 갖는 것으로 도시하여 설명하였으나, 본 발명에서 상기 임펠러링(230)의 단면 형상을 이것으로 한정하는 것은 아니다.

도 5a는 임펠러 및 임펠러링을 도시한 단면도이고, 도 5b는 그 사시도이다.

상기 ㄱ 형상은 임펠러의 회전 시에 상기 케이싱에 인접하여 마찰을 일으킬 수 있으므로, 임펠러 유입구(131) 단부 외주면 모서리(전방 및 측면)의 형상에 대응하도록 상기 임펠러 유입구 모서리 전방에 인접한 전방날개부(232) 및 상기 전방날개부(232)에 절곡하여 상기 임펠러 유입구 모서리 측면에 인접하도록 측면날개부(231)를 갖도록 본 발명의 일 실시예에서는 구성하였다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 해당하는 케이싱링 및 임펠러링의 구성을 도시한 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 상기 임펠러링(230)의 단면형상은 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅡ 중에 어느 하나로 구성될 수 있으며, 또한 상기 임펠러(130)에 열융착, 열수축 상호치합에 의한 끼움방식 등의 방법으로 부착하여, 부분 교체가 용이하도록 구성될 수도 있다.

이때, 상기 임펠러링이 상기 임펠러 유입구(131) 단부 모서리 외주면에 끼움방식으로 결합되기 위해서는, 도 7a의 실시예에 도시한 바와 같이, 상기 임펠러링(230-1) 및 상기 임펠러(130-1)에 요철형상의 결합돌기가 상호 치합되도록 하여 끼움방식으로 결합될 수 있다.

이때, 상기 케이싱링(210) 및 상기 임펠러링(230)은 적어도 맞닿은 일면 이상이 상호 인접하도록 원심 펌프 내에 구비되어, 케이싱 및 임펠러 사이 간극을 메워 보장하고 유체의 누설 또는 역류를 방지할 수 있게 된다.

계속해서, 상기 임펠러나 케이싱의 소재는 주로 금속재료로 제작되므로, 유체가 직접적으로 지나가는 통로인 임펠러 전방의 유입구(131) 및 이와 인접한 케이싱 흡입구(111)의 출구쪽 내주면에서는 유체의 온도 변화에 따른 수축과 팽창이 발생하여 펌프의 성능을 저하시키거나 부식이 발생할 수 있다.

이러한 임펠러 전방부는, 케이싱 흡입구로 들어온 유체가 임펠러로 유입되며 유체의 흐름을 변화시키게되는 중요한 위치이며, 이에 따라 펌프의 성능을 좌우하게 되므로, 변형이 발생하게 되면 유체의 누수 및 역류가 여 토출구의 토출압력을 감소시켜 펌프 성능을 저해하는 심각한 문제를 초래할 수 있다.

따라서, 본 발명에서 상기 임펠러링(230) 및 케이싱링(210)은, 상기 임펠러 또는 케이싱보다 부품 수명이 상대적으로 큰, 즉 고강도의 내식성을 가진 소재로 제작되는 것이 바람직하다. 이로써 임펠러 및 케이싱의 마모로 인한 교체주기를 늘릴 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 임펠러링(230) 및 상기 케이싱링(210)의 소재는, 유체의 온도 변화에 따른 변형과 부식을 줄이고, 임펠러의 고속 회전에 따라 케이싱과의 마찰로 발생하는 마모를 줄이고 강도를 확보하기 위해, PEEK 소재(polyetheretherketone; 폴리에테르에테르케톤)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 PEEK소재는 금속보다 가벼워 임펠러가 고속으로 회전하더라도 임펠러 축의 원심 하중이 저감되어 축의 비틀림이 방지되고, 일반적인 금속보다 강도 또한 크므로 내마모성이 향상되어 펌프 수명이 개선되는 효과가 있다.

또한, 금속과 달리 물이나 기타 유체와의 반응성이 적어 내식성이 좋고, 온도 변화에 따른 수축 및 팽창이 적어 결과적으로 펌프의 고장이 줄고 펌프 수명이 현저히 증가하게 된다.

계속해서, 상기 임펠러링(230) 및 케이싱링(210)은 주물방식 또는 사출성형에 의한 방법으로 각각 임펠러(130) 및 케이싱(110)에 일체화되어 제조될 수도 있지만, 본 발명의 실시예에서 상기 임펠러링 및 케이싱링은 마모되더라도 부분 교체가 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은, 상기 임펠러 또는 상기 케이싱에 각각 열융착, 열수축, 끼움결합 등의 방법으로 부착하여 상기 임펠러와 일체화되도록 구속시킬 수 있으며, 제거도 가능하다.

계속해서 도 6은 임펠러링 및 케이싱링의 교체방법을 도시한 도면이다.

종래에는 임펠러-케이싱 마모시, 케이싱 커버(120) 등을 베어링하우징(150)으로부터 모두 분해하여 샤프트 축으로부터 임펠러를 분해하여 새제품으로 재조립해야 하고 케이싱도 전부 교체해야 하므로 유지보수가 어렵고 비용이 많이 들며, 펌프 가동 중단시간이 길어지는 문제점이 있었다.

그러나, 도 6을 참조한 바, 본 발명의 실시예에 따르면 케이싱 또는 임펠러를 전부 교체할 필요 없이, 상기 케이싱(110)만 커버로부터 분리하여 케이싱 내주면의 케이싱링(210) 및 임펠러링(230)만을 샤프트(170)에 부착된 상태로도 얼마든지 부분 교체가 가능하므로, 유지보수가 쉽고 큰 비용절감 효과를 기대할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 원심 펌프(100)는, 임펠러 및 케이싱 사이의 간극을 인접하게 구성함으로써 유체의 누수를 방지하고 케이싱 토출구로부터 흡입구로의 유체의 역류를 방지하여 펌프 성능이 개선되는 효과가 있다.

또한, 임펠러와 케이싱 사이 인접부의 마모도가 높은 지점에서의 상호 간섭에 의한 마모를 줄이고, 마모에 따른 부품 교체를 용이하게 구성하여 유지보수에 따른 비용 및 펌프의 비가동 시간을 줄이고, 펌프의 수명이 개선되는 효과가 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 원심 펌프 110: 케이싱
120: 케이싱커버 130: 임펠러
140: 그랜드패킹 150: 베어링하우징
160: 베어링 170: 샤프트
180: 그랜드 210: 케이싱링
230: 임펠러링

Claims (6)

1. 흡입구와 토출구를 포함하는 케이싱, 상기 케이싱 후방에 연결되는 베어링하우징, 상기 베어링하우징 내부에 볼베어링으로 지지되어 모터의 구동력을 전달받는 샤프트 및 상기 샤프트의 축단부에 연결되는 임펠러를 포함하는 원심 펌프에 있어서,
   상기 케이싱 및 상기 베어링하우징 사이에 체결부재를 통해 상기 케이싱과 착탈식으로 결합하고 상기 샤프트를 지지하도록 그랜드패킹, 그랜드가 구비된 케이싱커버;
   상기 케이싱의 흡입구 내주면에 형성된 안착홈에 위치하는 케이싱링; 및
   상기 임펠러의 전방 유입구 외주면에 위치하는 임펠러링;을 포함하고,
   상기 임펠러링은 상기 임펠러 전방 유입구의 전면과 외주면을 감싸는 'ㄱ'자 단면 형상으로 형성되어 임펠러와 함께 회전하도록 구성되고,
   상기 케이싱링은 상기 임펠러링의 전면과 외주면에 인접하여 구비되되, 상기 회전하는 임펠러링의 전면과 외주면을 지지하도록 'ㄱ'자 단면으로 형성되어 상기흡입구 출구측 안착홈에 부착고정되어, 상기 유입구 및 흡입구 사이 간극을 메우도록 하는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 임펠러링 및 상기 케이싱링은,
   PEEK 소재(polyetheretherketone)인 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 임펠러링 또는 상기 케이싱링은,
   상기 임펠러 또는 상기 케이싱에 열융착, 열수축, 또는 끼움결합으로 탈부착되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
6. 삭제

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