KR101796437B1 - 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프. - Google Patents

Abstract

유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프가 소개된다.
이를 위해 본 발명은, 흡입구와 토출구를 구비하는 본체와 상기 본체의 일측에 구비되어 유체를 송출하는 임펠러와 상기 본체의 타측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 구동축으로 구성되는 원심펌프에 있어서, 상기 본체는, 상기 임펠러가 내부에 구비되는 케이싱과, 보조케이싱 및 상기 보조케이싱과 결합되어 그 내부에 메카니컬실이 구비된 시일케이스와 상기 시일케이스와 결합된 베어링케이스 및 상기 시일케이스와 상기 베어링케이스를 연결하는 커버를 포함하되, 상기 베어링케이스 내에는 베어링이 설치된 베어링부가 마련되고, 상기 베어링부측으로 유입되는 유체의 흐름을 차단하도록 상기 베어링부에 그 일측면이 결합되고, 상기 베어링부의 위치와 반대 방향으로 소정 길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 소정 깊이의 누수차단홈이 형성된 유체누수차단고정자와, 구동축과의 기밀성 유지를 위한 오링을 구비한 채로 상기 유체누수차단고정자와 마주한 상태를 유지하되, 상기 구동축의 길이방향과 수직방향으로 소정길이 연장된 후 상기 누수차단홈 방향으로 소정길이 절곡된 유체누수차단회전자로 구성된 것을 특징으로 하고, 상기 유체누수차단고정자는, 상기 베어링부를 지지하고 베어링 측으로 흐르는 유체의 흐름을 차단하는 소정 길이의 제1유체흐름차단판과, 상기 제1유체흐름차단판의 하단에서 소정길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 상기 소정 깊이의 누수차단홈을 형성하는 제1유체흐름차단연장판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프.{Centrifugal pump with blocking function of liquid leakage}

본 발명은 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어링 측으로 흐르는 유체에 의한 베어링의 파손을 방지할 수 있는 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프에 관한 것이다.

원심펌프는 고속회전이 가능하고 무게가 가벼울 뿐만 아니라 구조가 간단하여 취급이 용이하다.

또한, 효율이 높고 맥동이 작은 외에 여러 장점을 가지고 있어 액체(이하 물이라 칭함)의 펌핑 수단으로 널리 이용되고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 이러한 원심펌프는 일반적으로, 케이싱(111), 이 케이싱(111)의 개방측에 설치된 시일케이스(114)와 베어링케이스(500)가 순차적으로 결합되어 있고, 상기 케이싱(111) 내에는 임펠러(120)가 배치되어 있다.

상기 시일케이스(114) 내에는 시일케이스(114)와 베어링케이스(500)사이의 시일링을 위한 메카니컬실(115) (도 1에 도시됨)이 설치되어 있고 베어링케이스(500)내에는 베어링(2)(도 1에 도시됨)이 설치되어 있다.

그리고, 구동축(130)의 일단부는 상기 임펠러(120)의 중심부에 결합 되어 있고 구동축(130)의 타단측은 상기 베어링케이스(500)의 외측으로 돌출되어 있다.

상기와 같이 설치된 종래 원심 펌프(SP)에 의해 액체의 펌핑 작용이 이루어지는 과정은 다음과 같다.

먼저 케이싱(111)의 상측에 구비된 물받이콕(WC)(미도시)을 통해 물을 투입하여 케이싱(111)내와 흡입관내를 충수한 상태에서 구동축(130)을 회전시키면 이와 동시에 케이싱(111) 내의 물에 원심력이 발생하게 된다.

이와 같이 케이싱(111) 내의 물에 원심력이 발생하면 흡입관 내의 물에는 케이싱(111)쪽으로 운동 및 압력에너지가 가하여지므로 임펠러(120)의 중심방향으로부터 반경 방향 외측으로 계속하여 물의 펌핑작용이 이루어진다.

이때, 케이싱(111) 내의 유체를 펌핑하는 과정에서 유체가 구동축(130)을 따라 흐르게 됨은 물론, 구동축(130)에 의한 회전으로 유체가 사방으로 비산하여 베어링케이스(500)내에 마련된 베어링(2) 측으로 스며드는 문제가 발생하였다.

물론, 메카니컬실(115)이 구비되어 베어링케이스(500)측으로 흐르는 유체를 차단하는 기능이 수행될 수 있지만, 메카니컬실(115)의 마모 및 구동축(130)의 회전시 메카니컬실(115)에 생긴 틈새로 유체가 흐르게 되어 베어링케이스(500)내에 마련된 베어링(2)이 유체와의 접촉으로 파손되는 문제가 발생하였다.

이에 본 출원인은 '등록번호 제10-0907645호' 인 '스퍼트 펌프'로 출원하여 등록받은 바 있다.

상기 특허의 경우 회전축과 펌프 하우징의 사이에 설치되는 메카니칼실의 구조 및 펌프 하우징의 구조 개선을 통해 회전축과 펌프 하우징의 사이로 유체가 누설되는 것을 방지하며 메카니칼실의 내구성을 향상시키고 있으나, 여전히 베어링 측으로 흐르는 유체에 의한 베어링 파손 문제를 보다 완벽하고 효율적으로 해결하지 못하였다.

이에 본 발명은 상기 기등록된 발명의 문제점을 보완하여 보다 직접적으로 베어링측으로 흐르는 유체의 흐름을 차단함으로써 유체와의 접촉에 의한 베어링의파손 문제를 미연에 방지하는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

제10-0907645호(2009.07.07.등록)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 베어링이 구비된 베어링부 전방에 베어링 측으로 유입되는 유체의 흐름을 원천적으로 차단할 수 있는 유체누수차단고정자와 유체누수차단회전자를 마련함으로써 유체의 누수에 의한 베어링 파손 문제를 미연에 방지할 수 있는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프가 소개된다.

이를 위해 본 발명은, 흡입구와 토출구를 구비하는 본체와 상기 본체의 일측에 구비되어 유체를 송출하는 임펠러와 상기 본체의 타측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 구동축으로 구성되는 원심펌프에 있어서, 상기 본체는, 상기 임펠러가 내부에 구비되는 케이싱과, 보조케이싱 및 상기 보조케이싱과 결합되어 그 내부에 메카니컬실이 구비된 시일케이스와 상기 시일케이스와 결합된 베어링케이스 및 상기 시일케이스와 상기 베어링케이스를 연결하는 커버를 포함하되, 상기 베어링케이스 내에는 베어링이 설치된 베어링부가 마련되고, 상기 베어링부측으로 유입되는 유체의 흐름을 차단하도록 상기 베어링부에 그 일측면이 결합되고, 상기 베어링부의 위치와 반대 방향으로 소정 길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 소정 깊이의 누수차단홈이 형성된 유체누수차단고정자와, 구동축과의 기밀성 유지를 위한 오링을 구비한 채로 상기 유체누수차단고정자와 마주한 상태를 유지하되, 상기 구동축의 길이방향과 수직방향으로 소정길이 연장된 후 상기 누수차단홈 방향으로 소정길이 절곡된 유체누수차단회전자로 구성된 것을 특징으로 하고, 상기 유체누수차단고정자는, 상기 베어링부를 지지하고 베어링 측으로 흐르는 유체의 흐름을 차단하는 소정 길이의 제1유체흐름차단판과, 상기 제1유체흐름차단판의 하단에서 소정길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 상기 소정 깊이의 누수차단홈을 형성하는 제1유체흐름차단연장판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 유체누수차단회전자는, 상기 구동축에 그 일단이 결합되어 상기 구동축과 연동하여 회전하고, 상기 제1유체흐름차단판과 대응하여 상방으로 소정길이 연장된 제2유체흐름차단판과, 상기 제2유체흐름차단판의 상단에서 절곡되어 소정 길이 연장되되, 상기 소정 깊이의 누수차단홈을 상방에서 감싸는 제2유체흐름차단연장판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프에 의한다면 1)간단한 구조로 베어링측으로 유입되는 유체의 흐름을 미연에 방지할 수 있고, 2)유체의 누수에 의한 베어링의 파손 문제도 해결됨은 물론, 3)유체의 누수에 의한 마모와 소음 등이 방지되는 등 다양한 효과가 구현된다.

도 1은 본 발명의 필수적 구성요소인 유체누수차단고정자와 유체누수차단회전자를 포함하고 있는 단면도,
도 2는 본 발명의 전체 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명인 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 필수적 구성요소인 유체누수차단고정자와 유체누수차단회전자를 포함하고 있는 단면도이고, 도 2는 본 발명이 설치된 전체 구성도로 도 1과 도 2를 참조로 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 흡입구(111a)와 토출구(112a)를 구비하는 본체(110)와 본체(110)의 일측에 구비되어 유체를 송출하는 임펠러(120)와 본체(110)의 타측에 구비되어 임펠러(120)를 회전시키는 구동축(130)을 포함하여 이루어진다.

본체(110)는 도시된 바와 같이, 임펠러(120)가 내부에 구비되는 케이싱(111)과, 케이싱(111) 일측에 결합된 보조케이싱(113) 및 보조케이싱(113)과 결합되어 그 내부에 메카니컬실(115)이 구비된 시일케이스(114)를 포함하고 있다.

또한, 시일케이스(114) 일측에는 베어링(2)이 설치된 베어링부(400)가 위치하고 있는 베어링케이스(500)가 형성되는데, 이 시일케이스(114)와 베어링케이스(500)사이에는 이하 후술할 유체누수차단고정자(200)와 유체누수차단회전자(300)가 구비된 커버(600)가 마련된다.

이하 상기 유체누수차단고정자(200)와 유체누수차단회전자(300)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

유체누수차단고정자(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 그 단면이 전체적으로 '」'자 형상이고, 구동축(130)을 감싸는 형상으로 구현된다.

상기 유체누수차단고정자(200)는 커버(600) 내부 또는 구동축(130)을 따라 흐르는 유체가 베어링부(400)로 유입되는 것을 방지하도록 베어링부(400)의 좌측 측면을 전부 차단하도록 그 일측면이 결합되어 있다.

이 유체누수차단고정자(200)는 유체의 흐름을 차단하는 기능 이외에 베어링(2)을 내재하고 있는 베어링부(400)를 고정하는 기능도 수행한다.

한편, 유체누수차단고정자(200)는 베어링부(400)에 그 일측면이 결합되고, 하방에서 소정 길이 구동축(130)의 길이 방향으로 연장된 뒤 상방으로 절곡된 형상을 갖는다.

즉, 도시된 바와 같이 하방에서 소정 길이 연장된 후, 상방으로도 소정 길이 연장됨으로써 그 절곡진 공간에 소정 깊이의 누수차단홈(H)이 형성된다.

이때, 도면상에 도시된 틈(a)으로 유체가 유입되더라도 상기 소정 깊이의 누수차단홈(H)에 의해 유체가 모여지게 되어 외부로 누수되지 않음은 물론, 만약 구동축(130)의 회전에 의해 유체가 비산 하더라도 이하 후술할 유체누수차단회전자(300)에 막혀 하방으로 낙하되어 누수차단홈(H)에 고이게 됨으로써 유체가 베어링(2)측으로 이동하는 것을 차단하게 된다.

한편, 구동축(130)과의 기밀성 유지를 위한 오링(R)을 구비한 채로 유체누수차단고정자(200)와 마주한 상태를 유지하는 유체누수차단회전자(300)가 형성된다.

상기 유체누수차단회전자(300)의 단면은 전체적으로 'ㄱ'자 형상이고, 구동축(130)을 감싸는 형상으로 구현되는데, 구동축(130)의 길이방향과 수직하게 소정길이 연장된 후 다시 누수차단홈(H) 방향으로 소정길이 절곡되어 연장 형성된다.

즉, 도시된 바와 같이, 그 하단에는 오링(R)이 구비되어 있고, 상방으로 연장 형성된 뒤에 구동축(130)의 길이방향으로 다시 절곡된 채 소정 길이로 연장 형성되어 있다.

이때, 상방으로 소정 길이 연장된 부분에 의해 유체가 베어링(2) 측으로 유입되는 것을 방지함은 물론, 커버(600)에 의해 막히거나 팅겨져 하방으로 낙하되는 유체가 베어링(2) 측으로 유입되는 것을 방지하기 위해 상방으로 소정 길이 연장된 뒤 다시 구동축(130)의 길이방향으로 절곡되어 소정 길이로 연장됨으로써 누수차단홈(H)을 상방에서 커버하게 된다.

상방에서 커버된 부분은 이미 설명한 바와 같이 유체누수차단고정자(200)와 소정의 틈새(a)를 형성할 수 있으나, 이 틈새(a)로 유입된 유체는 누수차단홈(H)에 의해 더이상 외부로 비산하지 않게 되어 유체의 누수를 방지하게 되는 것이다.

상기의 유체누수차단고정자(200)와 유체누수차단회전자(300)를 이루는 각각의 구성을 그 기능 중심으로 설명하면 다음과 같다.

유체누수차단고정자(200)는, 베어링부(400)를 지지하고 베어링(2) 측으로 흐르는 유체의 흐름을 차단하는 소정 길이의 제1유체흐름차단판(210)으로 구성되며, 이 제1유체흐름차단판(210)은 이미 설명한 바와 같이, 베어링부(400)의 일측면에 결합되어 베어링부(400)를 지지하고 베어링부(400) 측으로 유입되는 유체의 흐름을 차단한다.

한편, 상기 제1유체흐름차단판(210)의 하단에서 소정길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 소정 깊이의 누수차단홈(H)을 형성하는 제1유체흐름차단연장판(220)으로 구성되어 있는데, 이 제1유체흐름차단연장판(220)에 의해 소정 깊이의 누수차단홈(H)이 형성되며, 이미 설명한 바와 같이 유체누수차단고정자(200)와 유체누수차단회전자(300) 사이에 형성된 틈(a)으로 유입된 유체가 외부로 비산되는 것을 방지하게 된다.

또한, 유체누수차단회전자(300)는, 구동축(130)에 그 일단이 결합되어 구동축(130)과 연동하여 회전하는데 그 하단에는 오링(R)이 마련되어 있어 기밀성을 유지한다.

이때, 제1유체흐름차단판(210)과 대응하여 상방으로 소정길이 연장된 제2유체흐름차단판(310)이 형성되는데, 이 제2유체흐름차단판(310)에 의해 베어링부(400) 측으로 유입되는 유체의 흐름을 차단할 수 있다.

이 제2유체흐름차단판(310)의 상단에서 절곡되어 소정 길이 연장되되, 소정 깊이의 누수차단홈(H)을 상방에서 감싸는 제2유체흐름차단연장판(320)으로 구성되어 있으며, 이 제2유체흐름차단연장판(320)에 의해 커버(600)에 막혀 하방으로 비산되는 유체가 베어링부(400) 측으로 유입되는 것을 방지함은 물론, 누수차단홈(H)을 상방에서 감싸는 형상으로 구현되어 틈(a)을 통해 유입된 유체 역시 외부로 누수되는 것을 방지한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프는 유체의 송출을 위한 구동축(130)의 회전이 개시되면, 이와 동시에 유체누수차단회전자(300)가 회전하면서 베어링부(400) 측으로 유입되는 유체의 흐름을 1차적으로 차단하고, 2차적으로 유체누수차단고정자(200)에 의해 베어링부(400) 측으로 유입되는 유체의 흐름 역시 차단하게 된다.

또한, 유체누수차단회전자(300)와 이에 대응되는 유체누수차단고정자(200)의 형상으로 인해 그 틈(a)으로 유입된 유체 역시 외부로 비산되지 않도록 누수차단홈(H)을 마련되어 종래에 비해 베어링부(400) 측으로 유입되는 유체에 의한 베어링(2)의 파손 문제를 효율적으로 방지하는 효과가 구현된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

200 : 유체누수차단고정자 210 : 제1유체흐름차단판
220 : 제1유체흐름차단연장판 300 : 유체누수차단회전자
310 : 제2유체흐름차단판 320 : 제2유체흐름차단연장판

Claims (3)

1. 흡입구와 토출구를 구비하는 본체와 상기 본체의 일측에 구비되어 유체를 송출하는 임펠러와 상기 본체의 타측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 구동축으로 구성되는 원심펌프에 있어서,
   상기 본체는, 상기 임펠러가 내부에 구비되는 케이싱과, 보조케이싱 및 상기 보조케이싱과 결합되어 그 내부에 메카니컬실이 구비된 시일케이스와 상기 시일케이스와 결합된 베어링케이스 및 상기 시일케이스와 상기 베어링케이스를 연결하는 커버를 포함하되,
   상기 베어링케이스 내에는 베어링이 설치된 베어링부가 마련되고, 상기 베어링부측으로 유입되는 유체의 흐름을 차단하도록 상기 베어링부에 그 일측면이 결합되고, 상기 베어링부의 위치와 반대 방향으로 소정 길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 소정 깊이의 누수차단홈이 형성된 유체누수차단고정자와,
   구동축과의 기밀성 유지를 위한 오링을 구비한 채로 상기 유체누수차단고정자와 마주한 상태를 유지하되, 상기 구동축의 길이방향과 수직방향으로 소정길이 연장된 후 상기 누수차단홈 방향으로 소정길이 절곡된 유체누수차단회전자로 구성된 것을 특징으로 하고,
   상기 유체누수차단고정자는,
   상기 베어링부를 지지하고 베어링 측으로 흐르는 유체의 흐름을 차단하는 소정 길이의 제1유체흐름차단판과,
   상기 제1유체흐름차단판의 하단에서 소정길이 연장된 뒤 상방으로 절곡되어 상기 소정 깊이의 누수차단홈을 형성하는 제1유체흐름차단연장판으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유체누수차단회전자는,
   상기 구동축에 그 일단이 결합되어 상기 구동축과 연동하여 회전하고,
   상기 제1유체흐름차단판과 대응하여 상방으로 소정길이 연장된 제2유체흐름차단판과,
   상기 제2유체흐름차단판의 상단에서 절곡되어 소정 길이 연장되되, 상기 소정 깊이의 누수차단홈을 상방에서 감싸는 제2유체흐름차단연장판으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 유체 누설 차단 기능이 구비된 원심펌프.
   

Images