KR101802714B1

KR101802714B1 - 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프

Info

Publication number: KR101802714B1
Application number: KR1020170100337A
Authority: KR
Inventors: 문성군
Original assignee: 문성군
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2017-11-29

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프는, 내부에 공간이 형성되는 회전몸체; 상기 회전몸체를 회전시키는 구동축 및 모터가 구비된 구동부; 상기 구동축과 결합되어 상기 회전몸체에 내재되는 가이드축; 상기 회전몸체에 일부 내재되는 회전각도조절부; 상기 회전몸체 및 상기 회전각도조절부가 내부에 구비되는 케이싱 및 상기 케이싱 내부에 내재되며, 펌프 전체를 고정되도록 받치는 고정부재를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프를 제공할 수 있다.
또한, 수격현상 저감 및 효율상승 효과와 전체하중 조정 및 유지보수에 용이한 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프를 제공할 수 있다.

Description

회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프{A pump having a rotary vane coupling structure having a rotary angle varying function}

본 발명은 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 수격현상 저감 및 효율상승 효과와 전체하중 조정 및 유지보수에 용이한 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 정수장, 폐수처리장, 혹은 침수가 우려되는 지하실 혹은 대량의 물을 담아두는 양어장 등과 같은 곳에는 물을 외부로 배출시키기 위한 수중모터펌프가 설치되어 있다.

이러한 수중모터펌프는 잠수형, 승하강형, 지상설치형 등으로 분류되고, 항상 물과 접하고 있어 방수처리가 필수 이다.

여기서, 상기 수중모터펌프는 크게, 전동 모터부와; 상기 전동 모터부의 하부에 결합되는 워터챔버와; 상기 워터챔버의 하부에 결합된 케이스의 내부에 수용되고, 상기 전동 모터부의 구동축 하부에 축결합되어 상기 전동모터부의 구동축을 따라 회전하는 임펠러;를 포함하여 이루어지며, 최근에는 공기중으로 노출된 모터부를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있기 때문에 상기 모터부가 과열되어 고장 등의 안전사고가 발생될 우려가 없어지게 되는 수중모터펌프가 한국등록특허공보 등록특허 제10-0968384호로 제안된 바 있다.

그러나, 상기 한국등록특허공보 등록특허 제10-0968384호로 제안된 수중모터펌프의 임펠러의 초기작동시 상기 모터부에 전격전류의 최대 9배 이상의 초기기동부하가 발생하여 임펠러의 초기작동이 빈번하게 발생할 때 마다 많은 양의 전기가 소모되는 문제점이 있다.

또한, 수격현상으로 인한 펌프의 결함을 개선할 만한 구성이나 기술이 없어 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

또한, 이원화에 따른 펌프 작동에 이상이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있다.

한국등록특허공보 등록특허 제10-0968384호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 수격현상 저감 및 효율상승 효과와 전체하중 조정 및 유지보수에 용이한 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프는, 내부에 공간이 형성되는 회전몸체; 상기 회전몸체를 회전시키는 구동축 및 모터가 구비된 구동부; 상기 구동축과 결합되어 상기 회전몸체에 내재되는 가이드축; 상기 회전몸체에 일부 내재되는 회전각도조절부; 상기 회전몸체 및 상기 회전각도조절부가 내부에 구비되는 케이싱 및 상기 케이싱 내부에 내재되며, 펌프 전체를 고정되도록 받치는 고정부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전각도조절부는, 상기 회전몸체의 공간 중심부 방향으로 연장되는 축에 의해 상기 회전몸체에 등간격으로 회전가능하게 결합되는 복수의 회전날개부; 상기 회전날개부의 각도를 가변시키기 위해 상기 회전날개부 축이 일측에 결합된 상태로 상기 회전몸체의 내부에 각각 구비되고 타측이 회전이동하여 복수의 상기 회전날개부 축을 회전시키는 링크부; 상기 링크부와 연동되는 실린더부 및 상기 링크부와 실린더부 사이에 구비되며, 회전이 용이하도록 하는 회전보조부를 포함하고, 상기 회전보조부는 베어링결합 방식을 이용한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크부는, 상기 회전몸체의 내부에서 동작하는 상기 회전날개부와 대응되도록 구비되는 조인트; 일단에 상기 회전날개와 축 결합할 수 있도록 형성된 제1 결합홀 및 타단에는 상기 조인트 일측과 축 결합할 수 있도록 형성된 제2 결합홀을 포함하고, 상기 조인트는, 일측이 상기 제2 결합홀에 축 결합되고, 타측은 상기 회전보조부와 축 결합되어 상기 실린더부에 의해 상기 링크부의 타측을 회전이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실린더부는, 상기 링크부와 연동되며, 로드가 구비되는 실린더; 상기 실린더 로드와 키로 고정되며, 상기 실린더 로드를 고정하는 실린더가이드 및 상기 실린더에서 로드를 제외한 부분을 고정시키는 고정플레이트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전보조부는, 상기 가이드축이 결합되는 회전브라켓; 상기 회전브라켓 하부에 결합되는 베어링하우징; 상기 베어링하우징 내부에 구비되는 베어링부재 및 상기 베어링부재를 고정시키는 베어링고정볼트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 케이싱은, 상기 실린더부가 내재되어 고정 될 수 있도록 하는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재는, 상기 케이싱과 연결되도록 일정간격 이격되어 구비되는 지지날개부; 상기 실린더 부를 내재할 수 있도록 구비되는 내부공간이 형성된 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정부재는, 상기 지지부와 결합되며, 상기 실린더부의 완충 및 높이를 조절하도록 구비되는 실린더어댑터; 상기 실린더부의 하단과 결합되어 고정시키는 실린더커버 및 상기 실린더커버 하측에 결합되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전날개결합구조를 구비한 펌프는, 상기 실린더부와 연동되어 동작시키는 센서부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부는, 상기 회전몸체를 회전시키는 구동부의 회전속도를 측정하는 속도측정부 및 상기 속도측정부의 측정속도에 따라 상기 실린더부의 인입출길이를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부는 상기 회전몸체를 회전시키는 구동부의 초기 구동 시 상기 회전날개부의 각도를 측정하는 각도측정부 및 상기 각도측정부의 신호를 근거로 상기 실린더부를 단계별로 인입출시켜 상기 회전날개부의 각도를 단계별로 가변시키는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서부는, 상기 회전몸체가 구동부에 의해 회전 시 유량계, 압력계, 수위감지부 중 하나 이상의 출력신호에 따라 상기 회전날개부의 각도를 단계별로 가변시키는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프는, 회전날개의 회전각도조절에 의해 수격현상 저감 효과를 얻을 수 있다.

또한, 수격현상 저감효과에 따른 효율이 상승한다.

또한, 가이드축에 의해 회전각도조절부와 구동부의 이원화에 따른 전체하중 조정 및 유지보수에 용이할 수 있다.

또한, 플렉시블 조인트를 활용함으로써, 각도조절이 훨씬 용이하며, 마찰에 따른 협착이 발생하지 않아 부품의 수명이 장기화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프의 결합사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시된 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전각도조절부의 분해 사시도이다.
도 4는 회전각도조절부의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 케이싱의 분해 사시도이다.
도 6은 상기 도 3 내지 도 5의 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 7은 회전각도조절부의 동작을 나타내는 사시도 (a) 및 동작흐름도(b)이다.
도 8은 실린더부와 센서부의 연동을 도시한 블록도이다.
도 9은 센서부의 구성도이다.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프는 회전몸체(100), 구동부, 가이드축(200), 회전각도조절부(300), 케이싱(400) 및 고정부재(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

회전몸체(100)는 내부에 회전각도조절부(300)가 내재될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.

여기서, 도 2를 참조하면 회전몸체(100)는 구의 형상을 가질 수 있는데, 이는 회전각도조절부(300)가 유연하게 회전각도를 조절할 수 있게끔 하는 형태이다.

그러나, 이에 한정하지 않고, 회전각도조절부(300)가 조절될 때 불리하지 않은 형태로 구비되는 것이면 충분하다.

다음으로, 구동부는 구동축(12) 및 모터(미도시)를 포함하며, 펌프에 동력을 전달하는 역할을 한다.

구동축(12)은 펌프에서 날개의 회전에 관여하는 축일 수 있다.

형태는 테이퍼진 원기둥형태로 구비되어 모터(미도시)와 연결되어 회전될 수 있다.

모터(미도시)는 수중에서 사용되는 펌프의 특성상 방수에 능한 모터(미도시)가 사용될 수 있다.

다음으로, 가이드축(200)은 구동축(12)과 결합될 수 있으며, 회전몸체(100)에 내재될 수 있다.

가이드축(200)에 의해 후술할 회전날개부(310)의 회전과 각도조절이 각각 이원화 되어 이루어질 수 있게 되며, 추후 회전과 각도조절에 따라 결함이 발생하는 부분만 부분적으로 교체하거나 수리 할 수 있어, 유지보수에 용이하게 작용될 수 있는 구성이다.

가이드축(200)의 형태에서 상측은 구동축(12)과 결합될 수 있도록 하는 원판으로 구비되며, 하측은 후술될 회전몸체(100)에 등간격으로 구비되는 링크부(320)의 내측 공간에 구비될 수 있도록 원기둥형상으로 구비될 수 있다

또한, 후술될 회전브라켓(341)에 결합될 수 있다.

다음으로, 도 3, 도 4 및 도 7을 참조하면, 본 발명에서 핵심 구성인 회전각도조절부(300)는 회전날개부(310), 링크부(320), 실린더부(330) 및 회전보조부(340)로 구성될 수 있다.

우선, 회전날개부(310)는 회전몸체(100)의 공간 중심부 방향으로 연장되는 축에 의해 회전몸체(100)에 등간격으로 회전가능하게 결합될 수 있다.

또한, 등간격으로 복수 개로 이루어지며, 정역회전가능하게 결합될 수 있다.

또한, 소정각도로 사선(/)방향으로 5 내지 65°만큼 기울어져 구비될 수 있다.

다음으로, 링크부(320)는 회전몸체(100)에 내부 공간에 구비되며, 회전날개부(310)의 각도를 가변시키기 위해 회전날개부(310) 축이 일측에 결합된 상태로 상기 회전몸체(100)의 내부에 각각 구비되고 타측이 회전이동하여 복수의 회전날개부(310) 축을 회전시킬 수 있다.

즉, 복수개로 이루어지는 회전날개부(310)와 대응되도록 구비될 수 있다.

또한, 링크부(320)는 조인트(321), 제1 결합홀(322), 제2 결합홀(323)로 구성될 수 있다.

조인트(321)는 일반적으로 기계류나 가구 및 건축물을 결합 또는 접합시키는 부품으로 사용되는 것으로, 본 발명에서도 같은 기능을 하되, 후술될 실린더부(330)와 연동되어 회전날개부(310)의 회전각도를 조절하는 기능을 할 수 있다.

또한, 본 발명에서 조인트(321)는 플렉시블 조인트(321)를 사용하며, 회전날개부(310)의 각도를 조절할 때, 종래보다 각도 범위가 넓어지는 효과가 있다.

또한, 각도의 범위가 넓어짐에 따라 펌프동작 시 수격현상이 저감되는 효과가 있으며, 이에 따른 전력손실이 감쇠될 수 있다.

또한, 회전몸체(100)와 마찰되는 면적도 줄어 협착현상도 방지할 수 있어 부품의 수명이 장기화된다.

제1 결합홀(322)과 제2 결합홀(323)이 형성되는 링크부(320)는 도 4를 참조하면, 일측은 좁고, 타측은 넓은 캠 형상으로 구비되는 데, 제1 결합홀(322)은 타측에 넓은 부분에 형성되며, 회전날개부(310)의 축과 결합되는 홀이다.

캠 형상으로 구비됨으로써, 회전날개부(310)의 각도를 5 내지 65°만큼으로 조정할 수 있다. 즉, 세부 각도조절에 용이하도록 형성된 것이다.

형태는 장홀과 같은 형태로 구비되는 것을 알 수 있다. 그러나, 형태에 있어서, 한정하지 않으며, 회전날개부(310)의 축과 대응되는 크기와 형태로 형성되면 충분하다.

다음으로, 제2 결합홀(323)은 일측에 좁은 부분에 형성되며, 조인트(321)와 축으로 결합되는 홀이다.

즉, 상기에서 설명한 조인트(321)는 일측이 상기 제2 결합홀(323)에 축 결합되고, 타측은 후술될 회전보조부(340)와 축 결합되어 추후 후술될 실린더부(330)에 의해 링크부(320)의 타측을 상하 방향으로 회전이동시킬 수 있다.

다음으로, 도 3과 도 7을 참조하면, 회전각도조절부(300)에서 각도조절에 직접적으로 영향을 주는 구성인 실린더부(330)는 실린더, 실린더가이드(332), 고정플레이트(333)로 구성될 수 있다.

우선, 실린더(331)는 전동, 에어, 전자석 등 다양한 종류로 구비될 수 있으며, 단계별로 상하운동이 가능한 로드가 구비될 수 있다.

로드는 일측에 제1 키홈이 형성되며, 후술될 실린더가이드(332)와 키에 의해 고정될 수 있다.

다음으로, 실린더가이드(332)는 실린더를 고정하는 부품으로써, 모터(미도시)에 의해 회전되는 것을 방지하여, 회전날개부(310)의 회전각도조절에 방해가 되지 않도록 한다.

또한, 실린더가이드(332)는 십자형태로(+)로 구비되며, 중심에는 실린더(331)의 로드가 끼워지는 고정홀이 형성될 수 있다.

실린더가이드(332)의 고정홀을 이루는 내주면 일측에는 로드와 키로 고정되는 제2 키 홈이 형성될 수 있다.

즉, 키에 의해 실린더가 고정될 수 있는 것이다.

다음으로, 고정플레이트(333)는 실린더가이드(332)와 마찬가지로 실린더를 고정하는 데 기여할 수 있다.

즉, 형태는 오링형태로 구비되나, 실린더(331)의 몸체에 끼도록 내주면에 돌기가 형성될 수 있다.

돌기를 통해서 실린더(331)의 몸체가 회전되는 것을 방지하는 것이다.

즉, 실린더(331)는 상하 방향으로 링크부(320)를 이동시키는 것이므로, 회전에 의해 이러한 동작을 방해 받지 않기 위해 구비되는 구성일 수 있다.

즉, 도 7의 (b)를 참고하면, 실린더(331)의 상하 이동에 따라 회전날개의 회전각도가 가변될 수 있는 것을 알 수 있다.

다음으로, 회전보조부(340)는 회전브라켓(341), 베어링하우징(342), 베어링부재(343), 베어링고정볼트(344)로 구성될 수 있다.

우선, 회전브라켓(341)은 가이드축(200) 하측과 결합되는 중공부와 조인트(321)의 타측에 결합되는 브라켓을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 중공부에는 원기둥 형태의 가이드축(200) 하측과 결합될 수 있도록 형성된 것이며, 브라켓은 조인트(321)와 대응되는 위치에 구성될 수 있으며, 조인트(321)와는 축으로 결합될 수 있다.

회전보조부(340)는 펌프가 회전됨에 따라 각 부품마다 생길 수 있는 마찰을 감쇠시켜 부품의 수명이 장기화 될 수 있도록 돕는 역할을 한다.

즉, 고정되도록 구비되어야 하는 실린더부(330)와 회전되도록 구비되어야 하는 회전날개부(310)와 회전날개부(310)와 연동되는 링크부(320) 구성사이에 구비될 수 있으며, 일반적으로 사용하는 베어링의 목적과 동일한 목적을 수행하기위해 구비되는 구성이다.

여기서, 회전보조부(340)의 구성을 순차적으로 설명하면, 회전브라켓(341) 하측에 구비되는 베어링하우징(342), 베어링하우징(342)의 내부 공간에 구비되며, 실린더(331)의 로드와 가이드축(200) 사이에 구비되며 베어링결합에서 베어링부재(343)를 베어링하우징(342)에 고정시키는 부품인 베어링고정볼트(344)로 이루어질 수 있다.

베어링고정볼트(344)의 형태는 가이드축(200)과 흡사하나 크기는 베어링하우징(342) 내부에 구비될 수 있는 크기로 구비되며, 하측이 실린더(331)의 로드 상면과 결합된다.

다음으로, 도 5를 참조하여 케이싱(400) 및 고정부재(500)를 후술한다.

먼저, 케이싱(400)은 도 1과 같이 모터(미도시)와 구동축(12)이 포함된 구동부를 제외한 펌프의 구성을 감싸는 형태로 구비되는 것이며, 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 물이 흐를 수 있는 공간이 형성되어 수중에서 사용되는 펌프에 적용될 수 있다.

케이싱(400)은 내부에 지지부재(410)를 포함할 수 있는데, 지지부재(410)는 지지날개부(411), 지지부(412)로 구성될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 지지부재(410)는 펌프의 구성 전체를 지지하면서, 물이 흐를 수 있는 길을 형성해주는 것이다.

지지부재(410)는 지지날개부(411)와 지지부로 구비될 수 있는 데, 지지부(412)는 케이싱(400)의 중심에 중공부를 형성하여 구비될 수 있으며, 실린더부(330)가 내재되어 보호될 수 있는 크기로 구비된다.

지지날개부(411)는 물이 흐를 수 있는 길을 형성하는 역할을 하되, 케이싱(400)의 내주면과 지지부(412)의 외주면을 따라 일정 간격 이격되어 형성된다.

지지날개부(411)의 개수는 한정하지 않고, 펌프가 동작할 때 물의 흐름에 방해가 되지 않을 정도의 개수로 형성되는 것이면 충분하다.

다음으로, 중공부가 형성되어 구비되는 지지부(412)의 하측을 막아 펌프의 구성이 이탈되지 않도록 하기 위한 구성으로 고정부재(500)가 구비될 수 있다.

고정부재(500)는 도 5를 참조하면, 실린더어댑터(510), 실린더커버(520), 캡(530)으로 구성될 수 있다.

우선, 실린더어댑터(510)는 지지부(412)의 하측면과 결합되며, 측벽의 길이 변화에 따라 실린더가 외부충격에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 완충효과가 있고, 실린더(331)의 위치를 가변시킬 수 있다.

또한, 실린더어댑터(510)의 전반적인 형태는 오링형태이며, 실린더어댑터(510)의 일측은 실린더(331)의 종류에 따라 유압 또는 공압을 전달할 공급선이 끼워지도록 개구되도록 형성될 수 있다.

그러나, 이는 한정하지 않으며, 외부충격에 의한 실린더 결함방지 및 실린더(331)의 위치 가변에 용이하도록 형성되면 충분하다.

실린더커버(520)는 실린더(331)의 하측과 맞닿게 위치하도록 구성되며, 일측이 실린더어댑터(510)와 같이 공급선이 구비될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.

실린더커버(520)는, 실린더어댑터(510)와 같은 원주를 가지며, 실린더어댑터(510)와 결합되어 구비될 수 있다.

즉, 실린더를 고정하며, 중심을 잡아주는 역할을 수행한다.

다음으로, 캡(530)은 실린더커버(520)와 결합되며, 마개 역할을 한다.

즉, 펌프의 구성 중 마무리 구성에 속한다.

도 6은 상기 도 3 내지 도 5의 어셈블리를 도시한 도면으로 회전각도조절부(300), 케이싱(400) 및 고정부재(500)의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다음으로 도 7의 (b)와 도 8 및 9를 참조하여, 센서부(40)에 의한 회전각도 조절상태를 설명한다.

센서부(40)는 속도측정부(44), 각도측정부(45), 유량계(41), 압력계(42), 수위감지부(43) 중 하나와 제어부(30)로 구성되며, 실린더부(330)와 연동되어 회전날개부(310)의 회전각도를 조절할 수 있다.

구체적으로, 속도측정부(44)는 상기 모터(미도시)의 구동축(12)에 구비되어 상기 회전몸체(100)를 정역회전시키는 상기 모터(미도시)의 구동축(12)의 정역회전속도를 검출하는 회전속도센서 또는 엔코더 등으로 이루어질 수 있다.

제어부(30)는 터치패널 등의 디스플레이부 또는 버튼형식으로 이루어질 수 있다.

제어부(30)는 상기 속도측정부(44)가 검출한 상기 모터(미도시)의 구동축(12)의 정역회전속도에 따라 전원공급원(20)으로부터 전원을 공급받아 상기 실린더부(330)를 이루는 실린더(331)의 외부로 인출되는 로드의 인출길이 및 상기 실린더(331)의 내부로 인입되는 로드의 인입길이를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(30)에는 모터(미도시)의 구동축(12)의 정역회전속도에 대응되는 로드의 인입출길이값이 저장되는 저장부가 구비될 수 있다.

작업자는 제어부(30)를 이루는 터치패널 등의 디스플레이부 또는 버튼형식을 조작하여 상기 모터(미도시)의 구동축(12)을 정역회전속도를 입력할 수 있고, 상기 제어부(30)는 입력된 구동축(12)의 정역회전속도에 대응되는 상기 로드의 인입출길이를 상기 저장부로부터 추출하여 상기 실린더(331)의 로드를 인입출시킬 수 있다.

로드가 상기 실린더(331)의 내부로 인입될수록 상기 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 수평화될 수 있고, 이로 인해 상기 케이싱(400)의 내부로 적은 양의 물 등의 유체가 저속으로 유입될 수 있게 된다.

로드가 상기 실린더(331)의 외부로 인출될수록 상기 링크부(320)가 점차 상승함과 더불어 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 커지면서 회전날개부(310)는 소정각도로 사선(/)방향으로 기울어질 수 있게 되고, 이로 인해 상기 케이싱(400)의 내부로 많은 양의 물 등의 유체가 고속으로 유입될 수 있게 된다.

특히, 상기 모터(미도시)의 초기 작동시 상기 제어부(30)의 제어에 의해 상기 실린더부(330)는 소정각도로 사선(/)방향으로 기울어진 상태인 회전날개부(310)는 수평화시킬 수 있게 되고, 이로 인해 상기 회전몸체(100)가 초기에 정역회전하는 과정 중에 상기 회전날개부(310)에 대한 공기 및 유체의 저항력이 상대적으로 절감되어 상기 회전몸체(100)가 적은 소비전력으로도 초기에 보다 원활히 정역회전될 수 있게 된다.

다음으로, 다른예로 회전몸체(100)를 정역회전시키는 코터의 초기구동시 회전날개부(310)의 상하기울임각도를 검출하는 각도측정부(45)의 측정신호를 긴거로 실린더부(330)를 이루는 실린더(331)의 로드를 타이머를 이용하여 이루어질 수 있는 타이머설정부에 설정된 시간동안 단계별로 인입출 시켜 회전날개부(310)의 각도를 단계별로 가변시키는 제어부(30)를 구비할 수 있다.

각도측정부(45)는 복수의 회전날개부(310)에 구비되는 각도센서로 이루어질 수 있다.

또는, 각도측정부(45)는 실린더(331)의 로드의 길이변화를 단계별로 측정하는 변위센서(LVDT)로 이루어질 수 있고, 제어부(30)는 변위센서(LVDT)가 측정한 로드의 길이변화에 따라 복수의 회전날개부(310)의 상하기울임각도를 자동연산할 수 있다.

각도측정부(45)의 측정신호에 따라 실린더(331)의 로드가 실린더내로 인입되어 상기 회전날개부(310)가 수평화된 상태에서 상기 모터(미도시)의 초기 구동시 상기 제어부(30)의 제어에 의해 실린더(331)의 로드는 타이머설정부에 설정된 시간동안 실린더(331)의 상부방향으로 일정길이로 단계별로 인출될 수 있게 되고, 이로 인해 복수의 회전날개부(310)가 단계별로 일정각도로 점차 기울어질 수 있게 된다.

또 다른예로, 회전몸체(100)가 모터(미도시)에 의해 정역회전하고 있는 상태에서 상기 제어부(30)는 유량계(41), 압력계(42), 수위감지부(43) 중 어느 하나의 출력신호에 따라 복수의 상기 회전날개부(310)의 각도를 가변시킬 수 있다.

상기 제어부(30)에는 기준유량값, 기준압력값, 기준수위값 중 어느 하나가 설정될 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 케이싱(400)은 상하방향으로 일정길이로 연장형성되는 유입관의 내부 하측에 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.

유입관의 상부에는 유입관과 연통되도록 유입관과 연결되는 안내관이 상기 유입관의 외측방향으로 일정길이로 수평연장형성될 수 있다.

안내관의 일측이 상기 유입관의 상부에 연결된 상태에서 안내관의 타측은 도면에서는 도시되지 않았으나 물 등의 유체가 저장되는 유체저장탱크와 연통되도록 상기 유체저장탱크에 연결될 수 있다.

케이싱(400)내로 유입된 물 등의 유체는 유입관과 안내관을 순차적으로 통과하여 유체저장탱크로 공급될 수 있다.

유입관또는 안내관에는 유입관또는 안내관(8)을 통과하는 물 등의 유체의 유량값을 측정하는 유량계(41)가 설치될 수 있다.

또는, 유입관 또는 상기 안내관에는 상기 유입관 또는 상기 안내관을 통과하는 물 등의 유체의 압력값을 측정하는 압력계(42)가 설치될 수 있다.

제어부(30)는 유량계(41)가 측정한 유량값 또는 상기 압력계(42)가 측정한 압력값을 각각 상기 제어부(30)에 설정된 기준유량값 또는 기준압력값과 비교하여 복수의 회전날개부(310)의 각도를 가변시킬 수 있다.

유량계(41)가 측정한 유량값 또는 상기 압력계(42)가 측정한 압력값이 기준유량값 또는 기준압력값 이하인 경우, 상기 제어부(30)의 제어에 의해 상기 실린더(331)의 로드는 상기 실린더(331)의 상부방향으로 점차 인출될 수 있고, 이로 인해 복수의 상기 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 커지면서 상기 회전날개부(310)가 사선방향으로 경사져 상기 유입관또는 상기 안내관의 내부로 많은 양의 물 등의 유체가 유입될 수 있게 된다.

상기 유량계(41)가 측정한 유량값 또는 상기 압력계(42)가 측정한 압력값이 기준유량값 또는 기준압력값 초과인 경우, 상기 제어부(30)의 제어에 의해 상기 실린더(331)의 로드는 상기 실린더(331)의 내부로 점차 인입될 수 있고, 이로 인해 복수의 상기 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 작아지면서 수평화되어 유입관 또는 안내관의 내부로 적은 양의 물 등의 유체가 유입될 수 있게 된다.

레벨센서 등으로 이루어질 수 있는 수위감지부(43)는 유체저장탱크의 내면에 구비되어 상기 유체저장탱크의 내부에 저장되는 물 등의 유체의 수위를 감지할 수 있다.

수위감지부(43)가 측정한 수위측정값이 기준수위값 이하인경우, 제어부(30)의 제어에 의해 실린더(331)의 로드는 상기 실린더(331)의 상부방향으로 점차 인출될 수 있고, 이로 인해 복수의 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 커지면서 상기 회전날개부(310)가 사선방향으로 경사져 상기 유입관 또는 상기 안내관의 내부로 많은 양의 물 등의 유체가 유입되어 상기 유체저장탱크내로 이동될 수 있다.

수위감지부(43)가 측정한 수위측정값이 기준수위값 초과인 경우, 제어부(30)의 제어에 의해 상기 실린더(331)의 로드는 상기 실린더(331)의 내부로 점차 인입될 수 있고, 이로 인해 복수의 회전날개부(310)의 상하기울임각도가 점차 작아지면서 수평화되어 유입관 또는 안내관의 내부로 적은 양의 물 등의 유체가 유입되어 상기 유체저장탱크내로 이동될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프는 가이드축(200)이 추가적으로 구성되면서, 구동부에 의한 회전과 실린더부(330)에 의한 회전이 이원화 가능하여 유지보수에 용이하다.

또한, 단계조정에 따른 양수 상황 및 구간별 제어가 가능하다.

또한, 링크부(320)의 조인트(321)가 플렉시블 조인트(321)를 활용함으로써, 회전날개부(310)의 회전각도를 조절하는 데 유연하게 작용할 수 있으며, 협착이 발생하지 않아 부품의 수명이 연장될 수 있는 장점이 있다.

또한, 회전날개부(310)의 회전각도조절에 의한 수격현상 저감 및 소비전력 효율상승의 장점이 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

12 : 구동축
20 : 전원공급원
30 : 제어부
40 : 센서부
41 : 유량계
42 : 압력계
43 : 수위감지부
44 : 속도측정부
45 : 각도측정부
100 : 회전몸체
200 : 가이드축
300 : 회전각도조절부
310 : 회전날개부
320 : 링크부
321 : 조인트
322 : 제1 결합홀
323 : 제2 결합홀
330 : 실린더부
331 : 실린더
332 : 실린더가이드
333 : 고정플레이트
340 : 회전보조부
341 : 회전브라켓
342 : 베어링하우징
343 : 베어링부재
344 : 베어링고정볼트
400 : 케이싱
410 : 지지부재
411 : 지지날개부
412 : 지지부
500 : 고정부재
510 : 실린더어댑터
520 : 실린더커버'
530 : 캡

Claims

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내부에 공간이 형성되는 회전몸체;
상기 회전몸체를 회전시키는 구동축 및 모터가 구비된 구동부;
상기 구동축과 결합되어 상기 회전몸체에 내재되는 가이드축;
상기 회전몸체에 일부 내재되는 회전각도조절부;
상기 회전몸체 및 상기 회전각도조절부가 내부에 구비되는 케이싱 및
상기 케이싱 내부에 내재되며, 펌프 전체를 고정되도록 받치는 고정부재를 포함하고,
상기 회전각도조절부는,
상기 회전몸체의 공간 중심부 방향으로 연장되는 축에 의해 상기 회전몸체에 등간격으로 회전가능하게 결합되는 복수의 회전날개부;
상기 회전날개부의 각도를 가변시키기 위해 상기 회전날개부 축이 일측에 결합된 상태로 상기 회전몸체의 내부에 각각 구비되고 타측이 회전이동하여 복수의 상기 회전날개부 축을 회전시키는 링크부;
상기 링크부와 연동되는 실린더부 및
상기 링크부와 실린더부 사이에 구비되며, 회전이 용이하도록 하는 회전보조부를 포함하고,
상기 회전보조부는 베어링결합 방식을 이용하고,
상기 회전보조부는,
상기 가이드축이 결합되는 회전브라켓;
상기 회전브라켓 하부에 결합되는 베어링하우징;
상기 베어링하우징 내부에 구비되는 베어링부재 및
상기 베어링부재를 고정시키는 베어링고정볼트를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
내부에 공간이 형성되는 회전몸체;
상기 회전몸체를 회전시키는 구동축 및 모터가 구비된 구동부;
상기 구동축과 결합되어 상기 회전몸체에 내재되는 가이드축;
상기 회전몸체에 일부 내재되는 회전각도조절부;
상기 회전몸체 및 상기 회전각도조절부가 내부에 구비되는 케이싱 및
상기 케이싱 내부에 내재되며, 펌프 전체를 고정되도록 받치는 고정부재를 포함하고,
상기 회전각도조절부는,
상기 회전몸체의 공간 중심부 방향으로 연장되는 축에 의해 상기 회전몸체에 등간격으로 회전가능하게 결합되는 복수의 회전날개부;
상기 회전날개부의 각도를 가변시키기 위해 상기 회전날개부 축이 일측에 결합된 상태로 상기 회전몸체의 내부에 각각 구비되고 타측이 회전이동하여 복수의 상기 회전날개부 축을 회전시키는 링크부;
상기 링크부와 연동되는 실린더부 및
상기 링크부와 실린더부 사이에 구비되며, 회전이 용이하도록 하는 회전보조부를 포함하고,
상기 회전보조부는 베어링결합 방식을 이용하고,
상기 케이싱은,
상기 실린더부가 내재되어 고정 될 수 있도록 하는 지지부재를 포함하고,
상기 지지부재는,
상기 케이싱과 연결되도록 일정간격 이격되어 구비되는 지지날개부;
상기 실린더 부를 내재할 수 있도록 구비되는 내부공간이 형성된 지지부를 포함하되,
상기 고정부재는,
상기 지지부와 결합되며, 상기 실린더부의 완충 및 높이를 조절하도록 구비되는 실린더어댑터;
상기 실린더부의 하단과 결합되어 고정시키는 실린더커버 및
상기 실린더커버 하측에 결합되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 링크부는,
상기 회전몸체의 내부에서 동작하는 상기 회전날개부와 대응되도록 구비되는 조인트;
일단에 상기 회전날개와 축 결합할 수 있도록 형성된 제1 결합홀 및
타단에는 상기 조인트 일측과 축 결합할 수 있도록 형성된 제2 결합홀을 포함하고,
상기 조인트는,
일측이 상기 제2 결합홀에 축 결합되고, 타측은 상기 회전보조부와 축 결합되어 상기 실린더부에 의해 상기 링크부의 타측을 회전이동시키는 것을 특징으로 하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 실린더부는,
상기 링크부와 연동되며, 로드가 구비되는 실린더;
상기 실린더 로드와 키로 고정되며, 상기 실린더 로드를 고정하는 실린더가이드 및
상기 실린더에서 로드를 제외한 부분을 고정시키는 고정플레이트를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 회전날개결합구조를 구비한 펌프는,
상기 실린더부와 연동되어 동작시키는 센서부를 더 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 6 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 회전몸체를 회전시키는 구동부의 회전속도를 측정하는 속도측정부 및
상기 속도측정부의 측정속도에 따라 상기 실린더부의 인입출길이를 제어하는 제어부를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 6 항에 있어서,
상기 센서부는
상기 회전몸체를 회전시키는 구동부의 초기 구동 시 상기 회전날개부의 각도를 측정하는 각도측정부 및
상기 각도측정부의 신호를 근거로 상기 실린더부를 단계별로 인입출시켜 상기 회전날개부의 각도를 단계별로 가변시키는 제어부를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
제 6 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 회전몸체가 구동부에 의해 회전 시 유량계, 압력계, 수위감지부 중 하나 이상의 출력신호에 따라 상기 회전날개부의 각도를 단계별로 가변시키는 제어부를 포함하는 회전각도 가변 기능을 갖는 회전날개결합구조를 구비한 펌프.
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