KR101816766B1

KR101816766B1 - 에너지 절감형 펌프

Info

Publication number: KR101816766B1
Application number: KR1020160113005A
Authority: KR
Inventors: 이신구
Original assignee: 이신구
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2018-01-09

Abstract

본 발명은 에너지 절감형 펌프에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 고정틀 상부에 고정된 물받이탱크 내부, 즉 공기중에서 원심회전파이프가 회전하여 마찰력이 적어 빠른 회전력을 얻을 수 있으며, 또한 나선형으로 이루진 원심회전파이프의 원심회전력에 의해 낮아진 압력으로써 하부물탱크 내부의 물을 적은 에너지, 즉 용량이 작은 모터를 사용하여 많은 양을 높은 곳으로 퍼올릴 수 있어, 에너지가 절감되는 효과가 제공된다.

Description

에너지 절감형 펌프{Energy-saving pump}

본 발명은 에너지 절감형 펌프에 관한 것으로, 상세하게는 적은 에너지를 소모하면서 많은 양의 물을 높은 곳으로 퍼올리도록 구성한 것이다.

일반적으로 펌프는 압력작용에 의하여 액체나 기체의 유체를 관을 통해서 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 기계로서, 구조상으로 펌프를 분류하면 왕복펌프·로터리(회전)펌프·원심펌프 ·축류펌프·마찰펌프 등이 있으며, 용도에 따라서는 급수펌프, 깊은 우물펌프 등으로 불릴 때도 있다. 또, 용기 속에 있는 공기나 그 밖의 가스를 흡출하여 진공을 만드는 기계를 진공펌프라 한다.

이러한 펌프의 기본 성능을 표시하는 데에는 펌프가 액체를 밀어올릴 수 있는 높이를 나타내는 양정과, 단위시간에 송출할 수 있는 액체의 부피를 나타내는 유량으로 표시한다. 따라서 펌프에는 양정, 유량 및 취급하는 액체의 종류에 따라 많은 형식이 있다.

이와 같은 펌프에 대한 선행기술은 등록실용 20-0331914호(고안의 명칭 : 다단식 원심펌프), 등록특허 10-0545834호(발명의 명칭 : 원심펌프)가 제공되고 있다.

이러한 선행기술은, 외관을 이루는 케이스의 몸통부와 베이스부가 일체로 구성되되, 몸통부에는 고압이, 베이스부에는 저압이 유지되며 펌핑되도록, 몸통부에 임펠러를 갖춘 스테이지가 내치되며 형성되는 일정한 이격공간과 베이스부에 원활한 펌핑을 위해 형성되는 저수공간을 밀폐하는 밀폐지지관체를 베이스부 내부에 마련하는 것을 특징으로 하는 것으로, 이는 부품비용절감과 조립공정시간 단축 등의 생산비용 절감효과를 취득할 수 있게 되어 경쟁력 있는 다단식 원심펌프의 생산을 가능하게 하는 것이다.

또한, 다른 선행기술은 흡입관로와 토출관로가 형성된 케이싱의 내측에 외부의 제1모터에 의해 회전되는 제1임펠러가 장착되고, 상기 제1임펠러의 배면부와 외측 둘레로 상기 제1임펠러보다 큰 직경을 갖고 제1임펠러와 동일선상의 축심을 가지며 외부의 제2모터에 의해 상기 제1임펠러와 역방향으로 회전되는 제2임펠러가 외삽됨을 특징으로 하는 것으로, 이는 케이싱내 임펠러가 차지하는 공간부의 큰 증대 없이도 토출압과 토출량을 극대화할 수 있도록 하는 한편, 역압완화깃의 부설로 임펠러축과 케이싱과의 밀봉부위에서의 누설을 방지하고, 흡입구 또는 토출구 부위의 갑작스런 막힘시에도 자동적으로 흡입관과 토출관과의 압력차를 해소시킬 수 있도록 하여 펌프를 보호할 수 있도록 한 유용한 효과가 있는 것이다.

그러나 이러한 선행기술들은 임펠라 또는 제1,2임펠라가 케이스 내부의 토출관체 내부에서 유입구로부터 공급되거나 또는 공급관로를 통해 케이싱 내부로 공급되는 물속에서 회전하게 됨에 따라 임펠라에 마찰력이 크게 작용하여 회전력이 저하되어, 용량이 큰 모터를 사용하게 되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공기중에서 빠른 회전력으로 동작되어 적은 에너지를 소모하면서 많은 양의 물을 높은 곳으로 퍼올리기 위한 에너지 절감형 펌프를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 과제 해결 수단은 고정틀의 수평보강대 내측 중앙 영역에 고정된 원형고정판과; 상기 원형고정판 하부에 체결 고정된 하부케이스 내부의 하부베어링, 리테이너 및 원형고정판을 관통하여 회전 가능하게 축설되고, 회전수단에 의해 회전하는 하부회전축과; 상기 하부회전축 상단에 하부가 고정되고, 외주연에 다수의 물흡입공이 형성된 물흡입구와; 상기 물흡입구에 연통되게 고정되고, 중공으로 이루어져 상방으로 물이 공급되는 수직회전장축과; 상기 고정틀의 수평보강대 상부에 고정되어 물이 채워지고, 내부에 물흡입구가 위치되는 하부물탱크와; 상기 고정틀 상단에 고정되고, 상부보강대에 의해 보강되며, 수직회전장축이 결합되고, 외주면에 외부로 물이 토출되는 물토출구가 연통되게 고정된 물받이탱크와; 상기 수직회전장축 상단에 연통되게 구비되어 물받이탱크 내부에서 원심력을 발생시키기 위한 원심력발생수단과; 상기 원심력발생수단에 하단이 고정되고, 상부가 물받이탱크를 관통하여 상부케이스의 상부베어링에 회전 가능하게 축설된 상부회전축으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 고정틀 상부에 고정된 물받이탱크 내부, 즉 공기중에서 원심회전파이프가 회전하여 마찰력이 적어 빠른 회전력을 얻을 수 있으며, 또한 나선형으로 이루진 원심회전파이프의 원심회전력에 의해 낮아진 압력으로써 하부물탱크 내부의 물을 적은 에너지, 즉 용량이 작은 모터를 사용하여 많은 양을 높은 곳으로 퍼올릴 수 있어, 에너지가 절감되는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 요부 단면구성도.
도 4는 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 동작상태도.
도 5는 도 4의 요부 확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 발명에 따른 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 요부 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 동작상태도이며, 도 5는 도 4의 요부 확대도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프는

하부 영역에 수평으로 고정된 수평보강대(12)로서 상부는 좁고 하부가 넓도록 조립되는 고정틀(10)과; 수평보강대(12)의 내측 중앙 영역에 고정되고, 중앙 영역과 가장자리에 통공(20a) 및 나사공(20b)이 형성된 원형고정판(20)과; 원형고정판(20)의 나사공(20b)을 통하여 체결볼트(30a)로써 하부에서 체결 고정되고 내부에 하부베어링(32) 및 리테이너(34)가 결합된 하부케이스(30)와; 하부케이스(30) 내부의 하부베어링(32), 리테이너(34) 및 원형고정판(20)의 통공(33)을 통하여 수직으로 회전 가능하게 축설되고, 회전수단(60)에 의해 회전하는 하부회전축(50)과; 하부회전축(50) 상단에 하부가 고정되고, 외주연에 다수의 물흡입공(70a)이 형성된 물흡입구(70)와; 물흡입구(70)의 상단에 하부가 연통되게 고정되고, 중공으로 이루어져 상방으로 물이 공급되는 수직회전장축(80)과; 수평보강대(12)와 원형고정판(20) 상부에 고정되어 내부에 물이 채워지고, 내부에 물흡입구(70)가 위치되는 하부물탱크(90)와; 고정틀(10) 상단에 고정되고, 상부보강대(14)에 의해 보강되며, 수직회전장축(80)이 결합되고, 외주면에 외부로 물이 토출되는 물토출구(102)가 연통되게 체결된 물받이탱크(100)와; 수직회전장축(80) 상단에 연통되게 구비되어 물받이탱크(100) 내부에서 원심력을 발생시키기 위한 원심력발생수단(110)과; 물받이탱크(100) 상부 중앙 영역에 체결되고, 상부베어링(122)이 내설된 상부케이스(120)와; 원심력발생수단(110)에 하단이 고정되고, 상부가 물받이탱크(100)의 상부 중앙 영역을 통과하여 상부케이스(120) 내부의 상부베어링(122)에 회전 가능하게 축설된 상부회전축(130)으로 이루어진다.

상기 회전수단(60)은 수평보강대(12) 외측 하단에 고정된 전동모터(62)와; 전동모터(62)의 모터축(63) 하단에 축설된 모터풀리(64)와; 하부회전축(50) 하단에 축설된 축풀리(66)와; 모터풀리(64)와 축풀리(66) 사이에 연결된 연결벨트(68)로 이루어진다.

또한, 하부물탱크(90)와 물받이탱크(100) 사이에 회수파이프(104)가 연통되게 연결되어, 물받이탱크(100) 내부의 물이 하부탱크(90)로 회수된다.

한편, 물흡입구(70)의 상부에는 물흡입구(70) 내부의 물을 수직회전장축(80)으로 공급 및 차단하기 위해 물 압력으로 여닫히는 개폐밸브(72)가 설치된다.

상기 원심력발생수단(110)은 수직회전장축(80) 상단에 하부가 연통되게 고정된 원형회전통(112)과; 원형회전통(112) 외주면에 나선형을 유지하여 연통되게 설치된 다수의 원심회전파이프(114)와; 원심회전파이프(114)의 단부에 설치되어 물압력에 의해 여닫히게 되는 잠금 및 열림용밸브(116)로 이루어진다.

이때, 원심회전파이프(114)는 원형회전통(112)의 외주면에 등간격을 유지하여 6~8개가 설치되어 회전방향으로 원심력이 발생된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에너지 절감형 펌프에 대한 동작상태를 개략적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 고정틀(10)의 수평보강패(12) 외측에 고정된 전동모터(62)를 동작시키면, 전동모터(62)의 회전력이, 모터축(63)의 모터풀리(64)와 하부회전축(50)의 축풀리(66) 사이의 연결벨트(68)를 통해 하부회전축(50)으로 전달된다.

이에 따라 원형고정판(20)의 나사공(20b)을 통하여 체결볼트(30a)로써 체결 된 하부케이스(30)의 하부베어링(32)과 리테이너(34)에 결합되는 하부회전축(50)이 회전하게 된다.

이와 동시에 하부회전축(50) 상단에 고정된 물흡입구(70)와, 물흡입구(70) 상부의 수직회전장축(80)이 회전하게 되고, 수직회전장축(80) 상단의 원형회전통(112)과, 원형회전통(112) 외주면에 설치되고, 고정틀(10) 상단에 고정된 물받이탱크(100) 내부, 즉 공기중에서 나선형의 원심회전파이프(114)가 회전하게 됨에 따라 마찰력이 적어 속도가 빨라지게 된다.

이와 같이 물받이탱크(130) 내부에서 회전하는 원심회전파이프(114)에 의해 발생되는 원심력으로써 원심회전파이프(114)의 내부 압력이 낮아지게 되고, 원심회전파이프(114)와 하부물탱크(90) 내부 압력의 차이에 의해 하부물탱크(90) 내부 물이 물흡입구(70)의 물흡입공(70a)을 통하여 유입되어, 물흡입구(70) 상부의 개폐밸브(72)가 상방으로 이동하여 개방되고, 중공의 수직회전장축(80)을 따라 상승하여, 수직회전장축(80) 상부의 원형회전통(112) 내부로 유입하게 된다.

이에 따라 원형회전통(112) 내부로 유입된 물 압력에 의해 원형회전파이프(114)의 단부에 설치된 잠금 및 열림용밸브(116)가 개방되어 물받이탱크(100) 내부로 배출됨에 따라, 물받이탱크(100)의 물토출구(102)를 통하여 외부로 배출된다.

이후, 물받이탱크(100) 내부에 잔류하는 물은 하부물탱크(90)와 물받이탱크(100) 사이에 설치된 회수파이프(104)를 통하여 하부탱크(90)로 회수되어 사용된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10 : 고정틀 12 : 수평보강대
20 : 원형고정판 30 : 하부케이스
32 : 하부베어링 34 : 리테이너
50 : 하부회전축 60 : 회전수단
70 : 물흡입구 70a : 물흡입공
72 : 개폐밸브 80 : 수직회전장축
90 : 하부물탱크 100 : 물받이탱크
102 : 물토출구 104 : 회수파이프
110 : 원심력발생수단 112 : 원형회전통
114 : 원심회전파이프 116 : 잠금 및 열림용밸브
120 : 상부케이스 122 : 상부베어링
130 : 상부회전축

Claims

고정틀(10)의 수평보강대(12) 내측 중앙 영역에 고정된 원형고정판(20)과;
상기 원형고정판(20) 하부에 체결된 하부케이스(30) 내부의 하부베어링(32), 리테이너(34) 및 원형고정판(20)을 관통하여 회전 가능하게 축설되고, 회전수단(60)에 의해 회전하는 하부회전축(50)과;
상기 하부회전축(50) 상단에 하부가 고정되고, 외주연에 다수의 물흡입공(70a)이 형성된 물흡입구(70)와;
상기 물흡입구(70)에 연통되게 고정되고, 상방으로 물이 공급되는 중공의 수직회전장축(80)과;
상기 고정틀(10)의 수평보강대(12) 상부에 고정되어 물이 채워지고, 내부에 물흡입구(70)가 위치되는 하부물탱크(90)와;
상기 고정틀(10) 상단에 고정되고, 상부보강대(14)에 의해 보강되며, 수직회전장축(80)이 결합되고, 외주면에 외부로 물이 토출되는 물토출구(102)가 연통되게 체결된 물받이탱크(100)와;
상기 수직회전장축(80) 상단에 연통되게 구비되어 물받이탱크(100) 내부에서 원심력을 발생시키기 위한 원심력발생수단(110)과;
상기 원심력발생수단(110)에 하단이 고정되고, 상부가 물받이탱크(100)를 관통하여 상부케이스(120)의 상부베어링(122)에 회전 가능하게 축설된 상부회전축(130)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 펌프.
제1항에 있어서, 상기 물흡입구(70)의 상부에 물흡입구(70) 내부의 물을 중공의 수직회전장축(80)으로 공급 및 차단하기 위해 물 압력으로 여닫히는 개폐밸브(72)가 설치된 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 펌프.
제1항에 있어서, 상기 하부물탱크(90)와 물받이탱크(100) 사이에 회수파이프(104)가 연통되게 연결되어, 물받이탱크(100) 내부의 물이 하부탱크(90)로 회수되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 펌프.
제1항에 있어서, 상기 원심력발생수단(110)은
상기 수직회전장축(80) 상단에 하부가 연통되게 고정된 원형회전통(112)과;
상기 원형회전통(112) 외주면에 나선형을 유지하여 연통되게 설치된 다수의 원심회전파이프(114)와;
상기 원심회전파이프(114)의 단부에 설치되어 물압력에 의해 여닫히게 되는 잠금 및 열림용밸브(116)로 구성된 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 펌프.