KR101851989B1 - 횡형 원심펌프 - Google Patents

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KR101851989B1
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김권희
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주식회사 에스피케이
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Abstract

본 발명은 미케니컬 시일이 배치되는 헤드부에 물막이 부재를 배치하여, 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 채워짐으로써, 물이 미케니컬 시일의 가동자와 고정자 사이를 항상 윤활할 수 있게 되는 횡형 원심펌프에 관한 것이다.
본 발명에 따른 횡형 원심펌프는 흡입구(11)가 형성된 흡입 케이싱(10)와 토출구(21)가 형성된 토출 케이싱(20) 사이에 다단의 스테이지 케이스(30)가 연속하여 횡으로 연결되어 있으며, 모터의 동력에 의해 구동되는 샤프트(40)에 각각의 스테이지 케이스(30)의 임펠러(32)가 결합됨으로써, 고속 회전하는 임펠러(34)에 의해 흡입구(11)로 유입되는 유체가 스테이지 케이스(30)를 통과하는 동안 고압으로 압축되어 토출구(21)를 통해 토출되며, 수평하게 배치된 샤프트(40)에 제 1 미케니컬 시일(50)과 제 2 미케니컬 시일(70)이 끼워지고, 제 1 미케니컬 시일(50)의 시일커버(510)가 흡입 케이싱(10)의 헤드부(12)에 볼트(512)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(12)의 중공부 내주면(121) 중 하부 원호부(122)에 제 1 물막이 부재(60)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 1 물막이 부재(60)에 의해 헤드부(12)의 하부 원호부(122)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 1 미케니컬 시일(50)의 가동자(540)와 고정자(550) 사이를 항상 윤활하게 되며, 제 2 미케니컬 시일(70)의 시일커버(710)가 토출 케이싱(20)의 헤드부(22)에 볼트(712)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(22)의 중공부 내주면(221) 중 하부 원호부(222)에 제 2 물막이 부재(80)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 2 물막이 부재(80)에 의해 헤드부(22)의 하부 원호부(222)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 2 미케니컬 시일(70)의 가동자(740)와 고정자(750) 사이를 항상 윤활하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

횡형 원심펌프{HORIZONTAL CENTRIFUGAL PUMP}
본 발명은 횡형 원심펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미케니컬 시일이 배치되는 헤드부에 물막이 부재를 배치하여, 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 채워짐으로써, 물이 미케니컬 시일의 가동자와 고정자 사이를 항상 윤활할 수 있게 되는 횡형 원심펌프에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-1175980호(2012년 8월 16일, 등록)에 "다단 펌프의 누설방지구조"가 소개되어 있다.
상기 다단 펌프의 누설방지구조는 작동유체의 유입구 및 토출구가 형성되는 하우징과, 상기 하우징을 관통하고 내부에 설치되어 회전하는 회전축과, 상기 회전축에 다단으로 설치되어 상기 하우징 내부에서 작동유체를 가압하는 복수 개의 임펠러와, 다단의 상기 임펠러 사이에 각각 설치되어 상기 임펠러 간 작동유체의 누설에 의한 압력 강하를 방지하는 제1씰링부재를 포함하는 가압부와, 상기 회전축에 작용하는 축추력의 반대방향으로 힘이 작용하도록 상기 가압부의 단부 일측에 설치되어 다단의 상기 임펠러 중 어느 하나의 상기 임펠러로부터 승압된 상태에서 이웃하는 상기 임펠러 측으로 이송되는 작동유체를 공급받는 챔버와, 상기 가압부와 상기 챔버 사이에 설치되는 제2씰링부재를 포함하는 버퍼부와, 상기 가압부로부터 상기 챔버로 승압된 작동유체를 공급하는 버퍼부유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 다단 펌프의 누설방지구조는 공회전 또는 초기 구동시에 윤활작용을 하는 물이 없어 가동자와 고정자가 건식 마찰에 의해 마모되거나 파손되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 수평하게 배치된 샤프트에 미케니컬 시일이 끼워지고, 미케니컬 시일의 시일커버가 케이싱의 헤드부에 볼트에 의해 장착되며, 헤드부의 중공부 내주면 일부에 물막이 부재가 장착되어, 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 채워짐으로써, 물이 미케니컬 시일의 가동자와 고정자 사이를 항상 윤활하게 될 수 있어, 공회전 또는 초기 구동시에도, 가동자와 고정자가 건식 마찰에 의해 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 횡형 원심펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 미케니컬 시일이 카트리지 타입으로 구성되어, 세트 스크류를 조이고 푸는 것만으로 교체할 수 있어, 교체가 편리하고, 구조적으로 견고하며, 스프링이 압축된 상태로 받침링을 탄성적으로 지지하게 되고, 받침링의 결합돌기가 스프링 장착부의 결합홈에 결합되고, 가동자의 결합돌기가 받침링의 결합홈에 결합됨으로써, 샤프트의 회전력이 가동자로 정확하게 전달될 뿐만 아니라 가동자가 어느 한쪽으로 치우쳐 회전하는 것이 방지되어, 가동자가 편마모되는 것을 방지할 수 있는 횡형 원심펌프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 횡형 원심펌프는 흡입구가 형성된 흡입 케이싱와 토출구가 형성된 토출 케이싱 사이에 다단의 스테이지 케이스가 연속하여 횡으로 연결되어 있으며, 모터의 동력에 의해 구동되는 샤프트에 각각의 스테이지 케이스의 임펠러가 결합됨으로써, 고속 회전하는 임펠러에 의해 흡입구로 유입되는 유체가 스테이지 케이스를 통과하는 동안 고압으로 압축되어 토출구를 통해 토출되며, 수평하게 배치된 샤프트에 제 1 미케니컬 시일과 제 2 미케니컬 시일이 끼워지고, 제 1 미케니컬 시일의 시일커버가 흡입 케이싱의 헤드부에 볼트에 의해 장착되고, 상기 헤드부의 중공부 내주면 중 하부 원호부에 제 1 물막이 부재가 샤프트를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 1 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 1 미케니컬 시일의 가동자와 고정자 사이를 항상 윤활하게 되며, 제 2 미케니컬 시일의 시일커버가 토출 케이싱의 헤드부에 볼트에 의해 장착되고, 상기 헤드부의 중공부 내주면 중 하부 원호부에 제 2 물막이 부재가 샤프트를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 2 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 2 미케니컬 시일의 가동자와 고정자 사이를 항상 윤활하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 미케니컬 시일은 시일 커버가 흡입 케이싱의 헤드부에 볼트에 의해 장착되며, 횡으로 배열된 샤프트에 슬리브가 끼워지고, 슬리브의 우측단에 니플이 끼워지며, 세트 스크류가 니플의 구멍과 슬리브의 우측단에 형성된 볼트구멍을 통해 샤프트에 압착됨으로써, 슬리브가 샤프트와 함께 회전하게 되고, 시일 커버의 중공부에 슬리브가 끼워지고, 시일 커버의 좌측단에 고정자가 끼워져, 고정자에 의해 시일 커버와 슬리브 사이가 밀폐되며, 슬리브의 좌측단 둘레에 스프링 장착부가 형성되고, 슬리브에 스프링, 받침링 및 가동자가 각각 끼워져, 스프링 장착부에 배치된 스프링이 압축된 상태로 받침링을 탄성적으로 지지하게 되고, 받침링에 가동자가 장착되어, 스프링의 탄성력에 의해 가동자가 고정자에 소정의 압력으로 밀착되고, 받침링의 외주면에 결합돌기가 형성되고, 스프링 장착부의 둘레에 결합홈이 형성되어, 받침링의 결합돌기가 스프링 장착부의 결합홈에 배치되며, 가동자의 외주면에 형성된 결합돌기가 받침링의 결합홈에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 미케니컬 시일은 니플과 시일 커버 사이에 배치되는 제 1 부싱과, 시일 커버의 둘레에 배치되는 제 1 패킹과, 시일 커버와 고정자 사이에 배치되는 제 2 패킹과, 가동자와 받침링 사이에 배치되는 고무링과, 슬리브의 내주면 타단에 배치되는 제 2 패킹을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 미케니컬 시일은 제 1 미케니컬 시일의 구성과 동일하고, 샤프트에 제 1 미케니컬 시일과 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 횡형 원심펌프는 물막이 부재에 의해 헤드부의 하부 원호부와 샤프트 사이에 물이 항상 채워져 있어, 공회전 또는 초기 구동시에도, 물이 고정자와 가동자 사이를 윤활하게 됨으로써, 건식 마찰에 의해 고정자와 가동자가 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 샤프트의 회전력이 가동자로 정확하게 전달될 뿐만 아니라 가동자가 어느 한쪽으로 치우쳐 회전하는 것이 방지되어, 가동자가 편마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 횡형 원심펌프를 도시한 단면도
도 2는 도 1의 제 1 미케니컬 시일을 도시한 상세 단면도
도 3은 도 1의 제 2 미케니컬 시일을 도시한 상세 단면도
도 4는 제 1 미케니컬 시일을 도시한 분해 사시도
도 5는 제 1 미케니컬 시일을 도시한 조립 사시도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 횡형 원심펌프는 흡입구(11)가 형성된 흡입 케이싱(10)와 토출구(21)가 형성된 토출 케이싱(20) 사이에 다단의 스테이지 케이스(30)가 연속하여 횡으로 연결되어 있으며, 모터(도시하지 않음)의 동력에 의해 구동되는 샤프트(40)에 각각의 스테이지 케이스(30)의 임펠러(32)가 결합됨으로써, 고속 회전하는 임펠러(34)에 의해 흡입구(11)로 유입되는 유체가 스테이지 케이스(30)를 통과하는 동안 고압으로 압축되어 토출구(21)를 통해 토출되며, 수평하게 배치된 샤프트(40)에 제 1 미케니컬 시일(50)과 제 2 미케니컬 시일(70)이 끼워지고, 제 1 미케니컬 시일(50)의 시일커버(510)가 흡입 케이싱(10)의 헤드부(12)에 볼트(512)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(12)의 중공부 내주면(121) 중 하부 원호부(122)에 제 1 물막이 부재(60)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 1 물막이 부재(60)에 의해 헤드부(12)의 하부 원호부(122)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 1 미케니컬 시일(50)의 가동자(540)와 고정자(550) 사이를 항상 윤활하게 되며, 제 2 미케니컬 시일(70)의 시일커버(710)가 토출 케이싱(20)의 헤드부(22)에 볼트(712)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(22)의 중공부 내주면(221) 중 하부 원호부(222)에 제 2 물막이 부재(80)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 2 물막이 부재(80)에 의해 헤드부(22)의 하부 원호부(222)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 2 미케니컬 시일(70)의 가동자(740)와 고정자(750) 사이를 항상 윤활하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 횡형 원심펌프는 제 1 물막이 부재(60)에 의해 흡입 케이싱(10)의 헤드부(22)의 하부 원호부(222)에 채워진 물이 제 1 미케니컬 시일(50)의 가동자(540)와 고정자(550) 사이를 항상 윤활하게 됨으로써, 공회전 또는 초기 구동시에도, 가동자(540)와 고정자(550)가 건식 마찰에 의해 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 물막이 부재(70)에 의해 토입 케이싱(20)의 헤드부(21)의 하부 원호부(212)에 채워진 물이 제 2 미케니컬 시일(70)의 가동자(740)와 고정자(750) 사이를 항상 윤활하게 됨으로써, 공회전 또는 초기 구동시에도, 가동자(740)와 고정자(750)가 건식 마찰에 의해 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 물막이 부재(50, 70)에 의해 저장되어, 가동자와 고정자 사이를 윤활하는 물은 많은 양이 요구되지 않을 뿐만 아니라 가동자와 고정자 둘레를 완전히 감쌀 필요없이 가동자와 고정자의 일부가 물에 닿아 있는 것으로 충분하다.
도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 제 1 미케니컬 시일(50)은 시일 커버(510)가 흡입 케이싱(10)의 헤드부(12)에 볼트(512)에 의해 장착되며, 횡으로 배열된 샤프트(40)에 슬리브(520)가 끼워지고, 슬리브(520)의 우측단(도 2에서 봤을 때)에 니플(515)이 끼워지며, 세트 스크류(516)가 니플(515)의 구멍(517)과 슬리브(520)의 우측단에 형성된 볼트구멍(521)을 통해 샤프트(40)에 압착됨으로써, 슬리브(520)가 샤프트(40)와 함께 회전하게 되고, 시일 커버(510)의 중공부(511)에 슬리브(520)가 끼워지고, 시일 커버(510)의 좌측단(도 2에서 봤을 때)에 고정자(550)가 끼워져, 고정자(550)에 의해 시일 커버(510)와 슬리브(520) 사이가 밀폐되며, 슬리브(520)의 좌측단 둘레에 스프링 장착부(522)가 형성되고, 슬리브(520)에 스프링(525), 받침링(530) 및 가동자(540)가 각각 끼워져, 스프링 장착부(522)에 배치된 스프링(525)이 압축된 상태로 받침링(530)을 탄성적으로 지지하게 되고, 받침링(530)에 가동자(540)가 장착되어, 스프링(525)의 탄성력에 의해 가동자(540)가 고정자(550)에 소정의 압력으로 밀착되고, 받침링(530)의 외주면에 결합돌기(531)가 형성되고, 스프링 장착부(522)의 둘레에 결합홈(523)이 형성되어, 받침링(530)의 결합돌기(531)가 스프링 장착부(522)의 결합홈(523)에 배치되며, 가동자(540)의 외주면에 형성된 결합돌기(541)가 받침링(530)의 결합홈(532)에 결합된다.
상기와 같이 구성된 제 1 미케니컬 시일(50)은 카트리지 타입으로, 세트 스크류(515)를 조이고 푸는 것만으로 교체할 수 있어, 교체가 편리하고, 구조적으로 견고하며, 샤프트(40)와 함께 회전하는 슬리브(520)의 가동자(540)가 헤드부(12)에 고정된 시일 커버(510)의 고정자(550)에 대해 상대회전할 때, 압축된 스프링(525)의 탄성력이 받침링(530)을 통해 가동자(540)로 균일하게 전달되고, 스프링 장착부(522)이 결합홈(523)에 받침링(530)의 결합돌기(531)가 결합되고, 가동자(540)의 결합돌기(541)가 받침링(530)의 결합홈(532)에 결합됨으로써, 샤프트(40)의 회전력이 가동자(540)로 정확하게 전달될 뿐만 아니라 가동자(530)가 어느 한쪽으로 치우쳐 회전하는 것이 방지되어, 가동자(540)가 편마모되는 것을 방지할 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 또한, 상기 제 1 미케니컬 시일(50)은 니플(515)과 시일 커버(510) 사이에 배치되는 제 1 부싱(561)과, 시일 커버(510)의 둘레에 배치되는 제 1 패킹(563)과, 시일 커버(510)와 고정자(550) 사이에 배치되는 제 2 패킹(565)과, 가동자(540)와 받침링(530) 사이에 배치되는 고무링(567)과, 슬리브(520)의 내주면 타단에 배치되는 제 2 패킹(569)을 더 포함한다.
상기 제 1 부싱(561)에 의해 시일 커버(510)에 대해 상대회전하는 니플(515)의 마모가 방지되고, 제 1 패킹(563)에 의해 시일 커버(510)의 둘레로 누수되는 것이 방지되며, 제 2 패킹(565)에 의해 시일 커버(510)와 고정자(550) 사이로 누수되는 것이 확실하게 차단되고, 고무링(567)의 쿠션에 의해 받침링(530)에서 가동자(540)을 전달되는 압력이 더 균일해지며, 제 2 패킹(569)에 의해 슬리브(520)의 타단부가 샤프트(40)에 균일하게 그립된다.
상기 제 2 미케니컬 시일(70)은 제 1 미케니컬 시일(50)의 구성과 동일하고, 샤프트(40)에 제 1 미케니컬 시일(50)과 대칭되게 배치된다.
10 : 흡입 케이싱 20 : 토출 케이싱
30 : 스테이지 케이스 40 : 샤프트
50 : 제 1 미케니컬 시일 60 : 제 1 물막이 부재
70 : 제 2 미케니컬 시일 80 : 제 2 물막이 부재

Claims (4)

  1. 흡입구(11)가 형성된 흡입 케이싱(10)와 토출구(21)가 형성된 토출 케이싱(20) 사이에 다단의 스테이지 케이스(30)가 연속하여 횡으로 연결되어 있으며, 모터의 동력에 의해 구동되는 샤프트(40)에 각각의 스테이지 케이스(30)의 임펠러(32)가 결합됨으로써, 고속 회전하는 임펠러(34)에 의해 흡입구(11)로 유입되는 유체가 스테이지 케이스(30)를 통과하는 동안 고압으로 압축되어 토출구(21)를 통해 토출되며, 수평하게 배치된 샤프트(40)에 제 1 미케니컬 시일(50)과 제 2 미케니컬 시일(70)이 끼워지고, 제 1 미케니컬 시일(50)의 시일커버(510)가 흡입 케이싱(10)의 헤드부(12)에 볼트(512)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(12)의 중공부 내주면(121) 중 하부 원호부(122)에 제 1 물막이 부재(60)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 1 물막이 부재(60)에 의해 헤드부(12)의 하부 원호부(122)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 1 미케니컬 시일(50)의 가동자(540)와 고정자(550) 사이를 항상 윤활하게 되며, 제 2 미케니컬 시일(70)의 시일커버(710)가 토출 케이싱(20)의 헤드부(22)에 볼트(712)에 의해 장착되고, 상기 헤드부(22)의 중공부 내주면(221) 중 하부 원호부(222)에 제 2 물막이 부재(80)가 샤프트(40)를 간섭하지 않도록 장착되어, 제 2 물막이 부재(80)에 의해 헤드부(22)의 하부 원호부(222)와 샤프트(40) 사이에 물이 채워짐으로써, 상기 물이 제 2 미케니컬 시일(70)의 가동자(740)와 고정자(750) 사이를 항상 윤활하게 되고,
    상기 제 1 미케니컬 시일(50)은 시일 커버(510)가 흡입 케이싱(10)의 헤드부(12)에 볼트(512)에 의해 장착되며, 횡으로 배열된 샤프트(40)에 슬리브(520)가 끼워지고, 슬리브(520)의 우측단에 니플(515)이 끼워지며, 세트 스크류(516)가 니플(515)의 구멍(517)과 슬리브(520)의 우측단에 형성된 볼트구멍(521)을 통해 샤프트(40)에 압착됨으로써, 슬리브(520)가 샤프트(40)와 함께 회전하게 되고, 시일 커버(510)의 중공부(511)에 슬리브(520)가 끼워지고, 시일 커버(510)의 좌측단에 고정자(550)가 끼워져, 고정자(550)에 의해 시일 커버(510)와 슬리브(520) 사이가 밀폐되며, 슬리브(520)의 좌측단 둘레에 스프링 장착부(522)가 형성되고, 슬리브(520)에 스프링(525), 받침링(530) 및 가동자(540)가 각각 끼워져, 스프링 장착부(522)에 배치된 스프링(525)이 압축된 상태로 받침링(530)을 탄성적으로 지지하게 되고, 받침링(530)에 가동자(540)가 장착되어, 스프링(525)의 탄성력에 의해 가동자(540)가 고정자(550)에 소정의 압력으로 밀착되고, 받침링(530)의 외주면에 결합돌기(531)가 형성되고, 스프링 장착부(522)의 둘레에 결합홈(523)이 형성되어, 받침링(530)의 결합돌기(531)가 스프링 장착부(522)의 결합홈(523)에 배치되며, 가동자(540)의 외주면에 형성된 결합돌기(541)가 받침링(530)의 결합홈(532)에 결합되는 것을 특징으로 하는 횡형 원심펌프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 미케니컬 시일(50)은 니플(515)과 시일 커버(510) 사이에 배치되는 제 1 부싱(561)과, 시일 커버(510)의 둘레에 배치되는 제 1 패킹(563)과, 시일 커버(510)와 고정자(550) 사이에 배치되는 제 2 패킹(565)과, 가동자(540)와 받침링(530) 사이에 배치되는 고무링(567)과, 슬리브(520)의 내주면 타단에 배치되는 제 2 패킹(569)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡형 원심펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 미케니컬 시일(70)은 제 1 미케니컬 시일(50)의 구성과 동일하고, 샤프트(40)에 제 1 미케니컬 시일(50)과 대칭되게 배치되는 것을 특징으로 하는 횡형 원심펌프.
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KR20230058865A (ko) 2021-10-25 2023-05-03 주식회사 우리원테크 다단 원심 펌프

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101175980B1 (ko) * 2012-04-09 2012-08-22 한국기계연구원 다단 펌프의 누설 방지 구조

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