KR101885348B1 - 조립식 펌프 임펠러 - Google Patents

조립식 펌프 임펠러 Download PDF

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KR101885348B1
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박종현
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양태성
최용원
김민석
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Abstract

본 발명에 따른 조립식 펌프 임펠러는,
금속 또는 복합재로 만들어진 축부; 및 상기 축부와 별개로 만들어져, 볼트 또는 커버에 의해 상기 축부에 결합되는, 복합재로 만들어진 날개부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 날개부에 비해 크기가 상대적으로 작은 축부는 금속 또는 복합재로 만들고, 축부에 비해 크기가 상대적으로 큰 날개부는 무게가 가벼운 복합재로만 만들어, 임펠러 전체 무게를 축부와 날개부가 모두 금속으로 만들어진 종래 임펠러 보다 크게 줄인다. 이로 인해, 임펠러가 커지더라도 그 무게는 크기가 더 작은 금속 임펠러보다 오히려 줄어들어, 모터용량을 늘릴 필요가 없다. 따라서, 펌프용량 증가로 인해 임펠러의 크기가 커지더라도, 임펠러의 무게는 늘어나지 않아 모터의 크기와 소비전력이 증가하지 않는다.

Description

조립식 펌프 임펠러{ASSEMBLED TYPE PUMP IMPELLER}
본 발명은 펌프 임펠러에 관한 것이다.
양.배수장에 배수나 급수를 위한 펌프가 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같은, 펌프(1)는 케이싱(2), 모터(3), 축(4), 임펠러(5)로 구성된다.
축(4)은 모터(3) 축과 임펠러(5)를 연결한다.
모터(3)는 임펠러(5)를 회전시킨다.
임펠러(5)는 금속으로 만들어진다.
한편, 펌프 용량이 증가하면, 임펠러(5)의 크기도 커져야 한다.
임펠러(5)가 커지면 임펠러(5)의 무게도 그 만큼 늘어나, 모터 용량도 커져야 한다.
모터 용량이 커짐에 따라 모터의 크기가 커지고 소비전력도 늘어나게 된다.
미국공개특허(US4249863A)
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는, 조립식 펌프 임펠러를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 조립식 펌프 임펠러는,
금속 또는 복합재로 만들어진 축부; 및
상기 축부와 별개로 만들어져, 볼트에 의해 상기 축부에 결합되는, 복합재로 만들어진 날개부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
금속 또는 복합재로 만들어진 축부; 및
상기 축부와 별개로 만들어져, 커버에 의해 상기 축부에 결합되는, 복합재로 만들어진 날개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 펌프 임펠러에 의해 달성된다.
본 발명은 날개부에 비해 크기가 상대적으로 작은 축부는 금속 또는 복합재로 만들고, 축부에 비해 크기가 상대적으로 큰 날개부는 무게가 가벼운 복합재로만 만들어, 임펠러 전체 무게를 축부와 날개부가 모두 금속으로 만들어진 종래 임펠러 보다 크게 줄인다. 이로 인해, 임펠러가 커지더라도 그 무게는 크기가 더 작은 금속 임펠러보다 오히려 줄어들어, 모터용량을 늘릴 필요가 없다. 따라서, 펌프용량 증가로 인해 임펠러의 크기가 커지더라도, 임펠러의 무게는 늘어나지 않아 모터의 크기와 소비전력이 증가하지 않는다.
본 발명은 축부와 날개부를 별개로 만든 후 조립하여 임펠러를 만들므로, 펌프 사용처에 맞게 축부와 날개부의 재질을 달리하여 임펠러를 만들어낼 수 있다.
본 발명은 축부와 날개부를 별개로 만들어 조립하여 임펠러를 만들므로, 크기가 큰 임펠러라도 신속하게 만들어낼 수 있다.
본 발명에서 볼트 대신, 커버를 사용하여, 축부와 날개부를 결합하면, 볼트로 인한 물의 저항을 없앨 수 있고, 볼트를 사용할 때 보다 깔끔한 외관을 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 펌프를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P1)는, 축부(10), 날개부(20), 볼트(30)로 구성된다.
축부(10)는 금속으로 만들어진다. 축부(10)는 스테인레스로 만들어진다. 축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결홈(12)에 삽입된 연결목(21)이 측방향으로 빠지지 않고, 좌우로 흔들지 않도록, 연결홈(12)과 연결목(21)은 T자 형상으로 만들어진다.
제1실시예에서 날개부(20)는 3개이나, 필요에 따라 날개부(20)의 개수는 3개보다 많아질 수 있다. 이하 다른 실시예에서도 마찬가지이다.
볼트(30)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 볼트(30)로 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P1)가 완성된다.
이를 위해, 연결목(21)에는 볼트(30)가 통과하는 구멍이 뚫리고, 연결홈(12)에는 볼트(30)가 체결되는 나사산이 형성된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P2)는, 축부(10), 날개부(20), 볼트(30)로 구성된다.
축부(10)는 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 탄소-탄소 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(10a,10b)와 이를 포함하는 탄소매트릭스(10c)로 구성된다.
축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다. 연결홈(12)은 T자 형상을 가진다. 그 이유는 전술하였다. 이하 중복 설명을 생략한다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결목(21)은 T자 형상을 가진다. 그 이유는 전술하였다. 이하 중복 설명을 생략한다.
볼트(30)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 볼트(30)로 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P2)가 완성된다.
이를 위해, 연결목(21)에는 볼트(30)가 통과하는 구멍이 뚫리고, 연결홈(12)에는 볼트(30)가 체결되는 나사산이 형성된다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P3)는, 축부(10), 날개부(20), 볼트(30)로 구성된다.
축부(10)는 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
축부(10)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(10a',10b')와 이를 포함하는 수지매트릭스(10c')로 구성된다. 또는, 축부(10)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다. 연결홈(12)은 T자 형상을 가진다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결목(21)은 T자 형상을 가진다.
볼트(30)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 볼트(30)로 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P3)가 완성된다.
이를 위해, 연결목(21)에는 볼트(30)가 통과하는 구멍이 뚫리고, 연결홈(12)에는 볼트(30)가 체결되는 나사산이 형성된다.
이하, 본 발명의 제4실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P4)는, 축부(10), 날개부(20), 커버(40)로 구성된다.
축부(10)는 금속으로 만들어진다. 축부(10)는 스테인레스로 만들어진다. 축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다. 연결홈(12)은 T자 형상을 가진다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결목(21)은 T자 형상을 가진다.
커버(40)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다. 커버(40)는 T자형을 가진다. 커버(40)는 날개부(20)와 동일한 재질인 섬유강화복합재로 만들어진다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 T자형의 커버(40)를 연결홈(12)에 억지끼움하여 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P4)가 완성된다.
이를 위해, T자형의 커버(40)가 연결홈(12) 삽입된 상태에서 연결홈(12) 바깥으로 튀어나오지 않게, 연결홈(12)의 깊이는 연결목(21)의 두께와 커버(40)의 두께를 합친 두께가 되어야 한다. 또한, 억지끼움을 위해 연결홈(12)보다 커버(40)의 크기가 0.1~0.2mm 더 커야 한다. T자형의 커버(40)를 사용함으로써, 연결목(21)에 볼트(30)가 통과하는 구멍을 뚫고, 연결홈(12)에 볼트(30)가 체결되는 나사산을 형성할 필요가 없다. 또한, 볼트(30)로 인한 물의 저항을 없앨 수 있고, 볼트(30)를 사용할 때 보다 깔끔한 외관을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 제5실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P5)는, 축부(10), 날개부(20), 커버(40)로 구성된다.
축부(10)는 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 탄소-탄소 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(10a,10b)와 이를 포함하는 탄소매트릭스(10c)로 구성된다.
축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다. 연결홈(12)은 T자 형상을 가진다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결목(21)은 T자 형상을 가진다.
커버(40)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다. 커버(40)는 T자형을 가진다. 커버(40)는 날개부(20)와 동일한 재질인 섬유강화복합재로 만들어진다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 T자형의 커버(40)를 연결홈(12)에 억지끼움하여 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P5)가 완성된다.
이하, 본 발명의 제6실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러를 자세히 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6실시예에 따른 조립식 펌프 임펠러(P3)는, 축부(10), 날개부(20), 커버(40)로 구성된다.
축부(10)는 복합재로 만들어진다. 축부(10)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
축부(10)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(10a',10b')와 이를 포함하는 수지매트릭스(10c')로 구성된다. 또는, 축부(10)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
축부(10)의 중심에는 축공(11)이 뚫린다. 축공(11)은 모터축과 연결된다. 축부(10)의 가장자리에는 일정간격으로 연결홈(12)이 형성된다. 연결홈(12)은 T자 형상을 가진다.
날개부(20)는 축부(10)와 별개로 만들어진다. 날개부(20)는 복합재로 만들어진다. 날개부(20)는 섬유강화복합재로 만들어진다.
날개부(20)는 X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유(22a,22b)와 이를 포함하는 수지매트릭스(22c)로 구성된다. 또는, 날개부(20)는 짧게 잘려져 무작위로 분포된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성될 수도 있다.
날개부(20)의 끝단에는 연결홈(12)에 삽입되는 연결목(21)이 형성된다. 연결목(21)은 T자 형상을 가진다.
커버(40)는 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킨다. 커버(40)는 T자형을 가진다. 커버(40)는 날개부(20)와 동일한 재질인 섬유강화복합재로 만들어진다.
연결홈(12)에 연결목(21)을 삽입하고 T자형의 커버(40)를 연결홈(12)에 억지끼움하여 축부(10)와 날개부(20)를 결합시킴으로써, 임펠러(P6)가 완성된다.
P1,P2,P3,P4,P5,P6: 임펠러 10: 축부
20: 날개부 30: 볼트
40: 커버

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 금속 또는 복합재로 만들어진 축부;
    X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성되며, 상기 축부의 연결홈에 삽입되는 연결목이 끝단에 형성된 섬유강화복합재 날개부; 및
    X,Y축 방향으로 직조된 탄소섬유와 이를 포함하는 수지매트릭스로 구성되며,
    상기 축부로부터 상기 날개부가 이탈되는 것을 막고, 상기 축부로부터 상기 날개부의 교체를 쉽게 하고, 상기 축부에 상기 날개부를 볼트로 체결할 필요를 없애고, 상기 볼트로 인해 생기는 물의 저항을 없애고, 상기 축부에 볼트체결공을 뚫을 필요가 없어 상기 축부의 탄소섬유가 상기 볼트체결공으로 인해 끊어지는 것을 막기 위해, 상기 연결목이 상기 연결홈에 삽입된 후에, 상기 연결목의 위에서, 상기 연결홈에 억지끼움되는 섬유강화복합재 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 양.배수장에 배수나 급수를 위한 펌프에 사용되는 조립식 펌프 임펠러.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연결홈과 상기 연결목은 T자 형상인 것을 특징으로 하는 양.배수장에 배수나 급수를 위한 펌프에 사용되는 조립식 펌프 임펠러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4249863A (en) 1979-04-09 1981-02-10 Philadelphia Gear Corporation Surface aerator impeller
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