KR102025102B1 - 컬럼식 수중펌프설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬럼식 수중펌프설비에 관한 것으로, 지면 아래로 삽입되며, 내부에 수중펌프를 내장하는 컬럼파이프의 상부에서 지면위로 돌출 형성되어 컬럼파이프를 지면에 고정하며, 측면에 수중펌프로부터 연장된 수중케이블의 일부가 통과 되도록 형성된 케이블보호베드 및 케이블보호베드의 상단에 결합되며, 상기 케이블보호베드로부터의 상하방향으로의 높이가 신축 가능하도록 형성된 신축유동토출곡관을 포함하여, 수중펌프설비의 유지보수에 소요되는 시간을 단축하고, 관리 및 운영의 효율성이 뛰어나며, 수중펌프설비의 설치 및 분해 작업의 안전성과 편의성이 뛰어난 컬럼식 수중펌프설비에 관한 것이다.

Description

컬럼식 수중펌프설비{in-water pump facility in column type}
본 발명은 컬럼식 수중펌프설비에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 고소 작업에 따른 안전사고를 예방하며, 점검 및 유지보수가 용이한 컬럼식 수중펌프설비에 관한 것이다.
일반적으로, 수중펌프는 하수처리장이나 배수펌프장 및 양수장 등에서 유체를 이송하기 위하여 사용되고 있으며, 이때 지면 아래에 구비된 탱크로부터 유체를 양수하기 위하여 콘크리트 지면에 컬럼파이프가 삽입되어 컬럼파이프 내부에 구비되는 수중펌프로부터 양수된 유체가 상기 컬럼파이프를 따라 지상으로 배출되는 컬럼식 수중펌프설비가 통용되고 있으며, 상기 수중펌프설비는 사류펌프, 축류펌프 및 원심펌프 등으로 그 형태에 따라 다양하게 분류된다.
이때, 상기 컬럼식 수중펌프설비는 컬럼파이프로부터 양수된 유체를 컬럼파이프의 길이방향에 직교되는 방향으로 토출하기 위하여 상기 컬럼파이프의 상부에 결합되는 토출곡관이 결합되어 이루어지며, 이러한 수중펌프설비의 시공 시 컬럼파이프를 지면에 설치하고, 기중기를 이용하여 토출곡관을 컬럼파이프의 상부에 이송하여 안착시킨 후 , 토출곡관의 상부 커버에서 작업자가 수중펌프로부터 인출된 수중케이블을 외부로 인출하는 작업이 동반된다. 이와 같이 종래의 수중펌프설비는 토출곡관 내부에서 유체의 유동에 의해 수중케이블이 흔들리는 유동현상이 발생하고 이때, 상부 커버에 고정되어진 수중케이블의 손상이 발생하여 유지보수 및 관리 시에 많은 문제점이 대두되었다. 따라서 이러한 수중케이블의 유동현상을 줄이고자 수중케이블의 인출작업 시에 작업자가 토출곡관 상부 커버에서 상기 수중케이블을 팽팽하게 당겨 장력을 발생시키는 작업을 실시하고 있으나 이에 따라 작업자의 고소작업에 따른 낙상사고가 발생되는 문제점이 야기되었다.
한국 등록특허공보 제10-0587482호(물의 흐름을 원활히 유도하는 장치, 2006.05.30)에서는 토출곡관 내부에서의 수중케이블의 손상을 방지하고자 수중케이블을 감싸는 소켓파이프 및 토출곡관 내의 유체를 안내하는 곡면부를 통하여 토출곡관 내부의 유동에 따른 수중케이블을 보호하고 있으나, 수중케이블을 토출곡관 상부로 인출하여 작업자가 토출곡관 상부에서 고소 작업을 수행하여야한다는 문제점을 해결하고 있지 못하고 있는 실정이다.
또한, 상기한 구성의 수중펌프설비의 설치 시에, 토출곡관의 높이 상이할 경우 현장에서 토출곡관을 절단 및 용접하여 길이방향의 높이를 맞추는 작업이 수행되어, 작업 시 안전성이 떨어지고 토출곡관 및 컬럼파이프의 구조적 강성이 저하되는 단점이 있으며, 이때 상기 토출곡관의 높이를 맞추기위해 토출곡관을 컬럼파이프에서 인양할 시에, 토출곡관의 상부에 고정설치되는 수중케이블을 제거하는 고소작업이 선행되어야 하여, 작업에 소요되는 시간이 늘어나며, 추가적인 고소작업이 발생하는 불편함이 야기된다.
한국 등록특허공보 제10-0587482호(물의 흐름을 원활히 유도하는 장치, 2006.05.30)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 수중펌프의 설치 및 유지보수 시에 작업자가 지상에서 수중케이블의 인출작업 및 토출곡관의 높이를 조절 가능하도록 하여 작업자의 고소작업에 따른 안전사고를 예방하며, 수중펌프의 점검 및 유지보수가 용이한 컬럼식 수중펌프설비를 제공한다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 컬럼식 수중펌프설비는 지면 아래로 삽입되며, 내부에 수중펌프를 내장하는 컬럼파이프, 상기 컬럼파이프의 상부에서 지면위로 돌출 형성되어 상기 컬럼파이프를 지면에 고정하며, 측면에 상기 수중펌프로부터 연장된 수중케이블의 일부가 통과 되도록 형성된 케이블보호베드 및 상기 케이블보호베드의 상단에 결합되며, 상기 케이블보호베드로부터의 상하방향으로의 높이가 신축 가능하도록 형성된 신축유동토출곡관을 포함하며 상기 신축유동토출곡관은 상기 수중펌프로부터 양수되는 유체를 토출하는 토출곡관이 형성된 상부플렌지, 외경이 상기 상부플렌지의 내경보다 작도록 형성되어, 외주면이 상기 상부플렌지의 하방에서 내부로 삽입되어 결합되는 연결부와 상기 연결부의 하단부가 외측방향으로 연장되어 상기 케이블보호베드의 상단에 결합되는 결합단이 형성된 하부플렌지, 상기 상부플렌지 하부의 외주면에서부터 외측으로 연장된 고정홀더, 상기 하부플렌지의 결합단과 상기 고정홀더에 결합되어 상기 상부플렌지의 하중을 지지하되, 상기 상부플렌지를 상하방향으로 이동 가능하도록 각각의 상기 결합단 및 고정홀더의 상하면에 대면하여 구비되는 한 쌍의 너트로 체결되어 고정되는 높이조절볼트 및 상기 상부플렌지 하부의 내주면과 상기 하부플렌지의 연결부의 외주면 사이에서의 누수를 방지하도록 구비된 실링부를 포함하되, 상기 실링부는 상기 하부의 내주면과 상기 하부플렌지의 연결부의 외주면 사이에 구비되는 삼각고무패킹과, 상기 삼각고무패킹의 상하방향으로의 양측에 구비되는 한 쌍의 유동링, 상기 삼각고무패킹의 상방에 구비되는 유동링의 상측에서 상기 하부플렌지의 연결부에 체결되는 고정자볼트 및 상기 삼각고무패킹의 상방에 구비되는 유동링의 하측에서 상기 상부플렌지의 하단부에 체결되는 이송자볼트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이블보호베드는 측면상에 탈부착 가능하도록 설치되며, 상기 수중케이블이 상방을 향하는 사선으로 배치되도록 형성된 케이블연결구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이블연결구는 상기 케이블보호베드의 측면상에 설치되며 상기 수중케이블을 감싸도록 내부가 중공되어 형성되는 고정브라킷과 상기 고정브라킷의 내부에 삽입 설치되며, 내부에 수용되는 상기 수중케이블이 상방을 향하는 사선으로 배치되도록 일정곡률 절곡되어 형성된 케이블홀더 및 상기 수중케이블에 일단부의 외주면을 감싸도록 구비되어, 상기 케이블홀더의 외측 단면에 형성된 입출구에 결합되는 케이블커버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이블연결구는 상기 케이블커버의 내주면과 상기 수중케이블의 외주면 사이에 구비되어, 상기 수중케이블의 고착현상에 따른 장력의 저하를 보강하는 커버패킹부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컬럼식 수중펌프설비는 상기 신축유동토출곡관의 상부플렌지의 외주면상에 구비되어, 상기 상부플렌지 내부에 유동하는 유체의 압력을 측정하는 압력센서 및 상기 신축유동토출곡관의 하부플렌지의 결합단의 상단에 구비되어 상기 하부플렌지 내부를 유동하는 유체로 인한 진동을 측정하는 진동센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 컬럼식 수중펌프설비는 상기 신축유동토출곡관의 외주면상에 구비되어, 상기 수중펌프의 작동을 제어하며, 상기 압력센서 및 진동센서로부터의 신호를 인가받아 상기 수중펌프의 작동 이상을 감지 및 표시하는 제어반을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어반은 외부와 무선통신을 수행하는 통신단말기를 더 포함하여, 외부에 구비되는 관리자단말기에 상기 수중펌프의 작동 이상신호를 전송하고, 상기 관리자단말기로부터의 신호를 인가받아 상기 수중펌프의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따른 본 발명의 컬럼식 수중펌프설비는, 수중펌프설치 및 유지보수 시에 작업자가 지상에서 안전하게 수중케이블의 인출작업 및 신축유동토출곡관의 상하방향의 높이를 조절작업을 수행하여, 작업자의 고소작업에 따른 안전사고를 예방하는 장점이 있습니다.
또한, 본 발명은 내부에 유동하는 유체에 의한 진동 및 압력을 측정하는 센서를 케이블보호베드 및 신축유동토출곡관의 외부에 구비하여 수중펌프의 상태를 확인하기 위한 제어반을 포함하여, 펌프의 이상작동 상태 확인 및 유지보수가 용이한 장점이 있습니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬럼식 수중펌프설비를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 따른 컬럼식 수중펌프설비의 부분 분해도.
도 3은 도 2의 C부분을 확대 도시한 부분확대도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블연결구의 구성을 도시한 분해도.
도 5는 도 1의 A부분을 확대 도시한 부분확대도.
도 6은 도 2의 BB'선에 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어반을 도시한 정면도.
도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 제어반의 구성을 도시한 블럭도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬럼식 수중펌프설비를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 컬럼식 수중펌프설비의 부분 분해도로서, 도 1 및 도2을 참조하면, 상기 컬럼식 수중펌프설비(1000)는 컬럼파이프(100), 케이블보호배드(200), 신축유동토출곡관(300), 압력센서(400), 진동센서(500) 및 제어반(600)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 진동센서(500)는 도 1의 A부분에 도시되어 있으며, 도 5을 참조하여 하기에서 자세히 설명한다.
상기 컬럼파이프(100)는 지면 아래로 삽입되어, 지면 아래에 구비되는 물탱크 등의 저장공간으로 인입되는 기둥으로, 내부가 중공된 파이프의 형태를 갖으며 상기 컬럼파이프(100)의 하부에 유체를 유입하기 위한 수중펌프(10)가 내장되어 있다. 이때, 상기 수중펌프(10)는 상기 컬럼파이프(100)의 하부에 고정설치되어 일체로 형성될 수 있으며, 입축펌프, 축류펌프 등과 같이 그 구조에 따라 상기 수중펌프(10)를 지탱하는 브라켓 또는 체인 등과 같은 수단을 이용하여 상기 컬럼파이프(100)내에 구비될 수 있으며, 상기 수중펌프(10)를 지탱하는 수단은 이루고자하는 설비의 구조에 따라 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
상기 케이블보호베드(200)는 상기 컬럼파이프(100)의 상부에서 지면위로 돌출 형성되어 상기 컬럼파이프(100)를 지면에 고정하기 위한 구성으로, 상기 컬럼파이프(100)와 일체 또는 분리되어 결합된 형태로 형성될 수 있으며, 상기 케이블보호베드(200)의 측면 상에 상기 수중펌프(10)로부터 연장된 수중케이블(11)의 일부가 통과 되도록 형성되어, 상기 수중케이블(11)의 인입 및 인출 작업 시에 작업자가 지상에서 작업할 수 있도록 하여, 종래에 토출곡관 상부에 올라가 수중케이블의 인입 및 인출작업을 하지 않아도 되어 고소작업에 따른 낙하사고를 예방할 수 있는 장점이 있다. 이때, 상기 수중케이블(11)은 상기 케이블보호베드(200)의 측면상에 탈부착 가능하도록 설치된 케이블연결구(210)을 통하여 상기 케이블보호베드(200)를 통과하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 케이블연결구(210)는 하기에서 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
상기 신축유동토출곡관(300)은 상기 케이블보호베드(200)의 상단에 결합되며, 상기 케이블보호베드(200)로부터의 상하방향으로의 높이가 신축 가능하도록 형성되는 구성으로, 종래의 상기 수중케이블(11)이 토출곡관의 상부 뚜껑에 고정되도록 형성된 수중펌프설비에 대비하여, 본 발명의 수중펌프설비(1000)는 상기 수중케이블(11)이 상기 신축유동토출곡관(300)의 하방에 구되는 상기 케이블보호베드(200)의 측면을 통과하도록 구비됨으로써, 상기 신축유동토출곡관(300)의 유지보수 및 상기 신축유동토출곡관(300)의 상하방향으로의 높이를 조절할 시에 상기 수중케이블(11)에 간섭 받지 않음으로, 작업이 단순화 되고, 작업에 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 또한 상기 수중펌프(10)의 인양 시, 종래에는 수중케이블을 토출곡관의 상부 뚜껑에서 제거하는 작업자의 고소작업이 동반되나, 본 발명의 수중펌프설비(1000)는 상기 수중케이블(11)이 상기 케이블보호베드(200)에 통과되도록 구비되어 작업자가 지상에서 상기 신축유동토출곡관(300)의 높이 조절 작업 및 상기 수중펌프(10)의 인양작업을 수행 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 신축유동토출곡관(300)은 상기 수중펌프(10)로부터 양수되는 유체를 토출하는 토출곡관(311)이 형성된 상부플렌지(310) 및 외주면이 상기 상부플렌지(310)의 하방에서 내부로 삽입되어 결합되는 연결부(321)와 상기 연결부(321)의 하단부가 외측방향으로 연장되어 상기 케이블보호베드(200)의 상단에 결합되는 결합단(212)을 포함하는 하부플렌지(320)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 신축유동토출곡관(300)은 상기 상부플렌지(310)의 하단이 개방되도록 형성되어, 상기 하부플렌지(320)와 결합됨으로써, 상기 상부플렌지(310)가 상기 하부플렌지(320)로부터 상하방향으로 신축 가능한 구조로 형성되며, 이때 상기 신축유동토출곡관(300)에 하부플렌지(320)의 연결부(321)의 내경은 상기 케이블보호베드(200)의 의 내경과 동일한 크기로 제작되어 상기 컬럼파이프로(100)로부터 유입되는 유체의 흐름을 방해하지 않는 장점이 있다.
상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)는 상기 케이블보호베드(200) 및 신축유동토출곡관(300)의 내부에 유동하는 유체로 인한 압력 및 진동을 측정하기 위한 구성으로, 일반적으로 컬럼파이프(100) 하부에 내장되는 상기 수중펌프(10)에 부착되어, 상기 수중펌프(10) 주변의 압력 및 진동을 측정하는 모니터링유닛이 구비되고 있으나, 이러한 수중펌프(10)에 부착되어진 센서들을 점검하기 위해서는 상기 수중펌프(10)를 인양하여야 하는 불편함이 발생하고, 센서들의 고장 시, 센서의 측정 불량인지 수중펌프의 작동 이상인지 판단할 수 없어 수중펌프를 인양 후, 전체적인 점검을 하여야 한다는 문제점이 발생하여 왔다.
또한, 상기와 같이 수중펌프에 대한 센서의 측정이 올바른지를 점검하기 위해, 작업자가 별도의 진동게이지 및 압력게이지를 들고 수중펌프설비를 돌아다니면서, 직접 진동 및 압력을 측정하여 센싱된 값과 비교하는 작업을 수행하고 있어, 실시간 감시가 이루어지지 않고 많은 시간 및 작업이 필요하다는 문제점이 있다.
이에 관하여, 본 발명은 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)를 지상에 설치하여 내부에 유동하는 유체의 압력 및 상기 유체로인한 진동을 측정함으로써, 설계 시에 규정된 안전기준에 따른 진동 및 압력을 측정하여 상기 수중펌프(10)의 이상을 감지할 수 있으며, 이때 측정되는 압력 및 진동에 따른 게이지 값과 상기 수중펌프(10)에 부착되는 모니터링유닛과 대조함으로써, 상기 수중펌프(10)에 부착되는 센서의 이상을 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 컬럼식 수중펌프설비(1000)는 상기 신축유동토출곡관(300)의 외주면에 구비되는 제어반(600)을 더 포함하여, 상기 압력센서(400), 진동센서(500) 및 모니터링유닛으로 부터의 측정값을 표시하고, 상기 수중펌프(10)의 작동을 제어할 수 있다.
도 3은 도 2의 C부분을 확대 도시한 부분확대도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블연결구의 구성을 도시한 분해도로서, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 케이블연결구(210)는 상기 케이블보호베드(200)의 측면에 다양한 규격 및 형태의 케이블에 대응되기 위하여, 각각의 케이블에 따라 제작된 상기 케이블연결구(210)가 상기 케이블보호베드(200)에 탈부착 되도록 설치되는 것이 바람직하며, 상기 케이블연결구(210)가 상기 케이블보호베드(200)에 탈부착 됨으로써 상기 수중케이블(11)의 교체 및 유지보수 시에도 더욱 용이하게 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 케이블연결구(210)는 상기 케이블보호베드(200)의 측면상에 고정설치되며 내부에 상기 수중케이블(11)이 관통되도록 중공되는 고정브라킷(211)과 상기 고정브라킷(211)의 내부에 삽입 설치되며 내부에 수용되는 상기 수중케이블(11)이 상방을 향하는 사선으로 배치되도록 일정곡률 절곡되어 형성된 케이블홀더(212) 및 상기 수중케이블(11)의 일단부의 외주면을 감싸도록 구비되어, 상기 케이블홀더(212)의 외측 단면에 형성된 입출구(212a)에 결합되는 케이블커버(213)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 케이블홀더(212)는 상기 수중케이블(11)이 상방을 향하는 사선으로 배치되도록 형성되어, 상기 수중케이블(11)의 하중으로 인한 처짐과 상기 수중케이블(11)의 꺾임을 완화할 수 있다. 이때 상기 케이블홀더(212)가 절곡되는 곡률은 상기 수중펌프(10)와 상기 케이블연결구(210)와의 거리에 따라 상기 수중케이블(11)이 절곡되는 부위가 최소가 될 수 있는 각도로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이블연결구(210)는 상기 케이블커버(213)의 내주면과 상기 수중케이블(11)의 외주면 사이에 구비되어, 상기 수중케이블(11)의 고착현상에 따른 장력의 저하를 보강하는 커버패킹부재(214)를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버패킹부재(214)는 외피가 고무성분의 재질로 이우러진 상기 수중케이블(11)이 장시간 사용될 경우 외피의 고착현상을 방지하기 위해 HDPE(고밀도 폴리우레탄)재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1의 A부분을 확대 도시한 부분확대도로서, 도 5를 참조하면, 상기 신축유동토출곡관(300)의 상하방향으로의 신축구조는 상기 상부플렌지(310) 하부의 외주면에서 외측으로 연장된 고정홀더(330) 및 상기 하부플렌지(320)의 결합단(322)에 끼워져 상기 상부플렌지(310)를 상하방향으로 이동가능 하도록 형성된 높이조절볼트(331)를 포함할 수 있으며, 상기 높이조절볼트(311)는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 고정홀더(330) 및 결합단(322)에 상기 높이조절볼트(311)가 끼워지는 상하면에 대면하여 구비되는 한 쌍의 너트로 체결되어 견고하게 고정될 수 있다.
이때, 상기 신축유동토출곡관(300)은 상기 상부플렌지(310) 하부의 내주면과 상기 하부플렌지(320)의 연결부(321)의 외주면 사이에서의 누수를 방지하도록 구비된 실링부(340)를 더 포함할 수 있으며, 상기 실링부(340)는 상기 하부의 내주면과 상기 하부플렌지(320)의 연결부(321)의 외주면 사이에 구비되는 삼각고무패킹(341)과, 상기 삼각고무패킹(341)의 상하방향으로의 양측에 구비되는 유동링(342), 상기 삼각고무팩킹(341)의 상방에 구비되는 유동링(342)의 상측에서 상기 하부플렌지(320)의 연결부(321)에 체결되는 고정자볼트(343) 및 상기 삼각고무팩킹(341)의 상방에 구비되는 유동링(342)의 하측에 상기 상부플렌지(310)의 하단부에 체결되는 이송자볼트(344)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 삼각고무패킹(341)은 단면이 삼각형으로 형성된 복수의 삼각고무팩킹이 상하방향으로 서로 대향되는 방향으로 교번되어 적층 형성되어 상하방향으로 압축됨에 따라서 그 실링 효과가 더욱 증가 되는 효과가 있다. 또한 상기 유동링(342)은 상기 삼각고무패킹(341)의 상하측에 구비되어 상기 삼각고무패킹(341)이 상하방향으로 유동가능하도록 지지하며 상기 삼각고무패킹(341)의 상하방향으로의 양측에 구비되는 상기 이송자볼트(344)와 고정자볼트(343)에 의해 상기 삼각고무패킹(341)이 손상되지 않도록 보호한다. 이때, 상기 상부플렌지(310)의 내경은 상기 하부플렌지(320)의 연결부(321)의 내경보가 크게 형성되고, 상기 실링부(340)는 상기 연결부(321)의 외측면과 상기 상부플렌지(310)의 내측면 사이에 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 실링부(340)는 상기 상부플렌지(310)가 상하 방향으로 신축됨에 따라 상기 삼각고무패킹(341)이 압축되어 상기 상부플렌지(310)의 상하방향으로의 이동을 병행할 수 있다.
또한, 상기 컬럼식 수중펌프설비(1000)는 상술한 바와 같이 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)를 더 포함하여 구비될 수 있으며, 상기 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 압력센서(400)는 상기 신축유동토출곡관(300)의 상부플렌지(310)의 외주면상에 구비되어, 상기 상부플렌지(310) 내부에 유동하는 유체의 압력을 측정하며, 상기 진동센서(500)는 상기 신축유동토출곡관(300)의 하부플렌지(320)의 결합단(322)의 상단에 구비되어 상기 하부플렌지(320)내부를 유동하는 유체로 인한 진동을 측정한다. 이때, 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)는 상기 상부플렌지(310) 내부에 흐르는 유체의 동압 및 상기 하부플렌지(320)의 내부를 유동하는 유체로부터 전달된 진동을 측정하기 위한 구성으로, 상기 압력센서(400) 및 진동센서의 형태 및 구조는 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 압력센서 또는 진동센서를 이용하여 변형 실시 가능할 것이다.
또한, 상기 컬럼파이프(100), 케이블보호베드(200) 및 신축유동토출곡관(300)은 일정 외경과 두께를 갖는 탄소강 재질의 강관으로 이루어짐에 따라, 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)는 상기 상부플렌지(310) 및 하부플렌지(320)와의 접착면에 영구자석이 구비되어, 자석고정되어 결합할 수 있으며, 영구자석을 이용한 접합은 측정지점이 평탄한 자성체일 때 사용되는 부착방법으로 측정위치의 이동이 용이하며, 진동센서의 경우 센서의 크기에 따라 유효 주파수 영역이 결정될 수 있다. 이때, 상기 상부플렌지(310) 및 하부플렌지(320)의 결합단(322)은 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)의 측정면에 대하여 수직되는 방향으로 일정깊이 압입되어, 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)의 센서측정부가 삽입되어 고정되어, 외부로부터의 충격에도 안전하게 지지될 수 있으며, 상기 압력센서(400)는 상기 상부플렌지(310)의 내부(350)의 압력을 측정하기 위하여, 상기 상부플렌지(310)의 일면을 홀 가공하여 상기 압력센서(400)의 센서측정부가 관통되도록 설치되며, 이때 상기 상부플렌지(310)의 일면에 관통된 부위에서의 누수를 방지하기 위한 0-링(410)을 더 구비하여 관통부위에서의 누수를 방지하는 것이 바람직하다.
더하여, 상기 압력센서(400)는 유체의 흐름방향이 상기 신축유동토출곡관(300)의 상부플렌지(310)와 하부플렌지(320)의 체결부위에 간섭을 받지 않는 위치에 구비되는 것이 바람직하며, 더욱 자세하게는 상기 상부플렌지(310)의 고정홀더(330) 및 상기 하부플렌지(320)의 결합단(322)에 끼워지는 상기 높이조절볼트(331)와의 이격거리가 가장 먼 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)에서의 측정값은 상기 상부플렌지(310)의 외주면에 구비되는 상기 제어반(600)으로 전달되며, 상기제어반(600)은 상기 압력센서(400) 및 진동센서(500)로부터 인가받은 측정값을 표시하고, 측정값에 따른 진동 및 압력에 따른 상기 수중펌프(10) 작동의 이상을 감지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어반을 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어반의 구성을 도시한 블록도로서 도 7 및 도 8을 참조하여 상기 제어반(600)을 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제어반(600)은 상기 수중펌프(10)에 설치되어, 권선온도, 베어링온도, 및 누수감지센서등을 감지하는 모니터링유니트(610)와 상기 수중펌프(10)의 작동을 제어하는 작동스위치(520), 상기 수중펌프(10)의 작동을 표시하는 작동표시부(630), 상기 압력센서(400)로부터의 신호를 입력받아 측정값을 표시하는 압력지시계(640), 상기 진동센서(500)로부터의 신호를 인가받아 측정값을 표시하는 진동지시계(650), 상기 압력지시계(640) 및 진동지시계(650)로부터의 측정값에 따른 상기 수중펌프(10)의 정상작동, 주의 및 위험을 표시하는 이상표시부(660) 및 상기 모니터링유니트(610), 작동스위치(620), 압력지시계(640) 및 진동지시계(650)로부터의 신호를 인가받아 상기 작동표시부(630) 또는 상기 이상표시부(660)에 각각의 작동표시 또는 이상표시를 신호를 전달하는 제어부(670)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어반(600)을 통해 상기 컬럼식 수중펌프설비(1000)의 장시간 운전시 발생되는 이상소음 및 진동을 시설물 관리자가 육안으로 상기 수중펌프(10)와 압력센서(400) 및 진동센서(500)의 이상 유무를 정확히 점검을 할 수 있으며, 펌프 운전에 따른 하수, 오수 및 우수량의 변동에 의한 수위변화에 따른 압력차에 따른 유체의 압력을 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제어반(600)은 외부와 무선통신을 수행하는 통신단말기(680)를 더 포함하여, 외부에 구비되는 관리자단말기(1)에 상기 수중펌프(10)의 작동 이상신호를 전송하고, 상기 관리자단말기(1)로부터의 신호를 인가받아 상기 수중펌프(10)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 상기 관리자단말기(1)는 상기 수중펌프설비(1000)를 관리하는 시설물 관리자의 단말기 또는 시설물 근처에 구비되는 감시센터에 구비되는 단말기 등을 포함하며, 상기 제어반(600)은 상기 통신단말기(680)를 통하여 상기 관리자단말기(1)와 무선통신을 수행함으로써, 상기 관리자가 상기 수중펌프(10)의 이상을 실시간으로 확인하여, 여러 대의 펌프의 운전 시, 펌프를 교번 운전하도록 제어하여 펌프의 수명 및 유지관리를 효율적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 관리자단말기
10 : 수중펌프 11 : 수중케이블
1000 : 컬럼식 수중펌프설비
100 : 컬럼파이프
200 : 케이블보호베드
210 : 케이블연결구 211 : 고정브라킷
212 : 케이블홀더 213 : 케이블커버
214 : 커버패킹부재
300 : 신축유동토출곡관
310 : 상부플랜지 311 : 토출곡관
320 : 하부플렌지 321 : 연결부
322 : 결합단
330 : 고정홀더 331 : 높이조절볼트
340 : 실링부 341 : 삼각고무패킹
342 : 유동링 343 : 고정자볼트
344 : 이송자볼트
400 : 압력센서
500 : 진동센서
600 : 제어반 610 : 모니터링유니트
620 : 작동스위치 630 : 작동표시부
640 : 압력지시계 650 : 진동지시계
660 : 이상표시부 670 : 제어부
680 : 통신단말기

Claims (11)

  1. 지면 아래로 삽입되며, 내부에 수중펌프를 내장하는 컬럼파이프;
    상기 컬럼파이프의 상부에서 지면위로 돌출 형성되어 상기 컬럼파이프를 지면에 고정하며, 측면에 상기 수중펌프로부터 연장된 수중케이블의 일부가 통과 되도록 형성된 케이블보호베드; 및
    상기 케이블보호베드의 상단에 결합되며, 상기 케이블보호베드로부터의 상하방향으로의 높이가 신축 가능하도록 형성된 신축유동토출곡관;
    을 포함하며,
    상기 신축유동토출곡관은,
    상기 수중펌프로부터 양수되는 유체를 토출하는 토출곡관이 형성된 상부플렌지,
    외경이 상기 상부플렌지의 내경보다 작도록 형성되어, 외주면이 상기 상부플렌지의 하방에서 내부로 삽입되어 결합되는 연결부와 상기 연결부의 하단부가 외측방향으로 연장되어 상기 케이블보호베드의 상단에 결합되는 결합단이 형성된 하부플렌지,
    상기 상부플렌지 하부의 외주면에서부터 외측으로 연장된 고정홀더,
    상기 하부플렌지의 결합단과 상기 고정홀더에 결합되어 상기 상부플렌지의 하중을 지지하되, 상기 상부플렌지를 상하방향으로 이동 가능하도록 각각의 상기 결합단 및 고정홀더의 상하면에 대면하여 구비되는 한 쌍의 너트로 체결되어 고정되는 높이조절볼트, 및
    상기 상부플렌지 하부의 내주면과 상기 하부플렌지의 연결부의 외주면 사이에서의 누수를 방지하도록 구비된 실링부,
    를 포함하되,
    상기 실링부는,
    상기 하부의 내주면과 상기 하부플렌지의 연결부의 외주면 사이에 구비되는 삼각고무패킹과,
    상기 삼각고무패킹의 상하방향으로의 양측에 구비되는 한 쌍의 유동링,
    상기 삼각고무패킹의 상방에 구비되는 유동링의 상측에서 상기 하부플렌지의 연결부에 체결되는 고정자볼트 및,
    상기 삼각고무패킹의 상방에 구비되는 유동링의 하측에서 상기 상부플렌지의 하단부에 체결되는 이송자볼트,
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이블보호베드는 측면상에 탈부착 가능하도록 설치되며, 상기 수중케이블이 사선으로 배치되도록 형성된 케이블연결구를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 케이블연결구는,
    상기 케이블보호베드의 측면상에 설치되며 상기 수중케이블을 감싸도록 내부가 중공되어 형성되는 고정브라킷과,
    상기 고정브라킷의 내부에 삽입 설치되며 내부에 수용되는 상기 수중케이블이 상방을 향하는 사선으로 배치되도록 일정곡률 절곡되어 형성된 케이블홀더 및,
    상기 수중케이블에 일단부의 외주면을 감싸도록 구비되어 상기 케이블홀더의 외측 단면에 형성된 입출구에 결합되는 케이블커버,
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이블연결구는 상기 케이블커버의 내주면과 상기 수중케이블의 외주면 사이에 구비되어, 상기 수중케이블의 고착현상에 따른 장력의 저하를 보강하는 커버패킹부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컬럼식 수중펌프설비는,
    상기 신축유동토출곡관의 상부플렌지의 외주면상에 구비되어, 상기 상부플렌지 내부에 유동하는 유체의 압력을 측정하는 압력센서; 및
    상기 신축유동토출곡관의 하부플렌지의 결합단의 상단에 구비되어 상기 하부플렌지 내부를 유동하는 유체로 인한 진동을 측정하는 진동센서;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컬럼식 수중펌프설비는 상기 신축유동토출곡관의 외주면상에 구비되어, 상기 수중펌프의 작동을 제어하며, 상기 압력센서 및 진동센서로부터의 신호를 인가받아 상기 수중펌프의 작동 이상을 감지 및 표시하는 제어반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어반은 외부와 무선통신을 수행하는 통신단말기를 더 포함하여,
    외부에 구비되는 관리자단말기에 상기 수중펌프의 작동 이상신호를 전송하고, 상기 관리자단말기로부터의 신호를 인가받아 상기 수중펌프의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 컬럼식 수중펌프설비.
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