KR102078203B1 - 수륙양용 입형 다단 펌프 - Google Patents

Abstract

방수형으로 제작되어 모터의 수밀을 효율적으로 유지하면서 수중과 육상에서 모두 사용 가능하며, 모터를 냉각시키면서 모터축의 외주면을 감싸는 윤활유를 냉각시켜 모터와 모터축을 동시에 냉각시킬 수 있는 수륙양용 입형 다단 펌프가 제공된다. 수륙양용 입형 다단 펌프는, 양단부에 각각 물이 유입되는 유입관과 물이 유출되는 유출관이 각각 연결되는 배관부와, 원통형 관형상으로 형성되어 배관부에 수직방향으로 연결되며 내부에 복수 개의 임펠러가 수용되어 동작하는 실린더부와, 실린더부를 밀폐하는 실린더헤드부와, 임펠러에 연결되며 실린더헤드부를 관통하여 외부로 노출되는 임펠러축을 포함하여, 유입관으로 유입되는 물을 가압하여 유출관으로 배출하는 임펠러모듈과, 임펠러모듈의 상부에 고정되며 내부가 밀폐된 모터하우징과, 모터하우징 내부에 수용되며 구동력을 발생시키는 모터와, 모터와 연결되며 모터하우징을 관통하여 하부로 연장되어 임펠러축과 연결되는 모터축과, 모터하우징에 형성되어 모터를 냉각하는 제1 워터재킷을 포함하는 구동모듈과, 임펠러모듈과 구동모듈 사이에 개재되어 구동모듈을 지지하며 연결하는 연결모듈과, 모터하우징과 연결모듈 사이에 개재되어 모터축을 둘러싸는 씰링하우징과, 모터하우징과 모터축 사이를 밀폐하는 제1 메카니컬씰과, 연결모듈과 모터축 사이를 밀폐하는 제2 메카니컬씰과, 제1 메카니컬씰과 제2 메카니컬씰 사이에 개재되어 제1 메카니컬씰과 제2 메카니컬씰에 탄성력을 가하는 탄성부재와, 제1 메카니컬씰과 제2 메카니컬씰이 잠기도록 씰링하우징 내부에 채워지는 윤활유와, 씰링하우징에 형성되어 윤활유를 냉각하는 제2 워터재킷을 포함하는 씰링모듈과, 유출관으로부터 분지되어 씰링모듈과 구동모듈로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관과, 씰링모듈과 구동모듈로부터 분지되어 냉각수를 유입관으로 순환하는 냉각수배출관을 포함한다.

Description

수륙양용 입형 다단 펌프{Amphibious vertical multi-stage pump}

본 발명은 수륙양용 입형 다단 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 방수형으로 제작되어 모터의 수밀을 효율적으로 유지하면서 수중과 육상에서 모두 사용 가능하며, 모터를 냉각시키면서 모터축의 씰링모듈에 채워진 윤활유를 동시에 냉각시킬 수 있는 수륙양용 입형 다단 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 급수원으로부터 원거리에 위치한 사용처나 저지대로부터 고지대로 용수를 공급하기 위해서는 용수를 가압하는 가압펌프를 사용한다. 가압펌프는 모터의 회전축과 결합된 임펠러가 구동력을 전달받아 회전하면서 용수를 흡입 및 가압하여 토출한다.

한편, 펌프는 사용되는 사용처에 따라 사용이 엄격히 구분된다. 구체적으로, 육상에서 사용되는 펌프는 모터를 냉각시키기 위한 방법이 공냉식으로, 모터의 구동열을 냉각시켜주기 위한 별도의 냉각팬을 필요로 하며, 방수형으로 제작되지 않기에 침수가 예상되는 지역에서는 설치가 제한된다. 수중에서 사용되는 펌프는 수냉식으로, 수중에 설치되어야 하기 때문에 액체유입을 차단하기 위한 기밀유지가 중요하여 방수형으로 제작되며, 물에 의해 자연 냉각되기에 별도의 냉각팬을 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 육상에서 사용되는 펌프는 침수된 상태에서는 작동이 불가능 하기에 홍수 등의 자연재해로 침수된 경우에는 사용할 수 없으며, 수중에서 사용되는 펌프는 냉각수단이 없기에 지상에서의 사용이 불가능하여 지정된 용도로밖에 사용할 수 없는 제한이 따른다.

이에, 수중과 육상에서 사용 가능한 상수도용 가압펌프가 제작되어 사용되고 있으나, 수중과 육상에서 사용 가능한 상수도용 가압 펌프는 모터의 수밀을 유지하는 메카니컬씰이 파손될 경우 모터에 액체가 유입되어 모터가 파손되는 문제가 발생하거나 모터를 냉각시키는 냉각유로를 통해 모터와 모터축을 동시에 냉각시킬 수 없어 효율이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0248904호, (2001.09.19.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 방수형으로 제작되어 모터의 수밀을 효율적으로 유지하면서 수중과 육상에서 모두 사용 가능하며, 모터를 냉각시키면서 모터축의 씰링모듈에 채워진 윤활유를 동시에 냉각시킬 수 있는 수륙양용 입형 다단 펌프에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 수륙양용 입형 다단 펌프는, 양단부에 각각 물이 유입되는 유입관과 물이 유출되는 유출관이 각각 연결되는 배관부와, 원통형 관형상으로 형성되어 상기 배관부에 수직방향으로 연결되며 내부에 복수 개의 임펠러가 수용되어 동작하는 실린더부와, 상기 실린더부를 밀폐하는 실린더헤드부와, 상기 임펠러에 연결되며 상기 실린더헤드부를 관통하여 외부로 노출되는 임펠러축을 포함하여, 상기 유입관으로 유입되는 물을 가압하여 상기 유출관으로 배출하는 임펠러모듈과, 상기 임펠러모듈의 상부에 고정되며 내부가 밀폐된 모터하우징과, 상기 모터하우징 내부에 수용되며 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터와 연결되며 상기 모터하우징을 관통하여 하부로 연장되어 상기 임펠러축과 연결되는 모터축과, 상기 모터하우징에 형성되어 상기 모터를 냉각하는 제1 워터재킷을 포함하는 구동모듈과, 상기 임펠러모듈과 상기 구동모듈 사이에 개재되어 상기 구동모듈을 지지하며 연결하는 연결모듈과, 상기 모터하우징과 상기 연결모듈 사이에 개재되어 상기 모터축을 둘러싸는 씰링하우징과, 상기 모터하우징과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제1 메카니컬씰과, 상기 연결모듈과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제2 메카니컬씰과, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰 사이에 개재되어 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰에 탄성력을 가하는 탄성부재와, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰이 잠기도록 상기 씰링하우징 내부에 채워지는 윤활유와, 상기 씰링하우징에 형성되어 상기 윤활유를 냉각하는 제2 워터재킷을 포함하는 씰링모듈과, 상기 유출관으로부터 분지되어 상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관과, 상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로부터 분지되어 상기 냉각수를 상기 유입관으로 순환하는 냉각수배출관을 포함한다.

상기 냉각수공급관과 상기 냉각수배출관은 각각 상기 임펠러모듈 외부로 노출되어 상기 구동모듈과 상기 씰링모듈로 분지될 수 있다.

상기 제2 워터재킷은 링형상으로 형성되어 상기 씰링하우징 외부를 둘러쌀 수 있다.

상기 모터하우징은 상기 제1 메카니컬씰이 결합된 일단부가 상기 씰링하우징 내부로 돌출되어 형성될 수 있다.

상기 씰링하우징의 내부를 밀폐하며 상기 제1 메카니컬씰 보다 높은 위치에 형성된 오일주입구를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 수륙양용 입형 다단 펌프는, 육상 또는 수중에서 작동하더라도 모터를 효율적으로 냉각시키고 유지할 수 있으며, 냉각유로를 분기하여 모터와 모터축을 감싸는 윤활유를 동시에 냉각시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 모터와 모터축의 수밀을 유지하는 메카니컬씰이 파손되더라도 모터가 액체의 유입으로 인해 파손되거나 윤활유로 인해 액체가 오염되는 현상을 방지할 수 있다. 아울러, 본 발명은 여러대가 병렬로 조합된 입형구조로 형성되어 부하변동 시 펌프제어를 회전수 제어와 대수제어를 동시에 할 수 있어 에너지 절약을 극대화할 수 있으며, 침수사고로 인한 발생, 단수로 인한 민원발생, 복구비용을 감소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수륙양용 입형 다단 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 작동과정을 도시한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙양용 입형 다단 펌프에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수륙양용 입형 다단 펌프의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 수륙양용 입형 다단 펌프(1)는 급수원으로부터 원거리에 위치한 사용처나 저지대로부터 고지대로 물을 공급하기 위해 물을 가압하는 펌프로, 유입관(111)과 유출관(112) 사이에 설치된다. 수륙양용 입형 다단 펌프(1)는 방수형으로 제작되어 수중과 육상에서 모두 사용 가능하며, 모터(22)를 냉각하는 제1 워터재킷(24)의 구조를 포함하여 육상에서 모터(22)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 또한, 유출관(112)으로부터 모터(22)의 외주면에 위치한 제1 워터재킷(24)으로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관(50)이 윤활유(45)의 외주면에 위치한 제2 워터재킷(46)으로 분지되어 모터(22)와 모터축(23)을 감싸는 윤활유(45)를 동시에 냉각시킬 수 있으며, 모터(22)가 수용되는 모터하우징(21)의 수밀을 효율적으로 유지할 수 있다.

수륙양용 입형 다단 펌프(1)는 임펠러모듈(10)과, 임펠러모듈(10)의 상부에 고정되는 구동모듈(20)과, 임펠러모듈(10)과 구동모듈(20) 사이에 개재되어 구동모듈(20)을 지지하는 연결모듈(30)과, 구동모듈(20)과 연결모듈 사이에 개재되는 씰링모듈(40)과, 구동모듈(20)과 씰링모듈(40)로 냉각수를 공급하고 공급된 냉각수를 배출하는 냉각수공급관(50) 및 냉각수배출관(60)을 포함하며, 이하 각 구성요소에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 수륙양용 입형 다단 펌프에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 2의 일부분을 확대 도시한 단면도이다.

임펠러모듈(10)은 배관 내부를 이동하는 액체를 수송하기 위한 것으로, 유입관(111)과 유출관(112)이 형성된 배관부(11)와, 배관부(11)에 수직방향으로 연결되어 내부에 복수 개의 임펠러(121)가 수용되는 실린더부(12)와, 실린더부(12)를 밀폐하는 실린더헤드부(13)와, 실린더헤드부(13)를 관통하여 외부로 노출되는 임펠러축(14)을 포함하며, 구동모듈(20)로부터 구동력을 전달받아 물을 가압한다. 구동모듈(20)은 임펠러모듈(10) 상부에 고정되며, 모터하우징(21)과, 모터(22)와, 임펠러축(14)과 연결되는 모터축(23)과, 모터(22)를 냉각하는 제1 워터재킷(24)을 포함한다. 또한, 씰링모듈(40)은 씰링하우징(41)과, 제1 메카니컬씰(도 3의 42참조)과, 제2 메카니컬씰(도 3의 43참조)과, 탄성부재(44)와, 윤활유(45)와, 윤활유(45)를 냉각하는 제2 워터재킷(46)을 포함한다. 냉각수공급관(50)과 냉각수배출관(60)은 유출관(112)과 유입관(111)으로부터 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)로 각각 분지되어 연결된다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 임펠러모듈(10)은 배관부(11)와, 실린더부(12)와, 실린더헤드부(13)와, 임펠러축(14)을 포함한다.

배관부(11)는 통 형상의 부재로, 일측에 물이 유입되는 유입관(111)과 타측에 물이 배출되는 유출관(112)이 연결된다. 배관부(11)는 내부가 비어있는 원통형상 또는 블록형상으로 형성되고 양측이 각각 연통되어 유입관(111)과 유출관(112)이 연결되며, 내측에는 상부에 배치될 임펠러(121) 및 실린더와 연통되는 연결관로(113)가 형성된다. 연결관로(113)는 배관부(11) 내부에 형성되어 유입관(111)과 유출관(112)을 서로 연결하여 물을 이동시키며, 유입관(111)을 통해 유입된 물은 연결관로(113)를 통해 유출관(112)으로 유출된다. 배관부(11)의 상부에는 실린더부(12)가 배치되며 유입관(111)을 통해 유입된 물이 연결관로(113)를 통해 실린더의 내측에 배치된 임펠러(121)를 거쳐 유출관(112)으로 배출될 수 있다.

실린더부(12)는 내부에 빈 공간이 형성된 원통형 관형상으로 형성되어 배관부(11)에 수직방향으로 연결된다. 실린더부(12)는 배관부(11)의 상부에 배관부(11)와 수직하게 연결되며, 내부 빈 공간에 복수 개의 임펠러(121)가 수용되어 동작할 수 있다. 임펠러(121)는 모터(22)의 구동력을 전달받고 회전하여 물을 가압하는 것으로, 실린더부(12) 내부에 배치되어 유입관(111)을 통해 유입된 물을 모터(22)에 의해 가압하여 연결관로(113)를 통해 이동시킬 수 있다. 즉, 유입관(111)을 통해 유입된 물은 임펠러(121)에 의해 가압되어 연결관로(113)로 이동되며, 연결관로(113)와 복수 개의 임펠러(121)를 거쳐 유출관(112)을 통해 유출된다. 임펠러(121)는 회전에 따른 원심력이 물을 바깥쪽으로 넓게 퍼지게 하여 가압된 물이 연결관로(113)를 통해 원활하게 이동할 수 있다. 이와 같은 임펠러(121)는 복수 개로 형성되어 임펠러축(14)에 직렬로 결합될 수 있으며, 복수 개가 물을 다단으로 가압하여 토출 압력을 더욱 증대시킬 수 있다. 임펠러축(14)은 실린더부(12)를 밀폐하는 실린더헤드부(13)를 관통하여 외부로 노출되어 구동모듈(20)의 모터축(23)과 연결된다.

구동모듈(20)은 임펠러(121)에 구동력을 제공하는 것으로, 모터하우징(21)과, 모터(22)와, 모터축(23)과, 제1 워터재킷(24)을 포함한다.

모터하우징(21)은 내부에 밀폐된 빈 공간을 형성하는 통 형상의 부재로, 임펠러모듈(10)의 상부에 고정되어 내부에 모터(22)를 수용한다. 모터(22)는 모터하우징(21)의 내부에 수용되어 임펠러(121)에 구동력을 발생시키는 것으로, 중심부에 모터축(23)이 연결된다. 모터하우징(21)은 모터축(23)이 하부로 연장되어 관통하는 하면의 중심부가 하부로 돌출형성될 수 있다. 다시 말해, 모터하우징(21)은 하면의 중심부로부터 하부로 연장되는 연장부(211)를 형성하고, 연장부(211)가 하부에 결합되는 씰링하우징(41) 내부로 삽입 배치될 수 있다. 모터축(23)은 일단부가 모터하우징(21)의 상부에 연결되고 타단부가 모터하우징(21) 하부의 연장부(211)를 관통하여 연장형성되어 임펠러축(14)에 연결된다. 모터축(23)은 모터(22)의 구동력에 의해 회전하여 타단부에 연결된 임펠러축(14)에 모터(22)의 구동력을 전달할 수 있다.

모터하우징(21)에는 모터(22)를 냉각하는 제1 워터재킷(24)이 형성된다. 제1 워터재킷(24)은 모터하우징(21)의 내측에 형성된 모터(22)를 냉각시키기 위한 것으로, 모터하우징(21)의 외측면의 공간에 형성된다. 제1 워터재킷(24)은 모터(22)의 외부를 둘러싸도록 모터하우징(21)에 형성되어 냉각수공급관(50)으로부터 유입된 냉각수를 수용하여 모터하우징(21)의 내측에 배치된 모터(22)를 냉각시킬 수 있다. 이때, 모터(22)는 모터하우징(21)의 내주면과 인접하도록 배치되어, 제1 워터재킷(24)으로부터 효율적으로 냉각될 수 있다. 다만, 제1 워터재킷(24)은 도면에 도시된 형상에 한정되지 않고, 링 형상으로 형성되어 모터하우징(21)의 외주면을 감싸도록 모터하우징(21)의 외측면에 결합될 수 있으며, 모터(22)를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 다양한 구조 및 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이 형성되는 구동모듈(20)은 임펠러모듈(10)과 구동모듈(20) 사이에 개재되는 연결모듈(30)에 의해 지지된다. 연결모듈(30)은 구동모듈(20)을 지지할 수 있는 골조형태, 프레임형태 등 다양한 형상 및 구조로 형성될 수 있으며, 중심부에 모터축(23) 또는 임펠러축(14)이 관통되거나 중심부를 통해 모터축(23)과 임펠러축(14)이 서로 연결될 수 있다. 연결모듈(30)은 구동모듈(20)의 하단부에 배치되어 구동모듈(20)을 지지하는 동시에, 구동모듈(20)의 하부에 연결된 씰링모듈(40) 또한 지지할 수 있다.

씰링모듈(40)은 모터(22) 의 씰링을 유지하기 위한 것으로, 모터하우징(21)과 구동모듈(20) 사이에 개재되며, 씰링하우징(41)과, 제1 메카니컬씰(42)과, 제2 메카니컬씰(43)과, 탄성부재(44)와 윤활유(45) 및 제2 워터재킷(46)을 포함한다.

도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 씰링하우징(41)은 제2 메카니컬씰(43)과, 탄성부재(44)와, 윤활유(45)와, 제2 워터재킷(46)을 수용하기 위한 일종의 하우징으로, 내부에 빈 공간이 형성된 원통형상으로 형성되어 임펠러모듈(10)과 구동모듈(20) 사이에 개재된다. 씰링하우징(41)은 모터하우징(21)과 연결모듈(30) 사이에서 상면이 모터하우징(21)의 하면과 밀접하도록 결합되며, 모터하우징(21)의 하부가 돌출형성되어 내부 빈 공간에 연장부(211)가 내부에 삽입배치될 수 있다. 구동모듈(20) 하부의 연장부(211)를 관통하여 연장된 모터축(23)은 씰링하우징(41)의 중앙을 관통하여 배치될 수 있다. 다시 말해, 구동모듈(20)의 하부로 연장되고 씰링하우징(41)을 관통한 모터축(23)은 씰링하우징(41)의 하부에 배치된 임펠러축(14)과 연결된다.

씰링하우징(41)은 상부와 하부에 모터하우징(21)과 모터축(23) 사이를 밀폐하거나 연결모듈(30)과 모터축(23) 사이를 밀폐하는 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)이 배치된다.

제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)은 모터하우징(21)의 내부로 액체가 유입되어 모터(22)가 액체와 접하는 현상을 방지하는 것과 같이, 모터하우징(21) 내부의 기밀을 유지하기 위한 일종의 실링부재이다. 제1 메카니컬씰(42)은 모터하우징(21)과 모터축(23) 사이를 밀폐하기 위한 실링부재로, 씰링하우징(41)의 상하부에 각각 배치된다. 제1 메카니컬씰(42)은 모터하우징(21)의 중심부를 관통하여 결합된 모터축(23)을 통해 모터하우징(21)의 내부에 물이 유입되는 현상을 방지한다. 구체적으로, 제1 메카니컬씰(42)은 상면과 하면에 고정되는 고정부재로, 모터축(23)이 회전하더라도 정지된 상태를 유지할 수 있으며, 씰링하우징(41)의 상면과 하면에 각각 고정배치된다. 제1 메카니컬씰(42)은 씰링하우징(41)의 상면에 고정되지 않고 모터하우징(21)의 하면에 고정결합되어 모터하우징(21)과 모터축(23) 사이를 밀폐하며, 이에, 모터하우징(21) 내부로 물이 침투하는 것을 방지하여 모터(22)가 고장나거나 오작동을 일으키는 현상을 방지할 수 있다. 한편, 제1 메카니컬씰(42)과 인접한 위치에 제2 메카니컬씰(43)이 배치된다.

제2 메카니컬씰(43)은 연결모듈(30)과 모터축(23) 사이를 밀폐하기 위한 실링부재로, 씰링하우징(41) 상하부에 각각 배치되며 제1 메카니컬씰(42)과 마주하도록 씰링하우징(41)의 내측에 위치한다. 제2 메카니컬씰(43)은 씰링하우징(41)의 내측에 제1 메카니컬씰과 마주하도록 배치되되, 모터축(23)에 고정되도록 배치된다. 제2 메카니컬씰(43)은 모터축(23)에 고정배치되어 모터축(23)과 함께 회전할 수 있으며, 연결모듈(30)과 모터축(23) 사이를 밀폐하여 씰링하우징(41) 또는 모터하우징(21)의 내부로 액체가 유입되는 현상을 방지하고 기밀을 유지할 수 있다.

한편, 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)은 인접하게 배치되되 소정의 간격을 두고 이격 배치된다. 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43) 사이에는 윤활유(45)가 배치되며 이때, 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43) 사이에 배치되는 윤활유(45)는 유막을 형성하여 수밀을 유지하는 역할을 할 수 있다. 특히, 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)은 모터하우징(21)의 하면과 씰링하우징(41)의 상면에 각각 배치되되, 모터하우징(21) 하면의 일부를 이루는 연장부(211)가 하우징(41)에 삽입배치되어, 윤활유(45)에 잠기도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)은 오일주입구(47)보다 낮은 위치에 위치하여, 오일주입구(47)를 통해 주입된 윤활유(45)에 잠기도록 배치되고, 사이의 빈 공간에 윤활유(45)가 채워져 이때 형성된 유막이 효율적으로 수밀을 유지할 수 있다.

계속해서, 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43) 사이에는 탄성부재(44)가 배치되어 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)에 탄성력을 가할 수 있다. 또한, 씰링하우징(41)의 내부에 윤활유(45)가 채워지며, 윤활유(45)는 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)이 잠기도록 씰링하우징(41) 내부에 채워져 밀폐되며, 씰링하우징(41)의 일측에 관통형성되는 오일주입구(47)를 통해 주입될 수 있다. 이때, 오일주입구(47)는 덮개부(48)에 의해 씰링하우징(41)의 내부를 밀폐하며 제1 메카니컬씰(42)보다 높은 위치에 형성될 수 있다. 계속해서, 윤활유(45)는 씰링하우징(41) 내부에 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬씰(43)이 잠기도록 채워져 제1 메카니컬씰(42)과 제2 메카니컬실이 모터축(23)과 접촉하면서 발생하는 마찰열에 의해 경화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 윤활유(45)는 모터축(23), 제1 메카니컬씰(42), 제2 메카니컬씰(43)과 접하도록 배치되면서 모터축(23)이 과열되면서 발생하는 열에 의해 온도가 상승할 수 있으나, 씰링하우징(41)의 외주면에 형성되는 제2 워터재킷(46)에 의해 냉각될 수 있다.

제2 워터재킷(46)은 윤활유(45)를 냉각하기 위한 것으로, 씰링하우징(41)에 형성된다. 제2 워터재킷(46)은 씰링하우징(41)의 외부를 둘러싸는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 워터재킷(24)에 냉각수를 공급하는 냉각수공급관(50)으로부터 냉각수를 공급받아 윤활유(45)를 냉각시켜, 모터축(23)이 과열되는 현상을 방지할 수 있다. 냉각수공급관(50)은 제1 워터재킷(24)에 냉각수를 공급하기 위한 것으로, 유출관(112)의 일측으로부터 연장되어 제1 워터재킷(24)에 냉각수를 공급하나, 타단부가 분지되어 제1 워터재킷(24)뿐만 아니라 제2 워터재킷(46)으로도 냉각수를 공급할 수 있다.

냉각수공급관(50)은 모터(22)와 모터축(23)을 냉각하기 위한 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)에 냉각수를 공급하는 관으로, 유출관(112)으로부터 분지되어 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)로 냉각수를 공급한다. 냉각수공급관(50)은 일단부가 유출관(112)에 연결되고 타단부가 분지되어 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)에 각각 연결되어 냉각수를 각각 공급할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 냉각수공급관(50)은 일단부가 유출관(112)에 연결되는 제1 공급라인(51)과, 제1 공급라인(51)으로부터 분지되어 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)에 각각 연결되는 제2 공급라인(52) 및 제3 공급라인(53)을 형성할 수 있다. 제2 공급라인(52)과 제3 공급라인(53)은 제1 공급라인(51)과 일체로 형성되되, 제1 공급라인(51)의 타단부로부터 분지되어 제2 워터재킷(46)과 제1 워터재킷(24)에 각각 냉각수를 공급할 수 있다. 즉, 냉각수공급관(50)은 유출관(112)의 일측으로부터 연장되어 분지된 하나의 공급라인을 통해 모터(22)와 모터축(23)을 효율적으로 동시에 냉각시킬 수 있다. 냉각수공급관(50)을 통해 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)으로 각각 분지되어 공급된 냉각수는 냉각수배출관(60)을 통해 배출될 수 있다.

냉각수배출관(60)은 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)로부터 모터(22)와 모터축(23)을 냉각시킨 냉각수를 다시 유입관(111)으로 순환하기 위한 관로로, 유입관(111)으로부터 분지되어 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)에 각각 연결될 수 있다. 냉각수배출관(60)은 냉각수유입관(50)과 마찬가지로, 일단부가 유입관(111)에 연결되는 제1 배출라인(61)과, 제1 배출라인(61)으로부터 분지되어 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)에 각각 연결되는 제2 배출라인(62) 및 제3 배출라인(63)을 형성할 수 있다. 제2 배출라인(62)과 제3 배출라인(63)은 제1 배출라인(61)과 일체로 형성되되, 제1 배출라인(61)의 타단부로부터 분지되어 제2 워터재킷(46)과 제1 워터재킷(24)에 각각 연결된다. 냉각수배출관(60)은 모터(22)와 윤활유(45)를 냉각하고 제2 배출라인(62)과 제3 배출라인(63)을 통해 배출된 냉각수를 제1 배출라인(61)으로 합류되어 유입관(111)으로 순환될 수 있다. 냉각수공급관(50)과 냉각수배출관(60)은 각각 임펠러모듈(10) 외부로 노출되어 구동모듈(20)과 씰링모듈(40)로 분지되며, 유출관(112)으로부터 냉각수를 끌어들여 유입관(111)으로 퇴수시키는 순환구조를 통해 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)을 지속적으로 냉각시킬 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 수륙양용 입형 다단 펌프의 작동과정에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4는 도 2의 수륙양용 입형 다단 펌프의 작동과정을 도시한 작동도이다.

도 4를 참조하면, 유입관(111)을 통해 유입된 물은 임펠러(121)에 의해 연결관로(113)를 통해 유출관(112)으로 이송된다. 이때, 냉각수공급관(50)은 유출관(112)으로부터 상부로 연결되어 유출관(112)으로 배출되는 물을 끌어올려 씰링모듈(40)과 구동모듈(20)로 이동시킬 수 있다. 냉각수공급관(50)은 타단부가 분지형성되어 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)으로 냉각수를 동시에 공급할 수 있다. 특히, 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)으로 유입된 냉각수는 모터(22)와 윤활유(45)를 냉각하고 분지 형성된 냉각수배출관(60)을 통해 유입관(111)으로 순환하며, 이와 같은 과정의 반복을 통해 모터(22)와 모터축(23)을 지속적으로 냉각시킬 수 있어 과열을 방지할 수 있는 특징이 있다. 본 발명은 냉각수공급관(50)이 하나의 분지된 유로로 형성되어 모터(22)와 윤활유(45)를 동시에 냉각할 수 있으며, 냉각수배출관(60)이 제1 워터재킷(24)과 제2 워터재킷(46)로부터 분지된 유로가 합류되어 유입관(111)으로 순환하는 구조를 통해 구조를 간편화할 수 있는 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 수륙양용 입형 다단 펌프
10: 임펠러모듈 11: 배관부
12: 실린더부 13: 실린더헤드부
14: 임펠러축 20: 구동모듈
21: 모터하우징 22: 모터
23: 모터축 24: 제1 워터재킷
30: 연결모듈 40: 씰링모듈
41: 씰링하우징 42: 제1 메카니컬씰
43: 제2 메카니컬씰 44: 탄성부재
45: 윤활유 46: 제2 워터재킷
47: 오일주입구 48: 덮개부
50: 냉각수공급관 51: 제1 공급라인
52: 제2 공급라인5 53: 제3 공급라인
60: 냉각수배출관 61: 제1 배출라인
62: 제2 배출라인 63: 제3 배출라인
111: 유입관 112: 유출관
113: 연결관로 121: 임펠러
211: 연장부

Claims (5)

1. 양단부에 각각 물이 유입되는 유입관과 물이 유출되는 유출관이 각각 연결되는 배관부와, 원통형 관형상으로 형성되어 상기 배관부에 수직방향으로 연결되며 내부에 복수 개의 임펠러가 수용되어 동작하는 실린더부와, 상기 실린더부를 밀폐하는 실린더헤드부와, 상기 임펠러에 연결되며 상기 실린더헤드부를 관통하여 외부로 노출되는 임펠러축을 포함하여, 상기 유입관으로 유입되는 물을 가압하여 상기 유출관으로 배출하는 임펠러모듈;
   상기 임펠러모듈의 상부에 고정되며 내부가 밀폐된 모터하우징과, 상기 모터하우징 내부에 수용되며 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터와 연결되며 상기 모터하우징을 관통하여 하부로 연장되어 상기 임펠러축과 연결되는 모터축과, 상기 모터하우징에 형성되어 상기 모터를 냉각하는 제1 워터재킷을 포함하는 구동모듈;
   상기 임펠러모듈과 상기 구동모듈 사이에 개재되어 상기 구동모듈을 지지하며 연결하는 연결모듈;
   상기 모터하우징과 상기 연결모듈 사이에 개재되어 상기 모터축을 둘러싸는 씰링하우징과, 상기 모터하우징과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제1 메카니컬씰과, 상기 연결모듈과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제2 메카니컬씰과, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰 사이에 개재되어 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰에 탄성력을 가하는 탄성부재와, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰이 잠기도록 상기 씰링하우징 내부에 채워지는 윤활유와, 상기 씰링하우징에 형성되어 상기 윤활유를 냉각하는 제2 워터재킷을 포함하는 씰링모듈;
   상기 유출관으로부터 분지되어 상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관; 및
   상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로부터 분지되어 상기 냉각수를 상기 유입관으로 순환하는 냉각수배출관을 포함하되,
   상기 냉각수공급관과 상기 냉각수배출관은 각각 상기 임펠러모듈 외부로 노출되어 상기 구동모듈과 상기 씰링모듈로 분지되는 수륙양용 입형 다단 펌프.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 워터재킷은 링형상으로 형성되어 상기 씰링하우징 외부를 둘러싸는 수륙양용 입형 다단 펌프.
4. 양단부에 각각 물이 유입되는 유입관과 물이 유출되는 유출관이 각각 연결되는 배관부와, 원통형 관형상으로 형성되어 상기 배관부에 수직방향으로 연결되며 내부에 복수 개의 임펠러가 수용되어 동작하는 실린더부와, 상기 실린더부를 밀폐하는 실린더헤드부와, 상기 임펠러에 연결되며 상기 실린더헤드부를 관통하여 외부로 노출되는 임펠러축을 포함하여, 상기 유입관으로 유입되는 물을 가압하여 상기 유출관으로 배출하는 임펠러모듈;
   상기 임펠러모듈의 상부에 고정되며 내부가 밀폐된 모터하우징과, 상기 모터하우징 내부에 수용되며 구동력을 발생시키는 모터와, 상기 모터와 연결되며 상기 모터하우징을 관통하여 하부로 연장되어 상기 임펠러축과 연결되는 모터축과, 상기 모터하우징에 형성되어 상기 모터를 냉각하는 제1 워터재킷을 포함하는 구동모듈;
   상기 임펠러모듈과 상기 구동모듈 사이에 개재되어 상기 구동모듈을 지지하며 연결하는 연결모듈;
   상기 모터하우징과 상기 연결모듈 사이에 개재되어 상기 모터축을 둘러싸는 씰링하우징과, 상기 모터하우징과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제1 메카니컬씰과, 상기 연결모듈과 상기 모터축 사이를 밀폐하는 제2 메카니컬씰과, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰 사이에 개재되어 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰에 탄성력을 가하는 탄성부재와, 상기 제1 메카니컬씰과 상기 제2 메카니컬씰이 잠기도록 상기 씰링하우징 내부에 채워지는 윤활유와, 상기 씰링하우징에 형성되어 상기 윤활유를 냉각하는 제2 워터재킷을 포함하는 씰링모듈;
   상기 유출관으로부터 분지되어 상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로 냉각수를 공급하는 냉각수공급관; 및
   상기 씰링모듈과 상기 구동모듈로부터 분지되어 상기 냉각수를 상기 유입관으로 순환하는 냉각수배출관을 포함하되,
   상기 모터하우징은 상기 제1 메카니컬씰이 결합된 일단부가 상기 씰링하우징 내부로 돌출되어 형성된 수륙양용 입형 다단 펌프.
5. 제4항에 있어서,
   상기 씰링하우징의 내부를 밀폐하며 상기 제1 메카니컬씰 보다 높은 위치에 형성된 오일주입구를 더 포함하는 수륙양용 입형 다단 펌프.

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