KR102106934B1

KR102106934B1 - 액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프

Info

Publication number: KR102106934B1
Application number: KR1020167002365A
Authority: KR
Inventors: 요에르젠 버만
Original assignee: 자일럼 아이피 매니지먼트 에스.에이 알.엘.
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2020-05-07
Also published as: US9556884B2; BR112015032675B1; WO2014206478A1; CN105358834B; CN105358834A; DK3014126T3; JP2016523341A; EP3014126A1; US20160131157A1; KR20160025595A; BR112015032675A2; EP3014126B1; HK1222693A1; JP6126743B2

Abstract

액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프(3)는, 축방향으로 연장되어 있고 내부면(9)을 갖는 관형 펌프 하우징(8); 축방향으로 연장되어 있고 외부면(11)을 갖는 펌프 코어(10)(펌프 코어(10)의 적어도 하나의 축방향 부분은 펌프 하우징(8)에 의해 둘러싸여 있고, 펌프 코어(10)는 허브(16)와 적어도 하나의 블레이드(17)를 갖는 프로펠러(15)를 포함함); 및 상류에 위치한 전연(19)과 하류에 위치한 후연(20)을 포함하며, 원주 방향으로 압력측(PS)과 흡입측(SS)을 포함하는 적어도 하나의 안내 베인(18)을 포함하고, 적어도 하나의 안내 베인(18)은 펌프 하우징(8)의 내부면(9)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이에서 연장되어 있다. 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 연결각(α)이 90°보다 크다.

Description

액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프{PROPELLER PUMP FOR PUMPING LIQUID}

본 발명은 일반적으로 액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프에 관한 것으로, 특히, 들어오는 액체 유동이 프로펠러 펌프의 회전 축선과 평행하게 흡입되고 그 액체가 상기 회전 축선에 대해 각도(0°보다 크고 90°보다는 작으며 보통 약 45°임)를 이루어 프로펠러 펌프의 프로펠러를 떠나는 반 축류 펌프 또는 대각선류 펌프에 관한 것이다. 프로펠러의 회전에 의해, 프로펠러를 떠나는 액체 유동은 원주 방향 성분을 갖게 된다. 이러한 프로펠러 펌프가 통상적으로 이용되는 분야는 비교적 낮은 압력을 갖는 다량의 액체를 수송하는 것이다.

본 발명은 프로펠러 펌프에 관한 것으로, 이 프로펠러 펌프는, 축방향으로 연장되어 있고 내부면을 갖는 관형 펌프 하우징, 축방향으로 연장되어 있고 외부면을 갖는 펌프 코어(상기 펌프 코어의 적어도 하나의 축방향 부분은 상기 펌프 하우징에 의해 둘러싸여 있고, 상기 펌프 코어는 허브와 적어도 하나의 블레이드를 갖는 프로펠러를 포함한다), 및 상류에 위치한 전연과 하류에 위치한 후연을 포함하며, 원주 방향으로 압력측과 흡입측을 포함하는 적어도 하나의 안내 베인을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안내 베인은 상기 펌프 하우징의 내부면과 상기 펌프 코어의 외부면 사이에서 연장되어 있고, 상기 적어도 하나의 안내 베인의 전연에서 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 연결각(α)이 90°보다 크다.

이러한 프로펠러 펌프의 일 부분에, 안내 베인을 갖는 소위 디퓨저가 있는데, 이는 액체가 프로펠러 펌프의 프로펠러를 떠난 후에 액체 스트림의 유동 방향 전환 및 압력 회복이 일어나는 프로펠러 펌프의 일 부분이다. 보다 구체적으로, 디퓨저와 안내 베인의 기능은, 프로펠러 펌프의 회전 축선에 주로 평행하게 디퓨저로부터 나가는 출력 액체 흐름을 얻기 위해, 프로펠러 펌프의 프로펠러를 떠나는 액체 흐름을 회전 방향으로 그리고 반경 방향 - 축방향으로 전환시키는 것이다. 구조적으로, 이는 특히 펌프 코어는 부분적으로 반경 방향 외측으로 프로펠러를 떠나는 액체 스트림을 축방향 액체 흐름으로 전환시키기 위해 프로펠러의 하류에서 볼록한 형상을 가짐을 의미한다.

볼록한 면의 직경이 더 이상이 증가하지 않고 평평하게 되거나 다소 감소하게 되면, 펌프 코어의 외부면에 평행하게 상류로 향하고 펌프 코어의 외부면에 인접하는 음의 압력 구배가 제공된다. 이 소위 음의 축방향 압력 구배는, 볼록한 면의 곡률 반경이 축방향에서 볼 때 증가하기 시작할 때, 즉 평평하게 될 때, 증가하는데, 이는 펌프 코어의 외부면에 가장 가까이 있는 경계층도 하류 방향으로 증가함을 의미한다. 경계층은 상당히 감소된 속도 및 궁극적으로는 역방향 속도 또는 역류를 나타낸다. 음의 축방향 압력 구배가 커져 역류가 일어나는 것을 피하기 위해, 볼록한 면의 곡률 반경을 충분히 크게 하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이는 프로펠러 펌프의 축방향 길이가 커지는 단점이 있는 것을 의미하는데, 이는 대략 1 ∼ 2 m 의 직경 및 대략 3 ∼ 4 m 의 축방향 길이를 갖는 큰 프로펠러 펌프의 경우에 가장 두드러진다.

또한, 안내 베인의 흡입측이 펌프 코어의 외부면과 만나는 영역에서는 박리, 즉 역류의 발생이 일어나기가 아주 쉽다. 이는 축방향에서 볼 때 안내 베인의 볼록한 흡입측의 곡률 반경이 증가하기 시작하는 영역에서 안내 베인의 흡입측에 존재하는 그러한 경계층에 추가하여 펌프 코어의 외부면을 따라 있는 경계층에 가장 먼저 의존하며, 그리하여, 요컨대 역류의 위험이 더 커지고 그래서 손실이 커지게 된다.

본 발명은 종래 기술의 프로펠러 펌프의 상기한 단점과 실패를 극복하고 개선된 프로펠러 펌프를 제공하고자 한다. 본 발명의 주 목적은, 안내 베인의 흡입측이 펌프 코어의 외부면과 만나는 영역에서 나타나는 전체 경계층을 감소시켜 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 영역에서 박리를 없애는, 서두에서 언급한 종류의 개선된 프로펠러 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 펌프 코어의 볼록한 면의 곡률 반경이 감소될 수 있어 축방향 길이가 감소될 수 있고 그래서 액체 흐름을 반경 방향- 축방향으로 전환시키는 데에 더 짧은 축방향 거리를 필요로 하는 프로펠러 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 안내 베인 통로에서 축방향에서 볼 때 펌프 코어의 외부면이 매우 큰 곡률 반경을 갖거나 곡률 반경을 갖지 않는 프로펠러 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 회전 방향으로의 전환이 반경 방향-축방향으로의 전환과 같은 곳에서 일어나지 않는 프로펠러 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 상기 주 목적은, 독립항에 기재되어 있는 특징을 갖는 서두에서 언급한 종류의 프로펠러 펌프로 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 형태는 종속항에 더 기재되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 펌프 코어는 프로펠러의 하류에서 최대 직경(d_max)을 가지며 상기 적어도 하나의 안내 베인의 전연은, 펌프 코어가 상기 최대 직경(d_max)을 갖는 횡단면의 하류 지점에서 펌프 코어의 외부면에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 서두에서 언급한 종류의 프로펠러 펌프가 제공된다.

따라서, 본 발명은. 90°보다 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 연결각을 제공함으로써, 경계층을 감소시키고 또한 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 영역에서 선형 운동량을 증가시켜 그 영역에서 박리를 없애는 내향 반경 방향 압력 구배가 얻어지게 된다는 지견에 기초하고 있다. 안내 베인의 전연과 펌프 코어의 외부면 사이에 연결 위치가 있다는 것은, 회전 방향으로의 전환이 반경 방향-축방향으로의 전환의 하류에서 일어남으로 인해 박리의 위험이 상당히 감소함을 의미한다.

삭제

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 상기 연결각(α)은 안내 베인의 전체 축방향 길이를 따라 90°보다 크고, 그래서 박리의 위험이 더 감소 된다.

바람직하게는, 상기 프로펠러 펌프는 축방향 연장 통로를 포함하며, 상기 적어도 하나의 안내 베인의 전연의 영역에서의 상기 통로의 단면적(A₁)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인의 후연의 영역에서의 통로의 단면적(A₂) 보다 작거나 같으며, 상기 적어도 하나의 안내 베인의 후연의 영역에서의 통로의 단면적(A₂)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인의 전연의 영역에서의 통로의 단면적(A₁)의 1.2 배 보다 작다. 이리하여, 안내 베인이 배치되어 있는 축방향 부분에서 상기 통로의 확장/면적 증가가 작기 때문에 박리의 위험이 더 감소된다.

본 발명의 상기한 그리고 다른 특징과 이점에 대한 더 완전한 이해는 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
종래 기술에 대한 추가 설명
WO 2013-090500 문헌에는 액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프가 개시되어 있다. 이 프로펠러 펌프는 프로펠러를 갖는 축방향 연장 펌프 코어를 둘러싸는 축방향 연장 관형 펌프 하우징을 포함한다. 펌프 코어와 펌프 하우징 사이에는 적어도 하나의 안내 베인이 연장되어 있고, 안내 베인의 전연에서 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 연결각(α)은 90°보다 크다.

도 1 은 프로펠러 펌프 장치의 개략적인 측단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 프로펠러 펌프의 개략적인 측단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 프로펠러 펌프의 개략적인 저부 사시도로, 관형 펌프 하우징은 생략되어 있다.
도 4 는 도 3 에 따른 프로펠러 펌프의 개략적인 상부 사시도이다.
도 5 는 하류 방향으로 횡방향 면에서 취한 본 발명에 따른 프로펠러 펌프의 단면도로, 안내 베인의 전연이 나타나 있다.
도 6 은 프로펠러 펌프 장치의 측단면도이다.

도입으로 도 1 을 참조하면, 이 도는 프로펠러 펌프 장치(1)를 나타낸다. 이 프로펠러 펌프 장치(1)는 하나 이상의 부분을 갖는 케이싱 관(2), 케이싱 관(2)의 하단부에 배치되는 본 발명에 따른 프로펠러 펌프(3), 케이싱 관(2)의 하단부에 연결되어 있는 입구 퍼넬(4), 케이싱 관(2)의 상단부에 배치되는 출구(5), 및 구동부(6)를 포함한다. 나타나 있는 실시 형태에서, 구동부(6)는 프로펠러 펌프(3)로 떨어져서 케이싱 관(2)의 외부에 위치되며, 축방향으로 연장되어 있는 구동축(7)에 의해 프로펠러 펌프(3)에 연결되어 있는데, 그러나 구동부(6)는 프로펠러 펌프(3) 그 자체에 배치될 수도 있다.

이제 도 2 내지 4 를 참조하면, 이들 도는 본 발명에 따른 프로펠러 펌프(3)를 나타낸다. 이 프로펠러 펌프(3)는 반 축류 펌프 또는 대각선류 펌프로도 알려져 있고, 내부면(9)을 갖는 축방향 연장 관형 펌프 하우징(8), 및 외부면(11)을 갖는 축방향 연장 펌프 코어(10)를 포함한다. 펌프 코어(10)의 적어도 하나의 축방향 부분은 상기 펌프 하우징(8)으로 둘러싸여 있고, 바람직하게는 펌프 하우징(8)과 펌프 코어(10)는 서로에 대해 동심으로 배치된다. 상기 구동부(6)는 펌프 코어(10) 안에 배치될 수 있다. 도 3 및 4 에서, 펌프 하우징(8)은 명료성을 위해 생략되어 있다.

펌프 하우징(8)은 상류 입구(12) 및 하류 출구(13)를 포함하고, 프로펠러 펌프(3)는 입구(12)로부터 출구(13)까지 연장되어 있는 축방향 연장 통로(14)를 포함하며, 이 통로(14)는 반경 방향으로 펌프 하우징(8)의 내부면(9)과 펌프 코어(10)의 외부면(11)에 의해 범위가 정해져 있다. 펌프 코어(10)는 프로펠러(15)를 포함하고, 이 프로펠러는 허브 콘(16) 및 이 허브 콘(16)으로부터 돌출되어 있는 적어도 하나의 블레이드(17)를 갖는다. 펌프 코어(10)의 외부면(11)은 부분적으로 상기 허브 콘(16)의 외측면으로 이루어져 있다. 프로펠러(15)의 허브 콘(16)은 구동축(7)의 하단부에 연결되어 있고 그 구동축(7)을 통해 구동부(6)에 의해 회전 구동된다. 프로펠러(15)의 회전 방향은 도 3 및 4 에서 화살표(R)로 나타나 있다.

도면에 나타나 있는 실시 형태에서, 프로펠러(15)는 5개의 블레이드(17)를 포함하며, 이들 블레이드는 허브 콘(16)을 따라 등간격으로 분산되어 있다. 그러나, 프로펠러(15)는 다른 수의 블레이드(17)를 포함할 수도 있는데, 프로펠러 블레이드의 수는 예컨대 성능 요건의 사양 및 프로펠러(3)가 작동 중일 때 공진으로 인한 진동을 피하고자 하는 바램, 또한 프로펠러(15)의 균형에 근거하여 선택된다.

프로펠러 펌프(3)는 적어도 하나의 안내 베인(18)을 또한 포함하는데, 이 안내 베인은 상류에 위치한 전연(19) 및 하류에 위치한 후연(20)을 가지며, 회전 방향으로 압력측(PS)과 흡입측(SS)(도 5 참조)을 갖는다. 도면에 나타나 있는 실시 형태에서, 프로펠러 펌프(3)는 9개의 안내 베인(18)을 포함하는데, 이들 안내 베인은 펌프 코어(10)의 외부면(11)을 따라 등간격으로 분산되어 있다. 그러나, 프로펠러 펌프(3)는 다른 수의 안내 베인(18)을 포함할 수 있는데, 바람직하게는, 프로펠러(15)가 짝수 개의 블레이드(17)를 포함하면 프로펠러 펌프(3)의 작동시 공진을 피하기 위해 홀수 개의 안내 베인을 포함할 수 있고, 또한 바람직하게는 공진으로 인한 진동 문제를 피하기 위해 프로펠러(15)의 블레이드(17)의 수의 배수가 아닌 안내 베인을 포함할 수 있다. 축방향에서 볼 때, 적어도 하나의 안내 베인(18)은 아치형이고, 흡입측(SS)은 볼록한 형상으로 되어 있고, 압력측(PS)은 오목한 형상으로 되어 있다. 즉, 안내 베인의 현(chord)은 그의 압력측(PS)에 위치된다. 안내 베인(18)의 후연(20)에 대한 접선은 바람직하게는 축방향으로 연장되어 있다. 나타나 있는 실시 형태에서, 모든 안내 베인(18)은 균일하고 모든 안내 베인(18)의 전연(19)은 하나의 동일한 기하학적 횡면에 배치된다. 대안적인 실시 형태(미도시)에서, 프로펠러 펌프(3)는, 회전 방향에서 볼 때 번갈아 배치되는 다른 종류의 안내 베인을 포함할 수 있는데, 이 안내 베인의 세트는 다른 정도의 아치 형상/곡률 반경을 가질 수 있고 /있거나 축방향으로 서로 변위되어 배치될 수 있다.

상기 적어도 하나의 안내 베인(18)은 펌프 하우징(8)의 내부면(9)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이에 연장되어 있고, 바람직하게는, 적어도 하나의 안내 베인(18)은 펌프 코어(10)의 외부면(11)에 연결되며, 더더욱 바람직하게는, 적어도 하나의 안내 베인(18)은 펌프 하우징(8)의 내부면(9)에 연결되어 있다. 이는 펌프 코어(10)가 펌프 하우징(8)에 대한 그의 위치를 보장하기 위대 다른 스테이(stay) 등을 필요로 하지 않음을 의미한다. 바람직하게는, 모든 안내 베인(18)이 펌프 코어(10)와 펌프 하우징(8)에 연결된다.

이제 도 5 를 참조하면, 이 도는 프로펠러 펌프(3)의 단면의 일 부분을 개략적으로 나타내고, 그 도에서 펌프 하우징(8), 펌프 코어(10)의 외부면(11), 및 안내 베인(18)의 전연(19)을 볼 수 있다.

본 발명에서 중요한 것은, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 연결각(α)이 90°보다 크다라는 것이다. 바람직하게는, 그 연결각은 120°보다 크고, 가장 바람직하게는 대략 135°이다. 도 5 에 나타나 있는 것은 엇각(α)임을 유의해야 한다. 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 90°보다 큰 연결각(α)을 사용함으로써, 반경 방향 내측으로 향하는 압력 구배가 얻어지는데, 이 압력 구배는 경계층을 감소시키고 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 영역에서 선형 운동량을 증가시키고, 그래서 이 영역에서 박리가 발생되지 않는다.

또한, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 하우징(8)의 내부면(9) 사이의 연결각(β)이 90°보다 크고, 바람직하게는 그 연결각은 120°보다 크다. 도 5 에 나타나 있는 것은 엇각(β)임을 유의해야 한다.

안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 연결각(α)은 안내 베인(18)의 전체 축방향 길이를 따라 90°보다 큰 것이 바람직하고, 바람직하게는 연결각(α)은 안내 베인(18)의 전체 축방향 길이를 따라 120°보다 크다. 전체 안내 베인(18)의 축방향 길이를 따라 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 90°보다 큰 연결각(α)을 사용함으로써, 내측으로 향하는 반경 방향 압력 구배가 얻어지는데, 이러한 압력 구배는 안내 베인의 흡입측과 펌프 코어의 외부면 사이의 영역에서 경계층을 감소시키고 선형 운동량을 증가시키며, 그래서 이 영역에서 박리가 발생되지 않는다. 일 대안적인 실시 형태에서, 안내 베인(18)의 전연(19)에서 볼 때, 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 연결각(α)은 안내 베인(18)의 전체 축방향 길이의 적어도 2/3 을 따라 90°보다 크고, 바람직하게는 120°보다 크다.

이제 도 6 을 참조하면, 이 도는 잘려 나간 프로펠러 펌프(3)의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.

바람직한 실시 형태에 따르면, 펌프 코어(10)는 프로펠러(15)의 하류에서 또는 이 프로펠러(15)에 직접 연결된 부분에서 최대 직경(d_max)을 갖는다. 또한, 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)은, 펌프 코어(10)가 최대 직경(d_max)을 갖는 횡단면의 하류 지점에서 펌프 코어(10)의 외부면(11)에 연결되어 있다. 이는 프로펠러(15)의 블레이드(17)의 후연과 안내 베인(18)의 전연(19) 사이에서, 즉 안내 베인(18)에 의해 이루어지는 회전 방향의 전환의 상류에서 또는 안내 베인(18)의 전연(19)에서 그의 후연(20)까지 이르는 소위 안내 베인 통로에서 본질적으로 반경 방향-축방향으로의 액체 유동의 방향 전환이 일어남을 의미한다. 소위 안내 베인 통로의 구성은, 액체 유동을 반경 방향-축방향으로 전환시키기 위해 특별한 고려가 주어질 필요가 없이 치수 결정되고 설계될 수 있는데, 왜냐하면, 이는 축방향에서 볼 때 펌프 코어(10)의 외부면(11)의 작은 곡률 반경에 의해 안내 베인 통로의 상류에서 이미 처리되었고 그래서 안내 베인(18)은 축방향에서 볼 때 더 작은 곡률 반경으로 형성될 수 있으며, 그리하여 축방향으로 더 짧은 안내 베인 통로가 얻어지기 때문이다. 안내 베인의 곡률 반경이 더 작으면, 안내 베인의 축방향 투영 현은 더 짧게 된다. 이는, 펌프 코어(10)의 외부면(11)의 곡률 반경에 의해 발생되는 음의 압력 구배는 안내 베인(18)의 흡입측(SS)에서의 음의 압력 구배와 상호 작용하지 않지 때문인데, 왜냐하면 외부면(11)의 곡률 반경은 액체가 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)에 도달할 때 완전히 또는 부분적으로 평평하게 되기 때문이다.

이는 펌프 코어(10)가 최대 직경(d_max)를 갖는 영역에서 펌프 코어(10)의 외부면(11)의 구성에도 해당된다. 즉, 펌프 코어(10)는 액체 유동/흐름이 안내 베인 통로의 구성에 어떻게 영향을 받는 가에 대한 특별한 고려가 필요 없이 치수 결정되고 설계될 수 있으며, 그리하여 펌프 코어(10)가 최대 직경(d_max)를 갖는 영역에서 펌프 코어(10)의 외부면(11)은 더 작은 곡률 반경으로 형성될 수 있으며, 그래서 축방향으로 더 짧은 연장을 갖는 프로펠러 펌프(3)가 얻어진다.

일 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)의 영역에서의 통로(14)(펌프 하우징(8)의 입구(12)로부터 펌프 하우징(8)의 출구(13)까지 연장되어 있음)의 단면적(A₁)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 후연(20)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₂) 보다 작거나 같다. 또한, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 후연(20)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₂)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₁)의 1.2 배 보다 작다. 이는 안내 베인 통로에서 체널(14)의 확장이 작거나 없다는 것을 의미하며, 그래서 적어도 하나의 안내 베인(18)은 축방향에서 볼 때 더욱더 작은 곡률 반경으로 형성될 수 있는데, 즉 더 짧은 축방향 투영 현으로 형성될 수 있다.

본 발명의 가능한 변형예

본 발명은 전술한 그리고 도면에 나타나 있는 실시 형태에 한정되지 않는데, 그 실시 형태는 주로 예시적인 목적으로 주어진 것이다. 본 특허 출원은 여기서 설명한 바람직한 실시 형태의 모든 수정예와 변형예를 포함하며, 따라서 본 발명은 첨부된 청구 범위의 기재 사항으로 규정되며, 장치는 첨부된 청구 범위 내에서 모든 방식으로 수정될 수 있다.

위, 아래, 상부, 하부 등과 같은 용어들에 대한 모든 정보는, 장치가 도면에 따라 배향되고 또한 참조 번호가 적절히 읽혀질 수 있도록 도면이 배향된 상태에서 해석되고 읽혀져야 한다. 따라서, 그러한 용어는 나타나 있는 실시 형태에서의 상호 관계만 나타내는 것이고, 이 관계는 발명의 장치가 다른 구조/설계를 가지면 변할 수 있는 것이다.

일 특정 실시 형태의 특징적 사항이 다른 실시 형태의 특징적 사항과 결합될 수 있다는 것을 명시적으로 언급하지는 않았지만, 결합이 가능하다면 그 결합은 명백한 것으로 생각되어야 한다.

Claims

액체를 펌핑하기 위한 프로펠러 펌프(3)로서,
축방향으로 연장되어 있고 내부면(9)을 갖는 관형 펌프 하우징(8),
축방향으로 연장되어 있고 외부면(11)을 갖는 펌프 코어(10) - 상기 펌프 코어(10)의 적어도 하나의 축방향 부분은 상기 펌프 하우징(8)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 펌프 코어(10)는 허브(16)와 적어도 하나의 블레이드(17)를 갖는 프로펠러(15)를 포함함 -; 및
상류에 위치한 전연(19)과 하류에 위치한 후연(20)을 포함하며, 원주 방향으로 압력측(PS)과 흡입측(SS)을 포함하는 적어도 하나의 안내 베인(18)을 포함하고,
상기 적어도 하나의 안내 베인(18)은 상기 펌프 하우징(8)의 내부면(9)과 상기 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이에서 연장되어 있고,
상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 연결각(α)이 90°보다 크고,
상기 펌프 코어(10)는 프로펠러(15)의 하류에서 최대 직경(d_max)을 가지며, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)은, 펌프 코어(10)가 상기 최대 직경(d_max)을 갖는 횡단면의 하류 지점에서 펌프 코어(10)의 외부면(11)에 연결되어 있는 프로펠러 펌프(3).
제 1 항에 있어서,
상기 안내 베인(18)의 전연(19)에서 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 상기 연결각(α)은 120°보다 큰, 프로펠러 펌프(3).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 상기 연결각(α)은 안내 베인(18)의 전체 축방향 길이를 따라 90°보다 큰 프로펠러 펌프(3).
제 3 항에 있어서,
상기 안내 베인(18)의 흡입측(SS)과 펌프 코어(10)의 외부면(11) 사이의 상기 연결각(α)은 안내 베인(18)의 전체 축방향 길이를 따라 120°보다 큰 프로펠러 펌프(3).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 프로펠러 펌프(3)는, 펌프 하우징(8)의 입구(12)에서부터 펌프 하우징(8)의 출구(13)까지 연장되어 있는 축방향 연장 통로(14)를 포함하며, 상기 통로(14)는 반경 방향으로 펌프 하우징(8)의 내부면(9)과 펌프 코어(10)의 외부면(11)에 의해 각각 범위가 정해져 있고, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)의 영역에서의 상기 통로(14)의 단면적(A₁)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 후연(20)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₂) 보다 작거나 같으며, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 후연(20)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₂)은, 상기 적어도 하나의 안내 베인(18)의 전연(19)의 영역에서의 통로(14)의 단면적(A₁)의 1.2 배 보다 작은 프로펠러 펌프(3).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 펌프 코어(10)와 펌프 하우징(8)은 서로 동심으로 배치되어 있는 프로펠러 펌프(3).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 프로펠러(15)는 5개의 블레이드(17)를 포함하고, 상기 프로펠러 펌프(3)는 9개의 안내 베인(18)을 포함하는 프로펠러 펌프(3).
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