KR102123162B1 - 부스터 펌프용 하우징 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부스터 펌프용 하우징 장치를 개시한다. 개시된 부스터 펌프용 하우징 장치는, 외부로부터 유체를 흡입하는 유체 유입부와, 유체 유입부를 통해 흡입되는 유체를 토출하는 유체 토출부와, 유체 유입부의 유체가 유체 토출부를 경유하지 않고 이송되도록 유체 유입부와 유체 토출부에 연결되며, 유체 토출부의 유체 토출량을 증가시키는 토출유량 증가부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 토출유량 증가부를 이용하여 유체 유입부의 유체를 다른 경로를 통해 유입하여 배출하므로, 펌프의 용량보다 유체의 이송량을 증가시킬 수 있고, 펌핑모터의 소비 전력량을 감소시키면서 펌프의 용량을 증가시킬 수 있다.

Description

부스터 펌프용 하우징 장치{Housing device for booster pump}

본 발명은 부스터 펌프용 하우징 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프의 용량보다 유체의 이송량을 증가시켜 펌프의 용량을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 전력 사용량을 감소시킬 수 있도록 하는 부스터 펌프용 하우징 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 펌프는 물, 기름, 공기 등과 같은 유체를 이송하거나 압축하기 위한 장치로, 작동 원리에 따라 다양한 형태로 제작된다.

이중 부스터 펌프(booster pump)는 승압용 펌프 또는 증압용 펌프라고도 불리며, 낮은 유체의 압력을 증대시켜 공급하는 것으로서, 건물의 지하에 매설된 수도관에서 건물의 상부에 위치된 물탱크로 물을 공급하거나, 저수조에 저장된 물을 각 층으로 공급하기 위한 급수설비에 많이 사용된다.

최근에는 수조를 채용하지 않고 고층 공동주택으로 물을 직접 급수하기 위한 부스터 펌프 시스템이 보급되고 있으며, 공동주택뿐만 아니라 해수를 이용하는 육상 양식장 등 다양한 곳에서 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술의 펌프는 사용 용량보다 많은 유체를 이송시키기 위해서는 교체를 하거나 전력의 사용량을 증가시켜야 하므로, 전력 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1861651호(등록일:2018년05월21일)에는 "체크밸브가 내장된 펌프관해더 및 그를 구비한 부스터 펌프 시스템"이 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 펌프의 용량보다 유체의 이송량을 증가시켜 소비 전력량을 감소시키면서 펌프의 용량을 증가시킬 수 있는 부스터 펌프용 하우징 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치는, 외부로부터 유체를 흡입하는 유체 유입부와, 상기 유체 유입부를 통해 흡입되는 유체를 토출하는 유체 토출부와, 상기 유체 유입부의 유체가 상기 유체 토출부를 경유하지 않고 이송되도록 상기 유체 유입부와 상기 유체 토출부에 연결되어 상기 유체 토출부의 유체 토출량을 증가시키는 토출유량 증가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 토출유량 증가부는, 상기 유체 유입부와 상기 유체 토출부의 유체 압력차에 의해 상기 유체 유입부의 유체를 이송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 유체 유입부는, 외측에 유체 토출유로가 형성되도록 상기 유체 토출부의 내부에 구비되는 유체유입 원통부재와, 상기 유체유입 원통부재에 결합되며, 유체 이송라인과 연결되는 유입관부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 토출유량 증가부는 상기 유체유입 원통부재 또는 상기 유입관부재와 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 유체 토출부는, 유체 토출유로가 형성되도록 상기 유체 토출부의 외부에 구비되며, 펌핑모터가 결합되는 유체토출 케이스와, 상기 토출유량 증가부가 결합되도록 상기 유체토출 케이스에 구비되는 토출관부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 토출유량 증가부는, 상기 유체 토출부와 결합되며, 상기 유체가 이송되는 방향으로 직경이 점진적으로 감소하는 원뿔부를 구비하는 유속증가부재와, 상기 원뿔부를 커버하도록 상기 유속증가부재에 결합되어 상기 유체 유입부와 연결되며, 상기 유속증가부재와 상기 유체 유입부의 유체 압력이 발생되도록 하여 상기 유체 유입부의 유체를 유입하여 상기 유속증가부재에서 이송하는 유체와 합류시키는 유체합류 토출부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 유체합류 토출부재는, 상기 유속증가부재와 결합되며, 보조이송배관을 통해 상기 유체 유입부와 연결되는 원통부재와, 상기 원뿔부의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 상기 원통부재에 결합되며, 상기 원통부재로 유입되는 유체를 토출시키는 합류 토출배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치는 종래 기술과 달리 토출유량 증가부를 이용하여 유체 유입부의 유체를 다른 경로를 통해 유입하여 배출하므로, 펌프의 용량보다 유체의 이송량을 증가시킬 수 있고, 펌핑모터의 소비 전력량을 감소시키면서 펌프의 용량을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출유량 증가부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출유량 증가부를 설명하기 위한 부분 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치의 변형된 형태를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 평단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치의 바람직한 실시예들을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그럼으로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 평단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치를 설명하기 위한 측단면도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출유량 증가부를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출유량 증가부를 설명하기 위한 부분 절개 사시도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치의 변형된 형태를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 평단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는, 펌핑모터(10)에 의해 이송되는 유체의 토출량을 펌핑모터(10)의 용량보다 증가시킬 수 있도록 구성된다.

구체적으로 본 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는, 유체 이송라인(20)과 연결되는 유체 유입부(110)와, 펌핑모터(10)에 의해 펌핑되는 유체가 토출되는 유체 토출부(120)와, 유체의 토출량을 증가시키는 토출유량 증가부(130)를 포함한다.

이러한 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는, 토출유량 증가부(130)의 유체 이송압력에 의해 유체 유입부(110)의 유체가 펌핑모터(10)를 거치지 않고, 토출유량 증가부(130)로 이송되어 펌핑모터(10)에 의해 토출되는 토출 유체에 합류되어 이송된다. 이로 인하여 펌핑모터(10)의 용량보다 유체의 이송량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 펌핑모터(10)의 사용 전력량보다 펌핑 용량을 증가시킬 수 있게 된다.

정리하면, 본 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는 유체 유입부(110)의 압력보다 유체 토출부(120)의 유체 이송압력이 높게 유지되어 유체 유입부(110)의 유체가 유체 토출부(120)로 이송된다. 즉, 유체 유입부(110)와 유체 토출부(120)의 유체 압력차에 의해 유체 유입부(110)의 유체가 유체 토출부(120)로 이송된다.

본 발명에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는 유체를 이송하기 위한 펌핑 장치 예컨대 인젝터를 이용한 정수장치 등에 사용될 수 있다.

유체 유입부(110)는, 외측에 유체 토출유로(110a)가 형성되도록 유체 토출부(120)의 내부에 구비되는 유체유입 원통부재(111)와, 유체유입 원통부재(111)를 유체 이송라인(20)에 연결하는 유입관부재(113)를 포함한다.

유체유입 원통부재(111)는 상단이 개방되고 개방된 상면이 펌핑모터(10)에 의해 밀폐되며, 개방된 상면을 통해 유체유입 원통부재(111)를 통해 이송되는 유체가 이송된다.

유입관부재(113)는 플랜지를 통해 유체 이송라인(20)과 결합되며, 유체 토출부(120)를 통과하여 유체유입 원통부재(111)에 연통된다. 이러한 유입관부재(113)는 토출유량 증가부(130)와 연결되며, 유체의 이송 압력차에 의해 내부로 이송되는 유체 중 일부가 토출유량 증가부(130)로 이송된다.

유체 토출부(120)는 유체유입 원통부재(111)를 통해 펌핑모터(10)로 흡입되는 유체가 토출된다. 이러한 유체 토출부(120)는 유체 토출유로(110a)가 형성되도록 유체유입 원통부재(111)와 이격되게 구비되는 유체토출 케이스(121)와, 토출유량 증가부(130)와 결합되는 토출관부재(123)를 포함한다.

유체토출 케이스(121)는 유체유입 원통부재(111)보다 큰 직경을 가지도록 원통형으로 형성되며, 상면이 개방되고 개방된 상면이 펌핑모터(10)에 의해 커버된다. 이러한, 유체토출 케이스(121)는 펌핑모터(10)의 고정을 위한 베이스부재(125)에 구비되며, 펌핑모터(10)에서 토출되는 유체가 배출된다.

토출관부재(123)에는 토출유량 증가부(130)가 결합되며, 플랜지를 통해 유체 이송라인(20)과 연결된다.

토출유량 증가부(130)는 유체 유입부(110)의 유체가 펌핑모터(10)와 유체 토출유로(110a)를 경유하지 않고, 유입관부재(113)에서 토출관부재(123)로 바로 이송되어 토출되도록 유체 유입부(110)와 유체 토출부(120)의 유체 이송압력차를 발생시킴과 동시에 보다 증가시킨다.

이를 위하여 토출유량 증가부(130)는 토출관부재(123)에 결합되는 유속증가부재(131)와, 유속증가부재(131)에 결합되어 유입관부재(113)의 유체가 유입되는 유체합류 토출부재(133)를 포함한다.

유속증가부재(131)는 유체토출 케이스(121)에서 배출되는 유체의 이송압력을 증가시켜 유입관부재(113)의 유체가 유입되도록 한다. 이러한 유속증가부재(131)는 일단부가 토출관부재(123)에 결합되고, 타단부에 원뿔부(131a)가 형성되어 유체합류 토출부재(133)로 삽입되어 결합된다.

원뿔부(131a)는 토출관부재(123)로 이송되는 유체의 유속이 증가하도록 유체가 이송되는 방향으로 직경이 점진적으로 감소된다. 이때, 원뿔부(131a)에서 토출되는 유체의 이송 압력에 의해 유체합류 토출부재(133)의 유체가 유체 이송라인(20)으로 이송되면서 유입관부재(113)의 유체가 유체합류 토출부재(133)로 이송된다.

유체합류 토출부재(133)는 유속증가부재(131)의 원뿔부(131a)를 커버하도록 유속증가부재(131)에 결합되며, 유입관부재(113)와 연결되어 유체의 압력차에 의해 유입관부재(113)의 유체를 이송시킨다.

구체적으로, 유체합류 토출부재(133)는 유속증가부재(131)와 유체 유입부(110)의 유체 압력이 발생되도록 하여 유체 유입부(110)의 유체를 유입하여 유속증가부재(131)에서 이송되어 토출되는 유체와 합류시킨다.

이를 위하여 유체합류 토출부재(133)는 유속증가부재(131)와 결합되며, 보조이송배관(135)을 통해 유입관부재(113)와 연결되는 원통부재(133a)와, 원통부재(133a)에 결합되어 압력차에 의해 원통부재(133a)로 유입되는 유체를 토출시키는 합류 토출배관(133b)을 구비한다. 이때, 보조이송배관(135)에는 원통부재(133a)의 유체가 역류하는 것을 방지하도록 체크밸브(135a)가 구비된다.

원통부재(133a)는 유속증가부재(131) 및 합류 토출배관(133b)의 직경보다 크게 형성되며, 원뿔부(131a)와 합류 토출배관(133b) 사이에 유체의 이송을 위한 공간이 형성된다.

합류 토출배관(133b)은 원뿔부(131a)의 직경보다 큰 직경으로 형성되며, 원뿔부(131a)의 끝단과 이격되게 원통부재(133a)에 결합된다. 이러한 합류 토출배관(133b)은 유체유입구가 원뿔부(131a)의 토출구와 수평을 이루도록 원통부재(133a)에 결합되며, 유체의 이송방향을 따라 그 직경이 점진적으로 감소되어 토출관부재(123)에 결합된다.

즉, 합류 토출배관(133b)과 원뿔부(131a)가 이격되게 배치되므로, 원뿔부(131a)에서 토출되는 유체의 이송압력에 의해 원통부재(133a) 내부의 유체가 합류 토출배관(133b)으로 유입되어 토출된다.

한편, 본 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 보조이송배관(135)이 유체토출 케이스(121)를 관통하여 유체유입 원통부재(111)에 연결될 수도 있다. 이때, 보조이송배관(135)은 유체토출 케이스(121)를 관통하여 유체유입 원통부재(111)에 연통하는 보조노즐(135b)을 통해 유체 유입부(110)와 연결된다. 보조노즐(135b)은 보조이송배관(135)의 직경보다 작게 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치의 작용을 설명한다.

먼저, 펌핑모터(10)가 작동하면 유체 이송라인(20)을 통해 유체유입 원통부재(111)로 유입되는 유체가 펌핑모터(10)로 강제 흡입된 후, 유체 토출유로(110a)가 압축이송되면서 유속증가부재(131)로 토출된다.

그리고 유속증가부재(131)로 토출되는 유체는 원뿔부(131a)에서 유속이 증가하게 되고, 유속의 증가로 인해 원통부재(133a)와 합류 토출배관(133b) 내부의 압력차가 발생한다. 예를 들어 합류 토출배관(133b)의 유체 이송압력이 원통부재(133a)의 내부 압력보다 크게 유지되어 원통부재(133a)의 내부 유체가 합류 토출배관(133b)으로 유입되면서 원뿔부(131a)에서 토출하는 유체에 합류된다.

그리고 원통부재(133a)의 유체가 합류 토출배관(133b)으로 유입됨에 따라 유입관부재(113)로 이송되는 유체가 보조이송배관(135)을 통해 원통부재(133a)로 유입되어 합류 토출배관(133b)으로 유입된다.

이와 같은 본 발명에 따른 부스터 펌프용 하우징 장치(100)는 토출유량 증가부(130)가 보조이송배관(135)를 통해 유체 토출부(120)와 다른 경로를 통해 유체를 이송시켜 합류 토출배관(133b)으로 배출하므로, 펌핑모터(10)의 용량보다 유체의 이송량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 펌핑모터(10)의 소비 전력량을 감소시키면서 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 펌핑모터 20 : 유체 이송라인
100 : 부스터 펌프용 하우징 장치 110 : 유체 유입부
111 : 유체유입 원통부재 113 : 유입관부재
120 : 유체 토출부 121 : 유체토출 케이스
123 : 토출관부재 125 : 베이스부재
130 : 토출유량 증가부 131 : 유속증가부재
131a : 원뿔부 133 : 유체합류 토출부재
133a : 원통부재 133b : 합류 토출배관
135 : 보조이송배관 135a : 체크밸브
135b : 보조노즐

Claims (6)

1. 외부로부터 유체를 흡입하는 유체 유입부; 상기 유체 유입부를 통해 흡입되는 유체를 토출하는 유체 토출부; 및 상기 유체 유입부의 유체가 상기 유체 토출부를 경유하지 않고 이송되도록 상기 유체 유입부와 상기 유체 토출부에 연결되어 상기 유체 토출부의 유체 토출량을 증가시키는 토출유량 증가부;를 포함하며,
   상기 유체 토출부는, 유체 토출유로가 형성되도록 상기 유체 토출부의 외부에 구비되며, 펌핑모터가 결합되는 유체토출 케이스; 및 상기 토출유량 증가부가 결합되도록 상기 유체토출 케이스에 구비되는 토출관부재;를 포함하고,
   상기 유체 유입부는, 외측에 유체 토출유로가 형성되도록 상기 유체 토출부의 내부에 구비되는 유체유입 원통부재; 및 유체 이송라인과 연결되며, 상기 유체 토출유로를 통과하여 상기 유체유입 원통부재에 결합되는 유입관부재;를 포함하며,
   상기 토출유량 증가부는, 상기 유체토출 케이스 및 상기 유입관부재와 연결되어 상기 유체 유입부와 상기 유체 토출부의 유체 압력차에 의해 상기 유체 유입부의 유체를 이송하는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프용 하우징 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 토출유량 증가부는, 상기 유체 토출부와 결합되며, 상기 유체가 이송되는 방향으로 직경이 점진적으로 감소하는 원뿔부를 구비하는 유속증가부재; 및
   상기 원뿔부를 커버하도록 상기 유속증가부재에 결합되어 상기 유체 유입부와 연결되며, 상기 유속증가부재와 상기 유체 유입부의 유체 압력이 발생되도록 하여 상기 유체 유입부의 유체를 유입하여 상기 유속증가부재에서 이송하는 유체와 합류시키는 유체합류 토출부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프용 하우징 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 유체합류 토출부재는, 상기 유속증가부재와 결합되며, 보조이송배관을 통해 상기 유체 유입부와 연결되는 원통부재; 및
   상기 원뿔부의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 상기 원통부재에 결합되며, 상기 원통부재로 유입되는 유체를 토출시키는 합류 토출배관;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 부스터 펌프용 하우징 장치.
   

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