KR102246653B1 - 액체를 펌핑하기 위한 펌프 및 임펠러 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 어셈블리 및 액체를 펌핑하기 위한 펌프에 관한 것으로, 이는 펌프 챔버 및 펌프 챔버 안에서 회전하도록 배치되는 임펠러(4)를 포함하고, 임펠러는 축방향 연장 구동축 유닛(6)의 하단부(5)에 달려 있고, 구동축 유닛(6)의 하단부(5)는 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에 수용되며, 임펠러(4)는 구동축 유닛(6)에 대해 축방향으로 앞뒤로 변위될 수 있고, 임펠러(4)는 원통형 오목부(10)와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍(21)을 포함하고, 구동축 유닛(6)은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀(22)을 포함하며, 상기 핀(22)은 상기 구멍(21) 안에 배치된다.

Description

액체를 펌핑하기 위한 펌프 및 임펠러 어셈블리{PUMP FOR PUMPING LIQUID AS WELL AS AN IMPELLER ASSEMBLY}

본 발명은 일반적으로 액체를 펌핑하기 위한 펌프에 관한 것으로, 특히, 폴리머, 위생 물품, 직물, 넝마 등을 포함할 수 있는 하수와 같은, 고형물을 포함하는 오염된 액체를 펌핑하기 위한 펌프에 관한 것이다.

제 1 양태에 따르면, 본 발명은 액체를 펌핑하기 위한 펌프에 관한 것으로, 이 펌프는 펌프 챔버 및 펌프 챔버 안에서 회전하도록 배치되는 임펠러를 포함하고, 상기 임펠러는 축방향 연장 구동축 유닛의 하단부에 매달려 있고, 구동축 유닛의 상기 하단부는 임펠러의 원통형 오목부에 수용되며, 임펠러는 구동축 유닛에 대해 축방향으로 앞뒤로 변위될 수 있고, 임펠러는 상기 원통형 오목부와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍을 포함한다.

제 2 양태에 따르면, 본 발명은 액체를 펌핑하기 위한 펌프의 펌프 챔버 안에 배치되는 임펠러 어셈블리에 관한 것이다.

하수 처리 플랜트와 같은 플랜트, 정화조, 웰(well) 등에서, 양말, 위생 타월, 종이 등과 같은 고형물 또는 다른 오염물이 플랜트의 펌프, 예컨대 플랜트의 웅덩이/수용부에 잠기는 잠수형 펌프를 막히게 할 수 있다. 임펠러와 임펠러 시트가 서로 일정한 거리로 떨어져 있는 경우, 오염물은 펌프를 통과하기에는 가끔 너무 크다. 큰 고형물은 최악의 경우에는 임펠러를 움직이지 못하게 하며, 그래서 펌프를 심하게 손상시키게 된다. 이러한 의도치 않은 가동 중단시에는 비용이 많이 드는데, 왜냐하면 비싸고 지루한 예상외의 유지 보수 작업이 수반되기 때문이다.

유럽 특허 EP 1,899,609 에는, 구동축에 매달려 있는 회전 가능한 임펠러 및 임펠러 시트/흡입 덮개를 포함하는 펌프가 개시되어 있다. 큰 고형물이 통과할 수 있도록 임펠러는 축방향으로 임펠러 시트에 대해 움직일 수 있는데, 그렇지 않은 경우 그 큰 고형물은 펌프를 막히게 하거나 임펠러를 움직이지 못하게 한다. 임펠러는 구동축 유닛의 하단부가 수용되는 원통형 오목부를 가지며, 임펠러는 하측 위치와 상측 위치 사이에서 축방향으로 변위가능하다. 임펠러는 원통형 오목부와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍을 가지며, 이 구멍은 임펠러를 구동축에 연결하기 위해 적절한 도구를 도입시킬 수 있게 해준다.

펌프가 작동 중일 때, 상기 관통 구멍에는, 펌핑된 액체 및 고형물이 원통형 오목부에 들어가는 것을 방지하는 플러그/덮개가 제공된다. 그럼에도 불구하고, 예컨대 임펠러와 임펠러 시트 사이에 있는 축방향 간격의 재조정을 위해 펌프를 수리할 때, 펌프가 재시동되기 전에 상기 플러그를 다시 장착해야 하는 중요성을 간과하는 경우가 가끔 있다. 펌핑된 액체가 임펠러의 원통형 오목부에 들어가면, 결국에 구성품이 부식되고, 그래서 임펠러와 구동축 사이의 축방향 변위성이 나쁜 영향을 받거나 완전히 불가능하게 된다. 더욱이, 고형물이 원통형 홈에 들어가, 구동축에 대한 임펠러의 축방향 변위를 기계적으로 방지할 수 있다.

또한, 임펠러와 구동축 유닛 사이의 접속부는 비교적 작은 연장을 갖는데, 즉 구동축 유닛과 원통형 오목부 사이에 반경 방향 접촉이 일어나게 되며, 이에 따라, 임펠러가 축방향 비대칭 힘을 받으면 기울어질 위험이 있게 된다.

또한, 위와 같은 종류의 잠수형 펌프는 유지가 어려운 웅덩이로부터 액체를 펌핑하는 데에 사용되며 또한 펌프는 종종 매일 12 시간 이상 동안 작동된다. 그러므로, 긴 작업 수명을 갖는 펌프를 제공하는 것이 전적으로 바람직하다.

본 발명은 종래에 알려져 있는 펌프의 단점과 실패를 극복하고 또한 개선된 펌프를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 주 목적은, 임펠러가 펌핑된 액체 및 고형물이 임펠러의 원통형 오목부에 들어갈 위험을 완전히 없애기 위한 수단을 갖는, 서두에서 언급한 종류의 개선된 펌프 및 임펠러 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 비대칭적인 힘이 축방향으로 임펠러에 작용함으로 인해 임펠러가 기울어지는 위험이 없는 펌프와 임펠러 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한, 펌프가 고형물의 펌프 통과를 신뢰적인 방식으로 가능하게 해주는, 서두에서 언급한 바와 같은 종류의 개선된 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 상기 주 목적은, 독립 청구항에 기재되어 있는 특징을 갖는, 서두에서 언급한 바와 같은 펌프로 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시 형태는 종속 청구항에 기재되어 있다.

본 발명에 따르면, 서두에서 언급한 종류의 펌프가 제공되는데, 이 펌프는, 상기 구동축 유닛은 구동축 유닛의 하단부로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀을 포함하며 상기 핀은 상기 구멍 안에 배치되고 또한 펌핑된 액체가 임펠러의 원통형 오목부에 들어가는 것을 방지하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

그래서, 본 발명은, 항상 임펠러의 관통 구멍 안에 있는 핀을 배치함으로써 펌핑된 액체와 고형물이 원통형 오목부에 들어가 펌프의 작동에 나쁜 영향을 주는 것이 방지된다는 지견에 기초하고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 액체 시일이 상기 구멍과 핀의 인터페이스에 배치된다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 핀의 측면이 구멍의 내면에 접한다. 이리하여, 구동축 유닛과 임펠러 사이의 안내는, 축방향 힘이 비대칭적으로 가해질 때 임펠러가 기울어지는 위험을 없애기 위해 축방향으로 더 큰 연장을 갖게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 상기 구동축 유닛은 구동축과 슬리브를 포함하고, 슬리브는 구동축를 둘러싸고 구동축에 분리 가능하게 연결되며 또한 구동축 유닛의 상기 하단부의 일 부분을 구성한다. 이리하여, 임펠러 어셈블리가 조립되는 중에 슬리브는 임펠러의 원통형 오목부에 장착될 수 있는데, 그래서 임펠러 어셈블리는 축방향으로 변위 가능한 임펠러를 갖는 기존의 펌프를 위한 업그레이딩 키트로서 판매될 수 있다.

본 발명의 다른 이점 및 특징은 나머지 종속 청구항 및 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
종래 기술의 추가 설명
문헌 US 2,245,866 에는 구동축의 하부 자유 단부에 고정되어 있는 임펠러를 갖는 종래의 펌프가 개시되어 있는데, 이 펌프는 펌프 챔버 안에 존재하는 펌핑된 액체가 임펠러의 원통형 오목부에 들어가는 것을 방지하는 수단을 갖고 있지 않으며, 그 오목부에서 구동축의 하단부가 끝난다.

본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징 그리고 이점에 대한 보다 완전한 이해는 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 펌프에 속하는 유압부의 개략적인 절취 측면도로, 임펠러는 통상적인 작업 위치에 대응하는 하측 위치에 있는 것으로 나타나 있다.
도 2 는 본 발명의 임펠러 어셈블리 및 구동축의 개략적인 절취 측면도로, 임펠러는 하측 위치에 있다.
도 3 은 도 2 에 대응하는 본 발명의 임펠러 어셈블리의 개략적인 절취 측면도로, 임펠러는 하측 위치로부터 떨어진 위치에 있다.
도 4 는 제 1 실시 형태에 따른 구동축 유닛의 개략적인 절취 측면도이다.
도 5 는 제 2 실시 형태에 따른 구동축 유닛의 개략적인 절취 측면도이다.
도 6 은 Ⅵ - Ⅵ 선을 따라 취한, 도 4 에 대응하는 구동축 유닛을 위에서 본 개략적인 절취도로, 임펠러의 일 부분도 나타나 있다.
도 7 은 임펠러 시트를 위에서 본 개략적인 사시도이다.

먼저 도 1 을 참조하면, 본 발명의 펌프의 일 부분이 나타나 있는데, 보다 구체적으로, 그의 유압부가 전체적으로 참조 번호 "1"로 표시되어 있다. 도 1 에서, 펌프의 나머지 부분은 명료성을 위해 생략되어 있다. 이들 부분은 구동부 및 유압부와 구동부 사이에 위치되는 시일링부이다. 본 발명은 일반적으로 펌프에 관한 것이지만, 바람직한 실시 형태에서, 펌프는 잠수형 원심 펌프이다. 본 발명을 펌프와 관련하여 설명할 것이지만, 그에 한정되는 것은 결코 아니다.

유압부(1)는 펌프 챔버(3)를 한정하는 펌프 챔버 또는 볼류트(volute)(2), 상기 펌프 챔버(3) 안에서 회전하도록 배치되는 임펠러(4)(이 임펠러는 축방향으로 연장되어 있는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)에 매달려 있음), 및 흡입 덮개(7)를 포함하며, 이 흡입 덮개의 중심부에는 유입하는 액체 유동을 위한 입구(8)가 위치되어 있다. 흡입 덮개(7)(임펠러 시트(seat)라고도 함)는 펌프 챔버(2)에 대해 회전할 수 없도록 예컨대 복수의 볼트에 의해 펌프 챔버(2)에 바람직하게는 분리가능하게 연결된다. 펌프가 작동 중일 때 임펠러(4)는 구동축 유닛(6)에 의해 회전 가능하게 구동된다. 또한, 펌프 챔버(2)는 유출하는 액체 유동을 위한 출구(9)를 포함하고, 나타나 있는 실시 형태에서 그 출구(9)는 반경 방향으로 향해 있다.

바람직한 실시 형태에 따르면, 임펠러(4)는 하측 위치(도 1 에 나타나 있음)와 상측 위치 사이에서 구동축 유닛(6)에 대해 축방향으로 앞뒤로 변위될 수 있다. 임펠러(4)가 하측 위치로부터 변위되면, 임펠러(4)는 펌핑된 액체 중에 있는 큰 고형물이 통과할 수 있도록 흡입 덮개(7)로부터 멀어지는 방향으로 변위된다.

이제, 본 발명의 임펠러(4)를 나타내는 도 2 및 3 을 주로 참조한다. 도 2 에 나타나 있는 임펠러(4)는 하측 위치에 있고 도 3 에서 임펠러(4)는 하측 위치로부터 떨어져 있다. 전술한 바와 같이, 임펠러(4)가 상측 위치에 위치될 때, 임펠러(4)는 구동축 유닛(6)에 대해 더 변위되어 도 3 에 나타나 있는 위치에 있을 수 있다. 임펠러(4)는 원통형 오목부(10)를 포함하고, 구동축 유닛(6)의 하단부(5)가 상기 원통형 오목부(10) 안에 수용된다.

이제 도 4 ∼ 6 을 참조한다. 도 4 에 나타나 있는 실시 형태에서, 구동축 유닛(6)은 구동축(11) 및 슬리브(12)를 포함하고, 이 슬리브(12)는 구동축(11)을 둘러싸면서 그 구동축에 분리 가능하게 연결되어 있다. 그래서, 슬리브(12)는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 일 부분을 구성한다. 슬리브(12)는 적절한 방식으로 구동축(11)에 연결되는데, 나타나 있는 실시 형태에서는, 슬리브(12)는 통상적인 도구 원추(13)에 의해 구동축(11)에 연결되어 있다. 구동축(11)은 원추형으로 되어 있고 도구 원추(13)는 구동축(11)과 결합하여 조여지는 볼트(14)를 사용하여 구동축(11)에 가압되며, 이때 도구 원추(13)는 반경 방향 외측으로 힘을 받아 슬리브(12)가 구동축(11)에 지탱되거나 클램핑된다. 이 실시 형태의 이점은, 볼트(14)를 풀어 슬리브(12)를 축방향으로 변위시키고 그런 다음 그 볼트(14)를 다시 조여 슬리브(12)와 구동축(11) 사이의 축방향 위치를 조절할 수 있다는 것이다. 도 5 에 나타나 있는 실시 형태에서, 구동축(6)은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)를 구성하는 일정한 세부이다.

나타나 있지 않은 다른 실시 형태에 따르면, 슬리브(12)는 원추형이 아닌 원통형 구동축(11) 상에 나사 결합되고, 이 실시 형태에서는, 슬리브(12)와 구동축(11) 사이에 원하는 수의 이격 심(shim)을 배치하여 슬리브(12)와 구동축(11) 사이의 축방향 위치가 조절 된다. 여기서 언급해야 할 것으로, 이 실시 형태는 일정한 세부가 장착될 때 구동축 유닛(6)의 하단부(5)가 그 일정한 세부로 구성되어 있는 것으로 기능하고 인지된다.

구동축 유닛(6)과 임펠러(4)는 함께 회전할 수 있다. 도 6 에 나타나 있는 실시 형태에서, 펌프는 로드 또는 핀(15)의 형태로 되어 있는 캐리어를 포함하는데, 이 캐리어는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)와 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)의 인터페이스에 위치된다. 로드(15)는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 측면에 있는 오목부와 원통형 오목부(10)의 내면(16)에 있는 오목부에 대향하여 배치된다. 일 대안적인 실시 형태에 따르면, 복수의 로드(15) 또는 캐리어가 상기 인터페이스를 따라 분산될 수 있는데, 바람직하게는 등간격으로 분산된다. 캐리어는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)와 고정 연결되거나 그 하단부의 일 부분일 수 있다. 나타나 있지 않은 일 대안적인 실시 형태에서, 상기 인터페이스는 반경 방향 평면에서 볼 때 다각형, 예컨대 사각형 또는 육각형의 기본 형상을 갖는다.

일 바람직한 실시 형태에서 구동축 유닛(6)의 하단부(5)는 더 두꺼운 하측 부분(이 부분의 측면은 원통형 오목부(10)의 내면(16)과 반경 방향으로 접하게 됨), 및 더 얇은 상측 부분을 가지며, 이 더 얇은 부분의 측면은 원통형 오목부(10)의 내면(16)으로부터 반경 방향으로 떨어져 위치된다. 더 두꺼운 하측 부분은 임페럴(4)가 펌프의 회전 축선에 대해 기울어지지 않도록 그 임펠러를 안내하게 된다.

환형 시일(17)이 임펠러의 원통형 오목부(10)의 상부에 배치되는데, 이 시일(17)은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)과 접하거나 또는 구동축(11)과 접하여, 펌핑된 액체 및 고형물이 위에서 원통형 오목부(10)에 들어가는 것을 방지한다.

임펠러(4)는 바람직하게는 개방형이고, 허브(18), 상부 덮개 판(19), 및 이 덮개 판(19)으로부터 축방향으로 연장되어 있는 적어도 하나의 블레이드(20)(베인이라고도 함)를 포함한다. 블레이드(20)는 바람직하게는 임펠러(4)의 통상적인 회전 방향, 즉 펌프가 정상적으로 작동할 때의 회전 방향에 반대인 방향으로 나선형으로 되어 있다.

블레이드(20)의 수와 그의 길이는 다른 액체 및 이용 분야에 적합하게 변할 수 있다. 원통형 오목부(10)는 바람직하게는 허브(18)에 배치된다. 나타나 있는 실시 형태에서 상기 적어도 하나의 블레이드(20)는 상기 허브(18)에 연결되어 있고, 바람직한 실시 형태에서 임펠러(4)는 2개의 블레이드(20)를 포함한다. 또한, 임펠러(4)는 허브(18)에서 구멍(21)을 포함하는데, 이 구멍(21)은 원통형 오목부(10)와 펌프 챔버(3)를 서로 연결한다. 상기 구멍(21)의 일 목적은, 슬리브(12)를 구동축(11)에 연결하기 위해 적절한 도구를 도입시킬 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 중심적인 특징은, 구동축 유닛(6)은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀(22)을 포함한다는 것이다. 이 핀(22)은 펌핑된 액체가 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에 들어가는 것을 방지하기 위해 상기 구멍(21)에 배치된다. 임펠러(4)가 구동축 유닛(6)에 대해 축방향으로 변위될 수 있어, 임페럴(4)의 구멍(21)도 핀(22)에 대해 축방향으로 변위될 수 있다. 펌핑된 액체 및 고형물이 아래로부터 원통형 오목부(10)에 들어가는 것을 방지하기 위해 액체 시일(23)이 바람직하게는 구멍(21)과 핀(22) 사이에 배치된다. 그리하여, 임펠러(4)와 구동축 유닛(6)의 상호 위치에 관계 없이, 핀(22)은 항상 구멍(21) 안에 있게 된다.

액체 시일(23)은 바람직하게는 O-링으로 만들어진다. 액체 시일(23)은 바람직하게는 관통 구멍(21)의 내면에 있는 홈에 배치된다. 일 대안으로, 액체 시일(23)은 핀(22)의 측면(24)에 있는 홈에 배치될 수 있다. 핀(22)은 바람직하게는 구멍(21)의 내면과 접하게 되며, 그리하여 임펠러(4)와 구동축 유닛(6) 사이의 추가 안내가 얻어진다. 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 상기 더 두꺼운 부분과 임펠러(4)의 원통형 오목부(10) 사이의 안내 및 핀(22)과 구멍(21) 사이의 안내에 의해, 비대칭적인 힘이 축방향으로 임펠러(4)에 가해질 때 그 임펠러가 기울어질 위험이 완전히 제거된다.

핀(22)은 바람직하게는 슬리브(12)에 연결되고, 나타나 있는 가장 바람직한 실시 형태에서, 핀(22)은 슬리브(12)에 고정적으로 연결된다. 핀(22)은 바람직하게는 관형이고, 관통 구멍(25)을 포함하며, 이 관통 구멍의 목적은, 슬리브(12)를 구동축(11)에 연결하기 위해 적절한 도구를 도입시킬 수 있게 하는 것이다. 또한, 고형물이 볼트(14)에 들어가 그 볼트를 멈추게 하는 것을 방지하기 위해 플러그 또는 덮개(미도시)가 핀(22)의 관통 구멍(25)에 삽입될 수 있다.

펌프는 바람직하게는 구동축 유닛(6)과 원통형 오목부(10) 사이에 배치되는 스냅-로크(snap-lock) 커플링을 포함한다. 이 스냅-로크 커플링은, 임펠러(4)를 상기 하측 위치로부터 멀어지는 방향으로 변위시키는 작용을 하는 가해진 힘이 임계값 보다 작을 때 임펠러(4)를 하측 위치에 위치시키도록 되어 있다. 나타나 있는 실시 형태에서, 스냅-로크 커플링은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 더 두꺼운 하측 부분과 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 더 얇은 상측 부분 사이의 접속부에 배치되는 시트(26)를 포함한다. 스냅-로크 커플링의 시트(26)는 바람직하게는 스냅-로크 커플링에 속하는 보스(boss; 27)에 의해 범위가 한정된다. 또한, 스냅-로크 커플링에 속하는 잠금 요소(28)가 잠금 요소의 오목부(29)에 배치되며, 이 오목부(29)는 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)의 내면(16)에 배치되어 있다. 잠금 요소(28)는 바람직하게는 환형 스프링으로 만들어지며, 잠금 요소의 오목부(29)는 둘레 방향으로 연장되어 있는 홈으로 되어 있다.

환형 스프링(28)은 홈(29) 안에 배치되고 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에서 반경 방향 내측으로 돌출되어 있으며, 그래서 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 더 두꺼운 하측 부분은 환형 스프링(28) 아래에 위치된다. 이렇게 해서, 임펠러(4)가 구동축 유닛(6)에서 빠지는 것이 방지된다. 또한, 환형 스프링(28)의 적어도 일 부분은 스냅-로크 커플링의 시트(26)과 결합하고, 그래서 임펠러(4)는 그의 하측 위치에 유지된다. 다시 말해, 스냅-로크 커플링에 속하는 상기 보스(27)는 환형 스프링(28)의 위쪽에 위치된다.

환형 스프링(28)의 반경은 그의 둘레를 따라 바람직하게 변하며, 축방향에서 볼 때 타원형, 삼각형 또는 사각형의 기본 형상을 갖는다. 따라서, 환형 스프링(28)의 어떤 부분은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)의 시트(26)와 접촉하고 환형 스프링(26)의 다른 부분은 임펠러의 원통형 오목부(10)의 잠금 요소의 오목부(29)와 접촉하게 된다. 상기 반경이 가변적임으로 인해, 환형 스프링(28)은 시트(26)와 잠금 요소의 오목부(29) 모두에서 스프링 편향되며, 그래서 임펠러(4)는 축방향 놀음이 없이 그의 하측 위치에 정확하게 위치될 수 있다. 동시에, 스냅-로크 커플링에 속하는 보스(27)가 환형 스프링(28)을 지날 수 있도록, 비교적 작은 축방향 힘을 가해야 한다. 환형 스프링(28)은 또한 바람직하게는 로드(15)를 유지시킨다.

환형 스프링(28)은 대안적으로 원형의 기본 형상을 가질 수 있음을 언급해야 한다. 원형의 환형 스프링(28)이 사용되는 경우 그 스프링은 잠금 요소의 오목부(29)에서 스프링 편향될 수 없는데, 왜냐하면, 스냅-로크 커플링에 속하는 보스(27)가 환형 스프링(28)을 지나면 그 환형 스프링(28)은 반경 방향 외측으로 팽창되기 위해서는 공간을 가져야 하기 때문이다.

큰 고형물 때문에 임펠러(4)가 그의 하측 위치에서 벗어나 있을 때, 스냅-로크 커플링이 결합 해제된 후에는 억제력이 작용하지 않는다. 고형물이 통과하면, 임펠러(4)는 임펠러(4)의 하측면에서 보다 더 높은 유압이 임펠러의 덮개 판의 상측면에 가해지므로 하측 위치를 취하게 되고, 이러한 경우 펌프는 도면에 나타나 잇는 바와 같이 수직 방향으로 배향되며, 임펠러(4) 자체의 중량의 작용으로 임펠러(4)가 그의 하측 위치로 되돌아가게 된다. 일단 임펠러(4)가 그의 하측 위치로부터 변위되면, 그에 따라 환형 스프링(28)은 잠금 요소의 오목부(29)에 여전히 위치되며, 임펠러(4)가 그의 하측 위치로 복귀하면, 환형 스프링(28)은 한번 더 구동축 유닛(6)의 시트(26)에 위치된다.

이제, 흡입 덮개(7)의 일 실시 형태를 나타내는 도 7 을 참조한다.

적어도 하나의 홈 또는 여유 홈(30)이 흡입 덮개(7)의 상면과 펌프 챔버(3)의 인접한 입구(8)에 배치되어 있다. 홈(30)은 흡입 덮개(7)의 입구(8)에서부터 그 덮개의 주변 쪽으로 연장되어 있다. 홈(30)은 바람직하게는 나선형이고 임펠러(4)의 회전 방향, 즉 회전 블레이드(20)의 회전 방향의 반대 방향으로 외측으로 휩쓴다. 홈(30)의 수, 형상 및 배향은 다른 액체 및 이용 분야에 적합하게 크게 변할 수 있다. 홈(30)의 기능은, 펌핑된 액체 중에 있는 고형물을 펌프 챔버(2)의 주변 쪽으로 외측으로 안내하는 것이다. 펌프를 통과하는 고형물의 일부는 블레이드(20) 밑에 걸려 임펠러의 회전 속도를 저하시키게 되며, 가끔 임펠러의 운동을 완전히 멈추게 한다. 홈(30)은 블레이드(20)가 그 홈을 지날 때 마다 고형물을 긁어 제거하여 블레이드(20)를 청결하게 유지하는데에 기여한다. 고형물이 임펠러(4)와 흡입 덮개(7) 사이에서 홈(30)에 들어가기에 너무 큰 경우에는, 임펠러는 그 고형물에 의해 흡입 덮개(7)로부터 멀어지게 위쪽으로 변위될 것이며, 그래서 고형물이 펌프를 통과할 수 있다.

블레이드(20)의 하부 가장자리의 형상은 축방향으로 흡입 덮개(7)의 상면의 형상에 대응한다. 임펠러(4)가 하부 위치에 있을 때 상기 하부 가장자리와 상면 사이의 축방향 거리는 1 mm 보다 작아야 한다. 이 거리는 바람직하게는 0.8 mm 보다 자고, 가장 바람직하게는 0.5 mm 보다 작다. 상기 거리는 동시에 0.1 mm 보다 크고, 바람직하게는 0.2 mm 보다 커야 한다. 임펠러(4)와 흡입 덮개(7)가 서로 너무 가까우면, 마찰력 또는 제동력이 임펠러(4)의 블레이드(20)에 작용하게 된다.

펌프의 입구(8)가 막히지 않도록, 흡입 덮개(7)에는, 고형물을 홈(30) 쪽으로 안내하는 수단이 바람직하게 제공된다. 이 안내 수단은, 흡입 덮개(7)의 상면, 보다 구체적으로, 그 상면에 있어서 입구(8)와 대향하는 부분으로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 안내 핀(31)을 포함한다. 이 안내 핀(31)은 일반적으로 흡입 덮개(7)의 반경 방향으로 연장되어 있고, 임펠러 아래에 위치되며, 임펠러(4)의 블레이드(20)의 최내측 부분에 인접한 위치로부터 흡입 덮개(7)의 상면 쪽으로 또는 그 상면까지 연장되어 있는 상면(32)을 갖는다. 보다 구체적으로, 안내 핀(31)의 상면(32)의 최내측 부분은, 임펠러(4)의 블레이드(20)의 최내측 부분과 대략 동일한 반경 방향 거리로 임펠러(4)의 중심으로부터 떨어져 위치된다. 안내 핀(31)의 상면(32)은 바람직하게는 홈(30)의 "입구" 바로 근처에서 끝나 있다. 임펠러(4)가 하측 위치에 있을 때, 안내 핀(31)의 상면(32)과 블레이드(20)의 전연 사이의 축방향 거리는 1 mm 보다 작아야 한다.

본 발명은 또한 펌프 챔버(3) 안에 배치되는 임펠러 어셈블리에 관한 것이다. 이러한 임펠러 어셈블리는 축방향으로 변위 가능한 임펠러를 갖는 종래 기술의 펌프를 위한 업그레이딩 키트로서 판매될 수 있다. 임펠러 어셈블리는 원통형 오목부(10)를 갖는 임펠러(4)와 슬리브(12)를 포함한다. 슬리브(12)는 상기 원통형 오목부(10) 안에 수용되며, 슬리브(12)는 축방향 연장 구동축(11)에 연결된다. 임펠러(4)는 축방향으로 슬리브(12)에 대해 앞뒤로 변위가능하다. 임펠러(4)는 원통형 오목부(10)와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍(21)을 포함하고, 슬리브(12)는 이 슬리브(12)로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀(22)을 포함한다. 핀(22)은 상기 구멍(21)에 배치된다. 추가로, 스냅 로크, 슬리브(12) 및 임펠러(4)와 관련하여 언급한 모든 사항들은 임펠러 어셈블리도 해당된다. 이와 관련하여, 슬리브(12)는 또한 임펠러 어셈블리에 속하며, 임펠러 어셈블리가 구동축(11)에 장착되면, 슬리브(12)는 구동축 유닛(6)의 하단부(5)에 속한다.

본 발명의 가능한 변형예

본 발명은 전술한 실시 형태 또는 도면에 나타나 있는 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 이와 관련하여, 도면은 도시적이고 예증적인 목적만 갖는 것이다. 본 특허 출원은 전술한 바람직한 실시 형태에 대한 모든 개작예 및 변형예도 포함한다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구 범위의 기재 사항에 의해 한정되며, 그래서 그 청구 범위 내에서 어떤 가능한 방식으로도 수정될 수 있다.

위, 아래 상부, 하부 등과 같은 용어에 대한 모든 정보는 참조 번호가 정확하게 읽혀질 수 있도록 배향되는 도면에 따라 장치를 배향한 상태에서 해석되어야 한다. 따라서, 유사한 용어는 나타나 있는 실시 형태에서 상호적인 관계만 나타내며, 본 발명의 장치가 다른 구성/설계를 가지면 이들 실시 형태는 변할 수 있다.

일 특정 실시 형태에 속하는 특징(들)이 다른 실시 형태(들)에 속하는 특징(들)과 결합될 수 있다는 것을 명시적으로 언급하지는 않았지만, 그러한 결합은 가능하다면 자명한 것으로 생각되어야 한다.

Claims (12)

1. 액체를 펌핑하기 위한 펌프로서, 펌프 챔버 및 펌프 챔버 안에서 회전하도록 배치되는 임펠러(4)를 포함하고, 상기 임펠러는 축방향 연장 구동축 유닛(6)의 하단부(5)에 매달려 있고, 구동축 유닛(6)의 상기 하단부(5)는 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에 수용되며, 임펠러(4)는 상기 원통형 오목부(10)와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍(21)을 포함하고, 임펠러(4)는 펌프의 작동 중에 구동축 유닛(6)에 대해 축방향으로 앞뒤로 변위될 수 있고, 상기 구동축 유닛(6)은 구동축 유닛(6)의 하단부(5)로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀(22)을 포함하며, 상기 핀(22)은 상기 구멍(21) 안에 배치되고 또한 펌핑된 액체가 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에 들어가는 것을 방지하도록 되어 있는 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,
   액체 시일(23)이 상기 구멍(21)과 핀(22)의 인터페이스에 배치되어 있는 펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 핀(22)의 측면(24)이 구멍(21)의 내면에 접하는 펌프.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 구동축 유닛(6)의 하단부(5)에 속하는 측면의 축방향 부분은 상기 원통형 오목부(10)의 내면(16)에 접하는 펌프.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 핀(22)은 관형인 펌프.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 액체 시일(23)은 O-링으로 되어 있는 펌프.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 액체 시일(23)은 구멍(21)의 내면에 있는 홈에 배치되는 펌프.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 구동축 유닛(6)은 구동축(11)과 슬리브(12)를 포함하고, 슬리브(12)는 구동축(11)를 둘러싸면서 구동축에 분리 가능하게 연결되며 또한 구동축 유닛(6)의 상기 하단부(5)의 일 부분을 구성하는 펌프.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 핀(22)은 상기 슬리브(12)에 고정적으로 연결되어 있는 펌프.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임펠러(4)는 허브(18), 상부 덮개 판(19) 및 적어도 상기 덮개 판(19)에 연결되어 있는 적어도 하나의 블레이드(20)를 포함하는 개방형 임펠러인 펌프.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 원통형 오목부(10) 및 구멍(21)은 임펠러의 상기 허브(18)에 배치되는 펌프.
12. 펌프 챔버 안에 배치되는 임펠러 어셈블리로서, 원통형 오목부(10)을 갖는 임펠러(4) 및 슬리브(12)를 포함하고, 슬리브(12)는 상기 원통형 오목부(10) 안에 수용되며, 슬리브(12)는 축방향 연장 구동축(11)에 연결되도록 배치되고, 임펠러(4)는 축방향으로 슬리브(12)에 대해 앞뒤로 변위가능하며, 임펠러(4)는 상기 원통형 오목부(10)와 펌프 챔버를 서로 연결하는 축방향 연장 구멍(21)을 포함하고, 상기 슬리브(12)는 슬리브(12)로부터 돌출되어 있는 축방향 연장 핀(22)을 포함하며, 상기 핀(22)은 상기 구멍(21) 안에 배치되고 또한 펌핑된 액체가 임펠러(4)의 원통형 오목부(10)에 들어가는 것을 방지하도록 되어 있는 임펠러 어셈블리.

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