KR102365241B1 - 수직펌프의 토출관 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직펌프의 토출관 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유체 흐름의 방향을 전환하여 토출시키기 위한 토출관을 포함하는 수직펌프의 토출관 조립체에 관한 것이다.
이를 위해, 수직펌프에서 유체의 흐름 방향을 전환하기 위한 토출관을 포함하는 토출관 조립체에 있어서, 곡관 형태로 절곡된 파이프몸체로 이루어진 토출관; 상기 토출관을 감싸도록 토출관의 파이프몸체 외측으로 설치되고, 상부에는 모터를 설치하기 위한 모터설치부가 마련된 하우징; 및 상기 토출관과 하우징을 서로 결합시키고 외력에 의해 전달되는 하중을 분산시키기 위해 토출관과 하우징에 설치되는 체결수단;을 포함하여 구성되는 수직펌프의 토출관 조립체를 제공한다.

Description

수직펌프의 토출관 조립체{Discharge pipe assembly of vertical pump}

본 발명은 수직펌프의 토출관 조립체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유체 흐름의 방향을 전환하여 토출시키기 위한 토출관을 포함하는 수직펌프의 토출관 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 수직펌프는 모터의 회전축에 연결되고 펌프의 임펠라를 회전시키는 샤프트가 수직으로 배치되어 있는 펌프를 말한다.

이러한 수직펌프는 흡입관을 하측에 배치하고 수직으로 세워진 상태에서 토출관을 통해 유체가 수평 방향으로 토출되는 구조로 이루어진다.

도 1은 일반적인 수직펌프를 개략적으로 나타낸 도면으로, 수직펌프의 구성을 개략적으로 설명하면, 수직펌프(1)는 하측에 배치되어 외부의 유체를 흡입하는 흡입관(2), 흡입관(2)과 연결되도록 수직으로 연장되는 배관(3), 상기 배관(3) 일측에 수직으로 개방되도록 설치되어 유체가 토출되는 토출관(4a)과 토출관(4a)을 감싸는 하우징(4b)으롤 구성되는 토출관 조립체(4) 및 상기 토출관 조립체(4) 상부에 배치되어 회전력을 발생시키는 모터(5)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 모터(5)의 회전축에는 임펠라(7)가 설치된 샤프트(6)가 연결되며, 모터(5)의 작동에 의해 회전력이 발생하면 모터(5)의 회전축과 연결된 샤프트(6)가 회전하고 임펠라(7)가 회전하면서 외부의 유체가 배관(3) 내부로 유입되어 수직방향으로 흐르다가 토출관(4a)을 통해 수평방향으로 방향을 전환한 상태로 토출되게 된다.

한편, 상기 수직펌프(1)에 있어 유체의 방향을 전환하기 위한 토출관(4a)을 포함하는 토출관 조립체(4)는 배관(3)의 끝단에 연결되는 곡관 형태의 엘보(elbow)로 이루어진 토출관(4a)과 토출관(4a)을 보호하고 상측으로 모터를 설치하기 위해 토출관(4a)을 감싸도도록 조립되는 하우징(4b)으로 이루어진다.

이러한 상기 종래의 토출관 조립체에는 토출관과 하우징이 일체로 제작되는 일체형과 토출관과 하우징이 별도로 분리 제작되어 조립되는 분리형으로 나눌 수 있다.

일체형 구조의 토출관 조립체는 일반적으로 융해된 금속을 주형(鑄型) 속에 넣고 응고시켜서 일체형 구조로 제작되는 것으로 토출관과 하우징이 동일한 재질로 제작되게 되는데, 보통 유체가 흘러 직접 접촉되는 토출관의 경우 부식에 노출되어 있음으로 부식을 방지하기 위해 스테인리스 스틸 재질로 제작된다.

하지만 상기 일체형 구조의 토출관 조립체의 경우 스테인리스 스틸 재질로 토출관과 하우징을 일체로 제작할 경우 많은 제작비용이 소요되는 문제가 있다.

이러한 일체형 구조의 단점을 해결하고자 종래에는 토출관과 하우징을 분리시켜 분리형으로 제작하고 부식방지를 위해 토출관만 스테인리스 스틸 재질로 제작함으로써 제작 비용을 줄이고 있다.

도 2는 종래의 토출관 조립체의 분리 사시도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 토출관 조립체(10)는 토출관(11)이 하우징(13)의 체결홀(15)을 통해 삽입되어 용접에 의해 조립된다.

이때, 외력에 대한 강성을 유지하여 변형을 방지하고자 토출관(11)과 하우징(13) 외측에는 각각 복수개의 리브(12, 14)가 설치된다.

하지만 종래의 토출관 조립체(10)의 경우 많은 리브 적용되도록 함으로써 구조가 복잡하고, 용접을 통해 조립함으로써 제작시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

또한, 토출관(11)으로부터 전달되는 하중은 분산되지 못하고 집중되어 하우징(13)으로 전달되면서 토출관(11)과 하우징(13)이 접하는 부분의 강도가 약하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구조를 간소화 시키고 조립의 편리성을 제공하며 하중을 분산시켜 강성을 유지할 수 있는 수직펌프의 토출관 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 수직펌프에서 유체의 흐름 방향을 전환하기 위한 토출관을 포함하는 토출관 조립체에 있어서, 곡관 형태로 절곡된 파이프몸체로 이루어진 토출관; 상기 토출관을 감싸도록 토출관의 파이프몸체 외측으로 설치되고, 상부에는 모터를 설치하기 위한 모터설치부가 마련된 하우징; 및 상기 토출관과 하우징을 서로 결합시키고 외력에 의해 전달되는 하중을 분산시키기 위해 토출관과 하우징에 설치되는 체결수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 체결수단은, 샤프트가 관통하는 부분의 토출관 일측에서부터 파이프몸체의 외측면과 수직되게 방상형으로 복수개가 설치되는 제1보강리브; 상기 제1보강리브의 일측에 'T'자 형상으로 설치되는 제1체결부재; 상기 제1보강리브와 대응되도록 하우징 외주면 내측면에 대해 수직으로 복수개가 설치되는 제2보강리브; 및 상기 제1체결부재와 맞닿은 상태가 되도록 상기 제2보강리브의 일측에 'T'자 형상으로 설치되는 제2체결부재;로 이루어지며, 상기 제1체결부재와 제2체결부재가 서로 마주보도록 맞닿은 상태에서 볼팅결합으로 체결되어 토출관과 하우징을 결합시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토출관 파이프몸체의 외주면 일측과 이와 대응되는 위치의 하우징의 외주면 일측에는, 토출관과 하우징을 견고하게 고정시키기 위해 고정수단이 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 토출관 파이프몸체의 외주면 하부 일측에는 토출관을 지지하기 위한 서포트가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체는 다음과 같은 효과가 있다.

토출관과 하우징을 체결수단을 통해 상호간 결합을 함으로써, 분리형 구조로 용이하고 신속하게 조립이 가능하고, 수직펌프의 작동 시 유체의 흐름에 따라 발생하는 수압 등의 외력에 의해 전달되는 하중을 분산되어 전달시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 토출관과 하우징을 분리 가능한 형태로 토출관 조립체의 구조를 간소화시켜 제작할 수 있고, 토출관과 하우징은 이형 재질로 형성하고 부식을 방지하기 위한 스테인리스 스틸 재질은 토출관에만 적용하여 비용을 절감하며, 하중이 분산되어 전달되도록 함으로써 토출관 조립체의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 수직펌프를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래의 토출관 조립체의 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 결합 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 결합 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 분해 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 결합 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 평면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수직펌프의 토출관 조립체의 결합 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 수직펌프의 토출관 조립체(100)는 크게, 토출관(110), 하우징(120), 체결수단(130), 서포트(150)로 이루어진다.

상기 토출관 조립체(100)는 수직펌프(1)에서 유체의 흐름 방향을 전환하기 위해 배관(3)에 연결되도록 설치되는 부분이다.

여기서, 토출관(110)은 수직펌프(1)의 모터(5) 작동에 의해 흡입관(2)을 통해 유입되는 유체가 수직에서 수평으로 방향을 전환할 수 있도록 배관(3)의 일측에 연결되는 부분이다.

상기 토출관(110)은 곡관 형태로 절곡된 파이프로써, 수평방향의 끝단부분에 유체가 토출되는 토출구(113)가 형성된 파이프몸체(111)가 기본 몸체를 이루도록 형성된다.

상기 파이프몸체(111)는 수직방향으로 흐르는 유체가 유입되는 홀과 유체가 수평방향으로 토출되는 토출구(113)는 서로 직각을 이루도록 형성되고, 유체의 방향이 전환되는 파이프몸체(111) 모서리부분은 일부 경사진 각도로 형성될 수 있다.

또한, 상기 파이프몸체(111)의 유체가 수평방향으로 토출되는 토출구(113)는 일반적으로 배관연결에 이용되는 플랜지 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 토출구(113)에 형성된 플랜지는 도면에 도시되지는 않았지만 유체를 외부로 보내기 위해 연결되는 파이프(미도시)에 연결될 수 있다.

한편, 상기 파이프몸체(111)의 모서리 외주면 일측에는 모터(5)의 회전축과 연결되는 샤프트(6)가 관통하기 위한 샤프트 관통부(112)가 설치된다.

상기 샤프트 관통부(112)는 상기 파이프몸체(111) 모서리 외주면 일측에 대해 수직방향으로 원형의 파이프 형상으로 수직으로 연장 설치된다.

즉, 소정의 두께를 갖고 샤프트(6)의 외주면을 일부 감쌀 수 있도록 상부로 돌출된 형태로 설치된다.

이에 따라, 모터(5)의 회전축과 연결된 상태로 상기 샤프트 관통부(112)를 통해 샤프트가 지지된 채 하측으로 관통될 수 있게 된다.

다음으로, 하우징(120)은 상기 토출관(110) 외측으로 설치되어 토출관(110)을 보호하고 모터(5)가 설치되는 부분이다.

상기 하우징(120)은 상측으로 플랜지 형태로 이루어진 모터설치부(121)가 형성된다.

상기 모터설치부(121)는 원형의 띠 형태로 일정 간격마다 볼트가 체결되기 위한 볼트공이 형성된다.

따라서, 상기 모터설치부(121)의 볼트공을 통해 모터(5)가 설치될 수 있게 된다.

그리고 상기 모터설치부(121)의 테두리를 따라 하측으로 외주면이 형성되도록 연장되고 그 끝단에는 배관(3)과 연결되는 배관연결부(122)가 형성된다.

상기 배관연결부(122)는 플랜지 형태로 배관(3)의 플랜지와 볼팅결합된다.

한편, 상기 하우징(120)의 외주면 일측에는 토출관(110)이 삽입되는 삽입홀(123)이 형성된다.

상기 삽입홀(123)은 토출관(110) 파이프몸체(111)의 상측 외주면의 형상과 대응되어 접할 수 있도록 절개된 형태를 갖는다.

이에 따라, 토출관(110)의 수직부분은 하우징(120)의 삽입홀(123)을 통해 배관(3) 내부로 삽입되게 된다.

한편, 상기 하우징(120)의 타측에는 후술하는 체결수단(130)을 체결하기 위해 외주면 일부가 개방된 조립구(124)가 타공된다.

다음으로, 체결수단(130)은 상기 토출관(110)과 하우징(120)을 서로 결합시키기 위한 역할을 한다.

상기 체결수단(130)은 외력에 의해 전달되는 하중을 분산시키기 위해 토출관(110)과 하우징(120)에 설치된다.

이러한 체결수단(130)은 크게, 토출관(110)에 설치되는 제1보강리브(131)와 제1체결부재(132), 하우징(120)에 설치되는 제2보강리브(133)와 제2체결부재(134)로 이루어진다.

상기 제1보강리브(131)는 샤프트(6)가 관통하는 샤프트 관통부(112) 일측에서부터 파이프몸체(111)의 외측면과 수직되게 방상형으로 복수개가 설치된다.

즉, 샤프트 관통부(112)로부터 파이프몸체(111)에 대해 수직하게 하측까지 경사진 형태로 연장되도록 설치된다.

한편, 상기 제1체결부재(132)는 제1보강리브(131)의 일측에 'T'자 형상으로 제1보강리브(131) 마다 각각 설치된다.

상기 제1체결부재(132)는 제1보강리브(131)의 경사진 일측 부분에 일부가 고정되고 끝단은 다시 수직한 형태를 이루어 'T'자 형상을 갖도록 형성된다.

상기 제1체결부재(132) 끝단 부분에는 볼트공이 복수개 형성될 수 있다.

다음으로, 제2보강리브(133)는 상기 제1보강리브(131)와 대응되도록 하우징(120) 내측면에 대해 수직으로 복수개가 설치된다.

이때, 상기 제2보강리브(133)는 하우징(120)의 외주면에서부터 일정간격마다 외주면 내측까지 연결되도록 형성될 수 있다.

즉, 하우징(120)의 모터설치부(121)부터 배관연결부(122)까지 내측면에 내주면과 수직되게 설치될 수 있다.

이때, 상기 각각의 제1보강리브(131) 위치와 일치되도록 설치된다.

한편, 상기 제2체결부재(134)는 상기 제1체결부재(132)와 맞닿은 상태가 되도록 상기 제2보강리브(133)의 일측에 'T'자 형상으로 설치된다.

이에 따라, 상기 제1체결부재(132)와 제2체결부재(134)가 서로 마주보도록 맞닿은 상태에서 볼팅결합되어 토출관(110)과 하우징(120)을 견고하게 결합시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 체결수단(130)은 토출관(110)과 하우징(120)의 여러 위치에 분산된 형태로 결합될 수 있어 외력에 의한 하중이 어느 한 곳으로 집중되어 전달되지 않고 분산되어 전달될 수 있게 된다.

다음으로, 서포트(150)는 토출관(110)을 지지하기 위한 역할을 한다.

상기 서포트(150)는 토출관(110) 파이프몸체(111)의 외주면 하부 일측에 설치된다.

이때, 상기 서포트(150)는 파이프몸체(111)의 하부 중심 부분에 파이프몸체(111)의 외주면에 대해 수직으로 설치된다.

또한, 상기 서포트(150)의 일측은 파이프몸체(111)의 외주면에 설치되고 타측은 하우징(120)의 배관연결부(122)의 일측에 접하도록 설치될 수 있다.

이에 따라, 파이프몸체(111)는 서포트(150)에 지지된 채 견고하게 고정될 수 있게 된다.

다음으로, 토출관(110)과 하우징(120)을 견고하게 고정시키기 위해 고정수단(140)이 더 설치될 수 있다.

상기 고정수단(140)은 상기 토출관(110) 파이프몸체(111)의 외주면 일측과 이와 대응되는 위치의 하우징(120)의 외주면 일측에 설치된다.

여기서 상기 고정수단(140)은 토출관(110)에 설치되는 제1고정부재(141)과 하우징(120)에 설치되는 제2고정부재(142)로 이루어진다.

상기 제1고정부재(141)는 상기 토출관(110) 파이프몸체(111)의 외주면 일측에 설치되고 'T'자 형상을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 제1고정부재(141) 끝단 부분에는 볼트공이 복수개 형성될 수 있다.

한편, 제2고정부재(142)는 상기 제1고정부재(141)와 대응되는 위치의 하우징(120)의 외주면 일측에 설치되고 'T'자 형상을 갖도록 형성된다.

또한, 상기 제2고정부재(142) 끝단 부분에는 볼트공이 복수개 형성될 수 있다.

이때, 상기 제1고정부재(141)와 제2고정부재(142)가 서로 마주보도록 맞닿은 상태에서 볼팅결합으로 체결되어 토출관(110)과 하우징(120)을 고정시킬 수 있게 된다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 상기 설명한 수직펌프의 토출관 조립체의 조립 방법 및 설치상태에 대하여 설명한다.

먼저, 수직펌프(1)의 배관(3) 일측으로 하우징(120)을 배치하여 배관연결부(122)를 배관의 플랜지와 볼팅결합시킨다.

그 다음, 하우징(120)의 삽입홀(123)으로 토출관(110)을 삽입하여 토출관(110)의 수직부분이 배관(3) 내부에 삽입된 상태로 조립한다.

그 다음, 체결수단(130)을 통해 제1체결부재(132)와 제2체결부재(134)가 서로 맞닿는 위치에 놓이도록 한 상태에서 볼팅결합한다.

이때, 토출관(110)의 일측에는 서포트(150)를 설치하여 배관연결부(122) 일측에 지지될 수 있도록 한다.

그 다음, 경우에 따라 고정수단(140)을 더 설치할 수도 있다.

이때, 토출관(110)의 토출구(113) 부근의 외주면의 제1고정부재(141)와 하우징(120) 외주면 일측의 제2고정부재(142)가 서로 맞닿는 상태가 되도록 배치시킨 상태에서 볼팅결합을 통해 이들을 고정시킨다.

이로써, 토출관(110)과 하우징(120)이 결합되어 수직펌프의 토출관 조립체(100) 조립이 완료된다.

이렇게 조립이 완료된 수직펌프의 토출관 조립체(100)는 배관(3)의 일측과 모터(5) 사이에 위치된 상태로 설치되어 수직방향으로 흐르는 유체를 수평방향으로 토출시키는 역할을 수행할 수 있게 된다.

상기 설명한 바와 같이, 토출관(110)과 하우징(120)을 체결수단(130)을 통해 상호간 결합을 함으로써, 분리형 구조로 용이하고 신속하게 조립이 가능하고, 수직펌프(1)의 작동 시 유체의 흐름에 따라 발생하는 수압 등의 외력에 의해 전달되는 하중을 분산되어 전달시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 토출관(110)과 하우징(120)을 분리 가능한 형태로 토출관 조립체(100)의 구조를 간소화시켜 제작할 수 있고, 토출관(110)과 하우징(120)은 이형 재질로 형성하고 부식을 방지하기 위한 스테인리스 스틸 재질은 토출관(110)에만 적용하여 비용을 절감하며, 하중이 분산되어 전달되도록 함으로써 토출관 조립체(100)의 변형을 방지할 수 있는 특징이 있는 것이다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 토출관 조립체 110: 토출관
111: 파이프몸체 112: 샤프트 관통부
113: 토출구 120: 하우징
121: 모터설치부 122: 배관연결부
123: 삽입홀 124: 조립구
130: 체결수단 131: 제1보강리브
132: 제1체결부재 133: 제2보강리브
134: 제2체결부재 140: 고정수단
141: 제1고정부재 142: 제2고정부재
150: 서포트

Claims (4)

1. 수직펌프에서 유체의 흐름 방향을 전환하기 위한 토출관을 포함하는 토출관 조립체에 있어서,
   곡관 형태로 절곡된 파이프몸체로 이루어진 토출관;
   상기 토출관을 감싸도록 토출관의 파이프몸체 외측으로 설치되고, 상부에는 모터를 설치하기 위한 모터설치부가 마련된 하우징; 및
   상기 토출관과 하우징을 서로 결합시키고 외력에 의해 전달되는 하중을 분산시키기 위해 토출관과 하우징에 설치되는 체결수단;을 포함하며,
   체결수단은,
   샤프트가 관통하는 부분의 토출관 일측에서부터 파이프몸체의 외측면과 수직되게 방상형으로 복수개가 설치되는 제1보강리브;
   상기 제1보강리브의 일측에 'T'자 형상으로 설치되는 제1체결부재;
   상기 제1보강리브와 대응되도록 하우징 외주면 내측면에 대해 수직으로 복수개가 설치되는 제2보강리브; 및
   상기 제1체결부재와 맞닿은 상태가 되도록 상기 제2보강리브의 일측에 'T'자 형상으로 설치되는 제2체결부재;로 이루어지며,
   상기 제1체결부재와 제2체결부재가 서로 마주보도록 맞닿은 상태에서 볼팅결합으로 체결되어 토출관과 하우징을 결합시키는 것을 특징으로 하는 수직펌프의 토출관 조립체.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 토출관 파이프몸체의 외주면 일측과 이와 대응되는 위치의 하우징의 외주면 일측에는, 토출관과 하우징을 견고하게 고정시키기 위해 고정수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 수직펌프의 토출관 조립체.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 토출관 파이프몸체의 외주면 하부 일측에는 토출관을 지지하기 위한 서포트가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 수직펌프의 토출관 조립체.

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