KR102428769B1 - 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프 - Google Patents

하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컬럼파이프에 설치되어 집수정의 유체를 흡입하여 토출하는 수중펌프에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프는 집수정의 유체를 외부로 이송하기 위한 컬럼파이프에 내부에 삽입 설치되어 강제적으로 집수정의 유체를 흡입하여 상기 컬럼파이프를 통해 토출하는 펌프본체, 상기 컬럼파이프에 가해지는 상기 펌프본체의 하중을 상기 집수정으로 분산하도록 상기 펌프본체를 상기 집수정의 바닥에서 지지하는 흡입스텐드, 및 상기 펌프본체와 상기 컬럼파이프의 사이에 설치되어 상기 펌프본체의 구동에 따라 상기 컬럼파이프에서 상기 펌프본체의 회전을 억제하는 회전방지부를 포함한다. 따라서, 펌프본체의 하중을 집수정으로 분산시켜 컬럼파이프의 손상 및 진동에 따른 소음의 발생을 최소화할 수 있다.

Description

하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프{Submersible pump with suction stand to distribute load}
본 발명은 컬럼파이프에 설치되어 집수정의 유체를 흡입하여 토출하는 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중펌프는 집수정의 수중에 위치하여 유체를 흡입하고, 컬럼파이프를 통해 외부로 토출한다.
수중펌프는 수중에 위치하기 때문에 집수정의 상부에서 전력을 공급하는 케이블과 인양하기 위한 케이블들이 연결되는 데, 수중펌프는 컬럼파이프의 하단에 걸쳐지는 형태로 설치되기 때문에 수중펌프의 기동 시 수중펌프의 원심력에 의해 컬럼파이프에서 수중펌프가 회전하면서 케이블이 꼬이는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허 제10-1371605호(2014.3.7.공고)의 "수중축사류펌프의 결합장치"가 개시된 바가 있었다.
상기한 종래의 수중축사류펌프의 결합장치는 컬럼파이프의 내주에서 내측으로 돌출되어 상기 수중펌프가 걸쳐지는 펌프지지부, 상기 컬럼파이프의 내주 둘레에 설치되어 상기 수중펌프의 설치 시 이동을 가이드하는 동시에 상기 수중펌프를 지지하는 고정파이프, 상기 펌프걸림부에 걸쳐지도록 상기 수중펌프의 외측으로 돌출되는 테두리부, 및 상기 테두리부에 형성되어 상기 고정파이프가 끼워지는 끼움홈을 포함하여 구성되었다.
이러한 종래의 수중축사류펌프는 수중펌프가 기동하더라도 고정파이프에 끼움홈에 끼워져 원심력에 의해 수중펌프가 컬럼파이프에서 회전하며 케이블이 단선되는 것을 방지할 수 있었다.
하지만, 종래의 수중축사류펌프는 수중펌프의 기동 시 수중펌프가 컬럼파이프에 고정설치되기 때문에 수중펌프의 원심력이 컬럼파이프에 작용함에 따라 컬럼파이프에 비틀림 응력이 작용하여 컬럼파이프가 손상되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 수중축사류펌프는 컬럼파이프에 수중펌프가 메달리는 형태로 설치되기 때문에 수중펌프의 하중이 컬럼파이프로 전달되어 컬럼파이프의 손상을 초래할 뿐만 아니라, 진동이 발생하면서 소음이 발생하고, 컬럼파이프에 피로가 누적되어 컬럼파이프가 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 컬럼파이프에 설치되는 펌프본체의 하중을 흡입스텐드를 통해 집수정의 바닥으로 분산시켜 컬럼파이프에 가해지는 하중에 의한 손상과 진동의 발생에 따른 소음 및 피로의 누적을 최소화할 수 있는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 컬럼파이프에서 펌프본체를 회전방지부의 제1 톱니와 제2 톱니에 의해 회전하는 것을 억제하여 케이블의 꼬임을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 회전방지부에 회전력을 완충시키는 회전력완충부가 구성되어 컬럼파이프에 비틀림 응력이 작용하는 것을 최소화하여 컬럼파이프의 손상을 최소화할 수 있는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입스텐드에 펌프본체를 높낮이가 조절되는 지지막대에 의해 지지하여 펌프본체의 높이에 따라 흡입스텐드에 용이하게 조절하여 지지할 수 있는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프는 집수정의 유체를 외부로 이송하기 위한 컬럼파이프에 내부에 삽입 설치되어 강제적으로 집수정의 유체를 흡입하여 상기 컬럼파이프를 통해 토출하는 펌프본체, 상기 컬럼파이프에 가해지는 상기 펌프본체의 하중을 상기 집수정으로 분산하도록 상기 펌프본체를 상기 집수정의 바닥에서 지지하는 흡입스텐드, 및 상기 펌프본체와 상기 컬럼파이프의 사이에 설치되어 상기 펌프본체의 구동에 따라 상기 컬럼파이프에서 상기 펌프본체의 회전을 억제하는 회전방지부를 포함한다.
상기 회전방지부는 상기 펌프본체에서 상기 컬럼파이프의 하단에 형성된 걸침플랜지부에 걸쳐지며 상기 걸침플랜지부를 따라 방사상 복수 개의 제1 톱니가 하부로 돌출 형성된 본체플랜지부, 및 상기 걸침플랜지부의 상부에 안착되며 상기 제1 톱니와 맞물려 회전을 억제하는 복수 개의 제2 톱니가 상부로 돌출 형성되는 컬럼안착부재를 포함할 수 있다.
상기 회전방지부는 상기 펌프본체의 초기 구동 시 발생하는 회전력에 의해 상기 컬럼파이프에 비틀림 응력이 작용하는 것을 방지하도록 상기 컬럼안착부재와 상기 걸침플랜지부의 사이에 위치하여 상기 펌프본체의 회전력을 완충시키는 회전력완충부를 포함할 수 있다.
상기 회전력완충부는 상기 컬럼안착부재 측의 저면에서 상기 컬럼안착부재를 따라 방사상 복수 개가 하부로 돌출 형성되는 제1 지지돌기, 상기 걸침플랜지부 측의 상면에서 상기 제1 지지돌기와 이격되도록 상기 걸침플랜지부에서 방사상 복수 개가 상부로 돌출 형성되는 제2 지지돌기, 상기 제1 지지돌기와 상기 제2 지지돌기의 사이에 삽입되어 상기 펌프본체의 회전력을 완충시키는 지지스프링을 포함할 수 있다.
상기 흡입스텐드는 상기 펌프본체를 하단 부분이 삽입되는 펌프삽입공, 상기 펌프삽입공을 가로지르는 형태로 상기 흡입스텐드의 측면을 관통하여 상기 펌프삽입공으로 삽입된 상기 펌프본체의 하단을 지지하는 지지막대, 상기 펌프본체의 높낮이에 대응하여 상기 지지막대의 높낮이 조절이 가능하도록 상기 흡입스텐드의 측면에 상하로 장공의 형태로 관통되는 높이조절공, 및 상기 높이조절공에서 상기 지지막대의 높이를 조절한 상태로 고정하는 고정하는 위치고정부재를 포함할 수 있다.
상기 위치고정부재는 상기 흡입스텐드의 둘레에 형성된 나사산에 나사체결됨에 따라 상기 흡입스텐드에서 상하로 이동하며 상부에 상기 지지막대가 지지되어 상기 지지막대의 위치를 고정하는 높이조절링을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 컬럼파이프에 설치되는 펌프본체를 흡입스텐드에 의해 집수정에 바닥에 지지함으로써, 컬럼파이프에 가해지는 펌프본체의 하중을 집수정의 바닥으로 분산시켜 컬럼파이프의 손상을 방지하고, 펌프본체의 진동에 따른 소음의 발생을 방지하고 진동에 의한 피로누적을 방지하여 컬럼파이프의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 펌프본체가 컬럼파이프에서 제1 톱니와 제2 톱니로 구성된 회전방지부에 의해 고정설치되어 컬럼파이프에서 펌프본체가 회전하여 케이블의 꼬임이 발생하는 것을 방지함과 동시에 컬럼파이프에 펌프본체를 용이하게 설치할 수 있다.
또한, 회전방지부에 지지스프링의 탄성력에 의해 회전력을 완충시키는 회전력완충부가 구성되어 펌프본체의 기동 시에 발생하는 회전력이 컬럼파이프로 전달됨을 최소화하여 컬럼파이프의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 흡입스텐드에 높이 조절이 가능한 지지막대에 의해 펌프본체가 지지됨으로써, 펌프본체의 높낮이에 따라 지지막대의 높낮이를 용이하게 조절하여 설치할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 구성하는 회전방지부를 분해한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 구성하는 회전방지부를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 구성하는 회전방지부에서 회전력완충부를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 구성하는 흡입스텐드의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프를 구성하는 흡입스텐드의 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 펌프본체(110)를 포함할 수 있다.
펌프본체(110)는 유체를 흡입하고 흡입된 유체를 토출할 수 있다.
펌프본체(110)는 구동모터(111), 임펠러(115), 및 흡입케이싱(113)을 포함할 수 있다.
구동모터(111)는 전기에 의해 작동하는 전기모터로 구현될 수 있으며, 임펠러(115)는 구동모터(111)의 구동축에 결합되어 회전함에 따라 유체를 흡입하고 토출할 수 있다.
임펠러(115)는 축류 또는 사류 또는 축사류 형태의 임펠러(115)일 수 있으며, 흡입케이싱(113)은 유체의 흡입과 토출을 가이드할 수 있으며, 임펠러(115)의 둘레를 감싸 유체를 하부로는 유체를 흡입하고, 흡입된 유체는 상부로 토출될 수 있다.
펌프본체(110)는 집수정(200)에 설치되어 유체를 외부로 이송하기 위한 컬럼파이프(210)의 내부에 삽입되어 설치될 수 있으며, 컬럼파이프(210)의 하단에는 펌프본체(110)가 걸쳐지는 걸침플랜지부(211)가 내주를 따라 링의 형태로 형성될 수 있다.
펌프본체(110)는 컬럼파이프(210)의 걸침플랜지부(211)에 걸쳐지는 본체플랜지부(121)가 형성될 수 있으며, 본체플랜지부(121)는 흡입케이싱(113)의 상부 둘레 또는 하부 둘레에 형성되어 본체플랜지부(121)가 컬럼파이프(210)의 걸침플랜지부(211)에 걸쳐지는 형태로 컬럼파이프(210)에 펌프본체(110)가 설치될 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 흡입스텐드(140)를 포함할 수 있다.
이 흡입스텐드(140)는 컬럼파이프(210)에 설치된 펌프본체(110)를 집수정(200)의 바닥에 지지하여 펌프본체(110)의 기동 시에 발생하는 떨림과 컬럼파이프(210)에 가해지는 하중을 분산시켜 컬럼파이프(210)의 피로 누적에 의한 손상과 펌프본체(110)의 진동에 따른 소음의 발생을 방지할 수 있다.
흡입스텐드(140)는 원통형상으로 형성될 수 있으며, 흡입스텐드(140)의 상부 중앙에는 펌프본체(110)가 삽입되어 안착되는 펌프삽입공(142)이 형성될 수 있다.
흡입스텐드(140)는 펌프본체(110)를 집수정(200)의 바닥에서 안정적으로 지지할 수 있도록 하부로 갈수록 넓어지는 형상을 가질 수 있으며, 흡입스텐드(140)의 둘레에는 집수정(200)의 유체가 흡입되는 복수 개의 스텐드유입구(141)가 관통하여 형성될 수 있다.
흡입스텐드(140)의 하부 둘레에는 흡입스텐드(140)를 집수정(200)의 바닥에 고정하기 위한 고정플랜지부(143)가 흡입스텐드(140)의 하단 둘레를 따라 돌출되어 형성될 수 있다.
흡입스텐드(140)는 지지막대(145), 및 위치고정부재를 포함할 수 있다.
지지막대(145)는 흡입스텐드(140)의 상단에 형성된 펌프삽입공(142)을 가로 지르도록 흡입스텐드(140)의 측면을 관통하여 설치되는 형태로 지지막대(145)에 펌프본체(110)가 안착되어 펌프본체(110)를 지지할 수 있다.
지지막대(145)는 단면이 원형일 수 있으며, 흡입스텐드(140)의 측면에는 지지막대(145)의 양단이 각각 관통하여 끼워지는 높이조절공(144)이 상하로 긴 장공의 형태로 형성될 수 있다.
지지막대(145)는 흡입스텐드(140)에 나란하게 또는 교차하도록 복수 개가 관통하여 설치될 수 있으며, 각 지지막대(145)의 양단에는 지지막대(145)가 관통하여 끼워지는 높이조절공(144)이 설치될 수 있다.
여기서, 지지막대(145)는 높이조절공(144)에서의 위치에 따라 흡입스텐드(140)에서 높낮이를 조절하여 펌프삽입공(142)으로 삽입된 펌프본체(110)의 높이에 대응하여 펌프본체(110)를 지지할 수 있다.
흡입스텐드(140)는 지지막대(145)의 높낮이를 조절한 상태에서 고정하는 위치고정부재를 포함할 수 있으며, 위치고정부재는 지지막대(145)의 양단에 나사체결되는 너트로 구현될 수 있다.
위치고정부재는 위치고정부재의 양단에 형성된 나사산에 너트를 체결하는 형태로 너트가 흡입스텐드(140)의 측면을 가압하는 형태로 높이조절공(144)에서 지지막대(145)의 높이를 조절한 상태로 고정할 수 있다.
이때, 위치고정부재에 체결되는 너트는 높이조절공(144)에서 지지막대(145)의 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수도 있다.
위치고정부재는 높이조절링(147)을 포함할 수 있다.
높이조절링(147)은 흡입스텐드(140)의 높이조절공(144)이 형성된 상부 둘레에 나사산이 형성되고, 높이조절링(147)의 내주에도 나사산이 형성되어 흡입스텐드(140)에 높이조절링(147)이 나사체결되고, 나사체결된 높이조절링(147)의 상부로 지지막대(145)가 설치되어 지지막대(145)가 높이조절링(147)에 지지되는 형태로 높이조절공(144)에서 지지막대(145)의 높이를 조절하여 고정할 수 있다.
예를 들어 흡입스텐드(140)에서 높이조절링(147)을 회전시키면 회전하는 방향에 따라 높이조절링(147)이 흡입스텐드(140)의 상하로 이동하며 높이조절링(147)의 상부에는 지지막대(145)가 지지되기 때문에 흡입스텐드(140)에서 높이조절링(147)의 위치에 따라 지지막대(145)의 위치를 조절하여 고정할 수 있다.
그리고, 지지막대(145)에서 펌프본체(110)가 안착되는 부분에는 베어링부재(149)가 설치되어 하기에 설명할 회전력완충부(130)에 의해 펌프본체(110)의 회전력을 완충시키기 위해 펌프본체(110)가 회전할 때, 펌프본체(110)가 원활하게 회전할 수 있다.
베어링부재(149)는 베어링의 형태일 수 있으며, 펌프본체(110)와 접촉면적을 최소화하기 위한 돌출부의 형상으로 형성될 수도 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 회전방지부(120)를 포함할 수 있다.
회전방지부(120)는 컬럼파이프(210)에 안착된 펌프본체(110)가 기동함에 따라 발생하는 원심력에 의해 컬럼파이프(210)의 내부에서 펌프본체(110)가 회전하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 펌프본체(110)가 기동하면 구동모터(111)의 회전에 따라 원심력이 발생하면서, 컬럼파이프(210)의 내부에서 펌프본체(110)가 회전하면서 펌프본체(110)와 연결되는 케이블이 꼬여 케이블이 손상되는 문제점이 있다.
이에 따라 회전방지부(120)는 컬럼파이프(210)에서 펌프본체(110)가 회전하는 것을 방지함으로써, 케이블이 꼬여 단선되는 것을 방지할 수 있다.
회전방지부(120)는 본체플랜지부(121), 컬럼안착부재(123), 및 회전력완충부(130)를 포함할 수 있다.
본체플랜지부(121)는 상기한 펌프본체(110)에 형성되는 본체플랜지부(121)일 수 있으며, 본체플랜지부(121)의 저면에는 복수 개의 제1 톱니(121a)가 원주방향을 따라 형성될 수 있다.
컬럼안착부재(123)는 걸침플랜지부(211)와 대응되는 링의 형태로 걸침플랜지부(211)에 안착될 수 있다.
컬럼안착부재(123)의 상면에는 제1 톱니(121a)와 맞물려 펌프본체(110)의 회전을 억제하는 복수 개의 제2 톱니(123a)가 형성될 수 있다.
여기서, 제1 톱니(121a)는 펌프본체(110)의 회전에 따라 원심력이 작용하는 방향으로 갈수로 점점 하부로 돌출되는 경사면을 가지며, 경사면의 끝단에는 수직된 수직면을 가지며, 제2 톱니(123a)는 제1 톱니(121a)와 상하 점대칭되는 형태로 펌프본체(110)의 원심력이 작용하는 방향의 반대방향으로 갈수록 점점 상부로 돌출되는 경사면을 가지며, 경사면의 끝단에는 수직된 수직면을 가질 수 있다.
실시예에서는 컬럼안착부재(123)에 제2 톱니(123a)가 형성된 것으로 설명하였지만, 제2 톱니(123a)는 걸침플랜지부(211)에 형성될 수도 있다.
이렇게 구성된 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)는 펌프본체(110)가 회전하는 방향에 대해 제1 톱니(121a)의 수직면과 제2 톱니(123a)의 수직면이 서로 맞닿기 때문에 펌프본체(110)가 원심력에 의해 회전하는 것을 억제할 수 있다.
이때, 펌프본체(110)가 원심력에 의해 회전을 억제하는 것은 컬럼파이프(210)에서 펌프본체(110)가 360°이상 회전하는 것을 의미한다.
또한, 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)는 경사면을 갖기 때문에 펌프본체(110)를 컬럼안착부재(123) 안착시키면, 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)의 경사면에 의해 가이드되면서, 수직면끼리 만나도록 안착되어 펌프본체(110)의 회전이 억제될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전력완충부(130)는 펌프본체(110)의 기동 시 발생하는 원심력을 완충시켜 컬럼파이프(210)에 비틀림 응력이 작용하는 것을 최소화함으로써, 컬럼파이프(210)에 비틀림 응력이 작용하여 누적되면서 발생하는 컬럼파이프(210)의 손상을 방지할 수 있다.
회전력완충부(130)는 컬럼파이프(210)의 걸침플랜지부(211)와 컬럼안착부재(123)의 사이에 위치할 수 있으며, 회전력완충부(130)는 제1 지지돌기(131)와 제2 지지돌기(133) 및 지지스프링(135)을 포함할 수 있다.
제1 지지돌기(131)는 걸침플랜지부(211)의 상부에서 방사상으로 복수 개가 이격되어 돌출형성될 수 있다.
제2 지지돌기(133)는 제1 지지돌기(131)와 대응되는 개수로 제1 지지돌기(131)의 위치에 대해서 미리 설정된 간격으로 이격되도록 컬럼안착부재(123)의 하부에서 방사상으로 복수 개가 이격되어 돌출될 수 있다.
제1 지지돌기(131)와 제2 지지돌기(133)는 걸침플랜지부(211) 및 컬럼안착부재(123)의 사이에서 원주방향을 따라 교대로 위치할 수 있다.
지지스프링(135)은 제1 지지돌기(131)와 제2 지지돌기(133)의 사이에 위치하여 회전력을 완충시킬 수 있다.
예를 들어 지지스프링(135)은 펌프본체(110)의 가동에 따라 원심력이 작용하면, 걸침플랜지부(211)와 컬럼안착부재(123)가 원심력이 작용하는 방향으로 회전하면서, 제2 지지돌기(133)에 대해 제1 지지돌기(131)의 사이 간격이 좁아지면서 지지스프링(135)이 압축되어 회전력을 완충시킨다.
이후, 펌프본체(110)의 가동이 정지되면, 지지스프링(135)의 팽창력에 의해 제2 지지돌기(133)에서 제1 지지돌기(131)를 초기 위치로 복귀하도록 밀어 펌프본체(110)의 가동 시 다시 원심력을 완충시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 임펠러(115)와 흡입케이싱(113) 및 구동모터(111)로 구성된 펌프본체(110)에서 흡입케이싱(113)의 상단 또는 하단 둘레에 컬럼파이프(210)에 형성된 걸침플랜지부(211)에 걸쳐지는 본체플랜지부(121)가 형성된다.
그리고, 펌프본체(110)와 걸침플랜지부(211)의 사이에는 펌프본체(110)의 기동에 따라 발생하는 원심력에 의해 펌프본체(110)가 컬럼파이프(210)에서 회전하는 것을 방지하는 회전방지부(120)가 설치된다.
회전방지부(120)는 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)의 맞물림에 의해 펌프본체(110)가 컬럼파이프(210)에서 회전하는 것을 방지하며, 제1 톱니(121a)는 걸침플랜지부(211)의 하부에서 방사상으로 돌출형성되고, 제2 톱니(123a)는 컬럼안착부재(123) 또는 걸침플랜지부(211)의 상부에서 돌출되어 형성된다.
제2 톱니(123a)와 제2 톱니(123a)는 일방향으로 래칫톱니와 같은 형태로 일방향은 경사지고 단부는 경사면의 단부는 수직된 형태로 형성될 수 있으며, 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)는 원심력이 작용하는 방향에 대해 서로 수직면이 접촉되도록 상하 점대칭된 형태로 형성된다.
걸침플랜지부(211)와 컬럼안착부재(123)의 사이에는 회전력을 완충시켜 컬럼파이프(210)에 비틀림응력이 작용하는 것을 방지하기 위한 회전력완충부(130)가 구성될 수 있으며, 회전력완충부(130)는 걸침플랜지부(211)에서 제2 지지돌기(133)가 상부로 돌출형성되고, 컬럼안착부재(123)에는 제2 지지돌기(133)와 이격되어 배치되는 제1 지지돌기(131)가 형성된다.
그리고, 제1 지지돌기(131)와 제2 지지돌기(133)의 사이에는 회전력을 완충시키는 지지스프링(135)이 설치되어 걸침플랜지부(211)에서 펌프본체(110)의 원심력에 의해 컬럼안착부재(123)가 회전 시 압축되면서, 원심력을 완충시킬 수 있다.
컬럼파이프(210)에 설치된 펌프본체(110)의 하부에는 펌프본체(110)에 가해지는 하중을 집수정(200)의 바닥으로 분산시켜 컬럼파이프(210)에 피로누적을 방지하기 위한 흡입스텐드(140)가 설치된다.
흡입스텐드(140)는 둘레에 방사상으로 집수정(200)의 유체가 펌프본체(110)로 유입되는 스텐드유입구(141)가 관통하여 형성될 수 있으며, 흡입스텐드(140)의 상부에는 펌프본체(110)의 하단 부분이 삽입되어 안착되는 펌프삽입공(142)이 관통하여 형성될 수 있다.
흡입스텐드(140)의 상부에는 펌프본체(110)를 지지하는 지지막대(145)가 설치되며, 흡입스텐드(140)에는 높이조절공(144)이 상하로 긴 장공의 형태로 형성되고, 지지막대(145)가 높이조절공(144)을 관통하여 끼워진다.
그리고, 흡입스텐드(140)의 높이조절공(144)이 형성된 부분의 둘레에는 나사산이 형성되며, 흡입스텐드(140)의 둘레에 형성되는 나사산에는 높이조절링(147)이 나사체결되는 형태로 결합되고, 높이조절링(147)의 상부에는 지지막대(145)가 지지되어 나사체결에 따라 흡입스텐드(140)에서 높이조절링(147)의 높낮이를 조절하는 형태로 펌프본체(110)를 지지하는 지지막대(145)의 높낮이를 조절할 수 있다.
그리고, 지지막대(145)에는 펌프본체(110)가 회전력완충부(130)에 의해 회전을 허용할 때, 용이하게 회전할 수 있도록 펌프본체(110)를 지지하는 부분에 베어링부재(149)가 설치될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 펌프본체(110)가 컬럼파이프(210)에 설치된 상태에서 펌프본체(110)가 흡입스텐드(140)의 펌프삽입공(142)을 통해 삽입되면, 지지막대(145)에 펌프본체(110)가 지지되어 하중을 분산시키도록 흡입스텐드(140)에 나사체결된 높이조절링(147)을 회전시켜 지지막대(145)를 펌프본체(110)의 하부에 밀착시킨다.
이렇게 흡입스텐드(140)에 펌프본체(110)가 설치된 상태에서 집수정(200)에 유체를 토출하기 위해 펌프본체(110)가 구동하면, 구동모터(111)에 의해 임펠러(115)가 회전하면서, 흡입케이싱(113)의 하부로 집수정(200)의 유체가 흡입되고, 흡입된 유체는 흡입케이싱(113)의 상부로 토출되면서, 펌프본체(110)가 설치된 컬럼파이프(210)를 통해 집수정(200)의 외부로 토출된다.
한편, 펌프본체(110)는 기동하면서 원심력이 발생할 수 있는 데, 펌프본체(110)는 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)에 의해 컬럼파이프(210)에서 회전이 제한되기 때문에 펌프본체(110)의 원심력에 의해 컬럼파이프(210)에서 펌프본체(110)가 360°이상 회전하여 수중펌프(100)와 연결된 케이블이 꼬이면서 단선되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 펌프본체(110)에 원심력이 작동할 때, 펌프본체(110)가 안착되는 컬럼안착부재(123)가 원심력을 받아 회전하고, 컬럼안착부재(123)가 회전할 때, 제1 지지돌기(131)와 제2 지지돌기(133)의 사이에 위치하는 지지스프링(135)이 압축되면서, 일정 부분 펌프본체(110)의 회전을 허용하기 때문에 펌프본체(110)의 원심력에 의해 완충시켜 컬럼파이프(210)에 가해지는 비틀림 응력을 감소시킴으로서, 컬럼파이프(210)의 손상을 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프(100)는 컬럼파이프(210)에 설치된 펌프본체(110)를 흡입스텐드(140)에 의해 지지하여 컬럼파이프(210)에 가해지는 하중을 집수정(200)의 바닥으로 분산시킴으로써, 컬럼파이프(210)에 하중이 가해져 피로가 누적되면서 손상되는 것을 방지하고, 펌프본체(110)의 작동에 따라 진동의 발생을 최소화하여 내구성을 향상시킴과 동시에 소음의 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 펌프본체(110)가 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)로 구성된 회전방지부(120)에 의해 컬럼파이프(210)에 고정되어 펌프본체(110)가 컬럼파이프(210)에서 회전하여 케이블의 꼬임을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 펌프본체(110)를 안착시키면 제1 톱니(121a)와 제2 톱니(123a)의 경사면에 의해 안내되어 고정되기 때문에 설치가 용이한 이점이 있다.
또한, 회전방지부(120)에 펌프본체(110)의 원심력을 완충하는 회전력완충부(130)가 구성되어 펌프본체(110)의 기동 시에 발생하는 회전력을 완충시킴으로써, 컬럼파이프(210)에 비틀림 응력이 작용하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 펌프본체(110)를 높낮이가 조절이 가능한 지지막대(145)에 의해 흡입스텐드(140)에서 지지하기 때문에 펌프본체(110)의 높낮이에 따라 펌프본체(110)를 용이하게 지지할 수 있는 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 수중펌프 110: 펌프본체
111: 구동모터 113: 흡입케이싱
115: 임펠러 120: 회전방지부
121: 본체플랜지부 121a: 제1 톱니
123: 컬럼안착부재 123a: 제2 톱니
130: 회전력완충부 131: 제1 지지돌기
133: 제2 지지돌기 135: 지지스프링
140: 흡입스텐드 141: 스텐드유입구
142: 펌프삽입공 143; 고정플랜지부
144: 높이조절공 145: 지지막대
147: 높이조절링 149: 베어링부재
200: 집수정 210: 컬럼파이프
211: 걸침플랜지부

Claims (6)

  1. 집수정의 유체를 외부로 이송하기 위한 컬럼파이프에 내부에 삽입 설치되어 강제적으로 집수정의 유체를 흡입하여 상기 컬럼파이프를 통해 토출하는 펌프본체,
    상기 컬럼파이프에 가해지는 상기 펌프본체의 하중을 상기 집수정으로 분산하도록 상기 펌프본체를 상기 집수정의 바닥에서 지지하는 흡입스텐드, 및
    상기 펌프본체와 상기 컬럼파이프의 사이에 설치되어 상기 펌프본체의 구동에 따라 상기 컬럼파이프에서 상기 펌프본체의 회전을 억제하는 회전방지부를 포함하고,
    상기 흡입스텐드는
    상기 펌프본체를 하단 부분이 삽입되는 펌프삽입공,
    상기 펌프삽입공을 가로지르는 형태로 상기 흡입스텐드의 측면을 관통하여 상기 펌프삽입공으로 삽입된 상기 펌프본체의 하단을 지지하는 지지막대,
    상기 펌프본체의 높낮이에 대응하여 상기 지지막대의 높낮이 조절이 가능하도록 상기 흡입스텐드의 측면에 상하로 장공의 형태로 관통되는 높이조절공, 및
    상기 높이조절공에서 상기 지지막대의 높이를 조절한 상태로 고정하는 고정하는 위치고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전방지부는
    상기 펌프본체에서 상기 컬럼파이프의 하단에 형성된 걸침플랜지부에 걸쳐지며 상기 걸침플랜지부를 따라 방사상 복수 개의 제1 톱니가 하부로 돌출 형성된 본체플랜지부, 및
    상기 걸침플랜지부의 상부에 안착되며 상기 제1 톱니와 맞물려 회전을 억제하는 복수 개의 제2 톱니가 상부로 돌출 형성되는 컬럼안착부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전방지부는
    상기 펌프본체의 초기 구동 시 발생하는 회전력에 의해 상기 컬럼파이프에 비틀림 응력이 작용하는 것을 방지하도록 상기 컬럼안착부재와 상기 걸침플랜지부의 사이에 위치하여 상기 펌프본체의 회전력을 완충시키는 회전력완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전력완충부는
    상기 컬럼안착부재 측의 저면에서 상기 컬럼안착부재를 따라 방사상 복수 개가 하부로 돌출 형성되는 제1 지지돌기,
    상기 걸침플랜지부 측의 상면에서 상기 제1 지지돌기와 이격되도록 상기 걸침플랜지부에서 방사상 복수 개가 상부로 돌출 형성되는 제2 지지돌기,
    상기 제1 지지돌기와 상기 제2 지지돌기의 사이에 삽입되어 상기 펌프본체의 회전력을 완충시키는 지지스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 위치고정부재는
    상기 흡입스텐드의 둘레에 형성된 나사산에 나사체결됨에 따라 상기 흡입스텐드에서 상하로 이동하며 상부에 상기 지지막대가 지지되어 상기 지지막대의 위치를 고정하는 높이조절링을 포함하는 것을 특징으로 하는 하중을 분산시키는 흡입스텐드를 구비한 수중펌프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110117191A (ko) * 2009-01-20 2011-10-26 지브이에이 컨설턴츠 에이비 수중 펌프
KR101371605B1 (ko) * 2013-11-20 2014-03-07 (주)지천펌프공업 수중축사류펌프의 결합장치

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