KR102501939B1 - 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프 - Google Patents

케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프에 관한 것으로, 그 목적은, 펌프의 토출구에서 유동되는 유체의 난류 및 와류를 방지하도록 하여 펌프효율을 향상시키도록 하는 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프를 제공함에 있다. 이는 전원이 공급되어 회전력이 발생되고 외부로부터 수분이 인입되지 않게 밀폐되며, 회전력을 전달하는 메인샤프트와, 로터와 스테이터 및 권선 온도센서를 포함하는 모터 어셈블리와, 상기 메인샤프트와 모터 어셈블리가 내부에 설치되는 모터 프레임을 포함하는 모터부; 상기 메인샤프트의 하단부에 결합되며, 상기 메인샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되어 유체를 흡입하여 토출시키는 임펠러가 내장되어진 내측케이싱과, 상기 내측케이싱이 동심원상으로 구비되고 유체를 흡입 토출할 수 있게끔 유체가 유입되는 유입구와 유입된 유체를 배출하기 위한 토출구를 각각 구비하는 펌프 케이싱을 포함하는 펌프부; 및 상기 모터부의 하부와 상기 펌프부의 상측에 설치되어 상기 메인샤프트를 통하여 상기 모터부의 내부로 수분이 인입되는 것을 방지하며, 상기 메인샤프트가 진동없이 원활하게 회전되도록 하는 베어링이 설치되어진 베어링하우징;을 포함하며, 상기 베어링하우징의 측면 전둘레에는 모터프레임 및 내측 케이싱이 결합되도록 하는 볼트결합부가 내측으로 홈 형태로 형성되고, 상기 볼트 결합부에 상기 토출구를 통해 유출되는 유체가 침투되어 와류를 발생되지 않도록 하기 위해 전둘레를 폐쇄하는 난류 및 와류방지수단을 설치하도록 하는 것이다.

Description

케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프{Underwater pump with turbulence and vortex protection device in the casing discharge}
본 발명은 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 펌프의 토출구에서 유동되는 유체의 난류 및 와류를 방지하도록 하여 펌프효율을 향상시키도록 하는 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중펌프는 수중(水中)에 설치하여 저지대의 물을 고지대로 급수 및 배수하는 것으로, 원형의 컬럼파이프 내부 하단에 설치하여 사용하는 구조인 컬럼타입의 수중펌프가 있다.
컬럼타입의 수중펌프는 양정(揚程)이 높은 곳에 주로 설치하는 것으로, 대용량의 하수처리장, 농업관개용, 빗물 배수 펌프장, 취수장, 토목건축 공사현장 배수장, 공장잡용수 배수용, 냉각수 공급용, 지하철 공사장, 터널 공사장 등에 다용도로 사용되고 있으며, 사용의 편리성, 유지관리비 절감, 초기투자비 절감, 침수 피해 시 피해비용 절감 등의 이유로 점진적으로 사용이 증가하는 추세이다.
이러한 수중펌프는 수직으로 설치되어 모터의 회전력에 의해 임펠러가 회전하게 되면서 케이스의 흡입구에서 유체를 흡입하여 후단부에 있는 배출구로 유체가 강제 이동하는 구조로 되어 있다.
따라서, 임펠러의 회전방향으로 유체가 회전하면서 상승하는 특성으로 인해 상승하는 유체가 케이싱 상부에서 부딪히면서 난류 및 와류를 발생시키고 이렇게 생성된 난류 및 와류는 배출구까지 지속적으로 발생하게 된다.
이렇게 발생된 난류 및 와류현상은 유체의 흐름을 방해하여 펌프효율을 크게 떨어뜨려 펌프의 파워케이블을 크게 흔들리게 하여 케이블을 손상시키는 문제점을 유발하게 되고, 컬럼파이프 전체에 진동을 유발시킬 수 있으며, 유체의 흐름이 원활하지 않아 펌프의 가동부하를 발생시키게 되어 쉽게 고장을 유발할 수 있는 환경을 조성할 수 있다.
도 1은 종래에 따른 수중펌프의 단면도.
도 1을 참고하면, 종래의 수중펌프는, 전원이 공급되어 회전력이 발생되고 외부로부터 수분이 인입되지 않게 밀폐되며, 회전력을 전달하는 메인샤프트(11)와, 로터와 스테이터 및 권선 온도센서를 포함하는 모터 어셈블리(12)와, 상기 메인샤프트(11)와 모터 어셈블리(12)가 내부에 설치되는 모터 프레임(13)을 포함하는 모터부(10); 상기 메인샤프트(11)의 하단부에 결합되며, 상기 메인샤프트(11)로부터 회전력을 전달받아 회전되어 유체를 흡입하여 토출시키는 임펠러(21a)가 내장되어진 내측케이싱(21)과, 상기 내측케이싱(21)이 동심원상으로 구비되고 유체를 흡입 토출할 수 있게끔 유체가 유입되는 유입구(22a)와 유입된 유체를 배출하기 위한 토출구(22b)를 각각 구비하는 펌프 케이싱(22)을 포함하는 펌프부(20); 및 상기 모터부(10)의 하부와 상기 펌프부(20)의 상측에 설치되어 상기 메인샤프트(11)를 통하여 상기 모터부(10)의 내부로 수분이 인입되는 것을 방지하며, 상기 메인샤프트(11)가 진동없이 원활하게 회전되도록 하는 베어링(31)이 설치되어진 베어링하우징(30);을 포함한다.
또한, 상기 베어링하우징(30)의 측면 전둘레에는 모터 프레임(13) 및 내측 케이싱(21)이 결합되도록 하는 볼트결합부(32)가 내측으로 홈 형태로 형성되어져 볼트 결합을 용이하게 한다.
그러나, 종래의 수중펌프는 볼트결합부(32)가 홈 형태로 이루어져 임펠러(21a)를 통해 배출되는 유체가 홈 내부로 유동되면서 난류 및 와류가 발생하여 펌프의 성능을 저해시키는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1535433호
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 펌프의 토출구에서 유동되는 유체의 난류 및 와류를 방지하도록 하여 펌프효율을 향상시키도록 하는 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프를 제공함에 있다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프는, 전원이 공급되어 회전력이 발생되고 외부로부터 수분이 인입되지 않게 밀폐되며, 회전력을 전달하는 메인샤프트와, 로터와 스테이터 및 권선 온도센서를 포함하는 모터 어셈블리와, 상기 메인샤프트와 모터 어셈블리가 내부에 설치되는 모터 프레임을 포함하는 모터부; 상기 메인샤프트의 하단부에 결합되며, 상기 메인샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되어 유체를 흡입하여 토출시키는 임펠러가 내장되어진 내측케이싱과, 상기 내측케이싱이 동심원상으로 구비되고 유체를 흡입 토출할 수 있게끔 유체가 유입되는 유입구와 유입된 유체를 배출하기 위한 토출구를 각각 구비하는 펌프 케이싱을 포함하는 펌프부; 및 상기 모터부의 하부와 상기 펌프부의 상측에 설치되어 상기 메인샤프트를 통하여 상기 모터부의 내부로 수분이 인입되는 것을 방지하며, 상기 메인샤프트가 진동없이 원활하게 회전되도록 하는 베어링이 설치되어진 베어링하우징;을 포함하며, 상기 베어링하우징의 측면 전둘레에는 모터프레임 및 내측 케이싱이 결합되도록 하는 볼트결합부가 내측으로 홈 형태로 형성되고, 상기 볼트 결합부에 상기 토출구를 통해 유출되는 유체가 침투되어 와류를 발생되지 않도록 하기 위해 전둘레를 폐쇄하는 난류 및 와류방지수단을 설치하도록 하는 것이다.
또한, 상기 난류 및 와류방지수단은, 판을 원통형으로 형성하여 상기 볼트결합부의 전둘레에 볼트 결합하도록 하는 것이다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프는, 펌프의 토출구에서 유동되는 유체의 난류 및 와류를 방지하도록 하여 펌프효율을 향상시키도록 할 수 있다.
도 1은 종래에 따른 수중펌프의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프의 요부단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프의 요부단면도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프(100)는, 모터부(110), 펌프부(120) 및 베어링하우징(130)을 포함한다.
상기 모터부(110)는, 전원이 공급되어 회전력이 발생되고 외부로부터 수분이 인입되지 않게 밀폐되며, 회전력을 전달하는 메인샤프트(111)와, 로터와 스테이터 및 권선 온도센서를 포함하는 모터 어셈블리(112)와, 상기 메인샤프트(111)와 모터 어셈블리(112)가 내부에 설치되는 모터 프레임(113)을 포함한다.
상기 펌프부(120)는, 상기 메인샤프트(111)의 하단부에 결합되며, 상기 메인샤프트(111)로부터 회전력을 전달받아 회전되어 유체를 흡입하여 토출시키는 임펠러(21a)가 내장되어진 내측케이싱(121)과, 상기 내측케이싱(121)이 동심원상으로 구비되고 유체를 흡입 토출할 수 있게끔 유체가 유입되는 유입구(122a)와 유입된 유체를 배출하기 위한 토출구(122b)를 각각 구비하는 펌프 케이싱(122)을 포함한다.
상기 베어링하우징(130)은, 상기 모터부(110)의 하부와 상기 펌프부(120)의 상측에 설치되어 상기 메인샤프트(111)를 통하여 상기 모터부(110)의 내부로 수분이 인입되는 것을 방지하며, 상기 메인샤프트(111)가 진동없이 원활하게 회전되도록 하는 베어링(131)이 설치되어진다.
또한, 상기 베어링하우징(130)의 측면 전둘레에는 모터 프레임(13) 및 내측 케이싱(121)이 결합되도록 하는 볼트결합부(132)가 내측으로 홈 형태로 형성되고, 상기 볼트결합부(132)에 상기 토출구(122b)를 통해 유출되는 유체가 침투되어 난류 및 와류를 발생되지 않도록 하기 위해 전둘레를 폐쇄하는 난류 및 와류방지수단(140)을 설치하도록 하는 것이다.
상기 난류 및 와류방지수단(140)은, 판을 원통형으로 형성하여 상기 볼트결합부(132)의 전둘레에 볼트 결합하도록 하는 것이다.
한편, 본 발명의 수중펌프(100)는, 원통형의 파이프 구조로 이루어진 컬럼파이프(200)의 내부에 설치되고, 상기 컬럼파이프(200)의 하단에는 흡입구가 개구되는데, 이는 펌프의 유입구(122a)가 위치되어지며, 상부측면에는 배출구(210)가 개구되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 난류 및 와류방지수단이 구비된 수중펌프(100)는, 컬럼파이프(200)의 내부에 수중펌프(100)를 설치하고, 상기 수중펌프(100)의 상부에 설치된 케이블을 인출하여 외부의 제어반 등에 연결하게 된다.
또한, 모터의 구동으로 메인샤프트(111)가 회전됨과 아울러 내측케이싱(121)에 내장된 임펠러(21a)가 회전되면서 유체가 유입구(122a)를 통해 토출구(122b)로 배출되어진다.
이때 토출구(122b)로 배출되는 유체는 종래와 달리 볼트결합부(132)가 난류 및 와류방지수단(140)에 의해 폐쇄되어 있으므로 난류 및 와류가 발생되지 않고, 곧 바로 컬럼파이프(200)의 배출구(210)를 통해 유동되어 펌프의 효능이 향상되어진다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.
100: 수중펌프 110: 모터부
111: 메인샤프트 112: 모터 어셈블리
113: 모터 프레임 120: 펌프부
121: 내측케이싱 121a: 임펠러
122: 펌프 케이싱 122a: 유입구
122b: 토출구 130: 베어링하우징
131: 베어링 132: 볼트결합부
140: 난류 및 와류방지수단 200: 컬럼파이프
210: 배출구

Claims (2)

  1. 전원이 공급되어 회전력이 발생되고 외부로부터 수분이 인입되지 않게 밀폐되며, 회전력을 전달하는 메인샤프트와, 로터와 스테이터 및 권선 온도센서를 포함하는 모터 어셈블리와, 상기 메인샤프트와 모터 어셈블리가 내부에 설치되는 모터 프레임을 포함하는 모터부;
    상기 메인샤프트의 하단부에 결합되며, 상기 메인샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되어 유체를 흡입하여 토출시키는 임펠러가 내장되어진 내측케이싱과, 상기 내측케이싱이 동심원상으로 구비되고 유체를 흡입 토출할 수 있게끔 유체가 유입되는 유입구와 유입된 유체를 배출하기 위한 토출구를 각각 구비하는 펌프 케이싱을 포함하는 펌프부; 및
    상기 모터부의 하부와 상기 펌프부의 상측에 설치되어 상기 메인샤프트를 통하여 상기 모터부의 내부로 수분이 인입되는 것을 방지하며, 상기 메인샤프트가 진동없이 원활하게 회전되도록 하는 베어링이 설치되어진 베어링하우징;을 포함하며,
    상기 베어링하우징의 측면 전둘레에는 모터프레임 및 내측 케이싱이 결합되도록 하는 볼트결합부가 내측으로 홈 형태로 형성되고, 상기 볼트 결합부에 상기 토출구를 통해 유출되는 유체가 침투되어 와류를 발생되지 않도록 하기 위해 전둘레를 폐쇄하는 난류 및 와류방지수단을 설치하며,
    상기 난류 및 와류방지수단은, 판을 원통형으로 형성하여 상기 볼트결합부의 전둘레에 볼트 결합하도록 하는 것을 특징으로 하는 케이싱 토출부에 난류 및 와류방지 장치가 구비된 수중펌프.
  2. 삭제
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