KR102527881B1 - 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 집수조 또는 물웅덩이의 유체를 이송하기 위한 수중펌프에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프는 흡입구와 토출구가 형성된 펌프케이싱, 상기 펌프케이싱을 바닥에서 이격시켜 지지하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프로서, 상기 회전식 흡입가이드 받침대는 상기 바닥에 지지되는 바닥지지부, 상기 펌프케이싱에 고정되는 케이싱고정부, 상기 바닥지지부와 상기 케이싱고정부의 사이로 유체가 유입될 수 있도록 복수 개가 이격되어 상기 바닥지지부에서 상기 케이싱고정부를 연결하는 이격대부, 및 상기 이격대부의 사이로 흡입되는 유체의 압력에 의해 자유 회전하여 상기 흡입구로 유체의 이동을 안내하는 흡입가이드를 포함하고, 상기 흡입가이드는 상기 유체가 안내되는 방향에 대해 반대방향의 위치에 형성되어 상기 유체에 저항하여 상기 흡입가이드의 회전을 보조하는 회전보조깃을 포함한다. 따라서, 흡입저항을 감소시켜 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프{Submersible pump with rotating suction guide base}
본 발명은 집수조 또는 물웅덩이의 유체를 이송하기 위한 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중펌프는 집수조의 수중에 위치하여 집수조의 유체를 흡입하고 흡입된 유체를 집수조에 설치된 토출관을 통해 토출하는 형태로 유체를 이송한다.
수중펌프는 흡입구가 펌프케이싱의 바닥을 향해 위치하기 때문에 원활한 유체의 흡입을 위해서 받침대에 의해 바닥에서 이격되어 설치된다.
그런데, 수중펌프는 유체를 흡입할 때 흡입구의 주변 둘레에서 전체적으로 유체가 흡입되기 때문에 난류가 발생하면서, 흡입저항이 증대되고, 내부에 공동현상인 케비테이션이 발생하여 펌프의 효율이 하락되는 문제점이 있었다.
이를 방지하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-2435464호(2022.8.23.공고)의 유로 개선형 받침대를 포함하는 수중펌프가 개시된 바가 있었다.
상기한 종래의 유로 개선형 받침대를 포함하는 수중펌프는 구동모터, 상기 구동모터에 의해 회전하는 임펠러, 상기 임펠러를 수용하며 상기 임펠러에 의해 유체가 흡입되는 흡입구와 흡입된 유체가 토출되는 토출구가 형성된 펌프케이싱, 및 상기 펌프케이싱을 집수조의 바닥에서 이격시켜 지지하는 유로 개선형 받침대를 포함하는 수중펌프로서, 상기 유로 개선형 받침대는 상기 집수조의 바닥에 고정되며, 바닥에서 상부의 상기 흡입구를 향해 갈수록 점점 면적이 좁아지는 형상으로 형성되어 상기 흡입구를 향해 유체의 흡입을 안내하는 흡입콘부, 상기 펌프케이싱에 결합되어 안착되며 상기 흡입구와 연통되는 연통공이 형성된 안착판부, 및 상기 안착판부와 상기 흡입콘부를 이격된 상태로 연결하는 연결대부를 포함하고, 상기 안착판부의 저면은 상기 안착판부의 둘레에서 상기 연통공으로 유체가 용이하게 유입되도록 하부로 볼록하게 돌출되는 형태의 유선형 곡면을 갖도록 구성되어 유체의 흡입성을 개선함으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있었다.
하지만 종래의 유로 개선형 받침대를 포함하는 수중펌프는 흡입콘부가 형성되더라도 흡입구의 둘레에서 전체적으로 유체가 흡입되기 때문에 서로 다른 유압에 의해 흡입구에서 유체가 충돌하면서, 난류 또는 케비테이션이 발생하면서 펌프효율 향상정도가 높지 않았다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 펌프를 집수조 또는 물웅덩이에서 안정적으로 지지함과 동시에 흡입가이드에 의해 어느 한 방향의 유체가 흡입구로 안내되어 흡입되기 때문에 유체의 난류 발생을 최소화시켜 유체의 흡입성을 개선함으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입가이드가 유체의 압력에 따라 자유롭게 회전하면서 유체의 흡입을 가이드함으로써, 유체의 흡입성을 개선하여 펌프의 효율을 향상시킬 수 있는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입가이드를 통해 흡입구에서 발생하는 와류를 메인가이드리브와 보조가이드리브가 발생을 억제하여 와류의 발생에 따른 난류가 발생하거나, 소음 및 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입가이드에 주변 둘레의 유체에 저항하는 회전보조깃이 형성되어 흡입가이드가 용이하게 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 유체가이드부에 작용하는 유체의 압력을 가이드받침부로 분산시켜 흡입가이드의 내구성을 향상시킬 수 있는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입가이드가 설치되는 바닥에 바닥커버가 설치되어 바닥에서 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입가이드와 바닥커버의 사이에 미끄럼부재를 설치하여 유체의 저항에 따라 용이하게 회전할 수 있는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프는 흡입구와 토출구가 형성된 펌프케이싱, 상기 펌프케이싱을 바닥에서 이격시켜 지지하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프로서, 상기 회전식 흡입가이드 받침대는 상기 바닥에 지지되는 바닥지지부, 상기 펌프케이싱에 고정되는 케이싱고정부, 상기 바닥지지부와 상기 케이싱고정부의 사이로 유체가 유입될 수 있도록 복수 개가 이격되어 상기 바닥지지부에서 상기 케이싱고정부를 연결하는 이격대부, 및 상기 이격대부의 사이로 흡입되는 유체의 압력에 의해 자유 회전하여 상기 흡입구로 유체의 이동을 안내하는 흡입가이드를 포함하고, 상기 흡입가이드는 상기 유체가 안내되는 면에 대해 반대방향의 면에 형성되어 상기 유체에 저항하며 상기 흡입가이드의 회전을 보조하는 회전보조깃을 포함한다.
상기 흡입가이드는 상기 유체가 안내되는 면에서 돌출 형성되어 상기 흡입구로 흡입되는 유체의 와류를 방지하는 메인가이드리브를 포함할 수 있다.
상기 흡입가이드는 상기 유체가 안내되는 면에서 상기 메인가이드리브보다 낮은높이로 형성되어 상기 유체의 와류를 방지하는 보조가이드리브를 포함할 수 있다.
상기 흡입가이드는 상기 바닥지지부에 회전 가능하게 결합되는 가이드받침부, 및 상기 가이드받침부의 상부에 형성되고 상기 이격대부가 위치하는 측면에서부터 상기 흡입구를 향해 오목한 곡면으로 형성되어 유체의 이동을 안내하는 가이드곡면을 갖는 유체가이드부를 포함할 수 있다.
상기 바닥지지부는 상기 흡입가이드의 하단이 걸쳐져 삽입되는 가이드설치공, 및 상기 가이드설치공에 상기 흡입가이드가 설치된 상태에서 상기 가이드설치공의 하부를 폐쇄하는 바닥커버를 포함할 수 있다.
상기 바닥지지부에서 상기 흡입가이드가 원활히 회전하도록 상기 흡입가이드와 상기 바닥커버의 사이에 배치되는 미끄럼부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 회전식 흡입가이드 받침대에 의해 수중펌프를 바닥에서 견고히 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 유체의 흡입을 안내하는 흡입가이드가 설치되어 흡입구로 흡입되는 유체의 난류발생을 최소화함으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입가이드가 바닥지지부에서 유체의 압력에 따라 자유로이 회전함으로써, 유체의 흡입저항을 감소시켜 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입가이드에 와류의 발생을 방지하는 메인가이드리브와 보조가이드리브가 형성되어 와류에 의한 난류 또는 진동 및 소음의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 흡입가이드에 유체의 저항에 따라 회전을 보조하기 위한 회전보조깃이 형성되어 흡입가이드를 용이하게 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회전보조깃이 유체가이드부와 가이드받침부를 연결하는 형태로 형성되어 유체가이드부에 가해지는 압력을 가이드받침부로 분산시킴으로써, 흡입가이드의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입가이드가 바닥커버에서 회전 가능하게 설치되어 불균일한 바닥에서도 흡입가이드가 용이하게 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입가이드와 바닥커버의 사이에 미끄럼부재가 설치되어 흡입가이드의 회전저항성을 감소시켜 흡입가이드가 용이하게 회전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 구성하는 회전식 흡입가이드 받침대의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 구성하는 회전식 흡입가이드 받침대의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 구성하는 회전식 흡입가이드 받침대의 흡입가이드의 후면을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 구성하는 회전식 흡입가이드 받침대의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프를 구성하는 회전식 흡입가이드 받침대의 평단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함하는 수중펌프(100)는 구동모터(110), 임펠러(120), 펌프케이싱(130)을 포함할 수 있다.
구동모터(110)는 전기에 의해 구동축(111)이 회전하는 전기모터로 구현될 수 있으며, 구동모터(110)는 집수조 또는 물웅덩이의 유체가 구동모터(110)의 내부로 유입되지 않도록 모터케이싱의 내부에 구성될 수 있다.
임펠러(120)는 구동모터(110)의 구동축(111)에 결합되어 회전할 수 있으며, 임펠러(120)에는 회전시 원심력을 발생시키는 베인이 구성되어 임펠러(120)의 회전에 따라 유체를 흡입하는 흡입력과 흡입된 유체를 토출하는 토출력을 가질 수 있다.
임펠러(120)는 중앙으로 유체를 흡입하고 중앙으로 흡입된 유체를 둘레로 토출하는 볼류트 임펠러(120)일 수 있다.
물론, 임펠러(120)는 베인이 하나인 싱글 베인 임펠러 또는 복수 개의 베인이 원심원 상으로 돌출되어 와류에 의해 유체를 흡입 및 토출하는 볼텍스 임펠러 등의 다양한 형태의 원심 임펠러로 구현될 수 있다.
펌프케이싱(130)은 임펠러(120)에 의해 흡입 및 토출되는 유체의 이동을 가이드할 수 있으며, 펌프케이싱(130)의 내부에 임펠러(120)가 설치되고, 임펠러(120)에서 유체가 흡입되는 중앙부분과 대응되는 위치에는 유체가 흡입되는 흡입구(131)가 형성되고, 흡입구(131)에 대해 직교되는 둘레에는 흡입구(131)로 흡입된 유체가 토출되는 토출구(133)가 형성될 수 있다.
펌프케이싱(130)의 내부공간은 흡입구(131)에서 토출구(133)로 갈수록 면적이 점점 넓어지는 나선형태로 형성될 수 있으며, 펌프케이싱(130)의 상부에는 구동모터(110)가 결합될 수 있다.
펌프케이싱(130)과 구동모터(110)의 사이에는 구동축(111)에 오일을 공급함과 동시에 펌프케이싱(130)과 구동모터(110)의 사이를 기밀하기 위해 오일이 충전되는 오일챔버(115)가 구성될 수 있으며, 오일챔버(115)를 관통하는 구동축(111)에는 오일챔버(115)의 내부로 유체가 유입되는 것을 방지하기 위한 메카니컬씰이 설치될 수 있다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함하는 수중펌프(100)는 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함할 수 있다.
이 회전식 흡입가이드 받침대(150)는 펌프케이싱(130)의 바닥에서 이격되도록 펌프케이싱(130)을 바닥에서 이격시켜 지지함과 동시에 흡입구(131)로 흡입되는 유체를 흡입구(131)로 안내할 수 있다.
회전식 흡입가이드 받침대(150)는 바닥지지부(152), 케이싱고정부(151), 이격대부(153) 및 흡입가이드(155)를 포함할 수 있다.
바닥지지부(152)는 바닥에 지지될 수 있으며, 바닥지지부(152)는 원판의 형태로 형성될 수 있다.
바닥지지부(152)의 중앙에는 흡입가이드(155)가 관통하여 삽입되는 가이드설치공(152a)이 관통형성될 수 있으며, 가이드설치공(152a)의 내주 상부에는 가이드설치공(152a)의 하부를 통해 삽입되어 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)의 사이로 노출되는 흡입가이드(155)의 둘레가 걸쳐져 가이드설치공(152a)의 상부로 이탈되는 것을 방지하도록 흡입가이드(155)의 하단 둘레가 걸쳐지는 이탈방지턱(152b)이 둘레를 따라 돌출되어 형성될 수 있다.
케이싱고정부(151)는 바닥지지부(152)의 상부에 이격되어 배치되며 케이싱고정부(151)에는 펌프케이싱(130)이 안착되어 결합될 수 있다.
케이싱고정부(151)는 원판 형상으로 형성될 수 있으며, 케이싱고정부(151)의 둘레에는 펌프케이싱(130)에 볼트를 체결하기 위한 볼트체결공이 복수 개가 관통하여 형성될 수 있다.
케이싱고정부(151)는 펌프케이싱(130)에서 흡입구(131)가 위치하는 부분에 결합될 수 있으며, 케이싱고정부(151)의 중앙에는 흡입구(131)로 유체가 흡입될 수 있도록 흡입연통공(151a)이 흡입구(131)와 대응되는 크기 또는 흡입구(131)보다는 더 큰 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
이격대부(153)는 바닥지지부(152)에서 케이싱고정부(151)를 상부로 이격시켜 지지할 수 있으며, 이격대부(153)는 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)를 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되어 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)를 상하로 연결할 수 있다.
이격대부(153)의 사이로는 집수조의 유체가 통과하여 펌프케이싱(130)의 흡입구(131)로 흡입될 수 있으며, 이격대부(153)는 흡입되는 유체의 저항을 최소하하기 위해 평단면의 형상이 익형으로 형성될 수 있다.
흡입가이드(155)는 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)의 사이로 유입되는 유체가 원활히 흡입구(131)로 흡입될 수 있도록 안내할 수 있다.
흡입가이드(155)는 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)의 사이에 위치하여 이격대부(153)의 둘레에서 흡입되는 유체를 흡입구(131)로 안내할 수 있으며, 흡입가이드(155)는 흡입되는 유압에 의해 집수조 또는 불규칙한 물웅덩이에서 상대적으로 유압이 낮거나 높은 방향을 향해 회전하면서 흡입구(131)로 흡입되는 유체를 안내할 수 있다.
흡입가이드(155)는 가이드받침부(155b)와 유체가이드부(155a)를 포함할 수 있다.
가이드받침부(155b)는 바닥지지부(152)에서 흡입가이드(155)를 회전 가능하게 지지할 수 있으며, 가이드받침부(155b)는 원판의 형태로 형성될 수 있다.
가이드받침부(155b)는 바닥지지부(152)의 가이드설치공(152a)에 위치할 수 있으며, 가이드받침부(155b)의 둘레에는 가이드돌출턱(155c)이 둘레를 따라 돌출형성되어 가이드설치공(152a)에 형성된 이탈방지턱(152b)의 하부에 가이드돌출턱(155c)이 걸쳐지면서 바닥지지부(152)에서 흡입가이드(155)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
가이드받침부(155b)의 상부에는 유체의 이동을 가이드하는 유체가이드부(155a)가 형성될 수 있으며, 유체가이드부(155a)에는 가이드받침부(155b)의 하부 둘레의 어느 한 지점에서 흡입구(131)를 향해 원호형태로 오목한 가이드곡면(155a-1)을 가질 수 있다.
가이드받침부(155b)와 유체가이드부(155a)는 일체로 형성되어 유체가이드부(155a)에 가이드되어 흡입구(131)로 흡입되는 유체의 압력을 받으면, 바닥지지부(152)에 회전 가능하게 결합된 가이드받침부(155b)에 의해 유체가이드부(155a)가 흡입저항이 가장 적은 부분으로 360°자유 회전하면서 흡입구(131)로 유체를 안내하여 흡입할 수 있다.
여기서, 통상 유체가이드부(155a)가 없이 유체가 흡입되면, 흡입구(131)의 전체적인 둘레에서 유체가 흡입되기 때문에 난류 또는 케비테이션이 발생하면서, 흡입력이 하락되어 펌프의 효율이 하락되는 문제점이 있다.
이에 따라 본원발명은 유체가이드부(155a)에 의해 유체가 가이드되어 흡입구(131)로 흡입되기 때문에 흡입구(131)로 흡입되는 유체의 흡입성을 향상시켜 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
물론, 흡입가이드(155)는 유체가이드부(155a)에 저항이 가장 적은 방향으로 회전하기 때문에 유체가 유체가이드부(155a)로 진입하는 진입저항을 감소시킴으로써, 흡입성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 임펠러(120)에 의해 유체가 흡입되는 방향으로 회전하면서도 유체를 흡입할 수 있기 때문에 흡입되는 유체를 임펠러(120)에 의해 회전하는 방향으로 선회류를 발생시킴으로써, 유체의 흡입저항을 최소화하여 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
흡입가이드(155)는 메인가이드리브(155e), 보조가이드리브(155f), 및 회전보조깃(155f)을 포함할 수 있다.
메인가이드리브(155e)는 흡입가이드(155)를 통해 흡입구로 흡입되는 유체를 안내함과 동시에 흡입구(131)로 흡입되는 유체의 와류를 저감시킬 수 있다.
여기서, 흡입구(131)로 흡입되는 유체는 임펠러의 회전에 따라 와류가 발생할 수 있는 데, 와류가 발생하는 경우, 와류에 공기가 혼합되면서 펌프의 작동 시 진동을 발생하거나, 소음을 유발할 수 있다.
이에 따라 메인가이드리브(155e)는 흡입가이드(155)의 가이드곡면(155a-1)을 따라 세워져 가이드곡면(155a-1)을 따라 흡입구(131)을 통해 유입되는 유체가 회전하면서 발생하는 와류를 억제하여 공기의 혼입을 최소화하여 펌프의 작동에 따른 진동이나 소음의 발생을 방지할 수 있다.
보조가이드리브(155f)는 메인가이드리부(155e)와 함께 흡입가이드(155)에 의해 흡입구(131)로 안내되는 유체에 와류의 발생을 방지할 수 있다.
보조가이드리브(155f)는 흡입가이드(155)의 유체가 지나는 가이드곡면(155a-1)에서 돌출되어 형성될 수 있으며, 보조가이드리브(155f)는 메인가이드리브(155e)와 나란하게 메인가이드리브(155e)를 따라 가이드곡면(155a-1)에 형성될 수 있다.
보조가이드리브(155f)는 메인가이드리브(155e)를 중심으로 메인가이드리브(155e)의 양측에 복수 개가 각각 형성될 수도 있다.
여기서, 보조가이드리브(155f)는 가이드곡면(155a-1)에서 메인가이드리브(155e)의 높이보다 낮게 형성될 수 있으며, 보조가이드리브(155f)의 높이가 메인가이드리브(155e)의 높이와 유사할수록 오히려 흡입되는 유체의 마찰저항이 커지기 때문에 보조가이드리브(155f)의 높이를 메인가이드리브(155e)의 높이보다 낮게 형성하는 것이 바람직하다.
회전보조깃(155g)는 유체의 압력에 따라 흡입가이드의 회전을 보조할 수 있다.
회전보조깃(155g)은 흡입가이드(155)의 주변 둘레에서 유동되는 유체에 저항하여 흡입가이드(155)의 회전을 보조할 수 있다.
회전보조깃(155g)는 유체가이드부(155a)에서 가이드곡면(155a-1)이 위치하는 면에 대해 반대방향의 면에서 돌출되어 형성될 수 있으며, 회전보조깃(155g)은 유체가이드부(155a)와 가이드받침부(155b)를 연결하는 형태로 형성되어 유체가이드부(155a)에 작용하는 흡입되는 유체의 압력을 가이드받침부(155b)로 분산시켜 유체가이드부(155a)의 강성을 보강할 수도 있다(도 4 참조).
회전보조깃(155g)은 판이 세워진 형태로 복수 개가 이격되어 유체가이드부(155a)에 형성될 수 있다.
회전식 흡입가이드 받침대(150)는 바닥커버(156)를 포함할 수 있다.
바닥커버(156)는 바닥지지부(152)의 개방된 가이드설치공(152a)에 삽입된 상태에서 가이드설치공(152a)을 밀폐하여 가이드설치공(152a)으로 삽입된 흡입가이드(155)의 이탈을 방지할 수 있다.
바닥커버(156)는 가이드설치공(152a)과 대응되는 크기로 형성될 수 있으며, 바닥커버(156)를 가이드설치공(152a)에 겹친 상태에서 둘레에 커버볼트(158)를 체결하는 형태로 가이드설치공(152a)에 바닥커버(156)를 고정설치할 수 있다.
여기서, 흡입가이드(155)가 바닥에 직접적으로 지지될 경우, 바닥에 의한 마찰력과 불균일한 바닥면으로 인해 흡입가이드(155)에 유체가 저항을 받더라도 회전하지 않을 수 있기 때문에 바닥커버(156)는 흡입가이드(155)가 설치된 상태에서 가이드설치공(152a)을 밀폐하여 흡입가이드(155)가 바닥커버(156)와 마찰하면서 회전하도록 구성하여 흡입가이드(155)가 바닥지지부(152)에서 용이하게 회전할 수 있다.
회전식 흡입가이드 받침대(150)는 미끄럼부재(157)를 포함할 수 있다.
이 미끄럼부재(157)는 바닥커버(156)와 흡입가이드(155)의 사이에 위치하여 바닥커버(156)에서 흡입가이드(155)를 용이하게 회전시킬 수 있다.
미끄럼부재(157)는 바닥커버(156)와 흡입가이드(155)의 흡입구(131)의 중앙을 중심으로 흡입가이드(155)가 회전할 수 있도록 복수 개의 볼을 가이드받침부(155b)의 중앙을 중심으로 복수 개를 배치하거나, 복수 개의 롤러를 방사상으로 배치하는 형태로 구성할 수도 있다.
미끄럼부재(157)는 스러스트 베어링으로 구현되거나, 와셔로 구현될 수도 있다.
여기서, 미끄럼부재(157)가 볼 또는 롤러로 구현될 경우, 바닥커버(156)의 상면에는 볼 또는 롤러가 가이드되어 이동할 수 있도록 오목한 형태의 커버안내홈(156a)이 흡입가이드(155)가 회전하는 중심의 동심원상으로 형성된다.
커버안내홈(156a)과 마주하는 가이드받침부(155b)의 저면에는 볼 또는 롤러가 가이드되어 이동하는 오목한 형태의 받침부안내홈(155d)이 커버안내홈(156a)와 대응되는 위치와 크기로 형성될 수 있다.
물론, 커버안내홈(156a)과 받침부안내홈(155d)을 서로 겹쳤을 때의 깊이보다 미끄럼부재(157)의 직경이 더 크게 형성되어 미끄럼부재(157)가 커버안내홈(156a)과 받침부안내홈(155d)의 사이에 안착되었을 때, 바닥커버(156)에서 미끄럼부재(157)에 의해 가이드받침부(155b)가 상부로 이격되어 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함하는 수중펌프(100)는 구동모터(110)의 구동축(111)에 임펠러(120)가 결합되며, 임펠러(120)는 펌프케이싱(130)의 내부에 삽입되며, 구동모터(110)는 펌프케이싱(130)의 상부에서 구동축(111)이 펌프케이싱(130)을 관통하여 펌프케이싱(130)의 내부에 위치한 임펠러(120)에 결합된다.
펌프케이싱(130)과 구동모터(110)의 사이에는 구동축(111)을 윤활하기 위한 오일이 충전되는 오일챔버(115)가 위치한다.
한편, 펌프케이싱(130)의 하부에는 펌프케이싱(130)의 흡입구(131)를 바닥에서 이격시키면서 흡입구(131)로의 유체의 유입을 가이드하는 흡입가이드(155)가 설치된다.
케이싱고정부(151)는 펌프케이싱(130)의 흡입구(131)가 위치하는 저면에 고정설치되며, 케이싱고정부(151)의 중앙에는 흡입구(131)로 유체가 유입될 수 있도록 관통된 흡입연통공(151a)이 관통 형성된다.
그리고, 케이싱고정부(151)의 하부에는 집수조 또는 물웅덩이의 바닥에 지지되는 바닥지지부(152)가 위치되며, 바닥지지부(152)와 케이싱고정부(151)의 사이에는 흡입구(131)를 중심으로 방사상으로 복수 개의 이격대부(153)에 의해 서로 연결된다.
바닥지지부(152)의 중앙에는 흡입가이드(155)가 회전 가능하도록 설치되는 가이드설치공(152a)이 관통형성된다.
흡입가이드(155)는 가이드받침부(155b)가 가이드설치공(152a)의 이탈방지턱(152b)에 가이드받침부(155b)의 가이드돌출턱(155c)이 걸쳐지는 형태로 설치되며 가이드받침부(155b)의 상부에는 이격대부(153)가 위치하는 측면에서 흡입구(131)로 유체의 이동을 가이드하는 유체가이드부(155a)가 일체로 형성된다.
유체가이드부(155a)는 가이드받침부(155b)의 어느 한 지점에서 흡입구(131)를 향해 원호형태로 형성되며, 유체가이드부(155a)는 유체의 이동을 가이드할 수 있도록 오목한 형태의 가이드곡면(155a-1)이 원호형태를 따라 형성된다.
그리고 유체가이드부(155a)의 가이드곡면(155a-1)에는 흡입되는 유체의 와류의 발생을 방지하기 위한 메인가이드리브(155e)가 가이드곡면(155a-1)에 대해 직교되는 방향으로 세워지는 형태로 형성될 수 있으며, 메인가이드리브(155e)의 양측에는 메인가이드리브(155e)의 와류발생 방지 역할을 위한 복수 개의 보조가이드리브(155f)가 메인가이드리브(155e)의 높이보다는 낮은 높이로 각각 형성된다.
또한, 유체가이드부(155a)에는 유체가이드부(155a)의 둘레에서 발생하는 유체의 유동에 의해 저항하면서 바닥지지부(152)에서 흡입가이드(155)의 회전을 보조하는 회전보조깃(155g)이 가이드곡면(155a-1)이 위치하는 반대방향의 면에서 가이드받침부(155b)를 연결하는 형태로 판의 형태로 세워져 형성될 수 있다.
이때, 회전보조깃(155g)은 유체가이드부(155a)의 둘레에서 유체의 흐름에 저항하여 흡입가이드(155)의 회전을 보조함과 동시에 흡입되는 유체에 의해 가이드곡면(155a-1)에 가해지는 압력을 가이드반침부(155b)로 분산시킴으로써, 흡입가이드(155)의 강성을 보강하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 가이드설치공(152a)은 바닥커버(156)에 의해 밀폐되며, 바닥커버(156)와 가이드받침부(155b)의 사이에는 바닥지지부(152)에서 흡입가이드(155)가 유체의 저항에 따라 용이하게 회전할 수 있도록 볼 또는 롤러 형태의 미끄럼부재(157)가 설치된다.
미끄럼부재(157)는 바닥커버(156)에 형성되는 커버안내홈(156a)과 가이드받침부(155b)에 형성되는 받침부안내홈(155d)의 사이에 원주방향으로 복수 개가 배열되어 설치될 수 있다.
이렇게 구성된 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함하는 수중펌프(100)는 구동모터(110)에 의해 임펠러(120)가 회전하면, 회전하는 임펠러(120)에서 발생하는 원심력 또는 와류에 의해 펌프케이싱(130)의 흡입구(131)로 유체가 흡입되면서, 펌프케이싱(130)의 둘레에 형성된 토출구(133)를 통해 토출되고, 토출되는 유체는 토출구(133)에 연결된 토출관을 통해 집수조 또는 물웅덩이의 외부로 유체를 토출한다.
한편, 흡입구(131)로 유체가 흡입될 때, 이격대부(153)의 둘레에서 유체가 흡입되고, 흡입되는 유체는 가이드부의 원호형태로 형성된 가이드곡면(155a-1)을 따라 흡입구(131)로 안내되어 저항을 최소화한 상태로 흡입구(131)로 흡입됨으로써, 펌프의 흡입저항을 감소시켜 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 유체가이드부(155a)의 가이드곡면(155a-1)에 가이드되어 흡입되는 유체는 가이드곡면(155a-1)에 형성된 메인가이드리브(155e), 및 보조가이드리브(155f)에 의해 와류가 발생하는 것을 방지하여 흡입구(131) 측에서 난류가 발생하거나, 와류에 공기가 혼입되면서, 진동이나 소음일 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 유체가 유체가이드부(155a)로 진입할 때, 흡입되는 유체에 유체가이드부(155a)가 저항력에 따라 상대적으로 저항성이 적은 부분으로 흡입가이드(155)가 회전하면서 유체의 흡입저항을 감소시킴으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 유체가이드부(155a)는 흡입되는 유체의 저항력에 의해 회전할 수 있지만, 주변 둘레에서 유체의 흐름에 따라 회전보조깃(155g)이 저항을 받으면, 회전보조깃(155g)에 의해 바닥지지부(152)에서 회전할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 회전식 흡입가이드 받침대(150)를 포함하는 수중펌프(100)는 펌프케이싱(130)의 하부에 회전식 흡입가이드 받침대(150)가 설치되어 집수조 또는 물웅덩이에 수중펌프(100)를 견고히 지지한 상태로 유체를 흡입할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입가이드(155)에 유체의 유입을 가이드하는 유체가이드부(155a)가 형성되어 유체의 흡입 시에 흡입저항을 감소시킴으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입가이드(155)가 흡입되는 유체의 저항에 따라 자유로이 회전하면서 유체를 흡입하기 때문에 흡입되는 유체의 저항성을 감소시킴으로써, 펌프의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 흡입가이드(155)에 와류의 발생을 방지하는 메인가이드리브(155e)와 보조가이드리브(155f)가 형성되어 흡입되는 유체에 와류의 발생을 방지함으로써, 와류에 의해 흡입구(131)에서 난류가 발생하거나, 공기가 혼입되면서, 발생하는 진동이나 소음을 방지할 수 있다.
또한, 흡입가이드(155)에 흡입가이드(155)의 회전을 보조하기 위한 회전보조깃(155g)이 형성되어 흡입가이드(155)가 둘레의 유체 유동에 따라 용이하게 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 유체가이드부(155a)에 작용하는 유체의 압력을 가이드받침부(155b)로 분산시켜 유체가이드부(155a)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 바닥지지부(152)의 바닥에 바닥커버(156)가 설치되어 불균일한 바닥에서도 흡입가이드(155)가 용이하게 회전할 수 있을 뿐만 아니라, 바닥커버(156)와 바닥받침부의 사이에 미끄럼부재(157)가 설치되어 바닥지지부(152)에서 흡입가이드(155)가 용이하게 회전할 수 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: 구동모터
111: 구동축 115: 오일챔버
120: 임펠러 130: 펌프케이싱
131: 흡입구 133: 토출구
150: 회전식 흡입가이드 받침대 151: 케이싱고정부
151a: 흡입연통공 152: 바닥지지부
152a: 가이드설치공 152b: 이탈방지턱
153: 이격대부 155: 흡입가이드
155a: 유체가이드부 155a-1: 가이드곡면
155b: 가이드받침부 155c: 가이드돌출턱
155d: 받침부안내홈 155e: 메인가이드리브
155f: 보조가이드리브 155g: 회전보조깃
156: 바닥커버 156a: 커버안내홈
157: 미끄럼부재 158: 커버볼트

Claims (5)

  1. 흡입구와 토출구가 형성된 펌프케이싱, 상기 펌프케이싱을 바닥에서 이격시켜 지지하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프로서,
    상기 회전식 흡입가이드 받침대는
    상기 바닥에 지지되는 바닥지지부,
    상기 펌프케이싱에 고정되는 케이싱고정부,
    상기 바닥지지부와 상기 케이싱고정부의 사이로 유체가 유입될 수 있도록 복수 개가 이격되어 상기 바닥지지부에서 상기 케이싱고정부를 연결하는 이격대부, 및
    상기 이격대부의 사이로 흡입되는 유체의 압력에 의해 자유 회전하여 상기 흡입구로 유체의 이동을 안내하는 흡입가이드를 포함하고,
    상기 흡입가이드는 상기 유체가 안내되는 면에 대해 반대방향의 면에 형성되어 상기 유체에 저항하며 상기 흡입가이드의 회전을 보조하는 회전보조깃을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입가이드는
    상기 유체가 안내되는 면에서 돌출 형성되어 상기 흡입구로 흡입되는 유체의 와류를 방지하는 메인가이드리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡입가이드는
    기 유체가 안내되는 면에서 상기 메인가이드리브보다 낮은높이로 형성되어 상기 유체의 와류를 방지하는 보조가이드리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡입가이드는
    상기 바닥지지부에 회전 가능하게 결합되는 가이드받침부, 및
    상기 가이드받침부의 상부에 형성되고 상기 이격대부가 위치하는 측면에서부터 상기 흡입구를 향해 오목한 곡면으로 형성되어 유체의 이동을 안내하는 가이드곡면을 갖는 유체가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바닥지지부는
    상기 흡입가이드의 하단이 걸쳐져 삽입되는 가이드설치공, 및 상기 가이드설치공에 상기 흡입가이드가 설치된 상태에서 상기 가이드설치공의 하부를 폐쇄하는 바닥커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 흡입가이드 받침대를 장착한 수중펌프.
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