KR102615546B1 - 2축 2속 횡형식 원심 펌프 - Google Patents

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Abstract

2축 2속 횡형식 원심 펌프는, 덕트 케이싱 내에 위치하면서 흡입구를 통해 유체를 흡입하는 흡입 임펠러, 흡입 임펠러를 제 1 회전 속도로 회전시키는 중공 회전축, 유체를 토출하는 토출구를 포함한 벌루트 케이싱, 벌루트 케이싱 내에 위치하면서 토출구를 통해 유체를 중공 회전축과 수직한 방향으로 토출하는 토출 임펠러, 및 토출 임펠러를 제 1 회전 속도보다 높은 제 2 회전 속도로 회전시키며, 중공 회전축과 동일 축 중심을 가지면서 중공 회전축에 삽입되어 있는 중실 회전축을 포함한다.

Description

2축 2속 횡형식 원심 펌프 {HORIZONTAL CENTRIFUGAL PUMP HAVING TWO AXES WITH DIFFERENT ROTATIONAL SPEEDS}
본 발명은 2축 2속 횡형식 원심 펌프로, 보다 구체적으로는 동축의 서로 다른 회전 속도를 갖는 2개의 회전축이 흡입측 임펠러가 유체를 저속으로 흡입하도록 하고 토출측 임펠러가 유체를 고속으로 토출시키게 함으로써, 소형이면서 구조가 간단함에도 고양정 및 고유량을 달성할 수 있는 2축 2속 횡형식 원심 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 원심 펌프는 원심력에 의해 유체를 흡입하고 토출하는 펌프로서, 중앙으로 유체를 흡입하여 둘레로 배출하는 임펠러를 동력원에 의해 구동하는 형태로 구성된다. 이러한, 원심 펌프는 하나의 임펠러만으로는 양정의 한계가 있기 때문에 고양정을 위해 단일축에 복수개의 임펠러를 적층하여 구성된 다단식 원심펌프가 개시된 바가 있다(등록특허 제10-1647421호 참조).
그러나, 이러한 다단식 원심 펌프는 임펠러의 적층으로 전체 길이가 길어져서 설치의 제약이 따르며, 펌프 케이싱의 추가로 인한 펌프의 효율저하 및 압력 상승에 따른 각종 기밀부의 패킹 방법 및 패킹 수량 증대로 펌프축에 작용하는 축 부하 역시 증대하게되어 펌프의 축동력 차원에서 부정적인 원인 제공을 하게되며, 아울러 유체의 누수 가능성도 높아지는 문제가 있다.
또한, 옥내 소화전 가압 장치용 펌프인 경우 현실적으로 비상시 정상적인 펌프 가동을 통해 초기 화재 발생시 초동 진화라는 목적을 수행해야 함에도 불구하고, 펌프에 대한 기본적인 예방 점검이 원활하게 이루어 지지 않아 비상시 펌프의 순기능 역할에 문제가 발생되는 사례를 자주 접하게 되어, 이러한 문제들을 기본적인 펌프의 점검 사항들을 용이하게 진단할 수 있는 지능형 자가진단 기능의 필요성이 대두되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다단식 펌프 형태가 아니면서, 유체의 누수 발생을 최소화하고, 펌프의 자가진단 기능을 구비한 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 동축의 서로 다른 회전 속도를 갖는 2개의 회전축이 흡입측 임펠러가 유체를 저속으로 흡입하도록 하고 토출측 임펠러가 유체를 고속으로 토출시키게 함으로써, 소형이면서 구조가 간단함에도 고양정 및 고유량을 달성할 수 있는 2축 2속 횡형식 원심 펌프를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프는, 덕트 케이싱 내에 위치하면서 흡입구를 통해 유체를 흡입하는 흡입 임펠러, 흡입 임펠러를 제 1 회전 속도로 회전시키는 중공 회전축, 유체를 토출하는 토출구를 포함한 벌루트 케이싱, 벌루트 케이싱 내에 위치하면서 토출구를 통해 유체를 중공 회전축과 수직한 방향으로 토출하는 토출 임펠러, 및 토출 임펠러를 제 1 회전 속도보다 높은 제 2 회전 속도로 회전시키며, 중공 회전축과 동일 축 중심을 가지면서 중공 회전축에 삽입되어 있는 중실 회전축을 포함한다.
본 발명에 따르면, 동축의 서로 다른 회전 속도를 갖는 2개의 회전축이 흡입측 임펠러가 유체를 저속으로 흡입하도록 하고 토출측 임펠러가 유체를 고속으로 토출시키게 함으로써, 소형이면서 구조가 간단함에도 고양정 및 고유량을 달성할 수 있는 2축 2속 횡형식 원심 펌프를 제공할 수 있다.
또한, 축 기밀부 감압 구조를 구비하여 유체의 누설을 최소화하고, 기존 패킹 구조를 간단하게 할 수 있으며, 기존 패킹 구조가 회전축에 가하는 하중을 줄일 수 있는 2축 2속 횡형식 원심 펌프를 제공할 수 있다.
또한, 펌프의 지능형 자가진단 기능을 위해 내부에 수용된 유체의 수위를 확인하는 광학 레벨 센서(또는, 접촉시 전극봉) 및 회전축의 회전수를 측정하는 RPM 센서를 구비하여 상시적으로 펌프를 진단하는 자가진단 기능을 가진 2축 2속 횡형식 원심 펌프를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 간략 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 측면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 있어서 일 형태의 축 기밀부 감압 구조의 단면도이다.
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 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 간략 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 측면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 단면도이다. 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 있어서 일 형태의 축 기밀부 감압 구조의 단면도이다.
도 1 내지 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)는, 덕트 케이싱(20), 흡입 임펠러(30), 중공 회전축(80), 디퓨저 케이싱(60), 디퓨저(70), 벌루트 케이싱(40), 토출 임펠러(50), 중실 회전축(90), 메카니컬 씰(130), 그랜드 패킹, 축 기밀부 감압 구조(120) 및 자가 진단 구조를 포함할 수 있다.
덕트 케이싱(20)은 후술하는 흡입 임펠러(30)를 수용하는 케이싱이며, 유체가 흡입되는 흡입구(15)를 포함할 수 있다.
흡입 임펠러(30)는 덕트 케이싱(20) 내에 위치하면서 흡입구(15)를 통해 유체를 흡입하는 부재이다.
중공 회전축(80)은 흡입 임펠러(30)를 제 1 회전 속도로 회전시키는 부재이다.
동력원이 제공하는 동력에 의해 중공 회전축(80)은 제 1 회전 속도로 회전할 수 있고, 그에 따라 중공 회전축(80)에 결합된 흡입 임펠러(30) 역시 제 1 회전 속도로 회전할 수 있다.
이렇게 중공 회전축(80)에 의해 흡입 임펠러(30)가 회전함에 따라 외부의 유체는 덕트 케이싱(20) 내로 유입될 수 있다.
디퓨저 케이싱(60)은 덕트 케이싱(20)과 후술하는 벌루트 케이싱(40) 사이에 위치하면서 후술하는 디퓨저(70)를 수용하는 케이싱이다.
이러한 디퓨저 케이싱(60)과 덕트 케이싱(20) 간에는 O-링(170)이 개재될 수 있고, 또한 디퓨저 케이싱(60)과 벌루트 케이싱 간에도 O-링(170)이 개재되어 흡입된 유체의 누수를 방지할 수 있다.
디퓨저(70)는 흡입 임펠러(30)와 토출 임펠러(50) 사이에 설치될 수 있으며, 흡입 임펠러(30)를 통해 유입된 유체가 토출 임펠러(50)로 유동하기 전에 유체에 대한 정압 유지 기능을 수행하는 임펠러이다.
벌루트 케이싱(40)은 토출 임펠러(50)를 수용하면서 흡입된 유체를 토출하는 토출구(25)를 포함한 케이싱이다.
토출 임펠러(50)는 벌루트 케이싱(40) 내에 위치하면서 토출구(25)를 통해 유체를 중공 회전축(80)과 수직한 방향으로 토출하는 임펠러이다.
즉, 흡입 임펠러(30)는 흡입구(15)를 통해 유체를 덕트 케이싱(20) 내로 유입할 수 있고, 유입된 유체는 디퓨저(70)를 거쳐 벌루트 케이싱(40)으로 유동할 수 있으며, 토출 임펠러(50)는 유동된 유체를 토출구(25)를 통해 외부로 토출할 수 있다.
한편, 벌루트 케이싱(40)에서 토출 임펠러(50)가 끼워지는 끼움 자리와 중심 관통공을 형성하는 토출 임펠러(50)의 돌출부 사이에는 마모환(wear ring)(160)이 개재될 수 있으며, 이러한 마모환(160)은 끼움 자리와 돌출부 간의 유격(clearance)을 조절하는 역할을 할 수 있다.
중실 회전축(90)은 토출 임펠러(50)를 제 2 회전 속도로 회전시키는 부재이다.
동력원이 제공하는 동력에 의해 중실 회전축(90)은 제 2 회전 속도로 회전할 수 있고, 그에 따라 중실 회전축(90)에 결합된 토출 임펠러(50) 역시 제 2 회전 속도로 회전할 수 있다.
이렇게 중실 회전축(90)에 의해 토출 임펠러(50)가 회전함에 따라 유입된 유체는 벌루트 케이싱(40)에서 외부로 토출될 수 있다.
이때, 토출 임펠러(50)의 제 2 회전 속도는 흡입 임펠러(30)의 제 1 회전 속도보다 높을 수 있다. 즉, 제 2 회전 속도는 상대적으로 고속일 수 있고, 제 1 회전 속도는 상대적으로 저속 내지 중속일 수 있다.
아울러, 중실 회전축(90)은 중공 회전축(80)의 중공에 삽입되어 설치될 수 있으며, 그에 따라 중실 회전축(90)과 중공 회전축(80)은 동일 축 중심(즉, 동축)을 가질 수 있다.
종래의 단일 회전 속도를 갖는 단일축을 구비한 펌프의 경우, 고양정 내지 고유량을 위해 하나의 축에 다수의 임펠러를 설치한 다단 형식의 펌프를 사용하였다.
그러나, 이러한 다단 형식의 펌프는 필연적으로 길이가 길어지고 구조가 복잡해질 수밖에 없어, 펌프 설치의 공간 상 제약 및 유지/보수의 어려움이 따른다. 또한, 다단을 형성하기 위해 추가적인 하우징 내지 케이싱이 요구되므로 제작 비용 상승 및 제조 어려움이 발생한다.
이러한 문제점을 고려하여, 본 발명은 단일 회전 속도가 아닌, 서로 다른 회전 속도를 갖는 동축의 2개의 회전축을 구비할 수 있으며, 이러한 2개의 회전축에 의해 서로 다른 회전 속도로 흡입 임펠러(30) 및 토출 임펠러(50)가 회전함으로써 고양정 내지 고유량을 구현할 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)는 길이가 길어지는 다단 형식을 취하지 않으면서도 고양정 내지 고유량의 성능을 보일 수 있으며, 또한 이러한 성능을 구현하면서도 펌프를 소형화시키고 구조를 단순화시키고 있다.
추가적으로, 종래에는 요구되는 유량 및 양정에 따라 흡입구 및 토출구가 100mm, 125mm, 150mm 등 다양한 직경을 가지게 되고, 그에 따라 다양한 주물 및 케이싱을 제작해야 했다.
반면에, 본 발명은 다양한 양정 및 유량이 요구되더라도 흡입구 및 토출구는 동일한 직경(예를 들어, 100mm의 단일경) 하나로 대응할 수 있도록 설계하여, 주물 케이싱 하나만으로도 기성펌프의 다양한 펌프 사양을 만족하는 제품의 표준화 및 사양 일원화를 달성할 수 있다.
한편, 중실 회전축(90)은 펌프(10)의 전방에 위치한 베어링 하우징(110)으로 연장되어 형성될 수 있으며, 베어링 하우징(110) 내의 베어링(100)에 의해 지지받으면서 회전할 수 있다.
메카니컬 씰(130)은 중공 회전축(80)과 중실 회전축(90) 사이에 개재되어 밀봉을 형성하는 부재이다.
본 발명의 경우는 중실 회전축(90)이 중공 회전축(80)의 중공으로 삽입되어 설치되는 구조이므로, 중공 회전축(80)의 내면과 중실 회전축(90)의 외면 사이에 공간이 형성될 수 있으며, 그에 따라 이 공간을 통해 유체가 누수될 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 중공 회전축(80)과 중실 회전축(90) 사이에 메카니컬 씰(130)을 개재시킴으로써 이러한 누수 문제를 해결할 수 있다.
한편, 메카니컬 씰(130)이란, 씰링에 있어서 그랜드 패킹을 기계공학적으로 바꾸어 놓은 것으로, 샤프트와 그랜드 패킹의 마찰열을 메카니컬 씰(130)의 Rotary Part 와 Staionary Part로 나누어서 두 Part의 마찰로써 씰링을 하는 기계적 장치이다.
그랜드 패킹은 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10) 내외로 물이 유입 및 유출되는 것을 차단하는 패킹이다.
이러한 그랜드 패킹은 선단 그랜드 패킹(140) 및 후단 그랜드 패킹(220)을 포함할 수 있다.
선단 그랜드 패킹(140)은 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)의 전단(또는, 벌루트 케이싱(40)의 전방)에서 중실 회전축(90)의 둘레에 설치되어 밀봉을 형성할 수 있으며, 이때 마개 역할을 하는 선단 그랜드(150)가 함께 설치될 수 있다.
즉, 선단 그랜드 패킹(140)은 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)의 전단 내면과 중실 회전축(90) 사이에 설치될 수 있다.
후단 그랜드 패킹(220)은 펌프(10)의 후단(또는, 덕트 케이싱(20)의 후방)에서 중공 회전축(80)의 둘레에 설치되어 밀봉을 형성할 수 있으며, 이때 마개 역할을 하는 후단 그랜드(230)가 함께 설치될 수 있다.
즉, 후단 그랜드 패킹(220)은 펌프(10)의 후단 내면과 중공 회전축(80) 사이에 설치될 수 있다.
축 기밀부 감압 구조(120)는 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10) 내에 있는 축 밀봉부 압력을 감압하여 유체의 누출을 최소화하는 구조이다.
본 발명의 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)는 고양정을 요구하므로 내부의 압력이 높으며, 그에 따라 누수 문제가 발생하기 쉽다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명은 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10) 내부에 수용된 축 기밀부 축봉장치의 압력을 낮추기 위해 축 기밀부 감압 구조(120)를 구비할 수 있다.
이러한 축 기밀부 감압 구조(120)는 후단 그랜드 패킹(220)의 전방에 설치되어 후단 그랜드 패킹(220)에 가해지는 유압을 낮출 수 있으며, 그에 따라 후단 그랜드 패킹(220)의 조립 수량을 줄일 수 있다.
또한, 후단 그랜드 패킹(220)의 수량이 줄어듬에 따라 중공 회전축(80)에 작용하는 축 부하가 감소하여 펌프의 효율 향상에도 도움이 된다.
이를 위해, 도 4 에 도시된 바와 같이, 일 형태로 축 기밀부 감압 구조(120)는 제 1 감압 부재(260) 및 감압 홈 구조(300)를 포함할 수 있다.
제 1 감압 부재(260)는 중공 회전축(80)의 둘레에 형성될 수 있으며, 계단식의 단차진 형상일 수 있다. 이때, 제 1 감압 부재(260)가 중공 회전축(80)에 형성되는 방법은 중공 회전축(80)에 열 박음으로 압입되는 방법이 있을 수 있으나 그 방법에 제한은 없다.
감압 홈 구조(300)는 후단 그랜드 패킹(220)의 전방에서 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)의 내면에 제 1 감압 부재(260)와 마주보면서 형성될 수 있으며, 서로 나란하게 위치한 복수개의 홈부(290)를 포함할 수 있다.
또한, 복수개의 홈부(290)에 있어서 이웃하는 홈부(290)의 경계를 형성하는 복수개의 벽(280) 각각과 제 1 감압 부재(260) 간의 거리(틈새의 높이)는 모두 동일할 수 있다.
이러한 구조 하에서, 펌프(10) 내의 유체는 홈부(290)의 내면(270)과 접하면서 압력이 낮아지고, 또한 유체는 오리피스 역할을 하는 홈부(290)의 벽(280)과 제 1 감압 부재(260)가 형성하는 좁은 간격을 지나면서 베르누이 정리에 의해 압력이 다시 한번 낮아질 수 있다.
즉, 1차적으로 유체는 중공 회전축(80)이 형성하는 좁은 공간을 지나면서 일정한 압력을 형성하며, 2차적으로 일정한 압력을 가진 유체는 홈 부재의 홈부(290)의 내면(270)과 접하면서 압력이 낮아지고, 홈부(290)의 벽(280)과 제 1 감압 부재(260)가 형성하는 좁은 간격을 지나면서 압력이 다시 한번 낮아질 수 있다.
이러한 과정을 통해 유체의 압력은 낮아질 수 있으며, 그에 따라 유체가 후단 그랜드 패킹(220)에 가하는 압력이 낮아짐으로써, 유체의 누수를 최소화시키고 실질적으로 최종 그랜드 패킹의 수량을 줄여 중공 회전축(80)에 가해지는 축 부하율을 낮출 수 있다.
자가 진단 구조는 펌프(10) 내 유체의 누수, 회전축의 정상 회전 여부 등을 진단하는 구조이다.
특히, 펌프의 사용 용도 중에서, 현재 옥내 소화전 가압 송수 장치인 펌프는 비상시(화재 발생시) 사용을 전제로 한 일종의 보험 상품의 기능을 하는바, 비상시를 대비한 정상 작동 여부를 확인하는 정기적인 점검 사항이 소방법으로도 별도 규제되어 있지 않은 권고 사항이므로 대체적으로 정기적인 점검이 이루어지지 않고 있다.
이러한 현실을 고려할 때, 본 발명은 펌프가 셀프 진단 구조를 구비함으로써 펌프의 초동적인 이상 유무를 정기적인 셀프 진단을 통해 일상 점검을 수행할 수 있다.
이를 위해, 셀프 진단 구조는 광학 레벨 센서(190)(또는, 전극봉), 제 1 RPM 센서(200) 및 제 2 RPM 센서(210)를 포함한다.
광학 레벨 센서(190)는 덕트 케이싱(20)에 설치되어 유체의 누수 여부를 감지하는 센서이다.
정상 상태에서는 펌프(10)에서 누수가 발생하지 않아 덕트 케이싱(20) 내에 유체가 가득 차 있을 수 있으며, 그에 따라 광학 레벨 센서(190)는 신호를 발생시키지 않을 수 있다.
반대로, 펌프(10)에서 펌프 케이싱부 균열(동절기 동파 또는 소재 결함) 및 씰링부 이상에 따른 누수가 일어날 경우, 덕트 케이싱(20) 내에 유체가 없는 빈 공간이 형성될 수 있으며, 그에 따라 광학 레벨 센서(190)는 신호를 발생시켜 관리자에게 펌프(10)에서 누수가 발생했음을 알릴 수 있다.
제 1 RPM 센서(200)는 중공 회전축(80)의 회전 이상 여부를 감지하는 센서이다.
구체적으로, 제 1 RPM 센서(200)는 중공 회전축(80)의 회전수를 측정하여 정상 상태인 중공 회전축(80)의 회전수와 비교하여 측정된 회전수가 기 설정된 정상 범위를 벗어날 경우, 관리자에게 이러한 사실을 통지하여 관리자가 펌프(10)를 점검하도록 할 수 있다.
제 2 RPM 센서(210)는 중실 회전축(90)의 회전 이상 여부를 감지하는 센서이다.
구체적으로, 제 2 RPM 센서(210)는 중실 회전축(90)의 회전수를 측정하여 정상 상태인 중실 회전축(90)의 회전수와 비교하여 측정된 회전수가 기 설정된 정상 범위를 벗어날 경우, 관리자에게 이러한 사실을 통지하여 관리자가 펌프(10)를 점검하도록 할 수 있다.
이와 관련하여, 회전축에서 회전 이상이 발생하는 경우를 보면, 펌프를 장시간 운전하지 않음에 따라 케이싱 내부에 정체되어 있는 물로 인해 임펠러와 케이싱 후면 틈새에 녹, 스케일 및 물이끼류가 침착되어 폐쇄 현상이 발생할 수 있으며, 그에 따라 회전축의 회전이 느려져 회전 이상이 발생할 수 있다.
또는, 회전축과 접하고 있는 베어링 내지 씰링에 파손 등 문제가 발생할 경우 회전축의 회전이 느려져 회전 이상이 발생할 수 있다.
즉, 제 1 RPM 센서(200) 및 제 2 RPM 센서(210)는 중공 회전축(80) 내지 중실 회전축(90)의 회전수를 측정하여 펌프(10)의 회전 이상 여부를 감지하여 이를 관리자에게 통지함으로써 펌프(10)의 관리가 용이하도록 할 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 2축 2속 횡형식 원심 펌프(10)는, 플라이휠(250) 및 구동 드라이브(240)를 더 포함할 수 있다.
플라이휠(250)은 단일의 동력원이 제공하는 동력을 후술하는 구동 드라이브(240)에 전달하는 부재이다.
이때, 동력원은 엔진 또는 전동기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구동 드라이브(240)는 플라이휠(250)과 중공 회전축(80) 및 중실 회전축(90) 사이에 위치하면서, 플라이휠(250)로부터 전달받은 동력을 중공 회전축(80) 및 중실 회전축(90)에 전달하는 부재이다.
이러한 구동 드라이브(240)는 일종의 유성 감속기로서, 링기어, 유성기어 및 선기어를 포함할 수 있다.
구동 드라이브(240)로 유성 감속기를 사용함으로써, 단일 동력원을 이용하더라도 중공 회전축(80)과 중실 회전축(90)이 동축을 가지며, 서로 다른 회전 속도를 가질 수 있다.
즉, 유성 감속기를 사용함으로써 단일의 동력원으로도 중공 회전축(80)과 중실 회전축(90)이 서로 다른 회전 속도로 구동이 가능할 수 있으며, 또한 구조가 단순해질 수 있다.
또한, 동력원으로 엔진을 사용할 때, 종래 단일축 및 단일 회전 속도의 펌프가 고출력 엔진이 요구되는 반면에, 본 발명은 통상의 엔진을 이용하더라도 엔진의 속도 변경 레버(통상 악셀 케이블)의 조작만으로도 유성 감속기를 통해 중공 회전축(80)과 중실 회전축(90)이 서로 다른 회전 속도로 구동이 가능할 수 있다.
따라서, 고가의 고출력 엔진이나 고가의 인버터 전동기를 사용할 필요가 없다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 2축 2속 횡형식 원심 펌프 15: 흡입구
20: 덕트 케이싱 25: 토출구
30: 흡입 임펠러 40: 벌루트 케이싱
50: 토출 임펠러 60: 디퓨저 케이싱
70: 디퓨저 80: 중공 회전축
90: 중실 회전축 100: 베어링
110: 베어링 하우징 120: 축 기밀부 감압 구조
130: 메카니컬 씰 140: 선단 그랜드 패킹
150: 선단 그랜드 160: 마모환
170: O-링 180: 체결 볼트
190: 광학 레벨 센서 200: 제 1 RPM 센서
210: 제 2 RPM 센서 220: 후단 그랜드 패킹
230: 후단 그랜드 240: 구동 드라이브
250: 플라이휠 260: 제 1 감암 부재
270: 내면 280: 벽
290: 홈부 300: 감압 홈 구조

Claims (7)

  1. 유체가 흡입되는 흡입구를 포함한 덕트 케이싱;
    상기 덕트 케이싱 내에 위치하면서 상기 흡입구를 통해 상기 유체를 흡입하는 흡입 임펠러;
    상기 흡입 임펠러를 제 1 회전 속도로 회전시키는 중공 회전축;
    상기 유체를 토출하는 토출구를 포함한 벌루트 케이싱;
    상기 벌루트 케이싱 내에 위치하면서 상기 토출구를 통해 상기 유체를 상기 중공 회전축과 수직한 방향으로 토출하는 토출 임펠러; 및
    상기 토출 임펠러를 상기 제 1 회전 속도보다 높은 제 2 회전 속도로 회전시키며, 상기 중공 회전축과 동일 축 중심을 가지면서 상기 중공 회전축에 삽입되어 있는 중실 회전축을 포함하고,
    상기 덕트 케이싱의 후방에서 상기 중공 회전축의 둘레에 설치되어 밀봉을 형성하는 후단 그랜드 패킹; 및
    상기 후단 그랜드 패킹의 전방에 설치되어 상기 후단 그랜드 패킹에 가해지는 축 기밀부 유체의 압력을 낮추는 축 기밀부 감압 구조를 더 포함하고,
    상기 축 기밀부 감압 구조는,
    상기 중공 회전축에 열 박음으로 압입되어 상기 중공 회전축의 둘레에 형성되며, 상기 후단 그랜드 패킹 쪽으로 기울어진 계단식의 단차진 형상인 제 1 감압 부재; 및
    상기 후단 그랜드 패킹의 전방에서 2축 2속 횡형식 원심 펌프의 내면에 상기 제 1 감압 부재와 마주보면서 형성되며, 서로 나란하게 위치한 복수개의 홈부를 포함한 감압 홈 구조를 포함하고,
    상기 복수개의 홈부에 있어서 이웃하는 홈부의 경계를 형성하는 복수개의 벽의 단부 각각과 상기 제 1 감압 부재 간의 수직 거리는 모두 동일한 것이고,
    상기 복수개의 벽에 있어서 상기 후단 그랜드 패킹에 근접한 벽의 단부일수록 상기 중공 회전축과의 수직 거리가 가까워지는 형상인 2축 2속 횡형식 원심 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공 회전축과 상기 중실 회전축 사이에 개재되어 밀봉을 형성하는 메카니컬 씰을 더 포함하는 2축 2속 횡형식 원심 펌프.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 임펠러와 토출 임펠러 사이에 설치되는 디퓨저를 더 포함하는 2축 2속 횡형식 원심 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 덕트 케이싱에 설치되어 상기 유체의 누수 여부를 감지하는 광학 레벨 센서를 더 포함하는 2축 2속 횡형식 원심 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중공 회전축의 회전 이상 여부를 감지하는 제 1 RPM 센서; 및
    상기 중실 회전축의 회전 이상 여부를 감지하는 제 2 RPM 센서를 더 포함하는 2축 2속 횡형식 원심 펌프.
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