KR19980061021U - 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프 - Google Patents

누수방지장치가 구비된 수직형 펌프 Download PDF

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Abstract

본 고안은 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프에 관한 것으로, 모우터(100)의 축(102)선단에 임펠러(103)가 부착되어 백케이싱(110) 내부에 설치되고, 백케이싱(110)과 모우터(100) 사이에는 각각 상부케이싱(130)과 중간케이싱(120)이 형성된 수직개방형 펌프에 있어서, 중간케이싱(110)내에는 원반형의 회전실(144, 144')이 수평으로 한개 이상 형성된 수용체(140)를 설치하고, 모우터(100)의 축(102) 중간부에는 수용체(140)의 회전실(144, 144')내에 회전가능하도록 끼워져 설치되는 고무재 등의 연질소재로 된 회전체(150, 150')를 결합시킨 것으로, 회전체9150, 150')는 모우터(100)가 작동될 경우 원심력에 의하여 반경방향으로 신장되면서 수용체(140)의 회전실(144, 144')과 이격되어 회전가능하게 되고, 모우터(100) 정지시에는 원래의 형상으로 복원되면서 회전실(144, 144')의 상면 또는 하면에 긴밀하게 밀착됨으로써 백케이싱(110)내의 진공상태를 유지할 수 있도록 하여 연속재운전이 가능하도록 하고, 펌프의 설치위치에 관계없이 누액방지를 효과적으로 할 수 있도록 한 것이다.

Description

누수방지장치가 구비된 수직형 펌프
본 고안은 누수방지장치가 구비된 수직개방형 펌프에 관한 것으로, 상세히는 펌프의 모우터 축에 원심력에 의하여 형태가 변형되는 복수개의 원반형 회전체를 부착하고, 이 회전체는 펌프의 중간케이싱내에 설치된 수용체의 회전실내에서 회전하도록 형성하여 모우터 정지시에는 회전체가 수용체의 회전실과 밀착되므로 함으로써 별도의 푸트밸브나 누수방지밸브를 구비하지 않고도 누수방지 및 펌프내의 진공상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 물이나 기타 유체를 이송하기 위한 펌프로는 대부분 탱크의 상부 또는 하부에 부착되는 수직형 펌프를 사용하고 있었으며, 이러한 수직형 펌프에서 펌프내의 진공상태를 유지할 수 있도록 하는 기술로는 흡입배관에 별도의 푸트밸브를 설치하여 펌프의 정지시에는 푸트밸브가 작동하여 흡입배관하부로 이송액체가 빠지는 것을 방지하여 펌프의 재작동시 이송액체를 펌프실에 재충전하지 않고도 펌프를 재운전할 수 있도록 구성한 타입이 있었는데, 이러한 종래의 구성에 있어서는 푸트밸브에 이물질이 개입되거나 자체의 노후 및 부식 등으로 인하여 고장이 발생할 경우, 펌프를 재작동할 때마다 이송액체를 펌프실에 재충전하거나 푸트밸브를 교환 혹은 수리해야 하는 번거로운 폐단이 있었다.
상기한 종래의 단점을 보완하기 위하여 본 출원인은 국내실용신안공고 제95-7546호에 개시된 바와 같이, 후렉스 디스크를 부착한 수직개방형 펌프를 고안한 바 있다. 이러한 본 출원인의 고안은 첨부된 도 1에 도시한 바와 같이, 모우터(1)의 축(2)은 그 단부에 고정너트(3)로 임펠러(4)를 결합하고 누액출구(5)와 누액집합실(6)을 구성한 하부케이싱(8)과 상부케이싱(7) 및 백케이싱(9)을 FRP로 구성하되, 누액집합실(6)의 모우터 축(2)에는 아토마이저(10)를 고착시키고 세공(11)이 다수천공된 중공원통형의 합성수지로 된 패킹(12)을 체결하여서 된 공지의 수직개방형 펌프에 있어서, 상기 상부케이싱(7)에 FRP재의 원형격판(13)을 설치하고, 그 상부의 모우터 축(2)에 접시형으로 하향경사진 테프론재로 된 후렉스디스크(14)를 그 단부가 원형격판(13)과 밀착되게 볼트(16)를 이용하여 부착시키고, 하부케이싱(8)에도 FRP재로 된 원형격판(13')를 설치하고, 그 상부의 패킹(12) 사이에 접시형의 하향경사진 테프론재로 된 후렉스디스크(14')를 그 단부가 원형격판(13')과 밀착되게 볼트(16')를 이용하여 모우터 축(2)에 부착시키며, 누액출구(5)에 고정핀(17)으로 개폐간(18)을 형성하여서 된 것으로, 이는 펌프가 회전할 때에는 후렉스디스크가 원심력에 의하여 그 단부가 원형격판으로부터 이격되어 원형격판과 공간부가 형성된 상태로 회전하다가 펌프가 정지하게 되면 대기압과 누액압 및 후렉스디스크 자체의 탄성력으로 인해 원형 격판에 내려 앉아 누액집합실 및 펌프실을 외부와 차단시켜 밀폐시킴으로써 누액집합실 및 펌프실을 진공상태로 유지시켜 흡입배관 하부로 이송액체가 빠지는 것을 방지하여 펌프실내에 액체가 충전되어 있게 함으로써 펌프의 재운전시에 액체를 충전시키지 않고도 연속재운전이 가능하게 한 것이다.
한편, 상기한 본 출원인의 수직형 펌프는 이를 액체가 저장된 탱크의 상부에 설치할 경우에는 정상적으로 작동되었지만, 이 펌프를 탱크의 하부에 설치할 경우에는 펌프정지시 저장탱크내에 저장된 액체의 압력에 의하여 원형격판에 밀착되어 있어야 할 후렉스디시크가 상방으로 밀리게 됨으로써 원형격판과 후렉스디스크 사이에 틈이 발생하게 됨으로써 액체가 외부로 누출되는 문제점이 있었고, 이로 인하여 펌프의 소손을 비롯한 여러가지 문제점을 야기하게 되는 원인이 되어 왔었다.
본 고안은, 상기한 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 액체탱크와 펌프 사이의 흡입배관에 별도의 푸트밸브와 누액방지밸브를 설치하지 않고도 수직형 펌프 자체만에 의하여 펌프실내의 진공을 확실하게 유지할 수 있도록 함과 동시에, 펌프를 액체탱크의 하부에 설치하더라도 누액이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 수단을 제공하는데 있는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 모우터의 축 선단에 임펠러가 부착되어 하부케이싱 내부에 설치되고, 하부케이싱과 모우터 사이에는 각각 상부케이싱과 중간케이싱이 형성된 수직개방형 펌프에 있어서, 상기 중간케이싱내에는 원반형의 회전실이 수평으로 적어도 한 개 이상 형성된 수용체를 설치하고, 상기 모우터의 축 중간부에는 상기 수용체의 회전실내에 회전가능하도록 끼워져 설치되는 고무재 등의 연질소재로 된 회전체를 결합시켜서 된 것으로, 상기 회전체는 모우터가 작동될 경우에는 원심력에 의하여 반경방향으로 신장되면서 수용체의 회전실과 이격되어 회전가능하게 되고, 모우터 정지시에는 원래의 형상으로 복원되면서 회전실의 상면 또는 하면에 긴밀하게 밀착됨으로써 펌프실내의 진공상태를 유지할 수 있도록 하여 항시 연속재운전이 가능하도록 함과 동시에, 펌프의 설치위치에 관계없이 누액방지를 효과적으로 할 수 있도록 한 것이다.
이하, 본 고안은 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래 수직평 펌프의 구성을 도시한 단면도,
도 2는 본 고안에 따른 수직형 펌프의 구성을 도시한 단면도,
도 3은 본 고안에 따른 수직형 펌프의 가동상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 고안에 따른 수직형 펌프의 정지상태를 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 모어터102 : 축
103 : 임펠러104 : 배면
105 : 돌출턱106 : 밀착판
107 : 요홈110 : 백케이싱
120 : 중간케이싱122, 124 : 원형격판
130 : 상부케이싱140 : 수용체
142 : 관통공144, 144' : 회전실
146, 146' : 공간부150. 150' : 회전체
152, 152' : 테두리부154, 154' : 보스
G, G' : 간격
도 2는 본 고안에 따른 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프를 도시한 것으로, 본 고안은 모우터(100)의 축(102) 선단에 임펠러(103)가 부착되어 백케이싱(110) 내부에 설치되고, 백케이싱(110)과 모우터(100) 사이에는 각각 상부케이싱(130)과 중간케이싱(120)이 형성된 수직형 펌프에 있어서, 상기 중간케이싱(120) 내에는 원반형의 회전실(144, 144')이 수평으로 적어도 한 개 이상 형성된 수용체(140)를 설치하고, 상기 모우터(100)의 축(102) 중간부에는 상기 수용체(140)의 회전실(144, 144')내에 회전가능하도록 끼워져 설치되는 고무재 등의 연질소재로 된 회전체(150, 150')를 결합시켜서 된 것을 특징으로 한다.
상기 수용체(140)는 중간케이싱(120)의 내부에 설치되는 것으로, 중간케이싱(120)의 상, 하부에는 각각 원형격판(122, 124)이 설치되어 수용체(140)가 상, 하로 유동되지 않도록 고정하게 된다.
상기 수용체(140)는 그 중앙부에 상, 하 수직방향으로 모우터(100)의 축(102)이 관통되는 관통공(142)이 형성되고, 이 관통공(142)의 내부에는 소정위치에 적어도 한 개 이상의 회전실(144, 144')이 형성된 것이며, 이 회전실(144, 144')은 중앙부의 폭은 넓고 외측으로 갈수록 좁아지도록 테이퍼형으로 형성되고, 그 외측 둘레에는 도우넛형의 공간부(146, 146')가 일체로 형성된 것이다.
상기 회전실(144, 144')내에 수용되는 회전체(150, 150')는 상기 회전실(144, 144')과 같은 형상 즉, 모우터(100)의 축(102)에 결합되는 중앙부의 두께는 두껍고 외측으로 갈수록 얇아지며, 그 외측 둘레는 원형단면으로 된 테두리부(152, 152')가 형성된 것으로, 이 회전체(150, 150')는 연질의 고무재 등으로 형성한다.
상기 회전체(150, 150')의 중앙부에는 모우터(100)의 축(102)에 견고하게 결합되기 위한 금속재의 보스(154, 154')가 내설되어 모우터(100)의 축(102)에는 억지끼움식으로 축고정한다.
도 2에서는 수용체(140)의 회전실(144, 144')과 회전체(150, 150')를 각각 2개인 것을 도시하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 필요에 따라서 그 갯수를 다양하게 변화시킬 수 있다.
상기 회전실(144, 144')과 회전체(150, 150')와의 사이에는 소정의 간격(G)이 형성되는 것으로, 이 간격(G)은 축(102)의 전, 후 이동간격(클리어런스)보다 적은 칫수로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 모우터(100)가 정지된 상태에서 회전체(150, 150')가 액압에 의하여 밀리게 될 때, 상기 간격(G)이 축(102)이 클리어런스 보다 작을 경우에는 회전체(150, 150')가 액압에 의하여 밀리면서 모우터(100)의 축(102)을 후방으로 밀게 되므로 회전체(150, 150')가 수용체(140)의 회전실(144, 144') 상면 또는 하면에 자연스럽게 밀착되나, 회전체(150, 150')와 회전실(144, 144')과의 간격이 축(102)의 클리어런스보다 클 경우에는 회전체(150, 150')가 회전실(144, 144')의 상, 하면에 완전하게 밀착되지 않기 때문이다.
상기 수용체(140)는 회전체(150, 150')의 삽입이 기술적으로 가능하도록 2개 또는 2개로 분할하여 제작한 후, 모우터(100)의 축(102)에 끼워진 회전체(150, 150')를 삽입한 상태에서 중간케이싱(120) 내부에 조립설치한다.
한편, 상기 백케이싱(110) 내에 설치되는 임펠러(103)는 그 배면(104)에 동심원상으로 복수개의 돌출턱(105)을 형성시키고, 이 임펠러(103)의 배면(104)에 대응하는 하부의 원형격판(124) 하면에는 상기 임펠러(103)의 배면(104)에 형성된 돌출턱(105)이 끼워지는 동심원상의 요홈(107)이 복수개 형성된 밀착판(106)을 부착한다.
상기 임펠러(103)의 배면(104)과 밀착판(106) 사이에도 상술한 회전체(150, 150')와 수용체(140)의 회전실(144, 144') 사이에 형성된 간격(G)만큼의 간격(G')이 형성되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 고안의 수직형 펌프는 탱크의 상부에 모우터(100)가 상부에 위치하도록 설치할 수도 있고, 이와는 반대로 탱크의 하부에 설치할 수도 있는 것으로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 수직형 펌프가 탱크의 하부에 설치된 상태에서의 작동과정을 설명하기로 한다.
도 3은 본 고안의 수직형 펌프가 탱크(도시안됨)의 하부에 설치된 상태를 도시한 것으로, 모우터(100)가 하부에 위치하게 된 경우이다.
이와 같이 설치된 상태에서 모우터(100)에 전원이 인가되면 축(102)의 선단에 부착된 임펠러(103)가 회전하면서 탱크쪽에 연결된 유입구(1)로부터 액체가 유입되어 유출구(O)로 배출됨으로써 액체가 이송되는 것이며, 이때 임펠러(103)는 밀착판(106)과 소정의 간격(G')이 떨어진 상태에서 회전하게 되는 것이다.
또, 축(102)의 중간부에 부착된 회전체(150, 150')는 회전시 발생하는 원심력에 의하여 자체가 반경방향으로 신장되면서 수용체(140)의 회전실(144, 144') 내에서 마찰이 발생하지 않고 회전가능하게 되는 것이다.
한편, 액체의 이송을 중단하기 위하여 펌프를 정지시키게 되면, 도 4에 도시한 바와 같이 축(102)이 정지하게 되면서 임펠러(103)도 정지하게 된다. 이때, 백케이싱(110) 내부에는 탱크에 담겨진 액체의 압력이 인가되므로 임펠러(103)가 밀착판(106)에 밀착되는 것이며, 임펠러(103)의 배면(104)에 형성된 돌출턱(105)이 밀착판(106)의 요홈(107)에 끼워지고 되고, 이에 의해 1차적으로 액체가 외부로 유출되는 것이 방지된다.
이와 함께 상기 중간케이싱(120) 내부에 설치된 수용체(140) 내부의 회전실(144, 144') 내에서 회전하던 회전체(150, 150')도 정지하게 되는 것이며, 이때 회전체(150, 150')는 축(102)에 고정된 상태이므로 상방으로 밀리게 되는 것이며, 이에 의하여 회전체(150, 150')의 상면이 회전실(144, 144')의 상면에 밀착되는 것이고, 이에 부가하여 백케이싱(110)으로부터 받는 액압에 의하여도 연질의 소재로 된 회전체(150, 150')가 상방으로 밀리게 되면서 회전실(144, 144')의 상면에 밀착되므로 2차로 액체유출을 방지하게 되는 것이며, 회전체(150)의 갯수만큼 다단계로 액체의 유출을 방지하게 되는 것이다.
상기한 회전체(150, 150')와 임펠러(103)가 각각 액압에 의하여 회전실(144, 144')과 밀착판(106)에 밀착되는 것에 의하여 백케이싱(110) 내부의 액체는 외부로의 유출이 방지되는 것이며, 백케이싱(110) 내부에 채워진 액체의 유출이 방지됨에 따라 재가동시 백케이싱(110) 내부에 액체를 다시 채워줄 필요가 없는 것이다.
위에서는 펌프가 탱크의 하부에 설치된 경우만을 설명하였으나, 펌프가 탱크의 상부에 설치된 경우에는 탱크로부터 액압이 가해지지 않으므로 자중에 의하여 정지상태에서 회전체의 하면이 회전실의 하면에 밀착됨으로써 액체의 유출을 방지하게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안은, 중간케이싱내에 회전실이 형성된 수용체를 설치하고, 모우터의 축에는 회전실내에서 회전되는 회전체를 결합시켜서 된 것으로, 본 고안에 의하면 종래 액체의 유출을 방지하기 위한 별도의 유출방지밸브와 푸트밸브를 설치하지 않아도 되므로 이의 유지 보수가 간편한 장점이 있을 뿐만 아니라, 백케이싱내부에 채워진 액체가 외부로 유출되지 않으므로 연속재운전도 용이하며, 종래 펌프를 탱크의 하부에 설치할 수 없었던 단점을 보완함으로써 펌프의 설치위치에 대한 한계를 극복할 수 있는 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 모우터(100)의 축(102) 선단에 임펠러(103)가 부착되어 백케이싱(110) 내부에 설치되고, 백케이싱(110)과 모우터(100) 사이에는 각각 상부케이싱(130)과 중간케이싱(120)이 형성된 수직형 펌프에 있어서,
    상기 중간케이싱(120) 내에는 원반형의 회전실(144, 144')이 수평으로 적어도 한 개 이상 형성된 수용체(140)를 설치하고, 상기 모우터(100)의 축(102) 중간부에는 상기 수용체(140)의 회전실(144, 144')내에 회전가능하도록 끼워져 설치되는 고무재 등의 연질소재로 된 회전체(150, 150')를 결합시켜서 된 것을 특징으로 하는 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전실(144, 144')은 중앙부의 폭은 넓고 외측으로 갈수록 좁아지도록 테이퍼형으로 형성되고, 그 외측 둘레이는 도우넛형의 공간부(146, 146')가 일체로 형성되며, 상기 회전체(150, 150')는 중앙부의 두께는 두껍고 외측으로 갈수록 얇아지고, 그 외측둘레는 원형단면형의 테두리부(152, 152')가 형성된 것을 특징으로 하는 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전실(144, 144')과 회전체(150, 150')와의 사이에는 모우터(100)의 축(102)의 전, 후 이동간격(클리어런스)보다 적은 칫수로 간격(G)이 형성되는 것을 특징으로 하는 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 임펠러(103)는 그 배면(104)에 동심원상으로 복수개의 돌출턱(105)이 형성되고, 이 임펠러(103)의 배면(104)에 대응하는 하부의 원형격판(124) 하면에는 상기 임펠러(103)의 배면(104)에 형성된 돌출턱(105)이 끼워지는 동심원상의 요홈(107)이 형성된 밀착판(106)이 부착된 것을 특징으로 하는 누수방지장치가 구비된 수직형 펌프.
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KR102308039B1 (ko) * 2020-12-30 2021-09-30 윤홍태 역 흡입 방식의 펌프
KR102308037B1 (ko) * 2020-12-30 2021-09-30 윤홍태 가스 누출 방지 기능을 갖는 펌프

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KR102308039B1 (ko) * 2020-12-30 2021-09-30 윤홍태 역 흡입 방식의 펌프
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