KR20010109241A - 수중펌프 - Google Patents

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    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
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Abstract

본 발명은 모터 하부에 회전판이 형성된 하부후레임과 모터의 양측에 형성된 임펠라와, 상기 임펠라를 보호하며 산소공급장치와 연결되는 임펠라케이싱과 상기 임펠라케이싱 외부에 형성된 회전칼날이 부착된 회전칼날케이싱으로 구성된 수중펌프에 관한 것이다.

Description

수중펌프 {An underwater pump}
본 발명은 수중펌프에 관한 것으로서, 상세히 설명하면 구조를 개선하여 수중에 함유된 슬러지 등도 함께 양쪽으로 배수할 수 있도록 모터 하부에 회전판이 형성된 하부후레임과 모터의 양측에 형성된 임펠라와, 상기 임펠라를 보호하는 임펠라케이싱과 상기 임펠라케이싱 외부에 형성된 회전칼날이 부착된 회전칼날케이싱으로 구성된 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중펌프는 유체를 흡입하는 흡입구와 흡입된 유체를 토출시키기 위한 배출구가 구비되는 본체에 모터를 설치하여 외부전원에 인가시켜 모터와 연결된 임펠러의 회전 원심력에 의하여 유체를 흡입한 후 다시 배출구를 통해 양수시키도록 구성되어 있다.
대한민국 공개실용신안공보 공개번호 실1999-15999호에는 임펠라의 구조를 개선하여 이물질이 임펠라에 방해가 되지 않도록 구조를 개선한 공사용 수중펌프의 임펠라구조가 공개되어 있고,
대한민국등록실용신안공보 등록번호 제20-0165275호에는 펌프구동에 따른 외부의 압력 또는 온도 변화에 따른 결로 현상이 없게 하고, 유체의 흐름이 안정되게 하여 소음 및 진동이 없는 수중펌프가 기술되어 있으며,
동 공보 등록번호 제20-0159803호에는 작업자가 회전방향을 확인하기 어려운 주중에 설치된 펌프에 대하여 용이하게 회전방향을 점검하여 작업자의 업무량을 경감시켜 작업효율을 향상시킬 수 있는 수중펌프회전장치가 기재되어 있고,
대한민국특허공보 등록번호 특1995-0007377호에는 모래나 자갈을 채굴하거나빨아들이기 위하여 흡입구와 원통상 스트레이너의 밑바닥판에 형성된 구멍을 통하여 연장되게 하기 위하여 회전헤드장착부가 형성된 회전축아래 끝에 고정 부착된 회전헤드로 구성됨을 특징으로 하는 수중펌프가 기재되어 있으며,
동 공보 등록번호 제20-159806호에는 냉각수시스템중 슬러지 베드나 핏트의 수면 위에 수중펌프 부상장치를 설치하여 수중펌프를 핏트 바닥에 고정 설치하지 않고 수면 위에 항상 떠 있으면서 오탁수가 침전되어 맑아진 윗물만을 펌핑하여 침전조로 순환시키는 수중부상용 배수펌프가 기재되어 있으나,
상기 종래의 수중펌프는 수직으로 되어 있으며 하부 흡입으로 외측 상부로 토출하는 것이 현재까지의 국내 및 국외의 수중모터로서, 이러한 수중모터의 단점은 고정식으로 사용하여야 하며 이로 인하여 침전된 고형분의 깊이에 따라 작동할 수 없는 단점이 있고, 특히 탱크의 바닥면에 있을 수 있는 여러 가지 고형분에 의하여 작동을 멈출 수 있으며 만약, 작동한다 하여도 반경 30㎝내의 고형분만 제거할 수 있어 상시 옮겨 주어야 하는 폐단이 있고, 이로 인한 시간과 인력 낭비를 유발케 하는 문제가 있어 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인력과 시간 낭비를 최대한 줄일 수 있는 방법으로 축산폐수, 오폐수, 양어장, 양식장 기타 수중모터를 사용하여 산소를 공급하거나 이송과 배수를 하는 업종에서는 다양하게 사용할 수 있으며 전력 불편함이 없도록 다음과 같은 구성과 작용을 하는 수중펌프를 제공하는것을 그 목적으로 한 것이다.
1) 양면축으로 구성되어 있으며 흡인 역시 수작에서 수평으로 되어 있다.
2) 양면의 토출은 사용에 따라 바꿀 수 있는 장점이 있으며 슬러지의 깊이와 관계없이 어느 곳에서나 토출은 사용할 수 있는 특징이 있다. 양면의 토출관은 상하로 이동하여 토출범위를 넓힐 수 있다.
3) 구성상 발명된 수중모터는 360°로 회전하면서 사방면이나 원형의 탱크로 구성된 경우 고형분의 깊이에 관계없이 순환시켜 막힘의 현상을 최소화하고 고형분과 수분을 혼합하여 최적의 펌핑을 유도한다.
4) 다양한 조립구조로 폭기, 수중펌핑을 자유롭게 할 수 있다.
5) 특히 고전압을 요구하는 폭기 펌프에 비하여 작은 전력으로 효과를 극대화시킬 수 있는 경제적인 펌프이다.
6) 필요시 조립식 칼날로 조립 고형분을 짧게 자르며 토출할 수 있다.
7) 본 발명의 수중모터는 사용시 복수 발명된 조립식 노즐 토출관을 제거하고 산소 공급관으로 외부 토출을 유도할 수 있다.
도1은 본 발명의 수중펌프 상세도
도2는 본 발명의 수중펌프 임펠라케이싱 상세도
도3은 본 발명의 수중펌프 회전칼날상세도
도4는 본 발명의 수중펌프에 산소공급장치가 연결된 상태도
도5는 본 발명의 수중펌프 평면 작동상세도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
부시(1), 하부후레임(2), 임펠라케이싱(흡입)(3,21), 메카니칼씰 케이싱(4), 임펠라(5), 축끝 임펠라 볼트(고정볼트)(6), 메카니칼씰(35), 메카니칼씰 부시(8), 베어링(9), 베어링 하우징(10), 하우징(11), 부시 오일레스 베어링(12), 축(13), 모터 고정자(17), 코일(18), 노즐(22), 역 토출관(23), 스랩링(24), 상부 하우징 축(25), 몸체 고정볼트(28), 고무링(29), 가스켓(30), 회전판(31), 너그(32), 산소공급관(33), 씰케이싱(34), 고정관(36), 회전칼날케이싱(37), 볼트(38), 고정칼날 (39), 모터축 볼트캡 연결구(40), 회전칼날(41), 오일레스베어링 및 실리콘베어링 (42), 통공(60)
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터 하부에 회전판이 형성된 하부후레임과 모터의 양측에 형성된 임펠라와, 상기 임펠라를 보호하며 산소공급장치와 연결되는 임펠라케이싱과 상기 임펠라케이싱 외부에 형성된 회전칼날이 부착된 회전칼날케이싱으로 구성된 수중펌프에 관한 것이다.
본 발명의 수중펌프는 하나의 모터 양쪽에 두 개의 펌프를 형성하였고, 펌프의 유입구에 회전칼날을 형성하여 슬러지나 이물질들을 잘라 모터에 부하를 걸리지 않게 하였으며, 모터의 임펠라케이싱 관일부에 산소공급장치에서 공급되는 산소를 슬러지나 이물질에 함께 펌핑하여 펌핑과 동시에 폭기를 할 수 있도록 연결하였고, 모터의 하부에 회전판을 설치하여 종래의 고정식이 아닌 회전식으로 원하는 위치로 펌핑할 수 있게 개량한 수중펌프인 것이다.
이하 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 수중펌프 상세도, 도2는 본 발명의 수중펌프 임펠라케이싱 상세도, 도3은 본 발명의 수중펌프 회전칼날상세도, 도4는 본 발명의 수중펌프에 산소공급장치가 연결된 상태도, 도5는 본 발명의 수중펌프 평면 작동상세도를 도시한 것이며, 부시(1), 하부후레임(2), 임펠라케이싱(흡입)(3,21), 메카니칼씰 케이싱(4), 임펠라(5), 축끝 임펠라 볼트(고정볼트)(6), 메카니칼씰(35), 메카니칼씰 부시(8), 베어링(9), 베어링 하우징(10), 하우징(11), 부시 오일레스 베어링(12), 축(13), 모터 고정자(17), 코일(18), 노즐(22), 역 토출관(23), 스랩링(24), 상부 하우징 축(25), 몸체 고정볼트(28), 고무링(29), 가스켓(30), 회전판(31), 너그 (32), 산소공급관(33), 씰케이싱(34), 고정관(36), 회전칼날케이싱(37), 볼트(38), 고정칼날(39), 모터축 볼트캡 연결구(40), 회전칼날(41), 오일레스베어링 및 실리콘베어링(42), 통공(60)을 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 살펴보면 도1에 도시된 바와 같이 중앙에 통공이 형성된 하부후레임(2)과, 상기 하부후레임의 상부에 위치되는 회전판(31)의 하부에 형성된 하우징축 (25)이 상기 하부후레임(2)의 통공에 관통되며, 상기 회전판(31)의 상부에는 원통형 모터의 하우징(11)에 연결되어 있고, 상기 하우징(11)의 양측면 중앙에는 통공이 형성되어 있으며, 상기 모터의 하우징(11)의 내부 중심에 형성된 축(13)과, 상기 축(13)의 중앙외부에 형성된 통상의 모터고정자(17)와, 상기 모터고정자(17)와 동일 위치에 일정 간격을 두고 하우징에 형성된 통상의 코일(18)과,
상기 축(13)은 하우징(11)의 양측면에 형성된 중앙통공을 관통하도록 설치되어 있으며, 상기 하우징(11)의 양측면 중앙통공에 관통되는 축(13)사이에 형성된 메카니칼씰, 메카니칼씰 부시(8) 및 베어링(9)으로 축(13)의 회전을 원활히 하도록 긴밀하게 연결되어 있고,
상기 축(13)의 양단 끝에는 임펠라(5)가 축끝 임펠라볼트(고정볼트)(6)에 의해 고정되어 있으며,
상기 하우징(11)의 양측면에는 하우징(11)외측으로 노출되는 축(13) 끝을 보호하도록 메카니칼싱케이싱(4)이 가스켓(30)과 함께 부착되어 있고,
상기 하우징(11)의 양쪽 외측에 형성된 메카니칼 케이싱(4)의 외측에는 몸체 고정볼트(28)에 의해 고정되며 산소공급 연결장치와 연결되도록 형성된 임펠라케이싱(3, 21)이 몸체고정볼트(28)에 의해 고정되어 있는 수중펌프의 구조인 것이다.
도2를 살펴보면 임펠라케이싱(21)의 측면도로서 나팔관 형상으로서, 원형형상의 케이싱(21)의 중앙에 형성되어 흡입구 역할을 하는 통공(60)과, 상기 나팔관 형상의 마지막 부분으로 출구 역할을 하는 역 토출관(23)과 상기 역토출관(23)과상기 원형형상의 임펠라케이싱(21)사이의 관에 (프랜지로 연결되어 있음) 회전되며 분기된 산소공급관(33)과 연결되며, 상기 산소공급관(33)이 연결되는 연결부위 관 내부에 설치되어 있으며 외부로 갈수록 직경이 좁아지도록 형성된 이중관 형태의 노즐(22)이 형성된 구조이며,
도3은 양쪽의 임펠라케이싱(21)의 외측에 위치되며 몸체고정볼트(28)에 의해 부착되는 회전칼날(41)과 회전칼날케이싱(37)을 도시한 것으로서, 회전칼날케이싱 (37)의 내부 중앙에 형성되어 모터 축(13)에 연결되어 회전칼날(41)을 회전시키는 모터축 볼트캡 연결구(40)와, 상기 모터축 볼트캡 연결구(40) 일측에 형성된 4개의 칼날과 중앙에 통공이 형성된 회전칼날(41)과, 상기 원통형 회전칼날케이싱(37)의 측면 중앙에 형성된 통공과 상기 측면 통공에 볼트(38)에 부착되어 있으며, 상기 회전칼날(41)의 외측에 형성되어 는 상기 모터축 볼트캡 연결구(40)가 관통되도록 형성된 고정칼날(39)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
도4는 수중펌프에 산소공급장치를 연결한 상태도로서, 공기 또는 산소를 불어 넣어 모터에 연결된 펌핑되는 물에 폭기효과를 배가시키는 역할을 하는 장치로서, 토출수압에 의한 이젝터현상에 의해 산소가 공급되도록 임펠라케이싱(21)의 배출되는 관 중간에 연결되는 산소공급관(33)과, 회전판(31)에 의해 회전시 모터와 함께 회전할 수 있도록 상기 산소공급관(33)은 상부는 고정되어 있는 고정관(36)이며, 하부는 펌프의 회전과 함께 회전되도록 메카니칼씰(35)이 내장된 씰케이싱(34)에 의해 결합되어 있으며 양쪽펌프의 토출구에 동시에 연결된 두 부분으로 분기된(나누어진) 산소공급연결 장치임을 알 수 있다.
상기에서 산소공급관(33)은 메카니칼씰케이싱(34)을 중심으로 메카니칼씰케이싱(34)에 의해 상부는 고정(고정관(36))되어 있고 하부는 회전되도록 구성된 구조인 것이다.
도5는 본 발명의 수중펌프가 슬러지 및 수분을 회전칼날케이싱(37)을 통과하여 임펠라케이싱(21)을 통과한 후에 역토출관(23)으로 펌핑하며 하부에 형성된 회전판(31)을 이용하여 수중모터를 회전시키면서 펌핑하는 작업상태도를 도시한 것으로서, 슬러지나 이물질의 흡입시 회전칼날케이싱(37)을 통과할 경우 회전칼날(41)과 고정칼날(39)에 의해 잘라져 임펠라(5), 축(13)과 모터에 부하를 주지 않고 통상의 물을 펌핑하는 것과 같이 펌핑할 수 있으며, 종래와는 달리 양쪽에서 펌핑하여 하나의 수중펌프로 종래 수중펌프의 두배의 작업을 할 수 있으며 펌핑과 동시에 산소 및 공기를 폭기하면서 사용할 수 있도록 개량된 수중펌프인 것이다.
회전시에는 회전판(31)의 회전에 따라 모터와 하우징(11) 상부에 연결된 산소공급관(33)도 함께 회전되면서 슬러지에 폭기시키면서 펌핑하는 장치인 것이다.
상기와 같은 본 발명은 회전임펠라 앞에 설치되는 회전칼날에 의해 슬라지나 기타 이물질에 의해 야기되는 임펠라와 모터의 부하를 방지하며, 양쪽에서 펌핑됨으로서 하나의 펌프로 두배의 펌핑작업을 동시에 할 수 있는 360°로 회전하면서 사방면이나 원형의 탱크로 구성된 경우 고형분의 깊이에 관계없이 순환시켜 막힘의 현상을 최소화하고 고형분과 수분을 혼합하여 최적의 펌핑을 유도하는 경제적인 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

  1. 하나의 모터 양쪽에 두 개의 펌프가 형성된 수중펌프에 있어서, 하나의 모터 축(13) 양쪽에 두 개의 임펠라(5)가 내장된 임펠라 케이싱(3,21)을 형성하였고, 펌프의 유입구인 임펠라케이싱(3,21) 외부에 회전칼날(41)이 내장된 회전칼날케이싱 (37)을 형성하여 슬러지나 이물질들을 잘라 모터에 부하를 걸리지 않게 하였으며, 상기 임펠라케이싱(3,21) 관일부에 산소공급장치에서 공급되는 산소를 슬러지나 이물질에 함께 펌핑하여 펌핑과 동시에 폭기를 할 수 있도록 연결하였고, 모터의 하부에 설치되어 있으며 모터를 회전시켜 원하는 위치로 펌핑할 수 있는 회전판(31)으로 구성됨을 특징으로 하는 수중펌프.
  2. 수중펌프에 있어서, 중앙에 통공이 형성된 하부후레임(2)과, 상기 하부후레임의 상부에 위치되는 회전판(31)의 하부에 형성된 하우징축(25)이 상기 하부후레임(2)의 통공에 관통되며, 상기 회전판(31)의 상부에는 원통형 모터의 하우징(11)에 연결되어 있고, 상기 하우징(11)의 양측면 중앙에는 통공이 형성되어 있으며,
    상기 모터의 하우징(11)의 내부 중심에 형성된 축(13)과, 상기 축(13)의 중앙외부에 형성된 통상의 모터고정자(17)와, 상기 모터고정자(17)와 동일 위치에 일정 간격을 두고 하우징에 형성된 통상의 코일(18)과,
    상기 축(13)은 하우징(11)의 양측면에 형성된 중앙통공을 관통하도록 설치되어 있으며, 상기 하우징(11)의 양측면 중앙통공에 관통되는 축(13)사이에 형성된 메카니칼씰, 메카니칼씰 부시(8) 및 베어링(9)으로 축(13)의 회전을 원활히 하도록 긴밀하게 연결되어 있고, 상기 축(13)의 양단 끝에는 임펠라(5)가 축끝 임펠라볼트 (고정볼트)(6)에 의해 고정되어 있으며, 상기 하우징(11)의 양측면에는 하우징(11)외측으로 노출되는 축(13) 끝을 보호하도록 메카니칼싱케이싱(4)이 가스켓(30)과 함께 부착되어 있고, 상기 하우징(11)의 양쪽 외측에 형성된 메카니칼케이싱(4)의 외측에는 몸체 고정볼트(28)에 의해 고정되며 산소공급 연결장치와 연결되도록 형성된 임펠라케이싱(3,21)과, 상기 임펠라케이싱(21)의 외측에 위치되며 몸체고정볼트(28)에 의해 부착되는 회전칼날(41)이 내장된 회전칼날케이싱(37)으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 수중펌프.
  3. 청구항 1 또는 청구항2에 있어서, 상기 임펠라케이싱은 나팔관 형상으로서, 원형형상의 케이싱(21)의 중앙에 형성되어 흡입구 역할을 하는 통공(60)과, 상기 나팔관 형상의 마지막 부분으로 출구 역할을 하는 역 토출관(23)과 상기 역토출관 (23)과 상기 원형형상의 임펠라케이싱(21)사이의 관에(프랜지로 연결되어 있음) 회전되며 분기된 산소공급관(33)과 연결되며, 상기 산소공급관(33)이 연결되는 연결부위 관 내부에 설치되어 있으며 외부로 갈수록 직경이 좁아지도록 형성된 이중관 형태의 노즐(22)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 수중펌프.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 회전칼날 케이싱(37)은 양쪽의 임펠라케이싱(21)의 외측에 위치되며 몸체고정볼트(28)에 의해 부착되어 있으며,
    내부 중앙에 형성되어 모터 축(13)에 연결되어 회전칼날(41)을 회전시키는 모터축 볼트캡 연결구(40)와, 상기 모터축 볼트캡 연결구(40) 일측에 형성된 4개의 칼날과 중앙에 통공이 형성된 회전칼날(41)과,
    상기 원통형 회전칼날케이싱(37)의 측면 중앙에 형성된 통공과 상기 측면 통공에 볼트(38)에 부착되어 있으며, 상기 회전칼날(41)의 외측에 형성되어 있는 상기 모터축 볼트캡 연결구(40)가 관통되도록 형성된 고정칼날(39)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 수중펌프.
  5. 청구항1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 산소공급 연결장치는 공기 또는 산소를 불어넣어 모터에 연결된 펌핑되는 물에 폭기효과를 배가시키는 역할을 하는 장치로서, 토출수압에 의한 이젝터현상에 의해 산소가 공급되도록 임펠라케이싱(21)의 배출되는 관중간에 연결되는 산소공급관(33)과, 회전판(31)에 의해 회전시 모터와 함께 회전할 수 있도록 상기 산소공급관(33)은 상부는 고정되어 있는 고정관(36)이며, 하부는 펌프의 회전과 함께 회전되도록 메카니칼씰(35)이 내장된 씰케이싱(34)에 의해 결합되어 있으며 양쪽펌프의 토출구에 동시에 연결된 두 부분으로 분기된(나누어진) 구조임을 특징으로 하는 수중펌프.
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