KR200169898Y1 - 워터방식 소방펌프 마중물 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소방펌프의 초기펌핑을 위해 내부의 공기를 감압시키는 역할을 하는 소방차용 소방펌프의 마중물 장치에 관한 것으로, 소방펌프 내부의 공기를 흡입하여 배출시키기 위한 진공펌프와, 소방펌프에서 진공펌프로 흡입되는 공기를 안내하기 위한 흡기관, 진공펌프 내부를 윤활시키기 위한 윤활수단을 구비한 소방펌프 마중물 장치에서, 상기 진공펌프의 윤활수단이 윤활수를 공급하기 위한 물탱크와, 진공펌프로 공급되는 윤활수를 안내하는 윤활수 유입관, 진공펌프로부터 배출되는 윤활수를 상기 물탱크로 안내하는 윤활수 배출관 및, 진공펌프의 작동이 정지될때 윤활수가 진공펌프로부터 소방펌프로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 상기 마중물 장치의 진공펌프는 BC6(황동)로 제작된 몸체와, UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)으로 제작되는 날개를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 고안에 의한 마중물 장치는 진공펌프 내부를 물로 윤활할 수 있어, 구조가 간단하면서도 효율적이고 비용을 줄일 수 있어 경제적일 뿐만 아니라 환경오염도 예방할 수 있는 것이다.

Description

워터방식 소방펌프 마중물 장치{Water-Type Fetching Device for a Fire Pump}

본 고안은 소방펌프의 초기펌핑을 위해 내부의 공기를 감압시키는 역할을 하는 소방차용 소방펌프의 마중물 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부가 물로 윤활되는 진공 펌프를 구비한 워터 방식의 소방펌프의 마중물 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화재진압, 인명구조, 침수지역 배수작업 등에 사용되는 소방차에서 소방펌프는 수원으로부터 물을 끌어올려 물탱크에 물을 저장하거나 바로 방사하게 되는데, 정지해 있던 소방펌프의 내부는 공기가 충만된 상태이어서 초기작동과 동시에 바로 물을 끌어올리는 것이 불가능하다. 따라서, 처음 물을 끌어올려 방사하는 시점까지는 진공펌프를 구비한 마중물 장치가 작동하여 소방펌프 케이싱 내부의 공기를 배기 감압시켜 주어야만 하는 것이다.

그런데, 종래의 소방펌프에 쓰이는 마중물 장치는 그 내부 몸체가 BC6, 즉 황동으로 제작되고, 날개는 스테인레스 304로 제작되는 진공펌프를 구비하고 있는데, 날개가 회전함에 따라 금속사이의 마찰에 의해 마찰열이 발생하고, 마모가 크므로 진공펌프 내부의 윤활 및 기밀, 냉각 등을 위하여 윤활오일이 사용되어 왔다.

도 3은 윤활 오일을 사용하는 종래의 마중물 장치를 구비한 소방펌프(50)의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 종래의 마중물 장치는 소방수 흡입관(52)이 설치된 소방펌프(50)에 연결 설치되며, 흡기관(54)과 오일 유입관(56) 및 오일 배출관(58)이 설치된 진공펌프(60)와, 상기 진공펌프(60)의 작용을 제어하는 전자클러치(62), 상기 오일 유입관(56)의 일단에 설치된 오일탱크(64) 및, 상기 소방펌프(50)에 설치된 수압실린더(66)로 구성되어 있다.

즉, 종래의 마중물 장치에서는 진공펌프(60)가 최초로 작동하게 되면 진공펌프(60)는 흡기관(54)과 오일 유입관(56)으로부터 각기 공기와 오일을 받아들여 오일 배출관(58)으로 공기와 오일을 배출하게 된다. 이때 소방펌프(50)는 계속 배기 감압되며 소방수 흡입관(52)으로부터 물을 끌어올려 소방펌프(50) 내부를 채우게되는데, 일정수압 이상의 압력이 형성되면 소방펌프(50)에 부착되어 있는 수압실린더(66)가 작동하여 진공펌프(60)의 작동을 전기적으로 차단하게 되는 것이다.

그런데, 진공펌프(60)가 초기 작동할 때에는 소방펌프(50)의 내부에는 공기만이 차 있는 상태이지만 내부가 감압됨에 따라 소방펌프의 내부에는 물이 조금씩 차게 되는데, 진공펌프(60)는 소방펌프(50) 내부에 일정 압력이 형성되기까지 작동을 계속하므로, 이와 같이 진공펌프(60)의 작동이 진행됨에 따라 소방펌프(50)로부터 진공펌프(60)로 공기가 빠져 나올때 소량의 물이 함께 유입되게 된다.

따라서, 이러한 오일방식 마중물 장치에서는 윤활제인 오일이 공기와 함께 유입된 물에 의해 희석되어 오일의 재사용이 불가능하므로 진공펌프의 구동시마다 매번 오일을 교환해 주어야 하기 때문에 유지비용이 많이 들어 경제적이지 못할 뿐만 아니라 사용후 배출된 오일이 그대로 방출되어 환경오염의 원인이 되는 문제가 발생하는 것이다.

상기한 바의 문제를 해결하기 위한 방안으로 오일을 순환하여 재사용할 수 있도록 구성한 오일 순환식 마중물 장치가 사용되고 있는데, 상기 오일 순환식 마중물 장치는 사용한 오일을 외부로 배출시키지 않고 순환시켜 재사용할 수 있게 한 것이다.

즉, 오일 순환식 마중물 장치는 상기한 오일방식 마중물 장치의 흡기관에 기수분리기를 설치하게 되는데, 이러한 기수분리기는 진공펌프가 작동되는 동안 소방펌프에서 흡기관을 통하여 진공펌프로 유입되는 공기와 물을 분리하여 물은 배출하고 공기만 유입시키는 역할을 하게 되는 것이다. 따라서, 윤활오일이 물에 의해 희석되는 것을 방지하고 사용후의 오일을 오일탱크로 순환시켜 재사용할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 오일 순환식 마중물 장치는 오일을 수회 재사용할 수 있어 비용이 감소하고, 또한 환경오염도 어느정도 방지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 시스템을 구현함에 어려움이 있고, 기수분리기에 의해 물을 제거하더라도 오일을 재사용함에 따라 소량의 수분에 의해 희석되고, 또한 진공펌프 내부의 몸체와 날개 사이의 마찰열 등으로 인해 변질되기 때문에 일정 주기로 오일을 교체해 주어야 하는 불편함 등이 나타나, 종래의 문제점들을 해결하기에는 미흡함을 알 수 있는 것이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하여 간단한 구조로 효율적으로 진공펌프 내부를 윤활할 수 있도록 구성된 소방펌프용 마중물 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 소방펌프용 마중물 장치는 진공펌프로 윤활수를 공급하기 위한 물탱크와 진공펌프로 공급되는 윤활수를 안내하는 윤활수 유입관, 진공펌프로부터 배출되는 윤활수를 상기 물탱크로 안내하는 윤활수 배출관 및, 진공펌프의 작동이 정지될때 윤활수가 진공펌프로부터 소방펌프로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브를 포함하여 구성되며, 진공펌프는 BC6(황동)로 된 몸체와, UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)으로 제작되는 날개를 구비하여 이루어진다.

이러한 구성에 의해 본 고안의 마중물 장치는 진공펌프 내부를 물로 윤활할 수 있어, 구조가 간단하면서도 효율적이고, 비용을 줄일 수 있어 경제적일 뿐만 아니라 환경오염도 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 워터방식 마중물 장치를 구비한 소방펌프의 구성도,

도 2는 도 1의 워터방식 마중물 장치에 사용되는 진공펌프의 단면도,

도 3은 종래의 오일방식 마중물 장치를 구비한 소방펌프의 구성도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10, 52 : 소방수 흡입관 12, 50 : 소방펌프

14, 54 : 흡기관 16, 60 : 진공펌프

18, 62 : 전자 클러치 20 : 물탱크

22 : 윤활수 유입관 24 : 윤활수 배출관

25, 66 : 수압 실린더 26 : 전자클러치버튼

28 : 회전축 30 : 날개

32 : 회전차 36 : 몸체

38 : 에어벤트 40 : 체크 밸브

56 : 오일 유입관 58 : 오일 배출관

64 : 오일탱크

이하, 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 워터방식 마중물 장치를 구비한 소방펌프의 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 고안에 따른 워터 방식 소방펌프 마중물 장치는 소방수 흡입관(10)을 통해 소방수를 유입하여 펌핑작업을 수행하는 소방펌프(12)와 연결 설치되며, 상기 소방펌프(12) 내부의 공기를 흡입하여 소방펌프 내부를 감압시키는 진공 펌프(16)와, 상기 소방펌프(12)로부터 진공펌프(16)로 흡입되는 공기를 안내하는 흡기관(14) 및, 상기 진공펌프를 윤활시키기 위한 윤활수단으로 구성된다.

상기 윤활수단은 윤활제로 쓰이는 물을 저장하는 물탱크(20)와, 상기 물탱크로부터 상기 진공펌프(16)로 유입되는 물 즉, 윤활수를 안내하는 윤활수 유입관(22) 및, 상기 진공펌프(16)로부터 윤활수가 배출되는 윤활수 배출관(24)과 물탱크(20)의 상부에 설치되어 공기를 배출하는 에어벤트(38)로 이루어진다.

또한, 상기 마중물장치는 진공펌프의 작동을 전자적으로 제어하기 위한 전자클러치버튼(26)과 전자클러치(18)가 설치되며, 상기 소방펌프에는 상기 진공펌프의 작동을 중지시키기 위한 수압실린더(25)가 구비된다. 한편, 상기 소방펌프와 진공펌프(16) 사이에 설치된 흡기관(14) 상에는 상기 진공펌프(16) 내부의 물이 소방펌프(12)로 역류하는 것을 막아주기 위한 체크 밸브(40)가 설치된다.

도 1 및 진공펌프(16)의 내부 단면도인 도 2를 참조하여 본 고안의 워터 방식 소방펌프 마중물 장치의 작용을 보다 상세하게 설명한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 의한 마중물 장치를 구비한 소방펌프에서는 전자클러치버튼(26)을 ON 시키면 전자클러치(18)가 연결되고, 이와 연동하여 작동하는 진공펌프(16) 내의 회전축(28)이 몸체(36) 내부에서 회전하게 된다. 이때 회전차(32)에 부착되어 회전축(28)과 함께 회전하는 날개(30)는 몸체와 회전축(28)이 서로 편심되어 있으므로 몸체(36)의 내경을 따라 타원 모양으로 운동하게 된다.

한편, 진공펌프 흡기관(14)에서는 날개(30)가 회전함에 따라 소방펌프(12)내의 공기를 흡입하여 윤활수 배출관(24)을 통해 물탱크(20)로 밀어내게 되고, 동시에 윤활수 유입관(22)을 통해 윤활수가 물탱크(20)에서 진공펌프(16)로 유입되는데, 이와 같이 진공펌프(16)를 거친 물은 다시 윤활수 배출관(24)을 통해 물탱크(20)로 돌아오게 된다.

또한, 물탱크(20)에 모인 공기는 에어벤트(38)를 통해 외부로 배출되고, 저장된 물은 다시 윤활수 유입관(22)을 통해 진공펌프(16)로 유입되는 동작을 반복하게 된다. 이와 같은 진공펌프(16)의 작동에 의해 소방펌프(12) 내부에 일정한 수압이 형성되면 수압실린더(25)에 수압이 전달되고, 전기적으로 전자클러치(18)를 단락시켜 진공펌프(16)의 작동을 정지시킨다.

이와 같이 진공펌프(16)의 작동이 정지되는 순간, 소방펌프(12) 내부는 진공이 형성되고 진공펌프(16) 내부는 무부하 상태에 놓이게 되는데, 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 되므로 진공펌프(16) 내부에 있는 물이 소방펌프(12)로 역류하게 된다. 따라서, 진공펌프 흡기관(14)에는 체크 밸브(40)가 설치되어 상기한 바와 같이 진공펌프(16) 내부의 물이 소방펌프(12)로 역류하는 것을 막아주게 된다.

한편, 본 고안에서는 특히 진공펌프(16)의 내부 몸체(36)는 종래의 BC6(황동)로 제작하되 날개(30)는 UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)으로 제작함을 특징으로 한다. 종래와 같이 진공 펌프 내부의 몸체와 날개를 모두 금속재질로 제작할 경우 마찰열 발생과 마모가 커서 물로써는 윤활이 불가능하게 되므로 날개를 금속과의 마찰열이 적으면서도 충분한 강도를 가지는 재질인 초고분자량 폴리에틸렌으로 대체해 줌으로써 물로써도 효과적인 윤활이 가능하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 소방펌프 마중물 장치에서는 물을 사용하여 진공펌프의 내부를 윤활해 줌에 따라 간단한 구조로 효율적인 윤활이 가능하고, 유지비용이 상당부분 절약되어 경제적이며, 더불어 오일 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 소방펌프 내부의 공기를 흡입하여 배출시키기 위한 진공펌프와, 상기 소방펌프와 상기 진공펌프 사이에 설치되어, 상기 진공펌프로 흡입되는 공기를 안내하기 위한 흡기관과, 상기 진공펌프를 윤활시키기 위한 윤활수단을 구비한 소방펌프 마중물 장치에 있어서,

   상기 윤활수단은 상기 진공펌프로 윤활수를 공급하기 위한 물탱크와;

   상기 물탱크와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 진공펌프로 공급되는 윤활수를 안내하는 윤활수 유입관;

   상기 물탱크와 진공펌프 사이에 설치되어 상기 진공펌프로부터 배출되는 윤활수를 상기 물탱크로 안내하는 윤활수 배출관;

   상기 흡입관상에 설치되어 상기 진공펌프의 작동이 정지될때 윤활수가 상기 진공펌프로부터 상기 소방펌프로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소방펌프 마중물 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공펌프는 BC6(황동)로 된 몸체와, UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)으로 제작되는 날개를 구비함을 특징으로 하는 소방펌프 마중물 장치.