KR20020084222A - 촉진된 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프 - Google Patents

Abstract

흡입구(12)와 배출구(13) 및 디퓨저(diffuser)와 임펠러의 내부 시리즈(14)를 가진 케이싱(11)을 포함하며, 상기 디퓨저와 임펠러의 내부 시리즈(14)는 배출측에서는 대응 개구(13a)를 통해서 그리고 입구측에서는 흡입 영역에서 둘레에 배치된 구멍(18)을 통해서 상기 케이싱(11)과 함께 상기 디퓨저 및 임펠러의 시리즈(14)의 내부에 연결되는 환형 중간 공간(interspace)(16)을 형성하는 원통형 조립체를 형성하고, 상기 구멍(18)은 상기 중간 공간(16)의 쪽에서 통상 상태에서 개방된 신축성 금속 박판 밸브(19)에 의해 제어되는, 촉진된(facilitated) 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프(10)가 개시되었다. 상기 제어된 구멍(18)을 통해서 상기 중간 공간(16)으로부터 배출되는 유체가 부딪치는 상기 펌프의 벽(20)은 상기 유체가 제1 임펠러를 통과하기 전에 상기 유체에 이중 와류(vortex)를 전달하는 이중 대칭 채널(21)을 갖도록 형성된다.

Description

촉진된 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프{CENTRIFUGAL PUMP WITH FACILITATED SELF-PRIMING}

원심 펌프는 최적 동작을 보장하기 위해서 물 또는 펌핑해야 할 유체로 완전히 채워져야만 한다는 것이 알려져 있다.

펌프는 작동자에 의해 직접 또는 전용 장비 및 장치에 의해 사전에 채워지거나, 펌프는 적어도 부분적으로 유체로 채워졌을 때 자동-프라이밍 할 수 있어야만 한다.

이 자동-프라이밍 펌프는 통상적으로 펌프 자체 내에 삽입된 밸브의 도움을 받아 수행되는데, 그것은 일종의 유압 "단락-회로(short-circuit)"에서 유체의 재순환을 보장하여 펌프는 압력 하에서 실제로 유체를 분사하기 전에 최적 채움 상태에 도달한다.

그러한 채움 상태에 도달하였을 때, 자동-프라이밍 밸브를 닫으면 펌프는 정상 동작을 개시하여 이러한 목적을 위해서 제공된 출구로 공급한다.

본 발명은 촉진된(facilitated) 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 구조를 가진 펌프의 부분 사시 단면도이다.

도 2 및 도 3은 도 1의 펌프의 두 개의 부분 사시 단면도이다.

도 4 및 도 5는 2개의 구별되는 동작 단계에 있는 도 1의 펌프의 사시도이다.

도 6은 도 1의 펌프의 또 다른 부분 사시 단면도이다.

도 7은 도 1의 펌프의 일부분에 대한 부분 사시 단면도이다.

본 발명의 목표는 펌프의 시동 동안에 안전 및 효율을 상당히 증가시키는 촉진된 자동-프라이밍을 허용하는 펌프를 제공하는 것이다.

이러한 목표 안에서, 본 발명의 목적은 펌프 내의 유체의 최적 레벨이 도달되면 자동-프라이밍 단계의 재순환을 차단시켜 자동 정지시키는 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 분야에서 유사한 펌프에 대해 완전히 경쟁력을 가진 높은 효율을 허용하는 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가장 상이한 크기, 압력 및 유동율 용량을 갖도록 제조될 수 있는 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 알려진 기술과 유사한 기능을 가진 펌프에 대해 경쟁력 있는 가격의 장비를 가지고 제조할 수 있는 펌프를 제공하는 것이다.

이하에서 더욱 명백하게 될 이러한 목표, 이러한 목적 및 다른 목적들은 흡입구와 배출구 및 디퓨저와 임펠러의 내부 시리즈를 가진 케이싱을 포함하며, 상기 디퓨저와 임펠러의 내부 시리즈는 배출측에서는 대응 개구를 통해서 그리고 입구측에서는 흡입 영역에서 둘레에 배치된 구멍을 통해서 상기 케이싱과 함께 상기 디퓨저 및 임펠러의 시리즈의 내부에 연결되는 환형 중간 공간을 형성하는 원통형 조립체를 형성하고, 상기 구멍은 상기 중간 공간의 쪽에서 통상 상태에서 개방된 신축성 금속 박판 밸브에 의해 제어되는, 촉진된(facilitated) 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프에 있어서, 상기 제어된 구멍을 통해서 상기 중간 공간으로부터 배출되는 유체가 부딪치는 벽은 상기 유체가 제1 임펠러를 통과하기 전에 상기 유체에 이중와류(vortex)를 전달하기에 적합한 이중 대칭 채널을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프에 의해 달성된다.

본 발명의 추가적 특징 및 이점들은 첨부된 도면 내의 제한을 목적으로 하지 않는 예로서만 도시된 실시예의 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 촉진된 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프가 도면 부호(10)로 일반적으로 표시되었다.

펌프(10)는, 흡입구(12)와 배출구(13)를 가진 원통형 케이싱(11) 내에, 케이싱(11)과 함께 환형 내부 공간(interspace)(16)을 형성하는 일련의 또는 한 세트(14)의 디퓨저(diffuser)와 임펠러(도면에서는 그것의 원통형 외면만 볼 수 있다)를 포함한다.

상기 환형 중간 공간은 방사상 배출 개구(13a)를 통해서 상기 세트(14)의 내부에 연결되고, 주변 구멍(18)(입구 영역에 있음)을 통해서 흡입 챔버(17a)에 연결되는데, 주변 구멍(18)은 이 경우에 상기 중간 공간(16)을 분할하는 대응 플랜지(17) 내에 배치된다.

구멍(18)은 중간 공간의 쪽에서 도면 부호(19)로 대체로 표시된 통상적으로 개방된 신축성 금속 박판 밸브에 의해 제어된다.

본 발명에 따라, 상기 플랜지(17)는, 상기 세트(14)에 대향하여 놓인 면(20){즉, 구멍(18)으로부터 배출되는 유체가 부딪히는 벽}에서, 구멍(18)을 통해서 중간 공간(16)으로부터 배출되는 유체를 위해서 대체로 도면 부호(21)로 표시된 대칭적 이중 채널을 형성하도록 형성되는데, 그것은 흡입부 전에 이중 와류를 유체에 전달하기에 적합하다.

특히, 박판 밸브(19)는 구멍(18) 근처에서 외팔보의 형태로 고정되고 구멍(18)으로부터 멀리 굽혀지지만 구멍(18) 위에 놓이는 금속 박판(22)으로 구성된다.

특히, 박판(22)은 나사진(threaded) 요소(23)에 의해 디퓨저(17)에 고정된다.

채널(21)은 각각 반쪽 심장(half-cardioid)처럼 형성된 2개의 대칭적 채널(24)에 의해 구성된다.

상기 채널(24)은 심장처럼 형성된 외부 주변 테두리(25)와 만곡된 측면을 가진 거의 삼각형 형상의 내부 테두리(26)에 의해 형성된다.

더욱이, 축방향 흡입 구멍(27)은 내부 테두리(26) 내부에 형성된다.

이 경우에, 플랜지(17)는 플라스틱으로 제조된다.

실제로, 펌프의 동작은 다름과 같은데, 즉, 자동-프라이밍 동안에, 밸브(19)는 개방되고 따라서 구멍(18)을 통한 유체의 재순환을 허용한다.

이 재순환은 상기 박판 밸브(19)를 닫기에 충분한 물의 양이 펌프(10) 내에 축적될 때까지 허용된다.

밸브(19)가 일단 닫히면, 유체는 흡입구(27)를 통과한 후에 배출구(13)로부터 정상적으로 배출될 수 있다.

실제로, 본 발명은 의도한 목표와 목적을 달성하였다는 것이 발견되었다.

특히, 본 발명에 따른 펌프는 쉽고 신속한 자동-프라이밍을 허용하지만 상기 자동-프라이밍 단계의 자동적 종료(termination)를 보장한다는 것을 유의하여야 한다.

더욱이, 구성의 단순함에 주목하여야 하는데, 그러나 구성이 단순하다고 하여 펌프의 유압식 기계식 성능을 감소시키지는 않는다.

또한, 와류가 발생되면 실제로 자동-프라이밍 등 통상적 전이 단계에서의 전체적 유압 특성을 개선한다는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 여러 가지 수정 및 변경이 가능한데, 그러한 수정 및 변경은 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 있다.

따라서, 예로서, 중간 공간으로부터 탈출하는 유체가 때리는 벽은 상기 디퓨저 및 임펠러의 세트 중의 제1 디퓨저에 의해 형성될 수 있다.

기술적 상세사항은 다른 기술적으로 동등한 요소들로 대치될 수 있다.

재료 및 크기는 요구사항에 따라 어떤 것도 될 수 있다.

본 출원이 우선권을 주장하는 이탈리아 특허출원 제PD2001A000013호는 본 명세서에 인용되어 본 명세서의 일부를 이룬다.

Claims (8)

1. 흡입구(12)와 배출구(13) 및 디퓨저(diffuser)와 임펠러의 내부 시리즈(14)를 가진 케이싱(11)을 포함하며, 상기 디퓨저와 임펠러의 내부 시리즈(14)는 배출측에서는 대응 개구(13a)를 통해서 그리고 입구측에서는 흡입 영역에서 둘레에 배치된 구멍(18)을 통해서 상기 케이싱(11)과 함께 상기 디퓨저 및 임펠러의 시리즈(14)의 내부에 연결되는 환형 중간 공간(interspace)(16)을 형성하는 원통형 조립체를 형성하고, 상기 구멍(18)은 상기 중간 공간(16)의 쪽에서 통상 상태에서 개방된 신축성 금속 박판 밸브(19)에 의해 제어되는, 촉진된(facilitated) 자동-프라이밍을 가진 원심 펌프에 있어서,

   상기 제어된 구멍(18)을 통해서 상기 중간 공간(16)으로부터 배출되는 유체가 부딪치는 벽(20)은 상기 유체가 상기 시리즈(14)의 제1 임펠러를 통과하기 전에 상기 유체에 이중 와류(vortex)를 전달하기에 적합한 이중 대칭 채널(21)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프(10).
2. 제1항에 있어서,

   상기 중간 공간으로부터 배출되는 상기 유체에 의해 부딪히는 상기 벽(20)은 흡입 챔버(17a)와 상기 벽(20)을 가진 상기 중간 공간(16)을 분할하는 플랜지(17)에 의해 형성되며, 상기 벽 또는 표면(20)은 상기 디퓨저 및 임펠러의 시리즈(14)에 대향하여 놓이는 상기 플랜지(17)의 면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 원심펌프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 중간 공간(16)으로부터 배출되는 상기 유체에 의해 부딪히는 상기 벽(20)은 상기 디퓨저 및 임펠러의 상기 시리즈(14) 중의 제1 디퓨저에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 채널(21)은 각각 반쪽 심장(half-cardioid)처럼 형성된 2개의 채널에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 2개의 채널(24)은 심장처럼 형성된 외부 주변 테두리(rim)(25)와 만곡된 면들을 가진 대략 삼각형 형상의 내부 테두리(26)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 흡입 구멍(27)은 상기 내부 테두리(26) 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
7. 제2항에 있어서,

   상기 플랜지(17)는 대체로 디스크형인 것을 특징으로 하는 원심 펌프.
8. 제2항에 있어서,

   상기 플랜지(17)는 플라스틱으로 제조된 것을 특징으로 하는 원심 펌프.