KR200229322Y1 - 원심펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 유체가 유입 및 배출되는 흡입구 및 토출구와; 흡입구로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 주날개와, 복수의 주날개의 양측을 둘러싸는 전방슈라우드 및 후방슈라우드가 마련된 임펠러를 갖는 원심펌프에 관한 것으로서; 임펠러는, 전방슈라우드 및 후방슈라우드 중 적어도 어느 하나의 판면으로부터 돌출되어 유체가 통과하는 복수의 슈라우드날개를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 펌프의 흡상능력을 향상시키고 토출량을 증가시키며 캐비테이션을 방지할 수 있다.

Description

원심펌프{CENTRIFUGAL PUMP}

본 고안은, 원심펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 임펠러의 구조를 개선한 원심펌프에 관한 것이다.

종래의 원심펌프의 개략적인 종단면도인 도 5 및 도 5의 임펠러에 대한 종단면도인 도 6에 도시된 바와 같이, 원심펌프는 유체의 유입 및 배출을 위한 흡입구(112)와 토출구(114)가 마련된 케이싱(110)과, 케이싱(110)에 볼트로 체결되어 유입실(116)을 형성하는 케이싱커버(140)와, 내부에 베어링(152)이 설치되는 베어링 하우징(150)과, 베어링 하우징(150)내의 베어링(152)에 지지되어 구동수단(미도시)에 의해 회전을 하는 회전축(156)을 갖는다.

케이싱(110)과 케이싱커버(140) 사이의 유입실(116)에는, 회전축(156)의 일측에 연결되어 회전축(156)의 회전에 의해 유체에 운동력을 제공하는 임펠러(120)가 마련되어 있다. 임펠러(120)는, 회전축(156)과 연결되는 보스부(122)를 가지며 보스부(122)의 외주로부터 방사형으로 배치되어 흡입구(112)로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 주날개(124)와, 복수의 주날개(124)의 양측을 둘러싸는 전방슈라우드(126) 및 후방슈라우드(130)를 갖는다.

케이싱(110)의 내측과 케이싱커버(140)의 내측에는 임펠러(120)의 토출측의 유체가 임펠러(120)의 흡입측으로 누설되는 것을 방지하며 임펠러(120)의 마모를 방지하는 케이싱링(118)이 마련되어 있다. 케이싱링(118)은 임펠러(120)의 전방슈라우드(126)면 및 후방슈라우드(130)면과 소정의 틈새를 갖도록 설치된다.

케이싱커버(140)에는 회전축(156)과 케이싱커버(140) 사이로 유체가 누설되는 것을 방지하는 시일링부(142)가 마련되어 있으며, 시일링부(142)는시일링커버(144)에 의해 케이싱커버(140)의 내부에 밀착된다.

베어링 하우징(150)의 양단에는 베어링 하우징(150)을 관통하여 구동수단의 회전력을 임펠러(120)에 전달하는 회전축(156)을 지지하는 베어링(152)이 마련되어 있다.

회전축(156)은, 일측이 임펠러(120)의 보스부(122)에 연결되고 타측이 구동수단에 연결되며, 베어링 하우징(150)의 베어링(152)에 지지되어 구동수단의 구동력을 임펠러(120)에 전달하여 임펠러(120)를 회전시킨다. 그리고, 회전축(156)의 대략 중간 부분, 즉 임펠러(120)의 후면 부분의 회전축(156)에는 시일링부(142)와의 마찰로 인한 회전축(156)의 마모를 방지하는 슬리브(158)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 구동수단에 의해 회전축(156)이 회전을 하면 임펠러(120)가 회전을 하게 된다. 이 때, 임펠러(120)의 주날개(124)의 유체 유입영역에 압력차가 발생하여 케이싱(110)의 흡입구(112)를 통하여 유입실(116)로 유입된 유체는 주날개(124)로 유입되고, 주날개(124)로 유입된 유체는 주날개(124)의 회전력에 의해 원심력이 가해지면서 주날개(124)를 따라 유동하여 케이싱(110)의 토출구(114)를 통해 외부로 배출되게 된다.

한편, 일반적인 원심펌프는 임펠러 입구의 액상 및 흡입 조건상태에 따라 펌프가 흡입할 수 있는 능력과 유체 흐름의 이상여부를 알 수 있고 펌프의 운전이 가능한 지 불가능한지를 판단할 수 있다. 이러한 관계로 펌프의 크기에 따라 흡상 높이와 펌프 토출유량이 정해지는, 즉 임펠러는 토출유량의 한계점을 갖게 된다.

그런데, 이러한 종래의 원심펌프에 있어서는, 임펠러의 주날개의 유체 유입영역에 압력차를 발생시켜 유체를 흡입하여 토출함으로써 펌프의 크기에 따라 흡상 높이와 펌프 토출유량이 정해지게 되어 펌프의 필요흡입수두를 낮추는 것이 제한되어 펌프의 흡상능력이 제한되고, 경우에 따라서는 캐비테이션을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은, 펌프의 흡상능력을 향상시키고 캐비테이션을 방지할 수 있는 원심펌프를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 원심펌프의 개략적인 종단면도,

도 2는 도 1의 임펠러에 대한 종단면도,

도 3은 도 2의 정면도,

도 4는 도 2의 배면도,

도 5는 종래의 원심펌프의 개략적인 종단면도,

도 6은 도 5의 임펠러에 대한 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이싱 12 : 흡입구

14 : 토출구 20 : 임펠러

24 : 주날개 26 : 전방슈라우드

28 : 전방슈라우드날개 30 : 후방슈라우드

32 : 후방슈라우드날개 40 : 케이싱커버

50 : 베어링 하우징 56 : 회전축

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 유체가 유입 및 배출되는 흡입구 및 토출구와; 상기 흡입구로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 주날개와, 상기 복수의 주날개의 양측을 둘러싸는 전방슈라우드 및 후방슈라우드가 마련된 임펠러를 갖는 원심펌프에 있어서; 상기 임펠러는, 상기 전방슈라우드 및 상기 후방슈라우드 중 적어도 어느 하나의 판면으로부터 돌출되어 유체가 통과하는 복수의 슈라우드날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심펌프를 제공한다.

여기서, 상기 복수의 슈라우드날개는 상기 전방슈라우드 및 상기 후방슈라우드에 마련될 수 있다.

그리고, 상기 후방슈라우드에는 상기 후방슈라우드의 배면으로 유체가 유입되도록 복수의 관통공이 형성되고, 상기 복수의 관통공은 상기 복수의 슈라우드날개 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 원심펌프의 개략적인 종단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 원심펌프는 종래와 마찬가지로 유체의 유입 및 배출을 위한 흡입구(12)와 토출구(14)가 마련된 케이싱(10)과, 케이싱(10)에 볼트로 체결되어 유입실(16)을 형성하는 케이싱커버(40)와, 케이싱커버(40)의 후방에 마련되며 내부에 베어링(52)이 설치되는 베어링 하우징(50)과, 베어링 하우징(50)내의 베어링(52)에 지지되어 구동수단(미도시)에 의해 회전을 하는 회전축(56)을 갖는다.

케이싱(10)과 케이싱커버(40) 사이의 유입실(16)에는, 회전축(56)의 일측에 연결되어 회전축(56)의 회전에 의해 유체에 운동력을 제공하는, 즉 회전에 의해 케이싱(10)내에 압력차를 발생시켜 케이싱(10)의 흡입구(12)를 통하여 유입실(16)로 유입된 유체에 원심력을 가하여 케이싱(10)의 토출구(14)를 통해 외부로 배출시키는 임펠러(20)가 마련되어 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 임펠러(20)는, 회전축(56)과 연결되는 보스부(22)를 가지며 보스부(22)의 외주로부터 방사형으로 배치되어 흡입구(12)로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 주날개(24)와, 복수의 주날개(24)의 양측을 둘러싸는 전방슈라우드(26) 및 후방슈라우드(30)를 갖는다. 그리고, 임펠러(20)는, 전방슈라우드(26)의 판면으로부터 방사형으로 돌출되어 흡입구(12)로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 전방슈라우드날개(28)와, 후방슈라우드(30)의 판면으로부터 방사형으로 돌출되어 후방슈라우드(30)의 배면으로 유입된 유체가 통과하는 복수의 후방슈라우드날개(32)가 마련되어 있다. 또한, 후방슈라우드(30)에는 후방슈라우드(30)의 배면으로 유체가 유입되도록 복수의 후방슈라우드날개(32) 사이에 등간격으로 관통 형성된 복수의 관통공(34)이 마련되어 있다.

케이싱(10)의 내측에는 임펠러(20)의 전방슈라우드날개(28)와 대향 배치되며, 전방슈라우드날개(28)의 외주단과 소정의 틈새를 갖도록 설치되는 케이싱링(18)이 마련되어 있다. 전방슈라우드날개(28)의 회전에 의해 케이싱링(18)과 전방슈라우드(26) 사이의 유체 유입영역이 거의 진공상태로 되어 케이싱(10)의 흡입구(12)를 통하여 유입실(16)로 유입된 유체는 케이싱링(18)과 전방슈라우드(26)의 사이로 유입되고, 케이싱링(18)과 전방슈라우드(26) 사이로 유입된 유체는 전방슈라우드날개(28)의 회전력에 의해 원심력이 가해지면서 전방슈라우드날개(28)를 따라 유동하여 외부로 배출된다.

케이싱커버(40)의 일측에는 회전축(56)의 외주면에 결합되는 후술할 슬리브(58)의 외주면에 밀착되어 회전축(56)과 케이싱커버(40) 사이로 유체가 누설되는 것을 방지하는 시일링부(42)가 마련되어 있으며, 시일링부(42)는 시일링커버(44)에 의해 케이싱커버(40)의 내부에 밀착된다. 여기서, 시일링부(42)는 메카니칼시일, 글랜드패킹, 오링 등이 적용될 수 있다.

또한, 케이싱커버(40)의 전면과 임펠러(20)의 후방슈라우드날개(32)는 대향 배치되며, 케이싱커버(40)의 전면은 후방슈라우드날개(32)의 외주단과 소정의 틈새를 갖도록 설치된다. 후방슈라우드날개(32)의 회전에 의해 케이싱커버(40)의 전면과 후방슈라우드(30)의 배면 사이의 유체 유입영역이 거의 진공상태로 되어, 케이싱(10)의 흡입구(12)를 통하여 유입실(16)로 유입된 유체는 후방슈라우드(30)에 형성된 복수의 관통공(34)을 통하여 케이싱커버(40)의 전면과 후방슈라우드(30)의 배면 사이로 유입되고, 케이싱커버(40)의 전면과 후방슈라우드(30)의 배면 사이로 유입된 유체는 후방슈라우드날개(32)의 회전력에 의해 원심력이 가해지면서 후방슈라우드날개(32)를 따라 유동하여 외부로 배출된다.

베어링 하우징(50)의 양단에는 베어링 하우징(50)을 관통하여 구동수단의 회전력을 임펠러(20)에 전달하는 회전축(56)을 지지하는 베어링(52)이 마련되어 있다.

회전축(56)은, 일측이 임펠러(20)의 보스부(22)에 연결되고 타측이 구동수단에 연결되며, 베어링 하우징(50)의 베어링(52)에 지지되어 구동수단의 구동력을 임펠러(20)에 전달하여 임펠러(20)를 회전시킨다. 그리고, 회전축(56)의 대략 중간 부분, 즉 임펠러(20)의 후면 부분의 회전축(56)에는 시일링부(42)와의 마찰로 인한 회전축(56)의 마모를 방지하는 슬리브(58)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 구동수단에 의해 회전축(56)이 회전을 하면 임펠러(20)가 회전을 하게 된다. 이 때, 임펠러(20)의 회전력에 의해 임펠러(20)의 주날개(24)와 전방슈라우드날개(28)와 후방슈라우드날개(32)의 유체 유입영역이 거의 진공상태로 되어 펌프의 흡상능력이 향상되게 되고, 따라서 케이싱(10)의 흡입구(12)를 통하여 유입실(16)로 유입된 유체는 주날개(24)와 전방슈라우드날개(28)로 유입되고, 동시에 유입실(16)로 유입된 유체의 일부는 후방슈라우드(30)에 형성된 복수의 관통공(34)을 통하여 후방슈라우드날개(32)로 유입된다. 주날개(24)와 전방슈라우드날개(28)와 후방슈라우드날개(32)로 유입된 유체는 각각 주날개(24)와 전방슈라우드날개(28)와 후방슈라우드날개(32)의 회전력에 의해 원심력이 가해지면서 각각 주날개(24)와 전방슈라우드날개(28)와 후방슈라우드날개(32)를 따라 유동하여 케이싱(10)의 토출구(14)를 통해 외부로 배출된다.

전술한 실시예에서는, 전방슈라우드와 후방슈라우드에 각각 복수의 슈라우드날개가 마련되는 것으로 설명하였지만, 전방슈라우드와 후방슈라우드 중 어느 하나에만 복수의 슈라우드날개가 마련될 수도 있다.

이와 같이, 임펠러에 주날개 이외에 슈라우드날개를 마련하여, 임펠러의 주날개만을 통하여 유체를 배출하던 펌프의 한계점을 벗어나 같은 액상의 조건 상태에서 흡입유량을 분배하는 방식, 즉 임펠러의 주날개와 전방슈라우드날개와 후방슈라우드날개를 통하여 유량을 배출하거나, 전방슈라우드날개 및 후방슈라우드날개 중 어느 하나와 임펠러의 주날개를 통하여 유량을 배출시킴으로써, 펌프의 필요흡입수두가 낮아지게 되어 펌프의 흡상능력이 향상될 뿐만 아니라 캐비테이션 발생없이 더 많은 유량을 외부로 배출할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 임펠러의 구조를 개선함으로써, 펌프의 흡상능력을 향상시키고 토출량을 증가시키며 캐비테이션을 방지할 수 있는 원심펌프가 제공된다.

Claims (4)

1. 유체가 유입 및 배출되는 흡입구 및 토출구와; 상기 흡입구로부터 유입된 유체가 통과하는 복수의 주날개와, 상기 복수의 주날개의 양측을 둘러싸는 전방슈라우드 및 후방슈라우드가 마련된 임펠러를 갖는 원심펌프에 있어서;

   상기 임펠러는, 상기 전방슈라우드 및 상기 후방슈라우드 중 적어도 어느 하나의 판면으로부터 돌출되어 유체가 통과하는 복수의 슈라우드날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 슈라우드날개는 상기 전방슈라우드 및 상기 후방슈라우드에 마련되는 것을 특징으로 하는 원심펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 후방슈라우드에는 상기 후방슈라우드의 배면으로 유체가 유입되도록 복수의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 원심펌프.
4. 제3항에 있어서,

   상기 복수의 관통공은 상기 복수의 슈라우드날개 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 원심펌프.