KR200229494Y1 - 원심펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 유체가 유입 및 배출되는 흡입구와 토출구를 갖는 원심펌프에 관한 것으로서, 복수의 날개를 가지며 유체에 운동력을 제공하는 한쌍의 임펠러와, 한쌍의 임펠러를 병렬로 수용하며 한쌍의 임펠러에 대응하여 한쌍의 펌프유로가 마련된 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 펌프의 작동효율을 향상시키고 펌프의 설치면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 배관 설치비용 및 유지관리 비용을 절감할 수 있고, 또한 케이싱내에 유입된 이물질을 원활하게 배출할 수 있다.

Description

원심펌프{CENTRIFUGAL PUMP}

본 고안은, 원심펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 동일성능을 가진펌프의 병렬 설치 및 운전을 개선한 원심펌프에 관한 것이다.

일반적으로 낮은 위치의 유체를 높은 위치로 이송하기 위해 널리 사용되는 원심펌프는, 유체가 유입 및 배출되는 흡입구와 토출구를 가지는 케이싱내에 유체가 통과하는 복수의 날개를 가진 임펠러를 수용시키고, 임펠러의 회전에 의해 케이싱내에 압력차를 발생시켜 케이싱의 흡입구를 통하여 케이싱내로 유체를 유입하고, 유입된 유체에 원심력을 가하여 케이싱의 토출구를 통해 외부로 배출시켜 유체를 원하는 위치로 이송시킨다.

한편, 동일한 양정을 가지며 펌프의 토출량을 증가시키는 경우, 일반적으로 성능이 같은 한쌍의 펌프, 즉 거의 동등한 형상과 크기를 가진 임펠러가 마련된 한쌍의 펌프를 송수본관에 각각 병렬로 설치하여 각 펌프를 동시에 운전한다.

그런데, 이러한 종래의 원심펌프에 있어서는, 거의 동등한 성능을 가진 한쌍의 펌프를 송수본관에 각각 병렬로 설치하여 운전을 할 때 펌프의 관로저항이 급격히 증대되어 실질적으로 각 펌프의 토출량 및 양정이 감소되는, 즉 각 펌프의 작동효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 각 펌프를 설치할 때 각 펌프간의 최소 이격거리를 유지해야 하므로 설치면적이 증가되고, 각 펌프의 배관을 각각 설치해야 하므로 배관설치비용이 증가되며 유지관리비용이 증가되는 문제점이 있다. 그리고, 종래의 원심펌프는 케이싱에 이물질 배출구가 없어, 펌프의 케이싱내로 비닐 등과 같은 이물질 등이 유입되는 경우 케이싱내의 펌프유로가 막혀 펌프에 과부하를 일으켜 펌프의 고장이 발생할 염려가 많다.

따라서, 본 고안의 목적은, 펌프의 병렬설치 운전시 펌프의 작동효율을 향상시키며 설치면적을 최소화하고 배관 설치비용 및 유지관리 비용을 절감할 수 있는 원심펌프를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 펌프의 케이싱내로 유입된 이물질을 외부로 원활하게 배출할 수 있는 원심펌프를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 원심펌프의 개략적인 정면도,

도 2는 도 1의 측면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 원심펌프의 개략적인 단면도,

도 4는 도 3의 한대의 펌프만 운전시 유체의 흐름상태도,

도 5는 도 3의 두대의 펌프를 동시 운전시 유체의 흐름상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 케이싱 20 : 임펠러

22 : 몸체 24 : 디스크

26 : 배면날개 28 : 관통공

30 : 주날개 32 : 슈라우드

34 : 슈라우드날개 40 : 베어링 하우징

50 : 케이싱커버 56 : 회전축

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 유체가 유입 및 배출되는 흡입구와 토출구를 갖는 원심펌프에 있어서, 복수의 날개를 가지며 유체에 운동력을 제공하는 한쌍의 임펠러와, 상기 한쌍의 임펠러를 병렬로 수용하며 상기 한쌍의 임펠러에 대응하여 한쌍의 펌프유로가 마련된 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심펌프를 제공한다.

여기서, 상기 케이싱의 각 펌프유로가 합쳐지는 토출영역에는 상기 각 펌프유로를 개폐하는 디스크가 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 케이싱에는 상기 케이싱내의 이물질을 배출하기 위한 한쌍의 이물질 배출구가 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 원심펌프의 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 원심펌프의 개략적인 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 원심펌프는 유체의 유입 및 배출을 위한 하나의 흡입구(12)와 하나의 토출구(14)가 마련된케이싱(10)과, 일측이 각 구동수단(42a, 42b)에 결합되며 타측이 케이싱(10)에 결합되는 한쌍의 브라켓(36a, 36b)과, 케이싱(10)과 한쌍의 브라켓(36a, 36b) 사이에 일체로 조립되어 각각 유입실(16a, 16b))을 형성하는 한쌍의 케이싱커버(32a, 32b)와, 일측이 각 구동수단(42a, 42b)에 결합되어 구동수단(42a, 42b)에 의해 회전을 하는 한쌍의 회전축(40a, 40b)을 갖는다.

케이싱(10)은 흡입영역에서 분기되어 후술할 한쌍의 임펠러(20a, 20b)를 병렬로 수용하며, 한쌍의 임펠러(20a, 20b)에 대응하여, 즉 임펠러(20a, 20b)의 회전에 의해 유체가 흡입 및 배출되는 한쌍의 펌프유로(18a, 18b)를 갖는다. 그리고, 각 펌프유로(18a, 18b)가 합쳐지는 케이싱(10)의 토출영역에는, 각 펌프유로(18a, 18b)를 거쳐 외부로 배출되는 유체의 힘에 의해 각 펌프유로(18a, 18b)의 일측을 개폐 또는 양측을 개방하는 디스크(24, 도 4 및 도 5참조)가 마련되어 있다. 또한, 케이싱(10)에는 각 펌프유로(18a, 18b)를 따라 케이싱(10)내로 유입된 이물질을 외부로 배출하기 위한 한쌍의 이물질 배출구(26a, 26b)가 관통 형성되어 있으며, 펌프 운전시 이물질 배출구(26a, 26b)는 케이싱(10)에 볼트(30a, 30b) 결합되는 배출구커버(28a, 28b)에 의해 폐쇄된다.

케이싱(10)과 한쌍의 케이싱커버(32a, 32b) 사이의 각 유입실(16a, 16b)에는, 각 회전축(40a, 40b)의 일측에 연결되어 회전축(40a, 40b)의 회전에 의해 유체에 운동력을 제공하는, 즉 회전에 의해 케이싱(10)내에 압력차를 발생시켜 케이싱(10)의 흡입구(12)를 통하여 각 유입실(16a, 16b)로 유입된 유체에 원심력을 가하여 케이싱(10)의 토출구(14)를 통해 외부로 배출시키는 한쌍의 임펠러(20a,20b)가 마련되어 있다. 각 임펠러(20a, 20b)는 거의 동등한 형상과 크기를 가지며, 유체가 통과하는 복수의 날개(22a, 22b)를 갖는다.

케이싱커버(32a, 32b)의 일측에는 회전축(40a, 40b)의 외주면에 밀착되어 회전축(40a, 40b)과 케이싱커버(32a, 32b) 사이, 즉 브라켓(36a, 36b)측으로 유체가 누설되는 것을 방지하는 시일링부(34a, 34b)가 마련되어 있다. 여기서, 시일링부(34a, 34b)는 메카니칼시일, 글랜드패킹, 오링 등이 적용될 수 있다.

회전축(40a, 40b)은, 일측이 임펠러(20a, 20b)에 관통 결합되고 타측이 구동수단(42a, 42b)에 연결되어, 구동수단(42a, 42b)의 구동력을 임펠러(20a, 20b)에 전달하여 임펠러(20a, 20b)를 회전시킨다.

여기서, 구동수단(42a, 42b)은 모터, 엔진 등이 적용될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 한 대의 펌프만을 작동하는 경우, 즉 설명의 편리상 도 4에 도시된 바와 같이 좌측의 임펠러(20a)만을 회전시키는 경우, 개방된 좌측 펌프유로(18a)측의 구동수단(42a)을 구동시켜 구동수단(42a)에 연결된 회전축(40a)을 회전시킨다. 회전축(40a)이 회전을 하면 임펠러(20a)가 회전을 하게 되고, 이 때 유입실(16a)로 유입된 유체는 임펠러(20a)의 회전에 의해 원심력이 가해지면서 펌프유로(18a)를 따라 유동하여 케이싱(10)의 토출구(14)를 통해 외부로 배출된다. 이 때, 펌프유로(18a)를 따라 유동하여 외부로 배출되는 유체의 힘에 의해 디스크(24)는 우측의 펌프유로(18b)를 폐쇄하게 된다. 그리고, 펌프유로(18a)를 따라 케이싱(10)내로 이물질이 유입되어 펌프의 토출량이 저하되거나 펌프의 과부하가 발생하는 경우, 케이싱(10)에 볼트(30a) 결합된 배출구커버(28a)를케이싱(10)으로부터 분리시켜 이물질 배출구(26a)를 개방하여 케이싱(10)내의 이물질을 외부로 배출한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 두대의 펌프를 동시에 작동하는 경우, 즉 한쌍의 임펠러(20a, 20b)를 동시 회전시키는 경우, 각 구동수단(42a, 42b)을 동시에 구동시켜 각 구동수단(42a, 42b)에 연결된 회전축(40a, 40b)을 각각 회전시킨다. 각 회전축(40a, 40b)이 회전을 하면 각 임펠러(20a, 20b)가 회전을 하게 되고, 이 때 각 유입실(16a, 16b)로 유입된 유체는 임펠러(20a, 20b)의 회전에 의해 원심력이 가해지면서 각 펌프유로(18a, 18b)를 따라 유동하여 케이싱(10)의 토출구(14)를 통해 외부로 배출된다. 이 때, 각 펌프유로(18a, 18b)를 따라 유동하여 외부로 배출되는 유체의 힘에 의해 디스크(24)는 각 펌프유로(18a, 18b)를 개방하게 된다. 그리고, 각 펌프유로(18a, 18b)를 따라 케이싱(10)내로 이물질이 유입되어 각 펌프의 토출량이 저하되거나 각 펌프에 과부하가 발생하는 경우, 케이싱(10)에 볼트(30a, 30b) 결합된 각 배출구커버(28a, 28b)를 케이싱(10)으로부터 분리시켜 이물질 배출구(26a, 26b)를 개방하여 케이싱(10)내의 이물질을 외부로 배출한다.

이와 같이, 거의 동등한 크기와 형상을 가진 한쌍의 임펠러를 한대의 케이싱에 각각 병렬로 배치함으로써, 각 임펠러에 작용하는 관로 저항이 일정하게 되어 각 임펠러가 최적의 조건에서 운전할 수 있으므로, 즉 각 임펠러의 흡입조건이 일정하게 되어 각 임펠러에 따른 유체의 양정 및 토출량이 일정하게 된다. 따라서, 동일한 양정으로 유체의 토출량의 증대가 요구되어 한쌍의 임펠러를 동시에 작동하는 경우, 각 임펠러에 따른 양정 및 토출량의 변화가 없게 되어, 유체의 양정은 일정하고 토출량만 배가되어 각 펌프의 작동효율이 향상되고, 또한 한쌍의 임펠러를 한대의 케이싱에 각각 병렬로 배치하므로 펌프의 설치면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 배관 설치비용 및 유지관리 비용을 절감할 수 있다.

그리고, 케이싱에 이물질 배출구를 마련함으로써, 펌프의 케이싱내로 비닐 등과 같은 이물질 등이 유입되는 경우, 이물질 배출구를 통하여 케이싱내의 이물질을 외부로 끄집어내어 펌프의 과부하를 방지하여 펌프의 고장을 예방할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 한대의 유니트에 한쌍의 임펠러를 병렬로 설치 및 운전함으로써, 펌프의 작동효율을 향상시키고 펌프의 설치면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 배관 설치비용 및 유지관리 비용을 절감할 수 있고, 또한 케이싱내에 유입된 이물질을 외부로 원활하게 배출할 수 있는 원심펌프가 제공된다.

Claims (3)

1. 유체가 유입 및 배출되는 흡입구와 토출구를 갖는 원심펌프에 있어서,

   복수의 날개를 가지며 유체에 운동력을 제공하는 한쌍의 임펠러와,

   상기 한쌍의 임펠러를 병렬로 수용하며 상기 한쌍의 임펠러에 대응하여 한쌍의 펌프유로가 마련된 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 케이싱의 각 펌프유로가 합쳐지는 토출영역에는 상기 각 펌프유로를 개폐하는 디스크가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 원심펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 케이싱에는 상기 케이싱내의 이물질을 배출하기 위한 한쌍의 이물질 배출구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 원심펌프.