KR200269700Y1

KR200269700Y1 - 심정용 수중모터펌프 보호장치

Info

Publication number: KR200269700Y1
Application number: KR2020010040877U
Authority: KR
Inventors: 변강춘
Original assignee: 변강춘
Priority date: 2001-12-29
Filing date: 2001-12-29
Publication date: 2002-03-22

Abstract

본 고안은 수중모터펌프의 수명을 연장할 수 있도록 수중모터펌프를 보호할 수 있는 심정용 수중모터펌프 보호장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 심정용 수중모터펌프 보호장치는, 지하에 깊게 굴착된 심정(200) 속에 삽입된 양수파이프 (300) 최하단에 설치되는 수중펌프(103)와 스트레이너(102) 및 수중모터(101)로 구성된 수중모터펌프(100) 전체를 감싸 보호할 수 있도록 상, 하부 케이스(11,12)로 분해 결합되는 원통형 보호케이스(10)와; 상기 보호케이스(10) 내부에 설치되어 상기 수중모터(101)의 하단부를 안착시켜 지지하는 안착시트(40)와; 상기 안착시트 (40)의 저면에 연결되어 수중모터(101) 작동 시 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 스프링과 같은 충격흡수부재(30)와; 상기 충격흡수부재(30)의 하단부를 안착시켜 지지하면서 상기 보호케이스(10)의 상, 하부케이스(11, 12)를 연결하는 가이드(60)와; 상기 충격흡수부재(30) 하부에서 상하 이동 가능하게 설치되고 상기 보호케이스(10)의 끝단에 형성된 흡입구(13)로 흡입되는 지하수에 포함된 모래 및 침전물을 여과할 수 있도록 외주면에 미세한 구멍이 다수개 형성된 화살표 형상을 갖는 원통형 여과통(20)을 포함하는 것이다.

Description

심정용 수중모터펌프 보호장치{THE PROTECTIVE DEVICE OF AN AQUATIC MOTOR PUMP FOR A DEEP WELL}

본 고안은 심정용 수중모터펌프 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통형 보호케이스와 이 보호케이스의 내부 하단에 설치되는 여과통이 포함된 보호장치를 통해 수중모터펌프를 감싸도록 하여 모래 혹은 침전물로 인하여 수중모터펌프의 수명이 단축되는 점을 보완함으로써, 수중모터펌프의 수명을 연장할 수 있도록 함과 더불어 수중모터펌프의 수중모터 작동 시에 발생하는 충격을 흡수하여 수중모터펌프를 보호함으로써, 수중모터펌프의 제품 성능을 향상시킬 수 있도록 한 심정용 수중모터펌프 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하 100m이상 되는 깊은 곳의 물을 끌어올리기 위해서는 지하의 깊은 곳까지 시추를 한 후, 그 시추공에 심정용 수중모터펌프를 넣고 펌핑을 통해 상부로 지하수를 끌어올리게 된다.

이처럼 지하 깊은 곳의 지하수는 청정한 음용수에 대한 욕구와 농업 및 산업용수의 필요에 의해 그 개발이 활발하게 진행되어 오고 있으며, 전체 용수 사용량 중에서 그 사용비율도 점차 상승되어 최근 조사 통계에 의하면 10%에 육박되고 있는 실정이다.

통상 지하수 개발 과정은 지상에서부터 굴착장비를 이용하여 지하수맥이 있는 지하 압반까지 굴착한 다음, 지표부의 함몰 예방을 위한 외부케이싱과 지표오염수의 유입을 차단하기 위한 인케이싱을 심정 내부에 삽입하고, 심정용 수중모터펌프를 양수파이프와 함께 설치하여 지하수를 펌핑할 수 있도록 하고 있다.

즉, 지하 심정 내에 유입된 지하수는 양수파이프와 함께 설치된 수중모터펌프가 기동 및 정지를 반복하면서 외부로 지하수를 양수하게 되고 이를 물탱크에 받아 필요한 위치로 재 송수함으로써, 우리가 지하수를 이용할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 수중모터펌프는 외부에 설치되는 펌프와 모터가 베이스 위에 수평형으로 배치되는 일반 펌프와 모터와는 달리 고양정을 얻기 위한 입형 다단식 수중펌프를 상위 위치에 있게 하고, 이 수중펌프를 구동시키기 위한 수중모터를 하위 위치에 있게 한 상태에서 수직으로 설치되어, 각 구동축을 연결커플링에 의해 회전력을 전달하게 하고, 두 몸체를 고정볼트와 너트에 의해 일체화시킨 형태를 갖고 있다.

즉, 첨부도면 도 1에는 종래 심정용 수중모터펌프의 설치 상태가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 심정용 수중모터펌프(100)는 지하에 깊게 굴착 시공된 심정(200)속의 맨 아래쪽에 위치하도록 여러 개의 양수파이프(300)를 다단으로 연결하는 구조로 설치되고 있고, 상기 심정(200) 상단에 노출되는 엘보우관 (700) 및 공급관에는 수압게이지(400)와 체크밸브(500) 및 개폐밸브(600)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 수중모터펌프(100)는 통상 하부에 수중모터(101)를 장착하고, 중간부분에는 스트레이너(102)를 장착하며, 상부에는 수중펌프(103)를 설치하는 구성으로 되어 있으며, 상기 수중펌프(103)의 상단에는 양수파이프(300)로 펌핑된 물이 역류하는 것을 방지하기 위하여 체크밸브(도시 안됨)가 설치되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 수중모터펌프(100)의 수중펌프(103) 내부에는 수중모터(101)의 회전출력에 의하여 고속으로 회전하는 회전축(105)에 여러 개의 회전터빈(106)이 다단으로 설치되어 있으며, 상기 회전터빈(106)들은 그 상부 원형판(106a)은 회전축(105)에 고정 설치되고 하부 원형판(106b)의 내경부는 상기 회전축(105)과 일정간격으로 이격되어 물을 흡입하는 흡입공(106c)을 형성하고 있도록 구성되어 있다.

그리고 상, 하부 원형판(106a,106b)사이에는 방사상으로 된 다수개의 임펠러 (도시 안됨)가 형성되어 회전축(105)과 함께 고속으로 회전할 때 상기 흡입공 (106c)을 통해 물을 흡입한 다음 유출공(106d)으로 유출시키도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 심정용 수중모터펌프의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 시추공(도시 안됨)을 이용하여 지하 깊은 곳까지 시추를 하고, 그 시추공보다 외경이 작은 심정용 수중모터펌프(100)를 시추공의 내부로 넣는다.

그런 다음, 상기 수중모터(101)에 전원을 인가하면 상기 회전축(105)이 회전을 하며, 이에 따라 회전축(105)의 상단부에 고정되어 있는 임펠러를 회전시키게 되어 지하수(물) 양수파이프(300)를 통해 펌핑하게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같은 펌핑 과정에서 종래에 수중펌프(103)와 수중모터(101) 사이에 있는 스트레이너(102)에서 펌핑되어 올라오는 모래 및 침전물을 여과시키도록 되어 있었으나 완벽한 여과가 이루어지지 못함은 물론, 수중모터(101)의 작동과정에서 충격음이 발생하는 데 이를 흡수해 줄만한 구조적 장치가 없었다.

그리고, 수중모터펌프(100) 내로 여과되지 않은 모래 및 침전물이 유입되면, 이는 수중모터펌프(100)의 고장의 원인이 될 뿐만 아니라 수명을 단축시키는 원인이 되게 된다.

또한, 종래의 심정용 수중모터펌프(100)가 외부로 노출되지 않은 체 심정 (200)내부 깊숙이 설치됨으로써 일반 모터펌프와는 달리 육안 점검이 어렵고 점검을 위해서는 양수파이프(300)와 수중모터펌프(100)를 인양해야 함으로써 고가의 인양설치비가 소요되어 수중모터펌프(100)의 고장이 확실히 확인되었을 때에야 사후적인 인양보수 및 교체가 이루어질 수밖에 없어 경제적인 부담이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 상기와 같은 심정 내에서 수중모터펌프의 작동 과정에서 모래 및 침전물이 유입되는 것을 보다 효과적으로 여과시켜 줌과 더불어 수중모터의 작동과정에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 원통형 보호케이스와 이 보호케이스의 내부 하단에 설치되는 여과통이 포함된 보호장치를 통해 수중모터펌프를 감싸줌으로써, 수중모터펌프의 고장이나 수명 단축 문제를 보완하여 수중모터펌프의 수명 향상 및 성능 개선을 통해 수중모터펌프의 제품 신뢰성을 높여줄 수 있는 심정용 수중모터펌프 보호장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 심정용 수중모터펌프의 설치 상태를 도시한 구성도,

도 2는 종래 심정용 수중모터펌프의 수중펌프 구성 상태를 보여주는 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 보호장치가 수중모터펌프를 감싸고 있는 상태를 도시한 구성도,

도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 보호장치를 도시한 분해 및 결합 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 보호케이스 11,12 : 상,하부케이스

13 : 흡입구 20 : 여과통

21 : 흡입공 30 : 충격흡수부재

40 : 안착시트 50 : 스토퍼

60 : 가이드 70 : 실링부재

80 : 조임쇠 100 : 수중모터펌프

101 : 수중모터 103 : 수중펌프

105 : 회전축 106 : 회전터빈

200 : 심정 300 : 양수파이프

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 심정용 수중모터펌프 보호장치는, 지하에 깊게 굴착된 심정 속에 삽입된 양수파이프 최하단에 설치되는 수중펌프와 스트레이너 및 수중모터로 구성된 수중모터펌프 전체를 감싸 보호할 수 있도록 상, 하부 케이스로 분해 결합되는 원통형 보호케이스와; 상기 보호케이스 내부에 설치되어 상기 수중모터의 하단부를 안착시켜 지지하는 안착시트와; 상기 안착시트의 저면에 연결되어 수중모터 작동 시 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 스프링과 같은 충격흡수부재와; 상기 충격흡수부재의 하단부를 안착시켜 지지하면서 상기 보호케이스의 상, 하부케이스를 연결하는 가이드와; 상기 충격흡수부재 하부에서 상하 이동 가능하게 설치되고 상기 보호케이스의 끝단에 형성된 흡입구로 흡입되는 지하수에 포함된 모래 및 침전물을 여과할 수 있도록 외주면에 미세한 구멍이 다수개 형성된 화살표 형상을 갖는 원통형 여과통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안의 구체적인 구성과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 보호장치가 수중모터펌프를 감싸고 있는 상태를 도시한 구성도 이고, 도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 보호장치를 도시한 분해 및 결합 단면도이다.

이때, 본 고안에 따라 수중모터펌프를 감싸는 보호장치를 설명함에 있어서, 심정 내 설치되는 수중모터펌프와, 이 수중모터펌프의 설치 상태는 종래 기술에서 설명하고 있는 기술적 내용과 동일하다.

따라서, 본 고안을 설명함에 있어서 종래와 동일한 구성에 대해서는 종래와 동일한 명칭 및 동일부호를 붙이기로 하고, 이에 대해 다시 한번 간략하게 설명한다.

즉, 본 고안이 적용되는 수중모터펌프(100)는 종래 기술에서 설명한 바와 같이 하단에서부터 동력원인 수중모터(101)와 물을 흡입하는 스트레이너(102) 그리고 회전축(105)에 다수의 회전터빈(106)이 다단으로 설치되는 수중펌프(103)로 구성되어 있으며, 상기 수중펌프(103)의 상단에는 체크밸브가 장착되어 있다.

또한, 상기한 회전터빈(106)들 역시 종래 기술에서 설명한 바와 같이 상부 원형판(106a)과 하부 원형판(106b)으로 구성되며, 상기 하부 원형판(106b)에는 흡입공(106c)이 형성되고, 상, 하부 원형판(106a,106b) 사이에는 방사상으로 다수 형성된 임펠러(도시 생략)에 의하여 펌핑된 물을 유출시키는 유출공(106d)이 형성되어 있다.

물론, 이와 같은 상기 수중모터펌프(100)는 지하에 깊게 굴착 시공된 심정(200)속의 맨 아래쪽에 위치하도록 여러 개의 양수파이프(300)를 다단으로 연결하는 구조로 설치되고 있고, 상기 심정(200) 상단에 노출되는 엘보우관(700) 및 공급관에는 수압게이지(400)와 체크밸브(500) 및 개폐밸브(600)가 설치되어 있다.

본 고안은 상기와 같이 구성 및 설치되는 수중모터펌프를 보호하기 위한 보호장치에 관한 것으로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 보호장치는 상, 하부 케이스(11,12)로 분해 결합되는 원통형 보호케이스(10)로 수중모터펌프(100) 전체를 일정 간극을 두고 감싸도록 되어 있다.

이때, 상기 보호케이스(10)는 스테인레스 소재를 사용하여 위생적이고 반영구적으로 사용할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기 보호케이스(10)의 상, 하부케이스(11,12)는 후술하는 가이드(60)를 매개로 볼트 혹은 나사 결합되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 보호케이스(10) 내부에는 상기 수중모터펌프(100)의 수중모터 (101)를 안착시키는 안착시트(40)와, 이 안착시트(40)의 저면에 연결되어 수중모터 (101) 작동 시 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 스프링과 같은 충격흡수부재(30)가 설치되어 있다.

즉, 상기 안착시트(40)는 수중모터(101)를 안착시켜 수중모터(101)의 하단부를 견고하게 잡아주면서 안착시트(40)의 저면에 연결되어 있는 충격흡수부재(30)를 통해 수중모터(101) 작동 시 발생하는 충격을 완충시킬 수 있도록 하고 있다.

이때, 상기 충격흡수부재(30)는 상기 보호케이스(10)의 상, 하부케이스(11, 12)를 연결하는 가이드(60)에 의해 지지되게 된다.

즉, 상기 가이드(60)는 상기 상, 하부케이스(11,12)를 연결하는 역할을 할뿐만 아니라 충격흡수부재(30)의 하단부를 안착시켜 지지하는 역할을 하게 되고, 후술하는 여과통(20)이 상승할 때 더 이상 상승하지 못하도록 제한하는 스토퍼 역할을 하게 된다.

또한 상기 충격흡수부재(30) 하부에는 상기 보호케이스(10)의 흡입구(13)로 흡입되는 지하수에 포함된 모래 및 침전물을 여과할 수 있도록 화살표 형상을 갖는 원통형 여과통(20)이 구비되어 있다.

이때, 상기 여과통(20)은 화살표 형태의 원통 주변에 다수개의 미세한 구멍을 형성하여 모래 및 침전물을 여과할 수 있도록 한 것으로, 우선 여과통(20)의 외주면에 형성된 미세공을 통해 모래 및 침전물이 1차로 걸러진 상태로 여과통(20) 내로 지하수가 통과하게 되고, 아래쪽으로 향하고 있는 화살표 형태의 여과통(20) 끝단에 형성된 흡입공(21)을 통해 여과통(20) 내로 유입되는 지하수 내 포함된 모래 및 침전물은 여과통(20)의 외주면에 형성된 구멍보다 더 미세하게 형성된 상단면 구멍에 의해 2차로 걸러지게 된다.

그리고, 상기 여과통(20)은 보호케이스(10) 내부에서 상기 수중모터(101)의 작동에 따라 보호케이스(10) 내부로 지하수가 흡입될 때, 지하수 흡입력에 의해 상부 쪽으로 이동 가능하게 장착되어 있다.

즉, 상기 여과통(20)은 지하수를 흡입할 때 흡입되는 지하수에 함께 상기 충격흡수부재(30)의 내측을 따라 상승 이동하다가 여과통(20)의 화살표 형태의 걸림턱이 상기 충격흡수부재(30)를 지지하고 있는 가이드(60)에 걸려 멈추도록 되어 있다.

그리고, 지하수 흡입이 멈추게 되면, 여과통(20)은 다시 아래쪽으로 내려오게 된다.

이때, 상기 여과통(20)이 장착되는 보호케이스(10)의 하부케이스(12) 내주면에는 여과통(20)이 아래쪽으로 빠져 나오는 것을 제한하는 스토퍼(50)가 돌출 구비되어 있어, 이 스토퍼(50)에 의해 여과통(20)이 더 이상 밑으로 내려오지 못하게 된다.

여기서, 첨부도면의 미 설명부호 80은 보호케이스(10)가 수중펌프(103)를 감싼 상태로 양수파이프(300)에 연결 고정될 수 있도록 견고하게 조여주는 조임쇠 (80)이고, 70은 보호케이스(10)와 수중펌프(103)의 접촉면을 실링하면서 잡아주는 역할을 하는 실링부재(70)이다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 보호장치의 작용 및 효과에 대해 간략히 살펴보면 다음과 같다.

통상적인 방법에 따라 시추공을 이용하여 지하 깊은 곳까지 시추한 다음, 이 시추공을 통해 수중모터펌프를 설치할 때, 먼저 본 고안에 따른 보호장치의 보호케이스(10)로 수중모터펌프(100) 전체를 감싼 상태에서 수중모터(101)가 안착시트 (40)에 안착되고, 이와 같은 상태에서 상기 실링부재(70) 및 조임쇠(80)를 이용하여 견고하게 양수파이프(300)에 연결 고정한 다음, 이렇게 보호케이스(10)로 감싼 수중모터펌프(100)를 시추공 속으로 삽입하여 지하수를 펌핑할 수 있도록 설치하게 된다.

그런 다음, 지하수를 펌핑하고자 할 때, 종래와 마찬가지로 상기 수중모터 (101)에 전원을 인가하여 상기 회전축(105)을 회전시키게 되면, 상기 회전축(105)의 상단부에 고정되어 있는 임펠러가 회전하게 되면서 지하수(물)를 양수파이프 (300)를 통해 펌핑할 수 있게 된다.

이때, 상기 수중모터펌프(100) 쪽으로 흡입되는 지하수는 수중모터펌프(100)를 감싸고 있는 보호케이스(10)의 하단부에 형성된 흡입구(13)를 통해 흡입되고, 이렇게 흡입된 지하수는 여과통(20)을 지나게 되면서 모래 및 침전물이 1차로 걸러지게 되고, 이렇게 걸러진 지하수가 재차 스트레이너(102)에서 여과됨으로써, 수중모터펌프(100) 쪽으로 흡입되는 모래 및 침전물에 의한 수중모터펌프(100)의 고장 및 수명 단축 문제를 보다 효과적으로 보완해 주게 되는 것이다.

또한 이때, 상기 수중모터(101)를 지지하고 있는 안착시트(40) 및 충격흡수부재(30)에서는 수중모터(101) 작동 시 발생하는 충격을 완충시켜 줌으로써 역시 수중모터펌프(100)의 수명 단축 문제를 일정 정도 보완해 줄 수 있는 것이다.

한편, 본 고안은 보호케이스 형태를 여러 가지로 실시 변형하여 적용될 수 있으며, 본 고안의 작용원리에서 벗어남이 없이 실시 가능한 모든 실시 예 및 이 실시 예를 수정한 경우에도 본 고안의 권리범위에 속함을 이해되어야 할 것이다.

이상에서와 같은 본 고안의 의하면, 충격흡수부재 및 여과통이 구비된 보호케이스로 심정용 수중모터펌프를 감싸줌으로써, 심정 내에서 수중모터펌프의 작동 과정에서 모래 및 침전물이 유입되는 것을 보다 효과적으로 여과시켜 줌과 더불어 수중모터의 작동과정에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있게 되어 수중모터펌프의 고장이나 수명 단축 문제를 보완하여 수중모터펌프의 수명 향상 및 성능 개선을 통해 수중모터펌프의 제품 신뢰성을 높여 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims

지하에 깊게 굴착된 심정(200) 속에 삽입된 양수파이프(300) 최하단에 설치되는 수중펌프(103)와 스트레이너(102) 및 수중모터(101)로 구성된 수중모터펌프 (100) 전체를 감싸 보호할 수 있도록 상, 하부 케이스(11,12)로 분해 결합되는 원통형 보호케이스(10)와;

상기 보호케이스(10) 내부에 설치되어 상기 수중모터(101)의 하단부를 안착시켜 지지하는 안착시트(40)와;

상기 안착시트(40)의 저면에 연결되어 수중모터(101) 작동 시 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 스프링과 같은 충격흡수부재(30)와;

상기 충격흡수부재(30)의 하단부를 안착시켜 지지하면서 상기 보호케이스 (10)의 상, 하부케이스(11, 12)를 연결하는 가이드(60)와;

상기 충격흡수부재(30) 하부에서 상하 이동 가능하게 설치되고 상기 보호케이스(10)의 끝단에 형성된 흡입구(13)로 흡입되는 지하수에 포함된 모래 및 침전물을 여과할 수 있도록 외주면에 미세한 구멍이 다수개 형성된 화살표 형상을 갖는 원통형 여과통(20);을

포함하는 것을 특징으로 하는 심정용 수중모터펌프 보호장치.
제1항에 있어서,

상기 보호케이스는 스테인레스 재질을 이용하여 제작하는 것을 특징으로 하는 심정용 수중모터펌프 보호장치.
제1항에 있어서,

상기 보호케이스(10)의 상단면과 수중모터펌프(100)의 수중펌프(103) 상단면 사이에는 실링부재(70) 및 조임쇠(80)가 매개되어 양수파이프(300)에 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 심정용 수중모터펌프 보호장치.
제1항에 있어서,

상기 여과통(20)이 장착되는 보호케이스(10)의 하부케이스(12) 내주면에는 여과통(20)이 아래쪽으로 빠져 나오는 것을 제한하는 스토퍼(50)가 돌출 구비된 것을 특징으로 하는 심정용 수중모터펌프 보호장치.