KR200318618Y1

KR200318618Y1 - 진공 양수기

Info

Publication number: KR200318618Y1
Application number: KR20-2003-0011900U
Authority: KR
Inventors: 박행제
Original assignee: 박행제
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2003-06-28
Also published as: WO2004092590A1

Abstract

본 고안은 용수를 펌핑할 때 사용하는 진공 양수기에 관한 것으로서, 출력저항이 적으면서도 진공흡입력이 우수하고 양수기의 구동시 진공이 원활하게 이루어지는 펌핑 효율이 개선된 진공 양수기를 제공코자 한 것이다.

즉, 본 고안은 유체를 펌핑하는 양수기(1)에 있어서, 풀리(2)가 결합된 구동축(3)을 지지하는 축지부(5)를 갖는 몸체(6)에는 흡입구(7)측이 좁은 테이퍼형 커버(8)의 넓은 측을 결합하여 펌핑실(10)을 형성하고, 흡입구(7)측에는 상향 절곡 형성된 흡입관(11a)이 상측으로 부착되는 연결구(11)를 고정수단(9)으로 결합 고정하되, 흡입관(11a) 상에는 펌핑실(10)보다 높은 위치에 체크변(11c)을 설치하며, 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)에는 구동축(3)의 중심에서 일측으로 치우쳐지게 토출구(12)를 상측방향으로 형성하고 토출구(12)의 상측으로는 토출관(13a)이 상측에 부착되는 공기배출관(13)을 고정수단으로 결합 고정하되, 공기배출관(13)의 내부 하측에는 수개의 배출공(13b)을 갖는 공기배출판(13c)이 형성되고, 공기배출판(13c) 중앙으로는 토출구(12)와 동일선상에 수개의 배출공(13b)을 갖는 체크변(13d)을 설치한다. 그리고 펌핑실(10) 내측으로는 구동축(3)의 일단을 도출시켜 회전반대방향으로 나사산이 형성된 나사부(3a)를 형성하고, 나사부(3a)에는 테이퍼형 커버(8)의 내면과 면접촉 상태로 결합되는 흡입부(16)와, 몸체(6)측에 결합되는 토출부(17)로 구성되는 임펠러(14)의 보디(14a) 중심에 형성되어 있는 나사공(15)을 체결함으로써, 출력저항을 최소화하면서도 흡입력을 증대시키고, 토출 압력을 극대화시키며, 펌핌실(10)에 항상 용수가 채워진 상태를 유지할 수 있어 재 가동시 별도의 진공 처리를 행하는 번거로움을 해소할 수 있도록 한 것이다.

Description

진공 양수기{Vaccum water pump}

본 고안은 용수를 펌핑할 때 사용하는 진공 양수기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 출력저항이 적으면서도 진공흡입력이 우수하고 양수기의 구동시 진공이 원활하게 이루어지는 펌핑 효율이 개선된 진공 양수기를 제공코자 한 것이다.

용수를 펌핑할 때 사용되고 있는 진공 양수기는 구동수단에 의해 회전하는 구동축이 축 설치되어 있는 몸체 내측으로 커버에 의해 밀폐되는 펌핑실을 형성하고, 펌핑실 내에는 임펠러를 축 결합하며, 축 방향의 커버 상에는 용수를 흡입할 수 있는 흡입관을 형성하고 몸체의 상측으로는 축 직각방향으로 토출관을 형성하여 용수를 펌핑할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 펌핑실 내에 물을 가득 채운 상태에서 임펠러를 고속으로 회전하게 되면 그 토출 압력에 의해 펌핑실 내부가 진공상태가 되면서 흡입구로 용수를 흡입하고 이를 토출구로 배출하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 진공 양수기는 단순히 임펠러의 회전력에 의해 용수를 토출하게 구성되어 있으므로 토출 압력이 낮고 또한 양수기의 구조상 흡입구 위치가 몸체의 중앙에 위치하는 임펠러와 동일 축 상에 위치하게 되는바, 양수기를 정지하게 되면 펌핑실에 채워져 있던 용수가 흡입관으로 역 배출되어 펌핑실 내에 용수가 부족하게 되므로 재 가동을 위해서 펌핑실에 용수를 새로 투입하여 펌핑실을 진공 시켜야 하는 번거로움이 있었던 것이다.

이에 본 고안자는 일반적으로 사용되고 있는 양수기의 불합리한 구조를 적극적으로 개량 고안한 것이다.

즉, 본 고안에서는 펌핑실 내측으로 1개 이상의 나선형 이송날을 갖는 임펠러를 결합하여 출력저항을 최소화하면서도 진공 흡입이 양호하게 이루어질 수 있도록 하고, 또한 흡입공과 배출공을 펌핑실 보다 높은 위치에 형성하여 펌핑실 내부에 항상 유체가 가득 찬 상태를 유지하도록 함으로써, 재 가동시 별도의 진공처리 과정 없이 양호한 펌핑이 이루어질 수 있는 진공 양수기를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도

도 2는 본 고안의 분해 사시도

도 3은 본 고안의 개략적인 단면 구성도

도 4는 본 고안의 임펠러와 토출구의 결합상태 및 공기배출관 발췌 측단면도

도 5는 본 고안에 적용된 임펠러 발췌 단면도

도 6은 본 고안에 적용된 임펠러의 좌우측면도

※도면에 사용된 부호에 대한 간단한 설명※

1:진공 양수기 2:풀리

3:구동축 3a:나사부

4:베어링 5:축지부

6:몸체 7:흡입구

7a,11b,12a:플랜지 8:테이퍼형 커버

9:고정수단 10:펌핑실

11:연결구 11a:흡입관

11c,13d:체크변 12:토출구

13:공기배출관 13a:토출관

13b:배출공 13c:공기배출판

14:임펠러 14a:보디

14b:테이퍼부 14c:나선형 이송날

15:나사공 16:흡입부

17:토출부

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도이고 도 2는 본 고안의 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 본 고안의 개략적인 단면 구성도 등을 도시한 것으로서, 이하에서 본 고안의 구성을 설명하기로 한다.

본 고안에서 제공코자 하는 진공 양수기(1)는 구동수단으로 구동 될 수 있는 풀리(2)가 결합된 구동축(3)을 베어링(4)으로 지지하는 축지부(5)가 일측으로 형성된 몸체(6)에는 흡입구(7)측이 좁은 테이퍼형 커버(8)의 넓은 측을 고정수단(9)으로 결합하여 펌핑실(10)을 형성한다.

상기 흡입구(7) 측에는 흡입관(11a)을 직접 결합하여도 무방하나, 용수의 흡입이 보다 원활해질 수 있도록 흡입구(7)에 플랜지(7a)를 형성하고, 이에는 상향 절곡 형성된 흡입관(11a)이 상측으로 부착되는 연결구(11)에 형성된 플랜지(11b)와 맞대어 볼트 너트와 같은 고정수단(9)으로 결합 고정하되, 연결구(11) 상측에 부착된 흡입관(11a)의 단부에는 펌핑실(10)보다 높은 위치에 자중에 의해 폐쇄되는 체크변(11c)을 설치한다.

그리고 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)에는 구동축(3)의 중심에서 일측으로 치우쳐지게 토출구(12)를 상측방향으로 형성하고, 토출구(12)의 상측으로는 도 4에 도시된 바와 같이 플랜지(12a)를 형성하고, 이에는 용수를 토출하는 토출관(13a)이 상측에 부착되는 공기배출관(13)을 맞대어 볼트 너트와 같은 고정수단(9)으로 결합 고정한다.

상기 공기배출관(13)은 내부 하측으로 수개의 배출공(13b)을 갖는 공기배출판(13c)이 형성되며, 공기배출판(13c) 중앙으로는 토출구(12)와 동일선상에 수개의 배출공(13b)을 갖는 체크변(13d)을 설치하여 자중에 의해 폐쇄되도록 한다.

한편 상기 펌핑실(10) 내측으로는 구동축(3)의 일단을 도출시켜 회전반대방향으로 나사산이 형성된 나사부(3a)를 형성하고, 나사부(3a)에는 선단에 테이퍼부(14b)가 형성되고 외주연에 나선형 이송날(14c)이 형성된 임펠러(14)의 보디(14a) 중심에 형성되어 있는 나사공(15)을 체결한다.

상기 임펠러(14)는 도 5에 도시된 바와 같이 테이퍼형 커버(8)의 내면과 면접촉 상태로 결합되는 흡입부(16)와, 몸체(6)측에 결합되는 토출부(17)로 나누어진다.

임펠러(14)의 보디(14a)에 형성되는 이송날(14c)은 흡입부(16)의 약 2/3위치까지는 2개 이상의 이송날(14c)이 형성되며, 흡입부(16)의 나머지 부분과 토출부(17)에는 흡입부(16)에 형성된 이송날(14c)의 배수에 해당하는 이송날(14c)을 형성하여 흡입압력이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한다.

상기 테이퍼형 커버(8) 및 이에 대응하는 임펠러(14)의 테이퍼부(14b)는 테이퍼 각도(α)를 약60~80°로 구성하며, 이송날(14c)은 흡입부(16)측에서 토출부(17)측으로 기울어지게 구성하되, 이송날(14c)의 기울어진 각도(β)는 약 10° 정도가 되도록 한다. 그리고 임펠러(14) 보디(14a)의 내부는 중공 상태로 구성하여 일펠러(14)가 보다 원활하게 회전될 수 있도록 한다.

그리고 상기 임펠러(14)의 토출부(17) 결합은 흡입부(16)에서 흡입된 용수를 원활하게 배출하는 중요한 기능을 하게 되는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이임펠러(14)를 구동축(3)의 나사부(3a)에 결합한 상태에서 몸체(6) 내부에 형성되는 펌핑실(10)과 편심 상태로 결합되게 한다. 즉, 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)의 내벽과 임펠러(14)의 이송날(14c)간 간격은 토출구(12)의 일측이 임펠러(14)의 이송날(14c)과 면접상태로 결합되고 임펠러(14)의 회전방향으로 점차 넓어진 상태로 토출구(12)와 만나도록 형성하여 흡입구(7)로 흡입되는 용수가 정체됨이 없이 효과적으로 토출구(12)를 통해 토출되도록 한다.

도면중 미설명 부호 18은 각 구성부재간에 개재되는 패킹을 도시한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 고안의 진공 양수기(1)는 테이퍼형의 임펠러(14) 보디(14a)에 이송날(14c)을 형성하여 용수가 테이퍼부(14b)를 따라서 점차적으로 확산되면서 핌핑이 이루어지게 함으로써, 출력저항을 최소하면서도 양호한 펌핑이 이루어지고, 또한 토출 압력을 증대시켜 고지대 등으로의 양수가 이루어질 수 있도록 개선한 것으로, 이하에서 본 고안의 작용을 설명하기로 한다.

본 고안에서 제공하는 진공 양기수(1)를 이용하여 용수를 펌핑코자 할 시에는 먼저 펌핑 대상 용수에 일단이 잠겨진 흡입관체를 흡입관(11a)에 결합하고, 토출관(13a)에 배수호스를 결합한 후 펌핑실(10) 내에 용수를 가득 채운 상태에서 구동수단과 풀리(2)간에 벨트를 걸어 구동축(3)을 회전시키면 고속으로 회전하는 임펠러(14)에 의해 펌핑실(10) 내에 고압의 진공압이 형성되면서 흡입관(11a)에 연결되어 있는 흡입관(11a)측의 용수를 빨아들이게 되는 것이다. 이때 흡입관(11a)측에 마련된 체크변(11c)은 용수 흡입이 가능하게 개방된다.

즉, 본 고안에 의하면 테이퍼부(14b)를 갖는 임펠러(14)의 보디(14a)에 형성되어 있는 흡입부(16)의 이송날(14c)과 테이퍼형 커버(8)의 내면을 면접한 상태에서 임펠러(14)를 회전시키게 되면 임펠러(14)를 구성하는 테이퍼부(14b)의 좁은 측에서 시작하는 이송날(14c)이 회전하면서 고압의 진공압을 생성하게 되므로 이때 흡입관(11a)을 통하여 용수의 펌핑이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 임펠러(14)가 회전하면서 흡입관(11a) 측을 흡입할 시 흡입관체 내에 있는 다량의 공기가 함께 유입되는데, 본 고안에서는 토출구(12)와 토출관(13a) 상간에는 수개의 배출공(13b)을 갖는 공기배출판(13c)이 설치되고 공기배출판(13c) 중앙으로는 토출구(12)와 동일선상에 수개의 배출공(13b)을 갖는 체크변(13d)을 설치하여 자중에 의해 폐쇄되도록 한 공기배출관(13)을 결합 고정함으로서 공기배출을 원활하게 행하면서도 진공력을 높일 수 있도록 되어 있다. 즉, 공기배출관(13)으로 펌핑되는 용수와 공기가 유입되면 공기배출판(13c)상에 형성되어 있는 배출공(13b)을 통하여 공기를 포함하는 용수가 배출되어 공기배출관(13)내부에 용수가 채워지게 된다. 이렇게 공기배출관(13) 내부에 채워진 용수는 배출되는 공기를 외부로 배출하는 기능을 하게 되며, 또한 배출되는 용수 및 공기압에 의해 공기배출관(13) 내부에 채워진 상태를 유지하게 되므로 배출된 공기가 펌핑실(10) 측으로 역류하는 것을 방지하게 되므로 신속한 진공이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 펌핑실(10)로 흡입되는 유체는 테이퍼부(14b)를 갖는 임펠러(14) 보디(14a)에 형성되어 있는 이송날(14c)을 따라서 확산 이동하게 된다. 이때 이송되는 용수는 점차적으로 확산되는 펌핑실(10)의 단면적에 비례하여 점차적으로 압력이 떨어지게 되나, 본 고안에 의하면 임펠러(14)의 보디(14a)에 형성되는 이송날(14c)이 흡입부(16)의 약 2/3위치까지는 2개 이상으로 형성되고, 흡입부(16)의 나머지 부분과 토출부(17)에는 흡입부(16)에 형성된 이송날(14c)의 배수에 해당하는 이송날(14c)이 형성되어 있으므로 배출압력을 더욱 증가시키게 되는 것이다.

또한 본 고안에서 제공하는 임펠러(14)는 보디(14a)의 테이퍼 각도(α)를 약60~80°로 구성하고, 이송날(14c)은 흡입부(16)측에서 토출부(17)측의 이송날(14c)의 경우 흡입부(16)측에서 토출부(17)측으로 약 10°정도의 각도(β)로 기울어지게 구성되어 있으므로 용수의 흡입 및 이송이 원활하게 이루어지게 되는 것이다. 즉, 펌핑되는 유체가 흡입구(7)를 통하여 펌핑실(10)로 흡입된 다음 약 10° 기울어지게 구성되어 있는 이송날(14c)이 유체를 밀어내는 역할을 하게되므로 유체가 정체 및 압력저하되지 않고 신속하게 토출구(12)로 토출되게 되는 것이다.

그리고 상기 임펠러(14)의 경우 보디(14a) 내부가 중공(中空)되게 구성되므로 임펠러(14)를 구동시 출력저항을 최소화 할 수 있으며, 토출부(17)의 경우 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)의 내벽과 임펠러(14)의 이송날(14c)간의 간격은 토출구(12)의 일측이 임펠러(14)의 이송날(14c)과 면접상태로 결합되고 임펠러(14)의 회전방향으로 점차 넓어진 상태로 토출구(12)와 만나도록 형성되어 있으므로 흡입부(16)에서 흡입되는 용수가 임펠러(14) 보디(14a)에 형성되어 있는 수개의 이송날(14c)에 의해 흡입 이동되는 용수를 밀어 올리는 역할을 하게 되므로 용수가 정체됨이 없이 효과적으로 토출구(12)를 통해 토출되므로 고지대 등으로의 펌핑이 자연스럽게 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 진공 양수기(1)로 용수를 펌핑 하다가 진공 양수기(1)의 구동을 멈추게 되면 펌핑실(10) 내부에는 용수가 종래와 같이 외부로 배출되지 않고 그대로 남아 있게 된다. 즉, 본 고안에서 제공하는 진공 양수기(1)에 의하면 펌핑실(10)의 위치가 흡입관(11a)의 위치보다 아래측에 위치되고, 또한 흡입관(11a)에 설치되는 체크변(11c)에 의해 펌핑실(10)이 밀폐되므로 펌핑실(10) 내에는 항상 용수가 채워진 상태를 유지하게 되므로 진공 양수기(1)를 재 가동할 시 별도로 용수를 채워 진공시키는 번거로움 없이도 신속하게 재가동이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 진공 양수기(1)는 펌핑실(10)의 내측으로 테이퍼형 커버(8)의 내면과 면접촉 상태로 결합되는 흡입부(16)와, 몸체(6)측에 결합되는 토출부(17)로 나누어지는 임펠러(14)를 결합함으로써, 출력저항을 최소화하면서도 흡입력을 증대시키고, 토출 압력을 극대화시킬 수 있으며, 펌핌실(10)에 항상 용수가 채워진 상태를 유지할 수 있어 재 가동시 별도의 진공 처리를 행하는 번거로움을 해결하여 신속한 재가동이 이루어질 수 있는 효과를 득할 수 있는 실용성 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims

유체를 펌핑하는 양수기(1)에 있어서,

풀리(2)가 결합된 구동축(3)이 축 지지하는 축지부(5)를 갖는 몸체(6)에는 흡입구(7)측이 좁은 테이퍼형 커버(8)의 넓은 측을 결합하여 펌핑실(10)을 형성하고,

상기 흡입구(7)측에는 상향 절곡 형성된 흡입관(11a)이 상측으로 부착된 연결구(11)를 고정수단(9)으로 결합 고정하되, 흡입관(11a)에는 펌핑실(10)보다 높은 위치에 체크변(11c)을 설치하며,

상기 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)에는 구동축(3)의 중심에서 일측으로 치우쳐지게 토출구(12)를 형성하고 토출구(12)의 상측으로는 토출관(13a)이 상측에 부착된 공기배출관(13)을 고정수단(9)으로 결합 고정하되,

상기 공기배출관(13)의 내부 하측에는 수개의 배출공(13b)을 갖는 공기배출판(13c)을 마련하며, 공기배출판(13c) 중앙으로는 토출구(12)와 동일선상에 수개의 배출공(13b)을 갖는 체크변(13d)을 설치하며,

상기 펌핑실(10) 내측으로는 구동축(3)의 일단을 도출시켜 회전반대방향으로 나사산이 형성된 나사부(3a)를 형성하여 테이퍼형 커버(8)의 내면과 면접촉 상태로 결합되는 흡입부(16)와, 몸체(6)측에 결합되는 토출부(17)로 구성되는 임펠러(14)의 보디(14a) 중심에 형성되어 있는 나사공(15)을 체결한 것을 특징으로 하는 진공 양수기.
제 1항에 있어서,

상기 임펠러(14)의 보디(14a)에 형성되는 이송날(14c)은 흡입부(16)의 약 2/3위치까지는 2개 이상의 이송날(14c)을 형성하고, 흡입부(16)의 나머지 부분과 토출부(17)에는 흡입부(16)에 형성된 이송날(14c)의 배수에 해당하는 이송날(14c)을 형성하여 흡입압력이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 진공양수기.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 임펠러(14)에 형성되는 이송날(14c)은 흡입부(16)측에서 토출부(17)측으로 기울어지게 구성하되,

상기 이송날(14c)의 기울어진 각도(β)는 10°인 것을 특징으로 하는 진공 양수기.
제 1항에 있어서,

상기 테이퍼형 커버(8) 및 이에 대응하는 임펠러(14)의 테이퍼부 각도(α)는 약60~80°로 구성함을 특징으로 하는 진공 양수기.
제 1항에 있어서,

상기 임펠러(14)의 보디(14a) 내부는 중공 상태로 구성하여 임펠러(14)가 보다 원활하게 회전될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 진공 양수기.
제 1항에 있어서,

상기 펌핑실(10)을 구성하는 몸체(6)의 내벽과 임펠러(14)의 이송날(14c)간의 간격은 토출구(12)의 일측이 임펠러(14)의 이송날(14c)과 면접상태로 결합되고 임펠러(14)의 회전방향으로 점차 넓어진 상태로 토출구(12)와 만나도록 형성한 것을 특징으로 하는 진공 양수기.