KR200388407Y1 - 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수중 모터 펌프에 관한 것이다.

본 고안은, 모터 하우징의 내부에 설치되는 주축; 상기 주축에 회전 가능하게 설치되는 모터 회전자; 상기 모터 회전자의 외주면을 둘러싸며 모터 하우징에 고정되는 모터 고정자; 상기 주축의 최하부에 고정되는 임펠러; 및 상기 임펠러에 의해 가압된 유체가 배출되는 배출구를 포함하여 구성되는 수중 모터 펌프에 있어서, 상기 배출구로부터 분기되는 공급관; 및 상부는 개방되고 하부는 막힌 원통형상이고, 일측 하부에서 상기 공급관과 연통되며 내주면 일정 위치에 판상의 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 돌출부를 관통하여 상기 모터 하우징의 외주면과 결합되는 볼트를 통해 상기 모터 하우징의 외주면에 결합되는 냉각 자켓을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프를 제공한다.

본 고안에 의하면, 냉각수를 냉각 자켓의 하부에서 공급하고 냉각 자켓의 상부로 배출되도록 함으로써 재나 슬러지가 침강하여 배출공을 막는 등의 문제점을 해소하며, 냉각 자켓을 두 개의 반원통이 결합되어 조립되게 함으로써 탈부착 및 냉각 자켓의 내부 검사가 용이하도록 하는 효과가 있다.

Description

냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프{Submerged Motor Pump Equipped with Cooling Device}

본 고안은 수중 모터 펌프에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 모터 하우징의 외주면에, 일측 하부에서 냉각수가 공급되고 상부로 배출되도록 하며 탈착가능한 냉각 자켓을 구비한 수중 모터 펌프에 관한 것이다.

수중 모터 펌프는 용도 면에서 토목건설 배수용, 오폐수 배수용 등으로 나뉘는데, 이하에서는 주로 화력발전소에서 사용되는 오수용 수중 모터 펌프에 관해 기술하도록 하겠다.

도 1은 화력발전소의 재를 처리하는 시스템의 계통도이다.

일반적으로 석탄을 사용하는 화력발전소에서는 석탄 연소 후 약 12 % 정도의 재(Ash)가 남고, 남은 재 중 약 80 %는 비회(Fly Ash)로서 전기집진기(100)에서 포집되며, 포집된 비회는 송풍기(Blower: 101)에 의해 이송되어 저장고(Ash Silo: 102)에 저장된다. 저장된 재는 시멘트 혼화재 등으로 매각되거나 슬러리(Slurry) 펌프(103)에 의해 회사장(110)으로 버려져 매립된다.

한편, 연소 후 남은 재 중 약 20 %는 저회(Bottom Ash)로서 절탄기 호퍼(104) 등에 저장된 후 고압 펌프(105)에 의해 재 전달(Ash Transfer) 탱크(106)로 보내어 지고 다시 슬러리 펌프(103)에 의해 회사장(110)에 매립된다.

이때 회사장(110)에 저장되어 있는 물은 회처리수 반송 펌프(107)에 의해 가압 방출되어 회처리수 탱크(108)에 저장된 후 고압 펌프(105)에 의해 재를 처리하는 데 재사용되게 된다.

상기 회처리수 반송 펌프(107)는 수중 모터 펌프로서 회처리수를 재순환하여 회사장(110)의 수위를 조절함으로써 회사장(110) 내의 회처리수가 바다로 흘러들어가는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 수중 모터 펌프는 수중에서 작동하는 전동식 펌프로서 물을 이용하여 냉각하는 구조로 되어 있다. 따라서 회사장의 수위가 내려가 모터의 상부가 수면 위로 노출되어 충분히 냉각되지 못하는 경우 절연이 파괴되고 모터 베어링이 소손되는 문제가 발생한다.

또한, 모터를 사용할 수 없는 동안 회처리수의 재순환이 불가능하여 회사장의 수위가 올라가고 이로 인해 회처리수가 바다로 유입되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 종래의 수중 모터 펌프는 도 2에서 도시하는 바와 같이 모터 하우징(201)의 외주면을 둘러 싸도록 형성되며 일측 하부에서 공급관(202)과 연통되고 타측 하부에는 배출공(203)이 형성되어 있는 냉각 자켓(204)을 구비하였다. 이러한 종래의 수중 모터 펌프(200)는 임펠러(205)에 의해 가압배출되는 회처리수의 일부가 공급관(202)을 통해 냉각 자켓(204)에 공급되어 모터를 냉각시킨 후 냉각 자켓(204) 하부의 배출공(203)을 통해 배출되는 구조이다.

그러나 종래의 수중 모터 펌프(200)는 냉각수가 일측 하부에서 공급되고 타측 하부에서 배출공(203)을 통해 배출되는 구조로 되어 있어서 펌프가 작동을 멈추는 경우에는 냉각수에 포함되어 있는 재나 슬러지(Sludge)가 냉각 자켓(204)의 하부에 침강되면서 배출공(203)을 막아서 냉각수의 순환을 방해하는 문제점이 있다. 특히 겨울철의 경우 낮은 기온 때문에 슬러지가 배출공(203) 주위에서 얼어붙어서 배출공(203)이 막히는 문제점이 있다.

또한, 종래의 수중 모터 펌프(200)의 경우 펌프를 완전 분해할 경우에만 냉각 자켓(204)을 분리할 수 있어서 냉각 자켓(204)의 내부 검사나 배출공(203)의 상태 확인이 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 냉각수를 냉각 자켓의 하부에서 공급하고 냉각 자켓의 상부로 배출되도록 함으로써 재나 슬러지가 침강하여 배출공을 막는 등의 문제점을 해소하며, 냉각 자켓을 2개의 반원통이 결합되어 조립되게 함으로써 탈부착 및 냉각 자켓의 내부 검사가 용이하도록 하는 데 그 주된 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 내부에 설치되며 상부와 하부가 각각 상부 볼 베어링과 하부 볼 베어링에 의해 지지되는 주축; 상기 주축에 회전 가능하게 설치되는 모터 회전자; 상기 모터 회전자의 외주면을 둘러 싸며 모터 하우징에 고정되어 장착되는 모터 고정자; 상기 주축의 최하부에 고정되는 임펠러; 및 상기 임펠러에 의해 가압된 유체가 배출되도록 상기 모터 하우징의 외부로 개방되어 있는 배출구를 포함하여 구성되는 수중 모터 펌프에 있어서,

상기 배출구로부터 분기되는 공급관; 및 상부는 개방되고 하부는 막힌 원통 형상이고, 일측 하부에서 상기 공급관과 연통되어 냉각수가 공급되며 내주면 일정 위치에 상기 내주면과 수직한 판상의 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 돌출부를 관통하여 상기 모터 하우징의 외주면과 결합되는 볼트를 통해 상기 모터 하우징의 외주면에 결합되는 냉각 자켓을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프를 제공한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프의 단면도이고, 도 4a, 4b 및 4c는 각각 본 고안 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 분해 사시도, 평면도 및 정면도이다.

본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프(300)는 수중모터(301), 임펠러(302), 배출구(303), 공급관(304) 및 냉각 자켓(305)을 포함하여 구성된다.

수중모터(301)는 모터 하우징(306)으로 둘러싸여 있으며, 상기 모터 하우징(306)의 내부에는 주축(307), 모터 회전자(308) 및 모터 고정자(309)가 설치되어 있다.

주축(307)은 상부와 하부가 각각 상부 볼 베어링(310)과 하부 볼 베어링(311)에 의해 지지되며 회전 가능하다.

모터 회전자(308)는 주축(307)에 회전 가능하게 설치되고 모터 고정자(309)는 모터 회전자(308)의 외주면을 둘러싸며 모터 하우징(306)에 고정되어 장착된다.

임펠러(302)는 주축(307)의 최하부에 고정되어 주축(307)의 회전에 따라 회전하면서 유체를 가압시켜서 배출구(303)로 보낸다.

배출구(303)는 임펠러(302)에 의해 가압된 유체를 펌프 하우징(312)의 외부로 배출시키는 통로이다.

공급관(304)은 배출구(303)로 배출되는 유체 중 일부를 냉각 자켓(305)에 공급하여 냉각수로 활용하도록 하기 위해서 배출구(303)의 일측으로부터 분기되어 냉각 자켓(305)과 연통되도록 형성되어 있다.

냉각 자켓(305)은 상부는 개방되고 하부는 막힌 원통 형상이고, 일측 하부에서 공급관(304)과 연통되며 내주면 일정 위치에 내주면과 수직한 돌출부(313)가 형성되어 있으며, 돌출부(313)를 관통하여 모터 하우징(306)의 외주면과 결합되는 볼트(314)를 통해 모터 하우징(306)의 외주면에 결합되어 있다. 또한 보다 바람직하게는, 냉각 자켓(305)의 하부로부터 판 형태로 연장되는 결합부(315)에서 볼트(316)를 통해 펌프 하우징(312)의 외주면에 결합될 수도 있을 것이다.

이러한 냉각 자켓(305)은 공급관(304)으로부터 공급되는 냉각수가 모터를 냉각시키고 냉각 자켓(305)의 상부를 통해 배출되도록 한다.

한편, 냉각 자켓(305)은 두 개의 반원통(401)이 결합되는 형상으로서 각각의 반원통(401)의 양측에는 판 형태로 연장되어 형성된 조립부(402)가 형성되어 있으며, 볼트(403)와 너트(404)를 통해 두 개의 반원통(401)이 고정된다.

상기한 바와 같이 냉각 자켓은 볼트와 너트를 사용하기 때문에 수중 모터 펌프에의 탈착이 용이하다. 따라서, 냉각 자켓의 내부 검사가 종래의 수중 모터 펌프에 비해 용이한 효과가 있다.

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프의 단면도이고, 도 6a, 6b 및 6c는 각각 본 고안의 제 2 실시예에 따른 냉각 장치의 분해 사시도, 평면도 및 정면도이다.

상기의 도면이 도시하는 바와 같이 본 고안의 제 2 실시예에 따른 냉각 장치는 냉각 자켓(305)의 일측 하부에 냉각수 주입구(501)가 형성되어 있다.

냉각수 주입구(501)는 임펠러(302)로부터 가압되어 공급되는 냉각수의 공급이 원활하지 않는 경우 인위적으로 냉각수를 공급하여 모터의 냉각을 원활하게 하기 위한 것이다. 이러한 냉각수 주입구(501)는 한 개 이상 설치될 수 있다.

이상의 설명은 본 고안을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 고안을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 냉각수를 냉각 자켓의 하부에서 공급하고 냉각 자켓의 상부로 배출되도록 함으로써 재나 슬러지가 침강하여 배출공을 막는 등의 문제점을 해소하며, 냉각 자켓을 두 개의 반원통이 결합되어 조립되게 함으로써 탈부착 및 냉각 자켓의 내부 검사가 용이하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 화력발전소에서 재를 처리하는 시스템의 계통도,

도 2는 종래의 수중 모터 펌프의 단면도,

도 3은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프의 단면도,

도 4a, 4b 및 4c는 각각 고안의 제 1 실시예에 따른 냉각 장치의 분해사시도, 평면도 및 정면도,

도 5는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 냉각 장치를 구비한 수중 모터 펌프의 단면도,

도 6a, 6b 및 6c는 각각 고안의 제 2 실시예에 따른 냉각 장치의 분해사시도, 평면도 및 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

107: 회처리수 반송 펌프110: 회사장

203: 배출공301: 수중모터

302: 임펠러303: 배출구

304: 공급관305: 냉각 자켓

306: 모터 하우징307: 주축

312: 펌프 하우징313: 돌출부

314, 316, 403: 볼트401: 반원통

402: 조립부404: 너트

501: 냉각수 주입구

Claims (4)

1. 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 내부에 설치되며 상부와 하부가 각각 상부 볼 베어링과 하부 볼 베어링에 의해 지지되는 주축; 상기 주축에 회전 가능하게 설치되는 모터 회전자; 상기 모터 회전자의 외주면을 둘러싸며 상기 모터 하우징에 고정되어 장착되는 모터 고정자; 상기 주축의 최하부에 고정되는 임펠러; 및 상기 임펠러에 의해 가압된 유체가 배출되도록 상기 모터 하우징의 외부로 개방되어 있는 배출구를 포함하여 구성되는 수중 모터 펌프에 있어서,

   상기 배출구로부터 분기되는 공급관; 및

   상부는 개방되고 하부는 막힌 원통 형상이고, 일측 하부에서 상기 공급관과 연통되어 냉각수가 공급되며 내주면 일정 위치에 상기 내주면과 수직한 판상의 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 돌출부를 관통하여 상기 모터 하우징의 외주면과 결합되는 볼트를 통해 상기 모터 하우징의 외주면에 결합되는 냉각 자켓

   을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 자켓의 하부 외측 일정 위치에 냉각수 주입구가 한 개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 자켓은, 하부로부터 판 형태로 연장되는 결합부에서 볼트를 통해 상기 펌프 하우징의 외주면에 결합될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 냉각 자켓은 두 개의 반원통이 결합되는 형상으로서 각각의 반원통의 양측에는 판 형태로 연장되어 형성되며 볼트와 너트로 고정되는 조립부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수중 모터 펌프.