KR20080087117A

KR20080087117A - 고체 물질을 포함하는 오염액을 배출하기 위한 펌프

Info

Publication number: KR20080087117A
Application number: KR1020087016873A
Authority: KR
Inventors: 패트릭 앤더슨
Original assignee: 아이티티 매뉴팩츄어링 엔터프라이즈, 인코포레이티드
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-09-30
Also published as: SE0600135L; AP2008004545A0; US20090022582A1; CN101371046A; JP4776695B2; ZA200806182B; EP1977111A1; AU2007206117A1; BRPI0707169A2; NO20083606L; CA2636358A1; SE530785C2; WO2007084056A1; AR059068A1; US8197192B2; IL192245A0; JP2009523963A; EA200870198A1

Abstract

본 발명은 고체 물질을 포함하는 오염액을 배출하기 위한 펌프에 관한 것으로, 상기 펌프는 상기 펌프의 펌프실 내에서 회전 가능한 임펠러(1)를 포함하고, 상기 임펠러(1)는 임펠러 시트(2)에 인접한 제1 위치와 상기 임펠러 시트(2)로부터 이격된 제2 위치 사이에서 시일 하우징 커버(3)에 대하여 축방향으로 이동 가능하며, 상기 펌프는 또한 상기 시일 하우징 커버(3) 및 상기 임펠러(1)에 의해 형성되는 공동(17), 및 상기 공동과 상기 펌프실을 연결하는 하나 이상의 개방 간극(20)을 포함한다. 또한 상기 개방 간극(20)은, 상기 임펠러(1)가 상기 제1 위치에 있을 때의 제1 유동 영역, 및 상기 임펠러(1)가 상기 제1 위치로부터 이격되었을 때의 상기 제1 유동 영역보다 더 큰 제2 유동 영역을 갖는다.

Description

고체 물질을 포함하는 오염액을 배출하기 위한 펌프 {A PUMP FOR PUMPING CONTAMINATED LIQUID INCLUDING SOLID MATTER}

본 발명은, 일반적으로는, 오수 및 폐수를 위한 펌프에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 플라스틱 물질, 위생용품, 섬유, 넝마 등과 같은 고체 물질을 포함하는, 여과되지 않은 오염액을 배출하기 위한 펌프에 관한 것이다. 이 펌프는, 펌프의 펌프실 내에서 회전 가능한 임펠러를 포함하고, 임펠러는 임펠러 시트에 인접한 제1 위치와 상기 임펠러 시트로부터 이격된 제2 위치 사이에서 시일 하우징 커버에 대하여 축방향으로 이동 가능하며, 상기 펌프는 또한 시일 하우징 커버 및 임펠러에 의해 형성되는 공동, 및 상기 공동과 상기 펌프실을 연결하는 하나 이상의 개방 간극을 포함한다.

오수 처리장치, 정화 탱크, 정화조 등에는, 양말, 위생 패드, 종이 등과 같은 고체 물질 또는 오염물이 존재하는 경우가 흔하여, 시스템의 액조로 하강되는 펌프의 잠수를 방해한다. 임펠러 및 임펠러 시트가 서로 고정된 거리에 위치되는 경우, 오염물은 간혹 펌프를 통과하기에 너무 크다. 고체 물질이 펌프를 방해하는 것을 해결하는 방안은, 펌프에 일시적으로 커다란 통로가 형성되도록, 임펠러가 시일 하우징 커버 및 임펠러 시트에 대하여 축방향으로 이동 가능하도록 하는 것이 다.

일반적으로, 임펠러는 펌프의 밀폐된 격실 내에 위치되는 모터로부터 연장되는 구동 샤프트에 연결된다. 따라서 구동 샤프트와 시일 하우징 커버 사이에는 시일이 배치되어 밀폐된 모터실로 액체가 들어가는 것이 방지된다. 상기 시일의 부근에는 시일 하우징 커버 및 임펠러의 상부면에 의해 공동이 형성되고, 이 공동은 개방 간극을 통해 펌프의 펌프실과 연통된다. 고체 물질이 공동으로 들어가면 시일을 손상시킬 수 있기 때문에 개방 간극은 가능한 작아야 한다. 그러나, 동시에, 상기 시일을 냉각시키고 윤활시키기 위해 액체는 공동에 대하여 유입 및 유출이 가능하여야 한다.

임펠러가 시일 하우징 커버에 대하여 이동 가능하고 따라서 시일 하우징 커버 및 임펠러에 의해 형성된 공동의 체적이 변화되는, 즉 증감되는 경우에 결정적인 문제가 발생한다. 동시에, 상기 공동은, 임펠러의 적절한 운동을 허용하도록, 고정 임펠러를 가지는 펌프보다 커야 한다. 임펠러가 위쪽으로 이동하기 시작할 때에 공동 내에 수용된 대부분의 유체는 작은 개방 간극을 통해 압출되며, 이것은 수 초 또는 수분의 일 초 동안에 일어난다. 따라서, 공동 내에는 상당한 압력 피크가 발생하여 시일의 손상 위험이 증가된다.

시일이 손상되고 모터 및 펌프 전체가 손상되면, 이러한 의도하지 않은 고장은 비용을 수반하고 성가신 일이 되며 계획하지 않은 유지보수 및 작업을 유발하게 된다.

본 출원인이 출원한 스웨덴 특허출원 SE 0501542-5는, 고체 물질을 포함하는 오염액을 배출하는 펌프를 개시하고 있다. 이 펌프는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 시일 하우징 커버 또는 펌프 하우징에 대하여 축방향으로 이동 가능한 회전식 임펠러를 포함한다. 그러나, 전술한 특허출원은 상기 문제점에 대하여 언급하고 있지 않다.

또한, 액조로부터 유체를 배출하기 위한 것으로 유지보수가 까다로운 수중 펌프가 사용되며, 이 펌프는 통상, 하루에 최대 12시간까지 장시간 작동한다. 따라서 펌프의 내구성이 상당히 요구된다.

본 발명은 공지된 펌프의 전술한 단점을 극복하고 개선된 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 과제는, 서두에 언급한 유형의 펌프로서, 시일 하우징 커버와 구동 샤프트 사이에 위치된 시일이 작동 중에 손상되지 않도록 이 시일에 대한 압력이 최적화되는 펌프를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는, 임펠러의 축방향 운동에 대한 관성력이 저감된 펌프를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 과제는, 내구성, 특히 시일의 내구성이 향상된 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 독립청구항에 정의한 특징을 가지는, 서두에 언급한 펌프에 의해, 적어도 주 과제가 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속청구항에 정의되어 있다.

본 발명에 따르면, 임펠러가 제1 위치에 있을 때 개방 간극이 제1 유동 영역을 갖고, 임펠러가 상기 제1 위치로부터 이격되는 경우 제1 유동 영역은 상기 제1 유동 영역보다 큰 것을 특징으로 하는, 서두에 언급한 유형의 펌프가 제공된다.

따라서, 본 발명은, 임펠러가 시일 하우징 커버에 대하여 축방향으로 이동하여 임펠러 위의 공동을 부분적으로 배출하고 재충전하도록, 작동 중에 고체 물질이 공동으로 들어가지 않도록 매우 신속하게 이루어져야 하는 이동성을 중요한 관점으로 한다. 보다 구체적으로, 개방 간극은, 임펠러가 제1 위치에 있는 경우에 작아야 하고 임펠러가 제1 위치로부터 이격된 경우에 커야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 개방 간극은 환형이며 시일 하우징 커버 및 임펠러의 외주에 의해 형성된다. 이것은, 개방 간극의 형상 및 기능이 임펠러의 회전속도와 무관하다는 것을 의미한다.

바람직한 실시예에 따르면, 임펠러는 축방향에서 임펠러로부터 멀리, 바람직하게는 임펠러 시트의 개방 채널의 직경만큼 이동될 수 있다. 그러면 고체 물질이 펌프를 통과할 가능성이 상당히 증대된다.

도 1은 임펠러, 임펠러 시트, 및 시일 하우징 커버의 단면도로서, 임펠러가 하부의 제1 위치에 있는 것을 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 대응 단면도로서, 임펠러가 제1 위치로부터 이격된 중간 위치에 있는 것을 나타내는 도면이다.

도 3은 도 1의 대응 단면도로서, 임펠러가 상부의 제2 위치에 있는 것을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 1의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 전술한 특징 및 장점, 그리고 다른 특징 및 장점은 이하의 첨부도면을 참조한 바람직한 실시예의 상세한 설명을 통해 보다 잘 이해될 것이다.

도 1 내지 도 3은, 임펠러(1), 펌프의 펌프 하우징 내에 수용된 임펠러 시트(2), 및 시일 하우징 커버(3)를 나타낸다. 펌프 및 펌프 하우징의 다른 부분은 도면을 간단히 하기 위해 생략하였다. 본 발명은 전체적으로 펌프에 관한 것이지만, 바람직한 실시예에서 펌프는 수중 원심 펌프로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 임펠러 시트(2)는, 인서트(insert)가 펌프 하우징에 대하여 회전할 수 없도록 펌프 하우징의 시트(미도시)에 위치됨으로써 펌프 하우징에 분리 가능하게 연결되어 구성된다. 임펠러(1)는 위로부터 연장된 구동 샤프트(4)에 현수되며 펌프에 회전 가능하게 저널링된다. 보다 구체적으로, 임펠러(1)는 펌프의 펌프실 내에서 회전 가능하다. 구동 샤프트(4)의 상단부(미도시)는 펌프의 모터(미도시)에 연결된다. 여기서, 구동 샤프트(4)는 도면에서 절단된 것으로 도시되었음을 이해하여야 한다. 본 실시예에서, 구동 샤프트(4)의 하단부는 조인트에 의해, 임펠러(1)가 구동 샤프트(4)를 따라 축방향으로 이동 가능하지만 구동 샤프트(4)와 함께 회전하도록, 임펠러(1)에 연결된다.

임펠러(1)의 시일 하우징 커버(3)에 관한 축방향 이동은 그 응용에 따라 임의의 적절한 거리로, 즉 0㎜로부터 위쪽으로 이루어진다. 바람직하게, 상기 이동거리는 15㎜ 이상, 보다 바람직하게는 40㎜ 이상, 가장 바람직하게는 임펠러 시트(2)의 개방 채널(5)의 직경 이상이다. 본 실시예에서, 개방 채널(5)의 직경은 약 150㎜이다. 또한, 축방향 이동은 여러 방식으로 이루어질 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서 임펠러(1)는 구동 샤프트(4)의 축방향을 따라 이동 가능하다.

펌프의 전술한 조인트는 임펠러(1)가 구동 샤프트(4)에 대하여 축방향으로 이동 가능한 동시에 구동 샤프트(4)가 회전 동작을 임펠러(1)에 전달하도록 한다. 본 실시예에서, 상기 조인트는 임펠러(1)의 연결부(6)를 포함하며, 연결부(6)는 임펠러(1)의 중앙부에 구비되고 볼트(7) 등에 의해 임펠러(1)에 연결된다(도 4 참조). 대안적으로, 연결부(6)는 임펠러(1)와 일체로 될 수 있다. 연결부(6)는 주앙부에 구멍(8)을 구비하여 구동 샤프트(4)의 하단부를 수용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 구동 샤프트(4)는 하단부에 슬리브(9)를 구비하며, 슬리브(9)는 볼트(10) 등에 의해 구동 샤프트(4)에 연결된다. 대안적으로, 슬리브(9)는 구동 샤프트(4)와 일체로 될 수 있다.

슬리브(9)는, 연결부(6)의 플랜지(11)의 내경과 실질적으로 동일한 제1 외경을 가지는 상부의 제1 부분을 갖는다. 또한, 슬리브는, 슬리브(9)의 상기 제1 외경보다 더 큰 외경을 가지는 하부의 제2 부분을 갖는다. 슬리브(9)의 제2 부분의 외경은 상기 구멍(8)의 내경과 실질적으로 동일하다. 이러한 치수 관계로 인해, 임펠러(1)는, 슬리브(9)의 제2 부분이 연결부(6)의 플랜지(11)에 놓이는 경우 구동 샤프트(4)에 현수된다. 구멍(8)은 축방향으로 슬리브(9)의 제2 부분보다 더 연장되어, 연결부(6) 및 임펠러(1)가 그 차이와 실질적으로 동일한 축방향 거리만큼 이동 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 조인트는, 연결부(6)(또는 임펠러(1))와 슬리브(9)(또는 구동 샤프트(4)) 사이의 인터페이스에 배치되는 하나 이상의 불연속 부재(12)를 포함한다. 불연속 부재(12)는, 구동 샤프트(4)로부터의 회전 운동을 임펠러(1)에 전달하고, 임펠러(1)가 축방향으로 구동 샤프트(4) 및 시일 하우징 커버(3) 또는 펌프 하우징에 대하여 이동할 수 있도록 한다. 연결부(6)는 각각의 부재(12)에 대하여 하나 이상의 리세스(미도시)를 구비하며, 이 리세스는 구동 샤프트(4)의 축방향으로 연장된다. 슬리브(9)의 연결부(6)의 리세스 반대쪽에는, 연결부(6)의 리세스와 함께 불연속 부재(12)를 수용하는, 상호작용 리세스(미도시)가 형성된다. 바람직하게, 구동 샤프트(4)의 외주를 따라 균등하게 분리된 복수의 불연속 부재(12)가 사용되며, 그 치수는 구동 샤프트(4)로부터 임펠러(1)에 전달되는 토크에 의해 결정된다. 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에서, 불연속 부재(12)는 제조의 관점에서 볼 때 바(bar), 바람직하게는 원형 바로 구성된다.

대안적인 실시예에서, 불연속 부재(12)는, 임펠러(1)가 축방향으로 이동함에 따라 슬리브(9)의 리세스를 따르는 다수의 볼로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 이 경우에 슬리브(9)의 리세스는 각각의 볼에 대하여 각각 반구형인 다수의 리세스로 구성될 수 있다. 대안적으로, 불연속 부재(12)는, 슬리브(9)의 내측면, 즉 연결부(6)의 리세스로 연장되는 내측면 상의 릿지(ridge)와 통합될 수 있거나, 스플라인 조인트와 같이 그 반대일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 임펠러(1)는 구동 샤프트(4)를 따라 자유롭게 이동 가능하다. 즉, 스프링 등이 이동을 방해하지 않는다. 작동 중에, 임펠러 의 하류의 압력은 임펠러의 상류의 압력보다 높아서, 임펠러는 임펠러 시트 쪽으로 압박된다. 임펠러(1)의 상측의 보다 높은 압력을 극복하기 위한 하부로부터의 임펠러(1) 상의 고체 물질에 의한 임의의 힘은, 임펠러(1)가 임펠러 시트(2)로부터 상승되도록 한다. 고체 물질이 제거되면, 임펠러(1)의 상측에 가해지는 압력이 임펠러(1)의 하측에 가해지는 압력보다 높기 때문에, 임펠러(1)는 자동적으로 도 1의 위치로 복귀한다.

임펠러(1)는, 임펠러(1)의 중앙으로부터 그 외주 쪽으로, 바람직하게는 스파이럴 형상으로 연장되는 하나 이상의 베인(13)을 포함한다. 본 실시예에서, 임펠러(1)는 2개의 베인(13)을 갖지만, 베인(13)의 수 및 연장은 상이한 액체 및 응용에 적절하도록 상당히 다양화될 수 있다.

임펠러 시트(2)의 상면(14)과 그 개방 채널(5) 사이에는 하나 이상의 그루브 또는 릴리프 그루브(15)가 구비된다. 그루브(15)는 임펠러 시트(2)의 개방 채널(5)로부터 그 외주 쪽으로 연장된다. 바람직하게 스파이럴 형상에서는 임펠러(1)의 회전방향에서 외측으로 진행한다. 그루브(15)의 개수 및 그 형상과 배향은 상이한 액체 및 응용에 적합하도록 상당히 변화될 수 있다. 그루브(15)의 기능은 고체 물질을 임펠러(1) 아래의 개방 채널(5)로부터 펌프실의 외주 쪽으로 가이드하는 것이다. 고체 물질이 펌프를 통과함에 따라, 일부는 임펠러(1)의 베인(13) 아래에 고착되고, 심한 경우에는 베인(13)을 정지시킨다. 그러나 그루브(15)는 고체 물질이 베인(13)을 통과할 때마다 스크레이핑을 하여 베인(13)을 깨끗하게 유지한다. 고체 물질이 너무 커서 그루브(15)에 끼워지는 경우, 임펠러(1)와 임펠러 시트(2) 사이에서는, 임펠러(1)가 고체 물질에 의해 임펠러 시트(2)로부터 멀어지도록 위쪽으로 이동되어, 고체 물질이 펌프를 통과하도록 한다(도 2 및 도 3 참조).

개방 채널(5)이 막히지 않도록 하기 위해, 임펠러 시트(2)는 바람직하게 고체 물질을 그루브(15) 쪽으로 가이드하는 수단을 구비한다. 가이드 수단은, 임펠러 시트(2)의 개방 채널(5)로부터 연장되는 하나 이상의 가이드 핀(16)을 포함한다. 가이드 핀(16)은 대략 임펠러 시트(2)의 반경방향으로 연장되며 임펠러(1) 아래에 위치된다. 바람직하게 가이드 핀(16)은 그루브(15)의 입구 근방까지 연장된다. 그루브(15)의 가장 바람직한 개수는 1개이다. 또한, 펌프는 바람직하게 1개의 가이드 핀(16)을 포함한다. 그렇지 않으면, 개방 채널(5)이 차단되어 펌프의 기능에 악영향을 주게 된다.

공동(17)은, 시일 하우징 커버(3)와 임펠러(1)의 상면 또는 도시한 실시예에서와 같이 연결부(6)의 상면에 의해 형성된다. 공동(17)은 시일 하우징 커버(3) 내의 전도된 컵 형상의 리세스일 수 있으며, 구동 샤프트(4)는 공동(17)과 펌프의 모터실을 연결하는 구멍(18)으로부터 돌출된다. 구멍(18)은 바람직하게 컵 형상의 리세스/공동(17)과 동심이다. 구멍(18)의 오리피스에서 구동 샤프트(4) 둘레에는, 액체가 모터실로 들어가는 것을 방지하도록 메커니컬 시일(19)이 구비된다. 본 실시예에서, 메커니컬 시일(19)은 다수의 상호작용 부재로 만들어진다. 보다 구체적으로, 시일 하우징 커버(3)에는 제1 부재가 고정되고 회전하는 구동 샤프트(4)에는 제2 부재가 고정되며, 이들 2개의 부재는 서로 접촉하지 않고 매우 근접하게 대향 하여 위치되는 금속 표면을 제공하여, 이들 2개의 표면 사이에 밀봉 유막이 형성된다. 상기 시일(19)은, 펌프의 작동 중에 개방 간극(20)을 통해 공동에 대하여 유입 및 유출되는 액체에 의해 냉각 및 윤활된다. 보다 구체적으로, 개방 간극(20)은 펌프실과 공동(17)을 연결하며 양 방향으로의 유통을 허용한다. 바람직하게, 개방 간극(20)은, 대략 환형의 개방 간극(20)이 형성되도록(도 4 참조), 시일 하우징 커버(3) 및 임펠러(1)의 외주 또는 연결부(6)에 의해 형성된다. 시일 하우징 커버(3)의 컵 형상의 리세스(17)에는 링 형상의 부재(21)가 삽입될 수 있으며, 이 부재(21)의 하부 림은 바람직하게 시일 하우징 커버(3) 아래로 돌출된다. 공동(17)은 바람직하게, 임펠러(1)의 연결부(6)에 대하여 대략 상보적인 형상이다.

도 1에서, 펌프가 정상적으로 작동할 때, 즉 임펠러(1)가 시일 하우징 커버(3)에 대하여 축방향으로 이동되는 일 없이 액체 및 고체 물질이 펌핑되는 경우, 임펠러(1)는 하부의 제1 위치에 있다. 이 위치에서, 개방 간극은 제1 유동 영역을 가지며 액체가 통과하기에 충분하지만 고체 물질이 공동(17)으로 들어가는 것을 방지하기에는 그다지 충분하지 않다. 고체 물질이 공동(17)으로 들어가야 하는 경우, 시일(19)은 손상될 위험이 있다. 도시한 실시예에서 개방 간극은 약 1㎜의 폭을 갖는다. 그러나 응용 및 펌핑될 액체에 따라 다른 적절한 치수도 가능하다.

임펠러(1)의 연결부(6)는, 임펠러(1)에 인접한 제1 외경, 및 연결부(6)의 상면에서 반경방향 외측으로 돌출된 외측 플랜지(22)를 갖는다. 외측 플랜지(22)는 상기 제1 외경보다 더 큰 제2 외경을 갖는다. 외측으로 대향하는 외측 플랜지(22)의 림은 임의의 적절한 형상, 예를 들어 도시한 실시예에서와 같이 점(pointed) 또 는 사각형일 수 있다. 또한, 시일 하우징 커버(3)의 부재(21)(또는 컵 형상의 리세스(17))는, 시일 하우징 커버(3)의 부재(21)의 상부에 제1 내경, 및 상기 부재(21)(또는 리세스(17))의 오리피스에 반경방향 내측으로 돌출된 내측 플랜지(23)를 갖는다. 내측 플랜지(23)는, 상기 제1 내경보다 더 작고 외측 플랜지(22)의 상기 제2 외경보다 더 큰 제2 내경을 갖는다. 내측으로 대향하는 내측 플랜지(23)의 림은 임의의 적절한 형상, 예를 들어 도시한 실시예에서와 같이 점(pointed) 또는 사각형일 수 있다.

고체 물질의 커다란 조각이 펌프로 들어가는 경우, 이 커다란 조각이 통과하도록 임펠러(1)는 임펠러 시트(2)로부터 멀어지도록 강제 이동된다(도 2 및 도 3 참조). 이러한 동작 중에, 임펠러(1)의 연결부(6)는 피스톤이 실린더로 들어가듯이 공동(17)을 향해 위쪽으로 이동한다. 이로써, 외측 플랜지(22)의 림은 내측 플랜지(23)의 림에 대하여 위쪽으로 이동한다. 임펠러(1)가 축방향으로 약간 이동한 후, 외측 플랜지(22)의 림은 부재(21)의 제1 내경을 가진 부분과 대향하고, 내측 플랜지(23)의 림은 연결부(6)의 제1 외경을 가진 부분과 대향한다. 따라서, 개방 간극(20)의 폭이 증가되고 개방 간극(20)은 전술한 제1 유동 영역보다 더 큰 제2 유동 영역을 가지며, 본 실시예에서 개방 간극(20)의 폭은 약 4㎜이다(도 2 참조). 즉, 임펠러(1)가 임펠러 시트(2)와 인접한 제1 위치로부터 이격되면, 개방 간극(20)이 증대되며, 즉 개방 간극(20)의 유동 영역이 증대된다.

개방 간극(20)의 유동 영역이 증대됨으로써, 보다 많은 양의 액체 유동이 소정의 시간 동안에 공동(17)으로부터 펌프실로 또는 그 반대로 통과할 수 있다.

도 3에서, 임펠러(1)는 상부의 제2 위치에 도달하였으며, 부재(21)의 하부 림은 연결부(6)를 둘러싸는 임펠러(1)의 상면과 접촉한다. 상기 접촉이 일어나기 직전에, 개방 간극(20)을 통과하는 액체는 더욱 제한되어 궁극적으로는 완전히 차단되어, 임펠러(1)의 상면이 부재(21)의 림(또는 시일 하우징 커버)과 접촉하기 전에 임펠러(1)의 운동이 저하되도록 한다.

도 4는 도 1의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 횡단면도이다. 도면의 외측 부분에는 임펠러 시트(2)의 그루브(15)를 가진 상면(14)을 나타내고 있다. 임펠러 시트(2)의 내측은 임펠러(1)의 상면 및 베인(13)을 나타낸다. 외측의 부분 링은 링 형상의 부재(21)이며, 보다 구체적으로는 링 형상의 부재(21)의 내측 플랜지(23)이다. 내측 플랜지(23)의 내부는 스크루(7) 등에 의해 임펠러(1)에 연결되는 임펠러(1)의 연결부(6)이다. 내측 플랜지(23)는 리세스(24)를 가지며 외측 플랜지(22)는 대응하는 리세스(25)를 갖고, 이들 리세스(24, 25)는 내측 플랜지(23) 및 외측 플랜지(22)에 고착될 수 있는 고체 물질을 제거하는 기능을 갖는다. 외측 플랜지(22)의 리세스(25)는 고체 물질을 내측 플랜지(23)로부터 제거하고, 내측 플랜지(23)의 리세스(24)는 고체 물질을 외측 플랜지(22)로부터 제거한다.

(본 발명의 변형예)

본 발명은 전술한 실시예 및 도면에만 한정되지 않는다. 따라서, 펌프, 또는 보다 구체적으로는 임펠러 및 시일 하우징 커버가 본 발명의 범위 내에서 모든 유형의 방식으로 변형될 수 있다.

임펠러 시트는 펌프 하우징과 일체로 될 수 있고, 임펠러 및 구동 샤프트는 시일 하우징 커버에 대하여 축방향으로 함께 이동 가능할 수 있다.

연결부의 외측 플랜지 및 시일 하우징 커버의 부재의 내측 플랜지는 별개의 플랜지일 필요는 없다. 임펠러가 하부의 제1 위치로부터 이격되는 경우에 개방 간극의 유동 영역을 보다 크게 확보하도록, 공동은 내측 아래쪽으로 테이퍼를 이룰 수 있으며, 연결부는 원뿔 형상일 수 있다.

또한, 연결부 및 임펠러, 그리고 링 형상의 부재 및 시일 하우징 커버는 청구범위 및 상세한 설명에서 유사하게 적용될 수 있다.

상세한 설명 및 청구범위에 사용된 용어, "유동 영역"은 공동과 펌프실 사이의 개방 간극, 즉 개방 간극의 병목에서의 일시적인 최소 유동 영역으로 정의된다.

상부, 하부 등에 관한 모든 정보는, 장치들이 참조부호가 올바르게 표시되도록 배향된 도 1 내지 도 3에서 정상적인 작동 배향의 장치로 표시된 것으로 이해되어야 한다.

Claims

고체 물질을 포함하는 오염액을 배출하기 위한 펌프에 있어서,

상기 펌프는 상기 펌프의 펌프실 내에서 회전 가능한 임펠러(1)를 포함하고, 상기 임펠러(1)는 임펠러 시트(2)에 인접한 제1 위치와 상기 임펠러 시트(2)로부터 이격된 제2 위치 사이에서 시일 하우징 커버(3)에 대하여 축방향으로 이동 가능하며,

상기 펌프는 또한 상기 시일 하우징 커버(3) 및 상기 임펠러(1)에 의해 형성되는 공동(17), 및 상기 공동과 상기 펌프실을 연결하는 하나 이상의 개방 간극(20)을 포함하고,

상기 개방 간극(20)은, 상기 임펠러(1)가 상기 제1 위치에 있을 때의 제1 유동 영역, 및 상기 임펠러(1)가 상기 제1 위치로부터 이격되었을 때의 상기 제1 유동 영역보다 더 큰 제2 유동 영역을 갖는,

펌프.
제1항에 있어서,

상기 개방 간극(20)은, 환형이며, 상기 시일 하우징 커버(3) 및 상기 임펠러(1)의 외주에 의해 형성되는, 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 공동(17)은, 상기 시일 하우징 커버(3)의 컵 형상의 리세스, 및 상기 임펠러(1)의 연결부(6)의 대략 편평한 면에 의해 형성되고, 상기 연결부(6)는 상기 리세스로 이동 가능한, 펌프.
제3항에 있어서,

상기 임펠러(1)의 연결부(6)는, 제1 외경, 및 상기 연결부(6)의 면에서 반경방향 외측으로 돌출되고 상기 제1 외경보다 더 큰 제2 외경을 가진 외측 플랜지(22)를 갖고,

상기 시일 하우징 커버(3)의 컵 형상의 리세스는, 제1 내경, 및 상기 리세스의 오리피스에서 반경방향 내측으로 돌출되고 상기 제1 내경보다 더 작으며 상기 연결부(6)의 제2 외경보다 더 큰 내측 플랜지(23)를 가지는,

펌프.
제4항에 있어서,

상기 연결부(6)의 외측 플랜지(22) 및 상기 시일 하우징 커버(3)의 내측 플랜지(23)는, 상기 임펠러(1)가 상기 제1 위치에 있을 때 서로 동일한 평면을 이루는, 펌프.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 임펠러(1)는 상기 임펠러 시트(2)로부터 15㎜ 이상 이동 가능한, 펌프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 임펠러(1)는 상기 임펠러 시트(2)로부터 40㎜ 이상 이동 가능한, 펌프.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 임펠러(1)는 상기 펌프의 구동 샤프트(4)에 현수되며 상기 구동 샤프트(4)에 대하여 축방향으로 이동 가능한, 펌프.
제8항에 있어서,

상기 펌프는, 상기 임펠러(1)와 상기 구동 샤프트(4) 사이의 인터페이스에 배치되는 하나 이상의 불연속 부재(12)를 포함하고, 상기 불연속 부재(12)는 축상의 상호 이동 및 회전 동작의 전달을 가능하게 하는, 펌프.
제9항에 있어서,

상기 임펠러(1) 및 상기 구동 샤프트(4)는 상기 인터페이스에 있는 대향면들에 리세스를 가지며, 상기 리세스는 상기 불연속 부재를 함께 수용하는, 펌프.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 인터페이스는 2개 이상의 불연속 부재(12)를 수용하고, 상기 2개 이상의 불연속 부재(12)는 상기 구동 샤프트(4)의 둘레를 따라 서로 균등한 거리로 이 격된, 펌프.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 상기 불연속 부재(12)는 상기 구동 샤프트(4)의 길이방향으로 연장되는 바(bar)로 구성되는, 펌프.