KR20120131598A

KR20120131598A - 모터 외장형 양방향 펌프

Info

Publication number: KR20120131598A
Application number: KR1020110049879A
Authority: KR
Inventors: 지태호; 박병철; 김영한
Original assignee: 탱크테크 (주)
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-12-05
Also published as: CN103562062B; WO2012161424A1; KR101280998B1; CN103562062A

Abstract

본 발명의 선박의 경사 또는 흔들림을 방지하기 위한 안티힐링 장치에 적용되는 모터 외장형 양방향 펌프에 관한 것으로,
상기 모터 외장형 양방향 펌프는, 모터와 모터베이스를 구비한 모터부;와, 모터의 구동력을 임펠러 회전 구동력으로 전달하도록 모터 축에 결합된 구동기어와 구동기어에 결합되는 종동기어를 구비한 기어박스부;와, 기어박스부의 회전력을 전달받아 임펠러를 회전시켜 안티힐링 시스템의 좌측 탱크 또는 우측 탱크로 유체를 이송시키도록 상기 기어박스가 내부에 설치되는 펌프부;를 포함하여 구성되고, 상기 기어박스부는 내부의 상기 구동기어와 종동기어의 윤활작용 또는 냉각 작용 효과를 높이도록 윤활유의 양을 증가시키도록 확장되는 확장부를 포함하여 구성되어,
기어박스의 내부에 장착되는 구동기어와 종동기어의 마모를 감소시키고 구동시 발생하는 열에 대한 냉각 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

모터 외장형 양방향 펌프{BIDIRECTIONAL PUMP WITH EXTERNAL MOTOR}

본 발명의 선박의 경사 또는 흔들림을 방지하기 위한 안티힐링 장치 등의 양방향 유체 이송이 필요한 유체 이송 장치에 적용되는 모터 외장형 양방향 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 선박이 기울어지거나 파도 등에 의해 흔들리는 것을 방지하기 위하여 자동으로 균형을 유지해주는 안티힐링(anti heeling) 장치가 구비된다.

도 1은 종래기술의 안티힐링 시스템(400)의 평면도이다.

도 1과 같이, 일반적인 안티힐링 장치는 선박 기관실의 밸러스트펌프(ballast pump)(P1, P2)를 이용하여 선박의 중심 근처에 있는 좌측탱크(1200A)와 우측탱크(1100A)로 구성되는 안티힐링 탱크(anti heeling tank) 내의 밸러스트수(ballast water)를 서로 교환하여 밸런스를 유지하였다.

이 경우 기관실의 밸러스트펌프(P1, P2)는 단방향펌프로 구성되므로 기관실(E1)의 내부에서는 각각 분리되는 배관에 의해 서로 독립적으로 연결된 후 이 분리된 배관이 선박의 중심에 배치되는 좌측탱크(1200A)와 우측탱크(1100A)에 연결된 배관과 다수의 밸브(V1, V2, V3...)를 매개로 연결된다.

이와 같이 연결된 종래기술의 안티힐링 시스템(400)은 좌측탱크(1200A)의 밸러스트수를 우측탱크(1100A)로 이송하는 경우 다수의 밸브(V1, V2, V3...)가 펌프(P1)가 장착되는 배관과 좌측탱크(1200A)와 우측탱크(1100A)에 연결된 배관을 연결하여 밸러스트 수를 좌측탱크(1200A)에서 우측탱크(1100A)로 이송시킨다. 반대로 우측탱크(1100A)의 밸러스트수를 좌측탱크(1200A)로 이송하는 경우 다수의 밸브(V1, V2, V3...)가 펌프(P2)가 장착되는 배관과 좌측탱크(1200A)와 우측탱크(1100A)에 연결된 배관을 연결하여 밸러스트 수를 우측탱크(1100A)에서 좌측탱크(1200A)로 이송시키는 것에 의해 안티힐링 기능을 수행하게 된다.

따라서 종래기술의 단방향 펌프를 적용한 안티힐링 시스템(400)의 경우에는 많은 밸브와 긴 배관으로 시스템이 복잡하고, 반응시간이 느리다는 것이다. 이러한 종래기술의 안티힐링 장치의 단점을 극복하기 위하여 양방향 펌프를 적용하여 선박 좌우측에 있는 안티힐링탱크(anti heeling tank)에 직접 연결하는 배관 사이에 설치함으로써 빠른 밸런스 유지를 수행하고, 시스템 구조를 간소화시켰다.

이를 위해 모터 외장형 양방향 펌프(P')는 양방향으로 유체를 이송시킬 수 있도록 구성되며, 도 2는 종래기술의 양방향 유체 이송 기능을 가지는 모터 외장형 양방향 펌프(P')의 단면도이다.

도 2와 같이 상기 펌프(P')는 구동모터(2240), 배출홈(2260)이 형성된 케이스유닛(2210) 내부에 설치되는 베벨기어(2230), 구동모터(2240)의 축에 대하여 수직방향으로 케이스유닛(2210)의 외부로돌출되는 베벨기어(2230)의 종동기어 메인샤프트(2140)에 축결합되는 전동기어(2120), 전동기어(2120)와 맞물리어 반대방향으로 회전하는 종동기어(2130), 종동기어(2130)가 축결합되는 보조샤프트(2150), 메탈베어링(2300), 다수의 씰(seal)부재를 포함하여 구성된다.

상술한 구성의 펌프(P')는 구동모터(2240)의 회전 방향에 따라 전동기어(2120)와 종동기어(2130)의 회전 방향이 변화게 되어 유체를 양방향으로 선택적으로 이송시킬 수 있도록 구성된다.

그러나 상술한 종래기술의 펌프(P')는 베벨기어(2230)의 메인샤프트(2140)와 유체의 흐름 방향이 일치되지 않아 에너지 손실이 발생할 수 있고, 이에 따라 펌프작용의 효율이 저하되는 문제점을 가질 수 있다.

또한 상술한 종래기술의 펌프(P')는 베벨기어(2230)의 과열 문제, 밀봉에서의 오일 누수, 베벨기어가 장착되는 함체에 의한 배관의 내부를 흐르는 유체의 유속 저하 등의 펌프작용의 효율을 저하시키는 문제점들을 가진다.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유체의 흐름이 베벨기어(2230)의 메인샤프트(2140)와 동일한 방향을 가지도록 하는 것에 의해 펌프작용 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 모터 외장형 양방향 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 배관의 내부에 설치되는 베벨기어박스에 의한 유속저하를 최소로 하는 개선된 구조를 가지는 모터 외장형 양방향펌프를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 베벨기어(2230)의 내부에서 발생하는 열의 냉각 성능을 향상시키는 개선된 냉각 구조를 가지는 모터 외장형 양방향펌프를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터 외장형 양방향 펌프는, 모터와 모터베이스를 구비한 모터부;와, 모터의 구동력을 임펠러 회전 구동력으로 전달하도록 모터 축에 결합된 구동기어와 구동기어에 결합되는 종동기어를 구비한 기어박스부;와, 기어박스부의 회전력을 전달받아 임펠러를 회전시켜 안티힐링 시스템의 좌측 탱크 또는 우측 탱크로 유체를 이송시키도록 상기 기어박스가 내부에 설치되는 펌프부;를 포함하여 구성되고, 상기 기어박스부는 내부의 상기 구동기어와 종동기어의 윤활작용 또는 냉각 작용 효과를 높이도록 윤활유의 양을 증가시키도록 확장되는 확장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기어박스는 상기 펌프부 내부에서 이송되는 유체에 대한 저항력을 감소시키기 위하여 상기 펌프부의 길이 방향으로 따라 수평으로 절단한 단면이 가로방향의 양단부측이 좁고 중심부가 넓은 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 확장부는 수용되는 윤활유의 양을 증가시켜 윤활유의 점성을 오래 유지하고 내부열을 용이하게 냉각시키게 된다.

상기 기어박스의 단면은 마름모 형상 또는 타원형상 등을 포함하는 유선형을 가지도록 구성된다.

상기 펌프부는 상기 펌프부의 내부에서 기어박스와 외주면에서 펌프부의 내주면까지 연장되는 하나 이상의 가이드를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가이드는 기어박스의 저면에서 펌프부를 형성하는 펌프케이스의 내부 저면까지 연장되는 중심가이드, 기어박스의 측면에서 펌프케이스의 내부 양측벽까지 연장되는 수평가이드, 또는 기어박스의 외주면에서 일정 각도 간격을 가지며, 펌프케이스의 내벽까지 연장되는 다수의 방사형 가이드 중 하나 이상의 가이드를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 중심가이드, 수평가아드 또는 방사형 가이드 중 하나 이상을 포함하는 상기 가이드는 평판 구조로 유체의 이송 방향에 위치되는 양측면이 라운드처리되는 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 중심가이드, 수평가이드 또는 방사형 가이드를 포함하는 상기 가이드는 마찰력을 줄이기 위하여 이송되는 해수의 이동 방향을 따르는 중심선을 중심으로 중심부의 두께가 두꺼우며 양측의 두께는 얇은 유선형 구조를 가질 수도 있다.

상기 모터부는, 상기 모터의 모터축과 구동기어축을 축결합시키는 자커플링(jaw coupling);과, 상기 구동기어 축의 외주연에 삽입되어 구동기어 축의 마모를 감소시키는 보호링;과, 상기 구동기어 축을 회전 가능하게 지지하는 베어링;과, 상기 베어링을 고정하기 위하여 베어링 하우징과 결합되고 구동기어축과 결합되는 록너트; 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기어박스는, 상기 펌프부의 임펠러측으로 수평방향으로 연장 형성되는 임펠러축관;과, 상기 임펠러축관의 외주연에 결합되는 씰스페이서;와, 상기 씰스페이서의 외주연에 결합되어 임펠러축을 회전 가능하게 지지하는 메케니컬씰(mechenical seal);과, 상기 메케니컬씰(mecahenical seal)과 상기 씰스페이서의 사이에서 밀봉을 수행하는 오일씰;을 포함하여 구성되고, 상기 메케니컬씰과 상기 오일씰 사이에는 유체가 기어박스 내로 누설되는 것을 확인하기 위한 드레인홀이 형성될 수 있다.

상기 씰스페이서에는 임펠러축으로부터 인출을 용이하게 하기 위하여 임펠러 측의 외주연에 인출홈이 형성될 수 있다.

상기 드레인홀의 종단부에는 누설수의 감지를 위한 누설센서가 설치될 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 모터 외장형 양방향 펌프는, 기어박스에 확보되는 윤활유의 양을 증가시킬 수 있도록 확장부를 형성하는 것에 의해 모터 내부의 윤활 특성 및 냉각 특성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 모터 외장형 양방향펌프는, 드레인홀과 누설센서를 구비하는 것에 의해 기어박스 내부의 누유 또는 누수를 신속히 확인할 수 있어, 기어박스 내부의 기어들의 마모 또는 손상 이전에 신속한 조치를 취할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 기어박스부는 유선형 구조를 가지는 것에 의해 내부에서 이송되는 유체의 흐름 저항을 최소화시켜 유체의 이송 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 기어박스와 펌프부의 사이에 유선형의 가이드를 형성하는 것에 의해 이송되는 유체에 와류 흐름이 발생하는 것을 방지하여 유체의 이송 효율을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 펌프부에 압력센서를 임펠러와 원거리를 유지하도록 배치하는 것에 의해 임펠러에 의한 와류영향을 최소화시키고, 이로 인해 이송되는 유체(물)의 압력을 정확히 측정할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 구동기어와 종동기어의 축 마모를 방지하기 위하여 보호링을 적용함으로써 기어의 수명을 현저히 연장시키는 효과를 제공한다.

도 1은 종래기술의 안티힐링 시스템(400)의 평면도,
도 2는 종래기술의 양방향 유체 이송 기능을 가지는 수직형 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 부분 단면도,
도 4는 도 3의 A부분의 확대도,
도 5는 도 3의 B부분의 확대도,
도 6은 도 3의 기어박스(E)의 배면과 중심가이드(L)를 나타내는 펌프부(300)의 내부 배면도,
도 7은 수평가이드(HG)가 설치된 기어박스(E)의 배면과 수평가이드(HG)의 단면을 나타내는 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 부분 단면도,
도 8은 방사형으로 배치되는 방상형가이드(RG)를 구비한 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 내부 배면도,
도 9는 본 발명의 모터 외장형 양방향 펌프(P)가 장착된 안티힐링 장치(1000)를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 부분 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이며, 도 5는 도 3의 B부분의 확대도이다.

도 3과 같이 상기 모터 외장형 양방향펌프(P)는 펌프부(300)의 상부 수직방향으로 돌출 설치되는 버티컬(vertical) 형의 모터부(100)와 기어박스부(200)와 기어박스부(200)가 내측에 장착되고 외부의 파이프라인과 결합되는 펌프부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 모터부(100)는 수직으로 설치되는 모터(1)와 모터축(1a)을 포함하여 구성된다. 상기 모터베이스(2)의 일측면에는 버터플라이볼트(3)에 의해 개폐 가능한 오일체크커버(4)에 의해 밀폐되어 윤활유의 상태를 관찰하기 위한 관측구멍(2a)이 형성된다. 모터베이스(2)의 저면에는 구동기어축(15a)이 모터베이스(2)의 내부로 삽입된 후 모터축(1a) 결합되는 모터베이스구동기어축공(2b)이 형성된다.

상기 구성의 모터베이스(2)는 펌프케이스(5)의 내장되는 기어박스(E)의 상부면에 결합되어 모터축(1a)과 모터축(1a)의 외주연에 결합되어 모터축(1a)를 보호하는 보호링(R)과 구동기어(15)를 포함하여 내부에 구성되는 부품들을 보호하고, 모터축(1a)과 구동기어(15)의 회전을 원활히 하기 위한 윤활유가 충진된다.

도 3 및 도 4와 같이 기어박스부(200)는 펌프부(300)를 형성하는 펌프케이스(5)의 내부에 일체로 형성되는 것으로서, 상부는 기어박스구동기어축공(210b)이 형성되고, 일측면(도면에는 우측)에는 수평방향으로 임펠러축(12)이 결합되는 임펠러축관(220)이 형성되는 박스형으로 구성된다. 상기 구성의 기어박스(E)는 내부에 윤활유가 충진된 상태에서 구동기어축(15a)에 축결합된 구동기어(15)와 임펠러축(12)에 축결합된 종동기어(14)가 서로 맞물린 상태로 내부에 설치된다.

상기 임펠러축(12)은 종동기어(14)와 결합되고, 반대편에 임펠러(6)가 장착되도록 구성된다.

상기 펌프부(300)는 양측이 개방된 관형으로, 기어박스(E)를 내부에 포함하는 펌프케이스(5)와 기어박스(E)의 일 측으로 돌출된 임펠러축(12)에 축결합되는 임펠러(6)를 내장하고, 안티힐링을 위해 유체를 이송하는 파이프가 양측의 개방부에 각각 연결되도록 구성된다.

도 3 및 도 4와 같이 상기 구동기어축(15a)은 기어박스(E)의 기어박스구동기어축공(210b)과 모터베이스구동기어축공(2b)을 통해 모터베이스(2)의 내부로 삽입된 후 자커플링(jaw coupling)에 의해 모터축(1a)과 축결합된다. 상기 구성의 구동기어축(15a)은 외주연에 베어링(16)이 장착되고 베어링(16)의 상단부에는 구동기어축록너트(N)에 의해 베어링(16)이 이탈되지 않도록 고정되면서 기어박스구동기어축공(210b)에 회전 가능하게 결합된다. 이때 베어링(16)의 사이에는 이격컬러(24)가 구동기어축(15a)의 외주면에 삽입되어 베어링(16)과 구동기어축(15a)을 상하로 이동시켜 기어의 백레시를 조정한다.

상기 기어박스구동기어축공(210b)과 구동기어축(15a)과의 사이에는 밀봉을 위한 오일씰(19)이 설치된다.

도 3 및 도 5와 같이, 기어박스(E)의 내부에는 구동기어(15)와 수직으로 결합되는 종동기어(14)와 종동기어(14)에 축결합된 임펠러축(12)이 내장되고, 기어박스(E)의 내부 역시 윤활유가 충진된다.

상기 구성에서 상기 구동기어(15)와 종동기어(14)는 헬리컬(helical) 또는 스파이럴(spiral) 기어 형의 베벨기어로 형성된다.

상기 종동기어(14)에 결합되는 임펠러축(12)은 베어링(16)을 포함하는 베어링하우징(13)이 축 결합된다. 그리고 베어링하우징(13)의 우측(방향은 도 3 기준)에는 씰스페이서(17)가 O링(O)를 개재하여 임펠러축(12)에 착탈가능하게 축 결합된다. 씰스페이서(17)의 외주연에는 오일씰(H)과 메케니컬씰(mechenical seal)(11)이 회전 가능하게 축 결합된다. 상기 씰스페이서(17)의 임펠러(6) 측의 단부 외주면에는 씰스페이서(17)를 임펠러축(12)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있도록 요입된 인출홈(R)이 형성된다. 상기 인출홈(R)은 씰스페이서(17)의 외주연의 일부 또는 외주연 전체에 걸쳐 요입되도록 선택적으로 형성될 수 있다.

상기 씰스페이서(17)의 구성에 의해 씰스페이서(17)와 메케니컬씰(11) 등의 마모로 교체가 필요한 경우에는 임펠러(6)를 분리한 후 씰스페이서(17)의 인출홈(R)을 이용하여 씰스페이서(17)와 메케니컬씰(11) 만을 분리한 후 재결합하는 것에 의해 씰스페이서(17) 또는 메케니컬씰(11)의 교체를 용이하게 수행할 수 있도록 한다.

상기 임펠러축(12)의 펌프케이스(5) 측으로 돌출된 단부에는 키(9)와 임펠러록너트(8)에 의해 임펠러(6)가 축결합된다.

도 5와 같이 상기 임펠러축관(220)에는 오일씰(H)과 메케니컬씰(11)의 사이에서 펌프케이스(5)의 외부까지 연통되는 드레인홀(G)이 형성된다. 다시 도 3을 참조하면 상기 드레인홀(G)의 펌프케이스(5)의 외부와 연통하는 단부에는 메커니컬씰(11)의 누수와 오일씰(H)의 누유를 판단하기 위하여 드레인홀(G)을 통해 유체가 배출되는지를 검출하기 위한 누설센서(S)가 설치된다.

상술한 구성을 가지는 모터 외장형 양방향 펌프(P)는 기어박스(E) 내부의 구동기어(15)와 종동기어(14)의 윤활 및 냉각 작용을 위해 많은 윤활유를 수납할 수 있도록 하고, 펌프케이스(5)의 내부로 이송되는 유체의 이송이 원활하게 수행되도록 하는 구조적 특징이 있다.

이러한 특징 중 펌프케이스(5)의 내부로 이송되는 유체의 이송을 원활하게 하기 위한 하나의 구성은 기어박스(E)의 저면과 펌프케이스(5)의 내부 저면 사이에 펌프케이스(5)의 축 방향에서 바라본 폭은 좁고, 펌프케이스의 측면 방향에서 바라본 폭은 넓게 형성되는 중심가이드(L)이다.

이외에 상기 모터 외장형 양방향 펌프(P)는 기어박스(E)의 구조를 개선시켜 많은 윤활유를 확보하도록 하고, 펌프케이스(5)의 내부에서 이송되는 유체를 방해하지 않도록 하는 부가적인 구성을 가지며, 도 3, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 이를 설명한다.

도 6은 도 3의 기어박스(E)의 배면과 중심가이드(L)를 나타내는 펌프부(300)의 내부 배면도이고, 도 7은 수평가이드(HG)가 설치된 기어박스(E)의 배면과 수평가이드(HG)의 단면을 나타내는 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 부분 단면도이며, 도 8은 방사형으로 배치되는 방상형가이드(RG)를 구비한 모터 외장형 양방향 펌프(P)의 내부 배면도이다.

도 3과 같이 기어박스(E)는 내부에서 서로 맞물리어 회전되는 구동기어(15)와 종동기어(14)의 윤활작용 및 냉각 작용을 위해 충진되는 윤활유의 양을 증가시키기 위해 확장부(C)를 형성하는 구조를 가진다. 이러한 확장부(C)의 구성에 의해 상기 모터 외장형 양방향 펌프(P)는 종래기술의 모터펌프와 비교하여 많은 양의 윤활유를 내장하게 되어, 윤활성능 및 내부 구동기어(15)와 종동기어(14)의 냉각 성능을 현저히 개선시켜, 구동기어(15)와 종동기어(14)의 마모, 파손을 방지하고 이로 인해 수명을 연장시킨다.

도 3과 같이 펌프케이스(5)의 양단에는 압력게이지를 설치할 수 있는 압력게이지홀(D)이 형성된다. 도 3의 경우 압력게이이지홀(D)은 펌프케이스(5)의 플랜지에 일정 두께를 가지는 영역을 형성한 후 관통시키는 것에 의해 임펠러와의 거리를 더욱 이격시켜 임펠러에 의한 와류의 영향을 최소화시켰다. 도 3의 경우 임펠러측에 위치되는 펌프케이스의 플랜지에도 동일하게 압력게이지홀(D)이 형성되나 단면에서 잘려 나가 있어 도면에는 도시되지 않고 있다. 이에 의해 이송되는 유체의 압력을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 기어박스(E)는 펌프케이스(5)의 내부에서 이송되는 유체의 흐름의 방해를 최소화시키기 위한 기어박스(E)의 유선형 구조와 도 6의 중심가이드(L), 도 7의 수평가이드(HG) 또는 도 8의 방사형가이드(RG) 등의 구조를 가진다.

유체의 마찰 저항을 더욱 감소시키기 위하여 기어박스(E)는 도 6 및 도 7의 V-V선을 따라 절단하여 상부에서 바라본 단면과 같이, 펌프케이스(5)의 길이 방향의 양측단부의 폭(S1)은 좁고, 중앙부위의 폭(S2)은 넓게 마름모 또는 타원형 등의 유선형 구조를 가질 수 있다.

펌프케이스(5)의 내부에 흐르는 유체의 흐름에 대한 방해를 최소화하기 위하여 도 3, 도 6, 도 7 및 도 8과 같이 기어박스(E)의 외주연에는 중심가이드(L), 수평가이드(HG) 또는 방사형가이드(RG) 중 하나 이상을 포함하는 가이드가 형성된다.

먼저, 중심가이드(L)는 도 3 및 도 6과 같이, 기어박스(E)의 저면에서 펌프케이스(5) 내부의 저면까지 연장되는 판형으로 형성된다.

상기 수평가이드(HG)는 도 7과 같이, 기어박스(E)의 양측면 각각에서 펌프케이스(5) 내부의 양측벽까지 연장되는 판형으로 형성된다.

상기 방사형가이드(RG)는 도 8과 같이, 기어박스(E)의 외주면에서 일정 각도 간격을 가지도 방사상으로 연장되는 판형으로 다수가 형성된다.

상기 중심가이드(L), 수평가이드(HG) 또는 방사형가이드(RG)는 평판구조에 양측부가 라운드처리된 구조를 기본으로 한다.

그리고 상기 중심가이드와 수평가이드와 방사형 가이드는 마찰력을 줄이기 위하여 이송되는 해수의 이동 방향을 따르는 중심선을 중심으로 중심부의 두께가 두꺼우며 양측의 두께는 얇은 유선형 구조를 가진다.

상기 중심가이드(L), 수평가이드(HG) 또는 방사형가이드(RG)는 필요에 따라 그 수가 가변될 수 있다.

상술한 특징을 가지는 중심가이드(L), 수평가이드(HG) 또는 방사형가이드(RG) 중 하나 이상을 포함하는 가이드들은 펌프케이스(5)의 저면에서 기어박스(E)의 의한 와류 형성 등의 유체 이송에 마찰로 작용하는 유체 운동 성분을 제거하며, 유체를 이송방향으로 가이드하는 것에 의해 유체의 이송을 원활하게 한다.

도 9는 본 발명의 모터 외장형 양방향 펌프(P)가 장착된 안티힐링 장치(1000)를 나타내는 도면이다.

도 9와 같이 상기 안티힐링 장치(1000)는 선박(1001)의 양측에 형성되는 좌측탱크(1200)와 우측탱크(1100), 좌측탱크(1200)와 우측탱크(1100) 사이에 해수 교환을 위해 벨브(V)가 형성된 배관(4)과 좌측탱크(1200) 또는 우측탱크(1100)에 저장된 해수를 선박(1001)의 기울어짐에 따라 우측탱크(1100) 또는 좌측탱크(1200)로 이송시키도록 배관(4)에 설치되는 모터 외장형 양방향 펌프(P)를 포함하여 구성된다.

상기 모터 외장형 양방향 펌프(P)는 선박(1001)의 기울어진 방향에 위치된 탱크의 해수를 반대 방향의 탱크로 이송시켜 선박(1001)의 기울어짐 또는 흔들림을 방지하게 된다.

또한 양방향 펌프를 적용하는 것에 의해 일 방향 모터의 경우 좌측탱크(1200)와 우측탱크(1100)로의 해수 유입을 위한 서로 분리되는 배관을 구비하지 않고 하나의 배관(4)을 통해서 좌측탱크(1200)와 우측탱크(1100) 사이의 해수 교환을 수행하게 되므로 종래기술의 안티힐링 장치(도 1 참조)와 비교하여 배관 구조가 현저히 간소화된다.

P: 양방향 펌프, 100: 모터부, 200: 기어박스부, 300: 펌프부
1: 모터, 1a: 모터축, 2: 모터베이스, 2a: 관측구멍, 6: 임펠러
E: 기어박스, C: 확장부, D: 압력게이지홀
11: 메케니컬 씰(mechenical seal),
12: 임펠러축, 14: 종동기어, 15: 구동기어, 15a: 구동기어축
G: 드레인홀, S: 누설센서, S1: 기어박스의 좁은, 폭
S2: 기어박스의 넓은 폭

Claims

모터와 모터베이스를 구비한 모터부;와,
모터의 구동력을 임펠러 회전 구동력으로 전달하도록 모터 축에 결합된 구동기어와 구동기어에 결합되는 종동기어를 구비한 기어박스부;와,
기어박스부의 회전력을 전달받아 임펠러를 회전시켜 안티힐링 시스템의 좌측 탱크 또는 우측 탱크로 유체를 이송시키도록 상기 기어박스가 내부에 설치되는 펌프부;를 포함하여 구성되고,
상기 기어박스부는 내부의 상기 구동기어와 종동기어의 윤활작용 또는 냉각 작용 효과를 높이도록 윤활유의 양을 증가시키도록 확장되는 확장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 1에 있어서, 상기 기어박스는,
상기 펌프부 내부에서 이송되는 유체에 대한 저항력을 감소시키기 위하여 상기 펌프부의 길이 방향을 따라 수평으로 절단한 단면이 가로방향의 양단부측이 좁고 중심부가 넓은 폭을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 2에 있어서,
상기 기어박스의 단면은 마름모 형상 또는 타원형상 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 1에 있어서, 상기 펌프부는,
상기 펌프부의 내부에서 기어박스의 외주면에서 펌프부를 형성하는 펌프케이스의 내부면까지 연장되는 가이드를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 4에 있어서, 상기 가이드는,
기어박스의 저면에서 펌프부를 형성하는 펌프케이스의 내부 저면까지 연장되는 중심가이드;와,
기어박스의 측면에서 펌프케이스의 내부 양측벽까지 연장되는 수평가이드인 것을 특징으로 하는 모터 외장형 ;와,
기어박스의 외주면에서 일정 각도 간격을 가지며, 펌프케이스의 내벽까지 연장되는 다수의 방사형 가이드; 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 4 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드는,
평판 구조로 양측의 단부가 라운드처리되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향펌프.
청구항 4 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드는,
펌프부의 길이 방향에 대하여 수직으로 절단한 단면이 가로방향(유체 이송 방향의)의 양단부 측의 두께가 좁고 중심부의 두께가 넓은 유선형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 1에 있어서, 상기 모터부는,
상기 모터의 모터축과 구동기어축을 축결합시키는 자커플링(jaw coupling);과,
상기 구동기어 축의 외주연에 삽입되어 구동기어 축의 마모를 감소시키는 보호링;과,
상기 구동기어 축을 회전 가능하게 지지하는 베어링;과,
상기 베어링을 고정하기 위하여 베어링 하우징과 결합되고 구동기어축과 결합되는 록너트;를 포함하여 구성될 수 있다.
청구항 1에 있어서, 상기 기어박스는,
상기 펌프부의 임펠러측으로 수평방향으로 연장 형성되는 임펠러축관;과,
상기 임펠러축관의 외주연에 결합되는 씰스페이서;와,
상기 씰스페이서의 외주연에 결합되어 임펠러축을 회전 가능하게 지지하는 메케니컬씰(mechenical seal);과,
상기 메케니컬씰(mecahenical seal)과 상기 씰스페이서의 사이에서 밀봉을 수행하는 오일씰;을 포함하고,
상기 메케니컬씰과 상기 오일씰 사이에는 유체가 기어박스 내로 누설되는 것을 확인하기 위한 드레인홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 9에 있어서, 상기 씰스페이서
임펠러축으로부터 인출을 용이하게 하기 위하여 임펠러 측의 외주연에 인출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.
청구항 9에 있어서,
상기 드레인홀의 종단부에는 누설수의 감지를 위한 누설센서가 설치된 것을 특징으로 하는 모터 외장형 양방향 펌프.