KR20220160134A - 블레이드를 구비한 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법 - Google Patents

블레이드를 구비한 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중 펌프(pump)에서 펌핑(pumping)되는 유체의 흡입을 안내하는 기술에 관한 것으로, 수중 펌프의 흡입구 하부에 와류 방지 장치를 설치하여 부유물을 배출시키고 유체의 흐름을 좋게 함으로써, 수중 펌프의 흡입 능력이 향상되도록 한 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법에 관한 발명이다.

Description

펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법{SUCTION GUIDE APPARATUS OF PUMP AND METHOD FOR USE THEREOF}
본 발명은 수중 펌프(pump)에서 펌핑(pumping)되는 유체의 흡입을 안내하는 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수중 펌프의 흡입구 하부에 난류 방지 장치를 설치하여 부유물을 배출시키고 유체의 흐름을 좋게 함으로써, 수중 펌프의 흡입 능력이 향상되도록 한 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법에 관한 것이다.
펌프란 압력작용에 의하여 유체를 관을 통하여 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 기계를 총칭하는 용어이다. 그리고, 이러한 펌프 중에서 수중 펌프는 펌프와 이를 구동하기 위한 전동기가 일체화되어 수중에 투입된 상태에서 양수할 수 있는 펌프를 지칭한다.
도 1은 이러한 수중 펌프의 수조 또는 펌프장 내에 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
수중 펌프(10)는 수조나 펌프장에 투입되어 유체를 끌어올리게 되는데, 이때 수조나 펌프장의 형상, 수중 펌프(10)의 배치, 수중 펌프(10)와 수조 또는 펌프장의 바닥면(30) 사이의 높이 등의 다양한 설치 환경에 의해 수조 내부에 난류가 발생할 수 있다. 여기서, 난류란 시간적이나 공간적으로 불규칙한 운동을 하면서 흘러가는 것을 의미한다. 난류는 와류와 스월로 구분되는데, 와류는 난류 중에서 방향성이 없는 것을 의미하고, 스월(swirl)은 방향성이 있는 것을 의미한다.
수중 펌프(10)의 작동 과정에서 난류가 발생하게 되면, 공기가 수중 펌프의 흡입구에 같이 흘러들어가게 되어서 진동과 소음을 유발시키게 된다. 또한, 이뿐 아니라 수중 펌프의 성능이 저하되고 토출량이 감소될 뿐 아니라 모터(motor)에 과부하가 걸리는 문제점도 발생되게 된다.
도 2와 도 3은 종래의 펌프 흡입 안내 장치의 모양과 그 사용 방법을 보여주는 도면이다.
수중 펌프(10)의 유체 흡입 시 발생되는 와류를 방지하고 수중 펌프(10)의 유체 흡입이 안정적으로 이루어지도록 하기 위하여 도 2와 같은 종래의 펌프 흡입 안내 장치(20)가 수중 펌프(10)에 제공되고 있다. 그리고, 이러한 종래의 펌프 흡입 안내 장치(20)는 수중 펌프(10)의 흡입구 부위의 수조의 바닥면(30)에 설치될 수 있다.
일반적으로, 수중 펌프(10)가 유체를 원활히 흡입하여 이송할 수 있도록 하기 위해서는, 수중 펌프(10)의 흡입구의 높이가 수중 펌프(10)의 구경 이상 이격되어 설치되어야 한다. 즉, 수중 펌프(10)의 흡입구의 높이가 수조의 바닥면(30)으로부터 수중 펌프(10)의 구경 이상 떨어져 있어야 한다. 만일, 수중 펌프(10)의 흡입구가 이보다 낮게 위치하면 수중 펌프(10)의 흡입구 내로 유체가 제대로 공급되지 않아서 수중 펌프(10)의 성능이 저하되며, 이보다 높은 경우에는 수표면에 자유 표면 와류가 형성되어 수중 펌프(10)에 소음이나 진동을 유발하게 된다. 따라서, 수조 또는 펌프장의 바닥면(30)으로부터 수중 펌프(10)의 구경의 길이만큼 이격되어 흡입구가 위치되도록 설치되는 것이 수중 펌프(10)의 흡입능력을 극대화 시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
그런데, 종래 기술에 의한 수중 펌프의 흡입 안내 장치는 수중 펌프의 흡입 과정에서 발생되는 난류의 생성이나 기포 유입은 어느 정도 저감 시킬 수 있지만, 만족할 만큼의 흡입 능력 개선은 보장하지 못하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수중 펌프의 흡입구 하부에 설치되어 바닥면에 잔존하는 부유물을 수중에 부유시켜 쉽게 배출되도록 하고, 유체의 흐름이 좋게 형성되도록 유도하여 수중 펌프의 흡입 능력이 향상되도록 한 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다. 즉, 수중 펌프에 흡입되는 유체에 일정한 방향성과 속도를 부여하여, 안정적으로 흡입되도록 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에서는 임펠러(impeller); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프(pump) 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들; 상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되며, 상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 타방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되며, 상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 상기 임펠러의 타단에 형성되는 브러시(brush);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 타단에서 일단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러를 지지하는 지지대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러와 지지대 사이에 구비되는 회전 연결 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 회전 연결 부재는 베어링(bearing)인 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 지지대는 평탄부; 상기 평탄부에 형성되는 하나 이상의 개구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 지지대는 상기 개구에 수용되어 상기 지지대를 고정하는 하나 이상의 볼트(bolt);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 지지대는 상기 평탄부의 평탄면의 수직 방향으로 형성되는 기둥부;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 수중 펌프가 유체를 흡입하는 단계; 유체의 흡입에 따라 펌프 흡입 안내 장치의 임펠러가 회전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 수중 펌프가 유체를 흡입하는 단계 이전에, 상기 수중 펌프의 흡입구 전단에 펌프 흡입 안내 장치를 설치하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러의 외면에는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러의 내면에는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들이 형성되고, 상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되고, 상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 타방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러의 타단에는 브러시가 형성되며, 상기 임펠러는 일단에서 타단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 임펠러는 회전 연결 부재를 통하여 지지대와 결합되며, 상기 회전 연결 부재는 베어링인 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 지지대는 평탄부를 구비하며, 상기 평탄부에는 상기 지지대를 고정하는 역할을 수행하는 볼트를 수용할 수 있는 하나 이상의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기 지지대에는 상기 평탄부의 평탄면의 수직 방향으로 형성되는 기둥부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법을 제공하고자 한다.
본 발명인 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수중 펌프의 흡입구 하부에 임펠러를 설치하여 바닥면에 잔존하는 부유물을 수중에 부유시켜 쉽게 배출되도록 하고, 유체의 속도와 방향성이 좋게 형성되도록 유도하여 수중 펌프의 흡입 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 난류 발생을 방지하고, 수중 펌프에 유체가 도입되는 과정에서 일정한 흐름과 방향성을 갖게 하여 유체가 안정적으로 흡입되도록 하는 효과가 있다.
둘째, 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되고, 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 임펠러에 일방향 또는 타방향으로 경사지게 형성되게 함으로써, 바닥면으로부터 수중 펌프를 향하는 유체의 흐름이 좋게 형성되어 수중 펌프의 흡입 능력이 향상되는 효과가 있다.
셋째, 임펠러의 하부에 브러시를 설치하여 바닥면에 잔존하는 부유물이 수중에 부유시킴으로써, 바닥면의 부유물이 쉽게 부유된다. 이에 따라, 바닥면에 부유물이 잔존하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 임펠러를 이용하여 바닥면에서 수중 펌프의 흡입구를 향하는 유체의 흐름이 좋게 형성되도록 유도함으로써, 작업자가 일일이 펌프 흡입 안내 장치의 배치를 계산하여 설치하여야 하는 불편함이 없으며, 설령 최초의 배치 위치가 사용에 따라 어느 정도 어긋나더라도 사용에 따라 펌프의 흡입 능력이 저하되지 않는 효과가 있다.
도 1은 수중 펌프의 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 흡입 안내 장치의 모양을 보여주는 도면이다.
도 3은 종래의 흡입 안내 장치의 사용 방법을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명인 펌프 흡입 안내 장치의 설치 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 유체 흐름이 좋게 형성되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명인 펌프 흡입 안내 장치의 일 실시예의 확대도이다.
도 7은 임펠러의 수직 방향으로 간격을 두고 수평 방향으로 절단한 모양을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치에서 임펠러의 상세도이다.
도 9의 (a),(b)는 임펠러의 외측 블레이드와 내측 블레이드의 경사진 방향이 다른 것을 나타낸 도면이다.
도 10의 (a),(b)는 외측 블레이드와 내측 블레이드가 일방향과 타방향으로 기울어진 모양을 측면에서 바라본 도면이다.
도 11의 (a),(b)는 임펠러의 외측 블레이드와 내측 블레이드의 경사진 방향이 동일한 것을 나타낸 도면이다.
도 12의 (a)는 지지대를 위에서 바라본 모양을 나타낸 도면이고, (b)는 지지대를 앞에서 바라본 모양을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법에 대한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 설명에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되는 것이며, 어떠한 의미를 한정하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그리고 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, "포함 하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 4는 본 발명에 의한 펌프 흡입 안내 장치의 설치 예를 나타낸 개략도이고, 도 5는 수중 펌프에 흡입되는 유체의 흐름이 좋게 되는 것을 예시적으로 나타낸 것이고, 도 6은 임펠러를 확대하여 표시한 확대도이고, 도 7은 임펠러의 수직 방향으로 간격을 두고 수평 방향으로 절단한 모양을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치(140)는 임펠러(impeller)(120), 임펠러(120)를 바닥면(30)에 지지하는 지지대(130)를 포함한다.
임펠러(120)는 타단에 형성되는 브러시(brush)(124)를 포함할 수 있다. 여기서, 타단은 임펠러(120)의 최하부면을 의미할 수 있다. 브러시(124)는 임펠러(120)를 따라 회전되면서 바닥면(30)에 근접되거나 가볍게 접촉된 상태로 회전된다.
따라서, 브러시(124)는 바닥면(30)에 잔존하는 부유물이 수중에 부유시키는데 도움을 주게 되고, 이로 인하여 바닥면(30)에 부유물이 잔존하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
임펠러(120)의 형상은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 임펠러(120)는 도 7에서와 같이 타단에서 일단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 형상으로 구현될 수 있다. 여기서, 타단은 하단을 의미하고, 일단은 상단을 의미한다.
임펠러(120)는 외측 블레이드(blade)(121A)들 및/또는 내측 블레이드(121B)들을 구비할 수 있다. 수중 펌프(10)의 작동에 의하여 유체가 흡입되면서 외측 블레이드(121A)들 및/또는 내측 블레이드(121B)들은 임펠러(120)가 그 유체에 의하여 회전되면서 유체의 흐름을 좋게 하는 역할을 한다. 여기서, 유체의 흐름이 좋다는 의미는 수중 펌프(10)에 흡입되는 유체가 일정한 방향성과 속도를 가지고 수중 펌프(10)에 흡입된다는 것을 의미한다. 이에 따라 수중 펌프(10)의 흡입 능력이 향상된다. 이와 같은 블레이드들은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 여기서, 수중 펌프(10)는 수중에 설치되는 수중 펌프를 의미한다.
도 5는 외측 블레이드(blade)(121A)들 및/또는 내측 블레이드(121B)들을 구비한 임펠러의 회전에 의해 수중 펌프(10)에 흡입되는 유체가 일정한 방향성과 속도를 가지고 수중 펌프(10)에 흡입되는 것을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 8은 펌프 흡입 안내 장치에서 임펠러의 상세도이고, 도 9의 (a),(b)는 도 8의 임펠러에 형성된 블레이드를 모식적으로 보여주는 도면으로서, 외측 블레이드와 내측 블레이드의 경사지는 방향이 다른 예를 보여주는 도면이고, 도 10의 (a),(b)는 외측 블레이드와 내측 블레이드가 일방향 또는 타방향으로 기울어진 모양을 보다 자세히 살펴보기 위하여 측면에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
블레이드의 제1 실시예로써, 임펠러(120)는 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)(121A)들을 구비할 수 있다. 이렇게 구비된 외측 블레이드(121A)에 의하여 유체의 흐름이 좋게 된다.
블레이드의 제2 실시예로써, 임펠러(120)는 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(121B)들을 구비할 수 있다.
블레이드의 제3 실시예로써, 임펠러(120)는 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(121A)들과, 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(121B)들을 구비할 수 있다. 이와 같은 경우 임펠러(120)의 외면에 수류가 형성됨과 아울러 내면에도 수류가 형성되므로 수중 펌프(10)의 흡입 능력이 더욱 향상될 수 있다.
외측 블레이드(121A)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)의 외면에 경사지게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 내측 블레이드(121B)들은 가압면과 흡입면이 형성되도록 상기 임펠러(120)의 내면에 경사지게 형성될 수 있다. 여기서, 가압면(122)은 도면을 통하여 임펠러(120)를 위에서 바라볼 때 외측 블레이드(121A)를 기준으로 상측면을 의미하고, 흡입면(123)은 하측면을 의미한다. 여기서, 외측 블레이드(121A)과 내측 블레이드(121B)들의 경사 방향은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 외측 블레이드(121A)는 도 10의 (a)와 같이 일방향으로 θ1 각도 만큼 경사지게 형성될 수 있고, 내측 블레이드(121B)는 도 10의 (b)에서와 같이 일방향과 반대 방향으로 θ1 각도 만큼 경사지게 형성될 수 있다. 참고로, θ1은 90도 이하인 예각이다.
여기서, 가압면(122)이라 함은 임펠퍼(120)의 회전에 따라 유체에 압력을 제공하여 밀어내는 면이고, 흡입면(123)이라 함은 임펠러(120)의 회전에 따라 유체가 도입되는 면을 지칭한다. 일반적으로, 수중 펌프에 장착되는 임펠러의 경우는 구동원에 의하여 회전하게 되므로, 블레이드에서 외면과 예각의 경사도를 이루는 면이 유체에 압력을 제공하게 되어 가압면이 되고, 외면과 둔각의 경사도를 이루는 면을 통하여 유체가 도입되므로 해당 면이 흡입면이 된다. 그러나, 본 발명인 펌프 흡입 안내 장치를 구성하는 임펠러(120)는 수중 펌프(10)의 작동에 따라 흡입되는 유체에 따라 수동적으로 작동하므로 그 반대로 둔각을 이루는 면이 가압면(122)으로 작용할 수 있고, 예각을 이루는 면이 흡입면(123)으로 작용할 수 있다. 참고로, 본 발명에서 흡입면, 가압면의 구분은 유체를 기준으로 압력이 제공되는지, 흡입되는지 여부로 구분되었음을 유념할 필요가 있다. 예를 들어, 도 8의 임펠러(120)가 능동적으로 시계 반대 방향으로 회전하면 예각을 이루는 면이 가압면(122)이 되고, 둔각을 이루는 면이 흡입면(123)이 될 것인데, 수중 펌프(10)에 의한 상승 수류에 의하여 수동적으로 작동한다면, 예각을 이루는 면을 수류가 밀어내게 되어 흡입면(123)이 되고, 반대 면이 유체를 가압하므로 가압면(122)으로 지칭할 수 있다. 참고로, 이는 본 발명의 설명을 위하여 강학적으로 구분한 것임을 유념할 필요가 있으며, 수동적 또는 피동적으로 작동하여도 수중 펌프(10)에서 작동하는 임펠러(120)와 같은 의미로서도 사용될 수 있다. 다만, 어느 방식으로 설명되어도 외측 블레이드(121A) 및 내측 블레이드(121B)가 어느 한 방향으로 기운다는 것에는 변동이 없음을 유념할 필요가 있다.
이와 같이 외측 블레이드(121A)들이 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)의 외면에 경사지게 형성하는 이유는 임펠러(120)의 하부에서 시작되는 수류에 일정한 방향성과 속도를 갖고 수중 펌프(10)의 흡입구로 집중되도록 하기 위함이다.
도 10의 (a)와 같이, 외측 블레이드(121A)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 그리고, 도 10의 (b)와 같이, 내측 블레이드(121B)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)에 타방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 여기서, 일방향으로 경사지게 형성된다는 것은 각각의 외측 블레이드(121A)가 모두 한 방향으로 기울어져 있다는 것을 의미한다. 그리고, 타방향으로 경사지게 형성된다는 것은 각각의 내측 블레이드(121B)가 외측 블레이드(121A)가 기울어진 방향과 다른 방향으로 기울어져 있다는 것을 의미한다. 이렇게 되어야 하는 이유는 외측 블레이드(121A)들은 수중 펌프(10)의 작동에 따라 발생하는 수류에 의해 수동적으로 회전되나, 내측 블레이드(121B)들은 임펠러(120)의 회전에 의해 능동적으로 회전되기 때문이다. 단, 외측 블레이드(121A)와 내측 블레이드(121B)의 기울어짐 방향이 다르게 되는 것은 필수적인 것이 아니라 필요에 따라 선택적으로 결정될 수 있다. 참고로, 외측 블레이드(121A)들 및 내측 블레이드(121B)들의 사이에는 수류가 통과되는 복수 개의 통공(121C)들이 형성될 수 있다.
다른 실시예로써, 도 11의 (a)와 같이 외측 블레이드(121A)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성되고, 도 11의 (b)와 같이 내측 블레이드(121B)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이와 같이 외측 블레이드(121)들은 흡입면(123)과 가압면(124)이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성되고, 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성되게 함으로써, 바닥면으로부터 수중 펌프(10)를 향하는 유체의 흐름이 좋게 형성되어 수중 펌프(10)의 흡입 능력이 향상된다.
지지대(130)는 임펠러(120)를 바닥면(150)에 지지하는 역할을 한다. 도 4 및 도 11에서와 같이, 지지대(130)는 지지대(130)를 임펠러(120)에 회전 가능하게 연결하는 회전 연결 부재(131E)를 포함할 수 있다. 여기서, 회전 연결 부재(131E)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 회전 연결 부재(131E)는 베어링(bearing)으로 구현될 수 있다. 다른 실시예로써, 회전 연결 부재(131E)는 임펠러(120)의 하부에 형성될 수 있다. 이와 같이 회전 연결 부재(131E)를 베어링(bearing)으로 구현함으로써, 회전 연결 부재(131E)가 회전될 때 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
지지대(130)는 평탄부(131A) 및 평탄부(131A)에 형성되는 하나 이상의 개구(131B)를 포함할 수 있다. 그리고, 지지대(130)는 개구(131B)에 수용되어 지지대(130)를 평탄부(131A)를 통해 바닥면(150)에 고정하는 하나 이상의 볼트(bolt)(131C)를 포함할 수 있다. 그리고, 지지대(130)는 평탄부(131A)의 평탄면에 수직 방향으로 형성되는 기둥부(131D)를 포함할 수 있다.
상기 설명에서와 같이 기둥부(131D)의 일측 종단부가 회전 연결 부재(131E)를 통해 임펠러(120)에 회전 가능하게 연결되거나, 타측 종단부가 회전 연결 부재를 통해 바닥면(150) 측에 회전 가능하게 연결될 수도 있다.
본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치는 임펠러를 이용하여 바닥면에서 수중 펌프의 흡입구를 향하는 유체의 흐름이 좋게 형성되도록 유도함으로써, 작업자가 일일이 펌프 흡입 안내 장치의 배치를 계산하여 설치하여야 하는 불편함이 없으며, 설령 최초의 배치 위치가 어느 정도 어긋나더라도 사용에 따라 펌프의 흡입 능력이 저하되지 않는 효과가 있다.
도 13은 본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법에 대한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법은, 수중 펌프의 흡입구 전단에 펌프 흡입 안내 장치를 설치하는 단계(S1), 수중 펌프가 유체를 흡입하는 단계(S2) 및 유체의 흡입에 따라 펌프 흡입 안내 장치의 임펠러가 회전하는 단계(S3)를 포함한다.
펌프 흡입 안내 장치 및 이의 사용 방법을 구현하기 위한 사전 작업으로써, 수중 펌프(10)의 흡입구 전단에 펌프 흡입 안내 장치(150)를 설치한다.(S1)
이와 같은 상태에서, 수중 펌프(10)가 구동되면 수중 펌프(10)의 펌핑 동작에 의해 유체가 흡입된다.(S2)
이때, 수중 펌프(10)의 유체 흡입 동작에 따라 형성되는 상방향의 수류에 의하여 펌프 흡입 안내 장치(150)의 임펠러(120)가 회전된다.(S3)
임펠러(120)의 외면에는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)(121)들이 형성되거나 내면에 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드들이 형성된다. 외측 블레이드(121)들 및 내측 블레이드들은 임펠러(120)가 회전되는 것에 의해 함께 회전되면서 유체의 흐름을 좋게 하는 역할을 한다.
이에 따라, 바닥면으로부터 수중 펌프(10)를 향하는 유체의 흐름이 좋게 형성되어 수중 펌프(10)의 흡입 능력이 향상되는 효과가 있다.
다른 실시예로써, 임펠러(120)의 외면에 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(121)들이 형성되고, 임펠러(120)의 내면에도 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드들이 형성될 수 있다. 또는 필요에 따라 임펠러(120)의 내면에만 내측 블레이드들을 형성할 수도 있다.
이와 같은 경우 임펠러(120)의 외면에 수류가 형성됨과 아울러 내면에도 수류가 형성되므로 수중 펌프(10)의 흡입 능력이 더욱 향상되는 효과가 있다.
외측 블레이드(121)들은 흡입면(123)과 가압면(124)이 형성되도록 임펠러(120)에 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이 하는 이유는 임펠러(120)의 하부에서 시작되는 수류가 경사면을 따라 수중 펌프(10)의 흡입구로 집중되도록 하기 위함이다. 여기서, 가압면(122)은 외측 블레이드(121A)를 기준으로 상측면을 의미하고, 흡입면(123)은 하측면을 의미한다.
또한, 내측 블레이드(121B)들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 임펠러(120)에 경사지게 형성될 수 있다.
외측 블레이드(121A)들은 가압면(122)과 흡입면(123)이 형성되도록 임펠러(120)에 일방향으로 경사지게 형성되고, 내측 블레이드(121B)들은 가압면과 흡입면이 형성되도록 임펠러(120)에 타방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
임펠러(120)의 타단에는 브러시(124)가 형성되며, 임펠러(120)는 도 7에서와 같이 일단에서 타단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 형상으로 구현될 수 있다. 여기서, 타단은 하단을 의미하고, 일단은 상단을 의미한다. 그리고, 브러시(124)는 임펠러(120)를 따라 회전되면서 바닥면에 근접되거나 가볍게 접촉된 상태로 회전된다.
따라서, 브러시(124)는 바닥면에 잔존하는 부유물을 수중에 부유시키는데 도움을 주게 되고, 이로 인하여 바닥면에 부유물이 잔존하게 되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
임펠러(120)는 회전 연결 부재(131E)를 통하여 지지대(130)와 결합되며, 회전 연결 부재(131E)는 베어링으로 구현될 수 있다. 이와 같이 회전 연결 부재(131E)를 베어링(bearing)으로 구현함으로써, 회전 연결 부재(131E)가 회전될 때 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있게 된다.
지지대(130)는 평탄부(131A)를 구비하며, 평탄부(131A)에는 지지대(130)를 고정하는 역할을 수행하는 볼트(131C)를 수용할 수 있는 하나 이상의 개구(131B)가 형성될 수 있다.
지지대(130)에는 평탄부(131A)의 평탄면의 수직 방향으로 형성되는 기둥부(131D)가 더 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 수중 펌프
20 : 종래의 펌프 흡입 안내 장치
30 : 바닥면
120 : 임펠러
121A : 내측 블레이드
121B : 외측 블레이드
122 : 가압면
123 : 흡입면
124 : 브러시
130 : 지지대
131A : 평탄부
131B : 개구
131C : 볼트
131D : 기둥부
131E : 회전 연결 부재
140 : 펌프 흡입 안내 장치

Claims (28)

  1. 임펠러(impeller);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프(pump) 흡입 안내 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는
    상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는
    상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는
    상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들;
    상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되며,
    상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 타방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되며,
    상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  9. 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 임펠러는
    상기 임펠러의 타단에 형성되는 브러시(brush);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는 타단에서 일단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러를 지지하는 지지대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 임펠러와 지지대 사이에 구비되는 회전 연결 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 회전 연결 부재는 베어링(bearing)인 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 지지대는
    평탄부;
    상기 평탄부에 형성되는 하나 이상의 개구;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지대는
    상기 개구에 수용되어 상기 지지대를 고정하는 하나 이상의 볼트(bolt);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 지지대는
    상기 평탄부의 평탄면의 수직 방향으로 형성되는 기둥부;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치.
  17. 수중 펌프가 유체를 흡입하는 단계;
    유체의 흡입에 따라 펌프 흡입 안내 장치의 임펠러가 회전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    수중 펌프가 유체를 흡입하는 단계 이전에,
    상기 수중 펌프의 흡입구 전단에 펌프 흡입 안내 장치를 설치하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 임펠러의 외면에는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 임펠러의 내면에는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 임펠러의 외면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 외측 블레이드(blade)들이 형성되고,
    상기 임펠러의 내면에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 내측 블레이드(blade)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  22. 제19항 또는 제21항에 있어서,
    상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  23. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 외측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 일방향으로 경사지게 형성되고,
    상기 내측 블레이드들은 흡입면과 가압면이 형성되도록 상기 임펠러에 타방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 임펠러의 타단에는 브러시가 형성되며,
    상기 임펠러는 일단에서 타단으로 갈수록 구경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  26. 제17항에 있어서,
    상기 임펠러는 회전 연결 부재를 통하여 지지대와 결합되며,
    상기 회전 연결 부재는 베어링인 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 지지대는 평탄부를 구비하며,
    상기 평탄부에는 상기 지지대를 고정하는 역할을 수행하는 볼트를 수용할 수 있는 하나 이상의 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 지지대에는
    상기 평탄부의 평탄면의 수직 방향으로 형성되는 기둥부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 흡입 안내 장치의 사용 방법.
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