KR101314650B1

KR101314650B1 - 스크류형 수중펌프

Info

Publication number: KR101314650B1
Application number: KR1020120127157A
Authority: KR
Inventors: 한세구
Original assignee: 한세구
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-10-04

Abstract

본 발명은 스크류형 수중펌프에 관한 것으로서, 상부 내측에 모터(12)가 설치되고, 모터가 설치된 하부에 오일챔버(11)가 구비되며, 하부 측면에 배출구(13)가 마련된 모터케이싱(10)과, 모터케이싱(10)의 하부에 설치되며, 저면 중앙에 유입구(21)가 마련되고 측면에 받침다리(23)가 구비되며, 내측에는 상기 모터(12)의 회전축(12-1)에 결합된 스크류형 임펠러(14)를 수용하는 임펠러 하우징(20)과, 원판형의 디스크(31)상에 일자형의 돌출부(32)가 방사상으로 형성되어 회전축 상(12-1)에 관통 결합되며, 스크류형 임펠러(14)의 상부에 고정핀(P)으로 연결 설치되어 스크류형 임펠러(14)의 회전에 따라 펌핑되는 물살을 밀쳐내어 회전축(12-1)과 스크류형 임펠러(14) 사이에 슬러지 끼임을 방지하는 회전체(30)로 구성된 스크류형 수중펌프(100)에 있어서,
상기 임펠러 하우징(20)의 내경에는 스크류형 임펠러(14)와 간섭되어 슬러지를 잘게 분쇄하기 위한 요철부(22)가 배열 형성된 것을 특징으로 하는바, 스크류형 임펠러의 고속회전에 따라 유입구를 통해 강제 유입되는 물의 펌핑시 각종 슬러지들은 일차적으로 임펠러 하우징의 내경에 형성한 요철부에 임펠러의 회전간섭으로 잘게 갈리게 되어 유입되고, 임펠러의 상부에 설치된 회전체는 임펠러와 동시회전하면서 돌출부의 원심력 영향에 의해 물을 배출구측으로 밀쳐내어 모터의 회전축과 연결된 임펠러와 오일챔버 사이에 관통된 회전축에 끼이거나 오일챔버 내부로 유입됨을 방지함으로써, 슬러지 끼임으로 인한 모터의 과부하 방지와 더불어 펌핑 효율을 높이고 수중펌프의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

스크류형 수중펌프{Underwater pump for screw style}

본 발명은 수중펌프에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 수중 지면에서 물을 퍼올리는 펌프에 있어, 펌프의 유입구측에서 회전하는 스크류형 임펠러를 통해 물에 포함된 슬러지 등을 잘게 분쇄하여 펌핑 효율을 향상시킴은 물론, 펌핑시 임펠러 축에서 발생하는 슬러지 끼임 현상을 억제시켜 수중펌프에 가해지는 과부하를 방지하여 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 스크류형 수중펌프에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프는 수중에 설치되어 유체(물)를 유입구측으로 흡입하여 배출구측으로 강제 유동시키기 위한 장치이다.

특히 수중펌프는 우수처리장, 하수처리장과 같이 물이 비교적 심도있게 고인 수중에 설치되어 사용되고 있으며, 그 구성을 간략하게 살피면, 상부에 모터를 포함한 오일챔버가 구비된 일측에 배출구가 마련된 모터케이싱와, 모터케이싱의 하부에 설치되며, 저면에 유입구가 마련되고, 받침다리가 구비되며, 내측에는 상기 모터의 회전축에 결합된 스크류형 임펠러를 수용하는 임펠러 하우징이 설치된 구조이다.

수중펌프의 임펠러 하우징은 수중 내의 지면에 닿는 형태로 기립되어 상기 임펠러의 회전에 의해 강제로 물을 흡입, 배출하는 구조로서 수중 바닥에 펄 형태로 쌓인 진흙, 각종 슬러지 등을 포함하여 흡입하는 구조이다.

그러나, 임펠러 하우징의 유입구측으로 물과 함께 유입되는 고형물은 스크류형 임펠러의 회전을 방해하는 요인이 되기 때문에 상기 유입구 하우징에는 그물형태와 같은 철망을 덧씌우는 형태로 만들어 어느 정도 크기를 갖는 고형물이나 슬러지의 유입은 차단하면서 물을 펌핑하기 때문에 시간이 지날수록 슬러지가 철망에 걸려 막히는 유입구가 사례가 발생하기 때문에 오히려 펌핑 효율이 낮고, 수중펌프의 수명을 단축한다는 점에서 철망을 씌우지 않고 사용하는 예가 대부분이다.

상기 스크류형 임펠러는 원뿔형으로 하부가 좁고 점차 상부로 갈수록 넓은 직경으로 되어 있고, 임펠러 하우징 또한 상기 임펠러의 형상에 따라 깔때기와 같은 형상을 갖는 형태로 되어 있기 때문에, 순수 물의 흡입력은 좋으나 질기거나 딱딱한 종류의 슬러지, 고형물의 유입에서는 임펠러와 유입구에서 끼이는 현상이 도래하고, 심지어는 임펠러가 결합된 모터의 회전축 사이에 심하게 끼이는 현상이 발생하여 임펠러 회전력을 떨어지게하는 현상과 모터에 과부하를 발생하는 요인을 제공하는 문제점이 있었다.

종래의 스크류형 임펠러의 나선이 2바퀴 형성되어 물 흡입시 진동이 크게 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 점들은 수중펌프의 수명을 단축시키는 요인이 되기 때문에 수중에 설치되는 수중펌프의 특성상 잦은 수리가 어렵고 교체 또한 쉽지 않은 폐단이 있었다.

또한, 종래의 수중펌프는 임펠러 하우징을 구성함에 있어, 모터케이싱과 일체로 형성되어 있기 때문에 스크류형 임펠러의 교체시에는 임펠러 하우징만을 분리한 다음, 교체가 이루어져야 하나, 특히 협작물이 임펠러 하우징 내에 끼인 상태에서는 분리가 쉽지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 수중 지면에서 물을 퍼올리는 펌프에 있어, 펌프의 유입구측에서 회전하는 스크류형 임펠러를 통해 물에 포함된 슬러지 등을 잘게 분쇄하여 펌핑 효율을 향상시킴은 물론, 펌핑시 임펠러 축에서 발생하는 슬러지 끼임 현상을 억제시켜 수중펌프에 가해지는 과부하를 방지하여 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 스크류형 수중펌프를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 모터케이싱을 두 몸체로 분리하여 스크류형 임펠러의 교체가 용이한 스크류형 수중펌프를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 상부 내측에 모터 설치되고, 모터가 설치된 하부에 오일챔버가 구비되며, 하부 측면에 배출구가 마련된 모터케이싱과, 모터케이싱의 하부에 설치되며, 저면 중앙에 유입구가 마련되고 측면에 받침다리가 구비되며, 내측에는 상기 모터의 회전축에 결합된 스크류형 임펠러를 수용하는 임펠러 하우징과, 원판형의 디스크상에 일자형의 돌출부가 방사상으로 형성되어 회전축 상에 관통 결합되며, 스크류형 임펠러의 상부에 고정핀으로 연결 설치되어 스크류형 임펠러의 회전에 따라 펌핑되는 물살을 밀쳐내어 회전축과 스크류형 임펠러 사이에 슬러지 끼임을 방지하는 회전체로 구성된 스크류형 수중펌프에 있어서,
상기 임펠러 하우징의 내경에는 스크류형 임펠러와 간섭되어 슬러지를 잘게 분쇄하기 위한 요철부가 배열 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 상기 요철부는 스크류형 임펠러의 나선각도와 반대되는 나선각도로 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명은 스크류형 수중펌프는, 스크류형 임펠러의 고속회전에 따라 유입구를 통해 강제 유입되는 물의 펌핑시 각종 슬러지들은 일차적으로 임펠러 하우징의 내경에 형성한 요철부에 임펠러의 회전간섭으로 잘게 갈리게 되어 유입되고, 임펠러의 상부에 설치된 회전체는 임펠러와 동시회전하면서 돌출부의 원심력 영향에 의해 물을 배출구측으로 밀쳐내어 모터의 회전축과 연결된 임펠러와 오일챔버 사이에 관통된 회전축에 끼이거나 오일챔버 내부로 유입됨을 방지함으로써, 슬러지 끼임으로 인한 모터의 과부하 방지와 더불어 펌핑 효율을 높이고 수중펌프의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 스크류형 수중펌프를 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 수중펌프를 모터케이싱측과 임펠러 하우징을 분리한 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 임펠러와 회전체를 발췌하여 도시한 분리사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 임펠러 하우징에 요철부를 형성한 상태를 도시한 사시도,
도 6은 도 4에서 임펠러 하우징이 적용된 수중펌프를 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 임펠러 및 회전체의 회전상태를 도시한 부분 확대도이다.

이하, 본 발명을 바람직하게 도시한 도면을 통해 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.

본 발명은 첨부된 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 상부 내측에 모터(12)가 설치되고, 모터가 설치된 하부에 오일챔버(11)가 구비되며, 하부 측면에 배출구(13)가 마련된 모터케이싱(10)과, 모터케이싱(10)의 하부에 설치되며, 저면 중앙에 유입구(21)가 마련되고 측면에 받침다리(23)가 구비되며, 내측에는 상기 모터(12)의 회전축(12-1)에 결합된 스크류형 임펠러(14)를 수용하는 임펠러 하우징(20)과, 원판형의 디스크(31)상에 일자형의 돌출부(32)가 방사상으로 형성되어 회전축 상(12-1)에 관통 결합되며, 스크류형 임펠러(14)의 상부에 고정핀(P)으로 연결 설치되어 스크류형 임펠러(14)의 회전에 따라 펌핑되는 물살을 밀쳐내어 회전축(12-1)과 스크류형 임펠러(14) 사이에 슬러지 끼임을 방지하는 회전체(30)로 구성된 스크류형 수중펌프(100)에 있어서,
상기 임펠러 하우징(20)의 내경에는 스크류형 임펠러(14)와 간섭되어 슬러지를 잘게 분쇄하기 위한 요철부(22)가 배열 형성된다.
또한 첨부된 도 5에서 도시한 상기 요철부(22)는 스크류형 임펠러(14)의 나선각도와 반대되는 나선각도로 형성되거나 또는 동일한 나선각도로도 형성될 수 있다.
상기 회전축(12-1)은 하부에 수나사부가 형성되어 상기 회전체(30)를 관통하고, 관통된 하부는 첨부된 도 3에서와 같이 회전체(30)의 하부에서 너트(N)로 체결된다.

삭제

상기 스크류형 임펠러(14)는 하부에서 볼트(B)로 체결되어 상기 회전축에 체결된다.

삭제

상기 스크류형 임펠러(14)의 나선은 시작점에서 종단되는 지점이 1바퀴 반의 나선구간이 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기 모터케이싱(10)의 하부에는 측면 상에 배출구(13)가 형성된 연결몸체(10-1)가 상기 모터케이싱(10)의 오일챔버(11) 및 임펠러 하우징(20)과 각각 착탈 가능하게 조합 설치된다. 이들의 오일챔버(11)측과 상기 모터케이싱(10)과 조합되는 결합공을 통해 연결몸체(10-1)측에 형성한 각각의 체결공에 고정볼트(도면에서 생략함)로 체결하여 분리가 이루어지도록 한 것이며, 상기 고정볼트를 해체한 상태에서는 오일챔버를 포함한 모터케이싱과 연결몸체, 임펠러 하우징을 각각 분리가 이루어지도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명인 스크류형 수중펌프의 사용상에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

수중 바닥에는 첨부된 도 1에서와 같이, 상기 임펠러 하우징(20)측의 받침다리(23)가 안착되어 기립된 형태로 수중펌프(100)가 설치된다.

상기 수중펌프(100)는 모터(12)의 회전구동에 따라 회전축(12-1)상에 설치된 스크류형 임펠러(14) 및 이와 연결되어 회전축(12-1)에 결합된 회전체(30)가 동시에 회전이 이루어진다.

상기 임펠러 하우징(20)측 유입구(21)를 통해 물의 강제흡입이 이루어짐과 동시에 연결몸체(10-1)의 배출구(13)로 물을 내보내는 과정에서 상기 임펠러 하우징(20)의 내경에 배열 형성된 요철부(22)에는 물과 함께 유입되는 슬러지 및 고형물을 스크류형 임펠러(14)와 간섭되는 작용으로서 잘게 분쇄되어 펌핑된다.

상기와 같이 임펠러 하우징(20)내에 안내된 스크류형 임펠러(14)의 회전에 있어, 나선은 시작점에서 종단되는 지점이 1바퀴 반의 나선구간이 형성되어 있기 때문에 종래의 스크류형 임펠러에 비해 펌핑 진동 및 소음이 적은 장점이 있다.

상기 스크류형 임펠러(14)는 물을 흡입, 압송하기 위한 구성요소이지만, 스크류형 임펠러(14)와 요철부(22)와의 관계는 분쇄기와 같은 역할을 하여 수중 펌핑에서 가장 문제시되고 있는 장애물 유입에 대한 펌핑 저하 및 펌프의 고장 사례를 미연에 방지하는 장점을 제공한다.

또한 상기 스크류형 임펠러(14)의 상부에 설치된 회전체(30)는 디스크(31)에 돌출부(32)가 방사상으로 형성된 것으로, 물살을 밀어내는 원심력 작용으로 오일챔버(11)와 스크류형 임펠러(14) 사이에 관통하고 있는 회전축(12-1)에 슬러지가 감기거나 끼이는 것을 차단하는 반면, 오히려 상기 배출구(23)측으로 물을 효율적으로 압송하는 효과를 갖는다.

즉, 슬러지의 감김, 끼임 현상을 차단하여 줌으로써, 상기 오일챔버(11)측의 오일실 손상방지 및 오일챔버 내부로 슬러지 유입을 방지할 수 있게 한다.

이러한 점에서 수중펌프(100)의 펌핑 효율은 더욱 좋아지고, 슬러지 끼임으로 발생할 수 있는 모터(12)의 과부하를 방지하기 때문에 수중펌프(100)의 수명이 길어진다.

아울러 본 발명에 따른 수중펌프(100)는 첨부된 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 모터케이싱(10)의 하부측 오일챔버(11)측을 포함한 연결몸체(10-1)를 임펠러 하우징(20)과 분리가능하기 때문에 상기 스크류형 임펠러(14) 및 오일챔버측을 용이하게 교체할 수 있는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양하게 실시할 수 있음은 자명하다.

10: 모터케이싱 10-1: 연결몸체
11: 오일챔버 12: 모터
12-1: 회전축 13: 배출구
14: 스크류형 임펠러 20: 임펠러 하우징
21: 유입구 22: 요철부
23: 받침다리 30: 회전체
31: 디스크 32: 돌출부
100: 수중펌프 P: 고정핀

Claims

상부 내측에 모터(12)가 설치되고, 모터가 설치된 하부에 오일챔버(11)가 구비되며, 하부 측면에 배출구(13)가 마련된 모터케이싱(10)과, 모터케이싱(10)의 하부에 설치되며, 저면 중앙에 유입구(21)가 마련되고 측면에 받침다리(23)가 구비되며, 내측에는 상기 모터(12)의 회전축(12-1)에 결합된 스크류형 임펠러(14)를 수용하는 임펠러 하우징(20)과, 원판형의 디스크(31)상에 일자형의 돌출부(32)가 방사상으로 형성되어 회전축 상(12-1)에 관통 결합되며, 스크류형 임펠러(14)의 상부에 고정핀(P)으로 연결 설치되어 스크류형 임펠러(14)의 회전에 따라 펌핑되는 물살을 밀쳐내어 회전축(12-1)과 스크류형 임펠러(14) 사이에 슬러지 끼임을 방지하는 회전체(30)로 구성된 스크류형 수중펌프(100)에 있어서,
상기 임펠러 하우징(20)의 내경에는 스크류형 임펠러(14)와 간섭되어 슬러지를 잘게 분쇄하기 위한 요철부(22)가 배열 형성된 것을 특징으로 하는 스크류형 수중펌프.
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제1항에 있어서,
상기 요철부(22)는 스크류형 임펠러(14)의 나선각도와 반대되는 나선각도로 형성된 것을 특징으로 하는 스크류형 수중펌프.
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