KR200477242Y1 - 토출력을 증대시킨 수중펌프 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 수중에 위치하여 유체를 외부로 배출하는 수중펌프에 관한 것이다. 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 향상시킨 수중펌프는 저수조에 저장된 유체를 외부로 배출하도록 설치된 배출관의 내부에 삽입되어 유체를 흡입 및 토출하는 수중펌프에 있어서, 전원을 공급받아 회전하는 구동축이 양측으로 돌출되도록 케이스에 감싸진 구동부, 상기 구동부의 외측에 배치되어 상기 배출관의 내면에 지지되고 상기 구동축의 일단이 위치되는 부분에 유체가 흡입되는 유입구가 형성되며, 상기 구동축의 타단이 위치되는 부분에 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징, 상기 케이스와 상기 하우징의 사이를 이격시키고 유체의 이동을 가이드하는 안내깃, 상기 구동축의 일단에 구비되어 유체를 흡입 및 토출하는 제1 임펠러, 및 상기 구동축의 타단에 구비되어 상기 제1 임펠러와 동일한 방향으로 유체를 흡입 및 토출하는 제2 임펠러를 포함한다.

Description

토출력을 증대시킨 수중펌프{a underwater pump}
본 고안은 수중에 위치하여 유체를 외부로 배출하는 수중펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중펌프는 저수조에 저장된 유체를 외부로 토출시키는 것으로서, 모터의 회전력으로 임펠러를 회전시켜 원심력을 발생시키고, 이 원심력으로 유체를 유입 및 토출시키는 장치이다.
이러한, 수중펌프는 저수조에 저장된 유체를 외부로 토출하도록 저수조에 구비된 배출관에 구비되어 수중에서 유체를 흡입하고, 배출관을 통해 외부로 유체를 토출한다.
종래의 수중펌프는 유체를 흡입 및 토출하는 임펠러와, 이 임펠러를 회전시키는 모터, 그리고, 임펠러의 둘레에 임펠러가 구비된 모터를 고정하는 동시에 유체가 유입되는 케이싱을 포함하여 구성된다.
이렇게 구성된 수중펌프는 배출관의 내부에 삽입되어 임펠러의 흡입력에 의해 유체를 흡입하여 배출관을 통해 유체를 토출한다.
하지만, 종래의 수중펌프는 하나의 임펠러만 구비되어 예컨대, 배출관의 길이가 길게 형성될 경우, 토출력을 증대시키기 위해 임펠러의 크기를 크게 제작하거나 임펠러를 고속으로 회전시켜야 하기 때문에 배출관의 직경을 크게 제작해야 하거나 고속으로 회전되는 모터가 쉽게 가열되어 내구성이 하락되는 문제점이 있었다.
또한, 임펠러에서 배출되는 유체가 모터 등에 부딪혀 와류를 발생하는 문제점이 있었다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허공보 제10-1315358호(2013.10.8. 공고) [문헌 2] 대한민국 등록특허공보 제10-0650032호(2006.11.24. 공고) [문헌 3] 대한민국 등록특허공보 제10-1131393호(2012.3,29. 공고)
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 유체의 토출력을 향상시켜 배출관의 직경을 축소할 수 있으며, 모터의 냉각성능을 향상시켜 모터의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터를 지나는 유체의 와류의 발생을 방지할 수 있는 토출력을 증대시킨 수중펌프를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프는 저수조에 저장된 유체를 외부로 배출하도록 설치된 배출관의 내부에 삽입되어 유체를 흡입 및 토출하는 수중펌프에 있어서, 전원을 공급받아 회전하는 구동축이 양측으로 돌출되도록 케이스에 감싸진 구동부, 상기 구동부의 외측에 배치되어 상기 배출관의 내면에 지지되고 상기 구동축의 일단이 위치되는 부분에 유체가 흡입되는 유입구가 형성되며, 상기 구동축의 타단이 위치되는 부분에 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징, 상기 케이스와 상기 하우징의 사이를 이격시키고 유체의 이동을 가이드하는 안내깃, 상기 구동축의 일단에 구비되어 유체를 흡입 및 토출하는 제1 임펠러, 및 상기 구동축의 타단에 구비되어 상기 제1 임펠러와 동일한 방향으로 유체를 흡입 및 토출하는 제2 임펠러를 포함한다.
상기 안내깃은 상기 구동부를 중심으로 유체가 유입되는 방향에서 배출되는 방향으로 나선 형상으로 형성될 수 있다.
상기 토출구의 직경은 상기 유입구의 직경보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
상기 제2 임펠러의 직경은 상기 제1 임펠러의 직경보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
상기 케이스는 유선형상으로 형성될 수 있다.
본 고안에 따르면, 제1 임펠러 및 제2 임펠러가 동시에 회전하여 토출력을 향상시켜 수중펌프가 설치되는 배출관의 직경을 축소시킬 수 있으며, 안내깃이 설치되어 유체의 이동을 가이드 함으로써, 와류의 발생 및 구동부의 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 배출구가 유입구보다 좁게 형성되어 토출력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 지나는 구동부의 케이스가 유선형상으로 형성되어 와류의 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프가 저수조에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프가 배출관에 설치된 상태를 확대하여 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프의 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 저수조(200)에 저장된 유체를 외부로 배출하도록 저수조(200)에 구비된 배출관(210)의 하단부분의 내부 즉, 배출관(210)의 흡입구(211)가 위치된 부분의 내부에 삽입될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 구동부(110)를 포함할 수 있다. 이 구동부(110)는 외부의 전원을 공급받아 구동축(111)을 회전시킬 수 있다.
한편, 구동부(110)는 코일이 권선되어 구동축(111)에 고정되는 회전자(113)와 회전자(113)의 둘레에 위치되는 고정자(115)를 포함하고, 코일에 전기를 공급하여 유도전류에 의해 회전자(113)가 회전함으로써, 회전자(113)가 결합된 구동축(111)을 회전시킬 수 있다.
여기서, 구동부(110)의 내부 구조는 공지된 전기 모터와 동일한 구조를 가질 수 있으므로 더 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 구동부(110)는 케이스(119)에 의해 감싸질 수 있다. 즉, 회전자(113)와 고정자(115)는 케이스(119)의 내부에 삽입되며, 이때, 구동축(111)은 케이스(119)를 관통하여 케이스(119)의 양측으로 돌출되도록 구성될 수 있다.
한편, 케이스(119)를 관통하는 구동축(111)과 케이스(119)의 사이에는 회전하는 구동축(111)과 케이스(119)의 사이로 유체의 유입을 방지하는 실링부재(117)가 설치될 수 있으며, 이 실링부재(117)는 공지된 오일실(oil seal)로 구현될 수 있다.
또한, 구동부(110)는 더 구체적으로는 케이스의 외면은 유체가 용이하게 이동하여 와류의 발생을 방지하도록 유선형상으로 형성될 수 있다.
본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 하우징(130)을 포함할 수 있다. 이 하우징(130)은 구동부(110)의 외부에 배치되어 구동부(110)를 감쌀 수 있으며, 하우징(130)의 외면은 배출관(210)의 내주 면에 지지될 수 있다.
한편 하우징(130)의 내부에 위치되는 구동부(110)에서 회전하는 구동축(111)의 일단이 위치되는 하우징(130)의 부분에는 배출관(210)을 통해 유체가 유입되는 유입구(131)가 형성될 수 있으며, 구동축(111)의 타단이 위치되는 하우징(130)의 부분에는 유체가 토출되는 토출구(133)가 형성될 수 있다.
이때, 하우징(130)의 내부에 위치되는 구동부(110)의 구동축(111)은 저수조(200)에 구비된 배출관(210)의 중심축과 동일 축 선상에 위치될 수 있다. 즉, 하우징(130)에서 구동축(111)의 양단이 위치되는 부분에 형성되는 유입구(131) 및 토출구(133)는 저수조(200)에 구비된 배출관(210)에서 유체가 유입되는 방향 및 토출되는 방향과 동일한 방향에 형성될 수 있다.
아울러, 하우징(130)에 형성된 토출구(133)의 직경(D2)은 유입구(131)의 직경(D1)보다 작은 크기로 형성될 수 있다.
여기서, 토출구(133)의 직경(D2)을 유입구(131)의 직경(D1)보다 작게 형성함으로써, 토출구(133)를 통해 토출되는 유체의 압력을 높여 유체가 토출되는 토출력을 향상시킬 수 있다. 즉, 토출구(133)로 토출되는 토출력을 향상시켜 배출관(210)의 길이가 긴 길이로 형성되어도 유체를 용이하게 토출할 수 있다.
본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 안내깃(150)을 포함할 수 있다. 이 안내깃(150)은 구동부(110)의 외부에서 감싸는 하우징(130)과 구동부(110)의 사이를 이격시켜 그 사이로 유체가 지나는 유로를 형성하는 동시에 하우징(130)에서 구동부(110)를 지지할 수 있다.
한편, 안내깃(150)은 구동부(110)와 하우징(130)의 사이를 지나는 유체의 이동을 가이드할 수 있으며, 복수 개의 안내깃(150)이 구동부(110)와 하우징(130)의 사이에 위치될 수 있다.
그리고, 안내깃(150)은 판 형상 또는 막대 형상으로 형성될 수 있으며, 구동부(110)를 중심으로 복수 개의 안내깃(150)이 방사상으로 배치되는 형태로도 구비될 수 있다.
한편, 구동부(110)와 하우징(130)의 사이를 지나는 유체의 저항을 최소화하기 위해 유체가 유입되어 토출되는 방향 즉, 유입구(131)에서 유출구가 위치되는 방향으로 기울어지도록 구비될 수 있다.
본 실시예에서의 안내깃(150)은 판 형상으로 형성되고, 구동부(110)를 중심으로 유체가 유입되는 방향에서 배출되는 방향으로 나선 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 안내깃(150)이 나선형상으로 형성되어 구동부(110)와 하우징(130)의 사이에 유체가 구동부(110)를 중심으로 회전하여 지날 수 있도록 안내깃(150)이 나선 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 안내깃(150)이 나선 형상으로 형성될 때에는 구동부(110)를 중심으로 제1 임펠러(170)와 제2 임펠러(180)가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 감기는 형태의 나선으로 형성될 수 있다.
이렇게 안내깃(150)이 나선형상으로 형성됨으로써, 하우징(130)과 구동부(110)의 사이를 지나는 유체가 지나는 시간을 지연시켜 구동부(110)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 구동부(110)와 하우징(130)의 사이를 지나는 유체를 가이드함으로써, 와류의 발생을 방지할 수 있다.
본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 제1 임펠러(170)를 포함할 수 있다. 이 제1 임펠러(170)는 회전하는 원심력에 의해 유체를 흡입 및 토출할 수 있으며, 구동축(111)의 일단 또는 타단 중 어느 한 곳에 결합할 수 있다.
한편, 제1 임펠러(170)는 구동축(111)의 일단에 결합되어 구동축(111)에 의해 회전할 수 있으며, 하우징(130)의 유입구(131)로 유체를 흡입하여 하우징(130)의 내부 더 구체적으로는 하우징(130)과 구동부(110)의 사이로 유체를 토출할 수 있다.
본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 제2 임펠러(180)를 포함할 수 있다. 이 제2 임펠러(180)는 제1 임펠러(170)와 마찬가지로 회전하는 원심력에 의해 유체를 흡입 및 토출할 수 있으며, 구동축(111)의 일단 또는 타단 중 제1 임펠러(170)가 결합된 반대방향 끝단에 결합될 수 있다.
한편, 제2 임펠러(180)는 구동축(111)의 타단에 결합되어 구동축(111)에 의해 회전할 수 있으며, 제1 임펠러(170)와 동일한 방향 즉, 제1 임펠러(170)에 의해 하우징(130)의 내부로 유입된 유체를 흡입하여 하우징(130)의 토출구(133)를 통해 하우징(130)의 외부로 토출할 수 있다.
여기서, 제1 임펠러(170)와 제2 임펠러(180)는 같은 구동축(111)에 결합되기 때문에 서로 동일한 구조를 가지고 있으며, 구동축(111)의 양단에 각각 결합되기 때문에 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
또한, 제2 임펠러(180)의 직경(L2)은 제1 임펠러(170)의 직경(L1)보다 작게 형성될 수 있다. 제2 임펠러(180)의 직경(L2)을 제1 임펠러(170)의 직경(L1)보다 작게 형성함으로써, 제1 임펠러(170)를 통해 유입되는 유체가 제2 임펠러(180)와 부딪히는 면적을 감소시켜 난류의 발생을 최소화 할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.
본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 케이스(119)를 구동축(111)이 관통하도록 구성된 구동부(110)가 하우징(130)의 내부에 위치하고, 구동부(110)가 하우징(130)의 중앙에 위치되도록 하우징(130)과 구동부(110) 더 구체적으로는 케이스(119)의 사이에 안내깃(150)이 구비된다.
이때, 안내깃(150)은 구동부(110)를 중심으로 유체가 유입 및 토출되는 방향으로 나선형상으로 형성되어 구동부(110)와 하우징(130)의 사이를 지나는 유체를 가이드한다.
그리고, 구동축(111)의 일단 즉, 하우징(130)에서 유입구(131)가 형성된 부분에 위치되는 구동축(111)의 부분에는 제1 임펠러(170)가 결합되고, 구동축(111)의 타단 즉, 하우징(130)에서 토출구(133)가 형성된 부분에 위치되는 구동축(111)의 부분에는 제2 임펠러(180)가 결합된다.
이렇게 구성된 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 저수조(200)에 구비된 배출관(210)의 하단 부분 내부에 하우징(130)의 외면이 끼워지는 형태로 결합되어 구동부(110)에 전원이 공급되면, 구동축(111)이 회전하고 회전하는 구동축(111)에 구비된 제1 임펠러(170) 및 제2 임펠러(180)가 회전하여 하우징(130)의 유입구(131)로 유체를 유입하고, 하우징(130)으로 유입된 유체를 하우징(130)의 토출구(133)로 토출하는 형태로 저수조(200)의 저장된 유체를 배출관(210)을 통해 외부로 배출한다.
따라서, 본 고안의 실시예에 따른 토출력을 증대시킨 수중펌프(100)는 유체가 구동부(110)와 하우징(130)의 사이를 지나면서 구동부(110)을 냉각시켜 구동부(110)의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 제1 임펠러(170) 및 제2 임펠러(180)가 동시에 유체를 흡입 및 토출하여 유체의 토출력을 향상시킬 수 있다.
또한, 수중펌프(100)의 토출력을 향상시킴으로써, 수중펌프가 설치되는 배출관(210)의 직경을 축소할 수 있다.
또한, 안내깃(150)이 설치되어 구동부(110)를 효율적으로 냉각할 수 있으며, 하우징(130)의 유입구(131)보다 토출구(133)가 더 작은 크기로 형성되어 유체의 토출력을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 고안의 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 고안의 실시예로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 토출력을 증대시킨 수중펌프 110: 구동부
111: 구동축 113: 회전자
115: 고정자 117: 실링부재
119: 케이스 130: 하우징
131: 유입구 133: 토출구
150: 안내깃 170: 제1 임펠러
180: 제2 임펠러 D1: 유입구의 직경
D2: 토출구의 직경 L1: 제1 임펠러의 직경
L2: 제2 임펠러의 직경
200: 저수조 210: 배출관
211: 흡입구

Claims (5)

  1. 저수조에 저장된 유체를 외부로 배출하도록 설치된 배출관의 내부에 삽입되어 유체를 흡입 및 토출하는 수중펌프에 있어서,
    전원을 공급받아 회전하는 구동축이 양측으로 돌출되도록 케이스에 감싸진 구동부,
    상기 구동부의 외측에 배치되어 상기 배출관의 내면에 지지되고 상기 구동축의 일단이 위치되는 부분에 유체가 흡입되는 유입구가 형성되며 상기 구동축의 타단이 위치되는 부분에 유체가 토출되는 토출구가 형성된 하우징,
    상기 케이스와 상기 하우징의 사이를 이격시키고 유체의 이동을 가이드하는 안내깃,
    상기 구동축의 일단에 구비되어 유체를 흡입 및 토출하는 제1 임펠러, 및
    상기 구동축의 타단에 구비되어 상기 제1 임펠러와 동일한 방향으로 유체를 흡입 및 토출하는 제2 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출력을 증대시킨 수중펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내깃은 상기 구동부를 중심으로 유체가 유입되는 방향에서 배출되는 방향으로 나선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 토출력을 증대시킨 수중펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토출구의 직경은 상기 유입구의 직경보다 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 토출력을 증대시킨 수중펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 임펠러의 직경은 상기 제1 임펠러의 직경보다 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 토출력을 증대시킨 수중펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 유선형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 토출력을 증대시킨 수중펌프.
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