KR20210008631A - 수중펌프용 임펠러 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중펌프용 임펠러 유닛에 관한 것으로서, 임펠러의 하부 구성을 개량하여 모래 등의 이물이 유입되더라도 부하 없이 펌핑이 이루어질 수 있도록 한 것으로, 기동불량, 내구성 저하, 마찰손실을 최소화하여 항상 최적의 상태로 펌핑을 제공할 수 있도록 한 수중펌프용 임펠러 유닛을 제공코자 한 것이다.
즉, 본 발명은 바닥 중심으로 구멍이 형성된 임펠러 하우징과, 임펠러 하우징의 바닥 상측으로 안치되며 구동축이 결합되는 축지부를 상측으로 형성한 임펠러와, 상기 축지부에 끼워지는 스러스트와, 상기 스러스트 상측으로 축지부와 결합되는 씰이 중심이 결합되며 외주연이 임펠러 하우징에 결합되는 디퓨즈커버를 포함하되; 상기 임펠러는 상부패널 하측으로 베인을 형성하고, 중심에 상하측으로 돌출된 축지부를 형성하며, 상기 베인의 하측에는 중심에 임펠러 하우징의 구멍과 동일한 직경의 흡입구가 형성된 하부패널을 접착 고정하되; 상기 하부패널에는 흡입구를 따라 돌환테를 형성하고, 돌환테의 바깥쪽으로는 나선형으로 복수의 이물배출베인을 형성한 것이다.

Description

수중펌프용 임펠러 유닛{An impeller unit for underwater pump}

본 발명은 수중펌프용 임펠러 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 임펠러의 하부 구성을 개량하여 모래 등의 이물이 유입되더라도 부하 없이 펌핑이 이루어질 수 있도록 한 것으로, 기동불량, 내구성 저하, 마찰손실을 최소화하여 항상 최적의 상태로 펌핑을 제공할 수 있도록 한 수중펌프용 임펠러 유닛을 제공코자 한 것이다.

지하수 등을 지상으로 펌핑하기 위해 펌프를 사용하고 있으며, 대표적인 펌프 중 하나가 수중펌프이다.

수중펌프는 임펠러 케이싱 내부에 복수의 임펠러 유닛을 설치하고, 임펠러 케이싱의 하측으로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 스트레이너를 결합하고, 스트레이너의 하측으로는 임펠러 케이싱 내에 적층 상태로 설치되어 있는 임펠러 유닛을 일괄적으로 구동하는 구동모터를 설치한 구성으로 이루어진다.

상기한 구성의 수중모터는 임펠러 케이싱에 적층되는 임펠러 유닛의 수량에 의해 압상고가 결정되고, 직경에 따라 펌핑량이 결정된다.

수중펌프에서 중요부품인 임펠러 유닛은 다양한 구성으로 제공되고 있으며, 대표적인 예로는 대한민국 등록실용신안공보(Y1)20-0119717호(1998.07.15.)의 수중펌프용 임펠러 유니트가 게시되고 있으며, 그 구성은 하부에 설치되는 모터의 샤프트상에 축삽되고 펌프케이싱 상에 다단으로 다수개가 조립되어 지하수 등을 펌핑할 수 있는 수중펌프용 임펠러유니트에 있어서; 상기 임펠러유니트의 임펠러케이싱 저부에는 이웃하는 임펠러유니트의 착탈캡상의 유로에 끼움조립되어 샤프트 회전시 각각의 임펠러유니트간의 슬립을 방지될 수 키이를 하나 이상 형성하며; 상기 임펠러유니트의 임펠러케이싱내에 조립되는 다수개의 베인을 가진 임펠러의 하단 외연부에는 펌핑되는 유체를 외단부에서 만곡형으로 회절되게 토출하는 소정의 테이퍼각(α)을 형성한 것이다.

다른 예로는 대한민국 등록실용신안공보(Y1)20-0179820호(2000.04.15.)의 수중펌프용 임펠러 유니트가 게시되고 있으며, 그 구성은 통상의 수중펌프용 임펠러 유니트에 있어서; 상기 임펠러 유니트를 구성하는 가이드밴의 축공에는 씨일을 개재하고, 상기 씨일과 연접하는 임펠러 하부에는 보강링을 일체로 형성하며; 상기 임펠러와 이의 상부에 결합되는 제트커버 상간에는 스러스트판을 개재시키고; 상기 제트커버의 축공에는 상하로 단턱을 갖는 씨일을 강제끼움식으로 결합시키되, 상기 씨일은 축공상에서 미세유격을 갖도록 구성한 것이다.

이러한 종래 임펠러 유니트의 경우 임펠러와 가이드밴 상간에 개재된 씨일은 모래 등이 끼였을 경우 2중 기동을 가능케 하는 등의 효과가 있다.

그러나 상기한 임펠러 유니트의 경우 임펠러 하측으로 결합되어 있는 보강링이 가이드밴에 형성된 구멍 내에 위치하는 형상이 되는데, 이때 구멍과 보강링 사이에 모래와 같은 이물이 걸린 경우 임펠러 유니트의 기동불량이 발생하게 되고, 마찰손실로 펌핑력이 저하되는 등의 문제점이 발생하며 경우에 따라서 고장의 원인이 되기도 하였다.

KR 200119717 Y1 1998.07.15. KR 200179820 Y1 2000.04.15.

이에 본 발명자는 상기한 종래 임펠러 유닛이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 본 발명을 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 임펠러 하측으로 임펠러 하우징의 내부 바닥면과 면접하는 돌환테에 이물배출베인을 형성하여 임펠러 하우징과 임펠러 사이로 유입될 수 있는 모래 등의 이물을 효과적으로 배출할 수 있도록 하여 기동불량, 내구성 저하, 마찰손실을 최소화함으로써 임펠러의 기능성을 향상과 펌핑 능력을 향상을 제공할 수 있도록 한 수중펌프용 임펠러 유닛을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 바닥 중심으로 구멍이 형성된 임펠러 하우징과, 임펠러 하우징의 바닥 상측으로 안치되며 구동축이 결합되는 축지부를 상측으로 형성한 임펠러와, 상기 축지부에 끼워지는 스러스트와, 상기 스러스트 상측으로 축지부와 결합되는 씰이 중심이 결합되며 외주연이 임펠러 하우징에 결합되는 디퓨즈커버를 포함하되;

상기 임펠러는 상부패널 하측으로 베인을 형성하고, 중심에 상하측으로 돌출된 축지부를 형성하며, 상기 베인의 하측에는 중심에 임펠러 하우징의 구멍과 동일한 직경의 흡입구가 형성된 하부패널을 접착 고정하되;

상기 하부패널에는 흡입구를 따라 돌환테를 형성하고, 돌환테의 바깥쪽으로는 나선형으로 복수의 이물배출베인을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 임펠러에 형성된 축지부가 돌환테 바깥쪽으로 돌출되지 않는 높이로 형성하고, 임펠러의 축지부와 임펠러 하우징에 형성된 구멍 사이에 이물이 끼이는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛을 사용하는 경우 하기와 같은 효과가 있다.

-임펠러의 하측으로 임펠러 하우징과 면접하도록 돌환테 및 이물배출베인이 형성되며, 임펠러에 형성된 축지부가 돌환테 외부로 노출되지 않으므로, 임펠러 하우징에 형성된 구멍을 통해서 모래 등의 이물이 내입되더라도 이물배출베인을 통해서 신속하게 배출되므로 기동불량을 현저히 줄일 수 있다.

-내구성 향상을 기대할 수 있으며, 마찰손실을 최소화할 수 있어 펌핑능력 향상과, 과부하로 인해 모터가 손상되는 등의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛의 바람직한 일 실시례를 보인 사시도
도 2는 도 1의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 적용된 임펠러의 저면 사시도
도 4는 본 발명 수중펌프용 임펠러 유닛의 조립상태 단면도

이하 본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛의 바람직한 일 실시례를 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 본 발명에 적용된 임펠러의 저면 사시도, 도 4는 본 발명 수중펌프용 임펠러 유닛의 조립상태 단면도를 각각 도시한 것이다.

일반적으로 사용하는 수중펌프는 임펠러 케이싱 내부에 복수의 임펠러 유닛을 설치하고, 임펠러 케이싱의 하측으로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 스트레이너를 결합하고, 스트레이너의 하측으로는 임펠러 케이싱 내에 적층 상태로 설치되어 있는 임펠러 유닛을 일괄적으로 구동하는 구동모터를 설치한 구성으로 이루어진다.

본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛(1)은 상기에 설명한 바와 같이 임펠러(3) 케이싱 내에 적층되는 부재로서, 내부식성이 우수한 스테인리스로 구성되는 임펠러 하우징(2)과, 임펠러 하우징(2)에 결합되는 임펠러(3) 및 디퓨즈커버(4)로 대분된다.

상기 임펠러 하우징(2)은 바닥에 구멍(2a)이 천공되어 용수 유입이 이루어질 수 있도록 하고, 상측으로는 개구된 형태의 원통형상으로 이루어진다.

임펠러(3)는 중앙에 축지부(3a)가 형성된 상태로 임펠러 하우징(2)의 바닥과 접하도록 설치된다. 이때 축지부(3a)에는 축공이 형성되며, 다각형 구동축이 결합되도록 하여 별도의 키결합 없이 동력 전달이 가능하게 구성한다.

그리고 디퓨즈커버(4)는 임펠러(3)에 의해 펌핑된 용수가 임펠러 하우징(2)을 따라 상승하는 것을 상향으로 유도 배출하는 부재이며, 유입되는 용수를 와류 유도하는 유도편(4a)이 나선형으로 형성되며, 임펠러 하우징(2)에 끼워지는 끼움부(4b)가 형성되고, 그 상측으로 걸림테(4c)를 형성한 구성을 갖는다.

이때 임펠러(3)의 측지부에는 스러스트(5)가 결합되며, 디퓨즈커버(4)에는 축지부(3a)와 결합되는 씰(6)이 억지끼움식으로 결합되어 마찰손실 및 압력손실을 에방할 수 있도록 구성된다.

상기한 구성은 임펠러 유닛(1)의 기본적 구성이며, 본 발명에서는 특히 임펠러(3)의 구성을 개량하여 임펠러 하우징(2)과 임펠러(3) 사이에 모래가 끼여 발생하는 기동불량 등의 문제점이 해결되도록 구성한다.

이를 위한 본 발명의 임펠러(3)는 상부패널(3b) 하측으로 베인(3c)을 일체형으로 형성하고, 중심에 상하측으로 돌출되게 축지부(3a)를 일체형으로 형성하며, 상기 베인(3c)의 하측에는 중심에 임펠러 하우징(2)의 구멍(2a)과 동일한 직경의 흡입구(3e)가 형성된 하부패널(3d)을 별도로 형성하여 접착 고정한다.

이때 하부패널(3d)에는 흡입구(3e)를 따라 돌환테(3f)를 형성하고, 돌환테(3f)의 바깥쪽으로는 나선형으로 복수의 이물배출베인(3g)을 형성한다.

그리고 상기 임펠러(3)에 형성된 축지부(3a)가 돌환테(3f) 바깥쪽으로 돌출되지 않는 높이로 형성하여 임펠러(3)의 축지부(3a)와 임펠러 하우징(2)에 형성된 구멍(2a) 사이에 이물이 끼이는 것을 방지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 임펠러(3)를 구성한 상태에서 모터를 이용하여 임펠러(3)를 구동하게 되면, 임펠러 하우징(2)에 형성된 구멍(2a)으로 공급되는 용수가 하부패널(3d)의 중심으로 향상된 흡입구(3e)로 유입되고, 상부패널(3b)과 하부패널(3d) 사이의 베인(3c)을 통해서 펌핑이 이루어진다.

이때 임펠러(3)는 원심력과 용수의 펌핑 이동방향에 의해 상향으로 조금 들려 임펠러 하우징(2)과 하부패널(3d)이 이격되는 현상이 발생되고, 이 틈새로 모래 등의 이물이 내입될 수 있으나, 본 발명에서는 하부패널(3d)에 돌환테(3f)를 형성하고 그 바깥쪽으로는 나선형으로 복수의 이물배출베인(3g)을 형성한 구성을 제공하고 있으므로, 유입된 이물을 신속하게 외부로 펌핑 배출하게 되므로 이물이 끼이는 등의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

또한 이물배출베인(3g)이 임펠러(3) 내측의 베인(3c)과 함께 펌핑 기능성을 수행하여 펌핑력을 향상시키게 되는 것이다.

따라서 본 발명에서 제공하는 수중펌프용 임펠러 유닛(1)에 의하면, 이물이 끼여 발생할 수 있는 기동불량 해소는 물론이고, 펌핑력 향상등을 함께 제공할 수 있는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:(수중펌프용) 임펠러 유닛 2:임펠러 하우징
2a:구멍 3:임펠러
3a:축지부 3b:상부패널
3c:베인 3d:하부패널
3e:흡입구 3f:돌환테
3g:이물배출베인 4:디퓨즈커버
4a:유도편 4b:끼움부
4c:걸림테 5:스러스트
6:씰

Claims (2)

1. 바닥 중심으로 구멍(2a)이 형성된 임펠러 하우징(2)과, 임펠러 하우징(2)의 바닥 상측으로 안치되며 구동축이 결합되는 축지부(3a)를 상측으로 형성한 임펠러(3)와, 상기 축지부(3a)에 끼워지는 스러스트(5)와, 상기 스러스트(5) 상측으로 축지부(3a)와 결합되는 씰(6)이 중심이 결합되며 외주연이 임펠러 하우징(2)에 결합되는 디퓨즈커버(4)를 포함하되;
   상기 임펠러(3)는 상부패널(3b) 하측으로 베인(3c)을 형성하고, 중심에 상하측으로 돌출된 축지부(3a)를 형성하며, 상기 베인(3c)의 하측에는 중심에 임펠러 하우징(2)의 구멍(2a)과 동일한 직경의 흡입구(3e)가 형성된 하부패널(3d)을 접착 고정하되;
   상기 하부패널(3d)에는 흡입구(3e)를 따라 돌환테(3f)를 형성하고, 돌환테(3f)의 바깥쪽으로는 나선형으로 복수의 이물배출베인(3g)을 형성한 것을 특징으로 하는 수중펌프용 임펠러 유닛.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 임펠러(3)에 형성된 축지부(3a)가 돌환테(3f) 바깥쪽으로 돌출되지 않는 높이로 형성하여 임펠러(3)의 축지부(3a)와 임펠러 하우징(2)에 형성된 구멍(2a) 사이에 이물이 끼이는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수중펌프용 임펠러 유닛.

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