KR101805982B1 - 스크류 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유체의 흡입압력과 토출압력을 각각 원활하게 발생하여 유체의 펌프효율을 증대시킴은 물론, 구조의 간소화를 통해 경제적인 이득을 얻을 수 있도록; 내부에 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 로우터 챔버의 일 단부에 각각 구비된 입구 및 출구와, 상기 로우터 챔버의 내부에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축에 대해 함께 회전하도록 연결되고 상기 중심축의 길이방향으로 상기 입구에서 상기 로우터 챔버의 내부로 배치되는 나선형 날개로 형성된 스크류부와, 상기 로우터 챔버의 내부에 위치하는 상기 스크류부의 일 부위에 구비되며 상기 로우터 챔버의 내부에서 회전하여 상기 출구측 방향으로 유체의 토출압력을 발생하도록 된 디스크부를 가지는 스크류 임펠러를 포함하여 이루어지는 스크류 펌프에 있어서; 상기한 스크류 임펠러에는, 상기 디스크부에 대하여 상기 입구측 방향으로 평행하게 사이 간격을 가지면서 배치되며 연결봉을 통해 결합하며 상기 스크류부를 중심으로 분리되어 구비되는 한 쌍의 '반원형 밴드' 형상을 가지는 디스크날개를 포함하고, 상기한 디스크날개들은, 일단에서 상기 디스크부측으로 갈수록 상기 디스크부와 근접하는 나선형의 경사각을 형성하면서 배치되며; 상기한 디스크날개들의 사이에서 중앙에는 상기 스크류부가 수용되어 위치하며 유체가 유통하도록 된 관통홈이 각각 형성된 스크류 펌프를 제공한다.

Description

스크류 펌프{A screw pump}

본 발명은, 스크류 형태의 임펠러를 가지는 스크류 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 유체의 흡입압력과 토출압력을 각각 원활하게 발생하여 유체의 펌프효율을 증대시킴은 물론, 구조의 간소화를 통해 경제적인 이득을 얻을 수 있도록 된 스크류 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 스크류 형태의 임펠러를 가지며, 상기 임펠러의 회전을 통해 유체를 펌프하도록 된 스크류 펌프는, 주로, 선박, 비행기, 열차에서 주로 오물처리용으로 사용되고 있다.

이러한 스크류 펌프는, 물론 지상에서도 사용이 가능하며, 투입되는 물의 량을 소량으로 하여도 원활하게 배출할 수 있어, 점차 사용이 증가하고 있는 실정으로, 근자에는, 저수지, 댐, 침수지역 등에서 슬러지가 함유된 유체를 펌프하는 펌프로 적용되어 사용되고 있는 실정이다.

상기와 같은 스크류 펌프들 중 하나로, 한국특허등록번호 제10-0141360호(명칭: 진공배수펌프)가 있다.

상기한 진공배수펌프는, 공보에 기재된 바와 같이, 위생설비와 연결되고 집합관에 개구되는 분지관과, 집합관과 연결되고 관내에 진공을 공급하며 위생설비로부터 집합탱크 또는 정화설비로 하수를 수송하도록 장치된 진공기구를 포함하는 화장실, 소변기, 개수대 등과 같은 위생설비용 진공강자흡식펌프에 있어서, 진공기구가 하나 또는 임의로 선택된 수개의 스크류펌프를 포함하여, 스크류펌프에는 하수 중의 고형물 분쇄용 분쇄기 또는 분쇄기구가 장치되며, 스크류펌프 집합관에 직접 연결되는 것으로 이루어진다.

1. 한국특허등록번호 제10-0141360호

그러나, 상기와 같은 종래의 스크류 펌프들은, 유체를 흡입하여 토출하는 흡입압력과 토출압력을 단일의 스크류 임페러를 통해 발생시킴에 따라, 펌프효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 유체의 흡입압력과 토출압력을 각각 발생하기 위한 복수 개의 임펠러들을 각각 구비할 경우에는 구조적으로 복잡하여 비 경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 유체의 흡입압력과 토출압력을 각각 원활하게 발생하여 유체의 펌프효율을 증대시킴은 물론, 구조의 간소화를 통해 경제적인 이득을 얻을 수 있도록 된 스크류 펌프를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크류 펌프는, 내부에 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 로우터 챔버의 일 단부에 각각 구비된 입구 및 출구와, 상기 로우터 챔버의 내부에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축에 대해 함께 회전하도록 연결되고 상기 중심축의 길이방향으로 상기 입구에서 상기 로우터 챔버의 내부로 배치되는 나선형 날개로 형성된 스크류부와, 상기 로우터 챔버의 내부에 위치하는 상기 스크류부의 일 부위에 구비되며 상기 로우터 챔버의 내부에서 회전하여 상기 출구측 방향으로 유체의 토출압력을 발생하도록 된 디스크부를 가지는 스크류 임펠러를 포함하여 이루어지는 스크류 펌프에 있어서; 상기한 스크류 임펠러는, 상기 디스크부에 대하여 상기 입구측 방향으로 평행하게 사이 간격을 가지면서 배치되며 연결봉을 통해 결합하며 상기 스크류부를 중심으로 분리되어 구비되는 한 쌍의 '반원형 밴드' 형상을 가지는 디스크날개를 포함하고, 상기한 디스크날개들은, 일단에서 상기 디스크부측으로 갈수록 상기 디스크부와 근접하는 나선형의 경사각을 형성하면서 배치되며; 상기한 디스크날개들의 사이에서 중앙에는 상기 스크류부가 수용되어 위치하며 유체가 유통하도록 된 관통홈이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 스크류 펌프는, 상기한 로우터 챔버의 내부에서, 상기 스크류 임펠러의 스크류부를 통해 유체의 흡입압력을 형성하고, 상기 디스크부와 디스크날개를 통해 토출압력을 각각 형성함으로써, 유체의 펌프효율을 증대하는 효과를 가진다.

이와 더불어, 구조의 간소화를 통해 경제적인 이득을 구현하는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 스크류 펌프를 보인 개략 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프에 적용되는 스크류 임펠러를 보인 개략 사시 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프에 적용되는 스크류 임펠러를 보인 개략 측면 예시도.
도 4 및 도 5는, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프의 사용상태를 보인 개략 예시도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 스크류 펌프를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 5는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 스크류 펌프를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)는, 내부에 원통형 로우터 챔버(2)를 갖는 하우징(3)과, 상기 로우터 챔버(2)의 일 단부에 있는 입구(4) 및 출구(5)와, 상기 로우터 챔버(2) 내에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축(6)에 대해 함께 회전하도록 연결되는 스크류 임펠러(10)를 가진다.

즉, 상기 중심축(6)과 연결된 모터(7)에 의해 발생된 회전력을 전달받아 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 상기 스크류 임펠러(10)가 회전하여 유체를 펌프하는 펌프압력을 발생시켜 유체를 펌프하게 된다.

이때, 상기 입구(4)는 상기 로우터 챔버(2)에서 상기 중심축(6)의 길이 방향에 배치되고, 상기 출구(5)는 로우터 챔버(2)에서 상기 스크류 임펠러(10)가 회전하는 방향의 일 부위(측부)에 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 유체가 상기 로우터 챔버(2)의 전단측 방향에서 흡입되어 측단측 방향으로 배출되는 방향성을 가지면서 펌프되는 것이 가장 바람직하다.

즉, 상기 스크류 임펠러(10)의 회전시, 상기 스크류 임펠러(10)의 길이 방향으로 펌프압력이 발생함에 따라, 유체의 유입되는 상기 입구(4)가 상기 스크류 임펠러(10)의 길이 방향에 배치되는 것이 바람직하다.

이러한, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)에서, 상기한 스크류 임펠러(10)는, 상기 중심축(6)의 길이방향으로 상기 입구(4)에서 상기 로우터 챔버(2)의 내부로 배치되는 나선형 날개로 형성된 스크류부(11)와, 상기 로우터 챔버(2)의 내부에 위치하는 상기 스크류부(11)의 일 부위에서 상기 로우터 챔버(2) 내측 측면측 방향(출구측방향)으로 구비되며 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 회전하여 상기 출구(5)측 방향으로 유체의 토출압력을 발생하도록 된 디스크부(12)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기한 로우터 챔버(2)의 내부에서, 상기 스크류 임펠러(10)의 스크류부(11)를 통해 유체의 흡입압력을 형성하고, 상기 디스크부(12)를 통해 토출압력을 각각 형성함으로써, 유체의 펌프효율을 증대하게 된다.

이때, 유체의 흡입압력과 토출압력을 각각 형성하는 복수 개의 임펠러를 구비하지 않고도 단일의 임펠러를 통해 유체의 흡입압력과 토출압력을 동시에 각각 형성하도록 되어 있어, 구조의 간소화를 통해 경제적인 이득을 실현하게 된다.

상기에서 디스크부(12)의 표면에는, 복수 개의 베인 날개(13)가 구비되어, 유체의 토출압력을 더욱 증대시키도록 되는 것이 바람직하다.

상기에서 디스크부(12)는 상기 스크류부(11) 일 부위에서 일체로 연장 형성되는 것이 바람직하며, 상기 스크류부(11)의 단부에 구비되는 것이 가장 바람직하다.

한편, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)에서, 상기한 스크류 임펠러(10)는, 상기 디스크부(11)에 대하여 상기 입구(5)측 방향으로 평행하게 사이 간격을 가지면서 상기 스크류부를 중심으로 분리되어 구비되는 한 쌍의 '반원형 밴드' 형상을 가지는 디스크날개(20)들을 가진다.

즉, 상기 스크류부(11)를 통해 상기 로우터 챔버(2)의 내부로 유입된 유체는, 상기 디스크부(12)와 상기 디스크날개(20)들의 사이 간격에서, 상기 디스크부(12)와 상기 디스크날개(20)들의 회전을 통해 발생하는 토출압력을 인가받아 상기 출구(5)를 통해 토출된다.

이때, 상기 유체를 토출하는 토출압력이 상기 디스크부(12)와 상기 디스크날개(20)들에서 동시에 발생하기 때문에, 더욱 효율적으로 토출압력을 발생시키게 되어 펌프효율이 향상된다.

상기에서 디스크날개(20)들은 상기 디스크부(12)와의 대향면과 '봉' 형상의 연결봉(21)을 통해 연결되면서 결합된다.

상기에서 연결봉(21)은, 나사봉으로 이루어져 상기 디스크부(12)와 나사 결합하게 될 수도 있다.

그리고, 상기 디스크부(12)에는 복수 개의 베인 날개(13)가 각각 방사상으로 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)에서, 상기한 디스크날개(20)들은, 일단에서 상기 디스크부(12)측으로 갈수록 상기 디스크부(12)와 근접하는 나선형의 경사각을 형성하면서 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서, 상기 입구(4)를 통해 유입된 유체가 상기 디스크부(12)측 방향으로 가압되면서 상기 출구(5)로 토출되도록 됨에 따라, 유체의 토출압력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 펌프효율이 증대된다.

상기에서 디스크날개(20)들의 사이에서 중앙에는, 상기 스크류부(11)가 수용되어 위치하며 유체가 유통하도록 된 관통홈(22)이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)에서, 상기 입구(4)에는, 상기 로우터 챔버(2)에서 외부측 방향으로 '관' 형상으로 연장형성된 연장흡입부(8)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 스크류 임펠러(10)의 스크류부(11)의 종단은 상기 연장흡입부(8)의 내부에 위치되는 길이를 가지며 구성되는 것이 바람직하다.

상기에서 스크류부(11)를 구성하는 나선형 날개는, 폭이 종단에서 상기 디스크부(12)로 갈수록 폭이 점차 증대하는 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 연장흡입부(8)의 내부는, 종단에서 상기 입구로 갈수록 내경이 점차 증대하는 깔때기 형상으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

아울러, 상기 스크류 임펠러(10)의 상기 디스크부(12)는, 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 상기 입구(4)와 대향하는 벽면에 근접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 연장흡입부(8)이 내부에서 상기 입구(4)측 방향으로 유체의 흡입압력을 안정되게 유지함과 더불어, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 상기 디스크부(12)에 의해 유체의 토출압력이 안정적으로 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 실시 예에 의한 스크류 펌프(1)는, 로우터 챔버(2)의 내부에서, 스크류 임펠러(10)의 스크류부(11)를 통해 유체의 흡입압력을 형성하고, 디스크부(12)를 통해 토출압력을 각각 형성하도록 된 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 스크류 펌프 10 : 스크류 임펠러
11 : 스크류부 12 : 디스크부
13 : 베인 날개 2 : 로우터 챔버
3 : 하우징 4 : 입구
5 : 출구 6 : 중심축
7 : 모터 8 : 연장흡입부
20 : 디스크날개 21 : 연결봉
22 : 관통홈

Claims (1)

1. 내부에 원통형 로우터 챔버(2)를 갖는 하우징(3)과; 상기 로우터 챔버(2)의 일 단부에 각각 구비된 입구(4) 및 출구(5)와; 상기 로우터 챔버(2)의 내부에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축(6)에 대해 함께 회전하도록 연결되고 상기 중심축(6)의 길이방향으로 상기 입구(4)에서 상기 로우터 챔버(2)의 내부로 배치되는 나선형 날개로 형성된 스크류부(11)와, 상기 로우터 챔버(2)의 내부에 위치하는 상기 스크류부(11)의 일 부위에 구비되며 상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 회전하여 상기 출구(5)측 방향으로 유체의 토출압력을 발생하도록 된 디스크부(12)와, 상기 디스크부(12)에 대하여 상기 입구측 방향으로 평행하게 사이 간격을 가지면서 배치되며 연결봉(21)을 통해 결합하며 상기 스크류부(11)를 중심으로 분리되어 구비되는 한 쌍의 '반원형 밴드' 형상을 가지는 디스크날개(20)를 가지는 스크류 임펠러(10);를 포함하여 이루어지는 스크류 펌프에 있어서;
   상기 디스크날개(20)들은,
   일단에서 상기 디스크부(12)측으로 갈수록 상기 디스크부(12)와 근접하는 나선형의 경사각을 형성하면서 배치되며;
   상기 디스크날개(20)들의 사이에서 중앙에는,
   상기 스크류부(11)가 수용되어 위치하며 유체가 유통하도록 된 관통홈(22)이 각각 형성되어, 상기 스크류부(11)를 통해 상기 로우터 챔버(2)의 내부로 유입된 유체가 상기 디스크부(12)와 상기 디스크날개(20)들의 사이 간격에서, 상기 디스크부(12)와 상기 디스크날개(20)들의 회전을 통해 발생하는 토출압력을 인가받아 상기 출구(5)를 통해 토출되도록 되며;
   상기 입구(4)에는,
   상기 로우터 챔버(2)에서 외부측 방향으로 '관' 형상으로 연장형성된 연장흡입부(8)가 구비되고;
   상기 스크류 임펠러(10)의 스크류부(11)의 종단은,
   상기 연장흡입부(8)의 내부에 위치되는 길이를 가지며 구성되며;
   상기 스크류 임펠러(10)의 상기 디스크부(12)는,
   상기 로우터 챔버(2)의 내부에서 상기 입구(4)와 대향하는 벽면에 근접한 위치에 배치되고;
   상기 스크류부(11)를 구성하는 나선형 날개는,
   폭이 종단에서 상기 디스크부(12)로 갈수록 폭이 점차 증대하는 형태로 이루어지며;
   상기 연장흡입부(8)의 내부는,
   종단에서 상기 입구로 갈수록 내경이 점차 증대하는 깔때기 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크류 펌프.

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