KR0134012B1

KR0134012B1 - 서브임펠러(sub-impeller)가 형성된 온수순환펌프용 임펠러

Info

Publication number: KR0134012B1
Application number: KR1019950018216A
Authority: KR
Inventors: 문성대
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1998-04-28
Also published as: CN1139184A; US5613845A; JP2941206B2; KR970001994A; JPH0914191A

Abstract

본 발명은 보일러 계통에 장착되어 온수를 강제순환시키도록 하는 온수순환펌프에 관한 것으로서, 모터 하우징(30)의 고정자(31)에 전원이 입력되면 샤프트(38)에 축착된 회전자(32)가 그 샤프트(38)와 함께 회전되고, 그 샤프트(38)의 상측에 축착된 임펠러(25)가 모터앤드쉴드(26)에 의해 분할된 펌프하우징(21)의 임펠러실(24)에서 회전하면서 온수를 강제순환시키도록 된 것에 있어서, 임펠러(25)의 저면에 복수개의 서브임펠러(28)를 방사상으로 형성하여서 된 것인바, 임펠러가 회전할때 서브임펠러도 동시에 회전하여 추력을 완화시키고, 다만 펌핑기능이 가미되어 효율을 증대시키며, 또한 원심력에 의해 광물과 같은 이물질들을 외측으로 방출시켜 모터측으로 유입되는 것을 원천적으로 봉쇄하여 필터가 막히거나 또는 회전자와 스테이터캔이 이물질들에 의해 고형화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

서브임펠러(SUB-IMPELLER)가 형성된 온수순환펌프용 임펠러

제1도는 종래의 온수순환펌프의 구조를 보인 종단면도.

제2도는 본 발명에 따른 임펠러가 장착된 온수순환펌프의 종단면도.

제3도는 본 발명에 따른 임펠러가 장착된 온수순환펌프의 요부 확대도.

제4도는 본 발명에 따른 임펠러가 저부에서 본 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1,20 : 온수순환펌프2,21 : 펌프하우징

3,22 : 유입구4,23 : 유출구

5,24 : 임펠러실6,25 : 임펠러

7,26 : 모터앤드쉴드8 : 트러스트베어링

28 : 서브임펠러10,30 : 모터하우징

11,31 : 고정자12,32 : 회전자

13,35 : 스테이터캔14,38 : 샤프트

15,33 : 상측베어링16,34 : 하측베어링

17,37 : 베어링홀더

본 발명은 보일러 계통에 장착되어 온수를 강제순환시키도록 하고 냉각순환유로를 지니는 온수순환펌프에 있어서 펌프하우징으로 인입되는 온수를 강제순환시킨 후 배출시키는 임펠러를 개선한 것으로서, 좀 더 상세하게는 임펠러의 하측에 서브임펠러를 형성하여 임펠러가 회전하면서 발생시키는 추력을 완화시켜 임펠러의 회전을 양호하게 할 수 있도록 하고, 다단펌핑효율을 얻도록 하며, 냉각순환유로에 이물질이 침투하는 것을 방지하도록 된 온수순환펌프용 임펠러에 관한 것이다.

본 발명은 임펠러의 저면에 서브임펠러(SUB-IMPELLER)를 구비함으로써 온수순환펌프를 작동시킬 때 임펠러의 저부에 고압력의 온수가 집수되는 것을 방지하여 임펠러에 발생되는 추력(상승력)을 완화시켜 임펠러가 보다 용이하게 회전되어지도록 하는 것과 임펠러의 저부에 이물질이 집결되어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 온수순환펌프(1)의 구조를 보인 단면도로서, 다음과 같이 작동된다.

모터하우징(10)의 고정자(11)에 전원이 입력되면 샤프트(14)에 축착된 회전자(12)가 회전하고, 샤프트(14)의 회전에 의해 모터앤드쉴드(7)로 분할되어 있는 펌프하우징(2)의 임펠러(6)가 임펠러실(5)에서 회전하게 된다.

임펠러(6)의 회전에 의해 유입구(3)를 통하여 그 임펠러(6)에 유입된 온수는 임펠러(6)에 의해 강제순환된 후 유출구(4)를 통하여 배출되어진다.

이와 같이 온수순환펌프(1)가 작동될 때 임펠러실(5)에 유입된 온수(유체)는 임펠러(6)의 저면에서 샤프트(14)와 상측베어링(15)의 틈사이로 그 일부가 유입되어 스테이터캔(13)의 내부에 유입되어지며, 유입된 온수는 재역류 상승하여 임펠러실(5)로 배출되어진 후 강제 순환되는 온수와 함께 배출되어지며, 이와 같은 과정을 통하여 순환되는 온수에 의해 수냉 효과를 얻게 된다.

이와 같이 작동되는 종래의 온수순환펌프(1)는 다음과 같은 문제점들이 결점으로 지적된다.

임펠러(6)가 회전하면서 발생시키는 고압의 온수에 의해 임펠러(6)에는 과도한 추력이 발생하여 트러스트베어링(8)에 무리한 힘을 주게 되고 이로 인하여 큰 마찰손실이 발생하게 되며, 고압력의 온수가 임펠러(6)의 하측에서 냉각수용으로 스테이터캔(13)의 내부로 유입되어질 때 온수에 포함되어 있는 미세한 이물질들이 순환 도중에 침투되어 필터를 폐쇄시키게 되며, 이로 인하여 필터가 재기능을 수행할 수 없게 되는 문제가 있으며, 또한 스테이터캔(13)의 내부로 유입된 이물질들이 배출되지 못하고 점진적으로 적층되어져 온수순환펌프(1)를 일시적으로 가동시키지 않을 때 고형화되어져서 샤프트(14)와 회전자(12)를 억류시켜 용이하게 회전되지 못하게 할 뿐만 아니라, 특히 이물질들이 스테이터캔(13)과 회전자(12, 로터) 사이에서 누적되어 회전자(12)를 고착시키는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 새롭게 개선된 임펠러를 제공함으로써 종래의 온수순환펌프의 문제 및 폐단을 극복하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 주된 기술적 구성의 특징은 어떠한 온수순환펌프의 임펠러에도 적용할 수 있음은 당연하다.

본 발명에 따른 상기 및 기타 목적은, 모터하우징의 고정자에 전원이 입력되면 샤프트에 축착된 회전자가 그 샤프트와 함께 회전되고, 그 샤프트의 상측에 축착된 임펠러가 모터앤드쉴드에 의해 분할된 펌프하우징의 임펠러실에서 회전하면서 온수를 강제순환시킴과 동시에 일부의 온수가 모터측의 스테이터캔 내부로 유입되어 모터를 냉각시키고 임펠러의 저면으로 회수되어 강제순환하는 온수와 함께 배출되고 강제순환되는 온수순환펌프에 있어서, 상기 임펠러의 축방향으로의 추력을 감소하고 다단 펌핑의 효과를 가져오며 이물질의 모터측으로의 유입을 방지하도록 하는 높이와 길이를 지니며, 임펠러와 같은 방향으로 원호형상으로 배치되는 복수개의 서브임펠러가 임펠러의 저면 내주에 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 서브 임펠러가 형성된 온수순환펌프용 임펠러에 의해 달성된다.

본 발명은 상기와 같이 구성되어 있으므로 임펠러에 발생되는 추력을 완화시킬 수 있고, 따라서 임펠러의 회전력을 억제하는 억제력을 감소시켜 임펠러가 원활하게 회전될 수 있게 된다.

본 발명에 따른 상기 및 기타 목적과 그 구성 및 작용, 효과는 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도면 부호 21은 유입구(22)와 유출구(23)가 교차방향으로 통공되어 있고 그 중앙부에 임펠러실(24)이 구비되는 펌프하우징이다.

펌프하우징(21)의 임펠러실(24)에는 모터앤드쉴드(26)를 관통하여 샤프트(38)의 상단에 유입되고 상기 샤프트(38)의 상단에는 임펠러(25)가 축착되어지는데, 임펠러(25)의 하측에 일체형으로 하향돌설될 지지부(27)가 샤프트(38)의 상단에 삽착, 고정된다.

상기 지지부(27)의 외주면에 임펠러(25)의 저면에 일체로 형성되는 서브임펠러(28)가 원호로 유지되면서 하향으로 돌설되어 있다.

상기 서브임펠러(SUB-IMPELEER, 28)는 온수순환펌프(20)를 작동시킬 때 임펠러실(24)의 저부에 고압력으로 잔류하려는 온수를 외부로 배출시키면서 펌핑의 기능을 동시에 실시하게 되므로 그 높이를 너무 높지 않게 하는 것이 바람직하다.

도면 부호 30은 내측에 환상형의 고정자(31)가 고정되어 있는 모터하우징으로서, 그 고정자(31)의 내주면에 스테이터캔(35)이 고정되어지고, 또 그 스테이터캔(35)의 내측에 회전자(32)가 축착된 샤프트(38)가 모터앤드쉴드(26)와 베어링홀(37)에 축설되어 있으며, 이들 사이에 상측베어링(33)과 하측베어링(34)이 개입되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 임펠러(25)가 구비된 온수순환펌프(20)의 작용효과를 설명한다.

모터하우징(30)의 고정자(31)에 전원이 입력되면 회전자(32)가 회전되고, 그 회전자(32)를 축착하고 있는 샤프트(38)도 회전되면서 임펠러(25)도 함께 회전하게 된다.

임펠러(25)가 회전될 때 펌프하우징(21)의 유입구(22)를 통하여 유입된 온수는 임펠러(25)에 유입되어지고 그 임펠러(25)의 회전에 의해 강제 순환되어지면서 유출구(23)를 통하여 배출된다.

이와 같이 임펠러(25)가 작동되어질 때 고압력으로 펌핑되어지는 온수의 일부가 임펠러실 저부(24-1)에 유입되면서 출력이 발생되어진다. 그러나 임펠러(25)와 일체로 된 저부의 서브임펠러(28)도 그 임펠러(25)와 함께 회전되어지므로 임펠러실 저부(24-1)로 유입되려는 고압의 온수는 회전되는 서브임펠러(38)에 의해 외측방향으로 밀어내어지게 되며, 이로 인하여 일부의 추력이 상쇄되어져 임펠러(28)에는 다소 작은 추력만이 영향을 주게 된다.

따라서 종래의 온수순환펌프(1)에서는 임펠러를 축설하고 있는 트러스트베어링(8)에 추력에 의한 부하를 줄여주므로 임펠러는 더욱 원활하게 회전되어지는 것이다.

본 발명에 따른 온수순환펌프(20)에서는 임펠러(25)가 높게 부상되는 것을 방지하여 임펠러(25)와 흡입링 사이에 수막이 형성되어질 수 있도록 함으로써 임펠러(25)의 회전력을 가속화시킬 수 있도록 하여 준다.

또한 임펠러(25)의 회전에 의해 서브임펠러(28)도 함께 동시에 회전되어지므로 임펠러실 저부(24-1)측으로 유입되어지는 온수는 서브임펠러(28)에 의해 일차적으로 펌핑되어 외측방으로 보내지고 임펠러(25)에 의해 재차 펌핑되어지는 다단펌핑이 이루어지므로 펌핑력을 향상시킬 수 있으며, 임펠러의 입구와 출구의 과도한 압력차를 줄일 수 있어 효율이 저하되는 것도 예방할 수 있게 된다.

또한, 임펠러(25)와 함께 회전하는 서브임펠러(28)에는 원심력(F=mv²/R)이 발생하게 되므로 물보다 상대적으로 질량이 무거운 금속, 광물 등의 이물질 등을 외부로 방출시켜 주므로 이들 이물질들이 모터측의 냉각순환유로로 유입되는 것이 원천적으로 봉쇄되어지며, 따라서 이들 이물질들이 스테이터캔의 내부로 유입된 후 적층되어 고형화되는 현상도 방지할 수 있어 회전자와 샤프트가 억류되어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 서브임펠러(28)를 종래의 온수순환펌프(1)에 적용하게 되더라도 펌프입구의 저압부와 임펠러의 수압면적 및 수압차에 의해 발생되는 추력을 서브임펠러에 의해 저감시킬 수 있으므로 임펠러의 부상에 의한 트러스트베어링의 마찰저항을 저감시킬 수 있어 임펠러가 더욱 원활하게 회전될 수 있도록 하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따르면 임펠러가 회전될 때 서브임펠러도 동시에 회전하여 임펠러의 추력을 완화시키고, 다단 펌핑기능이 가미되어 펌핑효율을 증대시키며, 또한 원심력에 의해 광물과 같은 이물질들을 외측으로 방출시켜 주므로 이물질이 모터측으로 유입되는 것이 원천적으로 봉쇄되어져 필터가 막히거나 또는 회전자와 스테이터캔 이물질에 의해 고형화되는 것을 방지할 수 있다는 것이다.

Claims

모터하우징(30)의 고정자(31)에 전원이 입력되면 샤프트(38)에 축착된 회전자(32)가 그 샤프트(38)와 함께 회전되고, 그 샤프트(38)의 상측에 축착된 임펠러(25)가 모터앤드쉴드(26)에 의해 분할된 펌프하우징(21)의 임펠러실(24)에서 회전하면서 온수를 강제순환시킴과 동시에 일부의 온수가 모터측의 스테이터캔(35) 내부로 유입되어 모터를 냉각시키고 임펠러(25)의 저면으로 회수되어 강제순환하는 온수와 함께 배출되고 강제순환되는 온수순환펌프에 있어서, 상기 임펠러(25)의 축방향으로의 추력을 감소하고 다단 펌핑의 효과를 가져오며 이물질이 모터측으로의 유입을 방지하도록 하는 높이와 길이를 지니며, 임펠러(25)와 같은 방향으로 원호형상으로 배치되는 복수개의 서브임펠러(28)가 임펠러(25)의 저면 내주에 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 서브임펠러가 형성된 온수순환펌프용 임펠러.