KR0172992B1 - 급수펌프 - Google Patents

Abstract

목적 ; 모터의 출력축에 부가부재(20)를 구성하는 탄성부재를 구비함으로써 출력축에 한 쪽으로 치우치는 측압을 부여하여, 출력축이 베어링에 불규칙적으로 부딪는 운동을 하는 것을 방지한다.

구성 ; 부가부재(20)를 구성하는 수평방향으로 탄발하는 판스프링(23)의 일단이 구동실케이스에 고정되어 있다. 고정된 판스프링의 타단에는 개구부(24)가 형성되어 있고, 그 개구부에 모터의 출력축(7)에 삽통하는 칼러(25)의 원주부를 고리형상으로 둘러싸는 리브(26)에 결합되어 있어, 칼러를 일정방향으로 이행하도록 측압한 결과 모터의 출력축(7)에 측압이 인가된다. 칼러는 원반형상으로 성형되어 중앙부에 출력축(7)을 회전이 자유롭게 삽통시키는 구멍(27)이 뚫려 있다. 출력축(7)이 일정방향으로 가압된 결과, 절구질운동에 의해 발생하는 기계소음을 억제한다.

Description

급수펌프

제1도는 본 발명의 한 실시예의 급수펌프의 측단면도.

제2도는 제1도의 평단면도.

제3도는 본 발명의 탄성부재를 중심으로 한 사시도.

제4도는 본 발명의 다른 탄성부재를 중심으로 한 사시도.

제5도는 종래의 급수펌프의 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 구동실 3 : 펌프실

4 : 격벽판 5 : 모터

6 : 제1자석 7 : 출력축

8 : 임펠러 9 : 날개

11 : 제2자석 20 : 탄성부재

21 : 축받이 22 : 회전판

23 : 판스프링 24 : 뚫린부분

25 : 칼러(collar) 26 : 고리형리브

27 : 구멍

본 발명은 물을 토출하는 급수펌프의 구조에 관한 것으로서, 좀더 상세히 기술하면, 임펠러를 구동하는 모터의 출력축에 설치하는 탄성부재의 구성에 관한 것이다.

모터의 출력축에 임펠러를 직접 연결하여 고속으로 회전시켜서 급수펌프 케이스 상부방향의 흡입구로부터 유입한 물을 케이스 옆방향으로 뚫린 토출구로부터 토출하는 급수펌프가 알려져 있다.

이와는 별도로 제5도에 도시한 일본국 특개 평5-31031호에 개시되어 있는 급수펌프가 있다. 급수펌프(1)에 있어서, 구동실(2)과 펌프실(3)은 동심원상에 결합하는 구동실케이스(14)와 펌프실케이스(13)를 분리하는 격벽판(4)을 통해서 형성되어 있다. 구동실(2)에는 모터(5)의 출력축(7)에 부착된 회전 가능한 제1자석(6)이 있고, 펌프실(3)에는 방사형상으로 여러 장의 날개(9)를 설치함과 동시에 날개(9)아래부분에 제2자석(11)을 설치한 임펠러(8)가 격벽판(4) 방향선단이 구면(球面)형상을 한 베어링(12)에 고정 부착되어 스러스트 방향으로 이동가능하고 또한 회전 가능하게 구성되는 한편, 흡입구(15)의 내면(17)에 설치한 리브(16)로써 고정된 고정축(10)에 의해 상기 베어링(12)이 스러스트 방향으로 접동이 자유롭게 지지되어 있다. 모터(5)의 출력축(7)에 부착된 회전 가능한 제1자석(6)과 격벽판(4)을 통해 스러스트 방향에 대향시킨 펌프실(3)의 제2자석(11)은 상기 격벽판(4)을 통해 자기 결합되어 모터(5)의 출력축(7)에 고정 부착된 제1자석(6)이 회전하면 대향하는 펌프실(3)의 제2자석(11)이 회전해서 이 회전에 수반하여 임펠러(8)에 동력이 전달되는 구조가 되어있다.

이 구성에서 모터(5)가 회전하면 모터(5)의 출력축(7)에 제1자석(6)은 격벽판(4)을 통해 스러스트 방향에 대향하여 위치하는 제2자석(11)과 자기 결합하여 임펠러(8)를 회전시킨다. 펌프실 케이스(13)의 흡입구(15)로부터 흡입된 용기내부의 물은 임펠러(8)의 원심력으로 도시하지 않은 펌프실 케이스(13) 옆방향으로 개구한 토출구로 송출된다.

또 통상적으로 구면형상을 한 베어링(12)의 선단은 펌프실(3)내의 제2자석(11)과 구동실(2)의 제1자석(6)이 자기결합해 있기 때문에 격벽판(4)에 접촉해 있어서 이 상태에서 임펠러(8)가 회전한다. 토출량을 늘리기 위해 임펠러(8)의 회전수를 높이면 펌프실(3)의 내압이 높아져서 임펠러(8)를 격벽판(4)으로부터 떨어지는 방향으로 떠오른다. 그에 따라서 임펠러(8)는 격벽판(4)으로부터 들어 올려진 상태에서 회전하여 물을 토출한다. 상기와 같이 물의 토출시에는 펌프실(3)내의 압력이 높아져서 임펠러(8)가 펌프실(3)의 격벽판(4)으로부터 떨어지는 방향으로 이동하지만, 모터(5)의 구동을 멈추면 펌프실(3)내의 압력이 낮아짐과 동시에 펌프실(3)의 제2자석(11)과 구동실(2)의 제1자석(6)이 흡인하고 있기 때문에 임펠러(8)의 베어링(12) 선단은 펌프실(3)내의 격벽판(4)에 접촉하게 된다.

모터(5)의 출력축(7)에 임펠러(8)를 직접 연결한 구성의 급수펌프 구조에 있어서, 임펠러(8)가 회전하면 회전에 의해 발생하는 원심력의 결과, 물의 흐름에 따라 각각의 날개(9)가 받는 힘이 미묘하게 다르기 때문에 모터(5)의 출력축(7)이 베어링(12)에 불규칙적으로 부딪치는 경우가 있다.

또 격벽판(4)을 통해 모터(5)의 출력축(7)의 제1자석(6)이 펌프실(3)의 제2자석(11)과 자기결합하여 임펠러(8)를 회전하는 것에 있어서는 임펠러(8)의 회전과 함께 발생하는 반경방향으로의 이동에 수반하여 펌프실(3)의 제2자석(11)과 구동실(2)의 제1자석(6)과의 자기결합의 변화가 모터(5)의 출력축(7)에 전달되어서 모터(5)의 출력축(7)이 베어링(12)에 불규칙적으로 부딪히는 운동이 일어난다. 이 운동에 의해 기계소음을 발생시킬 뿐만 아니라 장치의 수명을 단축시킬 우려가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 모터의 출력축 단부에 임펠러가 직접 연결된 구성의 급수펌프 구조라도 또 격벽을 통해 모터의 출력축의 자석이 임펠러 부설한 자석과 자기결합하여 임펠러를 회전하는 것에 있어서도 임펠러의 회전에 의한 유체의 변화에 따라 발생하는 모터의 출력축이 베어링에 불규칙적으로 부딪히는 운동을 하려고 하는 힘에 대해서 모터의 출력축에 측압(側壓)을 부여하는 제어부재를 구성하는 탄성부재의 탄발력에 의해 모터의 출력축을 일정방향으로 치우치게 하여 베어링에 불규칙적으로 부딪히는 운동을 해소시키고 아울러 소음을 발생시킬 우려가 없는 급수펌프를 제공하려고 하는 것이다.

제1도 및 제2도는 본 발명의 한 실시예의 급수펌프의 측단면도 및 탄성부재 배치부근을 도시한 평단면도로서, 제5도에서 도시한 종래예와 대조되는 것이다. 또 제3도는 탄성부재를 중심으로 한 사시도이다. 도면에 있어서, 제5도와 같은 기능, 같은 작용을 도시한 것에는 같은 부호를 붙여 설명한다. 그리고 모터의 출력축단부에 임펠러가 직접 연결된 구성의 급수펌프 구조라도 그 작용효과는 같다.

제1도, 제2도 및 제3도에 있어서, 격벽중심을 동심원으로 해서 형성한 격벽판(4)을 경계로 하여 구동실(2)과 펌프실(3)은 구동실케이스(14)와 펌프실케이스(13)에서 일체로 형성되어 있다. 구동실(2)에는 모터(5)의 출력축(7)에 고정된 회전판(22)에 삽입시킨 회전이 자유로운 제1자석(6)이 있고, 펌프실(3)에는 중심에 회전축을 가진 방사형상으로 여러 장의 날개(9)가 설치되어 있으며, 상기 날개(9)는 날개(9) 아래부분에 제2자석(11)을 고정 설치한 임펠러(8)가 고정판으로써 일체로 형성, 고정되어 있어 부품의 공차 범위 내에서 임펠러(8)가 회전 가능하게 되어 있다. 회전축 상단면은 흡입구(15)에 고정 설치된 스러스트패드(19) 중심부와 근소한 거리를 두고 대향하고 있다.

모터(5)의 출력축(7)은 모터(5)측의 함유(含有)합금으로 이루어진 축받이(21)로 축이 지지되어 있으며, 격벽판(4) 중심부 방향으로 뻗은 출력축(7) 단부에 고정된 회전판(22)이 그 선단에 고정 부착되어 있다. 상기 축받이(21)와 회전단부의 거의 중간에 출력축(7)을 제어하기 위해 설치된 탄성부재(20)가 있다. 탄성부재(20)를 구성하는 수평방향으로 탄발하는 판스프링(23)의 일단이 구동실케이스(14)에 모터(5)를 고정하는 나사와 함께 조여져서 결합, 고정되어 있다. 또 나사로 결합된 부분의 근방에는 판스프링(23)의 위치를 결정하는 위치결정용 돌기(29)와 통공(28)이 있다. 이와 같이 고정된 판스프링(23)의 타단에는 뚫린부분(24)이 형성되어 있고, 그 뚫린부분(24)에 모터(5)의 출력축(7)에 삽통되어 있는 칼러(25)의 원주부를 고리형상으로 둘러싼 고리형리브 (26)가 결합되어 있어, 칼러(25)를 일정방향으로 치우치도록 탄발시킴으로 모터(5)의 출력축(7)에 측압이 인가된다. 칼러(25)는 수지 등의 부재로 원반형상으로 성형되어 중앙부에 출력축(7)이 자유롭게 회전하도록 축을 삽통시키는 구멍(27)이 뚫려있다.

탄성부재(20)는 모터(5)의 출력축(7) 단부에 회전판(22)을 고정하기에 앞서 칼러(25)의 구멍(27)에 출력축(7)을 삽통시키고 동시에 판스프링(23)의 타단의 뚫린부분(24)을 칼러(25)의 고리형리브(26)에 결합시킴으로써 조립된다.

모터(5)의 출력축(7)은 판스프링(23)의 탄발력에 의해 칼러(25)의 구멍(27)이 일정방향으로 치우치는 적당한 측압을 받는다. 그 결과, 모터(5)의 출력축(7)은 칼러(25)의 구멍의 내면과 접동하여 제1자석(6)을 삽입시킨 회전판(22)도 일정방향으로 치우치는 힘을 받으면서 회전한다. 이 결과, 임펠러(8)가 회전할 때 자기작용에 의해 회전판(22)이 전진 운동을 일으키는 방향으로 자력을 받았다고 해도 모터(5)의 출력축(7)이 축받이(21)에 불규칙적으로 부딪히는 동작은 저지되기 때문에 모터(5)의 비정상적인 전류증가나 모터(5)측의 축받이(21)로부터 발생하는 두드리는 소리는 거의 해소된다.

제4도는 이와 같이 한쪽으로 치우치는 힘을 부여하는 탄성부재의 다른 실시예의 사시도이다. 도면에 있어서, 칼러(33)는 예를 들면 테프론 등의 마찰계수가 작은 수지부재로써 성형되어 있으며, 중앙부에 뚫린 구멍(35)을 모터(5)의 출력축(7)에 삽통한다. 도시하지 않은 구동케이스의 일단에 형성한 후크로부터 화살표 방향으로 수축하는 코일스프링(30)에 의해 칼러(33)의 걸림부(34)에 걸린다. 모터(5)의 출력축(7)을 중심으로 하여 코일 스프링(30)과 대향하는 방향으로 칼러(33)의 높이위치를 규정하는 위치조정판(36)이 있고, 칼러(33)의 타단은 그 뚫린부분(37)에 접동이 자유롭게 결합되어 있다.

따라서 제3도에 도시한 탄성부재와 마찬가지로 스프링(30)의 수축력에 의해 모터(5)의 출력축(7)에 측압이 부여된다.

이상에 기술한 바와 같이 본 발명에서는 모터출력축에 측압을 부여하는 탄성을 갖는 탄성부재를 구비했기 때문에 출력축단부에 임펠러가 장착되거나 자기회로의 구성에 의해 출력축단부를 편심시키는 힘이 작용했다고 해도 편심을 억제할 수 있다. 이 결과, 기계소음 발생을 억제하고 모터의 전류를 큰 폭으로 증가시키는 등, 그밖에 영향을 주는 일없이 정음화(靜音化)가 도모된다. 더군다나 간단한 구성이기 때문에 경제성이 높다.

Claims (3)

1. 펌프실(3)과, 이 펌프실의 외측에 배치되는 모터(5)와, 이 모터의 출력축(7)에 고정되어 일체로 회전하는 제1 자석(6)과, 상기 펌프실(3)에 배치됨과 동시에 이 펌프실을 구성하는 격벽판(4)을 사이에 두고 상기 제1 자석(6)과 대향하여 자기결합하는 제2 자석(11)을 갖는 임펠러(8)를 갖추며, 상기 임펠러가 상기 제1 자석의 회전에 동반하여 회전하는 급수펌프(1)에 있어서, 상기 출력축(7)에 측압을 부여하는 탄성부재(20)를 구비한 것을 특징으로 하는 급수펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 모터(5)는 구동실(2)에 배치되고, 이 구동실과 상기 펌프실(3)은 구동실 케이스(14)와 펌프실 케이스(13)에서 일체로 형성됨과 동시에 상기 격벽판(4)에 의해 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 급수펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄성부재(20)는 상기 출력축(7)을 옆쪽에서 부세하는 판스프링(23)인 것을 특징으로 하는 급수펌프.