KR100320497B1 - 리테이너를 사용치 않는 워터펌프(순환펌프) - Google Patents

리테이너를 사용치 않는 워터펌프(순환펌프) Download PDF

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Abstract

본 발명은 리테이너를 사용치 않는 워터펌프(순환펌프)에 관한 것으로, 종래의 워터펌프에 비해 누수현상이 없고 펌핑효율이 상승되는 등의 특징이 있다.
이를 위한 본 발명은, 내부에는 다수의 코일 12가 고정되고 일측에는 돌출부 11이 형성된 제 1 케이싱 10과; 일측에는 베어링 42를 지지하는 돌출부 22 및 돌출부 22와 연결된 원통부 21이 형성되고 그 반대쪽에는 토출관 23이 형성되며 비자성 금속으로 제작되고, 볼트에 의해 제 1케이싱과 조립되는 제 2 케이싱과; 제 2 케이싱의 원통부 안으로 삽입되는 코어 41이 형성된 축 40과; 제 2 케이싱 안에 삽입되며 축 40에 볼트로 고정되는 임페라 50과; 흡입관 31이 형성되고 제 2 케이싱과 볼트 및 너트에 의해 조립되는 제 3 케이싱과; 제 3 케이싱의 안에 조립되며 베어링 43이 끼워지는 베어링홀더 60으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

리테이너를 사용치 않는 워터펌프(순환펌프){RETAINER USE NOT WATER PUMP}
본 발명은 리테이너(Retainer)를 사용치 않는 워터펌프(순환펌프)에 관한 것이다. 물이나 오일 등의 유체를 어떤 장소에서 다른 장소로 이동시키기 위해서는 워터펌프가 필수적으로 사용되어야 한다. 그런데, 종래의 워터펌프는 임페라의 양측에 리테이너가 조립되어 있다. 상기 리테이너는 워터펌프를 통과하는 물이나 오일 등의 유체가 워터펌프의 외부로 새어나가지 않도록 하는 중요한 역할을 함과 동시에 축을 지지하는 작용을 한다. 그러나 리테이너는 내구성이 양호하지 못하여 장시간 사용할 수 없으며 따라서 리테이너가 노후됨에 따라 워터펌프를 통과하는 유체가 외부로 새어나가는 문제가 발생된다. 또한 리테이너는 축에 마찰력을 작용하기 때문에 축에 부하가 걸리게 되어 에너지의 소모를 발생시키며, 노후되면 축이 회전할 때 진동과 소음이 발생됨과 아울러 상술한 바와 같이 누수현상이 발생되는 것이다. 그러므로 리테이너를 자주 교체하여야 하며 이 과정에서 워터펌프를 정지시켜야 하기 때문에 경제적이지 못하다. 즉, 종래의 워터펌프는 상술한 바와 같은 다수의 이유로 인해 비경제적이고 펌핑효율이 낮아지며 누수현상이 생기는 등의 다수 문제점을 안고 있는 것이다. 그리고 종래의 워터펌프는, 주물로 제작된 임페라를 사용하고 있다. 따라서 임페라의 자체 중량이 무거워 에너지의 소모가 많으며 임페라의 날개 숫자가 6개 이하로 구성되어 있어서 펌핑효율이 탁월하지 못한 문제가 있다. 또한 종래의 워터펌프는 중량이 무거운 임페라를 사용하기 때문에 리테이너의 내구성을 단축시키는 원인이 되고 있다.
따라서 본 발명은, 리테이너를 사용치 않기 때문에 상술한 종래의 워터펌프로부터 비롯되는 다수의 문제점을 해결할 수 있는 워터펌프를 제공코저 한다.
또한 본 발명은, 주물로 제작된 임페라를 사용하지 않고 얇은 철판으로 조립된 임페라를 사용함으로써, 역시 종래의 워터펌프로부티 비롯되는 다수의 문제점을 해결할 수 있는 워터펌프를 제공코저 한다.
이를 위하여 본 발명은, 내부에는 다수의 코일 12가 고정되고 일측에는 돌출부 11이 형성된 제 1 케이싱 10과; 일측에는 베어링 42를 지지하는 돌출부 22 및 돌출부 22와 연결된 원통부 21이 형성되고 그 반대쪽에는 토출관 23이 형성되며 비자성 금속으로 제작되고, 볼트에 의해 제 1케이싱과 조립되는 제 2 케이싱과; 제 2 케이싱의 원통부 안으로 삽입되는 코어 41이 형성된 축 40과; 제 2 케이싱 안에 삽입되며 축 40에 볼트로 고정되는 임페라 50과; 흡입관 31이 형성되고 제 2 케이싱과 볼트 및 너트에 의해 조립되는 제 3 케이싱과; 제 3 케이싱의 안에 조립되며 베어링 43이 끼워지는 베어링홀더 60으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 축 40은 2개의 베어링 42, 43에 의해서만 지지되면서 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서 임페라 50은, 중앙에 구멍 53이 형성되고 날개 54를 조립시키기 위한 다수의 구멍 52들이 형성된 측판 51과;중앙에 보스 53a가 형성되고 날개 54를 조립시키기 위한 다수의 구멍들이 형성된 측판 51a와: 상기 측판들의 구멍 52에 끼워지는 돌출핀 55들이 상하에 형성되어 있는 날개 54들로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 측판들과 날개는 리벳팅 공법에 의해 서로 조립되는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 날개는 방사상으로 조립되며 길이가 긴 것과 짧은 것이 교대로 조립되는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 측판들과 날개의 두께는 1mm 이하이며 측판 51보다 측판 51a의 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 베어링홀더 60은, 제 3 케이싱의 내면에 접촉되는 외륜 61과; 베어링 43이 삽입되는 홈 63이 형성된 내륜 62; 외륜과 내륜 사이에는 다수의 구멍 64가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 제 3 케이싱의 흡입관을 통해 제 2 케이싱 안으로 유입된 유체는 제 2 케이싱의 원통부 21과 돌출부 22 내부까지 충진되는 구조인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 참고사시도.
도 2는 본 발명의 구조를 나타낸 단면도.
도 3과 도 4는 도 2의 1-1선, 2-2선 단면도.
도 5는 본 발명의 임페라를 나타낸 분해사시도.
도 6은 본 발명의 베어링홀더를 나타낸 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30 : 제 1, 2, 3 케이싱
40 : 축 50 : 임페라
60 : 베어링홀더
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 발명에 다른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 외관을 보인 사시도로써, 제 1, 2, 3 케이싱은 전부 윈통형을 이루고 있다. 제 2 케이싱의 위쪽에는 토출관 23이 돌출되어 있고 제 3 케이싱의 측면에는 흡입관이 형성되어 있어서 유체를 흡입할 수 있도록 하였다. 그리고 제 1, 2, 3 케이싱은 볼트 또는 볼트와 너트에 의해 서로 조립이 된다.
도 2는 본 발명의 구조를 나타낸 단면도인데, 코일 12와 축 40 및 코어 41은 통상의 모타 구조와 동일하거나 유사하며, 축에 임페라 50이 조립되는 원리 역시 통상의 모타 구조와 동일하다. 그러나 본 발명은 도면에서와 같이 리테이너를 사용하지 않는 큰 특징이 있다. 즉, 축 40은 베어링 42, 43에 의해서만 지지된 채 회전을 하며, 베어링 42는 제 2 케이싱의 돌출부 22 안에 고정되고, 또 하나의 베어링 43은 제 3 케이싱 안에 조립되어 있는 베어링홀더 60에 고정된다. 베어링들과 베어링홀더는 스냅링 등에 의해 위치가 고정됨은 당연하다.
그리고 제 2 케이싱은, 황동 또는 청동 등의 비자성 금속으로 제작하여 코어 41과 코일 12 사이에 자장이 형성되는 것을 방해하지 않도록 하여야 하며, 비자성 금속은 제 2 케이싱 안을 흐르는 물 등의 유체에 의해 녹이 슬지 않기 때문에 본 발명의 내구성을 향상시킬 수 있다. 한편, 제 1 케이싱과 제 3 케이싱의 재질은 굳이 비자성 금속을 사용하지 않아도 무방하다.
본 발명의 임페라 50은 두께 1mm 이하의 스테인레스판으로 제작하는 것이 바람직하며 보스 53a가 형성되는 측판 51a의 두께가 그 반대쪽의 측판 51의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 그리고 도 5 및 도 2 날개 54와 양쪽의 측판 51, 51a는 리베팅 공법에 의해 서로 조립되며, 날개 54들의 길이는 긴 것과 짧은 것으로 구성되며 하나씩 교대로 조립이 된다. 이렇게 제작된 임페라는 자체 중량이 주물품에 비해 매우 가볍고 날개의 숫자가 훨씬 많기 때문에 동일한 에너지를 공급받는 범위 안에서 주물품에 비해 펌핑효율이 탁월하게 향상된다.
그리고 본 발명의 베어링홀더 60은, 도 6과 같이 외륜과 내륜으로 구성되는데, 내륜에는 베어링 43이 고정된다. 그리고 내륜과 외륜의 사이에는 다수의 구멍 64들이 형성되는데, 제 3 케이싱의 흡입관을 통해 유입된 유체가 통과한다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 전원이 인가되면, 축 40은 회전을 하게 된다. 따라서 흡입관 31을 통해 물 등의 유체가 흡입되어 베어링홀더의 구멍 64를 통과함과 동시에 제 2 케이싱의 원통부 21과 돌출부 22 안에도 충진된다. 이와 동시에 임페라의 회전에 의해 유체는 제 2 케이싱의 토출관 23을 통해 이송된다. 즉, 제 3 케이싱과 제 2 케이싱 안으로 유입된 유체는 임페라와 축, 코어, 베어링, 베어링홀더에 모두 접촉되는데, 축과 코어는 유체 속에서 회전을 하는 것이다. 이것이 리테이너를 사용치 않는 본 발명의 구조적 특징에 해당된다.
이상과 같은 본 발명은, 리테이너를 사용치 않은 채 유체 속에서 축과 코어, 임페라가 회전하면서 펌핑을 할 수 있는 구조를 가지는데, 리테이너를 사용하지 않기 때문에 축에 마찰력이 크게 가해지지 않으며, 또한 무게가 가볍고 펌핑효율이 양호한 임페라를 사용하므로써, 통상의 워터펌프에 비해 펌핑효율이 상승됨은 물론 리테이너를 사용하지 않기 때문에 누수현상이 거의 발생되지 않는 특징이 있다. 따라서 펌프의 내구성이 크게 상승되며 리테이너의 마모로 인해 발생되는 소음과 진동현상도 거의 소멸되어 정숙한 운전이 가능한 등의 특징이 있다.

Claims (8)

  1. 내부에는 다수의 코일 12가 고정되고 일측에는 돌출부 11이 형성된 제 1 케이싱 10과;
    일측에는 베어링 42를 지지하는 돌출부 22 및 돌출부 22와 연결된 원통부 21이 형성되고 그 반대쪽에는 토출관 23이 형성되며 비자성 금속으로 제작되고, 볼트에 의해 제 1케이싱과 조립되는 제 2 케이싱과;
    제 2 케이싱의 원통부 안으로 삽입되는 코어 41이 형성된 축 40과;
    제 2 케이싱 안에 삽입되며 축 40에 볼트로 고정되는 임페라 50과;
    흡입관 31이 형성되고 제 2 케이싱과 볼트 및 너트에 의해 조립되는 제 3 케이싱과;
    제 3 케이싱의 안에 조립되며 베어링 43이 끼워지는 베어링홀더 60으로 구성된 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 축 40은 2개의 베어링 42, 43에 의해서만 지지되면서 회전하는 것을 특징으로 히는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  3. 제 1 항에 있어서 임페라 50은, 중앙에 구멍 53이 형성되고 날개 54를 조립시키기 위한 다수의 구멍 52들이 형성된 측판 51과;중앙에 보스 53a가 형성되고 날개 54를 조립시키기 위한 다수의 구멍들이 형성된 측판 51a와; 상기 측판들의 구멍52에 끼워지는 돌출핀 55들이 상하에 형성되어 있는 날개 54들로 구성된 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  4. 제 3 항에 있어서, 측판들과 날개는 리벳팅 공법에 의해 서로 조립되는 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  5. 제 3 항에 있어서, 날개는 방사상으로 조립되며 길이가 긴 것과 짧은 것이 교대로 조립되는 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  6. 제 3 항에 있어서, 측판들과 날개의 두께는 1mm 이하이며 측판 51보다 측판 51a의 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  7. 제 1 항에 있어서, 베어링홀더 60은, 제 3 케이싱의 내면에 접촉되는 외륜 61과; 베어링 43이 삽입되는 홈 63이 형성된 내륜 62; 외륜과 내륜 사이에는 다수의 구멍 64가 형성된 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
  8. 제 1 항에 있어서, 제 3 케이싱의 흡입관을 통해 제 2 케이싱 안으로 유입된 유체는 제 2 케이싱의 원통부 21과 돌출부 22 내부까지 충진되는 구조인 것을 특징으로 하는 리테이너를 사용치 않는 워터펌프.
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