KR100763055B1 - 사이드 채널 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이드 채널 펌프로서 형성된 급수 펌프(2)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 임펠러(5)의 블레이드 챔버(12, 13)는 반경(R)에 의해서 형성된 윤곽을 가지며, 상기 윤곽으로 볼 때 반경(R)의 원점은 상기 블레이드 챔버(12, 14)의 중심선 뒤에 배치되어 있다. 그럼으로써, 특히 적은 난류를 갖는 순환 흐름이 상기 블레이드 챔버(12, 13) 내부에 도달하게 된다. 따라서, 상기 급수 펌프(2)는 매우 높은 효율을 갖는다.

Description

사이드 채널 펌프 {SIDE CHANNEL PUMP}

본 발명은 펌프 하우징 내에서 회전하면서, 상기 펌프 하우징의 끝면(end face)에 적어도 하나의 원형 블레이드 챔버를 제한하는 가이드 블레이드를 포함하는 구동 임펠러(impeller), 그리고 펌프 하우징 내에서 가이드 블레이드 영역에 배치된 적어도 하나의 부분 링형 채널을 구비하며, 상기 블레이드 챔버는 운송될 매체를 위한 유입 영역 및 배출 영역을 갖고, 상기 부분 링형 채널은 블레이드 챔버와 함께 유입 채널로부터 배출 채널로의 이송 챔버를 형성하며, 상기 블레이드 챔버의 윤곽이 이송 챔버 내에 원점을 갖는 적어도 하나의 반경으로부터 형성되는 급수 펌프에 관한 것이다.

상기와 같은 급수 펌프는 연료 탱크 내에 있는 연료를 이송하거나 자동차의 윈도우 워셔 내에 있는 세척액을 이송하기 위해 사용되고, 실무에서 공지되어 있다. 공지된 급수 펌프는 임펠러의 양 끝면에 각각 원형 블레이드 챔버를 하나씩 갖는다. 상기 블레이드 챔버는 임펠러의 끝면에 대해 수직인 곧은 벽에 의해서 방사상 외측 방향으로 제한된다. 상기 블레이드 챔버의 임펠러의 방사상 내측 방향으로 향하는 윤곽은 제 1 반경에 의해서 형성된다. 반경의 원점은 임펠러의 끝면에 대해 수직으로 배치된 중심선에 배치된다. 상기 원점은 동시에 상기 부분 링형 채널을 형성하는 제 2 반경의 원점이다.

공지된 급수 펌프에서의 단점은, 상기 급수 펌프가 이송될 매체 내에서 난류를 형성한다는 것이다. 이와 같은 난류는 급수 펌프의 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 또한 비등점 가까이에 있는 매체, 예컨대 뜨거운 오토(Otto)-연료의 경우에는, 이송 챔버 내에서 증기 기포가 형성될 위험이 있다. 상기 증기 기포는 급수 펌프로부터 이송되는 용적 흐름을 심하게 감소시킨다.

본 발명의 목적은, 가급적 높은 효율을 가지며 증기 기포의 형성을 확실하게 방지하도록 형성된, 서두에 언급된 방식의 급수 펌프를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 상기 반경에 의해서 결정되는 블레이드 챔버의 윤곽으로 볼 때, 반경의 원점이 임펠러의 끝면에 대해 수직으로 진행하는 상기 블레이드 챔버의 중심선을 중심으로 대향 영역에 배치됨으로써 달성된다.

상기와 같은 형성에 의해, 블레이드 챔버는 반경에 의해 형성된 영역에서 매우 평탄하게 상승하는 윤곽을 갖는다. 이와 같이 평탄하게 형성된 윤곽에 걸쳐서, 순환 흐름은 임펠러와 펌프 하우징 사이의 이송 챔버 내에서 변동된다. 상기 영역에서는 순환 흐름이 단지 약간만 편향되기 때문에, 난류 발생 위험은 매우 적다. 따라서, 증기 기포의 형성이 방지된다.

본 발명의 바람직한 개선예에 따라, 블레이드 챔버의 서로 마주 놓인 윤곽에 대한 다수의 반경의 원점이 임펠러의 내부에서 상기 임펠러의 끝면에 평행한 공통 평면 상에 배치되어 있는 경우에는, 임펠러가 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.

블레이드 챔버와 부분 링형 채널 사이에서 순환 흐름이 변동되는 영역에서는 난류가 자주 형성된다. 본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따르면, 가이드 블레이드에 인접한 영역에서는, 임펠러의 끝면에 평행한 평면으로부터 상기 끝면까지 블레이드 챔버가 임펠러의 끝면에 수직으로 안내되는 경계를 갖는다면, 난류를 발생시키는 순환 흐름이 다시 빠르게 안정화될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 개선예에 따라, 임펠러가 간단하게 구성된 블레이드 챔버를 가짐으로써, 서로 마주 놓인 윤곽들을 형성하는 2개 반경의 원점이 블레이드 챔버의 중심선에 대해 반사 대칭으로 배치되는 경우에는, 임펠러가 특히 저렴하게 제조될 수 있다. 따라서, 상기 중심선은 임펠러의 중심을 향하는 윤곽 및 임펠러의 중심으로부터 다른 쪽을 향하는 윤곽에 대해 대칭선으로서 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 급수 펌프는, 중심선(도 2, (21)참조)으로부터 반경의 원점까지의 간격이 끝면으로부터 반경의 원점까지의 간격과 거의 동일한 크기를 갖는 경우에 특히 높은 효율을 나타낸다.

서로 마주 놓인 블레이드 챔버는 공지된 급수 펌프에서와 마찬가지로 임펠러의 방사상 외측 영역에서 서로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 급수 펌프의 효율을 더욱 높이기 위해서는, 임펠러의 양 끝면에서 반사 대칭으로 서로 마주 놓인 블레이드 챔버가 중심선의 영역에서만 서로 연결되는 것이 바람직하다. 따라서, 매우 적은 난류를 갖는 순환 흐름이 이송 챔버로부터 다른 이송 챔버 내부로 넘쳐 흐르게 된다. 이로써, 증기 기포의 형성 위험은 마찬가지로 매우 낮아진다.

본 발명은 다수의 실시예를 허용한다. 본 발명의 기본 원리를 더욱 구체화하기 위해, 다수의 실시예들 중에서 하나의 실시예가 도면에 도시되고, 아래에서 기술된다.

도 1은 본 발명에 따른 급수 펌프의 단면도이고,

도 2는 도 1에 따른 급수 펌프의 이송 챔버 영역을 확대 도시한 확대도이다.

도 1은 전동기(1)에 의해서 구동되고, 축방향으로 관류되는 사이드 채널 펌프로서 형성된 급수 펌프(2)의 종단면을 보여주며, 상기 급수 펌프(2)는 예컨대 도시되지 않은 자동차 연료 펌프로부터 연료를 이송하기 위해서 제공될 수 있다. 급수 펌프(2)는 펌프 하우징(3)을 구비하고, 상기 펌프 하우징(3) 내에는 전동기(1)의 샤프트(4) 위에 회전 불가능하게 고정된 임펠러(5)가 배치되어 있다. 펌프 하우징(3)은 전동기(1)로부터 떨어져서 마주보는 측면에서는 유입 채널(6)을, 전동기(1)를 향한 측면에서는 배출 채널(7)을 구비한다. 상기 유입 채널(6)은 이송 챔버(8) 내부와 연결된다. 제 2 이송 챔버(9)는 배출 채널(7) 내부와 연결된다. 상기 이송 챔버(8, 9)는 각각 펌프 하우징(3) 내에 삽입된 부분 링형 채널들(10, 11) 및 임펠러(5) 내에 배치된 블레이드 챔버(12, 13)를 포함한다. 상기 블레이드 챔버(12, 13)는 각각 가이드 블레이드(14, 15)에 의해서 제한되고, 각각 이송될 매체를 유입시키기 위한 유입 영역(16, 17) 및 배출 영역(18, 19)을 갖는다. 상기 유입 영역(16, 17)과 배출 영역(18, 19) 사이에서는, 마주 놓인 블레이드 챔버(12, 13)가 서로 연결된다. 임펠러(5)의 회전시에는, 이송 챔버(8, 9) 내에서 각각 순환 흐름이 형성된다. 유입측 이송 챔버(8)의 순환 흐름으로부터 부분 흐름이 분기되어 배출측 이송 챔버(9) 내부로 넘쳐 흐른다. 이와 같은 흐름은 도면에 화살표로 표시되어 있다.

도 2는 도 1에 따른 급수 펌프(2)의 이송 챔버(8, 9) 영역을 확대 도시한 것이다. 상기 도면에서는, 블레이드 챔버(12, 13)가 각각 끝면에 대해 수직으로 진행하는 중심선(21)에 대해 대칭으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 블레이드 챔버(12, 13)는 유입 영역(16, 17) 및 배출 영역(18, 19)에서 각각 반경(R)에 의해 형성되는 윤곽을 갖는다. 이 경우, 상기 반경(R)은 개별 윤곽으로부터 볼 때 중심선(21) 뒤에 배치된 원점을 갖는다. 또한, 상기 반경(R)의 원점들은 임펠러(5)의 끝면(20)에 대해 평행한 공통 평면 상에 존재한다. 이와 같은 내용을 보다 구체적으로 설명하기 위해, 블레이드 챔버(12, 13)의 평면은 도면에 일점쇄선으로 도시되어 있다. 그럼으로써, 특히 적은 난류를 갖는 순환 흐름은 부분 링형 채널(10, 11)로부터 블레이드 챔버(12, 13) 내부에 도달하게 된다. 임펠러(5)의 끝면(20)으로부터 반경(R)의 원점들의 평면 간격은 중심선(21)으로부터 반경(R)의 원점까지의 간격과 거의 동일하다.

Claims (6)

1. 구동 임펠러 및 하나 이상의 링형 채널을 구비한 급수 펌프로서,

   상기 구동 임펠러는 펌프 하우징 내에서 회전하며 그리고 상기 펌프 하우징의 끝면에서 하나 이상의 원형 블레이드 챔버를 제한하는 가이드 블레이드를 포함하며,

   상기 하나 이상의 링형 채널은 상기 펌프 하우징 내에서 가이드 블레이드 영역에 배치되며,

   상기 블레이드 챔버는 운송될 매체를 위한 유입 영역 및 배출 영역을 갖고, 상기 부분 링형 채널은 상기 블레이드 챔버와 함께 유입 채널로부터 배출 채널로의 이송 챔버를 형성하며, 상기 블레이드 챔버의 윤곽이 상기 이송 챔버 내에 원점을 갖는 하나 이상의 반경으로 형성되는 급수 펌프에 있어서,

   반경(R)에 의해서 결정되는 블레이드 챔버(12, 13)의 윤곽으로 볼 때, 반경(R)의 원점이 임펠러(5)의 끝면(20)에 대해 수직으로 진행하는 상기 블레이드 챔버의 중심선(21)에 마주 놓인 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블레이드 챔버(12, 13)의 서로 마주 놓인 윤곽에 대한 다수의 반경(R)의 원점이, 상기 임펠러(5) 내부에서 상기 임펠러(5)의 끝면(20)에 대해 평행하게 진행하는 공통의 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 블레이드 챔버(12, 13)가 상기 임펠러(5)의 끝면(20)에 대해 평행하게 진행하는 평면으로부터 끝면까지 가이드 블레이드(14, 15)에 인접한 영역에서 상기 임펠러(5)의 끝면(20)에 대해 수직으로 가이드 되는 한계를 갖는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   각각 서로 마주 놓인 윤곽을 형성하는 2개 반경(R)의 원점이 상기 블레이드 챔버(12, 13)의 중심선(21)에 대해 거울-역상으로 배치되는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 중심선(21)으로부터 상기 반경(R)의 원점까지의 간격이 상기 끝면(20)으로부터 상기 반경(R)의 원점까지의 간격과 거의 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 임펠러(5)의 양 끝면(20)에 거울-역상으로 마주 놓인 블레이드 챔버(12, 13)가 상기 중심선(21) 영역에서만 서로 연결되는 것을 특징으로 하는,

   급수 펌프.

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