KR101042028B1 - 모터 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중 또는 육상에서 사용할 수 있는 모터 펌프에 관한 것으로서, 상하로 개방된 모터 프레임의 내측에 스테이터와 로터가 설치된 모터 본체와, 모터프레임의 상부를 폐쇄하게 결합되며 모터 본체의 로터와 결합되는 샤프트를 회전가능하게 지지하는 상부 베어링이 설치되는 상부 하우징과, 모터프레임의 하부를 폐쇄하게 결합되며 샤프트를 지지하는 하부 베어링이 설치되는 하부 하우징과, 하부 하우징 하부에서 모터 프레임을 에워싸게 결합되어 메인 냉각 공간을 갖게 형성되며 냉각유가 충진된 냉각 챔버와, 냉각챔버 내에 모터 프레임을 향하는 상방으로 연장되게 설치되어 냉각 챔버에 충진된 냉각유가 모터 프레임의 외벽을 따라 상승한 후 냉각챔버의 내벽으로 하강하는 순환유로를 형성할 수 있도록 형성된 냉각유 순환 격벽과, 냉각챔버 상의 샤프트에 결합되어 회전에 의해 냉각유가 냉각유 순환 격벽을 따라 순환되게 하는 냉각용 임펠러와, 냉각 챔버의 하부로 연장된 샤프트에 결합된 양수용 임펠러의 회전에 의해 유입구를 통해 유입된 물을 토출구를 통해 배출시키는 펌핑 본체를 구비한다.

Description

모터 펌프{motor pump}

본 발명은 모터 펌프에 관한 것으로서, 상세하게는 냉각유의 순환에 의해 냉각 효율이 향상되게 형성된 모터 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 모터 펌프는 유체를 압송하는 기기로서, 용도 별로 다양한 형태로 제공되고 있다.

또한, 급수 또는 배수용의 경우 물에 침수된 상태에서 작동되는 수중 모터펌프와 대기중에서 작동되는 일반펌프로 분류된다. 일반 모터펌프는 구동열을 냉각시켜주기 위한 별도의 냉각팬을 갖지만 수중 모터펌프는 물에 의해 자연냉각되기 때문에 별도의 냉각팬이 필요치 않은 차이점이 있으며, 수중 모터펌프는 수중에서 동작되는 만큼 액체유입을 차단하기 위한 기밀유지가 필수적이다.

한편, 각종 폐수 배수용, 우수 배수용 또는 슬러지 이송용으로 사용되는 수중펌프는 수위가 냉각이 원할하지 않은 위치까지 낮아져 공회전되는 경우 과열에 의해 모터가 파손될 수 있고, 육상에서는 사용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 수중 및 육상에서도 사용가능하면서도 냉각효율을 향상시킬 수 있는 모터 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모터 펌프는 상하로 개방된 모터 프레임의 내측에 스테이터와 로터가 설치된 모터 본체와; 상기 모터프레임의 상부를 폐쇄하게 결합되며 상기 모터 본체의 로터와 결합되는 샤프트를 회전가능하게 지지하는 상부 베어링이 설치되는 상부 하우징과; 상기 모터프레임의 하부를 폐쇄하게 결합되며 상기 샤프트를 지지하는 하부 베어링이 설치되는 하부 하우징과; 상기 하부 하우징 하부에서 상기 모터 프레임을 에워싸게 결합되어 메인 냉각 공간을 갖게 형성되며 냉각유가 충진된 냉각 챔버와; 상기 냉각챔버 내에 상기 모터 프레임을 향하는 상방으로 연장되게 설치되어 상기 냉각 챔버에 충진된 냉각유가 상기 모터 프레임의 외벽을 따라 상승한 후 상기 냉각챔버의 내벽으로 하강하는 순환유로를 형성할 수 있도록 형성된 냉각유 순환 격벽과; 상기 냉각챔버 상의 상기 샤프트에 결합되어 회전에 의해 상기 냉각유가 상기 냉각유 순환 격벽을 따라 순환되게 하는 냉각용 임펠러와; 상기 냉각 챔버의 하부로 연장된 상기 샤프트에 결합된 양수용 임펠러의 회전에 의해 유입구를 통해 유입된 물을 토출구를 통해 배출시키는 펌핑 본체;를 구비한다.

바람직하게는 상기 양수용 임펠러의 상면에는 상기 양수용 임펠러의 회전에 연동되어 유입된 물 또는 공기를 회전시켜 상기 냉각 챔버의 저면을 냉각시킬 수 있도록 상방으로 돌출되게 형성된 보조 냉각 날개;를 더 구비한다.

또한, 상기 상부 하우징에는 상기 냉각 챔버와 연통되게 형성되어 상기 냉각유가 유입될 수 있는 보조 냉각공간을 갖게 형성되어 있고, 상기 상부 하우징에는 상기 보조 냉각공간을 제1 및 제2 분할공간으로 분할하되 상기 냉각유 순환격벽을 통해 유입된 냉각유가 상기 제1 및 제2분할공간을 경유한 후 상기 냉각유 챔버로 순환될 수 있도록 형성된 보조 격벽;을 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 모터 펌프에 의하면 냉각 챔버의 냉각유가 순환하면서 냉각시킬 수 있고, 양수용 임펠러의 상면에 형성된 보조 날개에 의해 냉각 챔버의 저면을 냉각시킬 수 있어 냉각효율이 향상되는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 펌프의 단면도이고,
도 2는 도 1의 양수용 임펠러의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모터 펌프의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터 펌프를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 펌프의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 모터 펌프(100)는 모터 본체(110), 상부 하우징(130), 하부 하우징(150), 냉각 챔버(170), 펌핑본체(190), 냉각용 임펠러(210), 냉각유 순환격벽(230)을 구비한다.

모터 본체(110)는 속이 빈 원통형으로 상하로 개방된 모터 프레임(111)의 내측에 스테이터(113)와 로터(115)가 설치되어 있다.

참조부호 117은 스테이터(113)로 전력을 공급하기 위한 전력공급선이다.

로터(115)의 중앙에는 후술되는 펌핑본체(190)까지 하방으로 연장된 샤프트(119)가 로터(115)에 일체로 결합되어 있다.

상부 하우징(130)은 모터프레임(111)의 상부를 폐쇄하며, 모터 프레임(111)보다 외경이 확장되게 형성되어 후술되는 냉각챔버(170)의 상단과 결합된다.

상부 하우징(130)의 중앙 저부에는 모터 본체(110)의 로터(115)와 결합되는 샤프트(119)를 회전가능하게 지지하는 상부 베어링(133)이 설치되어 있다.

참조부호 135는 모터프레임(111)의 상단과 상부 하우징(130) 사이에 설치된 실링용 링이다.

하부 하우징(150)은 모터프레임(111)의 하부를 폐쇄하도록 모터 프레임(111)의 하부에 결합되어 있다.

하부 하우징(150)의 중앙 상부에는 샤프트(119)를 지지하는 하부 베어링(153)이 설치되어 있다.

냉각 챔버(170)는 하부 하우징(150) 하부에서 하부 하우징(150) 하부로부터 이격되게 샤프트(119)를 중심으로 내경이 확장되는 방향으로 확장된 후 상방으로 연장되어 상부 하우징(130)과 결합되되 모터 프레임(111)의 외측면과 이격되게 모터프레임(111)을 에워싸게 결합되어 메인 냉각 공간(172)을 갖게 형성되며 있다.

참조부호 178 및 179는 실링부재로서 고속도의 회전을 하는 샤프트(119) 부분을 통한 충진유의 누설을 방지할 수 있는 것으로 샤프트(119)에 고정되어 샤프트(119)와 함께 회전하는 회전링과, 이에 상대해지는 고정링 부분의 맞추어지는 이음매를 끼워 맞추어 누설되지 않도록 하는 메카니컬 실이 적용될 수 있다.

냉각 챔버(170)의 메인 냉각공간(172) 내에는 냉각유 예를 들면 오일이 충진되어 있다.

냉각용 임펠러(210)은 냉각챔버(170)에 의해 형성된 메인 냉각공간(172) 내의 샤프트(119)에 결합되어 샤프트(119)의 회전에 연동되어 상승 와류를 형성하여 냉각유가 후술되는 냉각유 순환 격벽(230)을 따라 순환되게 한다.

냉각유 순환 격벽(230)은 냉각챔버(170) 내에 모터 프레임(111)의 외측면과 나란하게 상방으로 연장되게 설치되어 냉각 챔버(170)의 메인 냉각공간(172)에 충진된 냉각유가 모터 프레임(111)의 외벽을 따라 상승한 후 냉각챔버(170)의 내벽으로 하강하는 순환유로를 형성할 수 있도록 형성되어 있다.

냉각유 순환 격벽(230)의 하단에는 냉각챔버의 내벽을 타고 하강하는 냉각유가 냉각용 임펠러(210)쪽으로 이동될 수 있게 관통홀(232)이 형성되어 있다.

펌핑본체(190)는 냉각 챔버(170) 하부에 양수 공간을 형성할 수 있도록 냉각 챔버(170)에 결합되어 있고, 냉각 챔버(170)의 하부로 연장된 샤프트(119)에 결합된 양수용 임펠러(192)의 회전에 의해 중앙 하부에 마련된 유입구(194)를 통해 유입된 물을 토출구(196)를 통해 배출시킬 수 있도록 되어 있다.

참조부호 199는 실링부재이다.

양수용 임펠러(192)는 양수기능 외에 냉각챔버(170)의 냉각기능까지 할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 디스크 형태로 형성된 원판(192a) 하부에 나선형 양수 날개(192b)가 형성되어 있고, 원판(192a) 상면에는 양수용 임펠러(192)의 회전에 연동되어 유입된 물 또는 공회전시 공기를 회전시켜 냉각 챔버(170)의 저면을 냉각시킬 수 있도록 상방으로 돌출되어 나선형으로 형성된 복수개의 보조 냉각 날개(194)가 방사상으로 상호 이격되게 형성되어 있다.

한편, 냉각 능력을 더욱 증가시키기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 상부 하우징(130)에는 냉각 챔버(170)의 메인 냉각공간(172)과 연통되게 형성되어 냉각유가 유입될 수 있는 보조 냉각공간(138)을 갖게 형성될 수 있다.

또한, 상부 하우징(130)에는 보조 냉각공간(138)을 제1 및 제2 분할공간(136)(137)으로 분할하되 냉각유 순환격벽(230)을 통해 모터 프레임(111)의 외측면을 타고 상승하여 유입된 냉각유가 제1분할공간(136)과 제2분할공간(137)을 경유한 후 냉각유 챔버(170)로 순환될 수 있도록 보조 냉각 공간(138)내에 형성된 보조 격벽(139)이 형성되어 있다.

참조부호 139a는 제1분할공간(136)과 제2분할공간(137)을 연통시키게 형성된 관통홀이다.

이러한 모터 펌프(100)는 냉각유가 모터프레임(111)외측면과 상부 프레임(130)을 거친 후 하강하여 순환됨으로써 냉각 능력이 향상됨으로서 물이 유입되지 않은 상태에서도 모터본체(110)의 과열을 방지할 수 있고, 수중 또는 육상에서도 사용할 수 있는 장점을 제공한다.

110: 모터 본체 130: 상부 하우징
150: 하부 하우징 170: 냉각 챔버
190: 펌핑본체 210: 냉각용 임펠러
230: 냉각유 순환격벽

Claims (4)

1. 모터 펌프에 있어서,
   상하로 개방된 모터 프레임의 내측에 스테이터와 로터가 설치된 모터 본체와;
   상기 모터프레임의 상부를 폐쇄하게 결합되며 상기 모터 본체의 로터와 결합되는 샤프트를 회전가능하게 지지하는 상부 베어링이 설치되는 상부 하우징과;
   상기 모터프레임의 하부를 폐쇄하게 결합되며 상기 샤프트를 지지하는 하부 베어링이 설치되는 하부 하우징과;
   상기 하부 하우징 하부에서 상기 모터 프레임을 에워싸게 결합되어 메인 냉각 공간을 갖게 형성되며 냉각유가 충진된 냉각 챔버와;
   상기 냉각챔버 내에 상기 모터 프레임을 향하는 상방으로 연장되게 설치되어 상기 냉각 챔버에 충진된 냉각유가 상기 모터 프레임의 외벽을 따라 상승한 후 상기 냉각챔버의 내벽으로 하강하는 순환유로를 형성할 수 있도록 형성된 냉각유 순환 격벽과;
   상기 냉각챔버 상의 상기 샤프트에 결합되어 회전에 의해 상기 냉각유가 상기 냉각유 순환 격벽을 따라 순환되게 하는 냉각용 임펠러와;
   상기 냉각 챔버의 하부로 연장된 상기 샤프트에 결합된 양수용 임펠러의 회전에 의해 유입구를 통해 유입된 물을 토출구를 통해 배출시키는 펌핑 본체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 양수용 임펠러의 상면에는 상기 양수용 임펠러의 회전에 연동되어 유입된 물 또는 공기를 회전시켜 상기 냉각 챔버의 저면을 냉각시킬 수 있도록 상방으로 돌출되게 형성된 보조 냉각 날개;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
3. 제2항에 있어서, 상기 상부 하우징에는 상기 냉각 챔버와 연통되게 형성되어 상기 냉각유가 유입될 수 있는 보조 냉각공간을 갖게 형성되어 있고,
   상기 상부 하우징에는 상기 보조 냉각공간을 제1 및 제2 분할공간으로 분할하되 상기 냉각유 순환격벽을 통해 유입된 냉각유가 상기 제1 및 제2분할공간을 경유한 후 상기 냉각유 챔버로 순환될 수 있도록 형성된 보조 격벽;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
4. 제3항에 있어서, 상기 냉각유는 오일인 것을 특징으로 하는 모터 펌프.

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