KR101246590B1 - 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프는, 외부로부터 공급받은 전원으로 회전동력을 발생하는 모터조립체와, 상기 모터조립체의 모터축에 축결합하여 연동하는 임펠러와, 상기 임펠러를 내부에 수용하여 임펠러의 동작에 의해 예열수의 유동을 안내하는 펌프케이스와, 상기 펌프케이스와 모터조립체 사이에서 펌프케이스 외부로 배출되는 증기를 집수하고 선택적으로 증발시키는 누수 방지수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프{A Pre-heating water circulating pump having a leaking water preventing device}

본 발명은 예열수를 강제 순환하기 위한 예열수 순환펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프케이스 외부로 누설되는 극소량의 예열수를 내부에 수용하고 선택적으로 증발시켜 모터 내부로 예열수의 유입이 차단될 수 있도록 한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에 관한 것이다.

일반적으로 연료를 공급하여 동력을 발생하는 엔진은 구동시 높은 열이 발생하게 되므로 이를 냉각하기 위한 냉각장치가 구비된다.

상기 냉각장치는 엔진의 열을 흡열하여 냉각 가능하도록 한 것으로, 예열수를 순환시켜 흡열함으로써 엔진의 과열을 막을 수 있다.

그리고, 이러한 예열수는 저온 시동시 순환펌프에 의해 강제로 순환호도록 구성된다.

첨부된 도 1은 종래 기술에 의한 예열수 순환펌프의 내부 구 성을 보인 종단면도 이다.

도면과 같이, 예열수 순환펌프(10)는 외부로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생하는 모터(M)가 구비되고, 상기 모터(M)가 발생한 회전동력은 임펠러(12)를 회전시키게 된다.

그리고, 상기 임펠러(12)는 펌프케이스(14) 내부에 수용된 상태로 회전함으로써 예열수의 흐름을 강제하게 된다.

상기 펌프케이스(14)에는 수로(16)가 형성되어 임펠러(12)의 회전에 의해 유입되는 예열수의 흐름 방향이 안내될 수 있게 된다.

또한 상기 펌프케이스(14) 내부에는 다수의 씰러(18)가 구비된다. 상기 씰러(18)는 펌프케이스(14) 내부를 경유하는 예열수가 펌프케이스(14) 외부로 누수되지 않도록 하는 구성으로, 탄성력을 가지는 재질로 형성되며, 모터축(M')과 접촉하도록 배치된다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 예열수 순환펌프(10)에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 예열수 순환펌프(10)에 의해 강제 순환하는 예열수는 엔진의 열을 흡열하게 되므로 수온이 점차적으로 상승하여 80℃에 이르게 되며, 이러한 고열의 예열수는 압력이 상승하게 되어 씰러(18)와 모터축(M') 사이에는 유격이 발생하게 된다.

따라서, 상기 펌프케이스(14) 외부로는 씰러(18)의 미세한 틈을 통해 예열수가 누수되는 문제점이 있다.

또한, 이렇게 누수되는 예열수는 모터(M)로 유입되어 장비의 소손 사고를 유발하게 되므로, 장비의 사용불가 뿐만 아니라 군사용 차량의 기동 불가 상태를 야기하게 되어 바람직하지 못하다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 펌프케이스 외부로 누설되는 극소량의 예열수를 내부에 수용하고 선택적으로 증발시켜 모터 내부로 예열수의 유입이 차단될 수 있도록 한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 간단한 구성을 가지면서도 누수를 차단할 수 있도록 한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프는, 외부로부터 공급받은 전원으로 회전동력을 발생하는 모터조립체와, 상기 모터조립체의 모터축에 축결합하여 연동하는 임펠러와, 상기 임펠러를 내부에 수용하여 임펠러의 동작에 의해 예열수의 유동을 안내하는 펌프케이스와, 상기 펌프케이스와 모터조립체 사이에서 펌프케이스 외부로 배출되는 증기를 집수하고 선택적으로 증발시키는 누수 방지수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 누수 방지수단은, 상기 펌프케이스와 모터조립체의 일부를 내부에 수용하여 증기의 유동 방향을 가이드하는 가이드링과, 상기 가이드링의 내부와 연통하도록 결합하여 집수하는 밸브하우징과, 상기 가이드링과 펌프케이스 또는 모터조립체 일측과 접촉하여 가이드링 외부로 증기 누설을 차단하는 씰러와, 상기 밸브하우징 내부에 위치하여 부력에 의해 가이드링과 밸브하우징을 단절하는 볼과, 상기 밸브하우징의 개구된 일측을 차폐하는 플러그를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 가이드링 일측에는, 내부로 유입된 증기가 응축된 물의 흐름 방향을 안내하는 가이드홈과,

상기 가이드홈을 따라 유동한 물이 밸브하우징으로 유입하도록 안내하는 배수홀이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 밸브하우징 일측에는, 상기 볼이 수용되는 수용공간과, 상기 배수홀과 체결되어 상기 수용공간이 가이드링 내부와 연통하도록 하는 체결부와,

상기 수용공간 내부에 모인 물이 증발되어 외부로 배출되도록 하는 배기홀이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 볼은 물보다 비중이 낮은 재질로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 수용공간은 볼의 외경보다 큰 높이를 가지며, 일방향으로 갈수록 내경이 감소하는 것을 특징으로 한다.

상기 수용공간은 체결부가 형성된 방향으로 내경이 점차감소하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼은 배기홀을 통해 외부로부터 물이 유입시에 부력이 발생되어 상기 체결부를 차폐하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에서는, 펌프케이스 외부로 누설되는 극소량의 예열수 증기를 내부에 수용하여 응축된 상태로 일시 보관하고 선택적으로 증발시켜 모터 내부로 예열수의 유입이 차단될 수 있도록 구성된다.

따라서, 누출수의 흘러내림으로 인한 모터조립체의 소손을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 예열수 순환펌프의 발청을 미연에 방지하게 되므로 내구성을 유지할 수 있는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 예열수 순환펌프가 침수시에 펌프케이스 및 모터조립체 내부로 이물 및 물의 유입을 차단할 수 있게 되므로 유지가 용이한 이점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 예열수 순환펌프의 내부 구성을 보인 부분 종단면도.
도 2 는 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프의 외관 구성을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에서 요부구성인 누수 방지수단이 설치된 모습을 보인 종단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에서 요부 구성인 누수 방지수단의 외관을 보인 평면도.
도 5 는 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에서 요부 구성인 누수 방지수단의 세부 구성을 보인 분해 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프에서 요부 구성인 누수 방지수단의 작동 상태를 보인 사용상태도.

이하에서는 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 예열수 순환펌프의 구성을 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

첨부된 도 2와 같이 예열수 순환펌프(10)는 크게 외부로부터 공급받은 전원으로 회전동력을 발생하는 모터조립체(12)와, 상기 모터조립체(12)의 모터축(도 3의 도면부호 13)에 축결합하여 연동함으로써 회전하는 임펠러(도 3의 도면부호 14)와, 상기 임펠러(14)를 내부에 수용하여 임펠러(14)의 동작에 의해 예열수의 유동을 안내하는 펌프케이스(16)와, 상기 펌프케이스(16)와 모터조립체(12) 사이에서 펌프케이스(16) 외부로 배출되는 증기를 집수하고 선택적으로 증발시키는 누수 방지수단(100)을 포함하여 구성된다.

상기 모터조립체(12)는 좌측방향으로 모터축(13)의 일부가 돌출되어 있고, 상기 모터축(13)은 펌프케이스(16)의 우측면을 관통하여 내부로 삽입된 후 임펠러(14)와 체결되어 있다.

상기 모터조립체(12)와, 임펠러(14) 및 펌프케이스(16)는 일반적인 구성과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 누수 방지수단(100)은 펌프케이스(16)와 모터조립체(12)의 일부를 내부에 밀폐된 공간을 형성하여 상기 펌프케이스(16)로부터 우측 방향으로 빠져나오는 증기를 수용함으로써 이슬맺힘이나 낙수가 방지될 수 있도록 하는 구성으로, 펌프케이스(16)의 우측단 일부와 모터조립체(12)의 좌측단 일부를 내부에 수용하게 된다.

이하 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 누수 방지수단(100)의 상세 구성을 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 누수 방지수단(100)이 구비된 예열수 순환펌프(10)에서 요부구성인 누수 방지수단(100)이 설치된 모습을 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 누수 방지수단(100)이 구비된 예열수 순환펌프(10)에서 요부 구성인 누수 방지수단(100)의 외관을 보인 평면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 누수 방지수단(100)이 구비된 예열수 순환펌프(10)에서 요부 구성인 누수 방지수단(100)의 세부 구성을 보인 분해 사시도이다.

먼저 도 3과 같이 상기 누수 방지수단(100)은 펌프케이스(16)와 모터조립체(12)가 이격된 공간을 내부에 수용하여 밀폐하고 이러한 밀폐공간에 수용되는 증기를 액화하여 일정 공간에 보관하며, 보관된 물은 증발시켜 외부로 배기함으로써 제거하게 된다.

이를 위해 상기 누수 방지수단(100)은, 상기 펌프케이스(16)와 모터조립체(12)의 일부를 내부에 수용하여 증기의 유동 방향을 가이드하는 가이드링(110)과, 상기 가이드링(110)의 내부와 연통하도록 결합하여 집수하는 밸브하우징(120)과, 상기 가이드링(110)과 펌프케이스(16) 또는 모터조립체(12) 일측과 접촉하여 가이드링(110) 외부로 증기 누설을 차단하는 씰러(130)와, 상기 밸브하우징(120) 내부에 위치하여 부력에 의해 가이드링(110)과 밸브하우징(120)을 단절하는 볼(140)과, 상기 밸브하우징(120)의 개구된 일측을 차폐하는 플러그(150)를 포함하여 구성된다.

상기 가이드링(110)은 내부가 비어있는 링 형상을 가지며, 도 4에서 볼 때 전/후면 중앙부에는 씰러(130)가 구비된다. 상기 씰러(130)는 2개가 구비되어 상기 펌프케이스(16)와 모터조립체(12)에 각각 접촉함으로써 가이드링(110) 내부에 유입된 증기가 외부로 누출되지 않도록 차단하는 역할을 수행하는 구성으로, 탄성력을 가지는 재질로 형성됨이 바람직하다.

상기 가이드링(110) 내부에는 도 3과 같이 가이드홈(112)이 구비된다. 상기 가이드홈(112)은 가이드링(110) 내주면에서 외측 방향으로 함몰 형성되어 가이드링(110) 내부에 응축되어 생성된 물의 흐름 방향을 안내하는 구성으로, 상기 밸브하우징(120)이 위치하는 곳으로 안내하게 된다.

상기 가이드홈(112)의 일측에는 배수홀(114)이 구비된다. 상기 배수홀(114)은 가이드홈(112)을 따라 유동한 물이 밸브하우징(120)으로 유입될 수 있도록 안내하는 구성으로, 아래에서 설명하게 될 체결부(도 3의 도면부호 124) 내부와 연통하도록 결합된다.

상기 가이드링(110)의 외측에는 밸브하우징(120)이 결합된다. 상기 밸브하우징(120)은 가이드홈(112)과 배수홀(114)을 따라 유동하는 물을 내부에 수용하여 임시 저장하고, 외부로부터 제공받은 열을 이용하여 증발시켜 제거하기 위한 구성이다.

따라서, 상기 밸브하우징(120)은 내부가 비어있는 관 형상을 가지며, 상단부는 상기 가이드링(110)의 외측에서 중심 방향으로 나사 결합되고, 내부에는 물이 수용되는 수용공간(122)이 형성되며, 상기 수용공간(122)의 상측에는 체결부(124)가 구비된다.

상기 체결부(124)는 가이드링(110)의 외주면에서 내측방향으로 나사체결하기 위한 구성으로, 외면에는 수나사가 형성되어 있으며, 내부에는 배수홀(114)과 수용공간(122)이 연통하도록 천공 형성된다.

따라서, 상기 가이드링(110) 내부에 유입된 증기나 이러한 증기가 응축되어 생성된 물방울 등은 상기 체결부를 통해 밸브하우징(120) 내부로 유입 가능하게 된다.

상기 밸브하우징(120)의 개구된 하부에는 플러그(150)가 구비된다. 상기 플러그(150)는 밸브하우징(120)과 나사결합하여 상기 수용공간(122)이 하방향으로 차폐될 수 있도록 하는 구성이다.

상기 밸브하우징(120) 일측에는 배기홀(126)이 구비된다. 상기 배기홀(126)은 밸브하우징(120)에 플러그(150)가 결합하여 하부가 차폐되더라도 상기 수용공간(122)이 외부와 연통할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 밸브하우징(120)을 관통하도록 천공 형성되며, 상기 밸브하우징(120) 내부에 모인 물이 기화될 때 외부로 배기될 수 있도록 안내하게 된다.

상기 밸브하우징(120) 내부에는 볼(140)이 구비된다. 상기 볼(140)은 밸브하우징(120) 내부에 많은 물이 수용될 때 부력에 의해 상방향으로 이동하여 역류하지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.

즉, 상기 밸브하우징(120)의 수용공간(122) 상부는 상방향으로 갈수록 내경이 감소하도록 형성되고, 상기 수용공간(122)은 볼(140)의 외경보다 길게 형성된다.

따라서, 상기 볼(140)은 수용공간(122)의 하부에 위치하고 있다가 상기 수용공간(122) 내부에 수위가 높아지면 부력에 의해 선택적으로 띄워져 상기 수용공간(122)의 상부 공간 내주면과 접촉하게 되고, 물의 수위가 높아짐에 따라 부력이 증가하게 되면 상기 체결부(124)의 하부를 밀폐함으로써 물의 상방향 흐름을 차단하게 된다.

이것은 상기 예열수 순환펌프(10)가 물에 침수되어 배기홀(126)을 통해 밸브하우징(120) 내부로 물이 유입될 때 펌프케이스(16) 내부로 역류하지 않도록 차단하기 위함이다.

이를 위해 상기 볼(140)은 물의 비중보다 낮은 비중을 갖는 재질로 형성됨이 바람직하다.

이하 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 누수 방지수단(100)의 작용을 설명한다.

도 6에는 본 발명에 의한 누수 방지수단(100)이 구비된 예열수 순환펌프(10)에서 요부 구성인 누수 방지수단(100)의 작동 상태를 보인 사용상태도가 도시되어 있다.

도면과 같이, 상기 예열수 순환펌프(10)에 누수 방지수단(100)이 설치된 상태에서 상기 예열수 순환펌프(10)가 동작하게 되면, 상기 예열수 순환펌프(10)는 예열수의 수온이 증가함에 따라 극소량의 증기가 가이드링(110)이 설치된 방향으로 누설된다.

이때 상기 가이드링(110)은 내부에 증기를 수용하여 응축하게 되고, 이렇게 응축된 물은 가이드홈(112)을 따라 하측으로 유동하게 된다.

그리고, 상기 가이드링(110) 내부로 유입되는 증기는 씰러(130)에 의해 상기 펌프케이스(16) 또는 모터조립체(12)가 위치하는 방향으로는 누설이 차단될 수 있다.

이후 상기 가이드홈(112)에 의해 안내된 물은 배수홀(114)을 따라 밸브하우징(120)으로 배수된다.

보다 구체적으로는, 상기 배수홀(114)을 따라 하측으로 유동하는 물은 상기 체결부(124)의 내부를 따라 밸브하우징(120)의 수용공간(122) 내부로 유동하여 집수된다.

그리고, 상기 밸브하우징(120)은 가이드링(110)을 통해 열이 전도되어 온도가 상승하게 되며, 이러한 온도 상승에 따라 상기 수용공간(122)에 집수된 물은 증발되어 상기 배기홀(126)을 통해 증기 상태로 배기되어 소멸된다.

한편, 상기 예열수 순환펌프(10)가 침수되는 경우 상기 배기홀(126)을 통해 외부의 물이 수용공간(122) 내부로 유입될 수 있다.

이때 상기 볼(140)은 부력에 의해 떠올라 상기 체결부(124)의 하측 즉, 수용공간(122)의 상부 내주면과 접촉함으로써 압착되어 물의 상방향 유동을 차단하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서 볼은 물의 비중보다 낮은 비중을 갖는 재질로 형성되도록 구성하였으나, 물에 대하여 부력이 발생하여 뜰 수 있는 범위 내라면 내부에 기공을 형성하되 다양한 재질로 변경 실시도 가능함은 물론이다.

10. 예열수 순환펌프 12. 모터조립체
13. 모터축 14. 임펠러
16. 펌프케이스 100. 누수 방지수단
110. 가이드링 112. 가이드홈
114. 배수홀 120. 밸브하우징
122. 수용공간 124. 체결부
126. 배기홀 130. 씰러
140. 볼 150. 플러그

Claims (8)

1. 삭제
2. 외부로부터 공급받은 전원으로 회전동력을 발생하는 모터조립체와, 상기 모터조립체의 모터축에 축결합하여 연동하는 임펠러와, 상기 임펠러를 내부에 수용하여 임펠러의 동작에 의해 예열수의 유동을 안내하는 펌프케이스와, 상기 펌프케이스와 모터조립체 사이에서 펌프케이스 외부로 배출되는 증기를 집수하고 선택적으로 증발시키는 누수 방지수단을 포함하여 구성되며,
   상기 누수 방지수단은,
   상기 펌프케이스와 모터조립체의 일부를 내부에 수용하여 증기의 유동 방향을 가이드하는 가이드링과,
   상기 가이드링의 내부와 연통하도록 결합하여 집수하는 밸브하우징과,
   상기 가이드링과 펌프케이스 또는 모터조립체 일측과 접촉하여 가이드링 외부로 증기 누설을 차단하는 씰러와,
   상기 밸브하우징 내부에 위치하여 부력에 의해 가이드링과 밸브하우징을 단절하는 볼과,
   상기 밸브하우징의 개구된 일측을 차폐하는 플러그를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 가이드링 일측에는,
   내부로 유입된 증기가 응축된 물의 흐름 방향을 안내하는 가이드홈과,
   상기 가이드홈을 따라 유동한 물이 밸브하우징으로 유입하도록 안내하는 배수홀이 구비됨을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브하우징 일측에는,
   상기 볼이 수용되는 수용공간과,
   상기 배수홀과 체결되어 상기 수용공간이 가이드링 내부와 연통하도록 하는 체결부와,
   상기 수용공간 내부에 모인 물이 증발되어 외부로 배출되도록 하는 배기홀이 구비됨을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 볼은 물보다 비중이 낮은 재질로 형성됨을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 수용공간은 볼의 외경보다 큰 높이를 가지며, 일방향으로 갈수록 내경이 감소하는 것을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 수용공간은 체결부가 형성된 방향으로 내경이 점차감소하는 것을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 볼은 배기홀을 통해 외부로부터 물이 유입시에 부력이 발생되어 상기 체결부를 차폐하는 것을 특징으로 하는 누수 방지수단이 구비된 예열수 순환펌프.

Images