KR101642414B1 - 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프 - Google Patents

공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프 Download PDF

Info

Publication number
KR101642414B1
KR101642414B1 KR1020140116834A KR20140116834A KR101642414B1 KR 101642414 B1 KR101642414 B1 KR 101642414B1 KR 1020140116834 A KR1020140116834 A KR 1020140116834A KR 20140116834 A KR20140116834 A KR 20140116834A KR 101642414 B1 KR101642414 B1 KR 101642414B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
air
impeller
motor
shaft
Prior art date
Application number
KR1020140116834A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160028161A (ko
Inventor
갑 동 김
Original Assignee
김갑동
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김갑동 filed Critical 김갑동
Priority to KR1020140116834A priority Critical patent/KR101642414B1/ko
Publication of KR20160028161A publication Critical patent/KR20160028161A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101642414B1 publication Critical patent/KR101642414B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F04B17/04—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
    • F04B17/048—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the fluid flowing around the moving part of the motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/066—Cooling by ventilation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 고온유체를 압송할 수 있게 형성된 제1임펠러; 전기에너지에 의해 상기 제1임펠러를 회전시키도록 상기 임펠러에 결합되며, 상기 고온유체의 일부를 순환시켜 부품들을 윤활시킬 수 있게 구성된 모터부; 및 상기 모터부를 공기에 의해 냉각시킬 수 있게 형성된 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는, 상기 모터부의 내부에 구비되고, 상기 모터부의 회전력에 의해 회전될 수 있게 구성된 마그넷; 상기 모터부의 외측에 상기 모터부와 분리되도록 배치되고, 상기 마그넷의 인력에 의해 상기 마그넷의 회전에 따라 함께 회전될 수 있게 형성된 커플러; 및 상기 커플러의 회전에 의해 종동되어 송풍할 수 있게 형성된 팬블로어를 포함한다.

Description

공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프{HIGH TEMPERATURE HEAT RESISTANT MOTOR PUMP HAVING AIR SOURCE HEAT EXCHANGER}
본 발명은 고온의 환경에서 사용되는 모터펌프로서, 공기를 이용하여 고온 모터펌프를 냉각시키거나 모터 내부에서 발생된 열을 이용할 수 있도록 고안된 고온 내열 모터펌프에 관한 것이다.
화재 방화복이나 각종 강화 플라스틱, 전기 절전형 모터 또는 전자제품, 반도체 원료 등은 고온의 환경에서 견딜 수 있어야 한다. 이러한 제품들의 원료를 만드는 것 또한 높은 온도를 만드는 열매체 보일러를 사용하여 열매체유를 400℃ 이상으로 끓인 다음 액상의 원료를 파이프를 통하여 이동시키는데, 이송파이프 내의 온도가 내려가면 원료가 굳게 된다.
원료가 굳는 것을 방지하기 위해 열매체가 사용된다. 열매체는 원료온도 이상의 온도를 가지므로, 열매체의 이송을 위해 장치에 부가되는 펌프 또한 고온의 환경에서 내열성과 내구성을 확보해야 한다. 석유화학 제품을 만드는 생산과정에서와 같이 유체가 외부로 새어 나오는 경우, 유증기로 인해 화재나 폭발의 가능성도 높아질 수 있으므로 이에 대한 대비가 필요하다.
고온의 작동유체를 순환시키기 위한 펌프의 하나로서 캔드 모터펌프(Canned Motor Pump)가 사용되기도 한다. 캔드 모터펌프는 원심 펌프와 모터를 일체로 조합한 것으로, 펌프액의 일부를 모터나 베어링으로 환류시켜 윤활과 냉각을 행한다. 펌프액이 모터의 로터실까지 유입되므로 모터 펌프는 펌프액이 모터부품으로 침투되지 않도록 깡통 형식으로 구성되어 있다. 따라서, 모든 장치가 밀봉되어 액의 누출이나 소음이 없다는 점에서 플라스틱의 제조, 섬유 등의 제품을 만들어내는 플랜트 등지에서 많이 사용된다.
그런데, 고온 펌프의 스테이터 부분에서는 300~400℃의 열이 발생하는데, 이 열로 인해 모터에 씌워진 캔이 고온의 열과 압력에 의해 견디지 못하고 팽창되어 폭발하여 막대한 인명과 재산적인 피해를 유발시키기도 한다. 모터펌프의 과열을 방지하기 위해, 모터펌프 외부에 냉각재킷과 같은 수단을 이용하여 물에 의한 냉각구조가 제안되기도 하였다. 그러다 보니, 많은 물을 사용하는 냉각장치가 구비될 수밖에 없는데, 냉각할 수 있는 물도 결국은 다른 에너지를 사용하여 얻어진다는 점에서 여러 문제가 발생한다. 즉, 냉각수의 공급을 위하여 막대한 에너지가 소요되며, 설치된 냉각장치가 파이프 내에 스케일 등이 끼거나 부식되다 보니 6개월 내지 1년 이내 주기적으로 화학제 등을 이용하여 청소를 해야 할 뿐만 아니라, 사용된 냉각기가 부식되기 때문에 일정 시기마다 교체해 주어야 한다는 단점도 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안한 것으로, 고온의 환경에서 사용될 수 있는 고내열의 모터펌프로서, 모터펌프의 내부에서 발생하는 열 및 모터펌프를 순환하는 고온의 열매체의 열을 공기를 이용하여 냉각시킴에 있어, 모터펌프의 씰링을 그대로 유지하면서도 에너지 낭비없이 효율적으로 냉각시킬 수 있는 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 목적은, 모터펌프에서 발생하는 열이 별도의 에너지의 사용이 없이도 열교환부를 통하여 공기를 가열되도록 함으로써 용도에 맞게 사용될 수 있도록 하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 고온유체를 압송할 수 있게 형성된 제1임펠러; 전기에너지에 의해 상기 제1임펠러를 회전시키도록 상기 제1임펠러에 결합되며, 상기 고온유체의 일부를 순환시켜 부품들을 윤활시킬 수 있게 구성된 모터부; 및 상기 모터부를 공기에 의해 냉각시킬 수 있게 형성된 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는, 상기 모터부의 내부에 구비되고, 상기 모터부의 회전력에 의해 회전될 수 있게 구성된 마그넷; 상기 모터부의 외측에 상기 모터부와 분리되도록 배치되고, 상기 마그넷의 인력에 의해 상기 마그넷의 회전에 따라 함께 회전될 수 있게 형성된 커플러; 및 상기 커플러의 회전에 의해 종동되어 송풍할 수 있게 형성된 팬블로어를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 모터부는, 상기 임펠러와 연결되며, 내부에 상기 고온유체가 흐를 수 있게 관통홀을 갖는 제1샤프트; 상기 제1샤프트를 감싸도록 고정되며, 로터코어 및 상기 로터코어를 밀봉하는 로터캔을 갖는, 로터 어셈블리; 상기 로터코어의 외측에 상기 로터코어 및 상기 제1샤프트를 회전시킬 수 있게 형성되며, 권선용 전선에 의해 권취된 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어를 밀봉하는 스테이터캔을 갖는, 스테이터 유닛; 및 상기 스테이터 유닛의 양단을 밀봉시킬 수 있게 형성된 프론트캡 및 리어캡을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 일단은 상기 프론트캡에 플랜지결합되고, 타단은 상기 임펠러에 플랜지결합되며, 상기 임펠러의 고온유체가 흐를 수 있게 채널을 갖는 형태로 형성된, 프론트하우징을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 열교환부는, 상기 엔드플레이트에 플랜지결합되며, 단부가 밀폐된 형태로 형성된, 리어하우징; 상기 제1샤프트의 후단에 결합되어 상기 리어하우징으로 연장하는 제2샤프트; 및 상기 제2샤프트에 고정되며, 상기 고온유체를 순환시킬 수 있게 형성된 제2임펠러를, 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 상기 리어캡에 플랜지결합되고, 상기 로터 어셈블리를 지지할 수 있게 형성된 엔드플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 엔드플레이트는 상기 고온유체가 통과할 수 있게 통과홀이 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 상기 제2샤프트에 고정되며, 상기 마그넷을 고정할 수 있게 형성된 지지디스크를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 일단에 상기 커플러가 고정되며, 타단에 상기 팬블로어가 고정되는 제3샤프트; 상기 제3샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및 상기 베어링을 고정할 수 있게 형성되며, 상기 리어하우징에 플랜지결합되는 팬하우징을, 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마그넷은 네오듐을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는, 상기 열교환부를 감쌀 수 있게 형성되며, 일측에 에어홀을 갖는 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 팬블로어는 공기가 상기 모터부를 향하거나 상기 모터부의 주위에 있는 공기가 이동시켜 외부로 배출할 수 있게 경사각이 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 권선용 전선은, 나동선(裸銅線); 상기 나동선의 외층에 코팅되는 폴리이미드 계열의 제1내열코팅층; 상기 제1내열코팅층의 외층에 코팅되며, 직조된 내열 유리섬유에 의해 조성되는 직조코팅층; 상기 직조코팅층의 외층에 코팅되며, 폴리이미드 계열의 제2내열코팅층; 및 상기 제2내열코팅층의 외층에 코팅되며, 무기물에 의해 조성되는 무기물코팅층을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프에 의하면, 모터부의 외부에서 마그넷과 커플러 및 팬블로어를 이용하여 공기를 불어줌으로써 모터부에서 발생되는 열을 소산시키는 것이므로, 팬블로어를 회전하기 위한 별도의 에너지가 소요되지 않을 뿐만 아니라, 밀봉력이 전혀 저하되지 않으며, 유지/보수의 내구력도 향상된다.
또한, 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프에 의하면, 수냉식이 갖는 많은 양의 물의 사용 및 주기적 청소가 원천적으로 필요하지 않으므로 비용 및 경제성 면에서 우수하다.
또한, 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프에 의하면, 팬블로어의 방향을 조절함으로써 모터펌프 및 고온유체를 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터펌프 및 고온유체와 열교환된 공기를 외부에서 다양한 용도로 사용할 수 있으므로 에너지의 활용성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프의 일 예(100)를 보인 개략적 단면도
도 2는 본 발명과 관련된 열교환부(200)를 확대하여 보인 단면도
도 3은 본 발명과 관련된 고온 내열 모터펌프의 권선용 전선(136)이 적층 구조를 보인 단면도
도 4는 본 발명과 관련된 마그넷 어셈블리(230)의 평면도
도 5는 본 발명과 관련된 커버(290)의 사이드캡(292)의 평면도
도 6 및 도 7은 본 발명과 관련된 열교환부(200)를 이용하여 고온 모터펌프를 냉각시키거나 모터 내부에서 발생된 열을 이용할 수 있도록 공기를 순환시키는 것을 개념적으로 보인 작동상태도들
이하, 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명과 관련된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프의 일 예(100)를 보인 개략적 단면도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 열교환부(200)를 확대하여 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명과 관련된 고온 내열 모터펌프의 권선용 전선(136)이 적층 구조를 보인 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 고온 내열 모터펌프(100)는 고온유체를 압송할 수 있게 형성된 제1임펠러(115), 전기에너지에 의해 제1임펠러(115)를 회전시키도록 제1임펠러(115)에 결합되며 고온유체의 일부를 순환시켜 부품들을 윤활시킬 수 있게 구성된 모터부 및, 모터부를 공기에 의해 냉각시킬 수 있게 형성된 열교환부(200)를 갖는 구성으로 되어 있다.
구체적으로, 모터부는 케이싱(110), 임펠러(115), 프론트 하우징(121), 엔드플레이트(122), 스테이터 유닛(130), 로터 어셈블리(140), 제1샤프트(141), 베어링(151, 152), 슬리브(153, 154) 등의 요소를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 고온 내열 모터펌프(100)의 세부 구성상의 요소는 경우에 따라 이중 일부를 포함하지 않거나 다른 형태로 대체될 수 있다.
도 1을 참조하면, 케이싱(110)은 임펠러(115)를 감싸는 부분으로서, 작동유체 즉, 용융된 고온의 수지 등이 들어오는 인렛(inlet; 111)과 원심력에 의하여 압송되는 아웃렛(outlet; 112)이 각각 형성되어 있다.
임펠러(115)는 로터 어셈블리(140)에 결합되는 부품으로서, 로터 어셈블리(140)로부터 구동력을 제공받아 회전에 의해 작동유체를 원심방향으로 강제로 안내함으로써 작동유체가 케이싱(110)의 아웃렛(112)으로 향하도록 한다.
프론트 하우징(121) 및 엔드플레이트(122)는 로터 어셈블리(140)를 지지할 수 있게 형성되어 있다. 프론트 하우징(121) 및 엔드플레이트(122)의 체결을 위해, 스테이터 유닛(130)에는 프론트캡(131) 및 리어캡(132)이 구비되어 있다. 프론트하우징(121)의 일단은 프론트캡(131)에 플랜지결합되고, 타단은 제1임펠러(115)의 케이싱(110)에 플랜지결합되어 있으며, 그 몸체에는 제1임펠러(115)의 고온유체가 흐를 수 있게 채널을 갖는 형태로 형성되어 있다. 엔드플레이트(122)에는 고온유체가 통과될 수 있게 통과홀(122a)이 형성되어 있다. 이외에도, 프론트캡(131)은 케이싱(110)과의 직접 체결을 위해 리어 플랜지(132)에 비해 직경이 큰 형태로도 형성될 수 있다. 이 경우, 프론트캡(131)과 케이싱(110)은 프론트캡(131) 쪽에서 삽입되는 플랜지볼트에 의해 체결되며, 스테이터 유닛(130)과 케이싱(110)의 직접 체결구조에 의해 높은 밀봉력을 얻을 수 있으며, 조립도 간편화될 수 있다.
도 3과 같이, 고내열 모터펌프 권선용 전선(136)은, 중심으로부터 순차적으로 나동선(裸銅線; 136-1), 제1내열코팅층(136-2), 직조코팅층(136-3), 제2내열코팅층(136-4), 무기물코팅층(136-5)이 적층된 형태로 형성될 수 있다. 도시에서 제1내열코팅층(136-2) 및 제2내열코팅층(136-4)은 모두 사용된 형태를 예시하였으나, 이들 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
나동선(136-1)은 내열 처리를 위한 구리 도선의 상태로서, 모터의 용량에 맞는 직경을 갖도록 선택될 수 있다.
제1내열코팅층(136-2)은 나동선(136-1)에 일차적으로 입혀지는 내열층으로서, 내열수지에 의해 조성될 수 있다. 그러한 내열수지로서 내열성과 내화성이 우수한 폴리이미드(polyimide) 계열의 수지가 사용될 수 있다. 폴리이미드 수지는 400℃ 이상의 고온을 견딜 수 있는 재료로서, 종래 폴리올레핀 등과 같은 저융점 수지를 사용한 후 폴리이미드 수지를 적층하는 방식에 비하여, 본 실시예와 같이 나동선에 직접 코팅시킨 후 폴리이미드를 추가 적층함으로써 내열 온도를 현저히 증가시킨다. 즉, 나동선에 폴리이미드 수지를 코팅하기 전에 폴리올레핀과 같은 접착성 수지를 코팅하는 경우 폴리올레핀에 의한 내열 온도의 저하가 발생하는데 본 예와 같이 폴리이미드를 직접 부착함으로써 내열 온도를 떨어뜨리지 않는다.
직조코팅층(136-3)은 제1내열코팅층(136-2)에 의하여 입혀진 나동선(136-1)을 보강하고 내열성을 높일 수 있도록 내열섬유에 의해 코팅된다. 그러한 직조코팅층(136-3)을 이루는 내열섬유는 제1내열코팅층(136-2)을 둘러싸는 복수 가닥의 유리섬유(glass fiber)로서, 나선방향으로 복수의 유리섬유 가닥이 교차되게 연속적으로 직조하는 형태로 만들어질 수 있다. 유리섬유는 1,000℃ 이상의 온도에서 견딜 수 있으므로 내부의 제1내열코팅층(136-2) 및 나동선(136-1)에 대한 내열 역할을 하게 된다.
제2내열코팅층(136-4)은 직조코팅층(136-3)의 올과 올 사이의 공간 및 충전을 채워줌으로써 내열성을 높이면서도, 직조코팅층(136-3)의 풀림을 방지한다. 이러한 제2내열코팅층(136-4) 역시 폴리이미드 계열의 내열 수지에 의해 조성될 수 있다.
무기물코팅층(136-5)은 권선작업을 마친 상태에서 전선이 일정한 형태로 유지되도록 고정시키면서 내부의 나동선(136-1)에 전달되는 열을 차단시킨다. 그러한 무기물코팅층(136-5)은 권취된 전선을 고온에 견딜 수 있는 세라믹 파우더를 진공 상태에서 폴리이미드 수지에 의하여 함침하는 것에 의하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 제조된 고내열 모터펌프 권선용 전선(136)은 450℃ 또는 500℃ 이상의 온도가 지속적으로 유지되는 환경에서도 절연성이 저하되지 않고 내구한도를 높인다. 따라서, 모터펌프의 냉각을 위한 냉각수 또는 이를 순환시키기 위한 재킷의 필요성을 경감시켜주며 그에 따른 경제적 비용을 혁신적으로 줄여주며, 유지 보수를 위한 관리 및 비용의 발생을 원천적으로 차단시켜 준다.
로터 어셈블리(140)는 제1샤프트(141)를 감싸도록 고정된다. 구체적으로 로터 어셈블리(140)는, 제1샤프트(141)에 고정되어 있는 로터 코어(142) 및 로터 코어(142)를 밀봉하는 로터캔(143)을 포함하다. 제1샤프트(141)의 중심은 내부에 고온유체가 흐를 수 있도록 길이방향의 관통홀(141a)이 형성되어 있으며, 관통홀(141a)에 연결되는 반경방향의 측공(141b)이 포함하고 있다. 모터가 작동되면 임펠러(115)의 작용에 의해 작동유체가 관통홀(141a)로 유입되고 측공(141b)을 통하여 모터의 내부공간으로 유입된다.
제1샤프트(141)의 전단과 후단은 슬리브(153, 154)에 의하여 각각 끼워져 있으며, 슬리브(153, 154)는 각각의 베어링에 의하여 지지된다. 베어링에는 나선 및 축선 방향으로 형성된 미로(labyrinth)가 형성될 수 있으며, 미로를 따라 유동하는 작동유체에 의해 제1샤프트(141)와 베어링 사이의 원활한 미끄럼이 일어나게 된다. 따라서, 별도의 윤활유를 사용하지 않고 펌프에 의해 수송되는 작동유체에 의하여 윤활작용을 구현한다.
스테이터 유닛(130)은 철심 코어(133)에 전선(136)이 권취된 형태로서, 스테이터캔(134-1, 134-2)에 의하여 밀봉되어 있다. 스테이터 유닛(130)의 선단부와 후단부는 전술한 바와 같이 프론트 하우징(121)과 엔드플레이트(122)에 각각 결합되기 위한 프론트캡(131) 및 리어캡(132)을 구비하고 있다.
모터부는 이외에도 커넥터 등을 포함할 수 있다. 커넥터는 스테이터 유닛(130)의 전선(136) 등이 외부의 단자와 연결하는 부분으로서, 연장튜브에 의하여 고온의 스테이터 유닛(130)과 일정한 거리를 둘 수 있다. 이러한 연장튜브는 커넥터(170)를 고온으로부터 보호하면서도 유사시 취급이 용이하도록 한다.
열교환부(200)는 모터부의 내부에 구비되며 모터부의 회전력에 의해 회전될 수 있게 구성된 마그넷(230), 모터부의 외측에 모터부와 분리되도록 배치되어 마그넷(230)의 인력에 의해 마그넷(230)의 회전에 따라 함께 회전될 수 있게 형성된 커플러(270) 및, 커플러(270)의 회전에 의해 종동되어 송풍할 수 있게 형성된 팬블로어(280)를 갖는다. 이외에도 열교환부(200)는, 제2샤프트(210), 제2임펠러(220), 지지디스크(231), 리어하우징(240), 팬하우징(250), 커플러(270), 팬블로어(280), 커버(290) 등을 포함한다.
제2샤프트(210)는 제1샤프트(141)의 후단에 제1샤프트(141)에 나사결합되어 있으며, 제2임펠러(220) 및 마그넷(230)을 지지하는 역할을 한다. 제2임펠러(220)는 스테이터 유닛(130) 및 로터 어셈블리(140)에 의해 가열된 고온유체를 순환시킨다. 또한, 제2임펠러(220)는 장치가 작동된 후 제1임펠러(115)의 회전에 의하여 내부 공간으로 작동유체가 유입되도록 공기를 빼주고, 공기가 다 빠지면 이를 폐쇄시킨다.
마그넷(230)은 철 등으로 이루어지는 커플러(270)를 강한 자기(磁氣) 인력으로 구속할 수 있도록 네오듐과 같은 강자성체로 제작된 일체형 디스크 또는 세그먼트로 나뉘어질 수 있는 디스크를 사용할 수 있다. 마그넷(230)의 보호 및 고정을 위하여 마그넷(230)은, 도 4와 같이, 지지디스크(231)에 의해 접시머리 체결나사(232)와 함께 고정될 수 있다. 지지디스크(231)는 스테인리스 스틸과 같은 비자성체에 의해 형성될 수 있다.
리어하우징(240)은 엔드플레이트(122)에 플랜지결합되는 형태로 형성될 수 있으며, 단부는 밀폐되도록 형성되어 있다. 따라서, 커플러(270)는 리어하우징(240)에 의하여 마그넷(230)과는 간접적으로 인력을 받게 된다. 다만, 마그넷(230)의 강한 자기력에 의하여 커플러(270)가 구속되며, 마그넷(230)이 회전되면 커플러(270)도 함께 회전된다.
리어하우징(240)의 단부에는 팬하우징(250), 제3샤프트(260), 커플러(270), 팬블로어(280) 및 커버(290) 등이 결합될 수 있다.
팬하우징(250)은 리어하우징(240)에 플랜지결합되는 형태로 형성되어 있으며, 그 내부에 베어링(251)을 고정한다. 베어링(251)은 제3샤프트(260) 및 커플러(270)의 회전을 가이드한다. 팬하우징(250) 및 베어링(251)은 모터부와 달리 고온유체가 유입됨이 없이 일반조건에서 운전한다.
팬블로어(280)은 공기가 모터부를 향하거나, 모터부의 주위에 있는 공기가 이동되어 외부로 배출할 수 있게 경사각이 형성될 수 있다. 즉, 모터부를 냉각시키는 경우라면, 도 6과 같이, 팬블로어(280)의 경사각은 바람이 모터부를 향하도록 설정되며, 모터부에서 발생되는 열을 난방이나 다른 대상물을 가열하는 용도로 활용하는 경우라면, 도 7과 같이, 모터부의 주위에 있는 공기가 이동되어 외부로 배출될 수 있도록 설정된다.
열교환 효율을 높일 수 있도록 열교환부를 감싸는 커버(290)가 포함될 수 있다. 도 5와 같이, 커버(290)의 일측에는 사이드캡(292)이 구비될 수 있으며, 사이드캡(292)은 동심상의 복수의 에어홀(292a)을 포함할 수 있다.
상기와 같이 설명된 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프는 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프
110: 케이싱 111: 인렛
112: 아웃렛 115: 임펠러
121: 프론트 하우징 122: 엔드플레이트
130: 스테이터 유닛 131: 프론트캡
132: 리어캡 133: 스테이터 코어
134-1, 134-2: 스테이터캔 140: 로터 어셈블리
141: 샤프트 141a: 관통홀
142b: 측공 142: 로터 코어
143: 로터 캔 153, 154: 슬리브
200: 열교환부 210: 제2샤프트
220: 제2임펠러 230: 마그넷
231: 지지플레이트 240: 리어하우징
250: 팬하우징 251: 베어링
260: 제3샤프트 270: 커플러
280: 팬블로어 290: 커버
291: 사이드커버

Claims (12)

  1. 고온유체를 압송할 수 있게 형성된 제1임펠러;
    전기에너지에 의해 상기 제1임펠러를 회전시키도록 상기 제1임펠러에 결합되며, 상기 고온유체의 일부를 순환시켜 부품들을 윤활시킬 수 있게 구성된 모터부; 및
    상기 모터부를 공기에 의해 냉각시킬 수 있게 형성된 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는,
    상기 모터부의 내부에 구비되고, 상기 모터부의 회전력에 의해 회전될 수 있게 구성된 마그넷;
    상기 모터부의 외측에 상기 모터부와 분리되도록 배치되고, 상기 마그넷의 인력에 의해 상기 마그넷의 회전에 따라 함께 회전될 수 있게 형성된 커플러; 및
    상기 커플러의 회전에 의해 종동되어 송풍할 수 있게 형성된 팬블로어를 포함하고,
    상기 모터부는,
    상기 제1임펠러와 연결되며, 내부에 상기 고온유체가 흐를 수 있게 관통홀을 갖는 제1샤프트;
    상기 제1샤프트를 감싸도록 고정되며, 로터코어 및 상기 로터코어를 밀봉하는로터캔을 갖는, 로터 어셈블리;
    상기 로터코어의 외측에 상기 로터코어 및 상기 제1샤프트를 회전시킬 수 있게 형성되며, 권선용 전선에 의해 권취된 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어를 밀봉하는 스테이터캔을 갖는, 스테이터 유닛;
    상기 스테이터 유닛의 양단을 밀봉시킬 수 있게 형성된 프론트캡 및 리어캡;
    일단은 상기 프론트캡에 플랜지결합되고, 타단은 상기 제1 임펠러에 플랜지결합되며, 상기 제1 임펠러의 고온유체가 흐를 수 있게 채널을 갖는 형태로 형성된, 프론트하우징; 및
    상기 리어캡에 플랜지결합되고, 상기 로터 어셈블리를 지지할 수 있게 형성된 엔드플레이트를 포함하고,
    상기 엔드플레이트는 상기 고온유체가 통과할 수 있게 통과홀이 형성되며,
    상기 열교환부는,
    상기 엔드플레이트에 플랜지결합되며, 단부가 밀폐된 형태로 형성된, 리어하우징;
    상기 제1샤프트의 후단에 결합되어 상기 리어하우징으로 연장하는 제2샤프트; 및
    상기 제2샤프트에 고정되며, 상기 고온유체를 순환시킬 수 있게 형성된 제2임펠러를 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2샤프트에 고정되며, 상기 마그넷을 고정할 수 있게 형성된 지지디스크를 더 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  8. 제1항에 있어서,
    일단에 상기 커플러가 고정되며, 타단에 상기 팬블로어가 고정되는 제3샤프트;
    상기 제3샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및
    상기 베어링을 고정할 수 있게 형성되며, 상기 리어하우징에 플랜지결합되는 팬하우징을, 더 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은 네오듐을 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부를 감쌀 수 있게 형성되며, 일측에 에어홀을 갖는 커버를 더 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 팬블로어는 공기가 상기 모터부를 향하거나 상기 모터부의 주위에 있는 공기가 이동되어 외부로 배출할 수 있게 경사각이 형성된, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 권선용 전선은,
    나동선(裸銅線);
    상기 나동선의 외층에 코팅되는 폴리이미드 계열의 제1내열코팅층;
    상기 제1내열코팅층의 외층에 코팅되며, 직조된 내열 유리섬유에 의해 조성되는 직조코팅층;
    상기 직조코팅층의 외층에 코팅되며, 폴리이미드 계열의 제2내열코팅층; 및
    상기 제2내열코팅층의 외층에 코팅되며, 무기물에 의해 조성되는 무기물코팅층을 포함하는, 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프.

KR1020140116834A 2014-09-03 2014-09-03 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프 KR101642414B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116834A KR101642414B1 (ko) 2014-09-03 2014-09-03 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140116834A KR101642414B1 (ko) 2014-09-03 2014-09-03 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160028161A KR20160028161A (ko) 2016-03-11
KR101642414B1 true KR101642414B1 (ko) 2016-08-10

Family

ID=55582840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140116834A KR101642414B1 (ko) 2014-09-03 2014-09-03 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101642414B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155883A (ja) * 2000-11-22 2002-05-31 Ebara Corp マグネットポンプ及びモータ
KR101284670B1 (ko) * 2012-10-12 2013-07-16 갑 동 김 초고온 내열 모터펌프

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002155883A (ja) * 2000-11-22 2002-05-31 Ebara Corp マグネットポンプ及びモータ
KR101284670B1 (ko) * 2012-10-12 2013-07-16 갑 동 김 초고온 내열 모터펌프

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160028161A (ko) 2016-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150097450A1 (en) System and method for cooling an electric motor
RU2470190C2 (ru) Компрессорная система для морской подводной эксплуатации
US20230170763A1 (en) Cooling tower having thermally managed motor
CN1989679A (zh) 带有内置热交换器的电动机
US7670118B2 (en) Hot gas blowing fan
US8890643B2 (en) Heat exchange type cooling apparatus for a transformer
JP4561408B2 (ja) 回転電機
JPS6354152B2 (ko)
JP5758964B2 (ja) 超高耐熱モータポンプのモータ巻線用電線の製造方法
CN103765732A (zh) 电动机
KR20160124076A (ko) 회전 기계 및 회전 기계에서의 열교환 방법
US20130147310A1 (en) Slip ring
JP2008184960A (ja) 高温ガス送風用ファン
KR101642414B1 (ko) 공기를 이용한 열교환부를 갖는 고온 내열 모터펌프
KR101284670B1 (ko) 초고온 내열 모터펌프
KR101817586B1 (ko) 발전 사이클 시스템
JPH0445679B2 (ko)
KR101235327B1 (ko) 초고내열 모터 권선용 전선의 제조방법 및 그에 의해 제조된 전선
CN218624761U (zh) 一种带有水冷结构的环保风机
US6775474B2 (en) Heat transfer system without a rotating seal
US8456044B2 (en) Material matrix for cooling media enhancement
KR20110088834A (ko) 용융금속에 사용되는 펌프용 실리스 베어링박스
KR20100042304A (ko) 냉각장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190716

Year of fee payment: 4