KR101709549B1 - 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프에 관한 것이다. 본 발명은, 스테이터가 밀봉된 하우징의 내부에 결합되는 반면 로터는 하우징의 외부에 설치됨에 따라 세척수나 오물이 배수펌프의 하우징 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 모터와 펌프의 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 임펠러는 플랜지부가 블레이드부의 끝단에서 연장되도록 형성됨에 따라 블레이드부의 방사상 끝단에 각종 오물이 감기는 것을 방지할 수 있고, 플랜지부가 선형으로 형성되거나 또는 보스부 방향으로 곡률을 갖도록 형성됨에 따라 실러를 하우징에 용이하게 조립할 수 있다. 또, 임펠러의 플랜지부와 실러에 각각 실링돌부가 겹치도록 형성됨에 따라 세척수와 오물이 임펠러의 배면으로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 플랜지부에 수류통공이 형성되어 상기 임펠러 배면에서의 축방향 수압을 감쇄시킬 수 있다.

Description

임펠러 및 이를 구비한 배수펌프{IMPELLER AND DRARIN PUMP HAVING THE SAME}

본 발명은 비엘디시 모터에 결합되는 임펠러 및 이를 적용한 배수펌프에 관한 것으로, 특히 하우징의 내부에는 스테이터가, 하우징의 외부에는 로터가 설치되는 비엘디시 모터의 회전축에 결합되는 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프에 관한 것이다.

일반적으로 비엘디시 모터(Brushless DC Motor : BLDC)는 스테이터(stator)에 3상의 코일을 감아 회전자계를 형성하고 로터(rotor)에는 영구자석을 부착하여 스테이터에서 형성된 자계와 영구자석의 자계와의 상호작용에 의해 회전력을 얻는 직류모터의 일종이다.

즉, 비엘디시 모터는 로터의 위치에 따라 파워구동모듈에 제어신호를 인가하여 적절한 전류를 스테이터의 3상 코일에 흘려 줌으로써 로터의 자계와 스테이터에 인가된 전류에 의한 자계의 상호작용에 의해 회전력을 얻는다.

이러한 비엘디시 모터는 운전의 편의성과 회전수 조절의 용이성 등 직류모터의 장점을 모두 포함하면서 직류모터의 단점인 브러시를 없애 소음과 유지비를 저감함으로써 최근 다양한 분야에 사용되고 있다.

일례로 비엘디시 모터는 세탁기 또는 식기세척기의 배수펌프 등에도 사용되고 있다. 상기 배수펌프의 경우, 물이 채워진 조건에서 임펠러가 작동되어야 하므로 구동부의 실링정도가 긴밀하게 유지되어야 모터와 펌프의 성능을 높일 수 있다.

아울러, 상기 배수펌프는 세척수가 임펠러의 배면으로 유입되어 그 임펠러를 축방향으로 요동치게 하는 후압을 감쇄시켜야 하는 것은 물론, 상기 임펠러의 블레이드부에 이물질이 감기지 못하도록 하여야 모터와 펌프의 효율을 높일 수 있다.

그러나, 종래의 배수펌프에 적용되는 임펠러는 블레이드부를 연결하는 플랜지부가 블레이부의 끝단에서 연장되지 않고 중간에서 연장됨에 따라 임펠러의 후압은 낮출 수 있지만 블레이드부에 이물질이 쉽게 감기면서 모터의 입력을 높이게 되고 이로 인해 상기 배수펌프의 효율이나 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 임펠러의 배면으로 물이 유입되어 후압이 증가하는 것을 차단하는 동시에 블레이드부에 이물질이 감기는 것을 방지하여 모터와 펌프의 효율을 높일 수 있는 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 회전축에 결합되는 보스부; 상기 보스부의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수 개의 블레이드부; 및 상기 보스부의 축방향 일측 끝단에서 반경방향으로 확장되도록 형성되어 상기 블레이드부들을 서로 연결하는 플랜지부;를 포함하고, 상기 플랜지부는 상기 블레이드부의 방사상 끝단에서 서로 연결되도록 형성되고, 상기 플랜지부의 외주면은 상기 보스부를 중심으로 할 때 비원형으로 형성되는 임펠러가 제공된다.

또, 물이 집수되는 섬프(sump)에 결합되고 그 내부에 스테이터가 고정 설치되는 하우징; 상기 스테이터 방향으로 소정의 깊이를 가지도록 상기 하우징에 구비되는 로터수용홈; 상기 하우징의 외부에서 로터수용홈에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 로터; 및 상기 로터에 구비되는 회전축에 결합되어 회전하면서 물을 배수시키는 임펠러;를 포함하고, 회전축에 결합되는 보스부; 상기 보스부의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수 개의 블레이드부; 및 상기 보스부의 축방향 일측 끝단에서 반경방향으로 확장되도록 형성되어 상기 블레이드부들을 서로 연결하는 플랜지부;를 포함하고, 상기 플랜지부는 상기 블레이드부의 방사상 끝단에서 서로 연결되도록 형성되고, 상기 플랜지부의 외주면은 상기 보스부를 중심으로 할 때 비원형으로 형성되는 임펠러를 갖는 배수펌프가 제공된다.

본 발명의 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프는, 스테이터가 밀봉된 하우징의 내부에 결합되는 반면 로터는 하우징의 외부에 설치됨에 따라 세척수나 오물이 배수펌프의 하우징 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 모터와 펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 임펠러는 플랜지부가 블레이드부의 끝단에서 연장되도록 형성됨에 따라 블레이드부의 방사상 끝단에 각종 오물이 감기는 것을 방지할 수 있고, 플랜지부가 선형으로 형성되거나 또는 보스부 방향으로 곡률을 갖도록 형성됨에 따라 실러를 하우징에 용이하게 조립할 수 있다.

또, 임펠러의 플랜지부와 실러에 각각 실링돌부가 겹치도록 형성됨에 따라 세척수와 오물이 임펠러의 배면으로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 플랜지부에 수류통공이 형성되어 상기 임펠러 배면에서의 후압을 감쇄시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 비엘디시 모터를 갖는 배수펌프가 적용된 식기세척기를 개략적으로 보인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 식기세척기의 구동부를 보인 분해사시도,
도 3은 도 1에 따른 식기세척기응 구동부를 보인 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 식기 세척기에 적용되는 배수펌프를 분해하여 보인 사시도,
도 5는 도 4에 따른 배수펌프를 조립하여 보인 사시도,
도 6은 도 4에 따른 배수펌프의 임펠러의 일례를 보인 사시도,
도 7 및 도 8은 도 6에 따른 임펠러의 평면도 및 배면도,
도 9는 도 6에 따른 임펠러의 후면에서 세척수의 유동상태를 보인 종단면도.

이하, 본 발명에 의한 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 비엘디시 모터를 갖는 배수펌프가 적용된 식기세척기를 개략적으로 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 식기세척기의 구동부를 보인 분해사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 식기세척기응 구동부를 보인 평면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 식기 세척기의 내부 하측에는 집수장치(1)가 설치된다. 상기 집수장치(1)에는 상/하부 연결관(2.3)이 각각 연결되고, 상기 상/하부 연결관(2.3)에는 상/하부 분사암(4,5)이 각각 연결된다.

상기 상/하부 분사암(4,5)은 집수장치(1)의 상부에 회전 가능하게 설치된다. 상기 상/하부 분사암(4,5)에는 다수개의 분사공(미부호)이 형성된다. 상기 분사공은 세척수를 비스듬하게 분사시킬 수 있도록 형성된다.

상기 상부 분사암(4)의 상부에는 상부 랙(6)이, 상기 하부 분사암(5)의 상부에는 하부 랙(7)이 각각 설치된다. 상기 상부 랙(6)과 하부 랙(7)은 식기류를 담을 수 있도록 형성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 집수장치(1)는 섬프(sump)(11), 세척펌프(12,15), 유로절환 모터(13), 히터(14), 밸브(16), 배수펌프(17), 필터링 하우징(20), 그리고 필터링 패널(27)을 포함한다.

상기 섬프(11)는 내부에 세척수를 집수할 수 있도록 소정의 공간이 형성된다. 상기 섬프(11)의 하부에는 세척수 공급을 위한 세척모터(12), 후술할 메인유로(22,23)를 선택적 또는 동시적으로 개폐하기 위한 유로절환 모터(13), 그리고 배수를 위한 배수펌프(17)가 설치된다. 그리고 상기 섬프(11)의 내부에는 세척수를 데울 수 있도록 히터(14)가 설치되며, 상기 히터(14)의 상부에는 필터링 하우징(20)이 설치된다.

상기 필터링 하우징(20)의 하부에는 상기 세척모터(12)에 축결합되어 회전하는 세척용 임펠러(15)가 설치된다. 상기 세척모터(12)가 가동됨에 따라 상기 세척용 임펠러(15)가 회전되면서 섬프(11)에 집수된 세척수를 필터링 하우징(20)으로 펌핑시킨다.

그리고, 상기 필터링 하우징(20)에는 밸브(16)가 설치되고, 상기 밸브(16)는 유로절환 모터(13)에 축결합된다.

상기 필터링 하우징(20)의 상부에는 필터링 패널(27)이 설치된다. 상기 필터링 패널은 전체적으로 원판형으로 형성되어 상기 섬프(11)의 상단을 덮도록 설치된다. 상기 필터링 패널의 테두리부에는 다수 개의 배수홀(28)이 형성되고, 상기 배수홀(28)의 중심측에는 소정의 메쉬(mesh)를 갖는 필터(29)가 설치된다.

상기 필터링 하우징(20)에는 오물챔버(26)가 형성된다. 상기 오물챔버(26)의 상부에는 필터링 패널(27)의 필터가 배치되고, 상기 오물챔버(26)의 외측으로 배수홀(28)이 형성된다. 상기 배수홀(28)은 상/하부 랙(6,7)에서 떨어진 세척수를 섬프(11)에 다시 집수시키고, 상기 필터에서 필터링된 세척수가 섬프(11)에 회수되도록 한다.

상기 필터(29)에는 오물이 필터링되는데, 상기 필터링 패널(27)의 상부에 설치된 하부 분사암(5)에서 도 1과 같이 필터(29)에 세척수를 분사하여 오물을 떨어낸다.

상기 필터링 하우징(20)에는 세척용 임펠러(15)에서 펌핑된 세척수가 유입되도록 세척수 유입부(21)가 형성된다.

상기 세척수 유입부(21)에는 각 분사암(5,6)에 세척수를 안내하는 통로인 2개의 메인유로(22,23)가 분지된다. 상기 각 메인유로(22,23)는 상기 상/하부 연결관(2.3)에 연결된다.

그리고 상기 세척수 유입부(21)에는 펌핑된 세척수의 일부분이 유입되도록 샘플링 유로(24)가 형성되고, 상기 샘플링 유로(24)에 연결되도록 오물챔버(26)가 형성된다.

상기 샘플링 유로(24)에는 세척수의 오염을 측정할 수 있도록 오염도 센서(25)가 설치된다. 상기 오염도 센서(25)는 발광부와 수광부에 의해 세척수의 오염도를 측정한다.

상기 샘플링 유로(24)에 유입된 세척수는 오물챔버(26)에 유입된다. 상기 오물챔버(26)의 세척수는 오우버 플로우(over flow)되면서 세척수에 포함된 오물들이 걸러진다. 이렇게 필터링된 세척수는 필터링 패널의 배수홀(28)을 통해 다시 섬프(11)로 유입된다.

상기 오물챔버(26)의 소정 부분에는 배수구(26a)가 형성된다. 상기 배수구(26a)는 필터링 하우징(20)의 저면에 비해 하부로 소정 길이만큼 돌출되어 조립시 후술할 배수챔버(18)에 위치하게 된다.

상기 배수챔버(18)는 섬프(11)의 하부 일측면에 형성되고, 상기 배수챔버(18)의 개구측에는 상기 배수펌프(17)가 결합된다. 그리고 상기 배수챔버(18)의 일측 주면에는 배수관(19)이 형성되고, 상기 배수관(19)에 세척수를 외부로 배출할 수 있도록 배수호스(9)가 연결된다.

상기와 같은 식기 세척기는 다음과 같이 작동된다.

즉, 상기 식기 세척기는 예비세척, 본세척, 헹굼, 가열헹굼 및 건조 행정을 순차적 또는 선택적으로 수행하면서 식기를 세척한다. 이러한 각 행정 사이에는 상기 배수펌프를 이용하여 배수 행정을 수행한다. 이하에서는 본세척 행정에 관하여 설명한다.

상기 본세척 행정이 시작되면, 상기 세척펌프(12)가 회전됨에 따라 상기 세척용 임펠러(15)가 회전하여 상기 섬프(11)의 세척수(세제 포함)를 필터링 하우징(20)으로 펌핑시키고, 이 세척수는 필터링 하우징(20)의 세척수 유입부(21)에 유입된다.

이어, 상기 유로절환 모터(13)가 회전됨에 따라 상기 밸브(16)는 2개의 메인유로(22,23)를 선택적 또는 동시적으로 개폐시킨다. 이때, 상기 세척수의 일부분은 메인유로(22,23)를 통해 상기 상부 분사암(4)과 하부 분사암(5)에 선택적 또는 동시적으로 유입된다. 동시에, 세척수의 나머지 일부분은 샘플링 유로(24)를 통해 오물챔버(26)에 유입된다. 이어, 상기 식기를 세척한 세척수는 필터링 패널(27)에 떨어지고, 이 세척수는 필터링 패널(27)의 배수홀(28)를 통해 섬프(11)에 회수된다.

여기서, 상/하부 랙(6,7)에 식기를 올려놓고 동시에 세척하는 경우에는, 상기 밸브는 2개의 메인유로(22,23)를 모두 개방하도록 회전되고, 상기 세척수 유입부(21)에 유입된 세척수는 상/하부 분사암(4,5)에 동시적으로 공급되어 상부 랙(6)과 하부 랙(7)에 수납된 식기를 동시에 세척한다.

반면, 상부 랙(6) 또는 하부 랙(7)에만 식기를 올려놓고 한 쪽 랙의 식기만 세척하는 경우에는, 상기 밸브(16)는 하부 분사암(5)과 연결되는 메인유로(23)를 폐쇄시키도록 회전되거나 또는 상부 분사암(4)과 연결되는 메인유로(22)를 폐쇄시키도록 회전된다. 상기 세척수 유입부(21)에 유입된 세척수는 상부 분사암(4) 또는 하부 분사암(5)에만 공급되어 상부 랙(6) 또는 하부 랙(7)에 수납된 식기를 선택적으로 세척한다.

한편, 세척수의 나머지 일부가 샘플링 유로(24)를 통해 오물챔버(26)에 유입되고, 상기 오염도 센서(25)는 세척수의 오염도를 측정하여 이에 대한 정보를 제어부에 전달하며, 상기 제어부는 세척수의 오염도에 따라 상기 오물챔버(26)의 배수홀(26a)를 개폐시킨다.

상기 샘플링 유로(24)의 세척수는 오염도 센서(25)를 거쳐 오물챔버(26)에 유입되고, 이 세척수는 오물챔버(26)의 상측에 위치한 상기 필터(29)를 통해 오버 플로우된다. 이때, 상기 필터(29)는 세척수에 포함된 이물질을 걸러낸다. 필터링된 세척수는 필터링 패널(27)의 배수홀(28)을 통해 다시 섬프(11)로 유입된다.

이러한 세척 행정은 소정 시간동안 진행되면서 점점 많은 양의 음식물 찌꺼기가 필터 장치(170)에 모이게 된다. 그러면 상기 세척 행정이 완료되고 배수 행정이 시작된다.

즉, 상기 배수펌프(17)가 가동되면, 상기 섬프(11)의 세척수는 배수펌프(17)의 흡입력에 의해 오물챔버(26)로 유입되고, 이 세척수는 오물챔버(26)에 모인 오물과 함께 배수챔버(18)로 유입되며, 상기 배수챔버(18)의 오물과 세척수는 배수관(19)과 배수호스(9)를 통해 외부로 배출된다.

상기와 같이 배수펌프는 세척수가 채워진 배수챔버에 설치됨에 따라 항상 세척수에 잠겨진 상태에서 작동하게 된다. 따라서 상기 배수펌프에서는 세척수가 펌프의 내부로 유입되지 않도록 하여야 펌프 효율을 높일 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 식기 세척기에 적용되는 배수펌프를 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 배수펌프를 조립하여 보인 사시도이며, 도 6은 도 4에 따른 배수펌프의 임펠러의 일례를 보인 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6에 따른 임펠러의 평면도 및 배면도이며, 도 9는 도 6에 따른 임펠러의 후면에서 세척수의 유동상태를 보인 종단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 배수펌프(17)는, 상기 섬프(11)의 배수챔버(18)에 결합되어 일방향 또는 양방향의 회전력을 발생하는 배수모터(100)와, 상기 배수모터(100)의 회전축(1340)에 축결합되어 회전하면서 세척수를 배출시키는 배수측 임펠러(이하, 임펠러로 약칭함)(200)로 이루어진다.

상기 배수모터(100)는 밀봉된 내부공간을 갖는 하우징(110)에 스테이터(120)가 설치되고, 상기 하우징(110)의 외부에는 로터(130)가 회전 가능하게 설치된다. 즉, 상기 배수모터(100)는 스테이터(120)와 로터(130)가 하우징(110)의 내부와 외부에 각각 분리 설치됨에 따라 세척수나 오물이 스테이터(120)로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

상기 하우징(110)은 일측면에 로터수용홈(114)이 형성되고 타측면이 개구되어 개구면을 갖는 제1 하우징(1110)과, 상기 제1 하우징(1110)의 개구면을 복개하여 상기 스테이터(120)가 설치되는 내부공간이 밀봉되도록 상기 제1 하우징(1110)에 분리 가능하게 결합되는 제2 하우징(1120)으로 이루어진다.

상기 제1 하우징(1110)의 일측면, 즉 상기 배수챔버(18)에 대향하는 외측면에는 그 배수챔버(18)에 결합되는 펌프케이스(101)의 체결홈(102)에 돌려 결합되도록 복수 개의 체결돌기(103)가 원주방향을 따라 형성된다. 그리고 상기 제1 하우징(1110)의 외측면 중앙에는 후술할 로터(130)가 삽입될 수 있도록 제2 하우징 방향으로 소정의 깊이를 갖는 로터수용홈(1111)이 형성된다. 상기 로터수용홈(1111)은 축방향으로 일측면은 막히는 반면 타측면, 즉 배수챔버(18)에 대향하는 방향으로는 개구되는 형상으로 형성된다.

상기 로터수용홈(1111)의 외주면, 즉 상기 하우징(110)의 내부공간에는 스테이터(120)가 삽입되어 고정 결합되고, 상기 로터수용홈(1111)의 내부에는 로터(130)가 회전 가능하게 삽입된다. 따라서 상기 스테이터(120)와 로터(130)는 하우징(110)을 사이에 두고 안쪽과 바깥쪽에 각각 배치되고, 상기 로터(130)는 스테어터(120)의 축방향 높이 범위에 배치된다.

상기 제1 하우징(1110)의 외주면에는 원주방향을 따라 적어도 두 개 이상(도면에선, 3개가 도시됨)의 후크돌기(1117)가 형성되고, 상기 제2 하우징(1120)의 테두리면에는 상기 후크돌기(1117)에 착탈되도록 원주방향을 따라 적어도 두 개 이상의 후크걸이(1121)가 형성된다.

상기 스테이터(120)는 스테이터 코어(1210)와, 코일(1220)과, 그리고 인슐레이터(1230)로 이루어질 수 있다. 상기 스테이터(120)는 그 내주면이 상기 제1 하우징(1110)에 구비된 로터수용홈(1111)의 외주면에 삽입된다.

상기 로터(130)는 로터코어(1310)와, 복수 개의 자석(1320)과, 상기 로터코어(1310)와 자석(1320)들을 감싸는 몰딩커버(1330)와, 그리고 상기 로터코어(1310)에 일체로 결합되는 회전축(1340)으로 이루어진다.

상기 로터(130)의 바깥쪽, 즉 로터(130)와 임펠러(200) 사이에는 그 로터(130)가 상기 로터수용홈(1111)에서 이탈되는 것을 방지하는 동시에 세척수가 상기 로터(130)쪽으로 침투하는 것을 방지하도록 실러(sealer)(140)가 설치될 수 있다.

상기 실러(140)는 실링베이스(1410)와, 실링부재(seal member)(1420)와, 실링커버(1430)로 이루어진다.

상기 실링베이스(1410)는 로터(130)의 회전축(1340)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 실링부재(1420)는 그 외주면이 상기 로터수용홈(1111)의 내주면과 실링되도록 접촉되도록 상기 실링베이스(1410)에 얹혀져 결합되며, 상기 실링커버(1430)는 실링부재(1420)가 상기 실링베이스(1410)에 고정되도록 그 실링부재(1420)를 눌러 상기 실링베이스(1410)에 결합된다.

한편, 도 6 내지 도 8에서와 같이 상기 임펠러(200)는 보스부(210)와, 복수 개의 블레이드부(220)와, 그리고 플랜지부(230)로 이루어진다.

상기 보스부(210)는 배수모터(100)의 회전축(1340)에 결합되고, 상기 블레이드부(220)는 보스부(210)의 외주면에서 방사상으로 연장되며, 상기 플랜지부(230)는 블레이드부(220)들 사이를 연결하도록 평판 모양으로 형성된다.

상기 보스부(210)는 회전축(1340)의 끝단과 대응되도록 그 내주면이 디컷진 단면 모양으로 형성될 수 있다.

상기 블레이드부(220)는 그 높이가 반경방향으로 동일하게 형성될 수도 있지만, 상기 플랜지부(230)의 반대쪽 면이 상기 보스부(210)에서 멀어지는 방향으로 갈수록 낮아지도록 형성되는 것이 펌핑량을 높일 수 있어 바람직하다.

상기 플랜지부(230)는 상기 블레이드부(220)의 축방향 일측면에서 확장되어 복수 개의 블레이드부(220)들을 서로 연결하도록 형성된다. 그리고 상기 플랜지부(230)는 상기 블레이드부(220)의 반경방향 끝단에서 확장되는 것이 이물질이 블레이드부(220)에 걸리는 것을 방지할 수 있어 바람직하다. 그리고 상기 플랜지부(220)의 외주면은 상기 보스부(210)를 중심으로 할 때 비원형, 즉 직선으로 형성되거나 그 외주면이 보스부 방향으로 소정의 곡률을 가지도록 곡면지게 형성되는 것이 실러의 조립시 용이할 수 있다.

그리고 상기 블레이드부(220)들 사이의 플랜지부(230)에는 적어도 한 개 이상의 수류통공(water flow holl)(2311)이 형성되는 것이 상기 임펠러 배면쪽에서의 수압을 낮춰 펌프 효율을 높일 수 있다. 그리고 상기 플랜지부(220)의 배면쪽으로 물이 유입되는 것을 방지하도록 상기 플랜지부(230)의 배면에는 환형으로 된 제1 실링돌부(2312)가 형성되는 반면, 상기 플랜지부(230)에 대응하는 상기 실러(140)의 상면에는 상기 제1 실링돌부(2312)와 함께 이중벽을 이루도록 환형으로 된 제2 실링돌부(1434)가 형성될 수 있다.

여기서, 도 9에서와 같이 상기 제1 실링돌부(2312)의 안쪽에 상기 제2 실링돌부(1434)가 삽입되도록 형성되고, 상기 플랜지부(230)의 수류통공(2311)은 상기 제1 실링돌부(2312))와 제2 실링돌부(1434) 사이에 적어도 일부가 포함되도록 형성되는 것이 상기 플랜지부(230)의 배면쪽으로 유입되는 물이 상기 수류통공(2311)을 통해 임펠러 전방쪽으로 쉽게 빠져나게 되므로 수압을 낮추는데 바람직할 수 있다.

도면중 미설명 부호인 1113은 실러가 안착되는 안착면이고, 1115는 축수홈이며, 1116은 윤활저장부이고, 1119 및 1122는 콘넥터 삽입홈이며, 1123 및 1124는 지지돌부이고, 1130은 제1 베어링부시이고, 1131은 제1 저널베어링부이며, 1132는 제1 스러스트베어링부이고, 1211은 슬릿이며, 1240은 콘넥터이며, 1331은 윤활저장부이며, 1332은 자화를 위한 제1 관통공이고, 1333은 자석확인을 위한 제2 관통공이며, 1440은 제2 베어링부시이고, 1441은 제2 저녈베어링부이며, 1442은 제2 스러스트베어링부이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 배수펌프의 조립과정은 다음과 같다.

즉, 상기 제1 하우징(1110)의 로터수용홈(1111) 외주면에 상기 스테이터(120)를 삽입하고, 상기 제1 하우징(1110)에 제2 하우징(1120)을 결합한다. 이때, 상기 제2 하우징(1120)의 후크걸이(1121)가 상기 제1 하우징(1110)의 후크돌기(1117)에 축방향으로 걸려 탈거가 방지된다.

다음, 상기 로터(130)의 회전축(1340)에 실러(140)와 임펠러(200)를 차례대로 삽입하여 결합한다.

다음, 상기 로터(130)와 실러(140) 그리고 임펠러(200)를 결합한 모듈을 상기 제1 하우징(1110)의 로터수용홈(1111)에 삽입하여 결합한다. 이때, 상기 임펠러(200)의 평면투영시 플랜지부(230)의 바깥쪽으로 상기 실러(140)의 상면이 보이므로 작업자는 실러(140)를 눌러 그 실러(140)의 구속돌기(1431)가 상기 로터수용홈(1111)의 구속홈(1114)에 삽입되어 축방향으로 구속되도록 한다.

다음, 상기 배수펌프(17)의 체결돌기(101)가 펌프케이스(102)의 체결홈(103)에 삽입되어 결합되도록 한다. 이때, 작업자는 상기 배수펌프(17)의 하우징(110)에 구비되는 가이드용 리브(1118)를 잡고 돌린다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 배수펌프의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 배수 행정이 시작되어 상기 스테이터(120)의 코일(1220)에 전원이 인가되면, 상기 스테이터(120)의 코일(1220)과 로터(130)의 자석(1320) 간 상호 작용에 의해 로터(130)가 회전을 하게 되고, 상기 로터(130)가 회전을 하게 되면 그 로터(130)의 회전축(1340)에 결합된 임펠러(200)가 회전을 하면서 상기 섬프(11)에 집수된 세척수와 오물을 배수챔버(18)로 펌핑하여 배수호스(9)를 통해 외부로 배출시키게 된다.

이때, 상기 로터(130)는 스테이터(120)에 공급되는 전류의 방향에 따라 한 방향으로만 회전을 하거나 또는 양방향으로 번갈아 회전을 하게 된다. 즉, 상기 임펠러(200)에 이물질이 끼지 않는 경우에는 상기 로터(130)가 일방향으로만 회전을 하여 세척수를 일정 시간동안 지속적으로 배출을 하게 된다. 하지만, 상기 임펠러(200)에 이물질이 낀 경우에는 상기 배수모터(100)에 부하가 급증하게 되므로 상기 스테이터(120)에 양방향의 전류가 공급되어 상기 로터(130)와 임펠러(200)가 일시적으로 정회전과 역회전을 반복하면서 상기 임펠러(200)에 낀 이물질을 제거하고 나서 배출 작업을 진행하게 된다.

그리고 상기 로터(130)와 임펠러(200)가 회전을 하는 과정에서 세척수가 임펠러(200)를 양쪽 축방향으로 가세하게 되지만, 상기 로터(130)와 임펠러(200)가 축방향으로 미세하게 움직이면서 세척수에 의해 임펠러(200)에 가해지는 수압을 완충시켜 배수펌프가 원활하게 세척수와 오물을 배출시킬 수 있게 된다.

이렇게, 상기 스테이터(120)가 밀봉된 하우징(110)의 내부에 결합되는 반면 상기 로터(130)는 하우징(110)의 외부에 설치된다. 이에 따라 상기 배수챔버(18)의 안쪽으로 노출되는 임펠러(200)가 로터(130)와 함께 배수펌프(17)의 하우징(100) 외부에 설치되어 세척수나 오물이 배수펌프(17)의 하우징(100) 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이를 통해 상기 스테이터(120)가 물과 접촉되는 것을 방지하여 모터와 펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 임펠러(200)는 복수 개의 블레이드부(220)를 연결하는 플랜지부(230)가 상기 블레이드부(220)의 끝단에서 연장되도록 형성됨에 따라 상기 블레이드부(220)의 방사상 끝단에 각종 오물이 감기는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 플랜지부(230)가 선형으로 형성되거나 또는 보스부 방향으로 곡률을 갖도록 형성됨에 따라 상기 임펠러(200)가 회전축(1340)에 조립된 상태에서도 상기 실러(140)가 임펠러 밖으로 노출될 수 있다. 따라서 상기 실러(140)를 하우징(10)의 로터수용홈(1111)에 눌러 조립할 수 있게 되므로 펌프의 조립작업을 용이하게 할 수 있다.

그리고 상기 임펠러(200)의 배면과 이에 대응하는 실러(140)의 전면(前面)에 각각 제1 실링돌부(2312)와 제2 실링돌부(1434)가 이중벽을 이루도록 형성된다. 이에 따라 상기 임펠러(200)의 회전시 세척수와 오물이 상기 임펠러(200)의 배면으로 유입되는 것을 방지하여 임펠러의 구동이 안정될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 임펠러(200)의 플랜지부(230)에는 수류통공(2311)이 형성되어 상기 임펠러(200)의 후면으로 유입되는 세척수가 임펠러(200)의 전방측으로 빠져나오게 된다. 이를 통해 상기 임펠러(200)의 배면으로 유입되는 세척수 등에 의해 상기 임펠러(200)가 심하게 요동치거나 탈거되는 것을 미연에 방지하여 펌프의 성능과 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 임펠러 및 이를 구비한 배수펌프는 도면으로 도시하지는 않았으나 세탁기나 탈수기의 배수관로에 설치될 수도 있다. 이 경우에도 상기 배수펌프의 기본적인 구성과 작용효과는 식기세척기에 설치한 경우와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

11 : 섬프 17 : 배수펌프
100 : 배수모터 110 : 하우징
120 : 스테이터 130 : 로터
140 : 실러 200 : 임펠러
210 : 보스부 220 : 블레이드부
230 : 플랜지부 1434 : 제2 실링돌부
2311 : 수류통공 2312 : 제1 실링돌부

Claims (9)

1. 물이 집수되는 섬프(sump)에 결합되고 그 내부에 스테이터가 고정 설치되는 하우징;
   상기 스테이터 방향으로 소정의 깊이를 가지도록 상기 하우징에 구비되는 로터수용홈;
   상기 하우징의 외부에서 로터수용홈에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 로터;
   상기 로터에 구비되는 회전축에 결합되어 회전하면서 물을 배수시키는 임펠러; 및
   상기 임펠러와 로터의 사이에 위치하여 상기 하우징의 로터수용홈을 복개하는 실러(sealer);를 포함하고,
   상기 임펠러는,
   회전축에 결합되는 보스부;
   상기 보스부의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수 개의 블레이드부; 및
   상기 보스부의 축방향 일측 끝단에서 반경방향으로 확장되도록 형성되어 상기 블레이드부들을 서로 연결하고, 상기 블레이드부의 방사상 끝단에서 서로 연결되도록 형성되며, 외주면은 상기 보스부를 중심으로 할 때 비원형으로 형성되는 플랜지부;를 포함하며,
   상기 임펠러의 플랜지부 배면에는 상기 로터 방향으로 제1 실링돌부가 형성되며,
   상기 실러의 일측면에는 상기 제1 실링돌부와 이중벽을 이루도록 상기 임펠러 방향으로 제2 실링돌부가 형성되고,
   상기 플랜지부에는 상기 제1 실링돌부와 제2 실링돌부 사이에 적어도 일부가 위치하도록 수류통공이 형성되는 배수펌프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지부는 그 외주면이 보스부 방향으로 소정의 곡률을 가지도록 곡면지게 형성되는 배수펌프.
3. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지부는 그 외주면이 선형으로 형성되는 배수펌프.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 임펠러는 그 블레이드부의 끝단을 연결하는 가상원의 직경이 상기 실러의 외경보다 작게 형성되는 배수펌프.

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