KR101870757B1 - 마찰식 증기펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰식 증기펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입구 및 배출구가 형성되며 마찰공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 설치되는 모터와, 상기 하우징의 마찰공간에 배치되어 상기 모터에 의해 회전되는 임펠러로 이루어진 마찰식 펌프로서, 상기 하우징의 내측면에는 다수의 고정마찰홈이 더 형성되고, 상기 임펠러에는 다수의 회전마찰홈이 형성되되, 상기 회전마찰홈은 원형의 홈으로 형성되며, 일측에 걸림벽부가 형성되어, 마찰열에 의해 증기가 발생되도록 임펠러본체에 간격유지돌부를 형성하고, 임펠러본체들을 일정간격이 유지되게 상호 적층시켜 연결하여, 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하고, 전면부와 배면부에 마찰돌기를 형성하고, 증기가 일부 환원된 물을 재차 순환되게 공급함으로서, 마찰면적이 넓어지고 걸림되는 부분이 형성되어 마찰에 따른 열효율이 향상되고, 파손에 따른 유지보수비용이 절감되며 가열된 물이 순환공급되어 재차 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

마찰식 증기펌프 { Friction steam pump }

본 발명은 마찰식 증기펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마찰열에 의해 증기가 발생되도록 임펠러본체에 간격유지돌부를 형성하고, 임펠러본체들을 일정간격이 유지되게 상호 적층시켜 연결하여, 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하고, 전면부와 배면부에 마찰돌기를 형성하고, 증기가 일부 환원된 물을 재차 순환되게 공급함으로서, 마찰면적이 넓어지고 걸림되는 부분이 형성되어 마찰에 따른 열효율이 향상되고, 파손에 따른 유지보수비용이 절감되며 가열된 물이 순환공급되어 재차 효율이 향상되는 마찰식 증기펌프에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 난방방법은 크게 연료를 직접 연소시켜서 난방을 위한 실내의 공기를 직접 가열하는 벽난로나 전열기와 같은 직접 가열방식과, 실외의 보일러에서 가열되는 증기, 온수를 열교환 파이프 내부를 순환시켜 실내를 난방하는 열교환 난방방법 등이 있다.

열교환 난방방법은 통상 벽이나 바닥천장 속에 파이프를 넣고, 그 속에 온수 열풍 등을 보내줌으로써, 벽 바닥천장의 표면온도를 높여서 난방하는 복사난방 방법 등이 있다. 이러한 난방장치 중에서 온수 난방장치는 동절기에 온수 보일러에서 가열된 온수가 온수파이프를 순환하면서 열 교환되어 침실이나 거실, 방 등의 바닥 및 실내공기를 따뜻하게 해준다.

온수 보일러를 이용한 온돌난방은 온수 보일러의 히터에 의해 가열된 온수가 온수파이프를 거쳐서 온수 된다. 온수 보일러는 보일러에서 가열된 유체를 순환할 수 있도록 온수 순환펌프를 구비한다.

온수 순환펌프는 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터의 샤프트에 결합하는 임펠러로 구성되어 온수를 사용처 별로 강제 공급시키는 수단으로, 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있는 펌프 중의 하나이다.

종래의 온수 순환펌프는 온수를 단순하게 순환하게 되므로, 온수가 순환하는 과정에서 온수의 온도가 점차 낮아지게 되므로, 보일러의 연료소모가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

최근에는 한국 공개번호 제10-2004-0027535호에서와 같이 열매체를 이용하는 열매체 순환펌프가 개발되고 있다. 열매체 순환펌프는 순간적인 열전도와 축열성을 가지고 있기 때문에, 가정용 뿐만 아니라 산업용에도 사용되고 있다.

그러나, 종래 열매체 순환펌프는 임펠러가 단일 구조로 이루어져 있어, 마찰면적이 작아 열효율이 떨어지며, 유지보수비용이 증가하게 되는 문제점이 상존하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 마찰열에 의해 증기가 발생되도록 임펠러본체에 간격유지돌부를 형성하고, 임펠러본체들을 일정간격이 유지되게 상호 적층시켜 연결하여, 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하고, 전면부와 배면부에 마찰돌기를 형성하고, 증기가 일부 환원된 물을 재차 순환되게 공급함으로서, 마찰면적이 넓어지고 걸림되는 부분이 형성되어 마찰에 따른 열효율이 향상되고, 파손에 따른 유지보수비용이 절감되며 가열된 물이 순환공급되어 재차 효율이 향상되는 마찰식 증기펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 유입구 및 배출구가 형성되며 마찰공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 설치되는 모터와, 상기 하우징의 마찰공간에 배치되어 상기 모터에 의해 회전되는 임펠러로 이루어진 마찰식 펌프로서, 상기 하우징의 내측면에는 다수의 고정마찰홈이 더 형성되고, 상기 임펠러에는 다수의 회전마찰홈이 형성되되, 상기 회전마찰홈은 원형의 홈으로 형성되며, 일측에 걸림벽부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임펠러는 임펠러본체들이 적층되게 끼움되어 형성되며, 상기 임펠러본체는 외면에 상기 회전마찰홈이 형성되고, 전면부 및 배면부에는 테두리 부분에 방사상으로 다수의 마찰돌기가 형성되며, 상기 전면부 중앙에는 간격유지돌부가 형성되고, 상기 간격유지돌부에는 다수의 체결돌기가 형성되며, 후면부에는 다른 임펠러본체의 상기 체결돌기가 끼움되도록 체결홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임펠러는 상기 간격유지돌부에 의해 상호 끼움된 상기 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마찰돌기와 상기 체결돌기는 직사각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 마찰식 증기펌프는 마찰열에 의해 증기가 발생되도록 임펠러본체에 간격유지돌부를 형성하고, 임펠러본체들을 일정간격이 유지되게 상호 적층시켜 연결하여, 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하고, 전면부와 배면부에 마찰돌기를 형성하고, 증기가 일부 환원된 물을 재차 순환되게 공급함으로서, 마찰면적이 넓어지고 걸림되는 부분이 형성되어 마찰에 따른 열효율이 향상되고, 파손에 따른 유지보수비용이 절감되며 가열된 물이 순환공급되어 재차 효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 임펠러본체를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프에 있어, 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프의 작동상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프를 임펠러본체를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프에 있어, 임펠러를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 마찰식 증기펌프의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도면에서와 같이 본 발명인 마찰식 증기펌프(10)(이하에서는 설명의 편의상 순환펌프라 명명함)는 물이 유입되는 유입구(21)가 형성되며 마찰공간이 형성되는 하우징(20)과, 상기 하우징(20)에 설치되는 모터(30)와, 상기 하우징(20)의 마찰공간에 배치되어 상기 모터(30)에 의해 회전되는 임펠러(40)로 이루어진 마찰식 펌프로서, 이에 이와같은 마찰식 증기펌프는 상기 하우징(20)의 내측면에는 다수의 고정마찰홈(22)이 더 형성되고, 상기 임펠러(40)에는 다수의 회전마찰홈(411)이 형성된다.

여기서, 상기 하우징(20)에는 상측에 상기 마찰공간과 연통되게 증기공(23)이 형성되며, 상기 하우징(20)의 상부에는 상기 증기공(23)에서 증기를 전달받는 압력하우징(24)이 상기 하우징(20)과 일체로 형성되거나, 상기 하우징(20)의 상부에 기밀이 유지되게 용접된다. 이때, 상기 압력하우징(24)의 내부에는 압력공간(25)이 형성되어 상기 증기공(23)에서 증기를 전달받게 되고 상기 압력하우징(24)에는 압력계(27)를 갖는 증기배출구(26)가 상기 압력공간(25)과 연통되게 형성되며, 상기 유입구(21)에 물을 순환공급하도록 순환공급관(28)이 더 형성된다.

상기 순환공급관(28)의 상부는 상기 압력하우징(24)과 연통되게 배관연결된다.

상기 압력하우징(24)의 내부에는 압력공간(25)이 형성되며, 상기 압력공간(25)의 저면은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 순환공급관(28)의 상부 방향으로 하향경사지게 형성되어, 상기 증기공(23)으로 통해 상기 압력공간(25)으로 이동되어 배출되는 과정에서 증기의 일부가 물로 환원되어 상기 순환공급관(28)을 통해 재차 상기 하우징(20)으로 공급되고, 발생되는 증기는 상기 증기배출구(26)를 통해 외주로 전달되어 난방등의 온도를 높이기 위한 수단으로 사용된다.

상기 고정마찰홈(22)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 하우징(20)의 길이방향을 따라 내측면에 길게 형성되고, 방사상으로 다수가 형성된다.

상기 고정마찰홈(22)은 후술될 임펠러(40)의 임펠러본체(41) 외면에을 따라 도 3에서와 같이 다수가 형성된다.

상기 임펠러(40)는 상기 하우징(20)의 내측면과 일정간격이 유지되게 상기 마찰공간에 회전되게 배치된다.

이때, 상기 회전마찰홈(411)은 원형의 홈으로 형성되며, 일측에 걸림벽부(412)가 형성된다.

즉, 상기 모터(30)의 구동에 의해 임펠러(40)가 회전하게 되면, 충진된 물이 하우징(20)의 내측면과 임펠러(40)의 외면에 마찰되면서 열이 발생하게 되는데, 하우징(20)에 고정마찰홈(22)이 형성되어 마찰면적이 넓어짐과 아울러 물이 걸림(마찰)됨으로서, 발생되는 열효율이 향상되고, 상기 임펠러(40)에 회전마찰홈(411)이 형성되어 마찰면적이 넓어짐과 아울러 걸림되어 열효율이 향상된다. 이때, 회전마찰홈(411)의 일측 끝단부에 걸림벽부(412)가 형성되어 도 3에서와 같이 화살표 방향으로 임펠러(40)가 회전시 충진된 물이 재차 걸림벽부(412)에 걸림되어 마찰에 따른 열효율을 향상시킬 수 있게 됨과 아울러 마찰열에 의해 증기가 발생되는 효율을 향상시키게 된다.

상기 임펠러(40)는 임펠러본체(41)들이 적층되게 끼움되어 형성되며, 상기 임펠러본체(41)는 외면에 상기 회전마찰홈(411)이 형성되고, 전면부 및 배면부에는 테두리 부분에 방사상으로 다수의 마찰돌기(42)가 형성되며, 상기 전면부 중앙에는 간격유지돌부(43)가 형성되고, 상기 간격유지돌부(43)에는 다수의 체결돌기(431)가 형성되며, 후면부에는 다른 임펠러본체(41)의 상기 체결돌기(431)가 끼움되도록 체결홀(44)이 형성된다.

상기한 임펠러본체(41)들은 상기 모터(30)의 회전축에 축결합되어 회전된다.

상기와 같이 임펠러본체(41)들이 상호 연결되어 임펠러(40)를 형성함으로서, 임펠러본체(41)중 하나가 파손시 교체가 용이하여 유지보수비용이 절감되고, 상기 임펠러(40)는 상기 간격유지돌부(43)에 의해 상호 끼움된 상기 임펠러본체(41)들 사이에 홈부(45)가 형성되어, 상기 홈부(45)에 의해 물과의 마찰면적이 넓어져 열효율을 향상시킬 수 있게 되며, 상기 임펠러본체(41)의 전면부 및 배면부에 형성되는 마찰돌기(42)를 상기 홈부(45)에 배치되어 물과 걸림(마찰)됨으로서, 마찰에 따른 열효율을 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 임펠러본체(41)는 상호 끼움되어 고정되며, 상기 모터(30)의 회전축에 축결합되고, 상호 연결된 임펠러본체(41)를 나사에 의해 고정시키는 것도 가능하다.

또한, 연결된 임펠러본체(41)는 도 4에 도시된 바와 같이 3개를 기본으로 연결하여 사용하는 것이 바람직하며, 다르게는 적어도 하나이상을 연결하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 마찰돌기(42)와 상기 체결돌기(431)는 직사각형 형상으로 형성시키게 되며, 다르게는 회전시 물과 마찰되어 물이 가열되어 증기를 발생시키는 것이면, 어떤 형상과 모양으로 형성시키는 것도 가능하다.

10 : 순환펌프 20 : 하우징
30 : 모터 40 : 임펠러
21 : 유입구 22 : 고정마찰홈
23 : 증기공 24 : 압력하우징
25 : 압력공간 26 : 증기배출구
27 : 압력계 28 : 순환공급부
41 : 임펠러본체 411 : 회전마찰홈
412 : 걸림벽부
42 : 마찰돌기 43 : 간격유지돌부
431 : 체결돌기
44 : 체결홈 45 : 홈부

Claims (5)

1. 유입구가 형성되며 마찰공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 설치되는 모터와, 상기 하우징의 마찰공간에 배치되어 상기 모터에 의해 회전되는 임펠러로 이루어진 마찰식 펌프로서,
   상기 하우징의 내측면에는 다수의 고정마찰홈이 더 형성되고,
   상기 임펠러에는 다수의 회전마찰홈이 형성되되,
   상기 회전마찰홈은 원형의 홈으로 형성되며, 일측에 걸림벽부가 형성되고,
   상기 하우징에는 상측에 상기 마찰공간과 연통되게 증기공이 형성되며,
   상기 하우징의 상부에는 상기 증기공에서 증기를 전달받는 압력하우징이 더 형성되고, 상기 압력하우징에는 압력계를 갖는 증기배출구가 형성되며, 상기 유입구에 물을 순환공급하도록 순환공급관이 더 형성되며,
   상기 압력하우징의 내부에는 압력공간이 형성되며, 상기 압력공간의 저면은 상기 순환공급관 방향으로 하향경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 마찰식 증기펌프.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 임펠러는 임펠러본체들이 적층되게 끼움되어 형성되며,
   상기 임펠러본체는 외면에 상기 회전마찰홈이 형성되고, 전면부 및 배면부에는 테두리 부분에 방사상으로 다수의 마찰돌기가 형성되며,
   상기 전면부 중앙에는 간격유지돌부가 형성되고, 상기 간격유지돌부에는 다수의 체결돌기가 형성되며,
   후면부에는 다른 임펠러본체의 상기 체결돌기가 끼움되도록 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 마찰식 증기펌프.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 임펠러는 상기 간격유지돌부에 의해 상호 끼움된 상기 임펠러본체들 사이에 홈부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 마찰식 증기펌프.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 마찰돌기와 상기 체결돌기는 직사각형 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰식 증기펌프.
   
   

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