KR101891606B1 - 펌프용 오일챔버의 필터장치 - Google Patents

펌프용 오일챔버의 필터장치 Download PDF

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고영춘
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하지공업(주)
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Abstract

본 발명은 펌프의 오일챔버에 설치되어 수분과 오일을 분리하고 오일의 충전량을 조절하기 위한 오일챔버의 필터장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치는 케이싱과 구동축의 사이를 기밀하기 위한 메카니컬실, 상기 메카니컬실이 내부에 위치되며 상기 메카니컬실에 윤활하는 동시에 기밀하기 위한 오일이 수용되는 오일챔버를 포함하는 펌프에 설치되어 상기 오일챔버의 오일에서 수분을 분리하는 펌프용 오일챔버의 필터장치에 있어서, 상기 오일챔버의 내부에 일부 부피를 차지하도록 오일챔버에 설치되어 상기 오일챔버의 충전되는 오일량을 조절하는 오일량조절체, 상기 오일량조절체의 중앙을 관통하여 상기 구동축과 상기 메카니컬실이 위치되며, 오일에 의해 상기 구동축 및 메카니컬실에 오일을 공급하는 오일공급공간, 상기 오일공급공간에서 구동축의 회전에 따라 회전하는 오일이 상기 오일량조절체의 상부를 통해 넘쳐 상기 오일량조절체의 외측 둘레로 흘러 내린 오일이 수용되며 비중에 의해 오일에 포함된 수분을 분리하는 기수분리공간, 상기 기수분리공간에서 비중의 차이에 따라 분리된 수분의 상부에 위치되는 오일만 상기 오일공급공간으로 유입되도록 상기 오일량조절체의 미리 설정된 높이에서 측방향으로 관통되어 상기 기수분리공간의 오일이 상기 오일공급공간으로 유입되는 오일유로, 및 상기 오일공급공간에 위치된 상기 오일유로를 밀폐하여 상기 오일유로를 통해 상기 오일공급공간으로 공급되는 오일에 포함된 이물질을 걸러내는 이물질필터를 포함한다.

Description

펌프용 오일챔버의 필터장치{a filter unit of oil chamber for under water pump}
본 발명은 펌프의 오일챔버에 설치되어 수분과 오일을 분리하고 오일의 충전량을 조절하기 위한 오일챔버의 필터장치에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 유체를 흡입하여 다른 장소로 이동시키기 위해 유체를 흡입하여 토출하는 장치이다.
한편, 펌프는 육상에 설치되는 육상펌프와 수중에 설치되는 수중펌프로 구분될 수 있는데, 육상펌프 중 일부 및 수중펌프에는 기밀과 구동축에 윤활을 위한 오일이 수용되는 오일챔버가 형성된다.
하지만, 오일챔버에 온도차에 따른 수분이 유입되거나, 수중펌프의 경우 집수정의 유체가 유입될 경우에는 오일에 수분이 함유되어 구동축 또는 케이싱 등의 쉽게 부식될 우려가 있기 때문에 한국등록특허공보 제10-0443164호(2004.8.4.공고)의 "수중펌프에서의 오일실내 샤프트시일장치 슬라이딩면의 윤활유 보호유지장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 윤활유 보호유지장치는 모터실과 펌프실과의 사이에 개재하는 오일실내에 있어서, 모터측 하우징의 하면에 오목하게 설치된 환상홈에 더블형 샤프트시일장치의 상부메이티링을 끼워붙이고, 펌프측 하우징의 상면에 오목하게 설치된 환상홈에 더블형 샤프트시일장치의 하부메이티링을 끼워붙이고, 하부메이티링의 회전멈춤용 환상 누름판을 상기 환상홈의 둘레벽 상면에 정착시키고, 더블형 샤프트시일장치의 외측을 환상벽체로 둘러싸고, 환상벽체의 내주면에 펌프축의 회전방향을 향하여 상승 구배(句配)의 경사면을 형성하는 가이드베인을 정착시키고, 환상벽체의 아래가장자리에는 외측방향으로 돌설하는 아래가장자리 플랜지를 부설하고, 그 플랜지 상면을 상기 누름판의 상면에 정착시키고, 환상벽체의 하방벽에 가이드베인의 하단부 이면(裏面)측과 오일실을 도통시키는 오일 유입용 가로 구멍을 개설(開設)하고, 환상벽체의 위가장자리를 상부메이티링과 시일링과의 슬라이딩면보다도 상방에 있어서, 모터측 하우징에 근접시켜서 내측방향으로 돌출하는 하우징을 부설하고, 그 하우징 상면을 상부메이티링 끼워붙임용 환상홈의 둘레벽 하면과의 대향면 사이에 오일 유출용 오일 유출구를 형성시키고, 바람직하게는 환상벽체의 위가장자리부에 부설된 플랜지 상면과 상부메이티링 끼워붙임용 환상홈의 둘레벽 하면과의 대향면 간의 간격이 약 05㎜ 내지 3㎜이 범위내로 조정된 오일유출용 환상홈 구멍인 오일유출구내에 형성시키고, 또 환상벽체의 위가장자리부에 부설된 플랜지 내주면과 상부 시일링 외주면과의 간격이 약 1㎜ 내지 3㎜의 범위내로 설정는 오일챔버가 형성되도록 구성되었다.
이러한 구성의 종래의 윤활유 보호유지장치는 오일실내 중앙부로부터 주벽방향으로의 윤활유 산일(散逸)을 확실하게 방지할 수 있는 동시에, 오일유출구로의 유막형성작용에 의하여 펌프축의 회전수 변화에는 관계없이 윤활유속으로의 공기 혼합을 방지할 수 있고, 샤프트시일장치의 유효한 윤활과 냉각작용을 수행하여 공기 또는 수분의 혼입에 따른 부식발생을 최소화할 수 있었다.
하지만, 종래의 윤활유 보호유지장치는 오일의 혼입만 방지할 수 있을 뿐, 오일의 충전량을 조절할 수 없기 때문에 펌프의 크기가 커짐에 따라 비례하여 크게 형성되는 오일챔버에 필요이상의 오일을 충전하게 됨으로써, 오일의 소비가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 오일이 순환하여 공급될 뿐, 오일에 포함된 이물질을 걸러낼 수 없기 때문에 이물질에 의한 샤프트시일장치 또는 펌프축 등의 마모가 가속되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 펌프의 크기에 따라 필요량의 오일만을 충전하여 오일의 소모를 최소화할 수 있으며, 오일에 포함된 이물질을 걸러내어 구동축 또는 샤프트시일장치 등의 마모를 최소화할 수 있는 펌프용 오일챔버의 필터장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치는 케이싱과 구동축의 사이를 기밀하기 위한 메카니컬실, 상기 메카니컬실이 내부에 위치되며 상기 메카니컬실에 윤활하는 동시에 기밀하기 위한 오일이 수용되는 오일챔버를 포함하는 펌프에 설치되는 펌프용 오일챔버의 필터장치에 있어서, 상기 오일챔버의 내부에 일부 부피를 차지하도록 오일챔버에 설치되어 상기 오일챔버의 충전되는 오일량을 조절하는 오일량조절체, 상기 오일량조절체의 중앙을 관통하여 상기 구동축과 상기 메카니컬실이 위치되며, 오일에 의해 상기 구동축 및 메카니컬실에 오일을 공급하는 오일공급공간, 상기 오일공급공간에서 구동축의 회전에 따라 회전하는 오일이 상기 오일량조절체의 상부를 통해 넘쳐 상기 오일량조절체의 외측 둘레로 흘러 내린 오일이 수용되며 비중에 의해 오일에 포함된 수분을 분리하는 기수분리공간, 상기 기수분리공간에서 비중의 차이에 따라 분리된 수분의 상부에 위치되는 오일만 상기 오일공급공간으로 유입되도록 상기 오일량조절체의 미리 설정된 높이에서 측방향으로 관통되어 상기 기수분리공간의 오일이 상기 오일공급공간으로 유입되는 오일유로, 및 상기 오일공급공간에 위치된 상기 오일유로를 밀폐하여 상기 오일유로를 통해 상기 오일공급공간으로 공급되는 오일에 포함된 이물질을 걸러내는 이물질필터를 포함한다.
상기 이물질필터가 상기 오일유로에 밀착되도록 상기 이물질필터를 상기 오일량조절체에 밀착 고정하는 필터프레임을 포함할 수 있다.
상기 오일유로는 상기 기수분리공간에서 상기 오일공급공간의 하부로 오일이 공급되도록 상기 오일공급공간의 하부를 향해 경사지게 형성될 수 있다.
상기 오일량조절체는 상기 오일에서 부력을 가지며, 상기 구동축의 구동 시 상기 임펠러에 의해 상기 구동축에 작용하는 추력이 부력에 의해 감소되도록 상기 오일량조절체를 상기 구동축에서 지지하는 축지지부재를 포함할 수 있다.
상기 오일량조절체는 상기 오일량조절체의 부피를 조절하여 상기 오일챔버에 충전되는 오일량을 조절하도록 내부에 부력공간이 형성되며 상호 체결되는 거리에 따라 상기 부력공간의 용적을 조절하는 제1 조절체부와 제2 조절체부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 오일챔버에 부피를 차지하도록 오일량조절체가 설치되어 필요이상의 오일이 충전됨으로 인한 오일의 낭비를 방지할 수 있으며, 이물질필터가 설치되어 오일에 포함된 이물질을 걸러냄으로써, 이물질에 의한 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 조절체부와 제2 조절체부에 의해 오일량조절체의 부피를 조절하여 오일챔버에 충전되는 오일량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 오일량조절체가 부력을 가져 구동축에 가해지는 임펠러의 추력을 부력에 의해 감소시킴으로써, 구동축에 가해지는 추력에 의한 베어링의 마모를 최소화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 펌프에 설치한 상태를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 분해한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 펌프에 설치한 상태를 도시한 측단면도로서, 오일챔버의 필터장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 분해한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 펌프에 설치한 상태를 도시한 측단면도로서, 오일챔버의 필터장치가 설치된 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치를 육상펌프에 적용한 것을 나타낸 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)가 설치되는 펌프(200)는 구동모터(210), 임펠러(270), 및 케이싱(250)을 포함할 수 있다.
구동모터(210)는 전기에 의해 구동축(211)을 회전시킬 수 있으며, 구동모터(210)의 구동축(211)에는 임펠러(270)가 설치되어 구동축(211)의 회전시 임펠러(270)가 회전할 수 있다.
그리고, 구동모터(210)는 케이싱(250)에 감싸져 유체로부터 보호될 수 있으며, 케이싱(250)은 임펠러(270)의 둘레를 감싸 유체가 흡입되는 흡입구(251)와 흡입된 유체가 토출되는 토출구(253)가 형성될 수 있다.
한편, 구동모터(210)의 구동축(211)이 케이싱(250)을 관통하여 임펠러(270)와 연결되는 부분의 사이에는 오일챔버(230)가 위치될 수 있다.
그리고, 케이싱(250)에서 구동축(211)이 관통하는 부분에는 메카니컬실(215)이 설치되어 유체가 케이싱(250)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
여기서, 메카니컬실(215)은 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.
오일챔버(230)은 구동축(211)을 윤활하기 위한 오일을 수용하는 기능을 수행함과 동시에 케이싱(250)의 내부로 유입된 유체가 구동모터(210)으로 전달되는 것을 차단하는 기밀의 기능도 수행할 수 있다.
제1 실시예 및 제2 실시에에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)가 설치되는 펌프(200)가 수중펌프인 것으로 설명하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 육상펌프에 적용하여 구성할 수도 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일량조절체(110)를 포함할 수 있다.
이 오일량조절체(110)는 오일챔버(230)에 설치되어 오일챔버(230)에 내에서 오일의 흐름을 가이드하는 동시에 부피를 가져 오일챔버(230)에 채워지는 오일량을 조절할 수 있$다.
한편, 오일량조절체(110)는 부피를 갖는 도넛 형상으로 형성될 수 있으며, 오일량조절체(110)의 중앙에는 구동축(211)이 관통되는 관통공이 형성되고, 관통공의 내부에는 메카니컬실(215)이 위치될 수 있다.
여기서, 오일량조절체(110)의 관통공이 구동축(211) 및 메카니컬실(215)로 오일을 공급하기 위한 오일공급공간(231)가 될 수 있으며, 오일량조절체(110)의 외부 둘레가 비중차이에 의해 오일과 수분을 분리하는 기수분리공간(233)이 되어 오일량조절체(110)가 오일공급공간(231)와 기수분리공간(233)를 구획하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 오일량조절체(110)의 하단은 오일챔버(230)의 바닥에 밀착고정될 수 있으며, 오일챔버(230)의 하단 둘레 즉, 오일챔버(230)에서 기수분리공간(233)의 바닥에는 오목하게 형성되어 비중에 의해 분리되는 수분이 수용되는 수분수용홈(235)이 형성될 수 있다.
그리고, 오일챔버(230)에서 오일량조절체(110)는 상부가 이격되어 오일공급공간(231)의 상부로 이동하는 오일이 오일량조절체(110)의 상부를 넘어 기수분리공간(233)로 공급되도록 구성될 수 있다.
한편, 오일량조절체(110)의 둘레에는 오일량조절체(110)의 측면을 관통하여 기수분리공간(233)와 오일공급공간(231)를 연통하는 오일유로(115)가 형성될 수 있으며, 오일유로(115)는 오일량조절체(110)의 방사상으로 복수 개가 형성될 수 있다.
이때, 오일유로(115)는 비중차에 의해 오일에서 분리된 수분이 오일유로(115)로 유입되지 못하도록 오일량조절체(110)에서 수분수용홈(235)의 높이보다 더 높은 위치에 형성될 수 있다.
한편, 오일량조절체(110)는 중량을 최소화하면서, 오일에 의한 내부식성을 갖는 합성수지재로 형성될 수 있으며, 오일량조절체(110)는 펌프의 크기마다 과도한 오일량이 오일챔버(230)에 충전되는 것을 방지하도록 오일챔버(230)의 내부 부피를 일부 차지할 수 있다.
여기서, 펌프(200)의 크기가 커짐에 따라 오일챔버(230)의 용량도 커지는데, 펌프의 필요한 오일량은 최소한의 오일량만 있으면 윤활 및 기밀 작용을 수행할 수 있기 때문에 펌프의 크기에 비례하여 오일량을 충전할 경우에는 오일의 낭비가 발생한다.
이를 방지하기 위해 오일챔버(230)에 오일량조절체(110)가 오일챔버(230)의 내부 용적을 일부 차지하여 펌프에 필요한 최소환의 오일량을 충전함으로써, 오일의 낭비를 방지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 이물질필터(120)를 포함할 수 있다.
이 이물질필터(120)는 오일에 포함된 이물질을 걸러 내에 오일공급공간(231)으로 제공할 수 있다.
한편, 이물질필터(120)는 오일량조절체(110)의 관통공 내주에 설치되어 기수분리공간(233)에서 오일유로(115)를 통해 오일공급공간(231)로 공급되는 오일에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있다.
여기서, 이물질필터(120)는 오일공급공간(231)의 내주에 설치된 것으로 설명하지만, 이물질필터(120)는 오일유로(115)에 설치될 수도 있으며, 오일량조절체(110)의 둘레에 설치되어 오일에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있다.
그리고, 이물질필터(120)는 오일이 투과될 수 있는 공극을 갖는 다공성 부재 예컨대, 부직포로 구현될 수도 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 필터프레임(130)을 포함할 수 있다.
이 필터프레임(130)은 이물질필터(120)가 오일량조절체(110)의 내주에 밀착되어 고정되도록 이물질필터(120)를 오일량조절체(110)에 고정시킬 수 있다.
한편, 필터프레임(130)은 망의 형상으로 형성되어 관통공에 겹쳐진 이물질필터(120)의 외측에서 이물질필터(120)를 지지하도록 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 필터프레임(130)의 상단 외측 둘레로는 프레임플랜지가 형성되어 프레임플랜지가 오일량조절체(110)의 상단에 볼트에 의해 체결되는 형태로 필터프레임(130)이 오일량조절체(110)에 고정될 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일챔버(230)의 내부에 충전될 필요한 오일량에 맞춰 나머지 빈 공간을 오일량조절체(110)가 채우도록 도넛형태로 오일량조절체(110)를 제작한다.
그리고, 오일량조절체(110)를 오일챔버(230)에 설치하고, 오일량조절체(110)의 관통공의 내주에는 이물질필터(120)를 설치하고, 이물질필터(120)가 이탈되지 않도록 필터프레임(130)을 이물질필터(120)의 내주에 끼워 설치한다.
이렇게 오일챔버(230)에 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)가 설치되면, 관통공에 메카니컬실(215)을 설치한 상태에서 오일챔버(230)를 밀폐하는 챔버커버를 덮은 상태에서 구동축(211)이 메카니컬실(215)을 관통하도록 케이싱(250)에 구동모터(210)를 결합하고, 케이싱(250)에 임펠러(270)를 결합하는 형태로 펌프(200)를 조립하고, 오일챔버(230)에 오일을 충전한다.
여기서, 오일챔버(230)의 일부 용적을 오일량조절체(110)가 차지하기 때문에 오일을 충전 시 필요이상의 량의 오일이 충전되는 것을 방지하여 오일의 소모를 최소화할 수 있다.
이와 같이 오일챔버(230)에 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)가 설치되면, 관통공의 내주는 메카니컬실(215)로 오일을 공급하는 오일공급공간(231)이 되고, 오일량조절체(110)의 둘레는 비중차이에 의해 오일과 수분이 분리되는 기수분리공간(233)이 된다.
그리고, 오일량조절체(110)의 상부는 오일공급공간(231)로 공급된 오일이 기수분리공간(233)으로 이동할 수 있도록 오일챔버(230)의 내주 상면에서 이격되는 공간이 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 펌프(200)가 기동하면, 구동모터(210)에 의해 임펠러(270)가 회전하여 케이싱(250)의 흡입구(251)를 통해 유체를 흡입하고, 흡입된 유체를 케이싱(250)의 토출구(253)를 통해 토출한다.
한편, 구동모터(210)의 구동축(211)이 회전하면, 오일챔버(230)의 오일공급공간(231)의 오일이 점성에 의해 구동축(211) 및 메카니컬실(215)에 도포되면서 오일공급공간(231)에서 오일이 회전하고, 회전하는 오일은 오일량조절체(110)의 상부를 통해 넘쳐흘러 오일량조절체(110)의 외측 둘레인 기수분리공간(233)으로 이동한다.
그리고, 기수분리공간(233)으로 이동되면 오일에 포함된 수분이 비중차이에 의해 오일의 하부로 이동하면서 오일챔버(230)의 수분수용홈(235)에 저장되며, 기수분리공간(233)에 위치된 오일은 오일공급공간(231)의 상부로 빠져나가는 오일을 보충하기 위해 오일량조절체(110)에 형성된 오일유로(115)를 통해 다시 오일공급공간(231)로 이동하면서, 오일이 오일량조절체(110)의 오일공급공간(231)과 기수분리공간(233)을 순환하여 이동한다.
이때, 오일이 오일공급공간(231)로 공급될 때에는 구동축(211)과 케이싱(250) 또는 구동축(211)과 메카니컬실(215)의 마모에 따른 이물질이 오일유로(115)를 통해 오일공급공간(231)으로 재유입될 때, 이물질필터(120)에 의해 이물질이 걸러져 이물질에 의한 구동축(211)과 케이싱(250) 또는 구동축(211)과 메카니컬실(215)의 마모를 최소화할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일량조절체(110)가 오일챔버(230)의 내부 용적을 일부 차지하기 때문에 오일의 충전량을 최소화하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 이물질필터(120)가 설치되어 오일의 순환 시 오일에 포함된 이물질을 걸러내 이물질에 의한 구동축(211) 또는 메카니컬실(215) 또는 케이싱(250)의 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 기수분리공간(233)이 형성되어 비중에 따라 오일에서 수분을 분리하여 수분에 의한 부식을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)를 설명한다. 제2 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 작용과 효과가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일량조절체(110)에 특징이 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 오일량조절체(110)는 오일에서 부력을 가질 수 있다.
한편, 오일량조절체(110)는 오일보다는 작은 비중을 가져 오일에서 상승하는 부력을 가질 수 있다.
그리고, 구동축(211)에는 돌출되어 오일량조절체(110)의 부력을 구동축(211)에 전달할 수 있도록 오일량조절체(110)를 지지하는 축지지부재(150)가 형성될 수 있다.
축지지부재(150)는 오일챔버(230)에 위치되는 구동축(211)의 부분에 고정설치될 수 있으며, 축지지부재(150)는 오일량조절체(110)의 상단에 지지되는 형태로 오일량조절체(110)의 부력을 구동축(211)에 전달할 수 있다.
여기서, 구동축(211)에 의해 임펠러(270)의 회전 시 임펠러(270)는 흡입구(251)측으로 이동하려는 축력이 작용하고, 이 축력이 작용할 경우에는 구동축(211)을 지지하는 베어링 또는 메카니컬실(215)에 과도한 압력이 작용하여 베어링 또는 메카니컬실(215)의 마모가 빠르게 진행될 우려가 있다.
이를 방지하기 위해 본원발명은 오일량조절체(110)가 오일에 의한 부력이 구동축(211)에 작용하기 때문에 임펠러(270)에 의한 추력을 부력이 상쇄시켜 베어링 또는 메카니컬실(215)에 가해지는 압력을 최소화함으로써, 마모의 속도를 감소시킬 수 있다.
한편, 오일량조절체(110)는 부력에 의해 축지지부재(150)를 하부에서 상부로 가압할 수 있도록 오일량조절체(110)는 오일챔버(230)의 바닥에서 이격되도록 설치될 수 있으며, 오일챔버(230)의 바닥에는 오일공급공간(231) 또는 기수분리공간(233)으로 서로 유체의 이동을 차단하기 위해 오일량조절체(110)와 바닥의 사이를 밀폐하기 위한 가이드부가 돌출형성될 수 있다.
그리고, 축지지부재(150)에서 관통공과 대응되는 부분 즉 오일공급공간(231)과 대응되는 부분에는 구동축(211)의 회전에 따라 함께 회전하는 축지지부재(150)에 의해 오일공급공간(231)의 오일을 오일량조절체(110)의 상부로 토출하기 위한 베인(153)이 형성될 수 있다.
이때, 베인(153)은 오일량조절체(110)의 오일이 오일량조절체(110)의 상부로 토출되도록 관통된 오일공(151)을 형성과 동시에 베인(153)을 형성하도록 베인(153)의 형상으로 절개한 후 절곡하는 형태로 축지지부재(150)에 베인(153)을 일체로 형성할 수 있다.
여기서, 제1 실시예서는 케이싱(250)의 상부에 위치되는 메카니컬실(215)과 하부에 위치되는 메카니컬실(215)이 하나의 탄성스프링에 의해 서로 반대방향을 향해 밀착되도록 구성되지만, 제2 실시예에서와 같이 구동축(211)에 축지지부재(150)가 설치될 경우에는 케이싱(250)의 상부에 위치되는 메카니컬실(215)과 하부에 위치되는 메카니컬실(215)이 각각의 탄성스프링에 의해 지지되도록 구성될 수 있다.
그리고, 오일량조절체(110)와 축지지부재(150)의 사이에는 구동축(211)의 회전 시 축지지부재(150)의 회전에 의해 오일량조절체(110)가 따라 회전하는 것을 방지하기 위해 스러스트베어링(170)이 설치될 수도 있다.
그리고, 오일량조절체(110)에 형성된 오일유로(115)는 오일공급공간(231)의 하부에 위치된 메카니컬실(215)로 공급할 수 있도록 기수분리공간(233)에서 오일공급공간(231)을 향해 하향 경사지도록 형성될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 따른 오일량조절체(110)는 오일챔버(230)의 충전되는 용량을 조절하기 위해 오일챔버(230)에서 차지하는 부피를 조절할 수 있다.
한편, 오일량조절체(110)는 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)를 포함할 수 있다.
제1 조절체부(111)와제2 조절체부(113)는 상호 결합시 내부가 빈 부력공간(112)을 형성할 수 있으며, 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)는 둘레가 상호 나사체결되도록 서로 결합되어 나사체결에 따라 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)의 사이 간격을 조절하는 형태로 내부 부력공간(112)을 확장시키거나 축소시킬 수 있다.
이렇게 구성된 오일량조절체(110)는 부력공간(112)을 확장 또는 축소함에 따라 부피가 확장 또는 축소되어 오일챔버(230)에서 차지하는 부피를 확장 또는 축소시킴으로써, 오일챔버(230)에 충전되는 오일량을 조절할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일챔버(230)의 크기에 따라 적정량의 오일이 충전될 수 있도록 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)를 서로 나사체결하도록 회전시켜 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)의 높낮이를 조절하는 형태로 오일챔버(230)에 차지하는 오일량조절체(110)의 부피를 조절한 후 오일챔버(230)에 적정량의 오일을 충전할 수 있다.
그리고, 오일챔버(230)에 오일이 충전되어 펌프(200)가 기동하면, 구동모터(210)가 구동축(211)을 회전시켜 케이싱(250)의 흡입구(251)를 통해 유체를 흡입하고, 흡입된 유체는 토출구(253)를 통해 토출된다.
한편, 임펠러(270)를 회전시키기 위해 구동축(211)이 회전하면, 축지지부재(150)에 형성된 베인(153)에 의해 오일공급공간(231)에 수용된 오일이 오일공(151)을 통해 오일량조절체(110)의 상부로 토출되고, 토출되는 오일은 기수분리공간(233)으로 넘어와 오일에 포함된 수분이 비중에 의해 오일의 하부로 이동하며 수분수용홈(235)으로 수용된다.
그리고, 기수분리공간(233)에 위치되는 오일은 오일유로(115)를 통해 다시 오일공급공간(231)으로 이동하여 구동축(211)과 메카니컬실(215)을 윤활한다.
이때, 오일유로(115)를 거쳐 오일공급공간(231)으로 이동하는 오일은 이물질필터(120)에 의해 이물질이 걸러진 상태로 구동축(211)과 메카니컬실(215)에 공급된다.
한편, 구동축(211)이 기동할 때에는 임펠러(270)의 추력이 작용하는데, 오일량조절체(110)가 오일에 부양되는 부력을 갖기 때문에 구동축(211)의 축지지부재(150)를 상부로 부력에 의해 들어올리는 형태로 추력에 의해 베어링에 가해지는 압력 및 메카니컬실(215)에 가해지는 압력을 최소화시켜 베어링과 메카니컬실(215)의 마모를 최소화할 수 있다.
여기서, 오일량조절체(110)가 부력에 의해 축지지부재(150)를 가압할때, 오일량조절체(110)가 바닥에서 이격되지만, 오일량조절체(110)는 오일챔버(230)의 바닥에서 가이드부가 돌출되어 가이드부에 끼워지는 형태이기 때문에 오일이 하부로 이동하는 것을 차단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 펌프용 오일챔버의 필터장치(100)는 오일량조절체(110)가 오일챔버(230)의 내부 용적을 일부 차지하기 때문에 오일의 충전량을 최소화하여 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 이물질필터(120)가 설치되어 오일의 순환 시 오일에 포함된 이물질을 걸러내 이물질에 의한 구동축(211) 또는 메카니컬실(215) 또는 케이싱(250)의 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 조절체부(111)와 제2 조절체부(113)의 결합에 의해 오일량조절체(110)의 부피를 조절하여 오일챔버(230)에 충전되는 오일량을 조절할 수 있다.
또한, 임펠러(270)의 추력을 오일량조절체(110)의 부력에 의해 감소시켜 베어링 및 메카니컬실(215)의 마모를 최소화할 수 있다.
또한, 축지지부재(150)에 베인(153)이 형성되어 베인(153)에 의해 오일을 원활히 순환시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 권리범위는 실시예에만 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 오일챔버의 필터장치 110: 오일량조절체
111: 제1 조절체부 112: 부력공간
113: 제2 조절체부 115: 오일유로
120: 이물질필터 130: 필터프레임
150: 축지지부재 151: 오일공
153: 베인 170: 스러스트베어링
200: 펌프 210: 구동모터
211: 구동축 215: 메카니컬실
230: 오일챔버 231: 오일공급공간
233: 기수분리공간 235: 수분수용홈
250: 케이싱 251: 흡입구
253: 토출구 270: 임펠러

Claims (5)

  1. 케이싱과 구동축의 사이를 기밀하기 위한 메카니컬실, 상기 메카니컬실이 내부에 위치되며 상기 메카니컬실에 윤활하는 동시에 기밀하기 위한 오일이 수용되는 오일챔버를 포함하는 펌프에 설치되는 펌프용 오일챔버의 필터장치에 있어서,
    상기 오일챔버의 내부에 일부 부피를 차지하도록 오일챔버에 설치되어 상기 오일챔버의 충전되는 오일량을 조절하는 오일량조절체,
    상기 오일량조절체의 중앙을 관통하여 상기 구동축과 상기 메카니컬실이 위치되며, 오일에 의해 상기 구동축 및 메카니컬실에 오일을 공급하는 오일공급공간,
    상기 오일공급공간에서 구동축의 회전에 따라 회전하는 오일이 상기 오일량조절체의 상부를 통해 넘쳐 상기 오일량조절체의 외측 둘레로 흘러 내린 오일이 수용되며 비중에 의해 오일에 포함된 수분을 분리하는 기수분리공간,
    상기 기수분리공간에서 비중의 차이에 따라 분리된 수분의 상부에 위치되는 오일만 상기 오일공급공간으로 유입되도록 상기 오일량조절체의 미리 설정된 높이에서 측방향으로 관통되어 상기 기수분리공간의 오일이 상기 오일공급공간으로 유입되는 오일유로, 및
    상기 오일공급공간에 위치된 상기 오일유로를 밀폐하여 상기 오일유로를 통해 상기 오일공급공간으로 공급되는 오일에 포함된 이물질을 걸러내는 이물질필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프용 오일챔버의 필터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이물질필터가 상기 오일유로에 밀착되도록 상기 이물질필터를 상기 오일량조절체에 밀착 고정하는 필터프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프용 오일챔버의 필터장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오일유로는
    상기 기수분리공간에서 상기 오일공급공간의 하부로 오일이 공급되도록 상기 오일공급공간의 하부를 향해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 펌프용 오일챔버의 필터장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오일량조절체는
    상기 오일에서 부력을 가지며,
    상기 구동축의 구동 시 임펠러에 의해 상기 구동축에 작용하는 추력이 부력에 의해 감소되도록 상기 오일량조절체를 상기 구동축에서 지지하는 축지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프용 오일챔버의 필터장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오일량조절체는
    상기 오일량조절체의 부피를 조절하여 상기 오일챔버에 충전되는 오일량을 조절하도록 내부에 부력공간이 형성되며 상호 체결되는 거리에 따라 상기 부력공간의 용적을 조절하는 제1 조절체부와 제2 조절체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프용 오일챔버의 필터장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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