KR101911792B1

KR101911792B1 - 임펠러 일체형 모터

Info

Publication number: KR101911792B1
Application number: KR1020170059729A
Authority: KR
Inventors: 이재훈
Original assignee: 이재훈
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-10-25

Abstract

본 발명은 임펠러 일체형 모터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 임펠러 일체형 모터는, 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 동심을 이루며 상기 유입부로부터 유입된 유체가 토출하는 토출부가 형성된 하우징; 상기 하우징에 수용되고, 코일이 권취된 스테이터; 상기 하우징에 회전가능하게 마련되어, 상기 스테이터와의 전자기 작용에 의해 회전하는 로터; 상기 로터의 회전에 의해 회전하며, 상기 하우징의 유입부로 유입되는 유체를 가압하여 토출부로 토출시키는 임펠러; 상기 임펠러 또는 상기 로터 중 어느 하나의 둘레를 따라 돌출 형성된 복수의 끼움돌기; 및 상기 임펠러 또는 상기 로터 중 나머지 하나의 둘레를 따라 함몰 형성되어, 상기 복수의 끼움돌기가 끼움 결합되는 복수의 끼움홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

임펠러 일체형 모터{INTEGRAL IMPELLER TYPE MOTOR}

본 발명은 임펠러 일체형 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터의 로터와 임펠러의 조립 구조를 개선한 임펠러 일체형 모터에 관한 것이다.

종래의 수중 부유체의 워터제트 추진 장치는 수면 아래에서 물을 빨아올려 분사한다.

그런데, 종래의 수중 부유체의 워터제트 추진 장치는 엔진과 같은 동력원과 임펠러의 연결을 샤프트를 통하므로, 부유체 내에 있는 엔진 파트와 부유체 바깥에 있는 임펠러의 사이에 방수를 위한 여러 부속들을 필요로 한다.

그리고, 오일 시일이나 방수 베어링에 사용되는 윤활유는 시간이 경과하며 사용함에 따라 미세하게 수중에 흘러나옴으로 인해, 보충해줘야 하는 유지보수 비용이 발생하고, 흘러나오는 윤활유로 인해 해상 오염의 원인이 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 수중 부유체의 워터제트 추진 장치는 입수부가 바닥을 향하고 있기 때문에 임펠러를 반대로 회전하여도 후진이 불가능하다. 이에, 후진을 위한 노즐에 흐름을 반대로 바꾸는 버킷이 부착되어 있으며, 이 버킷이 동작하여 후진을 하게 된다. 따라서, 후진을 위한 별도의 부속장치들이 필요하게 되어, 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 임펠러는 임펠러의 각 블레이드의 내측 일부가 외부로 노출되지 않아, 임펠러의 가공이 곤란하고, 전적으로 주조에 의해 제조해야 하므로, 제조 가공이 곤란한 문제점이 있다.

또한, 종래의 워터제트 추진 장치의 동력원은 대부분 가솔린이나 디젤 엔진인 내연기관을 사용하여, 엔진의 소음, 불완전 연소로 인한 오염, 연료와 유지보수 높은 비용 등 문제점이 있다.

따라서, 기존의 내연 기관의 동력원을 전기를 사용하는 모터로 대체하여, 모터의 동력을 임펠러에 전달하기 위한 샤프트가 필요없고, 방수 베어링, 오일 시일 등의 소모품이 필요없어 유지보수 비용을 절감할 수 있으며, 금형에 의해 대량 생산이 가능한 임펠러 일체형 모터의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

국내등록실용신안공보 제20-0381820호(고안의 명칭: 선박용 워터제트 추진장치, 등록일: 2005.04.06.) 국내등록특허공보 제10-1249883호(발명의 명칭: 일체형 임펠러를 구비한 수중펌프, 등록일: 2013.03.27.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 정역회전이 가능할 뿐만 아니라 임펠러의 추진 효율을 향상시킬 수 있고, 제조원가와 소모품에 대한 유지보수 비용을 절감할 수 있는 임펠러 일체형 모터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 로터와 결합되는 임펠러를 금형에 의해 제조가 가능하여, 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 생산성을 향상시키며 제조원가를 절감할 수 있는 임펠러 일체형 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 동심을 이루며 상기 유입부로부터 유입된 유체가 토출하는 토출부가 형성된 하우징; 상기 하우징에 수용되고, 코일이 권취된 스테이터; 상기 하우징에 회전가능하게 마련되어, 상기 스테이터와의 전자기 작용에 의해 회전하는 로터; 상기 로터의 회전에 의해 회전하며, 상기 하우징의 유입부로 유입되는 유체를 가압하여 토출부로 토출시키는 임펠러; 상기 임펠러 또는 상기 로터 중 어느 하나의 둘레를 따라 돌출 형성된 복수의 끼움돌기; 및 상기 임펠러 또는 상기 로터 중 나머지 하나의 둘레를 따라 함몰 형성되어, 상기 복수의 끼움돌기가 끼움 결합되는 복수의 끼움홈을 포함하는, 임펠러 일체형 모터에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 임펠러는, 복수의 블레이드; 상기 복수의 블레이드의 생크가 간격을 두고 지지되는 허브; 및 상기 허브와 동심을 이루며 상기 복수의 블레이드의 팁을 지지하고, 외주에 상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈이 형성된 슬리브를 포함할 수 있다.

상기 임펠러는, 하나의 상기 블레이드에 대응하여 상기 허브 및 상기 슬리브의 축방향을 따라 분할 형성될 수 있다.

상기 복수의 블레이드는 각각, 상기 블레이드의 생크가 인접하는 상기 블레이드의 팁과 부분적으로 겹쳐지도록 상기 허브에 지지될 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 임펠러는 복수로 마련되고, 상기 복수의 임펠러는 상기 허브의 중심축선을 따라 일렬로 배치되며 상기 로터에 끼움 결합될 수 있다.

상기 복수의 임펠러의 각 블레이드는 상호 엇갈리게 배치될 수 있다.

상기 로터는 외주에 복수의 영구자석이 상기 로터의 둘레를 따라 마련되고, 내주에 상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈이 상기 로터의 둘레방향을 따라 형성되며, 상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈은 상기 복수의 영구자석의 중앙에 대응하는 위치에 각각 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 정역회전이 가능할 뿐만 아니라 추진 효율을 향상시킬 수 있고, 동력의 전달이 로터와 스테이터 사이의 전자력으로 이루어지므로 샤프트와 오일 시일이나 방수 베어링 등 부속이 필요하지 않아, 그에 따른 제조 원가와 소모품에 대한 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

또한, 임펠러는 로터에 끼움 결합되는 구조를 가짐으로써, 임펠러를 허브 및 슬리브의 축방향을 따라 분할 형성하거나, 또는 허브의 중심축선을 따라 적층 배치 가능하므로, 임펠러를 금형에 의해 제조가 가능하여, 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 생산성을 향상시키며 제조원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 일체형 모터의 사시도,
도 2는 도 1의 요부 종단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 사시도,
도 4는 도 3의 정면도,
도 5는 도 3의 분해 사시도,
도 6은 도 5의 요부 확대 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러의 사시도,
도 8은 도 7의 정면도,
도 9는 도 7의 분해 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부 도면을 참조하며, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 일체형 모터가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 일체형 모터(10)는 하우징(11)과, 스테이터(31)와, 로터(41)와, 임펠러(51)와, 결합수단(71)을 포함한다.

하우징(11)은 일정 길이를 가지며, 양측이 개구된 속이 빈 원형 단면의 링 형상을 가진다. 여기서, 하우징(11)은 원형의 단면형상 이외에 사각형의 단면형상을 가질 수 있다.

하우징(11)은 외측에 배치되는 아우터 하우징(13)과, 아우터 하우징(13)과 동심을 이루며 아우터 하우징(13)의 내측에 간격을 두고 수용되는 인너 하우징(15)을 포함한다.

인너 하우징(15)은 물이 유입되는 유입부(17)와, 유입부(17)와 동심을 이루고 유입부(17)로부터 유입된 물이 토출하는 토출부(19)를 포함한다.

아우터 하우징(13)의 내측에는 예컨대, 아우터 하우징(13)과 인너 하우징(15)의 사이에는 모터의 코일(33)이 권취된 스테이터(31)가 수용되어 있다.

스테이터(31)는 아우터 하우징(13)과 일체로 형성되어 있다. 여기서, 도시되어 있지 않지만, 스테이터(31)는 아우터 하우징(13)과 방열 패드로 연결될 수 있다. 이에, 스테이터(31)로부터 발생하는 열은 방열 패드를 거쳐 아우터 하우징(13)을 통해 자연히 냉각된다.

인너 하우징(15)의 내측에는 회전체로서 로터(41)가 회전가능하게 배치되어 있다. 로터(41)는 링 형상을 가지며, 인너 하우징(15)의 내측을 향하는 로터(41)의 외주에는 복수의 영구자석(43)이 로터(41)의 둘레를 따라 간격을 두고 배치되어 있다.

이로써, 스테이터(31)에 전원이 인가되면, 로터(41)에 마련된 영구자석(43)과 스테이터(31)의 코일(33) 사이에는 전자기력이 발생하여, 로터(41)는 스테이터(31)에 대해 양방향으로 회전할 수 있게 된다.

이에, 로터(41)는 스테이터(31)의 동작에 따라 정역회전할 수 있게 되어, 임펠러(51) 또한 정역회전하게 된다.

임펠러(51)는 로터(41)의 회전에 의해 회전하며, 하우징(11)의 유입부(17)로 유입되는 유체를 가압하여 토출부(19)를 통해 토출시킨다.

도 3 내지 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러(51)는 3개의 블레이드(55a,55b,55c)와, 허브(61a,61b,61c)와, 슬리브(65a,65b,65c)를 포함하며, 블레이드(55a,55b,55c)의 수량에 대응하여 3등분으로 분할되는 구조를 가진다.

블레이드(55a,55b,55c)는 허브(61a,61b,61c)와 슬리브(65a,65b,65c)에 지지되어, 회전에 의한 원심력을 발생한다. 블레이드(55a,55b,55c)는 전연(leading edge)으로부터 후연(trailing edge)을 향해 만곡 형성된 유선형의 형상을 가진다.

본 실시예에서는 동일 형상을 갖는 3개의 블레이드(55a,55b,55c)가 허브(61a,61b,61c)의 둘레방향을 따라 허브(61a,61b,61c)에 지지됨과 동시에, 또 다른 3개의 블레이드(55a,55b,55c)가 허브(61a,61b,61c)의 전후방향으로 예컨대, 허브(61a,61b,61c)의 중심축선을 따라 일렬로 간격을 두고 허브(61a,61b,61c)에 지지되어, 허브(61a,61b,61c)의 전후방향으로 한 쌍씩, 총 3쌍의 블레이드(55a,55b,55c)가 허브(61a,61b,61c)에 지지되어 있지만, 블레이드의 수량은 이에 한정되지 않는다. 즉, 허브의 둘레방향을 따라 복수의 블레이드가 지지되거나, 또는 허브의 전후방향으로 하나 이상의 블레이드가 일렬로 허브에 지지될 수 있다.

허브(61a,61b,61c)는 블레이드(55a,55b,55c)의 수량에 대응하여 3등분으로 분할 형성된다. 각 분할 형성된 허브(61a,61b,61c)는 임펠러(51)의 중앙에 위치하며, 하나의 원형단면의 링 형상을 갖거나, 또는 속이 충진된 원형단면의 봉 형상을 가질 수 있다. 각 허브(61a,61b,61c)의 외주에는 블레이드(55a,55b,55c)의 생크(57)가 간격을 두고 지지된다. 이러한 허브(61a,61b,61c)는 동력을 전달하는 기능을 갖지 않으며, 분할된 임펠러들(51a,51b,51c)을 중앙에 정렬하는 기능을 가진다.

슬리브(65a,65b,65c)는 블레이드(55a,55b,55c)의 수량에 대응하여 3등분으로 분할 형성된다. 각 분할 형성된 슬리브(65a,65b,65c)는 허브(61a,61b,61c)와 블레이드(55a,55b,55c)를 수용하며, 하나의 원형단면의 링 형상을 이룬다. 슬리브(65a,65b,65c)는 허브(61a,61b,61c)와 동심을 이루며 배치되고, 슬리브(65a,65b,65c)의 내주에는 각 블레이드(55a,55b,55c)의 팁(59)이 간격을 두고 지지된다.

이와 같이, 각 블레이드(55a,55b,55c)의 팁(59)이 슬리브(65a,65b,65c)의 내주에 지지됨으로써, 각 블레이드(55a,55b,55c)의 팁(59)에서 발생하는 캐비테이션의 발생을 줄일 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러(51)는 임펠러(51)를 허브(61a,61b,61c)의 축방향에서 보았을 때, 각 블레이드(55a,55b,55c)의 생크(57)가 인접하는 블레이드(55a,55b,55c)의 팁(59)과 부분적으로 겹쳐지도록 허브(61a,61b,61c)에 지지된다.

이와 같이, 블레이드(55a,55b,55c)의 생크(57)가 인접하는 블레이드(55a,55b,55c)의 팁(59)과 부분적으로 겹쳐지도록 허브(61a,61b,61c)에 지지됨으로써, 블레이드(55a,55b,55c)와 블레이드(55a,55b,55c)의 사이에 간격이 없기 때문에 유체를 끊김 없이 연속적으로 흡입하여 토출하므로, 균일한 토출량을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 토출량을 증대시킬 수 있게 된다.

즉, 임펠러(51)가 회전을 하여 유체를 흡입할 때, 블레이드(55a,55b,55c)와 블레이드(55a,55b,55c)의 사이에 간격이 있을 경우, 그 부분에서는 유체가 흡입되는 흡입력이 발생하지 않으므로, 불면속적으로 유체가 흡입 및 토출되는 문제점이 발생하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러(51)는, 하나의 블레이드에 대응하여 허브(61a,61b,61c) 및 슬리브(65a,65b,65c)의 축방향을 따라 분할 형성 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 3쌍의 블레이드(55a,55b,55c)에 대응하여 3개로 분할된 구조를 가짐으로써, 임펠러(51)를 종래와 같이 주조에 의해 제조하지 않고, 다이캐스트 금형에 의해 대량 생산이 가능하여 생산성을 향상시키며, 제조원가를 절감할 수 있게 된다. 또한, 임펠러(51)의 5축 가공도 가능하게 된다. 그리고, 임펠러(51)의 블레이드(55a,55b,55c)가 파손된 경우, 임펠러(51) 전체를 교체할 필요없이 블레이드(55a,55b,55c)가 파손된 임펠러(51)만 간편하게 교체할 수 있게 되어, 유지 보수비용을 절감할 수 있게 된다.

결합수단(71)은 임펠러(51)와 로터(41)를 결합하기 위한 것으로서, 끼움돌기(73)와 끼움홈(75)을 포함한다.

본 실시예에서는 임펠러(51)의 외주 예컨대, 슬리브(65a,65b,65c)의 외주에 복수의 끼움돌기(73)가 슬리브(65a,65b,65c)의 둘레방향을 따라 간격을 두고 일정 높이로 돌출 형성되어 있다.

끼움홈(75)은 로터(41)의 내주에 복수의 끼움돌기(73)가 끼움 결합되는 복수의 끼움홈(75)이 로터(41)의 둘레방향을 따라 간격을 두고 일정 깊이로 함몰 형성되어 있다.

한편, 끼움홈(75)은 자기장의 영향을 받지 않은 위치 예컨대, 복수의 영구자석(43)의 중앙에 대응하는 위치에 형성되는 것이 보다 효과적이다.

이와 같이, 로터(41)와 임펠러(51)를 복수의 끼움돌기(73)와 복수의 끼움홈(75)에 의해 끼움 결합함으로써, 동력 전달이 넓은 면으로 분산되어, 임펠러(51)를 종래의 알루미늄 합금 소재보다 상대적으로 낮은 강도를 갖는 플라스틱 소재로 제작할 수 있게 되어, 임펠러(51)의 제조 원가를 줄일 수 있게 된다.

여기서, 본 실시에에서는 로터(41)의 내주에 복수의 끼움홈(75)이 함몰 형성되고, 슬리브(65a,65b,65c)의 외주에 복수의 끼움돌기(73)가 돌출 형성되는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 로터의 내주에 복수의 끼움돌기가 돌출 형성되고, 슬리브의 외주에 복수의 끼움홈(75)이 함몰 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 3개로 분할된 임펠러(51a,51b,51c)를 끼움돌기(73)와 끼움홈(75)에 의해 로터(41)에 끼움 결합하여 임펠러(51a,51b,51c)를 로터(41)의 내측에 조립한 후 로터(41)가 일방향으로 회전하도록 스테이터(31)에 전원을 인가하면, 로터(41)의 영구자석(43)과 스테이터(31)의 코일(33) 사이에는 전자기력이 발생하여, 로터(41)는 스테이터(31)에 대해 일방향으로 회전하게 된다.

로터(41)가 일방향으로 회전함에 따라, 임펠러(51) 또한 일방향으로 회전하여, 이에 유체는 유입부(17)로 유입되어, 임펠러(51)의 각 블레이드(55a,55b,55c)를 거쳐 가압되며, 토출부(19)를 통해 토출된다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 일체형 모터(10)가 장착된 수중 부유체의 경우, 임펠러(51)의 정방향 회전에 의해 수중 부유체는 전진 이동할 수 있게

한편, 로터(41)가 타방향으로 회전하도록 스테이터(31)에 전원을 인가하면, 임펠러(51) 또한 타방향으로 회전을 하여, 반대로 토출부(19)를 통해 유체가 임펠러(51)로 유입되어 유입부(17)를 토출될 수 있다, 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 일체형 모터(10)가 장착된 수중 부유체의 경우, 임펠러(51)의 타방향 회전에 의해 수중 부유체는 후진 이동할 수 있게 된다.

도 7 내지 도 9에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러(51′)는 전술한 일 실시예와 달리, 동일한 형상의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)가 4개 마련되어 있다.

임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)는 전술한 일 실시예와 달리, 인접한 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′) 사이에 빈 공간을 형성하며 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)와 슬리브(65a′,65b′,65c′,65d′)에 지지되어 있다.

이와 같이, 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)는 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)가 간격을 두고 배치되어 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)의 사이에 빈 공간이 형성됨에 따라, 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 5축 가공이 용이하고, 특히 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)를 금형에 의해 제조가 가능하여, 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 생산성을 향상시키며 제조원가를 절감할 수 있게 된다.

한편, 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)는 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 중심축선을 따라 일렬로 배치되며, 다단을 이루며 로터(41)에 끼움 결합된다.

또한, 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 중심축선을 따라 일렬로 배치된 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)는 상호 엇갈리게 배치된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 일렬로 배치된 임펠러(51′)를 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 축방향에서 보았을 때, 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)가 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 둘레방향을 따라 순차적으로 배치 예컨대, 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)와 슬리브(65a′,65b′,65c′,65d′)의 사이에 투영 평면상에 공간이 발생하지 않도록, 인접하는 각 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)를 부분적으로 겹치지도록 배치한다.

이로써, 유입부(17) 가까이에 위치한 첫 번째 단의 임펠러(51a′)의 블레이드(55a′)에 의해 가속화된 유체는 끊김 없이 두 번째 단의 임펠러(51b′)로 유입되고, 두 번째 단의 임펠러(51b′)의 블레이드(55b′)에 의해 가압된 후 끊김 없이 세 번째 단의 임펠러(51c′)로 유입되며, 세 번째 단의 임펠러(51c′)의 블레이드(55c′)에 의해 가압된 후 끊김 없이 네 번째 단의 임펠러(51d′)로 유입되어, 네 번째 단의 임펠러(51d′)의 블레이드(55d′)에 의해 가속화된 후 토출부(19)를 향해 토출되어, 임펠러 일체형 모터(10)의 토출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러(51′)는 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)는 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 중심축선을 따라 일렬로 배치되며, 다단을 이루는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 한 쌍 이상의 임펠러가 허브의 중심축선을 따라 일렬로 배치되며, 다단을 이룰 수도 있다. 이 경우, 일렬 배치된 임펠러를 허브의 축방향에서 보았을 때, 허브와 슬리브의 사이에 투영 평면상에 공간이 발생하지 않도록, 인접하는 각 임펠러의 각 블레이드를 부분적으로 겹치지도록 배치하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하여, 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)를 허브(61a′,61b′,61c′,61d′)의 중심축선을 따라 일렬로 배치함과 동시에, 끼움돌기(73)와 끼움홈(75)에 의해 로터(41)에 끼움 결합하여 4개의 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)를 로터(41)의 내측에 일렬로 조립한 후 로터(41)가 일방향으로 회전하도록 스테이터(31)에 전원을 인가하면, 로터(41)의 영구자석(43)과 스테이터(31)의 코일(33) 사이에는 전자기력이 발생하여, 로터(41)는 스테이터(31)에 대해 일방향으로 회전하게 되고, 이에 유체는 유입부(17)로 유입되어, 각 임펠러(51a′,51b′,51c′,51d′)의 각 블레이드(55a′,55b′,55c′,55d′)를 거쳐 가압되며, 토출부(19)를 통해 토출된다.

즉, 유입부(17) 가까이에 위치한 임펠러(51a′)에 의해 가속화된 유체는 임펠러(51a′) 회전에 의해 회전하면서 후속 단의 임펠러(51b′,51c′,51d′)로 순차적으로 유입되고, 후속 단에서 재차 가압되며 토출부(19)를 향해 토출되어, 임펠러 일체형 모터(10)의 토출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10 : 임펠러 일체형 모터
11 : 하우징
17 : 유입부
19 : 토출부
31 : 스테이터
41 : 로터
43 : 영구자석
51,51′ : 임펠러
73 : 끼움돌기
75 : 끼움홈

Claims

유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 동심을 이루며 상기 유입부로부터 유입된 유체가 토출하는 토출부가 형성된 하우징;
상기 하우징에 수용되고, 코일이 권취된 스테이터;
상기 하우징에 회전가능하게 마련되어, 상기 스테이터와의 전자기 작용에 의해 회전하는 로터;
상기 로터의 회전에 의해 회전하며, 상기 하우징의 유입부로 유입되는 유체를 가압하여 토출부로 토출시키는 임펠러;
상기 임펠러 또는 상기 로터 중 어느 하나의 둘레를 따라 돌출 형성된 복수의 끼움돌기; 및
상기 임펠러 또는 상기 로터 중 나머지 하나의 둘레를 따라 함몰 형성되어, 상기 복수의 끼움돌기가 끼움 결합되는 복수의 끼움홈을 포함하고,
상기 임펠러는,
복수의 블레이드;
상기 복수의 블레이드의 생크가 간격을 두고 지지되는 허브; 및
상기 허브와 동심을 이루며 상기 복수의 블레이드의 팁을 지지하고, 외주에 상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈이 형성된 슬리브를 포함하는, 임펠러 일체형 모터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 임펠러는, 하나의 상기 블레이드에 대응하여 상기 허브 및 상기 슬리브의 축방향을 따라 분할 형성되는, 임펠러 일체형 모터.
제3항에 있어서,
상기 복수의 블레이드는 각각, 상기 블레이드의 생크가 인접하는 상기 블레이드의 팁과 부분적으로 겹쳐지도록 상기 허브에 지지되는, 임펠러 일체형 모터.
제1항에 있어서,
상기 임펠러는 복수로 마련되고,
상기 복수의 임펠러는 상기 허브의 중심축선을 따라 일렬로 배치되며 상기 로터에 끼움 결합되는, 임펠러 일체형 모터.
제5항에 있어서,
상기 복수의 임펠러의 각 블레이드는 상호 엇갈리게 배치되는, 임펠러 일체형 모터.
유체가 유입되는 유입부와, 상기 유입부와 동심을 이루며 상기 유입부로부터 유입된 유체가 토출하는 토출부가 형성된 하우징;
상기 하우징에 수용되고, 코일이 권취된 스테이터;
상기 하우징에 회전가능하게 마련되어, 상기 스테이터와의 전자기 작용에 의해 회전하는 로터;
상기 로터의 회전에 의해 회전하며, 상기 하우징의 유입부로 유입되는 유체를 가압하여 토출부로 토출시키는 임펠러;
상기 임펠러 또는 상기 로터 중 어느 하나의 둘레를 따라 돌출 형성된 복수의 끼움돌기; 및
상기 임펠러 또는 상기 로터 중 나머지 하나의 둘레를 따라 함몰 형성되어, 상기 복수의 끼움돌기가 끼움 결합되는 복수의 끼움홈을 포함하며,
상기 로터는 외주에 복수의 영구자석이 상기 로터의 둘레를 따라 마련되고, 내주에 상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈이 상기 로터의 둘레방향을 따라 형성되며,
상기 복수의 끼움돌기 또는 상기 복수의 끼움홈은 상기 복수의 영구자석의 중앙에 대응하는 위치에 각각 형성되는, 임펠러 일체형 모터.