KR102141867B1 - 워터펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터펌프에 관한 것으로, 하우징, 하우징의 상부에 밀봉 가능하게 장착되고 냉각수가 유입되는 유입구와 냉각수가 토출되는 토출구가 형성되고, 내부에 샤프트와 함께 회전하며 냉각수를 유입 또는 토출시키는 임펠러가 배치되는 상부 케이싱, 하우징의 하부에 밀봉 가능하게 장착되며 내부에 PCB기판이 마련되는 하부 케이싱, 하우징의 내부에 배치되어 전원이 인가되는 스테이터, 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 스테이터와의 전자기적 작용으로 회전하는 로터, 로터와 샤프트를 감싸는 형태로 마련되되 로터와의 사이에 냉각수 유동공간이 마련되고, 어퍼캔과 로워캔으로 구성되어 하우징의 하단부와 접촉되어 제어부를 냉각시키는 캔구조물을 포함하여 캔구조물이 제어부와 접촉되게 구비되며, 특히 캔구조물과 제어부 사이에 서멀패드가 개재됨에 따라 제어부에서 발생되는 열을 식혀주며, 열을 효율적으로 관리할 수 있어서 워터펌프와 제어부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고 효율을 증대시키며 내구 성능을 향상시킨다.

Description

워터펌프 {WATER PUMP}

본 발명은 워터펌프에 관한 것으로, 캔구조물이 제어부와 접촉되게 구비되며, 특히 캔구조물과 제어부 사이에 서멀패드가 개재됨에 따라 제어부에서 발생되는 열을 식혀주며, 열을 효율적으로 관리할 수 있어서 워터펌프와 제어부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고 효율을 증대시키며 내구 성능을 향상시키는 워터펌프에 관한 것이다.

워터펌프는 차량에서 냉각수를 순환시키는 역할을 하고, 일반 내연기관 차량의 경우 엔진 동력을 풀리 및 벨트를 통해 전달받아 구동하는 엔진 구동식 워터펌프와, 전기로 구동하는 전동식 워터펌프로 분류될 수 있다.

전동식 워터펌프의 경우 배터리 등에서 제공하는 전기에 의해 전동모터가 구동되면 임펠러가 회전하여 냉각수를 흡입 및 토출하게 된다.

전동식 워터펌프는 엔진 구동력을 필요로 하지 않으므로 연비 개선의 효과가 2 ~ 3% 증대되는 것으로 알려져 있고, 냉각수 온도를 정밀하게 제어할 수 있으므로 이미 다수의 자동차 회사에서 양산 차량에 널리 적용하고 있는 상황이다.

전기자동차, 예컨대 하이브리드 차량의 경우 EV 모드 등 엔진 구동이 중지되는 상황이 존재하고, 연료전지 차량이나 순수 전기차량의 경우 워터펌프를 구동시킬 엔진이 탑재되지 않기 때문에, 이들 전기자동차에서는 냉각수를 순환시키기 위한 워터펌프로서 전동식 워터펌프의 사용이 필수적이다.

한편, 차량용 전동식 워터펌프로는 원심펌프의 일종인 벌류트 펌프(volute pump)가 널리 사용되고 있는데, 이는 전동모터에 의해 회전하는 임펠러(날개차)를 구비하여, 전동모터의 구동으로 임펠러가 회전되면, 벌류트 케이싱 중앙의 흡입구를 통해 흡입된 냉각수가, 벌류트 케이싱 내에 마련된 나선형 실(室)을 통과하면서, 이때 발생하는 원심력에 의해 토출구로 토출되는 방식이다.

이때, 제어부는 모터를 구동하면서 많은 열을 발생하게 된다. 제어부는 전선의 복합체로 이루어져 있어, 차량을 장시간 구동하면 전선에서 전기 저항에 의한 전열이 꾸준히 발생하게 되는 것이다. 따라서 차량 구동을 위해서 엔진을 냉각수로 식혀주듯이, 제어부도 식혀주는 구조가 반드시 필요하다.

위와 같은 구조로서, 캔(CAN)이라는 기계부품을 이용한 워터펌프가 있다. 이와 관련하여 전동식 워터펌프에 대한 일예가 한국특허 등록특허공보 제1326503호에 개시되어 있다.

상기의 선행기술문헌은 전동식 워터펌프의 내부에 로터(3)와 스테이터(4) 사이에 위치하여 로터(3)를 감싸도록 원통 형태로 이루어지는 캔부(19)와, 캔부(19)와 일체형으로 마련되어 스테이터(4) 측으로 냉각수가 흘러들어가는 것을 방지하기 위한 벌류트 바디부(18)를 포함하는 캔 일체형 벌류트 바디(20)가 개시되어 있다.

그런데, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 워터펌프는 캔부가 모터하우징의 하측에 장착되는 제어부와 이격되는 구조이고, 제어부에서 발생되는 열을 식혀주는 구조가 없어서 제어부에서 발생되는 열이 효율적으로 관리되지 못하며, 제어부의 온도가 상승하면서 정상적으로 작동되지 않아 워터펌프의 효율이 저감되고 내구 성능도 저하되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제1326503호(2013.11.01 등록) 캔드 모터 타입의 전동식 워터펌프

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 캔구조물이 제어부와 접촉되게 구비되며, 특히 캔구조물과 제어부 사이에 서멀패드가 개재됨에 따라 제어부에서 발생되는 열을 식혀주며, 열을 효율적으로 관리할 수 있어서 워터펌프와 제어부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고 효율이 증대되며 내구 성능이 개선되는 워터펌프를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면 하우징, 하우징의 상부에 밀봉 가능하게 장착되고 냉각수가 유입되는 유입구와 냉각수가 토출되는 토출구가 형성되고, 내부에 샤프트와 함께 회전하며 냉각수를 유입 또는 토출시키는 임펠러가 배치되는 상부 케이싱, 하우징의 하부에 밀봉 가능하게 장착되며 내부에 PCB기판이 마련되는 하부 케이싱, 하우징의 내부에 배치되어 전원이 인가되는 스테이터, 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 스테이터와의 전자기적 작용으로 회전하는 로터, 로터와 샤프트를 감싸는 형태로 마련되되 로터와의 사이에 냉각수 유동공간이 마련되고, 어퍼캔과 로워캔으로 구성되어 하우징의 하단부와 접촉되어 제어부를 냉각시키는 캔구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프가 제공될 수 있다.

또한, 로워캔은 원통형상으로 마련되어 상부가 어퍼캔의 하측단에 삽입되되 로터의 하단부와 이격되게 삽입되며 샤프트의 하단부가 삽입되는 샤프트지지홀이 구비되고, 하부가 하우징의 하단부와 접촉되어 샤프트와 제어부를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 로워캔은 냉각수가 저장되도록 상측면에서 함몰 형성된 냉각수 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로워캔은 냉각수 저장부가 둘 이상 구비되며 냉각수가 순환될 수 있도록, 복수개의 냉각수 저장부 중 이웃하는 냉각수 저장부를 연결하는 냉각수 순환통로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 어퍼캔은 하우징과 상부 케이싱 사이에 개재되는 플레이트부, 스테이터의 내주면에 삽입되며 로터와의 사이에 냉각수 유동공간이 마련되는 중공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로워캔은 어퍼캔과의 사이를 밀폐시키는 중공 형상의 누설방지부재가 삽입되도록 상단부의 외주면에서 함몰 형성되는 결합홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로워캔은 하우징의 하단부에 형성된 삽입홀에 삽입되어 하측면이 하부 케이싱 측으로 노출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징의 하단부 및 로워캔의 하측면과 제어부 사이에 개재되어 냉각 효율을 증대시키는 서멀패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로워캔은 외주면의 어퍼캔에 삽입되는 상단부와 이격되는 위치에서 돌출 형성된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 캔구조물이 제어부와 접촉되게 구비되며, 특히 캔구조물과 제어부 사이에 서멀패드가 개재됨에 따라 제어부에서 발생되는 열을 식혀주며, 열을 효율적으로 관리할 수 있어서 워터펌프와 제어부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고 효율이 증대되며 내구 성능이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 워터펌프의 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 캔구조물의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 로워캔의 단면도,
도 5는 도 2의 A부분의 확대도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 워터펌프의 로워캔의 평면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 워터펌프의 사시도이며, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 캔구조물의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 로워캔의 단면도이고, 도 5는 도 2의 A부분의 확대도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 워터펌프의 로워캔의 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프(10)는 하우징(200), 하우징(200)의 상부에 밀봉 가능하게 장착되고 냉각수가 유입되는 유입구(310)와 냉각수가 토출되는 토출구(320)가 형성되고, 내부에 샤프트(510)와 함께 회전하며 냉각수를 유입 또는 토출시키는 임펠러(301)가 배치되는 상부 케이싱(300), 하우징(200)의 하부에 밀봉 가능하게 장착되며 내부에 PCB기판이 마련되는 하부 케이싱(400), 하우징(200)의 내부에 배치되어 전원이 인가되는 스테이터(530), 샤프트(510)에 회전 가능하게 지지되어 스테이터(530)와의 전자기적 작용으로 회전하는 로터(520), 로터(520)와 샤프트(510)를 감싸는 형태로 마련되되 로터(520)와의 사이에 냉각수 유동공간(113)이 마련되고, 어퍼캔(110)과 로워캔(120)으로 구성되어 하우징(200)의 하단부와 접촉되어 제어부를 냉각시키는 캔구조물(100)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하우징(200)은 속이 빈 원통형상으로, 내부에 스테이터(530), 캔구조물(100), 로터(520), 샤프트(510)가 배치된다.

스테이터(530)는 하우징(200)의 내부에 배치되어 전원이 인가되면 로터(520)와 샤프트(510)를 회전시키는 전자기력이 발생된다.

로터(520)는 스테이터(530)와의 전자기적 작용으로 회전하며, 샤프트(510)에 회전 가능하게 지지되어 샤프트(510) 및 후술할 임펠러(301)와 함께 회전한다.

캔구조물(100)은 로터(520)와의 사이에 냉각수 유동공간(113)이 마련되고, 로터(520)와 샤프트(510)를 감싸는 형태로 마련되며 하우징(200)의 상단부에 결합되어 냉각수가 스테이터(530) 측으로 새어나가지 않도록 밀폐시키는 구조이다.

또한, 캔구조물(100)은 어퍼캔(110)과 로워캔(120)으로 구성되어 하우징(200)의 하단부와 접촉되어 있어서 제어부(401)를 냉각시킨다. 이에 따라 제어부(401)의 열이 캔구조물(100)을 통해 내보내지며 제어부(401)가 열에 의해 손상되는 것을 방지한다.

한편, 하우징(200)의 상부에는 상부 케이싱(300)이 밀봉 가능하게 장착되며 하우징(200)의 하부에는 하부 케이싱(400)이 밀봉 가능하게 장착된다.

상부 케이싱(300)은 하우징(200)의 상부에 상부 체결부재(302)로 체결되어 장착되고, 상측으로 개구되어 냉각수가 유입되는 유입구(310)와 측면에서 외측 둘레의 접선 방향으로 개구되어 냉각수가 토출되는 토출구(320)가 형성되며, 내부에 샤프트(510)와 함께 회전하며 냉각수를 유입 또는 토출시키는 날개차 형상의 임펠러(301)가 배치된다.

또한, 상부 케이싱(300)과 하우징(200) 사이에는 어퍼캔(110)이 개재되며, 상부 케이싱(300)과 어퍼캔(110)은 하우징(200)의 상부에 상부 체결부재(302)로 체결되어 장착된다. 그리고 상부 케이싱(300)과 어퍼캔(110) 사이, 어퍼캔(110)과 하우징(200) 사이에는 밀폐를 위한 오링 등이 압축된 상태로 결합될 수도 있다.

하부 케이싱(400)은 하우징(200)의 하부에 하부 체결부재(402)로 체결되어 장착되고, 내부에 PCB기판으로 구성되는 제어부(401)가 배치된다. 그리고 하우징(200)과 하부 케이싱(400) 사이에도 밀폐를 위한 오링 등이 압축된 상태로 결합될 수 있다.

캔구조물(100)은 어퍼캔(110)과 로워캔(120)으로 분리되어 구성되고, 어퍼캔(110)은 상부 케이싱(300)과 하우징(200) 사이에 체결되며 로터(520)와의 사이에 냉각수 유동공간(113)을 마련한다. 그리고 로워캔(120)은 어퍼캔(110)의 하부에 삽입되어 하우징(200)의 하단부와 접촉함에 따라 제어부(401)를 냉각시킨다.

어퍼캔(110)은 하우징(200)과 상부 케이싱(300) 사이에 개재되는 플레이트부(111), 스테이터(530)의 내주면에 삽입되며 로터(520)와의 사이에 냉각수 유동공간(113)이 마련되는 중공부(112)를 포함한다.

플레이트부(111)는 플레이트 형상으로 둘레에 상부 체결부재(302)가 관통하는 관통홀이 형성되어 하우징(200)과 상부 케이싱(300) 사이에 결합된다.

중공부(112)는 로터(520)를 감싸도록 구비되되 로터(520)와의 사이에 냉각수 유동공간(113)이 마련된다.

이에 따라 냉각수는 유입구(310)를 통해 유입되며 임펠러(301)의 회전으로 반경방향 외측으로 이동하여 로터(520)와 플레이트부(111) 사이로 유입되고 로터(520)와 중공부(112) 사이로 유입되어 순환하면서 워터펌프(10)를 냉각시킨다.

로워캔(120)은 원통형상으로 마련되어 상부가 어퍼캔(110)의 하측단에 삽입되며 샤프트(510)의 하단부가 삽입되어 샤프트(510)의 회전을 지지하는 샤프트지지홀(123)이 구비되고, 하부가 하우징(200)의 하단부와 접촉되어 샤프트(510)와 제어부(401)를 냉각시킨다. 여기서, 도면에는 도시하지 않았으나 샤프트(510)는 샤프트지지홀(123)에 리어베어링 등의 회전지지부재를 매개로 삽입될 수도 있다.

이러한 로워캔(120)은 상측이 냉각수와 접촉되고 하측이 하우징(200)의 하단부 또는 제어부(401)와 접촉되어 제어부(401)에서 열이 발생되어도 냉각수에 의해 방열되는 구조이다. 또한, 로워캔(120)은 샤프트(510)와 샤프트지지홀(123) 사이의 마찰로 인해 발생되는 열도 방열시킨다.

이때, 로워캔(120)은 로터(520)의 하단부와 이격되게 삽입되어 로워캔(120)과 로터(520) 사이의 이격공간이 마련되고 이러한 이격공간을 통해 냉각수가 유동하여 순환한다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 로워캔(120)은 외주면에 단차 형상의 결합턱부가 마련되어 어퍼캔(110)의 하측단이 지지되어 어퍼캔(110)과 로워캔(120)의 결합 위치가 고정될 수도 있다.

이러한 로워캔(120)은 일예로 열전도가 우수한 알루미늄을 다이캐스팅하여 제조되어 가공 공정을 통한 원가 확보가 가능하고, 알루미늄 이외에 열전도가 우수한 어떠한 금속도 사용이 가능하다.

이러한 로워캔(120)과 어퍼캔(110) 사이에는 중공 형상의 누설방지부재(130)가 압축된 상태로 구비되어 로워캔(120)과 어퍼캔(110) 사이를 밀폐시킨다.

그리고, 로워캔(120)의 상단부의 외주면에는 함몰 형성되는 결합홈(121)이 마련되고, 결합홈(121)에 누설방지부재(130)가 삽입 안착되어 로워캔(120)과 어퍼캔(110) 사이를 밀폐시켜 냉각수가 캔구조물(100)에서 새어나가지 않도록 한다.

이러한 캔구조물(100)에 있어서, 본 발명에서는 제어부(401)의 열을 효율적으로 관리할 수 있도록, 로워캔(120)에 냉각수 저장부(124)와 방열핀(126)이 구비되며, 하우징(200)의 삽입홀(210)에 삽입되어 제어부(401)와 보다 근접하게 위치되고 열을 낮추기 위한 서멀패드(600)가 추가로 구성된다.

먼저, 로워캔(120)에는 상측면에서 함몰 형성된 냉각수 저장부(124)가 마련되어 냉각수 저장부(124)에 냉각수가 저장되며, 제어부(401)의 열을 보다 효율적으로 관리할 수 있으며, 냉각수 저장부(124)는 로워캔(120)의 상측면에서 함몰 형성되어 마련된다.

특히, 냉각수 저장부(124)는 로워캔(120)의 상측면에서 함몰 형성되되 냉각수 저장부(124)의 함몰 형성된 단부가 로워캔(120)의 하측면과 근접한 위치에 위치되도록 함몰 형성되어 냉각수가 제어부(401)와 보다 근접한 위치에 위치하도록 한다.
이러한 냉각수 저장부(124)의 함몰 형성된 단부는 샤프트지지홀(123)의 저면 보다 로워캔(120)의 하측면과 근접한 위치에 위치되도록 형성된다.

또한, 냉각수 저장부(124)는 냉각수가 저장되어 제어부(401)로부터 열을 받아 뜨거워진 냉각수와 새로 유입되어 차가운 냉각수가 서로 열교환을 하면서 냉각수 저장부(124) 내부에서도 순환할 수 있어서 제어부(401)의 열을 보다 빠르게 식혀줄 수 있게 된다.

이러한 냉각수 저장부(124)는 여러 곳에 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 일예로 냉각수 저장부(124)가 원기둥 형상의 홈으로 마련되고 원주방향의 등간격으로 이격되어 네곳에 형성된 예시를 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 로워캔(120)은 외주면에 방열핀(126)이 형성되어 열 배출 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

이러한 방열핀(126)은 어퍼캔(11)의 내측으로 삽입되는 로워캔(120)의 길이를 제한하는 기능도 한다. 즉, 어퍼캔(110)과 로워캔(120)의 조립시에 어퍼캔(110)의 내측으로 로워캔(120) 정해진 삽입 길이보다 더 삽입되는 경우에는 어퍼캔(110)의 단부가 방열핀(126)에 걸려 로워캔(120)이 더 이상 삽입되지 못하도록 한다.

일예로, 로워캔(120)이 정해진 삽입 길이보다 더 삽입되는 경우에는 로워캔(120)의 상단부가 로터(520)의 하단부와 맞닿아 냉각수가 유동하는 공간이 사라지며 로워캔(120)의 냉각 성능이 저하되므로, 로워캔(120)의 상단부가 로터(520)의 하단부 사이의 이격 공간이 형성되도록 방열핀(126)이 어퍼캔(11)의 내측으로 삽입되는 로워캔(120)의 삽입 길이를 제한한다.

방열핀(126)은 어퍼캔(110)에 삽입되는 로워캔(120)의 상단부와 이격되는 위치에서 일예로 링 형상으로 돌출되게 형성되며, 로워캔(120)의 축방향으로 이격되어 복수개로 형성될 수 있다. 이때, 방열핀(126)의 형상은 로워캔(120)의 외측 면적을 넓히는 구조라면 어떠한 형상으로도 형성될 수 있다.

이러한 방열핀(126)은 로워캔(120)의 공기중 노출되는 면적을 넓혀 로워캔(120)에서 발생하는 열을 로워캔(120)의 외측으로 보다 효과적으로 방열시키기 위한 구조이다.

또한, 로워캔(120)은 하우징(200)의 하단부에 형성된 삽입홀(210)에 삽입되어 하측면이 하부 케이싱(400) 측으로 노출된다. 즉, 삽입홀(210)을 통해 로워캔(120)의 하측면이 제어부(401)와 직접적으로 접촉하거나 후술할 서멀패드(600)를 매개로 접촉함에 따라 열전달이 보다 효율적으로 일어나며 제어부(401)의 열을 빠르게 식혀줄 수 있는 것이다.

특히, 로워캔(120)은 하단부의 외주면에서 플랜지부(122)가 돌출 형성되어 하부 케이싱(400) 측으로 노출되는 면적이 보다 넓어짐에 따라 제어부(401)의 열을 빠르게 식혀줄 수 있게 된다.

그리고, 하우징(200)의 하단부 및 로워캔(120)의 하측면과 PCB기판 사이에는 서멀패드(600)가 개재되어 냉각 효율을 증대시킨다.

이러한 서멀패드(600)는 열전도율이 높은 소재로 형성되어 접촉하는 부품의 열을 낮추며, 일예로 서멀패드(600)는 양면테이프 형식으로 마련되어 PCB기판으로 구성되는 제어부(401)를 하우징(200)의 하단부 및 로워캔(120)의 하측면에 부착시킬 수 있다. 이에 따라 별도 구조물 없이 PCB기판으로 구성되는 제어부(401)를 하우징(200)의 하단부 및 로워캔(120)의 하측면에 부착시킬 수 있으며, 그 사이의 열전도율도 높아지게 된다.

이때, PCB기판 설계시 주로 발열되는 부품인 발열부품들의 위치를 PCB기판의 중앙부분인 로워캔(120)의 하측면과 대응되는 위치로 설계할 수 있으며, 이에 따라 제어부(401)에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 워터펌프(10)에서 냉각수가 유입되는 경로를 보여주는 도면이며, 유입구(310)를 통해 유입된 냉각수는 임펠러(301)가 회전하여 반경방향 외측으로 이동하며, 로터(520)와 어퍼캔(110) 사이의 냉각수 유동공간(113)으로 유입되고 로터(520)와 로워캔(120) 사이의 이격공간을 통해 반대쪽으로 이동하여 토출구(320)를 통해 토출된다.

이처럼 냉각수가 유입구(310), 냉각수 유동공간(113), 토출구(320)를 통해 순환함에 따라 워터펌프(10)의 온도가 상승하여 열에 의해 손상되는 것을 방지하며, 특히, 로워캔(120)이 제어부(401)와 서멀패드(600)를 매개로 접촉하고 냉각수 저장부(124)가 제어부(401)와 근접한 위치까지 함몰 형성되어 있어서, 제어부(401)의 열도 효율적으로 관리할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 워터펌프(10)의 냉각수 저장부(124)로 유입된 냉각수가 순환될 수 있도록, 냉각수 순환통로(125)가 마련되는 추가 실시예가 도시된 도면이다.

로워캔(120)에 냉각수 저장부(124)가 둘 이상 구비되는 경우, 복수개의 냉각수 저장부(124) 중 이웃하는 냉각수 저장부(124)를 연결하는 냉각수 순환통로(125)가 마련되어 냉각수가 순환함에 따라 제어부(401)의 열을 보다 빠르게 식혀줄 수 있게 된다.

도 6에서는 로워캔(120)에 냉각수 저장부(124)가 4곳에 형성된 예를 도시하였으며, 각각의 냉각수 저장부(124)는 이웃하는 냉각수 저장부(124)와 냉각수 순환통로(125)를 통해 연통되어 있어서, 한쪽의 냉각수 저장부(124)로 냉각수가 유입되면 나머지 냉각수 저장부(124) 중 어느 한쪽에서 냉각수가 토출되어 순환된다.

따라서, 제어부(401)로부터 열을 전달받아 온도가 올라간 냉각수는 순환하여 토출되고 새로 유입된 냉각수가 냉각수 저장부(124)에 머무르면서 제어부(401)의 열을 식혀줄 수 있게 된다.

이에 따라 제어부(401)의 열을 보다 효율적으로 관리할 수 있으며, 제어부(401)의 효율 증대 및 내구 성능을 확보할 수 있게 된다.

이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 캔구조물이 제어부와 접촉되게 구비되며, 특히 캔구조물과 제어부 사이에 서멀패드가 개재됨에 따라 제어부에서 발생되는 열을 식혀주며, 열을 효율적으로 관리할 수 있어서 워터펌프와 제어부가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고 효율이 증대되며 내구 성능이 개선되는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 워터펌프 100: 캔구조물
110: 어퍼캔 111: 플레이트부
112: 중공부 113: 냉각수 유동공간
120: 로워캔 121: 결합홈
122: 플랜지부 123: 샤프트지지홀
124: 냉각수 저장부 125: 냉각수 순환통로
126: 방열핀 130: 누설방지부재
200: 하우징 300: 상부 케이싱
301: 임펠러 310: 유입구
320: 토출구 400: 하부 케이싱
401: 제어부 510: 샤프트
520: 로터 530: 스테이터
600: 서멀패드

Claims (9)

1. 하우징;
   상기 하우징의 상부에 밀봉 가능하게 장착되고 냉각수가 유입되는 유입구와 냉각수가 토출되는 토출구가 형성되고, 내부에 샤프트와 함께 회전하며 냉각수를 유입 또는 토출시키는 임펠러가 배치되는 상부 케이싱;
   상기 하우징의 하부에 밀봉 가능하게 장착되며 내부에 PCB기판으로 구성되는 제어부가 마련되는 하부 케이싱;
   상기 하우징의 내부에 배치되어 전원이 인가되는 스테이터;
   상기 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 상기 스테이터와의 전자기적 작용으로 회전하는 로터;
   상기 로터와 샤프트를 감싸는 형태로 마련되되 상기 로터와의 사이에 냉각수 유동공간이 마련되고, 어퍼캔과 로워캔으로 구성되어 상기 하우징의 하단부와 접촉되어 상기 제어부를 냉각시키는 캔구조물;을 포함하고,
   상기 로워캔은,
   상기 샤프트를 냉각시키도록 상기 샤프트의 하단부가 삽입되는 샤프트지지홀; 및
   냉각수가 저장되도록 상측면에서 기둥 형상으로 함몰되어 형성되고, 함몰 형성된 단부가 상기 샤프트지지홀의 저면 보다 상기 로워캔의 하측면과 근접한 위치에 위치되도록 형성된 냉각수 저장부;를 포함하며,
   상기 로워캔은 금속재질로 형성되어 상기 하우징의 하단부와 접촉되는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   원통형상으로 마련되어 상부가 상기 어퍼캔의 하측단에 삽입되되 상기 로터의 하단부와 이격되게 삽입되는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   상기 냉각수 저장부가 둘 이상 구비되며 냉각수가 순환될 수 있도록, 복수개의 상기 냉각수 저장부 중 이웃하는 상기 냉각수 저장부를 연결하는 냉각수 순환통로;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 어퍼캔은,
   상기 하우징과 상부 케이싱 사이에 개재되는 플레이트부; 및
   상기 스테이터의 내주면에 삽입되며 상기 로터와의 사이에 상기 냉각수 유동공간이 마련되는 중공부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   상기 어퍼캔과의 사이를 밀폐시키는 중공 형상의 누설방지부재가 삽입되도록 상단부의 외주면에서 함몰 형성되는 결합홈;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   상기 하우징의 하단부에 형성된 삽입홀에 삽입되어 하측면이 상기 하부 케이싱 측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   상기 하부 케이싱 측으로 노출되는 면적이 보다 넓어지도록, 하단부의 외주면에서 돌출 형성된 플랜지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 하우징의 하단부 및 상기 로워캔의 하측면에 상기 제어부를 부착시키며 상기 제어부의 냉각 효율을 증대시키도록, 열전도성을 갖는 양면테이프 소재로 형성되어 상기 하우징의 하단부 및 상기 로워캔의 하측면과 상기 제어부 사이에 부착되는 서멀패드;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.
   
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 로워캔은,
   외주면의 상기 어퍼캔에 삽입되는 상단부와 이격되는 위치에서 돌출 형성된 방열핀;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 워터펌프.

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