KR102208250B1 - 배수 펌프 - Google Patents

Abstract

토출부에 있어서의 박리류의 발생을 억제할 수 있는 배수 펌프를 제공한다. 배수 펌프(1)는, 모터(40)로 회전됨으로써 드레인 물을 빨아올리는 회전 날개(30)가 수용되는 하우징(10)을 가지고 있다. 이 하우징(10)은, 드레인 물이 흘러드는 공간이 내측에 설치된 본체부(11)와, 공간에 흘러든 드레인 물을 배출하기 위한 관 모양의 토출부(13)를 가지고 있다. 그리고, 토출부(13)의 내부 공간의 직경이 변화 하는 개소에서, 토출부(13)의 내면에 있어서의 변화의 전후의 부분이 곡면 S 로 연접되어 있다.

Description

배수 펌프

본 발명은, 예를 들면, 공기 조화기의 실내 유닛 등에서 이용되는 배수 펌프에 관한 것이다.

공기 조화기의 실내 유닛에 있어서는, 냉방 운전시에 공기 중의 수분이 응축하여 열교환기에 부착하고, 부착한 수분에 의해 생긴 물방울이 열교환기의 하부에 설치되는 드레인 팬(drain pan) 내에 적하(滴下)한다. 그리고, 이 드레인 팬 내에 모인 드레인 물이 배수 펌프에 의해 실내 유닛 외부로 배출된다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 배수 펌프의 일례가 개시되어 있다.

이러한 배수 펌프의 구성을 도 5에 나타낸다. 도 5(a)에 나타내는 배수 펌프(101)는, 본체부(111), 관 모양의 흡입부(112) 및 관 모양의 토출부(113)가 설치된 하우징(110)을 가지고 있고, 하우징(110) 내에 회전 날개(130)가 회전 자유롭게 설치되어 있다. 이 회전 날개(130)는 하우징(110)의 상부에 장착된 커버(120) 내의 모터(140)에 의해 회전된다. 그리고, 회전 날개(130)의 회전에 의해, 드레인 팬(drain pan) 내에 모인 드레인 물은 흡입부(112)의 선단으로부터 흡입되고, 하우 징(110) 내의 펌프실 K로 흘러들어, 하우징(110)의 토출부(113) 내를 유동하여 외 부로 배출된다.

일본국 특허공개 2016-27249호 공보

그렇지만, 도 5(b)에 나타내듯이, 토출부(113) 내에 내경이 다른 부분이나 연재(延在) 방향이 다른 부분이 존재함으로써 각부(角部)(113a)가 형성되어 있고,이 때문에 당해 각부(113a)에 있어서 생기는 박리류(剝離流) R에 의해 소음이 생겨 버릴 우려가 있었다.

그래서, 본 발명은 토출부에 있어서의 박리류의 발생을 억제할 수 있는 배수펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 한 형태와 관련되는 배수 펌프는, 모터로 회전됨으로써 물을 빨아올리는 회전 날개가 수용되는 하우징을 갖는 배수펌프로서, 상기 하우징이, 상기 물이 흘러드는 공간이 내측에 설치된 본체부와, 상 기 본체부에 설치된 개구를 통해서 상기 공간과 연통된 관 모양의 토출부를 가지고, 상기 토출부가, 수평 방향으로 연재되는 수평관과, 상기 수평관의 선단부에 연접되고, 상기 수평관과 교차하는 방향으로 연재되는 이음관을 가지며, 상기 수평관의 내부 공간이, 상기 본체부 가까이의 소경 부분과 상기 수평관의 선단 가까이의 대경 부분을 포함하도록, 상기 수평관의 내면이 형성되고, 상기 수평관에서의 상기 소경 부분에 대응하는 소경부의 내면과 상기 대경부분에 대응하는 대경부의 내면이 곡면으로 연접되고, 상기 소경부의 내면과 상기 대경부의 내면을 연접하는 상기 곡면이, 상기 수평관의 내면과 상기 이음관의 내면을 연접하는 곡면이기도 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서는, 상기 소경 부분 및 상기 대경 부분은, 모두 중심축을 수평 방향으로 하고 있고, 이들의 중심축은, 상기 소경부의 내면의 바닥부와 상기 대경부의 내면의 바닥부가 직선 모양으로 이어지도록 연직 방향으로 어긋나 배치되고, 상기 수평관의 내면의 바닥부 전체가 동일한 높이로 배치되어 있는 구성으로 해도 좋다.

본 발명에 있어서는, 상기 수평관의 선단에는, 캡 부재로 막혀진 형발공(型拔孔)이 마련되고, 상기 형발공의 내경이, 상기 대경부의 내경과 동일하면서 상기 소경부의 내경보다 큰 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 토출부의 내부 공간의 직경이 변화하는 개소에 있어서, 토출부의 내면에 있어서의 상기 변화의 전후에 대응하는 부분이 곡면으로 연접되어 있으므로, 이들 토출부의 내면에 있어서의 상기 변화의 전후에 대응하는 부분이 곡 면에 의해 각부를 생기게 하는 일이 없이 매끄럽게 이어진다. 또는, 토출부가, 수 평관과 그 선단부에 연접된 이음관을 가지고, 수평관의 내면과 이음관의 내면이 곡면 또는 경사면으로 연접되어 있으므로, 수평관의 내면과 이음관의 내면이 곡면 또는 경사면에 의해 예각부를 생기게 하는 일이 없이 이어진다. 이 때문에 토출부에 있어서의 박리류를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 배수 펌프의 구성을 설명하는 도이다.
도 2는 도 1의 배수 펌프가 갖는 하우징의 컷(cut) 모델의 사시도이다.
도 3은 도 1의 배수 펌프가 갖는 하우징의 토출부의 내부 공간의 형상을 설명하는 도이다.
도 4는 도 1의 배수 펌프의 변형예의 구성을 설명하는 도이다.
도 5는 종래의 배수 펌프의 구성을 나타내는 도이다.

이하, 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 배수 펌프에 대해 도 1~도 3을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 배수 펌프는, 일례로서 공기 조화기의 실내 유닛의 드레인 팬(drain pan) 내에 모인 드레인 물을 외부로 배출하기 위한 것이다. 물 론, 이 배수 펌프의 용도는, 드레인 물의 배출에 한정되지 않고, 각종 액체의 배출 이나 퍼올림 등에 이용할 수가 있다. 본 발명에 있어서, 「물」 이란, 본래의 의미 의 물(H₂0)에 더하여, 먼지 등의 불순물이 혼입된 물이나 액상의 약제 등의 액체 형상의 것도 포함한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 배수 펌프의 구성을 설명하는 도이며, 도 1(a)은 일부 단면도를 포함하는 정면도이며, 도 1(b)은 토출부의 확대 단면도이다. 도 2는 도 1의 배수 펌프가 갖는 하우징에 대해, 흡입부의 중심축 및 토출부의 중심축을 따라 절단한 컷(cut) 모델의 사시도이다. 도 3은 도 1의 배수 펌프가 갖는 하우징의 토출부의 내부 공간의 형상을 설명하는 도이며, 다른 각도로부터 본 사시도를 늘어놓고 있다.

도 1에 나타내듯이, 본 실시 형태의 배수 펌프(1)는, 하우징(10)과, 커버(20)와, 회전 날개(30)와, 모터(40)를 가지고 있다.

하우징(10)은, 대략 원추형의 본체부(11)와, 본체부(11)의 선단으로부터 하방으로 뻗는 관 모양의 흡입부(12)와, 본체부(11)의 측부로부터 대략 L자 모양으로 돌출하여 설치된 관 모양의 토출부(13)를 일체로 가지고 있다. 본체부(11)는, 흡입 부(12)로부터 빨아올려진 드레인 물이 흘러드는 공간이 내측에 형성되어 있고, 당 해 공간을 커버(20)와 함께 둘러쌈으로써 펌프실 K를 형성하고 있다. 흡입부(12) 는, 그 선단(12a)이 도시하지 않는 드레인 팬(drain pan) 내에 배치되고, 드레인 팬 내에 모인 드레인 물이 흡입부(12)를 통해서 빨아올려진다.

토출부(13)는, 본체부(11)의 외주면으로부터 수평 방향으로 연재하는 수평관(15)과, 수평관(15)의 선단(15a) 근방으로부터 상방향(즉, 수평관(15)과 교차하는 방향)으로 연재하는 이음관(18)을 가지고 있다.

수평관(15)에는, 내경이 작은 소경부(16)가 본체부(11) 가까이에 설치되고, 내경이 큰 대경부(17)가 선단(15a) 가까이에 설치되어 있다. 수평관(15)의 내부 공간(15k)은, 소경부(16)에 대응하는 소경 부분(16k)과, 대경부(17)에 대응하는, 소경 부분(16k)보다 직경이 큰 대경 부분(17k)을 포함하고 있다. 즉, 수평관(15)의 내면(16s) 및 내면(17s)은, 각각 토출부(13)의 내면에 있어서의 내부 공간의 직경(즉, 내경)의 변화의 전후에 대응하는 부분이며, 또한, 수평관(15)의 내면(15s)에 있어서의 소경 부분(16k)에 대응하는 부분 및 대경 부분(17k)에 대응하는 부분이다.

내부 공간(15k)의 소경 부분(16k) 및 대경 부분(17k)은, 모두 중심축을 수평 방향으로 하고 있고, 이들 중심축은, 소경부(16)의 내면(16s)의 바닥부와 대경부(17)의 내면(17s)의 바닥부가 직선 모양으로 이어지도록, 즉 내면(16s)과 내 면(17s)이 각각의 바닥부에 있어서 내접하도록 연직 방향으로 어긋나 배치되어 있다.

이음관(18)은, 수평관(15)의 선단부의 외주면에 연접되어 있고, 내경이 수평관(15)의 대경부(17)의 내경과 거의 동일하게 되도록 내면(18s)이 형성되어 있다. 이음관(18)은, 그 내부 공간(18k)의 중심축을 연직 방향(상향)으로 하고 있다.

수평관(15)의 내부 공간(15k)의 소경 부분(16k)은, 본체부(11)에 형성된 개구(11a)와 연통되고, 대경 부분(17k)은 이음관(18)의 내부 공간(18k)에 연통되어 있다. 이에 의해 흡입부(12)의 내부 공간(12k), 펌프실 K, 수평관(15)의 내부 공 간(15k) 및 이음관(18)의 내부 공간(18k)이 차례로 이어져, 흡입부(12)의 선 단(12a)으로부터 빨아올려진 드레인 물이, 각 공간을 통해서 이음관(18)의 상 단(18a)을 향해 유동된다.

수평관(15)의 선단(15a)에는, 성형시에 이용하는 금형을 빼내기 위한 형발공(型拔孔)(15b)이 설치되어 있다. 형발공(15b)은, 수평관(15)의 내부 공간(15k)을 통해 본체부(11)의 개구(11a)와 대향하도록 배치되어 있다. 형발공(15b)은, 그 내경 R2가 대경부(17)의 내경과 동일하고 또한 소경부(16)의 내경 R1보다도 크게 되도록 형성되어 있다.

토출부(13)는, 수평관(15)의 소경부(16)의 내면(16s)과 대경부(17)의 내면(17s)의 사이(즉, 토출부(13)의 내부 공간의 직경이 변화하는 개소)에 곡면 S가 형성되어 있고, 이들 내면(16s)과 내면(17s)이 이 곡면 S에 의해 매끄럽게 이어져 있다. 또는, 시점을 바꾸면, 곡면 S는, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)의 연접 개소에 설치되어 있다. 즉, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)이 곡면 S로 연접되어 있다.

또, 토출부(13)는, 본체부(11)의 개구(11a)의 하단에, 수평관(15)의 내면(15s)(소경부(16)의 내면(16s) 및 대경부(17)의 내면(17s))의 바닥부가 수평 방향으로 직선 모양으로 이어져 있다. 환언하면, 수평관(15)의 내면(15s)의 바닥부 전체가 동일한 높이로 배치되어 있다. 이에 의해 소경부(16)의 내면(16s)의 천정부 와 대경부(17)의 내면(17s)의 천정부의 높이의 차가, 내부 공간(15k)의 소경 부 분(16k) 및 대경 부분(17k)의 중심축을 동축에 배치한 구성에 있어서의 상기 높이 의 차에 비해 크게 된다. 이 때문에 형발(型拔) 구조상, 곡면 S의 곡률 반경을 보 다 크게 할 수가 있다. 그리고, 곡면 S의 곡률 반경을 보다 크게 함으로써 드레인 물이 보다 순조롭게 유동된다. 여기서 바닥부란, 내면(15s)에 있어서의 중심축과 직교하는 방향으로 절단한 단면에 있어서, 가장 낮은 위치에 있는 부분을 말하고, 천정부란 가장 높은 위치에 있는 부분을 말한다.

하우징(10)은, 형발공(15b)을 막는 캡(cap) 부재(19)를 더 가지고 있다. 캡부재(19)는, 형발공(15b)과 동일한 직경의 원주부(19a)와, 원주부(19a)와 동축에 중첩하여 배치된 원주부(19a)보다 대경의 원판부(19b)를 일체로 가지고 있다. 캡 부재(19)는, 원주부(19a)가 형발공(15b)에 삽입 감합되고, 원판부(19b)의 둘레 주연이 수평관(15)의 선단(15a)에 접착이나 용착 등에 의해 고정하여 장착되어 있다.

커버(20)는, 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 하단부가 하우징(10)의 본체부(11)의 상부 개구와 감합되고, 스냅 피트(snap fit) 기구에 의해 하우징(10)에 고정하여 장착된다. 커버(20)의 상단부에는, 계지부(21)를 통해 고정하여 장착 된 브래킷(22)이 설치되어 있다. 브래킷(22)에는, 배수 펌프(1)를 다른 기기에 설 치하기 위한 부착부(23)가 설치되어 있다.

회전 날개(30)는, 펌프실 K 내에 회전 가능하게 수용되어 있고, 날개축부(31)와, 날개축부(31)의 외주부로부터 방사 방향으로 뻗는 복수의 평판 모양의 대경 날개(도시 없음)가 내측에 설치된 대경 날개부(32)와, 대경 날개부(32)의 하 단에 연결됨과 아울러 흡입부(12)에 삽입되는 4매의 평판 모양의 소경 날개가 설치된 소경 날개부(33)를 가지고 있다. 날개축부(31)는, 커버(20)의 중앙에 형성된 관 통공(20a)에 삽통되어 상방으로 돌출되어 있다.

모터(40)는, 커버(20) 내에 수용되어 있고, 모터(40)의 구동축이 펌프실 K 내에 배치된 회전 날개(30)의 날개축부(31)의 삽입 구멍에 삽입되어 회전 날개(30)를 지지한다.

다음에, 본 실시 형태의 배수 펌프(1)의 동작(작용)에 대해 설명한다.

모터(40)에 의해 회전 날개(30)가 회전되면, 흡입부(12)의 선단(12a)으로부터 펌프실 K 내에 드레인 물이 빨아올려져 토출부(13)를 통해서 배출된다. 이 때 토출부(13)가 갖는 수평관(15)의 소경부(16)의 내면(16s)과 대경부(17)의 내면(17s)이 곡면 S에 의해 매끄럽게 이어져 있고, 또, 본체부(11)의 개구(11a)의 하단에 수평관(15)(소경부(16) 및 대경부(17))의 내면(17s)의 바닥부가 수평 방향으로 직선 모양으로 이어져 있으므로, 드레인 물이 토출부(13) 내를 유동할 때에 직각이나 예각의 각부를 통과하는 일 없이 매끄러운 면을 따라 유동하며, 이에 의해 박리류의 발생이 억제된다. 도 1(b)에 있어서, 화살표는 드레인 물의 유동을 모식적으로 나타내고 있다.

이상으로부터, 본 실시 형태의 배수 펌프(1)에 의하면, 토출부(13)의 수평관(15)의 내부 공간(15k)의 직경이 변화하는 개소, 즉 수평관(15)의 소경부(16)와 대경부(17)의 사이의 개소에 있어서, 소경부(16)의 내면(16s)과 대경부(17)의 내 면(17s)이 곡면 S로 연접되어 있으므로, 이들 내면(16s)과 내면(17s)이 곡면 S에 의해 각부를 생기게 하는 일 없이 매끄럽게 이어진다. 이 때문에 드레인 물이 보 다 순조롭게 유동되어 토출부(13)에 있어서의 박리류를 억제할 수 있다.

또, 토출부(13)가, 수평관(15)과 그 선단부에 연접된 이음관(18)을 가지고, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)이 곡면 S로 연접되어 있는 구성이기도 하고, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)이 곡면 S에 의해 예각부를 생기게 하는 일이 없이 매끄럽게 이어진다. 이 때문에 드레인 물이 보다 순조롭게 유동되어 토출부(13)에 있어서의 박리류를 억제할 수 있다.

상술한 실시 형태에서는, 토출부(13)의 수평관(15)의 내부 공간(15k)에 있어서의 소경 부분(16k) 및 대경 부분(17k)이, 모두 중심축을 수평 방향으로 하고 있고, 이들의 중심축이 소경부(16)의 내면(16s)의 바닥부와 대경부(17)의 내면(17s) 의 바닥부가 직선 모양으로 이어지도록, 즉 내면(16s)과 내면(17s)이 각각의 바닥 부에 있어서 내접하도록 연직 방향으로 어긋나 배치되어 있는 구성이었지만, 이것 에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술한 배수 펌프(1)에 있어서, 토출부(13) 에 대신하여, 도 4에 나타내듯이, 수평관(15)의 내부 공간(15k)에 있어서의 소경 부분(16k) 및 대경 부분(17k)이, 모두 중심축을 수평 방향으로 하고 또한 동축에 배치된 구성의 토출부(13A)를 채용한 구성의 배수 펌프(1A)라도 좋다. 이 배수 펌 프(1A)에서는, 수평관(15)의 소경부(16)와 대경부(17)가 전체 둘레에 걸쳐서 곡면 S로 연접되어 있다. 이 배수 펌프(1A)에 있어서도, 상술한 배수 펌프(1)와 마찬가 지의 작용 효과를 나타낸다.

또, 상술한 실시 형태에서는, 토출부(13)가, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)의 연접 개소에 곡면 S가 형성되어 있고, 이들 내면(15s)과 내면(18s)이 이 곡면 S에 의해 매끄럽게 이어져 있는 구성이었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 곡면 S에 대신하여, 수평관(15)의 내면(15s)과 이음관(18)의 내면(18s)의 사이에 경사면이 형성된 구성으로 해도 좋다. 이 경사면은, 이른바 모따기 가공에 의해 형성되는 C면과 마찬가지의 면으로서, 수평관(15)의 내 면(15s) 및 이음관(18)의 내면(18s)의 어느 것에 대해서도 30도 내지 60도 정도의 각도 범위에서 경사진 면이다. 이 구성에 있어서도 상술한 배수 펌프(1)와 마찬가지의 작용 효과를 나타낸다.

또, 상술한 실시 형태에서는, 이음관(18)이 연직 방향으로 연재하는 구성이었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 수평관(15)과 교차하는 방향이면 이음관(18)의 연재 방향은 임의이다.

상기에 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 전술의 실시 형태에 있어서, 당업자가 적당하게, 구성 요소의 추가, 삭제, 설계 변경을 행한 것이나, 실시 형태의 특징을 적당하게 조합한 것도 본 발명의 요지를 구비하고 있는한 본 발명의 범위에 포함된다.

1, 1A…배수 펌프 10…하우징
11…본체부 11a…개구
12…흡입부 12a…선단
12k…내부 공간 13, 13A…토출부
15…수평관 15a…선단
15b…형발공(型拔孔) 15k…내부 공간
16k…소경 부분 16s…내면
17…대경부 17k…대경 부분
17k…대경 부분 17s…내면
18…이음관 18a…상단
18k…내부 공간 18s…내면
19…캡(cap) 부재 19a…원주부
19b…원판부 20…커버
20a…관통공 21…계지부
22…브래킷 23…부착부
30…회전 날개 31…날개축부
32…대경 날개부 33…소경 날개부
40…모터 K…펌프실
R…박리류 R1…수평관의 소경부의 내경
R2…수평관의 대경부의 내경 S…곡면

Claims (4)

1. 모터로 회전됨으로써 물을 빨아올리는 회전 날개가 수용되는 하우징을 갖는 배수 펌프로서,
   상기 하우징이, 상기 물이 흘러드는 공간이 내측에 설치된 본체부와, 상기 본체부에 설치된 개구를 통해서 상기 공간과 연통된 관 모양의 토출부를 가지고,
   상기 토출부가, 수평 방향으로 연재되는 수평관과, 상기 수평관의 선단부에 연접되고, 상기 수평관과 교차하는 방향으로 연재되는 이음관을 가지며,
   상기 수평관의 내부 공간이, 상기 본체부 가까이의 소경 부분과 상기 수평관의 선단 가까이의 대경 부분을 포함하도록, 상기 수평관의 내면이 형성되고,
   상기 수평관에서의 상기 소경 부분에 대응하는 소경부의 내면과 상기 대경부분에 대응하는 대경부의 내면이 곡면으로 연접되고,
   상기 소경부의 내면과 상기 대경부의 내면을 연접하는 상기 곡면이, 상기 수평관의 내면과 상기 이음관의 내면을 연접하는 곡면이기도 하고,
   상기 소경 부분 및 상기 대경 부분은, 모두 중심축을 수평 방향으로 하고 있고, 이들의 중심축은, 상기 소경부의 내면의 바닥부와 상기 대경부의 내면의 바닥부가 직선 모양으로 이어지도록 연직 방향으로 어긋나 배치되고,
   상기 수평관의 내면의 바닥부 전체가 동일한 높이로 배치되어 있고,
   상기 수평관의 선단에는, 캡 부재로 막혀진 형발공(型拔孔)이 마련되고,
   상기 형발공의 내경이, 상기 대경부의 내경과 동일하면서 상기 소경부의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
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