KR102436216B1 - 보스 일체형 임펠러 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원형 판상의 메인플레이트와, 상기 메인플레이트의 둘레부를 따라 구비되는 블레이드부와, 상기 메인플레이트의 일측에 돌출되게 구비되며 중심축에 회전샤프트가 결합되는 보스를 포함하는 임펠러 어셈블리에 있어서, 상기 메인플레이트의 일측으로 상기 보스가 돌출되고 상기 보스와 일체형으로 이루어진 원판 형상의 보스플레이트가 구비되되, 상기 보스플레이트는 상기 메인플레이트 내측에 삽입된 형태로 결합되는 보스 일체형 임펠러 어셈블리를 제공한다.

Description

보스 일체형 임펠러 어셈블리{boss integral impeller assembly}

본 발명은 임펠러 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전축과 연결되는 보스와 블레이드부가 구비된 메인플레이트가 견고하게 결합된 상태를 이루어 회전 시 진동 발생 등을 방지하고 내구성이 향상되도록 이루어된 보스 일체형 임펠러 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 임펠러 어셈블리와 같은 회전체는 구조적 결합 상태에 따라서 일부 위치에서 불균형이 생길 수 있다.

예를 들어 임펠러 어셈블리 중앙에 구비되는 보스가 회전축에 결합되는데, 회전 동작 시 보스와 기타 구조물 사이 분리 현상이 발생함에 따라서 임펠러 어셈블리 자체에 진동 등이 발생하는 문제점이 발생한다.

도 1은 종래 임펠러 어셈블리 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 2는 종래 임펠러 어셈블리 구조를 설명하기 위하여 개략적으로 도시된 측면도이다.

도시된 것처럼, 종래 임펠러 어셈블리(10)는 원판 형태의 메인플레이트(14)와, 상기 메인플레이트(14)의 일측면 둘레부에 구비되는 블레이드부(12)와, 상기 메인플레이트(14)의 중앙을 관통하며 설치되는 보스부(16)를 포함한다.

그리고, 상기 보스부(16)는 상기 메인플레이트(14)의 타측면에 면상 접촉되도록 형성된 판상의 보스플레이트가 상기 메인플레이트(14)에 볼트(22) 결합되어 고정되도록 이루어지며, 상기 보스부(16)의 일측으로 회전샤프트(18)가 고정된다.

이와 같은 구성된 종래 기술에 따른 임펠러 어셈블리(10)는 회전샤프트(18)의 회전에 따른 회전 동작 시 시간이 지나거나 외부 충격 등에 의하여 상기 볼트(22) 결합부위가 느슨해지어 임펠러 어셈블리(10)와 보스부(16)가 헐거워지는 현상이 발생할 수 있으며, 이에 따라서 임펠러 어셈블리(10)에 진동이 발생하게 된다.

이는 임펠러 어셈블리(10)의 구조적 문제를 가져오게 됨은 물론 임펠러 어셈블리(10)가 적용되는 장치의 기계적 신뢰도를 저하시키는 문제가 있었다.

등록특허 제10-1859448호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보스부와 블레이드부가 구비된 메인플레이트의 결합이 일체화된 형태로 이루어지도록 함으로써 임펠러 어셈블리의 회전 작동 시 보스부의 분리 및 구조적 진동 등이 발생하는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원형 판상의 메인플레이트와, 상기 메인플레이트의 둘레부를 따라 구비되는 블레이드부와, 상기 메인플레이트의 일측에 돌출되게 구비되며 중심축에 회전샤프트가 결합되는 보스를 포함하는 임펠러 어셈블리에 있어서, 상기 메인플레이트의 일측으로 상기 보스가 돌출되도록 하면서 상기 보스와 일체형으로 이루어진 원판 형상의 보스플레이트가 구비되되, 상기 보스플레이트는 상기 메인플레이트 내측에 평행하게 삽입된 형태로 배치되는 보스 일체형 임펠러 어셈블리를 제공한다.

여기서, 상기 메인플레이트는 FRP로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 보스플레이트는 중심으로부터 관통홀이 동심원 배치로 복수 개 구비되며, 상기 관통홀에 FRP가 충진된 상태로 상기 메인플레이트가 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 일체형 임펠러 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 일체형 임펠러 어셈블리에 의하면, 메인플레이트에 보스와 결합된 보스플레이트가 일체화된 형태로 결합되도록 함으로써 임펠러 어셈블리의 회전 작동 시 보스와 메인플레이트의 분리를 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 일체형 임펠러 어셈블리에 의하면, 보스와 메인플레이트의 일체화된 결합을 통하여 임펠러 어셈블리의 작동 시 발생하는 진동문제를 해결할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 임펠러 어셈블리 구조를 개략적으로 나타낸 평면도;
도 2는 종래 임펠러 어셈블리 구조를 설명하기 위한 측면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 개략적으로 나타낸 평면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 설명하기 위한 측면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리에 적용되는 보스와 보스플레이트를 나타낸 평면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리에 적용되는 보스와 보스플레이트를 나타낸 평면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 설명하기 위한 측면도;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 개략적으로 나타낸 평면도; 및
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보스플레이트의 관통홀에 팽창링과 보조링이 설치되는 모습을 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 설명하기 위한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리에 적용되는 보스와 보스플레이트를 나타낸 평면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 어셈블리(100)는 메인플레이트(140), 블레이드부(120), 보스(160) 및 보스플레이트(150)를 포함한다.

상기 메인플레이트(140)의 일측면 원주 둘레부를 따라서 소정 이격된 간격마다 돌출된 형태로 상기 블레이드부(120)가 구비된다.

여기서, 상기 메인플레이트(140)와 상기 블레이드부(120)는 FRP(Fiber Reinforced Plastics)로 전체적으로 일체화된 형태로 이루어진다.

그리고, 상기 메인플레이트(140)의 타측으로부터 회전샤프트(165)가 결합되도록 상기 보스(160)가 배치되되, 상기 보스(160)에 일체형으로 이루어지되 원판 형상으로 이루어지며 중앙부에 회전샤프트(165)가 결합되는 보스플레이트(150)가 구비된다.

여기서, 상기 보스플레이트(150)는 중심을 기준으로 원주방향으로 소정 이격된 간격마다 동심원 배치로 복수의 관통홀(155)이 구비된다.

그리고, 상기 메인플레이트(140)가 FRP 소재로 이루어진 시트가 적층되어 기 설정 두께로 형성 시 상기 메인플레이트(140) 내부에 상기 보스플레이트(150)가 삽입된 상태를 이루도록 배치되며 상기 보스플레이트(150)에 형성된 관통홀(155)에도 FRP 소재가 충진된 상태를 이루게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 보스 일체형 임펠러 어셈블리(100)에 의하면, 메인플레이트(140)에 보스(160)가 구비된 보스플레이트(150)가 FRP로 일체화된 형태로 결합된 상태를 이룸으로써 임펠러 어셈블리의 회전 작동 시 보스와 메인플레이트의 구조적 분리를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 이와 같은 보스와 메인플레이트의 일체화된 결합을 통하여 임펠러 어셈블리의 작동 시 발생할 수 있는 진동문제를 최소화할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리에 적용되는 보스와 보스플레이트를 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 설명하기 위한 측면도이며,도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 임펠러 어셈블리(200)도 메인플레이트(140), 블레이드부(120), 보스(160) 및 보스플레이트(150)를 포함한다.

상기 메인플레이트(140)는 원형 판상 형태로 이루어지되 중심부에 관통부가 구비된다. 여기서, 상기 메인플레이트(140)는 제1메인플레이트(141)와 제2메인플레이트(142)가 적층되어 이루어진다.

그리고, 상기 제1메인플레이트(141)의 일측면 원주 둘레부를 따라서 소정 이격된 간격마다 상기 블레이드부(120)가 구비된다.

또한, 상기 메인플레이트(140)의 일측면 측으로 돌출된 형태로 메인플레이트(140) 타측으로부터 회전샤프트(165)가 결합되도록 상기 보스(160)가 설치되되, 상기 보스(160)와 일체형으로 이루어진 원판 형상의 보스플레이트(150)가 구비된다.

여기서, 도 7에 도시된 것처럼, 상기 보스플레이트(150)가 삽입 안착될 깊이로 상기 제1메인플레이트(141) 타측면으로 보스플레이트에 대응되는 형태의 보스플레이트 안착부가 형성되되, 상기 보스플레이트(150)는 상기 제1메인플레이트(141)와 제2메인플레이트(142)가 적층된 형태로 결합되어 상기 메인플레이트(140) 내부보스플레이트 안착부에 보스플레이트(150)가 안착 고정된 상태를 이루게 된다.

한편, 본 실시예의 경우에도 상기 보스플레이트(150)는 중심을 기준으로 원주방향으로 소정 이격된 간격마다 동심원 배치 형태로 관통홀(155)이 구비되며, 상기 관통홀(155)에 삽입되는 삽입돌기(141a)가 상기 보스플레이트(150)의 최외곽에 배치된 관통홀(155)을 제외한 나머지 관통홀(155)들에 대응되는 위치로 상기 제1메인플레이트(141)에 구비된다.

그리고, 상기 보스플레이트(150)의 최외곽에 배치된 관통홀(155)에는 지시안료(157; 도 8 참조)가 수용되며, 상기 관통홀(155)에 연통된 형태로 가이드홈(158)이 상기 보스플레이트(150)의 외측으로 형성된다.

상기 가이드홈(158)을 따라서는 상기 관통홀(155)에 수용된 지시안료(157)가 상기 보스플레이트(150)의 외측으로 유동할 수 있도록 구비된다.

그리고, 상기 제1메인플레이트(141)와 제2메인플레이트(142)가 본딩재 또는 열적방식으로 적층 결합된 상태에서 상기 메인플레이트(140)의 외주면에는 부직포 재질의 함침부(210)가 링 형태로 설치된다.

본 실시예에 따르면, 상기 제1메인플레이트(141)와 제2메인플레이트(142)가 벌어지는 경우 상기 지시안료(157)가 원심력에 의하여 가이드홈(158)을 따라 외측으로 이동하여 메인플레이트(140) 외측까지 유동하게 되고 상기 함침부(210)를 적시어 메인플레이트(140)의 파손 상태를 지시할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보스플레이트의 관통홀에 팽창링과 보조링이 설치되는 모습을 나타낸 사시도이다.

본 실시예에 따르면 상기 보스플레이트(150)의 관통홀(155)에 팽창링(170)과, 상기 팽창링(170)의 양측으로 보조링(180)이 설치된다.

그리고, 이와 같은 팽창링(170)과 보조링(180)이 관통홀(155)들에 설치된 보스플레이트(150)는 일 실시예와 마찬가지로 상기 메인플레이트(140)에 인서트 사출 결합된다.

본 실시예에 따르면, 인서트 사출 시 상기 팽창링(170)이 주변 과열에 따라서 팽창되어 메인플레이트(140)와 보스플레이트(150)의 결합이 관통홀(155)에서 보다 내밀성을 가지며 이루어지게 되고, 상기 보조링(180)은 소정 탄성을 지닌 재질로 이루어져 이루어져 상기 팽창링(170)이 압착된 상태로 상기 관통홀(155)에 배치된 상태를 유지하도록 하게 된다.

도시되지는 않았지만, 다른 형태로 상기 보조링(180)이 강직성 재질로 이루어지도록 하되, 상기 보조링(180)의 일면에는 돌기부가 적용되도록 하여 메인플레이트(140)와 보스플레이트(150)의 인서트 결합 시 보다 일체화된 구조적 형태를 이루도록 할 수도 있다.

상술한 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 보스 일체형 임펠러 어셈블리
120: 블레이드부
140: 메인플레이트
150: 보스플레이트
155: 관통홀
160: 보스

Claims (3)

1. 원형 판상의 메인플레이트와, 상기 메인플레이트의 둘레부를 따라 구비되는 블레이드부와, 상기 메인플레이트의 일측에 돌출되게 구비되며 중심축에 회전샤프트가 결합되는 보스를 포함하는 임펠러 어셈블리에 있어서,
   상기 메인플레이트의 일측으로 상기 보스가 돌출되도록 하면서 상기 보스와 일체형으로 이루어진 원판 형상의 보스플레이트가 구비되되,
   상기 보스플레이트는 상기 메인플레이트 내측에 평행하게 삽입된 형태로 배치되며,
   상기 메인플레이트는 FRP로 이루어지며,
   상기 보스플레이트는 중심으로부터 관통홀이 동심원 배치로 복수 개 구비되며,
   상기 관통홀에 FRP가 충진된 상태로 상기 메인플레이트가 형성되는,
   보스 일체형 임펠러 어셈블리.
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