KR20020026102A - 고압펌프 - Google Patents

Abstract

업소용 식기세척기등에 장착되어 고온수를 순환시키는 과정에서 모터 및 펌프 구동부에 발생되는 고열을 모터 구동시 흡입되는 외부공기를 이용하여 직접적으로 냉각시킬 수 있도록 한 것으로, 본 발명은, 모터의 일측면에 착탈가능하게 고정되며, 모터의 방열핀을 냉각시키도록 하우징의 직경보다 크게 가장자리에 형성되는 장공 및 모터 구동부를 냉각시키도록 내측으로 형성되는 장공이 반경방향으로 형성되는 백커버와, 백커버에 고정되며 방열핀에 토출되는 공기가 통과하는 공기통과공이 동일원주상에 형성되며, 모터 구동부에 토출되는 공기가 통과하는 장공형상의 공기통과공이 반경방향으로 형성되는 캡과, 백커버와 캡사이의 모터축에 장착되며, 백커버를 통과하는 기류의 확장으로 인해 흡입공기를 백커버의 내외측으로 토출하여 방열핀 및 모터 구동부를 냉각시키도록 백커버의 직경보다 작게 형성되는 냉각팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압펌프를 구비한다.

이로 인해, 고압펌프 후방부에 설치되는 냉각팬의 회전시 흡입되는 외부공기에 의해 모터의 내부코일 및 임펠러의 고속 회전시 마찰열이 발생되는 메카니컬 시일부를 직접적으로 각각 냉각시켜 냉각효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있게된다. 모터 및 고압펌프 구동부에 발생되는 고열을 흡입되는 외부공기에 의해 효과적으로 냉각시켜 이들의 사용수명을 현저하게 연장시키며 사후관리가 용이하여 유지비용을 줄일 수 있게된다. 임펠러의 날개부를 사출성형함에 따라 무게 및 원가비용을 줄이며, 종래에서와 같이 임펠러를 기계가공하는 작업공정이 불필요해져 제작비용을 대폭적으로 경감시킬 수 있게된다. 임펠러의 단위블레이드부를 사출성형하여 단위블레이드부에 스케일등이 고착되는 것을 방지하며, 임펠러의 초기구동시 모터 구동부에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있게된다.

Description

고압펌프{high pressure pump}

본 발명은 업소용 식기세척기등에 장착되어 고온수(高溫水)를 순환시키는 과정에서 모터 및 펌프 구동부에 발생되는 고열(高熱)을 모터 구동시 흡입되는 외부공기를 이용하여 직접적으로 냉각시킬 수 있도록 한 고압펌프에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 고압펌프 후방부에 설치되는 냉각팬(cooling fan)의 회전시 흡입되는 외부공기에 의해 모터의 내부코일을 냉각시키며, 동시에 모터 내부를 통과하는 외부공기로서 펌프 전방부에 설치되는 임펠러(impeller)의 고속 회전시 마찰열이 발생되는 메카니컬 시일(mechnical seal)부를 냉각시킬 수 있도록 한 고압펌프에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 고압펌프의 캡 및 토출케이스를 분리시킨 상태의 개략도 이다.

도시된 바와 같이, 코일이 권선되어 하우징(1)에 일체형으로 고정된 고정자(stator)와 코일에 전원인가시 회전가능하게 고정자 내부에 설치되는 회전자(rotor)로 이루어진 모터(M)와, 모터(M) 후방으로 모터축에 장착되어 회전시 흡입되는 외부공기를 하우징(1) 외주연에 방사형으로 돌출된 방열핀(2)에 토출시켜 냉각시키는 냉각팬(3)과, 모터(M) 전방으로 모터축에 장착되어 고속으로 회전시(3000rpm 정도임) 토출케이스(4)에 형성된 유입구(5)를 통해 유입되는 헹굼수등을 토출구(6)를 통하여 고압으로 토출시키는 임펠러(7)를 구비하게 된다.

따라서, 전술한 모터(M) 구동시 연동되는 냉각팬(3)의 회전시 캡(8) 내측으로 흡입되는 외부공기의 토출에 의해 하우징(1) 외주연에 형성된 방열핀(2)을 냉각시켜 하우징(1)에 내설되는 모터 구동부를 간접적으로 냉각시키며, 이와 동시에 하우징(1) 외주연에 장착된 콘덴서케이싱(9)에 수용되는 콘덴서를 냉각시킬 수 있게된다.

그러나, 전술한 바와 같은 고압펌프는 하우징(1) 내부가 밀폐되도록 방폭형으로 형성됨에 따라, 냉각팬(3)의 회전시 토출되는 외부공기가 모터 구동부에 직접적으로 공급되지않게되어 하우징(1)내부의 모터 구동부에 발생되는 고열을 충분하게 냉각시키지 못하여 이들의 사용수명을 단축시키게되는 문제점을 갖게된다.

또한, 전술한 임펠러(7)를 형성하는 낱개의 단위블레이드를 기계가공에 의해 제작함에 따라 작업시간이 증대되어 제작비용이 크게 상승되므로 제품의 가격경쟁력을 상실하게되는 문제점을 갖게된다.

또한, 전술한 임펠러(7) 및 토출케이스(4)가 헹굼수등에 대해 내구성 및 내식성이 강한 황동재질로 형성됨에 따라 무게 및 원가비용이 상승됨은 물론, 장기간동안 사용시 헹굼수에 포함되는 잔유물, 헹굼수의 온도상승으로 인해 용해되는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)등이 석회화(石灰華)되어 단위블레이드(7a)에 누적되어 스케일(scale)이 고착(固着)되는 경우 임펠러(7)에 의한 원활한 펌핑이 이루어지지않게되어 이들을 제거해야하는 사후관리작업이 요구되며, 임펠러(7)의 회전마찰면에 스케일등이 누적되는 경우 임펠러(7)의 초기 구동시 회전되는 것을 간섭하게되므로 모터 구동부에 과부하가 발생되는 문제점을 갖게된다.

또한, 전술한 모터 구동부와 분리되는 콘덴서를 수용하는 콘덴서케이싱(9)이 하우징(1) 외주연에 일체형으로 밀착되어 장착됨에 따라, 냉각팬(3)의 회전시 흡입되는 외부공기와 충분한 접촉면적을 갖지못하여 콘덴서를 충분하게 냉각시키지 못하는 문제점을 갖게된다.

또한, 전술한 냉각팬(3)의 단위블레이드(3a)의 단면형상이 직선형으로 형성됨에 따라 고속회전시 발생되는 고온으로 인해 형상이 변형되어 캡(8) 내측면에 접촉되는 경우, 펌프를 식기세척기등의 장착부로 부터 분리한 후, 펌프로 부터 캡(8)을 분리하여 냉각팬(3)을 교체할 수 있게되므로 많은 작업공정을 거쳐야되는 문제점을 갖게된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 고압펌프 후방부에 설치되는 냉각팬의 회전시 흡입되는 외부공기에 의해 모터의 내부코일 및 임펠러의 고속 회전시 마찰열이 발생되는 메카니컬 시일부를 직접적으로 냉각시켜 냉각효율(당해분야에서 30%이상 향상됨)을 대폭적으로 증대시킬 수 있도록 한 고압펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 모터 및 고압펌프 구동부에 발생되는 고열을 효과적으로 냉각시켜 이들의 사용수명을 현저하게 연장시키며, 사후관리하는 유지비용을 줄일 수 있도록 한 고압펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 임펠러의 날개부를 사출성형함에 따라 무게 및 원가비용을 줄이며, 제작이 용이하여 작업공수 단축으로 인해 제작비용을 대폭적으로 경감시킬 수 있도록 한 고압펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 임펠러의 회전마찰부를 제외한 단위블레이드부를 사출성형하여 단위블레이드부에 스케일등이 고착되는 것을 방지하며, 임펠러의 초기 구동시 모터 구동부에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 고압펌프를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 고압펌프의 캡 및 토출케이스를 분리시킨 상태의 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 고압펌프의 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 고압펌프의 분리사시도,

도 4는 본 발명에 의한 고압펌프의 사용상태도 이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 하우징

11; 모터

12; 통과공

13; 모터 백커버

14; 방열핀

15; 메카니컬시일(mechnical seal)부

16; 냉각팬(cooling fan)

17; 토출케이스

18; 임펠러(impeller)

19; 콘덴서

전술한 본 발명의 목적은, 모터의 일측면에 착탈가능하게 고정되며, 모터의 방열핀을 냉각시키도록 하우징의 직경보다 크게 가장자리에 형성되는 장공 및 모터 구동부를 냉각시키도록 내측으로 형성되는 장공이 반경방향으로 형성되는 백커버와, 백커버에 고정되며 방열핀에 토출되는 공기가 통과하는 공기통과공이 동일원주상에 형성되며, 모터 구동부에 토출되는 공기가 통과하는 장공형상의 공기통과공이 반경방향으로 형성되는 캡과, 백커버와 캡사이의 모터축에 장착되며, 백커버를 통과하는 기류의 확장으로 인해 흡입공기를 백커버의 내외측으로 토출하여 방열핀 및 모터 구동부를 냉각시키도록 백커버의 직경보다 작게 형성되는 냉각팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압펌프를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 하우징 외측으로 장착되는 콘덴서를 모터백커버의 통과공을 통과하는 외부공기에 의해 냉각시킬 수 있도록 콘덴서를 수용하는 콘덴서케이싱이 하우징의 외측면 사이에 공기압 토출통로를 형성하도록 이격되어 장착된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 냉각팬은 회전시 외부공기를 흡입하는 공기흡입구가 형성되며, 회전시 흡입되는 외부공기에 와류를 형성하며 고온으로 인해열변형되는 것을 방지할 수 있도록 단위블레이드가 나선형으로 형성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 냉각팬은 내측면에 일체형으로 형성되는 나선형의 단위블레이드를 함몰수용하는 케이싱과, 단위블레이드의 내측단을 고정지지하는 환형의 지지판과, 냉각팬의 회전시 발생되는 고온으로 인해 휨변형되는 것을 방지할 수 있도록 지지판이면에 방사형으로 돌출형성되는 직선형의 보강리브를 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 코일이 외측면에 권선되어 하우징(10)에 일체형으로 고정된 고정자와 코일에 전원인가시 회전가능하게 고정자 내부에 설치되는 회전자로 이루어진 모터(11)와, 모터(11) 후방으로 모터축(11a)에 장착되어 모터(11) 구동시 흡입되는 외부공기가 통과하는 장공형상의 통과공(12)이 형성된 모터 백커버(13)를 구비한다.

또한, 모터(11) 후방으로 모터축(11a)에 장착되어 회전시 모터 백커버(13)의 통과공(12)을 통과하는 외부공기를 하우징(10) 외주연에 방사형으로 형성된 방열핀(14)에 토출시켜 냉각시키며, 모터(11)의 고정자와 회전자 사이의 틈새를 통과하는 외부공기로서 고정자에 권선되는 코일을 냉각시키며, 고정자와 회전자 사이의 틈새를 통과한 외부공기로서 모터(11) 전방에 장착되는 메카니컬 시일부(15)를냉각시키는 냉각팬(16)을 구비한다.

또한, 전술한 모터(11) 전방으로 모터축(11a)에 장착되어 회전시 토출케이스(17)에 형성된 유입구(17a)를 통하여 유입되는 헹굼수를 토출구(17b)를 통하여 고압으로 토출시키며, 헹굼수에 포함되는 잔유물 또는 헹굼수의 온도상승으로 인해 용해되는 칼슘등이 석회화되어 누적되는 스케일등이 고착되는 것을 방지할 수 있도록 단위블레이드(18a)가 부분적으로 사출성형되는 임펠러(18)를 구비한다.

또한, 바람직하기로는, 전술한 하우징(10) 외측으로 장착되는 콘덴서(19)를 모터 백커버(13)의 통과공(12)을 통과하는 외부공기에 의해 냉각시킬 수 있도록 콘덴서(19)를 수용하는 콘덴서케이싱(20)이 하우징(10)의 외측면 사이에 공기압 토출통로를 형성하도록 이격되어 장착된다.

또한, 바람직하기로는, 전술한 냉각팬(16)은 회전시 외부공기를 흡입하는 공기흡입구(16a)가 형성되며, 회전시 흡입되는 외부공기에 와류를 형성하며 고온으로 인해 열변형되는 것을 방지할 수 있도록 단위블레이드(16b)가 나선형으로 형성된다.

미 설명부호 21은 전술한 냉각팬(16)을 감싸아 보호지지하는 캡 이다.

이하에서, 본 발명에 의한 고압펌프의 사용방법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 식기세척기등에 내설되는 모터(11)를 구성하는 고정자 외측면에 권선되는 코일에 전원을 인가시키는 경우, 고정자와 회전자 사이에 발생되는 상호자기장에 의해 회전자가 회전함에 따라 모터(11)의 회전축(11a) 전후방에 장착된 임펠러(18)와 냉각팬(16)이 동시에 소정속도로 회전하게된다.

전술한 냉각팬(16)이 회전함에 따라 냉각팬(16)을 감싸는 캡(21)을 통하여 흡입되는 외부공기는 냉각팬(16)의 공기흡입구(16a)를 통과한 후, 나선형으로 형성된 냉각팬(16)의 단위블레이드(16b)에 의해 와류가 형성되는 외부공기는 하우징(10) 후방에 고정된 모터 백커버(13)의 통과공(12)을 통하여 모터(11)에 토출되는 것이다.

즉, 전술한 냉각팬(16)의 회전으로 인해 흡입되는 외부공기가 모터 백커버(13)의 가장자리측에 형성된 장공형상의 통과공(12a)을 통과함에 따라, 하우징(10) 외주연에 방사형으로 형성된 방열핀(14)에 토출되어 냉각시킬 수 있게된다.

이와 동시에, 전술한 가장자리측 통과공(12a)을 통과하는 외부공기에 의해 하우징(10) 외주연에 장착된 콘덴서케이싱(20)에 수용되는 콘덴서(19)를 냉각시킬 수 있게된다. 이때 전술한 콘덴서케이싱(20)이 하우징(10) 외측면에 대해 이격되도록 고정되어 공기압 토출통로를 형성함에 따라, 콘덴서케이싱(20)이 외부공기와 접촉하는 면적이 증대되어 콘덴서(19)를 냉각시키는 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있게된다.

또한, 전술한 냉각팬(16)의 구동으로 인해 흡입되는 외부공기가 모터 백커버(13)의 중앙측에 형성된 장공형상의 통과공(12b)을 통과한 후, 모터(11)의 고정자와 회전자사이를 통과하면서 모터(11)의 고정자에 권선되는 코일에 발생되는 고열을 냉각시킬 수 있게된다.

또한, 전술한 모터 백커버(13) 중앙측에 형성된 통과공(12b)을 통과하는 외부공기가 모터(11)의 고정자와 회전자사이를 통과한 후, 헹굼수등이 순환되는 토출케이스(17)측으로 부터 고온(약 80℃ ∼ 90℃ 정도임)의 열이 모터(11)측으로 열전달되는 것을 방지할 수 있도록 모터(11)의 전방으로 모터축(11a)에 장착되는 메카니컬 시일부(15)에 토출되므로 냉각시킬 수 있게된다. 이로 인해 임펠러(18)의 고속 회전시 마찰열에 의해 발생되는 고온의 열로 인해 메카니컬 시일부(15)가 열변형되는 것을 방지할 수 있게된다.

한편, 전술한 모터(11)의 전방으로 모터축(11a)에 장착된 임펠러(18)의 고속회전(약 3000rpm 정도임)으로 인해 토출케이스(17)의 유입구(17a)을 통하여 유입되는 헹굼수를 유출구(17b)를 통하여 고압으로 토출시킬 수 있게된다.

이때, 전술한 임펠러(18)의 단위블레이드(18a)가 사출성형됨에 따라, 토출케이스(17)에 유입되는 헹굼수에 포함되는 이물질, 헹굼수에 용해되는 칼슘, 마그네슘등이 석회화되어 단위블레이드(18a)에 누적되어 스케일이 고착되는 것이 방지된다. 또한, 임펠러(18)의 회전마찰면에 스케일등이 누적되는 것이 방지되므로 임펠러(18)의 초기 구동시 모터(11) 구동부에 과부하가 발생되는 것이 방지되므로 해당 부품의 사용수명을 연장시킬 수 있게된다.

또한, 임펠러(18)의 단위블레이드(18a)를 사출성형함에 따라 제작이 용이하여 제작비용을 대폭적으로 줄일 수 있게된다.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖는다.

첫째, 고압펌프 후방부에 설치되는 냉각팬의 회전시 흡입되는 외부공기에 의해 모터의 내부코일 및 임펠러의 고속회전시 마찰열이 발생되는 메카니컬 시일부를 직접적으로 각각 냉각시켜 냉각효율을 대폭적으로 증대시킬 수 있게된다.

둘째, 모터 및 고압펌프 구동부에 발생되는 고열을 흡입되는 외부공기에 의해 효과적으로 냉각시켜 이들의 사용수명을 현저하게 연장시키며, 사후관리가 용이하여 유지비용을 줄일 수 있게된다.

셋째, 임펠러의 날개부를 사출성형함에 따라 무게 및 원가비용을 줄이며, 종래에서와 같이 임펠러를 기계가공하는 작업공정이 불필요해져 제작하는 작업이 용이하여 제작비용을 대폭적으로 경감시킬 수 있게된다.

넷째, 임펠러의 단위블레이드부를 사출성형하여 단위블레이드부에 스케일등이 고착되는 것을 방지하며, 임펠러의 초기 구동시 모터 구동부에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있게된다.

Claims (4)

1. 모터 구동시 연동되는 임펠러에 의해 유입되는 헹굼수를 고압으로 토출시키는 고압펌프에 있어서:

   모터의 일측면에 착탈가능하게 고정되며, 상기 모터의 방열핀을 냉각시키도록 하우징의 직경보다 크게 가장자리에 형성되는 장공 및 상기 모터 구동부를 냉각시키도록 내측으로 형성되는 장공이 반경방향으로 형성되는 백커버;

   상기 백커버에 고정되며, 상기 방열핀에 토출되는 공기가 통과하는 공기통과공이 동일원주상에 형성되며, 상기 모터 구동부에 토출되는 공기가 통과하는 장공형상의 공기통과공이 반경방향으로 형성되는 캡; 및

   상기 백커버와 캡사이의 모터축에 장착되며, 상기 백커버를 통과하는 기류의 확장으로 인해 흡입공기를 상기 백커버의 내외측으로 토출하여 상기 방열핀 및 모터 구동부를 냉각시키도록 상기 백커버의 직경보다 작게 형성되는 냉각팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 고압펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 외측으로 장착되는 콘덴서를 상기 모터 백커버의 통과공을 통과하는 외부공기에 의해 냉각시킬 수 있도록 상기 콘덴서를 수용하는 콘덴서케이싱이 상기 하우징의 외측면 사이에 공기압 토출통로를 형성하도록 이격되어 장착된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각팬은 외부공기를 흡입하는 공기흡입구가 형성되며, 회전시 고온으로 인해 열변형되는 것을 방지할 수 있도록 단위블레이드가 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 고압펌프.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 냉각팬은;

   내측면에 일체형으로 형성되는 나선형의 단위블레이드를 함몰수용하는 케이싱;

   상기 단위블레이드의 내측단을 고정지지하는 환형의 지지판; 및

   상기 냉각팬의 회전시 발생되는 고온으로 인해 휨변형되는 것을 방지할 수 있도록 상기 지지판이면에 방사형으로 돌출형성되는 직선형의 보강리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압펌프.