KR200246910Y1 - 온수보일러용순환펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외부공기 유입과 배출량을 늘려 외부의 찬공기만으로 원활한 냉각성을 유지할 수 있고, 유입된 순환수의 양수작업과 양수후의 순환수토출이 용이하게 이루어져 온수보일러용 순환펌프의 전체 내구성과 모터의 효율향상이 가능하도록 한 온수보일러용 순환펌프에 관한 것으로서;

회전력을 발생시키는 모터부(51)와 이의 회전력으로 순환수를 순환시키는 양수작업을 수행하는 구동임펠러부(52)로 구성되는 온수보일러용 순환펌프(50)에 있어서; 상기 모터부(51)를 수용하고있는 프론트 및 백하우징(60,61)의 배면과 측면부에 외부공기의 유입양을 증대시킬 수 있도록 다수개의 공기유입홀(100,101)을 크게형성하고, 상기 구동임펠러(62)의 배면에 형성되는 냉각휀(71)은 외부공기의 강제흡입이 용이하도록 호형상으로하여 구동 임펠러(62)의 배면방향으로 상당한 크기로 돌출시키고;

상기 프론트하우징(60)의 수용공간(61')의 일측방에 열교환이 이루어진 내부 공기를 외부로 장출하기 위하여 형성되는 방출하기 위하여 형성되는 방출공(102)과 상기 방출공(102)을 시작으로 수용공간(61')의 내부까지 형성되어 열교환된 모터부 내부공기의 신속한 방출을 도울 수 있도록 스파이럴타입으로 형성하는 후육부(103)를 형성하여 냉각성이 향상되도록 한것을 특징으로 한다.

Description

온수보일러용 순환펌프

본 고안은 온수보일러용 순환펌프에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 외부공기의 유입량을 늘려 모터의 원활한 냉각성을 유지할 수 있도록 하고, 고유량을 토출할 수 있도록 개선한 마그테트 순환 펌프의 제공에 관한 것이다.

온수보일러용 순환펌프는 기름이나 가스등을 열원으로하여 가열된 순환수를 난방코자하는 지역으로 강제로 순환시켜 주거나, 온수를 사용할 때 직수를 온수로 가열하기 위해 보일러 내부의 서브열교환기를 순환하는 간접가열수를 순환시켜 주는데 사용된다.

상기와 같은 온수보일러용 순환펌프는 회전력을 발생시키는 모터부와 모터부의 회전력을 이용하여 순환수를 순환시킬 수 있도록 양수작업을 수행하는 양수부로 크게 구성된다.

상기 모터부는 로우터샤프트와 로우터, 로우터볼베어링등으로 구성되는 모터부의 중앙에 구비되는 로우터어셈블리와, 로우터어셈불리의 외방에 위치하는 스테이터코어와 이에 권선되는 스테이터코일등으로 이루어지는 스테이터어셈블리로 구성되어 프론트하우징과 백하우징 상간에 압입되어 양수작동에 필요한 회전력을 발생시키게 된다.

상기 모터부의 전방에 위치하는 양수부는 프론트하우징에 형성되는 프론트하우징에 형성되는 수용공간에 위치하여 로우터샤프트와 고정되고, 정면에는 다극의 마그네트를 삽입하여 배면에 다수개의 냉각휀을 가지는 구동임펠러와;

상기 구동임펠러의 전방에서 배면에는 다극의 마그네트를 수용하고 내부에 형성되는 공간부에는 인입된 물을 재출하기 위한 다수개의 가이드블레이드를 형성한 양수임펠러가 카본베어링을 개재한 임펠러샤프트상에 삽입되어 임펄러샤프트의 후방에서 너트로 고정되고 구동임펠러의 다극의 마그네트와 자력결합을 하여 차단판을 사이에 두고 모터부의 회전력을 전달받는 양수작업을 수행하도록 한다.

상기 양수임펠러는 강제순환시킬 순환수를 입입시키기 위한 인입구와 인입되어 양수임펠러에 의하여 강제양수되어 난방지역 또는 온수용 제 2 수로로 공급하기 위한 토출구를 가지는 아웃케이싱에 의하여 오링과 같은 기밀수단이 강구된채 ㄴ프론트하우징과 견고한 상태로 체결되는 구성이다.

종래기술의 온수보일러용 순환펌프는 모터부에서 발생하는 고열을 외부로 방출하여 냉각성을 향상시키기 위한 냉각장치가 단순히 형식적으로만 되어있어 냉각효율성이 저하되는 문제점과;

아웃케이싱을 통하여 인입된 순환수가 양수임펠러로 한꺼번에(인입된 상태그대로)공급되기 때문에 양수임펠러를 유지하고 있는 임펠러샤프트와 카본베어링상간으로 직루되어 임펠러의 진동이나 수료소음이 증가되는 단점;

구동임펠러와 양수임펠러가 마그네트에 의하여 상호 결합된 상태에서 회전할 때 발생하는 원심력에 의하여 양수임펠러가 아웃케이싱방향으로 이탈하는 현상을 방지하기 위하여 임펠러샤프트상에 다수개의 이탈방지리브를 강구함으로서 부품증가와 이에따르는 조립성의 저하등 여러문제점들이 나타났었다.

이러한 종래기술의 구성을 도 7과함께 살펴보면;

종래기술의 온수보일러용 마그네트 순환펌프(1)는 백하우징(2)과 프론트하우징(3)상간에 압입되는 모터부(4), 열전도성을 저하시키기 위하여 플라스틱재질로서 프론트하우징(3)의 선단에 고정되는 냉각프레임(5), 상기 냉각프레임(5)에 수용되고 모터부(4)의 축(6)에 고정되는 마그넷커버(7), 상기 마그넷커버(7)와 자력에 의하여 결합되는 양수임펠러(8), 강제순환시킬 온수를 공급하기 위한 인입공과 양수되어 강제순환시킬 순환수를 배출하기 위한 송출구를 가지고 상기 양수임펠러(8)의 외측에서 냉각프레임(5)과 결합되는 아웃케이싱(10)으로 구성된다.

상기와 같은 종래의 온수보일러용 순환펌프(1)는 모터부에서 발생하는 고열을 냉각하기 위한 수단으로 냉각 프레임에 수용되어 모터부의 축에 고정되는 마그넷커버의 배면에 냉각을 위한 낱개(9)를 형성하고, 백하우징과 프론트하우징의 배면과 선측에는 외부공기 유입을 위하여 형성하는 공기유입홀(11)과, 냉각프레임에는 프론트하우징에 셩성되는 공기유입홀(11)과 동일한 크기의 공기유입홀(12)과 측방에 열교환이 이루어진 공기를 배출하기 위한 공기배출공(13)이 형성되어 있다.

상기와 같은 구성에서 냉각작동은 외부공기가 마그넷커버의 배면에 형성한 날개에 의하여 백하우징에 형성된 공기유입홀을 통하여 모터내부를 경유한 후 프론트하우징과 냉각프레임을 거친 후 냉각프레임에 형성된 공기배출공으로 배출되어야하나;

마그넷커버상에 형성된 날개의 돌출정도가 구동임펠러의 외측으로 약간 돌출된 극히 형식적인 형상에 불과하고, 단순방사형(레이디얼팬타입)으로 형성되어 외부공기를 실제흡입하지 못함으로서 냉각프레임내에 잔존하는 공기만이 냉각 프레임 내부에서 와류하는 정도에 그친다.

때문에 모터부에서 발생하는 고열을 외부공기와 강제로 열교환시키지 못하여 자연냉각에 의존하는 결과를 가져오기 때문에 원활한 냉각성을 유지할 수 없어 모터부의 내구성과 수명 및 효율저하게 영향을 미치는 것이다.

구동임펠러와 자력에 의하여 밀착되어 회전하는 양수임펠러의 경우에도, 양수임펠러의 내부공간에 형성되는 가이드블레이드의 형상이 직선을 이룬상태에서 방사형으로 형성되고, 양수임펠러의 인입홀(15)에서의 부터 양수임펠러의 외측까지 연장되어 형성되기 때문에 양수과정에서 물에대한 저항면적이 크므로 그로인한 과부하로 양수임펠러의 작동성이 저하되어 양수량 증대에 저해요소가 된다.

특히 양수임펠러의 전측에 형성되는 인입홀(15)로 아웃케이싱의 인입구를 통하여 온수가 한번에 많은양이 유입됨으로서 양수임펠러는 수류소음과 진동이 심해지는 등 제품의 양수성능과 저소음 순환에 문제점이 노출되고 있다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 외부공기의 유입량을 늘려 원활한 냉각성을 유지할 수 있도록 리어 및 프론트하우징을 개선하고, 유입된 순환수를 토출시키는 양수임펠러의 가이드블레이드와 아웃케이싱을 개선하여 보다 원활한 순환수의 토출이 가능하게 함으로서 내구성의 향상과 품질이 향상된 온수보일러용 순환펌프를 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 온수보일러용 순환펌프의 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선을 따라서 취한 프론트하우징의 단면도.

도 3은 도 1의 B-B선을 따라서 취한 백하우징의 단면도.

도 4는 도 1의 C부위를 발췌한 양수종동임펄러의 사시도.

도 5는 도 1의 D-D선을 따라서 취한 아웃케이싱의 단면도.

도 6은 도 1의 E부위를 발췌한 구동임펠러의 사시도.

도 7은 종래기술이 적용된 온수보일러용 순환펌프의 분해 사시도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

50 : 온수보일러용순환펌프 51 : 모터부

52 : 양수부 60 : 프론트하우징

61 : 백하우징 62 : 구동임펠러

63 : 양수종동임펠러 67 : 아웃케잇ㅇ

100,101 : 공기유입홀 102 : 방출공

105 : 확산판

이에 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 온수보일러용 순환펌프의 단면도, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라서 취한 프론트하우징의 단면도, 도3은 도 1의 B-B선을 따라서 취한 백하우징의 단면도, 도 4는 도 1의 C부위를 발췌한 양수종동임펠러의 사시도, 도 5는 도 1의 D-D선을 따라서 취한 아웃케이싱의 단면도, 도 6은 도 1의 E부위를 발췌한 구동임펠러의 사시도로서 함께 설명한다.

통상적인 온수보일러용 순환펌프(50)는 도 1에 도시된바와같이 회전력을 발생시키는 모터부(51)의 모터부(51)의 회전력을 이용하여 순환수를 순환시킬 수 있도록 양수작업을 수행하는 구동임펠러부(52)로 크게 구성된다.

상기 모터부(51)는 루우터샤프트(53)와 로우터(54), 로우터볼베어링(55)로 이루어지는 로우터어셈블리(56)와 스테이터코어(57)와 이에 권선되는 스테이터코일(58)로 이루어져 상기 로우터어셈블리(56)의 외방에 위치하는 스테이터어셈블리(59)로 구성되어 프론트하우징(60)과 백하우징(61)상간에 압입되어 양수작동에 필요한 회전력을 발생한다.

상기 모터부(51)의 전방에 위치하는 구동임펠러부(52)는 프론트하우징(60)에 형성되는 수용공간(61')에 위치하는 구동임펠러(62)와 상기 구동임펠러(62)와 자력(磁力)으로 결합되어 회전하면서 인입된 순환수를 양수하여 강제로 토출시키는 양수종동임펠러(63) 및 양수종동임펠러(63)의 외측에서 프론트하우징(60)과 결합되고 양수할 순환수를 공급하기 위한 인입구(64)와 양수된 순환수를 난방또는 온수지역으로 공급하기 위한 토출구(65)를 가지는 아웃케이싱(67)로 크게 구성된다.

상기 구동임펠러(62)는 정면에는 다극의 마그네트(70)를 삽입하여 배면에는 외부공기를 모터부(51)로 유입시키기 위한 다수개의 냉각휀(흡입휀:71)이 시로코형으로 형성되어 로우터샤프트(53)에 고정된다.

이때 시로코형 냉각휀(71)의 각도방향은 뒷보기타입과 앞보기타입등 어느것도 무방하다.

상기 구동임펠러(62)와 다극의 자력으로 결합되는 양수종동임펠러(63)는 구동임펠러(62)의 전방에서 배면에는 마그네트(72)를 수용하고, 커버(73)에 혀성되는 인입홀(74)과 연통되는 내부공간부(75)에는 인입된 순환수를 배출하기 위한 다수개의 임펠러(76)가 형성된다.

상기 양수종동임펠러(63)의 중심에는 카본베어링(77)을 개재하고 후단부에 차단판(78)을 너트(79)로 고정한 임펠러샤프트(80)에 의하여 유지된다.

물론, 상기 차단판(78)과 아웃케이싱(67)상간에는 오링이나 패킹과 같은 기밀재(81)를 개재하여 공급되는 순환수가 차단판(78)을 통하여 구동임펠러(62)방향으로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 구성된다.

본 고안에서는 상기 온수보일러용 순환펌프(50)의 프론트하우징(60)과 백하우징(61) 및 구동임펠러(62)의 냉각휀(71)을 개선하여 순환펌프(50)의 냉각성을 향상하고;

구동임펠러(62)와 자력으로 결합되어 회전하면서 양수작업을 수행하는 양수 종동임펠러(63)와 이를 커버하는 아웃케이싱(67)을 개선하여 보다 효율적인 양수작업이 가능하도록 한다.

이를 위한 본 고안의 구성을 상세하게 살펴보면;

모터부(51)를 수용하고있는 프론트 및 백하우징(60,61)의 배면과 측면부에 외부공기의 유입양을 증대시킬 수 있도록 공기유입홀(100,101)을 크게하여 다수개를 형성한다.

상기 프론트하우징(60)의 수용공간(61')에 위치하는 구동임펠러(62)의 배면에 형성되는 냉각휀(71)의 구동임펠러(62)의 배면방향으로 상당한 크기로 돌출시킴과 동시에 시로코 형상이 되도록 함고 앞보기 또는 뒷보기 각도를 주므로써 외부공기를 실질적으로 강제로 흡입할 수 있도록 한다.

상기 구동임펠러(62)가 수용되는 프론트하우징(60)의 수용공간(61')의 일측방으로는 냉각휀(71)에 의하여 흡입되어 열교환이 이루어진 외부공기 외부로 방출하기 위한 방출공(102)를 형성한다.

상기 방출공(102)을 시작점으로 하여 수용공간(61')의 2/3정도의 위치까지는 내측으로 돌출된 후육부(103)을 더 형성하여 구동임펠러(62)가 수용된 수용공간(61')의 형상이 스파이럴타입이 되도록하여 압력발생을 유도해 내부공기의 흡입 및 방출이 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 후육부(103)는 냉각휀(71)과의 간격이 점차 넓어지도록 설계하는 것이 바람직하다.

상기 양수종동임펠러(63)는 커버(73)의 내측에 형성되는 내부 공간부(75)상의 임펠러(76)를 사로코형상으로 형성하면서 양수종동임펠러(63)의 외주연까지 형성하지 않고 외주연과는 일정간격을 유지시킨체 형성하여 유입되어 비산(양수)되는 순환수에 의하여 수류저항을 줄여 회전수 상승으로 양수량 증대를 꾀할 수 있도록 한다.

상기 양수종동임펠러(63)의 외측에 위치하는 아웃케이싱(67)의 인입구(64)내측에는 일체형의 이탈방지리브(104)를 형성하여 그 단부가 양수종동임펠러(63)의 상부에 위치한 스러스트디스크세라믹와셔와 연접되어 양수종동임펠러(63)의 이탈을 방지할 수 있도록 한다.

상기 이탈방지리브(104)의 내측에는 삿갓모양의 확산판(105)를 일체로 더 형성하여 유입되는 순환수가 커버(73)의 이입홀(74)로 확산되면서 공급되도록 함으로서 양수종동임펠러(63)에 동시에 다량의 유량이 인입되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

상기 아웃케이싱(67)에는 토출구(65)에서 아웃케이싱(67)의 내부2/3지점까지 점차적으로 폭이 좁아지는 스파이럴타입의 후육부(106)를 형성하여 임펠러(76)에 의하여 비산된 순환수가 토출구(65)로 빠르게 이동하여 양수작업이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용은;

아웃케이스(67)에 형성되는 인입구(64)에는 보일러의 가열수단으로부터 인출되는 관체를 연결하고 토출구(65)는 난방지역의 배관과 연결하여 보일러의 케이싱 내부에 설치한다.

이러한 상태에서 보일러가 작동하며 펌프(50)의 모터부(51)가 회전하고 모터부(51)의 회전은 로우터샤프트(53)에 고정되어 구동임펠러(62)로 전달되고, 구동임펠러(62)는 자력에 의하여 양수 종동임펠러(63)을 흡입한 상태에 있음으로서 양수종동임펠러(63)가 작동하여 순환수를 인입하여 양수를 수행하여 양수된 순환수는 아웃케이싱(67)의 토출구(65)로 배출되어 난방지역 또는 온수용 제 2수로로 이송되는 작동이다.

상기와 같이 펌프(50)가 작동하는 과정에서 모터부(51)의 회전으로 로우터샤프트(53)에 고정된 구동 임펠러(62)가 회전하면서 구동임펠러(62)의 배면에 형성한 냉각휀(71)이 외부공기를 강제로 흡입하게된다.

냉각휀(71)의 회전으로 외부공기가 모터부(51)로 유입될 때에는 백하우징(61)과 프론트하우징(60)의 수용공간(61')일측방에 형성된 방출공(102)을 통하여 펌프(50)의 외부로 방출된다.

상기 외부공기가 방출되는 과정에서는 냉각휀(71)이 열교환이 이루어진 외부공기를 수용공간(61')으로 흡입하고, 흡입된 외부공기는 냉각휀(71)의 회전으로 밀려지면서 방출된다.

즉, 냉각휀(71)이 호형상으로 되어있기 때문에 흡입과 동시에 흡입완료된 공기를 밀어(압축하여)방출공(102)방향으로 이동시키고, 이 과정에서 수용공간(61')의 내측으로 돌출되게 형성한 후육부(103)에 의하여 외부공기는 방출공(102)을 통하여 최종배출되기 이전에 상당한 압축이 이루어져 후육부(103)와 비후육부상간에 발생하는 압력차에 의하여 신속한 배출이 이루어지는 것이다.

그리고, 아웃케이싱(67)의 인입구(64)를 통하여 유입된 순환수는 양수종동임펠러(63)의 인입홀(74)전체로 공급되지않고 아웃케이싱(67)에 일체로 형성되는 확산판(105)에 의하여 원통형상으로 공급됨으로서, 순환수는 인입홀(74)의 외측으로 공급되어 임펠러(76)로 공급된다.

인입구(64)를 통하여 유입되어 양수 종동임펠러(63)의 임펠러(76)에 의하여 양수된 순환수는 임펠러(76)에 의하여 비산되면서 아웃케이싱(67)의 내벽면으로 배출되고 배출된 순환수는 토출구(65)를 통하여 배출되어 난방지역으로 이동한다.

이 과정에서 아웃케이싱(67)의 내벽면을 프론트하우징(60)과 같은 스파이럴 형상이 되도록 형성한 후육부(106)에 의하여 순환수가 토출구(65)로 신속하게 배출되어지는 것이다.

상기 양수종동임펠러(63)가 양수하는 과정에서 발생하는 원심력에 의하여 아웃케이싱(67)방향으로 이탈하려는 현상이 발생하게 되는데, 이현상역시 아웃케이싱(67)에 확산판(105)과 일체로 형성되는 이탈방지리브(104)에 의하여 방지되어 양수작업을 원활하게 하는데 일조하게 된다.

이상과 같은 본 고안은 리어 및 프론트하우징과 구동임펠러의 개선으로 외부공기의 유입량을 늘려 원활한 냉각성을 유지할 수 있고, 양수임펠러와 아웃케이싱의 개선으로 유입된 순환수의 양수작업이 용이하게 이루어져 온수보일러용 순환 펌프의 전체 내구성과 품질향상에 기여할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 로우터샤프트(53)와 로우터(54), 로우터볼베어링(55)로 이루어지는 로우터러셈블리(56)와 스테이터코어(57)와 이에 권선되는 스테이터코일(58)로 이루어져 상기 로우터어셈블리(56)의 외방에 위치하는 스테이터어셈블리(59)로 구성되어 프론트하우징(60)과 백하우징(61)상간에 압입되어 양수작동에 필요한 회전력을 발생하는 모터부(51)와;

   상기 모터부(51)의 전방에서 마그네트(70)와 냉각휀(71)구성되어 프론트하우징(60)에 형성되는 수용공간(61')에 수용되는 구동임펠러(62)와;

   마그네트(72)와 임펠러(76)를 구비하여 구동임펠러(62)와 자력(磁力)으로 결합되어 회전하면서 인입된 순환수를 양수하여 강제로 토출시키는 양수종동임펠러(63);

   상기 양수종동임펠러(63)의 외측에서 프론트하우징(60)과 결합되고 양수할 순환수를 공급하기 위한 인입구(64)와 양수된 순환수를 난방지역으로 공급하기 위한 토출구(65)를 가지는 아웃케이싱(67)을 포함하는 구동임펠러부(52)로 구성되는 온수보일러용 순환펌프(50)에 있어서;

   상기 모터부(51)를 수용하고있는 프론트 및 배가우징(60,61)의 배면과 측면부에 외부공기의 유입량을 증대시킬 수 있도록 다수개의 공기유입홀(100,101)을 크게형성하고;

   상기 구도임펠러(62)에 배면에 형성되는 냉각휀(71)은 외부공기의 강제흡입이 용이하도록 시로코형상으로 하여 구동임펠러(62)의 배면방향으로 상당한 크기로 돌출시키고;

   상기 프론트하우징(60)의 수용공간(61')의 일측방에 열교환이 이루어진 외부공기를 외부로 방출하기 위하여 형성되는 방출공(102);

   상기 방출공(102)을 시작으로 수용공간(61')의 내부까지 형성되어 열교환된 외부공기의 신속한 방출을 도울 수 있도록 스파이럴타입으로 형성하는 후육부(103)를 형성하여 냉각성이 향상되도록 한것을 특징으로 하는 온수보일러용 순환펌프.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 양수종동임펠러(63)의 커버(73)내측에 형성되는 내부공간부(75)상의 임펠러(76)를 시로코형상으로 형성하고;

   상기 임펠러(76)는 양수종동임펠러(63)의 외주연과는 일정간격을 유지시킨채 형서아여 양수되어 순환수에 의한 저항을 줄일 수 있도록 하고;

   상기 아웃케이(67)의 인입구(64)내측에는 일체형의 이탈방지리브(104)를 형성하여 양수종동임펠러(63)를 유지하는 카본베어링(77)의 외면과 연접되어 양수종동임펠러(63)의 이탈을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 온수보일러용 순환펌프.
3. 제 1항에 있어서;

   상기 아웃케이싱(67)에 일체로 형성되는 이탈방지리브(104)의 내측에는 유입된 순환수를 커버(73)의 인입홀(74)로 확산공급할 수 있는 확산판(105)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 온수보일러용 순환펌프.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 아웃케이싱(67)에는 토출구(65)에서 아웃케이싱(67)의 내부까지 스파이럴타입의 후육부(106)을 형성하여 양수된 순환수가 토출구(65)로 빠르게 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 온수 보일러용 순환펌프.
5. 제 1 항에 있어서;

   상기 구동임펠러(62)의 배면에 형성되는 냉각휀(71)의 꺽인 방향은 앞보기나 뒷보기중 어느형상으로도 가능하도록 한것을 특징으로 하는 온수보일러요 순환펌프.
6. 제 1항과 제 4항중 어느한항에 있어서;

   상기 후육부(103,106)는 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 온수보일러용 순환펌프.