KR200291222Y1

KR200291222Y1 - 열 펌프

Info

Publication number: KR200291222Y1
Application number: KR2020020019993U
Authority: KR
Inventors: 어해선
Original assignee: 어해선
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2002-10-11

Abstract

본 고안은 열 펌프에 관한 것으로, 고정자 및 회전자에 의해 구동되는 전동기가 구비되며, 일측에 난방수 귀환관이 연결되어 저온의 난방수가 유입되는 전동기 케이싱과; 상기 전동기의 회전자와 연동되도록 설치되는 임펠러가 구비되며, 일측에 난방수 공급관이 연결되어 상기 전동기 케이싱을 통과하여 열교환된 고온의 난방수를 배출하는 임펠러 케이싱;을 포함하여 구성함으로써 난방수의 순환유로상에 설치된 전동기에서 발생하는 열을 이용하여 난방수의 온도를 상승시키도록 하여 난방효과와 더불어 전동기의 냉각효과를 거두도록 하여 에너지의 효율을 향상시키도록 하고, 설비비 및 유지관리비를 절감하도록 한 것이다.

Description

열 펌프{HEATING PUMP}

본 고안은 보일러에 적용되는 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프에서 발생되는 열을 이용하여 순환하는 물을 가열하여 난방이 가능하도록 한 열 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 전기, 기름 또는 가스 등의 가열수단을 사용하여 물을 가열함으로써 수증기를 발생시키고, 발생되는 수증기를 순환시키거나 가열된 물을 순환시켜 소정 공간을 난방시키는 장치로서, 이러한 보일러는 연료를 연소시켜 열을 발생시키는 연소실과, 연소실을 통과하는 순환관과, 순환관을 통과하여 가열된 물을 저장하는 물탱크와, 물탱크의 물을 순환시키는 펌프 등으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 보일러는 연소실의 내부를 통과하는 순환관을 가열하여 가열된 물을 물탱크에 저장시키고, 물탱크의 물은 다시 순환관을 거치면서 연소실에서 재가열되면서 소정의 온도에 도달할 때까지 물의 순환이 실시되며, 물탱크의 물이 소정 온도에 도달하게 되면 순환펌프에 의해 난방지역에 물이 순환되면서 난방을 실시하게 된다.

그러나 상술한 바와 같은 일반적인 보일러는 연소실에 물이 순환되는 순환관을 물과 동시에 가열하게 되므로 물 이외에도 순환관을 가열하기 위한 에너지가 필요하게 되므로 전체적인 에너지의 낭비요인이 발생되는 문제가 있다.

또한, 종래 가열된 물을 순환시키기 위한 펌프의 전동기는 구동시에 열이 많이 발생되므로 전동기를 냉각시키기 위하여 별도의 냉각장치를 구비해야 하므로 설비비가 상승되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 전동기에서 발생되는고열을 이용하여 물을 가열함으로써 에너지의 효율을 향상시키도록 한 것이다.

본 고안의 다른 목적은 순환되는 물에 의해 전동기를 냉각시킴으로써 전동기의 과열방지를 위한 냉각장치를 배제하여 설비비를 절감하도록 한 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 열 펌프의 구성을 보인 단면도.

도 2a 및 2b는 본 고안에 의한 열 펌프에 적용되는 임펠러를 도시한 평면도 및 단면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 열 펌프 2 ; 전동기

21 ; 고정자 22 ; 회전자

3 ; 전동기 케이싱 33 ; 난방수 귀환구

4 ; 임펠러 5 ; 임펠러 케이싱

53 ; 난방수 공급구 6 ; 난방수 통과공

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 고정자 및 회전자에 의해 구동되는 전동기와; 상기 전동기가 내부에 구비되며, 일측에 난방수 귀환관이 연결되어 저온의 난방수가 유입되는 전동기 케이싱과; 상기 전동기의 회전자와 연동되도록 설치되는 임펠러와; 상기 임펠러가 내부에 구비되며, 일측에 난방수 공급관이 연결되어 상기 전동기 케이싱을 통과하여 열교환된 고온의 난방수를 배출하는 임펠러 케이싱;을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 전동기와 전동기 케이싱 사이에는 난방수 유로가 형성되도록 일정 간격만큼 이격된 상태로 상기 전동기가 전동기 케이싱의 내부에 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 전동기 케이싱은 하단부 일측면에 상기 난방수 귀환관이 연결되는 난방수 귀환구가 형성되고, 상기 임펠러 케이싱은 상면 중앙에 상기 난방수 공급관이 연결되는 난방수 공급구가 형성된 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안 실시예는 열 펌프(1)를 설치하기 위한 케이싱이 두 부분으로 구분되어 하부측 케이싱은 전동기(2)가 설치되는 전동기 케이싱(3)으로 사용되고, 상부측 케이싱은 임펠러(4)가 설치되는 임펠러 케이싱(5)으로 사용되도록 구성되어 있다.

이러한 전동기 케이싱(3)의 하부 일측에는 난방수가 귀환되는 난방수 귀환관(미도시)이 연결되는 난방수 귀환구(33)가 형성되어 있고, 임펠러 케이싱(5)의 상면 중앙에는 가열된 난방수가 공급되는 난방수 공급관(미도시)이 연결되는 난방수 공급구(53)가 형성되어 있으며, 전동기 케이싱(3)의 상부 덮개(31)와 임펠러 케이싱의 하부 덮개(52) 사이에는 난방수 통과공(6)이 형성되어 있다.

부호 32는 전동기 케이싱의 하부 덮개이고, 51은 임펠러 케이싱의 상부 덮개를 나타낸 것이다.

전동기(2)의 내주면에는 고정자(21)가 고정설치되어 있고, 중앙에는 고정자(21)와 전자기적 작용에 의해 회전되는 회전자(22)가 설치되어 있으며, 고정자(21)와 회전자(22)의 상,하측에는 상,하부 브라켓(23)(24)이 설치되어 있고, 회전자의 하부에는 스러스트(25) 및 하부스러스트 받이(26) 등이 구비되어 있다.

본 고안에 적용되는 전동기(2)는 전동기 케이싱(3)의 상부덮개(31)에 고정되는 상태로 설치되어 전동기 케이싱(3)의 내부에서 전동기(2)의 측면과 하면이 전동기 케이싱(3)과 일정간격 만큼 이격됨으로써 난방수가 전동기(2)와 접촉되면서 흐르는 유로를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 적용되는 임펠러는 2단으로 설치되는 임펠러가 구비되어 있으며, 이러한 임펠러(4)는 도 2a 및 2b에 도시한 바와 같은 오픈 타입 임펠러가 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 임펠러(4)의 상측에 안내 임펠러(41)가 설치되어 임펠러(4)에 의해 유동되는 난방수를 안내하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 열 펌프에 의한 난방수의 가열 및 펌핑 작용을 설명한다.

전동기의 고정자(21) 코일에 전원이 인가되면 자계가 형성되어 회전자(22)가 회전되면서 회전자(22)의 회전축 상단에 결합된 임펠러(4)가 회전된다. 이때, 회전자(22)의 회전에 의해 고열이 발생된다.

임펠러(4)의 회전에 의해 전동기 케이싱(3)의 하부에 형성된 난방수 귀환구(33)에 연결된 난방수 귀환관(미도시)을 통해 저온의 난방수가 유입되어 전동기(2)의 하면에 형성된 유로와 전동기(2)의 측면에 형성된 유로를 통해 전동기 케이싱(3)의 내부에서 상측으로 이동되면서 전동기(2)에서 발생되는 열을 빼앗게 되므로 난방수의 온도는 상승된다. 이처럼 전동기(2)는 발생되는 열을 저온의 난방수에 빼앗기게 되므로 전동기(2)의 냉각이 동시에 실시되는 것이다.

전동기 케이싱(3)의 내부에서 열교환되어 온도가 상승된 난방수는 난방수 통과공(6)을 통해 임펠러 케이싱(5)으로 유입되며, 난방수 공급구(53)를 통해 난방수 공급관(미도시)으로 배출된다.

이와 같은 경로에 의해 난방수는 연속적으로 전동기(2)가 설치된 전동기 케이싱(3)의 내부를 통과하여 전동기(2)에서 발생되는 열을 빼앗으면서 온도가 상승되기 때문에 난방지역으로 공급되는 상태에서는 난방을 실시하고자 하는 온도만큼 온도가 상승된 상태가 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 열 펌프는 전동기에서 발생되는 열에너지를 난방수를 가열하는데 사용하게 되어 전동기의 에너지의 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

또한, 전동기에서 발생되는 열을 난방수의 온도를 상승하는데 사용함으로써 별도로 전동기를 냉각하기 위한 장치를 구비하지 않아도 되므로 구조가 간소화되어 설비비가 현저하게 절감되는 효과가 있다.

아울러 본 고안에 의한 열 펌프는 외부 허용 온도가 100℃인 전동기를 사용함으로써 전동기에서 발생되는 100℃ 이상의 온도에도 내열성을 갖고 구동이 가능하도록 한다.

Claims

고정자 및 회전자에 의해 구동되는 전동기와;

상기 전동기가 내부에 구비되며, 일측에 난방수 귀환관이 연결되어 저온의 난방수가 유입되는 전동기 케이싱과;

상기 전동기의 회전자와 연동되도록 설치되는 임펠러와;

상기 임펠러가 내부에 구비되며, 일측에 난방수 공급관이 연결되어 상기 전동기 케이싱을 통과하여 열교환된 고온의 난방수를 배출하는 임펠러 케이싱;을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 열 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 전동기와 전동기 케이싱 사이에는 난방수 유로가 형성되도록 일정 간격만큼 이격된 상태로 상기 전동기가 전동기 케이싱의 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 열 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 전동기 케이싱은 하단부 일측면에 상기 난방수 귀환관이 연결되는 난방수 귀환구가 형성되고, 상기 임펠러 케이싱은 상면 중앙에 상기 난방수 공급관이 연결되는 난방수 공급구가 형성된 것을 특징으로 하는 열 펌프.