KR200299878Y1 - 수중펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물속에 잠겨서 작동되는 수중펌프에 관한 것으로서, 특히 케이싱 이하 부위만 물에 잠기는 저 수위 조건에서도 모터의 과열을 방지할 수 있도록 냉각수에 의해 모터가 냉각되도록 함에 있어서 냉각수가 불필요한 부위로 침투되지 않도록 하는 기밀구조를 제공하며 이와 아울러 경제적으로 저렴하게 제작이 가능토록 케이싱-스트레이너의 결합구조를 성형시 사출이 용이한 구조를 갖추도록 하며, 이를 위해 본 고안에서는 보디의 내부에 모터가 직립하게 설치되며 상부 보디의 상면으로는 보디커버가 형성되고 상기 보디의 하단부로 오일챔버, 케이싱이 결합되고 상기 케이싱의 하부로 스트레이너가 결합되는 구조의 수중펌프에 있어서, 상기 모터를 구성하는 스테이트와 로터가 압입되는 하우징의 하단부에 결합되며 상기 하우징의 내경면과 접하는 외경면에는 원형의 홈이 형성되어 오링이 결합되며 상단부는 돌출되어 상기 스테이터를 지지하고, 하측으로 돌출된 플랜지면에는 상하로 관통되어 냉각수가 흐르는 개구홀이 갖추어지는 브라켓과; 상기 케이싱의 배출구측 하부가 개구된 성형홀이 구비되며, 스트레이너의 상면에 상기 성형홀에 대응하여 돌출 밀폐된 체결마개에 의해 결합되는 케이싱-스트레이너조립체;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하는 수중펌프에 관한 것이다.

Description

수중펌프{submerged pump}

본 고안은 수중펌프에 관련되는 것으로서, 구체적으로는 저수위 조건에서도 모터의 과열이 방지되고 펌프의 기밀성과 경제적인 생산이 가능한 구조를 가지는 수중펌프에 관한 것이다.

일반적으로 수중펌프라함은 펌프전체가 물속에 잠긴 상태로 운전되는 것을 말하며, 육상용 펌프에 비해 설치공간이 필요없고 흡입배관이 없어 배관작업이 용이하고 소음이 물에 흡수되어 저음으로 운전되는 특징이 있는 펌프이다.

하지만, 펌프 전체가 물속에 잠기므로 각 부품들의 내식 및 기밀성이 요구되며 또한 그 용도상 옥상 물탱크나 목욕탕의 욕조 청소용에 사용될 때 잔수 제거시 저수위 조건으로 운전되며 이때 모터의 과열 문제로 펌프가 제대로 작동되지 않게되는 문제가 발생된다.

이하에서 종래기술에 따른 수중펌프에 대해 첨부되는 도1의 수중펌프의 전체단면도를 참조하여 개략적으로 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 모터(10)는 상측에 상 브라켓(11), 하측에 하 브라켓(12)이 있으며 스테이터(13)의 외각에는 관형인 내식 금속재 하우징(14)이 구비된다.

모터(10)를 구성하기 위해 스테이터(13)를 하우징(14)에 압입하고, 샤프트(15a)와 양 베어링(15b)이 압입되어있는 로터(15)를 넣은 후 하 브라켓(12)에 삽입하고 상 브라켓(11)를 조립 후 롱스크루우(16)로 체결하고 콘덴서(17)를 체결하면 모터(10)가 구성된다.

헤드커버(20)의 한 측면에 케이블(30a)를 고정하기 위해 코드홀드를 놓고 스크루우로 체결하여 고정하고 케이블(30a)이 조립된 케이블홀드(30)를 헤드커버(20)에 오링(42)을 놓고, 스크루우에 오링을 끼운 후 가스켓(45)을 모터에 조립 후 헤드커버를 스크루우로 모터에 체결한다.

상기 모터(10)의 하측에 축 밀봉 장치인 오일시일(50)과 미케니컬 시일(51)을 삽입하고 가스켓(52)을 끼운 후 볼트(61)로 오일챔버(60)을 모터에 체결하며 오일을 넣은 후 오링(62)을 태핑스크루우(63)에 끼우고 태핑스크루우(63)를 오일챔버에 체결한다.

그 다음 임펠러(70)를 샤프트(15a)에 조립한 후 오일 챔버(60)에 가스켓(64)을 놓고 케이싱(80)을 스크루우(65)로 오일챔버(60)에 체결하고 스트레이너(90)을 케이싱(80)에 태핑볼트(91)로 체결하게된다.

상기와 같은 종래의 수중펌프는 펌프 전체가 물속에 잠긴 상태에서는 모터(10)에서 발생되는 열이 내식 금속재인 하우징(14)를 통해 냉각이 잘되나 하우징(14)은 공기중에 노출되고 케이싱(80) 부위만 물에 잠긴 상태에서 펌프가 운전되는 저수위 조건에서는 모터(10)에서 발생되는 열을 충분히 냉각시키지 못하여 모터(10)부가 과열되는 문제가 발생하며 내식 금속재인 하우징(14)이 관형이어서 양 브라켓(11,12) 조립부 및 스테이터(13)압입부는 별도의 기계가공을 해야 하기 때문에 제작비가 비싸다는 문제점이 있었다.

또한, 하우징(14) 양측에 누설방지를 위해 삽입되는 가스켓(45,52) 주변의 각 부품들은 치수 정도를 요구하기 때문에 제작이 까다롭다는 문제점도 있다.

그리고 오일챔버(60)와 케이싱(80)간 누설방지를 위한 패킹류는 케이싱(80)의 토출부(80a)로 인해 구조상 부득이 오 링 타입이 아닌 가스켓 타입을 채용해야하기 때문에 오일챔버(60)와 케이싱(80)이 수지재인 경우 스크루우(65) 체결시 반발력에 의한 응력 발생으로 변형,누수등의 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 케이싱 부위만 물에 잠긴 상태에서 운전되는 저 수위 조건에서도 모터에서 발생되는 열 문제를 해결하며 유입되는 냉각수가 타 부위로 누수되는 것을 방지하고 또한 케이싱 체결시 기밀방식을 가스켓이 아닌 오 링 타입을 채용할 수 있는 구조로 하면서 보다 저렴하게 제작할 수 있도록 하는 수중펌프를 제공함을 목적으로 한다.

도 1 - 종래기술에 따른 수중펌프의 개략적인 전체 단면도.

도 2 - 본 고안의 일 실시예에 따른 상기 수중펌프의 개략적인 전체 단면도.

도 3 - 도2에 있어서 모터에 대한 상세 단면도.

도 4 - 브라켓에 대한 부분적인 저면도.

도 5 - 케이싱에 대한 단면도.

도 6 - 스트레이너의 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 모터 101 : 하우징

102 : 브라켓 103 : 부싱

103a: 안내가이드 110 : 캡

120 : 보디 130 : 보디커버

140 : 오일챔버 150 : 케이싱

170 : 스트레이너

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은, 보디의 내부에 모터가 직립하게 설치되며 상부 보디의 상면으로는 보디커버가 형성되고 상기 보디의 하단부로 오일챔버, 케이싱이 결합되고 상기 케이싱의 하부로 스트레이너가 결합되는 구조의 수중펌프에 있어서, 상기 모터를 구성하는 스테이트와 로터가 압입되는 하우징의 하단부에 결합되며 상기 하우징의 내경면과 접하는 외경면에는 원형의 홈이 형성되어 오링이 결합되며 상단부는 돌출되어 상기 스테이터를 지지하고, 하측으로 돌출된 플랜지면에는 상하로 관통되어 냉각수가 흐르는 개구홀이 갖추어지는 브라켓과; 상기 케이싱의 배출구측 하부가 개구된 성형홀이 구비되며, 스트레이너의 상면에 상기 성형홀에 대응하여 돌출 밀폐된 체결마개에 의해 결합되는 케이싱-스트레이너조립체;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하는 수중펌프에 관한 것이다.

그리고, 보디커버 내부로 냉각수의 유입을 방지하는 원형캡이 씌워져 결합됨을 특징으로 하며, 상기 모터의 상부측에서 샤프트를 지지하는 베어링부싱은 하우징과 일정위치에서 체결될 수 있도록하는 돌출된 가이드가 구비됨을 특징으로 한다. 또한, 케이싱을 보디에 체결시 기밀이 유지될 수 있도록 오 링을 설치할 수 있는 구조를 가지게됨을 특징으로 하는 수중펌프이다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 통하여 상기 수중펌프에 대해 보다 상세히 설명하기로 하며, 첨부되는 도2는 본 고안의 일 실시예에 따른 상기 수중펌프의 개략적인 전체 단면도이며 도3은 모터에 대한 상세도를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 상기 수중펌프는 크게 상부로 부터 보디커버(130), 보디(120), 모터(100), 케이싱(150), 스트레이너(170)를 포함하게된다. 상기 보디커버(130)의 상부에는 손잡이가 구비되며 전원공급을 위한 케이블이 설치된다.

먼저, 모터(100)의 구조를 보면 상기 보디(120) 내부에 냉각수가 유입되는 공간을 유지하면서 설치되고 하우징(101)과 브라켓(102)이 결합된다. 상기 하우징(101)의 내부에 샤프트(105a)를 비롯한 스테이트(108), 로터(105)등이 설치되며 상기 하우징(101)의 하부에서 브라켓(102)이 설치됨으로서 하우징 내부로 냉각수의 유입은 차단된다.

상기 하우징(101)의 외면은 냉각수와 접촉되어 모터 내부에서 발생되는 열을 식혀주는 부위로서 내식성 금속재로 하고 브라켓(102)은 고내열 수지재로 제작함이 바람직하다.

보다 상세한 구조를 보면 하우징(101)의 상면 중앙에 샤프트(105a)를 지지하는 부싱(103)을 삽입 후 스크루우(104)로 고정체결하도록 한다. 이후스테이터(108)를 하우징에 압입하며 이어서 브라켓(102)을 결합하게된다.

하우징(101)에 결합되는 브라켓(102)의 외주면에는 원을 이루면서 연속되는 홈(102b)이 형성되며 여기에 오 링(106)을 끼워 브라켓(102)을 통하여 냉각수가 하우징 내부로 유입되는 것을 차단되도록 한다. 그리고, 상기 오 링(106)이 설치되는 브라켓의 상단돌출부(102c)는 하우징(101)에 압입된 스테이터(108)의 하부를 받쳐주어 스테이터의 유동을 방지하게된다.

그리고 상기 브라켓(102)의 하측으로는 플랜지면이 갖추어지며 여기에 하우징과 체결을 위해 체결볼트(107)가 결합되고 이와 더불어 상기 플랜지면에 상하로 관통되는 개구홀(102a)이 갖추어진다. 상기 개구홀(102a)을 통하여 냉각수가 유입 혹은 배출되어 하우징과 접촉된다. 도4는 상기 브라켓에 대한 부분적인 저면도를 나타내며 브라켓의 플랜지면에 상하로 관통된 개구홀(102a)이 구비됨을 알 수 있다.

도시된 것처럼, 본 실시예에서는 상기 브라켓(102)에 두개의 오 링(106)을 끼워 기밀이 유지되도록 하고 있으나, 오 링의 갯수는 적절히 조정토록하면 된다.

상기에서 언급한 것처럼 상기 하우징(101)에 설치되는 샤프트(105a)는 베어링(105b)에 의해 지지되며 상기 베어링이 설치되는 부싱(103)이 하우징(101) 상면에 설치된다. 샤프트의 하단근처에 설치되는 베어링은 상기 브라켓의 상면 중앙에 형성된 홈에 삽입설치된다.

상기 부싱(103)은 하우징 상면에 고정되며 그 고정방법으로는 부싱을 하우징(101)과 스크루우(104)로서 고정시키도록 하며, 상기 부싱을 쉽고 간편하게정위치에 오도록 하기위해 상기 부싱에 돌출된 안내돌기(103a)를 형성시키며 상기 안내돌기(103a)는 하우징(101)의 상면을 관통하여 설치된다. 또한 상기 안내돌기는 보디(120) 상면을 관통하게된다.

그리고 상기 모터의 하우징(101) 상부 외측 가장자리로 원형의 캡(110)을 씌우도록 한다. 상기 캡(110)을 씌운후 브라켓(102)과 보디(120)를 타이트하게 조여줌으로서 냉각수가 상기 하우징(101) 상면으로 이동되지 않게된다. 상기 캡(110)은 고무재질로 이루어진 것으로함이 바람직하며 하우징(101)의 측면을 따라 상승되는 냉각수는 더 이상 상부로 유동되지 못하고 모터를 냉각시킨 후 배출된다.

상기 캡(110)의 형상은 도면2에 도시된 바와 같으며 ㄱ 자형의 단면을 가지게 된다.

다음으로 케이싱-스트레이너조립체(A)에 대해 설명하기로 한다. 상기 케이싱(150)과 스트레이너(170)는 원가절감등의 이유로 합성수지로서 사출성형하게된다. 본 고안에서는 사출성형이 용이하도록 케이싱과 스트레이너를 분리하여 제작하도록 한다. 첨부되는 도5는 상기 케이싱에 대한 단면도를 나타내며, 도6은 스트레이너의 단면도를 나타낸다.

본 고안에서의 케이싱(150)은 보디(120)의 하부와 직접 결합되며 스트레이너(170)를 통해 흡입되는 물이 배출되는 배출구(150a)가 구비된다. 상기 배출구(150a)의 하부로 개구된 성형홀(150b)이 구비된다. 한편, 상기 케이싱의 하부에 스트레이너(170)가 결합되며 상기 성형홀(150b)에 대응하는 체결마개(170a)가 갖추어져 상호간에 결합하여 상기 성형홀은 폐쇄된다.

그리고 본 고안에서는 종래와 달리 보디(120)의 내부에 오일챔버(140)가 삽입된 상태이고 상기 보디(120)의 하단에 직접 케이싱(150)이 결합되는 구조인 상기 보디와 케이싱의 접합부에 오 링(160)을 설치하여 기밀을 유지할 수 있게되는 특징이 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안의 수중펌프는 저수위 조건에서도 모터의 냉각이 원활하게 이루어지도록 할 수 있게되며 또한 냉각을 위해 공급되는 냉각수가 타 부위로 침투되는 것이 방지되어 안전한 사용이 가능하게 된다는 효과가 있다.

그리고, 본원고안에 의하면 케이싱과 스트레이너의 성형이 보다 용이하게되며 저렴하게 제작할 수 있다는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 보디(120)의 내부에 모터(100)가 직립하게 설치되며 상부 보디의 상면으로는 보디커버(130)가 형성되고 상기 보디의 하단부로 오일챔버(140), 케이싱(150)이 결합되고 상기 케이싱(150)의 하부로 스트레이너(170)가 결합되는 구조의 수중펌프에 있어서,

   상기 모터(100)를 구성하는 스테이트(108)와 로터(105)가 압입되는 하우징(101)의 하단부에 결합되며 상기 하우징의 내경면과 접하는 외경면에는 원형의 홈(102b)이 형성되어 오링(106)이 결합되며 상단부는 돌출되어 상기 스테이터를 지지하고, 하측으로 돌출된 플랜지면에는 상하로 관통되어 냉각수가 흐르는 개구홀(102a)이 갖추어지는 브라켓(102)과;

   상기 케이싱(150)의 배출구(150a)측 하부가 개구된 성형홀(150b)이 구비되며, 스트레이너(170)의 상면에 상기 성형홀(150b)에 대응하여 돌출 밀폐된 체결마개(170a)에 의해 결합되는 케이싱-스트레이너조립체(A);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수중펌프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(101)의 상단 가장자리에는,

   보디커버(130) 내부로 냉각수의 유입을 방지하는 원형캡(110)이 씌워져 결합됨을 특징으로 하는 수중펌프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 모터의 상부측에서 샤프트를 지지하는 베어링부싱(103)은 하우징과 일정위치에서 체결될 수 있도록하는 돌출된 안내가이드(103a)가 구비됨을 특징으로 하는 수중펌프.