KR20030013598A - 상흡입식 워터펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 펌프 성능을 향상시켜 컴팩트화 할 수 있는 구조의 상흡입식 워터펌프를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 펌프흡입구가 펌프하우징의 상부측에 형성된 상흡입식 워터펌프에 있어서, 상기 펌프흡입구를 통하여 펌프하우징내로 유입되는 냉각수가 펌프회전축의 외주를 나선형으로 순회하여 임펠러에 도달하므로써 임펠러와 같은 회전방향으로의 유동성을 주게되는 나선형 냉각수 도입 통로가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

상흡입식 워터펌프{Water pump}

본 발명은 펌프 성능 향상을 위한 상흡입식 워터펌프에 관한 것이다.

엔진을 냉각하기 위한 냉각수를 강제 급송하여 순환시키는 워터펌프는 냉각수가 유입되는 입구 위치에 따라 상흡입식과 하흡입식이 있다.

하흡입식 워터펌프(10)는 도 4에 도시하는 것과 같이 실린더 블록으로부터 냉각수가 유입되는 펌프유입구(11)가 하측에 형성되고, 냉각수 출구(12)는 상부측에 형성되어 있는 방식으로서, 하부의 펌프유입구(11)로부터 펌프하우징(13)내로 유입되는 냉각수가 임펠러(14)와 수직인 흐름(flow)을 생성하게 되며, 이러한 흐름은 임펠러(14)의 베어링 샤프트 보스 측면의 큰 곡면을 따라 각 블레이드에 균등하게 분배되므로써 흡입되는 냉각수에 임펠러(14)가 최대한의 에너지를 공급할 수 있어 상흡입식(냉각수가 펌프의 상부측에서 유입)보다 하흡입식의 효율이 높아 많이 사용되고 있다.

그러나 엔진의 레이 아웃상 하흡입식의 적용이 곤란한 불가피한 경우에는 도 5에 도시하는 것과 같은 상흡입식 워터펌프(20)를 사용할 수 밖에 없는바, 상흡입식은 펌프하우징(21)의 측면이나 또는 상부에 펌프흡입구(22)가 형성되기 때문에 바디 측면이나 상부에서 냉각수가 유입되고, 임펠러(23) 역시 부동액(냉각수) 유입 방향을 따라 하흡입식과는 반대로 조립되게 된다.

그런데 상흡입식의 경우 유입되는 부동액은 워터펌프하우징(21)안으로 직접 공급되므로 단일유동(uniform flow)의 특성을 가지기 전에 임펠러(23)에 냉각수가 도달하게 되고, 더우기 임펠러(23)의 회전 방향과 무관하고 난류 특성이 강한 흐름이 유입되므로 와류 형성에 의한 에너지 손실이 상대적으로 크게 발생하게 되고, 이러한 유동 특성의 냉각수에 임펠러(23)가 충분한 에너지를 공급하지 못하게 되어 상대적으로 하흡식에 비해 펌프 성능이 떨어지고 있다.

그러나 엔진룸의 레이 아웃의 변화로 상흡입식 워터펌프의 사용도 요구되고 있으나 상흡입식에 의해서는 엔진의 컴팩트화 및 고마력화를 달성하기 어려워 실제 적용이 잘 되고 있지 않다는 문제점이 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 펌프 성능을 향상시켜 컴팩트화 할 수 있는 구조의 상흡입식 워터펌프를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 펌프흡입구가 펌프하우징의 상부측에 형성된 상흡입식 워터펌프에 있어서, 상기 펌프흡입구를 통하여 펌프하우징내로 유입되는 냉각수가 펌프회전축의 외주를 나선형으로 순회하여 임펠러에 도달하므로써 임펠러와 같은 회전방향으로의 유동성을 주게되는 나선형 냉각수 도입 통로가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 상흡입식 워터펌프의 단면 형상을 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 의한 나선형 냉각수 도입 통로의 형상을 평면적 도시에 의해 나타낸 측면도

도 3은 본 발명에 의한 냉각수 유입 방향과 임펠러 회전 방향을 나타낸 도면

도 4는 종래의 하흡입식 펌프 구조를 나타내는 도면

도 5는 종래의 상흡입식 펌프 구조를 나타내는 도면

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 워터펌프 2 : 펌프하우징

3 : 펌프회전축 4 : 임펠러

5 : 펌프흡입구 6 : 나선형냉각수도입통로

7 : 베어링 8 : 미캐니컬 시일

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 상흡입식 워터펌프의 단면 형상을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 나선형 냉각수 도입 통로의 형상을 평면적 도시에 의해 나타낸 측면 가상도이고 도 3은 본 발명의 냉각수 유입 방향과 임펠러 회전 방향을 나타낸 도면으로서 도면중 워터펌프는 부호 1로 나타내었다.

워터펌프(1)는 펌프하우징(2)과 펌프회전축(3)과 임펠러(4)등을 포함하여 구성되어 있고, 펌프하우징(2)의 상부에는 펌프흡입구(5)가 형성되어 있다.

이 펌프 흡입구(5)는 펌프회전축(3)의 외주를 나선형으로 순환하여 펌프임펠러(4)의 내측 부분으로 연장되는 나선형 냉각수 도입통로(6)의 선단을 형성한다.

여기서 미설명 부호 7과 8은 베어링과 미캐니컬시일이다.

이와같은 본 발명은 엔진이 구동되면 크랭크축 회전에 연동하는 펌프회전축(3)이 회전하여 그의 선단에 고정 장착된 임펠러(4)가 회전하여 원심력에 의해 냉각수를 송출하게 되는데, 이때 라디에이터를 통해 방열 냉각된 냉각수가 펌프 흡입구(5)로부터 펌프회전축(3)의 외주를 나선형으로 돌아 형성된 나선형 냉각수도입통로(6)의 안내를 따라 임펠러(4)의 중심 내측에 공급되어지게 되며(도 3 실선화살표 참조) 각 블레이드(4a)의 곡면을 따라 원심력 방향으로 송출되는 것이다.

즉, 나선형 냉각수 도입통로(6)는 도 2에서와 같이 회전축(3)의 외주를 돌아 스파이럴형상으로 되어 있어 펌프하우징(1)의 상부에 형성된 펌프흡입구(5)로부터 유입된 냉각수가 임펠러(4)에 도달되는 시점에서는 냉각수의 흐름 방향(도 2와 도 3의 실선 화살표 참조)이 임펠러(4)의 회전 방향(도 3의 점선참조)과 동일하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 펌프 흡입구가 펌프하우징의 상부측에 형성된 상흡입식 워터펌프에 있어서, 도입되는 냉각수가 직접 임펠러에 도달하지 아니하고 펌프회전축의 외주를 나선으로 돌아 임펠러의 회전방향과 일치하도록 유입되므로써 펌프가 충분한 에너지를 냉각수에 부여할 수 있어 펌프 성능 개선에 따라 워터펌프를소형화하는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 펌프흡입구가 펌프하우징의 상부측에 형성된 상흡입식 워터펌프에 있어서, 상기 펌프흡입구를 통하여 펌프하우징내로 유입되는 냉각수가 펌프회전축의 외주를 나선형으로 순회하여 임펠러에 도달하므로써 임펠러와 같은 회전방향으로의 유동성을 주게되는 나선형 냉각수 도입 통로가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상흡입식 워터펌프.