KR20120084969A - 자계 부상형 수중 모터펌프 - Google Patents

자계 부상형 수중 모터펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자계 부상형 수중 모터펌프에 관한 것으로, 회전자 삽입통(12)의 내부에 영구자석 회전자(31)를 축으로 설치하고, 모터 하우징(10)으로 인출되는 회전 자계부(30)의 회전축(36)의 양단에 임펠러(25, 75)를 장착하고, 임펠러실(21, 61)로 유입(흡입)되는 유체가 회전자 삽입통(12)의 내부로 삽입되어 고정된 부상 고정자석(32, 34)과 회전하는 영구자석 회전자(31)와의 사이에 수막현상이 발생하도록 하고, 영구자석 회전자(31)와 부상 고정자석(32, 34)과 사이에 발생하는 자계에 의한 부상에 의하여 마찰을 없애고 영구자석 회전자(31)와 부상 고정자석(32, 34)과 사이에 형성되는 수막이 윤활작용을 하며 자계에 의한 부상으로 영구자석 회전자(31)의 동심을 유지함과 아울러 진동을 소멸시키며, 유입된 유체(물)에 의한 수냉 효과와 자계부상으로 인한 마찰 및 진동의 제거에 의해서 고 효율의 펌프성능을 얻을 수 있다.

Description

자계 부상형 수중 모터펌프{rising type underwater motor pump using a magnetic field}
본 발명에 따른 자계 부상형 수중 모터펌프에 관한 것이며, 특히 회전자 삽입통의 내부에 영구자석 회전자를 축으로 설치하고, 모터하우징의 중심에 형성된 회전자 삽입통과 모터 하우지 덮개의 외부로 돌출되는 회전축의 상단과 하단에 임펠러를 각각 장착하여 상부 임펠러덮개와 하부 임펠러실 덮개로 유입(흡입)되는 유체가 회전자 삽입통의 내부로 유입되어 고정된 상,하부 부상 고정자석과 회전하는 영구자석 회전자와의 사이에 수막현상과 자계부상을 형성하여 회전축에 마찰과 영구자석 회전자와의 마찰이 없음으로 인하여 모터의 마찰열과 마찰소음이 발생하지 않도록 할 수 있는 자계 부상형 수중 모터펌프에 관한 것이다.
일반적으로 수중모터펌프는 펌프 전체를 물(유체)속에 수장시켜 양수용 또는 배수용으로 사용되는 것으로서, 물(유체)을 퍼내기, 물 또는 약물을 공급하기, 액상 물을 다른 공정으로 이송시키기 등 여러 분야에서 다양하게 사용된다.
이들 종래의 수중모터펌프들은, 모터부와 펌프부를 일체로 형성하거나 분리 형성하여 분리 결합시킬 수 있도록 형성하여 모터부의 작동에 의해 펌프부의 임펠러가 회전하면서 물(유체)를 흡입하여 배출시키도록 된 것이다.
그러나, 이들은 모터부의 회전자(로터)와 고정자(자계코아)가 모터 케이싱의 내부에 함께 설치되어 있고, 모터부와 펌프부가 서로 밀폐 또는 분리되어 있으므로, 펌프부에서 펌핑되는 물이 모터부로 유입될 수 없게 된다.
따라서 모터부는 회전자(로터)와 고정자(자계코아)와의 사이에 윤활제를 도포시켜야 하고, 모터부를 수리하게 되면 윤활제가 외부로 누출되어 오염시키게 되는 문제가 있으며, 회전자(로터)는 베어링에 의해서만 동심도가 지지되므로 장기간 사용하게 되면 베어링이 마모되어 동심도를 정확하게 이룰 수 없게 되며, 뿐만 아니라 진동과 소음이 발생하게 되는 문제가 있다.
또한 모터부가 작동하면서 발생하는 열은 모터케이싱으로 전달되어 모터케이싱의 외부(외면)에 접촉되는 공기 및 물(유체)에 의해 간접적으로 냉각되므로 냉각효율이 떨어지게 되고, 모터부의 냉각효율이 떨어져 작동중의 온도가 상승하게 되면 모터부는 성능이 저하되어 펌프의 효율을 떨어뜨리게 되는 문제가 있다.
뿐만 아니라 종래의 수중모터펌프는 모터 부에 하나의 펌프부가 설치되어 있으므로 하나의 펌프를 이용하여 서로 다른 용도로 활용할 수 없는 단순함이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수중에 입수시켜 사용할 수 있고 회전자와 고정자와 사이에 윤활제를 도포시킬 필요가 없는 자계부상형 수중모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전자의 양단부에 부상자석을 부착하여 회전자가 모터 하우징에 접촉없이 부상(浮上)한 상태에서 회전하여 마찰이 없도록 함으로써 소음과 진동이 없고 효율이 높은 자계부상형 수중모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전자를 모터 하우징의 중심에 형성된 회전자 삽입통에 설치하여 고정자와 분리하고 유체가 회전자 삽입통에 유입되어 통하도록 함으로써 유입된 유체에 의하여 수막현상에 의한 윤활효과와 냉각효과를 얻을 수 있는 자계부상형 수중모터를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 자계부상형 수중모터는 그 상부는 밀폐되고 하부는 개방되어 있고, 상부면에서 상부 임펠러가 설치되는 상부임펠러 실을 구비하고, 상기 상부임펠러 실과 통하고 회전자계부가 삽입되어 회전하도록 형성되는 회전자 원통부를 구비하는 모터 하우징과; 상기 상부 임펠러 실을 덮고 상기 상부 임펠러의 회전에 따라 펌핑되는 유체가 유입되는 유입구를 구비하는 상부 임펠러실 덮개와; 상기 모터 하우징의 회전자 삽입통에 끼워져 설치되어 회전하는 회전자계부와; 상기 모터 하우징의 내부에 고정되고 상기 회전자 자계부에 자계를 발생시키는 고정자계부와; 상기 모터 하우징의 하부 개방부를 덮고 그 중심에 상기 회전자 원통부가 끼워지는 회전자 원통 삽입부를 구비하고 그 밑면에 하부 임펠러가 설치되는 하부임펠러 실를 구비하는 모터 하우징 덮개와; 상기 모터 하우징 덮개의 하부임펠러 실을 덮고 상기 하부 임펠러의 회전에 따라 펌핑되는 물이 유입되는 유입구를 구비하는 하부 임펠러실 덮개로 구성된다.
본 발명에 의한 일실시예에 의하면 상기 회전자계부는 윈통 케이스의 회전자 삽입통에 삽입되고 회전축의 중심을 지나는 수직면에 의해 대칭적으로 N극과 S극이 형성되어 고정 자계부에서 발생되는 자계에 의해 회전하는 영구자석 회전자와; 상기 영구자석 회전자의 중심에 형성된 유통공에 끼워져 부싱에 의해 고정되는 회전축과; 상기 회전축에 끼워지는 유통공을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통에 상부에 끼워지며 원추형상의 내부공간을 구비하는 상부 부상 고정자석과; 그 유통공을 통해 상기 회전축에 끼워져 부싱에 의해 고정되고 상기 상부 부상 고정자석의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 상부 부상 고정자석의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 상부 부상 회전자석과; 상기 회전축에 끼워지는 유통공을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통에 하부에 끼워져 고정되며 원추형상의 내부공간을 구비하는 하부 부상 고정자석과; 그 유통공을 통해 상기 회전축에 끼워져 부싱에 의해 고정되고 상기 하부 부상 고정자석의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 하부 부상 고정자석의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 하부 부상 회전자석으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 일실시예에 의하면 상기 고정 자계부는 원통형이며 그 내부는 육각기둥 모양으로 형성되고, 모터 하우징의 내부 원주면에 끼워져 고정되는 원통 몸체와; 상기 원통 몸체의 육각기둥 내주면에 형성되는 여섯개의 고정홈에 끼워지는 여섯개의 코아와; 상기 여섯개의 코아에 끼워지고 코일이 감겨있는 여섯개의 코일보빈으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 일실시예에 의하면 상,하부 부상 고정자석은 부상을 원활하게 하기 위해 그 내면의 중앙부위에 원추형 공간이 형성된 원기둥의 형상이고, 상,하부 부상 회전자석은 원추형으로 형성되어 상기 상,하부 부상 고정자석의 원추형 공간에 각각 삽입하여 서로 정합될 수 있고, 자석의 극성에 의해 서로 반발력이 작용하여 부상되도록 하고, 중앙부위에서는 자계를 적게하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 부상고정자석과 영구자석 회전자와의 사이에 형성되는 수막이 윤활작용을 하고, 또한 회전자 삽입통의 내부에 설치되는 부상 고정자석에 의한 자계와 영구자석 회전자와의 사이에 자계를 형성하여 부상을 함으로 해서 회전자(영구자석 로타)의 동심을 유지시키면서 회전할 수 있어서 진동을 발생시키지 않고 동시에 순환하는 유체(물)에 의해 냉각 효과도 얻을 수 있다. 또한 펌프의 임펠러의 유기적인 작용으로 고압의 펌핑을 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자계 부상형 수중 모터펌프의 구성을 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 모터 하우징의 내부를 보여주는 사시도,
도 3a는 본 발명에 의한 회전 자계부의 분해 사시도,
도 3b는 본 발명에 의한 회전 자계부를 회전축의 중심을 지나는 수직면으로 자른 단면도,
도 3c는 본 발명에 의한 상부부상 회전자석과 상부부상 고정자석에서 발생하는 자계,
도 3d는 본 발명에 의한 하부부상 회전자석과 하부부상 고정자석에서 발생하는 자계,
도 4는 본 발명에 의한 고정 자계부의 분해 사시도,
도 5a에 본 발명에 의한 고정 자계부가 조립된 상태,
도 5b에 본 발명에 의한 고정 자계부를 A-A'선을 따라 수평으로 자른 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의해 레벨 점프 모드시에 인코더 스위치에서 출력되는 펄스,
도 6은 본 발명에 의한 자계 부상수중모터를 그 중심을 지나는 수직면으로 자른 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 자계 부상형 수중 모터펌프의 구성을 나타내는 분해 사시도가 도시된다.
본 발명에 의한 자계 부상형 수중 모터펌프는 그 상부는 밀폐되고 하부는 개방되어 있고, 상기 상부면에서 연장되어 돌출됨으로써 상부 임펠러(25)가 설치되고 상기 상부 임펠러(25)의 회전에 따라 펌핑되는 물을 배출하는 배출구(13)를 구비하는 상부임펠러 실(11)를 구비하고, 상기 상부 임펠러(25)가 일단에 끼워지고 상기 상부임펠러 실(11)와 통하고 브러시리스 모터의 회전자계부(30)가 삽입되어 회전하도록 형성되는 회전자 원통부(12)를 구비하고, 그 내부 원주면에 상기 브러시리스 모터의 고정자계부(40)가 고정되는 모터 하우징(10)과; 상기 상부 임펠러 실(11)를 덮고 상기 상부 임펠러(25)의 회전에 따라 펌핑되는 물이 유입되는 유입구(21)를 구비하는 하부 임펠러실 덮개(20)와; 상기모터 하우징(10)의 회전자 삽입통(12)에 끼워져 설치되어 회전하는 회전자계부(30)와; 상기 모터 하우징(10)의 내부에 고정되고 브러시리스 모터의 고정자를 구성하는 고정자계부(40)와; 그 상부는 개방되어 상기 모터 하우징(10)의 하부 개방부를 덮고 그 중심에 상기 회전자 원통부(12)가 끼워지는 회전자 원통 삽입부(62)를 구비하고 그 밑면은 아래로 연장되어 돌출됨으로써 하부 임펠러(75)가 설치되는 하부임펠러 실(61)를 구비하고 상기 하부 임펠러(75)의 회전에 따라 펌핑되는 물을 배출하는 배출구(63)를 구비하는 모터 하우징 덮개(60)와; 상기 모터 하우징 덮개(60)의 하부를 덮고 상기 하부 임펠러(75)의 회전에 따라 펌핑되는 물이 유입되는 유입구(71)를 구비하는 하부 임펠러실 덮개(70)로 구성된다.
도 2에 본 발명에 의한 모터 하우징의 내부를 보여주는 사시도가 도시된다.
본 발명에 의한 모터 하우징(10)은 그 윗면은 페쇄되어 있고 밑면은 개방되어 있는 원통 케이스(14)와; 상기 원통 케이스(14)의 윗면에서 돌출되는 원통형상이고 상부 임펠러(25)가 설치되고 상기 상부 임펠러(25)의 회전에 따라 펌핑되는 물을 배출하는 배출구(13)를 구비하는 상부임펠러 실(11)와; 상기 원통 케이스(14)의 윗면 내부 중심에서 아래로 돌출하여 형성되는 회전자 삽입통(12)와; 상기 회전 자계부(30)의 회전축(36)이 삽입되도록 상기 회전자 삽입통(12)의 밑면에 형성되는 회전축 구멍(15)으로 구성된다.
원통 케이스(14)는 다이캐스팅이나 플라스틱 몰딩장치로 제작될 수 있으며, 그 내부 중심에는 회전 자계부(30)가 외부에서 삽입되도록 아래로 돌출하여 형성되는 원통형상의 회전자 삽입통(12)가 형성된다.
따라서 회전자 삽입통(12)와 원통 케이스(14)의 내부는 서로 통하지 못하고 막혀 있게 된다. 즉 회전자 삽입통(12)에는 물이 통과할 수 있으나 회전자 삽입통(12)가 모터 하우징 덮개(60)의 내부 중심에 형성된 회전자 원통 삽입부(62)에 끼워져 밀폐됨으로써 회전자 삽입통(12)를 통과하는 물(상부 임펠러(25)에 의해 펌핑되는 물)이 원통 케이스(14)의 내부로 스며들지 못하도록 밀폐된다.
이때 회전자 삽입통(12)의 밑면에 형성된 회전축 구멍(15)을 통해 회전자계부(30)의 회전축(36)의 하단이 돌출되어 모터 하우징 덮개(60)에 형성된 하부임펠러 실(61)에 설치되는 하부임펠러(75)와 체결된다.
원통 케이스(14)의 내부는 고정 자계부(40)가 삽입되도록 공동부가 형성되어있으며, 원통 케이스(14)의 막힌 상부면 내부에는 고정 자계부(40)를 나사(45a)로 고정할 수 있도록 나사구멍(16a)이 다수개 형성된다. 고정 자계부(40)에는 상기 원통케이스(14)의 나사구멍(16a)에 대응하는 나사구멍(45)이 다수개 형성되어서 나사(45a)에 의해 나사구멍(16a)에 체결됨으로써 고정된다.
도 3에 본 발명에 의한 회전 자계부의 분해 사시도가 도시된다.
본 발명에 의한 회전 자계부(30)는 윈통 케이스(14)의 회전자 삽입통(12)에 삽입되고 회전축(36)의 중심을 지나는 수직면에 의해 대칭적으로 N극과 S극이 형성되어 고정 자계부(40)에서 발생되는 자계에 의해 회전하는 영구자석 회전자(31)와; 상기 영구자석 회전자(31)의 중심에 형성된 유통공(31a)에 끼워져 부싱(31b)에 의해 고정되는 회전축(36)과; 상기 회전축(36)에 끼워지는 유통공(32a)을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통(12)에 상부에 끼워지며 원추형상의 내부공간을 구비하는 상부 부상 고정자석(32)과; 그 유통공(33a)을 통해 상기 회전축(36)에 끼워져 부싱(37)에 의해 고정되고 상기 상부 부상 고정자석(32)의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 상부 부상 고정자석(32)의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 상부 부상 회전자석(33)과; 상기 회전축(36)에 끼워지는 유통공(34a)을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통(12)에 하부에 끼워져 고정되며 원추형상의 내부공간을 구비하는 하부 부상 고정자석(34)과; 그 유통공(35a)을 통해 상기 회전축(36)에 끼워져 부싱(38)에 의해 고정되고 상기 하부 부상 고정자석(34)의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 하부 부상 고정자석(34)의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 하부 부상 회전자석(35)으로 구성된다.
영구자석 회전자(31)는 원통 형상이며 윈통 케이스(14)의 회전자 삽입통(12)에 삽입되어 윈통 케이스(14)의 내부에 설치되는 고정 자계부(40)에서 발생하는 자계에 의해 회전축(36)을 중심으로 회전하게 된다.
도 3b에 본 발명에 의한 회전 자계부를 회전축의 중심을 지나는 수직면으로 자른 단면도가 도시된다.
도시된 바와 같이 영구자석 회전자(31)는 회전축(36)의 중심을 지나는 수직면에 대해 대칭적으로 N극과 S극이 형성되어 고정 자계부(40)에서 발생되는 자계에 의해 회전하게 된다.
상부 부상 고정자석(32)은 중심에 유통공(32a)을 구비하여 상기 유통공(32a)을 통해 상기 회전축(36)에 끼워진 후 회전자 삽입통(12)의 상부에 고정된다. 상부 부상 고정자석(32)의 내부 공간은 원추형상으로 되어서 상부로 갈수록 두꺼워지고 하부로 갈수록 얇아지게 형성된다.
상부 부상 회전자석(33)은 상기 상부 부상 고정자석(32)의 내부공간의 원추형상에 정합하는 원추형상으로 되어 있으므로 상부 부상 회전자석(33)은 상기 상부 부상 고정자석(32)의 내부공간에 삽입되어 정합될 수 있다.
그러나 상부 부상 회전자석(33)은 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 상부 부상 고정자석(32)과 극성이 반대이기 때문에 서로 밀어내는 힘이 작용하여 서로 접촉되지 않고 일정한 간격을 유지하게 된다.
마찬가지로 하부 부상 고정자석(34)은 중심에 회전축(36)이 끼워지는 유통공(34a)을 구비하여 회전축(36)에 끼워진 후 회전자 삽입통(12)의 하단 바닥에 접촉되어 고정된다. 하부 부상 고정자석(34)의 내부 공간은 원추형상으로 되어서 하부로 갈수록 넓어지고 상부로 갈수록 좁아지도록 형성된다. 즉 상부 부상 고정자석(32)과 동일한 형상이지만 반대방향으로 뒤집어져서 회전자 삽입통(12)의 하단 바닥에 고정된다.
하부 부상 회전자석(35)은 상기 하부 부상 고정자석(34)의 내부공간의 원추형상에 정합하는 원추형상이고, 상기 하부 부상 고정자석(34)의 내부공간에 삽입되어 정합될 수 있다.
그러나 하부 부상 회전자석(35)은 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 하부 부상 고정자석(34)과 극성이 반대이기 때문에 하부 부상 회전자석(35)은 하부 부상 고정자석(34)과 조립되어 회전자 삽입통(12)에 삽입된 상태에서 서로 밀어내는 힘이 작용하여 서로 접촉되지 않고 일정한 간격을 유지하여 부상(浮上)상태에 있게 된다.
도 4에 본 발명에 의한 고정 자계부의 분해 사시도가 도시된다.
본 발명에 의한 고정 자계부(40)는 원통형이며 그 내부는 육각기둥 모양으로 형성되고, 모터 하우징(10)의 내부 원주면에 끼워져 고정되는 원통 몸체(41)와; 상기 원통 몸체(41)의 육각기둥 내주면에 형성되는 여섯개의 고정홈(44a-44f)에 끼워지는 여섯개의 코아(42a-42f)와; 상기 여섯개의 코아(42a-42f)에 끼워지고 코일이 감겨있는 여섯개의 코일보빈(43a-43f)으로 구성된다.
원통 몸체(41)는 그 외부는 원통형이며 그 내부 공간은 육각기둥 모양으로 형성되어 육각기둥의 여섯개의 면에 코아(42)를 끼울 수 있는 여섯개의 고정홈(44a-44f)이 형성된다.
코아(42)는 상기 고정홈(44)에 끼워지는 원기둥 몸체(421)와 상기 원기둥 몸체(421)와 일체로 반경방향으로 연장되어 직육면체로 형성되는 코아 몸체부(422)로 구성된다. 또한 코아 몸체부(422)의 원기둥 몸체(421)가 붙은 면의 반대 측면(423)은 오목하게 라운드지도록 형성되어 원통 형태의 회전자 삽입통(12)가 삽입될 때 일정한 간격을 갖도록 할 수 있다.
도 5a에 본 발명에 의한 고정 자계부가 조립된 상태가 도시되고, 도 5b에 본 발명에 의한 고정 자계부를 A-A'선을 따라 수평으로 자른 단면도가 도시된다.
코아(42)에는 코일보빈(43)이 끼워져 상기 코일보빈(43)에 감겨있는 코일에 전류를 흐르게 하면 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라 도 5b에 도시된 바와 같이 원기둥 몸체(421)에서 고정자계부(40)의 중심으로 향하는 자계가 발생하거나 그 반대방향의 자계가 발생한다.
이렇게 여섯개의 코아(42a-42f)에서 발생된 자계는 고정 자계부(40)의 내부 중심에 끼워지는 회전 자계부(30)의 영구자석 회전자(31)에 작용하여 영구자석 회전자(31)를 회전하게 한다.
도 6에 본 발명에 의한 자계 부상수중모터를 그 중심을 지나는 수직면으로 자른 단면도가 도시된다.
본 발명에 의한 자계 부상수중모터(100)는 코일 보빈(43)에 감겨있는 코일에 전류가 흐르게 하면 도 5b에 도시된 바와 같이 자계가 발생하여 회전 자계부(30)의 영구자석 회전자(31)에 작용하여 영구자석 회전자(31)를 회전시킨다.
영구자석 회전자(31)에는 회전축(36)이 부싱(31b)에 의해 고정되어 있으므로 회전축(36)도 함께 회전한다. 또한 회전축(36)의 양단부에는 상부 임펠러(25)와 하부 임펠러(75)가 부착되어 상기 영구자석 회전자(31)의 회전에 따라 함께 회전함으로서 상부임펠러실(11)와 하부임펠러실(61)에 있는 물을 배출구(13, 63)로 배출하여 상부 임펠러실(11)와 하부 임펠러실(61)를 음압이 되게한다.
상부 임펠러실(11)와 하부 임펠러실(61)가 음압이 되어 유입구(21, 71)를 통해 외부에서 유체(예를 들면, 물)를 빨아들이게 된다. 그럼으로써 유입구(21, 71)로부터 흡입된 유체는 배출구(13, 63)에 연결된 도관을 통해 다음 공정으로 공급된다.
상기와 같이 임펠러(25)의 회전에 의해 물이 펌핑되어 배출될 때에 상부 임펠러실(11)로 흡입된 유체의 일부는 회전자 삽입통(12)에 장착된 부상고정자석(32, 34)의 유통공(32a, 34a)을 통하여 회전자 삽입통(12)의 내부로 유입되고, 회전자 삽입통(12)의 내부로 유입되는 유체는 하부에 장착된 하부 부상고정자석(34)의 유통공(34a)을 통하여 회전자 삽입통(12)의 밑면에 형성된 회전축 구멍(15)을 통해 모터 하우징 덮개(60)까지 깊숙이 유입될 수 있다.
또한, 이와 반대로 모터 하우징 덮개(60)의 하부 임펠러실(61)로 흡입된 유체의 일부는 회전자 삽입통(12)의 밑면에 형성된 회전축 구멍(15)을 통해 회전자 삽입통(12)에 유입되어 부상고정자석(32, 34)의 유통공(32a, 34a)을 통해 상부 임펠러실(11)로 유입될 수 있다.
회전자 삽입통(12)의 내부로 유입되는 유체는 회전축(36)에 고정된 부상 회전자석(33, 35)과 회전자 삽입통(12)의 내부에 고정된 부상고정자석(32, 34)의 사이로 침투하여 수막을 형성하게 되고, 회전자 삽입통(12)의 내주와 영구자석 회전자(31)의 외주와의 사이로 침투하여 수막을 형성하게 되며 동시에 자계에 의한 부상이 이루어진다.
이와 같이, 회전축(36)에 고정된 영구자석 회전자(31)와 부상 회전자석(33)사이에 침투하여 형성되는 수막, 회전자 삽입통(12)의 내주와 영구자석 회전자(31)의 외주와의 사이에 형성된 수막과 자계에 의한 부상은, 영구자석 회전자(31)가 원활하게 회전할 수 있도록 윤활작용을 하게 되고, 영구자석 회전자(31)가 정확한 중심선상에서 회전할 수 있도록 중심을 유지시켜 주게 된다.
또, 회전자 삽입통(12)의 내부로 유입되는 물은, 임펠러(25, 75)의 작동에 의해 순환되면서 코일보빈(43)와 영구자석 회전자(31)에서 발생하는 열을 냉각(유체가 물인 경우 수냉)시키므로 회전자 삽입통(12)의 내부 냉각효과를 크게 향상시킬 수 있게 된다.
10: 모터 하우징 11, 61: 상,하부 임펠러실
12: 회전자 삽입통 13, 63: 배출구
14: 원통 케이스 15: 회전축 구멍
20: 상부 임펠러실 덮개 21, 71: 유입구
25: 상부 임펠러 30: 회전 자계부
31: 영구자석 회전자 31b, 37, 38: 부싱
32, 34:상,하부 부상 고정자석 33, 35: 상,하부 부상 회전자석 36: 회전축 40 :고정 자계부
41: 원통 몸체 42: 코아
43: 코일 보빈 44: 고정홈
45: 나사구멍 45a: 나사
60: 모터하우징 덮개 62: 회전자 원통 삽입부
70: 하부 임펠러실 덮개 100: 자계 부상형 수중 모터펌프

Claims (4)

  1. 그 상부는 밀폐되고 하부는 개방되어 있고, 상부면에서 상부 임펠러(25)가 설치되는 상부임펠러 실(11)를 구비하고, 상기 상부임펠러 실(11)과 통하고 회전자계부(30)가 삽입되어 회전하도록 형성되는 회전자 원통부(12)를 구비하는 모터 하우징(10)과;
    상기 상부 임펠러 실(11)을 덮고 상기 상부 임펠러(25)의 회전에 따라 펌핑되는 유체가 유입되는 유입구(21)를 구비하는 상부 임펠러실 덮개(20)와;
    상기 모터 하우징(10)의 회전자 삽입통(12)에 끼워져 설치되어 회전하는 회전자계부(30)와;
    상기 모터 하우징(10)의 내부에 고정되고 상기 회전자 자계부에 자계를 발생시키는 고정자계부(40)와;
    상기 모터 하우징(10)의 하부 개방부를 덮고 그 중심에 상기 회전자 원통부(12)가 끼워지는 회전자 원통 삽입부(62)를 구비하고 그 밑면에 하부 임펠러(75)가 설치되는 하부임펠러 실(61)를 구비하는 모터 하우징 덮개(60)와;
    상기 모터 하우징 덮개(60)의 하부임펠러 실(61)을 덮고 상기 하부 임펠러(75)의 회전에 따라 펌핑되는 물이 유입되는 유입구(71)를 구비하는 하부 임펠러실 덮개(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자계 부상형 수중 모터펌프.로 구성되는 것을 특징으로 하는 자계 부상형 수중 모터펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자계부(30)는 윈통 케이스(14)의 회전자 삽입통(12)에 삽입되고 회전축(36)의 중심을 지나는 수직면에 의해 대칭적으로 N극과 S극이 형성되어 고정 자계부(40)에서 발생되는 자계에 의해 회전하는 영구자석 회전자(31)와; 상기 영구자석 회전자(31)의 중심에 형성된 유통공(31a)에 끼워져 부싱(31b)에 의해 고정되는 회전축(36)과; 상기 회전축(36)에 끼워지는 유통공(32a)을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통(12)에 상부에 끼워지며 원추형상의 내부공간을 구비하는 상부 부상 고정자석(32)과; 그 유통공(33a)을 통해 상기 회전축(36)에 끼워져 부싱(37)에 의해 고정되고 상기 상부 부상 고정자석(32)의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 상부 부상 고정자석(32)의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 상부 부상 회전자석(33)과; 상기 회전축(36)에 끼워지는 유통공(34a)을 중심에 구비하고 상기 회전자 삽입통(12)에 하부에 끼워져 고정되며 원추형상의 내부공간을 구비하는 하부 부상 고정자석(34)과; 그 유통공(35a)을 통해 상기 회전축(36)에 끼워져 부싱(38)에 의해 고정되고 상기 하부 부상 고정자석(34)의 원추형상의 내부공간에 삽입되며 상기 하부 부상 고정자석(34)의 극성과 반대의 자석 극성을 갖는 하부 부상 회전자석(35)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자계 부상형 수중 모터펌프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정 자계부(40)는 원통형이며 그 내부는 육각기둥 모양으로 형성되고, 모터 하우징(10)의 내부 원주면에 끼워져 고정되는 원통 몸체(41)와; 상기 원통 몸체(41)의 육각기둥 내주면에 형성되는 여섯개의 고정홈(44a-44f)에 끼워지는 여섯개의 코아(42a-42f)와; 상기 여섯개의 코아(42a-42f)에 끼워지고 코일이 감겨있는 여섯개의 코일보빈(43a-43f)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자계 부상형 수중 모터펌프.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상,하부 부상 고정자석(32, 34)은 부상을 원활하게 하기 위해 그 내면의 중앙부위에 원추형 공간이 형성된 원기둥의 형상이고, 상,하부 부상 회전자석(33, 35)은 원추형으로 형성되어 상기 상,하부 부상 고정자석(32, 34)의 원추형 공간에 각각 삽입하여 서로 정합될 수 있고, 자석의 극성에 의해 서로 반발력이 작용하여 부상되도록 하고, 중앙부위에서는 자계를 적게하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자계 부상형 수중 모터펌프.
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