KR20150089343A - 논메커니컬씰형 쿨런트펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차단부재를 통해 모터 측으로의 유체 유입을 차단함으로써 유체 유입으로 인한 모터 및 주변장치의 손상을 방지할 수 있도록 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에 관한 것이다.
본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프는,
유입구와 유출구 사이에 유동부가 마련된 하우징;
상기 하우징상에 위치하고, 선단의 회전축이 하우징 내의 유동부를 관통하여 유입구 측으로 이어지는 모터;
상기 모터의 회전축 선단에 다층으로 결합하는 임펠러;를 포함하되,
상기 하우징의 일측에 외부와 연통하는 개방부가 마련되고,
상기 개방부를 통해 노출되는 모터의 회전축상에 모터 측으로의 유체 유동을 차단하는 링 형상의 제1차단부재가 마련되며,
상기 개방부의 입구에 개방부 외측으로의 유체 비산을 차단하는 제2차단부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

논메커니컬씰형 쿨런트펌프{non mechanical seal type coolant pump}

본 발명은 쿨런트펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전축상에 설치되는 제1차단부재와 하우징에 설치되는 제2차단부재를 통해 모터 측으로의 유체 유입을 차단함으로써 유체 유입으로 인한 모터 및 주변장치의 손상을 방지할 수 있도록 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에 관한 것이다.

유체를 흡입하여 이송하는 수단으로 펌프가 이용되고 있다.

그리고 펌프의 하나로 등록특허 제10-0699005호(공고일 2007. 03. 23)에 개시된 바와 같은 쿨런트펌프가 있다.

이때, 쿨런트펌프는 하우징 내측의 유동부를 관통하는 모터의 회전축 선단에 다수개의 임펠러가 다층으로 마련된 것으로, 모터 구동에 의해 회전축이 회전함에 따라 임펠러가 회전함으로써 하우징 내에 흡입력이 발생하므로 하우징 내의 흡입력에 의해 하우징의 유입구를 통해 유체저장조로부터 하우징 내부로 유입된 유체가 하우징의 유출구를 통해 외부로 유출될 수 있게 된다.

이와 같은 쿨런트펌프에서 유체가 모터 측으로 유입될 경우 모터 및 주변장치의 손상이 따를 수 있다.

이러한 이유로 도 6에 도시된 바와 같이 종래 쿨런트펌프(A')의 회전축(21')상에는 메커니컬씰(70)이 마련되어 메커니컬씰(70)을 통해 모터(20') 측으로의 유체 유입을 차단하고 있다.

그러나, 메커니컬씰(70)을 통해 모터(20') 측으로의 유체 유입을 차단하는 경우 유체에 포함된 이물질이 메커니컬씰(70)의 고정자(도면상 미도시)와 회전자(도면상 미도시) 사이로 침투함에 따라 메커니컬씰(70)이 손상되는 문제가 있었다.

또한, 고정자와 회전자 사이로의 이물질 침투로 인하여 메커니컬씰(70)이 손상되면 메커니컬씰(70)의 고정자와 회전자 사이로 유체가 누설되어 모터(20') 측으로 유동하게 되므로 이에 의해 모터(20') 및 주변장치가 손상되는 문제가 있었다.

한편, 종래 쿨런트펌프(A')에서 유체 흡입이 이루어질 때 에어가 포함되는 경우 하우징(10') 내에 에어포켓(도면상 미도시)이 형성될 수 있다.

이때, 에어포켓은 하우징(10') 내의 유체 상부로 부상하여 메커니컬씰(70) 하부에 위치하게 되므로 에어포켓에 의해 메커니컬씰(70)이 유체에 잠기지 않은 상태로 공회전하게 되는바, 공회전 과정에서 메커니컬씰(70)의 고정자와 회전자 사이에서 고열이 발생하게 되므로 메커니컬씰(70)이 손상되는 문제가 있었다.

또한, 공회전에 의해 메커니컬씰(70)이 손상되는 경우 모터(20')의 회전축(21) 관통부위를 통해 누설된 유체가 모터측으로 유동하여 베어링 등에 손상을 입히게 되므로 이로 인하여 모터(20')에 부하가 미쳐 모터(20')가 손상되는 문제가 있었다.

상기의 이유로 해당분야에서는 메커니컬씰의 설치 없이 모터 측으로의 유체 유입을 차단할 수 있도록 하는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 쿨런트펌프에서 메커니컬씰을 통해 모터 측으로의 유체 유입을 차단하는 경우 메커니컬씰이 쉽게 손상되었던 문제와, 메커니컬씰이 손상됨에 따라 모터 및 주변장치가 쉽게 손상되었던 문제를 해소할 수 있도록 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프는,

유입구와 유출구 사이에 유동부가 마련된 하우징;

상기 하우징상에 위치하고, 선단의 회전축이 하우징 내의 유동부를 관통하여 유입구 측으로 이어지는 모터;

상기 모터의 회전축 선단에 다층으로 결합하는 임펠러;를 포함하되,

상기 하우징의 일측에 외부와 연통하는 개방부가 마련되고,

상기 개방부를 통해 노출되는 모터의 회전축상에 모터 측으로의 유체 유동을 차단하는 링 형상의 제1차단부재가 마련되며,

상기 개방부의 입구에 개방부 외측으로의 유체 비산을 차단하는 제2차단부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 상기 제1차단부재의 가장자리는 외측으로 향하며 하향 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 제2차단부재는 개방부 바닥면으로부터 간격을 두고 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 제2차단부재는 개방부로부터 분리 가능한 형태로 되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프는 하우징의 일측에 개방부가 마련된 것이고, 개방부를 통해 노출되는 모터의 회전축상에 제1차단부재가 마련된 것이며, 개방부의 입구에 제2차단부재가 마련된 것인바, 모터의 회전축 관통부위로 침투한 유체가 모터의 회전축상에 마련된 제1차단부재에 막혀 모터 측으로의 유입이 차단되고, 개방부 내에서 제1차단부재에 막혀 비산하는 유체가 개방부 입구에 마련된 제2차단부재에 막혀 유체저장조 내로 재유입되므로 메커니컬씰의 설치 없이도 모터 측으로의 유체 유입 차단이 원활히 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프의 구조를 설명하기 위한 단면도
도 2는 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에서 제1차단부재의 설치를 설명하기 위한 예시도
도 3은 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에서 제2차단부재의 설치를 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에서 제1차단부재에 의한 유체 진행 차단을 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프에서 제2차단부재에 의한 유체 비산 차단을 설명하기 위한 예시도
도 6은 종래 메커니컬씰을 구비하는 쿨런트펌프의 구조를 설명하기 위한 단면도

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프(A)는 하우징(10)과, 모터(20)와, 임펠러(30)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 유동부(13)가 마련된 것이다.

이와 같은 하우징(10)의 일측에는 외부와 연통하는 개방부(14)가 마련되는 것이 바람직하다.

하우징(10)의 일측에 외부와 연통하는 개방부(14)가 마련됨으로써 후술하는 하우징(10)의 유동부(13)를 관통하는 모터(20)의 회전축(21) 관통부위를 통해 유출된 유체가 개방부(14)를 통해 하우징(10) 외부로 배출되어 유체저장조(60) 내부로 재유입될 수 있게 된다.

이때, 개방부(14)의 입구에는 제2차단부재(50)가 마련되는 것이 바람직하다.

개방부(14)의 입구에 제2차단부재(50)가 마련됨으로써 제2차단부재(50)를 통해 개방부(14) 내측으로부터 외부로의 유체 비산을 차단할 수 있게 되므로 유체 비산으로 인한 모터(20) 및 주변장치의 손상을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 제2차단부재(50)는 개방부(14) 바닥면으로부터 간격을 두고 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

제2차단부재(50)가 개방부(14) 바닥면으로부터 간격을 두고 상부에 위치함으로써 제2차단부재(50)에 의해 비산이 차단된 유체가 제2차단부재(50)와 개방부(14) 바닥면 사이의 간격을 통해 외부로 유출되어 유체저장조(60) 내부로 재유입될 수 있게 된다.

그리고 제2차단부재(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 개방부(14)로부터 분리 가능한 형태로 되는 것이 바람직하다.

제2차단부재(50)가 개방부(14)로부터 분리 가능한 형태로 됨으로써 제2차단부재(50) 손상시 교체가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 제2차단부재(50)는 개방부(14)로부터 분리 가능한 결합 방식이라면 통상의 어떠한 결합 방식에 의해 개방부(14)에 결합되어도 무방하며, 그 예로는 볼트 체결이 될 수 있다.

한편, 하우징(10)은 개방부(14)가 마련되는 것 외에 일반 쿨런트펌프의 하우징과 동일한 것이므로 하우징(10)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 모터(20)는 하우징(10)상에 위치하는 것으로, 선단의 회전축(21)이 하우징(10) 내의 유동부(13)를 관통하여 유입구(11) 측으로 이어지는 것이다.

이와 같은 모터(20)에서 하우징(10)의 개방부(14)를 통해 외부로 노출되는 회전축(21)상에는 링 형상의 제1차단부재(40)가 마련되는 것이 바람직하다.

모터(20)에서 하우징(10)의 개방부(14)를 통해 외부로 노출되는 회전축(21)상에 링 형상의 제1차단부재(40)가 마련됨으로써 제1차단부재(40)를 통해 하우징(10)의 유동부(13)를 관통하는 모터(20)의 회전축(21) 관통부위로 침투한 유체가 상부로 진행하는 것을 차단할 수 있게 된다.

이때, 제1차단부재(40)의 가장자리는 외측으로 향하며 하향 경사를 이루는 것이 바람직하다.

제1차단부재(40)의 가장자리가 외측으로 향하며 하향 경사를 이룸으로써 제1차단부재(40)에 의해 진행이 차단되는 유체가 가장자리의 하향 경사를 따라 흐르게 되므로 유체의 상부 진행 차단이 원활히 이루어질 수 있게 된다.

한편, 모터(20)는 하우징(10)의 개방부(14)를 통해 외부로 노출되는 회전축(21)상에 링 형상의 제1차단부재(40)가 마련되는 것 외에 일반 쿨런트펌프의 모터와 동일한 것이므로 모터(20)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 임펠러(30)는 다수개로 되는 것으로, 모터(20)의 회전축(21) 선단에 다층으로 결합하는 것이다.

이와 같은 임펠러(30)는 모터(20)의 회전축(21) 회전에 의해 회전하여 하우징(10) 내부에 흡입력이 발생하도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 형태로 되어도 무방한바, 임펠러(30)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프(A)에서 모터(20) 측으로의 유체 유입 차단에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 하우징(10)은 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 유동부(13)가 마련된 것이다.

그리고 하우징(10)상에는 선단의 회전축(21)이 하우징(10) 내의 유동부(13)를 관통하여 유입구(11) 측으로 이어지는 모터(20)가 마련되어 있다.

그리고 모터(20)의 회전축(21) 선단에는 다수개로 된 임펠러(30)가 다층으로 결합하고 있다.

따라서, 모터(20)의 구동이 이루어지게 되면 회전축(21)의 회전이 이루어지게 되고, 회전축(21)의 회전에 의해 임펠러(30)가 회전하게 된다.

이와 같이 모터(20) 구동에 의해 임펠러(30)의 회전이 이루어지게 됨으로써 하우징(10) 내에 흡입력이 발생하게 되므로 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입된 유체가 유동부(13)를 거쳐 유출구(14)를 통해 유출될 수 있어 유체 이송이 이루어질 수 있게 된다.

이때, 유동부(13) 내에서 하부로부터 상부로 유동하게 되는 유체는 모터(20)의 회전축(21) 관통부위로 침투하여 모터(20) 측으로 유동할 수 있다.

그러나, 본 발명에서 하우징(10) 일측의 개방부(14)를 통해 노출되는 모터(20)의 회전축(21)상에는 링 형상의 제1차단부재(40)가 마련되어 있는바, 모터(20)의 회전축(21) 관통부위로 침투한 유체는 도 4에 도시된 바와 같이 제1차단부재(40)와 접함에 따라 상부로의 진행이 차단되므로 모터(20) 측으로의 유체 유입을 차단할 수 있어 유체 유입으로 인한 모터(20) 및 주변장치의 손상을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 제1차단부재(40)의 가장자리는 도 2에 도시된 바와 같이 외측으로 향하며 하향 경사를 이루는 것인바, 제1차단부재(40)에 의해 진행이 차단되는 유체는 가장자리의 하향 경사를 따라 흘러 하부로 향하게 되므로 제1차단부재(40)를 통한 유체의 상부 진행 차단이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 되는 것은 물론이다.

이와 같은 제1차단부재(40)를 통한 유체 진행 차단 과정에서 유체에는 이물질이 포함될 수 있는바, 제1차단부재(40)를 통해 유체 진행을 차단할 수 있을 뿐만 아니라 이물질의 진행을 차단할 수 있게 되는 것은 물론이다.

한편, 제1차단부재(40)에 의해 상부로의 진행이 차단되는 유체가 개방부(14) 외측으로 비산하여 모터(20) 및 주변장치에 미치는 경우 모터(20) 및 주변장치의 손상이 따를 수 있다.

그러나, 본 발명에서 개방부(14)의 입구에는 제2차단부재(50)가 마련되어 있는바, 제1차단부재(40)에 의해 상부로의 진행이 차단되는 유체는 도 5에 도시된 바와 같이 제2차단부재(50)와 접함에 따라 개방부(14) 외측으로의 비산이 차단되므로 개방부(14)에서의 유체 비산으로 인한 모터(20) 및 주변장치의 손상 방지가 이루어질 수 있게 된다.

이때, 제2차단부재(50)는 개방부(14) 바닥면으로부터 간격을 두고 상부에 위치하는 것인바, 제2차단부재(50)에 의해 비산이 차단된 유체는 제2차단부재(50) 내면을 따라 흐른 뒤 제2차단부재(50)와 개방부(14) 바닥면 사이의 간격을 통해 외부로 배출되어 유체저장조(60) 내로 재유입될 수 있게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의한 논메커니컬씰형 쿨런트펌프(A)는 하우징(10)의 일측에 개방부(14)가 마련된 것이고, 개방부(14)를 통해 노출되는 모터(20)의 회전축(21)상에 제1차단부재(40)가 마련된 것이며, 개방부(14)의 입구에 제2차단부재(50)가 마련된 것인바, 모터(20)의 회전축(21) 관통부위로 침투한 유체가 모터(20)의 회전축(21)상에 마련된 제1차단부재(40)에 막혀 모터(20) 측으로의 유입이 차단되고, 개방부(14) 내에서 제1차단부재(40)에 막혀 비산하는 유체가 개방부(14) 입구에 마련된 제2차단부재(50)에 막혀 유체저장조(60) 내로 재유입되므로 메커니컬씰의 설치 없이도 모터(20) 측으로의 유체 유입 차단이 원활히 이루어질 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10, 10' : 하우징 11 : 유입구
12 : 유출구 13 : 유동부
14 : 개방부 20, 20' : 모터
21, 21' : 회전축 30 : 임펠러
40 : 제1차단부재 50 : 제2차단부재
60 : 유체저장조 70 : 메커니컬씰
A, A' : 쿨런트펌프

Claims (4)

1. 유입구와 유출구 사이에 유동부가 마련된 하우징;
   상기 하우징상에 위치하고, 선단의 회전축이 하우징 내의 유동부를 관통하여 유입구 측으로 이어지는 모터;
   상기 모터의 회전축 선단에 다층으로 결합하는 임펠러;를 포함하되,
   상기 하우징의 일측에 외부와 연통하는 개방부가 마련되고,
   상기 개방부를 통해 노출되는 모터의 회전축상에 모터 측으로의 유체 유동을 차단하는 링 형상의 제1차단부재가 마련되며,
   상기 개방부의 입구에 개방부 외측으로의 유체 비산을 차단하는 제2차단부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1차단부재의 가장자리는 외측으로 향하며 하향 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2차단부재는 개방부 바닥면으로부터 간격을 두고 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2차단부재는 개방부로부터 분리 가능한 형태로 되는 것을 특징으로 하는 논메커니컬씰형 쿨런트펌프.

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