KR20170046238A

KR20170046238A - 임펠러

Info

Publication number: KR20170046238A
Application number: KR1020150146087A
Authority: KR
Inventors: 원유만; 이동주; 오태성
Original assignee: 명화공업주식회사
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-05-02

Abstract

본 발명에 따른 임펠러는, 차량용 워터펌프에 구비되는 임펠러에 있어서, 원판형상이고, 상면에 중심부를 기준으로 나선형으로 가이드홈이 형성된 베이스부; 상기 베이스부의 상면에 배치되고, 나선형으로 구비되는 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 가이드홈에 대응하도록 돌출되어 형성되고, 상기 가이드홈의 내측으로 삽입되어 결합하는 융착부재와, 상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 베이스부의 상면과 맞닿는 스토퍼부재를 포함하는 블레이드부; 및 상기 복수개의 블레이드와 결합되어 상기 복수개의 블레이드를 연결하고, 중앙부에 흡입구가 형성된 슈라우드프레임을 포함한다.
본 발명에 따른 임펠러에 의하면, 블레이드의 일면의 일부에 융착부재와 스토퍼부재가 형성됨으로써 융착부재 만이 가이드홈에 삽입되어 융착되도록 한다. 따라서 스토퍼부재가 융착 시 스토퍼역할을 함으로 과융착으로 인하여 임펠러의 출구폭의 치수가 변화하는 것을 미연에 방지한다. 이를 통해 치수 불안정으로 인한 소음발생을 방지하고, 워터펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

임펠러{Impeller}

본 발명은 임펠러(Impeller)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차랑용 워터펌프(Water pump)에 구비되어 냉매를 순환시키기 위한 임펠러에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 워터펌프는 차량의 엔진(Engine)에서 발생하는 열을 식히기 위하여 구비되며, 열을 방출시키기 위한 냉각수와 같은 냉매를 순환시키기 위하여 임펠러를 이용한다. 임펠러는 차량의 엔진이나 모터(Motor)와 같은 구동 수단에 연결되어 구동수단의 회전운동 에너지를 이용하여 냉각수와 같은 유체를 순환시킨다. 즉 임펠러는 다수개의 블레이드(Blade)와 다수개의 블레이드를 연결시키는 슈라우드(Shroud)를 통해 유체의 이동통로가 형성되며, 다수개의 블레이드가 회전하면 유체가 이동통로를 통해 이동함으로써 순환한다. 따라서 슈라우드와 블레이드의 결합을 통해 형성되는 이동통로는 유체의 이동에 큰 영향을 미치게 된다.

슈라우드와 블레이드의 결합을 통해 제작되는 종래의 임펠러에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 제 10-2015-0088641호가 개시되어 있다.

하지만 위와 같은 종래의 임펠러는 블레이드의 일면의 전체가 홈에 삽입됨으로 용접입열량이 과도하게 발생하게 되면 과융착으로 인하여 블레이드의 형상이 변할 수 있다. 따라서 블레이드의 형상이 변화하면 임펠러의 출구 폭이 변화하게 되어 구조적인 안정성과 임펠러의 성능 저하를 가져올 수 있다. 또한 블레이드와 슈라우드의 결합 시 블레이드가 잘못된 위치에 결합되거나, 이탈되어 불량품이 생산될 수 있으므로 가공효율이 떨어진다.

한편 블레이드를 융착시킬 때 용융된 부위가 돌출되거나 용착부위에서 벗어나면 버(Burr)가 형성될 수 있다. 버가 발생 할 시, 임펠러의 성능저하에 영향을 미치게 됨으로 버를 제거하기 위한 추가공정이 필요하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 블레이드를 융착 시 임펠러의 출구 폭의 치수가 변화하는 것을 최소화하여 품질의 안정성이 높을 뿐만 아니라 버를 제거하는 추가공정을 줄여 가공효율을 향상시킨 임펠러를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임펠러는, 차량용 워터펌프에 구비되는 임펠러에 있어서, 원판형상이고, 상면에 중심부를 기준으로 나선형으로 가이드홈이 형성된 베이스부; 상기 베이스부의 상면에 배치되고, 나선형으로 구비되는 복수개의 블레이드와, 상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 가이드홈에 대응하도록 돌출되어 형성되고, 상기 가이드홈의 내측으로 삽입되어 결합하는 융착부재와, 상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 베이스부의 상면과 맞닿는 스토퍼부재를 포함하는 블레이드부; 및 상기 복수개의 블레이드와 결합되어 상기 복수개의 블레이드를 연결하고, 중앙부에 흡입구가 형성된 슈라우드프레임을 포함한다.

여기서 상기 융착부재는, 일면에 일부가 돌출되어 형성되고, 초음파에 의하여 용융되어 상기 가이드홈과 결합되는 용융돌기와, 하나 이상의 돌출된 통형상의 결합돌기를 포함할 수 있다.

또한 상기 베이스부는, 상기 가이드홈 내에 상기 결합돌기에 대응하는 결합홈이 형성되어, 상기 결합돌기가 상기 결합홈의 내측으로 결합되는 것이 바람직하다.

또한 상기 가이드홈은, 폭이 상기 융착부재의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 임펠러에 의하면, 블레이드의 일면의 일부에 융착부재와 스토퍼부재가 형성됨으로써 융착부재 만이 가이드홈에 삽입되어 융착되도록 한다. 따라서 스토퍼부재가 융착 시 스토퍼역할을 함으로 과융착으로 인하여 임펠러의 출구폭의 치수가 변화하는 것을 미연에 방지한다. 이를 통해 치수 불안정으로 인한 소음발생을 방지하고, 워터펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 스토퍼부재와 결합돌기로 인하여 조립공정에서 블레이드의 이탈을 방지하고, 올바른 위치에 결합되도록 하여 조립성을 높여주며, 품질의 안정성을 높인다.

더불어 가이드홈의 폭이 융착부재의 폭보다 넓게 형성되어 융착 시 발생하는 버를 수용함으로 버를 제거하기위한 추가 공정을 최소화하여 가공효율을 높인다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임펠러를 도시한 사시도와 블레이드의 일부를 확대한 부분 확대도,
도 2는 도 1의 임펠러의 구성을 도시한 분해도,
도 3은 도 1의 임펠러의 블레이드부와 베이스부의 결합상태를 절단한 절개도,
도 4는 도 1의 임펠러의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임펠러(10)는, 차량용 워터펌프에 구비되는 것으로, 엔진의 크랭크축이나 전기모터와 같은 구동수단에 연결되어 회전력을 전달받는다. 전달받은 회전력을 통해 회전하여 내부로 유입된 냉매를 순환시킬 수 있다. 이를 위하여 상기 임펠러(10)는 베이스부(100), 블레이드부(200), 슈라우드프레임(300)을 포함한다.

상기 베이스부(100)는 원판형상이고, 그 상면에 가이드홈(110)이 형성된다. 상기 가이드홈(110)은 원판형상의 중심부를 기준으로 나선형으로 형성된다. 또한 상기 베이스부(100)의 중심부는 상기 구동수단이 연결되는 곳으로, 상기 베이스부(100)는 상기 구동수단의 회전력을 전달받아 회전운동한다. 또한 상기 베이스부(100)는, 상기 가이드홈(110) 내에 결합홈(112)이 더 형성될 수 있다.

상기 블레이드부(200)는 상기 베이스부(100)의 회전운동에 따라 함께 회전운동함으로써 유체를 이동시킨다. 상기 블레이드부(200)는 블레이드(210), 융착부재(220), 스토퍼부재(230)를 포함한다.

상기 블레이드(200)는 상기 베이스부(100)의 상면에 복수개가 배치된다. 즉상기 블레이드(200)는 상기 베이스부(100)의 가이드홈(110)에 대향하여 나선형으로 구비되어 상기 베이스부(100)와 결합된다.

상기 융착부재(220)는 상기 베이스부(100)에 융착되는 곳으로, 상기 블레이드(210)의 일면의 일부가 돌출되어 형성된다. 따라서 상기 융착부재(220)는 상기 가이드홈(110)에 대응하는 형상으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다. 상기 융착부재(220)가 상기 가이드홈(110)의 내측으로 삽입됨으로써 상기 블레이드(200)와 상기 베이스부(100)가 결합된다. 상기 융착부재(220)는 용융돌기(221)와 결합돌기(222)를 포함할 수 있다.

상기 용융돌기(221)는 돌출되어 형성되고, 초음파에 의하여 용융된다. 즉 상기 용융돌기(221)가 용융됨으로써 상기 가이드홈(110)의 내측면에 결합된다. 여기서 상기 초음파에 의해 용융되는 것은 예시적인 것으로써, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 용융돌기(221)를 용융시킬 수 있는 다른 가공방법을 적용시킬 수도 있다.

상기 결합돌기(222)는 하나 이상의 돌출된 통형상으로, 도 2에 도시한 바와같이 원통형상인 것이 바람직하다. 상기 결합돌기(222)는 상기 가이드홈(110) 내에 형성된 결합홈(112)에 삽입된다. 즉 상기 결합돌기(222)는 상기 결합홈(112)에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 결합홈(112)의 내측으로 삽입됨으로써 상기 베이스부(100)와 상기 블레이드(210)의 결합의 강성을 보강할 수 있다. 여기서 상기 결합돌기(222)와 상기 결합홈(112)은 원통형상에 한정하는 것은 아니며, 직각기둥 등의 다른 형상을 적용시킬 수도 있다.

상기 융착부재(220)가 상기 가이드홈(110)내에 삽입되고, 상기 결합돌기(222)가 상기 결합홈(112)에 삽입됨에 따라 상기 블레이드(210)가 올바른 위치에 결합되도록 도와주며, 이탈이나 부정확한 위치에 결합됨으로써 발생하는 불량품의 생산을 줄여준다.

상기 스토퍼부재(230)는 상기 블레이드(210)의 일측에 형성되며, 상기 베이스부(100)의 상면과 맞닿도록 형성된다. 상기 스토퍼부재(230)는 상기 블레이드(210) 일면에 형성된 상기 융착부재(220)를 제외한 부분으로, 평평하게 형성되어 상기 베이스부(100)와 맞닿는다. 상기 스토퍼부재(230)는 상기 베이스부(100)에 융착되지 않는 미융착부이며, 융착 시 스토퍼역할을 하여 과융착으로 상기 임펠러(10)의 출구폭이 줄어드는 것을 방지할 수 있다.

한편 도 4에 도시한 바와 같이 상기 가이드홈(110)은, 상기 가이드홈(110)의 폭이 상기 융착부재(220)의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 가이드홈(110)의 폭이 융착부재(220)의 폭보다 넓게 형성됨으로써 상기 융착부재(220)가 상기 가이드홈(110)에 삽입된 후 측면으로 공간이 형성될 수 있다. 형성된 공간은 융착 시 발생하는 버를 수용할 수 있다. 따라서 발생하는 버를 제거하기위한 추가 공정을 최소화한다. 더불어 형성된 공간은 다수개의 블레이드(210)를 상기 베이스(100)에 조립하는데 조립성을 개선시킬 수 있어 상기 임펠러(10)의 가공효율을 높인다.

상기 슈라우드프레임(300)은 중앙부에 흡입구(310)가 형성되며, 상기 복수개의 블레이드(210)의 상측으로 결합된다. 따라서 상기 슈라우드프레임(300)은 상기 복수개의 블레이드(210)를 연결하고, 상기 흡입구(310)를 통해 상기 냉매가 유입되도록 한다.

본 발명에 따른 임펠러(10)에 의하면, 블레이드(210)의 일면의 일부에 융착부재(220)와 스토퍼부재(230)가 형성됨으로써 융착부재(220)만이 가이드홈(110)에 삽입되어 융착되도록 한다. 따라서 스토퍼부재(230)가 융착 시 스토퍼역할을 함으로 과융착으로 인하여 임펠러의 출구폭의 치수가 변화하는 것을 미연에 방지한다. 이를 통해 치수 불안정으로 인한 소음발생을 방지하고, 워터펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 스토퍼부재(230)와 결합돌기(222)로 인하여 조립공정에서 블레이드(210)의 이탈을 방지하고, 올바른 위치에 결합되도록 하여 조립성을 높여주며, 품질의 안정성을 높인다.

더불어 가이드홈(110)의 폭이 융착부재(220)의 폭보다 넓게 형성되어 융착 시 발생하는 버를 수용함으로 버를 제거하기위한 추가 공정을 최소화하여 가공효율을 높인다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 임펠러 100 : 베이스부
110 : 가이드홈 112 : 결합홈
200 : 블레이드부 210 :블레이드
220 : 융착부재 221 : 용융돌기
222 : 결합돌기 230 : 스토퍼부재
300 : 슈라우드프레임 310 : 흡입구

Claims

차량용 워터펌프에 구비되는 임펠러에 있어서,
원판형상이고, 상면에 중심부를 기준으로 나선형으로 가이드홈이 형성된 베이스부;
상기 베이스부의 상면에 배치되고, 나선형으로 구비되는 복수개의 블레이드와,
상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 가이드홈에 대응하도록 돌출되어 형성되고, 상기 가이드홈의 내측으로 삽입되어 결합하는 융착부재와,
상기 블레이드의 일면의 일부가 상기 베이스부의 상면과 맞닿는 스토퍼부재를 포함하는 블레이드부; 및
상기 복수개의 블레이드와 결합되어 상기 복수개의 블레이드를 연결하고, 중앙부에 흡입구가 형성된 슈라우드프레임을 포함하는 임펠러.
청구항 1에 있어서,
상기 융착부재는,
돌출되어 형성되고, 초음파에 의하여 용융되어 상기 가이드홈과 결합되는 용융돌기와,
하나 이상의 돌출된 통형상의 결합돌기를 포함하는 임펠러.
청구항 2에 있어서,
상기 베이스부는,
상기 가이드홈 내에 상기 결합돌기에 대응하는 결합홈이 형성되어, 상기 결합돌기가 상기 결합홈의 내측으로 결합되는 임펠러.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드홈은,
폭이 상기 융착부재의 폭보다 넓게 형성되는 임펠러.