KR20190100047A - 모터 펌프 - Google Patents

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KR20190100047A
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다카유키 구로누마
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

수지제의 모터 케이싱의 기계적 강도를 확보하면서, 해당 모터 케이싱의 열에 의한 변형을 방지할 수 있는 모터 펌프를 제공한다.
모터 펌프는, 모터 고정자(6)를 수용하는 수지제의 모터 케이싱(3)을 구비한다. 모터 케이싱(3)은, 임펠러(1)와 고정자 코일(6B)의 사이에 위치하는 격벽(32)과, 방사상으로 연장되는 복수의 리브(36)와, 격벽(32)의 내측 에지부에 접속된 내측 프레임부(31)를 갖고, 격벽(32)은 복수의 리브(36)에 고정되어 있고, 내측 프레임부(31)의 외면에는 복수의 가이드 돌기(40)가 형성되어 있고, 복수의 가이드 돌기(40)의 사이에는 복수의 오목부(44)가 형성되어 있다.

Description

모터 펌프 {MOTOR PUMP}
본 발명은, 영구 자석이 매설된 임펠러를, 모터 고정자가 발생하는 자계에 의해 회전시키는 모터 펌프에 관한 것이다.
영구 자석이 매설된 임펠러를, 모터 고정자가 발생하는 자계에 의해 회전시키는 모터 펌프의 종래예로서, 특허문헌 1에 기재되어 있는 펌프가 알려져 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 모터 펌프는, 영구 자석이 매설된 임펠러와, 임펠러에 대향하여 배치된 모터 고정자를 갖고, 임펠러는 1개의 구면 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 구면 베어링은 소위 동압 베어링이며, 임펠러를 회전 가능하게 지지하면서, 틸팅 가능하게 지지하는 것이 가능하게 되어 있다.
상기 모터 고정자는 복수의 고정자 코일을 갖고 있으며, 이들 고정자 코일에 3상 전류를 흐르게 하면 회전자계가 발생한다. 이 회전자계는 임펠러에 매설되어 있는 영구 자석에 작용하여, 임펠러를 회전 구동한다. 펌프가 취급하는 액체가 모터 고정자에 접촉하면 누전되어 버리기 때문에, 모터 고정자와 임펠러의 사이에는 모터 케이싱이 마련되어 있고, 모터 케이싱에 의해 액체의 모터 고정자로의 침입이 방지되고 있다.
모터 고정자가 발생하는 회전자계는, 상기 모터 케이싱을 통해 임펠러의 영구 자석에 작용한다. 이 모터 케이싱이 금속으로 형성되어 있으면, 회전자계의 통과에 수반하여 와전류가 모터 케이싱에 발생하여, 모터 케이싱의 발열이나 모터 효율의 저하를 야기해 버린다. 그래서, 이러한 와전류의 발생을 방지하기 위해서, 모터 케이싱은, 통상, 수지로 형성되어 있다. 수지제의 모터 케이싱은, 고정자 코일이 모터 케이싱에 접촉해도 해당 고정자 코일의 전기적 절연이 유지되어, 지락의 우려가 없다는 이점이 있다.
일본 특허 제2544825호 공보
그러나, 이송되는 액체가 고온이거나 또는 모터 케이싱의 온도가 격렬하게 변화하거나 하는 조건 하에서 펌프가 사용되면, 열팽창 또는 수축에 의해 모터 케이싱이 변형되어 버린다. 또한, 통전에 의해 모터 고정자 자체가 발열하여, 모터 케이싱을 열팽창에 의해 변형시킬 우려가 있다. 통상, 임펠러와 모터 케이싱의 사이의 간극은 작기 때문에, 모터 케이싱이 변형되면, 회전하는 임펠러가 모터 케이싱에 접촉할 우려가 있다.
그래서, 본 발명은, 수지제의 모터 케이싱의 기계적 강도를 확보하면서, 해당 모터 케이싱의 열에 의한 변형을 방지할 수 있는 모터 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 영구 자석이 매설된 임펠러와, 상기 임펠러를 수용하는 펌프 케이싱과, 복수의 고정자 코일을 갖는 모터 고정자와, 상기 모터 고정자를 수용하는 수지제의 모터 케이싱을 구비하고, 상기 모터 케이싱은, 상기 임펠러와 상기 고정자 코일의 사이에 위치하는 격벽과, 방사상으로 연장되는 복수의 리브와, 상기 격벽의 내측 에지부에 접속된 내측 프레임부를 갖고, 상기 격벽은 상기 복수의 리브에 고정되어 있고, 상기 내측 프레임부의 외면에는 복수의 가이드 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 가이드 돌기의 사이에는 복수의 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프이다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 모터 고정자의 내주면은, 상기 복수의 가이드 돌기의 적어도 하나의 최외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 복수의 오목부에는, 포팅재가 충전되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 복수의 가이드 돌기 및 상기 복수의 오목부는, 상기 모터 케이싱의 축심 주위로 등간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 복수의 가이드 돌기는, 상기 복수의 리브에 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 임펠러로부터 토출된 액체를, 상기 임펠러와 상기 격벽의 간극으로부터 상기 임펠러의 액체 입구로 복귀시키는 적어도 하나의 복귀 유로를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 모터 케이싱보다도 높은 열전도율을 갖는 재료로 이루어지는 방열 부재를 더 구비하고, 상기 방열 부재는 상기 모터 고정자에 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 냉각액이 흐르는 냉각실이 상기 방열 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 모터 케이싱에 형성된 액체 유로에 연결되고, 또한 금속으로 이루어지는 흡입 포트를 더 구비하고, 상기 방열 부재는 상기 흡입 포트에 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 흡입 포트는 원통형의 축부를 갖고, 상기 축부의 외주면에는, 나사부가 형성되어 있고, 상기 모터 케이싱에는, 나사 홈이 형성되어 있고, 상기 나사부는 상기 나사 홈에 나사 결합되어 있고, 상기 방열 부재는, 상기 흡입 포트와 상기 모터 케이싱 사이에 끼워져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 방열 부재는, 금속 또는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 방열 부재는, 상기 모터 고정자를 수용하는 수용 공간을 막는 모터 커버로서 기능하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따르면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.
(1) 내측 프레임부의 외면에 형성되어 있는 복수의 가이드 돌기는, 보강 리브로서 기능하고, 내측 프레임부의 기계적 강도를 높일 수 있다.
(2) 복수의 가이드 돌기의 사이에는 복수의 오목부가 형성되어 있으므로, 내측 프레임부의 전체를 박육화할 수 있다. 따라서, 내측 프레임부는, 모터 고정자로부터 전해진 열을, 모터 케이싱에 접촉하는 액체에 효율적으로 방산할 수 있다. 결과적으로, 열에 의한 모터 케이싱의 변형을 방지할 수 있다.
(3) 모터 고정자의 내주면은, 모터 고정자는 복수의 가이드 돌기에 의해 위치 결정된다. 즉, 모터 고정자의 내주면을 모터 케이싱에 끼워 맞춤으로써, 모터 고정자와 모터 케이싱의 센터링이 달성된다.
(4) 복수의 오목부를 포함하는 모터 케이싱의 내부는, 포팅재로 충전된다. 오목부는, 포팅재를 충전할 때의 유로로서 기능하고, 포팅재의 흐름을 개선할 수 있다. 결과적으로, 포팅재의 충전 작업을 각별히 향상시킬 수 있음과 함께, 충전 후의 포팅재의 상태를 확인하는 작업이 용이해진다. 또한, 모터 케이싱의 내부에 충전된 포팅재는, 전기적 절연재로서 뿐만 아니라, 보강재 및 방열재로서도 기능하므로, 열에 의한 모터 케이싱의 변형을 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 모터 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 모터 펌프를 화살표 A 방향으로부터 본 도면이다.
도 3은, 임펠러에 매설되어 있는 영구 자석을 나타내는 평면도이다.
도 4의 (a)는, 모터 고정자를 나타내는 평면도이고, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)에 나타내는 B-B선 단면도이다.
도 5는, 모터 케이싱의 평면도이다.
도 6은, 도 5에 나타내는 C-C선 단면도이다.
도 7은, 모터 케이싱 내에 충전된 포팅재를 나타내는 모식도이다.
도 8은, 모터 케이싱과 모터 고정자의 치수의 일례를 나타내는 부분 단면도이다.
도 9는, 모터 케이싱과 모터 고정자의 치수의 다른 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 10은, 도 6에 나타내는 모터 케이싱의 일부를 화살표 D에서 나타내는 방향으로부터 본 도면이다.
도 11은, 복귀 유로를 나타내는 단면도이다.
도 12는, 모터 커버로서의 방열 부재에 냉각실이 마련된 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 모터 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 14는, 도 13에 나타내는 스트레이너의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 모터 펌프를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타내는 모터 펌프를 화살표 A 방향으로부터 본 도면이다. 이 모터 펌프는, 복수의 영구 자석(5)이 매설된 임펠러(1)와, 이들 영구 자석(5)에 작용하는 자력을 발생시키는 모터 고정자(6)와, 임펠러(1)를 수용하는 펌프 케이싱(2)과, 모터 고정자(6)를 수용하는 모터 케이싱(3)과, 임펠러(1)의 레이디얼 하중 및 스러스트 하중을 지지하는 베어링(10)을 구비하고 있다. 모터 고정자(6) 및 베어링(10)은, 임펠러(1)의 흡입측에 배치되어 있다.
펌프 케이싱(2)과 모터 케이싱(3)은, 도 2에 나타내는 복수의 연결 볼트(8)에 의해 서로 고정되어 있다. 펌프 케이싱(2)과 모터 케이싱(3)의 사이에는 시일 부재로서의 O링(9)이 마련되어 있다. 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)은 미소한 간극을 개재하여 대향하고 있고, 임펠러(1)는, 모터 고정자(6)에 의해 발생하는 회전자계가 영구 자석(5)에 작용함으로써 회전한다. 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 간극은, 서로 접촉하지 않을 정도로 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 0.5mm 내지 1mm의 범위 내에서 간극을 형성하는 것이 바람직하다.
임펠러(1)는 단일의 베어링(10)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 베어링(10)은 액체의 동압을 이용한 미끄럼 베어링(동압 베어링)이다. 이 베어링(10)은, 서로 완만하게 걸림 결합하는 회전측 베어링 요소(11)와 고정측 베어링 요소(12)의 조합으로 구성된다. 회전측 베어링 요소(11)는, 임펠러(1)에 고정되어 있고, 임펠러(1)의 액체 입구를 둘러싸도록 배치되어 있다. 고정측 베어링 요소(12)는 모터 케이싱(3)에 고정되어 있고, 회전측 베어링 요소(11)의 흡입측에 배치되어 있다. 이 고정측 베어링 요소(12)는, 임펠러(1)의 레이디얼 하중을 지지하는 레이디얼면(12a)과, 임펠러(1)의 스러스트 하중을 지지하는 스러스트면(12b)을 갖고 있다. 레이디얼면(12a)은 임펠러(1)의 축심과 평행하고, 스러스트면(12b)은 임펠러(1)의 축심에 대하여 수직이다.
회전측 베어링 요소(11)는 환상의 형상을 갖고 있으며, 회전측 베어링 요소(11)의 내주면이 고정측 베어링 요소(12)의 레이디얼면(12a)에 대향하고, 회전측 베어링 요소(11)의 측면이 고정측 베어링 요소(12)의 스러스트면(12b)에 대향하고 있다. 회전측 베어링 요소(11)의 내주면과 레이디얼면(12a)의 사이 및 회전측 베어링 요소(11)의 측면과 스러스트면(12b)의 사이에는 미소한 간극이 형성되어 있다. 또한, 회전측 베어링 요소(11)의 내주면 및 측면에는, 동압을 발생시키기 위한 도시하지 않은 스파이럴 홈이 형성되어 있다.
임펠러(1)로부터 토출된 액체의 일부는, 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 사이가 미소한 간극을 통과하여 베어링(10)으로 유도된다. 회전측 베어링 요소(11)가 임펠러(1)와 함께 회전하면, 회전측 베어링 요소(11)와 고정측 베어링 요소(12)의 사이에 액체의 동압이 발생하고, 이에 의해 임펠러(1)가 베어링(10)에 의해 지지된다. 고정측 베어링 요소(12)는, 직교하는 레이디얼면(12a) 및 스러스트면(12b)에 의해 회전측 베어링 요소(11)를 지지하고 있으므로, 임펠러(1)의 틸팅은 베어링(10)에 의해 제한된다. 베어링(10)(회전측 베어링 요소(11) 및 고정측 베어링 요소(12))은, 세라믹 또는 카본 등의 내마모성이 우수한 재료로 형성되어 있다.
모터 케이싱(3)에는, 흡입구(15a)를 갖는 흡입 포트(15)가 연결되어 있다. 이 흡입 포트(15)는, 스테인리스강 등의 금속으로 이루어지고, 도시하지 않은 흡입 라인에 접속된다. 흡입 포트(15), 모터 케이싱(3) 및 베어링(10)의 중심부에는, 각각 액체 유로(15b, 3a, 10a)가 형성되어 있다. 이들 액체 유로(15b, 3a, 10a)는 일렬로 연결되어, 흡입구(15a)로부터 임펠러(1)의 액체 입구까지 연장되는 1개의 액체 유로(14)를 구성한다.
흡입 포트(15)는, 원통형의 기부(15c)와, 해당 기부(15c)보다도 작은 직경을 갖는 원통형의 축부(15d)를 갖는다. 기부(15c)와 축부(15d)는, 일체로 구성되어 있고, 축부(15d)는, 기부(15c)로부터 모터 케이싱(3) 내로 연장되어 있다. 기부(15c) 및 축부(15d)의 중심축은, 흡입 포트(15)의 중심축에 일치하고, 기부(15c) 및 축부(15d)의 내주면에 의해, 액체 유로(15b)가 형성되어 있다. 흡입 포트(15)의 액체 유로(15b)는, 모터 케이싱(3)의 액체 유로(3a)에 접속되어 있다. 축부(15d)의 외주면의 일부에는, 나사부(15e)가 형성되고, 모터 케이싱(3)에는, 나사 홈(3b)이 형성된다. 흡입 포트(15)의 나사부(15e)를 모터 케이싱(3)의 나사 홈(3b)에 걸림 결합시킴으로써, 흡입 포트(15)가 모터 케이싱(3)에 고정된다.
축부(15d)의 선단측의 외주면에는, 나사부(15e)는 형성되어 있지 않다. 나사부(15e)가 형성되어 있지 않은 축부(15d)의 외주면에는, 환상 홈(15f)이 마련된다. 이 환상 홈(15f) 내에는, 모터 케이싱(3)과 흡입 포트(15)의 사이의 간극을 시일하는 O링(13)이 배치된다.
펌프 케이싱(2)의 측면에는, 토출구(16a)를 갖는 토출 포트(16)가 마련되어 있어, 회전하는 임펠러(1)에 의해 승압된 액체는, 토출구(16a)를 통과하여 토출된다. 또한, 본 실시 형태에 관한 모터 펌프는, 흡입구(15a)와 토출구(16a)가 직교하는, 소위 엔드 톱형 모터 펌프이다.
임펠러(1)는, 미끄러지기 쉽고, 또한 마모되기 어려운 비자성 재료로 형성되어 있다. 예를 들어, 테플론(등록 상표)이나 PPS(폴리페닐렌술피드) 등의 수지나, 세라믹이 적합하게 사용된다. 펌프 케이싱(2) 및 모터 케이싱(3)도 임펠러(1)와 같은 재료로 형성할 수 있다. 또한, 베어링(10)의 회전측 베어링 요소(11)를 생략하고, 임펠러(1)의 일부에 스파이럴 홈을 형성하고, 고정측 베어링 요소(12)의 레이디얼면(12a) 및 스러스트면(10b)으로 임펠러(1)를 지지해도 된다.
도 3은 임펠러(1)에 매설되어 있는 영구 자석(5)을 나타내는 평면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 영구 자석(5)은 환상으로 배열되어 있고, S극과 N극이 교대로 배치되어 있다. 각각의 영구 자석(5)은 부채형의 형상을 갖고 있으며, 본 실시 형태에서는, 영구 자석(5)의 수는 8개(즉 8극)이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 임펠러(1)에는 복수의 영구 자석(5)에 인접하여 환상의 마그네트 요크(자성체)(19)가 매설되어 있다. 영구 자석(5)은 마그네트 요크(19)의 흡입측에 배치되어 있다. 영구 자석(5)과 모터 고정자(6)는 서로 대향하도록 배치되고, 모터 고정자(6)는 임펠러(1)의 흡입측에 배치되어 있다. 모터 고정자(6)는 모터 케이싱(3) 내에 배치되어 있고, 모터 고정자(6)가 수용되는 수용 공간은 방열 부재(20)에 의해 막혀 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 영구 자석(5)이 마련되어 있지만, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되지 않고, 복수의 자극이 착자된 1개의 영구 자석을 사용해도 된다. 구체적으로는, S극과 N극이 교대로 착자된, 복수의 자극을 갖는 1개의 환상의 영구 자석을 사용해도 된다.
도 4의 (a)는 모터 고정자(6)를 나타내는 평면도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 나타내는 B-B선 단면도이다. 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 모터 고정자(6)는, 복수의 톱니(6a) 및 요크부(6b)를 갖는 고정자 코어(6A)와, 이들 톱니(6a)에 각각 권회된 고정자 코일(6B)을 갖고 있다. 요크부(6b)는 환상이며, 톱니(6a)는 요크부(6b)와 일체로 구성되어 있다. 톱니(6a)는, 요크부(6b)의 한쪽 면 위에 등간격으로 나열되어 있다. 톱니(6a) 및 고정자 코일(6B)은, 모터 고정자(6)의 주위 방향을 따라 배열되어 있다. 본 실시 형태에서는, 6개의 톱니(6a)에 고정자 코일(6B)이 각각 감겨 있어, 자극 수는 6으로 되어 있다. 임펠러(1) 및 모터 고정자(6)는, 베어링(10) 및 흡입구(15a)와 동심형으로 배열되어 있다.
고정자 코일(6B)에는, 3개의 리드선(17)(도 2 참조)이 접속되어 있고, 그 리드선(17)의 단자는 도시하지 않은 구동 회로에 접속된다. 이 구동 회로는, 스위칭 소자를 사용하여 각 고정자 코일(6B)에 공급하는 전류의 타이밍을 제어하는 기기이다. 보다 구체적으로는, 구동 회로는, 회전하는 영구 자석(5)의 위치에 기초하여 각 고정자 코일(6B)에 공급하는 전류의 타이밍을 제어한다. 영구 자석(5)의 위치를 검출하는 방법으로서는, 홀 소자 등의 위치 센서를 사용하는 방법이나, 위치 센서를 사용하지 않고 고정자 코일(6B)에 발생하는 역기전력을 이용하는 방법 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에 관한 모터 펌프는, 위치 센서를 사용한 센서 구동 방식 또는 위치 센서를 사용하지 않는 센서리스 구동 방식 중 어느 것을 채용해도 된다.
상술한 구동 회로는, 영구 자석(5)의 위치에 기초하여 고정자 코일(6B)로의 전류의 통전을 적절히 전환하고, 이에 의해 영구 자석(5), 즉 임펠러(1)가 회전한다. 임펠러(1)가 회전하면, 액체는 흡입구(15a)로부터 임펠러(1)의 액체 입구로 도입된다. 액체는 임펠러(1)의 회전에 의해 승압되고, 토출구(16a)로부터 토출된다. 임펠러(1)가 액체를 이송하고 있는 사이에, 임펠러(1)의 배면은 승압된 액체에 의해 흡입측으로(즉 흡입구(15a)를 향해) 압박된다. 베어링(10)은, 임펠러(1)의 흡입측에 배치되어 있으므로, 임펠러(1)의 스러스트 하중을 흡입측으로부터 지지한다. 본 실시 형태에 관한 구성에 따르면, 1개의 베어링(10)에 의해 임펠러(1)의 레이디얼 하중 및 스러스트 하중을 비접촉으로 지지할 수 있으므로, 파티클을 발생시키지 않는 콤팩트한 모터 펌프를 실현할 수 있다.
도 5는 모터 케이싱(3)의 평면도이고, 도 6은 도 5에 나타내는 C-C선 단면도이다. 모터 케이싱(3)은, 외측 프레임부(30)와, 내측 프레임부(31)와, 외측 프레임부(30) 및 내측 프레임부(31)를 연결하는 격벽(32)을 구비하고 있다. 내측 프레임부(31)에는, 흡입 포트(15)의 나사부(15e)가 나사 결합되는 나사 홈(3b)이 형성되어 있다. 외측 프레임부(30)는, 상술한 연결 볼트(8)(도 2 참조)가 삽입되는 복수의 통과 구멍(34)이 형성되어 있다. 내측 프레임부(31)는, 대략 원통 형상을 갖고 있으며, 그 중심부에는 액체가 통과하는 액체 유로(3a)가 형성되어 있다. 격벽(32)은, 환상의 형상을 갖고 있다. 격벽(32)의 내측 에지부는 내측 프레임부(31)에 접속되어 있고, 격벽(32)의 외측 에지부는 외측 프레임부(30)에 접속되어 있다. 그리고, 외측 프레임부(30)와, 내측 프레임부(31)와, 격벽(32)에 의해, 모터 고정자(6)가 수용되는 환상의 수용 공간이 형성되어 있다.
모터 케이싱(3)은, 격벽(32)에 고정된 복수의 리브(36)를 더 구비하고 있다. 이들 리브(36)는, 격벽(32)을 가로지르도록 방사상으로 연장되어 있고, 또한 주위 방향으로 등간격으로 배열되어 있다. 리브(36)의 내측 단부는 내측 프레임부(31)에 고정되고, 리브(36)의 외측 단부는 외측 프레임부(30)에 고정되어 있다. 격벽(32)의 내측 표면은, 방사상으로 연장되는 리브(36)에 고정되어 있고, 이에 의해 격벽(32)의 기계적 강도가 보강되고 있다. 상술한 수용 공간은, 리브(36)에 의해 복수의 세그먼트로 구획되고 있어, 이들 세그먼트 내에 모터 고정자(6)의 고정자 코일(6B)이 각각 수용된다. 리브(36)의 수는, 본 실시 형태와 같이, 고정자 코일(6B)의 수와 같은 것이 바람직하다. 이 경우는, 고정자 코일(6B)의 사이에 각 리브(36)가 배치된다.
내측 프레임부(31)의 외면에는, 복수의 가이드 돌기(40)가 형성되어 있다. 이들 가이드 돌기(40)는 모터 케이싱(3)의 축심(CL)의 주위로 등간격으로 배열되어 있다. 본 실시 형태에서는, 각 가이드 돌기(40)는, 축심(CL)과 평행하게 연장되어 있다. 모터 케이싱(3)의 축심(CL)으로부터 복수의 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)까지의 거리는, 서로 동일하다. 본 실시 형태에서는, 가이드 돌기(40)의 수는, 리브(36)의 수와 동일하고, 또한 모터 케이싱(3)의 주위 방향에 있어서의 가이드 돌기(40)의 위치도, 모터 케이싱(3)의 주위 방향에 있어서의 리브(36)의 위치와 같다. 가이드 돌기(40)는 리브(36)에 각각 접속되어 있다. 보다 구체적으로는, 리브(36)의 내측 단부는 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)에 각각 접속되어 있다.
가이드 돌기(40)는, 보강 리브로서 기능하고, 내측 프레임부(31)의 기계적 강도를 높일 수 있다. 일 실시 형태에서는, 가이드 돌기(40)의 수는, 리브(36)의 수보다도 적어도 되지만, 내측 프레임부(31)의 기계적 강도를 확보하는 관점에서, 적어도 2개의 가이드 돌기(40)를 마련하는 것이 바람직하다. 복수의 가이드 돌기(40)의 사이에는, 복수의 오목부(44)가 형성되어 있다. 가이드 돌기(40)와 오목부(44)는, 모터 케이싱(3)의 축심(CL)의 주위로 교대로 배열되어 있다. 복수의 오목부(44)도, 모터 케이싱(3)의 축심(CL)의 주위로 등간격으로 배열되어 있다.
외측 프레임부(30), 내측 프레임부(31), 격벽(32), 리브(36) 및 가이드 돌기(40)는, 일체 구성이다. 모터 고정자(6)의 전기적 절연을 확보하고, 또한 와전류의 발생을 방지하는 관점에서, 모터 케이싱(3)은 비금속 재료로 구성되어 있다. 모터 케이싱(3)을 구성하는 재료로서는, 수지가 바람직하게 사용된다. 보다 구체적으로는, PPS(폴리페닐렌술피드), PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬 비닐에테르 공중합체) 등의 저렴한 수지가 사용된다. 수지제의 모터 케이싱(3)은, 고정자 코일(6B)이 모터 케이싱(3)에 접촉해도 해당 고정자 코일(6B)의 전기적 절연이 유지되어, 지락의 우려가 없다는 이점이 있다. 수지로 모터 케이싱(3)을 형성하는 방법으로서는, 사출 성형을 들 수 있다.
복수의 가이드 돌기(40)의 사이에는 복수의 오목부(44)가 형성되어 있으므로, 내측 프레임부(31)의 전체를 박육화할 수 있다. 따라서, 내측 프레임부(31)는, 모터 고정자(6)로부터 전해진 열을, 모터 케이싱(3)의 액체 유로(3a)를 흐르는 액체에 효율적으로 방산할 수 있다. 결과적으로, 열에 의한 모터 케이싱(3)의 변형을 방지할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 모터 고정자(6)의 내주면(6c)은, 복수의 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)에 접촉하고 있다. 이러한 배치에 의하면, 모터 고정자(6)는 복수의 가이드 돌기(40)에 의해 위치 결정된다. 즉, 모터 고정자(6)의 내주면(6c)을 모터 케이싱(3)에 끼워 맞춤으로써, 모터 고정자(6)와 모터 케이싱(3)의 센터링, 즉 모터 고정자(6)의 직경 방향의 위치 결정이 달성된다. 또한, 복수의 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)은, 모터 고정자(6)의 내주면(6c)에 접촉하고 있으므로, 고정자 코일(6B)에서 발생한 열은, 모터 케이싱(3)에 효율적으로 전해지고, 모터 케이싱(3)의 액체 유로(3a)를 흐르는 액체에 열을 내보낼 수 있다. 모터 고정자(6)의 내주면(6c)과, 복수의 최외면(40a) 중 어느 것의 사이에, 미소한 간극이 형성되어도 된다. 이 경우에도, 다른 최외면(40a)은, 모터 고정자(6)의 내주면(6c)에 접촉하므로, 모터 고정자(6)의 직경 방향의 위치 결정이 달성되고, 또한, 고정자 코일(6B)에서 발생한 열을, 모터 케이싱(3)에 전달할 수 있다.
도 7은, 모터 케이싱(3) 내에 충전된 포팅재(50)를 나타내는 모식도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 오목부(44)를 포함하는 모터 케이싱(3)의 내부는, 포팅재(50)로 충전되어 있다. 고정자 코어(6A) 및 고정자 코일(6B)은, 포팅재(50)로 덮여 있다. 오목부(44)는, 포팅재(50)를 충전할 때의 유로로서 기능하고, 포팅재(50)의 흐름을 개선할 수 있다. 결과적으로, 포팅재(50)의 충전 작업을 각별히 향상시킬 수 있음과 함께, 충전 후의 포팅재(50)의 상태를 확인하는 작업이 용이해진다. 또한, 모터 케이싱(3)의 내부에 충전된 포팅재(50)는, 전기적 절연재로서 뿐만 아니라, 보강재 및 방열재로서도 기능하므로, 열에 의한 모터 케이싱(3)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 도 1에서는 포팅재(50)의 도시는 생략되어 있다.
모터 케이싱(3)의 격벽(32)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 임펠러(1)의 흡입측의 측면에 대향하여 배치된다. 즉, 격벽(32)은, 임펠러(1)와 고정자 코일(6B)의 사이에 위치하고 있어, 임펠러(1)와 모터 고정자(6)를 구획하는 기능을 갖는다. 모터 고정자(6)가 발생시키는 회전자계는, 격벽(32)을 통과하여 임펠러(1)의 영구 자석(5)에 도달한다. 따라서, 모터 케이싱(3)의 격벽(32)은, 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 예를 들어, 모터 케이싱(3)의 격벽(32)은, 수mm의 두께로 된다.
본 실시 형태에 관한 모터 펌프는, 폭넓은 범위의 온도(예를 들어, -40℃ 내지 200℃)의 액체를 이송 또는 순환하는 용도로 사용된다. 모터 펌프의 운전 중, 모터 케이싱(3)의 격벽(32)은, 모터 고정자(6)로부터 발생한 열을 받는다. 이것에 더하여, 모터 케이싱(3)의 격벽(32)은, 액체와의 접촉에 의해 가열 또는 냉각된다. 이러한 운전 조건 하에서도, 격벽(32)은 복수의 리브(36)에 의해 보강되어 있으므로, 열변형이 일어나기 어렵다. 따라서, 펌프 운전 중에 있어서의 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 접촉을 방지할 수 있다.
또한, 각 리브(36)는, 격벽(32)에 고정될 뿐만 아니라, 내측 프레임부(31) 및 외측 프레임부(30)에도 고정되어 있다. 따라서, 리브(36)는 모터 케이싱(3) 전체의 강성을 높일 수 있다. 게다가, 이들 리브(36)는, 모터 케이싱(3)의 보강 부재로서 기능할 뿐만 아니라, 인접하는 고정자 코일(6B) 사이의 전기적 절연을 확보하는 절연 부재로서도 기능한다. 즉, 고정자 코일(6B)과 동일수의 리브(36)를 마련함으로써, 각 리브(36)는 고정자 코일(6B)의 사이에 끼워지게 되고, 리브(36)에 의해 고정자 코일(6B) 사이의 전기적 절연이 확보된다.
본 실시 형태의 모터 펌프에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 모터 고정자(6)의 고정자 코어(6A) 및 흡입 포트(15)에 접촉하는 방열 부재(20)가 마련되어 있다. 방열 부재(20)는, 모터 케이싱(3)보다도 높은 열전도율을 갖는 재료로 이루어진다. 이러한 재료는, 예를 들어 스테인리스강 또는 알루미늄 등의 금속 또는 세라믹이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 모터 고정자(6)는, 모터 케이싱(3) 내에 형성된 수용 공간에 수용되어 있고, 해당 수용 공간은, 도 1에 나타내는 바와 같이 방열 부재(20)에 의해 막힌다. 따라서, 본 실시 형태의 방열 부재(20)는, 모터 고정자(6)의 수용 공간을 막는 모터 커버로서 기능한다. 모터 고정자(6)는, 모터 케이싱(3)과 방열 부재(20)에 의해 끼워져 있다. 방열 부재(20)는, 모터 고정자(6)의 수용 공간을 막는 커버 플레이트(20a)와, 커버 플레이트(20a)의 표면으로부터 모터 고정자(6)를 향하여 돌출되는 고정 링(20b)을 구비하고 있다. 이들 커버 플레이트(20a)와 고정 링(20b)은 일체로 형성되어 있다. 커버 플레이트(20a)와 고정 링(20b)을 별도의 부재로 해도 된다. 이 경우도, 커버 플레이트(20a)와 고정 링(20b)은, 모두 모터 케이싱(3)보다도 높은 열전도율을 갖는 재료로 이루어진다.
커버 플레이트(20a)는, 전체로서 원반 형상이며, 그 중앙에는 흡입 포트(15)가 삽입되는 구멍이 형성되어 있다. 흡입 포트(15)의 나사부(15e)는 모터 케이싱(3)의 나사 홈(3b)에 나사 결합되어 있다. 방열 부재(20)의 커버 플레이트(20a)의 일부가, 흡입 포트(15)의 기부(15c)와 모터 케이싱(3)의 사이에 끼워져 있다. 이 상태에서, 방열 부재(20)의 고정 링(20b)은 모터 고정자(6)의 고정자 코어(6A)에 접촉하고 있고, 모터 고정자(6)를 모터 케이싱(3)의 격벽(32)에 대하여 압박하고 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 방열 부재(20)는, 고정자 코어(6A) 및 흡입 포트(15)에 접촉함과 함께, 모터 고정자(6)의 위치를 고정하는 고정 부재로서도 기능한다.
모터 고정자(6)의 고정자 코일(6B)에 전류를 흐르게 하면, 고정자 코일(6B)이 발열한다. 열의 일부는 모터 케이싱(3)을 통해 액체에 전달되고, 다른 일부는 모터 케이싱(3) 및 방열 부재(20)를 통해 외기로 방산된다. 모터 고정자(6)에서 발생한 열은, 모터 케이싱(3)보다도 높은 열전도율을 갖는 방열 부재(20)에 전달되고, 이 방열 부재(20)로부터 효율적으로 외기로 방산된다.
방열 부재(20)는 금속 또는 세라믹으로 구성되어 있다. 방열 부재(20)를 금속 또는 세라믹으로 구성하는 이유는, 모터 고정자(6)에서 발생한 열을 방열 부재(20)를 통해 효율적으로 외기로 내보내기 위해서이다. 방열 부재(20)의 고정 링(20b)은 모터 고정자(6)에 접촉하고 있으므로, 모터 고정자(6)의 열은, 방열 부재(20)에 전달되고, 또한 방열 부재(20)로부터 외기로 방산된다.
방열 부재(20)는, 흡입 포트(15)에 접촉하고 있다. 흡입 포트(15)는, 스테인리스강 등이 금속으로 이루어지므로, 높은 열전도율을 갖고 있다. 따라서, 방열 부재(20)로부터 흡입 포트(15)에 전달된 열은, 흡입 포트(15)로부터도 효율적으로 외기로 방산된다. 또한, 흡입 포트(15)는, 그의 액체 유로(15b) 내를 흐르는 액체와 접촉하고 있다. 따라서, 흡인 포트(15)에 전달된 열은, 액체 유로(15b) 내를 흐르는 액체에 전달된다. 그 결과, 모터 고정자(6)에서 발생한 열을 또한 모터 펌프의 외부에 효율적으로 방산할 수 있으므로, 모터 고정자(6)의 온도 상승을 효율적으로 억제할 수 있다.
방열 부재(20)의 고정 링(20b)의 내주면은, 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)에 접촉하고 있다. 따라서, 방열 부재(20)의 직경 방향의 위치 결정은, 고정 링(20b)과 가이드 돌기(40)의 최외면(40a)의 접촉에 의해 달성된다. 고정 링(20b)의 내주면과, 복수의 최외면(40a) 중 어느 것의 사이에, 미소한 간극이 형성되어도 된다. 이 경우에도, 다른 최외면(40a)은, 고정 링(20b)의 내주면에 접촉할 수 있으므로, 방열 부재(20)의 직경 방향의 위치 결정이 달성된다.
도 8은, 모터 케이싱(3)과 모터 고정자(6)의 치수의 일례를 나타내는 부분 단면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 리브(36)의 높이 H1(축심(CL)에 따른 리브(36)의 치수)은, 고정자 코어(6A)의 톱니(6a)의 높이 H2(축심(CL)에 따른 톱니(6a)의 치수)보다도 작다. 따라서, 고정자 코어(6A)의 톱니(6a)는 격벽(32)에 접촉하고, 한편 고정자 코어(6A)의 요크부(6b)와 리브(36)의 사이에는 미소한 간극 G1이 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 펌프 케이싱(2) 내의 액체 압력이 상승했을 때, 액체의 압력을 받은 격벽(32)은, 리브(36)에 의해 지지됨과 함께, 톱니(6a)에 의해서도 지지된다. 이와 같이, 격벽(32)은, 리브(36)와 톱니(6a)의 양쪽에 의해 모터측으로부터 지지되므로, 격벽(32)의 변형을 방지할 수 있다.
도 9는, 모터 케이싱(3)과 모터 고정자(6)의 치수의 다른 예를 나타내는 부분 단면도이다. 이 예에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 리브(36)의 높이 H3(축심(CL)에 따른 리브(36)의 치수)는, 고정자 코어(6A)의 톱니(6a)의 높이 H4(축심(CL)에 따른 톱니(6a)의 치수)보다도 크다. 따라서, 고정자 코어(6A)의 톱니(6a)와 격벽(32)의 사이에는 미소한 간극 G2가 형성되고, 한편 고정자 코어(6A)의 요크부(6b)는 리브(36)에 접촉하고 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 펌프 케이싱(2) 내의 액체의 압력이 상승했을 때, 격벽(32)은 리브(36)에 지지됨과 함께, 리브(36)를 통해 고정자 코어(6A)의 요크부(6b)에 의해 지지된다. 이와 같이, 격벽(32)은, 리브(36)와 요크부(6b)의 양쪽에 의해 모터측으로부터 지지되므로, 격벽(32)의 변형을 방지할 수 있다.
도 10은 도 6에 나타내는 모터 케이싱(3)의 일부를 화살표 D에서 나타내는 방향으로부터 본 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 모터 케이싱(3)의 내측 프레임부(31)에는, 복수의(본 실시 형태에서는 3개의) 복귀 유로(37)가 형성되어 있다. 이들 복귀 유로(37)는, 내측 프레임부(31)의 내면에 홈으로서 형성되어 있다. 복귀 유로(37)는, 리브(36)의 직경 방향 내측에 마련하는 것이 바람직하다. 이것은, 리브(36)의 단부에는 필릿부(두꺼운 부분)가 마련되어 있어, 홈으로서의 복귀 유로(37)를 형성하면서, 모터 케이싱(3)의 강도를 확보하는 것이 가능하기 때문이다.
도 11은 복귀 유로(37)를 나타내는 단면도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 복귀 유로(37)는, 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 격벽(32)의 사이의 간극으로부터, 액체 유로(14)까지 연장되어 있다. 따라서, 임펠러(1)에 의해 승압된 액체의 일부는, 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 격벽(32)의 간극 및 복귀 유로(37)를 이 순서대로 통과하여 임펠러(1)의 액체 입구로 복귀시켜진다. 임펠러(1)와 격벽(32)의 간극에 존재하는 액체의 일부는, 베어링(10)의 회전측 베어링 요소(11)와 고정측 베어링 요소(12)의 사이에 들어가고, 임펠러(1)의 지지에 필요한 동압을 발생시킨다.
복귀 유로(37)는, 베어링(10)에 충분한 액체를 공급하기 위하여 마련되어 있다. 베어링(10)의 회전측 베어링 요소(11)와 고정측 베어링 요소(12)의 사이에 액체가 충분히 존재하지 않으면, 베어링(10)이 눌어붙을 우려가 있다. 특히, 모터 고정자(6)의 발열이나 유체 마찰에 의해, 임펠러(1)와 격벽(32)의 간극에 있는 액체가 비등하면, 회전측 베어링 요소(11)와 고정측 베어링 요소(12)의 사이의 액체가 고갈되어 버린다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 복귀 유로(37)를 마련함으로써, 임펠러(1)의 흡입측 측면과 격벽(32)의 간극에 액체의 흐름이 항상 형성되도록 하고 있다. 이 복귀 유로(37)를 마련함으로써, 모터 고정자(6)로부터의 열에 의한 액체의 증발이 억제되고, 베어링(10)은 임펠러(1)의 지지에 충분한 동압을 발생시킬 수 있다.
또한, 복귀 유로(37)의 수가 증가함에 따라, 펌프 성능은 저하되기 때문에, 복귀 유로(37)의 수는 리브(36)의 수와 동일할 필요는 없다. 본 실시 형태에서는, 6개의 리브(36)에 대하여 3개의 복귀 유로(37)가 마련되어 있다.
모터 고정자(6)의 냉각 효율을 향상시키기 위해서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 방열 부재(20)에 냉각실(53)을 마련해도 된다. 도 12는, 도 1에 나타내는 모터 펌프에 냉각실(53)을 마련한 변형예를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 냉각실(53)은, 방열 부재(20)의 외측 표면에 설치되어 있다. 이 냉각실(53)은 환상의 형상을 갖고 있으며, 냉각액 입구(53A)와 냉각액 출구(53B)를 갖고 있다. 냉각액(예를 들어 냉각수)은, 도시하지 않은 냉각액 공급원으로부터 냉각액 입구(53A)를 통과하여 냉각실(53)로 유입하여, 냉각실(53)의 내부를 흘러서 냉각액 출구(53B)로부터 배출된다. 이와 같은 구성에 따르면, 모터 고정자(6)에서 발생한 열은, 금속제의 방열 부재(20)를 통하여 냉각액에 전달되므로, 모터 고정자(6)의 열을 모터 펌프의 외부에 효율적으로 내보낼 수 있다.
도 13은, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 모터 펌프를 나타내는 단면도이다. 또한, 특히 설명하지 않은 본 실시 형태의 구성은 도 1에 나타내는 모터 펌프의 구성과 마찬가지이므로, 그의 중복하는 설명을 생략한다. 펌프의 취급액 중에 배관의 녹이나 티끌 등의 이물이 포함되어 있으면, 동압 베어링인 베어링(10)에 이물이 진입하여, 베어링(10)을 파손시킬 우려가 있다. 또한, 자성체로 이루어지는 이물이 액체에 포함되어 있으면, 이들 이물이 영구 자석(5)을 내장한 임펠러(1)의 표면에 퇴적되어, 결국에는 퇴적된 이물이 모터 케이싱(3)의 격벽(32)과 접촉하여 격벽(32)이나 임펠러(1)를 마모시켜 버린다.
그래서, 이물을 액체로부터 제거하는 스트레이너(55)가 임펠러(1)의 외주면과 모터 케이싱(3)의 내주면의 사이에 배치되어 있다. 이 스트레이너(55)는, 메쉬가 형성된 금속 플레이트로 이루어지는 필터이다. 메쉬의 사이즈는, 1㎛ 내지 100㎛이고, 바람직하게는 10㎛ 내지 20㎛이다. 도 14는, 도 13에 나타내는 스트레이너(55)의 단면도이다. 스트레이너(55)는 환상이며, 보다 구체적으로는, 축방향의 길이가 짧은 원통 형상을 갖고 있다. 스트레이너(55)의 선단은, 직경 방향 내측으로 절곡되어서 만곡부(50a)를 구성하고 있다. 이 만곡부(50a)는, 펌프 케이싱(2)의 벌루트실(2a)의 벽면 위치에 맞춰서 형성되어 있다.
임펠러(1)의 외주면과 펌프 케이싱(2)의 내주면의 사이에는 액체가 통과하는 간극이 형성되어 있고, 이 간극에 스트레이너(55)가 삽입된다. 스트레이너(55)의 외주면이 펌프 케이싱(2)의 내주면에 끼워 맞춰짐으로써, 스트레이너(55)의 위치가 고정된다. 스트레이너(55)의 만곡부(50a)는, 임펠러(1)의 외주면과 펌프 케이싱(2)의 내주면의 간극을 막도록 형성되고, 이에 의해, 간극을 통과하는 액체에서 이물이 스트레이너(55)에 의해 제거된다. 스트레이너(55)를 통과한 액체는, 임펠러(1)와 모터 케이싱(3)의 격벽(32)의 간극을 통과하여 베어링(10)으로 유도된다. 따라서, 이물이 베어링(10)에 진입하지 않고, 베어링(10)의 성능이 유지된다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 임펠러(1)를 지지하는 베어링(동압 베어링)(10)에 이물이 진입하는 것을 방지하고, 베어링(10)의 성능을 유지할 수 있는 모터 펌프를 제공할 수 있다.
스트레이너(55)의 만곡부(50a)는 만곡된 단면을 갖고 있으며, 펌프 케이싱(2)의 벌루트실(2a)의 벽면에 원활하게 접속되는 형상으로 되어 있다. 또한, 만곡부(50a)의 선단은, 임펠러(1)의 외주면에 근접하여 배치된다. 즉, 스트레이너(55)는 벌루트실(2a)의 벽면으로부터 임펠러(1)의 외주면까지 연장되어, 만곡부(50a)의 전체가 벌루트실(2a)의 벽면과 임펠러(1)의 외주면을 원활하게 연결하는 형상으로 되어 있다. 임펠러(1)로부터 토출된 액체의 대부분은, 원심력에 의해 벌루트실(2a) 및 스트레이너(55)를 따라 주위 방향으로 고속으로 회전하고, 스트레이너(55)에 일단 포착된 이물은 액체의 흐름에 의해 씻어 버려져, 토출구(16a)로부터 액체와 함께 배출된다. 따라서, 스트레이너(55)의 메쉬에 이물이 막히기 어렵고, 스트레이너(55)의 메인터넌스가 불필요해진다. 또한, 상술한 형상을 갖는 스트레이너(55)의 만곡부(50a)는 벌루트실(2a)의 벽면의 연장부를 구성하므로, 벌루트실(2a)에서의 액체의 난류가 억제되어, 펌프 성능이 개선된다.
도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 모터 펌프는, 흡입구와 토출구가 직교하는, 소위 엔드 톱형 모터 펌프이지만, 흡입구와 토출구와 임펠러가 직선 상에 배열되는 인라인형 모터 펌프에도 본 발명은 적용 가능하다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상을 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
1: 임펠러
2: 펌프 케이싱
3: 모터 케이싱
5: 영구 자석
6: 모터 고정자
10: 베어링
11: 회전측 베어링 요소
12: 고정측 베어링 요소
13: O링
14: 액체 유로
15: 흡입 포트
16: 토출 포트
20: 방열 부재
30: 외측 프레임부
31: 내측 프레임부
32: 격벽
36: 리브
37: 복귀 유로
40: 가이드 돌기
44: 오목부
50: 포팅재
53: 냉각실
53A: 냉각액 입구
53B: 냉각액 출구
55: 스트레이너

Claims (12)

  1. 영구 자석이 매설된 임펠러와,
    상기 임펠러를 수용하는 펌프 케이싱과,
    복수의 고정자 코일을 갖는 모터 고정자와,
    상기 모터 고정자를 수용하는 수지제의 모터 케이싱을 구비하고,
    상기 모터 케이싱은, 상기 임펠러와 상기 고정자 코일의 사이에 위치하는 격벽과, 방사상으로 연장되는 복수의 리브와, 상기 격벽의 내측 에지부에 접속된 내측 프레임부를 갖고,
    상기 격벽은 상기 복수의 리브에 고정되어 있고,
    상기 내측 프레임부의 외면에는 복수의 가이드 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 가이드 돌기의 사이에는 복수의 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터 고정자의 내주면은, 상기 복수의 가이드 돌기의 적어도 하나의 최외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 오목부에는, 포팅재가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 돌기 및 상기 복수의 오목부는, 상기 모터 케이싱의 축심 주위로 등간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 돌기는, 상기 복수의 리브에 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 임펠러로부터 토출된 액체를, 상기 임펠러와 상기 격벽의 간극으로부터 상기 임펠러의 액체 입구로 복귀시키는 적어도 하나의 복귀 유로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터 케이싱보다도 높은 열전도율을 갖는 재료로 이루어지는 방열 부재를 더 구비하고, 상기 방열 부재는 상기 모터 고정자에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    냉각액이 흐르는 냉각실이 상기 방열 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모터 케이싱에 형성된 액체 유로에 연결되고, 또한 금속으로 이루어지는 흡입 포트를 더 구비하고, 상기 방열 부재는 상기 흡입 포트에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡입 포트는 원통형의 축부를 갖고,
    상기 축부의 외주면에는, 나사부가 형성되어 있고,
    상기 모터 케이싱에는, 나사 홈이 형성되어 있고,
    상기 나사부는 상기 나사 홈에 나사 결합되어 있고, 상기 방열 부재는, 상기 흡입 포트와 상기 모터 케이싱에 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 방열 부재는, 금속 또는 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 방열 부재는, 상기 모터 고정자를 수용하는 수용 공간을 막는 모터 커버로서 기능하는 것을 특징으로 하는 모터 펌프.
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