KR20210034924A - 전동식 워터 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전동식 워터 펌프는, 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 내부에 구비되어 고정된 스테이터; 회전축을 중심으로 외측에 마그넷이 결합되며, 상기 스테이터의 내측에 이격되게 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터; 하부 케이싱; 상기 하부 케이싱과의 결합에 의해 내부에 임펠러 수용 공간이 형성된 상부 케이싱; 및 상기 임펠러 수용 공간에 회전 가능하도록 구비되며, 상기 로터의 회전축에 결합된 임펠러; 를 포함하여 이루어지며, 높이방향으로 상기 마그넷의 자기력 중심이 스테이터의 자기력 중심으로부터 임펠러쪽으로 이격되게 배치되어, 스테이터에 인가되는 전류에 의해 발생하는 자기력과 로터의 마그넷의 자기력 간의 인력에 의해 임펠러의 회전에 의해 발생하는 축방향 힘을 상쇄시켜 회전축의 축??향을 지지하는 스러스트 핀의 마모 및 마찰을 감소시킬 수 있는 전동식 워터 펌프에 관한 것이다.

Description

전동식 워터 펌프 {Electric water pump}
본 발명은 모터의 구동에 의해 펌프의 임펠러를 회전시켜 냉각수를 압송하는 전동식 워터 펌프에 관한 것이다.
워터 펌프는 엔진의 냉각이나 실내의 난방 등을 위해 엔진 또는 히터에 냉각수를 순환시키기 위한 장치이다. 이러한 워터 펌프는 크게 기계식 워터 펌프와 전동식 워터 펌프로 나누어진다.
기계식 워터 펌프는 엔진의 크랭크축에 연결되어 크랭크축의 회전에 따라 구동되는 방식의 펌프이며, 전동식 워터 펌프는 제어 장치에 의해 제어되는 모터의 회전에 의해 구동되는 방식의 펌프이다.
전동식 워터 펌프는 크게 모터부를 구성하는 하우징, 스테이터 및 로터와 펌프부를 구성하는 임펠러 및 임펠러 케이싱으로 형성된다. 그리고 스테이터는 하우징의 내부에 구비되어 하우징에 고정되고 스테이터의 내측에 이격되어 로터가 배치되며, 로터의 회전축에 임펠러가 결합되고 임펠러 덮어 막도록 임펠러 케이싱이 하우징에 결합된다.
이러한 종래의 전동식 워터 펌프는 작동 시 로터의 회전축에 결합된 임펠러가 함께 회전하는데, 이때 임펠러의 회전에 의해 냉각수가 유입되는 유입구쪽으로 임펠러가 이동하려는 힘이 발생하며, 이로 인해 회전축을 축방향으로 지지하는 스러스트 베어링(스러스트 핀 또는 스러스트 링)에 지속적인 마찰 및 마모가 발생하게 된다.
이에 따라 모터의 전류가 상승되고 성능이 저하되며, 소음과 진동이 커지는 등의 다양한 문제점이 발생한다.
KR 2015-1490901 B1 (2015.02.02)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작동 시 스테이터에 인가되는 전류에 의해 발생하는 자기력과 로터의 마그넷의 자기력을 이용해 임펠러의 회전에 의해 발생하는 축방향 힘을 상쇄시켜 축방향 힘을 지지하는 스러스트 핀의 마모 및 마찰을 감소시킬 수 있는 전동식 워터 펌프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동식 워터 펌프는, 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성된 모터 하우징(300); 상기 모터 하우징(300)의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징(300)의 내측에 결합되어 고정된 스테이터(100); 회전축(410)을 중심으로 외측에 마그넷(420)이 결합되며, 상기 스테이터(100)의 내측에 이격되게 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400); 상기 모터 하우징(300)의 상측에 결합된 하부 케이싱(210); 상기 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되고, 상기 하부 케이싱(210)과의 결합에 의해 내부에 임펠러 수용 공간(601)이 형성되며, 상기 임펠러 수용 공간(601)과 연통되어 유체가 유입되는 입구부(610) 및 배출되는 출구부(620)가 형성된 상부 케이싱(600); 및 상기 임펠러 수용 공간(601)에 회전 가능하도록 구비되며, 상기 로터(400)의 회전축(410)에 결합된 임펠러(500); 를 포함하며, 높이방향으로 상기 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 하부 케이싱(210), 상부 케이싱(600) 및 임펠러(500)를 포함하는 펌프부는 원심식 펌프이고, 상기 입구부(610)가 임펠러(500)의 중심축 위치의 상측에 형성되며 출구부(620)가 임펠러(500)의 반경방향 바깥쪽에 형성될 수 있다.
또한, 상기 모터 하우징(300)은 내주면 하단부에 돌출된 단턱(320)이 형성되어, 상기 스테이터(100)의 하단이 상기 단턱(320)에 걸려 받쳐질 수 있다.
또한, 상기 하부 케이싱(210)은 상면에서 하측으로 오목하게 로터 수용 공간(221)이 형성된 로터 수용부(220)가 하측으로 돌출 형성되며, 상기 로터 수용부(220)가 스테이터(100)의 내측에 삽입되어 상기 로터 수용부(220)의 외주면이 스테이터(100)의 내주면에 접촉되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)는 상측에서 하측으로 갈수록 외경이 점점 작아지는 형태로 구배가 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 케이싱(210)은 로터 수용부(220)에 하부 베어링 장착부(222)가 형성되어 상기 하부 베어링 장착부(202)에 하부 베어링(411)이 결합되며, 상기 상부 케이싱(600)에는 상부 베어링 장착부(602)가 형성되어 상기 상부 베어링 장착부(602)에 상부 베어링(412)이 결합되며, 상기 회전축(410)의 하단부가 상기 하부 베어링(411)에 결합되어 지지되고 상기 회전축(410)의 상단부가 상부 베어링(412)에 결합되어 지지될 수 있다.
또한, 상기 하부 베어링(411) 및 상부 베어링(412)은 각각 회전축(410)의 반경방향을 지지하는 부싱(B) 및 회전축(410)의 축방향을 지지하는 지지핀(P)을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 하부 베어링(411)의 지지핀(P) 상단과 상부 베어링(412)의 지지핀(P) 하단 사이의 거리가 회전축(410)의 길이보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 스테이터(100)에 전류 인가 시 자기장에 따른 인력에 의해 로터(400)에 높이방향 아래쪽으로 작용하는 힘(F1)과, 임펠러(500)의 회전에 따른 유체의 압력에 의해 로터(400)에 높이방향 위쪽으로 작용하는 힘(F2)이 동일하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격된 거리(D)는 0.5mm 내지 2.0mm 범위로 형성될 수 있다.
본 발명의 전동식 워터 펌프는 작동 시 스테이터에 인가되는 전류에 의해 발생하는 자기력과 로터의 마그넷의 자기력에 의한 축방향 인력에 의해 임펠러의 회전에 의해 발생하는 축방향 힘이 상쇄되므로, 회전축의 축??향을 지지하는 스러스트 핀의 마모 및 마찰이 감소되어 펌프의 성능저하, 소음 및 진동을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 워터 펌프를 나타낸 조립사시도, 분해사시도 및 정면 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동식 워터 펌프의 정면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부를 더 포함한 전동식 워터 펌프를 나타낸 분해사시도이다.
이하, 본 발명의 전동식 워터 펌프를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 워터 펌프를 나타낸 조립사시도, 분해사시도 및 정면 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 워터 펌프는 크게 모터 하우징(300), 스테이터(100), 로터(400), 하부 케이싱(210), 상부 케이싱(610) 및 임펠러(500)로 구성될 수 있다.
우선, 모터 하우징(300)은 금속 재질의 오목한 용기 형태로 형성될 수 있으며, 내부가 비어 있고 상측이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 모터 하우징(300)은 하단이 막혀있고 측면쪽은 원통형으로 형성되며 상단에는 외주면에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 형태의 플랜지가 형성될 수 있다.
스테이터(100)는 코어(110), 복수개의 티스(120), 인슐레이터(130), 코일(140) 및 복수개의 터미널(150)을 포함할 수 있다. 일례로 코어(110)는 원통형으로 형성될 수 있으며, 원통형으로 형성된 코어(110)의 내주면에서 반경방향 내측으로 복수개의 티스(120)들이 돌출 형성될 수 있다. 그리고 티스(120)들은 원주방향을 따라 이격되게 배열되어, 코어(110)의 내측으로 티스(120)들이 방사상으로 형성된 형태로 배치될 수 있다. 또한, 반경방향 중심을 기준으로 서로 이웃하는 티스(120)들의 반경방향 내측 단부는 서로 이격되어, 티스(120)들에 의해 둘러싸인 내측은 상하로 관통된 형태로 형성될 수 있다. 인슐레이터(130)는 전기 절연성 재질로 형성되어, 코어(110) 및 티스(120)들을 감싸 전기적으로 절연되도록 코어(110) 및 티스(120)에 결합될 수 있다. 일례로 코어(110)의 상면 및 하면에 인슐레이터(130)가 형성되고, 티스(120)들의 상면과 하면과 측면들을 감싸도록 형성될 수 있다. 코일(140)은 티스(120)를 감싸고 있는 인슐레이터(130)의 외측에 권취되어 있으며, 코일(140)의 각각의 권선은 피복에 의해 절연된 상태로 형성될 수 있다. 그리고 터미널(150)에는 코일(140)이 소선 한 가닥이 결합되며, 터미널(150)은 인슐레이터(130)에 결합되어 고정되거나 터미널(150)과 인슐레이터(130)가 일체로 형성될 수 있다. 여기에서 스테이터(100)는 모터 하우징(300)의 내부에 구비되며, 모터 하우징(300)의 내주면에 스테이터(100) 코어(110)의 외주면이 접촉된 상태로 결합될 수 있다. 또한, 모터 하우징(300)의 하측에는 상하를 관통하는 구멍들이 형성되어, 스테이터(100)의 터미널(150)들이 구멍을 통해 모터 하우징(300)의 외부로 인출될 수 있으며, 터미널(150)과 구멍들의 틈새는 실링부재 등으로 밀폐될 수 있다.
하부 케이싱(210)은 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상면에서 하측으로 오목하게 하부 안치홈(211)이 형성되며, 반경방향으로 하부 안치홈(211)의 바깥쪽에는 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 하부 유로홈(212)이 형성될 수 있다. 로터 수용부(220)는 사출에 의해 하부 케이싱(210)과 일체로 형성될 수 있으며, 하부 안치홈(211)이 형성된 부분의 중앙부에서 아래쪽으로 돌출된 형태로 형성되되 오목한 용기 형태의 로터 수용부(220)가 형성될 수 있다. 그리고 로터 수용부(220)는 로터 수용 공간(221)의 하측 바닥 부분에 하부 베어링 장착부(222)가 형성되어, 하부 베어링 장착부(222)에 하부 베어링(411)이 결합될 수 있다. 여기에서 하부 베어링(411)은 로터(400)의 회전축(410) 하단부를 반경방향으로 지지할 수 있는 부싱(B)과 회전축(410) 하단을 축방향으로 지지할 수 있는 지지핀(P)을 포함할 수 있다. 그리하여 로터(400)가 로터 수용부(220)의 내부인 로터 수용 공간(221)에 삽입되어 배치되며, 로터(400)의 외주면은 로터 수용부(220)의 내주면에서 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 로터(400)는 회전축(410)의 하단부가 하부 베어링(411)에 결합되어 로터(400)가 원활하게 회전될 수 있다. 여기에서 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)가 스테이터(100)의 내측에 삽입되어 상기 로터 수용부(220)의 외주면이 스테이터(100)의 티스(120)들의 내주면 및 폴 슈(121)들의 내주면에 접촉되어 결합될 수 있다.
상부 케이싱(600)은 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되며, 상부 케이싱(600)과 하부 케이싱(210)의 결합에 의해 내부에 임펠러(500)가 수용될 수 있는 임펠러 수용 공간(601)이 형성된다. 그리고 상부 케이싱(600)의 하면에는 임펠러(500)의 일부가 수용될 수 있도록 상측으로 오목하게 상부 안치홈(630)이 형성되어, 하부 안치홈(211)과 상부 안치홈(630)이 임펠러 수용 공간(601)을 형성하게 된다. 또한 상부 케이싱(600)의 하면에는 하부 케이싱(210)의 하부 유로홈(212)에 대응되는 위치에 임펠러(500)에서 토출되는 유체가 유동될 수 있도록 오목하게 상부 유로홈(632)이 형성될 수 있다. 그리고 상부 케이싱(600)은 중앙부가 상하로 관통 형성되어 상부 안치홈(630)과 입구부(610)가 서로 연통되며, 상부 유로홈(632) 및 하부 유로홈(212)에 연결되도록 출구부(620)가 형성될 수 있다. 또한, 상부 케이싱(600)은 입구부(610)의 내측에 상부 베어링 장착부(602)가 형성되며, 상부 베어링 장착부(602)에는 상부 베어링(412)이 결합될 수 있다. 이때, 상부 베어링 장착부(602)는 유입 유로(611)를 형성하는 부분에 배치되되, 유입 유로(611)의 내주면에서 돌출 형성된 지지부(612)에 상부 베어링 장착부(602)가 고정되어, 지지부(612)들 사이로 유체가 원활하게 통과되어 임펠러(500)쪽으로 유입될 수 있다. 여기에서 상부 베어링(412)은 로터(400)의 회전축(410) 상단부를 반경방향으로 지지할 수 있는 부싱(B)과 회전축(410) 상단을 축방향으로 지지할 수 있는 지지핀(P)을 포함할 수 있다. 그리하여 로터(400)의 회전축(410) 상단부가 상부 베어링(412)에 결합되어 로터(400)가 원활하게 회전될 수 있다.
임펠러(500)는 회전에 의해 상부 케이싱(600)의 입구부(610)로 유입된 유체를 출구부(620)쪽으로 압송하는 역할을 한다. 임펠러(500)는 상판(510), 하판(520) 및 블레이드(530)를 포함할 수 있으며, 상하로 이격되어 배치된 상판(510)과 하판(520)의 사이에 복수개의 블레이드(530)들이 원주방향을 따라 이격되게 배치된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 상판(510)의 중앙부에는 상하로 양면을 관통하는 관통공이 형성되어, 이 관통공을 통해 임펠러(500)의 내부가 상부 케이싱(600)의 입구부(610)와 연통된다. 또한, 임펠러(500)의 외주연이 하부 유로홈(212) 및 상부 유로홈(632) 부분에 근접하게 배치되어, 임펠러(500)에서 토출된 유체가 유로홈들에 의해 형성된 배출 유로(621)를 따라 유동된 후 상부 케이싱(600)의 출구부(620)를 통해 배출될 있다. 또한, 일례로 임펠러(500)는 하판(520)이 로터(400)의 코어부와 일체로 형성될 수 있으며 상판(610)과 블레이드(530)들이 일체로 형성되어, 블레이드(530)들이 하판(520)에 결합되는 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 임펠러는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 상부 케이싱(600)의 입구부(610)로 유입된 유체는 유입 유로(611) 및 임펠러(500) 상부 중앙의 관통공을 통해 임펠러(500)의 내부로 유입되고, 임펠러(500)의 회전에 따른 원심력에 의해 승압되어 배출 유로(621)로 유동된 후 배출 유로(621)를 따라 흘러 출구부(620)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
로터(400)는 하부 케이싱(210)의 로터 수용 공간(221)에 회전 가능하도록 구비되며, 로터(400)의 외주면이 로터 수용부(220)의 내주면과 이격되게 배치될 수 있다. 로터(400)는 중심에 상하방향으로 길게 회전축(410)이 형성되며, 회전축(410)은 하단부가 하부 베어링(411)에 결합되고 상단부가 상부 베어링(412)에 결합될 수 있다. 그리고 로터(400)는 회전축(410)을 중심으로 반경방향 외측에 마그넷(420)이 결합될 수 있다. 또한, 마그넷(420)이 있는 부분이 스테이터(100)에 대응되는 높이에 배치될 수 있다.
여기에서 높이방향으로 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)보다 상측에 배치될 수 있다. 이때, 높이방향으로 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)은 높이방향으로 스테이터 코어(110)의 중심이 될 수 있다.
그리하여 스테이터에 전류가 인가되면 자기력에 의해 로터(400) 및 임펠러(500)가 회전되는데, 임펠러(500)의 회전에 의해 유체가 압송되면서 임펠러(500) 및 로터(400)에 높이방향 위쪽으로 힘이 작용하게 된다. 이때, 스테이터(100)와 로터(400)의 자기력 중심의 높이 차이에 의해 로터(400)에 높이방향 아래쪽으로 힘이 작용하게 되어, 서로 반대방향으로 작용하는 두 힘이 상쇄될 수 있다. 이에 따라 높이방향으로 로터(400)의 회전축(410)의 양단과 하부 베어링(411)의 지지핀(P) 및 상부 베어링(412)의 지지핀(P) 간의 마찰 및 마모가 감소되어 펌프의 성능저하, 소음 및 진동을 방지할 수 있다.
또한, 하부 케이싱(210), 상부 케이싱(600) 및 임펠러(500)를 포함하는 펌프부는 원심식 펌프로 형성되어, 입구부(610)가 임펠러(500)의 중심축 위치의 상측에 대응되는 상부 케이싱(600)의 중앙부에 형성될 수 있으며, 출구부(620)가 임펠러(500)의 반경방향 바깥쪽에 대응되는 위치의 상부 케이싱(600)에 형성될 수 있다. 그리고 상부 케이싱(600)의 입구부(610)는 높이방향으로 형성될 수 있고, 출구부(620)는 원주방향에 대한 접선방향으로 형성될 수 있다.
또한, 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)는 외주면이 스테이터(100)의 내주면에 접촉된 상태로 결합될 수 있다. 그리고 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)는 상측에서 하측으로 갈수록 외경이 점점 작아지는 형태로 구배가 형성될 수 있다. 여기에서 하부 케이싱(210)에 형성되는 구배는 하부 케이싱(210)을 사출 성형할 때 사출 금형에서 취출하기 용이하도록 형성되는 빼기 구배가 될 수도 있으며, 일반적으로 사용되는 빼기 구배보다 더 각도가 크게 형성될 수도 있다. 그리하여 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)가 스테이터(100)의 내측에 삽입되기 용이할 수 있으며, 하부 케이싱(210)을 가압하여 스테이터(100)의 내측에 로터 수용부(220)가 삽입되었을 때 로터 수용부(220)의 탄성에 의해 로터 수용부(220)의 외주면이 스테이터(100)의 내주면 전체에 밀착되게 접촉될 수 있다. 그리고 이와 유사하게 모터 하우징(300)은 상측에서 하측으로 갈수록 내경이 점점 작아지는 형태로 구배가 형성되고, 스테이터(100)는 상측에서 하측으로 갈수록 외경이 점점 작아지는 형태로 상기 모터 하우징(300)의 내경 구배에 대응되는 구배가 형성되어, 스테이터(100)를 모터 하우징(300)에 삽입하기 용이하며 스테이터(100)의 외주면이 모터 하우징(300)의 내주면에 밀착되어 접촉되기 용이하도록 할 수도 있다. 그리하여 모터 하우징(300)과 하부 케이싱(210)에 의해 스테이터(100)가 반경방향 및 높이방향으로 움직이지 않도록 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 하부 베어링(411)의 지지핀(P) 상단과 상부 베어링(412)의 지지핀(P) 하단 사이의 거리가 회전축(410)의 길이보다 크게 형성될 수 있다. 그리하여 회전축(410)과 지지핀(P) 간의 마찰 및 마모를 줄일 수 있다.
또한, 도 4와 같이 모터 하우징(300)은 내주면 하단부에 돌출된 단턱(320)이 형성되어, 스테이터(100)의 하단이 단턱(320)에 걸려 받쳐질 수 있다. 그리하여 스테이터(100)를 모터 하우징(300)의 내부에 삽입할 때 스테이터(100)가 삽입되는 깊이가 제한될 수 있으며 스테이터(100)가 높이방향 아래쪽으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 모터 하우징(300)의 단턱(320)은 모터 하우징(300)의 내주면을 따라 전체가 돌출된 형태로 형성되거나 일부분만 돌출된 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 스테이터(100)에 전류 인가 시 자기장에 따른 인력에 의해 로터(400)에 높이방향 아래쪽으로 작용하는 힘(F1)과, 임펠러(500)의 회전에 따른 유체의 압력에 의해 로터(400)에 높이방향 위쪽으로 작용하는 힘(F2)이 동일하게 형성될 수 있다. 그리하여 높이방향으로 로터(400)에 작용하는 힘이 평형을 이루어 회전축(410)이 지지핀(P)에 거의 접촉되지 않거나 과도한 마찰이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격된 거리(D)가 0.5mm 내지 2.0mm 범위로 형성되어, 스테이터(100)에 전류 인가 시 로터(400)에 아래쪽 방향으로 작용하는 힘(F1)과 로터(400)에 위쪽으로 작용하는 힘(F2)이 평형을 이루면서 모터의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부를 더 포함한 전동식 워터 펌프를 나타낸 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 워터 펌프는 모터 하우징(300)의 하측에 결합되고 내측에 빈 공간이 형성된 제어부 하우징(700) 및 제어부 하우징(700)의 내부에 구비된 제어 기판(730)을 더 포함할 수 있으며, 제어부 하우징(700)의 하단에 결합되어 제어부 하우징(700)의 개방된 하단을 막는 제어부 커버(800)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 스테이터
110 : 코어 120 : 티스
130 : 인슐레이터 140 : 코일
150 : 터미널
210 : 하부 케이싱
211 : 하부 안치홈 212 : 하부 유로홈
220 : 로터 수용부
221 : 로터 수용 공간 222 : 하부 베어링 장착부
300 : 모터 하우징 320 : 단턱
400 : 로터 410 : 회전축
411 : 하부 베어링 412 : 상부 베어링
420 : 마그넷
B : 부싱 P : 지지핀
500 : 임펠러
510 : 상판 520 : 하판
530 : 블레이드
600 : 상부 케이싱
601 : 임펠러 수용 공간 602 : 상부 베어링 장착부
610 : 입구부 611 : 유입 유로
612 : 지지부
620 : 출구부 621 : 배출 유로
630 : 상부 안치홈 632 : 상부 유로홈
700 : 제어부 하우징 730 : 제어 기판
800 : 제어부 커버

Claims (10)

  1. 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성된 모터 하우징(300);
    상기 모터 하우징(300)의 내부에 구비되며, 상기 모터 하우징(300)의 내측에 결합되어 고정된 스테이터(100);
    회전축(410)을 중심으로 외측에 마그넷(420)이 결합되며, 상기 스테이터(100)의 내측에 이격되게 구비되어 회전 가능하도록 형성된 로터(400);
    상기 모터 하우징(300)의 상측에 결합된 하부 케이싱(210);
    상기 하부 케이싱(210)의 상측에 결합되고, 상기 하부 케이싱(210)과의 결합에 의해 내부에 임펠러 수용 공간(601)이 형성되며, 상기 임펠러 수용 공간(601)과 연통되어 유체가 유입되는 입구부(610) 및 배출되는 출구부(620)가 형성된 상부 케이싱(600); 및
    상기 임펠러 수용 공간(601)에 회전 가능하도록 구비되며, 상기 로터(400)의 회전축(410)에 결합된 임펠러(500); 를 포함하며,
    높이방향으로 상기 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격되게 배치된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 케이싱(210), 상부 케이싱(600) 및 임펠러(500)를 포함하는 펌프부는 원심식 펌프이고, 상기 입구부(610)가 임펠러(500)의 중심축 위치의 상측에 형성되며 출구부(620)가 임펠러(500)의 반경방향 바깥쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모터 하우징(300)은 내주면 하단부에 돌출된 단턱(320)이 형성되어, 상기 스테이터(100)의 하단이 상기 단턱(320)에 걸려 받쳐진 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부 케이싱(210)은 상면에서 하측으로 오목하게 로터 수용 공간(221)이 형성된 로터 수용부(220)가 하측으로 돌출 형성되며, 상기 로터 수용부(220)가 스테이터(100)의 내측에 삽입되어 상기 로터 수용부(220)의 외주면이 스테이터(100)의 내주면에 접촉되어 결합된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 케이싱(210)의 로터 수용부(220)는 상측에서 하측으로 갈수록 외경이 점점 작아지는 형태로 구배가 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하부 케이싱(210)은 로터 수용부(220)에 하부 베어링 장착부(222)가 형성되어 상기 하부 베어링 장착부(202)에 하부 베어링(411)이 결합되며,
    상기 상부 케이싱(600)에는 상부 베어링 장착부(602)가 형성되어 상기 상부 베어링 장착부(602)에 상부 베어링(412)이 결합되며,
    상기 회전축(410)의 하단부가 상기 하부 베어링(411)에 결합되어 지지되고 상기 회전축(410)의 상단부가 상부 베어링(412)에 결합되어 지지된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 베어링(411) 및 상부 베어링(412)은 각각 회전축(410)의 반경방향을 지지하는 부싱(B) 및 회전축(410)의 축방향을 지지하는 지지핀(P)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하부 베어링(411)의 지지핀(P) 상단과 상부 베어링(412)의 지지핀(P) 하단 사이의 거리가 회전축(410)의 길이보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터(100)에 전류 인가 시 자기장에 따른 인력에 의해 로터(400)에 높이방향 아래쪽으로 작용하는 힘(F1)과, 임펠러(500)의 회전에 따른 유체의 압력에 의해 로터(400)에 높이방향 위쪽으로 작용하는 힘(F2)이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷(420)의 자기력 중심(MC)이 스테이터(100)의 자기력 중심(SC)으로부터 임펠러(500)쪽으로 이격된 거리(D)는 0.5mm 내지 2.0mm 범위인 것을 특징으로 하는 전동식 워터 펌프.
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