KR20210109796A - 유체 순환 펌프용 가스 분리구 - Google Patents

유체 순환 펌프용 가스 분리구 Download PDF

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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 유체 순환 펌프용 가스 분리구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 유체가 흡입되는 흡입 포트를 갖는 벨 마우스의 표면으로부터 수직 방향으로 베플이 돌출되게 일체로 형성됨으로써, 벨 마우스가 가스 분리 하우징과 결합할 때 베플이 가스 분리 하우징에 끼워져 삽입 결합되며, 가스 분리 하우징의 내부 공간이 베플에 의해 분리되는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징에 의해, 본 발명은 유체 순환이 이루어지는 과정에서 벨 마우스와 베플 사이에 간격이 없음으로써, 유체 내의 기체가 효과적으로 분리, 제거될 수 있으며, 이를 통해 충분한 고양성이 확보되고, 일체로 형성된 구조에 의해 제조가 용이하게 이루어질 수 있다.

Description

유체 순환 펌프용 가스 분리구{Gas separation device for the fluid circulation pump}
본 발명은 유체 순환 펌프용 가스 분리구에 관한 것이다.
일반적으로 기체나 액체 등의 유체를 순환시키는 방안으로 유체 순환 펌프를 사용하게 되며, 유체 순환 펌프는 모터, 샤프트 및 임펠러로 구비된다.
모터는 순환펌프 시스템의 외부에 설치되어 작동하며, 임펠러는 기체나 액체 등을 이송하기 위한 배관에 결합된 펌프 하우징의 내부에 구비된다. 펌프 하우징 내부에 구비된 임펠러는 샤프트에 의하여 모터에 결합되어 회전됨에 따라 흡입력과 토출력이 발생되고, 이때 발생된 흡입력과 토출력에 의하여 펌프 하우징의 내부로 기체나 액체가 흡입된 후 펌프 하우징 외부로 토출되는 과정의 반복을 통해 유체가 순환된다.
임펠러의 회전에 의한 흡입력과 토출력에 의하여 배관 내부를 순환하는 액체는 기온 등 조건 변화에 의하여 기체인 가스가 발생되는 원인이 있었고, 이때 발생된 가스가 액체에 혼합된 상태로 순환될 경우, 소음 발생과 더불어 원활하게 순환되지 못하는 원인이 되었다.
이러한 원인을 해소하기 위한 방안으로 US 2008/0008578 A1호(2008.01.10)의 원심력 펌프 조립체가 제안되었고, 제안된 원심력 펌프 조립체는 펌프 하우징과 가스 분리 하우징 사이에 흡입포트를 갖는 벽체가 구비되고, 가스 분리 하우징의 내부에 ∨형태의 리브로 이루어진 충격체가 구비되어 유체속에 포함된 기체가 분리, 제거되도록 하고 있다. 그러나, 벽체와 충격체가 분리된 상태가 유지됨에 따라 유체가 내부로 유입되는 과정에서 가스가 석션 파트로 유입되어 성능이 낮아지는 문제점이 있었다.
미국 공개특허공보 US 2008/0008578 A1호(공개일: 2008.01.10)
본 발명의 목적은 유체 순환 펌프의 구동으로 인하여 유체 순환이 이루어지는 과정에서 유체 순환 펌프로 유입되는 기체인 가스가 효과적으로 분리되어 제거되도록 함으로써 효율을 높일 수 있도록 한 유체 순환 펌프용 가스 분리구를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 유체 순환 펌프에서 유체가 석션 파트로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하는 유체 순환 펌프용 가스 분리구를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 유체가 흡입되는 흡입 포트를 갖는 벨 마우스의 표면에서 수직 방향으로 돌출되게 일체형으로 형성된 베플이 가스 분리 하우징에 끼워지는 방식으로 결합됨으로써 유체 내 가스가 효과적으로 분리 제거되어 효율을 높일 수 있으며, 유체가 석션 파트로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서 벨 마우스는 몸체의 내주연부에 벨 마우스 흡입 가이드부가 전방을 향하여 좁아지는 형태를 갖도록 형성되고, 벨 마우스 흡입 가이드부의 중앙에는 흡입 포트가 일체로 형성됨으로써 유체가 흡입 포트를 통해 용이하게 흡입될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서, 벨 마우스 흡입 가이드는 벨 마우스 몸체로부터 유입 포트를 향하여 단면적이 줄어드는 형태를 가짐으로써 유입되는 유체를 흡입 포트로 유도할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서, 벨 마우스의 흡입 포트는 내부로 관통유로를 형성함으로써 흡입되는 가스가 유로를 따라 이동되도록 유도할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서, 벨 마우스의 베플은 아우터 수평면부, 수평 경사면부 및 인너 수평면부가 형성되고, 이로부터 전방을 향하여 연장되게 플랫부가 형성됨으로써 플랫부를 통해 가스 분리 하우징에 끼움 방식으로 용이하게 결합될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서, 벨 마우스와 일체로 형성된 베플은 벨 마우스의 중심에서 가상의 제1라인과 제2라인의 교차점을 기준으로 30~45°의 경사각을 갖도록 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구에서, 벨 마우스와 일체로 형성된 베플이 가스 분리 하우징에 결합될 때, 벨 마우스는 가장자리가 가스 분리 하우징의 걸림턱에 걸려지게 되고, 베플은 가스 분리 하우징의 베플 결합 가이드에 슬라이드식으로 삽입되어 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 유체 순환 펌프를 이용하여 유체 순환이 이루어지는 과정에서, 벨 마우스와 베플 사이에 간격이 없음으로써, 유체 내부의 기체가 효과적으로 분리, 제거될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 가스를 분리 및 제거하기 위해 벨 마우스와 베플이 일체로 형성됨으로써, 제조가 용이하게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 유체가 배출되는 출구를 가리지 않음으로써, 충분한 고양성이 확보될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 분리구가 유체 순환 펌프에 구비된 가스 분리 하우징에 결합된 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 분리구가 유체 순환 펌프에 구비된 가스 분리 하우징에 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스 분리구를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가스 분리구의 배면을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가스 분리구의 내부 및 외부를 절개하여 도시한 사시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 분리구가 유체 순환 펌프에 구비된 가스 분리 하우징에 결합된 상태를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스 분리구가 유체 순환 펌프에 구비된 가스 분리 하우징에 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가스 분리구를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가스 분리구의 배면을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가스 분리구의 내부 및 외부를 절개하여 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는 유체 순환 펌프를 이용하여 유체 순환이 이루어지는 과정에서 유체 내의 기체를 효과적으로 분리, 제거하여 고양성이 확보될 수 있도록 하고, 따라서 제조가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 따른 유체 순환 펌프용 가스 분리구는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 벨 마우스(100)와 베플(200)이 일체로 형성될 수 있다. 즉, 베플(200)은 벨 마우스(100)의 표면에서 수직 방향으로 돌출되어 벨 마우스(100)와 일체로 형성될 수 있다.
이러한 구조에 의해, 벨 마우스(100)는 가스 분리 하우징(300)의 내부에 베플(200)이 삽입되어 가스 분리 하우징(300)과 결합할 수 있다.
가스 분리 하우징(300)은 내부 공간을 형성하고 있는데, 벨 마우스(100)와 결합할 때, 내부 공간이 베플(200)에 의해 일측의 공간과 타측의 공간으로 분리된다.
벨 마우스(100)는, 중앙에 소정의 직경을 갖는 흡입 포트(110)가 구비됨으로써, 유체가 흡입 포트(110)를 통해 중앙을 향하여 용이하게 이동되어 흡입될 수 있다.
이러한 벨 마우스(100)는 링 형태를 갖도록 구비된 벨 마우스 몸체(101)의 내주연부에 일측 방향인 전방을 향하여 좁아지는 형태를 갖는 벨 마우스 흡입 가이드부(102)가 구비되어 있다.
또한, 벨 마우스(100)는 벨 마우스 흡입 가이드부(102)의 중앙에 흡입 포트(110)가 일체로 구비되어 있다.
또한, 벨 마우스(100)는, 벨 마우스 몸체(101), 벨 마우스 흡입 가이드부(102), 흡입 포트(110), 및 베플(200)이 일체로 형성될 수 있다.
벨 마우스 흡입 가이드(102)는 벨 마우스 몸체(101)로부터 흡입 포트(110)를 향하여 단면적이 줄어드는 형태를 갖도록 구비됨으로써 소재 사용량을 줄일 수 있다. 또한, 이러한 구조에 의해 벨 마우스 흡입 가이드(102)는 충분한 강성이 유지될 수 있도록 하고, 유체가 더 용이하게 흡입될 수 있다.
흡입 포트(110)는 유체가 타측 공간에서 일측 공간으로 흡입되는 형태로 이송되도록 하는 것으로, 소정의 직경을 갖는 관통유로(111)를 구비하고 있다.
이때, 관통유로(111)의 내주연부에 타측 방향인 후방을 향하여 링 형태를 갖는 보강 포트 가이드(112)가 돌출되게 구비되어 관통유로(111)의 내구성을 높일 수 있도록 구비되어 있다.
베플(200)은 벨 마우스(100)의 표면에서 수직 방향으로 돌출되게 구비되어 유체에 커다란 충격력이 가해질 수 있도록 구비된다.
또한, 베플(200)은 벨 마우스 몸체(101)의 표면에 일치되는 아우터 수평면부(201)의 내측으로 벨 마우스 유입 가이드(102)의 표면에 일치되는 수평 경사면부(202)가 구비되어 있다.
또한, 베플(200)은 수평 경사면부(202)의 내측으로 흡입 포트(110)가 구비된 곳의 표면과 일치되는 인너 수평면부(203)가 구비되어 있다.
또한, 베플(200)은 아우터 수평면부(201), 수평 경사면부(202) 및 인너 수평면부(203)에서 소정 두께를 가지며 전방을 향하여 연장되게 구비된 플랫부(204)가 포함되도록 구비되어 있다.
플랫부(204)의 아우터 수평면부(201)와 수평 경사면부(202) 및 인너 수평면부(203)는 벨 마우스(100)와 일체로 구비되어 간격이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 구조에 의해 제조가 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 이울러 이를 가스 분리 하우징(300)의 내부로 결합시키는 과정도 더 용이하게 이루어질 수 있다.
플랫부(204)는 외측 모서리에 만곡부(205)가 형성되어 가스 분리 하우징(300)의 내측면에 맞대어지도록 하여 틈이 발생되는 것을 더 방지할 수 있다.
이러한 베플(200)은 흡입 포트(110)로 흡입된 유체와 충분한 상호작용 즉, 충돌이 이루어지기 위한 방안으로, 벨 마우스(100)의 중심에서 가상의 제1 라인(L1)과 제2 라인(L2)의 교차점(IP)을 기준으로 30~45°의 경사각(θ)을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 이러한 벨 마우스(100)와 베플(200)를 포함하는 유체 순환 펌프용 가스 분리구는, 가스 분리 하우징(300)의 내부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이 때, 벨 마우스(100)의 가장자리는 가스 분리 하우징(300)에 구비된 걸림턱(310)에 유동이 발생되지 않게 중간 끼워맞춤으로 걸려지게 되어 있다.
베플(200)은 가스 분리 하우징(300)에 2열로 구비된 베플 결합 가이드(320) 사이의 공간에 슬라이드식으로 삽입되어 결합됨에 따라 충분한 지지력이 확보될 수 있다.
따라서, 이러한 구조의 베플(200)은 유체가 충돌하는 과정에서 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 베플(200)의 가장자리와 가스 분리 하우징(300)이 맞닿은 부분을 통해 유체가 빠져 나가는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서 베플(200)의 플랫부(204)가 평판 형태를 갖도록 하였으나, 이러한 형태 이외에 엠보싱 형태의 돌부가 형성되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 엠보싱 돌부에 의하여 유체에 더 큰 충격력이 가해질 수 있도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 유체 순환 펌프의 구동으로 인하여 유체 순환이 이루어지는 과정에서 유체 순환 펌프로 유입되는 가스가 효과적으로 분리되어 제거됨으로써 효율을 높일 수 있도록 한 유체 순환 펌프용 가스 분리구를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 유체 순환 펌프에서 흡입 포트를 갖는 벨 마우스의 표면에서 수직 방향으로 베플이 돌출되게 일체형으로 형성되어, 돌출된 베플이 가스 분리 하우징에 끼워져 결합됨으로써 유체가 석션 파트로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한 유체 순환 펌프용 가스 분리구를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100 : 벨 마우스 101 : 벨 마우스 몸체
102 : 벨 마우스 흡입 가이드부 110 : 흡입 포트
111 : 관통유로 112 : 보강 포트 가이드
200 : 베플 201 : 아우터 수평면부
202 : 수평 경사면부 203 : 인너 수평면부
204 : 플랫부 205 : 만곡부

Claims (10)

  1. 흡입 포트를 갖는 벨 마우스;
    상기 벨 마우스와 결합하고, 내부 공간을 형성하는 가스 분리 하우징; 및
    상기 내부 공간을 분리하는 베플을 포함하고,
    상기 베플은 상기 벨 마우스의 표면에서 수직 방향으로 돌출되어 일체로 형성된 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 벨 마우스는,
    링 형태를 갖는 벨 마우스 몸체; 및
    상기 벨 마우스 몸체의 내주연부에 일측 방향인 전방을 향하여 좁아지는 형태를 갖는 벨 마우스 흡입 가이드부;
    를 포함하는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡입 포트는 상기 벨 마우스 흡입 가이드부의 중앙에 배치되며,
    상기 벨 마우스 몸체, 상기 벨 마우스 흡입 가이드부, 상기 흡입 포트, 및 상기 베플은 일체로 형성되는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 벨 마우스 흡입 가이드는,
    상기 벨 마우스 몸체로부터 상기 흡입 포트를 향하여 단면적이 줄어드는 형태를 갖는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 포트는,
    관통유로를 구비하되, 상기 관통유로의 내주연부에 타측 방향인 후방을 향하여 링 형태를 갖는 보강 포트 가이드가 돌출되게 구비하는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베플은,
    벨 마우스 몸체의 표면에 일치되는 아우터 수평면부;
    상기 아우터 수평면부의 내측으로 벨 마우스 유입 가이드의 표면에 일치되는 수평 경사면부;
    상기 수평 경사면부의 내측으로 흡입 포트가 구비된 곳의 표면과 일치되는 인너 수평면부; 및
    상기 아우터 수평면부, 상기 수평 경사면부 및 상기 인너 수평면부에서 소정의 두께를 가지며 전방을 향하여 연장되게 형성된 플랫부;
    를 포함하는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 아우터 수평면부, 상기 수평 경사면부 및 상기 인너 수평면부는 상기 벨 마우스와 일체로 형성된 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 플랫부는, 외측 모서리에 만곡부가 형성된 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 베플은, 상기 벨 마우스의 중심에서 가상의 제1 라인과 제2 라인의 교차점을 기준으로 30~45°의 경사각을 갖는 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 벨 마우스와 상기 베플이 상기 가스 분리 하우징에 결합될 때, 상기 벨 마우스의 가장자리는 상기 가스 분리 하우징에 구비된 걸림턱에 걸려지게 되고, 상기 베플은 상기 가스 분리 하우징에 2열로 구비된 베플 결합 가이드에 슬라이드식으로 삽입되어 결합되는, 유체 순환 펌프용 가스 분리구.
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