WO2010002116A2 - 성능이 향상된 온수 보일러 - Google Patents

성능이 향상된 온수 보일러 Download PDF

Info

Publication number
WO2010002116A2
WO2010002116A2 PCT/KR2009/003015 KR2009003015W WO2010002116A2 WO 2010002116 A2 WO2010002116 A2 WO 2010002116A2 KR 2009003015 W KR2009003015 W KR 2009003015W WO 2010002116 A2 WO2010002116 A2 WO 2010002116A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hot water
motor
pump
water boiler
boiler
Prior art date
Application number
PCT/KR2009/003015
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010002116A3 (ko
Inventor
김재현
손종연
Original Assignee
텐진 대화 일렉트릭 머신너리 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020090046437A external-priority patent/KR20100003694A/ko
Application filed by 텐진 대화 일렉트릭 머신너리 컴퍼니 리미티드 filed Critical 텐진 대화 일렉트릭 머신너리 컴퍼니 리미티드
Publication of WO2010002116A2 publication Critical patent/WO2010002116A2/ko
Publication of WO2010002116A3 publication Critical patent/WO2010002116A3/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/16—Arrangements for water drainage 

Definitions

  • a pumping member such as an impeller is arranged in the lower part of the tank, and a motor for driving the pumping member is arranged in the upper part, thereby preventing the scale falling due to its own weight from being formed around the motor drive shaft. It improves the noise and noise problem, and there is no problem in performance, and it is possible to crush bubbles in the tank through the impeller, and when it is used for hot water mat, when the small and portable electric boiler is tilted by moving or impact, It relates to a hot water boiler having an exhaust unit that can prevent the risk of leakage to the air outlet.
  • a water tank (W) in a conventional small hot water boiler (B) case (B1) can be applied to a hot water boiler, in particular a domestic hot water mat.
  • the water in the water tank W is heated by the heater H, and circulated through the water inlet pipe 11 and the discharge port W1 by the pump P (not shown W2 is a recovery port, St is Temperature sensor, Sl is water level sensor).
  • the pump when the pump is provided outside the tank, or even inside the tank, the pump is arranged near the bottom, and furthermore, when the motor is arranged horizontally, particles such as calcite components naturally contained in the water fall and harden due to their own weight. Scales are formed, which can cause noise and motor performance problems, especially when they are stuck to the motor shaft.
  • the hot water of the boiler is bubbled as the volume of dissolved oxygen contained in the hot water increases as it rises from room temperature to high temperature. If the inevitable bubbles are not circulated smoothly, the pumping member, especially the impeller and It collides and breaks bubbles, causing noise.
  • the present invention provides a pump embedded in a water tank, and an object of the motor is arranged in the upper part of the pump, and an object of the present invention is to solve a scale problem of falling by its own weight.
  • the present invention also provides a pump housing suitable for vertically arranged motors and pumping members, and when used for hot water mats, the risk of hot water leaking into the air outlet when the compact and portable electric boiler is tilted during movement or by impact.
  • Boiler having an exhaust unit that can prevent the purpose is to provide.
  • the present invention is particularly formed around the outlet port of the pump housing recirculation hole is formed to facilitate the smooth circulation of the bubbles, the discharged bubbles are circulated back into the water tank can be more smoothly resolved without the problem of maintaining water tightness, etc. It is an object to provide a boiler.
  • the present invention is to provide a boiler in the motor to facilitate the smooth circulation of the bubbles, the discharged bubbles are circulated back into the water tank to provide a boiler that can more smoothly eliminate the bubbles without the problem of maintaining water tightness.
  • the present invention is redundant (spline) to the bearing contact portion and the non-contact portion on the hollow inner circumference of the bearing receptor in order to eliminate the need for further remanufacturing or other parts of the bearing contact portion in the receptor to which the bearing supporting the drive shaft of the motor is coupled. To increase productivity and lower manufacturing costs.
  • the pump when configured as a diaphragm pump in a hot water boiler, the diaphragm and the pumping member are separated from the existing diaphragm pump, and water leakage is not generated at each contact surface of the diaphragm and the head member and the retainer arranged on both sides thereof. It is an object to introduce interlocking convex and concave portions to improve the sealing properties.
  • a hot water boiler having improved performance includes a water tank formed with a discharge port and a recovery port;
  • a pump including a housing having an inlet and an outlet connected to the outlet, and a pumping member embedded in the housing;
  • a motor having a drive shaft connected to the pumping member and provided at an upper portion of the pump; It is made, including.
  • the drive shaft of the motor is vertically installed, the inlet of the pump housing is downwardly opened,
  • an exhaust unit including an air outlet formed in the upper portion of the water tank, a storage chamber arranged in the lower portion of the air discharge port, the inlet is formed, the floating ball embedded in the storage chamber.
  • the improved hot water boiler according to the present invention has a recirculation hole formed around the outlet of the pump housing, and the motor is provided with an air passage, and the air passage is arranged between the stator and the rotor of the motor. It is desirable to have.
  • the drive shaft of the motor is supported by a bearing, and the bearing is coupled to a bearing container including a plurality of bearing contacts and a plurality of non-contact bearings arranged and recessed between the contacts. It is desirable to have.
  • the hot water boiler with improved performance according to the present invention is the pump
  • a retainer coupled to the drive shaft of the motor for eccentric movement, and having a plurality of fastening portions
  • a head member arranged at the engaging portion of the diaphragm
  • a bolt fastened to the retainer through the head member and the diaphragm
  • a diaphragm pump surrounding the diaphragm and the head member and comprising a housing having an inlet and an outlet connected to the outlet,
  • interlocking recesses or convex portions are formed in the fastening portion of the retainer, the engaging portion of the diaphragm, and part or all of each contact surface of the head member.
  • the hot water boiler having improved performance has a motor arranged on an upper portion of a pump embedded in a water tank, and does not have a scale problem of falling due to its own weight, and particularly provides a pump housing suitable for a vertically arranged motor and a pumping member.
  • the small and portable electric boiler is equipped with an exhaust unit that can prevent the risk of leaking hot water to the air outlet when moving or tilting due to impact. This, in turn, contributes to increased durability, improved noise and hot water circulation efficiency, and compactness of the boiler structure through the integrated tank pump.
  • the hot water boiler according to the present invention has a recirculation hole is formed around the outlet of the pump housing, the efficiency decreases due to the lower suction force of the pump, noise caused by bubbles, vibration caused by unstable flow caused by bubbles, due to bubbles in the heating pipe Deterioration of heating efficiency, heat generated due to lack of lubrication of the impeller support shaft, increase in the amount of wear due to frictional force, the bearing portion is fused due to heat generation, it is possible to prevent problems such as noise and failure.
  • the bearing container supporting the drive shaft of the motor is doubled (splined) into a bearing contact portion and a non-contact bearing portion on the hollow inner circumferential surface, it is unnecessary to additionally manufacture precision bearings or other parts of the bearing contact portion. Productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced.
  • the pump when configured as a diaphragm pump in the hot water boiler according to the present invention, the diaphragm and the pumping member are separated, and the diaphragm and the head members arranged on both sides thereof are introduced to each other with the concave-convex portions of the retainers to improve the sealing property.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view of a conventional small electric boiler.
  • FIG 2, 3 and 4 are schematic plan, front and exploded cross-sectional views, respectively, of a boiler according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of a hot water mat using a boiler according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic front sectional view of a diaphragm pump in accordance with the present invention.
  • FIG. 7 and 8 is a schematic exploded cross-sectional view and a coupling cross-sectional view of the diaphragm and the like corresponding to the main portion of FIG.
  • FIG. 9 and 10 are schematic plan and cross-sectional views (sectioned along the line S1-S1 of FIG. 9) of a bearing container according to the invention, which can be applied to a motor.
  • Figure 11 is a schematic plan view of the receptor coupled bearing.
  • FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view of a motor to which a bearing container according to the present invention is applied.
  • FIG. 13 and 14 is a schematic front and exploded cross-sectional view of a modification of the hot water boiler according to the present invention.
  • 15 and 16 are schematic sectional views and housing related drawings of another modified example of the hot water boiler according to the present invention.
  • 17 and 18 are a perspective view and a cross-sectional view of the impeller assembly according to the present invention.
  • bearing receptor 31 contact portion
  • impeller body 51 wing
  • the same reference numerals in particular, the tens and ones digits, or the same digits, tens, ones, and alphabets refer to members having the same function, and unless otherwise specified, each reference in the drawings.
  • the member referred to may be regarded as a member conforming to this criterion (this is also the case in FIG. 1 related to a conventional boiler, except that reference numeral 11 denotes an inlet pipe in FIG. 1).
  • the non-strict approximate direction reference is specified with reference to FIGS. 3 and 13, and the components corresponding to the features of the present invention are boilers, in particular, Assuming that it is applied to a small electrothermal hot water boiler (B) for a hot water mat, etc., the side with the pumping member P1 is set as the lower side and the side with the motor M as the upper side according to the gravity direction.
  • the pump P and the motor M for driving the pump are built in the water tank W built in the case B1 of the boiler B.
  • the water tank (W) is formed with a discharge port (W1) for hot water discharged by the pump (P) and a recovery port (W2) for hot water to be returned to circulation after being utilized for heating, the heat transfer for heating the water
  • the heater (H), the temperature sensor (St) and the water level sensor (Sl) for heater and pump on / off and water replenishment notification and the like is provided.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of the hot water mat using the boiler according to the present invention.
  • the heating pipe W4 of the hot water mat is connected to the discharge port W1 and the recovery port W2, respectively.
  • the hot water boiler B according to the present invention may provide a more compact boiler because the pump P and the motor M are built in the water tank W.
  • the inlet port 11 of the housing of the pump P is opened downward in consideration of the more compact structure, assemblability, serviceability, pump performance, etc.
  • the outlet port 13 is a pumping member (especially an impeller). It is provided on the side of the pumping member to suit the thrust of (P1), and as shown in Figure 4, also for the convenience of the motor (M) installation for supporting the lower part of the motor housing and the drive shaft (M1) penetrating through the impeller (P1)
  • a base (Mb) having a through hole (not specified) that can be connected to is introduced.
  • the base (Mb) has a nozzle for the recovery port (W2) and the discharge port (W1), in particular, the discharge port (W1) is assembled in the form of male and female coupling with the nozzle (not shown) on the right side of the pump housing 10 In order to improve the sex and watertightness.
  • the hot water boiler (B) introduced the exhaust unit 15 in order to prevent the pumping force degradation, noise transport, cavitation generation problems caused by the cumulative bubble generation in the water tank (W).
  • the exhaust unit 15 is also provided in the form provided in the motor base (Mb) in consideration of the improvement in productivity and assembly.
  • the exhaust unit 15 includes an air outlet 15a formed at an upper portion of the water tank W, a storage chamber 15b arranged at a lower portion of the air outlet, and having an inlet formed therein, and a floating ball 15c embedded in the storage chamber. Is done.
  • the air outlet 15a and the storage chamber 15b are particularly provided in the cover W3 for replenishing water and the like, and are preferably in the form of being screwed to the motor base Mb.
  • the floating ball 15c embedded in 15b) is fixed by a bushing 15d coupled to the bottom of the cover (such as screwing or interference fitting).
  • the bushing 15d is preferably provided with a cut vent channel (not shown) at the side to satisfy the breathability (or water permeability) while preventing the ball 15c from being separated.
  • the exhaust unit 15 is usually used to help eliminate bubbles in the water tank W because the ball 15c stays on the bushing 15d and does not block the air outlet 15a.
  • the ball 15c floats to close the air outlet 15a, so hot water leaks into the air outlet and burns. It is possible to prevent the occurrence of such an accident.
  • the ball 15c should be a material having a buoyancy (eg, a rubber material).
  • reference numeral Wp denotes a packing interposed between the water tank W and the motor base Mb.
  • Figures 6, 7 and 8 is a schematic front cross-sectional view, a main part exploded cross-sectional view and a coupling cross section for the diaphragm pump according to the present invention.
  • the existing impeller type pump When the diaphragm pump is introduced into the hot water boiler, the existing impeller type pump may be replaced, but the characteristics related to the diaphragm pump may be sufficiently applied to other fields.
  • the diaphragm pump P having improved sealing property according to the present invention is connected to a motor M including a drive shaft M1, a retainer 21 connected to the drive shaft M1, and having an eccentric motion (a kind of wobble motion), and a retainer.
  • the eccentric motion of the retainer 21 (in the end [retainer-diaphragm-head member combination]) is substantially due to the interposition of the cam M3 coupled with the drive shaft M1, and thus corresponds to known techniques. Is omitted.
  • the recesses C1 are all formed in the diaphragm 23, and the corresponding convex portions C2 are formed in the retainer 21 and the head member 25.
  • Relatively elastic diaphragm is formed in the recess is formed in the recessed portion 21 and the head member 25 without forming the concave portion in advance, but the concave portion corresponding to the convex portion naturally formed by pressing the bolt 27 Can be.
  • the uneven portions are not overlapped for the purpose of improving the sealing property.
  • Unexplained reference numeral Mc in FIG. 6 corresponds to the front and rear covers of the motor M, and will be described later with reference to the bearing container 30 applicable to the diaphragm pump of the present invention.
  • Fig. 9 which is a schematic plan view of the bearing container according to the present invention
  • Fig. 10 which is a cross-sectional view (cut along the line S1-S1 of Fig. 9)
  • Fig. 11 a bearing plan view of the bearing with the bearing coupled It will be described with reference to Figure 12 which is a schematic partial cross-sectional view of the motor to which the applied.
  • Such a bearing container 30 may be applied to a pump P motor (including a pump for a small hot water boiler), a diaphragm pump motor (including various models including the model of FIG. 6) having an impeller, and other bearing introduction articles.
  • a pump P motor including a pump for a small hot water boiler
  • a diaphragm pump motor including various models including the model of FIG. 6 having an impeller, and other bearing introduction articles.
  • the bearing container 30 is doubled (splined) to the bearing contact part and the bearing non-contact part on the hollow inner circumferential surface of the bearing container so as to eliminate the need for further remanufacturing or other parts of the bearing contact part, thereby increasing productivity and increasing the manufacturing cost. In order to lower, there is no problem in separating from the mold after molding.
  • the fastening hole 38 for fastening with the motor outer cylinder housing, the carbon brush assembly 36, and the wire hole 37 for power supply and control are formed.
  • the bearing container 30 comprises a plurality of bearing (B) contact portions 31 (eight equally spaced in the drawing), There are a plurality of bearing non-contact portions 32 arranged in the recesses and recessed and having a relatively larger inner diameter (eight in the figure, eight).
  • the contact portion 31 is intended to satisfy the roundness, concentricity and squareness, and to ensure the ease of separation of the non-contact portion 32 mold to secure productivity and cost competitiveness without the need for post-precision processing or additional parts. will be.
  • the contact portion 31 is parallel to the axis, in particular exaggerated in the enlarged circle of FIG. 10, parallel to the axis of the dashed line and at right angles to the rear break prevention portion 35 (vertical).
  • the non-contact portion 32 is inclined in the form of the axis and the contact (the term 'occlusal' extends the inner surface of the non-contact portion, and assuming that when the axis extends to meet each other), and also the rear departure prevention portion It becomes obtuse with (35) (vertical).
  • connection part 33 connecting the contact part 31 and the non-contact part 32 is an obtuse tapered inclination structure (particularly, the angle of inclination of the contact part inclined toward the non-contact part is an obtuse angle in view of ease of mold separation and the like). It is preferable to have).
  • the circle formed when connecting the contact portions 31 in the radial direction corresponds to the outer diameter of the bearing (B).
  • Such bearing receptors can be applied to the motors shown schematically in FIG. 12 as well as to a variety of other motors or articles.
  • FIGS. 13 and 14 a schematic front and exploded cross-sectional view of a modified example of the hot water boiler according to the present invention, which is modified compared to the structure shown in FIGS. 2 to 5, will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the hot water boiler according to the present invention formed a vent 40 in the motor (M).
  • the motor (M) stator (Ms) including the coil, etc. so that there is no problem due to the immersion of the motor itself is a structure in which the watertightness is ensured by the outer shell (Cs), the stator constituting the combination of the pumping member, in particular the impeller (P1)
  • the magnet, which is Mr, forms a vent 40 between the outer shell Cs, that is, a minute gap between the stator Ms and the rotor Mr forms the vent 40.
  • both ends of the shell Cs surrounding the stator Ms of the motor M are supported by the pump P housing 10, and the [impeller (P1) -magnet (Mr) assembly] is fixed to the shaft M1.
  • the shaft M1 has a structure in which a lower end is coupled to the lower middle shaft fixing part 16 of the pump housing 10 and an upper end is coupled to the upper central fixing part Cs1 of the motor stator Ms.
  • a bearing in particular, a carbon sleeve bearing B, is provided on the inner circumferential surface to make contact with the shaft.
  • the aeration passage 40 is connected to the tank (W) again through the exhaust pipe 45,
  • the aeration passage 40 is connected by a nozzle (not specified) provided at the center of the outer shell Cs so as to be coaxially arranged with the driving shaft M1, and connected to the exhaust pipe 45, and then to one side of the pump housing 10.
  • a nozzle not specified
  • the drive axial arrangement of the aeration and exhaust vents is intended to achieve a structure in which bubbles impinging the flow at the impeller P1 can be lifted and discharged most quickly and accurately.
  • the exhaust port 41 on the nozzle connected with the exhaust pipe 45 helps the release of bubbles faster in the shape of the upper and lower beams, and the inlet port 43 on the nozzle connected with the exhaust pipe also expands and breaks as the air flows into the upper and lower formations. It is easy to be discharged through the air outlet (15a) of the exhaust unit 15 described above with respect to FIG.
  • the boiler is provided with a ventilation path to reduce the efficiency caused by the suction power of the upper pump, noise caused by bubbles, vibration caused by unstable flow of bubbles, and heating efficiency due to bubbles in the heating pipe.
  • Deterioration heat generated due to lack of lubrication of the impeller support shaft, increase in the amount of wear due to friction force, the bearing portion is fused due to the heat generation can be prevented problems such as noise and failure.
  • FIG. 15 and 16 ([A] is a side cross-sectional view, [B] is a bottom view of a schematic sectional view and a housing related view of another modified example of the hot water boiler according to the present invention to further eliminate bubbles). (Boiler structure of FIG. 15 is mostly similar to that of FIG. 13).
  • FIGS. 15 and 16 are in the recirculation hole 14 formed around the outlet port 13 of the pump P housing 10, in particular under the nozzle forming the outlet port.
  • the pipe diameter is small or large, but the pipe length is large, such as a hot water mat
  • the fluid discharged by the rotation of the pumping member, especially the impeller cannot flow into the 100% pipeline and is pressurized larger than the pipeline resistance.
  • the fluid inside the pump flows due to the rotation of the impeller, but it cannot circulate but circulates inside the pump, and dissolved in the fluid as the temperature rises.
  • the bubbles collide with the impeller, producing noise and even cavitation.
  • the fluid not discharged due to the pipeline resistance is discharged to the water tank through the recirculation hole, thereby relieving the pressure to some extent, so that the flow in the pump is smooth and the effective discharge amount is increased, allowing for smooth hot water recycling. Done.
  • FIG. 17 [A] coupled perspective and [B] exploded perspective view) and FIG. 18 ([A] impeller side bottom view, [B] coupled cross-sectional view, and [C] exploded cross-sectional view of the impeller assembly according to the present invention. ).
  • the assembly of the impeller assembly IA improved according to the present invention includes a pumping member P1 having a wing portion 51 and a fastening portion 53, in particular an impeller body 50, a guide G, and a magnet. (Mr).
  • the fastening portion 53 formed on the impeller body 50 and the corresponding fastening portion G1 of the guide G are screwed together, the existing adhesive, ultrasonic fusion, insert injection double injection, and insert injection are pressed into the outer circumferential surface. It can solve all the problems of the method of press-fitting the barrel, it is easy to assemble and disassemble, there is an advantage that it is suitable for use in chemical, medical, foodstuffs, etc. because the metal parts are not used (particularly compared to the press of the press press).
  • the structure of the contact portion 55 in contact with the magnet (Mr) may also be variously modified.
  • the coupling method of the fastening part 53 and the counterpart fastening part G1 has a structure that is easy to fit or difficult to replace (difficult to separate) instead of screwing fastening. May be modified in a manner of bonding (eg, introducing a wedge structure of a wedge structure), bonding, or ultrasonic welding.
  • male and female coupling parts are formed at the contact surfaces of the guide G and the magnet Mr in order to easily assemble and disassemble the impeller assembly IA (since mutual idling is prevented).
  • the inner wall forming the hollow of the magnet (Mr) is formed with a male coupling portion (Mr1) (thickness than the case of the female coupling portion is thick, there is no problem in strength), It is preferable that the arm coupling part G2 is formed in the guide G.
  • the rear end of the guide (G) is formed to prevent the departure disk (G3), the disk is a structure that is accommodated in the rear end of the magnet, this coupling structure can be variously modified.
  • the carbon bearing (B) is coupled to the inner circumferential surface of the guide (G) to improve the assembly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은 임펠러와 같은 펌핑부재가 수조의 하부에 배열되고, 펌핑부재 구동을 위한 모터가 상부에 배열되어 있어 자중으로 인하여 낙하하는 스케일이 모터 구동축 주변에 형성되는 것을 방지할 수 있어 스케일에 의한 고착과 소음문제를 개선하고 성능에도 문제가 없으며, 또 임펠러를 통하여 수조 내 기포의 분쇄가 가능하고, 아울러 온수매트용으로 사용될 경우 소형이고 이동형인 전기 보일러가 이동시 또는 충격에 의하여 기울어질 경우 뜨거운 물이 공기배출구로 누수되는 위험을 방지할 수 있는 배기유닛을 구비한 온수 보일러에 관한 것이다. 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 토출구 및 회수구가 형성된 수조; 입수구와 상기 토출구와 연결된 출수구를 갖는 하우징과, 상기 하우징에 내장된 펌핑부재를 포함하고, 상기 수조에 내장된 펌프; 및 상기 펌핑부재와 연결되는 구동축을 갖고, 펌프 상부에 구비된 모터;를 포함하여 이루어진다.

Description

성능이 향상된 온수 보일러
본 발명은 임펠러와 같은 펌핑부재가 수조의 하부에 배열되고, 펌핑부재 구동을 위한 모터가 상부에 배열되어 있어 자중으로 인하여 낙하하는 스케일이 모터 구동축 주변에 형성되는 것을 방지할 수 있어 스케일에 의한 고착과 소음문제를 개선하고 성능에도 문제가 없으며, 또 임펠러를 통하여 수조 내 기포의 분쇄가 가능하고, 아울러 온수매트용으로 사용될 경우 소형이고 이동형인 전기 보일러가 이동시 또는 충격에 의하여 기울어질 경우 뜨거운 물이 공기배출구로 누수되는 위험을 방지할 수 있는 배기유닛을 구비한 온수 보일러에 관한 것이다.
도 1([A] 평면도 및 [B] 측단면도)에 개략적으로 도시된 바와 같이, 온수 보일러, 특히 가정용 온수매트에 적용될 수 있는 종래 소형 온수 보일러(B) 케이스(B1) 내에 수조(W)가 배열되고, 수조(W) 내의 물은 히터(H)에 의하여 가열되고, 펌프(P)에 의하여 입수관(11) 및 토출구(W1)를 거쳐 순환된다(미설명 부호 W2는 회수구, St는 온도센서, Sl은 수위센서임).
이와 같이 펌프가 수조 외부에 구비된 형태이거나, 수조 내부에 구비되어도 저면부근에 배열되고, 나아가 수평으로 모터가 배열된 경우에는 물속에 자연적으로 포함된 석회질 성분 등의 입자가 자중에 의하여 낙하되고 굳어서 스케일(scale)을 형성하게 되는데 이러한 스케일이 특히 모터축에 고착될 경우 소음발생 및 모터 성능에 문제를 일으키게 된다.
스케일로 인한 문제는 특히 상시적으로 물이 충진되어 사용되는 형태인 경우 더 문제가 된다. 아울러 종래 외장형 펌프의 경우 상시적으로 충진된 수조의 물로 인한 수압에 의하여 부하가 걸리게 되며, 수위에 따라 수압에 변동이 생기므로 모터에 걸리는 수압으로 인한 부하가 항시 일정한 것이 아니어서 보다 빠른 모터 노후화의 원인이 된다.
또 수위가 수평으로 위치하는 펌핑부재(통상 임펠러)(수직으로 배열된 경우 보다 한계 수위가 높다)를 잠기게 할 정도가 아닌 경우, 임펠러가 헛돌고 소음의 원인이 되는데, 소음은 숙면을 방해할 수밖에 없다.
한편, 보일러의 온수는 상온에서 고온으로 올라감에 따라 온수 속에 포함되어 있는 용존 산소의 부피가 커져 기포화 되는데, 필연적인 기포가 원활하게 순환 해소 되지 않을 경우에는 펌프의 운전시 펌핑부재, 특히 임펠러와 충돌하여 기포가 깨지면서 소음 발생의 원인이 된다.
또 기포가 누적될 경우에는 캐비테이션(cavitation)에 까지 이를 수 있다.더욱이 온수 매트 등과 같이 난방 배관이 길고 직경이 작기까지 할 경우 관로저항이 커져 원활한 온수 순환이 방해될 수 있으므로 기포 또한 원활하게 해소되기 어렵다.
따라서 소형 전기 보일러의 경우 기포 순환 해소가 제품 품질을 좌우하는 중요 요소에 해당한다.
이에 본 발명은 수조에 내장되는 펌프를 제공하며, 또 펌프 상부에 모터가 배열되어 있어 자중에 의하여 낙하하는 스케일 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 특히 수직 배열된 모터와 펌핑부재에 알맞은 펌프 하우징을 제공하고, 온수매트용으로 사용될 경우 소형이고 이동형인 전기 보일러가 이동시 또는 충격에 의하여 기울어질 경우 뜨거운 물이 공기배출구로 누수되는 위험을 방지할 수 있는 배기유닛을 구비한 보일러는 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 특히 상기 펌프 하우징의 출수구 주변에는 재순환공이 형성되어 있어 기포의 원활한 순환 해소를 도모하고, 방출된 기포가 다시 수조로 순환 유입되어 수밀성 유지 문제 등이 없으면서도 기포의 보다 원활한 해소가 가능한 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 특히 상기 모터에 통기로를 형성하여 기포의 원활한 순환 해소를 도모하고, 방출된 기포가 다시 수조로 순환 유입되어 수밀성 유지 문제 등이 없으면서도 기포의 보다 원활한 해소가 가능한 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 본 발명은 모터의 구동축을 지지하는 베어링이 결합되는 수용체에서 베어링 접촉 부위의 정밀 재가공이나 기타 부품을 추가 제조가 불필요하도록 베어링 수용체의 중공 내주면에 베어링 접촉부와 베어링 비접촉부로 이중화(스플라인(spline)화)하여 생산성을 높이고, 제조단가를 낮추는 것을 목적으로 한다.
다음으로 본 발명은 온수 보일러에서 펌프를 다이어프램펌프로 구성할 경우, 기존 다이어프램 펌프에서 다이어프램과 펌핑부재를 분리함과 아울러, 다이어프램과 그 양면에 배열된 헤드부재 및 리테이너의 각 접면에서 누수가 발생되지 않도록 밀폐성 향상을 위하여 상호 맞물리는 요철부를 도입하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 토출구 및 회수구가 형성된 수조;
입수구와 상기 토출구와 연결된 출수구를 갖는 하우징과, 상기 하우징에 내장된 펌핑부재를 포함하고, 상기 수조에 내장된 펌프; 및
상기 펌핑부재와 연결되는 구동축을 갖고, 펌프 상부에 구비된 모터; 를 포함하여 이루어진다.
또 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 상기 모터의 구동축은 수직 설치되고, 상기 펌프 하우징의 입수구는 하향 개구되어 있으며,
상기 수조의 상부에 형성된 공기배출구, 상기 공기배출구 하부에는 배열되고 유입구가 형성된 수납실, 상기 수납실에 내장되는 플로팅볼을 포함하는 배기유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 상기 펌프 하우징의 출수구 주변에 재순환공이 형성되어 있고, 또 상기 모터에는 통기로가 구비되어 있으며, 나아가 상기 통기로는 상기 모터의 고정자와 회전자 사이에 배열되어 있는 것이 바람직하다.
나아가 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 상기 모터의 구동축은 베어링에 의하여 지지되고, 상기 베어링은 복수의 베어링 접촉부 및 상기 접촉부 사이에 배열되고 요입된 복수의 베어링 비접촉부를 포함하는 베어링 수용체에 결합되어 있는 것이 바람직하다.
아울러 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 상기 펌프가
상기 모터의 구동축과 결합되어 편심운동을 하고, 복수의 체결부를 갖는 리테이너,
상기 리테이너의 각 체결부에 배열되는 결합부를 갖는 다이어프램,
상기 다이어프램의 결합부에 배열되는 헤드부재,
상기 헤드부재와 상기 다이어프램을 관통하여 상기 리테이너에 체결되는 볼트, 그리고
상기 다이어프램 및 헤드부재를 감싸고, 입수구 및 상기 토출구와 연결된 출수구를 갖는 하우징을 포함하여 이루어어진 다이어프램 펌프이되,
상기 리테이너의 체결부, 상기 다이어프램의 결합부 및 상기 헤드부재의 각 접면 일부 또는 모두에는 상호 맞물리는 요부(凹部) 또는 철부(凸部)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 성능이 향상된 온수 보일러는 수조에 내장되는 펌프 상부에 모터가 배열되어 있어 자중에 의하여 낙하하는 스케일 문제를 없으며, 또 특히 수직 배열된 모터와 펌핑부재에 알맞은 펌프 하우징을 제공하고, 온수매트용으로 사용될 경우 소형이고 이동형인 전기 보일러가 이동시 또는 충격에 의하여 기울어질 경우 뜨거운 물이 공기배출구로 누수되는 위험을 방지할 수 있는 배기유닛을 구비하고 있어 안전성에 만전을 기할 수 있으며, 결국 내구성 향상, 소음 및 온수 순환 효율 개선, 수조 내장형 펌프를 통한 보일러 구조의 콤팩트화에 기여할 수 있다.
또 본 발명에 따른 온수 보일러는 상기 펌프 하우징의 출수구 주변에 재순환공이 형성되어 있어 펌프의 흡입력 저하에 따른 효율 저하, 기포에 의한 소음 발생, 기포에 의한 불안정 유동으로 진동발생, 난방 배관내의 기포로 인한 난방효율 저하, 임펠라 지지축의 윤활 부족으로 발생되는 발열, 마찰력에 의한 마모량 증가, 발열에 따라 베어링부가 융착하게 되어 소음 및 고장이 발생되는 문제 등을 방지할 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 온수 보일러는 모터의 구동축을 지지하는 베어링 수용체가 중공 내주면에 베어링 접촉부와 베어링 비접촉부로 이중화(스플라인(spline)화)하여 베어링 접촉 부위의 정밀 재가공이나 기타 부품을 추가 제조가 불필요하므로 생산성을 높일 수 있고, 제조단가를 낮출 수 있다.
다음으로 본 발명에 따른 온수 보일러에서 펌프를 다이어프램펌프로 구성할 경우, 다이어프램과 펌핑부재를 분리하고, 다이어프램과 그 양면에 배열된 헤드부재 및 리테이너의 각 접면에 상호 맞물리는 요철부를 도입하여 밀폐성 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 종래 소형 전기 보일러에 대한 개략적인 정단면도.
도 2, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 보일러에 대한 개략적인 평면도, 정단면도 및 분해단면도.
도 5는 본 발명에 따른 보일러를 이용한 온수매트에 대한 개략적인 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 다이어프램 펌프에 대한 개략적인 정단면도.
도 7 및 도 8은 도 6의 요부에 해당하는 다이어프램 등에 대한 개략적인 분해단면도 및 결합단면도.
도 9 및 도 10은 모터에 적용될 수 있는, 본 발명에 따른 베어링 수용체에 대한 개략적인 평면도 및 단면도(도 9의 S1-S1 선을 따라 절개).
도 11은 베이링이 결합된 수용체에 대한 개략적인 평면도.
도 12는 본 발명에 따른 베어링 수용체를 적용한 모터의 개략적인 부분 단면도.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 온수보일러의 변형예에 대한 개략적인 정단면도 및 분해단면도.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 온수보일러의 다른 변형예에 대한 개략적인 정단면도 및 하우징 관련도면.
도 17 및 도 18은 본 발명에 따른 임펠러어셈블리의 사시도 및 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
B: 보일러 B1: 케이스
H: 히터 Sl: 수위센서
St: 온도센서 W: 수조
S1: 토출구 W2: 회수구
W3: 캡 W4: 난방배관
P: 펌프 P1: 펌핑부재
10: 하우징 11: 입수구
13: 출수구 14: 재순환공
15: 배기유닛 16: 축고정부
M: 모터 M1: 구동축
Mc: 커버 B: 베어링
21: 리테이너 23: 다이어프램
25: 헤드부재 27: 볼트
Ms: 고정자 Mr: 회전자(마그넷)
30: 베어링수용체 31: 접촉부
32: 비접촉부 33: 연결부
34: 투입부 35: 이탈방지부
36: 브러쉬조립부 37: 전선구멍
38: 체결공 40: 통기로
41: 배기구 43: 흡기구
45: 배기관 IA: 임펠러어셈블리
50: 임펠러바디 51: 날개부
53: 체결부 55: 접촉부
G: 가이드 G1: 대응체결부
G2: 암결합부 G3: 디스크
Mr1: 수결합부
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다(이는 종래 보일러와 관련한 도 1의 경우도 마찬가지이나, 다만 참조부호 11은 도 1에서는 입수관을 의미한다).
본 발명에 따른 온수 보일러(B) 등을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 3 및 도 13을 참고하여 특정하면, 본 발명의 각 특징에 해당되는 구성요소들이 보일러, 특히 온수 매트 등을 위한 소형 전열 온수 보일러(B)에 적용되는 경우를 상정하여 중력방향에 맞게 펌핑부재(P1)가 구비된 쪽을 하부로 정하고 모터(M)가 구비된 쪽을 상부로 정한다.
그러나 이러한 방향 기준을 비롯한 온수 보일러와 관련된 한정된 설명으로 인하여 본 발명의 각 특징이 다른 기술 분야에 적용되는 경우를 배제하여서는 안되고, 나아가 보호범위가 보일러에 국한하여 적용되는 경우로 제한 해석되어서는 안 된다.
각각 본 발명에 따른 보일러에 대한 개략적인 평면도, 정단면도 및 분해단면도인 도 2, 도 3 및 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이,
보일러(B) 케이스(B1)에 내장된 수조(W)에는 펌프(P)와, 펌프 구동을 위한 모터(M)가 내장되어 있다.
또 상기 수조(W)는 펌프(P)에 의하여 배출되는 온수를 위한 토출구(W1)와 난방에 활용된 후 순환 복귀하는 온수를 위한 회수구(W2)가 형성되어 있고, 물을 덥히기 위한 전열 히터(H)와, 히터 및 펌프 on/off와 물보충 알림 등을 위한 온도센서(St) 및 수위센서(Sl)가 구비되어 있다.
이러한 보일러(B)는 다양한 분야에 활용될 수 있으나, 우선적으로 간이 난방을 위한 온수매트에 활용되는 경우를 고려하여 도 5에서는 본 발명에 따른 보일러를 이용한 온수매트에 대한 개략적인 평면도를 도시하고 있다.
온수매트의 난방배관(W4)은 각각 토출구(W1) 및 회수구(W2)와 연결되어 있다. 본 발명에 따른 온수 보일러(B)는 펌프(P) 및 모터(M)가 수조(W)에 내장되어 있으므로 보다 컴팩트한 보일러를 제공할 수 있다.
또 상기 펌프(P) 상부에 모터(M)가 구비되고 나아가, 모터(M)의 구동축(M1)이 수직 설치되는 형태이므로 앞서 언급한 바와 같이,
종래 수조 외부에 구비된 펌프 형태나 수조 내에 펌핑부재와 모터 구동축이 수평 배열되는 형태에 비하여 온수 펌핑 한계수위를 낮출 수 있어 용량에 맞는 보일러 설계가 용이하고, 또 물속에 자연적으로 포함된 석회질 성분 등의 입자가 자중에 의하여 낙하되고 굳어서 스케일(scale)을 형성하는 경우, 스케일의 모터축 고착으로 인한 소음 발생 및 모터 성능 저하(결국 펌핑 성능 저하) 문제가 없다.
나아가 본 발명에서는 보다 컴팩트한 구조와 조립성, 수리 편리성, 펌프 성능 등을 고려하여 펌프(P)의 하우징의 입수구(11)는 하향 개구되어 있고, 출수구(13)는 펌핑부재(특히 임펠러)(P1)의 추력에 알맞게 펌핑부재 측면에 구비되어 있고, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 역시 모터(M) 설치의 편리성을 위하여 모터 하우징 하부를 지지하고 구동축(M1)이 관통하여 임펠러(P1)와 연결될 수 있는 통공(미지시됨)을 갖는 베이스(Mb)를 도입하였다.
또 상기 베이스(Mb)에는 회수구(W2) 및 토출구(W1)를 위한 노즐을 갖고, 특히 상기 토출구(W1)는 펌프 하우징(10) 우측의 노즐(미지시됨)과 암수결합되는 형태에서 조립성 및 수밀성 개선을 꾀하였다.
한편, 본 발명에 따른 온수 보일러(B)는 수조(W) 내 기포 발생 누적으로 인한 펌핑력 저하, 소음발송, 캐비테이션 발생 문제를 방지하기 위하여 배기유닛(15)을 도입하였다. 특히 상기 배기유닛(15)은 역시 상기 모터 베이스(Mb)에 구비되는 형태에서 역시 생산성 및 조립성 향상 등을 고려하였다.
상기 배기유닛(15)은 상기 수조(W)의 상부에 형성된 공기배출구(15a), 상기 공기배출구 하부에는 배열되고 유입구가 형성된 수납실(15b), 상기 수납실에 내장되는 플로팅볼(15c)로 이루어진다.
상기 공기배출구(15a) 및 수납실(15b)은 특히 물 보충 등을 위한 커버(W3)에 구비되고, 상기 모터 베이스(Mb)에 나사결합되는 형태인 것이 바람직한 상기 커버(W3)의 수납실(15b)에 내장된 플로팅볼(15c)은 상기 커버 하부에 결합(나사결합 또는 억지끼움 등의 방식)되는 부싱(15d)에 의하여 고정된다.
상기 부싱(15d)은 통기성(또는 통수성)은 충족하면서 볼(15c)의 이탈을 방지하도록 측면에 절개 통기채널(미도시됨)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 배기유닛(15)은 평상시에는 볼(15c)이 부싱(15d) 위에 머물러 있고 공기배출구(15a)는 막지 않으므로 수조(W) 내의 기포 해소에 도움이 되며, 온수매트용으로 사용될 경우 소형이고 이동형인 전기 보일러(B)가 이동시 또는 충격에 의하여 기울어질 경우 물이 상기 수납실(15b)을 채우면 볼(15c)이 떠 올라 공기배출구(15a)를 폐쇄하게 되므로 뜨거운 물이 공기배출구로 누수되어 화상 등의 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 볼(15c)은 부력을 갖는 재질(예: 러버 재질)인 것이어야 한다. 도 4에서 미설명 부호 Wp는 수조(W)와 모터 베이스(Mb) 사이에 개재되는 패킹이다.
다음으로 본 발명에 따른 다이어프램 펌프에 대한 개략적인 정단면도, 요부 분해단면도 및 결합단면도인 도 6, 도 7 및 도 8을 살펴보도록 한다.
이러한 다이어프램 펌프를 온수 보일러에 도입할 경우에는 기존 임펠러 타입 펌프를 대체할 수 있으나, 다이어프램 펌프와 관련된 특징은 다른 분야에도 충분히 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 밀폐성이 향상된 다이어프램 펌프(P)는 구동축(M1)을 포함하는 모터(M), 상기 구동축(M1)과 연결되어 편심운동(일종의 wobble motion)을 하는 리테이너(21), 리테이너와 연결된 다이어프램(23), 상기 다이어프램(23)의 결합부(23a)에 배열되는 헤드부재(25)(통상 3개), 그리고 헤드부재와 다이어프램의 리테이너에의 고정 체결을 위한 볼트(27)를 포함하여 이루어진다.
상기 리테이너(21)(결국은 [리테이너-다이어프램-헤드부재 결합체])의 편심운동은 실질적으로 상기 구동축(M1)과 결합된 캠(M3)의 개재에 의한 것인데, 공지된 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또 입수구(11) 및 출수구(13)(보일러에 적용될 경우 수조(W)의 토출구(W1)와 연결될 것이다)와 관련하여 체크밸브(미지시됨)의 개폐 과정에 대한 설명 또한 생략하도록 한다.
하우징(10)에 의하여 둘러싸이고 모터(M)와 분리하는 역할을 하는 다이어프램(23)의 양면, 즉 상기 리테이너(21)의 체결부(21a), 상기 다이어프램(23)의 결합부(23a) 및 상기 헤드부재(25)의 각 접면 일부 또는 모두에는 상호 맞물리는 요부(凹部)(C1) 또는 철부(凸部)(C2)가 형성되어 있는데, 각 요철부(C1)(C2)는 연속되어 있어 환형의 폐회로를 이루는 것이 바람직하다.
도 7 및 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 요부(C1)는 모두 다이어프램(23)에 형성되고 대응 철부(C2)는 리테이너(21) 및 헤드부재(25)에 형성되어 있으나
상대적으로 탄성을 갖는 다이어프램에는 미리 요부가 성형되지 않고 리테이너(21) 및 헤드부재(25)에만 철부를 형성하여도 볼트(27) 체결에 따라 가압되어 자연스럽게 철부에 대응되는 요부가 형성되는 형성되는 방식일 수 있다.
또 어느 경우에나 각 요철부는 비중첩되는 것이 밀폐성 향상을 위하여 바람직하다.
도 6에서 미설명 참조부호 Mc는 모터(M)의 전후 커버에 해당하며, 이와 관련하여 본 발명의 다이어프램 펌프에도 적용 가능한 베어링 수용체(30)와 관련한 설명한 후술하도록 한다.
이어서 본 발명에 따른 베어링 수용체에 대한 개략적인 평면도인 도 9, 단면도(도 9의 S1-S1 선을 따라 절개)인 도 10, 베이링이 결합된 수용체에 대한 개략적인 평면도인 도 11, 베어링 수용체를 적용한 모터의 개략적인 부분 단면도인 도 12와 관련하여 설명하도록 한다.
이러한 베어링 수용체(30)는 임펠러를 구비한 펌프(P) 모터(소형 온수 보일러용 펌프 포함)나 다이어프램 펌프 모터(도 6의 모델을 비롯한 각종 모델 포함), 기타 베어링 도입 물품에 적용될 수 있다.
이러한 베어링 수용체(30)는 베어링 접촉 부위의 정밀 재가공이나 기타 부품을 추가 제조가 불필요하도록 베어링 수용체의 중공 내주면에 베어링 접촉부와 베어링 비접촉부로 이중화(스플라인(spline)화)하여 생산성을 높이고, 제조단가를 낮추기 위한 것으로, 성형 후 금형에서 분리하는데도 문제가 없다.
각 도면은 기본적으로 모터(M)에 적용되는 경우를 고려하여 모터 전후 커버(Mc)에 베어링 수용체(30)가 형성되는 것을 고려하고 있다(그러나 이에 의하여 본 발명에 따른 베어링 수용체의 보호범위가 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다).
따라서 모터 외통 하우징과의 체결을 위한 체결공(38), 카본 브러쉬 조립부(36), 전원 및 제어를 위한 전선 구멍(37)이 형성되어 있다.
도 9와 도 11 및 도 10의 확대된 원 내에 과장되게 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 베어링 수용체(30)는 복수(도면에서는 등간격의 8개)의 베어링(B) 접촉부(31), 상기 접촉부 사이에 배열되고 요입되어 상대적으로 더 큰 내경을 갖는 복수(도면에서는 등간격, 8개)의 베어링 비접촉부(32)를 갖는다.
상기 접촉부(31)는 진원, 동심 및 직각도를 총족시키기 위한 것이며, 상기 비접촉부(32) 금형 분리 용이성을 보장하여 후정밀가공이나 추가 부품이 필요 없어 생산성 및 단가경쟁력을 확보할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 위하여 상기 접촉부(31)는 축선과 평행하고, 특히 도 10의 확대된 원 내에 과장되게 표현한 바와 같이, 이점쇄선의 축선과 평행하고 후방 이탈방지부(35)(수직을 이룬다)와는 직각을 이루며,
상기 비접촉부(32)는 축선과 교접('교접'이라는 용어는 비접촉부 내면 선을 연장하고, 축선을 연장하는 경우를 가정하면 상호 만난다는 의미임)하는 형태로 경사져 있으며, 역시 후방 이탈방지부(35)(수직을 이룬다)와는 둔각을 이루게 된다.
또 금형 분리 용이성 등을 고려하여 상기 접촉부(31)와 상기 비접촉부(32)를 잇는 연결부(33)는 둔각을 이루는 테이퍼 져 경사 구조(특히 접촉부에서 비접촉부를 향하여 경사져 꺾인 각도가 둔각을 이루는 형태임)를 갖는 것이 바람직하다.
또 상기 접촉부(31)들을 방사상 방향으로 연결할 경우 형성되는 원은 베어링(B)의 외경에 상응하는 것이 바람직하다. 도 12에 개략적으로 도시한 모터 뿐 아니라 기타 다양한 모터나 물품에 이러한 베어링 수용체가 적용될 수 있다.
다음으로 도 2 내지 도 5에서 제시된 구조에 비하여 변형된, 본 발명에 따른 온수보일러의 변형예에 대한 개략적인 정단면도 및 분해단면도인 도 13 및 도 14를 살펴보도록 한다.
기포로 인한 문제를 보다 완벽하게 해소하기 위하여 본 발명에 따른 온수 보일러는 모터(M)에는 통기로(40)를 형성하였다.
특히 모터 자체의 침수로 인한 문제가 없도록 코일 등이 포함된 모터(M) 고정자(Ms)는 외피(Cs)에 의하여 수밀성이 보장되는 구조에서, 펌핑부재, 특히 임펠러(P1)의 결합체를 이루는 고정자(Mr)인 마그넷은 외피(Cs)와의 사이에 통기로(40)를 형성하는 형태로, 다시 말해 고정자(Ms)와 회전자(Mr) 사이의 미세한 틈새가 통기로(40)를 이루는 형태이다.
아울러 펌프(P) 하우징(10)에 모터(M)의 고정자(Ms)를 감싸는 외피(Cs) 양단이 안착 지지되며, [임펠러(P1)-마그넷(Mr) 결합체]는 축(M1)에 고정되고, 축(M1)은 펌프 하우징(10) 하부 중간 축고정부(16)에 하단이 결합되고, 모터 고정자(Ms) 상부 중앙 축고정부(Cs1)에 상단이 결합되는 구조이다.
[임펠러(P1)-마그넷(Mr) 결합체] 내주면에는 베어링, 특히 카본 슬리브 베어링(B)이 구비되어 있어 축고 접촉한다.
상기 통기로(40)는 배기관(45)을 통하여 다시 수조(W)로 연결되어 있는데,
특히 상기 통기로(40)로는 구동축(M1)과 동축상에 배열되도록 외피(Cs) 중앙에 구비된 노즐(미지칭됨)로 연결되며, 상기 배기관(45)과 연결된 후 상기 펌프 하우징(10) 일측의 노즐(미지칭됨) 상의 흡기구(43)로 연결된다.
통기로 및 배기구의 구동 축상 배열은 임펠러(P1) 부위에서 유동 충돌하는 기포가 가장 신속하고 정확하게 상승 배출 될 수 있는 구조를 구현하기 위한 것이다.
상기 배기관(45)과 연결된 상기 노즐 상의 배기구(41)는 상협하광 형상으로 보다 빠른 기포의 방출을 돕고, 역시 상기 배기관과 연결된 노즐 상의 흡기구(43)는 상광하협 형성으로 기포의 유입됨에 따라 확장 파괴 되어 앞서 도 4와 관련하여 설명한 배기유닛(15)의 공기배출구(15a)를 통하여 배출되기 쉽게 된다.
이와 같은 기포 해소를 위하여 모터에 통기로를 형성한 보일러 구현을 통하여 상펌프의 흡입력 저하에 따른 효율 저하, 기포에 의한 소음 발생, 기포에 의한 불안정 유동으로 진동발생, 난방 배관내의 기포로 인한 난방효율 저하, 임펠러 지지축의 윤활 부족으로 발생되는 발열, 마찰력에 의한 마모량 증가, 발열에 따라 베어링부가 융착하게 되어 소음 및 고장이 발생되는 문제 등을 방지할 수 있다.
나아가 기포 해소에 보다 만전을 기하기 위한, 본 발명에 따른 온수보일러의 다른 변형예에 대한 개략적인 정단면도 및 하우징 관련도면인 도 15 및 도 16([A]는 측단면도, [B]는 저면도)을 살펴보도록 한다(도 15의 보일러 구조는 도 13의 보일러 구조와 대부분 유사하다).
특히 도 15 및 도 16에 도시된 특징은 상기 펌프(P) 하우징(10)의 출수구(13) 주변, 특히 출수구를 이루는 노즐 하부에 형성된 재순환공(14)에 있다.
이러한 재순환공(14)을 도입할 경우 별도의 에어벤트나 기수분리기를 사용하지 않아도 기포음(펌핑부재에 의함 기포 파괴 등이 원인임)이 발생되지 않으므로 정숙한 운전이 가능한 것으로 나타났다.
특히 온수 매트처럼 관경이 작거나 관경이 크지만 관 길이가 길어서 배관저항이 클 경우 펌프에서 펌핑부재, 특히 임펠러의 회전으로 토출되는 유체가 100% 관로로 유동이 되어 지지 못하고 관로 저항 보다 큰 가압된 압력 상태의 유체만이 토출되어 난방배관으로 배출됨에 따라 펌프 내부의 유체는 임펠러의 회전에 의해 유동은 되나 토출이 되어지지 못하고 펌프 내부에서 맴돌이를 하고, 또한 온도 상승에 따라 유체에 포함되어 있는 용존산소의 부피가 커지고 양도 증가됨에 따라 기포는 임펠러와 충돌하여 소음을 발생시키고, 심지어는 캐비테이션에 따지 이르게 된다.
그러나 재순환공(14)의 형성으로 관로 저항으로 인하여 토출되지 않은 유체가 재순환공을 통하여 수조로 토출되므로 어느 정도 압력을 해소하여 펌프 내의 유동이 원활해 지고 유효 토출량이 증가되어 순탄한 온수 재순환이 가능하게 된다.
이러한 재순환공만으로도 기포 해소가 충분할 경우 도 4에서와 같은 배기유닛(15) 등의 에어 벤트가 불필요할 수 있어 수밀성 유지 문제 등이 없으면서도 기포의 보다 원활한 해소가 가능할 것으로 기대된다.
이어 본 발명에 따른 임펠러어셈블리의 사시도 및 단면도인 도 17([A] 결합사시도 및 [B] 분해사시도) 및 도 18([A] 임펠러측 저면도, [B] 결합단면도, [C] 분해단면도)을 살펴보도록 한다.
도면에서 본 발명에 따른 조립성이 향상된 임펠러 어셈블리(IA)는 날개부(51)와 체결부(53)를 갖는 펌핑부재(P1), 특히 임펠러 바디(50)와, 가이드(G), 그리고 마그넷(Mr)으로 이루어진다.
특히 상기 임필레 바디(50)에 형성된 체결부(53)와 가이드(G)의 대응체결부(G1)는 상호 나사결합되므로 기존 접착, 초음파 융착, 인서트 사출 이중사출, 인서트 사출 후 외주면에 프레스로 철통을 압입하는 방식의 문제점을 모두 해결할 수 있고, 조립 및 분해가 쉽고, 금속성 부품이 사용되지 않으므로(특히 철통 프레스 압입 방식에 비하여) 화학용, 의료용, 식료품 등에 활용되기에 적합하다는 장점을 갖는다.
도시된 임펠러(P1) 바디(50)에서 특히 날개부(51)의 구조는 예시적인 것이며, 마그넷(Mr)과 접촉하는 접촉부(55)의 구조 역시 다양하게 변형될 수 있다.
또 필요에 따라(특히 본 발명의 보호 범위 회피를 위하여) 상기 체결부(53) 및 대응체결부(G1)의 결합 방식은 나사 결합 방식 체결 대신 억지끼움이나 결합이 용이한(분리는 어려운) 구조의 결합(예: 쐐기 구조의 결합 돌기 도입) 방식, 접착, 초음파 융착 등의 방식으로 변형될 수도 있다.
나아가 상기 임펠러어셈블리(IA)의 조립 및 분해 용이성(상호 공회전이 방지되므로)을 위하여 상기 가이드(G)와 상기 마그넷(Mr)의 접면에는 상호 맞물리는 암수 결합부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
특히 상기 마그넷(Mr)의 파손 문제를 줄이기 위하여 상기 마그넷(Mr)의 중공을 형성하는 내벽에는 수결합부(Mr1)가 형성되고(암결합부인 경우보다 두께가 두꺼워 강도에 문제가 없다), 상기 가이드(G)에는 암결합부(G2)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또 상기 가이드(G)의 후단에는 이탈방지 디스크(G3)가 형성되고, 상기 디스크는 상기 마그넷의 후단에 수용되는 구조인데, 역시 이러한 결합구조는 다양하게 변형될 수 있다. 아울러 상기 가이드(G)의 내주면에는 카본 베어링(B)이 결합되어 있어 조립성 향상을 꾀하였다.
이상의 설명에서 소형 온수 보일러, 펌프 및 히터의 제어, 다이어프램 펌프의 편심 운동 및 흡입과 토출 동작, 각 구성요소의 소재 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 보일러, 모터, 펌프, 베어링 수용체, 임펠러 어셈블리 등을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 토출구 및 회수구가 형성된 수조;
    입수구와 상기 토출구와 연결된 출수구를 갖는 하우징과, 상기 하우징에 내장된 펌핑부재를 포함하고, 상기 수조에 내장된 펌프; 및
    상기 펌핑부재와 연결되는 구동축을 갖고, 펌프 상부에 구비된 모터;
    를 포함하여 이루어진 성능이 향상된 온수 보일러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 구동축은 수직 설치된 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프 하우징의 출수구 주변에는 재순환공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모터에는 통기로가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통기로는 상기 모터의 고정자와 회전자 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 통기로는 배기관을 통하여 다시 수조로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 통기로는 상기 구동축과 동축상에 배열된 배기관으로 이어지는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모터의 구동축은 베어링에 의하여 지지되고,
    상기 베어링은
    복수의 베어링 접촉부 및 상기 접촉부 사이에 배열되고 요입된 복수의 베어링 비접촉부를 포함하는 베어링 수용체에 결합되는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 접촉부는 축선과 평행하고,
    상기 비접촉부는 축선과 교접하는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프는
    상기 모터의 구동축과 결합되어 편심운동을 하고, 복수의 체결부를 갖는 리테이너,
    상기 리테이너의 각 체결부에 배열되는 결합부를 갖는 다이어프램,
    상기 다이어프램의 결합부에 배열되는 헤드부재,
    상기 헤드부재와 상기 다이어프램을 관통하여 상기 리테이너에 체결되는 볼트, 그리고
    상기 다이어프램 및 헤드부재를 감싸고, 입수구 및 상기 토출구와 연결된 출수구를 갖는 하우징을 포함하여 이루어어진 다이어프램 펌프이되,
    상기 리테이너의 체결부, 상기 다이어프램의 결합부 및 상기 헤드부재의 각 접면 일부 또는 모두에는 상호 맞물리는 요부(凹部) 또는 철부(凸部)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성능이 향상된 온수 보일러.
PCT/KR2009/003015 2008-07-01 2009-06-05 성능이 향상된 온수 보일러 WO2010002116A2 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20-2008-0008785 2008-07-01
KR20080008785 2008-07-01
KR20-2008-0013483 2008-10-09
KR20080013483 2008-10-09
KR10-2009-0046437 2009-05-27
KR1020090046437A KR20100003694A (ko) 2008-07-01 2009-05-27 성능이 향상된 온수 보일러

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010002116A2 true WO2010002116A2 (ko) 2010-01-07
WO2010002116A3 WO2010002116A3 (ko) 2010-03-04

Family

ID=41466415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2009/003015 WO2010002116A2 (ko) 2008-07-01 2009-06-05 성능이 향상된 온수 보일러

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2010002116A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111436878B (zh) * 2020-03-31 2023-07-25 宁波方太厨具有限公司 一种清洗机及清洗方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6006524A (en) * 1996-04-18 1999-12-28 Ace Bed Co., Ltd. Temperature controller for bedding
JP2000354349A (ja) * 1999-04-09 2000-12-19 Nippon Densan Corp モータ
KR100663967B1 (ko) * 2005-11-09 2007-01-02 고영호 온수매트용 온수가열장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2757646B2 (ja) * 1992-01-22 1998-05-25 株式会社デンソー 燃料ポンプ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6006524A (en) * 1996-04-18 1999-12-28 Ace Bed Co., Ltd. Temperature controller for bedding
JP2000354349A (ja) * 1999-04-09 2000-12-19 Nippon Densan Corp モータ
KR100663967B1 (ko) * 2005-11-09 2007-01-02 고영호 온수매트용 온수가열장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111436878B (zh) * 2020-03-31 2023-07-25 宁波方太厨具有限公司 一种清洗机及清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010002116A3 (ko) 2010-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0747599B1 (en) Pump casing made of sheet metal
US6293772B1 (en) Containment member for a magnetic-drive centrifugal pump
JP5535860B2 (ja) 振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジングを備えた温水ボイラー
KR940011716B1 (ko) 마그네트 펌프
CN114179409A (zh) 一种轮胎硫化设备
KR101072577B1 (ko) 생산성이 향상된 베어링 수용체를 이용한 모터를 구비한 온수 보일러
WO2010002116A2 (ko) 성능이 향상된 온수 보일러
WO2015020438A1 (ko) 워터 펌프
CN216400630U (zh) 一种轮胎硫化设备
WO2010002117A2 (ko) 조립성이 향상된 임펠러 어셈블리 및 이를 구비한 온수 보일러
CN2793381Y (zh) 集装式多用管道泵
CN217301823U (zh) 电磁阀
KR101047582B1 (ko) 밀폐성이 향상된 다이어프램 펌프 및 이를 구비한 온수 보일러
CN109494922B (zh) 一种用于水泵的新型电动机
JP2017020498A (ja) Ｐｆａライナーを用いたポンプケーシングの構造改良物
CN213270303U (zh) 一种可输送料浆的磁力驱动泵
KR100950847B1 (ko) 마그네트 펌프의 리어 컨테인먼트 쉘 구조체
JP6588260B2 (ja) ポンプ及びこれを備えたポンプ機場
KR20100003719A (ko) 성능이 향상된 온수 보일러
KR100917314B1 (ko) 회전식 파이프 지지 고정구
WO2018008896A1 (ko) 워터 펌프
CN212803612U (zh) 一种氟塑料衬里oh2型单级单吸化工离心泵
TWI435004B (zh) 一種具有方便組裝的葉輪組件的溫水鍋爐
KR200236649Y1 (ko) 축수부와 누수방지구조를 개선한 온수 순환펌프
JP3373791B2 (ja) 竪型射出機の油排除方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09773652

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09773652

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2