WO2017073975A1 - 보일러용 펌프 - Google Patents

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WO2017073975A1
WO2017073975A1 PCT/KR2016/011993 KR2016011993W WO2017073975A1 WO 2017073975 A1 WO2017073975 A1 WO 2017073975A1 KR 2016011993 W KR2016011993 W KR 2016011993W WO 2017073975 A1 WO2017073975 A1 WO 2017073975A1
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WO
WIPO (PCT)
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heating water
pump
boiler
guide
pump housing
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/011993
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English (en)
French (fr)
Inventor
민만홍
양현익
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/001—Preventing vapour lock
    • F04D9/002—Preventing vapour lock by means in the very pump
    • F04D9/003—Preventing vapour lock by means in the very pump separating and removing the vapour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a pump for a boiler, and more particularly to a boiler pump with improved water separation performance and cavitation reduction effect.
  • pumps are used as a means of transporting fluids.
  • the pumps include pumps provided in heating pipes for circulating heating water in a boiler.
  • the boiler is configured to perform heating by circulating the heating water through the heating pipe after heating the heating water in the heat exchanger using heat generated by burning fuel, for example, gas in the combustion chamber.
  • Such a boiler is provided with a pump for circulation of the heating water to form a heating circuit for supplying and returning the heating water, and the heating water is circulated in a state in which air mixed in the heating water is removed using a water separator.
  • boiler pump to which the water separator is applied include the boiler pump disclosed in Korean Utility Model Registration No. 20-0104180.
  • the utility model the body of the water separation device for removing the air bubbles in the heating water through the cock by the operation of the floating body in the pump housing to guide the heating water, the radiator is separated by the separation plate during the heating water circulation is While presenting the installed pump for the boiler, in particular, the flow guide blades of the radiator separator are inclined with the tangential direction of the flow path, and the cross-sectional area of the flow path is formed into the flow path B, the flow path A, and the flow path C. It is characterized by one.
  • the boiler pump including the conventional water separator including the registered utility model despite the water separator is not enough to satisfy the water separation performance, the circulation of the heating water is not properly, thereby heating efficiency is There is a problem of deterioration.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to reduce the cross-sectional area of the heating water flow path in the pump housing at the same time to change the flow direction, to provide a pump for boilers with improved water separation performance.
  • a space defined by an end surface and a side surface extending from the end surface is formed therein, and a heating water inlet through which heating water can be introduced into the space and air from the space.
  • a pump housing having an air outlet for discharging, a base portion formed to face the end surface in the pump housing and having a through hole through which heating water flows into the impeller, and a protruding length from the base portion toward the end surface;
  • Direction is formed to be bent along the periphery of the through-hole guides the heating water introduced through the heating water inlet flows in the longitudinal direction through the space between the outer surface and the side and then directed toward the through hole
  • a guide comprising a portion, and protruding from an outer surface of the guide portion Least includes one of the ribs.
  • the rib may extend in the width direction of the guide portion from the base portion to the end of the guide portion.
  • the rib may include one surface inclined toward the side of the heating water from the outer surface toward the side surface.
  • the rib may include a surface facing toward the air outlet from the outer surface.
  • the ribs are formed in the plurality extending in the width direction of the guide portion from the base portion to the end of the guide portion, spaced along the longitudinal direction of the guide portion
  • one of the plurality of ribs disposed closest to the air outlet side includes one surface facing from the outer side toward the air outlet, and the remaining one of the plurality of ribs is directed toward the side from the outer side and being heated It may include one surface inclined toward the flow direction of.
  • a boss may be formed on an end surface of the pump housing to protrude in a direction toward the through hole and to extend into a space surrounding the inner surface of the guide.
  • the boss may include an uneven surface on the outer surface.
  • the boss may be reduced in cross-sectional area toward the end.
  • At least one rib is formed in the guide portion of the guide, whereby the pressure acting on the heating water is reduced while the flow rate of the heating water is increased by the rib. And, the heating water flows while moving toward the side of the pump housing, the longer the flow trajectory. As a result, pressure and time conditions in which small bubbles in the heating water can be collected into large bubbles are ensured, and the water separation performance is greatly improved.
  • the rib since the rib includes one surface facing the air outlet side, bubbles separated and collected from the heating water can be easily discharged through the air outlet.
  • the boss formed in the pump housing increases the pressure with respect to the heating water before entering the impeller, thereby suppressing the generation of bubbles in the heating water, thereby providing the advantage that the cavitation phenomenon is suppressed.
  • FIG. 1 is a main cutaway view of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view showing a guide of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a pump housing of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a main part cutaway view of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a sectional view of the main part of the pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a guide of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a perspective view illustrating a pump housing of a pump for a boiler according to an embodiment of the present invention.
  • the pump 1 for a boiler includes a pump housing 100, a guide 200, and ribs.
  • the pump housing 100 may configure the body of the pump 1 together with the motor housing 400 formed on one side of the pump housing 100.
  • the motor housing 400 may include a motor unit including a shaft 410, a rotor axially coupled to the shaft 410 although not shown, and a stator for rotating the rotor.
  • an impeller 300 in which the shaft 410 is fixed may be provided in the pump housing 100 or the motor housing 400.
  • the heating water introduced into the impeller 300 receives the centrifugal action by rotating the impeller 300 as the shaft 410 rotates, and is discharged through the heating water outlet 106.
  • the pump housing 100 has a space 103 formed at one side thereof.
  • the inner side of the pump housing 100 includes an end face 101 facing the open side and a side face 102 extending from the end face 101.
  • the space 103 formed inside the pump housing 100 is determined by this inner surface.
  • the pump housing 100 is formed with a heating water inlet 104 through which the heating water can flow into the space 103.
  • the above-described heating water outlet 106 may be formed in the pump housing 100.
  • the pump housing 100 is formed with an air outlet 105 through which air can be discharged from the space 103.
  • One side of the pump housing 100 may be provided with an air vent 110 as shown. Air separated from the heating water in the space 103 may be discharged to the air vent 110 through the air outlet 105.
  • the guide 200 includes a base portion 210 and a guide portion 220.
  • the base portion 210 may have a disk shape as an example.
  • the base portion 210 is disposed in the pump housing 100 to face the end surface 101 of the pump housing 100 in one direction.
  • the base portion 210 shows a structure coupled to the pump housing 100 so as to cover the open side of the internal space 103 of the pump housing 100.
  • the heating water inlet 104 may be formed at a position of the pump housing 100 to allow the heating water to flow into the space 103 between the base portion 210 and the end surface 101.
  • the impeller 300 may be disposed in the other direction of the base part 210.
  • the base portion 210 has a through hole 211 through which the heating water passes so that the heating water flows into the impeller 300.
  • the illustrated example shows an example in which the through hole 211 is formed in the center of the base portion 210.
  • the guide part 220 is formed to protrude from the base part 210 toward the end surface 101. Then, the longitudinal direction is formed to be bent along the periphery of the through-hole 211 as shown in FIG.
  • the other end of the guide part 220 may extend to the heating water inlet 104 formed in the pump housing 100.
  • the heating water introduced into the space 103 between the base portion 210 and the end surface 101 through the heating water inlet 104 is connected to the outer surface 221 of the guide portion 220 by the guide portion 220. It is guided to flow along the longitudinal direction of the guide portion 220 through the space between the side surfaces 102 of the pump housing 100. In this process, centrifugal force acts on the heating water, and a part of the air in the heating water may be separated.
  • the heating water continuously flows along the longitudinal direction of the guide part 220, reaches the inlet door 223 described above, and enters a space surrounded by the inner surface 222 of the guide part 220, and then The impeller 300 flows through the through hole 211.
  • the boiler pump 1 includes ribs.
  • the rib protrudes from the outer surface 221 of the guide portion 220. At least one of the guide parts 220 may be formed.
  • the rib may be formed of three ribs 231, 232, and 233 spaced along the longitudinal direction of the guide part 220. And it may be formed extending along the width direction of the guide portion 220 from the base portion 210 to the end of the guide portion 220.
  • the first and second ribs 231, 232 which are close to the heating water inlet 104, of the three ribs 231, 232, 233 are moved from the outer surface 221 of the guide part 220 toward the side surface 102 of the pump housing 100. It may have one surface (231a, 232a) to be inclined toward the flow direction of the heating water.
  • the cross-sectional area of the flow path of the heating water is reduced, and the pressure acting on the heating water is reduced while the flow rate of the heating water is increased. Thereby, a pressure condition is ensured in which the small bubbles in the heating water can be collected into the large bubbles.
  • the heating water flows by moving toward the side surfaces 102 of the pump housing 100 by the first and second ribs 231 and 232. That is, the flow trajectory of the heating water becomes longer. This ensures a time condition in which small bubbles in the heating water can be collected into large bubbles.
  • irregularities are formed on the outer surface 221 of the guide part 220 by the first and second ribs 231 and 232 so that a part of the heating water flowing along the guide part 220 may flow along the trajectory of the waveform. And air can be effectively separated from the heating water in the wavering process.
  • the third rib 233 positioned at the end of the three ribs 231, 232, 233 protrudes from the outer surface 221 of the guide part 220, similarly to the first and second ribs 231, 232 described above.
  • the third rib 233 may be formed at a position proximate to the air outlet 105, and may include one surface 233a facing from the outer surface 221 of the guide portion 220 toward the air outlet 105. have.
  • the one surface 233a included in the third rib 233 is compared with the one surface 231a and 232a of the first and second ribs 231 and 232 described above, and thus the outer surface of the guide portion 220 ( It can be formed into a surface having a larger angle with respect to 221.
  • the third rib 233 performs the same function as the first and second ribs 231 and 232, but in particular, includes one surface 233a facing toward the air outlet 105, so that the air separated from the heating water is discharged from the air outlet 105. Guide the direction toward).
  • the air separated from the heating water may be easily discharged to the air vent 110 through the air outlet 105 by the third rib 233.
  • the heating water reaching the end of the guide part 220 through the third rib 233 is introduced through the above-described heating water inlet door 223 and then passes through the through hole 211, and at this time, the pressure decreases. As a result, bubbles are generated in the heating water, and a cavitation phenomenon occurs. This phenomenon causes noise and vibration, and the vibration causes a problem in that pump parts such as the impeller 300 are damaged or the performance of the pump 1 is degraded.
  • the boiler pump 1 according to the present embodiment may further include a boss 120 in order to suppress such cavitation phenomenon.
  • the boss 120 protrudes in the direction toward the through hole 211 to the end surface 101 of the pump housing 100 and extends into a space that covers the inner surface 222 of the guide part 220. Can be.
  • the boss 120 of the example shown in FIG. 2 and FIG. 4 has an uneven surface on the outer surface by having a cross section of a " ⁇ " shape. And the boss 120 may have a structure in which the cross-sectional area is reduced toward the end as shown.
  • the heating water introduced through the inlet door 223 forms a vortex by the boss 120.
  • the heating water is reduced in flow velocity due to friction with the boss 120.
  • the pressure on the heating water is increased. As a result, bubbles are suppressed in the heating water.
  • Boiler pump 1 according to the present embodiment is improved by the above-described rib structure, as well as providing the advantage that the cavitation phenomenon is suppressed by the boss 120 is formed in the pump housing 100.
  • the shaft 410 is rotated by the driving of the motor unit, and the impeller 300 is integrally rotated according to the rotation of the shaft 410.
  • the flow direction of heating water is shown by the arrow direction of a solid line. In the flow process, the air in the heating water is easily separated by the ribs 231, 232, 233.
  • the separated air can be collected from small bubbles to large bubbles.
  • the collected bubbles move together with the flow of the heating water and, in particular, when the heating water passes through the third rib 233, the air bubbles change direction with the heating water to move toward the air outlet 105 to move the air outlet 105. Is discharged through.
  • the movement path of air is shown by the broken arrow direction.
  • the heating water flows into the space surrounded by the inner surface 222 of the guide part 220 through the heating water inlet door 223 formed at the end of the guide part 220. After the inflow, it forms a vortex while rubbing with the boss 120 (see the solid arrow direction in FIG. 2). In this process, the pressure increases to suppress the generation of bubbles in the heating water.
  • the heating water flows into the impeller 300 through the through-hole 211 of the base portion 210 in a state in which bubbles are suppressed.
  • the heating water introduced into the impeller 300 is discharged through the heating water outlet 106 while receiving the centrifugal action by the rotation of the impeller 300.
  • pump 100 pump housing
  • first rib 232 second rib

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Abstract

본 발명은, 단부면 및 단부면으로부터 연장되는 측면에 의해 결정되는 공간이 내부에 형성되고 공간으로 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구와 공간으로부터 공기가 배출될 수 있는 공기 배출구가 형성된 펌프하우징, 펌프하우징 내에서 단부면을 마주하도록 배치되며 난방수가 임펠러 쪽으로 유입되도록 통과되는 관통홀이 형성된 베이스부와 베이스부에서 단부면 쪽으로 돌출되고 길이 방향이 관통홀의 주변을 따라 휘어지도록 형성되어 난방수 유입구를 통해 유입된 난방수가 바깥쪽 면과 측면의 사이 공간을 통하면서 길이방향을 따라 유동한 후 관통홀 쪽으로 향하도록 안내하는 안내부를 포함하는 가이드, 및 안내부의 바깥쪽 면에서 돌출되는 적어도 하나의 리브를 포함하는 보일러용 펌프에 관한 것이다.

Description

보일러용 펌프
본 발명은 보일러용 펌프에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 기수 분리 성능 및 공동현상(cavitation) 저감효과가 향상된 보일러용 펌프에 관한 것이다.
유체의 수송 수단으로 다양한 종류의 펌프가 이용되고 있으며, 펌프의 사용례로는, 예컨대 보일러에서 난방수를 순환시키기 위하여 난방배관에 구비되는 펌프를 들 수 있다.
여기서, 보일러는 연료, 예컨대 가스를 연소실에서 연소시켜 발생되는 열을 이용하여 열교환기에서 난방수를 가열한 후에 난방배관을 통하여 난방수를 순환시켜 난방을 수행하는 구조로 이루어져 있다.
이러한 보일러는 난방수 순환을 위한 펌프를 구비하여 난방수가 공급 및 환수되는 난방회로를 구성하게 되며, 난방수는 기수분리장치를 이용하여 난방수 내에 섞여 있는 공기가 제거된 상태로 순환된다.
기수분리장치가 적용된 보일러용 펌프의 구체적인 일례로는 한국등록실용신안 제20-0104180호에 개시된 보일러용 펌프를 들 수 있다.
상기 등록실용신안은, 난방수를 유도해 주는 펌프하우징에, 난방수 순환시 기수분리판에 의해 기수가 분리되고 부동몸체의 작동으로 콕크를 통해 난방수내의 기포를 제거하는 기수분리장치의 몸체가 설치된 보일러용 펌프를 제시하면서, 특히 기수분리판의 유로가이드 날개를 유로의 접선방향과 경사지게 하고, 유로 단면적이 유로B, 유로A, 유로C로 형성되며, 유로B의 상부에 기포포집실이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기 등록실용신안을 포함하는 종래의 기수분리장치를 포함하는 보일러용 펌프는, 기수분리장치에도 불구하고 기수분리 성능이 만족할 정도에 이르지 못하여 난방수 순환이 제대로 되지 않고, 그로 인해 난방효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 보일러용 펌프 구조에서는 기수 분리만을 위해 펌프하우징 내부의 난방수의 유속을 증가시킬 경우 펌프 임펠러 전단에서 공동현상(cavitation)이 발생된다. 그로 인해 임펠러에 충격이 가해져 펌프 소음이 유발되고, 펌프의 내구성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펌프 하우징 내에 난방수 유로의 단면적을 줄이는 동시에 유동방향을 변화시키는 구조를 적용하여, 기수 분리 성능이 향상된 보일러용 펌프를 제공하기 위한 것이다.
또한 펌프 임펠러의 전단에서 보스가 형성되도록 하여 공동현상이 저감되는 보일러용 펌프를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프는, 단부면 및 상기 단부면으로부터 연장되는 측면에 의해 결정되는 공간이 내부에 형성되고 상기 공간으로 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구와 상기 공간으로부터 공기가 배출될 수 있는 공기 배출구가 형성된 펌프하우징, 상기 펌프하우징 내에서 상기 단부면을 마주하도록 배치되며 난방수가 임펠러 쪽으로 유입되도록 통과되는 관통홀이 형성된 베이스부와 상기 베이스부에서 상기 단부면 쪽으로 돌출되고 길이 방향이 상기 관통홀의 주변을 따라 휘어지도록 형성되어 상기 난방수 유입구를 통해 유입된 난방수가 바깥쪽 면과 상기 측면의 사이 공간을 통하면서 길이방향을 따라 유동한 후 상기 관통홀 쪽으로 향하도록 안내하는 안내부를 포함하는 가이드, 및 상기 안내부의 바깥쪽 면에서 돌출되는 적어도 하나의 리브를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 리브는 상기 베이스부로부터 상기 안내부의 끝단까지 상기 안내부의 폭 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 리브는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 측면 쪽으로 향하되 난방수의 유동방향 쪽으로 기울어진 일면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 리브는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 공기 배출구 쪽으로 향하는 일면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 리브는, 상기 베이스부로부터 상기 안내부의 끝단까지 상기 안내부의 폭 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 안내부의 길이 방향을 따라 이격되는 다수로 이루어지며, 다수의 상기 리브 중 상기 공기 배출구 쪽에 가장 가까이 배치된 하나는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 공기 배출구 쪽으로 향하는 일면을 포함하고, 다수의 상기 리브 중 나머지는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 측면 쪽으로 향하되 난방수의 유동방향 쪽으로 기울어진 일면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 펌프하우징의 단부면에, 상기 관통홀을 향하는 방향으로 돌출되어 상기 안내부의 안쪽 면이 감싸는 공간 내로 연장되는 보스가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 보스는 외면에 요철면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 있어서, 상기 보스는 끝단으로 갈수록 단면적이 감소될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가이드의 안내부에 적어도 하나의 리브가 형성됨으로써, 리브에 의해 난방수의 유속이 증가하면서 난방수에 작용하는 압력이 감소된다. 그리고, 난방수는 펌프하우징의 측면 쪽으로 이동하면서 유동되면서 유동 궤적이 더 길어진다. 그로 인해 난방수 내 작은 기포가 큰 기포로 포집될 수 있는 압력 및 시간 조건이 확보되어, 기수 분리 성능이 크게 향상된다.
또한, 리브가 공기 배출구 쪽을 향하는 일면을 포함함으로써, 난방수로부터 분리되어 포집된 기포가 용이하게 공기 배출구를 통해 배출될 수 있다.
뿐만 아니라, 펌프하우징에 형성된 보스에 의해, 임펠러로 유입되기 전의 난방수에 대하여 압력이 증가됨으로써 난방수에 기포 생성이 억제되며, 그로 인해 이 캐비테이션(cavitation) 현상이 억제되는 이점이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 요부 절개도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 요부 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 가이드를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 펌프하우징을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 요부 절개도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 요부 단면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 가이드를 도시한 사시도, 그리고 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프의 펌프하우징을 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)는 펌프하우징(100), 가이드(200), 및 리브를 포함한다.
펌프하우징(100)은 펌프하우징(100)의 일측에 형성되는 모터하우징(400)과 더불어 펌프(1)의 몸체를 구성할 수 있다.
모터하우징(400) 내에는 샤프트(410)와, 도시되어 있지는 않지만 샤프트(410)가 축 결합된 로터, 그리고 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하는 모터부가 포함될 수 있다.
그리고, 펌프하우징(100) 내 또는 모터하우징(400) 내에는 샤프트(410)가 고정되는 임펠러(300)가 구비될 수 있다. 임펠러(300) 내로 유입된 난방수는 샤프트(410)가 회전함에 따라 임펠러(300)가 회전함으로써 원심작용을 받게 되며, 난방수 유출구(106)를 통해 토출된다.
펌프하우징(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 한쪽이 개방된 공간(103)이 형성된다. 펌프하우징(100)의 내측면은 개방된 쪽을 마주하는 단부면(101)과 단부면(101)으로부터 연장되는 측면(102)을 포함한다. 펌프하우징(100)의 내부에 형성된 공간(103)은 이 내측면으로 결정된다.
펌프하우징(100)에는 이 공간(103)으로 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구(104)가 형성된다. 그리고, 펌프하우징(100)에는 전술한 난방수 유출구(106)가 형성될 수도 있다.
펌프하우징(100)에는 이 공간(103)으로부터 공기가 배출될 수 있는 공기 배출구(105)가 형성된다. 펌프하우징(100)의 일측에는 도시된 바와 같이 에어 벤트(air vent; 110)가 구비될 수 있다. 공간(103) 내에서 난방수로부터 분리된 공기는 공기 배출구(105)를 통해 에어 벤트(110)로 배출될 수 있다.
가이드(200)는 베이스부(210)와 안내부(220)를 포함한다. 베이스부(210)는 일례로서 원반 형상일 수 있다. 베이스부(210)는 일측 방향으로 펌프하우징(100)의 단부면(101)을 마주하도록 펌프하우징(100) 내에 배치된다.
도 1 및 2에 도시된 실시예에서는, 베이스부(210)가 펌프하우징(100) 내부 공간(103)의 개방된 쪽을 덮도록 펌프하우징(100)에 결합된 구조를 제시하고 있다. 이와 같은 구조에서 난방수 유입구(104)는 베이스부(210)와 단부면(101) 사이의 공간(103)으로 난방수가 유입되도록 하는 펌프하우징(100)의 위치에 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 베이스부(210)의 타측 방향에는 임펠러(300)가 배치될 수 있다. 베이스부(210)에는 임펠러(300) 쪽으로 난방수가 유입될 수 있도록 난방수가 통과되는 관통홀(211)이 형성된다. 도시된 일례는 베이스부(210)의 중앙에 관통홀(211)이 형성된 예를 제시한다.
도 3에 도시된 바와 같이 안내부(220)는 베이스부(210)로부터 단부면(101) 쪽으로 돌출되도록 형성된다. 그리고, 길이 방향이 도 1에 도시된 바와 같이 관통홀(211) 주변을 따라 휘어지도록 형성된다.
이때 안내부(220)의 일단부와 안내부(220)의 휘어지기 직전 부분의 사이는, 관통홀(211)의 일측 방향 공간이 펌프하우징(100)의 측면(102) 방향에 대하여 안내부(220)에 의해 막히지 않도록, 서로 떨어져 난방수가 유입되는 문(223)을 형성한다.
한편 안내부(220)의 타단부는 펌프하우징(100)에 형성된 난방수 유입구(104)까지 연장될 수 있다.
난방수 유입구(104)를 통해 베이스부(210)와 단부면(101) 사이 공간(103)으로 유입된 난방수는 안내부(220)에 의해 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)과 펌프하우징(100)의 측면(102) 사이 공간을 통하면서 안내부(220)의 길이방향을 따라 유동하도록 안내된다. 이 과정에서 난방수에 원심력이 작용하여 난방수 내 공기의 일부가 분리될 수 있다.
난방수는 안내부(220)의 길이방향을 따라 계속 유동하면서 전술한 유입문(223)에 도달하고 안내부(220)의 안쪽 면(222)이 감싸는 공간 내로 진입한 후 베이스부(210)의 관통홀(211)을 통해 임펠러(300)로 유입된다.
한편, 전술한 펌프(1)의 구조에서 난방수의 유속이 빠른 경우 난방수 내의 작은 기포가 포집될 시간이 확보되지 못하여, 난방수는 난방수 내 공기가 제대로 분리되지 못한 채 임펠러(300)로 유입될 수 있다.
이러한 우려를 해소하고자 본 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)는 리브가 포함된다. 리브는 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)에서 돌출 형성된다. 그리고 안내부(220)에서 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.
리브 구조의 구체적인 일례는 도 1 내지 3에 도시된다. 도시된 일례와 같이, 리브는 안내부(220)의 길이방향을 따라 이격되는 3개의 리브(231,232,233)로 이루어질 수 있다. 그리고 베이스부(210)로부터 안내부(220)의 끝단까지 안내부(220)의 폭 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
이때 3개의 리브(231,232,233) 중 난방수 유입구(104)에 가까운 제1 및 제2 리브(231,232)는 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)으로부터 펌프하우징(100)의 측면(102) 쪽으로 향하되 난방수의 유동방향 쪽으로 기울어진 일면(231a,232a)을 가질 수 있다.
제1 및 제2 리브(231,232)가 이와 같은 구조로 형성됨으로써, 난방수의 유로의 단면적이 축소되고, 난방수의 유속이 증가하면서 난방수에 작용하는 압력이 감소한다. 그로 인해, 난방수 내 작은 기포가 큰 기포로 포집될 수 있는 압력 조건이 확보된다.
또한, 난방수는 제1 및 제2 리브(231,232)에 의해 펌프하우징(100)의 측면(102) 쪽으로 이동하면서 유동된다. 즉 난방수의 유동 궤적이 더 길어진다. 그로 인해 난방수 내 작은 기포가 큰 기포로 포집될 수 있는 시간 조건이 확보된다.
그리고 제1 및 제2 리브(231,232)에 의해 안내부(220)의 바깥쪽 면(221) 상에서 요철이 형성됨으로써 안내부(220)를 따라 유동하는 난방수의 일부가 파형의 궤적을 따라 유동될 수 있고, 파형으로 요동치는 과정에서 난방수로부터 공기가 효과적으로 분리될 수 있다.
이와 같이 난방수 내 작은 기포가 큰 기포로 포집될 수 있는 압력 및 시간 조건이 확보됨으로써, 본 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)는 만족할 만한 기수 분리 성능을 발휘할 수 있다.
한편, 3개의 리브(231,232,233) 중 마지막에 위치하는 제3 리브(233)는 전술한 제1 및 제2 리브(231,232)와 마찬가지로 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)으로부터 돌출된다.
제3 리브(233)는 공기 배출구(105)에 근접하는 위치에 형성될 수 있으며, 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)으로부터 공기 배출구(105) 쪽으로 향하는 일면(233a)을 포함할 수 있다.
도시된 예에서는 제3 리브(233)에 포함되는 이 일면(233a)이 전술한 제1 및 제2 리브(231,232)의 일면(231a,232a)과 비교하여 안내부(220)의 바깥쪽 면(221)에 대해 더 큰 각도를 갖는 면으로 형성될 수 있음을 나타내고 있다.
제3 리브(233)는 제1 및 제2 리브(231,232)와 동일한 기능을 수행하면서도 특히, 공기 배출구(105) 쪽으로 향하는 일면(233a)을 포함함으로써, 난방수에서 분리된 공기가 공기 배출구(105) 쪽으로 향하도록 방향을 유도한다.
난방수에서 분리된 공기는 제3 리브(233)에 의해 공기 배출구(105)를 통해 에어 벤트(110)로 용이하게 배출될 수 있다.
제3 리브(233)를 거쳐 안내부(220)의 끝단부로 도달한 난방수는 전술한 난방수 유입문(223)을 통해 유입된 후 관통홀(211)을 통과하게 되는데, 이때 압력의 감소로 인해, 난방수 중에 기포가 생성되면서 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생된다. 이 현상으로 인해 소음 및 진동이 유발되며, 진동에 의해 임펠러(300) 등의 펌프 부품이 손상되거나 또는 펌프(1)의 성능이 저하되는 문제가 생긴다.
본 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)는, 이와 같은 캐비테이션 현상이 억제되도록 하기 위하여, 보스(120)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 펌프하우징(100)의 단부면(101)에 관통홀(211)을 향하는 방향으로 돌출되어 안내부(220)의 안쪽 면(222)이 감싸는 공간 내로 연장되는 보스(120)가 형성될 수 있다.
도 2 및 도 4에 도시된 일례의 보스(120)는, 「╂」자 형태의 단면을 가짐으로써 외면에 요철면을 포함한다. 그리고 보스(120)는 도시된 바와 같이, 끝단으로 갈수록 단면적이 감소되는 구조를 가질 수 있다.
유입문(223)을 통해 유입된 난방수는 보스(120)에 의해 와류를 형성하게 된다. 이 과정에서 난방수는 보스(120)와의 마찰로 인해 유속이 감소된다. 그리고 난방수에 작용하는 압력은 증가된다. 그로 인해 난방수에 기포 생성이 억제된다.
본 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)는 전술한 리브 구조에 의해 기수 분리 성능이 향상됨은 물론이고, 펌프하우징(100)에 보스(120)가 형성됨으로써 캐비테이션 현상이 억제되는 이점까지 제공된다.
본 실시예에 따른 보일러용 펌프(1)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
보일러용 펌프(1)가 작동되면 모터부의 구동에 의해 샤프트(410)가 회전하게 되고 샤프트(410)의 회전에 따라 임펠러(300)가 일체로 회전한다.
난방수 유입구(104)를 통해 펌프하우징(100) 내의 공간(103), 구체적으로 단부면(101)과 베이스부(210) 사이 공간(103)으로 유입된 난방수는 안내부(220)에 의해 안내되면서 유동한다. 도 1에서는 난방수의 유동 방향을 실선의 화살표 방향으로 나타내고 있다. 유동 과정에서 리브(231,232,233)에 의해 난방수 내 공기가 용이하게 분리된다.
분리된 공기는 작은 기포에서 큰 기포로 포집될 수 있다. 포집된 기포는 난방수의 유동에 따라 함께 이동하면서 특히 난방수가 특히 제3 리브(233)를 지나칠 때 난방수와 함께 방향이 전환되어 공기 배출구(105) 쪽으로 근접하도록 이동하여 공기 배출구(105)를 통해 배출된다. 도 1에서는 공기의 이동 경로를 파선의 화살표 방향으로 나타내고 있다.
난방수는 안내부(220)의 끝단부가 형성하는 난방수 유입문(223)을 통해 안내부(220)의 안쪽 면(222)이 감싸는 공간으로 유입된다. 유입 후 보스(120)와 마찰하면서 와류를 형성(도 2의 실선 화살표 방향 참조)하는데 이 과정에서 압력이 증가하여 난방수 내 기포의 생성이 억제된다.
난방수는 이와 같이 기포 생성이 억제된 상태로 베이스부(210)의 관통홀(211)을 통해 임펠러(300) 쪽으로 유입된다. 임펠러(300)로 유입된 난방수는 임펠러(300)의 회전에 의한 원심 작용을 받으면서 난방수 유출구(106)를 통해 토출된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이나 개량될 수 있음은 명백하다.
[부호의 설명]
1: 펌프 100: 펌프하우징
101: 단부면 102: 측면
103: 공간 104: 난방수 유입구
105: 공기 배출구 106: 난방수 유출구
110: 에어 벤트 120: 보스
200: 가이드 210: 베이스부
211: 관통홀 220: 안내부
231: 제1 리브 232: 제2 리브
233: 제3 리브 300: 임펠러
400: 모터하우징 410: 샤프트

Claims (8)

  1. 단부면 및 상기 단부면으로부터 연장되는 측면에 의해 결정되는 공간이 내부에 형성되고, 상기 공간으로 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구와 상기 공간으로부터 공기가 배출될 수 있는 공기 배출구가 형성된 펌프하우징;
    상기 펌프하우징 내에서 상기 단부면을 마주하도록 배치되며 난방수가 임펠러 쪽으로 유입되도록 통과되는 관통홀이 형성된 베이스부와, 상기 베이스부에서 상기 단부면 쪽으로 돌출되고 길이 방향이 상기 관통홀의 주변을 따라 휘어지도록 형성되어 상기 난방수 유입구를 통해 유입된 난방수가 바깥쪽 면과 상기 측면의 사이 공간을 통하면서 길이방향을 따라 유동한 후 상기 관통홀 쪽으로 향하도록 안내하는 안내부를 포함하는 가이드; 및
    상기 안내부의 바깥쪽 면에서 돌출되는 적어도 하나의 리브를 포함하는 보일러용 펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리브는 상기 베이스부로부터 상기 안내부의 끝단까지 상기 안내부의 폭 방향을 따라 연장 형성된 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 리브는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 측면 쪽으로 향하되 난방수의 유동방향 쪽으로 기울어진 일면을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 리브는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 공기 배출구 쪽으로 향하는 일면을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 리브는
    상기 베이스부로부터 상기 안내부의 끝단까지 상기 안내부의 폭 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 안내부의 길이 방향을 따라 이격되는 다수로 이루어지며, 다수의 상기 리브 중 상기 공기 배출구 쪽에 가장 가까이 배치된 하나는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 공기 배출구 쪽으로 향하는 일면을 포함하고, 다수의 상기 리브 중 나머지는 상기 바깥쪽 면으로부터 상기 측면 쪽으로 향하되 난방수의 유동방향 쪽으로 기울어진 일면을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프하우징의 단부면에, 상기 관통홀을 향하는 방향으로 돌출되어 상기 안내부의 안쪽 면이 감싸는 공간 내로 연장되는 보스가 형성되는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 보스는 외면에 요철면을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 보스는 끝단으로 갈수록 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 보일러용 펌프.
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