KR0132518B1 - Housing of water pump of a car - Google Patents

Abstract

자동차 워터펌프의 하우징Housing of car water pump

본 발명은 자동차 워터펌프의 하우징 및 임펠러에 관한 것으로, 워터펌프 하우징(20)은 초승달형 내벽체(22)내부에 직경이 확장된 임펠러설치홈(26)을 형성시키고, 이 내벽제(22)의 상면은 일부 높은 부분과 낮은 부분의 곡면으로 형성시켜 낮은 부분은 배출구(24)를 이루도록 하며, 이 배출구(24)와 내벽체(22)의 높은 부분은 완만한 경사를 이루도록 유선형으로 형성시키고, 임펠러(10)는 알루미늄합금으로 그 중심의 관통구(11)로부터 외측을 향하여 곡선형의 브레이드(12)를 일정간격으로 와류형으로 형성시켜 각 브레이드(12)사이에 내측은 좁고 외측으로 갈수록 폭이 점진적으로 확장된 냉각수 통로(14)가 형성되도록 한것인 바, 본 발명에 의하면 워터펌프의 양정능력향상은 물론 임펠러의 내구성을 향상시켜 워터펌프의 유지보수가 용이하게 되는 것이다.The present invention relates to a housing and an impeller of an automobile water pump, wherein the water pump housing (20) forms an impeller installation groove (26) having an expanded diameter in the crescent inner wall (22), and the inner wall (22). The upper surface of the upper and lower portions of the curved surface is formed to form a lower portion of the discharge port 24, the high portion of the discharge port 24 and the inner wall 22 is formed in a streamline to form a gentle slope, The impeller 10 is made of aluminum alloy so that the curved braid 12 is vortexed at a predetermined interval from the through hole 11 at the center thereof to the outside so that the inner side is narrow between the braids 12 and the width becomes toward the outer side. This gradually expanded cooling water passage 14 is to be formed, according to the present invention is to improve the lift capacity of the water pump as well as to improve the durability of the impeller to facilitate the maintenance of the water pump.

Description

자동차 워터펌프의 하우징Housing of car water pump

제1도는 종래 워터펌프의 설치 상태를 도시한 분리사시도.1 is an exploded perspective view showing a state of installation of a conventional water pump.

제2도는 종래 워터펌프 하우징 및 임펠러의 구조를 도시한 내측 평면도.2 is a plan view of the inside of the conventional water pump housing and impeller.

제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터펌프 하우징의 내측 평면도.3 is a plan view of the inside of the water pump housing according to an embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 의한 워터펌프 하우징의 측면도.Figure 4 is a side view of the water pump housing according to an embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 일 실시예에 의한 임펠러의 사시도.5 is a perspective view of an impeller according to an embodiment of the present invention.

제6도는 본 발명의 워터펌프 하우징에 임펠러가 설치된 상태의 사시도이다.6 is a perspective view of an impeller installed in the water pump housing of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 엔진 2 : 장착홈1: engine 2: mounting groove

10 : 임펠러 11 : 관통구10 impeller 11 through hole

12 : 브레이드 12a : 선단부12: braid 12a: tip

12b : 후단부 14 : 냉각수 통로12b: rear end 14: cooling water passage

20 : 워터펌프 하우징 22 : 내벽체20: water pump housing 22: inner wall

24 : 배출구 26 : 임펠러설치홈24: outlet 26: impeller installation groove

30 : 워터펌프 기어 어셈블리30: water pump gear assembly

본 발명은 자동차 엔진에 장착되는 워터펌프의 양정능력을 향상시키기 위하여 워터펌프 하우징에는 유체의 흐름이 원활하도록 유선형의 배출구를 넓게 형성하고, 크기를 확장시킨 임펠러에는 와류형 브레이드를 일정간격으로 배치하여서 된 자동차 워터펌프의 하우징에 관한 것이다.The present invention is to form a streamlined outlet wide to facilitate the flow of fluid in the water pump housing in order to improve the pumping capacity of the water pump mounted on the vehicle engine, and the vortex type braid is arranged at regular intervals in the impeller It relates to a housing of an automobile water pump.

자동차의 엔진에는 엔진을 적정 수준의 온도로 유지시켜 주는 엔진 냉각장치가 구비되어 있으며, 엔진이 냉각될 때 상기한 냉각장치는 서서히 냉각되어 재시동시 신속하게 워밍업되도록 하여준다.The engine of the vehicle is provided with an engine cooler that maintains the engine at an appropriate temperature, and when the engine cools, the cooler is gradually cooled to warm up quickly upon restart.

상기한 엔진 냉각장치는 라디에이터, 냉각 팬, 서머스태트, 워터펌프 및 구동벨트 등을 포함하여 이루어져 있으며, 냉각수는 워터펌프에 의해 라디에이터에서 흡입되어 엔진블럭, 흡기 매니폴드 및 실린더 헤드의 워터재킷을 순환하고 라디에이터로 되돌아가 다시 냉각되게 한다. 한편, 본 발명과 관련된 통상의 워터펌프는 첨부된 도면 제1 도에 도시한 바와 같이 임펠러(10)의 회전에 의한 원심력을 이용해서 물을 바깥 둘레로 뿜어내서 펌프 작용을 하게 되는 것으로, 엔진(1)의 장착홈(2)에 부착된 워터펌프 하우징(20)내에서 워터펌프 기어 어셈블리(30)에 의하여 임펠러(10)가 회전되게 하면서 냉각수를 펌핑하게 되는 것이다.The engine cooling device includes a radiator, a cooling fan, a thermostat, a water pump, a driving belt, and the like, and the coolant is sucked from the radiator by a water pump to circulate the water jacket of the engine block, the intake manifold, and the cylinder head. Then return to the radiator to allow it to cool again. On the other hand, the conventional water pump related to the present invention is to pump the water by using a centrifugal force by the rotation of the impeller 10 as shown in FIG. In the water pump housing 20 attached to the mounting groove 2 of 1), the impeller 10 is rotated by the water pump gear assembly 30 to pump the coolant.

한편, 도면중 미설명 부호 '40' 및 '42' 는 워터펌프 하우징(20)의 내외측에 설치되는 씰링재이다.In the drawings, reference numerals '40' and '42' are sealing materials installed on the inside and the outside of the water pump housing 20.

상기한 종래의 워터펌프는 제2도에 상세히 도시한 바와 같이, 워터펌프 하우징(20)은 그 내부에 초승달형 내벽체(22)가 형성되고, 이 내벽체(22)에는 일측에 배출구(24)가 형성된 임펠러 설치홈(26)이 형성되어 있었으며, 이 임펠러 설치홈(26)에 끼워져 회전 작동되게 한 임펠러(10)는 주철로 주조되는 것으로, 그 일면에는 와류형브레이드(12)가 대략 12개 정도 형성되어 있었는데, 이와 같은 종래의 워터펌프에 있어서는 임펠러(10)가 주조방식에 의해 주철로 성형되었기 때문에 회전 작동중이나 정지중에도 약간의 충격에 의해 브레이드(12)가 쉽게 깨지는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 워터펌프의 사용중 임펠러(10)에 녹이 쉽게 들고, 브레이드(12)가 직선형으로 형성되어 중심부로부터 사선을 그으면서 외측으로 뻗어 있었기 때문에 냉각수에 효과적인 원심력을 발생시키지 못하게 되는 단점이 있었고, 상기 워터펌프 하우징(20)은 그 배출구(24)가 좁아 타이밍 벨트의 조정에 의한 유량조절범위가 좁고 배출구(24)의 양끝부분을 이루는 내벽체(22)가 직선상으로 절개되어 있었으므로, 원심력에 의하여 배출되는 냉각수의 흐름에 저항을 일으키게 됨으로써, 워터펌프의 전체적인 양정 효율을 저하시키게 되는 폐단이 있었다.As shown in FIG. 2, the water pump housing 20 has a crescent inner wall 22 formed therein, and the inner wall 22 has an outlet 24 at one side thereof. Impeller installation grooves (26) were formed, and the impeller (10) inserted into the impeller installation grooves (26) to be rotated is cast in cast iron, and one side of the vortex-shaped blade (12) is approximately 12 In the conventional water pump, since the impeller 10 is formed of cast iron by a casting method, the braid 12 is easily broken by a slight impact during rotational operation or stoppage. When the water pump is in use, the impeller 10 is easily rusted, and the braid 12 is formed in a straight line and extends outward while drawing an oblique line from the center. The water pump housing 20 has a disadvantage in that it does not generate a force, the outlet 24 is narrow, so that the flow rate adjustment range is narrow by the adjustment of the timing belt and the inner wall 22 forming both ends of the outlet 24 Was cut in a straight line, causing resistance to the flow of the cooling water discharged by the centrifugal force, thereby reducing the overall head efficiency of the water pump.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 워터펌프 하우징과 임펠러의 구조를 개선하여 워터펌프의 양정능력을 향상시킬 수 있도록 하는 데 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to improve the water pump pumping capacity by improving the structure of the water pump housing and the impeller.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 워터펌프 하우징의 초승달형 내벽체에 형성되는 임펠러설치홈의 직경을 확장시키고, 이 임펠러설치홈의 외측둘레에는 넓은 배출구를 형성시키며, 이 배출구의 끝부분은 상기 내벽체의 상면과 완만한 경사를 이루도록 형성시키고, 상기 임펠러설치홈에 끼워지는 임펠러는 알루미늄합금으로 성형시키되 일면에는 중심부분으로부터 외측으로 곡선형의 확장된 브레이드를 와류형으로 형성시켜서 된 워터펌프 하우징 및 임펠러를 제공한 것으로, 이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.In order to achieve the above object, the present invention extends the diameter of the impeller installation groove formed in the crescent inner wall of the water pump housing, and forms a wide discharge port on the outer circumference of the impeller installation groove. The water pump is formed to form a gentle inclination with the upper surface of the inner wall body, the impeller fitted into the impeller installation groove is formed of an aluminum alloy, but one side of the water pump by forming a curved extended braid from the center portion to the outside By providing a housing and an impeller, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도 및 제4도는 본 발명의 일 실시예에 자동차 워터펌프의 워터펌프 하우징(20)을 도시한 것으로, 본 실시예에서는 워터펌프 하우징(20) 내측의 내벽체(22)바깥 직경은 종래와 동일한 크기로 형성되나, 이 내벽체(22) 내부의 임펠러설치홈(26)직경은 보다 크게 확장된 것이며, 이 내벽체(22)의 상면은 일부 높은 부분과 낮은 부분의 곡면으로 형성된 것으로,낮은 부분은 배출구(24)를 이루게 되는 것이고, 이 배출구(24)와 내벽체(22)의 높은 부분은 완만한 경사를 이루도록 유선형으로 형성된 것이다.3 and 4 show the water pump housing 20 of the automobile water pump in one embodiment of the present invention, in this embodiment the outer diameter of the inner wall 22 inside the water pump housing 20 is conventional It is formed in the same size as, but the diameter of the impeller installation grooves 26 in the inner wall body 22 is expanded to a greater extent, the upper surface of the inner wall body 22 is formed of a curved surface of some high and low parts, The lower part is to form the outlet 24, and the high part of the outlet 24 and the inner wall 22 is formed in a streamline to form a gentle slope.

또, 상기 워터펌프 하우징(20)의 임펠러설치홈(26)에 끼워지는 임펠러(10)는 제5도에 도시한 바와 같이, 그 중심의 관통구(11)로부터 외측을 향하여 곡선형의 브레이드(12)가 일정 간격을 갖고 형성된 것으로, 본 실시예에서는 9 개의 브레이드(12)가 와류형으로 형성된 것이며, 각 브레이드(12)사이에는 내측은 좁고 외측으로 갈수록 폭이 점진적으로 확장된 냉각수통로(14)가 형성된 것이다.In addition, the impeller 10 fitted into the impeller mounting groove 26 of the water pump housing 20 has a curved braid toward the outside from the through hole 11 at the center thereof, as shown in FIG. 12 is formed at regular intervals, in the present embodiment, nine braids 12 are formed in a vortex type, and between each braid 12, the inner side is narrow and the cooling water passage 14 gradually expands in width toward the outer side. ) Is formed.

상기 임펠러(10)의 일면에 와류형으로 형성되는 브레이드(12)는 그 내측의 선단부(12)는 둥글게 형성시키고, 외측의 후단부(12b)는 임펠러(10)의 외측 둘레와 동일한 면을 이루도록 한 것이다.The braid 12 is formed in one surface of the impeller 10 in a vortex shape so that the front end portion 12 of the inner side is rounded, and the rear end portion 12b of the outer side forms the same surface as the outer circumference of the impeller 10. It is.

본 실시예에서 상기 임펠러(10)는 알루미늄합금으로 성형하여 냉각수에 의한 녹 발생을 방지하도록 한 것이다.In this embodiment, the impeller 10 is formed of an aluminum alloy to prevent rust caused by the cooling water.

이와 같은 본 발명의 워터펌프 하우징(20) 및 임펠러(10)는 제6도에 도시한 바와 같이, 임펠러(10)가 워터펌프 하우징(20)의 임펠러설치홈(26)에 끼워지고, 이 임펠러(10)의 관통공(11)에는 기어가 축설된 회전축이 결합되어 엔진의 동력에 의하여 임펠러(10)가 회전하게 되는 것이며, 이 임펠러(10)의 회전에 의하여 라디에이터로부터 워터펌프 하우징(20)내로 공급된 냉각수가 임펠러(10)의 브레이드(12)사이에 형성된 냉각수 통로(14)를 통하여 내벽체(22)에 형성된 배출구(24)로 배출되게 되는 것으로, 본 발명의 워터펌프는 워터펌프 하우징(20)의 내벽체(22)에 형성되는 배출구(24)가 넓게 형성되어 있으므로 타이밍 벨트의 조정에 의한 배출구(24)의 폭을 다양하게 변화시킬 수 있게 됨으로써, 냉각수 유량의 조절 범위가 넓어지게 되어 바람직한 엔진온도를 정확하게 조정할 수 있는 것이다. 즉, 엔진 온도가 정상치 보다 높을 경우에는 타이밍 벨트(도면에 미도시 됨)를 조절하여 배출구(24)의 폭을 넓게 형성한 이후, 이를 통해 냉각수가 풍족하게 공급되게 하는 반면, 엔진 온도가 낮을 경우에는 배출구(24)의 폭을 좁게 하여 엔진의 온도를 적당한 온도로 상승시켜 엔진이 본래의 기능을 충실하게 수행할 수 있게 한다. 한편으로는 상기 배출구(24)의 양 끝단이 완만한 경사를 이루도록 형성되어 있으므로 이 배출구(24)로 배출되는 냉각수의 흐름이 원활하게 되는 것이다.In the water pump housing 20 and the impeller 10 of the present invention as shown in FIG. 6, the impeller 10 is fitted into the impeller mounting groove 26 of the water pump housing 20, and this impeller The impeller 10 is rotated by the power of the engine by the rotation shaft having gears coupled to the through hole 11 of the through hole 11, and the water pump housing 20 from the radiator by the rotation of the impeller 10. The coolant supplied into the discharged water is discharged to the discharge port 24 formed in the inner wall 22 through the coolant passage 14 formed between the braids 12 of the impeller 10. The water pump of the present invention is a water pump housing. Since the discharge port 24 formed in the inner wall body 22 of the 20 is wide, the width of the discharge port 24 can be changed in various ways by adjusting the timing belt, thereby widening the adjustment range of the cooling water flow rate. Make the desired engine temperature accurate Which will be adjusted. That is, when the engine temperature is higher than the normal value, the timing belt (not shown in the figure) is adjusted to form a wide width of the discharge port 24, and the coolant is supplied in abundance through this, while the engine temperature is low. The width of the outlet 24 is narrowed to raise the temperature of the engine to an appropriate temperature so that the engine can faithfully perform its original function. On the other hand, since both ends of the outlet 24 are formed to have a gentle inclination, the flow of the cooling water discharged to the outlet 24 is smooth.

또한, 본 발명의 임펠러(10)는 녹이슬지 않는 알루미늄 합금으로 형성됨으로인하여 냉각수에 의하여 녹이 발생하지 않게 되는 바, 이는 통상적으로 널리 이용되고 있는 공지의 기술이다. 브레이드(12)가 강성을 갖고 있어 내구성이 향상되므로 외부의 충격에 의하여 깨지게 되는 것이 방지됨으로써, 파손된 임펠러(10)를 교환해 주는 등 워터펌프의 유지 및 보수에 드는 비용을 절감할 수 있는 것이다.In addition, since the impeller 10 of the present invention is formed of an aluminum alloy that does not rust, bar rust is not generated by the cooling water, which is a widely known technique. Since the braid 12 has rigidity, the durability is improved, so that the braid 12 is prevented from being broken by an external impact, thereby reducing the cost of maintaining and repairing the water pump, such as replacing the damaged impeller 10. .

또, 상기 임펠러(10)는 그 크기가 증대되고 브레이드(12)가 곡선형으로 형성되어 있으며 유체역학적으로 저항의 발생이 적은 반면 원심력의 발생이 크게 되어 냉각수의 배출능력이 증대되는 것이다.In addition, the impeller 10 is increased in size, the braid 12 is formed in a curved shape, hydrodynamically generated less resistance, while the generation of centrifugal force is increased to increase the discharge capacity of the cooling water.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 임펠러설치홈의 직경을 확장시키고 양측이 완만한 경사를 이루도록 넓은 배출구를 형성시킨 워터펌프 하우징에 알루미늄합금으로 곡선형의 확장된 브레이드를 와류형으로 형성시킨 임펠러를 설치함으로써 냉각수 유량의 조절범위가 넓어지게 되어 바람직한 엔진온도를 정확하게 조정할 수 있는 효과가 있고, 배출구 양측이 곡선형으로 형성되어 있으므로 냉각수의 배출시 저항이 발생하지 않게 되어 흐름이 원활하게 되는 것이며, 또, 임펠러는 알루미늄합금으로 형성되어 냉각수에 의하여 녹이 발생하지 않으며, 브레이드가 강성을 갖고 있으므로 외부의 충격에 의하여 깨지게 되는 것이 방지됨으로써 내구성이 향상되어 워터펌프의 유지 및 보수에 드는 비용을 절감할 수 있는 것이고, 본 발명의 임펠러는 유체역학적으로 저항의 발생이 적은 반면 원심력의 발생이 크게 되어 워터펌프의 양정능력을 향상시키게 됨으로써 엔진을 안정적으로 냉각시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention is provided by installing an impeller in which a curved expanded braid is formed in a swirl shape with an aluminum alloy in a water pump housing in which a diameter of the impeller installation groove is expanded and a wide discharge port is formed so that both sides have a gentle slope. The control range of the flow rate of the cooling water is widened, so that the desired engine temperature can be accurately adjusted. Since both sides of the discharge port are curved, the resistance is not generated when the cooling water is discharged, and the flow is smooth. Is formed of aluminum alloy does not cause rust by the coolant, and because the braid has rigidity, it is prevented from being broken by external impact, thereby improving durability and reducing the cost of maintenance and repair of the water pump. Impeller of the present invention is fluid Thereby being typically less occurrence of resistance, while the generation of the centrifugal force greatly enhance the lift capacity of the water pump it is possible to reliably cool the engine.

Claims (1)

관통공(11)로부터 위측으로 향해 곡선형의 브레이드(12)를 일정 간격의 와류형으로 형성시켜 각 브레이드(12)사이에 내측은 좁고 외측으로 갈수록 폭이 점진적으로 확장된 냉각수통로(14)가 형성된 임펠러(10)를 구비하여 자동차 엔진(1)에 장착되는 워터펌프에 있어서,상기 워터펌프 하우징(20)의 초승달형 내벽체(22) 내부에는 직경이 확장된 임펠러설치홈(26)을 형성하고, 상기 내벽체(22)의 상면 형상은 일부 높은 부분과 낮은 부분의 곡면으로 형성시켜 낮은 부분은 배출구(24)를 이루도록 하며, 내벽체(22)의 높은 부분과 낮은 부분인 배출구(24) 사이를 완만한 경사로 형성시켜서 된 것을 특징으로 하는 자동차 워터펌프의 하우징.A curved braid 12 is formed in a vortex at regular intervals from the through hole 11 upwards, so that the cooling water passage 14 gradually narrows inward and widens gradually toward the outer side between the braids 12. In the water pump equipped with an impeller 10 formed in the vehicle engine 1, an impeller installation groove 26 having an expanded diameter is formed in the crescent inner wall 22 of the water pump housing 20. In addition, the upper surface of the inner wall 22 is formed by the curved surface of the portion of the high portion and the lower portion to form a lower portion of the discharge port 24, the discharge portion of the inner portion and the lower portion of the inner wall 22 A housing of an automotive water pump, characterized by forming a gentle slope therebetween.