KR101089568B1 - Circulating hot water pump - Google Patents
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Abstract
본 발명의 온수순환펌프(2)는, 계자코일(12)이 내장된 커버케이스(10)내에 유입구(16) 및 토출구(18)를 가지며 캔 하우징(14a)이 포함된 캔본체(14)를 삽입하고, 캔 하우징(14a)내에는 샤프트(22)를 갖는 펌핑회전체(20)를 잠입하고 샤프트(22)가 내부 축지지부(24)(26)에 축지지되게 구성하되 펌핑회전체(20)내에는 원통부를 가로질러 양측 단면동심원으로 개통된 다수 유류통로(30)들이 사선방향으로 형성되게 하고 펌핑회전체(20)가 계자코일(12)의 전류흐름에 의한 자계에 반응하여 회전되게 구성한 것이다. The hot water circulation pump 2 of the present invention includes a can body 14 including an inlet 16 and an outlet 18 and a can housing 14a in a cover case 10 in which the field coil 12 is incorporated. Inserting the pumping rotor 20 into the can housing 14a and immersing the pumping rotor 20 having the shaft 22 and supporting the shaft 22 with the inner shaft supporting members 24 and 26. ), A plurality of oil passages 30, which are opened in both end face concentric circles across the cylindrical portion, are formed in an oblique direction, and the pumping rotating body 20 is rotated in response to the magnetic field caused by the current flow of the field coil 12. will be.
온수순환펌프, 보일러, 온수매트, 펌핑회전체 Hot water circulation pump, boiler, hot water mat, pumping rotor
Description
본 발명은 펌프에 관한 것으로, 특히 보일러나 온수매트 등에 사용되는 온수순환펌프의 개량에 관한 것이다. The present invention relates to a pump, and more particularly, to an improvement of a hot water circulation pump used in a boiler or a hot water mat.
온수순환펌프는 온실과 축사 등의 온수난방용의 순환펌프로서, 보일러 등의 가열기에서 가열시킨 온수를 난방호스와 같은 방열기로 보내고 이를 다시 가열기로 되돌려 받도록 하는 중요한 부품이다. The hot water circulation pump is a circulation pump for hot water heating in greenhouses and barns, and is an important part for sending hot water heated by a heater such as a boiler to a radiator such as a heating hose and returning it back to the heater.
온수순환펌프는 일반 가정이나 축사와 같은 곳의 난방기기에 채용되어 널리 사용될 뿐 아니라 온수매트용으로도 사용이 된다. 온수매트용의 온수순환펌프는 일반 가정용에 비해서 대체로 펌프용량이 적게 구현된다. The hot water circulation pump is widely used in heating devices such as homes or barns, and is also widely used for hot water mats. Hot water circulation pumps for hot water mats are generally implemented with less pump capacity than ordinary households.
기존 온수순환펌프는 외부의 구동모터로 임펠러를 회전시켜서 물을 순환시키는 바, 임펠라와 구동모터를 연결하는 구동축을 통해 누수되는 것을 막기 위해 메카니컬 씰을 사용한다. 하지만 구조상 메카니컬 씰로는 완벽한 누수차단이 힘들어 언제나 누수발생 소지를 안고 있다. 또한 기존 온수순환펌프는 임펠러 축이나 그 임펠러의 형상 변형 또는 모터와 임펠러를 연결하는 축베어링의 마모 등으로 소음 이 발생하고 더욱이 모터 자체의 소음이 상당한 문제가 있다. 온수매트용으로 사용하는 펌프의 소음을 다소 줄이기 위해 소용량 순환펌프를 사용하는 경우가 많은데 소용량의 순환펌프는 펌프 양정능력을 떨어뜨려 펌프의 고장을 종종 불러 일으키기도 한다.The existing hot water circulation pump circulates water by rotating the impeller with an external drive motor, and uses a mechanical seal to prevent leakage through the drive shaft connecting the impeller and the drive motor. However, due to the structural mechanical seal, it is difficult to block the perfect leak, so there is always a possibility of leakage. In addition, the existing hot water circulation pump generates noise due to the deformation of the impeller shaft or its impeller, or the wear of the shaft bearing connecting the motor and the impeller, and the noise of the motor itself is considerable. Small-capacity circulation pumps are often used to reduce the noise of pumps used for hot water mats. Small-capacity circulation pumps often cause pump failure due to poor pump lift.
따라서 본 발명의 목적은 소음이 최소화되고 누수 소지가 없는 온수순환펌프를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a hot water circulation pump which minimizes noise and is free of leakage.
본 발명의 다른 목적은 소음이 최소화되고 누수 소지가 없음과 동시에 구조가 간단하고 고장율도 적은 온수순환펌프를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a hot water circulation pump which minimizes noise and has no leakage, and has a simple structure and a low failure rate.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온수순환펌프에 있어서, 계자코일이 내장된 커버케이스내에 유입구 및 토출구를 가지며 캔 하우징이 포함된 캔본체를 삽입하고, 상기 캔 하우징내에는 샤프트를 갖는 펌핑회전체를 잠입하고 상기 샤프트가 내부 축지지부에 축지지되게 구성하되 상기 펌핑회전체내에는 원통부를 가로질러 양측 단면동심원으로 개통된 다수 유류통로들이 사선방향으로 형성되게 하고 상기 펌핑회전체가 상기 계자코일의 전류흐름에 의한 자계에 반응하여 회전되게 구성함을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, in the hot water circulation pump, the can body having the inlet and discharge port in the cover case in which the field coil is embedded and the can housing is inserted, pumping having a shaft in the can housing The rotating body is immersed and the shaft is axially supported by the inner shaft support portion, but in the pumping rotating body, a plurality of oil passages are opened in diagonal direction across the cylindrical portion, and the pumping rotating body is formed in the field coil. Rotate in response to the magnetic field caused by the current flow of.
상기 축지지부는 캔하우징내 전후에 끼움설치되며 가속유도홈들이 동심배열되게 형성된 가속 유도체임을 특징으로 한다. The shaft support portion is installed in the front and rear of the can housing, characterized in that the acceleration derivatives are formed to be concentrically arranged acceleration induction grooves.
또 상기 펌핑회전체는 마그네틱분말이 포함된 내열합성수지 재질로 구성하거나 루프코일들로 된 전자석이 내열합성수지재질 본체에 매립형성하여 구성함을 특징으로 한다.In addition, the pumping rotating body is composed of a heat-resistant resin material containing a magnetic powder or an electromagnet made of loop coils is formed by embedding in the heat-resistant resin material body.
본 발명은 펌프가 물에 잠입되고 펌프구동이 간접 동력으로 전달받는 구조이므로 펌프구동에 따른 소음이 거의 없고 기존 외부모터와 내부 임펠러를 연결하는 축에 메카니컬 씰로 장착할 필요가 전혀 없으며 누수의 소지도 없게 된다. 또한 본 발명은 내부 임펠라 없이 펌핑회전체가 바로 유입수를 펌핑하므로 구조가 간단하고 고장률도 적은 장점도 있다. In the present invention, since the pump is submerged in water and the pump driving is transmitted by indirect power, there is almost no noise due to the pump driving, and there is no need to install it as a mechanical seal on the shaft connecting the existing external motor and the internal impeller. There will be no. In addition, the present invention has a merit that the pumping rotor immediately pumps the influent without an internal impeller, so the structure is simple and the failure rate is low.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 온수순환펌프의 외관도이고, 도 2는 도 1의 온수순환펌프의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 온수순환펌프의 횡방향 정단면도이다. 그리고, 도 4는 펌핑회전체의 부분 절개 사시도이고, 도 5는 펌핑회전체와 전후 축지지부의 요부 평단면도이고, 도 6 및 도 7은 온수순환펌프의 종방향 요부 측단면도이다. 1 is an external view of the hot water circulation pump according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the hot water circulation pump of Figure 1, Figure 3 is a lateral forward cross-sectional view of the hot water circulation pump of FIG. And, Figure 4 is a partial cutaway perspective view of the pumping rotor, Figure 5 is a planar cross-sectional view of the main part of the pumping rotor and the front and rear shaft support, Figure 6 and 7 is a longitudinal main side cross-sectional view of the hot water circulation pump.
본 발명의 실시 예에 따른 온수순환펌프(2)는 전자석을 통한 간접 동력전달방식으로 내부펌프에 동력을 전달하며, 그 내부펌프는 회전체임과 동시에 펌핑역할을 담당하는 구조로 구현된 것이다.The hot
본 발명의 온수순환펌프(2)는 다수의 계자코일(12)들이 내장된 커버케이 스(10)와, 캔하우징(14a)과 체결구(14b)로 된 캔 본체(14)와, 펌프역할과 회전체 역할을 동시에 하는 펌핑회전체(20), 펌핑회전체(20)의 샤프트(22)를 축지지하는 축지지부(24)(26)를 포함하여 구성한다. The hot
캔하우징(14a)의 일단에는 물과 같은 유체의 유입구(16)가 형성되고 캔하우징(14a)의 타단에는 체결을 위한 플랜지부가 형성된다. 캔하우징(14a)의 타단 플랜지부에는 유체의 토출구(18)를 갖는 체결구(14b)의 플랜지부가 면접한다. One end of the can housing 14a is formed with an
캔하우징(14a)의 내실에는 먼저 펌핑회전체(20)와 펌핑회전체(20)의 샤프트(22)를 축지지하는 축지지부(24)(26)가 잠입되게 하고 그 다음에 체결구(14b)의 플랜지부를 캔하우징(14a)의 타단 플랜지부에 면접시켜서 수밀용 패킹(15)이 개재된 상태로 볼트체결한다. Into the inner chamber of the can housing 14a, first, the pump support rotating
캔하우징(14a)과 체결구(14b)로 된 캔 본체(14)의 양측에 형성된 유입구(16)와 토출구(18)에는 난방호스가 각각 연결된다. Heating hoses are respectively connected to the
캔하우징(14a)의 원통외면에는 계자코일(12)이 내장된 커버케이스(10)가 설치되는 바 다수의 계자코일(12)은 캔하우징(14a)의 원통외면을 빙둘려 형성된다. 계자코일(12)은 전류의 흐름 방향에 따른 N,S자계를 발생하는 전자석이 된다. A cylindrical outer surface of the can housing 14a is provided with a
캔 하우징(14a)의 내실에는 샤프트(22)를 갖는 펌핑회전체(20)가 잠입된다. 펌핑회전체(20)의 샤프트(22)는 가속유도체 역할을 하는 전후 축지지부(24)(26)에 그 양단이 축설치되며, 그 축지지부(24)(26)는 캔 하우징(14a)의 내실 양측 즉 유입구(16)측과 토출구(18)측에 끼워져서 고정된다. The pumping rotating
샤프트(22)가 첨부 도면들에 도시된 일예와 같이 축지지부(24)(26)가 고정되 게 축설치되면(고정축이 됨), 원통형의 펌핑회전체(20)가 회전하기 위해서 펌핑회전체(20)의 축공에는 부시베어링(21)가 압삽되게 구성한다. 이때에는 샤프트(22)에 끼워진 펌핑회전체(20)의 부시베어링(21)이 미끄럼 회전운동을 하므로 펌핑회전체(20)가 회전을 하게된다. 다른 일예로 펌핑회전체(20)에 샤프트(22)가 바로 압삽 고정된다면(회전축이 됨), 펌핑회전체(20)와 샤프트(22)가 일체로 회전하게 되는데 이때에는 부시베어링(21)은 양측 축지지부(24)(26)의 축공에 각각 압삽되게 구성하여서 샤프트(22)가 고정된 부시베어링(21)내에서 미끄럼회전운동을 하게 한다. 상기 샤프트(22)의 재질은 내열성 윤활고분자소재가 바람직하며, 그 대표적 일예로는 피크(peek) 폴리머가 있다.When the
캔 하우징(14a)의 내실에 잠입된 펌핑회전체(20)는 캔하우징(14a)의 외면에 빙둘러 형성된 계자코일(12)들의 전류흐름에 의한 자계에 반응하여서 회전을 한다. The pumping
상기 계자코일(12)들의 전류흐름에 의한 자계에 반응하기 위해서, 펌핑회전체(20)에는 N극과 S극이 교호적으로 배치된 영구자석이나 N극과 S극이 여기되는 전자석이 형성된다. In order to react to the magnetic field caused by the current flow of the
펌핑회전체(20)에 영구자석이 형성되도록 하기 위해서 본 발명에서서는 펌핑회전체(20)를 마그네틱분말이 포함된 내열합성수지 재질을 이용하여 제조한다. 즉 마그네틱분말이 포함된 내열합성수지를 사출성형하여 펌핑회전체(20)의 각 존별로 영구자석들이 형성되게 한다. 다시 설명하면, N극과 S극의 마그네틱분말이 원주면을 따르는 존(zone)들에 교호적으로 분포되게 하여 N극과 S극이 교번하는 영구자석이 각 존에 형성되게 하는 것이다.In order to form a permanent magnet in the
또 펌핑회전체(20)에 전자석이 형성되도록 하기 위해서는 내열합성수지재질을 이용하여 사출성형하되 각 존마다 철심에 코일이 감고 그 코일을 폐루프로 연결하여서 된 루프코일을 각각 매립 형성하면 된다. In addition, in order to form an electromagnet on the pumping rotating
본 발명에서는 펌핑회전체(20)가 계자코일(12)과 자계반응하여 상기와 같은 회전하는 동력전달 회전체가 될 뿐 아니라 펌프역할 즉 기존의 임펠라 역할도 동시에 한다. In the present invention, the
펌프역할을 위해서 펌프회전체(20)에는 원통부를 가로질러 양측 단면동심원에까지 개통된 다수의 유류통로(30)들을 형성하되 각 유류통로(30)는 도 5에서와 같은 평단면 관점에서 사선방향으로 형성된다. 상기 유류통로(30)은 동일크기의 양측 단면동심원상에서 나선방향으로 형성되는 것이 가장 바람직하지만 성형하기가 어렵다.For the pump role, the
그러므로 상기 유류통로(30)는 평단면 관점에서 사선방향으로 형성하는 것이 바람직하며, 토출구(18)에서 바라볼 때 시계방향(CW)으로 펌핑회전체(20)가 회전하는 것을 가정할 경우 유류통로(30)는 예컨대 도 6에서와 같이 시침 12시 30분 방향 유입지점에서 시침 12시방향 유출지점으로 된 사선방향으로 형성된다. Therefore, the
상기 유류통로(30)는 본 발명의 첨부 도면들에 도시된 일예와 같이 관통공 형태로 형성하는 것이 바람직하지만, 원주면에 홈이 드러나는 관통홈 형태로도 형성할 수 있음이 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하여진다. The
한편 펌핑회전체(20)를 축지지하는 양측단 축지지부(24)(26)에는 도 5의 평단면도에서 쉽게 볼 수 있듯이 펌핑회전체(20)의 유류통로(30)의 사선방향과는 반 대되는 사선방향으로 된 가속유도홈(28)들이 동심배열되게 형성된다. 상기 가속유도홈(28)은 작용과 반작용의 원리로 물과 같은 유체를 가속시켜주며, 도 7에서와 같이 유류통로(30)의 형성개수만큼이 축지지부(24)(26)에 형성된다. On the other hand, on both side shaft support
상기한 구성에 의거하여 본 발명의 온수순환펌프(2)의 작동원리를 더욱 상세히 설명한다. Based on the above configuration, the operation principle of the hot
제어회로부(미도시됨)의 제어 하에 캔하우징(14a)의 원통외면에 빙둘러져 있는 다수의 계자코일(12)들에 전류가 흐르게 되면 N,S자계가 교번적으로 발생하면서 캔하우징(14a)에 잠입되어 축지지된 펌핑회전체(20)내의 각 존별 영구자석이나 전자석에 인력 또는 척력을 작용시켜 펌핑회전체(20)를 회전시키게 된다. 펌핑회전체(20)내 전자석은 교류모터와 유사한 구동 원리로 회전을 한다. Under the control of a control circuit unit (not shown), when current flows in a plurality of
펌핑회전체(20)가 도 5 내지 도 7에 표기된 화살표의 시계방향(CW)으로 회전하게 되면 물과 같은 유체를 유입지점에서 유출지점으로 밀어내게 되므로 유입구측 축지지부(24)내 가속유도홈(28)들을 통해서 유체가 흡입되고 펌펑회전체(20)의 유류통로(30)의 초입부 시계방향의 내벽측을 비스듬하게 부딪히면서 자연스럽게 유입되고 펌핑회전체(20)에 작용하여 가속되게 하고 또 펌핑회전체(20)의 회전력에 의해서 사선방향으로 형성된 유류통로(30)의 유입지점에서 유출지점으로 밀려가게 된다. 펌핑회전체(20)의 유류통로(30)에서 빠져 나온 물과 같은 유체는 토출구측 축지지부(24)의 가속유도홈(28)에 반시계방향의 내벽측에 비스듬하게 부딪히면서 유류통로(30)와는 역사선방향으로 형성된 가속유도홈(28)의 통로를 부딪힘의 반작용으로 더욱 빨라져서 캔 본체(14)의 토출구(18)로 나가게 된다. When the pumping
상기와 같은 본 발명의 온수순환펌프(2)는 펌프 즉 임펠라 역할을 하는 펌핑회전체(20)가 물에 잠입된 구조이므로 펌프구동에 따른 소음이 거의 없다. 또 펌핑하는 펌핑회전체(20)의 샤프트(22)가 캔 본체(14) 내부에 존재하므로 누수를 위한 별도의 메카니컬 씰을 장착할 필요도 없고 누수의 소지도 전혀 없다. Since the hot
또 본 발명의 온수순환펌프(2)는 펌핑회전체(20)가 펌프(임펠라) 역할도 동시에 회전체 역할을 동시에 하므로 구조가 간단하고 고장도 별로 없게 된다. In addition, the hot water circulation pump (2) of the present invention, because the
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.
본 발명은 보일러, 온수매트, 축사나 가정용 난방 등에 널리 이용될 수 있다. The present invention can be widely used in boilers, hot water mats, barns or home heating.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 온수순환펌프의 외관도,1 is an external view of a hot water circulation pump according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 온수순환펌프의 분해 사시도,Figure 2 is an exploded perspective view of the hot water circulation pump of Figure 1,
도 3은 도 1의 온수순환펌프의 횡방향 정단면도,3 is a cross-sectional forward sectional view of the warm water circulation pump of FIG.
도 4는 펌핑회전체의 부분 절개 사시도,4 is a partially cutaway perspective view of the pumping rotor;
도 5는 펌핑회전체와 전후 축지지부의 요부 평단면도,5 is a plan sectional view of main parts of the pumping rotating body and the front and rear shaft supporting portions;
도 6 및 도 7은 온수순환펌프의 종방향 요부 측단면도. 6 and 7 are longitudinal sectional side views of the hot water circulation pump.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
(2)-- 온수순환펌프 (10)-- 커버케이스(2)-Hot water circulation pump (10)-Cover case
(12)-- 계자코일 (14)-- 캔 본체(12)-Field coil (14)-Can body
(14a)-- 캔 하우징 (14b)-- 체결구(14a)-Can housing (14b)-Fastener
(16)-- 유입구 (18)-- 토출구(16)-Inlet (18)-Outlet
(20)-- 펌핑회전체 (21)-- 부시베어링(20)-pumping rotor (21)-bush bearing
(22)-- 샤프트 (24)(26)-- 축지지부(22)-Shaft (24) (26)-Shaft Support
(28)-- 가속유도홈 (30)-- 유류통로(28)-Accelerated Guideway (30)-Oil Path
Claims (4)
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JP2002138986A (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Ebara Corp | Motor pump |
-
2009
- 2009-02-16 KR KR1020090012560A patent/KR101089568B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001349294A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Nidec Shibaura Corp | Pump motor |
JP2002138986A (en) * | 2000-11-07 | 2002-05-17 | Ebara Corp | Motor pump |
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