KR101821856B1 - 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치 - Google Patents

누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치에 관한 것으로, 케이싱에 임펠러가 내장되어 이루어진 냉각유 공급부, 임펠러를 회전시키도록 설치된 회전축을 구비한 모터, 모터와 냉각유 공급부 사이에 설치되면서 회전축이 관통하는 펌프바디와, 펌프바디에 내장되면서 회전축을 감싸도록 설치된 기계밀봉을 구비한 냉각유 공급장치에 있어서, 기계밀봉에서 누출되어 회전축을 따라 모터 측으로 유동하는 냉각유를 집유하도록 펌프바디에 가공된 제1회수로와, 제1회수로에 집유된 누유를 냉각유 공급부로 회수하도록 제1회수로와 냉각유 공급부를 연결하여 설치된 리턴파이프를 구비한 냉각유 회수부;를 포함하여 이루어진 것이다.

Description

누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치{Coolant supplying device having return pipe for returing leaked oil}
본 발명은 냉각유 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각유 공급부의 임펠러에 의해 유동하는 냉각유의 일부가 펌프측으로 누출되고, 이 누유를 냉각유 공급부로 회수하도록 된 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계에는 절삭가공시 발생하는 열을 냉각시킴과 동시에 칩을 씻어내리기 위한 냉각유를 공급하기 위한 냉각유 공급장치가 설치된다.
이러한 냉각유 공급장치는 통상적으로, 모터, 모터의 회전축에 연계 설치되어 냉각유를 유입 및 토출시키는 임펠러가 내장된 냉각유 공급부와, 회전축과 냉각유 공급부 사이에 설치되어 냉각유가 모터측으로 누출되지 못하도록 설치된 기계밀봉부(mechanical seal)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 임펠러가 회전하면, 냉각유 공급부에 마련된 유입구를 통해 유입된 냉각유가 토출구로 배출된다. 이때, 냉각유는 기계밀봉부에 의해 모터측으로의 누출이 차단된다.
하지만, 냉각유 공급장치를 반복 사용하거나 노후되면, 유입 및 토출되는 냉각유가 기계밀봉부를 통과하여 모터측으로 누출되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0117154호(2013.10.25. 공개)
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 기계밀봉부에서 누출된 냉각유가 리턴파이프에 수집되어 냉각유 공급부로 회귀시키도록 된 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치를 제공함에 있다.
상기된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치는 케이싱에 임펠러가 내장되어 이루어진 냉각유 공급부, 임펠러를 회전시키도록 설치된 회전축을 구비한 모터, 모터와 냉각유 공급부 사이에 설치되면서 회전축이 관통하는 펌프 바디와, 펌프 바디에 내장되면서 회전축을 감싸도록 설치된 기계밀봉을 구비한 냉각유 공급장치에 있어서, 기계밀봉에서 누출되어 회전축을 따라 모터 측으로 유동하는 냉각유를 집유하도록 펌프 바디에 가공된 제1회수로와, 제1회수로에 집유된 누유를 냉각유 공급부로 회수하도록 제1회수로와 냉각유 공급부를 연결하여 설치된 리턴파이프를 구비한 냉각유 회수부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 리턴파이프는 유입구를 구비한 케이싱 커버에 마련된 유동공간과 통하도록 설치되고, 유동공간으로 유입된 누유가 임펠러에 의해 펌프 바디에 구비된 토출구로 토출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 일례로 제1회수로의 일측단부는 기계밀봉장치와 모터 사이의 회전축 중에서 제1부위보다 외경이 작은 제2부위의 외면과 몸체 바디의 내면 사이의 공간과 통하도록 가공되고, 타측단부는 리턴파이프의 일측단부와 체결된 것을 특징으로 한다.
다른 예로, 제1회수로의 일측단부는 제2부위에서 제1부위 측에 설치된 밀봉부재와 제2부위에서 기계밀봉장치 측에 설치된 오일씰 사이에 가공된 것을 특징으로 한다.
한편, 일례로 냉각유 회수부는 리턴파이프와 통하도록 설치된 연결관과, 케이싱에 내장된 상태에서 일측단부가 연결관과 통하도록 체결되면서 타측단부가 유동공간과 통하도록 케이싱 커버에 가공된 제2회수로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 예로, 냉각유 회수부는 리턴파이프와 유동공간 사이에 설치된 체크밸브를 더 포함하고, 이 체크밸브는 리턴파이프에서 유입된 누유의 유동 압력에 의해 개방되는 것을 특징으로 한다.
이러한 냉각유 회수부는 체크밸브와 통하도록 설치된 연결관과, 케이싱에 내장된 상태에서 일측단부가 연결관과 통하도록 체결되면서 타측단부가 유동공간과 통하도록 케이싱 커버에 가공된 제2회수로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 기계밀봉에서 완전히 밀봉되지 못하고 펌프바디로 누출된 냉각유가 제1회수로, 리턴파이프 및 제2회수로를 통해 냉각유 공급부로 회수될 수 있는 효과가 있다.
그리고, 제1회수로의 모터측 근처에 밀봉부재를 설치함으로써, 누출된 모든 냉각유를 회수할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부위 확대도이다.
도 4는 도 2의 "B"부위 확대도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<구성>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치가 개략적으로 도시된 측면도이다. 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 3은 도 2의 "A"부위 확대도이다. 도 4는 도 2의 "B"부위 확대도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치는 동력부(100), 냉각유 공급부(200), 기계밀봉(300,mechanical seal)과 냉각유 회수부(400)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 본 발명은 통상의 냉각유 공급장치에 본 발명의 특징인 냉각유 회수부(400)를 설치한 것이다. 따라서, 동력부(100), 냉각유 공급부(200), 기계밀봉(300)은 통상적으로 사용되고 있으므로 각 구성요소를 설명함에 있어 간략히 한다.
동력부(100)는 외부 전원을 공급받아 작동하면서 냉각유 공급부(200)의 임펠러(220)를 회전시키도록 설치된다. 이 동력부(100)는 모터(110), 모터(110)에 의해 회전하도록 설치되면서 임펠러(220)를 회전시키도록 장착된 회전축(120), 모터(110)의 외부에 배치되어 회전축(120)을 감싸도록 설치되면서 토출구(131)가 구비된 펌프 바디(130)를 포함하여 이루어진다. 펌프 바디(130)에 가공된 제1회수로(410)에 대해서는 후술한다. 그리고, 모터(110)와 펌프 바디(130)의 결합부위에는 회전축(120)의 회전을 지지하기 위한 베어링(140)이 설치될 수 있다. 여기서, 회전축(120) 중에서 베어링(140)과 기계밀봉(300) 사이의 부위를 외경이 큰 제1부위(121)와 외경이 작은 제2부위(122)로 구분하고, 이에 관련된 설명은 후술한다.
냉각유 공급부(200)는 케이싱(210), 케이싱(210) 내부에 배치되어 회전축(120)에 의해 회전하도록 설치된 임펠러(220), 케이싱(210)의 모터(110) 반대측 개방면을 폐쇄하도록 장착되면서 유입구(231)가 구비된 케이싱 커버(230)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 임펠러(220)는 회전축(120)에 의해 회전하면서 케이싱(210) 외부에 있는 냉각유를 유입구(231)로 유입시킨 후 토출구(131)로 배출하도록 설치된다.
또한, 케이싱(210)의 케이싱 커버(230) 반대측 부위는 펌프 바디(130)에 밀봉 체결된다. 또, 케이싱(210)은 펌프 바디(130)와 케이싱(210) 사이에 내장되어 회전축(120)이 관통하는 기계밀봉(300)을 감싸도록 제작된다.
그리고, 케이싱 커버(230)는 후술된 제2회수로(450)로부터 유입된 누유가 유입구(231) 및 임펠러(220)로 유동할 수 있도록 가공된 유동공간(240)를 구비한다. 이 유동공간(240)은 유입구(231)와 통하도록 마련될 수도 있고, 임펠러(220)에 의해 토출구(131)측으로 유동하도록 임펠러(220)가 설치된 공간과 통하도록 마련될 수도 있으며, 유입구(231)와 임펠러(220)가 설치된 공간 모두 통하도록 마련될 수 있다.
기계밀봉(300)은 케이싱(210) 내부로 배치된 회전축(120)과 케이싱(210)의 결합부위에 대해 밀봉을 하도록 설치된다. 이 기계밀봉(300)은 통상의 것으로 그 자세한 설명은 필요시 간략히 한다.
냉각유 회수부(400)는 도 2에서 보듯이, 기계밀봉(300)을 통과하여 누출된 누유를 냉각유 공급부(200)로 회수시키도록 설치된다. 이 냉각유 회수부(400)는 펌프 바디(130)에서 기계밀봉(300)과 모터(110) 사이에 가공된 제1회수로(410), 제1회수로(410)와 일측부가 통하도록 설치된 리턴파이프(420), 리턴파이프(420)의 타측부에 일측부가 통하도록 설치된 체크밸브(430), 체크밸브(430)의 타측부에 일측부가 통하도록 설치된 연결관(440), 연결관(440)의 타측부에 일측부가 통하도록 설치되면서 타측부가 케이싱 커버(230)에 마련된 유동공간(240)과 통하도록 케이싱 커버(230)에 가공된 제2회수로(450)를 더 포함하여 이루어진다.
먼저, 제1회수로(410)는 도 2와 도 3에서 보듯이, 일측단부가 기계밀봉(300)의 후부(모터(110)측 방향)에 가공되어 회전축(120)과 펌프 바디(130) 사이에 형성된 공간으로 유입된 누유가 수집되도록 위치하고, 타측단부가 리턴파이프(420)의 일측부와 통하도록 설치된다. 여기서, 회전축(120)은 모터(110)측 제1부위(121)보다 기계밀봉(300)측 제2부위(122)의 외경이 더 작게 가공되고, 이로 인해 제2부위(122)의 외경과 펌프 바디(130)의 내경 사이에 일정 공간이 마련된다. 물론, 제2부위(122)에서의 회전축(120) 중심을 지지하기 위해 제2부위(122)의 외면과 펌프 바디(130)의 내면 사이의 일측 부위에 TC 타입의 오일씰(150,oil seal)이 설치된다. 이를 토대로 제1회수로(410)를 좀 더 자세히 설명하자면, 일측단부가 제2부위(122)와 펌프 바디(130) 사이의 공간과 통하면서 타측단부가 케이싱 커버(230)를 향하도록 가공될 수 있다. 이처럼 제1회수로(410)의 타측단부가 케이싱 커버(230)를 향하도록 가공되는 이유는 리턴파이프(420)가 케이싱(210)의 외면 근처에 배치되면서 그 길이를 최소화하기 위함이다. 이러한 제1회수로(410)는 일 실시 예로 도 3에서와 같이 제1부위(121)와 제2부위(122)의 경계 부위에 밀접하여 가공될 수 있다. 또한, 제1회수로(410)는 다른 실시 예로 제1부위(121)와 제2부위(122)의 경계 부위이면서 제2부위(122)의 외면과 펌프 바디(130)의 내면 사이에 밀봉부재(미도시)가 설치되고, 이 밀봉부재와 오일씰(150) 사이에 가공될 수도 있다. 이와 같은 구조를 통해 기계밀봉(300)으로부터 누출된 거의 모든 냉각유를 제1회수로(410)로 집수시킬 수 있다.
또한, 리턴파이프(420)는 일측단부가 제1회수로(410)와 통하면서 착탈 가능하게 장착되고, 타측단부가 체크밸브(430)와 통하면서 착탈 가능하게 장착된다. 이 리턴파이프(420)는 도 2에서 보면 일부위가 굴절된 것으로 보이고, 이는 일측단부가 체결되는 제1회수로(410)의 높이와 타측단부가 체결되는 제2연결관(440)의 높이가 다르기 때문에 가공된 것이다. 물론, 제1회수로(410)의 높이와 제2연결관(440)의 높이를 동일하게 하면 리턴파이프(420) 역시 직선의 형태가 된다. 여기서, 리턴파이프(420)는 체크밸브(430), 연결관(440) 및 제2회수로(450)를 배제한 채 직접 유동공간(240)과 통하도록 설치될 수도 있다.
또, 체크밸브(430)는 도 4에서 보듯이, 일측단부가 리턴파이프(420)의 타측단부와 통하면서 착탈 가능하게 체결되고, 타측단부가 연결관(440)의 일측단부와 통하면서 착탈 가능하게 체결된다. 이 체크밸브(430)는 도 4에서와 같이 평상시에는 스프링의 탄성력에 의해 폐쇄된 상태를 유지하다가 리턴파이프(420)를 통해 유입된 누유의 유동 압력이 스프링의 탄성력을 극복하게 되면 개방되도록 이루어진다. 이 체크밸브(430)는 통상의 것으로 보다 자세한 설명은 필요시 기재하기로 한다. 또한, 체크밸브(430)가 배제된 상태에서 리턴파이프(420)가 연결관(440)에 연결될 수도 있다.
그리고, 연결관(440)은 체크밸브(430)와 제2회수로(450)를 연결하는 관으로, 일측단부가 체크밸브(430)의 타단부와 통하면서 착탈 가능하게 체결되고, 타측단부가 제2회수로(450)의 일측단부와 통하면서 착탈 가능하게 체결된다. 이 연결관(440)은 대략 수평 방향으로 배치된 체크밸브(430)와 대략 수직 방향으로 배치된 제2회수로(450)를 연결하기 위해 엘보 관일 수 있다.
또한, 제2회수로(450)는 연결관(440)과 유동공간(240)을 연결하도록 케이싱 커버(230)에 가공된 유로로서, 일측단부가 연결관(440)의 타단부와 통하면서 착탈 가능하게 체결되고, 타측단부가 유동공간(240)과 통하도록 가공된다.
<작동>
모터(110)가 작동하여 제1회전축(120)에 의해 임펠러(220)가 회전하면 냉각유 공급부(200) 외부의 냉각유가 유입구(231)를 통해 냉각유 공급부(200)로 유입된 후 토출구(131)로 배출된다.
이때, 냉각유의 일부가 기계밀봉(300)에서 누출되어 회전축(120)을 따라 모터(110)로 흘러가는 경우가 발생하면, 누유가 제1회수로(410)로 집수된 후 리턴파이프(420)를 따라 체크밸브(430)로 유동하게 된다. 이후, 누유의 유동압력에 의해 체크밸브(430)가 개방되면 리턴파이프(420) 내의 누유가 체크밸브(430)를 통과하여 연결관(440)과 제2회수로(450)를 통해 케이싱 커버(230)의 유동공간(240)으로 유동된다. 이처럼 누유가 유입구(231) 근처까지 회수된 다음 임펠러(220)에 의해 다시 토출구(131)로 유동하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:동력부 110:모터
120:회전축 121:제1부위
122:제2부위 130:펌프 바디
131:토출구 140:베어링
150:오일씰 200:냉각유 공급부
210:케이싱 220:임펠러
230:케이싱 커버 231:유입구
240:유동공간 300:기계밀봉
400:냉각유 회수부 410:제1회수로
420:리턴파이프 430:체크밸브
440:연결관 450:제2회수로.

Claims (7)

  1. 케이싱(210)에 임펠러(220)가 내장되어 이루어진 냉각유 공급부(200); 상기 임펠러를 회전시키는 회전축(120)과 모터(110)를 구비한 동력부(100); 상기 모터와 냉각유 공급부 사이에 설치되면서 회전축이 관통하는 펌프바디(130)와, 상기 펌프바디에 내장되면서 회전축을 감싸도록 설치된 기계밀봉(300);을 구비한 냉각유 공급장치에 있어서,
    상기 기계밀봉에서 누출되어 회전축을 따라 모터 측으로 유동하는 냉각유를 집유하도록 상기 펌프바디에 가공된 제1회수로(410);
    상기 제1회수로에 집유된 누유를 냉각유 공급부로 회수하도록 상기 제1회수로와 냉각유 공급부를 연결하여 설치된 리턴파이프(420);
    상기 리턴파이프와 케이싱 커버(230)에 마련된 유동공간(240) 사이에 설치되고 상기 리턴파이프에서 유입된 누유의 유동압력에 의해 개방되는 체크밸브(430);
    상기 체크밸브와 통하도록 설치된 연결관(440); 및
    상기 케이싱에 내장된 상태에서 일측단부가 상기 연결관과 통하도록 체결되면서 타측단부가 유동공간과 통하도록 케이싱 커버에 가공된 제2회수로(450);를 구비한 냉각유 회수부(400)를 포함하고,
    상기 제1회수로(410)는 그 일단부가 상기 회전축을 구성하는 제1부위(121)와 제2부위(122)의 외경 차이에 의해 회전축과 펌프바디(130) 사이에 형성된 공간에 연결되어 이 공간으로 유입되는 누유를 수집하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1회수로(410)의 일단부는 회전축의 제2부위(122) 외면과 펌프바디(130)의 내면 사이의 공간에 설치된 밀봉부재와 오일씰 사이에 위치하되, 상기 밀봉부재는 제2부위에서 제1부위(121) 측으로 설치되고, 오일씰(150)은 제2부위에서 기계밀봉(300) 측으로 설치된 것임을 특징으로 하는 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020150094320A 2015-07-01 2015-07-01 누유 회수용 리턴파이프를 구비한 냉각유 공급장치 KR101821856B1 (ko)

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