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KR101651349B1 - 전동식 워터펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 높고 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프에 대한 것이다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 스러스트 베어링을 더 포함한다. 상기 스러스트 베어링은 상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 임펠러와 상기 임펠러커버 사이에 위치한다.
본 발명에 의하면 임펠러커버와 임펠러 사이에 세라믹으로 형성된 스러스트 베어링을 배치함으로써, 임펠러커버와 임펠러 사이의 회전 간극을 최소화 할 수 있어 유량손실을 줄이고, 내구성을 높일 수 있다.

Description

전동식 워터펌프{Electric water pump}
본 발명은 전동식 워터펌프에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 높고 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프에 대한 것이다.
등록특허 제10-1252357호는 자동차 엔진을 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 전동식 워터 펌프에 관하여 제시하고 있고, 등록특허 제10-1072328호는 작동 성능이 향상되고 내구성이 증가된 전동식 워터 펌프에 관하여 제시하고 있다.
도 1은 상기 종래 등록특허 제10-1072328호에 개시된 전동식 워터펌프를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 종래의 워터펌프의 경우, 상측베어링(7)은 상측베어링 장착면(4)과 회전축(5)의 전단부 사이에 장착되고, 고무재질의 컵(9)은 회전축(5)의 단차부(6)와 상측베어링(7) 사이에 장착된다. 스러스트 베어링(8)은 컵(9)과 상측베어링(7) 사이에 장착된다. 즉, 컵(9)은 회전축(5)의 추력이 상측베어링(7)에 전달되는 것을 완화시키고, 스러스트 베어링(7)은 회전축(5)의 회전 마찰을 감소시킨다. 임펠러(3)가 회전하면 양력이 발생하여 임펠러(3)는 화살표 10의 방향으로 힘을 받는다. 이 경우 컵(9)은 고무재질로 형성되어 있으므로 수축되어 임펠러(3)가 화살표 10의 방향으로 이동된다. 이때 임펠러(3)와 하우징(1) 사이의 간격이 작으면 임펠러(3)가 하우징(1)에 맞닿게 되므로 이를 방지하기 위하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이의 간격이 크게 제작된다. 이로 인하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이로 유량손실이 일어나게 된다. 또한 컵(9)은 계속되는 회전 마찰로 인하여 마모되거나 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 임펠러커버와 임펠러 사이의 간격을 최소화하여 유량손실을 감소시킬 수 있는 전동식 워터펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서, 스러스트 베어링을 더 포함한다. 상기 스러스트 베어링은 상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 임펠러와 상기 임펠러커버 사이에 위치한다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 스러스트 베어링은 일단이 노출되어 임펠러와 마찰할 수 있도록 타단이 상기 임펠러커버에 인서트 되어 고정결합 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 임펠러는 슈라우드의 상단이 돌기되고, 상기 임펠러커버는 상기 슈라우드의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 스러스트 베어링은 상기 일단이 상기 슈라우드의 상단에 맞닿도록 노출된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 전동식 워터펌프에 있어서, 상기 임펠러는 상기 스러스트 베어링과 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 슈라우드의 상단에 인서트 된 마찰부재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 임펠러커버와 임펠러 사이에 세라믹으로 형성된 스러스트 베어링을 배치함으로써, 임펠러커버와 임펠러 사이의 회전 간극을 최소화 할 수 있어 유량손실을 줄이고, 내구성을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 워터펌프의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 워터펌프의 일 실시예의 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 워터펌프의 A부분의 확대도,
도 4는 도 2에 도시된 워터펌프의 분리사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 전동식 워터펌프의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 전동식 워터펌프는 하우징(110)과, 캔(115)과, 로터(120)와, 스테이터(125)와, 중심축(130)과, 임펠러(135)와, 임펠러커버(140)와, 스러스트 베어링(145)을 포함한다.
하우징(110)은 내부에 캔(115)과, 로터(120)와, 스테이터(125)를 수용한다. 로터(120)는 캔(115)의 내경측에 설치되고 임펠러(135)와 일체로 형성되어 회전한다. 스테이터(125)는 캔(115)의 외경측에 고정 설치되고 전기적 신호에 따라 로터(120)를 회전시킨다. 중심축(130)은 캔(115)의 중앙 하부에 하단이 고정된다.
임펠러(135)는 슈라우드(136)의 상단(138)이 돌기되어 형성되고, 로터(120)에 의해 회전할 수 있도록 중심축(130)의 상단에 장착된다. 임펠러커버(140)는 임펠러(135)를 감싸도록 하우징(110)의 상부에 결합된다.
스러스트 베어링(145)은 일단(146)이 노출되어 임펠러(135)와 마찰할 수 있도록 타단이 임펠러커버(140)에 인서트 되어 고정결합한다. 이때 노출된 일단(146)은 슈라우드(136)의 상단(138)과 맞닿는다.
본 실시예의 경우 스러스트 베어링(145)은 일단(146)이 노출되도록 타단이 임펠러커버(140)에 인서트 되어 슈라우드(136)의 상단(138)과 맞닿는다. 이때 본 실시예는 스러스트 베어링(145)은 세라믹으로 형성되고, 임펠러커버(140)와 임펠러(135)의 슈라우드(136)는 플라스틱으로 형성된다. 따라서 로터(120)에 의해 임펠러(135)가 회전하여 스러스트 베어링(145)을 가압하더라도 스러스트 베어링(145)은 수축되지 않는다. 그래서 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)이 일정하게 유지된다. 따라서 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)을 최소화 할 수 있다. 이로 인하여 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)으로 빠져나가는 유량손실을 줄일 수 있다. 또한, 스러스트 베어링(145)은 세라믹으로 형성되므로 마모가 작으므로 계속되는 회전 마찰로 인한 마모나 파손도 줄일 수 있다. 종래의 워터펌프의 경우 고무재질로 형성된 컵(9)이 회전축(5)과 상측베어링(7) 사이에 장착되어 임펠러(3)가 회전하면 수축하여 하우징(1)과 임펠러(3)가 맞닿게 된다. 그래서 하우징(1)과 임펠러(3)가 맞닿지 않도록 하우징(1)과 임펠러(3) 사이의 간격을 크게 하게 된다. 이로 인하여 하우징(1)과 임펠러(3) 사이로 유량손실이 일어나게 된다. 그리고 고무재질로 된 컵(9)은 계속되는 회전 마찰로 인하여 마모되거나 파손된다. 본 실시예의 경우, 임펠러(135)와 임펠러커버(140) 사이의 간격(a)이 일정하게 유지되므로 이를 최소화 할 수 있으며, 고무재질로 된 컵(9)을 사용하지 아니하므로 컵(9)이 마모되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 임펠러(135)는 슈라우드(136)가 플라스틱으로 형성되어 스러스트 베어링(145)과 맞닿지만, 스러스트 베어링(145)과의 회전 마찰을 감소시키기 위해서 슈라우드(136)의 상단(138)에 인서트 된 마찰부재(미도시)를 더 구비할 수 있다.
110 : 하우징 115 : 캔
120 : 로터 125 : 스테이터
130 : 중심축 135 : 임펠러
136 : 슈라우드 138 : 상단
140 : 임펠러커버 145 : 스러스트 베어링
146 : 일단

Claims (4)

  1. 하우징과, 상기 하우징의 내부에 장착된 로터 및 스테이터와, 상기 로터에 의해 회전할 수 있게 장착된 임펠러와, 상기 임펠러를 감싸도록 상기 하우징의 상부에 결합된 임펠러커버를 포함하는 전동식 워터펌프에 있어서,
    상기 임펠러는 슈라우드의 상단이 돌기되어 형성되고,
    상기 임펠러커버는 상기 슈라우드의 상단이 삽입되는 홈이 형성되고,
    상기 임펠러와 상기 임펠러커버의 회전 마찰을 줄일 수 있도록 일단은 슈라우드의 상단에 맞닿도록 노출되고 타단은 상기 임펠러커버에 인서트되어 고정결합된 스러스트베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는 상기 스러스트베어링과 회전 마찰을 줄일 수 있도록 상기 슈라우드의 상단에 인서트 된 마찰부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 워터펌프.
  3. 삭제
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