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KR20130048422A - Ureawater pump structure - Google Patents

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KR20130048422A
KR20130048422A KR1020110113265A KR20110113265A KR20130048422A KR 20130048422 A KR20130048422 A KR 20130048422A KR 1020110113265 A KR1020110113265 A KR 1020110113265A KR 20110113265 A KR20110113265 A KR 20110113265A KR 20130048422 A KR20130048422 A KR 20130048422A
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urea water
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water pump
pump
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류부열
최필선
노종상
이종만
장준혁
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
주식회사 동희산업
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Abstract

본 발명은 펌프 구조의 상부 덮개가 되며 외부 커넥터와 연결되는 하우징부와 하우징부 하부에 배치되며 회전자와 고정자로 구성되는 모터부와 모터부를 수용하는 케이스부 및 케이스부 하부에 배치되고 유체의 흡입구와 토출구가 형성된 펌프부를 포함하고, 상기 케이스부 하부에는 상기 펌프부와 상기 모터부를 분리하는 중공의 커버가 구비되며, 상기 커버의 중공을 관통하는 상기 회전자의 회전축을 밀봉하기 위하여 상기 커버 하부에 오일씰이 설치되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 요소수로부터 모터부를 신뢰성 있게 보호할 수 있고, 요소수 빙결에 의해 펌프부 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention is the upper cover of the pump structure and is disposed under the housing portion and the housing portion which is connected to the external connector and the motor portion consisting of the rotor and stator and the case portion for accommodating the motor portion and the lower portion of the case portion and the fluid inlet And a pump part having a discharge port formed therein, and a hollow cover separating the pump part and the motor part is provided at the lower part of the case part, and the lower part of the cover to seal the rotating shaft of the rotor penetrating the hollow of the cover. The present invention relates to a urea water pump structure, in which an oil seal is installed. According to the present invention, the motor part can be reliably protected from urea water, and the pump part can be prevented from being damaged by freezing of urea water.

Description

요소수 펌프 구조{UREAWATER PUMP STRUCTURE}Urea Water Pump Structure {UREAWATER PUMP STRUCTURE}

본 발명은 요소수 펌프 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 Urea-SCR 시스템에 사용되는 펌프 구조에 있어서, 요소수의 누설을 효과적으로 방지하여 모터부를 보호할 수 있는 요소수 펌프 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a urea water pump structure, and more particularly, to a urea water pump structure in the pump structure used in the Urea-SCR system, which can effectively prevent leakage of urea water to protect the motor unit.

자동차는 형태에 따라서 승용차나, 버스 및 트럭 등으로 분류하 지만, 같은 차종이라도 사용하는 연료에 따라서 가솔린을 연료로 사용하는 가솔린 차량이나 디젤을 연료로 사용하는 디젤 차량 및 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 연료로 사용하는 LPG 차량으로 부르기도 한다.Cars are classified into passenger cars, buses, and trucks according to their type, but even the same type of vehicle may be used for gasoline fueled by gasoline, diesel fueled by diesel, and LPG (Liquefied Petroleum Gas). Also called LPG vehicles for fuel use.

상기 디젤 차량은 산소 과잉분위기에서 연소되므로 가솔린 엔진에 비해서 유해물질인 NOx의 발생량이 상당히 많고, 린번 상태에서 연소되므로 NOx를 제거하기가 힘들다. 따라서, NOx 제거기술로서 가장 활발히 개발 진행되는 것이 Urea(요소)-SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템이다.Since the diesel vehicle is burned in an oxygen excess atmosphere, the amount of generation of NOx, which is a harmful substance, is considerably higher than that of a gasoline engine, and it is difficult to remove NOx since it is burned in a lean burn state. Therefore, the most actively developed NOx removal technology is Urea (urea) -SCR (Selective Catalytic Reduction) system.

상기 Urea-SCR 시스템은 요소 (NH2-CO-NH2)를 수용액 형태로 배기 가스라인에 공급하며, 요소수는 고온의 배기가스에 의해 암모니아(NH3)와 이소시아산(HNCO) 으로 열분해 되고, 다시 이소시아산은 배기가스중의 물에 의해 암모니아와 이산화탄소로 가수 분해 된다. 이렇게 생성된 암모니아를 촉매에 의해 NOx를 N2 + O2 로 변환시키는 방법을 사용한다.The Urea-SCR system supplies urea (NH 2 -CO-NH 2 ) to the exhaust gas line in the form of an aqueous solution, and urea water is thermally decomposed into ammonia (NH 3 ) and isocyanate (HNCO) by high temperature exhaust gas. In addition, isocyanate is hydrolyzed to ammonia and carbon dioxide by water in the exhaust gas. The ammonia thus produced is used to convert NO x to N 2 + O 2 by a catalyst.

상기 Urea-SCR 시스템은 일반적으로 요소를 분사하는 인젝터와, 요소탱크 내의 요소수를 인젝터로 공급하는 펌프와, 분사 압력과 분사시간을 제어하는 CPU 등으로 구성된다.The Urea-SCR system generally includes an injector for injecting urea, a pump for supplying urea water in the urea tank to the injector, and a CPU for controlling injection pressure and injection time.

여기서, 요소를 공급하는 펌프의 경우 일반적으로 자동차 엔진에 사용되는 가솔린 연료펌프나 디젤 연료펌프를 전용하여 사용하기는 어렵다. 요소수의 경우 PH 9~11의 강 염기성 물질로서 부식성이 매우 강하여 SUS 재질을 제외한 대부분의 금속제를 부식시킨다. Here, in the case of a pump for supplying urea, it is difficult to use a gasoline fuel pump or a diesel fuel pump that is generally used in an automobile engine. In the case of urea water, it is a strong basic substance of PH 9 ~ 11, which is very corrosive, and corrodes most metals except SUS material.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 BLDC 연료펌프는 펌프의 회전에 의해 승압된 연료(유체)가 모터부를 통과하여 모터부 상부로 토출되는 구조이다.The conventional BLDC fuel pump as shown in FIG. 1 has a structure in which fuel (fluid) boosted by the rotation of the pump passes through the motor part and is discharged to the upper part of the motor part.

따라서, 상기와 같은 종래의 연료펌프를 요소수용 펌프로 사용하면 부식성이 매우 강한 요소수가 구리, 스틸 등으로 제조된 모터에 치명적인 손상을 일으키는 문제가 있다. 실제로 실험한 결과 요소수에 의해 부식이 발생되어 4시간 내지 6시간 후에는 작동이 불가능한 문제가 발생하였다.Therefore, when the conventional fuel pump as described above is used as a urea water pump, there is a problem in that the highly corrosive urea water causes fatal damage to a motor made of copper, steel, or the like. In fact, the experiment resulted in corrosion caused by urea water, a problem that can not be operated after 4 hours to 6 hours.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 기존에 자동차 엔진에 사용되는 연료펌프를 최대한 활용하여 제조비용을 절감하고 소음을 감소시키는 동시에 요소수의 누설에 의한 부식도 방지할 수 있는 요소수 펌프 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the urea water that can prevent the corrosion caused by leakage of urea while at the same time reducing the manufacturing cost and noise by maximizing the conventional fuel pump used in automobile engines It is an object to provide a pump structure.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에서는 요소수 펌프 구조를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 상기 요소수 펌프 구조는 상기 펌프 구조의 상부 덮개가 되며 외부 커넥터와 연결되는 하우징부; 상기 하우징부 하부에 배치되며 회전자와 고정자로 구성되는 모터부; 상기 모터부를 수용하는 케이스부; 및 상기 케이스부 하부에 배치되고 유체의 흡입구와 토출구가 형성된 펌프부;를 포함하되, 상기 케이스부 하부에는 상기 펌프부와 상기 모터부를 분리하는 중공의 커버가 구비되며, 상기 커버의 중공을 관통하는 상기 회전자의 회전축을 밀봉하기 위하여 상기 커버 하부에 오일씰이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a urea water pump structure is provided as a means for solving the above problems. In some embodiments, the urea water pump structure includes a housing portion that is a top cover of the pump structure and is connected to an external connector; A motor part disposed below the housing part and configured to include a rotor and a stator; A case part accommodating the motor part; And a pump part disposed below the case part and having a fluid inlet and a discharge port formed therein, wherein the case part is provided with a hollow cover separating the pump part from the motor part and penetrating the hollow of the cover. It may be characterized in that the oil seal is installed in the lower cover to seal the rotating shaft of the rotor.

상기 오일씰은 메카니칼 씰(Mechanical Seal)인 것을 특징으로 할 수 있다.The oil seal may be characterized as being a mechanical seal.

상기 펌프부의 내주면과 상기 메카니칼 씰 사이에는 댐핑공간이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.A damping space may be formed between the inner circumferential surface of the pump part and the mechanical seal.

상기 펌프부는 그 본체가 되는 기어박스와, 상기 기어박스 하부에 형성된 홈에 설치되는 기어펌프와, 상기 기어박스 하면을 덮으며 상기 흡입구와 상기 토출구가 형성된 하부 판넬을 포함하고, 상기 댐핑공간은 상기 기어박스 내주면과 상기 메카니칼 씰 사이에 형성 할 수 있다.The pump unit includes a gear box serving as a main body, a gear pump installed in a groove formed under the gear box, and a lower panel covering the lower surface of the gear box and having the suction port and the discharge port formed therein. It may be formed between the inner circumferential surface of the gearbox and the mechanical seal.

상기 댐핑공간에는 상기 요소수의 팽창을 흡수하기 위한 충진재가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.The damping space may be provided with a filler for absorbing the expansion of the urea water.

유체에 의한 과압을 방지하기 위하여 상기 흡입구 측의 상기 기어박스 하면에는 드레인 홀을 형성하거나 릴리프 밸브를 설치하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to prevent overpressure caused by the fluid, the lower surface of the gear box on the inlet side may form a drain hole or a relief valve may be installed.

상기 케이스부 상부에는 상기 회전축의 회전을 지지하기 위한 베어링이 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.The case portion may be characterized in that the bearing for supporting the rotation of the rotary shaft is provided.

본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조에 의하면 펌프부가 모터부와 분리되고 그 연결 부위가 메카니칼 씰로 씰링되므로 요소수로부터 모터부를 신뢰성 있게 보호할 수 있는 효과가 있다.According to the urea water pump structure according to the embodiment of the present invention, since the pump portion is separated from the motor portion and the connection portion is sealed with a mechanical seal, there is an effect of reliably protecting the motor portion from the urea water.

또한, 상기 메카니칼 씰과 펌프부 사이에 댐핑공간을 형성함으로써 누설된 요소수가 빙결되어 팽창하더라도 펌프부의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming a damping space between the mechanical seal and the pump portion, even if the leaked urea water freezes and expands, there is an effect of preventing damage to the pump portion.

도 1은 종래기술에 따른 요소수 펌프 구조의 내부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 주요부위 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 내부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 내부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 내부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요소수 펌프 구조의 내부 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하우징부의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 모터부의 고정자의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 모터부의 회전자의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 케이스부의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 펌프부의 분해 사시도이다.1 is an internal perspective view of a urea water pump structure according to the prior art.
2 is an exploded perspective view of the urea water pump structure according to the embodiment of the present invention.
3 is a combined cross-sectional view of the urea water pump structure according to the embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of the main portion of the urea water pump structure according to an embodiment of the present invention.
5 is an internal perspective view of the urea water pump structure according to the embodiment of the present invention.
6 is an internal perspective view of the urea water pump structure according to another embodiment of the present invention.
7 is an internal cross-sectional view of the urea water pump structure according to another embodiment of the present invention.
8 is an internal perspective view of the urea water pump structure according to another embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view of a housing part according to an exemplary embodiment of the present invention.
10 is an exploded perspective view of the stator of the motor unit according to the embodiment of the present invention.
11 is an exploded perspective view of the rotor of the motor unit according to the embodiment of the present invention.
12 is an exploded perspective view of a case part according to an exemplary embodiment of the present invention.
13 is an exploded perspective view of the pump unit according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)의 결합 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)의 주요부위 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)의 내부 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the urea water pump structure 10 according to the embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross sectional view of the urea water pump structure 10 according to the embodiment of the present invention, and FIG. Main part perspective view of urea water pump structure 10 according to an embodiment, and FIG. 5 is an internal perspective view of urea water pump structure 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)는 크게 펌프 구조의 상부 덮개가 되며 외부 커넥터와 연결되는 하우징부(100)와, 상기 하우징부(100) 하부에 배치되며 회전자(220)와 고정자(210)로 구성되는 모터부(200)와, 상기 모터부(200)를 수용하는 케이스부(300) 및 케이스부(300) 하부에 배치되고 유체의 흡입구(441)와 토출구(442)가 형성된 펌프부(400)를 포함할 수 있다.2 to 5, the urea water pump structure 10 according to the embodiment of the present invention is largely the upper cover of the pump structure and the housing portion 100 is connected to the external connector, and the housing portion 100 The motor unit 200, which is disposed under the rotor 220 and the stator 210, and the case unit 300 that accommodates the motor unit 200 and the case unit 300, is disposed below the fluid. The suction part 441 and the discharge port 442 of the pump unit 400 may be formed.

상기 케이스부(300) 하부에는 상기 펌프부(400)와 상기 모터부(200)를 분리하는 중공의 커버(310)가 구비되며, 상기 커버(310)의 중공을 관통하는 상기 회전자(220)의 회전축(221)을 밀봉하기 위하여 상기 케이스부(300)부에 오일씰(320)이 설치되는 것을 특징으로 한다.A hollow cover 310 separating the pump unit 400 and the motor unit 200 is provided below the case unit 300, and the rotor 220 penetrates the hollow of the cover 310. In order to seal the rotating shaft 221 of the case portion 300 is characterized in that the oil seal 320 is installed.

즉, 본 발명은 커버(310)를 구비하고, 회전자(220)의 회전축(221)을 오일씰(320)로 밀봉함으로써 요소수로부터 모터부(200)의 부식을 방지한다.That is, the present invention includes a cover 310 and prevents corrosion of the motor unit 200 from urea water by sealing the rotating shaft 221 of the rotor 220 with the oil seal 320.

또한, 상기 펌프부(400)와 모터부(200)를 분리하고, 펌프부(400)에 유체 흡입구(441)와 토출구(442)를 모두 형성하여 요소수가 이를 통해 흡입 및 토출되도록 함으로써 요소수가 모터부(200)에 닿지 않도록 한다.
In addition, the pump unit 400 and the motor unit 200 are separated, and both the fluid suction port 441 and the discharge port 442 are formed in the pump unit 400 so that the urea water is sucked and discharged through the urea water motor Do not touch the part 200.

상기 하우징부(100)는 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)의 상부 덮개가 되는 부분으로서 외부 커넥터와 연결하는 역할을 한다.The housing part 100 serves as a part of the upper cover of the urea water pump structure 10 according to the embodiment of the present invention and connects with an external connector.

도 9에 도시된 바와 같이 상기 하우징부(100)는 그 본체가 되며 외부 커넥터를 안착할 수 있는 구조로 형성되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 삽입되어 전원을 스위칭(Switching)시키는 역할을 하는 PCB(120)와 상기 하우징부(100)를 통해 유체가 누설되는 것을 방지하는 제1링씰(130)과 외부 커넥터에 삽입되어 통전하는 역할을 하는 터미널(Terminal)(140)을 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 9, the housing part 100 becomes a main body and is formed in a structure capable of seating an external connector, and is inserted into the housing 110 to switch power. Including a PCB 120 and the first ring seal 130 to prevent the leakage of fluid through the housing portion 100 and the terminal 140 is inserted into the external connector to conduct electricity Can be configured.

상기 하우징(110)은 우수한 내화확성과 절연성을 가지는 소재인 PBT+GF30%을 사용할 수 있고, 상기 PCB(120)는 에폭시 레진이 함침된 유리 섬유가 여러 겹으로 쌓임으로써 내열성, 내습성 및 안전성이 좋은 FR-4 재질을 사용할 수 있으며, 상기 제1링씰(130)의 소재로서는 내열성과 내오존성이 우수하고 오일과 연료에 대해 우수한 저항성을 갖는 H-NBR 소재를 사용할 수 있고, 상기 터미널(140)의 소재로서는 도금성, 내식성, 절삭성이 좋은 황동(C2680) 소재를 사용할 수 있다.
The housing 110 may use PBT + GF30%, which is a material having excellent fire resistance and insulation, and the PCB 120 has heat resistance, moisture resistance, and safety by stacking multiple layers of glass fibers impregnated with epoxy resin. A good FR-4 material may be used, and as the material of the first ring seal 130, an H-NBR material having excellent heat resistance and ozone resistance and excellent resistance to oil and fuel may be used, and the terminal 140 may be used. As a raw material, brass (C2680) material having good plating property, corrosion resistance, and cutting property can be used.

상기 모터부(200)는 크게 고정자(210)와 회전자(220)로 구분된다.The motor unit 200 is largely divided into a stator 210 and a rotor 220.

상기 고정자(210)는 도 10에 도시된 바와 같이 절연역할을 하는 상부와 하부의 인슐레이터(Insulator)(211, 214)와, 자기장을 발생시키는 마그네트 와이어(213)와, 마그네트 와이어(213)를 권선할 수 있는 코어 적층품인 스테이터 코어(Stator Core)(212)를 포함하여 구성될 수 있다.The stator 210 is wound around the upper and lower insulator (211, 214), the magnet wire 213 for generating a magnetic field, and the magnet wire 213 as shown in FIG. It can be configured to include a stator core (212) which is a core stack capable of.

상기 상부 인슐레이터(211)와 하부 인슐레이터(214)는 우수한 내화확성과 절연성을 가지는 소재인 PBT+GF30%을 사용할 수 있고, 상기 스테이터 코어(212)는 비투자율이 좋고 주로 모터에 많이 쓰이는 S18을 사용할 수 있으며, 상기 마그네트 와이어(213)는 내오존성과 내화학성이 강한 AIW를 사용할 수 있다.The upper insulator 211 and the lower insulator 214 may use PBT + GF30%, which is a material having excellent fire resistance and insulation, and the stator core 212 may use S18, which has a high specific permeability and is mainly used for a motor. The magnet wire 213 may use AIW having strong ozone resistance and chemical resistance.

상기 회전자(220)는 도 11에 도시된 바와 같이 회전축(221)과, 회전축(221) 외부에 배치되는 마그네트(Magnet)(222)와, 홀 센서(Hall Sensor)의 위치를 측정하기 위한 자기 감지기(Detect Magnet)(223)와, 자기 감지기(223)를 고정시키기 위한 푸쉬너트(Push Nut)(224)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 11, the rotor 220 includes a rotating shaft 221, a magnet 222 disposed outside the rotating shaft 221, and a magnet for measuring positions of a Hall sensor. It may include a detector (Detect Magnet) 223, a push nut (224) for fixing the magnetic detector (223).

상기 회전축(221)은 도금성, 내식성, 절삭성이 좋은 SUS304 소재로 형성할 수 있고, 상기 마그네트(222)는 부식에 대한 저항성과 열에 대한 안전성이 높은 ND-Bonded Magnet를 사용할 수 있으며. 상기 자기 감지기(223)는 가공이 용이하고 충격에 강한 Plastic Magnet 소재를 사용할 수 있고, 상기 푸쉬너트(224)는 스프링용 스테인레스강 소재로 형성할 수 있다.
The rotating shaft 221 may be formed of SUS304 material having good plating property, corrosion resistance, and cutting property, and the magnet 222 may use ND-Bonded Magnet having high resistance to corrosion and heat. The magnetic detector 223 may be made of a plastic magnet material which is easy to process and resistant to impact, and the push nut 224 may be formed of a stainless steel material for a spring.

상기 케이스부(300)는 도 12에 도시된 바와 같이 모터를 수용하는 케이스부(300) 하부에 배치되는 중공의 커버(310)와, 상기 커버(310) 하부에 고정되어 유체의 누설을 방지하는 오일씰(320)(Oil Seal)과 상기 케이스부(300) 상부에 설치되어 상기 모터부(200)의 회전축(221)의 회전을 상부에서 지지하고 밀봉하는 베어링(330)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 12, the case part 300 includes a hollow cover 310 disposed below the case part 300 accommodating the motor, and fixed to the bottom of the cover 310 to prevent leakage of fluid. It may include an oil seal 320 (Oil Seal) and the bearing 330 is installed on the case 300 to support and seal the rotation of the rotary shaft 221 of the motor unit 200 from the top.

상기 커버(310)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 펌프부(400) 상부에 설치되어 상기 펌프부(400)와 모터부(200)를 분리시킨다. 커버(310)와 펌프부(400)가 맞닿는 면에 제2링씰(340)을 구비하여 유체의 누설을 방지할 수 있다.The cover 310 is installed on the pump unit 400 as shown in Figs. 6 and 7 to separate the pump unit 400 and the motor unit 200. The second ring seal 340 may be provided on a surface where the cover 310 and the pump unit 400 abut to prevent leakage of the fluid.

하나 또는 다수의 실시예에서 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 커버(310)의 하면은 상부를 향해 오목하게 들어가도록 형성할 수 있으며 이 오목한 부분에 상기 오일씰(320)이 고정될 수 있다.In one or more embodiments, as shown in FIGS. 6 and 7, the bottom surface of the cover 310 may be formed to concave upward, and the oil seal 320 may be fixed to the concave portion. .

상기 오일씰(320)은 상기 회전축(221)의 외주면에 밀착하여 펌프부(400)에서 펌핑된 요소수가 회전축(221)을 따라 모터부(200)에 유입되는 것을 방지한다.The oil seal 320 is in close contact with the outer circumferential surface of the rotation shaft 221 to prevent the urea water pumped from the pump 400 to flow into the motor unit 200 along the rotation shaft 221.

하나 또는 다수의 실시예에서 상기 오일씰(320)은 메카니칼 씰(320)(Mechanical Seal)이 될 수 있다.In one or more embodiments the oil seal 320 may be a mechanical seal 320.

메카니칼 씰(320)은 일반적으로 고온, 고압하에서 고속도 회전을 하는 축 부분으로부터 유체의 누출을 방지하기 위한 장치이다. 일반적으로 축과 함께 회전하는 회전부와 기체에 고정된 고정부를 완전히 밀착시켜서 그 접촉면에서 섭동을 하면서도 기밀과 액밀을 유지하는 구조로 형성된다.The mechanical seal 320 is a device for preventing the leakage of fluid from the shaft portion which rotates at high speed under high temperature and high pressure in general. In general, it is formed in a structure that maintains hermeticity and liquid tightness while perturbing at the contact surface by completely rotating the rotating part and the fixed part fixed to the body with the shaft.

하나 또는 다수의 실시예에서 상기 메카니칼 실은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 모터부(200)의 회전축(221)과 함께 회전하는 회전부(321)와, 커버(310)에 고정되어 있는 고정부(322)를 포함 할 수 있다. 이 회전부(321)와 고정부(322)는 섭동을 하는 과정에서 마찰이 생겨도 항상 밀착되도록 회전부(321)의 뒤쪽에서 코일스프링과 같은 가압부재(323)를 이용해 회전부(321)를 고정부(322) 쪽으로 밀착시켜 주어 회전부(321)의 고른 접촉을 유지할 수 있을 뿐 만 아니라, 회전부(321)에 뒤쪽으로부터 가해지는 작동액의 압력과 가압부재(323)의 힘 등에 의해 회전부(321)가 고정부(322)와 견고하게 밀착됨으로써, 섭동부에서의 유체 누출을 방지할 수 있게 된다.In one or more embodiments, the mechanical seal may include a rotating part 321 rotating together with the rotating shaft 221 of the motor part 200 and a fixing part fixed to the cover 310 as shown in FIGS. 6 and 7. And may include 322. The rotating part 321 and the fixing part 322 is fixed to the rotating part 321 by using a pressing member 323 such as a coil spring at the rear of the rotating part 321 so that the contact always closes even if friction occurs during the perturbation process. The rotating part 321 is fixed by the pressure of the working fluid applied to the rotating part 321 and the force of the pressurizing member 323, as well as maintaining even contact of the rotating part 321. By tightly adhering to the 322, it is possible to prevent the fluid leakage in the perturbation portion.

상기 케이스부(300)의 상부에는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 베어링(330)이 설치되어 회전축(221)의 회전을 지지할 수 있다. 베어링(330)이 설치되는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베어링(330) 상부에 모터부(200)의 자기 감지기(223)를 배치한다.
3 and 5, the bearing 330 is installed on the case part 300 to support the rotation of the rotation shaft 221. When the bearing 330 is installed, as shown in FIG. 3, the magnetic detector 223 of the motor unit 200 is disposed on the bearing 330.

한편, 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 펌프부(400)는 도 13에 도시된 바와 같이 그 본체가 되는 기어박스(420)와, 상기 기어박스(420) 하부에 형성된 홈에 설치되는 기어펌프(430)와, 상기 기어박스(420) 하면을 덮으며 상기 흡입구(441)와 상기 토출구(442)가 형성된 하부 판넬(440)을 포함한다.Meanwhile, in one or more embodiments, the pump unit 400 may include a gear box 420 serving as a main body and a gear pump installed in a groove formed under the gear box 420, as shown in FIG. 13. 430 and a lower panel 440 covering the lower surface of the gear box 420 and having the suction port 441 and the discharge port 442 formed therein.

흡입구(441)와 토출구(442)가 상기 펌프부(400)의 하부 판넬(440)에 모두 형성되므로 요소수와 같은 유체가 펌프부(400) 상부로 올라가지 않게 되어 모터부(200)의 부식을 방지하게 된다.Since both the suction port 441 and the discharge port 442 are formed in the lower panel 440 of the pump unit 400, fluid such as urea water does not rise to the upper part of the pump unit 400, thereby preventing corrosion of the motor unit 200. Will be prevented.

상기 기어박스(420) 내주면과 상기 메카니칼 씰(320) 사이에는 댐핑공간(410)이 형성될 수 있다.A damping space 410 may be formed between the inner circumferential surface of the gear box 420 and the mechanical seal 320.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 댐핑공간(410)은 회전축(221)과 펌프부(400)의 틈으로 A 방향을 따라 요소수가 누설되는 경우 이를 수용한다. 만약 댐핑공간(410)이 형성되지 않는다면 누설된 요소수가 남아있는 상태에서 기온 하강에 의해 요소수가 빙결되어 팽창할 경우 펌프부(400)가 손상될 수 있다. 따라서 상기 댐핑공간(410)은 펌프부(400)의 손상을 방지하는 역할을 하게 된다.As shown in FIG. 3, the damping space 410 accommodates the urea water leakage along the A direction in the gap between the rotation shaft 221 and the pump unit 400. If the damping space 410 is not formed, the pump unit 400 may be damaged when the urea water freezes and expands due to a temperature drop while the leaked urea water remains. Therefore, the damping space 410 serves to prevent damage to the pump unit 400.

한편, 상기 댐핑공간(410)에는 도 6에 도시된 바와 같이 실리콘과 같은 압축 가능한 충진재(411)를 도포하거나 부착할 수 있다. 이렇게 충진재(411)를 구비할 경우 상기 댐핑공간(410)에 요소수가 가득차더라도 기온 하강에 의한 요소수 빙결시 팽창공간을 확보되어 펌프부(400)의 손상을 방지할 수 있게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, a compressible filler 411 such as silicon may be applied or attached to the damping space 410. When the filling material 411 is provided as described above, even if the damping space 410 is filled with urea water, an expansion space is secured when urea water freezes due to a temperature drop, thereby preventing damage to the pump unit 400.

그리고 요소수의 펌핑 등에 의한 과압을 방지하기 위하여 흡입구(441)가 형성된 측의 상기 기어박스(420) 하면에는 도 8에 도시된 바와 같이 드레인 홀(421)을 형성하거나 릴리프 밸브(미도시)를 설치할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 요소수에 과도한 압력이 가해지게 되면 상기 드레인 홀(421) 또는 이 부위에 설치된 릴리프 밸브(미도시)를 통해(B 방향) 요소수가 흡입구(441)로 빠져나가게 된다. 따라서 요소수의 과도한 압력에 의해 펌프부(400)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.In order to prevent overpressure due to the pumping of the urea water, a drain hole 421 is formed on the bottom surface of the gear box 420 on the side where the suction port 441 is formed, as shown in FIG. 8, or a relief valve (not shown) is provided. Can be installed. As shown in FIG. 8, when excessive pressure is applied to the urea water, the urea water is discharged to the suction port 441 through the drain hole 421 or a relief valve (not shown) installed in the portion (B direction). Therefore, it is possible to prevent the pump unit 400 from being damaged by an excessive pressure of urea water.

상기 기어펌프(430)는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 기어박스(420) 하부에 홈을 형성하여 설치할 수 있다. 상기 기어펌프(430)는 역회전시 유체를 역송출할 수 있는 기어펌프(430)를 사용할 수 있다. 상황에 따라 내접기어 펌프(Internal Gear Pump), 외접기어 펌프(External Gear Pump), 롤러셀 (Roller cell Pump) 펌프, 지로터 펌프(Geroter Pump) 등을 사용할 수 있다.The gear pump 430 may be provided by forming a groove in the lower gearbox 420 as shown in FIG. The gear pump 430 may use a gear pump 430 capable of pumping the fluid back in reverse rotation. Depending on the situation, an internal gear pump, an external gear pump, a roller cell pump, a gerotor pump, etc. may be used.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기어박스(420)와 상기 하부 판넬(440) 사이에는 제3링씰(450) 또는 제4링씰(451)을 구비하여 상기 기어펌프(430)에 의해 펌핑되는 유체가 외부로 누설되지 않도록 할 수 있다.
Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, a third ring seal 450 or a fourth ring seal 451 is provided between the gear box 420 and the lower panel 440 to be pumped by the gear pump 430. The fluid can be prevented from leaking outside.

상기에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 요소수 펌프 구조(10)에 의하면 펌프부(400)가 모터부(200)와 분리되고 그 연결 부위가 메카니칼 씰(320)과 같은 오일씰(320)로 씰링되므로 요소수로부터 모터부(200)를 신뢰성 있게 보호할 수 있는 효과가 있다.According to the urea water pump structure 10 according to the embodiment of the present invention described above, the pump portion 400 is separated from the motor portion 200 and the connection portion is sealed with an oil seal 320 such as a mechanical seal 320. Therefore, there is an effect that can reliably protect the motor unit 200 from the urea water.

또한, 상기 메카니칼 씰(320)과 펌프부(400) 사이에 댐핑공간(410)을 형성함으로써 누설된 요소수가 빙결되어 팽창하더라도 펌프부(400)의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, by forming a damping space 410 between the mechanical seal 320 and the pump unit 400, even if the leaked urea water freezes and expands, there is an effect that can prevent damage to the pump unit 400.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.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, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

10: 요소수 펌프 구조 100: 하우징부
110: 하우징 120: PCB
130: 제1링씰 140: 터미널
200: 모터부 210: 고정자
211: 상부 인슐레이터 212: 스테이터 코어
213: 마그네트 와이어 214: 하부 인슐레이터
220: 회전자 221: 회전축
222: 마그네트 223: 자기 감지기
224: 푸쉬너트 300: 케이스부
310: 커버 320: 오일씰
330: 베어링 340: 제2링씰
400: 펌프부 410: 댐핑공간
420: 기어박스 430: 기어펌프
440: 하부 판넬 441: 흡입구
442: 토출구 450: 제3링씰
451: 제4링씰10: urea water pump structure 100: housing part
110: housing 120: PCB
130: first ring seal 140: terminal
200: motor portion 210: stator
211: upper insulator 212: stator core
213: magnet wire 214: lower insulator
220: rotor 221: axis of rotation
222: magnet 223: magnetic sensor
224: push nut 300: case portion
310: cover 320: oil seal
330: bearing 340: second ring seal
400: pump portion 410: damping space
420: gearbox 430: gear pump
440: lower panel 441: inlet
442: discharge port 450: third ring seal
451: fourth ring seal

Claims (7)

요소수 펌프 구조에 있어서,
상기 펌프 구조의 상부 덮개가 되며 외부 커넥터와 연결되는 하우징부;
상기 하우징부 하부에 배치되며 회전자와 고정자로 구성되는 모터부;
상기 모터부를 수용하는 케이스부; 및
상기 케이스부 하부에 배치되고 유체의 흡입구와 토출구가 형성된 펌프부;를 포함하되,
상기 케이스부 하부에는 상기 펌프부와 상기 모터부를 분리하는 중공의 커버가 구비되며, 상기 커버의 중공을 관통하는 상기 회전자의 회전축을 밀봉하기 위하여 상기 커버 하부에 오일씰이 설치되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.In the urea water pump structure,
A housing part which becomes an upper cover of the pump structure and is connected to an external connector;
A motor part disposed below the housing part and configured to include a rotor and a stator;
A case part accommodating the motor part; And
And a pump part disposed below the case part and having a suction port and a discharge port of the fluid.
The case portion is provided with a hollow cover for separating the pump unit and the motor unit, the oil seal is installed in the lower part of the cover to seal the rotating shaft of the rotor passing through the hollow of the cover Water pump structure. 제1항에 있어서,
상기 오일씰은 메카니칼 씰(Mechanical Seal)인 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.The method of claim 1,
The oil seal is a urea water pump structure, characterized in that the mechanical seal (Mechanical Seal). 제2항에 있어서,
상기 펌프부의 내주면과 상기 메카니칼 씰 사이에는 댐핑공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.The method of claim 2,
Urea water pump structure, characterized in that a damping space is formed between the inner peripheral surface of the pump portion and the mechanical seal. 제3항에 있어서,
상기 펌프부는 그 본체가 되는 기어박스와, 상기 기어박스 하부에 형성된 홈에 설치되는 기어펌프와, 상기 기어박스 하면을 덮으며 상기 흡입구와 상기 토출구가 형성된 하부 판넬을 포함하고, 상기 댐핑공간은 상기 기어박스 내주면과 상기 메카니칼 씰 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조. The method of claim 3,
The pump unit includes a gear box serving as a main body, a gear pump installed in a groove formed under the gear box, and a lower panel covering the lower surface of the gear box and having the suction port and the discharge port formed therein. Urea water pump structure, characterized in that formed between the gearbox inner peripheral surface and the mechanical seal. 제4항에 있어서,
상기 댐핑공간에는 상기 요소수의 팽창을 흡수하기 위한 충진재가 구비되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.5. The method of claim 4,
Urea water pump structure, characterized in that the damping space is provided with a filler for absorbing the expansion of the urea water. 제5항에 있어서,
유체에 의한 과압을 방지하기 위하여 상기 흡입구 측의 상기 기어박스 하면에는 드레인 홀을 형성하거나 릴리프 밸브를 설치하는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.The method of claim 5,
The urea water pump structure, characterized in that to form a drain hole or a relief valve on the lower surface of the gearbox to prevent overpressure by fluid. 제1항에 있어서,
상기 케이스부 상부에는 상기 회전축의 회전을 지지하기 위한 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프 구조.The method of claim 1,
Urea water pump structure, characterized in that the upper portion of the case is provided with a bearing for supporting the rotation of the rotary shaft.
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