KR0132703B1 - 베인 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베인펌프에 관한 것으로, 전면판과 후면판의 사이에서 회전축을 중심으로 회전하는 구동로우터에는 원통형 공간을 형성하고, 이 원통형 공간에는 편심축착된 축을 중심으로 회전하는 종동로우터를 회전자재하게 내설하되, 상기 구동로우터의 내주면에서 베인을 돌출형성하면 종동로우터에는 작동공을 형성하면서 베인이 작동공에 실에 의해 밀폐형으로 결합되어 편심회전시키는 중에 압축이 행하여 지도록 하거나, 종동로우터의 베인이 구동로우터의 작동공에 밀폐형으로 결합되어 편심회전하는 중에 압축이 행하여 지도록 하거나, 종동로우터에 베인과 작동공을 대향되는 위치에 형성하면서 구동로우터에도 작동공과 베인을 대향되는 위치에 형성하여 압축의 동작이 더욱 빈번히 일어나도록 함으로써 종동로우터의 크기가 작아져 단위 크기에서 압축량이 더욱 많아지도록 함은 물론 베인에 의한 접동이 더욱 원활히 행하여져 압축효율이 향상되도록 한 것이다.

Description

베인 펌프

제1도는 본 발명의 구동 로우터가 회전을 시작하는 상태를 나타낸 개략도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따라 구동 로우터가 회전하여 유체를 압축시키는 상태를 나타낸 개략도.

제3도는 본 발명의 종단면도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개략도.

제5도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개략도.

제6도는 제5도의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전면판 2 : 후면판

3, 21, 31 : 구동 로우터 5, 29, 34, 38 : 베인

7, 27, 37 : 베인 11, 22, 32, 39 : 에이펙스 시일

9, 23, 33, 40 : 작동공

본 발명은 베인 펌프에 관한 것으로, 특히 구동 로우터의 내부 원통형 공간에는 종동 로우터가 편심된 축을 중심으로 회전하도록 하면서 구동 로우터와 종동 로우터 사이의 베인에 의해 긴밀하게 같이 회전하도록 함으로써 큰 압축력과 유량을 얻을 수 있도록 한 베인 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 베인 펌프라 하면, 원통형상의 실린더에서 편심되게 회전하는 로우터에 적어도 하나 이상의 베인이 스프링에 의한 탄성을 받으면서 왕복이동 하도록 설치하여 로우터의 회전에 따라 바깥쪽으로 탄성을 받는 베인들이 실린더의 내주면과 접하면서 흡입구를 통해 유입되는 오일이나 공기와 같은 유체를 압축시켜 토출구를 통하여 배출시키도록 하였음은 이미 잘 알려진 사실이다.

그러나 상기와 같은 종래의 베인 펌프에 의하여서는, 실린더의 내부에서 편심 회전축을 중심으로 회전하는 로우터와 실린더 사이의 거리가 가까워졌다 멀어졌다 하면서 가변되고, 그 거리가 가변되는 만큼 베인이 스프링의 탄성력에 의해 외부로 돌출되거나, 실린더의 내벽과 접하면서 내측으로 밀리도록 구성하였으므로, 로우터의 회전 속도가 빨라지게 되면 외부로 돌출되었던 베인이 실린더의 내벽과 빠르게 접촉되면서 내측으로 밀리기 전에 접촉에 의해 손상을 입게 되는 단점이 있어 회전 속도가 빨라질 수 없음은 물론, 베인의 손상을 줄이기 위하여는 베인의 재질과 크기가 제한되는 등의 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 본 발명은 전면판과 후면판의 사이에서 회전축을 중심으로 회전하는 구동 로우터에는 원통형 공간을 형성하고, 이 원통형 공간에는 편심된 축을 중심으로 회전이 가능하도록 종동 로우터를 설치하고, 상기 구동 로우터의 내주면에는 베인을 돌출형성하면서 종동 로우터를 설치하고, 상기 구동 로우터의 내주면에는 베인을 돌출형성하면서 종동 로우터에는 작동공을 형성하여 상기의 베인이 작동공에 끼워져 회전할 때 에이펙스 시일에 의해 기밀을 유지하면서 종동 로우터를 편심되게 회전시키는 중에 압축이 행하여지도록 하거나, 종동 로우터의 베인이 구동 로우터의 작동공에 밀폐형으로 결합되어 편심되게 회전하는 중에 압축이 행하여지도록 하거나, 또는 종동 로우터에 베인과 작동공을 대향되는 위치에 형성하면서 구동 로우터에도 작동공과 베인을 대향되는 위치에 형성하여 압축의 동작이 더욱 빈번히 행하여 일어나도록 함으로써 종동 로우터의 크기가 작아져 단위 크기에서 압축량이 더 많아지도록 함은 물론 베인에 의한 접동이 더욱 원활히 행하여져 압축효율이 향상되도록 한 것이다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

제1도 내지 제3도는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로, 전면판(1)과 후면판(2)의 사이에서 회전축(4)을 중심으로 회전하는 구동 로우터(3)의 내주면는 베인(5)을 일체로 돌출형성하고, 상기 구동 로우터(3)의 원통형 공간(6)에 끼워지는 종동 로우터(7)는 편심되게 축착된 축(8)을 중심으로 회전하도록 하고, 상기 종동 로우터(7)에는 개구부와 양측에 스프링(10)에 외부로 돌출되는 탄성을 받는 작동편(11)이 기밀을 유지하는 에이펙스 시일(Apex-Seal)(14)을 양측의 작동요홈(15)에 형성된 작동공(9)을 형성하여 베인(5)이 밀폐형으로 끼워지도록 하고. 그리고 흡입구(12)를 통하여 유입된 공기나 오일 등의 유체를 압축시킨 후 역류방지용 첵밸브(도면에 도시 않음)가 구비된 토출구(13)를 통하여 배출시키도록 한 것이다.

상기의 작동공(9)은 끝단을 직면(9a)으로 형성하면서 양측은 곡면(9b)으로 형성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 베인 펌프는 제1도에 도시한 것과 같이 구동 로우터(3)와 종동 로우터(7)가 접하는 상태에서는 흡입구(12)를 통하여 공기나 오일 등의 유체를 유입받게 된다.

이 상태에서 회전축(4)을 통해 외부에서 회전력을 전달받는 구동 로우터(3)가 화살표 방향으로 회전하여 베인(5)이 흡입구(12)를 지나치게 되면 압축이 행하여 지게 된다.

즉, 구동 로우터(3)와 일체인 베인(5)이 스프링(10)의 탄성을 받는 작동편(11)과 긴밀하게 접촉하면서 기밀을 유지시키는 작동요홈(15)의 에이펙스 시일(14)에 의해 작동공(9)에 밀폐형으로 끼워진 상태에서 같이 회전함에 따라 원통형 공간(6)에서 편심되게 형성된 축(8)에 축설된 종동 로우터(7)도 같이 회전하게 되고, 구동 로우터(3)의 회전에 따라 베인(5)의 각도가 틀어지게 되지만 작동공(9)의 양측에 형성한 곡면(9b)에 의해 베인(5)이 안정된 결합 상태를 유지하면서 회전시킬 수 있게 된다.

그리고 제2도에 도시한 것과 같이 구동 로우터(3)와 베인(5) 및 종동 로우터(7)에 의해 형성되는 압축공간(6a)이 토출구(13)의 방향으로 이동됨에 따라 크기가 줄어들게 되면 내부의 유체를 압축시켜 토출구(13)로 토출시키는 동시에 흡입구(12)를 통해 새로운 유체를 반대편의 흡입공간(6b)으로 유입받는다.

그러므로 토출구(13)에 압력용 첵밸브를 설치하게 되면 소정의 압력으로 압축된 유체만 역류가 방지되면서 배출시키게 된다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 하우징(20)의 내부에 회전가능하게 삽입되는 구동 로우터(21)에는 개구부의 양측에 에이펙스 시일(22)을 설치하면서 끝단의 직면(24)과 양측의 곡면(25)이 일체인 작동공(23)을 형성하고, 상기 작동공(23)의 개구부의 양측 작동요홈(22a)에 설치되는 에이펙스 시일(22)은 작동편(22b)이 스프링(22c)의 탄성을 받으면서 종동 로우터(27)의 베인(29)에 긴밀하게 접촉하도록 하고, 상기 구동 로우터(21)의 원통형 공간(26)에서 외부로부터 동력을 전달받아 축(28)을 중심으로 회전하는 종동 로우터(27)의 돌출형성된 베인(29)이 에이펙스 시일(22)에 의해 기밀이 유지되면서 작동공(23)에 끼워진 채 회전하도록 함으로써 일측의 흡입구(12)를 통해 유입된 유체가 압축된 후 토출구(13)를 통해 토출되도록 한 것이다.

제5도 및 제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 하우징(30)의 내부에 회전가능하게 설치되는 구동 로우터(31)에는 개구부에 에이펙스 시일(32)이 형성되고 끝단의 직면(33a)과 양측의 곡면(33b)이 일체인 작동공(33)을 형성하면서 대향되는 위치에 베인(34)을 돌출형성하고, 상기 구동 로우터(31)의 원통형 공간(35)에서 외부로부터의 동력에 의해 회전축(37)을 중심으로 회전하는 종동 로우터(36)에는 베인(38)을 돌출형성하면서 입구에 에이펙스 시일(39)이 형성되고 끝단의 직면(40a)과 양측의 곡면(40b)이 일체인 작동공(40)을 대향되는 위치에 형성함으로써 압축의 과정이 더욱 빈번하게 행하여지도록 한다.

여기서 상기 구동 로우터(31)에서 작동공(33)의 개구부의 양측 작동요홈(33a)에 설치되는 에이펙스 시일(32)은 작동편(32b)이 스프링(32c)의 탄성을 받으면서 종동 로우터(36)의 베인(38)과 긴밀하게 접촉하도록 하는 한편, 상기 종동 로우터(36)에서 작동공(40)의 개구부의 양측 작동요홈(39a)에 설치되는 에이펙스 시일(39)은 작동편(39b)이 스프링(39c)의 탄성을 받으면서 구동 로우터(31)의 베인(34)과 긴밀하게 접촉하도록 함으로써 압축 공간(35a)과 흡입공간(35b)이 각각 형성되면서 유체의 압축이 더욱 빈번히 이루어지도록 한다.

따라서 본 발명의 베인 펌프에 의하여서는, 구동 로우터와 종동 로우터와 베인 및 작동공의 간단한 구성에 의해서만 이루어지므로 생산비와 생산 공정에서 유리해짐은 물론, 베인이 작동공에 끼워진 채 일체로 회전하므로 고속의 회전이 가능하고 많은 유체를 고압으로 압축시킬 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 흡입구(12)로 유입되는 유체를 압축시켜 토출구(13)로 배출하는 베인 펌프에 있어서, 전면판(1)과 후면판(2)의 사이에서 회전축(4)을 중심으로 회전하며 내주면에 베인(5)이 일체로 돌출 형성된 구동 로우터(3)와, 상기 구동 로우터(3)의 원통형 공간(6)에 편심된 축(8)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 종동 로우터(7)와, 상기 종동 로우터(7)에 형성되며 개구부의 양측 작동요홈(15)에 작동편(11)이 스프링(10)의 탄성을 받는 에이펙스 시일(14)에 의해 상기의 베인이 밀폐형으로 끼워지는 작동공(9)들로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 베인 펌프.
2. 흡입구(12)로 유입되는 유체를 압축시켜 토출구(13)로 배출하는 베인 펌프에 있어서, 하우징(20)에 회전가능하게 삽입되며 개구부의 양측 작동요흠(22a)에 작동면(22b)이 스프링(22c)의 탄성을 받는 에이펙스 시일922)을 설치하면서 끝단의 직면(24)과 양측의 곡면(25)이 일체인 작동공(23)이 형성된 구동 로우터(21)와, 상기 구동 로우터(21)의 원통형 공간(26)에 회전축(28)을 중심으로 회전하며 작동공(23)에 끼워지는 베인(29)을 돌출형성한 종동 로우터(27)들로 구성됨을 특징으로 하는 베인 펌프.
3. 흡입구(12)로 유입되는 유체를 압축시켜 토출구(13)로 배출하는 베인 펌프에 있어서, 하우징(30)에 회전가능하게 삽입되며 대향되는 위치에 작동공(33)과 베인(34)이 각각 형성된 구동 로우터(31)와, 상기 구동 로우터(31)의 원통형 공간(35)에서 회전축(37)을 중심으로 회전하며 대향되는 위치에 베인(38)과 작동공(40)을 각각 형성하여 상기 구동 로우터(31)의 작동공(33)과 베인 (34)에 상호 결합되도록 한 종동 로우터(36)로 구성됨을 특징으로 하는 베인 펌프.