KR0160370B1 - 회전왕복식 피스톤펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전왕복식 피스톤 펌프에 관한 것으로서,

크랭크축을 사용하지 않고 피스톤을 회전왕복운동시켜 유체나 기체를 고압으로 펌핑하여 진동 및 소음을 현저히 감소시킨 회전왕복식 펌프를 얻기 위한 것인바,

180도 방향으로 흡기구와 토출구를 형성한 실린더와, 반원형으로 하부에 두 개의 링이 끼워진 피스톤과, 상기 피스톤과 일축으로된 주축과, 상기 주축에 기울려 장착된 원판디스크와, 상기 원판디스크의 양면에 끼워져 원판 회전을 안내하여 피스톤이 회전왕복운동하도록한 'H'형 안내바와, 상기 주축끝단에 슬라이드축 또는 스플라인축으로 상호연결된 구동부축을 장착함으로써, 실린더에 흡입, 토출밸브 없이 기체나 유체를 고압으로 펌핑하는 특징이 있다.

Description

회전왕복식 피스톤 펌프

본 발명은 회전왕복식 피스톤 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입구 및 토출구 밸브와 크랭크축을 사용하지 않고 피스톤을 회전왕복운동시켜 유체나 기체를 고압으로 펌핑하여 진동 및 소음을 현저히 감소시킨 회전왕복식 피스톤 펌프에 관한 것이다.

최근, 사용되는 피스톤펌프는 크랭크축의 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시켜 사용한 것으로서, 실린더에 흡입밸브와 토출밸브가 장착되어 있으며 밸브를 작동시키는 로드와 캠이 크랭크축에 연결되어 있다. 크랭크축에 연결된 피스톤 로드는 일회전을 주기로 피스톤이 일회 왕복하며 상기 피스톤이 하행시 흡기밸브가 열리면서 기체나 유체가 흡입되고 상기 피스톤이 상행시 토출밸브가 열리며 실린더내 기체나 유체를 토출시키면서 반복적으로 펌핑한다.

그러나, 이러한 종래의 피스톤 펌프는, 실린더에 흡입밸브와 토출밸브를 장착되므로 고가의 제작비용과 밸브의 고장이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 흡입구 및 토출구 밸브와 크랭크축을 사용하지 않고 피스톤을 회전 왕복운동시켜 유체나 기체를 고압으로 펌핑하며 진동 및 소음을 현저히 감소시킨 회전왕복식 피스톤 펌프를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전왕복식 피스톤 펌프는, 180도 방향으로 흡기구와 토출구를 형성한 실린더와, 상기 실린더 상·하부에 장착되는 뚜껑과, 반원형으로 하부에 두 개의 링이 끼워진 피스톤과, 상기 피스톤과 일축으로된 주축과, 상기 주축에 기울려 장착된 원판디스크와, 상기 원판디스크의 안내하여 피스톤이 회전왕복운동하도록 안내하는 롤러가 있는 'H'형 안내바와, 상기 주축 끝단에 슬라이드축 또는 스플라인축으로 연결된 구동부 축으로 장착하여 달성하였다.

제1도는 본 발명 실시예인 회전왕복식 피스톤 펌프의 일부사시도.

제2a도는 상기 실시예의 피스톤이 상사점에 도달시 흡기구와 토출구를 나타낸 단면도.

제2b도는 상기 실시예의 피스톤이 하사점에 도달시 흡기구와 토출구를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 (cylinder) 2 : 피스톤

3 : 링 (ring) 4 : 원판디스크

5 : 토출구 6 : 흡입구

7 : 롤러 9 : 구동부 축

10 : 주축 12 : 롤러축

이하, 본 발명 실시예의 회전왕복식 피스톤 펌프를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명 실시예인 회전왕복식 피스톤펌프의 일부사시도이고, 제2a도는 피스톤이 상사점에 도달시의 흡기구와 토출구를 나타낸 단면도이고, 제2b도는 피스톤이 하사점에 도달시 흡기구와 토출구를 나타낸 단면도이다.

제1도 내지 제2a도 및 제2b도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 회전왕복식 피스톤펌프는 밸브가 없는 실린더(1)와, 상기 실린더 상·하부에 장착된 뚜껑(25, 40)과 반원형으로 하부에 두 개의 링(3)이 끼워진 피스톤(2)과, 상기 피스톤과 일축으로된 주축(10)과, 상기 주축에 기울려 장착된 원판디스크(4)와, 상기 원판디스크의 안내하는 롤러(7)가 달린 'H'형 안내바(8)와, 주축끝단에 슬라이드축(11) 또는 스플라인축으로 연결된 구동부의 축(9)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 실린더(1)는 180도 방향으로 흡입구(6) 및 토출구(5)가 형성된 두 개의 통공(5, 6)은 유체나 기체의 통로가 된다. 즉 반원형 피스톤(2)이 하강하면서 동시에 흡기구(6)로 반원형 피스톤의 회전으로 열리면서 하사점까지 유체나 기체를 흡입과 동시에 반원형 피스톤(2)의 회전으로 흡입구(6)를 막으면서 상사점으로 압축시 토출구(5)가 열리면서 유체나 기체를 토출한다. 상기 작용을 반복하며 펌핑한다.

상기 반원형 피스톤(2)에 연결된 주축(10)은 구동부에 의해 회전되고, 주축(10) 중앙에 비스듬하게 장착된 원판 디스크의 기울어진 각도의 변화에 의해 피스톤의 행정이 결정됨으로 펌프의 용량을 원판의 장착 기울기에 따라 변화한다. 즉, 주축에 장착된 원판 디스크의 회전 반경에 따라 피스톤의 행정이 결정되며 주축 1 회전시 1회 왕복운동하는 흡입행정과 토출행정을 하는 1회전2사이클이 된다.

상기 원판 디스크(4)면을 안내하는 'H'형 안내바(8)는 반원형 피스톤(2)과 일축으로 연결된 주축(10)중앙에 비스듬하게 장착된 원판 디스크(4)에 끼워져 외부면 즉 케이스(도시하지 않음)에 고정되어 진다. 원판 디스크의 면과 접촉되는 'H'형 끝부분은 안내바축(12)에 롤러(7)가 장착되어져 마찰에도 견디는 도금한 강성재로 되어 있고, 마찰부위에 오일(oil)이나 그리스(grease)를 줌으로써 마모를 방지할 수 있다. 또한 상기 주축의 슬리브부분은 구동부의 고속회전으로 주축이 손상됨을 방지하여 원활한 동력전달이 되도록 고정 장착하였다.

상기 주축(10)은 한쪽은 피스톤(2)과 다른 쪽은 구동부의 축(9)과 연결되어 있으며 상기 주축이 회전 및 직선왕복운동하도록 구동부축(9)과 스플라인축(Spline shaft) 또는 슬리브(11)로 연결되어 있으며, 주축(10) 끝단 슬리브부분은 원통의 파이프(14)로 벌어지지 못하도록 고정볼트(15)로 고정시켰다.

상기 제2a도 및 제2b도에서 흡입구(6)와 토출구(5)를 막은 상태의 상사점으로 피스톤(2)이 시계방향으로 회전하면서 하강시 반원형 피스톤에 의해 흡입구(6)가 열려 유체나 기체가 실린더내(20)로 빨려 들어오면서 하사점까지 흡입구(6)로 유체가 흡입된다. 상기 피스톤(2)이 하사점에 도달시 흡기구(6)를 막고 상사점으로 상승하면서 토출구(5)가 열리면서 고압으로 토출한다.

상기와 같이 구성된 회전왕복식 피스톤펌프는 구동축(9)이 회전하므로써, 주축이 따라 회전하면서 주축 중앙에 비스듬이 고정장착된 원판이 회전하면서 상기 원판의 안내바에 의해 주축은 왕복 회전한다. 상기 펌프는 흡입과 토출을 하는 1 사이클로 반원형 피스톤(2)이 흡입·토출밸브역할을 하므로 피스톤이 하행과 동시에 흡기구을 열면서 유체나 기체를 흡입하고 하사점에 도달시 피스톤에 의해 흡기구를 막고 토출구를 열어 상사점으로 올라가면서 강하게 토출구로 펌핑한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 회전왕복식 피스톤펌프는 흡입·토출밸브 및 크랭크축을 사용하지 않고 피스톤을 회전왕복운동시켜 유체나 기체를 고압으로 펌핑하며 진동 및 소음을 현저히 감소시킨 뛰어난 효과가 있으므로 펌프산업발전상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

180도 방향으로 흡기구(6)와 토출구(5)가 형성된 실린더(1)와, 상기 실린더 상반원형으로 하부에 링(3)이 끼워진 피스톤(2)과, 상기 피스톤과 일축으로 연결된 주축(10)과, 상기 주축(10)에 기울려 장착된 원판디스크(4)와, 상기 원판디스크의 면을 안내하여 피스톤이 회전왕복운동하도록하는 'H'형 안내바(8)와, 상기 주축끝단에 슬라이드축 또는 스플라인축으로 연결된 구동부 축(9)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전왕복식 피스톤 펌프.