KR0179943B1 - 베인 펌프의 순환계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베인 펌프의 순환계에 관한 것으로, 중앙에 공기 공급통로가 구비된 축수부에는 공기 공급공을 통하여 내부 로우터로 공급되어 외부 로우터의 회전에 의해 압축되면서 공기는 토출공을 거치고 하우징의 공기 토출공을 통해 외부로 전달되도록 하고, 축의 오일 공급공을 통해 공급되는 오일은 등속 커플링의 공간을 통해 외부 로우터와 내부 로우터가 접하는 부위로 공급되는 동시에, 등속 커플링에서 축수부와 내부 로우터 사이의 베어링을 통하여 내부 로우터와 외부 로우터의 사이로 공급되면서 외부 로우터의 상단으로 형성된 오일 통로를 통해 하우징의 내부에서 외부 로우터가 원활히 회전하도록 함으로써 내부 로우터와 외부 로우터와 축 및 축수부가 간단한 구조로 하우징의 내부에서 원활히 회전하면서 동작이 안정되도록 한 것이다.

Description

베인 펌프의 순환계

본 발명은 베인 펌프의 순환계에 관한 것으로, 특히 서로 편심된 축을 중심으로 서로 등속 회전하는 내부 로우터와 외부 로우터 및 상,하부 하우징의 접촉 부위에 오일이 적절히 공급되도록 하면서 내부 로우터와 외부 로우터의 사이에는 공기가 원활히 공급되어 안정된 동작이 가능하도록 항 베인 펌프의 순환계에 관한 것이다.

일반적으로 베인 펌프라하면, 원통형의 실린더에서 편심회전을 하는 로우터에 적어도 하나 이상의 베인이 스프링에 의한 탄성을 받으면서 왕복 이동하도록 설치하여 로우터의 회전에 따라 바깥쪽으로 탄성력을 받는 베인들이 실린더의 내주연과 접하면서 흡입구를 통해 유입되는 오일이나 공기와 같은 유체를 압축시켜 토출구를 통하여 배출시키도록 하였음은 이미 잘 알려진 사실이다.

상기와 같은 종래의 베인 펌프는 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 내벽과 접하면서 손상을 입게 되는 단점이 있음은 물론, 회전 속도가 빨라질 수 없게 되며 베인의 재질과 크기가 제한되는 등의 단점이 있었다.

그러므로 본 출원인은 1995년 특허출원 제 42007호에서 베인 펌프를 제안하였는 바, 이는 중앙에 나선형 축공(2)이 형성되어 도면에 도시하지 않은 모터에 의해 회전하는 축수부(1)의 외주면에는 원주상으로 상,하부 공기 순환홀(4),(5)과 측면으로 관통된 유입공(6),(7)이 양측에 형성된 내부 로우터(3)를 일체로 형성하고, 상기 내부 로우터(3)의 유입공(6),(7)에 길이 방향으로 돌출 형성한 베인이 원통형 작동공에 끼워지며 축수부(1)에 대해 편심되게 위치하는 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)을 통하여 상기 공기의 순환홀(4),(5)에 공기를 공급하도록 하고, 상기 내부 로우터(3)의 외면과 외부 로우터(11)의 내면에 의해 형성되는 밀폐된 공간은 베인의 우측과 좌측이 압축실 및 공급실로 구분되며 이들 압축실과 공급실의 체적이 변화하는 상태에 의해 압축실에서 압축된 공기를 외부 로우터(11)의 토출구를 통하여 외부로 토출되도록하고, 상기 외부 로우터(11)와의 사이에 밀폐형의 압축공기 저장실이 형성된 하우징(21)에는 외부와 연결된 공기 공급 경로(22),(23)를 통하여 상기 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)으로 공기를 공급하는 동시에 압축공기 저장실의 압축 공기를 외부의 압축 탱크로 공급하도록 하고, 상기 축수부(1)의 오일 공급공(8),(9)과 각각 접하는 위치의 작은 축공(25)에 원주상으로 오일 적심부(26),(27)가 형성된 하우징(21)의 외부 로우터(11)와 접하는 부위에는 오일 순환홈(28)을 형성하면서 상기 축수부(1)와 접하는 외부 로우터(11)의 큰 축공(12)에는 오일 순환공(15)을 형성하고, 상기의 오일 순환홈(28) 및 오일 순환공(15)을 오일 순환 경로(16)로 상호 연결시킴으로써 밀폐된 상태의 적은 공간에서 고압의 압축 공기를 생성할 수 있으며 소형 경량화하여 에어콘 등의 내부에 내장시킬 수 있도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 베인 펌프에 의하여서는 내부 로우터(3)와 외부 로우터(11) 및 하우징(21)의 사이에 형성된 오일 순환계의 오일 공급공(8),(9)과 오일 적심부(26),(27) 및 오일 순환홈(28)에 의한 구성이 복잡하고, 8고속으로 회전하는 경우에만 오일이 원활히 공급되는 단점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 축수부의 오일 공급부에서 등속 커플링을 거쳐 공급되는 오일이 등속 회전하는 내부 로우터와 외부 로우터 및 상,하부 하우징의 사이에 오일이 적절히 공급되도록 하면서 공기의 공급이 원활히 공급되도록 하여 간단한 구조에 의해 안정된 동작이 가능하도록 한 베인 펌프의 순환계를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중앙에 공기 공급통로가 구비된 축수부에는 공기 공급공을 형성하고, 상기 축수부의 공기 공급공을 통하여 공기를 공급받는 내부 로우터의 일측에는 작동공을 형성하고 상기 축수부의 삽입홈에 일측이 끼워진 상태에서 축을 통해 전달되는 회전력에 의해 회전하는 외부 로우터는 베인이 내부 로우터의 작동공에 끼워져서 같이 회전하는 중에 공급되는 공기를 압축시키도록 하고, 상기 내부 로우터와 외부 로우터의 링기어에 선기어가 치합된 등속 커플링을 통하여 외부 하우징의 내부에서 등속으로 회전하도록 하고, 상기 축에 형성한 오일 공급공을 통해 회전시 공급되는 오일은 등속 커플링의 공간으로 공급되어 외부 로우터와 내부 로우터가 접하는 하단에서 원활한 회전이 이루어지도록 하고, 상기 등속 커플링에서 축수부와 내부 로우터 사이에 결합된 베어링을 통하여 상승하는 오일은 상기 내부 로우터의 공기 유입용 요홈으로 공급되어 내부 로우터와 외부 로우터의 사이에서 원활한 회전이 가능하도록 하고, 상기 내부 로우터의 요홈으로 공급된 오일은 외부 로우터의 상단으로 형성된 오일 통로를 통해 베어링으로 전달되어 하우징의 내부에서 외부 로우터가 원활히 회전하도록 함으로써 공기를 압축시키기 위해 회전하는 내부 로우터와 외부 로우터와 축 및 축수부가 간단한 구조로 하우징의 내부에서 원활히 회전하면서 동작이 안정되도록 한 것이다.

제1도는 종래 베인 펌프의 전체적인 구성을 나타낸 단면도.

제2도는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 축수부 41 : 내부 로우터

51 : 외부 로우터 53 : 축

61 : 등속 커플링 64 : 하우징

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

중앙에 공기 공급통로(32)가 구비된 축수부(31)의 하단 양측에는 공기 공급공(33)을 형성하고, 상기 축수부(31)의 외부에 베어링(42)을 사이에 끼운 채 결합되어 공기 공급공(33)을 통하여 요홈부(46) 및 중앙의 공기 공급공(47)을 통하여 공기를 공급받는 내부 로우터(41)의 일측에는 도면에 도시않은 작동공을 형성하고, 상기 축수부(31)의 하단 삽입홈(34)에 베아링(35)을 사이에 끼운 채 일측의 돌축부(52)가 끼워진 상태에서 축(53)을 통해 도면에 도시하지 않은 모터로 부터 전달되는 회전력에 의해 회전하는 외부 로우터(51)는 도면에 도시않은 베인이 내부 로우터(41)의 작동공에 끼워져서 같이 회전하는 중에 공급되는 공기를 압축시켜 토출구(56)를 통해 압축된 공기를 토출시키도록 하고, 상기 내부 로우터(41)와 외부 로우터(51)는 공간부(43)(54)의 내주면에 각각 형성한 링기어(44)(55)에 양측의 선기어(62)(63)가 치합된 등속 커플링(61)을 통하여 외부 하우징(64)의 내부에서 등속으로 회전하도록 하고, 상기 축(53)에 형성한 오일 공급공(57)을 통해 원심력에 의해 공급되는 오일은 등속 커플링(61)이 설치된 공간부(43)(54)로 공급되어 외부 로우터(51)와 내부 로우터(41)가 접하는 하단에서 원활한 회전이 이루어지도록 하고, 상기 등속 커플링(61)이 설치된 공간부(43)(54)에서 내부 로우터(41)의 오일 공급 경로(45)를 거치고 축수부(31)와 내부 로우터(41)의 사이에 결합된 베어링(42)을 통하여 상승하는 오일은 상기 내부 로우터(41)의 공기 유입용 요홈부(46)로 공급되어 내부 로우터(41)와 외부 로우터(51)의 사이에서 원활한 회전이 가능하도록 하고, 상기 내부 로우터(41)의 요홈(46)으로 공급된 오일은 외부 로우터(51)의 상단으로 형성된 오일 통로(58)를 통해 베어링(35)으로 전달되어 하우징(64)의 내부에서 외부 로우터(51)가 원활히 회전하도록 한 것이다.

여기서 내부 로우터(41)에 밀폐형으로 결합되는 외부 로우터(51)는 상단 외부 로우터(51a)와 하단 외부 로우터(51b) 및 축(53)들이 도면에 도시않은 다수의 볼트에 의해 결합되도록하고, 상기의 외부 로우터(51)에 밀폐형으로 결합되는 하우징(64)은 상단 하우징(64a)과 하단 하우징(64b)이 도면에 도시않은 볼트와 너트에 의해 결합되도록 하고, 상기 하우징(64)에는 오일 공급공(67)과 역류가 방지되는 공기 토출공(68)을 형성하여 오일과 공기의 흐름이 안정되도록 한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 베인 펌프의 순환계는 모터를 동작시켜 외부 로우터(51)가 축(53)을 중심으로 회전하도록 하면 외부 로우터(51)의 베인이 작동공에 끼워지는 내부 로우터(31)도 회전시켜 사이의 공간인 압축실과 공급실의 체적이 변화되도록함으로써 압축 공기를 생성하는 것으로, 축수부(31)의 공기 공급 통로(32)를 통하여 외부로 부터 유입되는 공기가 내부 로우터(41)의 요홈부(45)로 공급된 후 중앙의 공기 공급공(46)을 통하여 공급되도록 한 후 외부 로우터(51)와 베인, 내부 로우터(41)와 작동공에 의해 체적이 변화되는 압축실에서 압축되도록 한다.

그리고 상기 공기 압축의 공정이 수행되는 중에 하우징(64)의 오일 공급공(67)을 거쳐 유입된 오일이 축(53)의 오일 공급공(57)을 통해 원심력에 의해 공급되어 등속 커플링(61)이 설치된 공간부(43)(54)로 공급되어 외부 로우터(51)와 내부 로우터(41)가 접하는 하단에서 원활한 회전이 이루어지도록 한다.

상기 등속 커플링(61)이 설치된 공간부(43)(54)에서 내부 로우터(41)의 오일 공급 경로(45)를 거치고 축수부(31)와 내부 로우터(41)의 사이에 결합된 베어링(42)을 통하여 상승하는 오일은 상기 내부 로우터(41)의 공기 유입용 요홈부(46)로 공급되어 내부 로우터(41)와 외부 로우터(51)의 사이에서 원활한 회전이 이루어지도록 한다.

상기 내부 로우터(41)의 요홈(46)으로 공급된 오일은 외부 로우터(51)의 상단으로 형성된 오일 통로(58)를 통해 베어링(35)으로 전달되어 하우징(64)의 내부에서 외부 로우터(51)가 축수부(31)의 삽입홈(34)에 끼워진 상태에서 원활히 회전하도록 한다.

따라서 본 발명의 베인 펌프의 순환계에 의하여서는 중앙에 공기 공급통로가 구비된 축수부에는 공기 공급공을 통하여 내부 로우터로 공급되어 외부 로우터의 회전에 의해 압축되면서 공기는 토출공을 거치고 하우징의 공기 토출공을 통해 외부로 전달되도록 하고, 축의 오일 공급공을 통해 공급되는 오일은 등속 커플링의 공간을 통해 로우터들이 접하는 부위로 공급되는 동시에, 등속 커플링에서 베어링을 통하여 내부 로우터와 외부 로우터의 사이와 외부 로우터의 상단으로 형성된 오일 통로를 통해 하우징의 내부에서 외부 로우터가 원활히 회전하도록 함으로써 내부 로우터와 외부 로우터와 축 및 축수부가 간단한 구조로 하우징의 내부에서 원활히 회전하면서 동작이 안정되도록 한 것이다.

Claims (1)

1. 중앙에 공기 공급통로(32)가 구비된 축수부(31)의 하단 양측에는 공기 공급공(33)을 형성하여 외부에 베어링(42)을 사이에 끼운 채 결합된 내부 로우터(41)의 요홈(46) 및 공기 공급공(47)을 통하여 공기를 공급받도록 하고, 상기 축수부(31)의 하단 삽입홈(34)에 베아링(35)을 개재하여 돌출부(52)가 끼워진 채 축(53)을 통해 전달되는 회전력에 의해 회전하는 외부 로우터(51)에 의해 내부 로우터가 같이 회전하는 중에 공급되는 공기를 압축시켜 토출구(56)를 통해 압축된 공기를 토출시키도록 하고, 상기 내부 로우터(41)와 외부 로우터(51)의 링기어(44)(55)에 등속 커플링(61)의 선기어(62)(63)가 치합되도록 한 베인 펌프의 순환계에 있어서, 상기 축(53)에 형성한 오일 공급공(57)을 통해 공급되는 오일은 등속 커플링(61)이 설치된 공간부(43)(54)로 공급되도록 하고, 상기 설치된 공간부(43)(54)에서 내부 로우터(41)의 오일 공급 경로(45)를 거치고 베어링(42)를 통하여 내부 로우터(41)의 공기 유입용 요홈부(46)로 공급되도록 하고, 상기 요홈(46)에서 외부 로우터(51)의 오일 통로(58)를 통해 베어링(35)으로 전달되도록 구성하여서 됨을 특징으로 하는 베인 펌프의 순환계.