KR100474583B1 - 기어펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기어펌프에 관한 것으로, 그 목적은 펌핑기어에 이물질이 끼였을 경우 구동모터 및 감속기어 등을 보호하도록 하는 기어펌프를 제공함에 있다. 이는 상부에는 펌핑실이 형성되고, 하부에는 전동실이 설치되며, 상기 펌핑실과 연통되는 흡입구와 토출구가 각각 형성된 케이스(10)와, 상기 케이스의 내측에 상호 결합되고, 상기 흡입구에서 유입된 유체를 상기 토출구 측으로 압송하며, 헬리컬로 이루어진 제1,2펌핑기어와, 상기 케이스의 하측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터의 단부에 결합되어지고, 상기 전동실에 설치되어진 구동기어와, 상기 구동기어와 결합되고, 상기 제1펌핑기어와 동축상에 설치된 텐션부를 갖는 감속기어로 구성된 것이다.

Description

기어펌프{GEAR PUMP}

본 발명은 기어펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동모터의 구동력을 한쌍의 펌핑기어에 전달하는 감속기어에 텐션편을 형성하여 과부하시에 구동모터 및 기어 등의 파손을 방지하고, 펌핑실과 연통된 흡입구 및 토출구를 일방향으로 형성하여 작업성을 향상시키며, 펌핑실에 설치된 펌핑기어를 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬기어를 각각 성형하여 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬 기어로 형성하도록 하는 기어펌프에 관한 것이다.

일반적으로 기어펌프는 서로 맞물리는 2개의 기어를 이것에 외접(外接)하는 케이스 속에 넣고 기어를 회전시켜 톱니의 홈과 둘레의 벽 사이에 생기는 공간의 이동을 이용한다.

이러한 기어펌프는 장치가 소형이고 값이 싸며 구조가 간단하므로, 유압기계나 자동제어 장치에서 소량의 기름을 송유하는 데 사용되며, 근래에는 온수세정기(비데)나 정수기 등에 많이 적용되고 있다.

도 1 및 도 2는 종래에 따른 기어펌프의 일예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 종래의 기어펌프는 흡입구(I)와 토출구(O)를 구비하고, 소정의 내부공간이 형성된 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 내부공간에 설치되고, 유체를 흡입구(I)에서 토출구(O)로 압송하는 펌핑부(2)와, 상기 펌핑부(2)에 결합됨과 아울러 상기 펌핑부(2)로 구동력을 전달하는 구동부(3)로 구성되어 있다.

상기 케이스(1)는 상부커버(1a)와 하부커버(1b) 그리고 그 사이를 밀봉 결합하여 내부공간을 전동실(S1)과 펌핑실(S2)로 구획하는 구획판(1c)으로 이루어져 있다.

상기 구획판(1c)에는 후술할 전동축(5)이 관통하도록 축구멍(h)을 형성하고, 상기 축구멍(h) 주변에는 펌핑실(S2)로 유입하는 유체가 전동실(S1)로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 실링부재(4)를 구비하고 있다.

상기 펌핑부(2)는 구동부(3)에서 동력을 전달받는 전동축(5)에 결합하여 회전하는 제1펌핑기어(2a)와, 상기 제1펌핑기어(2a)에 결합되어 회전하면서 흡입구(I)측과 토출구(O)측 사이에 압력변화를 발생시키는 제2펌핑기어(2b)로 이루어져 있다.

상기 구동부(3)는 케이스(1) 외곽에 구비되는 구동모터(3a)와, 상기 구동모터(3a)의 회전축에 결합하여 케이스(1)의 전동실(S1) 내부에 설치되는 구동기어(3b)와, 상기 구동기어(3b)에 결합되어 회전속도를 감속시키는 감속기어(3c)와, 상기 감속기어(3c)의 중심에 결합하여 구획판(1c)의 축구멍(h)을 통과한 후 펌핑실(S2)의 구동기어(2a)에 결합하는 전동축(5)으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 기어펌프는 구동모터(3a)가 회전하게 되면 이에 동축 설치된 구동기어(3b)가 회전되고, 상기 구동기어(3b)에 결합된 감속기어(3c)에서 속도가 감속된 후 상기 감속기어(3c)에 전동축(5)으로 연결된 제1펌핑기어(2a)가 회전된다.

또한, 상기 제1펌핑기어(2a)에 결합된 제2펌핑기어(2b)가 회전하면서 상기 제1펌핑기어(2a)와 제2펌핑기어(2b)의 치형간 압력차 또는 케이스(1)의 흡입구(I)측과 토출구(O)측 압력차를 유발하여 유체를 흡입한 후 토출하는 일련의 과정을 반복하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기어펌프는 펌핑되는 유체에 이물질이 섞일 수 있고 이 이물질이 펌핑 중에 제1펌핑기어(2a)와 제2펌핑기어(2b) 사이에 끼여 상기 제1펌핑기어(2a)와 제2펌핑기어(2b)를 구속함으로서, 구동모터(3a)의 과부하로 인한 소손 및 감속기어(3c) 등의 파손 등이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 기어펌프의 흡입구(I)와 토출구(O)가 양방향으로 형성되어 배관 작업등이 불편한 문제점이 있다.

즉, 공간이 협소한 장소에서는 흡입구(I)와 토출구(O)를 배관 연결하는데 불편한 문제점이 있다.

또한, 종래의 제1,2펌핑기어(2a)(2b)는 평기어로 이루어져 토출구(O)의 마찰손실 및 유체의 와류 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 상기의 평기어의 단점을 보완하고자 기어펌프에 더블 헬리컬기어를 설치한 기술도 한국공개실용 공개번호 96-31879에서 공개되어 있다.

그러나, 상기의 더블 헬리컬기어는 하나의 원통 양측단에 각각 방향이 반대인 헬리컬선을 형성하여 제조하기가 복잡한 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 펌핑기어에 이물질이 끼였을 경우 구동모터 및 감속기어 등을 보호하도록 하는 기어펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 흡입구와 토출구를 같은 방향으로 설치하여 작업성을 향상시킨 기어펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬 기어를 각각 성형하고, 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬기어를 펌핑실에 설치하도록 하는 기어펌프를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부에는 펌핑실이 형성되고, 하부에는 전동실이 설치되며, 상기 펌핑실과 연통되는 흡입구와 토출구가 각각 형성된 케이스(10)와, 상기 케이스의 내측에 상호 결합되고, 상기 흡입구에서 유입된 유체를 상기 토출구 측으로 압송하며, 헬리컬로 이루어진 제1,2펌핑기어와, 상기 케이스의 하측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동모터와, 상기 구동모터의 단부에 결합되어지고, 상기 전동실에 설치되어진 구동기어와, 상기 구동기어와 결합되고, 상기 제1펌핑기어와 동축상에 설치된 텐션부를 갖는 감속기어로 구성된 것이다.

또한, 상기 감속기어의 텐션부는 기어가 형성된 테두리부와 회전축이 결합되어진 중심부를 연결하는 텐션편으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 흡입구 및 토출구는 일측방향으로 형성된 것이다.

또한, 상기 제1,2 펌핑기어는 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬기어를 각각 성형하고, 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬 기어인 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 기어펌프를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 기어펌프는 케이스(10), 제1,2펌핑기어(20)(30), 구동모터(40), 구동기어(50) 및 감속기어(60)로 구성되어 있다.

상기 케이스(10)는 상부에는 펌핑실(11)이 형성되고, 하부에는 전동실(12)이 형성되며, 상기 펌핑실(11)과 연통되는 흡입구(13)와 토출구(14)가 각각 형성되어 있다.

또한, 상기 케이스(10)의 전동실(12)에는 방수캡(15)이 설치되어 구동모터(40), 구동기어(50) 및 감속기어(60)에 유체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 케이스(10)에 형성된 흡입구(13)와 토출구(14)는 일측방향에 설치되어 좁은 공간에서 기어펌프를 설치하기 용이하게 하고, 상기 흡입구(13) 및 토출구(14)는 상호 결합된 제1,2펌핑기어(20)(30)의 접촉면에 설치되어 유체의 마찰손실 및 유체의 와류 손실을 최소화하는 구조로 이루어져 있다.

즉, 흡입구(13)와 토출구(14)의 배관연결을 일측에서 함으로서 설치가 용이하게 된다.

상기 제1,2펌핑기어(20)(30)는 상기 케이스(10)의 내측에 상호 결합되게 설치되고, 상기 흡입구(13)에서 유입된 유체를 상기 토출구(14) 측으로 압송하며, 헬리컬기어로 이루어져 있다.

또한, 제1,2펌핑기어(20)(30)는 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬기어(a)(b)를 각각 성형하고, 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬 기어로 이루어져 있다.

즉, 상기 헬리컬기어(a)(b)의 어느 하나에는 결합돌기(c) 또는 결합홈(d)을 형성하여 이를 상호 결합시켜 더블헬리컬 기어를 형성하도록 하는 것이다.

상기 구동모터(40)는 상기 케이스(10)의 하측에 결합되어 구동력을 제공하고 단부에 구동기어(50)가 결합되어 있다.

상기 구동기어(50)는 케이스(10)의 전동실(12)에 배치되어지며, 후술할 감속기어(60)에 결합되어 동력을 전달하는 것이다.

상기 감속기어(60)는 상기 구동기어(50)에 결합되고, 상기 제1펌핑기어(20)에 동축상에 설치되며, 텐션부가 형성되어 있다.

상기 텐션부는 기어가 형성된 테두리부(61)와 회전축(62)이 결합되어진 중심부(63)를 연결하는 텐션편(64)으로 이루어진 것이다.

또한, 상기 감속기어(60)에 형성된 텐션편(64)에 의해 상기 흡입구(13)를 통해 유입된 이물질이 펌핑실(11)의 제1,2펌핑기어(20)(30)를 구속하게 되면 구동기어(50)와 감속기어(60)는 슬립되지면서 구동모터(40)가 공회전하고, 이에 따라 구동모터(40)의 과부하에 의해 소손 등을 방지함과 아울러 감속기어(60) 등의 파손을 방지하게 된다.

또한, 상기 감속기어(60)는 플렉시블한 합성수지재로 형성하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감속기어(60)와 제1펌핑기어(20)의 중앙에는 회전축(62)이 결합되어 동력을 전달하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기어펌프는 주로 온수세정기 및 정수기 등에 설치하여 일정한 급수 압력을 제공하게 되며, 장소가 협소한 공간에서도 흡입구(13)와 토출구(14)가 일방향으로 형성되어 배관하기에 용이하다.

상기와 같이 설치된 본 발명의 기어펌프는 구동모터(40)가 회전하게 되면 이의 구동력이 구동기어(50)에 전달되고, 상기 구동기어(50)에 전달된 구동력은 감속기어(60)에 의해 감속됨과 아울러 동축에 설치된 회전축(62)을 중심으로 펌핑실(11)에 설치된 제1펌핑기어(20)에 전달된다.

상기 펌핑실(11)에 설치된 제1펌핑기어(20)는 제2펌핑기어(30)를 회전시키게 되고, 이때 흡입구(13)에서 유입된 액체는 기어의 톱니에 따라 토출구(14)로 송출되게 된다.

이때 흡입구(13)측에 이물질이 유입되어 제1,2펌핑기어(20)(30)의 기어면에 끼이게 되면 구동모터(40)의 구동력은 감소기어(60)의 텐션편(64)에 의해 구동기어(50)와 감속기어(60)를 슬립되게 함으로 구동모터(40)의 소손 및 감속기어(60) 등의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 기어펌프는 펌핑기어에 이물질이 끼여 구동모터에 과부하가 발생하더라도 감속기어의 텐션편에 의해 구동기어와 감속기어를 슬립시켜 구동모터 및 기어 등를 보호할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기어펌프는 흡입구와 토출구를 같은 방향으로 설치하여 협소한 공간에서도 용이하게 배관작업을 할수 있어 작업성을 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 기어펌프는 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬 기어를 각각 성형하고, 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬기어를 펌핑실에 설치하도록 하여 토출구의 마찰 손실 및 유체의 와류 손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래에 따른 기어펌프의 일예를 나타낸 단면도.

도 2는 도 1의 A - A선 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 기어펌프의 정단면도.

도 4는 본 발명에 따른 기어펌프의 측단면도.

도 5는 본 발명에 따른 기어펌프의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 기어펌프의 구동기어와 감속기어를 나타낸 사시도.

도 7은 도 6의 평면도로서, 감속기어가 결합되는 상태를 나타낸 도면.

도 8은 도 6의 평면도로서, 감속기어가 슬립되는 상태를 나타낸 도면.

도 9는 도 발명에 따른 펌핑기어를 나타낸 도면.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 케이스 11: 펌핑실

12: 전동실 13: 흡입구

14: 토출구 20, 30: 제1,2펌핑기어

40: 구동모터 50: 구동기어

60: 감속기어 61: 테두리부

62: 회전축 63: 중심부

64: 텐션편

Claims (4)

1. 상부에는 펌핑실(11)이 형성되고, 하부에는 전동실(12)이 설치되며, 상기 펌핑실(11)과 연통되는 흡입구(13)와 토출구(14)가 각각 형성된 케이스(10);

   상기 케이스(10)의 내측에 상호 결합되고, 상기 흡입구(13)에서 유입된 유체를 상기 토출구(14) 측으로 압송하며, 헬리컬로 이루어진 제1,2펌핑기어(20)(30);

   상기 케이스(10)의 하측에 결합되어 구동력을 제공하는 구동모터(40);

   상기 구동모터(40)의 단부에 결합되어지고, 상기 전동실(12)에 설치되어진 구동기어(50); 및

   상기 구동기어(50)와 결합되고, 상기 제1펌핑기어(20)와 동축상에 설치된 텐션부를 갖는 감속기어(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 기어 펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 감속기어(60)의 텐션부는 기어가 형성된 테두리부(61)와 회전축(62)이 결합되어진 중심부(63)를 연결하는 텐션편(64)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기어 펌프.
3. 제1항에 있어서, 상기 흡입구(13) 및 토출구(14)는 일측방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 기어 펌프.
4. 상기 제1항에 있어서, 상기 제1,2 펌핑기어(20)(30)는 방향이 반대인 한쌍의 헬리컬기어(a)(b)를 각각 성형하고, 이를 상하에서 결합시킨 더블헬리컬 기어인 것을 특징으로 하는 기어 펌프.