KR101120811B1

KR101120811B1 - 전동 진공 펌프

Info

Publication number: KR101120811B1
Application number: KR1020090061910A
Authority: KR
Inventors: 이재문; 신현성; 김인상
Original assignee: 영신정공 주식회사
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2012-04-12
Also published as: KR20110004217A

Abstract

본 발명은, 전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프에 관한 것으로, 일측에 상기 전기 모터가 결합 가능하게 마련되며, 흡입구를 갖는 하우징 본체를 갖는 하우징과; 상기 하우징의 타측에 결합되며, 베인이 슬라이딩 가능하게 결합된 로터와, 상기 베인이 슬라이딩하면서 압력실을 형성 가능하게 상기 로터의 외측에 마련된 캠링과, 상기 캠링과 상기 하우징 사이에 결합되는 베이스 플레이트와, 상기 캠링을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트와 대향하는 쪽에서 상기 캠링과 결합되는 사이드 플레이트를 구비한 펌프;를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 하우징 본체에서 상기 전기 모터가 결합된 방향과 대향되는 방향으로 연장되어 상기 펌프의 일부를 둘러싸는 실린더;가 구비되어 있고, 상기 전기 모터와 대향되는 방향에서 상기 실린더에 결합된 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 펌프의 구조가 간단하게 하고 경제적 비용을 절감할 수 있으며, 흡입되는 통로의 구조를 변경하여 기체의 맥류를 최소화할 수 있다.

하우징, 펌프, 실린더, 링 통로, 가이드 통로

Description

전동 진공 펌프 {ELECTRO VACUUM PUMP}

본 발명은, 전동 진공 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기체의 흡입 구조를 개선한 전동 진공 펌프에 관한 것이다.

자동차는 많은 부품들이 결합되어 이루어지는 현대의 대표적인 운송수단이다. 이러한 자동차는 통상적으로 운전자가 자동차를 정지시키기 위해 제동 장치를 사용한다. 제동 장치는 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용해서 증대시켜 전달하는 조작기구와 그 힘을 받아서 제동력을 발생시키는 본체로 구성되어 있다. 그중에서 배력식 브레이크는 조작력을 가볍게 하기 위해 진공이나 압축 공기를 이용하고 있다.

제동 장치에 사용되면서 제동력을 보조하는 진공 펌프는 엔진 등으로 구동되는 것과 모터에 의해 구동되는 것으로 구별된다. 최근에는 소형 자동차에 적용되면서 경제성을 고려하여 전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프가 많이 사용되고 있다.

그런데, 전동 진공 펌프에서 기체의 흡입이 원활하게 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 베인이 회전하면서 흡입 통로 또는 토출 통로에 빠지거나 걸리지 않 는 것이 바람직하다. 또한, 기체가 흡입 내지 토출되면서 발생하는 맥류를 최소화할 수 있는 구조가 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 조립 구조를 간단하게 할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 펌프에서 발생하는 소음을 흡수할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 흡입을 원활하게 할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 흡입 통로 또는 토출 통로에서 발생하는 맥류를 최소화할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 흡입 통로 내지 토출 통로에서 베인의 빠짐 현상 또는 걸림 현상을 방지할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 펌프에서 발생되는 열을 효율적으로 방출할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프에 있어서, 일측에 상기 전기 모터가 결합 가능하게 마련되며, 흡입구를 갖는 하우징 본체를 갖는 하우징과; 상기 하우징의 타측에 결합되며, 베인이 슬라이딩 가능하게 결합된 로터와, 상기 베인이 슬라이딩하면서 압력실을 형성 가능하게 상기 로터의 외측에 마련된 캠링과, 상기 캠링과 상기 하우징 사이에 결합되는 베이스 플레이트와, 상기 캠링을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트와 대향하는 쪽에서 상기 캠링과 결합되는 사이드 플레이트를 구비한 펌프;를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 하우징 본체에서 상기 전기 모터가 결합된 방향과 대향되는 방향으로 연장되어 상기 펌프의 일부를 둘러싸는 실린더;가 구비되어 있고, 상기 전기 모터와 대향되는 방향에서 상기 실린더에 결합된 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프에 의해 달성된다.

또한, 상기 실린더 내주면과 상기 하우징 본체의 인접 영역에 상기 흡입구와 상기 압력실 사이를 실링하는 실링 부재;가 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 커버에는 상기 압력실에서 배출되는 기체를 안내하도록 가이드 통로가 상기 커버의 내부 판면으로부터 함몰 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징에는 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되며, 상기 캠링에는 기체를 안내하는 링 통로;가 형성되어 있고, 상기 베이스 플레이트에는 상기 흡입구와 연통되어 흡입되는 일부 기체는 상기 압축실로 안내하며 나머지 기체는 상기 링 통로로 안내하도록 흡입 통로;가 형성되어 있으며, 상기 사이드 플레이트는 상기 링 통로와 연통되어 상기 링 통로를 통해 상기 압축실로 기체를 안내하는 부가 흡입 통로;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 사이드 플레이트에는 토출 통로가 형성되며, 상기 토출 통로는 복수의 홀을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 홀은 상기 베인이 회전하여 상기 압력실이 좁아지는 방향을 따라 점점 작아지도록 이격 배치된 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 목적은, 전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프에 있어서, 일측에 상기 전기 모터가 결합 가능하게 마련되며, 하우징 본체와, 기체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과; 상기 하우징의 타측에 결합되며, 베인이 슬라이딩 가능하게 결합된 로터와, 상기 베인이 슬라이딩하면서 압력실을 형성 가능하게 상기 로터의 외측에 마련된 캠링과, 상기 캠링과 상기 하우징 사이에 결합되며 상기 흡입구와 연통되는 흡입 통로가 형성된 베이스 플레이트와, 상기 캠링을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트와 대향하는 쪽에서 상기 캠링과 결합되는 사이드 플레이트를 구비한 펌프;를 포함하며, 상기 흡입 통로는 상기 흡입 통로로 흡입되는 일부 기체를 상기 압력실의 일측으로 안내하고 나머지 기체는 상기 캠링에 형성되어 기체를 안내하는 링 통로로 안내하도록 형성되어 있고, 상기 사이드 플레이트는 상기 링 통로와 연통되어 상기 링 통로를 통해 상기 압력실의 타측으로 기체를 안내하도록 상기 흡입 통로와 대응되는 위치에 마련된 부가 흡입 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프에 의해서도 달성된다.

또한, 상기 하우징에는 상기 하우징 본체에서 상기 전기 모터가 결합되는 방향과 대향되는 방향으로 연장되어 상기 펌프의 일부를 둘러싸는 실린더;가 구비되어 있고, 상기 전기 모터와 대향되는 방향에서 상기 실린더에 결합된 커버;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 사이드 플레이트에는 토출 통로가 형성되며, 상기 토출 통로에는 복수의 홀이 상기 베인이 회전하는 방향을 따라 점점 작아지도록 배치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 커버에는 상기 압력실에서 배출되는 기체를 안내하도록 가이드 통로가 형성되며, 상기 가이드 통로는 상기 커버의 내부 판면으로부터 함몰 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡입 통로는 상기 로터의 회전 방향을 따라 길이방향으로 배치되며, 상기 로터의 반경 방향에서 멀어질수록 상기 흡입 통로의 길이 방향의 길이는 길게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 또한, 하우징에 실린더 일체형으로 제작하여 조립 구조가 간단하고 제작 비용을 절감할 수 있다.

또한, 압력실과 흡입 통로를 실링하는 구조를 간단하게 할 수 있으며 경제적 비용을 절감할 수 있다.

또한, 커버에 가이드 통로의 공간을 형성하여 펌프에서 발생하는 소음을 흡수할 수 있다.

또한, 흡입 통로의 구조를 양흡입 구조로 개선하여 흡입을 원활하게 할 수 있다.

또한, 토출 통로를 크기가 다른 복수의 홀로 마련하여 베인의 빠짐 현상 또는 걸림 현상을 방지할 수 있다.

또한, 흡입 통로 및 토출 통로의 형상을 개선하여 흡입 또는 토출시 발생하 는 맥류를 최소화할 수 있다.

또한, 커버 내지 실린더에 냉각핀을 형성하여 효율적인 방열을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 전동 진공 펌프(100)를 도 1a 내지 도 6b 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 진공 펌프의 부분 측단면도이고, 도 1b는 도 1a의 부분 확대도이며, 도 2는 하우징의 좌측 단면도이고, 도 3은 도 1의 캠링과 로터가 조립된 상태를 나타낸 좌측면도이며, 도 4는 도 1의 커버의 우측면도이고, 도 5a는 도 1의 베이스 플레이트의 좌측면도이며, 도 5b는 도 1의 캠링 좌측면도이고, 도 5c는 도 1의 사이드 플레이트의 좌측면도이며, 도 5d는 도 1의 사이드 플레이트의 우측면도이고, 도 5e는 기체의 흐름을 설명하기 위한 입체도이며, 도 6a는 로터의 측단면도이고, 도 6b는 구동축과 커플링이 조립된 상태를 나타내는 부분 확대도이다.

여기서, 설명의 편의를 위해 도 1a에 도시된 바와 같이, 위쪽 방향을 "Y"축선 방향, 우측 방향을 "Z"축선 방향, 도면의 수직 방향을 "X" 축선 방향으로 각각 정한다.

전동 진공 펌프(100)는, 펌프(400)에 구동력을 제공하는 전기 모터(200)와, 전기 모터(200) 및 펌프(400)를 지지하며 차량의 차체에 결합되는 하우징(300)과, 전기 모터(200)의 구동에 따른 회전 운동으로 기체를 흡입하여 배출하는 펌프(400) 를 구비하며, 기체가 흡입되는 통로가 양 방향으로 형성되어 양흡입 구조를 갖는다. 또한, 펌프(400)에서 토출되는 토출 통로(463)는 복수의 홀을 포함한다. 또한, 전동 진공 펌프(100)의 하우징(300)은 하우징 본체(310)에서 연장되어 펌프(400) 일부를 둘러싸는 실린더(350)가 일체형으로 되어 있다. 또한, 전동 진공 펌프(100)는 하우징(300)과 결합하여 펌프(400)를 둘러싸며 가이드 통로(520)가 형성된 커버(500)를 더 포함한다.

전기 모터(200)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에 결합되어 펌프(400)에 구동력을 제공한다. 전기 모터(200)의 구동축(223)은 커플링(225)에 의해 펌프(400)와 결합되어 구동력을 기계적으로 전달한다. 전기 모터(200)의 일 실시예로 정격 전압 12 Volt, 최대 출력 100 Watt, DC 모터가 승용 자동차용으로 사용될 수 있다.

하우징(300)에는 전기 모터(200)의 구동축(223)이 베어링(미도시)를 매개로 압입되어 전기 모터(200)와 하우징(300)은 일체형 구조를 갖는 것이 바람직하다. 하우징(300)은 알루미늄 재질을 다이캐스팅 공법에 의해 주조되나 필요에 따라 다양한 재질과 형상을 가질 수 있다. 하우징(300)은 기체가 출입하는 흡입구(600)를 갖는 흡입 배관(610)과 토출구(700)를 갖는 토출 배관(710)을 구비하고 있으며, 필요에 따라 오일 배출구(미도시)를 구비할 수 있다. 하우징(300)은, 하우징 본체(310)와, 하우징 본체(310)에서 전기 모터(200)가 결합된 방향과 반대 방향으로 연장되어 펌프(400)의 일부인 외주 방향을 둘러싸는 실린더(350)를 구비한다. 이 때, 펌프(400)와 하우징(300)의 실링은 도 1b 의 실링 부재(455)로 달성된다. 우 징(300)의 내부에는 펌프(400)를 결합시키는 볼트와 같은 결합 부재(미도시)가 체결되는 펌프 체결나사부(825)가 마련되어 있다. 실린더(350)에는 커버(500)를 결합시키는 볼트와 같은 결합 부재(미도시)가 체결되는 하우징 체결나사부(815)가 형성되어 있다.

이에, 하우징 본체(310)에서 연장된 실린더(350)가 펌프(400)의 외주면을 감싸는 구조로 되어 있어 전체적으로 구조가 간단하며 조립 등이 용이하여 경제적 비용을 절감할 수 있다.

한편, 실링 부재(455)는 도 1b 에 도시된 바와 같이, 실린더의 내주면과 하우징 본체(310)의 인접 영역에 흡입구(600)와 압력실(430) 사이를 실링한다. 실링 부재(455)는 실린더(350)의 내경과 사이드 플레이트(460)를 최대한 이용하여 오 링과 같은 고무 재질을 포함한다.

따라서 본 발명에 따르면 하우징(300)과 펌프(400)의 실링가 하우징(300)의 내주면과 하우징 본체(310)의 인접 영역인 모서리 부분에서 이루어져 실링되는 구조가 간편하다. 실링을 하기 위한 영역의 가공 등이 간편하여 제작 비용 등이 감소될 수 있다.

펌프(400)는, 도 1a, 도 3 등에 도시된 바와 같이, 베인(410)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬롯(425)을 갖는 로터(420)와, 베인(410)이 슬라이딩하면서 압력실(430)을 형성 가능하게 로터(420)의 외측에 마련되어 베인(410)을 안내하는 캠링(440)과, 캠링(440)과 하우징(300) 사이에 결합되며 기체의 흡입 통로(453a, 453b)가 형성된 베이스 플레이트(450)와, 캠링(440)을 사이에 두고 베이스 플레이 트(450)와 대향하는 쪽에서 캠링(440)과 결합되며 기체의 토출 통로(463)가 형성된 사이드 플레이트(460)를 구비한다. 펌프(400)는 1/2회전을 하면 기체가 흡입, 토출되는 하나의 행정이 이루어지는 구조를 갖는다.

베인(410)은, 도 3 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 로터(420)의 슬롯(425)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 베인(410)은 슬롯(425)을 슬라이딩하면서 캠링(440)의 내주면(445), 베이스 플레이트(450), 사이드 플레이트(460), 로터(420)의 외주면 사이에 형성되는 공간인 압력실(430)을 형성한다. 이에, 베인(410)의 회전에 따라 흡입 통로(453a, 453b) 측에서는 기체가 압력실(430)로 흡입되며 토출 통로(463) 측에서는 기체가 압력실(430)로부터 압축되어 배출된다. 베인(410)은 로터(420)에 복수로 예를 들면 실시예처럼 6개로 구비되어 있고, 필요에 따라 4개, 8개 등으로 구비될 수 있다. 베인(410)은 건식 상태에서 구동되므로 내마모성, 윤활성이 양호한 카본 소결 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

로터(420)는, 도 3, 도 6a에 도시된 바와 같이, 전기 모터(200)의 구동축(223)과 결합되어 전기 모터(200)의 구동력을 전달받아 슬롯(425)에 결합된 베인(410)을 회전시키면서 기체를 배출시켜 진공 부압을 형성시켜준다. 로터(420)는 건식 상태에서 구동되므로 내마모성, 윤활성이 양호한 카본 소결 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 로터(420)는 또한 무게가 가벼운 재질로 선정하여 전기 모터(200)의 부하를 줄여주는 것이 바람직하다.

캠링(440)은, 도 3 및 5b에 도시된 바와 같이, 로터(420)의 습동면을 형성시키면서 압력실(430)을 형성시킨다. 캠링(440)에는 하우징(300)과 결합되는 체결부 재가 관통하는 펌프 체결공(830b)이 형성되어 있다. 캠링(440)에는 흡입 통로(453a, 453b)에서 분기된 일부 기체를 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)로 안내하는 링 통로(453a1, 453b1)가 양쪽으로 관통형성되어 있다. 캠링(440)의 내주면(445)은 기체가 흡입되는 과정에서 발생되는 가속도를 최적화할 수 있는 캠프로파일을 갖도록 형성되어 있다. 캠링(440)은 내마모성 및 내식성을 위해 스테인레스계 재질로 소결하여 제조하는 것이 바람직하다. 캠링(440)의 내주면(445)은 흡입 통로(453a, 453b)나 토출 통로(463)를 한정하는 기능을 담당하기도 한다.

토출 통로(463, 또는 463a, 463b, 463c 이하 동일)는, 도 3, 도 5c 내지 도 6e에 도시된 바와 같이, 사이드 플레이트(460)에 형성되어 압력실(430)에서 압축된 기체를 커버(500)측으로 안내하여 토출구(700)를 통해 배출되도록 유도한다. 토출 통로(463)는 복수의 홀로 구성되어 있으며, 복수의 홀은 크기가 서로 상이하며 베인(410)이 회전하여 압력실(430)의 체적이 적어지는 방향으로 갈수록 홀의 크기는 작아진다. 즉, 홀의 크기는 463a, 463b, 463c 순으로 작아진다. 토출 통로(463)는 3개의 홀로 이루어져 있으나 4개 등으로 될 수도 있고, 복수의 홀은 이격되어 있으나 필요에 따라 연속되어 상호 연통될 수도 있다. 여기서, 토출 통로(463)는 두 곳에 배치(도 5c의 'Y'축 '+방향' 및 '-방향' 참조)되어 있다. 그리고, 복수의 이격된 홀로 된 토출 통로(463)를 통해 압력실(430)에서 배출되는 기체는 커버(500)측에 형성되어 하나로 통합되어 기체를 안내하는 토출 통합통로(465)에서 통합되어 커버(500)의 가이드 통로(520)로 흐른다.

이에, 베인(410)이 회전하면서 압력실(430)의 체적이 작아지는 것에 대응하 여 토출 통로(463)도 작게 형성되어 있어 토출되는 량의 분배를 개선하고, 또한, 기체의 맥류를 최소화할 수 있다. 또한, 복수의 홀이 구비되어 베인(410)이 회전하면서 토출 통로(463)에 빠지거나 걸리는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 토출 통로(463)가 연속적으로 거의 동일한 폭으로 형성된 경우보다 베인(410)의 빠짐 현상이나 걸림 현상을 더 효율적으로 예방할 수 있다.

기체가 흡입되고 압력실(430)로 기체를 안내하는 곳은 도 2, 도 3, 도 5a 내지 도 5e에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(450)에 형성된 흡입 통로(453a, 453b)와, 캠링(440)에 형성된 링 통로(453a1, 453b1)와, 사이드 플레이트(460)에 형성된 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)이다.

또한, 캠링(440)의 내주면(445)은 도 5b에 도시된 바와 같은 캠프로파일을 이용하였으므로 흡입시의 가속도를 최적화한다.

즉, 흡입구(600)를 통해 압력실(430)로 안내되는 기체의 경로를 도 5e를 참조하여 살펴 본다.

먼저, 흡입 배관(610)의 흡입구(600)를 통해 유입되는 기체는 하우징 본체(310)에 형성되어 약 180도 방향의 양 방향으로 분기되는 분기 통로(315)로 각각 나누어진다. 분기 통로(315)의 양 단부에서 기체는 베이스 플레이트(450)에 형성된 흡입 통로(453)로 안내된다. 흡입 통로(453)에서 일부 기체(A1, B1)는 압력실(430)로 유입되고 나머지 기체(A2, B2)는 캠링(440)을 관통하는 링 통로(453a1, 453b1)와 사이드 플레이트(460)에 형성된 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)를 거쳐 압력실(430)로 유입된다.

여기서, 흡입 통로(453)와 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)의 형상은 'Z' 축선을 따라 대응되는 형상을 가지며, 흡입 통로(453)와 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)의 축선은 'Z' 축선과 평행하다.

이에, 기체가 양쪽에서 압력실(430)로 흡입되는 구조를 가지므로 흡입이 원활하게 이루어지며 흡입시의 가속도를 최적화하여 기체의 맥류를 최소화시킬 수 있다.

흡입 통로(453a, 453b)는, 도 3, 도 5a 및 도 5e에 도시된 바와 같이, 압력실(430)로 기체가 흡입되는 영역으로 사이드 플레이트(460)에 2개가 형성되어 있다. 또한 흡입 통로(453a, 453b)는 하우징(300)에 형성되어 흡입구(600)와 연통되어 있는 분기 통로(315)와 연통되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 흡입 통로(453a, 453b)의 일부는 압력실(430)과 연통되어 있고, 나머지 일부는 링 통로(453a1, 453b1)와 연통되어 있어, 흡입 통로(453a, 453b)를 통과한 기체의 일부는 압력실(430)로 나머지는 링 통로(453a1, 453b1)로 흐른다.

흡입 통로(453a, 453b)는 전체적으로 로터(420)의 회전 방향을 길이 방향으로 형성되어 있고 로터(420)의 반경 방향을 따라 길이가 상이하다. 흡입 통로(453a, 453b)는 로터(420)의 반경 방향에서 멀어질수록 로터(420)의 회전 방향을 따라 길게 형성되어 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 로터(420)의 반경이 먼 쪽의 흡입 통로 길이(도 5a의 "L2" 참조)가 로터(420)의 반경이 가까운 쪽의 흡입 통로 길이(도 5a의 "L1" 참조)보다 길게 형성되어 있다. 이에, 베인(410)이 회전하면서 흡입 통로(453a, 453b)에 빠지거나 걸리거나 하는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 흡입 통로(453a, 453b)가 연속적으로 거의 동일한 길이로 형성된 경우보다 본 발명에 따르면 베인(410)의 빠짐 현상이나 걸림 현상을 훨씬 더 효과적으로 예방할 수 있다. 또한, 베인(410)이 회전하면서 압력실(430)로 기체를 흡입하면서 흡입되는 기체의 량을 점점 감소시키는 형상으로 흡입 통로(453a, 453b)가 형성되어 흡입되는 량의 분배를 개선하고, 기체의 맥류를 최소화시킬 수 있다.

베이스 플레이트(450)는, 도 1, 도 5a 에 도시된 바와 같이, 하우징(300) 및 캠링(440)과 로터(420) 사이에 배치된다. 베이스 플레이트(450)는 판 형상을 갖는다. 베이스 플레이트(450)에는 180도 방향에 두 개의 흡입 통로(453a, 453b)가 형성되어 있으며 하우징(300)과 체결되는 체결 부재가 관통하는 펌프 체결공(830a)이 형성되어 있다. 베이스 플레이트(450)는 사이드 플레이트(460)와 함께 로터(420)와 캠링(440)의 좌우측에서 압력실(430)을 한정한다. 베이스 플레이트(450)는 내마모성 및 내식성을 위해 스테인레스계 소재로 소결하여 제조하며 다양한 다른 공지의 방법을 이용할 수 있다.

사이드 플레이트(460)는, 도 1, 도 5c 및 도 5d 에 도시된 바와 같이, 캠링(440)에 결합되어 압력실(430)을 한정하고 압력실(430)에서 배출되는 기체를 커버(500) 측으로 안내한다. 한편 사이드 플레이트(460)에는 압력실(430) 방향에 링 통로(453a1, 453b1)와 연통되어 기체를 압력실(430)로 안내하는 두 개의 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)가 판면으로부터 함몰 형성되어 있다. 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)와 토출 통로(463)는 약 90도를 이루도록 배치되어 있다. 사이드 플레이트(460)는 판 형상을 갖는다. 사이드 플레이트(460)에는 토출 통로(463)가 형성되 어 있으며 하우징(300)과 체결되는 체결 부재가 관통하는 펌프 체결공(830c)이 형성되어 있다. 또한, 사이드 플레이트(460)에는 복수의 이격된 홀을 포함하는 토출 통로(463)를 통해 압력실(430)에서 배출되는 기체는 커버(500) 측에 형성되어 하나로 통합되어 기체를 안내하는 토출 통합통로(465)가 형성되어 있다.

사이드 플레이트(460)는 베이스 플레이트(450)와 함께 로터(420)와 캠링(440)의 좌우측에서 압력실(430)을 한정한다. 사이드 플레이트(460)는 내마모성 및 내식성을 위해 스테인레스계 소재로 소결하여 제조하며 다양한 다른 공지의 방법을 이용할 수 있다.

커버(500)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 실린더(350)와 결합되어 펌프(400)의 사이드 플레이트(460)측을 둘러싸며 압력실(430)에서 토출되는 기체를 토출구(700)로 안내한다. 커버(500)는 판면(510)으로부터 함몰되어 형성된 가이드 통로(520)를 갖는다. 가이드 통로(520)는 도 4에 도시된 바와 같이, 방사상으로 형성되어 가능하면 많은 공간이 형성되면서 기체를 안정적으로 토출구(700)로 안내할 수 있다. 가이드 통로(520)는 기체인 공기가 배출되는 통로인 동시에 기체의 흐름에 따라 발생되는 소음을 흡수하는 공간이기도 하다. 이에, 가이드 통로(520)를 따라 기체가 흐르면서 소음이 흡수되어 외부로 유출되는 소음을 줄일 수 있다.

커버(500)의 외부에는 도시되지 않았지만 냉각핀이 형성될 수 있으며, 냉각핀 형상은 경우에 따라 실린더(350)에 형성될 수도 있다. 이에, 외부 공기와의 접촉 면적을 넓혀 펌프(400)의 운전에 따라 발생하는 열을 방출할 수 있다. 커 버(500)의 외측 외주부에는 실린더(350)와 결합되는 결합 부재(미도시)가 관통하는 하우징 체결공(810)이 형성되어 있다.

전기 모터(200)와 펌프(400)의 결합은, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 커플링(225)에 의해 이루어진다. 즉, 나비 형상의 커플링(225)은 구동축(223)에 압입되어 관통된 형상이 나비 형상을 갖는 로터(420)의 커플링홈(423)에 결합되어 전기 모터(200)의 구동력을 펌프(400)에 전달한다. 이에, 동력을 전달하는 구조가 간편하다.

이러한 구성을 갖는 전동 진공 펌프(100)의 작동 과정을 도 1a, 도 3 및 도 5e를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

전기 모터(200)에 전원이 인가되면, 구동축(223)이 회전한다. 회전하는 구동축(223)은 구동축(223)에 결합된 커플링(225)을 통해 로터(420)로 구동력을 전달하면, 로터(420)가 회전한다. 로터(420)의 회전력에 의한 원심력으로 베인(410)은 캠링(440)의 내주면(445)을 따라 회전한다. 이에, 압력실(430)의 체적이 커지면서 흡입 통로(453a, 453b) 및 링 통로(453a1, 453b1)를 거쳐 부가 흡입 통로(453a2, 453b2)를 통해 압력실(430)로 기체가 양쪽에서 흡입되고, 압력실(430)의 체적이 작아지면서 토출 통로(463)를 통해 압력실(430)에서 기체가 토출 통합 통로(465)에서 모여져 가이드 통로(520)를 통해 토출구(700)로 배출된다. 이에, 흡입구(600)와 연결된 부압 장치에서는 진공이 발생 된다.

이 과정에서 흡입 통로(453a, 453b)와 토출 통로(463)를 통과하는 베인(410)의 빠짐 현상이나 걸림 현상은 발생하지 않는다. 또한, 베인(410)이 형성하는 압력 실(430)의 체적 변화에 대응하여 흡입 통로(453a, 453b)와 토출 통로(463)가 마련되어 기체의 흡입시 내지 토출시의 분배를 적절하게 할 수 있으며, 기체에서 발생하는 맥류를 최소화시킬 수 있다. 또한, 기체의 압축, 흐름 등에 따라 발생하는 소음은 커버(500)에 형성된 가이드 통로(520)를 통해 흡수될 수 있어 소음의 발생이 현저하게 감소할 수 있다.

이때, 펌프(400)의 가동에 의해 발생하는 열은 커버(500) 내지 실린더(350)의 냉각핀에 의해 효과적으로 방출될 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 진공 펌프의 부분 측단면도,

도 1b는 도 1a의 부분 확대도,

도 2는 하우징의 좌측 단면도,

도 3은 도 1의 캠링과 로터가 조립된 상태를 나타낸 좌측면도,

도 4는 도 1의 커버의 우측면도,

도 5a는 도 1의 베이스 플레이트의 좌측면도,

도 5b는 도 1의 캠링 좌측면도,

도 5c는 도 1의 사이드 플레이트의 좌측면도,

도 5d는 도 1의 사이드 플레이트의 우측면도,

도 5e는 기체의 흐름을 설명하기 위한 입체도,

도 6a는 로터의 측면도,

도 6b는 구동축과 커플링이 조립된 상태를 나타내는 부분 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 전동 진공 펌프 200 : 전기 모터

223 : 구동축 225 : 커플링

300 : 하우징 310 : 하우징 본체

315 : 분기 통로 350 : 실린더

360 : 프랜지 400 : 펌프

410 : 베인 420 : 로터

423 : 커플링홈 425 : 슬롯

430 : 압력실 440 : 캠링

445 : 캠링 내주면 455 : 실링 부재

450 : 베이스 플레이트 453 : 흡입 통로

460 : 사이드 플레이트 463 : 토출 통로

465 : 토출 통합유로

500 : 커버 510 : 커버 판면

520 : 가이드 통로 600 : 흡입구

610 : 흡입 배관 700 : 토출구

710 : 토출 배관 810 : 하우징 체결공

815 : 하우징 체결나사부 820 : 펌프 체결공

825 : 펌프 체결나사부

Claims

전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프에 있어서,

일측에 상기 전기 모터가 결합 가능하게 마련되며, 흡입구를 갖는 하우징 본체를 갖는 하우징과;

상기 하우징의 타측에 결합되며, 베인이 슬라이딩 가능하게 결합된 로터와, 상기 베인이 슬라이딩하면서 압력실을 형성 가능하게 상기 로터의 외측에 마련된 캠링과, 상기 캠링과 상기 하우징 사이에 결합되는 베이스 플레이트와, 상기 캠링을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트와 대향하는 쪽에서 상기 캠링과 결합되는 사이드 플레이트를 구비한 펌프;를 포함하며,

상기 하우징에는 상기 하우징 본체에서 상기 전기 모터가 결합된 방향과 대향되는 방향으로 연장되어 상기 펌프의 일부를 둘러싸는 실린더;가 구비되어 있고,

상기 전기 모터와 대향되는 방향에서 상기 실린더에 결합된 커버;를 더 포함하며,

상기 커버에는 상기 압력실에서 배출되는 기체를 안내하도록 가이드 통로가 상기 커버의 내부 판면으로부터 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프
제1항에 있어서,

상기 실린더 내주면과 상기 하우징 본체의 인접 영역에 상기 흡입구와 상기 압력실 사이를 실링하는 실링 부재;가 배치된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
삭제
제1항에 있어서,

상기 하우징에는 기체를 흡입하는 흡입구가 형성되며,

상기 캠링에는 기체를 안내하는 링 통로;가 형성되어 있고,

상기 베이스 플레이트에는 상기 흡입구와 연통되어 흡입되는 일부 기체는 상기 압력실로 안내하며 나머지 기체는 상기 링 통로로 안내하도록 흡입 통로;가 형성되어 있으며,

상기 사이드 플레이트는 상기 링 통로와 연통되어 상기 링 통로를 통해 상기 압력실로 기체를 안내하는 부가 흡입 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제1항에 있어서,

상기 사이드 플레이트에는 토출 통로가 형성되며,

상기 토출 통로는 복수의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제5항에 있어서,

상기 복수의 홀은 상기 베인이 회전하여 상기 압력실이 좁아지는 방향을 따 라 점점 작아지도록 이격 배치된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프에 있어서,

일측에 상기 전기 모터가 결합 가능하게 마련되며, 하우징 본체와, 기체가 흡입되는 흡입구를 갖는 하우징과;

상기 하우징의 타측에 결합되며, 베인이 슬라이딩 가능하게 결합된 로터와, 상기 베인이 슬라이딩하면서 압력실을 형성 가능하게 상기 로터의 외측에 마련된 캠링과, 상기 캠링과 상기 하우징 사이에 결합되며 상기 흡입구와 연통되는 흡입 통로가 형성된 베이스 플레이트와, 상기 캠링을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트와 대향하는 쪽에서 상기 캠링과 결합되는 사이드 플레이트를 구비한 펌프;를 포함하며,

상기 흡입 통로는 상기 흡입 통로로 흡입되는 일부 기체를 상기 압력실의 일측으로 안내하고 나머지 기체는 상기 캠링에 형성되어 기체를 안내하는 링 통로로 안내하도록 형성되어 있고,

상기 사이드 플레이트는 상기 링 통로와 연통되어 상기 링 통로를 통해 상기 압력실의 타측으로 기체를 안내하도록 상기 흡입 통로와 대응되는 위치에 마련된 부가 흡입 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제7항에 있어서,

상기 하우징에는 상기 하우징 본체에서 상기 전기 모터가 결합되는 방향과 대향되는 방향으로 연장되어 상기 펌프의 일부를 둘러싸는 실린더;가 구비되어 있고,

상기 전기 모터와 대향되는 방향에서 상기 실린더에 결합된 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 사이드 플레이트에는 토출 통로가 형성되며,

상기 토출 통로에는 복수의 홀이 상기 베인이 회전하는 방향을 따라 점점 작아지도록 배치된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제9항에 있어서,

상기 커버에는 상기 압력실에서 배출되는 기체를 안내하도록 가이드 통로가 형성되며,

상기 가이드 통로는 상기 커버의 내부 판면으로부터 함몰 형성된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
제7항에 있어서,

상기 흡입 통로는 상기 로터의 회전 방향을 따라 길이방향으로 배치되며, 상기 로터의 반경 방향에서 멀어질수록 상기 흡입 통로의 길이 방향의 길이는 길게 형성된 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.