KR101146780B1 - 베인셀펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부회전자(12) 및 복수의 베인(18)을 포함하는 베인셀펌프(10)에 관한 것으로, 복수의 베인(18)은 외부회전자(28)에 피봇가능하게 고정되며 내부회전자(12)에서 방사식으로, 특히 방사슬롯(16)에서 설치된다. 외부회전자는 안내블록(22)에 설치된다. 상기 안내블록은 안내경로에서 축 전면을 통하여 안내되며 고정자(26)의 내부원주표면을 따라서 안내된다. 안내경로는 안내링(36)에 배열된다.
베인셀펌프, 베인, 회전자, 안내블록, 안내링, 방사슬롯,

Description

베인셀펌프{VANE CELL PUMP}
본 발명은 외부회전자, 내부회전자 및 복수의 베인(vane)을 포함하는 베인셀펌프에 관한 것으로, 복수의 베인은 내부회전자의 방사 슬롯(radial slot)에서 실질상 반경방향으로 이동가능하게 설치되며, 외부회전자에 피봇가능한 방식으로 고정되어서 외부회전자는 블록을 안내함으로써 형성되며, 블록은 안내경로에서 축전면을 구비한 고정자의 내부원주표면을 따라서 활주한다.
환형 내부회전자를 구비한 베인셀펌프는 DE 100 40 711 A1에서 공지되며, 반경외측으로 확장하는 복수의 베인부재는 반경방향으로 이동가능하게 설치된다. 베인부재의 반경내부 단면영역은 비틀임에 강한 중앙부재, 비틀임에 강한 외부링의 반경외부에 놓인 단부영역에서 지지된다. 회전자는 외부링 및 중앙부재의 중간축에 대하여 오프셋된 회전축 둘레로 회전될 수 있다. 본 방식으로, 크기에 있어서 처음에 증가되고 이후에 감소되는 운반셀 및 작동공간은 베인부재 사이에서 회전자의 회전운동중에 형성된다. 운반셀의 부피변화를 통하여, 유체는 처음에 운반셀안으로 흡입되고 이후에 다시 배출된다. 베인부재의 단부영역은 중앙부재 또는 외부링에서 활주한다. 상기 베인셀펌프는 단순하게 그리고 경제적으로 제조될 수 있다.
효율도를 높이기 위해서, 진자미끄럼밸브펌프(pendulum slide valve pump)의 형태인 베인셀장치는 DE 195 32 703 C1에 공지되어 있다. DE 195 32 703 C1에서, 베인부재는 내부회전자 이동가능하게 설치되며, 환형 외부회전자에서 피봇가능하게 유지된다. 내부회전자의 회전축은 외부회전자의 회전축에 대하여 오프셋되어서, 작동중에 마찬가지로 확대되고 다시 축소되는 운반셀을 형성하도록 한다. 그러나, DE 195 32 703 C1에 공지된 진자미끄럼밸브펌프는 너무 복잡하여서, 제조하기에 고비용이 든다.
본 발명의 목적은 고도의 효율성을 갖으며 동시에 경제적으로 제조되고 조립될 수 있는 베인셀펌프를 생산하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 의하여 안내경로가 서두에 설명한 베인셀펌프의 안내링에 제공되는 점에서 달성된다.
안내경로를 갖는 안내링을 구비한 베인셀펌프의 발명에 따른 구성은 첫째, 베인셀펌프가 기본적으로보다 단순하게 구성되며, 둘째 구성성분이 보다 단순하게 형성된다는 기본적 이점을 갖는다. 그러므로, 기본적으로 보다 용이하게 설치될 수 있다. 안내링은 안내블록을 안내하며 안내블록은 항상 베인셀펌프의 각 작동상황에서 고정자의 내부원주표면에 놓이며 베인셀펌프의 회전속도에 무관하다. 안내경로는 따라서 안내블록을 위한 강제안내이며 내부원주표면에서 영구적이며 유체의 견고한 안착을 보장한다. 베인셀펌프의 작동챔버가 계속적으로 축으로 접근가능하며 제어부재 또는 안내부재에 의해 폐쇄되지 않는다는 점에서 안내링으로서 강제안내의 구성은 기본적 이점을 갖는다. 작동유체의 흐름을 방해하는 어떠한 특수용입(penetration)도 제공될 필요가 없다.
본 발명의 부가실시예와 관련하여, 안내링이 고정자의 전면 및 안내블록에 설치된다. 안내링이 안내블록의 축전면에 클립되어야할 뿐이므로 본 구성는 용이조립을 가능케 한다. 또한, 안내링이 특수한 설치도구를 사용하여 제위치에 고정될 때까지 안내블록은 고정자의 내부원주표면에 설치될 수 있다.
본 발명에 따라서, 안내링은 기본적으로 C형 단면을 갖는다. 즉, 두 개의 자유절편을 구비한 측면개방 횡단면 및 원주방향으로 활주하는 오목부, 특히 환형홈을 갖는다.
안내링이 하면절제(undercutting)를 하지 않고 안내링이 후면 및 전면을 위해, 즉 펌프의 두 개의 전면용으로 동일하게 구성되기 때문에, 안내링은 단순하게 제조되고 용이하게 설치될 수 있다.
고정자 및 안내블록은 홈의 정확한 처리를 통하여 움직임이 자유롭게 설치된다. 또한, 안내링의 두 개의 자유절편은 내부를 향하여 축방향으로 향한다. 안내링은 예를들면, 밀봉뚜껑에 놓인 링의 외부를 형성하는 플랫베이스를 구비한다.
안내링의 두 개의 자유절편은 고정자의 전면을 수용하며 고정자에 대하여 링의 위치를 형성하며 결과적으로 베인셀펌프 내부를 형성한다. 본 방식으로, 고정자는 펌프에서 제위치에 고정된다.
바람직한 실시예에 따라서, 안내링의 두 개의 자유절편 중의 하나, 특히 반경내부절편은 안내블록의 전면오목부 안으로 결합된다. 전면오목부는 부분링을 형성하는 홈이다. 부압이 예를들면, 흡입국면중에 작동공간에 산재한 경우에도 안내블록의 홈 안으로 안내링의 자유절편의 삽입은 기어링(gearing )을 형성하며 고정자의 내부원주표면에서 안내블록의 안전한 설치를 보장한다.
바람직한 실시예로, 안내블록의 전면영역의 단면은 C형, 즉 측면이 개방됨을 의미하며, 오목부는 외측을 향하여 축으로 돌출하는 두 개의 절편의 측면에 위치해 있다. 안내링 및 안내블록은 일치되게 모두 C형으로 구성되며 두 개의 면이 상호 홈면을 갖는다는 점에서 기어링을 상호 결합시킨다.
바람직하게는 안내블록의 반경내부절편은 안내링의 반경내부 외주표면에 위치한다. 본 방식으로, 추가안내가 이루어져서 안내블록이 고정자의 내부원주표면으로부터 분리되지 않게 보장될 뿐만아니라 고속에서 안내블록의 접촉압력의 일부가 안내링에 의해 흡수된다. 또한, 안내블록 및 안내링의 상기 구성때문에 안내패드는 보다 큰 또는 보다 적은 운반실행의 방향으로 베인셀펌프의 활성화중에 안내링을 따라 능동적으로 운반되며 안내링에 의해 안내된다. 안내블록은 원주방향으로 안내될 뿐만 아니라 반경방향으로 안내된다.
특히 바람직한 구성으로 안내블록의 반경내부절편의 축 전면 및 안내링의 축 외측전면이 동일평면에 위치한다. 또한, 발명의 부가실시예에서, 안내링의 축 외측전면 및 베인의 축 전면이 동일평면에 위치한다. 본 방식으로, 안내블록 및 안내링의 두 개의 축 전면에 놓인 커버의 편평한 표면에 의해 각 작동공간이 단순하게 밀폐될 수 있게 된다. 또한, 안내블록 및 안내링의 전면처리 및 베인의 전면의 표면을 통하여 유체밀착이 보장될 수 있다.
본 발명의 추가이점, 특징 및 특성은 특히 바람직한 실시예가 도면을 참조하여 상세히 설명되는 하기의 설명뿐만 아니라 종속항으로부터 명확해 질 것이다. 또한, 상세한 설명 및 청구범위에서 설명된 특징뿐만 아니라 도면에서 나타나는 특징은 각각 그 자체로 또는 임의의 바람직한 조합으로 각 경우에서 발명에 본질적일 수 있다.
도1는 본 발명인 베인셀펌프의 측면도를 나타낸다.
도2는 도1에 의한 단면 Ⅱ-Ⅱ을 나타낸다.
도3는 도2에 의한 단면 Ⅲ-Ⅲ을 나타낸다.
도4는 안내링의 부분적 내측도를 갖는 베인셀펌프의 사시도이다.
도1은 (10)으로 전체가 표시된 베인셀펌프의 측면도를 나타내며, 베인셀펌프(10)는 구동축(14)에 의해 구동되는 내부회전자(12)를 구비한다. 내부회전자(12)는 각각 베인(18)이 반경방향으로 이동가능하게 설치된 방사슬롯(16)을 구비한다. 베인(18)은 안내블록(24)이 피봇가능한 방식으로 부착된 두꺼운 외부단부(20)를 구비한다. 안내블록(24)은 도3에서 명확히 알 수 있듯이 고정자(26)의 내부원주표면(24)에 위치된다. 상기 안내블록(22)은 고정자(26)에 대하여 원주방향으로 내부회전자(12)와 동시에 회전하는 외부회전자(28)를 형성한다. 베인(18), 내부회전자(12), 안내블록(22)은 고정자(26)와 동시에 작동공간을 형성하며 작동공간은 내부회전자(12)가 회전하는 경우에 확대되고 다시 축소된다.
안내링(36)이 안내블록(22) 및 고정자의 전면(32,34)에 설치되는 것을 도4로 부터 알 수 있으며 이는 하기에서 보다 상세히 설명된다.
도2 및 도4로부터 명확히 알 수 있듯이, 안내링은 C형 단면을 갖음으로써 두 개의 절편(38,40)이 상호에 대하여 평행하며 내부를 향하여 축으로 향한다. 절편(38)은 반경외부(42)에서 고정자(26)의 에지면을 수용하며 내부절편(40)은 안내블록(22)의 전면(34)에 홈(44)으로서 구성되는 오목부(46)에서 결합하며, 이는 도2 및 도4에서 명확히 알 수 있다. 본 방식으로, 안내블록(22)은 고정자(26)의 내부원주표면(24)에 고정된다. 따라서, 안내링(36)은 두 개의 절편(38,40) 사이에 안내홈(48)을 구비하며, 이미 언급한 대로 고정자(36)의 전면(32)의 에지 및 안내블록(22)의 C형으로 구성된 전면(34)의 반경외부절편(50)이 안내홈(48)에 결합한다. 베인(18)의 자유단부가 피봇가능하게 설치되는 다른 절편(52)은 안내링(36)의 내부원주표면(54)에 위치한다. 본 방식으로 반경방향 및 원주방향으로 안내블록(22)의 강제안내가 이루어진다.
안내블록(22)의 절편(52)의 전면(56) 및 안내링(36)의 축 외부전면(58)은 공통면에 위치한다는 것을 도2로부터 더욱 명확히 알 수 있다. 또한, 각 베인(18)의 축 전면(62)이 상기 공통면에 위치한다. 최종적으로 내부회전자(12)의 축 전면(64)이 상기 공통면에 부가적으로 위치한다. 작동공간(30)을 밀폐하는 단순방식이 편평한 커버를 단순히 씌움으로써 이루어진다. 또한, 본 발명인 베인셀펌프(10)는 용이하게 설치될 수 있으며 소수의 구성성분으로부터 구성될 수 있슴을 쉽게 인식할 수 있다.

Claims (12)

  1. 외부회전자(28), 내부회전자(12) 및 상기 내부회전자(12)의 방사슬롯(16)에서 실질상 방사식으로 변위가능하게 설치되며 상기 외부회전자(28)에 피봇가능하게 고정되는 복수의 베인(vane, 18)을 포함하는 베인셀펌프(vane cell pump, 10)에 있어서,
    상기 외부회전자(28)는 안내블록(22)에 의해 형성되고 , 상기 안내블록(22)은 고정자(26)의 내부원주표면을 따라서 활주되고 안내링(36)에 제공되는 안내경로에서 축 전면(34)에 의해 안내되며,
    상기 안내링(36)은 두 개의 자유절편(38,40)을 구비한 기본적으로 C형 단면 및 원주방향으로 이어지는 홈(48)을 구비하고,
    상기 두 개의 자유절편(38,40)은 축 내부로 향하고,
    상기 안내링(36)의 상기 두 개의 자유절편(38,40)은 고정자(26)의 전면(32)을 수용하고,
    상기 안내링(36)의 상기 두 개의 자유절편(40)중의 하나는 안내블록(22)의 전면 오목부(46)에 결합하고,
    상기 오목부(46)는 환형으로 이어지는 홈(44)인 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안내링(36)은 상기 안내블록(22) 및 상기 고정자(26)의 전면에 설치되는 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안내블록(22)의 전면영역의 단면은 C형이며 상기 오목부(46)는 축 외측으로 돌출하는 두 개의 절편(50,52)의 측면에 위치한 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안내블록(22)의 반경외부절편(52)은 안내링(36)의 반경내부 외주표면에 위치하는 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  10. 제9항에 있어서, 안내블록(22)의 반경내부절편(52)의 축 전면(56) 및 안내링(36)의 축 외부전면(58)이 공통면(60)에 위치된 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  11. 제1항에 있어서, 상기 안내링(36)의 축 외부전면(58) 및 베인(18)의 축 전면(62)이 공통면(60)에 위치되는 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
  12. 제1항에 있어서, 상기 안내링(36)의 축 외부전면(58) 및 내부회전자(12)의 축 전면(62)이 공통면(60)에 위치되는 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.
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