KR101461431B1

KR101461431B1 - 유체 공급장치 및 타이어 가류장치

Info

Publication number: KR101461431B1
Application number: KR1020137015140A
Authority: KR
Inventors: 나오후미 요시미
Original assignee: 가부시키가이샤 이치마루기켄
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2014-11-13
Also published as: JP5371939B2; DE112011104231B4; WO2012077466A1; KR20130103775A; DE112011104231T5; US20130287875A1; JP2012122381A

Abstract

로터 표면의 이물질을 제거하는 것이 가능한 유체 공급장치를 제공한다. 따라서, 유체 공급장치(1)는 캔식 전동모터의 로터(10)를 수용하는 로터 수용실(14)이 설치된 로터 수용체(15)와, 로터 수용실(14)과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 유체 공급실(6)이 설치되고, 이 유체 공급실(6) 내에 임펠러(5)가 수용된 펌프 케이싱(4)을 포함한다. 또한, 유체 공급실(6)의 측면 근방과 로터 수용실(14)의 상단을 중공 상태의 관체(管體;16)로 연결한다.

Description

유체 공급장치 및 타이어 가류장치 {FLUID DELIVERY DEVICE AND TIRE VULCANIZING DEVICE}

본 발명은 유체 공급장치 및 타이어 가류장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 로터와 스테이터 코일 사이가 격벽(캔)에 의해 구획된 캔식 모터를 사용한 유체 공급장치 및 이러한 유체 공급장치를 사용한 타이어 가류장치에 관한 것이다.

타이어 가류장치로 대표되는 것처럼, 온수나 고온증기, 고온가스 등을 가열매체(유체)로 사용하는 가열기구용의 유체 공급장치로서, 이른바 캔식 전동모터를 구동모터로 사용하고 있는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

이러한 유체 공급장치는 로터와 스테이터 코일이 격벽(캔)으로 밀폐 상태로 구획된 전동모터를 포함하고, 이 전동모터로 임펠러를 회전시킴으로써 흡입구로부터 유체를 흡입하고, 흡입한 유체를 토출구로부터 토출할 수 있다.

여기서, 캔식 전동모터는 격벽으로 스테이터 코일을 밀폐 상태로 구획하고 있기 때문에, 스테이터 코일이 가열매체(유체)로부터 격리되게 되고, 증기의 영향에 의한 트러블을 피할 수 있다.

특허문헌 1 : 특개2006-22644호 공보

그러나 종래의 유체 공급장치에서는 로터가 고온이나 고습의 환경에 노출되어 있기 때문에 이 로터의 외주면이 부식되고, 부식에 의해 발생한 녹이 이물질이 되어 로터의 외주면에 부착할 수 있다. 그 결과, 로터의 수명은 짧아지고 부착된 이물질이 격벽과의 틈새에 쌓여 로터의 회전에 악영향을 미치거나 한다.

본 발명은 이상의 점에 감안하여 창안된 것으로, 로터 표면의 이물질을 제거하는 것이 가능한 유체 공급장치 및 이러한 유체 공급장치를 이용한 타이어 가류장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유체 공급장치는 로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터와, 상기 로터를 수용하고 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체와, 일단이 상기 로터와 연결된 구동축과, 상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러와, 상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구와, 일단이 상기 로터로부터 상기 임펠러와 반대측 제 1의 영역과 연결되고, 타단이 상기 제 2의 영역 중 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결되면서 그 내부가 중공상태로 형성된 관체(管體)를 포함한다.

여기서, 관체(管體)의 타단이 제 2의 영역 중 임펠러의 회전에 의해 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결됨으로써, 관체(管體)의 타단으로부터 일단을 향해 유체가 이동하게 되고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로 유체가 공급되게 된다. 그리고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역에 공급된 유체는 로터와 스테이터 코일 사이를 통해서 제 2의 영역으로 돌아오게 된다. 즉, 관체(管體)가 설치됨으로써 임펠러의 회전 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

또한, 「제 2의 영역 중, 임펠러의 회전에 의해 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역」으로는, 예를 들면, 「제 1의 영역과 제 2의 영역과의 연결되어 설치된 영역보다도 임펠러의 회전에 의해 발생하는 유체 흐름의 하류 측에 위치하는 영역」을 들 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유체 공급장치는 로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터와, 상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체와, 일단이 상기 로터와 연결된 구동축과, 상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러와, 상기 제 1의 영역과 밀폐상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구와, 상기 임펠러의 회전과 연동하여 상기 제 2의 영역 내의 유체를 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이로 공급하는 유체 공급수단을 포함한다.

여기서, 임펠러의 회전과 연동하여 제 2의 영역 내의 유체를 로터와 스테이터 코일 사이로 공급하는 유체공급수단에 의해, 임펠러의 회전 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타이어 가류장치는 금형과, 상기 금형의 내부에 배치되고 유체의 공급배출로 확축(擴縮) 가능하게 구성된 블래더와, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더에 유체를 공급하는 유체 공급관과, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하는 타이어 가류장치에서, 상기 유체 공급장치는 로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터와, 상기 로터를 수용하고 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체와, 일단이 상기 로터와 연결된 구동축과, 상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러와, 상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구와, 일단이 상기 로터로부터 상기 임펠러와 반대측 제 1의 영역과 연결되고, 타단이 상기 제 2의 영역 중 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결되면서 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함한다.

여기서, 관체(管體)의 타단이 제 2의 영역 중 임펠러의 회전에 의해 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결됨으로써, 관체(管體)의 타단으로부터 일단을 향해 유체가 이동하게 되고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로 유체가 공급되게 된다. 그리고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로 공급된 유체는 로터와 스테이터 코일 사이를 통해서 제 2의 영역으로 돌아오게 된다. 즉, 관체(管體)가 설치됨으로써 임펠러의 회전 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타이어 가류장치는 금형과, 상기 금형의 내부에 배치되고 유체의 공급배출로 확축(擴縮) 가능하게 구성된 블래더와, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더로 유체를 공급하는 유체 공급관과, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 유체 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하는 타이어 가류장치에서, 상기 유체 공급장치는 로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터와, 상기 로터를 수용하고 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체와, 일단이 상기 로터와 연결된 구동축과, 상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러와, 상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구와, 상기 임펠러의 회전과 연동하여 상기 제 2의 영역 내의 유체를 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이로 공급하는 유체 공급수단을 포함한다.

여기서, 임펠러의 회전과 연동하여 제 2의 영역 내의 유체를 로터와 스테이터 코일 사이로 공급하는 유체 공급수단에 의해, 임펠러의 회전 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 타이어 가류장치는 금형과, 상기 금형의 내부에 배치되고 유체의 공급배출로 확축(擴縮) 가능하게 형성된 블래더와, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더로 유체를 공급하는 유체 공급관과, 상기 블래더에 연결되고 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관과, 상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하는 타이어 가류장치에서, 상기 유체 공급장치는 로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터와, 상기 로터를 수용하고 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체와, 일단이 상기 로터와 연결된 구동축과, 상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러와, 상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구와, 상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구와, 일단이 상기 로터로부터 상기 임펠러와 반대측의 제 1의 영역과 연결되고, 타단이 상기 유체 공급관 또는 상기 유체 배출관의 적어도 어느 한 쪽에 연결되면서 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함한다.

여기서, 관체(管體)의 타단이 유체 공급관에 연결된 경우에는, 유체 공급관으로부터 블래더로 유체를 공급할 때에 관체(管體)의 타단으로부터 일단을 향해 유체가 이동하게 되고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로 유체가 공급되게 된다. 그리고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로 공급된 유체는, 로터와 스테이터 코일 사이를 통해서 제 2의 영역에 도달하게 된다. 즉, 타단이 유체 공급관에 연결된 관체(管體)가 설치됨으로써 블래더로의 유체 공급 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

한편, 관체(管體)의 타단이 유체 배출관에 연결된 경우에는 블래더로부터 유체 배출관으로 유체를 배출할 때에 관체(管體)의 일단으로부터 타단을 향해 유체가 이동하게 되고, 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로부터 유체가 배출되게 된다. 그리고 로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역으로부터 유체가 배출되면, 제 2의 영역의 유체가 로터와 스테이터 코일 사이를 통해서 제 1의 영역으로 공급되고, 제 1의 영역에 공급된 유체는 관체(管體)를 통해서 배출되게 된다. 즉, 타단이 유체 배출관에 연결된 관체(管體)가 설치됨으로써, 블래더로부터의 유체 배출 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

또한, 관체(管體)의 타단이 유체 공급관 및 유체 배출관의 양쪽으로 연결된 경우에는 블래더로의 유체 공급 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하면서 블래더로부터의 유체 배출 시에 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하게 된다.

본 발명의 유체 공급장치 및 타이어 가류장치에서는, 로터와 스테이터 코일 사이를 유체가 통과하기 때문에 로터 표면의 이물질을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용한 유체 공급장치의 일례를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명을 적용한 유체 공급장치의 일례의 유체 흐름을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명을 적용한 타이어 가류장치의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명을 적용한 타이어 가류장치의 다른 일례에 채용하는 유체 공급장치를 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.

이하, 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시의 형태」라 칭한다)에 대하여 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.

1. 제 1의 실시의 형태 (유체 공급장치(1))

2. 제 2의 실시의 형태 (타이어 가류장치(1))

3. 제 3의 실시의 형태 (타이어 가류장치(2))

4. 제 4의 실시의 형태 (타이어 가류장치(3))

5. 그 외

<1. 제 1의 실시의 형태>

도 1은 본 발명을 적용한 유체 공급장치의 일례를 설명하기 위한 모식적인 단면도로, 여기서 나타내는 유체 공급장치(1)는 캔식 전동모터에 의한 구동구조를 적용하여 구성된 것이며, 펌프부(2)와 모터부(3)로 구성되어 있다.

펌프부(2)는 펌프 케이싱(4) 및 임펠러(5)를 포함하여 구성되어 있다. 펌프 케이싱(4)은 그 내부에 유체 공급실(6)이 형성되면서 중앙부분(저부)에 흡입구(7)가 형성되고, 외주면(측면)에 토출구(8)가 형성되어 있다.

또한, 흡입구(7)와 토출구(8)는 유체 공급실(6)에 연결되어 있다. 또한, 유체 공급실(6)의 내부에 임펠러(5)가 배치되어 있고, 임펠러(5)를 회전시킴으로써 흡입구(7)로부터 유체를 흡입하고, 흡입한 유체를 토출구(8)로부터 토출하게 된다.

또한, 펌프 케이싱(4)은 임펠러 수용체의 일례이고, 유체 공급실(6)은 제 2의 영역의 일례이다.

또한, 임펠러(5)는 펌프 구동축(9)의 하단에 장착되어 있고, 이 펌프 구동축(9)의 상단에는 모터부(3)의 로터(10)가 장착되어 있다. 또한, 펌프 구동축(9)은 질화규소나 스테인리스 등으로 형성된 베어링(11)으로 지지되어 있다.

로터(10)는 그 주위에 설치된 스테이터 코일(12)과 한 쌍을 이루는 것이며, 로터(10)와 스테이터 코일(12) 사이를 격벽(캔)(13)으로 밀폐 상태로 구획함으로써 캔식 구동모터가 구성되게 된다.

구체적으로는 그 내부에 로터(10)를 수용하기 위한 로터 수용실(14)이 형성된 로터 수용체(15)가 설치되고, 로터 수용실(14)에 로터(10)를 배치함으로써 로터(10)와 스테이터 코일(12)을 로터 수용체(15)에서 밀폐 상태로 구획하고 있다.

또한, 로터 수용실(14)은 제 1의 영역의 일례이고, 로터 수용체(15)의 측벽이 격벽(캔)(13)으로서 기능하게 된다.

또한, 로터 수용실(14)과 유체 공급실(6)은 베어링(11) 내부의 간극이나 베어링(11)으로 지지된 펌프 구동축(9) 주변의 간극으로 연결되어 있고, 이러한 간극을 통하여 로터 수용실(14)과 유체 공급실(6) 사이를 유체가 유동 가능하게 구성되어 있다.

여기서 로터(10)는 규소 강판, 철판, 규소 강판과 알루미늄판의 복합재료 등에 의해 형성되어 있다. 또한, 방청과 이물질 부착 감소를 목적으로 하여 로터(10)의 표면에는 스테인리스의 용사 코팅이 되어 있다.

또한, 로터 수용체(15)(캔(13))는 비자성체(티타늄, 스테인리스, 플라스틱, 알루미늄, 세라믹 등, 또는 이들을 포함한 복합재)나 약자성체(티타늄, 스테인리스, 플라스틱, 알루미늄, 세라믹 등, 또는 이들을 포함한 복합재)로 형성되어 있다.

또한, 본 발명을 적용한 유체 공급장치(1)에는 로터 수용실(14)과 유체 공급실(6)을 연결하는 중공 상태의 관체(管體;16)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 관체(管體;16)의 일단은 로터 수용실(14)의 상단과 연결되어 있다. 또한, 관체(管體;16)의 타단은 펌프 케이싱(4)의 토출구(8)가 형성된 외주면(측면)의 마주보는 측면에 연결되어 있다.

또한, 「로터 수용실(14)의 상단」은 「로터로부터 임펠러와 반대측의 제 1의 영역」의 일례이고, 「펌프 케이싱(4)의 토출구(8)가 형성된 외주면(측면)의 마주보는 측면」은 「제 2의 영역 중, 임펠러의 회전에 의해 제 1의 영역과 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역」의 일례이다.

상기와 같이 구성된 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)에서는, 캔식 전동모터를 구동시키면 로터(10)에 장착된 펌프 구동축(9)이 회전하게 되고, 그에 따라 임펠러(5)가 회전한다. 그리고, 임펠러(5)가 회전함으로써 유체가 흡입구(7)로부터 흡입되면서 흡입된 유체가 토출구(8)로부터 토출되게 된다.

여기서, 임펠러(5)가 회전함으로써 펌프 케이싱(4)의 외주면(측면) 측으로 유체가 이동하게 되어, 결과적으로 외주면 근방의 압력이 높아진다. 구체적으로는, 펌프 케이싱(4)의 중앙부분과 비교하여 외주면 근방의 압력이 높아진다.

즉, 임펠러(5)가 회전함으로써 로터 수용실(14)과 유체 공급실(6)과 연결되어 설치된 영역인 펌프 구동축(9)의 주변 간극보다도 관체(管體;16)의 타단이 연결된 외주면(측면)의 압력이 높아진다.

그 때문에, 압력 차에 기인하여, 도 2에서 나타낸 것처럼, 관체(管體;16)를 통하여 유체 공급실(6) 내의 유체가 로터 수용실(14)로 공급되게 되고(도 2 중 부호 A 참조), 로터 수용실(14)로 공급된 유체는 로터(10)와 격벽(13)과의 간극을 통해서 유체 공급실(6) 내로 돌아가게 된다(도 2 중 부호 B 참조). 이렇게 로터(10)와 격벽(13)의 간극에 유체가 공급됨으로써, 로터(10)의 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)에서는, 유체 공급장치(1)의 가동 시에 항상 유체가 로터(10)와 격벽(13)과의 간극에 공급되어 있고, 로터(10)의 표면에 부착한 이물질을 충분히 제거하는 것이 가능해진다. 즉, 로터(10)와 격벽(13)과의 간극에 소정의 타이밍으로 유체를 공급했을 경우와 비교하면, 로터(10)와 격벽(13)과의 간극에 상시 유체를 공급함으로써, 보다 한 층 충분히 로터(10)의 표면을 세척하는 것이 가능해진다.

또한, 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)에서는, 관체(管體;16)의 타단의 연결위치를 토출구(8)가 형성된 외주면(측면)의 마주보는 측면으로 함으로써 펌프 구동축(9)의 주변 간극과 관체(管體;16)가 연결된 외주면과의 압력차가 보다 커지고, 관체(管體;16)를 통해서 효율적으로 유체를 로터 수용실(14)로 공급하는 것이 가능해진다.

즉, 관체(管體;16)의 타단의 연결위치를 토출구(8)의 근방으로 했을 경우에는, 토출구(8)로부터 유체가 토출하는 것에 기인하여 관체(管體;16)의 타단 근방이 높은 압력을 얻는 것이 곤란한 것에 반해, 본 실시의 형태의 구성일 경우에는, 관체(管體;16)의 타단 근방이 높은 압력을 얻을 수 있고, 관체(管體;16)를 통해서 효율적으로 유체를 로터 수용실(14)로 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)에서는, 관체(管體;16)를 설치하는 것만으로 로터(10)의 표면을 세척하는 것이 가능하고, 매우 간단한 구성이기 때문에 실용성이 높고, 기존 설비로의 적용도 용이하다.

또한, 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)에서는, 관체(管體;16)로부터 공급되는 유체가 베어링(11)을 통과함으로써, 베어링(11)에 부착되는 이물질도 제거할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 관체(管體;16)의 타단을 펌프 케이싱(4)의 외주면(측면) 근방과 연결한 경우를 예로 들어 설명을 하고 있지만, 임펠러(5)가 회전함으로써 발생하는 압력차에 기인하여, 관체(管體;16)를 통해서 유체를 로터 수용실(14)에 공급하는 것이 가능하면 충분하고, 반드시 관체(管體;16)의 타단의 연결위치는 본 실시의 형태의 구성에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시의 형태에서는, 유체가 베어링(11)을 통과하는 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 반드시 유체가 베어링(11)을 통과할 필요는 없고, 예를 들면, 로터(10)와 격벽(13)과의 간극을 통과한 유체를 유체 공급실(6)로 이끄는 유로를 별도 형성하여도 좋다.

<2. 제 2의 실시의 형태>

도 3은 본 발명을 적용한 타이어 가류장치의 일례를 설명하기 위한 모식도로, 여기서 나타내는 타이어 가류장치(20)는 상하의 금형(21)과, 가열유체를 공급함으로써 확장되고 가열유체를 배출함으로써 축소되는 블래더(22)를 포함하고 있다. 여기서의 타이어 가류장치(20)는 금형(21)에 세트한 생타이어(23)의 내면에 가열유체(고온증기)의 공급으로 팽창된 블래더(22)를 누름으로써 생타이어(23)를 보존시키면서 가류 형성하는 것이다.

또한, 블래더(22)에는 개폐 밸브(24)가 설치된 유체 공급관(25)과, 개폐 밸브(26)가 설치된 유체 배출관(27)이 연결되어 있고, 개폐 밸브(24)(26)보다도 블래더(22) 측의 위치에서 유체 공급관(25)과 유체 배출관(27)이 연통관(28)에 연결되어 있다.

또한, 블래더(22)와 유체 공급관(25)과 유체 배출관(27)과 연통관(28)에서 순환 폐회로가 형성되고, 순환 폐회로 상에 유체 공급장치(29)가 설치되어 있다(본 실시의 형태에서는, 연통관(28) 상에 유체 공급장치(29)가 설치되어 있다). 또한, 유체 공급장치(29)로는 상기한 제 1의 실시의 형태의 유체 공급장치(1)를 채용하고 있다.

여기서, 본 실시의 형태에서는, 유체 공급장치(29)가 연통관(28) 도중에 설치된 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 유체 공급장치(29)는 순환 폐회로 상에 설치되면 충분하고, 유체 공급관(25)의 도중이나 유체 배출관(27)의 도중에 유체 공급장치(29)를 설치하여도 좋다. 또한, 연통관(28)에도 개폐 밸브(30)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 제 2의 실시의 형태에 관한 타이어 가류장치(20)에서는, 금형(21)의 내부에 생타이어(23)를 세트한 상태로 개폐 밸브(24)(26)를 개방하여 유체 공급관(25)으로부터 가열 유체를 공급하면 블래더(22)의 내부로 가열 유체가 유입되고, 이 가열 유체로 블래더(22)의 내부가 가득 찬 상태로 개폐 밸브(24)(26)를 폐쇄한다.

블래더(22)의 내부를 가열 유체로 가득 차게 한 후, 연통관(28)의 개폐 밸브(30)를 개방하여 순환 폐회로를 개통한다. 이 상태로 유체 공급장치(29)를 가동시켜 가열 유체를 순환 폐회로 내에서 순환시키고, 가열 유체가 순환함에 따라 블래더(22)의 내부를 균일한 온도로 유지한다.

생타이어(23)의 가류형성이 종료하면 개폐 밸브(24)(26)를 개방함과 동시에 개폐 밸브(30)를 폐쇄하여 유체 공급장치(29)를 정지하고, 블래더(22) 내부에 가득 찬 가열 유체를 유체 배출관(27)으로부터 배출한다.

본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 유체 공급장치(29)로서 제 1의 실시의 형태에 관한 유체 공급장치(1)를 채용하고 있기 때문에, 로터(10)의 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 종래 행해졌던 블로우 공정(퍼지공정)을 생략하는 것이 가능해지고, 높은 수율로 타이어를 가류할 수 있다. 이하, 이 점에 대해서 상술한다.

먼저, 종래의 타이어 가류장치를 이용한 타이어의 가류방법에서는 유체를 순환폐회로 내에서 순환시키는 전 단계에서, 블래더의 열화성분 등을 함유하는 가열유체(고온스팀 등)인 드레인을 배출하는 목적으로 블래더 내에 스팀이나 질소가스, 불활성가스 등을 강제적으로 불어넣는 블로우 공정(퍼지공정)을 행하였다. 이것은, 드레인이 블래더의 열화성분 등을 함유하기 때문에 드레인을 블래더 내에 남긴 상태로 유체를 순환폐회로 내에서 순환시킬 때, 로터 표면의 이물질 부착이 문제가 되는 것을 피하기 위해서이다.

이에 대해, 본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 로터(10)의 표면에 부착한 이물질을 제거할 수 있고, 로터 표면의 이물질 부착이 문제가 되는 것은 아니기 때문에, 드레인을 블래더 내에 남긴 상태로 유체 공급장치(29)를 가동할 수 있다. 그리고 블로우 공정(퍼지공정)의 생략에 의해 블래더(22) 내부의 열 손실을 없애고, 효율이 좋으며 타이어를 가류할 수 있다. 특히, 액체의 드레인은 온도가 안정된 열원이고, 가류시간의 단축화도 실현된다. 또한, 블로우 공정(퍼지공정)을 생략할 수 있기 때문에 스팀이나 질소가스, 불활성가스 등의 소비를 억제할 수 있고, 비용 부담의 저감도 실현할 수 있다.

<3. 제 3의 실시의 형태>

본 발명을 적용한 타이어 가류장치의 다른 일례는, 유체 공급장치(29)로서 도 4에 나타낸 구성의 유체 공급장치(31)를 채용한 것으로, 그 이외에 대해서는 상기한 제 2의 실시의 형태의 타이어 가류장치와 동일하다.

여기서 나타내는 유체 공급장치(31)는 관체(管體;16)의 타단이 유체 공급관(25)과 연결되어 있는 점에서 상기한 제 1의 실시의 형태의 유체 공급장치(1)와 다르지만, 그 이외에 대해서는 상기한 제 1의 실시의 형태의 유체 공급장치(1)와 동일하다.

상기한 것과 같이 구성된 제 3의 실시의 형태에 관한 타이어 가류장치에서는 금형(21)의 내부에 생타이어(23)를 세트한 상태에서 개폐 밸브(24)(26)(30)를 개방하고, 유체 공급관(25)에서 가열 유체를 공급하면 블래더(22)의 내부에 가열 유체가 유입되고, 이 가열 유체로 블래더(22)의 내부가 가득 찬 상태로 개폐 밸브(24)(26)를 폐쇄한다.

또한, 유체 공급관(25)으로부터 가열 유체를 공급했을 때에는, 관체(管體;16)를 통해서 가열 유체가 로터 수용실(14)로 공급되게 되고, 로터 수용실(14)로 공급된 유체는 로터(10)와 격벽(13)과의 간극을 통하여 유체 공급실(6)에 도달하게 된다.

블래더(22)의 내부를 가열 유체로 가득차게 한 후, 유체 공급장치(31)를 가동시켜 가열 유체를 순환폐회로 내에서 순환시키고, 가열유체가 순환함에 따라 블래더(22)의 내부를 균일한 온도로 유지한다.

생타이어(23)의 가류 형성이 종료되면 개폐 밸브(24)(26)를 개방함과 동시에 개폐 밸브(30)를 폐쇄하여 유체 공급장치(31)를 정지하고, 블래더(22) 내부에 가득 찬 가열 유체를 유체 배출관(27)으로부터 배출한다.

본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 유체 공급관(25)으로부터 블래더(22) 내로 가열 유체를 공급할 때에, 로터(10)와 격벽(13)과의 간극에 가열 유체가 공급됨으로써 로터(10)의 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 상기한 제 2의 실시의 형태와 마찬가지로 종래 행해졌던 블로우 공정(퍼지 공정)을 생략하는 것이 가능해지고, 높은 수율로 타이어를 가류할 수 있다.

<4. 제 4의 실시의 형태>

본 발명을 적용한 타이어 가류장치의 또 다른 일례는, 관체(管體;16)의 타단이 유체 배출관(27)과 연결되어 있는 점이 상기한 제 3의 실시의 형태와 다르지만, 그 이외에 대해서는 상기한 제 3의 실시의 형태와 동일하다(도 4 참조).

여기서, 제 4의 실시의 형태에 관한 타이어 가류장치에서는 금형(21)의 내부에 생타이어(23)를 세트한 상태에서 개폐 밸브(24)(26)를 개방하고 유체 공급관(25)으로부터 가열 유체를 공급하면, 블래더(22)의 내부로 가열 유체가 유입되고 이 가열 유체로 블래더(22)의 내부가 가득 찬 상태로 개폐 밸브(24)(26)를 폐쇄한다.

블래더(22)의 내부를 가열 유체로 가득차게 한 후, 연통관(28)의 개폐 밸브(30)를 개방하여 순환폐회로를 개통한다. 이 상태에서 유체 공급장치(31)를 가동시켜서 가열 유체를 순환폐회로 내에서 순환시키고, 가열 유체가 순환함에 따라 블래더(22)의 내부를 균일한 온도로 유지한다.

생타이어(23)의 가류 형성이 종료되면 개폐 밸브(24)(26)를 개방함과 동시에 유체 공급장치(31)를 정지시키고, 블래더(22) 내부에 가득 찬 가열 유체를 유체 배출관(27)으로부터 배출한다.

또한, 유체 배출관(27)으로부터 가열 유체를 배출했을 때에는 관체(管體;16)를 통해서 가열 유체가 로터 수용실(14)로부터 배출되게 되고, 유체 공급실(6)의 유체가 로터(10)와 격벽(13)과의 간극을 통하여 로터 수용실(14)에 도달하고, 로터 수용실(14)에 도달한 유체는 관체(管體;16)를 통하여 배출되게 된다.

본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 블래더(22)로부터 유체 배출관(27)으로 가열 유체를 배출할 때에 로터(10)와 격벽(13)과의 간극에 가열 유체가 공급됨으로써 로터(10)의 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명을 적용한 타이어 가류장치에서는 상기한 제 2의 실시의 형태 및 제 3의 실시의 형태와 동일하게 종래 행해졌던 블로우 공정(퍼지 공정)을 생략하는 것이 가능해지고, 높은 수율로 타이어를 가류할 수 있다.

<5. 그 외>

본 실시의 형태에서는 캔식 전동 모터를 채용하고 있지만, 캔식 전동 모터는 일반적으로 모터 효율이 좋지 않고, 조건에 따라서는 부하가 과대해져 버린다. 이러한 과대한 부하에 기인하여 모터가 내열 온도 이상이 되는 것을 피하기 위하여 항상 에어 등을 공급하여 냉각을 할 필요가 있다. 그 때문에, 캔식 전동 모터의 내부에 열전대를 설치하고, 내부의 온도를 감시하면서 공급하는 냉각 에어량을 제어하는 구성이 바람직하다.

또한, 전동 모터로의 회전지령이 동일하다고 해도 유체에 의한 부하에 따라 임펠러의 회전 상황이 다르다. 그 때문에, 임펠러의 실제 회전 상황을 확인할 수 있는 센서(예를 들면, 비접촉 센서)를 설치한 후에, 실제 회전 상황을 확인하면서 전동 모터를 제어함에 따라 전동 모터의 과도한 운전을 피할 수 있고, 에너지 절약 운전을 실현하게 된다.

1 유체 공급장치 2 펌프부
3 모터부 4 펌프 케이싱
5 임펠러 6 유체 공급실
7 흡입구 8 토출구
9 펌프 구동축 10 로터
11 베어링 12 스테이터 코일
13 격벽(캔) 14 로터 수용실
15 로터 수용체 16 관체(管體)
20 타이어 가류장치 21 금형
22 블래더 23 생타이어
24 개폐 밸브 25 유체 공급관
26 개폐 밸브 27 유체 배출관
28 연통관 29 유체 공급장치
30 개폐 밸브 31 유체 공급장치

Claims

로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단이 상기 로터로부터 상기 임펠러와 반대측의 제 1의 영역과 연결되고, 타단이 상기 제 2의 영역 중 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 1의 영역과의 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결되면서, 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하고,
상기 임펠러를 회전시켜서 상기 관체(管體)를 사이에 두고 유체를 상기 제 1의 영역으로 공급함으로써, 상기 로터 표면의 부착물을 제거하는 유체 공급장치.
제 1항에 있어서,
유체를 상기 토출구가 설치된 측면과 마주보는 측면에 위치하는 영역으로부터 상기 관체(管體)로 배출하면서 유체를 상기 로터의 중앙에 대응하는 위치로부터 상기 제 1의 영역으로 공급하는 유체 공급장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 관체(管體)의 타단의 연결 각도는 유체가 상기 토출구로부터 배출되는 흐름의 방향에 대하여 소정의 각도인 유체 공급장치.
제 3항에 있어서,
상기 소정의 각도는 90°인 유체 공급장치.
로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단은 상기 로터를 기준으로 상기 임펠러가 위치한 방향과 반대 방향에 해당하는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치에 연결되며, 상기 일단이 연결되는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치는 상기 로터의 중심축에 위치하며, 타단은 상기 토출구가 설치된 측면과 마주보는 측면에 위치하는 영역과 연결되면서, 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하는 유체 공급장치.
제 5항에 있어서,
상기 관체(管體)의 타단의 연결 각도는 유체가 상기 토출구로부터 배출되는 흐름의 방향에 대하여 소정의 각도인 유체 공급장치.
제 6항에 있어서,
상기 소정의 각도는 90°인 유체 공급장치.
로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단이 상기 로터를 기준으로 상기 임펠러가 위치한 방향과 반대 방향에 해당하는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치에 연결되며, 상기 일단이 연결되는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치는 상기 로터의 중심축에 위치하며, 타단이 상기 임펠러 수용체 중 상기 토출구의 비형성 영역에 연결되면서 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하는 유체 공급장치.
금형;
상기 금형의 내부에 배치되고, 유체의 공급배출로 확축(擴縮) 가능하게 구성된 블래더;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더에 유체를 공급하는 유체 공급관;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관;
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관; 및
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하고,
상기 유체 공급장치는,
로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단이 상기 로터로부터 상기 임펠러와 반대측의 제 1의 영역과 연결되고, 타단이 상기 제 2의 영역 중 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 1의 영역과의 연결되어 설치된 영역보다도 높은 압력이 되는 영역에 연결되면서, 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하며,
상기 임펠러를 회전시켜서 상기 관체(管體)를 사이에 두고 유체를 상기 제 1의 영역으로 공급함으로써 상기 로터 표면의 부착물을 제거하는 타이어 가류장치.
금형;
상기 금형의 내부에 배치되고, 유체의 공급 배출로 확축(擴縮) 가능하게 구성된 블래더;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더에 유체를 공급하는 유체 공급관;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관;
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관; 및
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하는 타이어 가류장치에서,
상기 유체 공급장치는,
로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 사이 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단은 상기 로터를 기준으로 상기 임펠러가 위치한 방향과 반대 방향에 해당하는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치에 연결되며, 상기 일단이 연결되는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치는 상기 로터의 중심축에 위치하며, 타단은 상기 토출구가 설치된 측면과 마주보는 측면에 위치하는 영역과 연결되면서, 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하는 타이어 가류장치.
금형;
상기 금형의 내부에 배치되고, 유체의 공급 배출로 확축(擴縮) 가능하게 구성된 블래더;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더에 유체를 공급하는 유체 공급관;
상기 블래더에 연결되고, 상기 블래더로부터 유체를 배출하는 유체 배출관;
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관을 연결하는 연통관; 및
상기 유체 공급관과 상기 유체 배출관과 상기 연통관으로 형성되는 순환회로에 설치된 유체 공급장치를 포함하는 타이어 가류장치에서,
상기 유체 공급장치는,
로터와, 상기 로터의 주위에 설치된 스테이터 코일을 포함하는 모터;
상기 로터를 수용하고, 상기 로터와 상기 스테이터 코일 사이를 밀폐 상태로 구획하는 제 1의 영역을 포함하는 로터 수용체;
일단이 상기 로터와 연결된 구동축;
상기 구동축의 타단과 연결된 임펠러;
상기 제 1의 영역과 밀폐 상태로 연결되어 설치된 제 2의 영역을 포함하고, 상기 제 2의 영역에 상기 임펠러가 수용된 임펠러 수용체;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로 유체를 흡입하는 흡입구;
상기 임펠러 수용체에 설치되면서 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 제 2의 영역으로부터 유체를 토출하는 토출구; 및
일단이 상기 로터를 기준으로 상기 임펠러가 위치한 방향과 반대 방향에 해당하는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치에 연결되며, 상기 일단이 연결되는 상기 제 1의 영역에 대응하는 위치는 상기 로터의 중심축에 위치하며, 타단이 상기 임펠러 수용체 중 상기 토출구의 비형성 영역에 연결되면서 그 내부가 중공 상태로 형성된 관체(管體)를 포함하는 타이어 가류장치.