KR101648901B1 - 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 펌프는 용적과 원심방식을 겸한 복합식 펌프로 높은 펌프효율과 고점도 유체의 펌핑을 얻게 된다.
본 발명 펌프가 제공하는 높은 펌프효율과 고점도 유체의 펌핑은 원주방향에서 유체의 흡입구가 구비되는 임펠러를 이용한 원심실이 중앙에 구비하고, 이 원심실 양측에 상대적인 고정판과 형합ㆍ이탈하는 가동사판의 운동에 의한 용적실들이 구비된 복합작동유닛으로 흡입 측 압력을 높이어서 유체의 충분한 흡입량으로 체적효율을 증대시키게 함으로써 달성되게 되는데, 이는 종래기술에서 흡입 측이 가동사판의 교차방향인 축류에서 위치해 있어 고속 회전 시 그 원심력으로 인한 흡입 측 부하의 상승으로 펌핑이 저조해지는 것을 해결하게 될 것이다.
또 본 발명 펌프의 안정된 구동은 유체의 흡입ㆍ배출구를 원주 상에 구비하여 유체의 흡입.배출이 가능 한 그 흐름 순 방향인 관성방향에서 이루어 해결하게 된다.

Description

펌프{Pump}

본 발명은 원심과 용적펌프 기능을 복합적으로 이루도록 한 펌프에 관한 것이다.

펌프는 크게 나누어 원심 또는 용적방식으로 분류되고 있는데, 그러한 펌프들 중 전자 원심방식의 펌프는 고속으로 저압에서 대 유량 펌핑에 적합하나 고양정을 얻기가 어려움과 동시, 고압을 발생하는 경우에는 효율이 급격히 떨어지고 있으며, 고점도 액체나 슬러지 등의 이송이 곤란하고 또 정량이송 및 공급이 불가하고 정확한 유량조절이 불가한 문제점 있었다.

그리고 후자 용적방식의 펌프는 저속이고 크기에 비하여 펌핑 유량이 적고 고점도의 유체에 적합하며 고양정을 얻을 수 있으나, 맥동이 발생하는 문제점이 따르고 있는 것이다.

근래에 상기와 같은 양 펌프들의 장단점을 고려해 기술개발한 펌프들이 많이 제시되고 있는데, 그 일례로 원심 또는 용적방식 펌프들 각기의 장점을 채택하여 유체의 형태에 관계없이 효율을 높이는 복합형 펌프가 개발되고 있다.

그러한 복합형 펌프를 보면 각기 구비되는 암ㆍ수의 스크롤들이 상호 형합ㆍ이탈과 동시, 회전하는 고정판과 가동사판에 의한 용적과 원심방식으로서, 이러한 복합형 펌프는 이송할 유체가 케이싱 내에서의 고정판과 가동사판 회전에 의한 흡인과 고정판과 가동사판 사이에서의 빈 곳에 유체를 끌어드린 후, 그 체적을 압축시켜 유체가 토출되게 한 것이다.

상기에서 유체의 흡인과 유체의 체적을 압축시키어 압송시키는 복합형 펌프를 보면, 대략 격리된 입.출구부가 구비되는 하우징의 일측을 연장하여 별도의 구동원으로부터 동력이 전달되고 고정판이 구비되는 제1축을 설치하고, 이 제1축의 일단을 하우징의 출구부 측 내로 관통시키어 그 단부에서 사교축을 이용해 설치되어 고정판과 형합ㆍ이탈하는 가동사판을 이용해 소기의 유체 압송을 이루게 하고 있다.

그런데 이러한 복합형 펌프에서 유체의 흡인력이 저조한, 즉 사교축에 설치되어 회전하는 가동사판의 중심부인 허브 측에서 구비되는 통공을 통해 유체가 흡입되게 하고 있는데, 이때 유체가 고정판 및 가동사판의 교차방향인 축류 측으로 흡입되어 그 흡인력 저조해지고 따라서 펌프효율이 낮아지는 등의 많은 문제점이 따르고 있는 것이다.

국내 특허 제 251084호

유체의 이송 또는 압축을 위한 펌프는 무엇보다도 높은 펌핑효율을 필요로 하며 아울러, 용량대비 소형화와 고점도 유체의 펌핑 또한 필요로 한다.

그리고 이러한 높은 펌프효율은 유체의 충분한 유입과 손실 없는 이송, 또한 운전속도가 증가 되느냐와 직접적으로 관련된다. 특히 원심펌프 기능으로 증속은 물론, 펌프의 입구 측 압력을 증가시키어 유체의 흡입량을 늘리고 고속운전이 가능하게 하여 고압 대 유량 펌핑이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 펌프는 용적과 원심방식을 겸한 복합식 펌프로 높은 펌프효율과 고점도 유체의 펌핑을 얻게 된다.

본 발명 펌프가 제공하는 높은 펌프효율과 고점도 유체의 펌핑은 원주방향에서 유체의 흡입구가 구비되는 임펠러를 이용한 원심실이 중앙에 구비하고, 이 원심실 양측에 상대적인 고정판과 형합ㆍ이탈하는 가동사판의 운동에 의한 용적실들이 구비된 복합작동유닛으로 흡입 측 압력을 높이어서 유체의 충분한 흡입량으로 체적효율을 증대시키게 함으로써 달성되게 되는데, 이는 종래기술에서 흡입 측이 가동사판의 교차방향인 축류에서 위치해 있어 고속 회전 시 그 원심력으로 인한 흡입 측 부하의 상승으로 펌핑이 저조해지는 것을 해결하게 될 것이다.

또 본 발명 펌프의 안정된 구동은 유체의 흡입ㆍ배출구를 원주 상에 구비하여 유체의 흡입.배출이 가능 한 그 흐름 순 방향인 관성방향에서 이루어 해결하게 된다.

본 발명 펌프에 의하면, 고속운전이 가능하여 고압 대 유량은 물론, 고점도의 유체 펌핑이 가능하고 펌프의 효율을 높이고 제품성을 향상시키게 된다.

도 1은 본 발명 펌프의 전체적인 구성을 보여 주는 평면도.
도 2는 본 발명 펌프의 정면도.
도 3은 본 발명 펌프의 분해사시도.
도 4는 도 1의 A-A선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.
도 5는 도 4의 B-B선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.

다음 본 발명 일 실시 예를 도면에 의거하여 설명하겠다. 도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 펌프가 상세히 도시되어 있다.

본 발명은 임펠러를 이용해 원심방식으로 유체를 흡인시킨 후, 사교축으로 설치되는 사판을 이용해 흡인된 유체의 체적을 압축시키어 압송되게 한 용적방식 기능을 겸하는 복합형 펌프를 제공하는 것이다.

도면에서 10은 펌프의 외곽을 이루는 하우징이다.

이러한 하우징(10)은 중앙에서 좌우로 관통되는 원통형의 작동실(12)이 구비되고, 이 작동실(12) 교차방향에서의 둘레 접선방향 일 측에 입구(14)를 구비하여 유체가 유입되게 하고 있다.

또 입구(14)를 통해 유입된 유체는 작동실(12) 교체방향에서의 둘레에서 양측으로 분지되어 구비되는 나선형의 유로들(16)을 따라 양분되었다 작동실(12) 둘레의 접선방향 타 측에 구비시킨 출구(18)에서 합수되어 배출하게 된다.

또한 하우징(10)의 작동실(12) 양측에는 그 양측에서 연이어지고 상호 어긋나게 배치되는 주동축(20)과 종동축(22)이 구비되고, 이 주ㆍ종동축(20,22) 각기의 내단에는 스크롤형의 고정판(24)이 구비되어 있다. 이때 주동축(20)에는 별도의 모터 등 구동원으로부터 동력이 공급될 것이다.

그리고 하우징(10)의 작동실(12)에는 원심과 용적방식을 겸한 복합작동유닛(30)이 내장되는데, 이러한 복합작동유닛(30)은 주ㆍ종동축(20,22) 사이에서 사교축으로 그 주ㆍ종동축(20,22) 각기와 피벗 결합되어 스크롤형의 고정판(24)과 상대적인 암수의 형합과 이탈운동에 의한 체적변화로 용적방식의 유체 압송을 이루게 하는 스크롤형의 가동사판들(32)이 양단에 구비되고, 이 양 가동사판들(32)의 사이에는 원심방식의 임펠러(34)가 구비되어 있다.

한편 하우징(10)의 작동실(12) 양측에서 설치되는 주ㆍ종동축(20,22)들 각기는 각각의 캡(40)으로 감싸고 있다.

또한 하우징(10)에 구비되는 입ㆍ출구들(14,18)은 하우징(10)의 작동실(12) 교차방향의 접선방향에서 동일선상으로 구비되어 유체의 입ㆍ출이 유체의 관성 순 방향에서 이루어지게 된다.

이렇게 구성되는 펌프는 복합작동유닛(30)이 회동하면 임펠러(34)에서 작용하는 흡인력에 의해 하우징(10)의 입구(14)를 통해 유체가 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 스크롤형의 고정판ㆍ가동사판(24,32)에서의 상대적인 형합ㆍ이탈운동에 의한 체적변화로 압송되어 하우징(10)의 양측에서 분지 된 나선형의 유로(16)를 따라 양분되었다 출구(18)로 합수되어 배출하게 된다.

그러면 도 4 및 도 5를 참조하여본 발명 펌프의 펌핑 과정을 설명하겠다. 별도의 구동원으로부터 동력이 주동축(20)에 전달되면 그 구동력은 일 측의 고정판(24)을 통해 복합작동유닛(30)과 타 측의 고정판(24)으로 전달된다.

이렇게 구동력이 주동축(20)을 통해 전달되어 복합작동유닛(30)이 회동하면 그 중앙 임펠러(34)에서 흡인력이 발생하여 하우징(10)의 입구(14)를 통해 유체가 흡입된다.

그리고 임펠러(34)를 통해 흡인된 유체는 하우징(10)의 작동실(12) 양측에 구비되는 스크롤형의 고정판(24)과 사교축으로 설치되는 복합작동유닛(30)의 양측에서 구비되는 스크롤형의 가동사판(32) 상호관계에서의 상대적인 형합ㆍ이탈운동(피스톤 왕복운동)에 의한 체적변화로 압송되어 하우징(10)의 양측에서 분지 된 나선형의 유로(16)를 따라 양분되었다 출구(18)로 합수되어 소기의 펌핑을 이루게 될 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10 :하우징 12 :작동실
14 :입구 16 :유로
18 :출구 20 :주동축
22 :종동축 24 :고정판
30 :복합작동유닛
32 :가동사판 34 :임펠러

Claims (2)

1. 좌우로 관통되는 원통형의 작동실을 가지며, 이 작동실 둘레의 접선방향 일 측에서 구비되는 입구를 통해 유체가 유입되어 양측으로 분지되는 나선형의 유로들을 따라 양분되었다 작동실 둘레의 접선방향 타 측에서 구비되는 출구로 합수되어 배출되게 하는 하우징;
   상기 하우징의 작동실 양측에서 상호 어긋나게 연이어 배치되고, 각기의 내단에는 스크롤형의 고정판이 구비되는 주동축과 종동축; 및
   상기 하우징의 작동실에는 상기 주ㆍ종동축 사이에서 사교축으로 설치되어 상기 스크롤형의 고정판과 상대적인 암수의 형합과 이탈운동에 의한 체적변화로 유체의 압송을 이루게 하는 스크롤형의 가동사판들이 양단에 구비되고, 이 가동사판들의 사이에는 임펠러가 구비되어 이룬 복합작동유닛을 포함하며,
   여기서, 상기 복합작동유닛이 회동하면 상기 임펠러에서 작용하는 흡인력에 의해 상기 하우징의 입구를 통해 유체가 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 상기 스크롤형의 고정ㆍ가동사판에서의 상대적인 운동에 의한 체적변화로 압송되어 상기 하우징의 양측에서 분지된 나선형의 유로를 따라 양분되었다 상기 출구로 합수되어 배출되게 한 것을 특징으로 하는 펌프.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 입ㆍ출구는 상기 하우징의 작동실 둘레의 접선방향에서 동일선상으로 배치되게 한 것을 더 포함하는 펌프
   

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