KR101649728B1 - 쌍원통 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 용적실의 상부 로터와 하부 용적실의 하부 로터가 연결부재에 의해 연결되어, 상부 로터와 하부 로터가 상부 용적실과 하부 용적실에서 각각 편심 내접 원운동을 하여 유체을 흡입 및 토출하는 쌍원통 펌프에 관한 것이다.
본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 상부로터(10)와 하부로터(20)가 격막부재(30)에 의해 연결되고, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에 배치되고, 하부로터(20)가 하부 용적실(42)에 배치되며, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에서 어느 한 회전방향으로 편심내접원운동을 할 때, 하부 용적실(42)에서 하부로터(20)가 상부로터(10)의 회전반대 방향으로 편심내접원운동을 함으로써, 유체가 하우징(40)의 흡입구(43)로 흡입되고 토출구(44)를 통해 토출되는 쌍원통 펌프에 있어서,
상기 상부로터(10)는 상부 용적실(41)의 내부에 상부 샤프트(11)가 배치되어, 상부 용적실(41)의 중심에 상부 샤프트(11)의 중심(O1)이 일치되고, 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 끼워지고, 편심캠 회전자(12)에 베어링(13)과 외피(15)가 피복된 외측 원통부재(14)가 장착되어, 상부 샤프트(11)에 의해 상부 샤프트(11)를 중심으로 편심캠 회전자(12)가 편심 회전하게 되고, 베어링(13)에 의해 편심캠 회전자(12)가 외측 원통부재(14)에 대해 상대회전하게 되며, 편심캠 회전자(12)에 의해 외측 원통부재(14)가 상부 용적실(41)에 내접원운동을 하게 되고,
상기 편심캠 회전자(12)에 상부 샤프트(11)가 끼워지는 메인 장착구멍(121)과 보조 장착구멍(122)이 각각 형성되고, 메인 장착구멍(121)의 직경(D1)과 보조 장착구멍(122)의 직경(D2)이 같으며, 편심캠 회전자 중심(O1)을 기준으로 메인 장착구멍 중심(O2)과 보조 장착구멍 중심(O3)이 서로 마주보게 배치되고, 편심캠 회전자 중심(O1)과 메인 장착구멍 중심(O2) 사이의 간격(S1) 보다 편심캠 회전자 중심(O1)과 보조 장착구멍 중심(O3) 사이의 간격(S2)이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

쌍원통 펌프{TWIN ROLLER PUMP}
본 발명은 상부 용적실의 상부 로터와 하부 용적실의 하부 로터가 연결부재에 의해 연결되어, 상부 로터와 하부 로터가 상부 용적실과 하부 용적실에서 각각 편심 내접 원운동을 하여 유체을 흡입 및 토출하는 쌍원통 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편심캠 회전자에 메인 장착구멍과 보조 장착구멍이 편심캠 회전자의 중심을 기준으로 서로 마주보게 형성되고, 편심캠 회전자 중심과 메인 장착구멍 중심 사이의 간격 보다 편심캠 회전자 중심과 보조 장착구멍 중심 사이의 간격이 더 크게 형성되는 쌍원통 펌프에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-0123296호(1997년 9월 12일, 등록)에 " 쌍원통 펌프"가 소개되어 있다.
상기 쌍원통 펌프는 각각의 축에 대하여 동일 편심량을 가지고 이들 축 둘레를 상호 거의 등거리를 유지하여 상호 반대방향으로 선회운동하는 한쌍의 동일 원통제로 된 제1 및 제2임펠러와, 이들 임펠러의 외주면이 원주방향으로 각각 내접 슬라이딩되는 한쌍의 동일 원통형의 제1 및 제2임펠러실과, 상기 두 임펠러 사이를 연결하는 격판을 포함한다.
그러나, 상기 쌍원통 펌프는 임펠러의 외주면이 마찰에 의해 마모되거나, 임펠러의 내부에 배치된 베어링이 마모되었을 경우, 임펠러를 바로 교체해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 편심캠 회전자에 메인 장착구멍과 보조 장착구멍이 편심캠 회전자의 중심을 기준으로 서로 마주보게 형성되고, 편심캠 회전자 중심과 메인 장착구멍 중심 사이의 간격 보다 편심캠 회전자 중심과 보조 장착구멍 중심 사이의 간격이 더 크게 형성됨으로써, 외측 원통부재의 외주면 또는 편심캠 회전자의 둘레가 마모되어, 외측 원통부재가 상부 용적실의 둘레면에 밀착되는 밀착력이 약해지면, 상부 샤프트에 편심캠 회전자의 보조 장착구멍을 끼워 사용함으로써, 로터의 부품 수명을 2배로 연장하여 사용할 수 있는 쌍원통 펌프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 일례는 상부로터와 하부로터가 격막부재에 의해 연결되고, 상부로터가 상부 용적실에 배치되고, 하부로터가 하부 용적실에 배치되며, 상부로터가 상부 용적실에서 어느 한 회전방향으로 편심내접원운동을 할 때, 하부 용적실에서 하부로터가 상부로터의 회전반대 방향으로 편심내접원운동을 함으로써, 유체가 하우징의 흡입구로 흡입되고 토출구를 통해 토출되는 쌍원통 펌프에 있어서,
상기 상부로터는 상부 용적실의 내부에 상부 샤프트가 배치되어, 상부 용적실의 중심에 상부 샤프트의 중심이 일치되고, 상부 샤프트에 편심캠 회전자가 끼워지고, 편심캠 회전자에 베어링과 외피가 피복된 외측 원통부재가 장착되어, 상부 샤프트에 의해 상부 샤프트를 중심으로 편심캠 회전자가 편심 회전하게 되고, 베어링에 의해 편심캠 회전자가 외측 원통부재에 대해 상대회전하게 되며, 편심캠 회전자에 의해 외측 원통부재가 상부 용적실에 내접원운동을 하게 되고,
상기 편심캠 회전자에 상부 샤프트가 끼워지는 메인 장착구멍과 보조 장착구멍이 각각 형성되고, 메인 장착구멍의 직경과 보조 장착구멍의 직경이 같으며, 편심캠 회전자 중심을 기준으로 메인 장착구멍 중심과 보조 장착구멍 중심이 서로 마주보게 배치되고, 편심캠 회전자 중심과 메인 장착구멍 중심 사이의 간격 보다 편심캠 회전자 중심과 보조 장착구멍 중심 사이의 간격이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 편심캠 회전자 중심과 보조 장착구멍 중심 사이의 간격은 편심캠 회전자 중심과 메인 장착구멍 중심 사이의 간격이 10mm 일 경우, 상기 간격 보다 0.5mm ~ 1.0mm 더 큰 것을 특징으로 한다.
상기 상부 샤프트에 핀홈이 형성되고, 편심캠 회전자의 외주면 중간에서 편심캠 회전자의 중심을 통과하도록 구멍이 천공되고, 상기 구멍에 끼워지는 핀이 상부 샤프트의 핀홈을 통과하게 됨으로써, 핀에 의해 상부 샤프트에 편심캠 회전자가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부로터는 외측 원통부재의 양 단부에 마감캡이 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 상기 상부 샤프트와 하부 샤프트가 각각 일자형으로 형성되고, 상부 샤프트와 하부 샤프트에 1개의 상부로터와 1개의 하부로터(1단 형식)가 각각 장착되거나 복수개의 상부로터와 복수개의 하부로터(다단 형식)가 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 로터는 구성이 상부 로터의 구성과 동일한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는외측 원통부재의 외주면 또는 편심캠 회전자의 둘레가 마모되어, 외측 원통부재가 상부 용적실의 둘레면에 밀착되는 밀착력이 약해지면, 상부 샤프트에 편심캠 회전자의 보조 장착구멍을 끼워 사용함으로써, 부품 수명을 연장하여 사용할 수 있고, 로터의 양 단부에 마감캡이 장착되어 이물질이 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프를 개략적으로 도시한 단면도
도 2는 도 1의 상부 용적실에 배치된 상부로터를 도시한 확대 상세도
도 3은 상부 로터를 도시한 상세도
도 4는 상부로터를 도시한 분해 사시도
도 5는 상부 로터를 도시한 도 3의 A-A선에 따른 단면도
도 6은 상부 샤프트와 하부 샤프트에 상부로터와 하부로터가 1단 형식으로 장착되는 예를 도시한 단면도
도 7은 상부 샤프트와 하부 샤프트에 상부로터와 하부로터가 1단 형식으로 장착되는 예를 도시한 단면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 일반적으로, 쌍원통 펌프는 상부로터(10)와 하부로터(20)가 격막부재(30)에 의해 연결되고, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에 배치되고, 하부로터(20)가 하부 용적실(42)에 배치되며, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에서 어느 한 회전방향으로 편심내접원운동을 할 때, 하부 용적실(42)에서 하부로터(20)가 상부로터(10)의 회전반대 방향으로 편심내접원운동을 함으로써, 유체가 하우징(40)의 흡입구(43)로 흡입되고 토출구(44)를 통해 토출된다.
도 1에서 화살표는 유체의 흐름을 표시한 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 상부로터(10)는 상부 용적실(41)의 내부에 상부 샤프트(11)가 배치되어, 상부 용적실(41)의 중심에 상부 샤프트(11)의 중심(O1)이 일치되고, 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 끼워지고, 편심캠 회전자(12)에 베어링(13)과 외피(15)가 피복된 외측 원통부재(14)가 장착되어, 상부 샤프트(11)에 의해 상부 샤프트(11)를 중심으로 편심캠 회전자(12)가 편심 회전하게 되고, 베어링(13)에 의해 편심캠 회전자(12)가 외측 원통부재(14)에 대해 상대회전하게 되며, 편심캠 회전자(12)에 의해 외측 원통부재(14)가 상부 용적실(41)에 내접원운동을 하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기와 같은 상부로터에 있어서, 본 발명은 편심캠 회전자(12)에 상부 샤프트(11)가 끼워지는 메인 장착구멍(121)과 보조 장착구멍(122)이 각각 형성되고, 메인 장착구멍(121)의 직경(D1)과 보조 장착구멍(122)의 직경(D2)이 같으며, 편심캠 회전자 중심(O1)을 기준으로 메인 장착구멍 중심(O2)과 보조 장착구멍 중심(O3)이 서로 마주보게 배치되고, 편심캠 회전자 중심(O1)과 메인 장착구멍 중심(O2) 사이의 간격(S1) 보다 편심캠 회전자 중심(O1)과 보조 장착구멍 중심(O3) 사이의 간격(S2)이 더 크게 형성된다.
상기 편심캠 회전자 중심(O1)과 보조 장착구멍 중심(O3) 사이의 간격(S2)은 편심캠 회전자 중심(O1)과 메인 장착구멍 중심(O2) 사이의 간격(S1)이 10mm 일 경우, 상기 간격(S1) 보다 0.5mm ~ 1.0mm(정확하게는 0.8mm) 더 크다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 또한, 상기 상부 샤프트(11)에 핀홈(115)이 형성되고, 편심캠 회전자(12)의 외주면 중간에서 편심캠 회전자(12)의 중심(O1)을 통과하도록 구멍(123)이 천공되고, 상기 구멍(123)에 끼워지는 핀(125)이 상부 샤프트(11)의 핀홈(115)을 통과하게 됨으로써, 핀(125)에 의해 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 결합된다.
이것에 의해, 상부 샤프트(11)가 메인 장착구멍(121)에 끼워지거나 보조 장착구멍(122)에 끼워지는 것에 상관없이, 편심캠 회전자(12)의 메인 장착구멍(121) 또는 보조 장착구멍(122) 중 어느 하나에 끼워진 상태에서 핀(125)을 편심캠 회전자(12)의 구멍(123)에 끼우면, 핀(125)이 상부 샤프트(11)의 핀홈(115)을 통과하게 됨으로써, 핀(125)에 의해 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 결합된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 처음에 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)의 메인 장착구멍(121)을 맞춰 사용하다가, 편심캠 회전자(12)의 둘레가 마모되거나, 외측 원통부재(14)의 외주면이 마모되어, 외측 원통부재(14)가 상부 용적실(41)의 둘레면에 밀착되는 밀착력이 약해지면, 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)의 보조 장착구멍(122)을 끼워 사용함으로써, 상부로터(10)의 부품 수명을 2배로 연장하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 5를 다시 참조하면, 상기 상부로터(10)는 외측 원통부재(14)의 양 단부에 마감캡(16, 17)이 각각 장착된다.
상기와 같이 구성된 상부로터(10)는 마감캡(16, 17)에 의해 외측 원통부재(14)의 내부에 배치된 베어링(13)으로 이물질이 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 하부 로터(20)의 구성이 상부 로터(10)의 구성과 동일하다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 또한, 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는, 도 6에 도시된 것처럼, 상부 샤프트(11)와 하부 샤프트(21)가 각각 일자형으로 형성되고, 상부 샤프트(11)와 하부 샤프트(21)에 1개의 상부로터(10)와 1개의 하부로터(20)가 각각 장착되는 1단 형식일 수 있고, 도 7에 도시된 것처럼, 상부 샤프트(11)와 하부 샤프트(21)에 2개의 상부로터(10)와 2개의 하부로터(20)가 각각 장착되는 2단 형식일 수 있다. 더 나아가, 본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 상부 샤프트와 하부 샤프트에 3개 또는 4개의 상부로터와 3개 또는 4개의 하부로터가 각각 장착되는 다단 형식일 수 있다.
10 : 상부로터 11 : 상부 샤프트
12 : 편심캠 회전자 13 : 베어링
14 : 외측 원통부재 41 : 상부 용적실
121 : 메인 장착구멍 122 : 보조 장착구멍
123 : 구멍 125 : 핀

Claims (6)

  1. 상부로터(10)와 하부로터(20)가 격막부재(30)에 의해 연결되고, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에 배치되고, 하부로터(20)가 하부 용적실(42)에 배치되며, 상부로터(10)가 상부 용적실(41)에서 어느 한 회전방향으로 편심내접원운동을 할 때, 하부 용적실(42)에서 하부로터(20)가 상부로터(10)의 회전반대 방향으로 편심내접원운동을 함으로써, 유체가 하우징(40)의 흡입구(43)로 흡입되고 토출구(44)를 통해 토출되는 쌍원통 펌프에 있어서,
    상기 상부로터(10)는 상부 용적실(41)의 내부에 상부 샤프트(11)가 배치되어, 상부 용적실(41)의 중심에 상부 샤프트(11)의 중심(O1)이 일치되고, 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 끼워지고, 편심캠 회전자(12)에 베어링(13)과 외피(15)가 피복된 외측 원통부재(14)가 장착되어, 상부 샤프트(11)에 의해 상부 샤프트(11)를 중심으로 편심캠 회전자(12)가 편심 회전하게 되고, 베어링(13)에 의해 편심캠 회전자(12)가 외측 원통부재(14)에 대해 상대회전하게 되며, 편심캠 회전자(12)에 의해 외측 원통부재(14)가 상부 용적실(41)에 내접원운동을 하게 되고,
    상기 편심캠 회전자(12)에 상부 샤프트(11)가 끼워지는 메인 장착구멍(121)과 보조 장착구멍(122)이 각각 형성되고, 메인 장착구멍(121)의 직경(D1)과 보조 장착구멍(122)의 직경(D2)이 같으며, 편심캠 회전자 중심(O1)을 기준으로 메인 장착구멍 중심(O2)과 보조 장착구멍 중심(O3)이 서로 마주보게 배치되고, 편심캠 회전자 중심(O1)과 메인 장착구멍 중심(O2) 사이의 간격(S1) 보다 편심캠 회전자 중심(O1)과 보조 장착구멍 중심(O3) 사이의 간격(S2)이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 편심캠 회전자 중심(O1)과 보조 장착구멍 중심(O3) 사이의 간격(S2)은 편심캠 회전자 중심(O1)과 메인 장착구멍 중심(O2) 사이의 간격(S1)이 10mm 일 경우, 상기 간격(S1) 보다 0.5mm ~ 1.0mm 더 큰 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 샤프트(11)에 핀홈(115)이 형성되고, 편심캠 회전자(12)의 외주면 중간에서 편심캠 회전자(12)의 중심(O1)을 통과하도록 구멍(123)이 천공되고, 상기 구멍(123)에 끼워지는 핀(125)이 상부 샤프트(11)의 핀홈(115)을 통과하게 됨으로써, 핀(125)에 의해 상부 샤프트(11)에 편심캠 회전자(12)가 결합되는 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부로터(10)는 외측 원통부재(14)의 양 단부에 마감캡(16, 17)이 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 샤프트(11)와 하부 샤프트(21)가 각각 일자형으로 형성되고, 상부 샤프트(11)와 하부 샤프트(21)에 1개의 상부로터(10)와 1개의 하부로터(20)가 각각 장착되거나 또는 복수개의 상부로터(10)와 복수개의 하부로터(20)가 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 로터(20)는 구성이 상부 로터(10)의 구성과 동일한 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
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