KR101666648B1 - 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프 - Google Patents

승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 어쩔 수 없이 발생하는 회전로터의 마모에 대비하여 로터리 펌프를 교체하지 않고 현장에서 즉석으로 회전로터와 케이싱 간의 간격을 보정하여 작업을 계속 수행할 수 있는 새로운 구조의 로터리 펌프 개발이 요구됨에 따라 개발된 것으로, 케이싱을 개방하지 않고도 회전로터와 케이싱 간의 간격을 간편하게 조절할 수 있는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프를 제공하는 데 있다.

Description

승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프{ROTARY PUMP ADJUSTABLE GAP FROM ROTOR BY UP-DOWN SYLINDER}
본 발명은 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 케이싱(실린더)을 개방하지 않고도 로터와 케이싱(실린더) 간의 간격을 간편하게 조절할 수 있는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프를 제공하는 데 있다.
일반적으로 로터리펌프는 구동장치로부터 구동력을 전달받아 회전하는 적어도 한 쌍의 로터가 펌핑블럭 내부의 용적실에서 서로 기어식으로 맞물려 회전하면서 용적 변화를 통하여 유체의 압력을 생성시킴으로써 주로 액체나 기체 등과 같은 유체를 관을 통해서 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 유체기계를 말한다.
이러한 로터리 펌프는, 도 1에 도시된 바와 같이, 펌핑블럭(1) 내에 로터(2)가 밀착되도록 제작된다. 이때 로터(2)는 자체 탄성을 갖는 폴리머와 같은 재질로 제작함으로써, 로터(2)와 용적실(3) 사이의 밀착력을 높여 입구부의 진공압을 높여준다.
하지만, 이러한 로터리 펌프는 사용 초기에는 높은 진공압을 확보하기 쉬우나, 그만큼 용적실(3)과의 마찰력이 크기 때문에 로터(2)의 마모로 이어졌다. 이러한 마모로 인하여 점차 진공압이 낮아질 뿐만 아니라 마찰열로 인하여 로터리 펌프의 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 한국등록특허 제10-1439349호(2014.09.02. 등록, 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프, 이하 "종래기술"이라 칭함)가 개시된 바 있다.
상기 종래기술에서는, 공간부(13)를 중심으로 양측에 입구부(11)와 출구부(12)가 형성된 케이싱(10); 상기 케이싱(10) 내부 바닥면에 인입되게 형성된 안착부(14)에 회전 가능하게 조립되어 상기 바닥면과 동일한 평면을 이루는 두께를 가지며, 정중앙에는 회전축(21)이 구비되어 있는 회전판(20); 상기 회전판(20)의 회전축(21)에 설치되는 보스(31)와, 상기 보스(31)를 중심으로 방사형으로 배치되어 상기 회전판(20)에 각각 회전되게 조립되는 복수의 가동롤러(32)로 이루어진 회전로터(30); 상기 가동롤러(32)의 외측으로 끼워져 밀착된 상태에서 상기 가동롤러와 함께 유체의 압축이 이루어지는 구간에서 상기 공간부(13)의 내벽과 접촉되어 상기 회전로터(30)의 회전방향과 반대 방향으로 간헐적으로 회전되는 탄성벨트(40); 및 상기 회전로터(30)의 오목부에 위치되는 상기 탄성벨트(40)를 내측으로 당겨 적절한 장력을 유지하면서 상기 탄성벨트의 간헐 회전 작동을 안내하는 가이드핀(50);으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 종래기술은 펌프의 케이싱(10)의 공간부(13) 내벽과 회전로터(30)와의 마찰로 인한 마모가 방지되며, 회전로터(30)의 외면에 탄성재질로 이루어진 탄성벨트(40)를 장착하여 유체의 압력이 가해지는 구간에서 탄성벨트(40)와 내벽이 마찰되도록 함으로써, 탄성벨트의 마모시에는 간편하게 교체하여 사용할 수 있고, 모래나 황토 등의 이물질이 포함된 점성유체도 원활하게 운송할 수 있는 효과를 발휘한다.
그러나 이러한 종래기술에서는, 탄성벨트(40)의 마모로 인해 펌프의 진공압이 낮아질 경우에 케이싱(10)을 개방하여 탄성벨트(40)를 교체하여야 한다. 이때 케이싱 개방 및 탄성벨트의 교체를 위하여 작업 중단 및 펌프 내부에 대한 청소가 선행되어야 하는 불편이 있었다.
또한 종래기술에서는 탄성벨트(40)가 가이드핀(50)에 의해 장력이 발생된 상태로 가동롤러의 외측에 끼워져야 하는데, 이와 같이 탄성벨트(40)를 가동롤러(32)에 장착하는 작업이 난해할 뿐만 아니라, 작업자가 현장에서 상기와 같이 바로 대처하기에는 곤란하였다.
따라서 어쩔 수 없이 발생하는 회전로터의 마모에 대비하여 로터리 펌프를 교체하지 않고 현장에서 즉석으로 회전로터와 케이싱 간의 간격을 보정하여 작업을 계속 수행할 수 있는 새로운 구조의 로터리 펌프 개발이 요구되고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 케이싱을 개방하지 않고도 회전로터와 케이싱 간의 간격을 간편하게 조절할 수 있는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프에 관한 것으로, 상부 로터 및 하부 로터가 상호 이격되게 설치되는 기어박스부; 내부에 상부 로터와 하부 로터가 배치되고, 간격조절수단에 의해 이격된 상태로 상기 기어박스부에 일단이 체결되는 상부 실린더와 하부 실린더를 포함하여 용적실을 형성하는 펌핑블럭; 상기 펌핑블럭의 타단을 폐쇄하도록 상기 상부 실린더와 하부 실린더의 타단에 체결되는 마감부; 상기 간격조절수단에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더, 하부 실린더, 기어박스부 및 마감부의 일단에 장착되는 흡입관; 및 상기 간격조절수단에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더, 하부 실린더, 기어박스부 및 마감부의 타단에 장착되는 토출관;을 포함하고, 상기 간격조절수단을 통해 상기 상부 실린더와 하부 실린더 간의 간격을 조절하면, 상기 기어박스부, 마감부, 흡입관 및 토출관은 상호간 연결에 의해 고정된 상태에서 상기 상부 실린더와 하부 실린더가 승하강 이동된다.
이때, 상기 기어박스부의 상부와 하부에는 제1체결공이 형성된 제1 및 제2결합플랜지가 각각 구비되고, 양 측부에는 상기 흡입관 및 토출관과 연결하기 위한 제2체결공이 형성된 제3 및 제4결합플랜지가 각각 형성되며, 상기 상부 실린더에는, 상기 제1체결공에 대응하는 제1결합공이 형성된 제1 및 제2상부 플랜지가 양단에 각각 구비되어 상기 제1상부 플랜지가 상기 제1결합플랜지에 결합하며, 양 측부에는 상기 흡입관 및 토출관과 연결하기 위한 제2결합공이 형성된 상측부 플랜지가 각각 형성되고, 상기 하부 실린더에는, 상기 제1체결공에 대응하는 제3결합공이 형성된 제1 및 제2하부 플랜지가 양단에 각각 구비되어 상기 제1하부 플랜지가 상기 제2결합플랜지에 결합하고, 양 측부에는 상기 흡입관 및 토출관과 연결하기 위한 제4결합공이 형성된 하측부 플랜지가 각각 형성되고, 상기 마감부는, 상하부에 상기 제1결합공 및 제3결합공에 대응하는 제3체결공이 각각 형성되어 상기 제2상부 플랜지 및 제2하부 플랜지에 결합되고 양 측부에는 상기 흡입관 및 토출관과 연결하기 위한 제4체결공이 형성되는 마감플랜지와, 상기 마감플랜지의 개구를 덮는 중간판과, 상기 중간판을 가압한 상태로 상기 제2상부 플랜지 및 제2하부 플랜지에 결합되는 커버판을 포함하며, 상기 흡입관에는, 가스켓이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭의 일단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지와 하측부 플랜지, 제3결합플랜지 및 마감플랜지에 결합되는 입수 플랜지를 구비하되, 상기 입수 플랜지에는 상기 상측부 플랜지의 제2결합공, 상기 하측부 플랜지의 제4결합공, 상기 제3결합플랜지의 제2체결공 및 상기 마감플랜지의 제4체결공에 대응되는 제5체결공이 형성되고, 상기 토출관에는, 가스켓이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭의 타단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지와 하측부 플랜지, 제4결합플랜지 및 마감플랜지에 결합되는 출수 플랜지를 구비하되, 상기 출수 플랜지에는 상기 상측부 플랜지의 제2결합공, 상기 하측부 플랜지의 제4결합공, 상기 제4결합플랜지의 제2체결공 및 상기 마감플랜지의 제4체결공에 대응되는 제6체결공이 형성되며, 상기 제1 및 제2결합플랜지의 제1체결공과, 상기 제1 및 제2상부플랜지의 제1결합공과, 상기 제1 및 제2하부 플랜지의 제3결합공, 및 상기 마감플랜지의 제3체결공은 복수개로 구성되어 높이방향으로 일정 간격 이격되게 배치되되, 상기 상부 실린더 또는 하부 실린더를 상기 간격조절수단에 의해 높이방향으로 이동할 때, 특정 높이에 배치되는 제1결합공과 제3결합공의 내주연에 상기 제1체결공과 제3체결공의 내주연이 일치되고, 상기 제2 및 제4결합공 또는 상기 제2 및 제4결합공에 대응하는 상기 제5 및 제6체결공은 높이방향으로 길게 형성된 장공이거나 상대적으로 큰 직경을 갖는 홀로 구성될 수 있다.
그리고 상기 제1결합공, 제3결합공, 제1체결공 및 제3체결공은 서로 다른 높이로 이루어진 복수개의 높이레벨을 갖되, 각 높이레벨에는 각각 2개의 구멍이 한조를 이루어 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1결합공과 제3결합공의 높이레벨 간 간격과 상기 제1체결공과 제3체결공의 높이레벨 간 간격 중 하나는 그 간격이 일정하고, 다른 하나는 높이방향 일단으로부터 순차적으로 증가 또는 감소하게 구성된다.
아울러, 상부 실린더와 하부 실린더 간의 간격 조정을 위하여, 상기 하부 실린더의 하측부 플랜지에는 삽입홈이 마련되고, 상기 상부 실린더의 상측부 플랜지에는 나사산이 형성된 관통공이 형성되며, 상기 간격조절수단은, 그 일단이 상기 삽입홈에 지지된 상태에서 상기 관통공에 나사 결합되며 노출되어 그 노출된 타단이 회전되면서 상기 하부 실린더에 대한 상기 상부 실린더의 위치를 상하방향으로 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프에 따르면, 케이싱의 일부인 펌핑블럭을 개방하지 않고도 외부에서 회전로터와 케이싱 간의 간격을 간편하게 조절하여 정상적으로 운전할 수 있어 초과 비용 없이 로터리 펌프의 가동시간 연장 및 효율의 증가를 실현할 수 있으므로, 전반적인 운용비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 회전로터와 케이싱 간의 간격 조절 방식이 단순하여 초보자도 쉽게 간격을 조절하여 로터리 펌프를 정상적으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.
이러한 효과로 인해, 본 발명에 따른 로터리 펌프는, 저점도에서부터 고점도 유체까지 악조건의 슬러지, 알갱이뿐만 아니라, 고압용 및 정량용 등 어떤 적용환경에나 사용 가능하고 여러 가지 조건이 복합되는 악조건에서도 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 회전식 로터리 펌프를 설명하기 위하여 커버를 분리한 상태를 도시한 정면도,
도 2는 종래의 다른 회전식 용적형펌프의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 로터리 펌프의 구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 로터리 펌프의 구성을 도시한 분해 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 로터리 펌프에서 커버판과 중간판을 해체한 상태를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 제1 및 제3결합공과 제3체결공의 구성을 설명하는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 간격조절수단의 작동에 따라 제1결합공과 제3체결공의 위치 변화를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 간격조절수단의 작동에 따라 제2 및 제4결합공과 제5체결공의 위치 변화를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 간격조절수단을 작동하여 1단계로 상부 실린더와 하부 실린더의 간격을 좁힌 상태를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 간격조절수단을 작동하여 2단계로 상부 실린더와 하부 실린더의 간격을 좁힌 상태를 도시한 사시도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 로터리 펌프의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 로터리 펌프의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 로터리 펌프에서 커버판과 중간판을 해체한 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제1 및 제3결합공과 제3체결공의 구성을 설명하는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 간격조절수단의 작동에 따라 제1결합공과 제3체결공의 위치 변화를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 간격조절수단의 작동에 따라 제2 및 제4결합공과 제5체결공의 위치 변화를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로터리 펌프는, 기어박스부(100), 펌핑블럭(200), 마감부(300), 흡입관(400) 및 토출관(500)으로 구성된다.
상기 기어박스부(100)는 상부 로터(110) 및 하부 로터(120)가 상호 이격되게 배치되어 모터와 같은 구동장치로부터 동력을 전달받아 상기 상부 로터(110)와 하부 로터(120)를 회전시킨다. 이러한 기어박스부(100)의 상부와 하부에는, 상기 펌핑블럭(200)의 상부 실린더(210) 및 하부 실린더(220)를 기어박스에 체결하기 위한 제1 및 제2결합플랜지(130, 140)가 각각 구비되고, 일측부에는 흡입관(400)을 장착하기 위한 제3결합플랜지(150)가 구비되며, 타측부에는 토출관(500)을 장착하기 위한 제4결합플랜지(160)가 구비된다.
이때 상기 제1 및 제2결합플랜지(130, 140)에는 제1체결공(131, 141)이 형성되고, 상기 제3 및 제4결합플랜지(150, 160)에는 제2체결공(151, 161)이 형성된다. 그리고 상기 제1체결공(131, 141)은 로터축 방향으로 형성되지만, 상기 제2체결공(151, 161)은 상기 로터축의 직각방향으로 형성된다.
또한 상기 제1체결공(131, 141)은 복수개로 구성되어 높이방향으로 일정 간격 이격되게 배치되고, 서로 다른 높이로 이루어진 복수개의 높이레벨을 갖되, 각 높이레벨에는 각각 2개의 구멍이 한조를 이루어 좌우 대칭으로 배치된다.
보다 상세히 설명하면, 각 플랜지에 총 6개의 제1체결공(131, 141)이 형성되는 경우에, 2개의 제1체결공이 한조를 이루므로, 3개 조(U, M, D, 도 7 참조)가 형성될 수 있다. 그리고 3개 조는 각각 서로 다른 높이레벨을 갖고, 각 조에 포함되는 2개의 제1체결공은 좌우 대칭으로 제1 및 제2결합플랜지(130, 140) 상에 배치된다.
이때 3개 조의 높이레벨 간의 간격은 서로 동일할 수도 있지만, 순차적으로 증가하거나 감소하게 배치될 수 있다. 여기서 '순차적으로 증가한다'는 것은, 예를 들면, 상단 조의 높이레벨과 중간 조의 높이레벨 간의 간격(상단 조의 제1체결공의 하단과 중간 조의 제1체결공의 상단의 높이차)이 1㎜인 경우에, 중간 조의 높이레벨과 하단 조의 높이레벨 간의 간격(중간 조의 제1체결공의 하단과 하단 조의 제1체결공의 상단의 높이차)이 1.1㎜인 것과 같이 증가하는 것을 의미한다. 반대로 '순차적으로 감소한다'는 것은, 예를 들면, 상단 조의 높이레벨과 중간 조의 높이레벨 간의 간격이 1㎜인 경우에, 중간 조의 높이레벨과 하단 조의 높이레벨 간의 간격이 0.9㎜인 것과 같이 감소하는 것을 의미한다.
다만, 본 실시예에서는 3개 조의 높이레벨 간의 간격이 서로 동일한 경우가 예시되어 있다.
다음으로, 펌핑블럭(200)은 내부에 상부 로터(110)와 하부 로터(120)가 배치되고, 간격조절수단(230)에 의해 이격된 상태로 상기 기어박스부(100)에 일단이 체결되는 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 포함하여 용적실을 형성한다.
상기 상부 실린더(210)에는, 길이방향 일단에 상기 제1결합플랜지(130)에 결합하기 위한 제1상부 플랜지(211)가 구비되고, 길이방향 타단에 상기 마감부(300)에 결합하기 위한 제2상부 플랜지(212)가 구비되며, 양 측부에 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 상측부 플랜지(213)가 각각 형성된다.
이때 제1 및 제2상부 플랜지(211, 212)에는 상기 제1체결공(131, 141)에 대응하는 제1결합공(211a, 212a)이 형성되고, 상측부 플랜지(213)에는 제2결합공(213a)이 형성된다.
또한 상기 하부 실린더(220)에는, 길이방향 일단에 상기 제2결합플랜지(140)에 결합하기 위한 제1하부 플랜지(221)가 구비되고, 길이방향 타단에 상기 마감부(300)에 결합하기 위한 제2하부 플랜지(222)가 구비되며, 양 측부에 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 하측부 플랜지(223)가 각각 형성된다.
이때 제1 및 제2하부 플랜지(221, 222)에는 상기 제1체결공(131, 141)에 대응하는 제3결합공(221a, 222a)이 형성되고, 하측부 플랜지(223)에는 제4결합공(223a)이 형성된다.
그리고 상기 제1 및 제3결합공(221a, 222a)은 로터축 방향으로 형성되지만, 상기 제2 및 제4결합공(213a, 223a)은 상기 로터축의 직각방향으로 형성된다.
또한 상기 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)은 복수개로 구성되어 높이방향으로 일정 간격 이격되게 배치되고, 서로 다른 높이로 이루어진 복수개의 높이레벨을 갖되, 각 높이레벨에는 각각 2개의 구멍이 한조를 이루어 좌우 대칭으로 배치된다. 이러한 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)의 배치관계는 상술한 제1체결공(131, 141)의 경우와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는, 3개조의 높이레벨 간의 간격이 순차적으로 감소하도록 형성된다. 예를 들면, 각 플랜지에 형성된 6개의 제1결합공(211a, 212a)을 높이레벨에 따라 3개조로 구분할 때, 상단 조의 높이레벨과 중간 조의 높이레벨 간의 간격이 1㎜인 경우에, 중간 조의 높이레벨과 하단 조의 높이레벨 간의 간격이 0.9㎜인 것과 같이 감소하는 형태로 구성된다.
이와 같이, 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)의 높이레벨 간 간격은 순차적으로 감소하는 형태로 구성되지만, 제1체결공(131, 141)의 높이레벨 간 간격은 서로 동일하게 구성됨으로써, 상단 조에 포함되는 제1 및 제3결합공의 내주연이 상단 조에 포함되는 제1체결공(131, 141)의 내주연에 일치할 때, 중단 조 및 하단 조의 제1 및 제3결합공과 제1체결공(131, 141)의 내주연은 상호 일치하지 않게 된다. 이때 간격조절수단(230)을 통해 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 간격을 1단계로 좁히면, 중단 조에 포함되는 제1 및 제3결합공의 내주연이 중단 조에 포함되는 제1체결공(131, 141)의 내주연에 일치하게 된다. 동일한 방식으로, 상기 간격조절수단(230)을 통해 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 간격을 2단계로 좁히면, 하단 조에 포함되는 제1 및 제3결합공의 내주연이 하단 조에 포함되는 제1체결공(131, 141)의 내주연에 일치하게 된다. 따라서 이러한 방식으로 간격조절수단(230)을 통해 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 조절할 때 높이레벨에 따른 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)과 제1체결공(131, 141) 중 적어도 한 조에서 그 내주연이 상호 일치함에 따라 상기 구멍들을 통해 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 기어박스부(100) 및 마감부(300)에 견고히 고정할 수 있게 된다.
또한 상술한 간격조절수단(230)은, 이를 통해 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 조절하여, 상기 기어박스부(100), 마감부(300), 흡입관(400) 및 토출관(500)이 상호간 연결에 의해 고정된 상태에서 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 승하강 이동시키는 구성이다.
이러한 간격조절수단(230)은 다양한 구성으로 적용될 수 있는데, 본 실시예에서는 볼트결합 방식으로 이루어져 그 상단에서 일방향으로 회전시킴에 따라 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 조절하는 방식을 채택하고 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 하부 실린더(220)의 하측부 플랜지(223)에는 삽입홈(223b)이 마련되고, 상기 상부 실린더(210)의 상측부 플랜지(213)에는 나사산이 형성된 관통공(213b)이 형성되며, 이러한 상태에서, 상기 간격조절수단(230)은 그 일단이 상기 삽입홈(223b)에 지지된 상태에서 상기 관통공(213b)에 나사 결합되며 노출되어 그 노출된 타단이 회전되면서 상기 하부 실린더(220)에 대한 상기 상부 실린더(210)의 위치를 상하방향으로 조정하도록 구성된다.
마감부(300)는 상기 펌핑블럭(200)의 타단을 폐쇄하도록 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 타단에 체결된다. 이러한 마감부(300)는, 마감플랜지(310)와 중간판(320)과 커버판(330)을 포함하여 구성된다.
상기 마감플랜지(310)는 상하부에 상기 제1결합공(211a, 212a) 및 제3결합공(221a, 222a)에 대응하는 제3체결공(311)이 각각 형성되어 상기 제2상부 플랜지(212) 및 제2하부 플랜지(222)에 결합되고 양 측부에는 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 제4체결공(312)이 형성된다.
그리고 상기 중간판(320)은, 상기 마감플랜지(310) 내측으로 형성된 안착면(313)에 안착되어 상기 마감플랜지(310)의 개구를 덮는 구성이다.
또한 상기 커버판(330)은 상기 중간판(320)을 가압한 상태로 상기 제2상부 플랜지(212) 및 제2하부 플랜지(222)에 결합된다. 이때 상기 커버판(330)에는 상부 실린더(210) 및 하부 실린더(220)와 연결하기 위하여 전방으로 돌출되게 형성되는 돌출결합부(331)가 구비된다. 이러한 돌출결합부(331)는 상기 마감플랜지(310)가 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)에 결합되어 있는 상태에서 상기 중간판(320)을 가압한 상태로 다시 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)에 결합되는데, 이를 위해 상기 마감플랜지(310)의 제3체결공(311)에 대응되는 위치에 관통공(331a)을 구비한다.
그런데, 간격조절수단(230)에 의해 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 승하강 조작하지 않은 상태에서는 상단 조에 해당하는 상기 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)과 제3체결공(311)의 내주연만이 일치하고 있으므로, 상기 관통공(331a)의 위치에 대응되는 하단 조에 해당하는 상기 제1 및 제3결합공과 제3체결공의 내주연은 일치하지 않게 된다. 따라서 이러한 불일치에도 불구하고 상기 관통공(331a)을 통해 체결될 수 있도록 상기 관통공(331a)의 직경은 상기 제1 및 제3결합공(211a, 212a, 221a, 222a)과 제3체결공(311)의 직경보다 크게 형성된다.
또한 돌출결합부(331)에 의해 마감플랜지(310)와 이격되고, 그 이격된 공간에는 너트(N)가 삽입된 상태로 상기 관통공(331a)을 통해 체결된다. 이와 같이, 돌출결합부(331)가 마감플랜지(310)로부터 이격되게 돌출 형성되고 상기 돌출결합부(331)와 마감플랜지(310) 사이에 너트(N)를 삽입하는 것은, 특히 하단 조의 제1 및 제3결합공과 제3체결공의 내주연이 일치되어 체결되는 경우, 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)는 마감플랜지(310)와 하단 조의 제1 및 제3결합공과 제3체결공을 통해서만 결합되는데, 이때 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 마감플랜지(310)에 견고히 고정한 상태에서 돌출결합부(331)가 결합되도록 하기 위함이다.
상기 흡입관(400)은 상기 간격조절수단(230)에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더(210), 하부 실린더(220), 기어박스부(100) 및 마감플랜지(310)의 일단에 장착된다. 이러한 흡입관(400)은, 가스켓(412)이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭(200)의 일단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지(213)와 하측부 플랜지(223), 제3결합플랜지(150) 및 마감플랜지(310)에 결합되는 입수 플랜지(410)를 구비한다. 그리고 상기 입수 플랜지(410)에는 상기 상측부 플랜지(213)의 제2결합공(213a), 상기 하측부 플랜지(223)의 제4결합공(223a), 상기 제3결합플랜지(150)의 제2체결공(151) 및 상기 마감플랜지(310)의 제4체결공(312)에 대응되는 제5체결공(411)이 형성된다.
또한 상기 토출관(500)은 상기 간격조절수단(230)에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더(210), 하부 실린더(220), 기어박스부(100) 및 마감플랜지(310)의 타단에 장착된다. 이러한 토출관(500)은, 가스켓(512)이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭(200)의 타단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지(213)와 하측부 플랜지(223), 제4결합플랜지(160) 및 마감플랜지(310)에 결합되는 출수 플랜지(510)를 구비한다. 그리고 상기 출수 플랜지(510)에는 상기 상측부 플랜지(213)의 제2결합공(213a), 상기 하측부 플랜지(223)의 제4결합공(223a), 상기 제4결합플랜지(160)의 제2체결공(161) 및 상기 마감플랜지(310)의 제4체결공(312)에 대응되는 제6체결공(511)이 형성된다.
이때 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)가 간격조절수단(230)에 의해 상하 이동될 때에도 상기 흡입관(400)과 토출관(500)이 상기 상부 실린더(210) 및 하부 실린더(220)에 결합되어야 하므로, 이를 위해 상기 상부 실린더(210)의 제2결합공(213a)과 상기 하부 실린더(220)의 제4결합공(223a) 또는 상기 흡입관(400)의 제5체결공(411)과 상기 토출관(500)의 제6체결공(511)은 높이방향으로 길게 형성된 장공이거나 상대적으로 큰 직경을 갖는 홀로 구성된다. 본 실시예에서는 상기 제2결합공(213a)과 제4결합공(223a)의 직경보다 상기 제5체결공(411)과 제6체결공(511)의 직경이 상대적으로 큰 홀로 구성된 것이 예시되어 있다. 이 경우, 상기 제5체결공(411)과 제6체결공(511)의 직경은, 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 상하 이동에도 불구하고 상기 제2결합공(213a)과 제4결합공(223a)의 내주연이 상기 제5체결공(411)과 제6체결공(511)의 내주연에 포함될 수 있는 크기로 형성되어야 한다.
다음으로 본 발명에 따른 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프의 작용에 대해 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 간격조절수단을 작동하여 1단계로 상부 실린더와 하부 실린더의 간격을 좁힌 상태를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 간격조절수단을 작동하여 2단계로 상부 실린더와 하부 실린더의 간격을 좁힌 상태를 도시한 사시도이다.
최초 펌프의 사용시에는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상단 조(U)에 해당하는 제1결합공(211a)과 제3체결공(311)의 내주연이 일치하고 그 구멍들을 통하여 센터볼트(B)를 삽입하여 결합한다. 이 상태에서는 제2 및 제4결합공(213a, 223a)과 제5체결공(411)의 위치가 도 8의 (a)와 같은 위치에 배치된다.
그런데, 장기간 사용이나 펌핑하는 재료의 성질에 따라서 로터의 마모가 발생되고, 로터의 마모로 인해 로터와 실린더 사이에 간극이 발생하거나 커지게 된다. 이러한 간극은 유체의 흡입 및 압송작용을 저하시키기 때문에 유체의 송출이 원활하지 않게 된다.
따라서 이러한 경우에는, 마감부(300)의 커버판(330)을 해체한 상태에서 센터볼트를 포함한 결합수단을 해체하거나 결합을 약화시킨 후, 간격조절수단(230)을 회전시켜 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 좁힌다. 이때 간격을 좁히는 1단계 작동은 중간 조(M)에 해당하는 제1결합공(211a)과 제3체결공(311)의 내주연이 상호 일치하는 지점까지 이루어진다(도 7의 (b) 참조). 그러면 도 9에 도시된 바와 같이, 상부 실린더(210)는 기어박스부(100) 및 마감부(300)에 대해 상대적으로 하강하고, 하부 실린더(220)는 상대적으로 상승한 위치에 존재한다. 그리고 이 상태에서는 제2 및 제4결합공(213a, 223a)과 제5체결공(411)의 위치가 도 8의 (b)와 같은 위치에 배치된다.
또한 펌프의 지속적인 사용에 의해 로터의 마모는 더욱 심해질 수 있고, 이럴 경우 간격조절수단(230)을 추가적으로 작동하여 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 추가적으로 조정할 수 있다. 따라서 1단계 작동과 동일하게, 마감부(300)의 커버판(330)을 해체한 상태에서 센터볼트(B)를 포함한 결합수단을 해체하거나 결합을 약화시킨 후, 간격조절수단(230)을 회전시켜 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 좁힌다. 이때 간격을 좁히는 2단계 작동은 하단 조(D)에 해당하는 제1결합공(211a)과 제3체결공(311)의 내주연이 상호 일치하는 지점까지 이루어진다(도 7의 (c) 참조). 그러면 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 실린더(210)는 기어박스부(100) 및 마감부(300)에 대해 상대적으로 더욱 하강하고, 하부 실린더(220)는 상대적으로 더욱 상승한 위치에 존재한다. 그리고 이 상태에서는 제2 및 제4결합공(213a, 223a)과 제5체결공(411)의 위치가 도 8의 (c)와 같은 위치에 배치된다.
이와 같이, 간격조절수단(230)의 작동과 센터볼트(B)의 위치 이동만으로 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 변경하여 로터와의 간극을 조절하여 정상적으로 운전할 수 있어 초과 비용 없이 로터리 펌프의 가동시간 연장 및 효율의 증가를 실현할 수 있다. 더구나, 이러한 간격 조절 방식이 단순하여 초보자도 쉽게 간격을 조절함으로서 로터리 펌프를 정상적으로 구동시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100 : 기어박스부 110 : 상부 로터
120 : 하부 로터 130, 140 : 제1 및 제2결합플랜지
131, 141 : 제1체결공 150, 160 : 제3 및 제4결합플랜지
151, 161 : 제2체결공
200 : 펌핑블럭 210 : 상부 실린더
211, 212 :　제1 및 제2상부 플랜지
211a 212a : 제1결합공 213 : 상측부 플랜지
213a : 제2결합공 213b : 관통공
220 : 하부 실린더 221, 222 : 제1 및 제2하부 플랜지
221a, 222a : 제3결합공 223 : 하측부 플랜지
223a : 제4결합공 223b : 삽입홈
230 : 간격조절수단
300 : 마감부 310 : 마감플랜지
311 : 제3체결공 312 : 제4체결공
313 :　안착면 320 : 중간판
330 : 커버판 331：돌출결합부
331a : 관통공
400 : 흡입관 410 : 입수 플랜지
411 : 제5체결공 412 : 가스켓
500 : 토출관 510 : 출수 플랜지
511 : 제6체결공 512 : 가스켓
B : 센터볼트 N : 너트

Claims (5)

  1. 상부 로터(110) 및 하부 로터(120)가 상호 이격되게 설치되는 기어박스부(100);
    내부에 상부 로터(110)와 하부 로터(120)가 배치되고, 간격조절수단(230)에 의해 이격된 상태로 상기 기어박스부(100)에 일단이 체결되는 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)를 포함하여 용적실을 형성하는 펌핑블럭(200);
    상기 펌핑블럭(200)의 타단을 폐쇄하도록 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 타단에 체결되는 마감부(300);
    상기 간격조절수단(230)에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더(210), 하부 실린더(220), 기어박스부(100) 및 마감부(300)의 일단에 장착되는 흡입관(400); 및
    상기 간격조절수단(230)에 의해 이격된 공간에서 상기 상부 실린더(210), 하부 실린더(220), 기어박스부(100) 및 마감부(300)의 타단에 장착되는 토출관(500);을 포함하고,
    상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)는 상기 기어박스부(100), 마감부(300), 흡입관(400) 및 토출관(500)에 형성된 체결공에 대응하는 결합공을 각각 구비하며,
    서로 대응되는 체결공과 결합공의 쌍 중 일부는, 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)의 승하강에 따라 볼트 결합 가능한 위치로 배열되고, 서로 대응되는 체결공과 결합공의 쌍 중 다른 일부는, 높이방향으로 길게 형성된 장공이거나 상대적으로 큰 직경을 갖는 홀인 체결공 또는 결합공으로 구성되며,
    상기 간격조절수단(230)을 통해 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220) 간의 간격을 조절하면, 상기 기어박스부(100), 마감부(300), 흡입관(400) 및 토출관(500)은 상호간 연결에 의해 고정된 상태에서 상기 상부 실린더(210)와 하부 실린더(220)가 승하강 이동되어, 서로 대응되는 위치에 배치된 체결공과 결합공의 볼트 결합에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기어박스부(100)의 상부와 하부에는 제1체결공(131, 141)이 형성된 제1 및 제2결합플랜지(130, 140)가 각각 구비되고, 양 측부에는 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 제2체결공(151, 161)이 형성된 제3 및 제4결합플랜지(150, 160)가 각각 형성되며,
    상기 상부 실린더(210)에는, 상기 제1체결공(131, 141)에 대응하는 제1결합공(211a, 212a)이 형성된 제1 및 제2상부 플랜지(211, 212)가 양단에 각각 구비되어 상기 제1상부 플랜지(211)가 상기 제1결합플랜지(130)에 결합하며, 양 측부에는 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 제2결합공(213a)이 형성된 상측부 플랜지(213)가 각각 형성되고,
    상기 하부 실린더(220)에는, 상기 제1체결공(131, 141)에 대응하는 제3결합공(221a, 222a)이 형성된 제1 및 제2하부 플랜지(221, 222)가 양단에 각각 구비되어 상기 제1하부 플랜지(221)가 상기 제2결합플랜지(140)에 결합하고, 양 측부에는 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 제4결합공(223a)이 형성된 하측부 플랜지(223)가 각각 형성되고,
    상기 마감부(300)는, 상하부에 상기 제1결합공(211a, 212a) 및 제3결합공(221a, 222a)에 대응하는 제3체결공(311)이 각각 형성되어 상기 제2상부 플랜지(212) 및 제2하부 플랜지(222)에 결합되고 양 측부에는 상기 흡입관(400) 및 토출관(500)과 연결하기 위한 제4체결공(312)이 형성되는 마감플랜지(310)와, 상기 마감플랜지(310)의 개구를 덮는 중간판(320)과, 상기 중간판(320)을 가압한 상태로 상기 제2상부 플랜지(212) 및 제2하부 플랜지(222)에 결합되는 커버판(330)을 포함하며,
    상기 흡입관(400)에는, 가스켓(412)이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭(200)의 일단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지(213)와 하측부 플랜지(223), 제3결합플랜지(150) 및 마감플랜지(310)에 결합되는 입수 플랜지(410)를 구비하되, 상기 입수 플랜지(410)에는 상기 상측부 플랜지(213)의 제2결합공(213a), 상기 하측부 플랜지(223)의 제4결합공(223a), 상기 제3결합플랜지(150)의 제2체결공(151) 및 상기 마감플랜지(310)의 제4체결공(312)에 대응되는 제5체결공(411)이 형성되고,
    상기 토출관(500)에는, 가스켓(512)이 개재된 상태로 상기 펌핑블럭(200)의 타단에 결합되도록 상기 상측부 플랜지(213)와 하측부 플랜지(223), 제4결합플랜지(160) 및 마감플랜지(310)에 결합되는 출수 플랜지(510)를 구비하되, 상기 출수 플랜지(510)에는 상기 상측부 플랜지(213)의 제2결합공(213a), 상기 하측부 플랜지(223)의 제4결합공(223a), 상기 제4결합플랜지(160)의 제2체결공(161) 및 상기 마감플랜지(310)의 제4체결공(312)에 대응되는 제6체결공(511)이 형성되며,
    상기 제1 및 제2결합플랜지(130, 140)의 제1체결공(131, 141)과, 상기 제1 및 제2상부 플랜지(211, 212)의 제1결합공(211a, 212a)과, 상기 제1 및 제2하부 플랜지(221, 222)의 제3결합공(221a, 222a), 및 상기 마감플랜지(310)의 제3체결공(311)은 복수개로 구성되어 높이방향으로 일정 간격 이격되게 배치되되, 상기 상부 실린더(210) 또는 하부 실린더(220)를 상기 간격조절수단(230)에 의해 높이방향으로 이동할 때, 특정 높이에 배치되는 제1결합공(211a, 212a)과 제3결합공(221a, 222a)의 내주연에 상기 제1체결공(131, 141)과 제3체결공(311)의 내주연이 일치되고,
    상기 제2 및 제4결합공(213a, 223a) 또는 상기 제2 및 제4결합공(213a, 223a)에 대응하는 상기 제5 및 제6체결공(411, 511)은 높이방향으로 길게 형성된 장공이거나 상대적으로 큰 직경을 갖는 홀인 것을 특징으로 하는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1결합공(211a, 212a), 제3결합공(221a, 222a), 제1체결공(131, 141) 및 제3체결공(311)은 서로 다른 높이로 이루어진 복수개의 높이레벨을 갖되, 각 높이레벨에는 각각 2개의 구멍이 한조를 이루어 좌우 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1결합공(211a, 212a)과 제3결합공(221a, 222a)의 높이레벨 간 간격과 상기 제1체결공(131, 141)과 제3체결공(311)의 높이레벨 간 간격 중 하나는 그 간격이 일정하고, 다른 하나는 높이방향 일단으로부터 순차적으로 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 실린더(220)의 하측부 플랜지(223)에는 삽입홈(223b)이 마련되고,
    상기 상부 실린더(210)의 상측부 플랜지(213)에는 나사산이 형성된 관통공(213b)이 형성되며,
    상기 간격조절수단(230)은, 그 일단이 상기 삽입홈(223b)에 지지된 상태에서 상기 관통공(213b)에 나사 결합되며 노출되어 그 노출된 타단이 회전되면서 상기 하부 실린더(220)에 대한 상기 상부 실린더(210)의 위치를 상하방향으로 조정하는 것을 특징으로 하는 승하강 실린더에 의해 로터와의 간격 조절이 가능한 로터리 펌프.
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