KR101873158B1 - 로터리디스크 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 펌프효율을 극대화할 수 있도록; 내부에 입구 및 출구가 구비된 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 챔버 내에 회전 가능하도록 구비된 중심축의 길이방향으로 회전하도록 연결되며 서로 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 대향면을 갖는 한 쌍의 제1디스크와 제2디스크를 포함하는 통상의 로터리디스크 펌프에 있어서; 상기 제1디스크와 상기 제2디스크의 사이 구비되며, 상기 중심축의 길이방향으로 회전하도록 연결되고 상기 제1디스크와 상기 제2디스크와 각각 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 각각의 대향면을 가지는 보조디스크를 더 포함하여 이루어지며; 상기 제1디스크와 상기 제2디스크 및 상기 보조디스크를 구성하는 각각의 대향면에는, 외측 방향으로 돌출된 복수 개의 베인들이 중앙을 중심으로 사이 각도를 가지면서 배치되되; 상기 베인들의 높이는, 상기 제1디스크와 상기 제2디스크 및 상기 보조디스크들의 사이간격보다 더 낮게 형성되는 로터리디스크 펌프를 제공한다.

Description

로터리디스크 펌프{A pump}

본 발명은, 챔버의 내부에서 회전하는 로터리디스크를 통해 유체를 펌프하도록 된 로터리디스크 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 펌프효율을 극대화할 수 있도록 된 로터리디스크 펌프에 관한 것이다.

일반적인 유체를 펌프하도록 된 것에 사용되는 로터리디스크 펌프는, 한국특허출원번호 제10-1992-0703436호(명칭: 로터리 디스크 펌프/1992.12.30.)에서 공지된 바와 같이, 내부에 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 챔버의 일단부에 각각 구비되는 입구 및 출구와, 상기 챔버 내에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축에 대해 함께 회전하도록 연결되며 내부 대향면을 갖는 적어도 두 개의 평행하게 이격된 디스크를 포함하고, 상기 디스크의 내부 대향면은 유체를 펌프하기 위해 회전시 소정 거리 떨어져서 이격되어 있는 구조를 가진다.

즉, 모터의 구동에 의해 상기 디스크가 상기 챔버의 내부에서 회전을 하면 상기 챔버는 진공상태를 이루게 됨에 따라 입구를 통해 유체를 흡입하여 출구로 토출하게 된다.

한편. 한국특허출원번호 제10-2010-0064368호(명칭: 로터리 디스크 펌프/2010.07.05.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 내부에 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 챔버의 일단부에 있는 입구 및 출구와, 상기 챔버 내에 동축방향으로 배치되어서 그 중심축에 대해 회전하도록 연결되며 내부 대향면을 갖는 디스크를 포함하고, 상기 디스크의 내부 대향면은 유체를 펌프하기 위해 회전시 소정 거리 떨어져서 이격되어 있는 통상의 로터리 디스크 펌프에 있어서; 상기한 디스크와 하우징의 내벽 사이공간에는 상기 입구와 연결되어 유체가 유입되도록 된 통로가 구비되되; 상기한 통로는 상기 하우징의 내부를 통해 상기 입구와 상기 디스크와 하우징의 내벽 사이공간을 연결하도록 구성되어 상기 입구에서 상기 디스크와 하우징의 내벽으로 유체를 공급하도록 된 로터리 디스크 펌프가 기재되어 있다.

1, 한국특허출원번호 제10-1992-0703436호(1992.12.30.) 2, 한국특허출원번호 제10-2010-0064368호(2010.07.05.)

그러나 상기와 같은 종래의 로터리디스크 펌프들은, 구조적으로 펌프효율을 극대화하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 구조적으로 펌프효율을 극대화할 수 있도록 된 로터리디스크 펌프를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 로터리디스크 펌프는, 내부에 입구 및 출구가 구비된 원통형 로우터 챔버를 갖는 하우징과, 상기 챔버 내에 회전 가능하도록 구비된 중심축의 길이방향으로 회전하도록 연결되며 서로 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 대향면을 갖는 한 쌍의 제1디스크와 제2디스크를 포함하는 통상의 로터리디스크 펌프에 있어서; 상기 제1디스크와 상기 제2디스크의 사이 구비되며, 상기 중심축의 길이방향으로 회전하도록 연결되고 상기 제1디스크와 상기 제2디스크와 각각 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 각각의 대향면을 가지는 보조디스크를 더 포함하여 이루어지며; 상기 제1디스크와 상기 제2디스크 및 상기 보조디스크를 구성하는 각각의 대향면에는, 외측 방향으로 돌출된 복수 개의 베인들이 중앙을 중심으로 사이 각도를 가지면서 배치되되; 상기 베인들의 높이는, 상기 제1디스크와 상기 제2디스크 및 상기 보조디스크들의 사이간격보다 더 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 로터리디스크 펌프는, 유체가 입구에서 출구로 유체가 이동할 때, 챔버의 내부에서 제1디스크와 제2디스크의 사이에서 보조디스크의 회전에 따른 펌프압력의 증대로 인하여 펌프효율이 극대화되는 효과를 가진다.

도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 보인 개략 단면 예시도.
도 2 내지 도 5는, 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 구성하는 디스크를 보인 개략 예시도.
도 6 및 도 7은, 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 구성하는 디스크의 다른 예를 보인 개략 예시도.
도 8 내지 도 11은, 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 구성하는 디스크의 또 다른 예를 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 5는, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)는, 내부에 입구(21) 및 출구(22)가 구비된 원통형 로우터 챔버(23)를 갖는 하우징(2)와, 상기 챔버(23) 내에 회전 가능하도록 구비된 중심축(3)의 길이방향으로 회전하도록 연결되며 서로 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 대향면을 갖는 한 쌍의 제1디스크(41)와 제2디스크(42)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 제1디스크(41)와 제2디스크(42)가 모터(31)의 동력을 전달받은 중심축(3)이 회전될 때, 상기 챔버(23)의 내부에서 회전됨으로써, 상기 챔버(23)의 내부가 진공상태를 형성하게 된다.

따라서 유체가 상기 입구(21)를 통해 유입된 후, 상기 출구(22)를 통해 외부로 펌프된다.

상기 입구(21)는 상기 챔버(23)의 일단부에 구비되되 상기 중심축(3)의 길이 방향에 배치되는 것이 바람직하며, 상기 출구는, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)들을 가로질러 연장되는 상기 챔버(23) 외주벽의 영역상에 배치되는 것이 가장 바람직하다.

즉, 유체가 상기 중심축(3)의 길이방향으로 유입된 후, 상기 챔버(23)의 외주측 방향으로 펌프된다.

이러한 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)는, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)의 사이에 구비되며, 상기 중심축(3)의 길이방향으로 회전하도록 연결되고 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)와 각각 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 각각의 대향면을 가지는 보조디스크(43)를 더 포함하여 이루어진다.

즉, 유체가 상기 입구(21)에서 상기 출구(22)로 이동할 때, 상기 챔버(23)의 내부에서 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)의 사이에서 상기 보조디스크(43)의 회전에 따른 펌프압력의 증대로 인하여 펌프효율이 극대화된다.

한편, 상기 제1디스크(41)는, 상기 챔버(23)의 상기 입구(21)측에 배치되며, 중앙에 유체를 상기 입구(21)로부터 상기 제2디스크(42) 사이의 공간까지 유동시키기 위해 상기 입구(21)와 정렬된 개구(44)를 갖는다.

그리고 상기 제1디스크(41)는 상기 제2디스크(42)가 고정된 상기 중심축(3)에 밀접하게 인접하고 주위로 사이 간격을 가지면서 이격된 복수 개의 연결자(45)를 통해 상기 제2디스크(42)에 연결된다.

이와 같은 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)에서, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)를 구성하는 각각의 대향면에는, 외측 방향으로 돌출된 복수 개의 베인(46)들이 중앙을 중심으로 사이 각도를 가지면서 배치되되; 상기 베인(46)들의 높이는, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)들의 사이간격보다 더 낮게 형성된다.

상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)는, 상기 연결자(45)를 통해 연결되면서 결합하며; 상기 보조디스크(43)에는, 중앙에 유체를 상기 제1디스크(41)부터 상기 제2디스크(42) 사이의 공간까지 유동시키기 위해 상기 입구(21)와 정렬된 개구(44)가 형성된다.

상기 베인(46)들은, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)의 외주로부터 그 중심을 향해 연장하는 각 면상에서 방사방향으로 연장하는 형태로 구비된다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)는, 작동에 있어, 유체는 상기 입구(21)에 연결된 유입관을 통해 상기 챔버(23)로 유입되고, 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)들의 대향면 사이의 공간으로 유도된다.

그리고 상기 모터(31)의 구동에 따라 상기 중심축(3)이 회전하여 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)가 회전할 때, 유체는 상기 베인(46)들의 작용에 의해 증가된 점성 견인력의 결합에 의해 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)들의 외부 부분에서 방사방향 외향으로 진행되며; 유체는 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)의 사이에서 상기 챔버(23) 외주벽의 영역상에 배치된 상기 출구(22)를 통해 방출된다.

이때, 유체가 상기 챔버(23)의 내부에서 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)의 펌프압력은 물론, 상기 보조디스크(43)의 회전에 따른 증대된 펌프압력을 통해 펌프됨에 따라, 펌프효율이 극대화된다.

이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)에서, 상기 보조디스크(43)는, 도 6 및 도 7에서 도시된 바와 같이, 양단이 사이 간격을 가지면서 배치되며, 양단들의 사이를 연결하는 디스크면이 스크류 형상으로 이루어질 수 있다.

즉, 유체가 스크류형태로 이루어진 디스크면에 의해 상기 제1디스크(41)로부터 상기 제2디스크(42)로 이동시키는 압력을 형성하게 된다.

한편, 본 실시 예에 의한 로터리디스크 펌프(1)에서, 상기 보조디스크(43)는, 도 8 내지 도 11에서 도시된 바와 같이, 중앙을 중심으로 분할되어 서로 대향된 위치에 각각 배치된 한 쌍의 분할디스크(47)들로 이루어질 수 있으며; 상기 분할디스크(47)들은, 디스크면들이 경사면으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 유체가 경사면으로 이루어진 디스크면에 의해 상기 제1디스크(41)로부터 상기 제2디스크(42)로 이동시키는 압력을 형성하게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 로터리디스크 펌프 2 : 하우징
21 : 입구 22 : 출구
23 : 챔버 3 : 중심축
31 : 모터 41 : 제1디스크
42 : 제2디스크 43 : 보조디스크
44 : 개구 45 : 연결자
46 : 베인 47 : 분할디스크

Claims (1)

1. 내부에 입구(21) 및 출구(22)가 구비된 원통형 로우터 챔버(2)를 갖는 하우징(2)과, 상기 챔버(23) 내에 회전 가능하도록 구비된 중심축(3)의 길이방향으로 회전하도록 연결되며 서로 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 대향면을 갖는 한 쌍의 제1디스크(41)와 제2디스크(42)와; 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)의 사이에 구비되며, 상기 중심축(3)의 길이방향으로 회전하도록 연결되고 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42)와 각각 사이 간격을 가지면서 각각 배치되어 회전시 유체를 펌프하는 각각의 대향면을 가지는 보조디스크(43);를 포함하되;
   상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)를 구성하는 각각의 대향면에는, 외측 방향으로 돌출된 복수 개의 베인(46)들이 중앙을 중심으로 사이 각도를 가지면서 그 높이가 상기 제1디스크(41)와 상기 제2디스크(42) 및 상기 보조디스크(43)들의 사이간격보다 더 낮게 형성되도록 배치되는 로터리디스크 펌프(1)에 있어서;
   상기 보조디스크(43)는,
   중앙을 중심으로 분할되어 서로 대향된 위치에 각각 배치된 한 쌍의 분할디스크(47)들로 이루어지되;
   상기 분할디스크(47)들은,
   디스크면들이 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리디스크 펌프.

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