KR102358880B1 - 회전용적형 펌프용 실링장치 - Google Patents

회전용적형 펌프용 실링장치 Download PDF

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Abstract

회전용적형 펌프의 케이스와 회전축 사이의 누수를 방지할 수 있게 하는 회전용적형 펌프용 실링장치는 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축와 펌프 케이스 내부 사이에 설치하여 기밀을 유지하는 실링부재가 설치된 회전용적형 펌프용 실링장치에 있어서, 상기 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축이 관통되도록 중심부는 통공이 형성되고 상기 통공의 내주면에는 삽입공간부가 형성된 본체프레임과 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되고 중심부에는 상기 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 스페이서과 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되어 스페이서의 측면부에 밀착설치되며 중심부에는 회전축의 이면에 밀착되도록 관통공이 형성된 실링부재와 상기 실링부재의 후단측면에 설치되어 실링부재를 지지함과 복원토록 하며 중심부에는 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 탄성부재를 포함하여 이루어진 구조이다.

Description

회전용적형 펌프용 실링장치{Sealing apparatus for volumetric rotary pump}
본 발명은 회전용적형 펌프용 실링장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 회전용적형 펌프의 케이스와 회전축 사이의 누수를 방지할 수 있게 하는 회전용적형 펌프용 실링장치에 관한 것이다.
일반적으로 펌프는 모터와 같은 구동수단의 동력을 전달받아 기동하여 유체를 이송하는 기기로, 밀폐되지 않은 상태에서 에너지의 전환이 일어나는 비용적펌프와, 밀폐된 상태에서 에너지의 전환이 일어나는 용적형 펌프로 구별된다.
비용적형 펌프는 토출량이 증가함에 따라 토출압을 감소하는 것으로, 그 기구및 구조에 따라 원심펌프, 샤류펌프, 축류펌프 등이 있다. 그리고 용적형 펌프는 토출량이 부하압력에 관계업이 대략 일정한 것으로, 피스톤 펌프, 플러저펌프, 기어펌프, 나서펌프, 베인펌프 등이 있다.
상기 용적형 펌프는 흡입밸브와 송출밸브를 장치한 일정한 체적을 가진 실린더 내를 피스톤, 플렌저 또는 버킷 등의 왕복 직선운도에 대하여 실린더 내를 진공으로 만들어 액체를 흡입하고 이에 용적의 이동 변화를 통하여 소요의 압력을 가함으로써 액체에 정압력에너지를 공급하여 송수하는 펌프이다.
상기 회전식 용적펌프는 케이싱 안에서 특수한 형태의 로터를 회전시키는 것으로 기어펌프, 베인펌프, 나사펌프가 주종을 이룬다. 기어펌프는 기어가 용기 안에서 서로 맞물려 회전하면서 톱니와 케이싱벽 사이의 액체를 흡입관에서 배출관으로 보낸다.
이와 같은 종래의 회전식 용적펌프는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 본원 출원인 출원한 대한민국 특허등록 제552597호 회전식 용적형 펌프는 체결홈이 구비되고 내측으로는 유입공간부를 형성하며 중앙으로는 유입구를 형성한 제1커버부재와 상기 제1커버부재의 체결홈에 핀 또는 볼트에 의해 체결되는 결합부재를 형성하고 상하부에 각각 분기유입공을 구비하며 내측 격벽의 내측으로는 회전축의 끝단이 삽입되는 공간부를 형성한 보조커버와 주로터와 보조로터가 설치되는 로터설치홈의 상하부의 좌우측에는 각각 분기유입공과 분기유출공을 형성하고 로터설치홈 의 외측으로는 O-링 삽입홈을 형성한 본체부재와 상기 회전축이 끼워져 설치되는 축공을 다수 형성하며, 축공에는 베어링이 설치되고 내측으로는 동력전달수단이 설치되는공간부가 형성된 제2커버부재와 상기 주로터와 보조로터가 고정 설치되는 회전축에 동력을 전달하기 위한 메인샤프트에 끼워져 설치되는 제1기어부재와 치합되면서 회전축에 설치된 제2기어부재 및 제3기어부재로 이루어진 동력전달수단과 본체부재의 중앙에서 회전하는 축에 고정 설치되는 몸체의 외주면에는 탄성재로 코팅된 분할돌기와 그 사이에 형성된 요홈으로 구성되고 분할돌기에는 누설방지 미소돌기가 일정간격으로 다수 형성되어 이루어진 주로터 및 보조로터와; 상기 회전축이 관통하는 본체부재와의 사이에 서포트 금구가 고무재 립에 매립 설치되고 상기 고무재 립에는 원통 형상 연신부가 구비된 실링부재와 상기 실링부재와 접촉하여 압력유체를 유입구로 배출시키는 간격유지부재와 상기 실링부재 및 간격유지부재의 탈거를 방지하는 금속성재질로 회전축이 관통하는 관통공을 형성한 플레이트가 순차적으로 결합되어 이루어진 실링수단과 상기 주로터와 보조로터의 회전축에 설치되어 동력을 전달하는 기어부재의 치합부를 감싸도록 하우징에 고정 설치하는 통공을 형성하고 저면에 유체가이드부를 형성한 몸체의 양측에 일체로 날개부를 구비하며 일측의 날개부에는 유체가이드부의 중심과 일치하는 유체토출공을 형성한 오일펌핑수단과 상기 본체부재의 삽입홈에 나사결합되는 조절기와 소정 압력일 때 압력에 의해 작동하는 작동자 및 상기 조절기와 작동자 사이에 탄설된 스프링으로 이루어진 압력유지수단을 포함하여 이루어진 구조이다.
이와 같은 회전용적형 펌프의 실링수단은 도 1b에 도시된 바와 같이 메인샤프트(M)과 회전축(53)이 관통하는 본체부재(30)와의 사이에 서포트 금구(71)가 고무재 립(72)에 매립 설치되고 상기 고무재 립(72)에는 원통 형상 연신부(72-1)가 구비된 실링부재(70a)와 상기 실링부재(70a)와 접촉하여 오일을 외부로 배출시키는 간격유지부재(70b)와 상기 실링부재(70a) 및 간격유지부재(70b)의 탈거를 방지하는 금속성 재질로 회전축(53)이 관통하는 관통공을 형성한 플레이트(70c)가 순차적으로 결합되어 이루어진 구조이다.
그러나 상기와 같은 실링수단은 고속으로 회전하는 회전축의 특성상 발생되는 마찰력에 의해 쉽게 마모되므로, 수명이 짧아 자주 교체해야 하는 까닭에 유지보수가 번거롭고 비용이 큰 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 회전용적형 펌프의 회전축과 펌프케이스 사이에 기밀을 유지하도록 하는 실링부재에 회전축에 밀착되는 실링부재의 통공 후면에 탄성부재를 구비되어 기밀을 유지함과 실링부재의 수명을 연장하여 유지비용을 절감할 수 있는 회전용적형 펌프용 실링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축와 펌프 케이스 내부 사이에 설치하여 기밀을 유지하는 실링부재가 설치된 회전용적형 펌프용 실링장치에 있어서, 상기 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축이 관통되도록 중심부는 통공이 형성되고 상기 통공의 내주면에는 삽입공간부가 형성된 본체프레임과 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되고 중심부에는 상기 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 스페이서과 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되어 스페이서의 측면부에 밀착설치되며 중심부에는 회전축의 이면에 밀착되도록 관통공이 형성된 실링부재와 상기 실링부재의 후단측면에 설치되어 실링부재를 지지함과 복원토록 하며 중심부에는 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 탄성부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되는 상기 스페이서는 하나 내지 둘 이상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되는 후단측면에 탄성부재가 설치된 실링부재가 하나 내지 둘 이상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부재의 측면에는 상기 스페이서의 통공 내주면에 밀착되는 돌기편이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재의 통공은 상기 실링부재의 관통공 지름보다 크게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체프레임의 외주면에는 외주둘레면에 돌출된 돌기편이 형성되고 중심부에는 통공이 형성된 커버실링부재가 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
위에서 상술한 바와 같이 본 발명은 회전용적형 펌프의 회전축과 펌프케이스 사이에 기밀을 유지하도록 하는 실링부재에 회전축에 밀착되는 실링부재의 관통공 후면에 탄성부재를 구비되어 기밀을 유지함과 실링부재의 수명을 연장하여 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래의 회전용적형 펌프를 나타낸 분해사시도.
도 1b는 종래의 회전용적형 펌프를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치를 나타낸 결합단면도.
도 4a,4b,4c는 본 발명의 스페이서를 나타낸 다른실시예.
도 5a,5b는 본 발명의 실링부재를 나타낸 다른 실시예.
도 6a,6b는 본 발명의 실링부재와 탄성부재를 나타낸 실시예.
도 7은 도 6a,6b에 대한 실시예.
도 8a는 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치를 나타낸 다른 실시예.
도 8b는 도 8a에 대한 실시예.
도 9a,9b는 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치를 나타낸 사용실시예.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치(1)는 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)과 펌프 케이스(110) 내부 사이에 설치하여 기밀을 유지하는 실링부재가 설치된 회전용적형 펌프용 실링장치에 있어서, 상기 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)이 관통되도록 중심부는 통공(12)이 형성되고 상기 통공(12)의 내주면에는 삽입공간부(14)가 형성된 본체프레임(10)과 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설되고 중심부에는 상기 회전축(100)이 관통되도록 통공(22)이 형성된 스페이서(20)과 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설되어 스페이서(20)의 측면부에 밀착설치되며 중심부에는 회전축(100)의 이면에 밀착되도록 관통공(32)이 형성된 실링부재(30)와 상기 실링부재(30)의 후단측면에 설치되어 실링부재(30)를 지지함과 복원토록 하며 중심부에는 회전축(100)이 관통되도록 통공(42)이 형성된 탄성부재(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 스페이서(20)는 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설되는 일측 후단면에 탄성부재(40)가 설치된 실링부재(30)를 밀착고정시키거나 일측 후단면에 탄성부재(40)가 설치된 실링부재(30)의 설치간격으로 조절하는 것으로 도 4a,4b,4c에 도시된 바와 같이 하나 내지 둘 이상으로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 하나의 스페이서(20)가 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설시 양측끝단에는 일측 후단에 탄성부재(40)가 설치된 실링부재(30)를 밀착고정시키거나 도 4b,4c에 도시된 바와 같이 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 상기 스페이서(20)가 둘 이상으로 내설시 일측 후단에 탄성부재(40)가 설치된 실링부재(30)의 간격으로 조절하여 다양하게 실링부재(30)를 설치 및 실링부재(30)를 용이하게 교체할 수 있는 효과가 있다.
상기 스페이서(20) 측벽 또는 본체프레임(10)의 삽입공간부(14) 내측면에 설치되는 상기 실링부재(30)의 재질은 고무재로 이루어질 수 있으나 보다 펌프의 유지비용을 절감하기 위해 ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)로 이루어지나 상기 실링부재(30) 외주면을 코딩하여 인장강도, 탄성률, 내충격성, 내용제성, 내열성이 증대되어 펌프의 유지비용이 절감되는 효과가 있다.
이와 같은 상기 실링부재(30)는 상기 스페이서(20) 측벽 또는 본체프레임(10)의 삽입공간부(14) 내측면에 설치시 보다 기밀 및 안정적으로 설치할 수 있도록 도 5a,5b에 도시된 바와 같이 상기 실링부재(30)의 측면에는 상기 스페이서(20)의 통공(22) 내주면에 밀착되는 돌기편(34)이 더 구비되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 실링부재(30)의 관통공(32)은 상기 펌프 케이스(110) 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)의 외경보다는 작게 형성되어 상기 회전축(100)에 밀착되어 기밀을 증대하고, 상기 본체프레임(10)의 통공(12)과 스페이서(20)의 통공(22)은 상기 실링부재(30)의 관통공(32)보다 큰 지름 갖고 형성되어 회동하는 회전축(100)이 간섭되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
위에서 상술한 바와 같이 상기 실링부재(30)의 후단에 설치되는 탄성부재(40)는 상기 실링부재(30)의 외주 후단면에 밀착되어 지지력을 증대할 수 있도록 실링부재(30)의 전체면적 크기로 형성되거나 상기 실링부재(30)의 관통공(32)과 상기 스페이서(20)의 통공(22) 사이에 설치되어 이루어질 수 있다.
이와 같은 상기 실링부재(30)의 후단에 설치되는 상기 탄성부재(40)의 통공(42)은 상기 실링부재(30)의 관통공(32)과 동일하게 형성될 수 있으나 펌프의 유지비용을 절감함과 상기 펌프 케이스(110) 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)의 손상을 방지하도록 도 6a,6b에 도시된 바와 같이 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 지름(D1) 보다 크게 지름(D2)으로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 실링부재(30)의 후단면에 설치된 탄성부재(40)는 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 지름(D1) 보다 크게 지름(D2)으로 형성되어 상기 펌프 케이스(110) 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)에 의해 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 외주전면이 마모시 탄성부재(40)에 의해 회전축(100)이 손상되는 것을 방지함과 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 부분이 전방으로 이동되어 실링부재(30)의 마모효율을 증대 및 기밀을 증대할 수 있는 효과가 있다.
상기 본체프레임(10)의 외주둘레면에는 용적형 펌프 케이스(110) 내부에 설치시 기밀유지를 하기 위해 도 8a에 도시된 바와 같이 외주둘면에 외측으로 돌출된 돌기편(52)이 형성되고 중심부에는 통공(54)이 형성된 커버실링부재(50)가 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.
즉, 도 8b에 도시된 바와 같이 용적형 펌프 케이스(110) 내부에 설치시 본체프레임(10)의 외주면에 커버실링부재(50)가 더 구비되어 펌프 케이스(110) 내주면과 상기 커버실링부재(50)의 돌기편(52)이 맞닿아 더욱더 기밀을 증대할 수 있는 효과가 있다.
위에서 상술한 바와 같이 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치(1)는 도 9a,9b에 도시된 바와 같이 사용실시예로 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)과 펌프 케이스(110) 내부 사이에 설치하여 기밀을 유지하는 실링부재가 설치된 회전용적형 펌프용 실링장치에 있어서, 상기 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축(100)이 관통되도록 중심부는 통공(12)이 형성되고 상기 통공(12)의 내주면에는 삽입공간부(14)가 형성된 본체프레임(10)과 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설되고 중심부에는 상기 회전축(100)이 관통되도록 통공(22)이 형성된 스페이서(20)과 상기 본체프레임(10)의 삽입공간부(14)에 내설되어 스페이서(20)의 측면부에 밀착설치되며 중심부에는 회전축(100)의 이면에 밀착되도록 관통공(32)이 형성된 실링부재(30)와 상기 실링부재(30)의 후단측면에 설치되어 실링부재(30)를 지지함과 복원토록 하며 중심부에는 회전축(100)이 관통되도록 통공(42)이 형성된 탄성부재(40)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 본 발명의 회전용적형 펌프용 실링장치에 회전축(100)이 상기 실링부재(30)의 관통공(32)으로 삽입되며 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 일측단 내주면이 구부려져 상기 회전축(100)의 이면에 밀착되며 상기 실링부재(30) 후단에 구비된 상기 탄성부재(40)에 의해 가압되어 기밀을 증대할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 탄성부재(40)에 의해 상기 실링부재(30)의 관통공(32) 외주면부가 상기 회전축(100)을 가압하여 밀착되어 실링의 효율을 증대 및 실링부재의 수명을 연장하여 펌프의 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
1 : 회전용적형 펌프용 실링장치
10 : 본체프레임 12 : 통공
14 : 삽입공간부
20 : 스페이서 22 : 통공
30 : 실링부재 32 : 관통공
34 : 돌기편
40 : 탄성부재 42 : 통공
50 : 커버실링부재 52 : 돌기편
54 : 통공
100 : 회전축 110 : 펌프 케이스

Claims (6)

  1. 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축와 펌프 케이스 내부 사이에 설치하여 기밀을 유지하는 실링부재가 설치된 회전용적형 펌프용 실링장치에 있어서,
    상기 펌프 케이스 내부에 설치되어 회동하는 회전축이 관통되도록 중심부는 통공이 형성되고 상기 통공의 내주면에는 삽입공간부가 형성된 본체프레임과;
    상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되고 중심부에는 상기 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 스페이서과;
    상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되어 스페이서의 측면부에 밀착설치되며 중심부에는 회전축의 이면에 밀착되도록 관통공이 형성된 실링부재와;
    상기 실링부재의 후단측면에 설치되어 실링부재를 지지함과 복원토록 하며 중심부에는 회전축이 관통되도록 통공이 형성된 탄성부재;를 포함하여 이루어진 것이며,
    상기 실링부재의 측면에는 상기 스페이서의 통공 내주면에 밀착되는 돌기편이 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되는 상기 스페이서는 하나 내지 둘 이상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체프레임의 삽입공간부에 내설되는 후단측면에 탄성부재가 설치된 실링부재가 하나 내지 둘 이상으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재의 통공은 상기 실링부재의 관통공 지름 보다 크게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체프레임의 외주면에는 외주둘레면에 돌출된 돌기편이 형성되고 중심부에는 통공이 형성된 커버실링부재가 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 회전용적형 펌프용 실링장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07243536A (ja) * 1994-03-03 1995-09-19 Hitachi Ltd フローティングリングシール
JP2005214045A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Mayekawa Mfg Co Ltd スクリュー圧縮装置
KR20100084222A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 현대제철 주식회사 펌프의 미캐니컬시일

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