KR20010083881A - 고점성 유체용 기어 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각 한 쌍의 펌프 기어와 기어 챔버 내벽 사이에서 한정된 압축 영역을 포함하는 다양한 범위의 유체 점성 및 펌프 속도에 걸쳐서 효율이 개선된 기어 펌프에 관한 것으로, 상기 압축 영역은 기어의 길이 방향으로 불균일한 두께를 가지고 있다. 압축 영역의 기하학적인 형상은 펌프 기어의 회전에 의해서 유도되는 점성 유체의 저항력이 밀봉 영역의 시작점에서의 유연한 최종 스핀 오프 지점에서 종료되는, 회전 방향으로 점진적으로 좁아지는 갭을 통해서 점성 유체를 운반하게 되는 메커니즘을 제공한다. 압축 영역의 기하학적인 형상은 기어의 톱니 내로 유입되는 점성 유체의 저항력과 압력을 최대화하고, 이에 의해서 톱니를 완전하게 충전하도록 보조하게 된다. 그 결과, 다양한 범위의 펌프 속도에 걸쳐서 및 다양한 범위의 유체 점성에 걸쳐서 개선된 충전 효율을 나타내게 된다.

Description

고점성 유체용 기어 펌프{Gear pump for pumping highly viscous fluids}

기어 펌프는 폴리머 멜트와 같은 고점성 유체를 이송하기 위해서 사용되고 있다. 예를 들어, 기어 펌프는 통상적으로 점성 폴리머 멜트를 탈휘발 장치와 같은 베슬(vessel)로부터 예를 들어 펠릿화 장치와 같은 단위 공정부로 이송하는데 통상적으로 사용된다. 대부분의 경우에 있어서, 고점성 폴리머 멜트는 본질적으로 확실한 압력을 가하지 않은 상태로 중력의 영향하에 펌프 입구로 도입된다. 공지의 기어 펌프는 조작에 있어서 다수의 문제점이 있었다. 특히, 임의의 주어진 펌프의 기하학적인 형상에 대해서, 공지의 기어 펌프는 이들이 취급할 수 있는 유체의 점성 범위에 관해서 극단적으로 제한되어 있었다. 일반적으로, 유체의 점성이 증가함에 따라서, 기어 펌프의 작업량이 감소하게 되며, 가끔은 생산에서의 병목 현상을 초래하기 하였다. 또한, 일반적으로, 펌프의 작업량은 기어 펌프의 속도(RPM)가 증가함에 따라서 초기에는 증가하나, 궁극적으로는 고원 상태에 도달하게 되며, 여기에서 추가적인 펌프 속도의 증가는 작업량에 있어서 어떠한 현저한 증가도 달성하지 못하게 되며, 생산에서의 병목 현상을 초래하게 된다. 여태까지는 일반적으로 펌프의 작업량에 대한 펌프 속도의 고원 현상에 일단 도달하게 되면, 기존의 펌프를 더 큰 펌프로 교체하지 않고서는 상술한 바와 같은 생산에서의 병목 현상을 효과적으로 극복할 수 없었다. 그러나, 탈휘발 장치는 통상적으로 특히 특정한 크기의 기어 펌프에 연결되도록 배열되며, 탈휘발 장치를 교체하거나 현저하게 변경시키지 않고서는 통상적인 설계의 대용량 기어 펌프로 전환하는 것이 일반적으로 불가능하였다. 따라서, 탈휘발 장치의 교체나 현저한 변경을 행하지 않고도 이상과 같은 생산에서의 병목 현상을 효과적으로 제거하도록 동작하는 기어 펌프를 제공하는 것이 매우 바람직하게 되었다.

다양한 범위의 유체 점성에 걸쳐서 및 폭넓은 범위의 펌프 속도에 걸쳐서 효과적으로 동작할 수 있는 기어 펌프를 설계하는데 다양한 노력이 경주되었다. 이들 노력들은 대부분 펌프의 기하학적인 형상, 특히 펌프의 유입측에 치중되었다. 그러나, 공지의 펌프 설계는 완전하게 만족스럽지 않으며, 추가적인 개선이 바람직하다.

본 발명은 고점성 유체를 이송하기 위한 장치, 특히 기어 펌프에 관한 것이다.

도 1은 단면이 펌프 기어의 회전 축선에 대해서 수직인 종래 기술의 기어 펌프의 정면, 단면 개략도.

도 2는 도 1의 선(I-I)을 따르는 도면으로, 도 1에서 도시된 펌프의 개략 단면도.

도 3은 단면이 펌프 기어의 축선에 대해서 수직인, 본 발명에 따른 기어 펌프의 개략 단면도.

도 4는 도 3의 선(III-III)을 따르는 도면으로, 도 3에서 도시된 기어 펌프의 개략 단면도.

도 5는 펌프 기어와 펌프의 유입측이 제거된 상태의 도 3에서 도시된 기어 펌프의 상면도.

도 6은 도 5의 선(VII-VII)을 따르는 도면으로, 펌프 기어가 제거된 상태의 도 3 내지 도 5에서 도시된 기어 펌프의 정면 단면도.

도 7은 도 4의 선(VII-VII)을 따르는 도면으로, 펌프 기어가 제 위치에 있는 상태의 도 3 내지 도 6에서 도시된 펌프의 정면 단면도.

도 8은 헤링본(Herringbone) 펌프 기어가 제 위치에 있고, 펌프의 유입측이 제거된 상태의 도 3 내지 7에 도시된 펌프의 상면도.

도 9는 펌프의 유입측과 기어가 제거된 상태의, 헬리컬 기어를 사용하도록 구성된 본 발명의 변형 실시예의 평면도.

도 10은 도 9의 선(X-X)을 따르는 도면으로, 펌프의 기어와 유입측이 제 위치에 있는 상태의 도 9에서 도시된 펌프의 정면 단면도.

도 11은 기어가 제 위치에 있고 펌프의 유입측이 제거된 상태의 도 9 및 도 10에 도시된 펌프의 평면도.

도 12는 펌프의 유입측이 제거되고 스퍼 기어가 제 위치에 유지된 상태의, 스퍼 기어를 사용하는 본 발명의 제 2 변형 실시예의 평면도.

도 13은 펌프의 유입측과 스퍼 기어가 제거된 상태의 도 12에서 도시된 펌프의 평면도.

본 발명은 유입되는 유체의 점성과 펌프 속도에 대한 제한을 해소하는 개선된 기하학적인 형상을 가지는 기어 펌프를 제공한다. 보다 상세하게는, 기어 챔버는 펌프 기어의 톱니 내부로 더 긴 경로의 길이에 걸쳐서 더 많은 유체를 압축할 수 있는 압축 영역을 제공하도록 설계되며, 따라서 더 높은 생산 속도와 더 높은 충전 효율을 제공할 수 있게 된다. 개선된 기하학적인 형상은 본 발명의 기어 펌프가 상대적으로 광범위한 펌프 속도에 걸쳐서 및 상대적으로 광범위한 유체 점성에대해서 더욱 효율적으로 동작할 수 있게 한다.

본 발명의 기어 펌프는 한 쌍의 펌프 기어와 기어 챔버 내벽 사이에 한정된 압축 영역을 구비하며, 여기에서 압축 영역은 불균일한 두께를 가지는, 즉, 압축 영역 부근에서의 펌프 기어의 톱니와 기어 챔버의 내벽 사이의 간격이 기어의 길이에 따라서 변화하게 된다.

종래 기술에 따른 통상의 기어 펌프는 도 1 및 도 2에 개념적으로 도시되어 있다. 종래 기술의 기어 펌프(10)는 내벽(14)을 한정하는 하우징(12)을 포함한다. 기어 펌프(10)는 유입 통로(16), 유출 통로(18), 및 유입 통로와 유출 통로 사이에 배치된 기어 챔버(20)를 포함한다. 펌프 기어(22, 23)는 기어 챔버(20) 내에 회전 가능하게 지지된다. 펌프 기어(22, 23)의 회전 방향은 화살표(24, 25)에 의해서 지시되어 있다. 펌프 기어(22, 23)는 상호 결합 톱니, 예를 들어 헤링본식(Herringbone) 톱니를 가진다. 압축 영역(26, 27)은 펌프 기어(22, 23) 및기어 챔버(20)의 내벽(14) 사이에서 한정된다. 압축 영역(26, 27)은 유입 통로(16)에 인접하여 최대 두께를 가진다. 압축 영역(26, 27)의 두께는 유출 통로(18) 방향으로 감소하며, 대략 펌프 기어(22, 23)의 평행 축에 의해서 한정되는 평면 상의 위치에 대해서 최대 두께에 도달하게 된다. 압축 영역의 두께는 펌프 기어의 외부면으로부터 기어 챔버 내벽의 최근접면까지의 거리를 지칭한다.

도 2를 참조하여 명백한 바와 같이, 압축 영역(26, 27)의 두께는 펌프 기어(22, 23)의 회전 축선과 평행한 방향을 따라서는 변화하지 않는다.

본 발명의 원칙에 따른 설계를 가진 기어 펌프는 도 3 및 도 4에 도시된다. 기어 펌프(110)는 유입 통로(116)를 한정하는 내벽(114)을 가지는 하우징(112), 유출 통로(118), 및 유입 통로(116)와 유출 통로(118) 사이에 배치된 기어 챔버(120)를 포함한다. 펌프 기어(122, 123)는 기어 챔버(120) 내에서 회전 가능하게 지지된다. 펌프 기어(122, 123)는 상호 결합 톱니를 포함하며, 이는 도 3 내지 도 8에서 도시된 실시예의 경우에 헤링본식 톱니이다. 펌프 기어(122, 123)의 회전 방향은 화살표(124, 125)에 의해서 지시되어 있다. 기어 챔버(120)는 일반적으로 두 개의 압축 영역(126, 127) 및 두 개의 밀봉 영역(128, 129)으로 분할된다. 압축 영역(126, 127)은 기어(122, 123)의 톱니와 기어 챔버(120)의 내벽 사이에 배치되고, 밀봉 영역(128, 129)의 상부에 위치하는 기어 챔버(120)의 내부 체적의 부분으로 한정된다. 밀봉 영역(128, 129)은 기어(122, 123)의 톱니 사이의 여유가 너무 작아서 기어(122, 123)의 톱니와 기어 챔버(120) 내벽 사이에서의 공간을 통해서 어떠한 현저한 유체의 이동도 효과적으로 예방할 수 있는 기어 챔버(120)의 내부체적의 일부를 지칭하는 것으로, 이에 의해서 기어(122, 123)의 톱니의 외면을 통과하는 유체의 유동에 대해서 효과적인 밀봉을 제공할 수 있게 된다. 압축 영역(126, 127)의 각각은 불균일한 두께를 가지고 있다. 각각의 압축 영역(126, 127)의 두께는, 기어(122, 123) 톱니의 외면으로부터 기어 챔버 내벽 표면까지의 거리이며, 유입 통로(116)에 인접한 위치에서 최대가 된다. 각각의 압축 영역(126, 127)의 두께는 유입 통로(116)로부터 유출 통로(118)를 향해서 연속적으로 감소한다. 유리하게는, 압축 영역(126, 127)의 두께는 유입 통로(116)로부터 유출 통로(118)를 향해서 점진적으로 감소한다. "점진적으로 감소한다"라는 표현은 본원에서 압축 영역(1256, 127)을 한정하는 내벽(114)이 교차하는 평면에 의해서 한정되는 임의의 절단 또는 예리한 에지가 없다는 것을 의미한다.

도 4를 참조로 하여 명백한 바와 같이, 압축 영역(126, 127)은 기어(122, 123)의 길이 방향을 따라서 불균일한 두께를 가지고 있으며, 이는 펌프 기어(122, 123)의 축상 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치에서 최대가 되고, 펌프 기어(122, 123)의 각각의 단부에 인접한 위치에서 최소가 된다. 유리하게는, 압축 영역의 두께는 펌프 기어(122, 123)의 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치로부터 각각의 펌프 기어(122, 123)의 단부를 향해서 연속적으로 감소한다. 또한, 압축 영역(126, 127)의 두께는, 기어 펌프(122, 123)의 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치로부터 각각의 기어 펌프(122, 123)의 단부를 향해서 연속적으로 및 점진적으로 감소하는 것이 바람직하다.

압축 영역(126, 127)과 밀봉 영역(128, 129)은 유리하게는 하기의 기준에 따라서 추가적으로 한정된다. 압축 영역의 면적은 밀봉 영역(126, 127)의 면적이 충분히 커서 기어(122, 123)의 톱니와 기어 챔버(120)의 내벽 사이에서 확실하게 밀봉을 유지할 수 있어야 한다는 제약에 따라서 최대화된다. 압축 영역의 표면적을 최대화하는 것은 인접한 톱니와 밀봉 영역(126, 127)의 면적에서의 기어 챔버(120)의 내벽에 의해서 둘러 싸여진 체적의 충전이 최대로 된다는 것이고, 이는 또한 펌프 효율을 현저하게 개선시키게 된다. 이는 소정 크기의 기어 펌프에 대해서 더 높은 유동 비율을 획득할 수 있음을 의미한다. 소정 크기의 펌프에 대한 더 높은 펌프 효율은 더 큰 크기의 펌프를 수용하기 위해서 탈휘발 장치와 같은 관련 장치를 교체하거나 실질적으로 개조할 필요성이 없어지게 되므로 상당한 자본을 절약할 수 있게 된다. 종래 기술의 기어 펌프를 개선된 기어 펌프로 교체하는 선택은, 본 발명의 원칙에 따라서, 소정 크기의 펌프에 대해서 더욱 큰 충전 효율과 더 높은 작업 처리 속도를 달성할 수 있으며, 또한 특정 크기의 펌프와 관련된 장치의 개조 또는 교체에 관해서 노동력 비용을 감소시킬 수 있게 되고, 또한 생산 유닛의 작동이 정지되는 기간을 감소시킬 수 있게 된다.

도시된 기어 펌프(110)는 이중(二重) 압축 영역을 구비한 것으로 설명되어지며, 여기에서 유입될 유체는 펌프 기어(122, 123)의 회전 방향과 펌프 기어(122, 123)의 회전 축선에 대해서 평행 방향의 양자에 걸쳐서 압축된다. 이중 압축 영역(126, 127)의 기하학적인 형상은 유체가 밀봉 영역(128, 129)이 시작점으로부터 유연한 최종 스핀 오프 지점에서 종료하는, 기어(122, 123)의 회전 방향으로의 증가하는 압력을 생성하는 누진적으로 좁아지는 갭을 통해서 펌프 기어(122, 123)의 회전에 의해서 유도되는 메커니즘을 제공한다. 본 발명과 종래 기술의 발명에서 가장 중요한 차이점은, 축상으로 및 방사 방향의 양자에 있어서 압축 영역의 경계부의 연속적이고 점진적인 변화가 톱니 사이의 공간을 충전하는데 더 많은 시간을 필요로 하게 하며, 따라서 펌프 기어(122, 123)의 톱니 내로 더 긴 길이의 경로에 걸쳐서 더 많은 유체를 가압할 수 있게 되며, 따라서 더 높은 생산 속도와 더 높은 충전 효율을 제공하게 된다.

상술한 바와 같이, 압축 영역(126, 127)의 면적에 있어서의 중요한 제약점은 기어(122, 123)와 기어 챔버(120)의 내벽 사이에 신뢰성이 있는 밀봉이 유지되어야만 하는 것이다. 이는 일반적으로, 톱니(122, 123) 각각의 톱니 중 최소한 하나의 전체 길이가 이들과 관련된 밀봉 영역에 충분히 근접 이격되어 압축 영역과 펌프 유출 영역 사이에서 효과적인 밀봉을 유지할 수 있도록 밀봉 영역(128, 129)의 크기를 결정하고, 형상을 구체화하고, 외형을 형성하여야 함을 의미한다. 그러나, 도 7에서 도시한 바와 같이, 일반적으로는 각각의 기어(122, 123) 상의 최소한 두 개의 인접 톱니가 이들과 관련된 각각의 밀봉 영역에 충분히 근접 이격되어 두 개의 인접 톱니의 전체 길이를 따라서 효과적인 밀봉(즉, 있다고 해도 극히 적은 유체가 톱니와 밀봉 영역의 면적 내의 기어 챔버의 벽 사이에서 유동할 수 있도록)을 유지하도록 밀봉 영역(128, 129)의 크기를 결정하고, 형상을 구체화하고, 외형을 형성하는 것이 유리하다. 이는 전체적인 펌프의 효율에 현저한 악영향을 미치지 않고 임의의 단일 톱니에 대한, 예를 들어서 과도한 마모나 마찰과 같은 사소한 고장을 방지하며, 따라서 펌프의 효율 및 작업량을 현저하게 감소시키지 않고도 더 길고신뢰성 있는 사용 기간을 보장하게 된다.

밀봉 영역(128, 129)이 최소한 하나의 톱니, 유리하게는 두 개의 인접한 기어(122, 123)의 톱니의 길이를 따라서 형상이 구체화되어 있기 때문에, 밀봉 영역(128, 129)의 형상은 기어(122, 123)의 톱니 패턴에 따라서 결정된다. 헤링본 기어의 경우에 있어서, 톱니는 도 8에서 도시된 바와 같이, 기어의 길이 방향 중간부에 대해서 기어의 제 1 단부로부터의 제 1 방향(예를 들어서, 시계 방향)으로의 나선 경로 내에서 기어(122, 123) 주위를 감싸고 있으며, 이후에 급각도로 방향으로 틀고, 제 1 단부와 대향하는 기어의 제 2 단부에 대해서 기어의 길이 방향 중간부로부터 제 1 방향(예를 들어서, 시계 바늘 반대 방향)에 대해서 대향하는 방향으로의 나선 경로 내에서 기어 주위를 감싸고 있다. 따라서, 두 개의 방출 포트(130, 131: 도 5 및 도 6)를 구비한 이중 터널 유출부를 구비하고, 헤링본 기어(122, 123)를 구비한 펌프(110)의 경우에 있어서, 압축 영역의 면적을 최대화하면서 한편으로 최소한 두 개의 톱니와 밀봉 영역(128, 129)을 한정하는 기어 챔버(120)의 내벽의 일부 사이에서 효율적인 밀봉을 유지하게 되면 밀봉 영역 경계부(132)에 의해서 도 5에서 표시한 것과 같은 V 형상의 밀봉 영역을 초래하게 된다. 이 밀봉 영역 경계부(132, 133)는 단지 예시의 목적으로만 도시되었음이 명백한데, 이는 있다고 해도 즉각적으로 육안으로 확인할 수 없는, 압축 영역으로부터 밀봉 영역까지 완만한 천이 영역이 있기 때문이다.

(도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같은) 이중 터널 방출이 선호되는데, 그 이유는 기어(122, 123) 각각의 최소한 하나의 톱니, 더욱 유리하게는 두 개의 톱니가밀봉 영역을 한정하는 기어 챔버 벽의 일부에 대해서 밀봉한다는 조건을 위반하지 않고도 펌프(110)의 유입측 상의 압축 영역에 대해서 더 큰 면적을 제공하기 때문이다. 이중 터널 방출은 또한 톱니가 밀봉을 파괴하기 전에 기어(122, 123) 회전 각도를 더욱 크게 허용한다.

도 9 내지 도 11에 있어서, 헬리컬 기어를 사용하는 본 발명의 대체 실시예가 도시된다. 기어 펌프(110)를 사용하는 경우에서와 마찬가지로, 기어 펌프(210)는 내벽(214)을 한정하는 하우징(212), 유입 통로(216), 유출 통로(218) 및 유입 통로와 유출 통로 사이에 배치된 기어 챔버(220)를 포함한다. 기어(222, 223)는 기어 챔버(220) 내에서 회전 가능하게 지지된다. 기어(222, 223)는 기어(222, 223)의 전체 길이에 걸쳐서 나선형으로 감긴 상호 결합 톱니를 가지고 있다. 펌프(110)에서와 마찬가지로, 압축 영역(226, 227) 및 밀봉 영역(228, 229)은 이중 압축 영역을 제공한다는 원칙에 의해서 한정되며, 여기에서 유체는 기어(222, 223)의 회전 방향과 펌프 기어(222, 223)의 회전 축선에 대해서 평행한 방향의 양자에 대해서 압축되며, 압축 영역(226, 227)은 밀봉 영역(228, 229)의 시작점에서 유체가 점진적인 핀치 오프에 도달할 때까지 증가하는 압력을 발생시켜서 회전 방향으로의 갭을 점차적으로 좁히는 것을 통해서 기어(222, 223)의 회전에 의해서 유체가 유도되는 메커니즘을 제공한다. 펌프(110)에 대해서와 마찬가지로 동일한 원칙을 펌프(210)에 적용하게 되면, 각각의 압축 영역(226, 227)의 두께는 유입 통로(216)로부터 유출 통로(118)를 향해서 연속적으로 감소하며, 각각의 압축 영역은 기어(222, 223)의 길이 방향(축선 방향)을 따라서 불균일한 두께를 가지고 있다.그러나, 도 9를 참조로 하여 명백한 바와 같이, 압축 영역의 두께는 기어(222, 223) 각각의 한쪽 단부에 근접한 지점에서 최대가 되며, 대향 단부를 향해서 연속적으로 감소한다. 이 개조는 헤링본 기어가 아니라 헬리컬 기어(222, 223)를 구비하는 펌프(210)에 대한 본 발명의 원칙을 적용하기 위해서 제공된다. 마찬가지로, 밀봉 영역(228, 229)과 압축 영역(226, 227)은, 기어(222, 223)의 나선형 톱니의 형상을 따르는 밀봉 영역 경계부(232, 233)에 의해서 한정된다. 따라서, 밀봉 영역(228, 229)의 형상은 대략적으로 삼각형이 된다.

본 발명의 원칙은 기어 펌프(310)에 대해서도 응용이 가능하며(도 12 및 도 13), 여기에서는 도 12에 도시한 바와 같이 기어(322, 323)의 축상 방향에 평행한 직선을 따라서 연장되는 톱니를 구비한 스퍼 기어(322, 323)를 사용하였다. 펌프(310)는 하우징(312)의 형상에 대해서는 펌프(110)와 유사하며, 직접적인 차이점은 밀봉 영역(332, 333)과 압축 영역(326, 327)이 밀봉 영역 경계선(332, 333)에 의해서 한정된다는 것이고, 밀봉 영역 경계선은 기어(322, 323)의 회전 축선에 평행한 직선으로 압축 영역(326, 327)의 면적을 최대로 하면서 한편으로는 최소한 하나의 톱니, 바람직하게는 기어(322, 323) 각각의 두 개의 톱니와 밀봉 영역(328, 329)의 하우징(312)의 내벽 사이에서 밀봉을 유지한다.

본 발명은 실험실에서 실험되고, 소정의 재료와 소정의 압력 차이(펌프 유입구와 유출구 사이에서의) 충전에 대해서 폴리스티렌 제조에서 평가하였다. 펌프 속도(RPM)의 함수로서의 효율(유입된 제품의 체적 대 톱니 체적에 의해서 한정되는 펌프의 기본 체적의 비율)은 종래 기술의 기어 펌프와 비교하였을 때 더 넓은 범위의 펌프 속도에 걸쳐서 상대적으로 높게 (85 퍼센트 이상) 유지되는 것을 알 수 있었다.

본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 첨부된 특허 청구 범위에 의해서 한정되는 바와 같은 본 발명의 정신 또는 범위로부터 이탈하지 않고도 본원에서 설명된 본 발명의 유리한 실시예에 대해서 다양한 변경을 가할 수 있음은 명백하다.

Claims (9)

1. 유입 통로, 유출 통로, 및 유입 통로와 유출 통로 사이에 배치된 기어 챔버를 한정하는 내벽을 가지는 하우징과,

   상호 결합 톱니를 가지고, 기어 챔버 내에서 회전 가능하게 지지되는 제 1 및 제 2 펌프 기어와,

   각각의 펌프 기어와 기어 챔버의 내벽 사이에서 한정되고 펌프 기어의 길이 방향을 따라서 불균일한 두께를 가지는 압축 영역을 포함하는 기어 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 압축 영역의 두께는 펌프 기어의 축상 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치로부터 펌프 기어의 각 단부를 향해서 감소하는 기어 펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 압축 영역의 두께는 펌프 기어의 축상 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치로부터 펌프 기어의 각 단부를 향해서 연속적으로 및 점진적으로 감소하는 기어 펌프.
4. 제 3 항에 있어서, 각각의 압축 영역의 두께는 유입 통로에 인접한 위치에서 최대가 되고, 유출 통로를 향해서 연속적으로 감소하는 기어 펌프.
5. 제 4 항에 있어서, 압축 영역의 두께는 유입 통로로부터 유출 통로까지 점진적으로 감소하는 기어 펌프.
6. 유입 통로, 유출 통로, 및 유입 통로와 유출 통로 사이에 배치된 기어 챔버를 한정하는 내벽을 가지는 하우징과,

   상호 결합 톱니를 가지고, 기어 챔버 내에서 회전 가능하게 지지되는 제 1 및 제 2 펌프 기어와,

   각각의 펌프 기어와 기어 챔버의 내벽 사이에서 한정되고 펌프 기어의 길이 방향을 따라서 불균일한 두께를 가지는 압축 영역을 포함하며,

   각각의 압축 영역의 두께는 유입 통로에 인접한 위치에서 최대가 되고, 유출 통로를 향해서 연속적으로 감소하는 기어 펌프.
7. 제 6 항에 있어서, 각각의 압축 영역의 두께는 유입 통로에 인접한 위치에서 최대가 되고, 유출 통로를 향해서 연속적으로 감소하는 기어 펌프.
8. 제 7 항에 있어서, 압축 영역의 두께는 유입 통로로부터 유출 통로까지 점진적으로 감소하는 기어 펌프.
9. 제 6 항에 있어서, 압축 영역의 두께는 펌프 기어의 축상 대향 단부 사이에서 중심 설정된 위치로부터 펌프 기어의 각 단부를 향해서 연속적으로 및 점진적으로 감소하는 기어 펌프.