KR200198182Y1 - 쌍원통 펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더에 장착되는 피스톤의 작동과정에서 흡입부분과 토출부분을 향상 격리시켜 압송 매체의 역류를 방지하여 고압용 펌프로도 사용이 가능한 쌍원통 펌프에 관한 것으로, 케이싱의 내부 양측에는 서로가 관통되어 한 쌍을 이루는 실린더가 형성되고 그 내측에는 피스톤이 장착되는 쌍원통 펌프에 있어서, 상기 피스톤의 양측에는 편심캠이 장착되어 있는 헤드부가 형성되어 그 안쪽 상하부에는 밀착부가 형성되며, 상기 피스톤이 장착된 실린더의 내측면은 상기 헤드의 외측면이 이동되면서 밀착되게 형성되어 있으며 이 실린더 내측면과 흡입, 토출구의 경계부의 상.하측에는 상기 밀착부가 격번으로 밀착되는 반원호형 안착부가 형성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

쌍원통 펌프{Twin pump}

본 고안은 케이싱 내부에 양 헤드부를 갖는 피스톤이 장착되는 쌍원통 펌프에 관한 것으로서, 특히 실린더에 장착되는 피스톤의 작동과정에서 흡입부분과 토출부분을 항상 격리시켜 압송 매체의 역류를 방지하고자 하는 쌍원통 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 쌍원통 펌프라 함은, 유체 및 점성이 큰 액체등을 압송하는 로터리 펌프의 기능은 물론, 공기 및 기체 등을 압송하는 진공펌프의 기능도 가지고 있는 새로운 개념의 펌프로서, 먼저, 본 출원인이 기 출원한 대한민국 특허공고 제 97-9955(이하 '종래 고안'이라 칭함)를 설명하면 다음과 같다.도 1은 종래의 쌍원통 펌프의 실린더와 피스톤의 구성을 나타낸 것으로서, 케이싱(100)의 상,하측에는 흡입구(101)와 토출구(102)를 구비하고 내측 양측에는 서로 관통하며 한 쌍을 이루는 원호형의 실린더(103)가 형성되어 있으며, 이 양측에 위치된 실린더(103)의 내부에는 양측에 형성된 헤드부(201)와 이를 연결하는 격판(202)으로 이루어진 피스톤(200)이 장착되어 있는 것이다.특히, 상기 피스톤(200)의 양측에 형성되어 있는 헤드부(201)의 중앙에는 구동수단과 캠축(300)을 통해 서로 반대 방향으로 회전되는 편심캠(301)이 장착되어 있는 것이다.따라서, 상기 캠축(300)이 기어 등의 구동수단을 통해 서로 반대 방향으로 회전하게 되면, 피스톤(200)을 구성하는 헤드부(201)에 장착되어 있는 편심캠(301)이 서로 반대 방향으로 회전됨에 따라서, 헤드부(201)는 양측에 위치되어 있는 실린더(103) 내부에서 서로 반대의 괘적으로 대칭되게 이동됨과 동시에, 상기 헤드부(201)의 외측면이 상기 실린더(103)의 내측면과 밀착되게 되는 것이다.그러므로, 케이싱(100)에 형성된 흡입구(101)로 유체 또는 기체가 유입되어 토출구(102) 쪽으로 반복하여 압송될 수 있는 펌프의 역할을 수행하는 것이다.그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 쌍원통 펌프에 있어서는, 도 1에 도시된 바와같이, 일측에 위치된 헤드부(201)의 일단이 실린더(103)의 일단 중앙에 밀착되기 직전에, 즉 일측에 위치된 편심캠(301)이 상사점에 이르기 직전에는 유체 또는 기체의 순간적인 폐압 현상으로 인하여 타측에 위치된 실린더(103)의 내부에서는 유체 또는 기체가 과도하게 압축되는 현상이 발생된다.따라서 이때, 상기 피스톤(200)의 타측에 위치된 원통체(201)의 외측면과 타측에 위치된 실린더(103)의 내측면의 사이에는 틈새(G)가 발생됨으로서, 토출구(102)의 유체가 흡입구(101)로 역류되는 현상이 발생되어 고압용 펌프에는 적용이 곤란한 문제점을 가지고 있었다.한편, 상기와 같은 틈새(G)가 생기는 것을 방지하기 위하여 도 2에 도시된 바와같이, 피스톤(200)의 양측에 위치되어 있는 원통체(201)의 내측에 돌출부(400)를 형성하였으나, 상술한 바와같은 폐압현상으로 인한 피스톤(200)의 밀림현상을 충분히 해결할 수 없어 토출구(102)의 유체가 흡입구(101)로 역류되는 현상이 여전히 발생되는 문제점을 가지고 있었다.그리고, 상기 피스톤(200)의 작동시 돌출부(400)의 눌림현상으로 인한 마찰력이 증가됨으로서, 동력의 낭비를 초래하여 출력효율이 저하됨은 물론, 상기 돌출부(400)의 마모를 극대화하여 장치의 수명이 단출되는 등의 문제점도 가지고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 고안한 것으로서, 실린더에 장착되는 피스톤의 작동과정에서 흡입구와 토출구를 항상 격리시켜 역류를 방지하고자 하는 쌍원통 펌프를 제공함에 목적을 가지는 것이다.

또한, 피스톤의 양측에 위치된 회전체의 중간에는 내측으로 함몰되어 있는 오목부가 형성된 중간 연결대를 구비함으로서, 펌프의 부피를 확장시키지 않더라도 펌프의 용량을 증대시킬 수 있는 목적도 가지는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 케이싱의 내부 양측에는 서로가 관통되어 한 쌍을 이루는 실린더가 형성되고 그 내측에는 피스톤이 장착된 쌍원통 펌프에 있어서, 상기 피스톤의 양측에는 편심캠이 장착되어 있는 헤드부가 형성되어 그 안쪽 상하부에는 밀착부가 형성되며, 상기 피스톤이 장착된 실린더의 내측면은 상기 헤드의 외측면이 이동되면서 밀착되게 형성되어 있으며 이 실린더의 내측면과 흡입, 토출구의 경계부의 상,하측에는 상기 밀착부가 격번으로 밀착되는 반원호형 안착부가 형성됨을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 종래의 쌍원통펌프에 따른 실린더와 피스톤의 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 쌍원통펌프에 따른 실린더와 피스톤의 다른 실시예을 나타낸 단면도.

도 3은 본 고안의 실린더와 피스톤의 구성을 나타낸 단면도.

도 4는 본 고안의 작동을 나타낸 개략도로서,

도 4a는 최초 작동상태를,

도 4b와 도 4d는 중립상태를, 도 4c는 최종 작동상태를 나타낸다.

도면의주요부분에대한부호의설명

1:케이싱 11:흡입구 12:토출구 13:실린더 131:내측면, 132:반원호형 안착부2:피스톤 21:헤드부 22:중간 연결대 221:오목부 23:밀착부 231:원호돌출부, 232:원호홈부3:캠축 31:편심캠

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안의 실린더와 피스톤의 구성을 나타낸 것으로서, 케이싱(1)의 상하측 중앙에는 흡입구(11)와 토출구(12)를 구비하고 그 내부 양측에는 서로가 관통되어 한 쌍을 이루는 실린더(13)가 형성되어 있으며, 상기 양측에 위치된 실린더(13)의 내부에는 양측이 대칭으로 형성되는 피스톤(2)이 장착되고, 상기 피스톤(2)의 양측 중앙에는 구동수단과 캠축(3)을 통해 서로 반대 방향으로 회전되는 편심캠(31)이 장착되어 있는 쌍원통 펌프에 있어서;상기 피스톤(2)의 양측에는 캠축(3)과 연결되어 있는 편심캠(31)이 장착되어 있는 헤드부(21)가 형성되어 그 안쪽 상하부에는 원호돌출부(231)와 원호홈부(232)가 단일의 곡선으로 이루어진 밀착부(23)가 형성되며;상기 피스톤(2)이 장착된 실린더(13)의 내측면(131)은 상기 헤드부(21)의 외측면이 이동되면서 밀착될 수 있도록 형성되어 있으며, 이 실린더(13) 내측면(131)과 흡입,토출구(11,12)의 경계부의 상,하측에는 상기 밀착부(23)가 격번으로 항상 밀착되는 반원호형 안착부(132)가 형성되고;상기 캠축(3)의 센터(a)간의 길이(L1)와 피스톤(2)의 헤드부(21)에 장착된 편심캠(31)의 센터(b)간의 길이(L2)는 동일하게 형성됨을 특징으로 하는 것이다.따라서 상기 편심캠(31)의 구동수단(도시않됨)을 통해 서로 반대 방향으로 회전될 경우에는, 양측에 위치된 캠축(3)의 센터(a)간의 길이(L1)와 편심캠(31)의 센터(b)간의 길이(L2)가 항상 동일함으로서, 피스톤(2)의 양측에 위치되어 있는 헤드부(21)는 항상 일정한 괘적으로 서로 대칭되게 이동되는 것이다.그러므로 도 4b와 도 4d에 도시된 바와같이, 상기 피스톤(2)의 헤드부(21)가 상기 편심캠(31)을 통해 서로 반대 방향으로 이동될 경우에는 상기 실린더(13)에 형성된 내측면(131)과 반원호형 안착부(132)의 내측면 상기 피스톤(2)의 양측에 위치된 헤드부(21)와 밀착부(23)의 외측면이 두 부분 이상으로 항상 동시에 밀착됨으로서, 상기 흡입구(11)와 토출구(12)는 항상 격리되면서 작동될 수 있는 것이다.한편, 상기 양측에 위치된 실린더(13)의 내측면(131)은 U자형으로 서로 대칭되게 형성되고, 상기 피스톤(2)의 양측에 위치된 헤드부(21)의 외측면도 서로 대칭되는 U자형으로 형성됨으로서, 상기 실린더(13)에서 피스톤(2)이 원활히 이동될 수 있는 것이다.특히, 도 3에 도시된 바와같이, 상기 일측 실린더(13) 내측면(131)의 중앙과 타측 실린더(13)의 내측 상,하부에 형성된 반원형 안착부(132)의 끝단과의 거리(d1)는, 상기 피스톤(2)의 일측에 형성된 헤드부(21) 외측면의 중앙과 타측 헤드부(21)의 내측에 형성된 밀착부(23)의 끝단 사이의 거리(d2)보다 상대적으로 길게 형성되는 것이다.따라서 상기 양측에 위치된 편심캠(31)이 상사점으로 회전되는 순간에는 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와같이, 피스톤(2)이 수평으로 유지됨과 동시에 피스톤(2)의 양쪽 내측에 위치되어 있는 밀착부(23)의 외측면이 실린더(13)의 반원호형 안착부(132)의 내측면과 밀착되게 됨으로서, 토출구(12)의 유체 또는 기체가 흡입구(11)로 역류되는 것을 방지하는 것이다.그리고, 상기 피스톤(2)의 양측에 위치된 헤드부(21)의 중간에는 흡입, 토출량의 체적이 증가될 수 있도록 상,하측의 중앙이 내측으로 함몰되어 있는 오목부(221)가 형성된 중간연결대(22)를 구비함으로서, 펌프의 부피를 확장시키지 않더라도 펌프의 용량을 증대시킬 수 있는 것이다.

상술한 바와같이 본 고안은, 실린더에 장착되는 피스톤의 작동과정에서 흡입부분과 토출부분을 항상 격리시켜 역류를 방지함으로서, 고출력(고압력)펌프에도 적용할 수 있는 효과를 가지는 것이다.

또한, 펌프의 부피를 확장시키지 않더라도 펌프의 용량을 증대시킬 수 있도록 함으로서, 적은 부피로도 대용량 펌프의 효율을 얻을 수 있는 효과도 가지는 것이다.

Claims (4)

1. 케이싱(1)의 상하측 중앙에는 흡입구(11)와 토출구(12)를 구비하고 그 내부 양측에는 서로 관통되어 한 쌍을 이루는 실린더(13)가 형성되어 있으며, 이 양측 실린더(13)의 내부에는 양측이 대칭되는 피스톤(2)이 장착되고, 상기 피스톤(2)의 양측 중앙에는 구동수단과 캠축(3)을 통해 서로 반대 방향으로 회전되는 편심캠(31)이 장착되어 있는 쌍원통 펌프에 있어서;

   상기 피스톤(2)의 양측에는 캠축(3)과 연결되어 있는 편심캠(31)이 장착되어 있는 헤드부(21)가 형성되어 그 안쪽 상하부에는 원호돌출부(231)와 원호홈부(232)가 단일의 곡선으로 이루어진 밀착부(23)가 형성되며;

   상기 피스톤(2)이 장착된 실린더(13)의 내측면(131)은 상기 헤드부(21)의 외측면이 이동되면서 밀착되게 형성되어 있으며, 이 실린더(13) 내측면(131)과 흡입, 토출구(11,12)의 경계부의 상,하측에는 상기 밀착부(23)가 격번으로 밀착되는 반원호형 안착부(132)가 형성되고;

   상기 캠축(3)의 센터(a)간의 길이(L1)와 피스톤(2)의 헤드부에 장착된 편심캠(31)의 센터(b)간의 길이(L2)는 동일하게 형성됨을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 양측에 위치된 실린더(13)의 내측면(131)은 U자형으로 서로 대칭되게 형성되고, 상기 피스톤(2)의 양측에 위치된 헤드부(21)의 외측면도 서로 대칭되는 U자형으로 형성됨을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피스톤(2)의 헤드부(21)가 상기 편심캠(31)을 통해 서로 반대 방향으로 이동될 경우에 상기 실린더(13)에 형성된 내측면(131)과 반원호형 안착부(132)의 내측면에 상기 피스톤(2)의 양측에 형성된 헤드부(21)와 밀착부(23)의 외측면이 두 부분 이상으로 동시에 밀착됨을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
4. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(2)의 양측에 위치된 헤드부(21)의 중간에는 흡입,토출량의 체적이 증가될 수 있도록 상,하측의 중앙이 내측으로 함몰되어 있는 원호 형상의 오목부(221)가 형성된 중간연결대(22)가 구비됨을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.