KR200267804Y1 - 진공펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공펌프에 관련되는 것이며, 특히 효율을 높일 수 있도록 하나의 구동모터에 의해 스크류의 구동 및 냉각수의 순환과 냉각작용이 동시에 수행될 수 있도록 고안되었으며, 이를 위해 본 고안은 구동스크류와 종동스크류가 구동모터와 연동되면서 공기를 흡입하여 배출시키는 진공펌프에 있어서, 상기 종동스크류의 일측단부 샤프트에 체결되어 연동되어 냉각된 냉각수를 하우징으로 공급시키는 냉각수펌프(200)와; 상기 구동스크류를 구동시키는 구동모터(100)의 제1냉각팬이 설치되는 측에 형성되며 외면에 공기흡입구가 구비되는 유도케이스(300)와; 상기 제1냉각팬(125)이 체결되는 회전축의 외측단부에 부착되며 상기 공기흡입구를 통해 유입되는 공기를 상기 제1냉각팬의 반대측 방향으로 유도시키는 제2냉각팬(127)과; 상기 유도케이스의 내부에서 상기 제2냉각팬에 인접하여 설치되어져 제2냉각팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 하우징을 순환하고 온도가 상승된 냉각수를 냉각시키게 되는 쿨러(400);를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 함으로서 에너지 소비를 줄이고 콤팩트하게 제작이 가능토록 한 진공펌프에 관한 것이다.

Description

진공펌프{vacuum pump}

본 고안은 진공을 발생시킬 수 있는 진공펌프에 관련되는 것이며, 보다 구체적으로는 콤팩트하고 에너지소비를 줄일 수 있는 구조를 갖춘 진공펌프에 관한 것이다.

진공펌프는 각종의 산업분야에서 널리 사용되고 있는 기계장치이며, 진공이 요구되는 개소의 공기를 흡입하여 배출시킴으로서 특정부위를 진공화시키는 장치이다.

이러한 진공펌프에는 용도에 적합하게 개발된 여러종류의 진공펌프가 있으며, 특히 스크류식 진공펌프는 고진공이 요구되는 분야에서 널리 사용되고 있다.

첨부되는 도면을 참조하면서, 종래기술에 따른 일반적인 스크류형 진공펌프에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 종래기술에 의한 스크류형 진공펌프의 개략적인 평면도를 나타내고 있다.

도시된 것과 같이, 일반적인 스크류형 진공펌프에 있어서는 모터와 연동되는 스크류가 한쌍 구비되며 상기 스크류의 회전에 의해 공기가 흡입되고 또한 배출이 일어나게 된다. 하우징에 내장되어 회전되는 상기 스크류에 의해 높은 압축열이 발생하게 되며 따라서 이러한 열을 냉각시켜주어야 한다. 이러한 고온의 압축열은 부품의 변형을 초래하며 미세한 간격으로 형성되는 스크류 및 하우징간에 눌어붙음 현상을 유발하여 기계장치의 파손을 일어키기도 한다.

상기 도 1에 의한 종래기술에 따른 진공펌프는 냉각수의 순환과 냉각을 위해서 라디에터(2)와 냉각수펌프(3)가 별도로 구비되고 상기 진공펌프(1)와 상호간에 배관으로 연결되어 진공펌프를 냉각시키는 구조를 이루고 있다. 또한, 진공펌프(1)에 의해 압축되어 배출되는 공기의 소음을 방지하기 위해 흡음기(4)가구비되고 순환되는 냉각수의 감량에 대비토록 저장용기(5)가 설치된다.

상기한 바와 같은 종래방식의 스크류식 진공펌프에 있어서는 실제적인 진공을 형성시키는 진공펌프(1)외에 별도의 공간을 차지하면서 각각의 구동원에 의해 작동되는 냉각수펌프(3) 및 라디에터(2)가 설치되어야 함에 따라 전체적인 장치의 사이즈가 크지게 되고 전력소모 또한 많다는 문제점을 가지게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 진공펌프의 전체적인 사이즈를 콤팩트화시키며, 하나의 모터에 의해 작동되도록 하여 전력소모를 줄일 수 있는 진공펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 종래기술에 의한 스크류형 진공펌프의 개략적인 평면도.

도 2 - 본 고안의 일 실시예에 의한 진공펌프의 개략적인 구성을 나타내는 평면도.

도 3 - 진공펌프의 부분적인 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 구동모터 110 : 하우징

120 : 구동스크류 121 : 회전축

125 : 제1냉각팬 127 : 제2냉각팬

130 : 종동스크류 135 : 샤프트

137 : 기어 200 : 냉각수펌프

300 : 유도케이스 350 : 공기흡입구

400 : 쿨러 500 : 저장용기

상기한 목적달성을 위한 본 고안은, 구동스크류와 종동스크류가 구동모터와 연동되면서 공기를 흡입하여 배출시키는 진공펌프에 있어서, 상기 종동스크류의 일측단부 샤프트에 체결되어 연동되어 냉각된 냉각수를 하우징으로 공급시키는 냉각수펌프와; 상기 구동스크류를 구동시키는 구동모터의 제1냉각팬이 설치되는 측에 형성되며 외면에 공기흡입구가 구비되는 유도케이스와; 상기 제1냉각팬이 체결되는 회전축의 외측단부에 부착되며 상기 공기흡입구를 통해 유입되는 공기를 상기 제1냉각팬의 반대측 방향으로 유도시키는 제2냉각팬과; 상기 유도케이스의 내부에서 상기 제2냉각팬에 인접하여 설치되어져 제2냉각팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 하우징을 순환하고 온도가 상승된 냉각수를 냉각시키게 되는 쿨러;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하는 진공펌프에 관련되는 것이다.

본 고안에 의한 진공펌프는 냉각수펌프 및 쿨러의 작동이 하나의 구동모터에 의해 동시에 이루어지게 됨에 따라 부품수를 줄일 수 있을 뿐 아니라 전력소비를 줄일 수 있다는 이점을 가지게 된다.

본 고안에 따른 진공펌프는 하우징(110) 내부에 구동스크류(120)와 종동스크류(130)가 구비되며 상기 구동스크류(120)는 구동모터(100)와 체결되어져 연동하게 된다. 그리고 상기 구동모터(100)에는 제1냉각팬(125)이 회전축(121)에 설치되어 외부공기를 송풍시키게 되며 상기 제1냉각팬(125)과 이격되어 동일축상에 제2냉각팬(127)이 형성된다. 상기 제1냉각팬(125)과 제2냉각팬(127)은 공기흡입구(350)가 형성되는 유도케이스(300)의 내부에 설치되며 상기 유도케이스(300)의 단부 즉, 상기 제2냉각팬(127)과 인접하여 쿨러(400)가 형성된다. 그리고 상기 종동스크류(130)의 샤프트(135) 단부에 냉각수펌프(200)가 설치되어 냉각수를 순환시키게 된다.

이하로부터는 본 고안의 일 실시예에 따른 진공펌프에 대해 첨부되는 도면을 참조하면서 상세히 설명하고자 한다. 도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 진공펌프의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.

상기 도 2를 참조하여 상기 진공펌프에서의 냉각수의 흐름을 살펴보기로 한다. 구동모터(100)가 작동되면 구동스크류(120)와 종동스크류(130)는 회전하게되며 이에 따라 진공이 요구되는 타요소로부터 공기를 흡입압축하여 배출시키게 된다. 이때 상기 스크류(120,130)및 하우징(110)에 발생되는 열을 냉각시켜주기 위해 냉각수펌프(200)는 작동하게되고 또한 쿨러(400)에서는 냉각수가 냉각되어 재차냉각수펌프(200)로 냉각수를 공급하게 된다.

도2를 참조하면, 먼저 하우징(110)의 워터쟈켓을 순환한 냉각수는 쿨러(400)로 유입되어지며 상기 쿨러(400)에서 제2냉각팬(127)에 의해 송풍되는 공기에 의해 열교환이 일어나 냉각되며 냉각된 냉각수는 배출구를 통해 배출되어 저장용기(500)로 보내어진다. 이어서, 상기 저장용기(500)로부터 냉각수는 냉각수펌프(200)로 유입되어 다시 하우징(110)의 워터쟈켓으로 공급되어진다. 이와 같은 과정의 반복에 의해 진공펌프는 구동되며 자체에 저장되는 냉각수만으로도 지속적인 운전이 가능하게 된다.

첨부되는 도 3은 상기 진공펌프의 부분적인 단면도를 나타내고 있으며, 하우징(110)의 내부에 구동스크류(120)와 종동스크류(130)가 설치된다. 상기 구동스크류(120)와 종동스크류(130)는 그 양단이 베어링과 같은 부재에 의해 지지되어 회전가능한 상태를 이루게 되며 상기 구동스크류(120)로부터 종동스크류(130)로의 회전력의 전달은 돌출된 샤프트(135)에 부착되는 기어(137)의 치합에 의해 연동하게된다.

본 고안의 일 실시예에서는 냉각수펌프(200)를 상기 종동스크류(130)의 일측단부 즉, 구동모터(100)와 가까운 측에 설치토록 한다. 이를 위해 상기 종동스크류(130)의 샤프트(135) 단부에 스플라인축의 일단부를 결합시키며 타단부에는 냉각수펌프(200)의 임펠러(미도시)를 체결하여 냉각수의 순환이 이루어지도록 구성하게된다.

상기 냉각수펌프(200)에서는 배출구를 통해 하우징(110)의 워터쟈켓으로 냉각수를 배출시키게 되며 쿨러(400)를 거쳐 냉각된 냉각수가 유입되는 유입구가 형성되어진다.

본 고안의 일 실시예에서는 상기 종동스크류(130)의 일측 단부인 구동모터(100)와 인접한 위치에 냉각수펌프(200)를 설치토록 하나, 여기에만 한정되지는 않으며 그 반대측 단부에 설치할 수도 있다.

이어서는, 냉각수를 냉각시키는 기능을 하는 제2냉각팬(127)과 쿨러(400) 및 유도케이스(300)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 구동모터(100)의 회전축의 일측단부에는 통상의 제1냉각팬(125)이 설치되어 구동모터의 운전에 따른 발생열을 냉각시키게된다. 본 고안에서는 상기 제1냉각팬(125)에 이어서 또 하나의 제2냉각팬(127)이 구비된다. 상기 제1냉각팬(125)과 제2냉각팬(127)은 동일한 축상에 설치되도록 하며 상기 제2냉각팬(127)에 이어서 쿨러(400)가 형성된다. 상기 쿨러(400)에서는 제2냉각팬(127)에 의해 송풍되는 공기에 의해 하우징(110)을 순환하고 배출된 고온의 냉각수가 냉각된다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(100)의 후방측으로 유도케이스(300)가 설치되며 상기 유도케이스(300)의 내부에 제1냉각팬(125), 제2냉각팬(127) 그리고 쿨러(400)가 설치되며 상기 유도케이스(300)의 표면에는 내부로 관통되는 공기흡입구(350)가 형성된다. 상기 공기흡입구(350)는 유도케이스(300)의 중앙부에 내외부가 관통되게 형성되는 것으로 외부공기가 유입되는 곳이 된다. 본 고안의 일 실시예에서는 상기 유도케이스(300)의 외면전체에 등간격으로 공기흡입구(350)를 형성시키고 있으며 상기 공기흡입구를 사이에 두고 제1냉각팬(125)과 제2냉각팬(127)이 설치된다. 이와 같은 구조에 의해 구동모터(100)가 회전되면 상기 공기흡입구(350)를 통해 외기의 공기가 흡입되어 제1냉각팬(125)은 공기를 구동모터(100)측으로 송풍시키며 제2냉각팬(127)은 쿨러(400)로 공기를 송풍시키게 된다.

상기 쿨러(400)에서는 하우징(110)의 워터쟈켓을 순환하고 배출되는 온도가 상승된 냉각수를 냉각시키는 기능을 하게되며 냉각된 냉각수는 다시 냉각수펌프(200)로 보내어진다. 상기 쿨러(400)로부터 배출되는 냉각수는 냉각수펌프(200)로 공급되기 전에 저장용기(500)로 유입되었다가 냉각수펌프(200)로 유입된다. 상기 저장조(500)는 지속적인 사용에 의한 냉각수의 손실을 보상하기 위해 구비된다.

한편, 본 고안의 일 실시예에서는 제1냉각팬(125)과 제2냉각팬(127)이 각각 구비되도록 하나, 이것과 달리 제2냉각팬(127)을 제거시킬 수도 있다. 즉, 상기 제1냉각팬(125)만을 설치하고 외부공기가 쿨러(400)를 먼저 냉각시키고 이어서 구동모터(100)를 냉각시키도록 구성할 수 도 있게된다. 또한, 상기 쿨러(400)의 경우는 별도로 분리제작하여 외장형으로도 구성되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 고안은, 하나의 구동모터를 이용하여 진공펌프를 구동시키게 됨에 따라 전체적인 사이즈를 줄일 수 있게되며, 부품수를 줄일 수 있다는 효과가 있다.

그리고, 냉각수펌프는 상황에 따라 상기 종동스크류의 어느측에나 설치가 가능한 바, 적용장소등에 적합하게 구조의 변경을 가할 수 있는 이용범위를 넓힐 수 있다는 효과도 있다.

Claims (1)

1. 구동스크류(120)와 종동스크류(130)가 구동모터(100)와 연동되면서 공기를 흡입하여 배출시키는 진공펌프에 있어서,

   상기 종동스크류(130)의 일측단부 샤프트(135)에 체결되어 연동되어 냉각된 냉각수를 하우징(110)으로 공급시키는 냉각수펌프(200)와;

   상기 구동스크류(130)를 구동시키는 구동모터(100)의 제1냉각팬(125)이 설치되는 측에 형성되며 외면에 공기흡입구(350)가 구비되는 유도케이스(300)와;

   상기 제1냉각팬(125)이 체결되는 회전축(121)의 외측단부에 부착되며 상기 공기흡입구(350)를 통해 유입되는 공기를 상기 제1냉각팬(125)의 반대측 방향으로 유도시키는 제2냉각팬(127)과;

   상기 유도케이스(300)의 내부에서 상기 제2냉각팬(127)에 인접하여 설치되어져 제2냉각팬에 의해 송풍되는 공기에 의해 하우징(110)을 순환하고 온도가 상승된 냉각수를 냉각시키게 되는 쿨러(400);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 진공펌프.