KR20070034090A - 싱글-블레이드 진공 펌프 - Google Patents

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빌리 슈나이더
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요마-하이드로메카닉 게엠베하
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Abstract

폿트형 하우징(12)과, 하우징(12) 내에서 편심 회전 가능하게 지지된 회전자(18)와, 회전자(18) 내에서 회전축(21)에 대해 직각으로 변위 가능하게 지지된 블레이드(20)를 구비한 싱글-블레이드 진공 펌프이며, 상기 블레이드(20)는 작동 챔버(30)를 한정하는 주연면(22)에 블레이드 첨부들이 접하고 작동 챔버를 흡입 챔버(40)와 압력 챔버(42)로 분할하며, 상기 흡입 챔버는 공기 유입구를 구비하고 상기 압력 챔버는 공기 배출구(48)를 구비하며, 상기 공기 배출구는 압력 챔버(42)를 둘러싼 주연면에 배치된다.
싱글-블레이드 진공 펌프, 블레이드, 회전자, 하우징, 작동 챔버, 삽입부

Description

싱글-블레이드 진공 펌프 {SINGLE-WINGED VACUUM PUMP}
본 발명은 폿트형 하우징과, 하우징 내에서 편심 회전 가능하게 지지된 회전자와, 회전자 내에서 회전축에 대해 직각으로 변위 가능하게 지지된 블레이드를 구비한 싱글-블레이드 진공 펌프에 관한 것이며, 상기 블레이드는 작동 챔버를 한정하는 주연면에 블레이드 첨부들이 접하고 작동 챔버를 흡입 챔버와 압력 챔버로 분할하며, 상기 흡입 챔버는 공기 유입구를 구비하고 상기 압력 챔버는 공기 배출구를 구비한다.
이러한 유형의 구조를 갖는 진공 펌프는 공지되어 있다. 통상적으로 이러한 진공 펌프는 그 내부에 회전자가 회전 가능하게 지지된 하우징을 포함하는데, 회전자는 작동 챔버 내부에 위치한다. 또한, 이러한 유형의 작동 챔버는, 예를 들어 특히 차량의 엔진이 회전자를 회전시키는 차량에도 사용된다. 이러한 진공 펌프는 오일로 윤활되며, 상기 오일은 블레이드와 작동 챔버 사이를 밀봉시키는 역할도 수행한다. 작동 챔버로부터 압력 챔버의 공기 배출구에서 가능한 한 적은 오일이 유출되도록 하기 위해 많은 노력이 시도된다.
본 발명의 목적은 압력 챔버로부터 배출되는 공기가 보다 적은 오일을 보유하는 싱글-블레이드 진공 펌프를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 상술된 유형의 싱글-블레이드 진공 펌프에서, 본 발명에 따라 공기 배출구가 압력 챔버를 둘러싼 주연면에 배치됨으로써 달성된다.
본 발명에 따른 싱글-블레이드 진공 펌프에서 공기 배출구는 압력 챔버를 둘러싼 주연면에 배치되며, 종래 기술에서와 같이 회전자가 관통하는 압력 챔버의 바닥부에 위치하지 않는다. 주연면 벽에 배출구가 배치됨으로써 개구 단면의 크기는, 배출구가 바닥부에 제공되는 경우보다 크게 구성될 수 있는 중요한 장점이 제공된다. 이로써 압력 챔버는 보다 신속하게 비워지고 압력 챔버로부터 흡입된 공기를 배출시키기 위해 보다 적은 에너지가 필요하다. 또한, 압력 챔버의 형태를 변경시킴으로써 점진적으로 개방시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어 개구 에지가 경사지게 연장될 수 있어서, 배출구는 우선 작은 단면으로 이루어지고 나서, 점차 확대될 수 있다. 이로써, 가압 충돌이 방지된다.
바람직한 실시예에서, 배출 밸브는 공기 배출구에 직접 연결된다. 공기가 배출되지 않을 수 있는 사공간이, 즉 압력 챔버의 내부 주연면과 배출 밸브 사이의 챔버 자체가 최소로 한정되는 중요한 장점을 갖는다.
바람직하게 배출 밸브는 하우징의 주연 벽에 배치된다. 이러한 배치는 현저한 공간 절약형 배치이며, 하우징의 외측면에 부착물이 제공되는 것을 방지한다.
바람직하게 배출 밸브는 판 스프링 밸브이다. 이러한 유형의 밸브는 반응이 신속하고 매우 작은 구조 공간을 필요로 하며, 특히 비용이 저렴하다. 배출 밸브의 후면도 동일하게 구성되는 경우, 판 스프링 밸브는 특별한 보조 압축을 필요로 하지 않고 배출구의 가장자리에 최적으로 장착된다. 따라서, 배출 밸브는 흡입 과정 시에 차단되고 공기의 배출을 위해 개방된다.
바람직한 실시예에서, 공기 배출구에는 삽입부가 제공되며, 상기 삽입부는 압력 챔버의 주연면의 일부를 형성하거나 하우징 벽 내에 일체된다. 이러한 삽입부에 의해 공기 배출구의 크기 및 경우에 따라 그 형태가 결정될 수 있다. 하우징 벽 내에 일체된 삽입부의 경우, 배출구는 예를 들어 하우징으로부터 축방향으로 벗어나는 채널 내로 합류될 수 있다. 또한, 반경 방향 또는 접선 방향으로 배출되는 공기는 삽입부에서 축방향으로 방향 전환된다. 이러한 전환 채널은 예를 들어 사출 성형품인 유입부에 위치함으로써, 하우징의 처리에 필요한 비용이 더욱 절감된다.
본 발명에 따른 변형에 따라, 흡입 챔버를 둘러싼 주연면에는 오일 배출구가 제공된다. 회전자가 어떤 이유로 인해 항상 후진 회전하는 경우, 흡입 챔버 내에 수집된 윤활유는 이러한 오일 배출구로부터 배출될 수 있는데, 흡입구는 상응하는 밸브에 의해, 이미 흡입된 공기와 윤활유가 다시 배출되는 것을 방지하기 때문이다. 이제 이러한 공기와 윤활유는 오일 배출구를 통해 누출될 수 있다.
본 발명에 따라 배출 밸브는 직접 오일 배출구에 연결된다. 이러한 밸브는 펌프의 정상 작동 시에 오일 배출구를 통해 공기 및/또는 오일이 흡입되는 것을 방지한다.
본 발명에 따라 배출 밸브는 하우징의 주연 벽에 배치된다. 따라서, 이미 공기 배출구의 배출 밸브와 관련하여 상술된 장점이 제공된다. 또한, 이러한 배출 밸브도 판 스프링 밸브로서 구성될 수 있으며, 바람직하게 오일 배출구의 배출 밸브뿐만 아니라 공기 배출구의 배출 밸브도 단일 구성 부품으로 형성된다. 판 스프링 밸브의 형태에서 이러한 단일 구성 부품은 예를 들어 두 개의 스프링 설부를 포함하는 천공된 박판 부품이다.
또한, 본 발명에 따라 오일 배출구는 삽입부 내에 제공되며, 상기 삽입부는 작동 챔버 또는 흡입 챔버의 주연면의 일부를 형성한다. 이로써, 삽입부는 압력 챔버로부터 흡입 챔버 내로 확장되며, 바람직하게 삽입부는 내부 주연면의 전체적인 높이에 걸쳐 인장된다. 또한, 이러한 삽입부에 의해 내부 주연 벽은 회전자에 대해 최적의 밀봉이 이루어질 수 있다. 본 발명에 따라 삽입부는 탄성 재료, 특히 플라스틱으로 이루어진다.
삽입부는 배출 밸브에 대한 지지부 또는 유지 요소로서 작용할 수 있으며, 배출 밸브는 삽입부와 하우징 벽 사이에 제공된다. 대안적으로 배출 밸브는 삽입부 내에 제공될 수 있으며, 이러한 배출 밸브는 예를 들어 삽입부의 재료에 의해 사출 성형된다.
본 발명의 다른 장점, 특징 및 세부 사항은 특허청구범위의 종속항들에 그리고 도면을 참조로 특히 바람직한 실시예가 상세히 기술되는 이하 상세한 설명에 제시된다. 도면에 도시되고 이하의 설명에 그리고 특허청구범위에 기재되는 특징들은 각각 개별적으로 또는 임의의 조합으로서 본 발명의 대상이 될 수 있다.
도1은 진공 펌프의 조립 상태를 도시한 도면이다.
도2는 회전자와 블레이드 없이 주연 벽에 두 개의 배출구를 도시한 하우징의 사시도이다.
도1에는 도면 부호 10으로 표시된 진공 펌프가 도시되며, 진공 펌프에서 하우징(12)은 하우징 덮개 없이 도시된다. 하우징(12)은 내부 챔버(16)로 통하는 흡입 연결부(14)를 갖는다. 이러한 내부 챔버(16) 내에는 전체적으로 부호 18로 표시된 회전자가 위치하며, 회전자에서 블레이드(20)는 회전축(21)에 대해 직각으로 변위 가능하게 지지된다. 회전자(18)는 회전자 하우징(24)을 포함하며, 상기 회전자 하우징이 작동 챔버(30)의 내부 주연면(22)에 접한다. 회전자(18)는 하우징(12)을, 특히 구동 개구(28)를 통해 내부 챔버(18)의 바닥부(26)를 관통하고 하우징(12)으로부터 후면으로 돌출됨으로써, 회전자는 (도시되지 않은 구동부에 의해) 회전될 수 있다. 상기 구동 개구(28)에는 적합한 밀봉 수단이 제공됨으로써, 윤활제가 유출되거나 공기 및/또는 오염물이 내부 챔버(18) 내로 유입될 수 없다. 내부 챔버(18)는 블레이드(20)에 의해 흡입 챔버(40) 및 압력 챔버(42)로 분할된다.
또한, 도1에서 알 수 있는 바와 같이, 하우징 벽(36)에는 흡입 챔버(40)로부터 압력 챔버(42)로의 전환부에 위치하는 삽입부(38)가 존재한다.
도2에는 상기 전환부가 도면 부호 44로 표시되며, 상기 전환부(44)에서도 원통형 회전자 하우징(24)의 주연 벽(46)이 내부 주연면(22)에 접한다. 명백히 알 수 있는 바와 같이, 전환부(44) 영역에서 내부 주연면(22)에 공기 배출구(48) 뿐만 아니라 오일 배출구(50)가 존재한다. 공기 배출구(48)는 내부 주연면(22) 높이의 일부분 상에서 연장되지만, 내부 주연면(22)의 전체 높이 또는 적어도 이 높이의 대부분의 부분 상에서 연장될 수도 있다.
또한, 공기 배출구(48)는 주연 방향으로 전환부(44)로부터 멀어져 연장되고 경사진 단부 모서리(52)에서 종결된다. 이로써 공기 배출구(48)가 급격하게 개방되는 것이 방지되거나, 압력 챔버(42)가 공기 배출구(48)와 너무 신속하게 연결되어 가압 충돌이 발생할 수 있는 것이 방지된다. 따라서 점진적인 개방이 지원되어, 공기 배출구(48)의 채널은 블레이드(20)의 회전 방향(도1에 따른 화살표(54) 방향)으로 점차 방사상 깊이가 확장된다.
공기 배출구(48)는 삽입부(38) 내로 합류되며, 삽입부는 도2에서 삽입부(38)를 수용하는 개구(56)의 상부에 도시된다. 삽입부(38)에서 공기 배출구(48)의 채널은 아래쪽으로 전환됨으로써, 하우징(12)의 배출 기체는 개구(56)의 축 방향에서 아래쪽으로 배출된다.
삽입부(38)와 공기 배출구(48) 사이에는 밸브 본체(58)가 위치하며, 상기 밸브 본체 내에 배출 밸브(60)가 위치한다. 밸브 본체(58)는 다른 배출 밸브(62)를 포함하며, 이 배출 밸브는 오일 배출구(50)에 할당되고 오일 배출구를 차단한다. 두 배출 밸브(60 및 62)는 판 스프링 밸브로서 구성되며 삽입부(38)의 방향으로 개방됨으로써 내부 챔버(16) 방향에서 개구(48 및 50)를 통한 흡입을 방지한다. 밸브 본체(58)의 정확한 위치 설정을 위해, 삽입부(38)는 밸브 본체(58)의 형태와 두께에 상응하는 홈(64)을 포함하며, 삽입부(38)가 개구(56) 내로 삽입되기 전에 상 기 홈 내에 밸브 본체(58)가 삽입된다.
그 높이 및 길이에 대한 크기가 배출 용적에 적응될 수 있는, 내부 주연면(22)에 제공되는 공기 배출구(48)를 사용하여, 간단한 방식으로 배출을 위해 필요한 토크가 최소로 감소된다. 이로써 진공 펌프의 전력 소비가 감소된다.

Claims (15)

  1. 폿트형 하우징(12)과, 하우징(12) 내에서 편심 회전 가능하게 지지된 회전자(18)와, 회전자(18) 내에서 회전축(21)에 대해 직각으로 변위 가능하게 지지된 블레이드(20)를 구비한 싱글-블레이드 진공 펌프(10)이며, 상기 블레이드(20)는 작동 챔버(30)를 한정하는 내부 주연면(22)에 블레이드 첨부들이 접하고 작동 챔버(30)를 흡입 챔버(40)와 압력 챔버(42)로 분할하며, 상기 흡입 챔버(40)는 공기 유입구를 구비하고 상기 압력 챔버(42)는 공기 배출구(48)를 구비하는 싱글-블레이드 진공 펌프에 있어서,
    상기 공기 배출구(48)는 압력 챔버(42)를 둘러싼 내부 주연면(22)에 배치되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 공기 배출구(48)에는 배출 밸브(60)가 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  3. 제2항에 있어서, 배출 밸브(60)는 하우징(12)의 주연 벽(36)에 배치되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 배출 밸브(60)는 판 스프링 밸브인 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 배출구(48)는 삽입부(38) 내에 제공되며, 상기 삽입부(38)는 내부 주연면(22)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 흡입 챔버(40)를 둘러싼 내부 주연면(22)에는 오일 배출구(50)가 제공되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  7. 제6항에 있어서, 오일 배출구(50)에는 배출 밸브(62)가 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  8. 제7항에 있어서, 배출 밸브(62)는 하우징(12)의 주연 벽(36)에 배치되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 배출 밸브(62)는 판 스프링 밸브인 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 밸브(60, 62)는 단일 구성 부품으로 형성되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 배출구(50)는 삽입부(38) 내에 제공되며, 상기 삽입부(38)는 내부 주연면(22)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  12. 제5항 및 제11항에 있어서, 삽입부들은 둘 다 단일편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  13. 제5항, 제11항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입부(38)는 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  14. 제5항 또는 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 삽입부(38)와 하우징 벽(36) 사이에 배출 밸브(60, 62)가 위치하는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
  15. 제5항 또는 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 배출 밸브(60, 62)가 삽입부(38) 내에 일체되는 것을 특징으로 하는 싱글-블레이드 진공 펌프.
KR1020077003038A 2004-07-09 2005-04-20 싱글-블레이드 진공 펌프 KR20070034090A (ko)

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