KR20100122297A - 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치에 관한 것으로, 유압시스템의 응답특성 저하를 방지하면서 맥동을 효과적으로 저감할 수 있고, 부피가 작아 설치가 용이하며 고압에서도 충분한 내구성을 갖는 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 유압펌프에 설치되어 유압맥동을 저감시켜주는 유압맥동 저감장치에 있어서, 유압펌프에서 토출되는 유압유가 흘러갈 수 있도록 유압홀이 형성되어 있는 본체; 상기 본체의 측면에 결합되고 내부에 유압유가 채워지는 채움공간이 형성되어 스프링역할을 함으로써 맥동을 저감시켜주는 볼륨부; 상기 본체의 유압홀과 볼륨부의 채움공간을 연결하도록 상기 본체에 형성되어 질량체 역할을 함으로써 맥동이 저감되도록 하는 연결홀;을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

헬름홀츠 공명기, 맥동, 유압

Description

헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치{Apparatus reducing pulsation using Helmholtz Resonator}

본 발명은 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치에 관한 것으로, 유압펌프에 설치되어 유압시스템의 응답특성 저하를 방지하면서 맥동을 효과적으로 저감해주고 제작성 및 조립성이 향상된 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치에 관한 것이다.

일반적으로 헬름홀츠 공명기는 조그만 구멍이나 주둥이를 가진 밀폐된 공간 모양으로 구성된 장치로써 조정실(Control Room)에서 발생되는 매우 특별한 정상파가 가느다란 주둥이를 통해서 그 공명기 안으로 들어오면 그 정상파의 파형(Waveform)에 대한 새로운 역상(Out of Phase)형태의 진동으로 변하여 공명기 밖으로 산출되어 나온다.

따라서 특정한 주파수에 대한 위상변이(Phase Cancellation)가 발생하여 조정실 안에서의 그러한 특정 정상파가 소멸하게 되는 원리로써 본 발명은 이와 같은 헬름홀츠 공명기 원리를 이용하여 유압펌프의 맥동을 저감시켜주는 장치이다.

일반적으로 유압펌프는 유압 특유의 진동 및 소음에 의해 유압맥동이 발생되며 이러한 유압맥동은 유압기기의 수명을 단축시키며, 또한 유압호스를 통하여 이웃한 구역으로 소음을 전파시키는 중요한 원인이 된다.

이러한 유압맥동을 저감시켜주기 위한 종래의 유압맥동 저감장치는 도 1 에서와 같이 유압관로(100)에 확장관(110)을 설치하여 유압의 맥동을 저감하도록 구성되어 있다.

여기서 확장관(110)은 유압관로(100)에 비해 훨씬 크게 형성되어 있으므로 유압관로(100)에서 맥동파 전달속도를 늦춰 맥동음을 줄이는 역할을 한다.

그러나 이러한 확장관(110) 형태의 구조는 응답특성이 좋지 않아 성능이 저하되어 맥동을 효과적으로 저감할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유압시스템의 응답특성 저하를 방지하면서 맥동을 효과적으로 저감할 수 있고, 부피가 작아 설치가 용이하며 고압에서도 충분한 내구성을 갖는 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 유압펌프에 설치되어 유압맥동을 저감시켜주는 유압맥동 저감장치에 있어서, 유압펌프에서 토출되는 유압유가 흘러갈 수 있도록 유압홀이 형성되어 있는 본체; 상기 본체의 측면에 결합되고 내부에 유압유가 채워지는 채움공간이 형성되어 스프링역할을 함으로써 맥동을 저감시켜주는 볼륨부; 상기 본체의 유압홀과 볼륨부의 채움공간을 연결하도록 상기 본체에 형성되어 질량체 역할을 함으로써 맥동이 저감되도록 하는 연결홀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체와 볼륨부는 볼트 결합되고 결합면에 유압유의 누출을 방지하도록 실링재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 헬름홀츠 공명기 원리를 이용 함으로써 유압유의 주 흐름에 대한 저항이 없어서 응답특성 저하가 방지되어 맥동을 효과적으로 저감시켜주고, 부피가 작아 설치가 용이하며, 본체와 볼륨부가 볼트로 간단하게 결합됨으로써 제작성 및 조립성이 우수하고 내구성이 뛰어난 매우 유용한 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 예시도, 도 3 는 본 발명의 일실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 단면도로서,

유압펌프의 토출구에 결합되고 토출구에 연통되도록 유압홀(11)이 형성되어 있는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 측면에 볼트결합되고 내부에 유압유가 채워지는 채움공간(21)이 형성되어 있는 볼륨부(20)와, 상기 본체(10)에 형성되어 볼륨부(20)의 채움공간(21)과 본체(10)의 유압홀(11)을 연통시켜 주는 연결홀(30)을 포함하여 구성된다.

상기 본체(10)에는 유압펌프와 볼트 결합될 수 있도록 유압홀(11)의 주위에 다수의 볼트홀(12)이 일정간격으로 형성된다.

또한 상기 본체(10)와 유압펌프의 결합면에는 유압홀(11)의 둘레를 따라 실링재(50)가 구비되어 있어 본체(10)와 유압펌프 사이로 유압유가 누출되는 것을 방지해준다.

상기 연결홀(30)은 미세한 직경을 갖는 홀 형태로서 유압유가 충전되어 있다.

이러한 연결홀(30)과 채움공간(21)에는 유압유가 가득 차 있는 상태로서, 유 압펌프가 작동되면 본체(10)의 유압홀(11)을 통해 유압유가 흐르게 되고, 이때 연결홀(30)에 충전된 유압유가 질량체 역할을 하면서 유압펌프의 진동 주파수에 따라 대신 진동하고, 볼륨부(20)는 스프링역할을 하면서 유압펌프의 맥동을 저감시켜주게 되는 것이다.

한편 도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 예시도, 도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 단면도로서,

유압펌프의 토출구에 결합되고 토출구에 연통되도록 유압홀(11)이 형성되어 있는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 측면에 볼트(40) 결합되고 내부에 유압유가 채워지는 채움공간(21)이 형성되어 있는 볼륨부(20)와, 상기 본체(10)에 형성되어 볼륨부(20)의 채움공간(21)과 본체(10)의 유압홀(11)을 연통시켜주는 연결홀(30)을 포함하여 구성된다.

상기 본체(10)는 유압펌프에 볼트 결합될 수 있도록 다수의 볼트홀(12)이 형성되어 있고, 측면으로는 상기 볼륨부(20)와 볼트(40) 결합될 수 있도록 다수의 볼트홀(13)이 형성된다.

또한 상기 볼륨부(20)는 상기 본체(20)의 측면에 형성된 볼트홀(13)과 대응되도록 가장자리를 따라 볼트홀(13)이 형성되어 상기 본체(10)에 볼트(40) 결합된다.

또한 상기 본체(10)와 유압펌프의 결합면 및 본체(10)와 볼륨부(20)의 결합 면에는 유압홀(11)의 둘레 및 채움공간(21) 입구 둘레를 따라 실링재(50)(51)가 구비되어 있어 본체(10)와 유압펌프의 사이 및 본체(10)와 볼륨부(20)의 사이로 유압유가 누출되는 것을 방지해준다.

이와 같이 구성되는 다른 실시예에 의한 유압맥동 저감장치는 블록형태로 구성되는 본체(10)와 볼륨부(20)를 볼트(40)로 결합함으로써 결합이 간단하여 조립성이 우수하고, 결합력이 뛰어나 고압 상태에서의 내구성이 향상된다.

또한 일실시예에서와 같이 연결홀(30)에 충전된 유압유는 질량체 역할을 하고 채움공간(21)에 유압유가 충전된 볼륨부(20)는 스프링역할을 하여 유압펌프의 맥동을 저감시켜 주게 되는 것이다.

한편 본 발명의 유압맥동 저감장치는 유압펌프의 외부에 설치하거나 펌프 내부에 공간을 형성하여 유압펌프 내부에 설치할 수 있다.

한편 [그림 1]은 본 발명에 의한 유압맥동 저감장치를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우의 펌프 압력변화를 나타낸 것으로,

[그림 1]

상기 W/O(without), W/(with)이다.

그림 1 에서와 같이 유압맥동 저감장치를 설치하지 않았을 경우에는 펌프 압력에 따라 맥동이 급격히 상승하는 것을 알 수 있고, 유압맥동 저감장치를 설치할 경우에는 펌프 압력에 따라 유압맥동이 급격히 저하되는 것을 알 수 있다.

이와 같이 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 유압맥동 저감장치는 유압유의 흐름에 대한 저항이 없어서 유압유의 흐름성이 좋아 성능저하를 불러오지 않아 맥동을 효과적으로 저감할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 종래의 유압맥동 저감장치를 나타낸 예시도,

도 2 는 본 발명의 일실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 예시도,

도 3 는 본 발명의 일실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 단면도,

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 예시도,

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유압맥동 저감장치를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 본체 (11) : 유압홀

(12)(13) : 볼트홀 (20) : 볼륨부

(21) : 채움공간 (30) : 연결홀

(40) : 볼트 (50)(51) : 실링재

(100) : 유압관로 (110) : 확장관

Claims (3)

1. 유압펌프에 설치되어 유압맥동을 저감시켜주는 유압맥동 저감장치에 있어서,

   유압펌프에서 토출되는 유압유가 흘러갈 수 있도록 유압홀이 형성되어 있는 본체;

   상기 본체의 측면에 결합되고 내부에 유압유가 채워지는 채움공간이 형성되어 스프링역할을 함으로써 맥동을 저감시켜주는 볼륨부;

   상기 본체의 유압홀과 볼륨부의 채움공간을 연결하도록 상기 본체에 형성되어 질량체 역할을 함으로써 맥동이 저감되도록 하는 연결홀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체와 볼륨부는 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체와 볼륨부는 볼트결합되고 결합면에 유압유의 누출을 방지하도록 실링재가 설치되는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 공명기 원리를 이용한 맥동 저감 장치.

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