KR20120088048A

KR20120088048A - 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프

Info

Publication number: KR20120088048A
Application number: KR1020100110888A
Authority: KR
Inventors: 이기춘
Original assignee: 이기춘
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-08-08
Also published as: KR101254077B1

Abstract

본 발명은 회전자의 직경 방향에 설치된 하나 이상의 일체형의 베인이 이동 동작하도록 하여 베인이 받는 부하가 감소되어 압축실 내면과의 기밀한 접촉이 유지되어 압축성이 향상되고, 필요시 실링부재에 의해 베인의 마모가 방지되어 펌핑 효율의 저하가 발생되지 않도록 하여 유체 및 음식물 쓰레기 등의 슬러지를 용이하게 펌핑할 수 있도록 한 베인 펌프를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 내부에 일측의 흡입구와 타측의 토출구(22)에 연통된 하나 이상의 압축실을 갖는 펌프 하우징과, 상기 압축실에서 편심되어 회전 구동되는 회전자를 포함한 베인 펌프에 있어서, 상기 회전자에 회전중심을 지나는 직경방향으로 설치되어 상기 압축실의 용적 가변을 일으켜 유체의 흡입과 압축을 실행하는 하나 이상의 베인을 포함하되; 상기 베인은 상기 압축실의 내주면과 미끄럼 접촉되는 한 쌍의 베인 날개부와 한 쌍의 베인 날개부를 일체로 연결하는 날개 연결부로 구성되고; 상기 한 쌍의 베인 날개부는 상기 회전자의 외주면에 회전자의 회전중심을 기준으로 서로 대향된 위치에 반경 방향으로 형성된 베인 슬라이딩 홈에 각기 미끄럼가능하게 설치되고; 상기 회전자의 중심을 지나는 직경의 길이는 상기 압축실에서 모두 동일하게 구성되어 상기 회전자의 회전시 베인이 회전자의 직경방향으로 이동하여 한 쌍의 베인 날개부가 압축실의 내면에 계속적으로 미끄럼 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프{Load decreased and compressibility improved vane pump}

본 발명은 베인 펌프에 관한 것으로, 특히 회전자의 직경 방향에 설치된 일체형의 베인에 의해 부하가 감소되고 압축성이 향상되어 유체 및 음식물 쓰레기 등의 슬러지를 용이하게 펌핑할 수 있도록 한 베인 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 베인 펌프는 펌프 하우징, 회전자 및 하나 이상의 베인을 포함하고, 이들은 하나의 압축실을 복수의 가변 부피 챔버(variable volume chamber)들로 형성하여 흡입과 압축을 수행한다. 즉 각각의 가변-부피 챔버들은 회전자의 회전 동안 증가 및 감소되어, 유체를 흡입하여 토출구로 펌핑하게 된다.

종래, 베인 펌프에 적용되는 베인은 회전자의 외주면에 일정 각도마다 개별적으로 설치되는 다수 개의 구조를 가지고 있다. 따라서 이들 베인들은 항시 가변 부피 챔버를 이루는 외주면에 접촉하면서 회전 구동하고 동시에 챔버 부피의 변화에 따라 반경방향으로 왕복 이동하는 동작을 반복하게 된다. 이같이 모든 베인들은 각기 가혹하고 계속되는 왕복 이동 동작에 의해 각 베인을 지지하는 부품들의 내구성이 떨어지고, 각 베인의 마모성이 쉽게 일어난다. 따라서 베인과 그 접촉되는 압축실의 접촉면 사이에서 간극이 발생되며, 이로 인해 유체의 누출로 압축성이 저하되고 펌핑 효율이 떨어지게 되는 문제를 갖는다.

또한 종래, 베인은 회전 위치마다 챔버 부피의 변화에 따라 반경방향으로 이동시켜야 하며, 그 이동량을 조절하기 위해 별도의 부품이 사용되므로 복잡한 베인 구조를 갖게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전자의 직경 방향에 설치된 하나 이상의 일체형의 베인이 이동 동작하도록 하여 베인이 받는 부하가 감소되어 압축실 내면과의 기밀한 접촉이 유지되어 압축성이 향상되고, 필요시 실링부재에 의해 베인의 마모가 방지되어 펌핑 효율의 저하가 발생되지 않도록 하여 유체 및 음식물 쓰레기 등의 슬러지를 용이하게 펌핑할 수 있도록 한 베인 펌프를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

내부에 일측의 흡입구와 타측의 토출구(22)에 연통된 하나 이상의 압축실을 갖는 펌프 하우징과, 상기 압축실에서 편심되어 회전 구동되는 회전자를 포함한 베인 펌프에 있어서,

상기 회전자에 회전중심을 지나는 직경방향으로 설치되어 상기 압축실의 용적 가변을 일으켜 유체의 흡입과 압축을 실행하는 하나 이상의 베인을 포함하되;

상기 베인은 상기 압축실의 내주면과 미끄럼 접촉되는 한 쌍의 베인 날개부와 한 쌍의 베인 날개부를 일체로 연결하는 날개 연결부로 구성되고;

상기 한 쌍의 베인 날개부는 상기 회전자의 외주면에 회전자의 회전중심을 기준으로 서로 대향된 위치에 반경 방향으로 형성된 베인 슬라이딩 홈에 각기 미끄럼가능하게 설치되고;

상기 회전자의 중심을 지나는 직경의 길이는 상기 압축실에서 모두 동일하게 구성되어 상기 회전자의 회전시 베인이 회전자의 직경방향으로 이동하여 한 쌍의 베인 날개부가 압축실의 내면에 계속적으로 미끄럼 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 회전자에는 상기 베인이 2개가 구비되어 상호 90도의 위치에 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 펌프 하우징에는 서로 나란한 2개의 압축실이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

베인의 베인 날개부측 각 단부에 위치되어 압축실의 내면에 선접촉하는 실링부재와;

상기 실링부재를 상기 압축실의 내주면에 밀어붙이도록 상기 베인 날개부에 설치된 가압스프링과;

상기 베인 날개부에 나사 결합되어 상기 가압스프링의 탄성 압축력을 조절하는 압력조절볼트를 더 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 실링부재는 원형 단면을 갖고 회전자의 회전 방향과 반대방향으로 구름 운동하는 봉형으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 실링부재는 사각 단면의 한 변에 볼록구면을 갖는 사각 길이재로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 압축실의 내주면에는 상기 흡입구와 토출구에 각기 연통된 개구부를 갖는 원통형의 압축실 보호용 부싱이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 베인은 회전자의 양쪽 단면에 결합됨과 동시에 펌프 하우징의 엔드플레이트에 회전 지지되는 커플축에 의해 축방향 이탈이 방지되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 베인 펌프에 따르면, 회전자의 직경 방향에 설치된 하나 이상의 일체형의 베인이 이동 동작하도록 하여 베인이 받는 부하가 감소되어 압축실 내면과의 기밀한 접촉이 유지되어 압축성이 향상된다.

또한 스프링의 지지력을 받는 실링부재에 의해 베인의 마모가 방지되어 펌핑 효율의 저하가 발생되지 않으므로 유체 및 음식물 쓰레기 등의 슬러지를 용이하게 펌핑하여 전달할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프와 구동모터의 결합된 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프에 적용되는 로우터와 베인의 설치 구조를 설명하기 위한 개념도.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프의 동작상태도.
도 4b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프에 압축실 보호용 부싱이 설치된 상태도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프를 2단으로 구성한 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프의 분해사시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프의 작동상태도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프를 2단으로 구성한 단면도.
도 9의 (가),(나)는 본 발명의 베인 펌프측 베인의 변형된 제1 형태를 도시한 부분절취된 정면도 및 A-A선 단면도.
도 10의 (가),(나)는 본 발명의 베인 펌프측 베인의 변형된 제2 형태를 도시한 부분절취된 정면도 및 B-B선 단면도.
도 11a는 본 발명에 따른 변형된 제1 형태의 베인이 1개 적용된 베인 펌프의 단면도.
도 11b는 도 11a에 압축실 보호용 부싱이 설치된 상태도.
도 12는 본 발명에 따른 변형된 제1 형태의 베인이 2개 적용된 베인 펌프의 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 변형된 제1 형태의 베인이 각 회전자에 1개가 구비되어 2단 베인 펌프에 적용된 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 변형된 제1 형태의 베인이 각 회전자에 2개가 구비되어 2단 베인 펌프에 적용된 단면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

＜제 1 실시예＞

본 발명의 제 1 실시예에 따른 베인 펌프(10)가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프와 구동모터의 결합된 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 베인 펌프(10)는 내부에 일측의 흡입구(21)와 타측의 토출구(22)에 연통된 하나 이상의 압축실(23)을 갖는 펌프 하우징(20)이 구비된다.

여기서 흡입구(21)는 후술할 베인(40)이 압축실을 증가시키는 영역에 위치되며, 토출구(22)는 베인(40)이 압축실을 감소시키는 영역에 위치된다. 여기서 흡입구(21)와 토출구(22)는 베인(40)의 설치 방향 및 회전방향에 따라 변경됨으로 도면의 위치에 제한되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프에 적용되는 로우터와 베인의 설치 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 도 3과 같이 압축실(23)의 내주면(23a)은 타원을 형성하며, 압축실(23)의 전,후면에는 펌프 하우징(20)에 나사로 조립되어 회전자(30)의 회전을 지지하는 엔드플레트(25,26)가 설치된다.

압축실(23)에는 회전자(30)가 설치되어 있다. 회전자(30)의 회전 중심(O)은 압축실(23)에 편심되어 있다. 회전자(30)는 외주면에 회전자의 중심을 기준으로 서로 대향된 위치에 반경 방향으로 베인 슬라이딩 홈(31,31)이 형성되어 있다. 따라서 서로 마주하는 베인 슬라이딩 홈(31과 31)은 서로 180도의 위치에 형성된다. 베인 슬라이딩 홈(31,31)은 회전자(30)의 길이 방향 전체에 걸쳐 형성되어 있고 일정한 깊이를 갖는다. 베인 슬라이딩 홈(31,31)의 깊이는 후술할 베인(40)의 최대 반경 방향으로 이동하는 거리와 같거나 적어도 크게 형성된다. 베인 슬라이딩 홈(31,31)의 너비는 베인(40)이 미끄럼 이동가능하도록 베인(40)의 두께보다 공차를 두어 약간 크게 구성된다.

회전자(30)에는 압축실(23)의 용적 가변을 일으켜 유체의 흡입과 압축을 실행하는 하나의 베인(40)이 설치된다. 베인(40)은 도 1에서와 같이 판상형으로 베인 슬라이딩 홈(31,31)에 끼워져 압축실(23)의 내주면과 미끄럼 접촉되는 한 쌍의 베인 날개부(41,41)와, 한 쌍의 베인 날개부(41,41)를 일체로 연결하는 날개 연결부(42)로 구성된다. 이때 베인 날개부(41,41)의 끝단부는 압축실(23)의 내주면과 선접촉하는 단면을 갖도록 선형 접촉부(41a)를 형성함이 바람직하다. 즉, 선형 접촉부(41a)는 베인 날개부(41,41)의 끝단부를 반원형 또는 호형으로 구성하거나 삼각 단면으로 구성하므로써 압축실(23)의 내주면과 선접촉시킬 수 있다. 여기서 베인 날개부(41,41)의 길이는 압축실(23)의 길이와 동일하게 구성되고, 양쪽 베인 날개부(41,41)간의 끝단 거리(W)는 도 3에서와 같이 압축실(23)내에서 회전자(30)의 중심(O)을 지나는 모든 지름(D)과 동일하게 구성된다.

이같은 이유에 의해 본 발명에 적용되는 베인(40)은 한 쌍의 베인 날개부(41,41)와 한 쌍의 베인 날개부(41,41)를 일체로 연결하는 날개 연결부(42)를 갖고, 직경 방향으로 최소 부하를 가지고 이동 동작하면서 압축실(23)의 내주면(23a)에 슬라이딩 접촉된다.

여기서, 베인(40)은 회전자(30)의 양쪽 단면에 결합됨과 동시에 펌프 하우징(20)의 엔드플레이트(25,26)에 회전 지지되는 커플축(27)에 의해 축방향으로 이탈되는 것이 방지된다. 커플축(27)은 축부(27a)와, 축부(27a)의 단부에 형성된 원형 결합판(27b)이 구비되고, 원형 결합판(27b)의 외주면에는 베인(40)의 이동을 제한하지 않도록 절결부(27c)가 형성되어 있다.

이같이 베인(40)은 압축실(23)에 편심 위치되어 한 쌍의 베인 날개부(41,41)가 회전자(30)의 외주면에 회전자(30)의 중심(O)을 기준으로 서로 대향된 위치에 반경 방향으로 형성된 베인 슬라이딩 홈(31)에 미끄럼가능하게 설치된다. 따라서 회전자(30)의 회전시 베인(40)이 회전자(30)의 직경방향으로 전체가 이동하여 한쌍의 베인 날개부(41,41)가 압축실(23)의 내면에 계속적으로 미끄럼 접촉된다.

이와 같이 구성된 제1 실시 예의 작용을 설명한다.

먼저, 도 2와 같이 회전자(30)의 회전축(30a)에 구동모터(M)의 회전력이 입력되면, 회전자(30)가 도 4a와 같이 펌프 하우징(20)의 압축실(23)내에서 화살표방향(시계방향)으로 회전을 하게 된다. 도 4a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프의 동작상태도를 나타낸다. 이때 베인(40)은 압축실(23)을 분할하여 회전자(30)와 일체로 회전을 한다. 여기서 베인(40)의 한쪽 베인 날개부(41)가 흡입구(21) 영역을 거쳐가는 구간에서 압축실(23)의 가변 용적을 증가시켜 흡입구(21)에서 흡입력을 발생시킨다. 이와 동시에 베인(40)의 다른 쪽 베인 날개부(41)가 토출구(21) 영역을 지나가는 구간에서 압축실(23)의 가변 용적을 감소시켜 토출구(22)에서 토출력을 발생시킨다. 이에 의해 흡입구(21)측에서 압축실(23)을 거쳐 토출구(22)로 해당하는 유체 또는 슬러지가 고압축력으로 펌핑된다.

한편, 흡입과 토출을 수행하는 베인(40)은 모든 회전 각도에서 반경 방향으로 이동하면서 압축실(23)의 가변 용적 변화에 능동적으로 대응하게 된다.

이같이 본 발명에 따르면 회전자(30)가 압축실(23)에 편심되어 있고, 그 편심의 위치에 회전자(30)의 중심(O)이 놓이도록 함으로써 회전자(30)의 회전 위치에 관계없이 베인(40)은 항시 일체로 회전자(30)의 반경방향으로 이동하면서 계속적으로 압축실(23)의 내주면과 슬라이딩 밀착되어 압축력이 향상된다.

한편, 제 1실시 예에서 본 발명은 도 6 및 도 7과 같이 회전자(30)에 동일한 구조의 베인(40)이 2개가 구비되어 상호 90도의 위치에 설치되어 구성될 수 있음은 물론이다. 도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프의 분해사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프의 작동상태도를 나타낸다.

이같이 2개의 베인(40)이 구비될 경우 흡입과 토출의 속도가 향상되어 토출량이 증가되는 이점을 갖게 된다.

이같이 회전자(30)에 하나 또는 2개 이상의 베인(40)이 설치되는 경우 본 발명은 도 5 및 도 8과 같이 펌프 하우징(20)에 서로 나란한 2개의 압축실(23,23)을 구성하여 베인 펌프를 2단으로 구성할 수 있음은 물론이다. 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 베인 펌프를 2단으로 구성한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 베인 펌프를 2단으로 구성한 단면도를 나타낸다.

＜제 2 실시예＞

제 2 실시예는 제 1 실시예에 적용된 베인(40)의 베인 날개부(41)가 마모되더라도 압축성이 저하되는 일이 없도록 실링 가압구조를 갖는데 그 특징을 갖는다.

이같은 특징을 갖기 위해 제 2 실시예는 도 9 및 도 10과 같이 구성될 수 있다. 도 9의 (가),(나)는 본 발명의 베인 펌프측 베인의 변형된 제1 형태를 도시한 부분절취된 정면도 및 A-A선 단면도이고, 도 10의 (가),(나)는 본 발명의 베인 펌프측 베인의 변형된 제2 형태를 도시한 부분절취된 정면도 및 B-B선 단면도이다.

도 9 및 도 10과 같이 베인(40)의 베인 날개부(41,41)측 각 단부에 설치되어 압축실(23)의 내면에 선접촉하는 실링부재(50)와, 실링부재(50)을 압축실(23)의 내주면에 밀어붙이도록 상기 베인(40)에 설치된 가압스프링(51)과, 베인(40)에 나사 결합되어 실링부재(50)와의 탄성 압축력을 조절하는 압력조절볼트(52)를 더 포함한다. 여기서, 실링부재(50), 가압스프링(51) 및 압력조절볼트(52)는 베인 날개부(41,41)의 각기 양쪽에 설치됨이 바람직하다. 따라서 본 실시 예에서 하나의 베인(40)에는 모두 4개소에 실링부재(50), 가압스프링(51) 및 압력조절볼트(52)가 설치된다.

실링부재(50)는 금속, 플라스틱, 고무 등으로 제작될 수 있다. 실링부재(50)를 금속으로 제작할 경우 강도를 높이기 위해 열처리함이 바람직하다.

실링부재(50)는 베인 날개부(41)의 길이와 동일한 길이를 가지며 본 실시 예에서 2가지 형태로 구성될 수 있다. 일 형태로 도 9에서와 같이 실링부재(50)는 원형 단면을 갖고 회전자(30)의 회전 방향과 반대방향으로 구름 운동하는 봉형으로 구성될 수 있다. 다른 형태로 도 10에서와 같이 실링부재(50)은 단면의 한 변에 볼록구면(50a)을 갖는 사각 길이재로 구성될 수 있다.

이같이 실링부재(50)를 설치하기 위해 베인 날개부(41,41)의 각 단부에는 각기 길이 방향으로 실링부재 설치홈(140)이 형성되고, 이 실링부재 설치홈(140)에 실링부재(50)가 삽입되어 있고, 이때 실링부재(50)의 일부분은 항시 압축실(23)의 내주면에 선접촉하도록 베인 날개부(41,41)의 각 단부면에서 일정 높이로 돌출되도록 설치된다.

실링부재(50)를 봉형으로 구성할 경우 실링부재(50)는 도 11a와 같이 회전자(30)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하면서 압축실(23)의 내주면을 따라 구름운동하게 된다. 예로, 회전자(30)가 시계 방향으로 회전되면 봉형의 실링부재(50)는 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이같이 봉형의 실링부재(50)는 구름운동과 동시에 가압스프링(51)의 탄성 압축력을 받아 압축실(23)의 내주면에 선형으로 밀착된 상태를 유지하므로 압축력이 향상된다. 이때 압력조절볼트(52)의 조절량에 따라 봉형의 실링부재(50)의 밀착력이 조정될 수 있다. 압력조절볼트(52)는 L렌치 공구를 사용하여 조작될 수 있다.

또한 실링부재(50)를 도 10과 같이 사각 길이재로 구성할 경우 실링부재(50)는 가압스프링(51)에 의해 실링부재 설치홈(140)에서 반경 방향으로 이동하여 압축실(23)에 볼록구면(50a)이 선접촉으로 밀착되므로 압축력이 향상된다. 이때 사각 길이재로 구성된 실링부재(50)가 마모될 경우 가압스프링(51)에 의해 계속적인 접촉력이 유지되므로 압축력의 저하는 발생되지 않는다.

여기서, 봉형의 실링부재(50)와 가압스프링(51)의 사이에는 지지판(53)이 더 설치되어도 좋다. 지지판(53)은 강재 또는 경질의 플라스틱으로 제작될 수 있다. 따라서 지지판(53)은 봉형의 실링부재(50)와 가압스프링(51)과의 접촉을 차단함과 동시에 봉형인 실링부재(50)의 롤링을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 제 2 실시예에 따르면, 베인(40)에 가압스프링(51)의 반발력을 받는 실링부재(50)가 설치되어, 압축실(23)과의 미끄럼 접촉에 의해 실링부재(50)에 마모가 발생되더라도 가압스프링(51)에 의해 계속적으로 압축실(23)에 밀착 접촉력을 유지하므로 압축 기능의 저하는 발생되지 않는다. 또한 가압스프링(51)은 압력조절볼트(52)의 조임량에 비례하여 실링부재(50)를 누르는 가압력을 발생시킴으로써 압축성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 실링부재(50)는 교체 조립이 가능하여 베인 펌프의 수명에 영향을 주지 않는 이점을 갖게 된다.

따라서 제 2 실시예에서 베인 펌프(10)는 도 11a와 같이 회전자(30)에 베인(40)이 하나가 설치되는 것은 도 12와 같이 열십자(+)형으로 2개가 설치되는 경우에도 베인(40)에 실링부재(50), 가압스프링(51) 및 압력조절볼트(52)가 설치될 수 있다.

또한 도 13 및 도 14와 같이 서로 나란한 2개의 압축실(23,23)이 구비되어 있는 2단 베인 펌프(10)에도 도 ?과 같이 각 회전자(30)의 베인(40)에 실링부재(50), 가압스프링(51) 및 압력조절볼트(52)가 동일 구조로 설치될 수 있음은 물론이다.

이같이 제 2 실시예의 경우에도 회전자(30)가 압축실(23)에 편심되어 있고, 그 편심의 위치에 회전자(30)의 중심(O)이 놓이도록 함으로써 회전자(30)의 회전 위치에 관계없이 베인(40)은 항시 일체로 회전자(30)의 반경방향으로 이동하면서 실링부재(50)가 계속적으로 압축실(23)의 내주면과 슬라이딩 밀착되어 압축력이 향상된다.

한편, 본 발명은 제 1 실시예와 제 2 실시예에 모두 부가적으로 압축실(23)의 내주면에 도 4b 및 도 11b와 같이 펌프 하우징(20)의 흡입구(21)와 토출구(22)에 각기 연통된 개구부(61,61)를 갖는 원통형의 압축실 보호용 부싱(60)이 더 설치될 수 있다. 이때 압축실 보호용 부싱(60)은 금속재로 경화 열처리된 것이 바람직하다. 압축실 보호용 부싱(60)이 설치되어 회전자(30)가 회전 구동하는 경우 위 제 1 실시예에서는 베인(40)의 날개부(42)가 압축실 보호용 부싱(60)의 내주면에 미끄럼 접촉하게 되고, 제 2 실시예에서는 베인(40)의 날개부(42)에 설치된 실링부재(50)가 그 형태에 따라 압축실 보호용 부싱(60)의 내주면에 구름 접촉하거나 미끄럼 접촉하게 된다.

이와 같이 압축실 보호용 부싱(60)이 설치되는 경우 실질적으로 그 내주면이 압축실(23)을 형성하는 부분에 포함되어 펌프 하우징을 보호한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 베인 펌프(10)는 타원 단면을 갖는 압축실(23)에 회전자(30)가 편심되어 있고, 그 편심된 위치의 중심을 지나는 일체형의 베인(40)이 회전자(30)에 하나 이상 설치되어 있다. 따라서, 압축실(23)에서 회전자(30)의 중심(O)을 지나는 직경 길이는 회전 각도에 상관없이 동일하므로 일체형의 베인(40)은 회전 각도에 대응하여 반경방향으로 이동하면서 접촉면과의 기밀을 유지하면서 회전하므로 액체 또는 슬러지에 고압축력을 발생시켜 압축성과 펌프 효율이 향상된다.

또한 베인(40)에 스프링력으로 지지 설치된 실링부재(50)로 인해 마모에 대한 능동적인 보상이 자동적으로 이루어지므로 압축성의 저하가 방지되는 이점을 갖는다. 또한 베인(40)은 반경 방향으로 이동하면서 가변 용적을 형성해 나가므로 부하가 최소화되어 마모를 극소화시킬 수 있어 내구성과 수명이 향상되는 장점을 갖는다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 펌프 하우징
21: 흡입구
22: 배출구
23: 압축실
25,26: 엔드플레이트
27,28: 커플축
30: 회전자
31: 베인 슬라이딩 홈
40: 베인
41: 베인 날개부
50: 실링부재
51: 가압스프링
52: 압력조절볼트
60: 압축실 보호용 부싱
61: 개구부

Claims

내부에 일측의 흡입구(21)와 타측의 토출구(22)에 연통된 하나 이상의 압축실(23)을 갖는 펌프 하우징(20)과, 상기 압축실(23)에서 편심되어 회전 구동되는 회전자(30)를 포함한 베인 펌프(10)에 있어서,
상기 회전자(30)에 회전중심을 지나는 직경방향으로 설치되어 상기 압축실(23)의 용적 가변을 일으켜 유체의 흡입과 압축을 실행하는 하나 이상의 베인(40)을 포함하되;
상기 베인(40)은 상기 압축실(23)의 내주면과 미끄럼 접촉되는 한 쌍의 베인 날개부(41,41)와 한 쌍의 베인 날개부(41,41)를 일체로 연결하는 날개 연결부(42)로 구성되고;
상기 한 쌍의 베인 날개부(41,41)는 상기 회전자(30)의 외주면에 회전자(30)의 회전중심을 기준으로 서로 대향된 위치에 반경 방향으로 형성된 베인 슬라이딩 홈(31,31)에 각기 미끄럼가능하게 설치되고;
상기 회전자(30)의 중심을 지나는 직경의 길이는 상기 압축실(23)에서 모두 동일하게 구성되어 상기 회전자(30)의 회전시 베인(40)이 회전자(30)의 직경방향으로 이동하여 한 쌍의 베인 날개부(41,41)가 압축실(23)의 내면에 계속적으로 미끄럼 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 1항에 있어서,
상기 회전자(30)에는 상기 베인(40)이 2개가 구비되어 상호 90도의 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 펌프 하우징(20)에는 서로 나란한 2개의 압축실(23,23)이 구비된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 베인(40)의 베인 날개부(41,41)측 각 단부에 위치되어 압축실의 내면에 선접촉하는 실링부재(50)와;
상기 실링부재(50)를 상기 압축실(23)의 내주면에 밀어붙이도록 상기 베인 날개부(41,41)에 설치된 가압스프링(51)과;
상기 베인 날개부(41,41)에 나사 결합되어 상기 가압스프링(51)의 탄성 압축력을 조절하는 압력조절볼트(52)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 4항에 있어서,
상기 실링부재(50)는 원형 단면을 갖고 회전자(30)의 회전 방향과 반대방향으로 구름 운동하는 봉형으로 구성된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 4항에 있어서,
상기 실링부재(50)은 사각 단면의 한 변에 볼록구면(50a)을 갖는 사각 길이재로 구성된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 압축실(23)의 내주면에는 상기 흡입구(21)와 토출구(22)에 각기 연통된 개구부(61,61)를 갖는 원통형의 압축실 보호용 부싱(60)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 베인(40)은 회전자(30)의 양쪽 단면에 결합됨과 동시에 펌프 하우징(20)의 엔드플레이트(25,26)에 회전 지지되는 커플축(27 또는 28)에 의해 축방향 이탈이 방지되어 있는 것을 특징으로 하는 부하가 감소되고 압축성이 향상된 베인 펌프.