KR20140034452A - 3쌍식 요철원호(凹凸圓弧)로터 펌프 - Google Patents

Abstract

(1) 기술분야; 본 발명은 공압용 및 유압(수압포함)용 기기에 관한것 으로서 유체를 흡입,토출하는 용도의 펌프로서 산업용 기기의 일종이다.
(2) 해결하려는 과제; 종래의 기술로서 평기어 2개가 평면상에서 맞물려 돌아가므로서 유체를 이송하는 기어펌프는 기어와 상대기어의 이빨의 틈새로 인한 누설이 크고 또한 기어제작의 특성상 대형화,대용량화가 어려우므로 특히 공압(공기압)용으로는 적당치 않은 단점을 가지고 있다.
(3) 과제의 해결수단; 이와같은 문제를 해결하기 위하여,
본 발명은 공압용및 유압(수압포함)용에 사용할수있는 펌프로서 유체를 흡입토출하는 2개의 로터(rotor)에 오목한 호(arc)와 볼록한 호가 형성이 되어 있고, 각각의 로터의 하단에 있는 타이밍기어 에 의하여 서로 반대방향의 회전을할때에 로터의 오목한 호면엔 상대축 로터의 볼록한 호면이 맞닿은채로 번갈아가면서 회전을 하면서 유체를 흡입,토출하므로 본 발명의 펌프를 요철(凹凸)원호로터 펌프(irregularity arc rotor pump)라 칭한다 (참고로 본 발명의 요철원호로터 2개가 맞물려 회전할때의 기하학적인 틈새는 0으로서 유체의 누설은 기계적인 조립상의 미세한 틈새에 한한다)

Description

요철원호(凹凸圓弧)로터 펌프{IRREGULARITY ARC ROTOR PUMP}

본 발명은 공압용 및 유압(수압포함)용 기기에 관한것 으로서 더욱 상세하게는 유체(流體)를 흡입,토출하는 용도의 펌프에 관한것이다

발명의 배경이 되는 기술로는;

도3)의 원주{ 평면도의 원주면 (18)과 동일시함}상의 한점을 중심으로한 오목한 원호(19)가 원주(18) 에 내접하고있고 ,그와같은 반경의 볼록한 원호(17)가 일정한 각도의 동일위도 상에 형성 되어 있으며 오목한 원호(19)와 볼록한 원호(17)가 같은 갯수로형성되어 하나의 요철원호로터 (도3의 1)가형성되고 다시 요철원호로터 2개(도2의1,1') 가 각각의 축 (도2의9,9')에 고정된 한쌍의 타이밍 기어(도9의 5,5')가 회전할때 요철원호로터 (도2의1,1')도 같이 회전하여 유체를 흡입 토출하게되는 구성을 하고있다

종래의 기술로 평기어2개를 평면상에서 맞물리게 조합해 사용한 기어펌프(도11)를 보면 인볼류트 치형의 기어이빨(도11의t)이 상대축의 기어이빨과 맞물려 돌아갈때 기어간의 틈새(도11 나h)가 생겨 유체의 이송에 손실이생기고 또한 기어가공의 크기에대한 제한적 요소등으로 인하여 대형화및 공압용의이용에 제약이 따르는 점이 있었다

이와같은 문제의 해결을 위하여 본발명에서는 펌프크기의 제약해소는 물론 소형화및 고압용에도 적합한 구조상의 원칙에의하여 펌프를 만들 필요가 있었고 ,전술한 구조상의 원칙을 설명하면 다음과 같다.도2)에 도시된 본발명의 요철원호로터펌프 의 평단면도 를 보면 원주상(=원주면18)의 한점을 중심으로하는 오목한원호(19)가 일정한 간격을 두고원주(18)에 내접하여 형성되어있고 ,그 오목한 원호(19)와 반지름이 같은 볼록한원호(17)가 오목한 원호(19)를 사이에두고 일정간격을 둔채로 원주(18)에 외접하여 형성되어 서 하나의 요철 원호로터(1) 를 형성하고 그 요철원호로터 2개가 한쌍이되어서 (1,1')각각의 축의 하단에 있는 타이밍기어(도6의 5,5') 에 고정이되고 ,타이밍기어 가 회전할때 요철원호로터(1,1')도 서로 반대방향으로 회전하여 유체를 흡입구(10)로 흡입하여 토출구(11)로 토출시키고,그반대작용도 가능하다.또한 이러한 구조상의 원칙으로 만들수있는펌프는 로터에 형성된 요철원호의 갯수에따라 2쌍식 요철원호로터펌프(도10의 가),3쌍식 요철원호 로터펌프(도10의나),4쌍식 요철원호 로터펌프(도10의다),5쌍식 요철원호로터펌프(도10의 라),6쌍식 요철원호 로터펌프(도10의마)로 칭하며 요철원호로터 펌프는 이같은 구조상의 원칙에 따라 만들어진펌프의 총칭이다

본 발명은 기존의 기어펌프(평기어식)에 비하여 흡입및 토출량을 대용량화 할수있고 또한 다양한 쌍식(2쌍식,3쌍식,4쌍식,5쌍식,6쌍식등..)과 소형화및 고압용으로의 사용도 가능한 유체기기로서 각종 산업에서 유용하게 사용할수 있는 발명이다

[ 도1 ] 은 본 발명의 요철원호 로터펌프의 절개 사시도
[ 도2 ] " " " " " 주요부분 의 평 단면도
[ 도3 ] " " 요철원호 로터의 평면도
[ 도4 ] " " " " 정면도
[ 도5 ] " " " " 사시도
[ 도6 ] " " 요철원호로터펌프의 정단면도
[ 도7 ] " " " ' 우측면도
[도8가),나),다),라),] " " " 실시도
[ 도9 ] 는 요철원호로터펌프의 타이밍기어 의 평면도및 정면도
[ 도10 ] 나),는 본발명의 요철원호로터펌프(3쌍식)
가),는 본 발명의 요철원호로터펌프의 구조상의 형상에 의한 2쌍식요철원호 로터 펌프
다),는 본발명의요철원호로터펌프의 구조상의원칙에의한4쌍식 " "
라),는 " " " " 5 " " " "
마),는 " " " " 6 " " " "
[ 도11 ] 은 기존의 평기어의 기어펌프 의 평면도(가),및 기어틈새의 확대도(나).
[ 도12 ] 는 본 발명의 요철원호 로터 펌프의 컬러 이미지(가),와 저면사시도의 컬러이미지(나)
[ 도13 ] 은 " " " 분해 조립도

.

이하 첨부되는 도면으로 본 발명의 요철원호로터 펌프의구성과 작용을 설명하면 다음과 같다 .도8에서 가)의 그림은 펌프의 상부덮개를 제거한 평 단면도로서 펌프하우징(2)의 내측에 오목한 원호(19)와 볼록한 원호(17)가 원주(=원주면18)에 형성된 2개의로터(1,1')가 아직 외력이 가해지지 않고있는 상태로,흡입구(10)와토출구(11)가 펌프하우징(2)을 관통 하고있다. 도8에서 나) 의그림은 좌측의 요철 원호로터(1')가 타이밍 기어(도9의5,5')의 회전에의하여 시계방향으로 20°의 회전된 위치에 이르른 모양으로 이때 거의 동시에우측의 요철원호로터(1)도 시계반대방향 으로 20°의 회전이된 상태로 이때 유체는 2개의 요철원호 로터 에의하여 하우징내면(2a)을따라 20°의 회전이동을 한다 또한 그만큼의 유체가 흡입구(10)로 들어오고 ,그만큼의 유체가토출구(11)로 나가고 하기를 반복하여 펌프의 기능을 하게된다.이러한 방법으로 제작된 요철원호로터 펌프는 로터의크기를 소형에서부터 초대형까지 광범위 하게 제작할수있어서 공압용펌프및 유압용(수압용포함)펌프의제작이 가능하고 요철원호로형성된로터(1,1')의 원호는 정원(正圓)의 원호로서 기계적 가공도 또한 매우 우수하다고 할수있다.

1,1'; 요철 원호로터 2;펌프하우징 2a; 펌프 하우징 내면 3; 상부덮개
4; 하부덮개 5,5';타이밍 기어 6; 상부베어링 7; 하부베어링
8;볼트 8';넛트 9,9';요철 원호로터 축봉 9a;축봉패킹 10; 흡입구
11; 토출구 12; 연결 소켓 13; 조립구 14; 유체 이송구간
15; 연결소켓 나사부분
17; 요철원호로터의 볼록한원호 18; 요철원호로터의 원주면
19; " " 오목한 원호
t; 기어이빨 h; 기어의 틈새

Claims (2)

1. 원주상(=원주면18)의 한점을 중심으로하는 오목한원호(19)가 일정한 간격을 두고원주(18)에 내접하여 형성되어있고 ,그 오목한 원호(19)와 반지름이 같은 볼록한원호(17)가 오목한 원호(19)를 사이에두고 일정간격을 둔채로 원주(18)에 외접하여 형성되어서 하나의 요철 원호로터(1) 를 형성하고 그 요철원호로터 2개가 한쌍이되어서 (1,1')각각의 축의 하단에 있는 타이밍기어(도6의 5,5') 에 고정이되고 ,타이밍기어 가 회전할때 요철원호로터(1,1")도 서로 반대방향으로 회전하여 유체를 흡입구(10)로 흡입하여 토출구(11)로 토출시키는 펌프에 있어서; 로터의 원주상(18)에 오목한원호(19)와 볼록한 원호(17)가 형성된 요철원호로터(1,1')와 2개의 요철 원호로터를 펌프하우징(2)의 안에서 각각의 로터의 축 하단 의 펌프하우징 (2)의 하부에 고정된 타이밍기어(5,5')의 회전에 의하여 타이밍기어 가 회전할때 요철원호로터(1,1')도 서로 반대방향으로 회전하면서 유체를 흡입구(10)에서 토출구(11)로 이송시키는것을 특징으로 하는 요철원호로터펌프
2. 제 1항 에 있어서;
   펌프하우징(2)및 상부덮개(3),하부덮개(4)등 의 외형은 같지만 펌프내부의 한쌍의 요철 원호로터(1,1')에 형성된 요철원호(19,17)의 갯수를 다양화한2쌍식 요철원호로터펌프(도10의 가),3쌍식 요철 원호로터 펌프(도10의 나),이하의 4쌍식(도10의 다),5쌍식(도10의 라),6쌍식(도10의 마)등의 요철원호(19,17)를 로터에 형상화한 요철원호 로터펌프

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