KR20140096453A - 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프는는 공간부를 중심으로 양측에 입구부와 출구부가 형성된 케이싱; 상기 케이싱 내부 바닥면에 인입되게 형성된 안착부에 회전 가능하게 조립되어 상기 바닥면과 동일한 평면을 이루는 두께를 가지며, 정중앙에는 회전축이 구비되어 있는 회전판; 상기 회전판의 회전축에 설치되는 보스와, 상기 보스를 중심으로 방사형으로 배치되어 상기 회전판에 각각 회전되게 조립되는 복수의 가동롤러로 이루어진 회전로터; 상기 가동롤러의 외측으로 끼워져 밀착된 상태에서 상기 가동롤러와 함께 유체의 압축이 이루어지는 구간에서 상기 공간부의 내벽과 접촉되어 상기 회전로터의회전방향과 반대 방향으로 간헐적으로 회전되는 탄성벨트; 및 상기 회전로터의 오목부에 위치되는 상기 탄성벨트를 내측으로 당겨 적절한 장력을 유지하면서 상기 탄성벨트의 간헐 회전 작동을 안내하는 가이드핀;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은 펌프의 케이싱의 공간부 내벽과 회전로터와의 마찰로 인한 마모가 방지되며, 회전로터의 외면에 탄성재질로 이루어진 탄성벨트를 장착하여 유체의 압력이 가해지는 구간에서 탄성벨트와 내벽이 마찰되도록 함으로써, 탄성벨트의 마모시에는 간편하게 교체하여 사용할 수 있고, 모래나 황토 등의 이물질이 포함된 점성유체도 원활하게 운송할 수 있는 탁월한 효과를 발휘하게 되는 장점을 제공하는 것이다.

Description

벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프{Belt with interchange able wear-resistant rotor with rotary positive displacement pumps}

본 발명은 회전식 용적형펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프의 케이싱의 공간부 내벽과 회전로터와의 마찰로 인한 마모를 방지하도록 회전로터의 외면에 탄성재질로 이루어진 탄성벨트를 장착하여 유체의 압력이 가해지는 구간에서 탄성벨트와 내벽이 마찰되도록 하고, 탄성벨트의 마모시에는 간편하게 교체하여 사용할 수 있고, 모래나 황토 등의 이물질이 포함된 점성유체도 원활하게 운송할 수 있도록 이루어진 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프에 관한 것이다.

일반적으로 회전식 용적형펌프는 구동장치로부터 구동력을 전달받아 회전하는 적어도 한 쌍의 회전로터가 케이싱 내부의 공간부에서 서로 기어식으로 맞물려 회전하면서 용적 변화를 통하여 유체의 압력을 생성시킴으로써 주로 액체나 기체 등과 같은 유체를 관을 통해서 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 유체기계를 말한다.

이러한 종래의 용적펌프(P1)는, 도 1에서와 같이, 유체의 압축이 이루어지는 케이싱(10) 내부에 설치되는 회전로터(20)가 회전하기 위해서는 공간부(13)의 내벽과 회전로터(20)의 끝단 사이에 간격(G)이 형성된다.

이러한 간격(G)은 공간부(13) 내부의 진공압을 높이기 위하여 가능한 한 미세하게 형성해야 한다.

하지만, 이 간극(G) 때문에 공간부(13) 내의 진공압이 새어버리기 때문에 용적펌프(P1)의 초기기동시 유체의 흡입력이 떨어졌다.

물론, 이러한 흡입력을 높이기 위해서는 용적펌프(P1) 내에 마중물을 부어서 기동시켜야 하는 문제점이 있었다. 미설명부호 11은 입구부를, 12는 출구부를 각각 나타낸다.

한편, 또 다른 회전식 용적펌프(P2)는, 도 2에서와 같이, 하우징(10) 내에 회전로터(20')가 밀착되도록 제작한다.

이때, 회전로터(20')는 자체 탄성을 갖는 폴리머와 같은 재질로 제작함으로써, 이 회전로터(20')와 공간부(30) 사이의 밀착력을 높여 입구부의 진공압을 높여준다.

하지만, 이러한 회전식 용적펌프(P2)는 사용 초기에는 높은 진공압을 확보하기 쉬우나, 그만큼 공간부(30)와의 마찰력이 크기 때문에 회전로터(20')의 마모로 이어졌다. 이는 마모로 인하여 점차 진공압이 낮아질 뿐만 아니라 마찰열로 인하여 용적펌프(P2)의 내구성이 떨어지게 되었다.

또한, 다른 회전식 용적펌프(P3)는, 도 3에서와 같이, 하우징(10)에 윤활수공급밸브(30)를 구비한다.

이 냉각수공급밸브(30)는 입구부(11)에 윤활수를 공급하여, 이 윤활수가 공간부(13)와 회전로터(20) 사이에 스며들게 하여 윤활과 격벽기능을 함께 갖도록 하였다.

하지만, 이러한 종래의 용적펌프(P3)는 공급된 윤활수가 너무 빨리 소진되기 때문에 윤활과 냉각작용을 하는데 충분하지 못하였다. 도면에서, 미설명부호 "12"는 출구부를, 은선은 윤활수가 충진되는 수면을 각각 나타낸다. 그리고, 회전로터(20)는 표면에 탄성재질이 코팅된 것을 이용하기도 한다.

결과적으로, 전술한 종래의 회전식 용적펌프 들은 회전로터 및 케이싱은 마모도가 심해지게 되면 회전로터와 케이싱을 새것으로 교체하는 방법외에는 다른 수단이 마련되어 있지 않는 한계가 있는 것이다.

그리고, 회전식 용적펌프는 유체의 종류 또는 유체에 포함되어 있는 이물질의 대상에 따라 펌프의 사양이 달라 지는데, 종래에는 각각의 용도에 맞게 회전로터와 케이싱의 구성을 별개로 제작하여 사용함으로써 초기 제작 비용이 많이 소요되고 그에 따라 제품 판매가와 유지보수에 따른 비용이 높은 문제가 있었던 것이다.

또한, 종래의 용적형 펌프는 유체 속에 이물질이나 점성이 높은 물질이 포함된 점성유체를 이송하지 못하는 구성으로 되어 있었기 때문에 황토 또는 모래 등이 함유된 유체를 운송하기 위한 전용펌프로 활용되지 못하는 한계가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 펌프의 케이싱의 공간부 내벽과 회전로터와의 마찰로 인한 마모를 방지하도록 회전로터의 외면에 탄성재질로 이루어진 탄성벨트를 장착하여 유체의 압력이 가해지는 구간에서 탄성벨트와 내벽이 마찰되도록 하고, 탄성벨트의 마모시에는 마모된 정도에 따라 탄성벨트의 장력을 외측으로 당겨서 조절하도록 하며, 마모도가 심한 경우에는 탄성벨트만을 새것으로 교체하여 사용할 수 있도록 이루어진 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프를 제공하는 것과 관련된다.

또한, 회전로터의 외측으로 조립되는 탄성벨트에 의해 펌프 케이싱 내벽의 마모현상 및 마찰열에 의한 열화 현상을 줄이도록 하며, 유체에 포함되어 유입되는 모래 또는 슬러지와 같은 이물질이 많은 점성유체를 탄성벨트와 내벽 사이에 수용하면서 운송함과 동시에 기밀을 유지하도록 하면서 압력 변화를 최소화시키면서 점성유체를 원활하게 이송시킬 수 있도록 이루어진 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프를 제공하는 것과 관련된다.

또한, 탄성벨트의 마모도에 따라 탄성벨트의 장력을 조절할 수 있도록 하고, 장기간 사용 기간에 따라 탄성벨트를 교체할 수 있도록 하며, 아울러 탄성벨트의 외면에 형성되는 수용홈의 형상 및 간격과 패턴을 다양하게 형성하여 제공하도록 함으로써 펌프의 사용 용도에 따라 또는 흡입되는 유체의 종류 및 이물질의 함유량에 따라 각각의 용도에 맞는 탄성벨트를 적용하도록 하고, 다른 용도로 사용시에는 탄성벨트만 교체하여 사용할 수 있도록 이루어진 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프를 제공하는 것과 관련된다.

또한, 탄성벨트의 외측면에 타이밍 벨트 구조를 적용하고, 케이싱 내벽에는 이와 맞물려 회전되기 위한 기어홈을 형성함으로써 탄성벨트와 케이싱 사이의 밀폐력을 증가시켜 펌프의 압력손실이 거의 발생하지 않도록 이루어진 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프를 제공하는 것과 관련된다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프는

공간부를 중심으로 양측에 입구부와 출구부가 형성된 케이싱; 상기 케이싱 내부 바닥면에 인입되게 형성된 안착부에 회전 가능하게 조립되어 상기 바닥면과 동일한 평면을 이루는 두께를 가지며, 정중앙에는 회전축이 구비되어 있는 회전판;상기 회전판의 회전축에 설치되는 보스와, 상기 보스를 중심으로 방사형으로 배치되어 상기 회전판에 각각 회전되게 조립되는 복수의 가동롤러로 이루어진 회전로 터; 상기 가동롤러의 외측으로 끼워져 밀착된 상태에서 상기 가동롤러와 함께 유체의 압축이 이루어지는 구간에서 상기 공간부의 내벽과 접촉되어 상기 회전로터의회전방향과 반대 방향으로 간헐적으로 회전되는 탄성벨트; 및 상기 회전로터의 오목부에 위치되는 상기 탄성벨트를 내측으로 당겨 적절한 장력을 유지하면서 상기 탄성벨트의 간헐 회전 작동을 안내하는 가이드핀;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 상기 가동롤러는 상기 회전축 중심을 향하는 방향으로 길게 형성된 힌지구멍에 조립되어 상기 회전축을 중심으로 외측 또는 내측으로 이동시켜 상기 탄성벨트의 장력을 조절하도록 이루어지고; 상기 가동롤러의 힌지축은 힌지구멍 주변에 상기 회전축 방향으로 배열 형성된 복수의 걸림홈에 끼워져 고정되는 잠금핀의 고정 위치에 따라 상기 탄성벨트의 장력을 조절하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 탄성벨트의 내측면과 상기 가동롤러의 외면에는 다수의 기어 이가 형성되어 서로 맞물리면서 회전되는 타이밍벨트로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 탄성벨트의 외측면에는 흡입되는 유체의 종류 또는 유체에 포함된 각종 이물질에 따라 이물질을 수용할 수 있는 되는 다수의 수용홈이 일정간격으로 배열 형성되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 수용홈은 일자형 또는 사선형 또는 격자형으로 배열되어 형성되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 회전로터의 양측에는 상기 회전판과 동일하게 이루어진 밀폐판이 더 구비되어 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 탄성벨트는 고무 또는 실리콘 재질로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 탄성벨트의 외측면에는 다수의 기어이가 돌출 형성되고, 상기 케이싱 내벽에는 이와 맞물려 회전되기 위한 기어홈이 형성되어 탄성벨트와 케이싱 사이의 밀폐력을 유지하도록 이루어진다.

본 발명에 의한 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프는, 회전로터의 외면에 탄성재질의 탄성벨트가 장착되어 유체의 압력이 가해지는 구간에서 내벽과 마찰되면서 회전로터의 반대방향으로 회전하게 되어 마찰이 최소화되면서 회전된다.

따라서, 종래와 같이 회전로터와 내벽이 직접 마찰되는 방식보다 마모도를 최소화할 수 있으므로 오랜 기간 동안 초기 펌프의 성능을 지속적으로 발휘할 수 있게 된다.

또한, 이물질이 많은 점성유체를 탄성벨트와 내벽 사이에 수용하면서 운송함과 동시에 기밀을 유지하도록 하면서 압력 변화를 최소화시키면서 점성유체를 원활하게 이송시킬 수 있는 효과를 발휘하게 된다

그리고, 장기간 사용 후 탄성벨트의 마모시에는 마모된 정도에 따라 탄성벨트의 장력을 외측으로 당겨서 조절하므로서 탄성벨트를 교체하지 않고서도 지속적으로 사용할 수 있게 된다.

아울러, 마모도가 심한 경우에는 회전로터는 마모가 되지 않는 상태이므로 탄성벨트 만을 새것으로 교체하여 사용할 수 있어 유지보수의 비용도 현저히 절감되는 효과를 발휘한다.

또한, 여러 가지 형태의 수용홈이 적용되어 제작될 수 있는 본 발명의 탄성벨트에 의하여 펌프의 사용 용도에 따라 또는 흡입되는 유체의 종류 및 이물질의 함유량에 따라 각각의 용도에 맞는 탄성벨트를 펌프 케이싱의 간단한 분해만으로 간편하게 교체하여 사용할 수 있는 효과를 발휘하게 되는 것이다.

또한, 탄성벨트와 케이싱이 기어 맞물림식으로 회전되기 때문에 탄성벨트와 케이싱 사이의 밀폐력이 더욱 증가되어 펌프의 압력손실이 거의 발생하지 않는 탁월한 효과를 발휘하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 회전식 용적형펌프를 설명하기 위하여 커버를 분리한 상태의 정면도.
도 2는 종래의 다른 회전식 용적형펌프를 설명하기 위하여 커버를 분리한 상태의 정면도,
도 3은 종래의 또 다른 회전식 용적형펌프를 설명하기 위한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 구성을 나타낸 커버가 제거된 상태의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 내부 구조를 나타낸 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 회전로터의 가동롤러 조립구조와 장력 조절 구성을 나타낸 분해사시도,
도 7은 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 작용 상태를 나타낸 커버를 분리한 상태의 정면도와 부분확대도,
도 8은 본 발명에 따른 탄성벨트와 케이싱의 다른 형태를 나타낸 커버를 분리한 상태의 정면도와 부분확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 구성을 나타낸 커버가 제거된 상태의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 내부 구조를 나타낸 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 회전로터의 가동롤러 조립구조와 장력 조절 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프의 작용 상태를 나타낸 커버를 분리한 상태의 정면도와 부분확대도이며, 도 8은 본 발명에 따른 탄성벨트와 케이싱의 다른 형태를 나타낸 커버를 분리한 상태의 정면도와 부분확대도이다.

본 발명에 따른 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프는,

양측으로 입구부(101)와 출구부(102)와 연결된 공간부(110)를 가지는 케이싱(100)과, 상기 공간부(110)에 장착되어 용적변화에 의하여 입구부(101)를 통해 유입된 유체를 출구부(102)로 송출시켜 주는 회전로터(300)로 구성되며, 회전판(200)과, 탄성벨트(400) 및 가이드핀(500)을 포함하여 구성된다.

상기 케이싱(100)은 서로 맞물리며 회전되는 한 쌍의 회전로터(300)가 안착되는 안착부(130)가 공간부(110) 바닥에 형성되어 있고 이 공간부(110)를 중심으로 양측에 상기 입구부(101)와 출구부(102)가 형성되어 이루어진 구성이다.

이러한 케이싱(100)은 도면에는 상세히 도시되지 않았으나, 주물 또는 다이케스팅 성형에 의해 제조 된 후 공간부(110)와 안착부(130)는 별도의 후가공으로 형성되어 진다.

상기 안착부(130)는 회전로터(300)의 회전 궤도의 직경에 대응되는 직경을 가지며, 한 쌍의 회전로터(300)가 서로 맞물려 회전되는 회전궤도와 동일한 형상으로 두 개의 원에 일부가 서로 중첩된 형상이다.

그리고, 공간부(110) 바닥으로부터 일정깊이로 인입되게 형성되며, 이러한 안착부(130)에는 상기 회전판(200)이 안착되어 케이싱(100) 외부에서 접속되는 구동장치(미도시)의 구동축(미도시)과 실링 처리되어 조립된다.

상기 회전판(200)은 후술된 바와 같이 복수의 가동롤러(320)가 힌지 조립되기 위한 구성으로서, 상기 케이싱(100) 내부 바닥면에 인입되게 형성된 안착부(130)에 회전 가능하게 조립되며, 회전판(200)의 상면은 상기 공간부(110)의 바닥면과 동일한 평면을 이루는 두께로 이루어진다.

그리고, 회전판(200)의 정중앙에는 외부의 구동장치와 접속되는 회전축(210)이 구비되어 있다.

아울러 상기 회전판(200)은 회전로터(300)의 외형적인 구성에 따라 그 형상이 다양하게 제작될 수 있다.

즉, 일반적인 회전로터(300)는 기어처럼 서로 맞물려 회전되기 위한 이(tooth)가적어도 2개 이상 3개 또는 4개로 이루어져 방사형으로 배열되어 있으며, 일체형으로 이루어진 구성이다.

이에 반하여 본 발명에 따른 회전로터(300)는 중앙부에 상기 회전판(200)의 회전축(210)에 설치되는 보스(310)가 구비되며, 이 보스(310)를 중심으로 방사형으로 배치되면서 상기 회전판(200)에 각각 별도로 회전되게 조립되는 복수의 가동롤러(320)로 이루어지며, 그 외곽으로 상기 탄성벨트(400)가 조립되어 이루어진 구성이 본 발명의 가장 특징적인 구성인 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 가동롤러(320)가 대략 삼각형상으로 배치되어 회전로터(300)를 구성하여 이루어진 것이다.

상기 보스(310)는 원형으로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서는 보스(310)의 외면에 가동롤러(320)에 대응하여 그 외경과 동일한 곡률을 가지는 밀착홈부(311)가 방사형으로 형성되므로서 가동롤러(320)가 회전되면서도 보스(310)와 기밀을 유지하면서 회전되도록 구성된 것이다.

한편, 상기 텐성벨트는 상기 가동롤러(320)의 외측으로 끼워져 밀착된 상태에서 상기 가동롤러(320)와 함께 유체의 압축이 이루어지는 구간에서 상기 공간부(110)의 내벽(103)과 접촉되어 상기 회전로터(300)의 회전방향과 반대 방향으로 간헐적으로 회전되도록 구성된다.

이러한 탄성벨트(400)는 본 발명의 한 특징에 의하면 탄성벨트(400)의 내측면과 상기 가동롤러(320)의 외면에 다수의 기어이(321)가 형성되어 서로 맞물리면서 회전되도록 타이밍벨트와 같은 구성으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 탄성벨트(400)에 의하면 회전판(200)이 회전될 때 탄성벨트(400)와 가동롤러(320)가 맞물려 있게 됨에 따라 탄성벨트(400)의 외면이 케이싱(100) 내벽(103)과 접촉되지 않는 구간에서는 가동롤러(320)와 회전하지 않게 되고, 접촉되는 구간에서는 탄성벨트(400)와 내벽(103)이 미끄럼 접촉되지 않고 짧은 시간의 구름 접촉이 이루어짐에 따라 종래와 같이 미끄럼 마찰이 거의 발생하지 않아 탄성벨트(400)의 마모를 최소화할 수 있게 된다.

아울러 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 탄성벨트(400)가 고무재질로 이루어지는 경우 탄성벨트(400)가 회전 궤도를 따라 회전될 때 케이싱(100)의 내벽(103)과 충분한 밀착력을 유지한 상태로 접촉된다.

고무 재질로 적용되는 경우에는 높은 경도를 유지하면서 내열성 및 내화학성을 가지고 있으며, 성형성이 양호하고, 유체의 온도에 따른 형태의 변화가 거의 없는 듀폰사에서 제조하는 바이톤(Viton)과 같은 불소(弗素)계열의 고무를 적용하는 것이 바람직하다.

이처럼 상기한 탄성벨트(400)는 내벽(103)과 미끄럼 접촉하지 않고 최대한으로 케이싱(100)의 내벽(103)과 밀착된 상태를 유지하면서 구름 접촉하여 간헐적으로 회전함에 따라 밀착력은 최대가 되는 상태에서 회전로터(300)가 회전되어 유체를 충분한 압력으로 출구부(102) 쪽으로 토출 시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 탄성벨트(400)의 외측면에는 흡입되는 유체의 종류 또는 유체에 포함된 각종 이물질에 따라 이물질을 수용할 수 있는 되는 다수의 수용홈(410)이 일정간격으로 배열 형성되어 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 수용홈(410)은 도면에는 상세히 도시하지 않았으나 일자형 또는 사선형 또는 격자형으로 배열되어 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면 펌프로 유입되는 유체가 오일 또는 물 그리고 점도가 높거나 낮거나 또는 유체에 포함된 이물질이 모래, 분진과 같은 슬러지 알갱이 등 여러가지 형태의 이물질이 함유되는 상태에 따라 그에 맞는 수용홈(410)을 일자형, 사선형, 격자형으로 배열되도록 구성하도록 이루어진 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 탄성벨트(400)는 펌프의 용도에 따라 회전판(200)과 가동롤러(320)의 구성은 변경하지 않은 상태에서 탄성벨트(400)의 수용홈(410)의 패턴 형상에 따라 적절히 교체하여 유체의 특성에 맞는 회전식 용적형펌프를 구성할 수 있게 되어 동일한 사양의 펌프를 이용하여 다양한 기능을 가지는 멀티형의 용적형펌프를 제공하므로서 경제적인 효과를 발휘할 수 있는 것이다.

또한, 상기 회전로터(300)의 오목부(330)에 위치되는 상기 탄성벨트(400)는 그대로 두게 되면 외측으로 직선구간을 이루게 되어 이와 맞물리는 다른 회전로터(300)가 맞물리는 작동을 하는데 지장을 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 탄성벨트(400)를 가동롤러(320)의 외측으로 조립하였을 때 오목한 부위에 직선 상태로 위치되는 탄성벨트(400)를 내측으로 당겨 반대쪽 회전로터(300)의 이 부분이 수용될 수 있는 오목부(330)를 형성하기 위한 가이드핀(500)이 구비되어 구성된다.

이러한 가이드 핀은 적어도 한 쌍으로 구성되어 서로 간격을 유지한 상태에서 회전판(200)에 조립되도록 구성되는데, 가이드핀(500)과 반대쪽의 회전로터(300)의 이(tooth) 부분이 가동롤러(320) 및 탄성롤러와 접촉되지 않도록 회전판(200)에 인입되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

가이드핀(500)은 가능한 많을수록 오목부(330)에 위치되는 탄성벨트(400)가 더욱 정교한 곡면을 그리면서 조립될 수 있을 것이다.

그리고, 가이드핀(500)은 탄성벨트(400)가 적절한 장력을 유지하는 작용도 함께 할 수 있는 구성요소로서 도면에는 도시하지 않았으나, 가이드 핀의 위치를 회전판(200)의 정중앙쪽으로 위치를 가변하여 고정하는 복수의 고정구멍을 형성하여 구성한다면 장력조절 기능도 함께 할 수 있을 것이다.

이와 같이 탄성벨트(400)의 장력 조절을 위한 구성으로서, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면,

상기 가동롤러(320)는 상기 회전축(210) 중심을 향하는 방향으로 길게 형성고 방사형으로 배치되는 힌지구멍(220)에 조립되어 상기 회전축(210)을 중심으로 외측 또는 내측으로 이동시켜 상기 탄성벨트(400)의 장력을 조절하도록 이루어진다.

그리고, 상기 가동롤러(320)의 힌지축(322)은 힌지구멍(220) 주변에 상기 회전축(210) 방향으로 복수의 걸림홈(240)이 배열 형성되어 구성되며, 이 걸림홈에 끼워져 고정되는 잠금핀(230)이 구비되어 잠금핀(230)의 고정 위치에 따라 가동롤러(320)가 길게 형성된 힌지구멍(220)을 따라 외측 또는 내측으로 이동 가능한 상태가 된다.

이러한 가동롤러(320)의 위치 조절이 가능한 조립구성에 의하면 회전판(200)에 가동롤러(320)를 조립한 상태에서 복수의 가동롤러(320)를 내측으로 위치시킨 상태에서 그 외측으로 탄성벨트(400)를 간편하게 조립할 수 있게 된다.

또한, 조립한 후에는 탄성벨트(400)와 케이싱(100) 내벽(103)과의 마찰 구간을 감안하여 가동롤러(320)를 외측으로 이동시켜 그 힌지축(322)을 어느 하나의 걸림홈까지 위치시킨 상태에서 잠금핀(230)을 걸림홈에 걸어줌으로써 가동롤러(320)의 위치가 고정되면서 탄성벨트(400)의 장력이 일정하게 조절되면서 조립될 수 있는 것이다.

이 상태에서 가동롤러(320)는 회전판(200)에 조립되는데, 여기서 본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 회전로터(300)의 양측에는 한 쌍의 밀폐판(250)이 더 구비되어 구성된다.

상기 밀폐판(250)은 회전판(200)과 동일한 형상으로 이루어지며, 일측의 밀폐판(250)은 회전판(200)과 회전로터(300) 사이에 조립되고, 타측의 밀폐판(250)은 회전로터의 외측면에 조립된다.

밀폐판(250)은 회전판(200)과 동일한 형상으로 이루어지며, 힌지구멍(220)과 동일한 힌지구멍(221)이 형성되어 이루어진다. 그리고, 외곽라인이 상기 케이싱(100)의 내벽(103)과 접촉되지 않는 상태에서 회전되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 밀폐판(250)이 적용된 구성에 의하면 가동롤러(320)의 힌지축(322)을 힌지구멍(220),(221)에서 이동시킨 후 걸림홈(240)에 잠금핀(230)을 끼운 다음 잠금핀(230)이 이탈되지 않도록 하며, 회전로터(300)의 양측면을 폐쇄시키기 위한 구성이다.

상기 밀폐판(250)의 조립은 상기 힌지축(322)의 위치를 잠금핀(230)으로 고정하여 세팅한 후에 밀폐판(250)을 먼저 조립한 다음 가동롤러(320)를 조립한 후 다시 나머지 밀폐판(250)을 나사 체결하여 조립하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 회전판(200)이 회전축(210)에 전달되는 구동장치의 구동력에 의해 회전하게 되고, 각각의 가동롤러(320)는 케이싱(100)의 내벽(103)과 접촉되는 구간, 다시 말하면 유체의 압력의 가해지는 구간에서 접촉될 때에만 간헐적으로 회전되도록 구성된 것이다.

따라서, 가동롤러(320)의 외측으로 조립되는 탄성벨트(400)는 회전판(200)이 유체의 이송방향(정방향)으로 회전되는 경우 탄성벨트(400)는 회전판(200)의 회전방향에 대해 반대방향으로 회전된다.

이때, 탄성벨트(400)와 맞물려서 회전되는 가동롤러(320)의 회전방향도 탄성벨트(400)와 같은 방향으로 회전되면서 입구부(101)에서 출구부(102)로 이송되는 유체가 탄성벨트(400)의 반대 회전방향으로 회전되면 출구부(102) 쪽으로 이동하던 유체가 탄성벨트(400)의 역방향 회전에 의해 다시 입구부(101) 쪽으로 유입될 수 있을 것이라 예상할 수 있다.

하지만 상기한 바와 같이 탄성롤러는 회전판(200)이 회전될 때 계속적으로 함께 회전되는 것이 아니라 케이싱(100)의 내벽(103)과 접촉되는 구간 즉, 회전판(200)의 회전에 의해 유체가 오목부(330)와 케이싱(100) 내벽(103) 사이의 공간부(110)에 유체가 수용되면서 출구부(102) 쪽으로 이동하는 유체에 압력이 가장 크게 작용하는 구간에서 접촉되는 짧은 순간에만 역방향으로 간헐적으로 회전되는 것이다.

따라서, 출구부(102) 쪽으로 이동하던 유체는 탄성벨트(400)의 역방향의 회전에도 불구하고 탄성벨트(400)와 내벽(103)이 접촉되는 구간을 지나는 순간 그 압력을 유지한 상태로 출구부(102) 쪽으로 이동되어 배출되는 것이다.

또한, 본 발명의 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프에 의하면 탄성벨트(400)를 마모가 되거나 유체의 종류 및 펌프의 주요 용도에 따라 간편하고 신속하게 교체할 수 있어 동일 사양의 펌프를 이용하여 다양한 용도의 특수성을 갖는 용적형펌프 사양으로 구성하여 현장에 맞게 선택하여 사용할 수 있는 멀티형의 기능을 갖는 회전식 용적형펌프를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 탄성벨트(400)와 내벽(103)과의 마찰이 종래와 같이 미끄럼 접촉되는 구조가 아니라 구름접촉이 되고, 그 구름접촉 구간 또는 유체의 압력이 높은 일부 구간에서만 탄성벨트(400)가 간헐적으로 회전되는 구성이므로 마모되는 정도가 거의 변화가 없이 오랜 기간 지속될 수 있게 된다.

그리고, 탄성벨트(400)의 외면에 다양한 패턴 형태로 형성되는 수용홈(410)에 이물질들이 수용되면서 이송이 가능하므로 이물질 함유량이 극히 많은 유체를 이송할 때에 최대의 펌핑 능력을 발휘할 수 있는 등 본 발명은 많은 장점이 있는 신규한 발명인 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 도 8에 도시된 바와 같이 상기 탄성벨트(400)의 내측면 뿐만아니라 외측면에도 다수의 기어이(324)가 배열되어 형성되고, 상기 케이싱 내벽(103)에는 이와 맞물려 회전되기 위한 기어홈(323)이 형성되어 탄성벨트(400)와 케이싱 사이의 밀폐력을 유지하도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면 회전로터(300)가 회전되면서 탄성벨트(400)와 케이싱이 기어 맞물림식으로 회전되므로 탄성벨트(400)와 케이싱 사이의 밀폐력은 더욱 증가되어 펌프 내부의 압력손실이 거의 발생하지 않는 탁월한 효과를 발휘하게 되는 것이다.

그리고, 탄성벨트(400)의 기어이(324)가 회전로터(300)의 수용홈(410)과 케이싱 내벽(103)의 기어홈(323)과 이중적으로 맞물린 상태에서 회전되므로 회전로터(300)가 전술한 실시예와 같이 케이싱 내벽(103)과 구름접촉이 되지 않고 타이밍벨트와 같이 맞물려 회전되는 구성이으므로 회전로터(300)와 탄성벨트(4000가 마모되지 않는 장점을 발휘하게 된다.

아울러, 케이싱(100) 외부에 구비되는 구동장치(미도시)에서 전달된 구동력이 회전로터(300)에 전달되고, 이에 기어식으로 맞물려 회전되는 탄성벨트(400)에 의해 의해 구동력이 손실되지 않고 그대로 회전로터(300) 전체를 구동시켜 안정적인 압력을 유지하면서 펌핑 작동이 이루어지게 됨으로서 점성이 매우 높은 유체도 원활하게 운송할 수 있게 되는 것이다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

본 발명에 의한 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프는 특허청구범위에서 한정하는 권리범위를 벗어나지 않고도 당해의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 전술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

100 : 케이싱 101 : 입구부
102 : 출구부 103 : 내벽
110 : 공간부 120 : 바닥면
130 : 안착부
200 : 회전판 210 : 회전축
220,221 : 힌지구멍 230 : 잠금핀
240 : 걸림홈 250 : 밀폐판
300 : 회전로터 310 : 보스
311 : 밀착홈부 320 : 가동롤러
321,324 : 기어이(tooth) 322 : 힌지축
323 : 기어홈 330 : 오목부
400 : 탄성벨트 410 : 수용홈
500 : 가이드핀

Claims (8)

1. 공간부를 중심으로 양측에 입구부와 출구부가 형성된 케이싱;
   상기 케이싱 내부 바닥면에 인입되게 형성된 안착부에 회전 가능하게 조립되어 상기 바닥면과 동일한 평면을 이루는 두께를 가지며, 정중앙에는 회전축이 구비되어 있는 회전판;
   상기 회전판의 회전축에 설치되는 보스와, 상기 보스를 중심으로 방사형으로 배치되어 상기 회전판에 각각 회전되게 조립되는 복수의 가동롤러로 이루어진 회전로터;
   상기 가동롤러의 외측으로 끼워져 밀착된 상태에서 상기 가동롤러와 함께 유체의 압축이 이루어지는 구간에서 상기 공간부의 내벽과 접촉되어 상기 회전로터의회전방향과 반대 방향으로 간헐적으로 회전되는 탄성벨트; 및
   상기 회전로터의 오목부에 위치되는 상기 탄성벨트를 내측으로 당겨 적절한 장력을 유지하면서 상기 탄성벨트의 간헐 회전 작동을 안내하는 가이드핀;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동롤러는 상기 회전축 중심을 향하는 방향으로 길게 형성된 힌지구멍에 조립되어 상기 회전축을 중심으로 외측 또는 내측으로 이동시켜 상기 탄성벨트의 장력을 조절하도록 이루어지고;
   상기 가동롤러의 힌지축은 힌지구멍 주변에 상기 회전축 방향으로 배열 형성된 복수의 걸림홈에 끼워져 고정되는 잠금핀의 고정 위치에 따라 상기 탄성벨트의 장력을 조절하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성벨트의 내측면과 상기 가동롤러의 외면에는 다수의 기어 이가 형성되어 서로 맞물리면서 회전되는 타이밍벨트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 탄성벨트의 외측면에는 흡입되는 유체의 종류 또는 유체에 포함된 각종 이물질에 따라 이물질을 수용할 수 있는 되는 다수의 수용홈이 일정간격으로 배열 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 수용홈은 일자형 또는 사선형 또는 격자형으로 배열되어 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전로터의 양측에는 상기 회전판과 동일하게 이루어진 밀폐판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성벨트는 고무 또는 실리콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성벨트의 외측면에는 다수의 기어이가 돌출 형성되고, 상기 케이싱 내벽에는 이와 맞물려 회전되기 위한 기어홈이 형성되어 탄성벨트와 케이싱 사이의 밀폐력을 유지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 벨트교환식 마모방지로터를 가진 회전식 용적형펌프.
   
   
   
   
   
   

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