KR20150132637A

KR20150132637A - 브레이크

Info

Publication number: KR20150132637A
Application number: KR1020140058187A
Authority: KR
Inventors: 신호열
Original assignee: 신호열
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-11-26

Abstract

본 발명에서는 유체순환장치를 이용한 브레이크 장치를 제공한다. 본 발명은 회전로터의 양측면에 배치되고, 측면에 환형의 내부홈으로 이루어진 환형공간을 형성하는 원통형상의 실린더와, 중앙에 회전축을 가지며, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 회전로터와, 상기 회전로터의 양측면 형성되며, 상기 실린더의 상기 환형공간의 단면에 대응되는 형태를 가지고 있으며, 상기 환형공간에 삽입되어 상기 환형공간을 차폐하는 압축블레이드와, 상기 실린더의 내부 측면에 삽입되며, 상기 회전로터가 회전함에 따라 상기 압축블레이드와의 사이에 압축영역을 형성하도록 상기 환형공간을 차단하고, 상기 압축블레이드의 회전이 이루어지도록 상기 환형공간을 개방하는 회전원판부와, 상기 회전로터와 상기 회전원판부의 회전운동 타이밍을 조절하는 회전조절부와, 상기 압축블레이드의 움직임에 따라 상기 환형공간으로 유입되고, 환형공간으로부터 배출되는 유체가 순환되도록 하는 순환로와, 상기 순환로에 장착되며, 유체의 흐름을 제어하는 유체차단부를 포함하는 브레이크장치를 제공한다.

Description

브레이크{Breaking device}

본 발명은 유체의 흐름을 처리하기 위한 것으로, 보다 자세하게는 유체의 흐름을 이용한 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 제동장치는 엔진에 공급되는 연료를 차단한 후, 실린더 내부의 압력을 부하를 이용하여 차량을 제동하기 위한 것이다. 주지된 바와 같이 차량용 제동장치는 차량의 안전운행에 가장 중요한 역할을 수행한다. 운전자가 원하는 타이밍에 브레이크 시스템이 제동 작용을 해야만 운전을 할 때의 안전이 보장이 되는 것이다.

차량용 제동장치는 차량을 감속 또는 정지시킴과 더불어 주차상태를 유지시키기 위해 사용되는 장치다. 일반적으로 차량용 제동장치는 브레이크 디스크와 마찰재를 포함하여, 이들의 상호 마찰력에 의해 차량의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 제동작용을 수행한다.

그러나, 브레이크 디스크와 마찰재는 소모되는 제품이기 때문에 일정한 사용기간이 지나면 계속해서 교체를 해주어야 한다. 또한, 브레이크 디스크는 그 재료로 인해 환경문제를 일으키기도 한다.

따라서, 안정적으로 제동작용을 하지면, 보다 영구히 사용할 수 있는 차량용 제동장치의 개발은 항상 요구되어 지고 있다.

본 발명에서는 유체순환장치를 이용한 브레이크 장치를 제공한다.

본 발명은 회전로터의 양측면에 배치되고, 측면에 환형의 내부홈으로 이루어진 환형공간을 형성하는 원통형상의 실린더와, 중앙에 회전축을 가지며, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 회전로터와, 상기 회전로터의 양측면 형성되며, 상기 실린더의 상기 환형공간의 단면에 대응되는 형태를 가지고 있으며, 상기 환형공간에 삽입되어 상기 환형공간을 차폐하는 압축블레이드와, 상기 실린더의 내부 측면에 삽입되며, 상기 회전로터가 회전함에 따라 상기 압축블레이드와의 사이에 압축영역을 형성하도록 상기 환형공간을 차단하고, 상기 압축블레이드의 회전이 이루어지도록 상기 환형공간을 개방하는 회전원판부와, 상기 회전로터와 상기 회전원판부의 회전운동 타이밍을 조절하는 회전조절부와, 상기 압축블레이드의 움직임에 따라 상기 환형공간으로 유입되고, 환형공간으로부터 배출되는 유체가 순환되도록 하는 순환로와, 상기 순환로에 장착되며, 유체의 흐름을 제어하는 유체차단부를 포함하는 브레이크장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 회전로터의 양측면에 배치되고, 측면에 환형의 내부홈으로 이루어진 환형공간을 형성하는 원통형상의 실린더와, 상기 실린더에 삽입되는 적어도 1개 이상의 회전원판부와, 중앙에 회전축을 가지며, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 회전로터와, 상기 회전로터의 측면에 형성되며, 상기 환형공간의 단면에 대응되는 형태를 가지고 있으며, 상기 회전로터가 회전함에 따라 상기 회전원판부와의 사이에 형성되는 상기 환형공간을 압축영역, 흡입영역, 대기영역으로 분리하는 압축블레이드와, 상기 회전로터와 상기 회전원판부의 회전운동 타이밍을 조절하는 회전조절부와, 상기 압축블레이드의 움직임에 따라 상기 환형공간으로 유입되고, 환형공간으로부터 배출되는 유체가 순환되도록 하는 순환로와, 상기 순환로에 장착되며, 유체의 흐름을 제어하는 유체차단부를 포함하는 브레이크장치를 제공한다.

본 발명에 의한 브레이크 장치를 사용하게 되면, 지금까지 산업계에서 사용되고 있는 브레이크 장치의 효율성이 크게 높아질 수 있다.

본 발명에 의한 브레이크 장치는 압축블레이드를 구비한 회전로터가 회전을 하면서 유체를 순환시키고, 그 순환에 의해서 브레이크 장치를 구동킬 수 있다. 이 과정에서 유체순환장치가 동작하면서 마찰이 거의 일어나지 않아서, 소음이 작고, 내구성이 높다.

또한, 본 발명에 의한 브레이크 장치는 비교적 단순환 구조로 유체의 흐름을 일으키기 때문에, 산업계에서 사용되고 있는 다양한 형테로 유체를 순환하기 위한 장치보다 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.

도1과 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치를 구성하는 각 구성요소를 나타내는 도면
도3과 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치에 구비되는 유체순환장치를 나타내는 도면.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 유체순환장치를 구성하는 각 구성요소를 자세히 나타내는 도면
도6 내지 도10는 본 실시예에 따른 유체순환장치의 동작을 나타내는 도면

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1과 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치를 구성하는 각 구성요소를 나타내는 도면이다.

도1과 도2에서처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치는 유체순환장치(10), 제1 순환로(20), 제2 순환로(30), 유체차단부(40) 및 차단스위치(50)를 포함한다. 유체순환장치(10)는 입력되는 유체를 순화시켜서 배출하게 된다. 제1 순환로(20)와 제2 순환로(30)가 유체차단부(40)를 사이에 두고, 유체순환장치와 함께 유체가 하나의 폐루프를 이루며 순환하게 된다. 이때 유체순화장치에 연결된 회전축은 자동차 바퀴의 회전운동을 담당하는 축과 연결이 된다. 자동차 바퀴의 회전운동으로 회전축이 회전을 하게 되면, 그 회전축에 연결된 유체순환장치(10)가 유체를 회전시키게 되고, 회전된 유체를 전술한 폐루프를 순환한다. 이때 유체의 흐름이 차단이 되도록 유체순환장치를 제어하게 되면, 회전축의 회전이 멈추고 그에 따라 연결된 바퀴의 구동축도 회전이 멈추게 되는 것이다. 제1 순환로(20)는 유체순환장치의 흡입창구와 연결되고, 제2 순환로(30)는 배출창구에 연결된다.

유체차단부(40)에는 차단스위치(50)가 구비되어 유체차단부(40)를 통과하는 유체의 흐름을 선택적으로 차단할 수 있다. 유체순환장치의 회전축이 자동차의 바퀴를 회전운동을 담당하는 축과 연결이 되어 있는 상태에서 유체차단부(40)에 연결된 차단스위치(50)에 의해 유체의 흐름이 차단이 되면 유체가 제1 및 제2 순환로(20,30)와 유체순환장치에 의해 구현된 순환경로를 따라 흐르지 못하고 멈추게 된다. 따라서 회전축의 회전이 멈추고 그에 따라 연결된 바퀴의 회전이 멈추게 되는 것이다.

도3, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 유체순환장치를 구성하는 각 구성요소를 나타내는 도면이다.

도3, 도4를 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 유체순환장치는 제1 실린더(100), 회전로터(200), 제2 실린더(300), 회전원판부(400), 흡입부(500), 배출부(600), 회전축(700)을 포함한다.

본 발명의 유체순환장치는 적어도 하나이상의 회전로터(200)와 상기 회전로터(200)의 양측면에 실린더가 배치되는 형태로 구성된다. 실린더에는 적어도 하나이상의 회전원판부(400)가 삽입된다. 도3, 도4에서는 2개의 회전로터(200)와 3개의 실린더, 각 실린더마다 2개의 회전원판부(400)가 삽입되는 구성을 일실시예로 도시한 것이며, 회전로터(200)가 추가되면 그에 맞추어 실린더도 추가되어 다양한 변형이 가능하다.

본 발명의 유체순환장치는 반 원통형의 제1 실린더(100), 제2 실린더(300)가 결합되어 원통형의 실린더를 구성하며, 1개의 외주면과 2개의 원형 측면을 형성한다. 제1 실린더(100), 제2 실린더(300)의 결합면에 회전원판부(400)가 삽입되는 원형의 안착면이 형성되고, 일측면 또는 양측면에는 회전로터(200)의 압축블레이드(250)의 회전운동에 대응하는 환형공간이 환형의 내부홈 형태로 형성된다. 유체순환장치는 상기 실린더의 원통 측면에 배치되는 회전로터(200)를 이용하여 유체를 제어한다. 회전로터(200)는 원통형 실린더의 측면에 배치되며 회전축(700)을 중심으로 회전하도록 배치된다. 상기 회전로터(200)는 상기 실린더와 동일한 회전축을 가지는 원통형상의 회전체이며, 회전로터(200)의 측면에 돌출되어 형성되는 압축블레이드(250)에 의해 실린더에 형성되는 환형공간을 차폐하게 된다. 회전원판부(400)는 반원통형태의 제1 실린더(100)의 안착상부면과 반원통형태의 제2 실린더(300)의 안착하부면사이에 삽입되어 배치되며, 회전원판부(400)의 원판몸체(410)는 원판회전축(430)을 중심으로 회전운동을 하는 원형의 판형태를 가지며, 회전로터(200)의 회전방향과 수직을 이루며 회전한다. 회전원판부(400)의 원판몸체(410)는 회전을 하면서 기본적으로 제1 실린더(100), 제2 실린더(300) 및 회전로터(200)에 의해 밀폐된 환형공간 단면을 차단, 개방한다. 흡입부(500)는 회전로터(200)의 흡입통로(260)로 유체를 유입시키며, 배출부(600)는 배출홀(270)로부터 배출되는 유체를 배출시킨다.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 유체순환장치를 구성하는 각 구성요소를 자세히 나타내는 도면이다.

도5를 참조하여 살펴보면, 제1 실린더(100), 제2 실린더(300)가 결합되어 원통형상의 실린더를 구성하고, 2개의 회전로터(200)와 3개의 실린더, 각 실린더마다 2개의 회전원판부(400)가 삽입되는 구성을 일실시예로 도시하였다.

제1 실린더(100)는 제1 실린더 회전공간부(110), 제1 실린더 몸체(120), 제1 축구멍(130), 안착상부면(140), 제1 실린더 상부면(150)을 포함한다.

또한, 제2 실린더(300)는 제2 실린더 회전공간부(310), 제2 실린더 몸체(320), 제2 축구멍(330), 안착하부면(340), 제2 실린더 하부면(350)를 포함한다.

반원통 형태의 제1 실린더 몸체(120)와 반원통 형태의 제2 실린더 몸체(320)는 결합하여 원통의 형태로 구현되어, 1개의 외주면과 2개의 원형 측면을 형성한다. 상기 원형측면에는 제1 실린더 회전공간부(110)와 제2 실린더 회전공간부(310)가 결합되어 환형의 내부홈 형태의 회전공간부가 형성되며, 상기 회전공간부는 회전로터의 압축블레이드(250)가 회전할 수 있는 환형공간을 제공한다. 제1 축구멍(130)과 제2 축구멍(330)은 결합하여 실린더 중앙에 회전축(700)이 통과할 수 있는 통공의 형태를 가지며, 회전축(700)이 회전하더라도 실린더는 회전하지 않고 고정된다. 안착상부면(140)과 안착하부면(340)은 반원통의 제1 실린더 상부면(150), 제2 실린더 하부면(350)에 각각 형성되며, 원형의 내부홈 형태를 가지고 있어 회전원판부(400)가 삽입, 안착된다. 제1 실린더 상부면(150), 제2 실린더 하부면(350)에는 각각 1개 또는 2개의 안착상부면(140)과 안착하부면(340)이 형성된다. 제1 실린더(100)와 제2 실린더(300)는 결합하여 고정되며, 공지의 다양한 결합방식이 적용가능하다. 상기 실린더는 중앙에 회전로터(200)와 동일한 중심축을 가지고 있으며, 회전로터(200)의 양측면에 배치되고, 회전로터에 접하는 실린더 측면에 환형공간을 형성하며, 회전로터에 접하지 않는 실린더 측면에는 환형공간이 형성되지 않는다.

회전로터(200)는 회전축을 중심으로 회전운동을 하는 원통형상으로 형성되며, 회전로터 외주면(210), 회전로터 측면(220), 회전축구멍(230), 배출통로(240), 압축블레이드(250), 흡입통로(260), 배출홀(270)을 포함한다. 회전로터는 실린더와 동일한 회전축을 가지며 실린더의 측면에 배치된다. 회전로터는 압축블레이드(250)가 배치되고, 배출통로(240), 흡입통로(260)가 형성되는 측면(220)과, 배출홀(270)이 형성되는 외주면(210)으로 구성된다. 회전로터 양측면(220)에는 일정한 폭을 가지는 환형면이 돌출되는 형태로 구성되고, 상기 환형면에 압축블레이드(250)가 수직으로 배치되고, 상기 압축블레이드(250)는 회전로터(200)의 양측면에 배치되는 실린더의 환형공간에 삽입된다.

상기 압축블레이드(250)의 회전방향으로 회전로터(200)의 측면에 배출통로(240)가 형성되며, 회전반대방향으로 회전로터(200)의 측면에 흡입통로(260)가 형성된다. 회전로터가 회전하면 압축블레이드(250)는 흡입통로(260)를 통해 환형공간에 흡입된 유체를 압축하여 배출통로(240)로 배출한다. 회전로터의 중앙에는 회전축(700)이 삽입되는 통공의 회전축구멍(230)이 형성되어, 회전축(700)을 중심으로 회전로터의 회전운동이 발생된다.

회전로터가 회전하면, 회전로터의 측면(220)에 형성된 흡입통로(260)를 통해 환형공간으로 유체가 흡입된다. 또한, 압축블레이드(250)에 의해 압축된 유체는 측면(220)에 형성된 배출통로(240)를 통해 배출되고, 외주면(210)에 형성된 배출홀(270)을 통해 토출된다. 따라서, 배출홀(280)은 환형공간에서 배출통로(240)로 이동된 유체가 배출부(600)를 통해 나갈 수 있도록 하는 구성이다.

회전원판부(400)는 원판몸체(410), 사각공간(420), 원판회전축(430)을 포함한다.

원판몸체(410)는 원판회전축(430)을 중심으로 회전운동을 하는 원형의 판형태를 가지며, 회전로터(200)의 회전방향과 수직을 이루며 회전한다. 원판몸체(410)이 회전함에 따라, 원판몸체(410)는 회전로터(200)의 측면(220)과 접촉하여 환형공간을 차폐하고, 원판몸체(410)에 형성된 사각공간(420)은 환형공간을 개방한다. 회전원판부(400)는 제1 실린더(100), 제2 실린더(300)사이에 배치되며, 실린더마다 적어도 하나이상의 회전원판부(400)가 배치된다.

흡입부(500)는 흡입판(510), 흡입연결부(520), 흡입관(530)을 포함한다. 흡입판(510)은 흡입연결부(520)를 통해 흡입관(530)에 연결되고, 흡입관(530)을 통해 유입되는 유체는 흡입판(510)을 거쳐 회전로터(200)의 흡입통로(260)으로 전달된다. 흡입통로(260)가 회전로터(200) 측면의 환형면에 형성되고, 상기 환형면이 측면 중앙면에 돌출되는 형태로 구성되므로, 흡입판(510)으로부터의 유체가 회전로터(200)의 중앙면에 유입되면 흡입통로(260)의 일측면이 중앙면에 개구되어 있기 때문에 흡입통로(260)으로 전달될 수 있다. 따라서, 흡입판(510)은 실린더의 측면에 배치되어 실린더를 통해 회전로터(200)의 중앙면에 유체를 유입하며, 흡입판(510)의 개수는 실린더의 개수에 대응된다.

배출부(600)는 배출링(610), 배출연결부(620), 배출관(630)을 포함한다. 배출링(610)은 배출연결부(620)통해 배출관(630)에 연결된다. 배출링(610)은 회전로터(200)를 포함하도록 배치되며, 회전로터(200)의 배출홀(270)을 통해 배출된 유체는 회전로터(200)의 외주면과 배출링(610)의 내주면에 의해 밀폐되어 배출관(630)으로 배출된다. 따라서, 배출링(610)은 회전로터(200)와 동일한 동심축을 가지는 환형의 링형상이며, 회전로터(200)를 포함하고 실린더의 양측면과 밀착되어 배치되어 유입된 유체가 배출관(630)으로 배출될 수 있도록 구성된다. 배출링(610)의 개수는 회전로터(200)의 개수에 대응된다.

회전조절부(800)는 회전축(700)의 회전운동을 원판 회전축(430, 460)에 전달하여 회전축(700)과 원판 회전축(430, 460)이 각각 정해진 타이밍 따라 규칙적인 회전운동이 이루어지도록 한다. 본 발명에서의 회전조절부(800)는 회전축(700)과 원판 회전축(430, 460)에 연결되는 다수의 기어와 벨트로 이루어져 있으나 다양한 변형이 가능하다.

본 실시예에 따른 유체순환장치는 유체의 흐름을 제어 하는 장치이다. 만약 유체를 외부에서의 힘을 이용하여 본 실시예에 따른 유체순환장치에 입력하면, 입력된 유체는 환형공간으로 흡입되어 그 입력되는 힘으로 회전로터(200)가 회전하고, 회전로터(200)의 회전에 의해 회전축(700)이 회전을 하게 된다. 이때에 흡입통로(260)로 입력되는 유체는 환형공간으로 흡입되어 환형공간을 따라 회전하고, 배출홀(270)을 통해 다시 외부로 배출된다. 여기서 유체는 액체와 기체를 모두 포함할 수 있다. 만약 액체인 경우에는 계속해서 공급되는 액체가 하나의 흐름을 형성하게 되어 흡입통로 -> 환형공간 -> 배출홀을 따라 흐르게 된다. 만약 기체인 경우에는 압축이 어느 정도 생기게 되면서 흡입통로 -> 환형공간 -> 배출홀을 따라 흐르게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 유체순환장치에 회전축(700)을 외부의 힘으로 회전하게 되면, 유체는 흡입통로(260)로 입력되어 환형공간으로 흡입되어 환형공간을 따라 회전한 이후에 배출홀(270)를 통해 외부로 출력된다. 여기서도 유체는 액체와 기체를 모두 포함할 수 있다. 액체인 경우에는 흡입통로 -> 환형공간 -> 배출홀을 따라 배출되고, 기체인 경우에는 압축이 생기면서 흡입통로 -> 환형공간 -> 배출홀을 따라 흐르게 된다.

먼저, 본 실시예에 따른 유체순환장치의 회전축(700)을 외부의 힘으로 회전시키는 경우에 대해 설명한다.

제1 및 제2 실린더(100, 300)가 결합되면 원통형상의 실린더가 구성되며, 그 측면에 회전로터(200)가 배치되면, 회전로터 측면(220)의 환형면과 실린더 측면의 환형의 내부홈에 의해 밀폐된 환형공간이 생긴다. 이때, 회전로터(200)가 회전축을 중심으로 회전하게 되면, 환형공간의 단면을 밀폐하도록 구비된 회전로터(200)의 압축블레이드(250)가 환형공간을 따라 회전운동을 하게 된다. 따라서 회전로터(200)가 회전하면, 압축블레이드(250)에 의해 환형공간에 공급된 유체는 환형공간을 따라 회전한 후 배출통로(240)를 통해 외부로 출력된다.

도6 내지 도10은 압축블레이드(250)가 환형공간에서 회전하면서 놓이게 되는 임의의 위치를 도시한 것이다. 도6은 12시 방향에 위치하는 경우이며, 도7은 10시 방향에 위치하는 경우를 나타낸 것이다. 또한, 도8은 압축블레이드(250)가 9시 방향에 위치하는 경우이며, 도9는 6시 방향에 위치하는 경우이며, 도10은 2시 방향에 위치하는 경우이다.

압축블레이드(250)가 회전하는 속도에 대응하여 회전원판부(400)도 회전을 한다. 회전원판부(400)가 회전하면, 원판몸체(410, 440)과 회전로터 측면(220)이 접하는 부분에서 환형공간은 차단되어 밀폐력은 유지되고, 사각공간(420, 450)과 회전로터 측면(220)이 만나는 부분에서 환형공간은 개방된다.

압축블레이드(250)가 12시 방향에 위치하는 경우에, 제1 및 제2 원판몸체(410, 440)가 환형공간을 차폐하게 되므로, 압축블레이드(250)의 회전방향으로 압축블레이드(250)와 제1 원판몸체(410)사이에 압축영역이 형성되고, 압축블레이드(250)의 회전반대방향으로 압축블레이드(250)와 제2 원판몸체(440)사이에 흡입영역이 형성되며, 나머지 영역은 대기영역이 형성된다(도6 참조).

압축블레이드(250)가 10시 방향에 위치하는 경우에, 제1 사각공간(420)이 환형공간에 위치하도록 제1 원판몸체(410)가 회전하게 되며, 제2 원판몸체(440)는 환형공간을 차폐한다(도7 참조). 압축블레이드(250)가 9시 방향을 통과하는 경우에, 회전원판부(400)의 제1 사각공간(420)을 통해 압축블레이드(250)가 통과하기 때문에, 회전로터(200)가 계속 회전할 수 있다(도8 참조). 이때 제2 원판몸체(440)은 환형공간을 차폐한다. 따라서, 도7, 도8과 같이, 압축블레이드(250)가 제1 원판몸체(410)에 접근하여 통과하게 되면, 도6에서 대기영역이 압축영역으로 변환되어 압축블레이드(250)의 회전방향으로 제2 원판몸체(440)사이에 압축영역이 형성되고, 나머지 공간에 흡입영역이 형성된다.

압축블레이드(250)가 9시 방향을 통과하여 6시 방향에 위치하게 되면, 제1 원판몸체(410)는 회전하여 환형공간을 차폐하게 되고, 제2 원판몸체(440)은 환형공간을 여전히 차폐한다(도9 참조). 따라서, 제1, 제2 원판몸체(410, 440)가 환형공간을 차폐하게 되므로, 압축블레이드(250)의 회전방향으로 압축블레이드(250)와 제2 원판몸체(440)사이에 압축영역이 형성되고, 압축블레이드(250)의 회전반대방향으로 압축블레이드(250)와 제1 원판몸체(410)사이에 흡입영역이 형성되며, 나머지 영역은 대기영역이 형성된다.

압축블레이드(250)가 2시 방향에 위치하는 경우에, 제2 원판몸체(440)는 환형공간을 차폐하도록 회전하고, 제1 원판몸체(410)는 여전히 환형공간을 차폐한다(도10 참조). 따라서, 압축블레이드(250)의 회전방향으로 제1 원판몸체(410)사이에 압축영역이 형성되고, 압축블레이드(250)의 회전반대방향으로 제1 원판몸체(410)사이에 흡입영역은 흡입영역과 대기영역으로 나뉘어지게 된다.

이상을 종합하면, 압축블레이드(250)가 환형공간을 따라 회전하게 되면, 압축블레이드(250)와 제1, 제2 원판몸체(410, 440)사이의 환형공간은 압축영역과 흡입영역, 대기영역으로 나뉘어진다. 즉, 압축블레이드(250)가 회전을 하면, 제1, 제2 원판몸체(410, 440)이 환형공간을 가로막고 있는 상태에서, 압축블레이드(250)가 움직이는 방향으로 원판몸체사이에 압축영역이 형성되고, 압축영역에서는 유체는 압력이 증가되며, 압축블레이드(250)의 회전반대 방향으로 원판몸체사이에 흡입영역이 형성되고, 흡입영역에서는 압력이 줄어든다. 나머지 영역은 대기영역이 된다. 따라서, 흡입통로(260)를 통과하여 환형공간으로 유입된 유체는 압축블레이드(250)의 회전반대 방향의 흡입영역으로 계속 공급된다. 압축블레이드(250)가 회전을 계속하여 사각공간(420, 450)이 환형공간에 위치하게 되면, 대기영역의 유체가 압축블레이드(250)가 회전하는 방향의 압축영역으로 변화되고, 압축영역의 유체는 배출통로(240)와 배출홀(270)를 통해 외부로 나가게 된다. 이때 유체가 기체인 경우에는 압축영역에서 압축이 생기면서 배출통로(240)를 따라 흐르게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 유체순환장치의 회전로터(200)은 시계방향으로 회전할 수도 있으며, 반시계방향으로 회전할 수도 있다. 여기서는 반 시계방향으로 회전하는 경우를 겨냥해서 구현 한 것이며, 시계 방향으로 회전하는 경우를 구현하는 경우에는 회전로터(200)에 구비된 흡입통로(260)과 배출통로(240)가 서로 반대 위치에 배치되면 된다. 또한, 원판몸체가 3시 방향과 9시 방향에 있는 경우를 설명했으나, 경우에 따라선, 한 개만 설치하여 지금까지 설명한 본 발명의 유체제어 장치를 구현할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 유체순환장치의 회전축(700)을 외부의 힘으로 회전시키는 경우에는 본 실시예에 따른 유체순환장치를 압축기, 블로어, 엔진, 펌프 등으로 사용할 수 있다.

계속해서, 본 실시예에 따른 유체순환장치에 유체를 외부힘으로 공급하면서 그 유체의 흐름으로 회전축(700)이 회전되는 경우에 대해 설명한다. 이 경우에 유체는 액체가 될 수도 있고, 기체가 될 수도 있다. 외부에서 공급되는 유체가 흡입부(500) 및 흡입통로(260)를 통과하여 환형공간으로 제공된다. 제공된 유체의 흐름에 의해 압축블레이드(250)가 회전을 하고, 그 회전에 따라 회전로터(200)에 연결된 회전축(700)이 회전을 하게 된다. 환형공간으로 제공된 유체는 환형공간을 따라 회전하면서 압축블레이드(250)를 회전시킨 후, 배출통로(240)와 배출홀(270) 및 배출부(600)를 통해 외부로 나가게 된다. 이와 같이 외부에서 유체를 본 실시예의 유체순환장치로 공급하게 하면 그 공급되는 흐름의 힘으로 회전축(700)을 회전시킬 수 있기에, 발전기 등에 사용할 수 있다. 즉, 외부에서 흡입통로 -> 환형공간 -> 배출통로를 따라 유체를 공급하게 되고, 그 힘으로 회전축(700)을 회전시키는 경우에는 발전기나 브레이크로 사용할 수 있다.

본 실시예의 유체순환장치를 이용하여 유체를 제어하는 경우에, 기본적으로 환형공간을 회전로터의 압축블레이드가 회전하면서 유체의 흐름을 제어하기 때문에, 소음이 발생하지 않는다. 소음이 발생하지 않기에 압축기, 블로어, 엔진, 펌프, 발전기, 브레이크 등에 사용하게 되면, 지금 산업에 적용되고 있는 각 장치이 비해 구동시 소음을 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예의 유체순환장치는 고리모양의 환형공간을 압축블레이드가 회전하면서 유체의 흐름을 제어하기 때문에, 장치의 각 부속물과 부속품간에 마찰이 거의 발생하지 않는다. 따라서 압축기, 블로어, 엔진, 펌프, 발전기, 브레이크 등에 본 실시예의 유체순환장치를 적용하게 되면, 오랫동안 고장없이 사용이 가능하다.

본 실시예의 유체순환장치는 고리모양의 환형공간을 압축블레이드가 회전하 구조이기에 비교적 단순한 구조로 되어 있으며, 구현하는데 많은 부속품이 사용되지 않는다. 따라서 제조하기가 쉽고, 제조 비용도 상대적으로 낮게 유지할 수 있다.

또한, 본 실시예의 유체순환장치는 고리모양의 환형공간을 압축블레이드가 회전하면서 유체의 흐름을 제어하기 때문에, 전체적으로 흐르게 되는 유체의 양을 정확하게 정할 수 있다. 예를 들어 환형공간을 회전로터(200)을 100바퀴 돌게 회전로터를 제어하면 그에 대응하는 양의 유체의 흐름을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

회전로터의 측면에 배치되고, 측면에 환형의 내부홈으로 이루어진 환형공간을 형성하는 원통형상의 실린더와,
중앙에 회전축을 가지며, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 회전로터와,
상기 회전로터의 측면 형성되며, 상기 실린더의 상기 환형공간의 단면에 대응되는 형태를 가지고 있으며, 상기 환형공간에 삽입되어 상기 환형공간을 차폐하는 압축블레이드와,
상기 실린더의 내부 측면에 삽입되며, 상기 회전로터가 회전함에 따라 상기 압축블레이드와의 사이에 압축영역을 형성하도록 상기 환형공간을 차단하고, 상기 압축블레이드의 회전이 이루어지도록 상기 환형공간을 개방하는 회전원판부와,
상기 회전로터와 상기 회전원판부의 회전운동 타이밍을 조절하는 회전조절부와,
상기 압축블레이드의 움직임에 따라 상기 환형공간으로 유입되고, 환형공간으로부터 배출되는 유체가 순환되도록 하는 순환로와,
상기 순환로에 장착되며, 유체의 흐름을 제어하는 유체차단부
를 포함하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 실린더는 반원통형상의 제1 실린더, 제2 실린더가 결합되어 외주면과 2개의 원형판을 가지는 원통형상을 가지며, 상기 제1 실린더, 제2 실린더의 결합면에는 상기 회전원판부가 삽입, 안착되는 원형의 내부홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 실린더는 중앙에 회전축이 통과할 수 있는 통공을 가지고 있어 상기 회전축이 회전하더라도 고정되며, 상기 회전로터에 접하는 측면에 환형공간을 형성하며, 상기 회전로터에 접하지 않는 측면에는 환형공간이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 회전로터는 압축블레이드가 배치되고, 배출통로, 흡입통로가 형성되는 원형의 측면과, 배출홀이 형성되는 외주면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제4항에 있어서,
상기 회전로터의 회전방향으로 회전로터의 측면에 배출통로가 형성되며, 회전반대방향으로 회전로터의 측면에 흡입통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 압축블레이드는 상기 회전로터 양측면에 돌출되는 형태로 구성되는 일정한 폭을 가지는 환형면에 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 회전로터는 상기 회전원판부의 회전방향과 수직을 이루며 회전하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제3항에 있어서,
상기 회전원판부는 상기 제1 실린더, 제2 실린더의 결합면에 배치되며, 실린더마다 적어도 하나이상의 회전원판부가 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 회전원판부는 원판몸체, 사각공간, 원판회전축을 포함하며, 상기 원판몸체는 상기 원판회전축을 중심으로 회전하며, 상기 원판몸체가 회전함에 따라, 상기 원판몸체는 환형공간을 차폐하고, 상기 사각공간은 환형공간을 개방하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 회전로터에 유체를 유입시키는 흡입부와 상기 회전로터로 부터 유체를 배출시키는 배출부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제10항에 있어서,
상기 흡입부는 흡입판, 흡입연결부, 흡입관을 포함하며, 상기 흡입판은 상기 실린더의 측면에 배치되어 실린더를 통해 상기 회전로터의 중앙면에 유체를 유입하며, 상기 흡입판의 개수는 상기 실린더의 개수에 대응되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제10항에 있어서,
상기 배출부는 배출링, 배출연결부, 배출관을 포함하며, 상기 배출링은 회전로터와 동일한 동심축을 가지는 환형의 링형상이며, 배출링의 개수는 회전로터의 개수에 대응 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제1항에 있어서,
상기 회전조절부는 상기 회전축과 원판 회전축에 연결되는 다수의 기어와 벨트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
회전로터의 측면에 배치되고, 측면에 환형의 내부홈으로 이루어진 환형공간을 형성하는 원통형상의 실린더와,
상기 실린더에 삽입되는 적어도 1개 이상의 회전원판부와
중앙에 회전축을 가지며, 상기 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 회전로터와,
상기 회전로터의 측면에 형성되며, 상기 환형공간의 단면에 대응되는 형태를 가지고 있으며, 상기 회전로터가 회전함에 따라 상기 회전원판부와의 사이에 형성되는 상기 환형공간을 압축영역, 흡입영역, 대기영역으로 분리하는 압축블레이드와,
상기 회전로터와 상기 회전원판부의 회전운동 타이밍을 조절하는 회전조절부와,
상기 압축블레이드의 움직임에 따라 상기 환형공간으로 유입되고, 환형공간으로부터 배출되는 유체가 순환되도록 하는 순환로와,
상기 순환로에 장착되며, 유체의 흐름을 제어하는 유체차단부
를 포함하는 브레이크장치.
제14항에 있어서,
상기 실린더는 상기 회전로터의 양측면에 배치되며, 상기 회전로터의 양측면에 수직으로 형성된 압축블레이드가 상기 실린더의 환형공간에 삽입되어 차폐하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제14항에 있어서,
상기 회전원판부는 원판회전축을 중심으로 회전운동을 하는 원형의 판형태를 가지는 원판몸체와 상기 원형몸체에 형성되는 사각공간을 포함하며, 상기 원판몸체는 상기 회전로터의 회전방향과 수직을 이루며 회전하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제14항에 있어서,
상기 회전하는 압축블레이드에 의해, 상기 압축영역에서 압축동작과 상기 흡입영역에서의 흡입동작이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제14항에 있어서,
상기 회전하는 압축블레이드가 상기 회전원판부에 접근, 통과하면, 상기 대기영역은 압축영역으로 변화하는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.
제14항에 있어서,
상기 회전하는 압축블레이드에 의해, 상기 압축영역에서 압축되는 유체는 상기 회전로터의 측면에 형성되는 배출통로를 통해 배출되며, 상기 회전로터의 측면에 형성되는 흡입통로를 통해 유체가 흡입되는 것을 특징으로 하는 브레이크장치.