KR20180005820A - 개량3쌍식 요철 원호로터 펌프 - Google Patents

Abstract

1).기술분야;
본 발명은 본인이 출원한 3쌍식 요철원호로터펌프(출원번호10-2012-0100763)의 개량발명으로서 용적형 회전식 (타이밍기어 구동에 의한)펌프이며 그명칭을 개량3쌍식 요철 원호로터 펌프{THREE COUPLES TYPE AN IMPROVED MODEL IRREGULARITY ARC ROTOR PUMP}라 칭한다.
2).해결하려는 과제;
본 발명자가 출원하여 거절불복심판에서 기각, 사정상 소제기를 못한 3쌍식 요철 원호 로터펌프(도23)를 보면 로터의 돌출부( D )와 펌프내벽( N )사이에 단단한 이물질( t )이 끼인채로 회전할때에 이물질이 쐐기의 역할을하여 펌프내벽과 로터의 돌출부 사이에 꽉 끼이므로 로터의 회전력을 크게 감소시키고 이는 해당부위를 빨리 마모시키고 기기 수명을 단축시키게된다
3).과제의 해결수단; 이와같은 문제를 해결하기 위하여
본 발명은 최초 출원의 3쌍식 요철 원호로터 펌프(도23)의 로터의 돌출부( D )의 정점( D')에서 로터의 중심방향으로 직선으로 조금 내려온 밀면(도2의 6,6')이 이물질( t )을 펌프내벽에 끼이지 않게 하여 유체를 (이물질포함) 밀어내어 토출할수 있도록 형성된 3개의호와 1개의 직선으로 조합된 조합돌출부면(도3의 4,4a,5,6)이 형성된 주축로터(1)와 주축로터와 평면의 형상이 대칭으로 형성된 종축로터(1')를 사용하여 펌프를 제작하므로서 해결할수 있으며 타이밍 기어에 의한 구동 방식은 원발명과 동일하다.
또한 ,원출원의 발명의 특징의 하나인 동일반경의 오목호와 볼록호의 치합에 의하여 유체를 이송 하는데 반하여 본발명은 오목호부분은 그대로이나 볼록호 부분은 오목호와 같은 반경의호2개(4,4a)와 다른 반경의호1개(5) 그리고 1개의 직선( 6 )으로 이루어진 조합돌출부{ =조합 돌출부면(4,4a,5,6)로 이루어저 로터의 모양을 변화 시켰고 원출원의 펌프의 로터가 주축로터와 종축로터의 평면형상이 동일한데 반하여 본 발명의 개량3쌍식 요철원호로터 펌프의 주축로터( 1)와 종축로터(1')는 각각의모양은 비대칭이나 서로의 모양은 대칭의 형상으로 되어있고 이는 왼손과 오른손의 모양이 다르지만 두손을 내민 모양은 서로 대칭의 모양인것과 같다.

Description

개량3쌍식 요철 원호로터 펌프{THREE COUPLES TYPE AN IMPROVED MODEL IRREGULARITY ARC ROTOR PUMP}

본 발명은 공압용과 유압용(수압용포함)을 겸할수있는 펌프로서 더욱 상세하게는 타이밍기어 구동방식에 의한 용적형 회전식펌프의 한 종이다

발명의 배경이 되는 기술로는 ;도2의 가,나,다 그림은 본발명의 로터설계의 바탕도로서 개량이전의 로터의 모양(도23참조)에서 로터의 돌출부(D)부분의 정점(D')에서 로터의 중심으로 직선으로 내려온 부분(도2의 가,나에서6,6'=밀면으로 칭함)을 바탕도의 원주의 하나인 C1의 호면(5,5')과 연결해 조합된 돌출부면{(4,4',4a,4a',5,5',6,6')을 조합 돌출부면 이라 칭한다}을 형성하고,다시 조합돌출부면은 120°의위상으로 3개가 형성되고,각 조합 돌출부면 사이에 일정한 간격을두고 원주(C)의 면(Ca,Ca')에 내접한 오목호면(3,3')이 형성되어 서로 대칭형상의 로터(1,1')를 이루고 (1,1'를 개량 3쌍식 요철 원호로터의 주축로터 및 종축로터라 칭한다) 각각의 축에 고정된 타이밍기어(T,T')의 회전에 의하여 로터(1,1')도 맞물림 회전을 할때 섞여 들어온 작은 이물질( t )을 조합 돌출부면의 밀면(6,6')부분이 이물질을 로터와 펌프내벽(12,12' )에 끼이지 않게 토출 함을특징으로 하고 있다,또한 이러한 구조적 방법{도2에 도시한 로터의 조합돌출부면 ( 4,4',4a,4a',5,5'6,6')과 원주에 내접한 오목호면( 3,3')이 서로 일정한 간격을 둔채로 형성되어 있고 이때 조합돌출부면과 오목호면 의 사이에는 원주면이 서로에게 등거리로 형성되어 있다.}에 따라 요철의 쌍을 2,3,4,5,6,N(다)쌍식으로 만들수 있고 이들을 각각 개량2,3,4,5,6,7....n쌍식 요철 원호 로터 펌프라 칭한다

또한 그림 도5의 가~파의 그림은 본발명의 개량된 3쌍식 요철원호 로터펌프의 실시도로서 유체의 누설간극은 극히 미미한것을 확인할수있고 유체의 누설간극은 기존의 로브펌프류에 비하여 가장 누설간극이 작은 상위에 해당하는 우수한 구조적 특성을 갖고 있고,기타 다른특성(유압용,수압용및 공압용 ,내구성,캐비테이션등을 포괄하는)도 매우 우수한 펌프로서 다양한 활용도를 갖는다. {참고로 도5의 가~파의 그림은 각각의 로터(1,1')를 최초인 0°에서부터 회전된 상태의 그림으로서 +의 기호는 시계반대방향,-의 기호는 시계방향의 회전방향을 나타내며 쓰여진 수치는 최초인 0°로부터 회전된 위치를 나타낸것이다}

그리고 도6~9의 그림은 본발명의 구조적 방법 에따라 만들어질수있는 개량 2,4,5,6,쌍식 요철원호 로터 펌프의 평단면도 이다

본발명자가 출원한 3쌍식 요철원호로러 펌프(도23)는 미세한 이물질에대하여 강한 브레이크가 걸리게되어 로터와 하우징의 마모,그리고 입력 동력원에대하여 부하를 발생하여 기기 수명에 영향을 받을수있는 구조적 단점을 개선할 필요가 있었다

이와같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 ;

본 발명자가 출원한 3쌍식 요철 원호로터 펌프(도23참조)의 로터의 돌출부 (D)의정점(D')에서 로터의 중심방향으로 직선으로 내려온 밀면(도2의6=유체를 미는면)이 밀면의 중심부쪽 끝(O)을 반경으로 하는 원주C1의 호면(5)과 연결되어 조합돌출부면(4,4a,5,6)을 형성하고, 조합돌출부면은 원주(C)상에서 120°의 위상으로 3개가 형성되고 각 돌출부면의 사이에는 오목호면(3)이 원주면(Ca)을 좌우에 두고 형성되어 하나의 로터(1)를 형성하고 ,이 로터(1)와 대칭형상의 로터{(1')=도3참조}가 한쌍(1,1')을 이루어 각각의 로터하단에 고정된 타이밍기어(T,T')가 회전할때 로터(1,1')도 함께맞물림 회전하며 이때 단단한 이물질(t)이 유체중에 섞여 들어 왔을때 로터의 조합 돌출부면(4,4a,5,6,4',4a'5',6')의 밀면(6,6')이 하우징 내벽(12,12')과 조합돌출부면의 사이에 이물질(t)이 끼어 로터의 원활한 회전을 방해함을 방지하고 로터의 마모및 동력원의 부하를 줄이고 고장율을 줄여 기기 수명을 늘릴수 있으므로서 해결할수 있다

단,로터의 회전방향은 밀면(6,6')이 유체의 압력을 대하는 쪽으로 향해야 하고 이는 본발명의 핵심이므로 사용자는 역회전시에는 유의해야한다

본 발명은 본 발명자가 출원한 3쌍식 요철원호 로터펌프(출원번호;10-2012-0100763)의 이물질 혼입에 대한 로터의 마모,기기수명단축 등을 개선한 발명으로서 이는 로터의 돌출부가 원호(arc)의 형상인 여타 루츠펌프류에 대하여서도 우수한 특성을 가지므로 산업적 이용가치가 큰 산업용 펌프이다.

도1;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 의 대표도로서 절개 사시도
도2;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 로터설계의 바탕도
도3;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 의 주축(1),종축(1')로터의 형상
도4;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 의 주요부 평단면도
도5의 가~파;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 의 실시도(10°씩 회전 시킴)
도6,7,8,9;본 발명의 개량 3쌍식 요철 원호로터펌프 의 구조원칙에 따라 형성된 개량2,4,5,6쌍식 요철원호 로터펌프의 주요부 평단면도
도10;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 평단면도및 명칭 번호도
도11;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 절개정단면도및 명칭 번호도
도12;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 평면도
도13;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 정면도
도14;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 좌측면도
도15;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 우측면도
도16;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 주축,종축 로터 사시도
도17;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 타이밍기어 평면도
도18;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 타이밍기어 사시도
도19;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 저면도
도20;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 로터,타이밍기어,기어박스 구성사시도
도21;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 정면1/2절개사시도의 컬러 이미지
도22;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 저면 사시도의 컬러 이미지
도23;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 비교,개선대상의 3쌍식 요철원호로터펌프의 이물질 혼입 가상도
도24;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 분해사시도
도25;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프 흡입,토출파이프를 내압용으로 개량한 평 단면도
도26;본 발명의 개량 3쌍식 요철원호로터펌프의 흡입,토출파이프롤 내압용으로 개량한 저면사시도

본발명의 실시예로서 도5의 가~파의 그림에서 각각의 로터(1=주축로터,1'=종축로터)는 정지상태인 0°로 부터 종축로터(1')는 +10°씩, 주축로터(1)는 -10°씩 타이밍기어(도시를 생략함)에 의하여 회전됨을 나타내고 있으며 +기호는 시계반대방향,-기호는 시계방향의 회전을 나타내고 있으며 쓰여진 수치는 최초로부터 회전된 위치를 나타낸것이고 이는 컴퓨터에의한 회전실시도면이고 실측도면이며 원본대비 축비(scale)는 0.7로 도면을 작성했다.

먼저 도5의 가~파 까지의 그림에서 이물질(t)이 흡입구( 8 )로 들어와 토출구( 9 )로 나갈때까지 조합돌출부면(4,4a,5,6,4',4a',5',6'이하 도3참조)의 밀면(6,6')이 이물질을 하우징내벽(12,12')과 조합돌출부면 사이에 끼이지 않게하여 토출구(9)로 토출시키는 과정을 나타낸것이다 이로써 이물질(t)에 의한 로터의 손상과 동력원의 과부하와 고장율을 줄일수있다

1;주축로터 1';종축로터 2;주축봉(=주축) 2';종축봉(=종축)
3,3';오목호면 4,4',4a,4a',5,5',6,6';조합 돌출부면(6,6'는 밀면으로 칭함)
7;볼트구멍 8;흡입구 9;토출구 10;흡입부 니플 11;토출부 니플
12,12';펌프 내벽 13,13';유체통로 14,14',14a,14a';베어링
15,15';오일시일 16;하우징 16a,16a';가스켓 17;상부덮개 18;하부덮개
19;기어박스 7a;볼트 7b;나사
T,T';타이밍기어 P,P';고정핀 t;이물질
C,C1,C2,C3;로터설계 바탕도의 원주(특히C는 로터의 피치원에 해당)
D;로터 설계 바탕도의 돌출부
D';로터 설계 바탕도의 돌출부의 정점
O;원주중심 O';작은원(C3)의 중심

Claims (2)

1. 로터설계의 바탕도(도2의가,나,다)에서 피치원의 원주(C)에 외접된 돌출된호(D) 의 정점(D')에서 원주의 중심방향(O)으로 조금 직선으로 내려와 제1원주(C1)를 만나 밀면(6=밀어내는면 을 의미)을이루고 밀면은 제1원주C1)의 호(도3의5)와 작은 원 의 원주(C3)의 호(4,4a)와 합쳐저서 피치원의 원주(C)에 외접되어서 형성된 조합 돌출부면(4,4a,5,6)을 형성하고 조합 돌출부면은 원주(C)상에서 120°의 위상으로 3개가 형성되어 있고 각 조합 돌출부면의 사이에 오목한 호면(3)이 원주(C)의 면인 원주면(Ca)을 좌우에 인접하여 형성되어 있는 주축로터(1)와 이와 구조적으로 대칭형상의 종축로터(1')가 각각의 축에 고정된 타이밍 기어(T,T')에 의하여 구동하여 유체를 흡입 토출함을 특징으로 하는 개량3쌍식 요철원호로터 펌프에 있어서;
   흡입구( 8 )로 혼입된 이물질( t )을 각각의 로터(1,1')의 조합돌출부면의 밀면( 6 )이 이물질을 펌프내벽과 각각의 로터의 사이에 끼이지 않게밀어냄을 특징으로 하는 개량3쌍식 요철 원호로터(1,1') 로 이루어진 개량3쌍식 요철 원호 로터펌프
2. 제1항에 있어서;각각의 로터의 평면형상은 다르나 서로에게 대칭인 로터(1,1')에 의하여 혼입된 이물질( t )이 펌프 내벽과 로터의 손상을 최소화 하여 기기의 효율을 개선함을 특징으로하는 개량3쌍식 요철원호 로터의 주축로터(1)와 종축로터(1')

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