KR20180129435A - 다목적 유체공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윤활유, 물 등과 같은 유체를 소요처로 공급할 수 있도록 하는 다목적 유체공급 장치에 관한 것으로서, 공급할 유체가 저장되는 유체챔버; 상기 유체챔버의 일측면을 통해 삽입되어 수평방향으로 배치되는 샤프트와, 상기 유체챔버의 내부에 배치되는 상기 샤프트의 일단부는 오목한 형상의 포켓을 이루며, 상기 유체챔버 외부에 배치되는 상기 샤프트의 타단부는 동력전달을 위한 연결수단이 형성되고, 상기 포켓 내부와 연통되어 상기 샤프트의 센터라인을 따라 중공의 유체유로가 형성되고, 상기 유체유로로부터 샤프트의 외주면으로 분기되는 하나 이상의 배출구가 형성되는 회전체; 상기 회전체와 동축을 이루면서 상기 유체챔버의 타측면에 고정 설치되되, 고정좌대와 상기 고정좌대의 중앙으로 부터 돌출되는 포스트 및 상기 포스트의 외주면에 원을 이루는 복수의 포집홈이 형성되고, 상기 포스트는 상기 포켓에 내삽되는 고정체;를 포함하여 이루어짐으로써 상기 유체유로를 통해 상기 유체를 상기 배출구로 공급할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

다목적 유체공급 장치{Multi-purpose liquid supply apparatus}

본 발명은 윤활유, 물 등과 같은 유체를 소요처로 공급할 수 있도록 하는 다목적 유체공급 장치에 관한 것이다.

산업적으로 사용되는 대부분의 장비들은 구동을 위한 회전요소를 포함하는 경우가 대부분이며, 회전요소들은 필연적으로 마모 현상이 동반되기 때문에 적절한 윤활이 이루어질 수 있도록 해야 한다.

베어링과 같은 부품들은 내부에 윤활성분이 내장되는 경우도 많지만 대부분의 베어링은 회전수에 따른 사용수명이 존재한다. 윤활성분을 가지는 베어링이라 할지라도 생산과정 중 불량품이거나 열악한 사용 환경하에서는 급격하게 윤활특성이 나빠져 결국 조기에 볼이 깨지거나 내륜 혹은 외륜이 파여져 심한 소음 및 진동을 유발하기도 한다.

베어링과 같은 부품들의 조기파손은 대부분 윤활특성이 나빠지기 때문이며, 윤활제가 지속적으로 소정량씩 공급될 수 있다면 베어링의 수명은 한층 연장될 수 있을 것이다.

그 외 산업용 기계들에는 오일의 공급이 필수적으로 요구되는 곳이 상당히 많으며, 오일펌프를 이용하여 배관을 통해 오일을 공급하는 것은 흔한 방법 중 하나이다.

본 발명과 관련한 종래기술로 대한민국 등록특허번호 제10-1419303호의 "진공펌프의 무동력 오일공급장치"가 알려져 있다.

도 1은 종래기술에 의한 진공펌프의 무동력 오일공급장치의 배관 구성도이며, 도 2는 진공펌프의 무동력 오일공급장치의 내부 구성도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 종래기술에 따른 진공펌프의 무동력 오일공급장치는, 케이싱(10) 내부에 진공날개(11), 베어링(13), 매커니컬실(14), 윤활유로(15), 윤활용 오일을 구비하는 진공펌프로서, 상기 케이싱(10)의 하측과 윤활유로(15)의 상측을 배관(18)으로 연결하도록 설치되는 몸체(20) 및 상기 몸체(20)의 내부에 구비되는 임펠러로 오일의 일부를 배관(18) 상으로 순환시키는 작동부(30)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 작동부(30)는 동일한 샤프트(32) 상에 구동임펠러(34)와 피동임펠러(36)를 구비하고, 구동임펠러(34)의 회전력을 받은 피동임펠러(36)로 오일을 이송하도록 한다.

이처럼 기계류에 있어 윤활유와 같은 오일을 급유하기 위해서는 배관을 통해 임펠러와 같은 펌핑수단을 이용하게 되는 것이다.

배관 및 펌핑수단을 구비하는 것은 부품의 증가를 유발하며, 이로 인한 비용 증가 및 고장 가능성의 증대 등의 문제점을 야기한다.

그리고 펌핑수단을 이용하는 경우는 대부분 상당한 양의 오일을 펌핑해야 하는 경우이거나 단속적인 급유를 필요로 하는 상황에서 많이 활용된다.

그러나 소량의 오일이 지속적으로 공급되어야 하는 경우도 많이 있는데, 종래기술들로는 이러한 소요처에 적합한 기술이 없는 상황이다.

또한, 오일류뿐 아니라 물과 같은 유체를 소요처로 공급할 필요성이 있는 경우도 많다.

대한민국 등록특허번호 제10-1419303호

따라서 본 발명에서는 급유를 위한 수단으로서 비교적 간단한 구성으로 별도의 배관을 사용치 않고도 윤활유와 같은 액체를 필요로 하는 개소로 원활히 공급할 수 있도록 하는 다목적 유체공급 장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 필요에 따라 소량의 오일을 지속적으로 공급할 필요가 있는 용도로 사용하기에 적합한 다목적 유체공급 장치를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 다목적 유체공급 장치는, 공급할 유체가 저장되는 유체챔버; 상기 유체챔버의 일측면을 통해 삽입되어 수평방향으로 배치되는 샤프트와, 상기 유체챔버의 내부에 배치되는 상기 샤프트의 일단부는 오목한 형상의 포켓을 이루며, 상기 유체챔버 외부에 배치되는 상기 샤프트의 타단부는 동력전달을 위한 연결수단이 형성되고, 상기 포켓 내부와 연통되어 상기 샤프트의 센터라인을 따라 중공의 유체유로가 형성되고, 상기 유체유로로부터 샤프트의 외주면으로 분기되는 하나 이상의 배출구가 형성되는 회전체; 상기 회전체와 동축을 이루면서 상기 유체챔버의 타측면에 고정 설치되되, 고정좌대와 상기 고정좌대의 중앙으로 부터 돌출되는 포스트 및 상기 포스트의 외주면에 원을 이루는 복수의 포집홈이 형성되고, 상기 포스트는 상기 포켓에 내삽되는 고정체;를 포함하여 이루어짐으로써 상기 유체유로를 통해 상기 유체를 상기 배출구로 공급할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 포켓의 내경면은 상기 포스트의 외주면과 간극을 유지하게 되며, 상기 포켓의 내경면에는 나선홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 연결수단에는 모터의 회전축이 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 샤프트의 외주면에는 하나 이상의 유체소비품이 연결되어 상기 배출구를 통해 상기 유체가 상기 유체소비품으로 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치는 간단한 구성요소를 통해 배관을 사용치 않고도 윤활유와 같은 오일을 적절히 공급할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 비싼 오일펌프를 사용치 않아도 되므로 비용절감을 통한 제품의 경쟁력을 높이도록 할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 공급하고자 하는 오일의 유량 조절을 용이하게 할 수 있고, 특히 소량의 오일을 지속적으로 공급하고자 할 때 그 유용성이 크다는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 진공펌프의 무동력 오일공급장치의 배관 구성도.
도 2는 진공펌프의 무동력 오일공급장치의 내부 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 다목적 유체공급 장치의 구성도.
도 4는 도 3에서 포스트 및 포켓의 확대 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 구체적인 사용예를 보여주는 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 또 다른 사용예를 보여주는 예시도.

이하 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면 및 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 기술적 사상에 따른 하나의 실시 가능한 예를 설명하는 것인 바, 본 발명의 기술적 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 다목적 유체공급 장치의 구성도이며, 도 4는 도 3에서 포스트 및 포켓의 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 구체적인 사용예를 보여주는 예시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 또 다른 사용예를 보여주는 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다목적 유체공급 장치는 주요한 구성요소로 유체챔버(100), 고정체(200) 및 회전체(300)를 포함하여 이루어진다. 그리고 본 발명의 다목적 유체공급 장치는 특히 윤활유와 같은 오일류의 급유를 위한 장치로 사용되기에 적합하며, 다양한 개소로 오일을 급유할 수 있다. 본 실시예에서는 오일의 급유에 대해 바람직한 실시예로 설명하지만 물과 유체의 공급을 위한 용도로도 활용될 수 있는 것이다.

즉, 본 발명은 다양한 산업기계나 설비 등의 급유가 필요한 개소에 사용될 수 있는 것이다.

구체적으로 유체챔버(100)는 급유할 오일이 저장되는 곳이다. 유체챔버(100)는 박스 형상으로 제공될 수 있는 것이며, 필요에 따라 다양한 형상 및 사이즈로 제공될 수 있다.

바람직하게 유체챔버(100)의 일측으로는 오일이 소모됨에 따라 수위가 일정 수준 이하로 떨어지는 경우 오일을 보충할 수 있도록 구성할 수 있다. 이러한 기능은 소정의 수위센서를 활용할 수 있을 것이다.

유체챔버(100)의 내부에 고정체(200)가 마련되며, 본 실시예의 경우 도 3과 같이 유체챔버(100)의 일측면에 고정체(200)가 설치되도록 한다.

고정체(200)는 고정좌대(210)와 포스트(220) 및 포집홈(230)의 구성으로 이루어지며, 고정좌대(210)는 유체챔버(100) 측면과 볼트 등을 이용하여 고정된다. 고정좌대(210)의 중앙에 상방으로 돌출되는 포스트(220)가 마련되며, 포스트(220)는 소정의 외경을 갖는 원기둥 형태이며, 필요에 따라 그 높이나 외경은 변화될 수 있다.

특히, 포스트(220)의 외주면에는 다단으로 복수의 포집홈(230)이 형성되며, 포집홈(230)은 원을 이루게 된다. 포집홈(230)은 기본적으로 원을 이루게 되지만 연속적으로 연결되는 나선홈을 형성할 수도 있는 것이다.

고정체(200)와 상호 작용하여 오일을 이송되게 하는 회전체(300)가 구비되며, 회전체(300)는 고정체(200)와 동축상으로 배치되며, 유체챔버(100) 타측면으로 돌출되게 수평 방향으로 배치되어 회전 동작하게 된다.

기본적으로 회전체(300)는 길다란 봉상부재로서, 샤프트(310)의 일단에는 포켓(320)이 형성되고, 샤프트(310)의 타단에는 동력전달을 위한 연결수단(330)이 형성된다.

설명의 편의상 회전체(300)의 일단을 포켓(320)이라 하며, 타단을 연결수단(330)이라 하고, 그 사이 영역을 샤프트(310)라 부르는 것으로 정의한다.

포켓(320)은 오목한 홈을 형성하는데, 포스트(220)를 감싸는 형상을 이루며, 샤프트(310)의 중심축을 따라 유체유로(311)가 형성된다. 포켓(320) 내부와 유체유로(311)는 서로 연통되어 있으며, 유체유로(311)는 샤프트(310)의 타단 부근까지 길게 형성될 수 있다.

그리고 유체유로(311)의 말단에는 샤프트(310)의 외면으로 이어지는 배출구(312)가 하나 이상 형성된다. 배출구(312)는 상하 위치를 달리하여 복수개소에 형성될 수 있다.

그리고 샤프트(310)의 타단에 형성되는 연결수단(330)은 키홈이나 세레이션과 같은 것일 수 있으며, 모터(400)의 회전축이 직결되거나 기타 감아걸기전동수단을 이용한 간접적인 회전력 전달이 이루어지도록 구성될 수 있다.

바람직하게 도시된 바와 같이 유체챔버(100)의 외측에 회전체(300)의 구동을 위한 모터(400)를 장착하도록 한다. 바람직하게 모터(400)는 적절한 감속기를 이용하여 회전속도를 제어할 수 있도록 한다.

본 발명의 다목적 유체공급 장치는 고정된 고정체(200)에 대해 회전체(300)가 회전함에 따라 오일이 유체유로(311)를 통해 이송될 수 있도록 하며, 이를 위해 포켓(320)의 내경면은 포스트(220)의 외주면과 소정의 간극을 유지하도록 해야 한다. 즉, 포켓(320)의 내경치수는 포스트(220)의 외경치수 보다 크게 형성되며, 상호 접촉되지 않도록 한다.

특히, 포켓(320)의 내경면에는 나선홈(321)이 형성되도록 하는데, 나선홈(321)과 포스트(220)에 형성되는 포집홈(230)의 상호 작용에 의해 회전체(300)가 회전하게 되면 오일은 원활하게 유체유로(311)를 따라 공급될 수 있다.

기본적으로 윤활유와 같은 오일은 특히 물에 비해 높은 점성을 가지고 있는 경우가 많기 때문에 회전체(300)의 낮은 회전수에 의해서도 급유가 원활히 이루어질 수 있다.

고정된 고정체(200) 주위를 회전체(300)가 회전하게 되면, 포스트(220) 외면에 형성된 포집홈(230)과 포켓(320)에 형성된 나선홈(321)으로 인해 상승력이 작용하게 되며, 특히 포켓(320)의 내경과 포스트(220)의 외경간 간극이 좁기 때문에 회전체(300)의 회전력과 오일의 점성의 상호 작용으로 인해 오일은 상승 이동하게 되고, 포켓(320)과 연통된 좁은 유체유로(311)를 통해 오일은 이송되어 배출구(312)로 급유를 할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 구체적인 사용예를 보여주는 예시도이다.

도시된 바와 같이 유체챔버(100) 외부로 수평방향을 따라 길게 회전체(300)가 연장되는 경우를 가정하며, 회전체(300)의 샤프트(310)에 동력전달을 위한 유체소비품(B)이 결합되도록 한다.

유체소비품(B)은 베어링이 대표적이라 할 수 있고, 베어링의 외륜에 기어나 풀리가 연결되며, 체인이나 벨트를 통해 회전력을 전달할 수 있도록 한다.

이런 경우 유체소비품(B)으로 급유가 이루어지도록 한다면 장치의 내구성을 높일 수 있을 것이므로, 본 발명의 유체공급 장치를 통해 베어링쪽으로 오일이 소량씩 급유되게 하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치의 또 다른 사용예를 보여주는 예시도이다.

본 실시예의 경우 유체챔버(100)를 수평으로 관통하여 배치되는 회전체의 안정적 동작을 위해 유체챔버(100) 내부에 회전체(300)의 포켓(320) 부근을 지지할 수 있도록 하는 지지체(500)를 두도록 한다.

지지체(500)를 이용하여 회전체(300)가 지지되도록 함으로써 회전체(300)는 전체적으로 양단 혹은 다단 지지보의 형태를 이루게 됨으로써 회전시 흔들림이나 진동을 줄일 수 있고 성능 향상을 꽤할 수 있다.

그리고 유체챔버(100) 외부에 위치되는 회전체(300)의 샤프트(310) 외주면에는 유체소비품(B)이 결합될 수 있고, 동력 전달 및 유체의 급유가 이루어지게 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 다목적 유체공급 장치는 다양한 형태로 변형 실시가 가능하며, 급유나 물의 공급을 필요로 하는 기계장치나 설비에 널리 사용될 수 있다.

본 발명은 유체의 공급 및 이송을 위한 용도로 사용될 수 있다.

100 : 유체챔버
200 : 고정체
210 : 고정좌대 220 : 포스트
230 : 포집홈
300 : 회전체
310 : 샤프트 311 : 유체유로
312 : 배출구 320 : 포켓
321 : 나선홈 330 : 연결수단
400 : 모터 500 : 지지체
B : 유체소비품

Claims (4)

1. 공급할 유체가 저장되는 유체챔버;
   상기 유체챔버의 일측면을 통해 삽입되어 수평방향으로 배치되는 샤프트와, 상기 유체챔버의 내부에 배치되는 상기 샤프트의 일단부는 오목한 형상의 포켓을 이루며, 상기 유체챔버 외부에 배치되는 상기 샤프트의 타단부는 동력전달을 위한 연결수단이 형성되고, 상기 포켓 내부와 연통되어 상기 샤프트의 센터라인을 따라 중공의 유체유로가 형성되고, 상기 유체유로로부터 샤프트의 외주면으로 분기되는 하나 이상의 배출구가 형성되는 회전체;
   상기 회전체와 동축을 이루면서 상기 유체챔버의 타측면에 고정 설치되되, 고정좌대와 상기 고정좌대의 중앙으로 부터 돌출되는 포스트 및 상기 포스트의 외주면에 원을 이루는 복수의 포집홈이 형성되고, 상기 포스트는 상기 포켓에 내삽되는 고정체;를 포함하여 이루어짐으로써 상기 유체유로를 통해 상기 유체를 상기 배출구로 공급할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다목적 유체공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포켓의 내경면은 상기 포스트의 외주면과 간극을 유지하게 되며, 상기 포켓의 내경면에는 나선홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다목적 유체공급 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 연결수단에는 모터의 회전축이 연결되는 것을 특징으로 하는 다목적 유체공급 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 샤프트의 외주면에는 하나 이상의 유체소비품이 연결되어 상기 배출구를 통해 상기 유체가 상기 유체소비품으로 공급되는 것을 특징으로 하는 다목적 유체공급 장치.
   
   
   
   
   

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