KR880001357B1

KR880001357B1 - 유체펌프

Info

Publication number: KR880001357B1
Application number: KR1019860001686A
Authority: KR
Inventors: 김천경
Original assignee: 김천경
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1988-07-28
Also published as: KR870009133A

Abstract

내용 없음.

Description

유체펌프

제1도는 본 발명의 일측 케이싱을 분리하여 로터의 구성을 보인 정면도.

제2도는 본 발명의 구성을 보인 단면도.

제3도는 본 발명의 동작상태를 보인 단면 예시도로서 제3(a)도는 회전기준선에서 로터의 횐전개시작전의 단면도.

제3(b)도는 로터가 45도 회전되었을때의 단면도.

제3(c)도는 로터가 90도 회전되었을때의 단면도.

제3(d)도는 로터가 180도 회전한때의 단면도.

제4도는 본 발명의 실시예를 보인 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C₁, C₂: 케이싱 S : 공간내부

R : 로터 V₁, V₂: 날개판

L : 연결봉 S₁, S₂: 펌프실

I : 흡입구 U : 토출구

본 발명은 원형로터의 축심에서 방사상의 홈으로 형성된 날개집에 부채꼴의 날개판이 한쌍씩 연결봉에 지지되게 유착되어 있고 케이싱의 좌우 양측면은 날개판에 밀접되는 조건으로 상대적인 경사면을 이루어 로터의 수직측면에 대하여 펌프실의 단면폭이 날개판의 회전에 따라 좌우로 확장 및 축소되면서 로터와 날개판으로 구획된 펌프실의 용적이 변화되어 펌핑 동작이 이루어짐을 특징으로 한 유체펌프에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 회전펌프의 구성이 간단하면서 로터의 회전시에 횐전진동과 맥동(脈動)현상이 거의 없으며 원심 마찰에 의한 동력 손상을 방지하면서 보다 적은 동력으로 펌프의 효율을 보다 향상할 수 있는 유체 펌프를 제공하려는데 있다.

종래의 회전펌프중 로터에 형성된 방사상의 날개집에 날개판을 개별적으로 유삽한 편심회전펌프는 로터의 회전에 의한 날개판의 원심마찰 저항이 커서 날개판의 기계적 마모율과 동력소모가 큰데 반하여 펌프효율이 높지 못한 문제점이 있었다.

또한 로터에 날개판과 경사판을 형성하여 펌프의 케이싱 내부에 설치하고 날개의 회전에 따라 날개판과 함께 회전하는 경사판이 캠홈을 따라 좌우로 요동하면서 경사판의 좌우에 구분된 펌프실의 용적을 가변하여 펌핑하게 된 것(일본특허공개공보 공고번호 53-14978호)이 있으나 경사판의 좌우 요동과 날개판의 측회동간에 마찰저항이 커서 회전동력 소모가 크고 고장이 빈번한 결점이 있었다.

본 발명은 종래의 회전펌프와는 달리 케이싱 내부에서 로터되는 좌우 요동함이 없이 측회전하면서 다만 케이싱의 좌우 내측면의 경사면에 의하여 로터와 날개판으로 구획된 펌프실의 좌우폭의 변화에 따른 펌프실의 용적 변화에 의하여 유요하게 펌핑동작을 이루는 동시 날개판이 상대편 끼리 연결봉으로 결합되어 회전 원심력이 상쇄되고 따라서 펌프실의 원주면과 날개판과의 마찰 저항이 감소되며 고장이 거의 없고 펌프의 회전부하가 적어 보다 적은 동작으로 가동할 수 있는 새로운 유체펌프를 개발한 것으로 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

회전축(T)과 일체로 결합된 원형 로터(R)의 축심에서 방사상으로 여러개의 홈으로 된 날개집(G₁)(G₂)에 로터의 두께보다 훨씬 폭(W)이 큰 부채꼴의 날개판(V₁)(V₂)이 각각 좌우로 움직일 수 있게 유착되고 한쌍씩의 상대 날개판은 연결봉(L)으로 중심(0)을 관통하여 연결되어 회전시 회전원심력을 상쇄시키어서 펌프실의 원주면과의 마찰 저항을 감소할 수 있게되어 있고 로터(R)와 함께 날개판(V₁)(V₂)이 설치된 펌프의 좌우 케이싱(C₁)(C₂)의 내측면(C')(C")이 날패판(V₁)(V₂)의 양연부(V')(V")와 밀접되는 조건으로 경사면을 이루어 로터(R)의 점유공간(S)에 위치한 로터(R)의 수직양측면에 대하여 좌우 펌프실(S₁)(S₂)의 단면폭이 작은데서부터 점차크게 확장되어 마치 관체를 비스듬히 절단한 공간 내부의 형태를 이룬 환상의 펌프실을 이루고 있다.

로터(R)의 원주면은 로터의 점유공간(S)의 원주면(f, f')과 밀접되어 로터의 원주위에는 편심펌프와 같은 펌프실의 구성이 없고 로터(R)의 수직측면에 대하여 좌우 펌프실(S₁)(S₂)은 상대적으로 경사단면으로 되어 있다.

로터(R)의 회전에 따라 좌우 케이싱(C₁)(C₂)의 내측면의 안내로 상하 날개판(V₁)(V₂)은 로터(R)의 날파집(G₁)(G₂)에서 좌우로 요동되면서 로터(R)로 구분된 펌프실(S₁)(S₂)을 항상 날개판(V₁)(V₂)으로 구획 유지하게 되어 있다.

케이싱(G₁)(G₂)의 경사진 측면의 일측, 즉 펌프실의 좌우 단면폭이 가장 좁게된 위치에는 대칭으로 흡입구(I)와 토출구(u)가 형성되어 있으며 이 흡입구(I)와 토출구(u)가 좌우 직열로 연결되면 2단 펌프가 되고 각각 개별로 하면 복합 펌프가 된다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 펌프의 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

좌우 펌프실은 대칭이고 펌프동작은 상대적으로 동일함으로 편의상 한쪽 펌프실(S₁)의 펌프행정에 대하여 설명하며 타측 펌프실(S₂)의 펌프행정도 이와 같다.

즉 제1도에서 상하 날개판(V₁)(V₂)은 회전기선(a₁)에 위치되어 있고 이때 상부 날개판(V₁)과 하부날개판(V₂)은 각각 좌우 펌프실(S₁)(S₂)의 가장 깊은 곳에 위치하나 한쪽 펌프실(S₁)을 기준할때 하부 날개판(V₂)은 로터(R)의 날개집(G₂)에 들어있고 로터(R)의 일측면은 펌프실(S₁)의 케이싱(C₁)의 내벽(C')과 접촉되어 환상의 펌프실(S₁)의 일부가 차단유지되어 있다.

이때의 단면도는 제2(a)도에 표시되어 있다.

적절한 동력을 가하여 회전축(T)으로 로터(R)를 가령 시계방향으로 회전시키면 로터(R)와 함께 회전되는 상하의 날개판(V₁)(V₂)은 흡입구(I)를 통과하면서 날개판의 회전에 따라 로터와 날개판으로 구획된 날개판(V₁) 뒷쪽 펌프실의 공간 용적이 점차 확장되어 유체의 흡입작용이 일어나 펌프실에 유체가 채워진다.

로터(R)의 회전각에 따라 좌우 케이싱(C₁)(C₂)의 경사진 내측면의 안내작용으로 상하의 날개(V₁)(V₂)는 축심(0)을 중심으로 상반되게 움직이게 되어 펌프실의 단면폭의 변화에도 불구하고 날개판에 의하여 항상 펌프실은 구획유지되며 로터의 45도 회전시 날개판은 제1도 a2의 선상에 위치되고 이때의 단면도는 제2(b)도에 표시되어 있다.

로터(R)가 90도 회전각으로 회전되었을때 날개판(V₁)(V₂)은 제1도 a3선상에 위치되고 이때의 상대의 두 날개판(V₁)(V₂)은 동일한 중간위치의 펌프실에 놓여있으며 펌프실(S₁)은 확장상태에 있으므로 여전히 흡입동작이 지속된다. 이때의 단면도는 제2(c)도에 표시되어 있다.

로터(R)가 180도 회전각으로 회전되면 상하의 두 날개판(V₁)(V₂)은 처음의 a1선상에 위치되나 날개의 상하 자리바꿈이 일어나고 이때 일측펌프실(S₁)의 가장 싶은 곳에 날개판(V₁)이 위치하고 있어 펌프실(S₁)의 용적은 가장 크게 확장되어 있어 사실상 펌프의 흡입동작은 정점에 도달한 것이 된다. 이때의 단면도는 제2(d)도에 표시되어 있다.

제2(d)도와 제2(a)도는 동일하며 다만 단면의 보는 방향만 좌우로 바꾸어 있을 뿐이다. 이어서 로터(R)의 계속적인 회전에 따라 날개판(V₁)(V₂)으로 구획된 펌프실(S₁)은 확장상태에서 축소되면서 압축작용이 일어나 흡입된 유체는 원형의 펌프실을 한바퀴 돌아 토출구(u)로 압출되며 이와 같은 행정은 좌우 펌프실이 동시에 반복적으로 일어나 연속적으로 펌핑하게 된다. 이때 한쪽 토출구를 다른쪽 유출구에 관접하여 직열로 하면 2단 펌프의 기능을 가지며 개별적인 토출구로 하면 이중 복합펌프의 기능을 가진다.

본 발명의 펌프는 로터의 원주위에 펌프실이 없고 로터의 좌우 양측에만 펌프실이 구성되어 있으므로 로터의 회전 원심저항이 적으며 특히 날개판이 연결봉에 한쌍씩 지지되어 있다. 날개판의 회전원심 저항을 상쇄시킬 수 있다.

또한 본 발명에서 날개판은 케이싱의 경사진 내측면의 안내를 받아 로터의 날개집에서 좌우로 측요동될 뿐 날개판의 측요동은 펌프실의 용적 변화에 관여하지 않으므로 날개판의 동작부하가 작은 동시 로터는 좌우 요동없이 제자리에서 축회전함으로 펌프의 동력이 비교적 적게 드는 이점이 있다.

또한 로터의 좌우 요동없이 케이싱의 경사진 내측면에 의하여 로터와 날개판으로 구획된 펌프실의 단면폭의 변화에 따라 펌프실의 용적이 변하여 펌프 동작이 일어나게 됨으로 펌핑동작이 확실하고 로터등을 견교하게 구성할 수 있어 펌프의 수명을 보다 연장할 수 있고 고장율이 적은 이점이 있다. 또한 로터와 날개판은 로터리 엔진의 회전자의 역활을 할 수 있으므로 유체를 흡입구에 가압공급하면 동력장치로도 이용하는 길이 있다.

본 발명의 펌프는 맥동현상이 거의 없고 고장율이 적어 작종 용도에 보다 안전하고 편리하게 사용할 수 있게 제공된다.

Claims

회전축과 일체로 된 원형로터에 방사상의 홈으로 날개집을 형성하여 축심을 관통한 연결봉의 양단부에 한쌍씩의 날개판을 대향되게 지지시키어 날개집에 날개판을 좌우로 축요동 가능하게 유착한 로터기구를 포함하고 펌프의 좌우 케이싱의 내측면이 날개판의 주연부와 밀접되는 조건으로 경사면을 이루어 케이싱의 내부에 설치된 로터의 좌우 양측에 상대적으로 단면폭의 확장 및 축소된 환상의 펌프실을 포함하여 회전펌프를 구성함을 특징으로 한 유체펌프.