WO2017095052A1 - 압축식 베인펌프 - Google Patents

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WO2017095052A1
WO2017095052A1 PCT/KR2016/013448 KR2016013448W WO2017095052A1 WO 2017095052 A1 WO2017095052 A1 WO 2017095052A1 KR 2016013448 W KR2016013448 W KR 2016013448W WO 2017095052 A1 WO2017095052 A1 WO 2017095052A1
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WO
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vane
insertion groove
spherical
coupled
wing
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/013448
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English (en)
French (fr)
Inventor
강채원
Original Assignee
에이지파워텍 주식회사
강중희
송준일
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Publication date
Application filed by 에이지파워텍 주식회사, 강중희, 송준일 filed Critical 에이지파워텍 주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C13/00—Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00

Definitions

  • the present invention is able to continuously convey the quantitative flow of the fluid, the suction and discharge of the sludge by the vertical movement of the vane during the rotation of the rotor rotated in the eccentric state to allow the sludge to be compressed and discharged to the compressed vane pump It is about.
  • vane pump is a kind of rotary pump, also called eccentric pump, and there is an eccentric rotor in the cylindrical casing and a plate-shaped feather in its groove. It is a device for pumping.
  • a plurality of vanes are coupled to the eccentric rotor. These vanes are fixed, so that the vane fixed to the eccentric rotor generates large shear stress due to contact with the fluid near the pipe wall. There is a problem that the vanes are damaged when the vanes pass close to the pipe wall.
  • the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, it is possible to reduce the shear stress acting on the vanes by contact with the fluid in the vanes close to the pipe wall to high solids or high viscosity
  • a compressed vane pump can be provided to transfer the sludge quickly.
  • the inlet 11, the fluid is introduced into one side, the discharge port 12 is discharged to the upper portion, the inlet 11 and the discharge port 12
  • a housing main body 10 in communication with a spherical space portion 13 and in communication with the spherical space portion 13 and having a front coupling hole 14 and a rear coupling hole 15 formed at front and rear surfaces thereof, respectively;
  • a sphere having a diameter smaller than that of the spherical space 13 is installed in the spherical space 13 of the housing main body 10 so as to be eccentrically in the direction of the suction port 11, and in the same direction as the rotation axis in the front direction.
  • the first and second blades 31 and 32 are inserted into and coupled to the upper and lower portions of the third insertion groove 23, respectively, and the first and second blades 31 and 32 are positioned at the central portion thereof.
  • a first vane 30 having a first connection portion 33 inserted into and coupled to the first insertion groove 21;
  • a third blade 41 and a fourth blade 32 are inserted into and coupled to the left and right sides of the fourth insertion groove 23, respectively, and the third blade 41 and the fourth blade 42 are disposed at a central portion thereof.
  • the outer side of the first wing 31, the second wing 32, the third wing 41, the fourth wing 34 is in contact with the outer wall of the spherical space 13, the spherical space portion It is characterized by the same arc shape as (13).
  • the first vane 30 and the second vane 40 respectively, the second insertion groove 22 and the fourth Length between the center of the end of the first vane 31 of the first vane 30 and the center of the end of the second vane 32 so as to slide along the insertion groove 24 and the third of the second vane 40
  • the length between the center of the end of the blade 41 and the center of the end of the fourth blade 42 is the same as the diameter of the spherical space 13.
  • the front and rear surfaces of the spherical rotary body 20 are formed with a first circular insertion groove 25 and a second circular insertion groove having a diameter larger than that of the first rotation shaft 50 and the second rotation shaft 60, respectively.
  • the end of the first rotation shaft 50 is formed with a first circular flange 51 is inserted into the first circular insertion groove 25, the end of the second rotation shaft 60 is the second circular
  • the second circular flange 61 is inserted into the insertion groove is characterized in that it is formed.
  • first connecting portion 33 of the first vane 30 is inserted into an end surface of the first circular flange 51 so that the first connecting portion 33 is inserted into the first insertion groove 21.
  • a first connection part fixing groove is provided to be fixed, and a part of the second connection part 43 of the second vane 40 is inserted into an end surface of the second circular flange 61 so that the second connection part 43 is provided. It characterized in that it is provided with a second connecting portion fixing groove (61a) to be fixed to the second insertion groove (22).
  • the third wing 41 and the fourth wing 32 of 40 is characterized in that the wing guide grooves (51b, 61b) for guiding the inner side of the end of the blade when the slide is formed, respectively.
  • the front and rear of the housing body 10 is characterized in that the rotating shaft fixing parts (90, 100) are respectively installed to be rotatable the first rotation shaft 50 and the second rotation shaft (60).
  • Compression vane pump of the present invention by the configuration as described above is to maintain the state in which the end of the vane always in close contact with the spherical space inside the housing can maximize the pumping efficiency, it is possible to discharge the high pressure.
  • the vane slides when the spherical rotor is rotated in a state in which the vane is coupled to the eccentrically installed spherical rotor, the shear stress acting on the vane by contact with the fluid can be reduced.
  • the sludge having a quick sedimentation can also be transferred.
  • the vane since the vanes are in fluid contact with the outer wall of the spherical space during fluid transfer, the vane may extend the life of the pump due to the reduction of the wear of the vanes, and the maintenance of the pump may be easy.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a compressed vane pump of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the compression vane pump of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an operating state of the compressed vane pump of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a compression vane pump of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the compression vane pump of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing an operating state of the compression vane pump of the present invention.
  • Compression vane pump 100 according to the present invention, the housing main body 10, the spherical rotary body 20, the first vane 30, the second vane 40, the first rotary shaft 50 and the second rotary shaft 60 and the motor.
  • the housing main body 10 has a suction port 11, a discharge port 12, a spherical space 13, a front coupling hole 14 and a rear coupling hole 15.
  • the suction port 11 is formed at one side of the housing body 10 to allow fluid to flow therein.
  • the discharge port 12 is formed on the housing body 10 and the fluid is discharged.
  • the spherical space portion 13 is a space for transferring the fluid introduced through the suction port 11 to be discharged to the discharge port 12, and is formed in the housing main body 10 and the suction port 11. And the discharge port 12.
  • a spherical rotary body 20 to be described later is eccentrically installed in the spherical space portion 13, a spherical rotary body 20 to be described later is eccentrically installed.
  • the front coupling hole 14 and the rear coupling hole 15 communicate with the spherical space 13 and are formed at the front and the rear, respectively.
  • the first coupling shaft 50 to be described later is inserted into the front coupling hole 14, and the second coupling shaft 60 to be described later is inserted into the rear coupling hole 15.
  • the housing main body 10 is to be separated up and down to accommodate the spherical rotating body 20 coupled to the vane to be described later in the spherical space 13.
  • the spherical rotating body 20 is a sphere having a diameter smaller than that of the spherical space 13, and is installed eccentrically in the direction of the suction port 11 in the spherical space 13 of the housing main body 10.
  • the spherical rotating body 20 is the first insertion groove 21, the second insertion groove 22, the third insertion groove 23 to be coupled to the first vane 30 and the second vane 40 to be described later ) And a fourth insertion groove 24 are formed.
  • the first insertion groove 21 is formed in the front and rear of the spherical rotating body 20 in the same direction as the rotation axis direction.
  • the first insertion portion 33 of the first vane 30 to be described later is inserted into the first insertion groove 21 to be coupled.
  • the second insertion groove 22 is formed on the rear surface of the spherical rotating body 20 to the left and right to be perpendicular to the first insertion groove 21.
  • the second connecting portion 43 of the second vane 40 to be described later is inserted into the second insertion groove 22 to be coupled.
  • the third insertion groove 23 is formed in each of the upper and lower portions of the first insertion groove 21 is formed in the outer periphery of the sphere, the outer periphery in the same direction as the rotation axis of the spherical rotor 20 It is formed long along.
  • the first blade 31 and the second blade 32 of the first vane 30 to be described later are inserted into and coupled to the third insertion groove 23.
  • the fourth insertion grooves 24 are formed at the left and right sides of the second insertion grooves 22 to be perpendicular to the third insertion grooves 23, respectively, and are formed in the outer circumference of the sphere.
  • the fourth insertion groove 24 is the same as the third insertion groove 23 is formed long along the outer periphery in the same way as the rotation axis direction of the spherical rotary body 20.
  • the third blade 41 and the fourth blade 42 of the second vane 40 to be described later are inserted into the fourth insertion groove 24 to be coupled.
  • the fourth insertion groove 24 is perpendicular to the third insertion groove 23
  • the first blade 31 and the second blade 32 are the third blade 41 and the fourth blade 42. Are perpendicular to each other.
  • the first vane 30 is provided with a first blade 31 and a second blade 32 which are inserted and coupled to the upper and lower portions of the third insertion groove 23, respectively, and the first vane 31 in the central portion ) And the second wing 32 is provided with a first connecting portion 33 inserted into the first insertion groove 21.
  • the first vane 30 has an I-shape by the first vane 31, the second vane 32, and the first connecting portion 33.
  • the second vane 40 is provided with a third blade 41 and a fourth blade 32 which are inserted and coupled to the left and right sides of the fourth insertion groove 23, respectively, and the third blade 41 at the central portion thereof. ) And the fourth wing 42 and the second connecting portion 43 is inserted into the second insertion groove 22 is provided.
  • the second vane 40 is shaped like an I by the third vane 41, the fourth vane 42, and the second connecting portion 43.
  • the second vane 40 has the same shape as the first vane 30, but the first connection part 33 and the second connection part 43 are formed to be biased to one side at the center of the wings.
  • the outer side of the first wing 31, the second wing 32, the third wing 41, the fourth wing 34 is in contact with the outer wall of the spherical space 13, the spherical space 13 It is preferable to have the same arc shape as).
  • the outer side of the first wing 31, the second wing 32, the third wing 41, the fourth wing 34 is in contact with the outer wall of the spherical space 13, the spherical rotor 20 It is possible to increase the pumping efficiency of the fluid by the blades during the rotation of.
  • the first vane 30 and the second vane 40 respectively, the second insertion groove 22 and the fourth Length between the center of the end of the first vane 31 of the first vane 30 and the center of the end of the second vane 32 so as to slide along the insertion groove 24 and the third of the second vane 40
  • the length between the center of the end of the blade 41 and the center of the end of the fourth blade 42 is preferably equal to the diameter of the spherical space 13.
  • the length between the center of the end of the first vane 31 of the first vane 30 and the center of the end of the second vane 32 and the center of the end of the third vane 41 of the second vane 40 and the fourth vane When the length between the end centers of the 42 is equal to the diameter of the spherical space 13, the first vane 31 and the second vane 32 and the second vane of the first vane 30 are the same. Since the third blade 41 and the fourth blade 42 of the 40 are in contact with the outer wall of the spherical space portion 13 to transfer the fluid, between each blade and the outside of the spherical rotating body 20. It is possible to increase the pumping efficiency of the fluid that is accommodated in the receiving space of the fluid formed by the peripheral edge and the outer wall of the spherical space portion (13).
  • the present invention slides during the rotation of the spherical rotor in a state in which the vane is coupled to the spherical rotor installed eccentrically when transporting the fluid, thereby reducing the shear stress acting on the vane due to contact with the fluid. Therefore, in the case of sludge made of solids or liquids with high viscosity, the sludge having a quick sedimentation can be transferred.
  • the length between the center of the end of the first vane 31 of the first vane 30 and the center of the end of the second vane 32 and the center of the end of the third vane 41 of the second vane 40 4 is equal to the diameter of the spherical space 13, it is installed eccentrically in the spherical space 13 of the spherical rotating body 20 to be eccentrically rotated
  • the first vane 30 and the second vane 40 are slid left and right or up and down along the second insertion groove 22 and the fourth insertion groove 24, respectively.
  • the first rotating shaft 50 and the second rotating shaft 60 are inserted into the front coupling hole 14 and the rear coupling hole 15 of the housing body 10, respectively, and the front and rear surfaces of the spherical rotating body 20. Respectively coupled to the spherical rotary body 20 to serve to rotate the spherical rotary body 20.
  • the first rotary shaft 50 and the second rotary shaft 60 are coupled to the front and rear of the spherical rotary body 20, respectively, for their coupling, the front and rear of the spherical rotary body 20
  • the first circular insertion groove 25 and the second circular insertion groove (not shown) having a larger diameter than the first rotation shaft 50 and the second rotation shaft 60 are formed, respectively, and the first rotation shaft 50
  • An end of the first circular flange 51 is inserted into the first circular insertion groove 25 is formed
  • the end of the second rotation shaft 60 is inserted into the second circular insertion groove second circular Allow the flange 61 to be formed.
  • the second circular insertion groove is formed in the same shape as the first circular insertion groove 25 on the rear surface of the spherical rotating body 20.
  • first connection portion 33 of the first vane 30 and the second connection portion 43 of the second vane 40 are respectively formed in the first circular flange 51 and the second circular flange 61.
  • first connection part fixing groove and the second connection part fixing groove 61a are provided.
  • the first connecting portion fixing groove (not shown) is inserted into a part of the first connecting portion 33 of the first vane 30 to an end surface of the first circular flange 51 so that the first connecting portion 33 Serves to be fixed to the first insertion groove 21.
  • the first connecting portion fixing groove is not completely fixed so that the first connecting portion 33 of the first vane 30 is restrained, and the first vane 30 slides so that the first vane 30 is moved.
  • the first connecting portion 33 of the slide to move, and the first connecting portion 33 of the first vane (30) serves to maintain the combined state without being separated from the spherical rotor (20).
  • the second connection part fixing groove 61a is inserted into a part of the second connection part 43 of the second vane 40 to an end surface of the second circular flange 61 so that the second connection part 43 is formed. It serves to be fixed to the second insertion groove (22). Since the second vane 40 slides like the first connector fixing groove 61a, the second connection part 43 of the second vane 40 is slidably moved. The second connecting portion 43 of the second vane 40 serves to maintain the combined state without being separated from the spherical rotating body 20.
  • first vane 31 and the second vane 32 of the first vane 30 and the third vane 41 and the fourth vane 32 of the second vane 40 slide.
  • the outer edges of the first circular flange 51 and the second circular flange 61 are formed on the first vane 31 and the second vane of the first vane 30.
  • the blade guide grooves 51b and 61b for guiding the inside of the end of the blade are formed.
  • the first rotating shaft 50 and the second rotating shaft 60 When the first rotating shaft 50 and the second rotating shaft 60 is coupled to the spherical rotating body 20, the first rotating shaft 50 and the second rotating shaft 60 from the spherical rotating body 20
  • the front sealing plate 70 and the rear sealing plate 80 for preventing the separation and sealing the front coupling hole 14 and the rear coupling hole 15 of the housing body 10 are coupled.
  • the front and rear of the housing main body 10 is preferably provided with rotation shaft fixing parts (90, 100) coupled to the first rotation shaft 50 and the second rotation shaft 60 so as to be rotatable, respectively.
  • Inside the rotary shaft fixing unit (90,100) is provided with a coupling plate (92,102) for retaining the bearings (91,101) are coupled, respectively, and the bearings (91,101) are coupled.
  • the motor (not shown) is coupled to the first rotation shaft 50 to serve to rotate the first rotation shaft 50.
  • first wing 32 second wing 33: first connection portion
  • 51b, 61b wing guide grooves 90, 100: rotating shaft fixing part

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명의 압축식 베인펌프는 일측에 유체가 유입되는 흡입구(11)와, 상부에 유체가 배출되는 토출구(12)와, 상기 흡입구(11)와 토출구(12)와 연통되며 내부에 구형 공간부(13)와, 상기 구형 공간부(13)와 연통되며 정면과 후면에 각각 정면결합공(14)과 후면결합공(15)이 형성된 하우징 본체(10); 상기 구형 공간부(13)보다 직경이 작은 구체로 되고 상기 하우징 본체(10)의 상기 구형 공간부(13)에 상기 흡입구(11) 방향으로 편심되게 설치되는 구형 회전체(20); 상기 구형 회전체(20)에 결합되는 제 1 베인(30); 상기 구형 회전체(20)에 상기 제 1 베인(30)과 수직되게 결합되는 제 2 베인(40); 상기 하우징 본체(10)의 정면결합공(14)과 후면결합공(15)에 각각 삽입되고 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면에 각각 결합되어 상기 구형 회전체(20)와 연동되는 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60); 상기 제 1 회전축(50)에 결합되어 상기 제 1 회전축(50)을 회전시키는 모터; 를 포함하여 이루어진다

Description

압축식 베인펌프
본 발명은 유체의 이송을 지속적으로 정량 이송할 수 있으며, 편심상태에서 회전되는 로터의 회전시 양날 베인의 상하운동에 의해 슬러지의 흡입 및 배출되도록 하며 배출시 슬러지를 압축되도록 하여 압축식 베인펌프에 관한 것이다.
일반적으로 베인펌프는 회전 펌프의 일종으로 편심 펌프라고도 불리며, 원통형 케이싱 안에 편심회전자가 있고 그 홈 속에 판상의 깃이 들어 있으며, 이 베인이 원심력 또는 스프링의 장력에 의해 벽에 밀착되어 회전하면서 액체를 압송하는 장치이다.
이러한 베인펌프에는 편심 회전자에 다수의 베인이 결합되게 되는데 이러한 베인은 고정식으로 되어 있어, 편심된 회전자에 고정된 베인이 관벽과 가까운 곳에서는 유체와의 접촉에 의해 전단응력이 크게 발생되게 되므로 베인이 관벽과 가까운 곳을 지날 때 베인이 손상되는 문제점이 있다.
특히, 고형물이나 점도가 높은 액체로 된 슬러지의 경우나, 침강분리가 빠른 슬러지의 경우에는 고정식 베인으로 이송하게 되면 베인이 손상되게 되므로 이송하는데에는 한계가 있는 문제점이 있다.
따라서, 베인이 관벽과 가까운 곳에서 유체와의 접촉에 의해 베인에 작용하는 전단응력을 줄일 수 있도록 하여 고형물이나 점도가 높은 액체로 된 슬러지의 경우나, 침강분리가 빠른 슬러지도 이송할 수 있도록 하는 압축식 베인펌프의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 베인이 관벽과 가까운 곳에서 유체와의 접촉에 의해 베인에 작용하는 전단응력을 줄일 수 있도록 하여 고형물이나 점도가 높은 액체로 된 슬러지의 경우나, 침강분리가 빠른 슬러지도 이송할 수 있도록 하는 압축식 베인펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 베인의 단부가 관벽과 밀착되도록 함으로써 펌핑 효율을 극대화할 수 있도록 하는 압축식 베인펌프를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압축식 베인펌프는, 일측에 유체가 유입되는 흡입구(11)와, 상부에 유체가 배출되는 토출구(12)와, 상기 흡입구(11)와 토출구(12)와 연통되며 내부에 구형 공간부(13)와, 상기 구형 공간부(13)와 연통되며 정면과 후면에 각각 정면결합공(14)과 후면결합공(15)이 형성된 하우징 본체(10); 상기 구형 공간부(13)보다 직경이 작은 구체로 되고 상기 하우징 본체(10)의 상기 구형 공간부(13)에 상기 흡입구(11) 방향으로 편심되게 설치되며, 정면에 회전 축방향과 동일한 방향으로 상하로 형성된 제 1 삽입홈(21)과, 후면에 상기 제 1 삽입홈(21)과 수직되게 좌우로 형성된 제 2 삽입홈(22)과, 상기 제 1 삽입홈(21)에서 상부와 하부로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성되는 제 3 삽입홈(23)과, 상기 제 2 삽입홈(22)에서 상기 제 3 삽입홈(23)과 수직되게 좌측과 우측으로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성되는 제 4 삽입홈(24)이 형성된 구형 회전체(20); 상기 제 3 삽입홈(23)의 상부와 하부에 각각 삽입결합되는 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)를 연결하며 상기 제 1 삽입홈(21)에 삽입결합되는 제 1 연결부(33)가 구비된 제 1 베인(30); 상기 제 4 삽입홈(23)의 좌측과 우측에 각각 삽입결합되는 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)를 연결하며 상기 제 2 삽입홈(22)에 삽입결합되는 제 2 연결부(43)가 구비된 제 2 베인(40); 상기 하우징 본체(10)의 정면결합공(14)과 후면결합공(15)에 각각 삽입되고 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면에 각각 결합되어 상기 구형 회전체(20)와 연동되는 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60); 상기 제 1 회전축(50)에 결합되어 상기 제 1 회전축(50)을 회전시키는 모터; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 날개(31), 제 2 날개(32), 제 3 날개(41), 제 4 날개(34)의 외측은 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접할 수 있도록 상기 구형 공간부(13)와 동일한 원호형상으로 된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 구형 회전체(20)의 상기 구형 공간부(13) 내에서 편심 회전시 상기 제 1 베인(30)과 상기 제 2 베인(40)이 각각 상기 제 2 삽입홈(22)과 제 4 삽입홈(24)을 따라 슬라이드 이동되도록 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31) 단부 중앙과 제 2 날개(32)의 단부 중앙 사이의 길이 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41) 단부 중앙과 제 4 날개(42)의 단부 중앙 사이의 길이는 상기 구형 공간부(13)의 직경과 동일한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면은 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)보다 직경이 큰 제 1 원형 삽입홈(25)과 제 2 원형 삽입홈이 각각 형성되고, 상기 제 1 회전축(50)의 단부는 상기 제 1 원형 삽입홈(25)에 삽입 결합되는 제 1 원형 플랜지(51)가 형성되며, 상기 제 2 회전축(60)의 단부는 상기 제 2 원형 삽입홈에 삽입 결합되는 제 2 원형 플랜지(61)가 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 1 원형 플랜지(51)의 단부면에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)의 일부가 삽입되어 상기 제 1 연결부(33)를 상기 제 1 삽입홈(21)에 고정되도록 하는 제 1 연결부 고정홈이 구비되고, 상기 제 2 원형 플랜지(61)의 단부면에는 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)의 일부가 삽입되어 상기 제 2 연결부(43)를 상기 제 2 삽입홈(22)에 고정되도록 하는 제 2 연결부 고정홈(61a)이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 원형 플랜지(51)와 상기 제 2 원형 플랜지(61)의 외주연에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 슬라이드 이동시 날개의 단부 내측을 안내하는 날개 안내홈(51b,61b)이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 하우징 본체(10)의 정면과 후면에는 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)이 회전가능하도록 각각 결합되는 회전축고정부(90,100)가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 압축식 베인펌프는 베인의 단부가 하우징 내부의 구형 공간부에 항상 밀착된 상태를 유지하게 되므로 펌핑 효율을 극대화시킬 수 있으며, 고압토출이 가능하게 된다.
또한, 베인이 유체를 이송하게 될 때 편심되게 설치된 구형 회전체에 결합된 상태에서 구형 회전체의 회전시 슬라이드 이동하게 되므로 유체와의 접촉에 의한 베인에 작용하는 전단응력을 줄일 수 있게 되므로 고형물이나 점도가 높은 액체로 된 슬러지의 경우나, 침강분리가 빠른 슬러지도 이송할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 유체 이송시 베인이 구형 공간부의 외벽과 접하면서 유체를 이송하게 되므로, 베인의 마모 감소로 인한 펌프의 수명을 연장할 수 있고, 펌프의 유지보수가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 압축식 베인펌프를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 압축식 베인펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 압축식 베인펌프의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 압축식 베인펌프를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 압축식 베인펌프를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 압축식 베인펌프의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 압축식 베인펌프의 작동상태를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 의한 압축식 베인펌프(100)는, 하우징 본체(10), 구형 회전체(20), 제 1 베인(30), 제 2 베인(40), 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60) 및 모터를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징 본체(10)는 흡입구(11)와, 토출구(12)와, 구형 공간부(13)와, 정면결합공(14)과 후면결합공(15)이 형성된다.
상기 흡입구(11)는 상기 하우징 본체(10)의 일측에 형성되며 유체가 유입되게 된다.
상기 토출구(12)는 상기 하우징 본체(10)의 상부에 형성되며 유체가 배출되게 된다.
상기 구형 공간부(13)는 상기 흡입구(11)를 통해 유입된 유체를 이송하여 상기 토출구(12)로 토출되도록 하는 공간으로, 상기 하우징 본체(10)의 내부에 형성되며, 상기 흡입구(11)와 토출구(12)와 연통된다. 상기 구형 공간부(13)에는 후술할 구형 회전체(20)가 편심되어 설치되게 된다.
상기 정면결합공(14)과 후면결합공(15)은 상기 구형 공간부(13)와 연통되며 정면과 후면에 각각 형성된다. 상기 정면결합공(14)에는 후술할 제 1 회전축(50)이 삽입되어 설치되며 상기 후면결합공(15)에는 후술할 제 2 회전축(60)이 삽입되어 설치된다.
상기 하우징 본체(10)는 상기 구형 공간부(13)에 후술할 베인이 결합된 구형 회전체(20)를 수용할 수 있도록 상하로 분리되도록 한다.
상기 구형 회전체(20)는 상기 구형 공간부(13)보다 직경이 작은 구체로 되고 상기 하우징 본체(10)의 상기 구형 공간부(13)에 상기 흡입구(11) 방향으로 편심되게 설치된다.
상기 구형 회전체(20)는 후술할 제 1 베인(30)과 제 2 베인(40)이 결합되도록 하기 위하여 제 1 삽입홈(21), 제 2 삽입홈(22), 제 3 삽입홈(23) 및 제 4 삽입홈(24)이 형성된다.
상기 제 1 삽입홈(21)은 상기 구형 회전체(20)의 정면에 회전 축방향과 동일한 방향으로 상하로 형성된다. 상기 제 1 삽입홈(21)에는 후술할 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)가 삽입되어 결합되게 된다.
상기 제 2 삽입홈(22)은 상기 구형 회전체(20)의 후면에 상기 제 1 삽입홈(21)과 수직되게 좌우로 형성된다. 상기 제 2 삽입홈(22)에는 후술할 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)가 삽입되어 결합되게 된다.
상기 제 3 삽입홈(23)은 상기 제 1 삽입홈(21)에서 상부와 하부로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성되며, 상기 구형 회전체(20)의 회전 축방향과 동일하게 외주연을 따라 길게 형성된다. 상기 제 3 삽입홈(23)에는 후술할 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)가 삽입되어 결합되게 된다.
상기 제 4 삽입홈(24)은 상기 제 2 삽입홈(22)에서 상기 제 3 삽입홈(23)과 수직되게 좌측과 우측으로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성된다. 상기 제 4 삽입홈(24)은 상기 제 3 삽입홈(23)고 마찬가지로 상기 구형 회전체(20)의 회전 축방향과 동일하게 외주연을 따라 길게 형성된다. 상기 제 4 삽입홈(24)에는 후술할 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)가 삽입되어 결합되게 된다.
상기 제 4 삽입홈(24)은 상기 제 3 삽입홈(23)과 수직되게 되므로 상기 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)는 상기 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)는 서로 수직되게 된다.
상기 제 1 베인(30)은 상기 제 3 삽입홈(23)의 상부와 하부에 각각 삽입결합되는 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)를 연결하며 상기 제 1 삽입홈(21)에 삽입결합되는 제 1 연결부(33)가 구비된다.
상기 제 1 베인(30)은 상기 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 제 1 연결부(33)에 의해 I자 형태로 되게 된다.
상기 제 2 베인(40)은 상기 제 4 삽입홈(23)의 좌측과 우측에 각각 삽입결합되는 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)를 연결하며 상기 제 2 삽입홈(22)에 삽입결합되는 제 2 연결부(43)가 구비된다.
상기 제 2 베인(40)은 상기 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42) 및 제 2 연결부(43)에 의해 I자 형태로 되게 된다. 상기 제 2 베인(40)은 상기 제 1 베인(30)과 동일한 형상으로 되나, 상기 제 1 연결부(33)와 제 2 연결부(43)는 날개들의 중앙에서 한쪽으로 치우쳐지게 형성된다.
상기 제 1 날개(31), 제 2 날개(32), 제 3 날개(41), 제 4 날개(34)의 외측은 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접할 수 있도록 상기 구형 공간부(13)와 동일한 원호형상으로 된 것이 바람직하다.
상기 제 1 날개(31), 제 2 날개(32), 제 3 날개(41), 제 4 날개(34)의 외측은 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접하게 되므로 상기 구형 회전체(20)의 회전시 날개에 의한 유체의 펌핑효율을 높일 수 있게 된다.
아울러, 상기 구형 회전체(20)의 상기 구형 공간부(13) 내에서 편심 회전시 상기 제 1 베인(30)과 상기 제 2 베인(40)이 각각 상기 제 2 삽입홈(22)과 제 4 삽입홈(24)을 따라 슬라이드 이동되도록 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31) 단부 중앙과 제 2 날개(32)의 단부 중앙 사이의 길이 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41) 단부 중앙과 제 4 날개(42)의 단부 중앙 사이의 길이는 상기 구형 공간부(13)의 직경과 동일한 것이 바람직하다.
상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31) 단부 중앙과 제 2 날개(32)의 단부 중앙 사이의 길이 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41) 단부 중앙과 제 4 날개(42)의 단부 중앙 사이의 길이는 상기 구형 공간부(13)의 직경과 동일하게 되면, 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)는 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접하면서 유체를 이송하게 되므로, 각 날개들 사이와 상기 구형 회전체(20)의 외주연과 상기 구형 공간부(13)의 외벽에 의해 형성되는 유체의 수용공간에 수용되어 이송되는 유체의 펌핑 효율을 높일 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 베인이 유체를 이송하게 될 때 편심되게 설치된 구형 회전체에 결합된 상태에서 구형 회전체의 회전시 슬라이드 이동하게 되므로 유체와의 접촉에 의한 베인에 작용하는 전단응력을 줄일 수 있게 되므로 고형물이나 점도가 높은 액체로 된 슬러지의 경우나, 침강분리가 빠른 슬러지도 이송할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접하면서 유체를 이송하게 되므로, 베인의 마모 감소로 인한 펌프의 수명을 연장할 수 있고, 펌프의 유지보수가 용이한 효과가 있다.
아울러, 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31) 단부 중앙과 제 2 날개(32)의 단부 중앙 사이의 길이 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41) 단부 중앙과 제 4 날개(42)의 단부 중앙 사이의 길이는 상기 구형 공간부(13)의 직경과 동일하게 되면, 상기 구형 회전체(20)의 상기 구형 공간부(13) 내에서 편심되게 설치되어 편심 회전되게 될 때, 상기 제 1 베인(30)과 상기 제 2 베인(40)이 각각 상기 제 2 삽입홈(22)과 제 4 삽입홈(24)을 따라 좌우 또는 상하로 슬라이드 이동되게 된다.
상기 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60)은 상기 하우징 본체(10)의 정면결합공(14)과 후면결합공(15)에 각각 삽입되고 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면에 각각 결합되어 상기 구형 회전체(20)와 연동되어 상기 구형 회전체(20)를 회전되도록 하는 역할을 한다.
상기 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60)은 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면에 각각 결합되게 되는데, 이들의 결합을 위하여, 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면은 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)보다 직경이 큰 제 1 원형 삽입홈(25)과 제 2 원형 삽입홈(미도시됨)이 각각 형성되고, 상기 제 1 회전축(50)의 단부는 상기 제 1 원형 삽입홈(25)에 삽입 결합되는 제 1 원형 플랜지(51)가 형성되며, 상기 제 2 회전축(60)의 단부는 상기 제 2 원형 삽입홈에 삽입 결합되는 제 2 원형 플랜지(61)가 형성되도록 한다. 상기 제 2 원형 삽입홈은 도시되지 않았지만, 상기 구형 회전체(20)의 후면에 상기 제 1 원형 삽입홈(25)과 동일한 형태로 형성된다.
아울러, 상기 제 1 원형 플랜지(51)와 제 2 원형 플랜지(61)에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)와 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)를 각각 고정되도록 하기 위하여 제 1 연결부 고정홈과 제 2 연결부 고정홈(61a)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 연결부 고정홈(미도시됨)은 상기 제 1 원형 플랜지(51)의 단부면에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)의 일부가 삽입되어 상기 제 1 연결부(33)를 상기 제 1 삽입홈(21)에 고정되도록 하는 역할을 한다. 이때, 상기 제 1 연결부 고정홈은 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)가 구속되도록 완전고정시키는 것은 아니고, 상기 제 1 베인(30)이 슬라이드 이동되므로 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)가 슬라이드 이동되도록 하며, 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)가 상기 구형 회전체(20)로부터 이탈되지 않고 결합된 상태를 유지하는 역할을 하는 것이다.
상기 제 2 연결부 고정홈(61a)은 상기 제 2 원형 플랜지(61)의 단부면에는 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)의 일부가 삽입되어 상기 제 2 연결부(43)를 상기 제 2 삽입홈(22)에 고정되도록 하는 역할을 한다. 상기 제 2 연결부 고정홈(61a) 또한 상기 제 1 연결부 고정홈과 마찬가지로 상기 제 2 베인(40)이 슬라이드 이동되므로 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)가 슬라이드 이동되도록 하며, 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)가 상기 구형 회전체(20)로부터 이탈되지 않고 결합된 상태를 유지하는 역할을 한다.
또한, 본 발명은 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 슬라이드 이동시 날개가 슬라이드 이동 안정성을 부여하기 위하여, 상기 제 1 원형 플랜지(51)와 상기 제 2 원형 플랜지(61)의 외주연에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 슬라이드 이동시 날개의 단부 내측을 안내하는 날개 안내홈(51b,61b)이 각각 형성되도록 한다.
상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)이 상기 구형 회전체(20)에 결합되면 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)이 상기 구형 회전체(20)로부터 이탈되는 것을 방지하고 상기 하우징 본체(10)의 정면결합공(14)과 후면결합공(15)을 밀폐시키는 정면밀폐판(70)과 후면밀폐판(80)을 결합시킨다.
아울러, 상기 하우징 본체(10)의 정면과 후면에는 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)이 회전가능하도록 각각 결합되는 회전축고정부(90,100)가 설치되는 것이 바람직하다. 회전축고정부(90,100)의 내부에는 각각 베어링(91,101)이 결합되고 상기 베어링(91,101)이 결합된 상태를 유지하는 결합판(92,102)이 구비된다.
상기 모터(미도시됨)는 상기 제 1 회전축(50)에 결합되어 상기 제 1 회전축(50)을 회전시키는 역할을 한다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
<부호의 설명>
10 : 하우징 본체 11 : 흡입구 12 : 토출구
13 : 구형 공간부 14 : 정면결합공 15 : 후면결합공
20 : 구형 회전체 21 : 제 1 삽입홈 22 : 제 2 삽입홈
23 : 제 3 삽입홈 24 : 제 4 삽입홈 30 : 제 1 베인
31 : 제 1 날개 32 : 제 2 날개 33 : 제 1 연결부
40 : 제 2 베인 41 : 제 3 날개 42 : 제 4 날개
43 : 제 2 연결부 50 : 제 1 회전축 51 : 제 1 원형 플랜지
60 : 제 2 회전축 61 : 제 2 원형 플랜지 61a: 제 2 연결부 고정홈
51b, 61b : 날개 안내홈 90, 100: 회전축고정부

Claims (1)

  1. 일측에 유체가 유입되는 흡입구(11)와, 상부에 유체가 배출되는 토출구(12)와, 상기 흡입구(11)와 토출구(12)와 연통되며 내부에 구형 공간부(13)와, 상기 구형 공간부(13)와 연통되며 정면과 후면에 각각 정면결합공(14)과 후면결합공(15)이 형성된 하우징 본체(10);
    상기 구형 공간부(13)보다 직경이 작은 구체로 되고 상기 하우징 본체(10)의 상기 구형 공간부(13)에 상기 흡입구(11) 방향으로 편심되게 설치되며,
    정면에 회전 축방향과 동일한 방향으로 상하로 형성된 제 1 삽입홈(21)과,
    후면에 상기 제 1 삽입홈(21)과 수직되게 좌우로 형성된 제 2 삽입홈(22)과,
    상기 제 1 삽입홈(21)에서 상부와 하부로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성되는 제 3 삽입홈(23)과,
    상기 제 2 삽입홈(22)에서 상기 제 3 삽입홈(23)과 수직되게 좌측과 우측으로 각각 형성되어 구체의 외주연으로 형성되는 제 4 삽입홈(24)이 형성된 구형 회전체(20);
    상기 제 3 삽입홈(23)의 상부와 하부에 각각 삽입결합되는 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32)를 연결하며 상기 제 1 삽입홈(21)에 삽입결합되는 제 1 연결부(33)가 구비된 제 1 베인(30);
    상기 제 4 삽입홈(23)의 좌측과 우측에 각각 삽입결합되는 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 구비되며, 중앙부위에는 상기 제 3 날개(41)와 제 4 날개(42)를 연결하며 상기 제 2 삽입홈(22)에 삽입결합되는 제 2 연결부(43)가 구비된 제 2 베인(40);
    상기 하우징 본체(10)의 정면결합공(14)과 후면결합공(15)에 각각 삽입되고 상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면에 각각 결합되어 상기 구형 회전체(20)와 연동되는 제 1 회전축(50)과 제 2 회전축(60);
    상기 제 1 회전축(50)에 결합되어 상기 제 1 회전축(50)을 회전시키는 모터;를 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 날개(31), 제 2 날개(32), 제 3 날개(41), 제 4 날개(34)의 외측은 상기 구형 공간부(13)의 외벽과 접할 수 있도록 상기 구형 공간부(13)와 동일한 원호형상으로 되고,
    상기 구형 회전체(20)의 상기 구형 공간부(13) 내에서 편심 회전시 상기 제 1 베인(30)과 상기 제 2 베인(40)이 각각 상기 제 2 삽입홈(22)과 제 4 삽입홈(24)을 따라 슬라이드 이동되도록 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31) 단부 중앙과 제 2 날개(32)의 단부 중앙 사이의 길이 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41) 단부 중앙과 제 4 날개(42)의 단부 중앙 사이의 길이는 상기 구형 공간부(13)의 직경과 동일하며,
    상기 구형 회전체(20)의 정면과 후면은 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)보다 직경이 큰 제 1 원형 삽입홈(25)과 제 2 원형 삽입홈이 각각 형성되고,
    상기 제 1 회전축(50)의 단부는 상기 제 1 원형 삽입홈(25)에 삽입 결합되는 제 1 원형 플랜지(51)가 형성되며,
    상기 제 2 회전축(60)의 단부는 상기 제 2 원형 삽입홈에 삽입 결합되는 제 2 원형 플랜지(61)가 형성되고,
    상기 제 1 원형 플랜지(51)의 단부면에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 연결부(33)의 일부가 삽입되어 상기 제 1 연결부(33)를 상기 제 1 삽입홈(21)에 고정되도록 하는 제 1 연결부 고정홈이 구비되고,
    상기 제 2 원형 플랜지(61)의 단부면에는 상기 제 2 베인(40)의 제 2 연결부(43)의 일부가 삽입되어 상기 제 2 연결부(43)를 상기 제 2 삽입홈(22)에 고정되도록 하는 제 2 연결부 고정홈(61a)이 구비되며,
    상기 제 1 원형 플랜지(51)와 상기 제 2 원형 플랜지(61)의 외주연에는 상기 제 1 베인(30)의 제 1 날개(31)와 제 2 날개(32) 및 상기 제 2 베인(40)의 제 3 날개(41)와 제 4 날개(32)가 슬라이드 이동시 날개의 단부 내측을 안내하는 날개 안내홈(51b,61b)이 각각 형성되고,
    상기 하우징 본체(10)의 정면과 후면에는 상기 제 1 회전축(50)과 상기 제 2 회전축(60)이 회전가능하도록 각각 결합되는 회전축고정부(90,100)가 설치된 것을 특징으로 하는 압축식 베인펌프.
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KR200181267Y1 (ko) * 1999-12-02 2000-05-15 발레오만도전장시스템스코리아주식회사 회전식 베인형 진공펌프
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