WO2018110869A1 - 쌍원 용적 펌프 - Google Patents

쌍원 용적 펌프 Download PDF

Info

Publication number
WO2018110869A1
WO2018110869A1 PCT/KR2017/013854 KR2017013854W WO2018110869A1 WO 2018110869 A1 WO2018110869 A1 WO 2018110869A1 KR 2017013854 W KR2017013854 W KR 2017013854W WO 2018110869 A1 WO2018110869 A1 WO 2018110869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
eccentric rotor
cylindrical member
elliptical
flexible bearing
chamber
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013854
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최병철
Original Assignee
최병철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020160170650A external-priority patent/KR101724653B1/ko
Priority claimed from KR1020160170649A external-priority patent/KR101724651B1/ko
Priority claimed from KR1020160170652A external-priority patent/KR101724657B1/ko
Application filed by 최병철 filed Critical 최병철
Publication of WO2018110869A1 publication Critical patent/WO2018110869A1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00

Definitions

  • the present invention relates to a volumetric pump, and more particularly, to a two-way volumetric pump that can ensure smooth driving by minimizing the deviation of the center distance between the upper rotor and the lower rotor which are inwardly rotated in opposite directions.
  • a pump is a mechanism that transports a fluid through a tube by pressure, or pumps a fluid in a low pressure vessel into a high pressure vessel through the tube.
  • the pump When the pump is classified in structure, it can be classified into a reciprocating pump, a rotary pump, a centrifugal pump, an axial pump, a friction pump, and the like.
  • rotary pumps allow a rotating rotor to perform a piston action, and can be used for various purposes in the front of the industry, and in particular, hydraulic pumps for automatic control are widely used.
  • Figure 1 shows a perspective view of a typical rotary pump
  • Figure 2 shows an operating state diagram of the upper and lower cylindrical members according to one rotation of the upper and lower eccentric rotor in the rotary pump shown in Figure 1
  • Figure 3 is a conventional rotary pump A cross-sectional view showing a change in the center distance of the upper and lower eccentric rotor according to the operating state of the.
  • a rotary pump in general, includes a housing 1 having an upper volume chamber 16a and a lower volume chamber 16b which are symmetrical and communicate with each other as shown in FIG. 1, and an upper rotor accommodated in the upper volume chamber and eccentrically rotated. And a lower rotor accommodated in the lower volume chamber and rotated opposite to the upper rotor.
  • the upper rotor and the lower rotor is up and down symmetric with each other and have the same shape and structure.
  • the upper rotor includes an upper cylindrical member 13a which is inscribed in the upper chamber, and an upper eccentric rotor 11a rotatably installed in the upper cylindrical member.
  • the lower rotor includes a lower cylindrical member 13b inwardly moving in the lower chamber and a lower eccentric rotor 11b rotatably installed in the lower cylindrical member.
  • the upper cylindrical member constituting the upper rotor and the lower cylindrical member constituting the lower rotor are connected to each other by the diaphragm 13c, and the upper rotor and the lower rotor may be inscribed in opposite directions to each other.
  • the inner circumferential surface of the upper and lower volume chambers are circular in cross section, and the cross section of the outer and inner circumferential surfaces of the upper and lower cylindrical members is circular.
  • the outer circumferential surface of the upper and lower eccentric rotors is circular in cross section.
  • the upper and lower eccentric rotor is inserted and fixed to the rotation shaft (14a, 14b) for transmitting the rotational power in the outer part. That is, the rotation shafts are inserted in an eccentric state to one side instead of the center of the upper and lower eccentric rotors, and are coupled to each other using an axial coupling element such as a key.
  • intermediate cylindrical members 12a and 12b are inserted and interposed between each eccentric rotor and each cylindrical member in order to reduce friction generated therebetween.
  • rolling means such as balls or rolling members are usually used.
  • Figure 2 (a) is an initial state, a cross-sectional view showing a state in which the rotation axis is aligned with the diaphragm
  • Figure 2 (b) is the upper rotation axis rotates 90 ° clockwise
  • the lower rotation axis 90 counterclockwise ° is a cross-sectional view showing a rotated state
  • Figure 2 (c) is a cross-sectional view showing a state in which the upper rotation axis rotated 180 degrees clockwise, the lower rotation axis is rotated 180 degrees in a counterclockwise direction
  • Figure 2 (d) is an upper rotation axis It is sectional drawing which shows the state which rotated 270 degrees clockwise and a lower rotating shaft 270 degrees counterclockwise.
  • an object of the present invention is to minimize the deviation of the distance between the center of the upper eccentric rotor and the center of the lower eccentric rotor generated by the rotation of the eccentric rotor during operation of the pump It is to provide a two-way volumetric pump that allows this to be done smoothly.
  • the present invention while maintaining the constant output, as well as improve the durability of the components by reducing the error of the center distance between the two eccentric rotor during the operation of the upper eccentric rotor and the lower eccentric rotor. It is an object to provide a dual source volumetric pump.
  • a housing having an upper volume chamber and a lower volume chamber symmetrical in communication with each other;
  • a rotating shaft including an upper rotating shaft and a lower rotating shaft respectively rotating in opposite directions in the upper chamber and the lower chamber;
  • An eccentric rotor including an upper eccentric rotor and a lower eccentric rotor each of which the upper and lower rotary shafts are eccentrically inserted and rotated;
  • the upper cylindrical member and the lower cylindrical member and the upper cylindrical member and the lower cylindrical member to receive the upper eccentric rotor and the lower eccentric rotor, respectively, and inwardly move in the interior of the upper chamber and the lower chamber, respectively.
  • a cylindrical member including a diaphragm to interlock with each other; And a flexible bearing provided between the upper cylindrical member and the upper eccentric rotor and between the lower cylindrical member and the lower eccentric rotor to reduce friction and impact of the eccentric rotor rotation on the cylindrical member.
  • the cross section of the inner circumferential surface of the upper cylindrical member and the lower cylindrical member is circular, and at least one cross section of the upper eccentric rotor and the lower eccentric rotor is an oval in which a rotation axis is positioned on a long axis, and the flexible bearing also has an outer circumferential surface of the eccentric rotor. It is made of an oval contact with, the clearance can be formed between the flexible bearing and the inner peripheral surface of the cylindrical member.
  • the radius of curvature of the side in the state in which the elliptical eccentric rotor is upright may be the same as the radius of curvature of the inner peripheral surface of the cylindrical member.
  • the housing, the rotating shaft, the eccentric rotor, the cylindrical portion and the flexible bearing, the inner circumferential cross section of at least one of the upper cylindrical member and the lower cylindrical member is elliptical, the elliptical cylinder
  • the cross section of the eccentric rotor accommodated in the member is an elliptical shape in which the rotating shaft is positioned on the long axis
  • the flexible bearing also has an elliptical shape which is in contact with the outer circumferential surface of the eccentric rotor, so that a clearance is formed between the flexible bearing and the inner circumferential surface of the cylindrical member.
  • the radius of curvature of the side surface in the state in which the elliptical eccentric rotor is vertically set may be the same as the radius of curvature of the cylindrical member on which the clearance is formed in the state where the eccentric rotor is rotated by 90 °.
  • the housing, the rotating shaft, the eccentric rotor, the cylindrical portion and the flexible bearing, the inner circumferential cross section of the upper cylindrical member and the lower cylindrical member is circular
  • the upper eccentric rotor and the lower At least one cross section of the eccentric rotor is an oval in which a rotation axis is positioned on a long axis
  • the flexible bearing has a circular shape in contact with an inner circumferential surface of the cylindrical member, and an internal clearance is formed between the elliptical eccentric rotor and the flexible bearing.
  • the radius of curvature of the side in the state in which the elliptical eccentric rotor is upright may be the same as the radius of curvature of the inner peripheral surface of the cylindrical member.
  • a concave curved surface having a curvature radius smaller than the upper and lower curvature radius of the elliptical eccentric rotor is formed on both inner circumferential surfaces of the upper cylindrical member or the lower cylindrical member. External clearances may be formed between the cylindrical members.
  • the housing, the rotating shaft, the eccentric rotor, the cylindrical portion and the flexible bearing, the flexible bearing is circular, the inner peripheral surface of at least one of the upper cylindrical member and the lower cylindrical member Is an elliptical shape, the cross section of the eccentric rotor accommodated in the elliptical cylindrical member is composed of an elliptical shape in which the rotation axis is located on the long axis, and an internal clearance between the elliptical eccentric rotor and the flexible bearing in a state in which the eccentric rotor is placed vertically. Is formed, an outer clearance may be formed between the flexible bearing and the inner peripheral surface of the elliptical cylindrical member.
  • the radius of curvature of the side of the eccentric rotor may be the same as the radius of curvature of the upper inner peripheral surface of the elliptical cylindrical member.
  • the housing, the rotating shaft, the eccentric rotor, the cylindrical portion and the flexible bearing, the cross section of the eccentric rotor is circular, the flexible bearing is in contact with the outer peripheral surface of the eccentric rotor
  • the cross-section is circular so as to have an inner circumferential cross section of at least one of the upper cylindrical member and the lower cylindrical member, which is formed in an elliptical shape, and a free space may be formed between the inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member and the flexible bearing.
  • the elliptical cylindrical member may be formed in an elliptical shape in which the long axis is horizontal in order to form a free space in the vertical direction or an ellipse in which the long axis is vertical so as to form a free space in the upper portion.
  • the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member whose long axis is vertical may be smaller than the radius of curvature of the eccentric rotor.
  • the radius of curvature of the side of the elliptical cylindrical member having a long axis may be formed smaller than the radius of curvature of the eccentric rotor.
  • the rolling means of the flexible bearing may be any one of a ball, a roller, a hollow pin, and a hollow cutting pin, and a retainer for maintaining an interval between the inner and outer rings and the rolling means supporting the inside and the outside of the rolling means. It may be made of a flexible material.
  • the inner ring and the outer ring may have a cylindrical shape or a shape wound around the strap in a spiral shape
  • the rolling means of the flexible bearing may be made of a cylindrical resin and a flexible resin material.
  • the pump by making the shape of any one cross section of the cylindrical member, the eccentric rotor, the flexible bearing, the clearance between the cylindrical member and the flexible bearing or between the flexible bearing and the eccentric rotor Formation can minimize the change in the distance between the center of the upper and lower eccentric rotor when the pump is driven, the pump can be driven stably, there is an effect to prevent the output is lowered.
  • the eccentric rotor can operate smoothly without reducing the center distance deviation of the upper and lower eccentric rotor, the durability of the component is improved by reducing the shock and noise of the pump and maintaining a stable output. There is a big advantage.
  • FIG. 1 is a perspective view of a typical rotary pump
  • Figure 2 is an operating state of the upper, lower cylindrical member according to one rotation of the upper, lower eccentric rotor in the rotary pump shown in FIG.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the change in the center distance of the upper, lower eccentric rotor according to the operating state of the conventional rotary pump
  • Figure 4 is an overall cross-sectional view of the dual-way volumetric pump according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged upper component of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a flexible bearing of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view and a side view showing the kind of rolling means of the flexible bearing shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view and a side view showing the inner and outer ring types of the flexible bearing shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flexible bearing of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a bi-directional volumetric pump according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of an enlarged upper component of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a bi-directional volumetric pump according to another embodiment of the present invention.
  • 16 is an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump in accordance with another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged upper component of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view of a bi-directional volumetric pump according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump according to the present invention
  • Figure 5 shows an enlarged cross-sectional view of an enlarged upper component of the present invention shown in Figure 4.
  • an embodiment of the present invention includes a housing 100, a rotation shaft 200, an eccentric rotor 300, a cylindrical member 400, and a flexible bearing 500.
  • the flexible bearing 500 and the cylindrical member 400 to minimize the deviation between the center of the upper eccentric rotor (300a) and the center of the lower eccentric rotor (300b) (hereinafter referred to as 'center distance') generated during the operation process In order to form the clearance (S) between the inner circumferential surface is characterized in that the cross-sectional shape of the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 is not circular but elliptical.
  • the housing 100 is provided with an upper volume chamber 100a that can accommodate the upper cylindrical member 400a on the upper side and a lower volume chamber 100b that can accommodate the lower cylindrical member 400b on the lower side.
  • the upper volume chamber 100a and the lower volume chamber 100b communicate with each other.
  • the upper volume chamber 100a and the lower volume chamber 100b are formed in the same shape, and the housing 100 may have a vertical symmetry as a whole.
  • a fluid inlet (i) and an outlet (o) through which fluid flows in are formed on both side surfaces of the housing (100).
  • the upper rotating shaft 200a and the lower rotating shaft 200b are horizontally disposed to rotate in opposite directions.
  • the rotating shaft 200 is rotated by external power and coupled to the upper eccentric rotor 300a and the lower eccentric rotor 300b, respectively, to rotate each eccentric rotor 300 in the opposite direction.
  • the eccentric rotor 300 is composed of an upper eccentric rotor 300a coupled with the upper rotation shaft 200a and a lower eccentric rotor 300b coupled with the lower rotation shaft 200b.
  • the eccentric rotor 300 and the rotation shaft 200 may be coupled to each other by a key-groove coupling method, but is not limited thereto and may be fastened to each other by various shaft coupling methods.
  • the eccentric rotor 300 when the rotation shaft 200 is inserted into each of the eccentric rotor 300, it is not inserted into the center of the eccentric rotor 300 is inserted so as to be eccentric to one side. Therefore, when the rotary shaft 200 rotates, the eccentric rotor 300 is to be eccentric rotation, such as a cam (cam).
  • a cam cam
  • the cross-sectional shape of at least one of the two eccentric rotors 300 may be elliptical. That is, only the upper eccentric rotor 300a may have an oval cross section, or only the lower eccentric rotor 300b may have an oval cross section, or both the upper and lower eccentric rotors 300a and 300b may have a cross section. This may be elliptical.
  • the upper and lower eccentric rotors (300a, 300b) are both manufactured in an oval shape.
  • the meaning of the oval means not a circle but a shape whose one side diameter (long axis) is longer than the other diameter (short axis), and as shown in the present invention, the upper rotating shaft 200a on the long axis of the upper eccentric rotor 300a.
  • Is located in the center of the axial center of the lower eccentric rotor (300b) may be made of an oval that the shaft center of the lower rotary shaft (200b) is located.
  • the rotation shaft 200 is not located at the center of each ellipse, but is eccentrically coupled to one side as described above.
  • the cylindrical member 400 accommodates the upper eccentric rotor 300a and accommodates the upper cylindrical member 400a and the lower eccentric rotor 300b which are accommodated in the upper volume chamber 100a and the lower volume. It may be configured to include a lower cylindrical member 400b accommodated in the seal 100b and a diaphragm 400c for connecting the upper cylindrical member 400a and the lower cylindrical member 400b to interlock with each other.
  • each of the upper cylindrical member 400a and the lower cylindrical member 400b may have a circular cross section of an inner circumferential surface thereof.
  • the upper cylindrical member 400a is inside the upper volume chamber 100a
  • the lower cylindrical member 400b is respectively inside the lower volume chamber 100b. You will exercise in contact.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a flexible bearing of the present invention.
  • 6 (a) shows the shape of the flexible bearing in the absence of an external force
  • FIG. 6 (b) shows the shape of the flexible bearing deformed in the oval shape when there is an external force.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view and a side view showing the kind of rolling means of the flexible bearing shown in FIG. 6, and
  • FIG. 8 is a cross-sectional view and a side view showing the inner and outer ring types of the flexible bearing shown in FIG.
  • the flexible bearing 500 having the same elliptical cross section may be coupled and provided. That is, the elliptical flexible bearings 500 are coupled to the outer circumferential surface of the upper eccentric rotor 300a and the outer circumferential surface of the lower eccentric rotor 300b, respectively.
  • the flexible bearing 500 prevents friction from occurring when the eccentric rotors 300 rotate in the cylindrical members 400 to smoothly rotate the eccentric rotors 300.
  • the eccentric rotor 300 is elliptical, an impact is applied as the center distance between the upper and lower eccentric rotors increases when rotating in the cylindrical members 400, and the outer circumferential surface of the eccentric rotor 300 is increased.
  • the combined flexible bearing 500 serves to mitigate this impact.
  • the flexible bearing 500 as shown in Figure 6, of the inner ring 510 and the outer ring 520 and the ball or roller or hollow pin or hollow cutting pin supporting the ball or roller or hollow pin or hollow cutting pin It may be composed of a retainer 530 that can maintain a gap.
  • the flexible bearing 500 is an inner ring 510 and the outer ring 520 and the retainer 530 is a flexible material in order to have an elastic force so as to be deformable into an oval (L1 ⁇ L2), as shown in Figure 6 (b) It is desirable to make it.
  • the inner ring 510 and the outer ring 520 may be made of steel, synthetic resin, or the like having a thickness sufficient to have elasticity and restoring force
  • the retainer 530 may be made of synthetic resin or rubber having elasticity and restoring force. .
  • What can be used as the rolling means 540 interposed between the inner and outer rings may be a ball, a roller, a hollow pin, a hollow cutting pin, as shown in FIG.
  • Fig. 7 (a) shows a ball, (b) a roller, (c) a hollow pin, and (d) a hollow cutting pin.
  • the ball forms a spherical shape
  • the roller forms a round rod shape and may be made of steel.
  • the hollow pin may be formed in a hollow pipe shape, and the hollow cutting pin may be formed by cutting one side of the hollow pin and be made of steel.
  • the hollow incision pin can be deformed and restored by an external force by itself due to the incision, it is possible to have a flexible action.
  • Fig. 8 (a) shows a cylindrical shape, and (b) shows a shape in which the strap is wound in a spiral shape.
  • the inner ring 510 and the outer ring 520 may have a proper thickness, thereby making it flexible and capable of deformation and restoration by an external force. In other words, even if a steel material is used, a flexible action is possible.
  • the inner ring 510 and the outer ring 520 may be manufactured in a shape in which a band-shaped long strap is wound in the form of a helix as shown in (b). This is more flexible than the cylinder shape, and can respond much more flexibly to external forces.
  • the ball or roller, hollow pins, hollow cutting pins are usually less than the number installed in the flexible bearings used in the mechanical device to maintain a sufficient distance between the ball or roller, hollow pins, hollow cutting pins It is desirable to allow the eccentric rotors to be easily deformed into ellipses when rotating.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flexible bearing of the present invention.
  • the rolling means 540 is formed in an integral cylindrical shape, it may be a shape without a retainer. In this case, the rolling means 540 may be made of a flexible resin material.
  • a solid lubricant dispersed resin using ethylene tetrafluoride (PTFE) resin. It can be used in the atmosphere, underwater, and seawater, and even if the fat or oil adheres to the bearing sliding surface, the frictional characteristics are not deteriorated, and even in low motion conditions, a lubricating film is formed to exhibit excellent frictional characteristics.
  • PTFE ethylene tetrafluoride
  • the double layer structure of the sliding layer and the back material (FRP) has a load-bearing characteristic of the metal bearing grade, and the swelling rate is low, making it easy to set the dimensions.
  • the clearance S may be formed between the elliptical flexible bearing 500 and the inner circumferential surface of the circular cylindrical member 400. Since the clearance S is provided, the eccentric rotor 300 can rotate freely in the cylindrical member 400. That is, the free space S serves to compensate for the deviation of the center distance of the eccentric rotor 300.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • the eccentric rotor 300 is elliptical as described above, when the eccentric rotor 300 rotates by 90 °, the clearance between the eccentric rotor 300 side and the inner peripheral surface of the cylindrical member 400 ( Since the S) is formed, even if the center distance between the eccentric rotors is increased, the side surface of the eccentric rotors 300 is provided with the ability to move to the free space.
  • the flexible bearing 500 is coupled to the eccentric rotor 300, not only reduce friction and absorb shock, but also made of a flexible material, the impact point is relatively reduced when the volume is reduced due to compression. Since the volume can be increased in the free space, a smooth rotational motion can be further ensured.
  • the cylindrical member 400 for accommodating the side curvature radius of the eccentric rotor 300 and the elliptical eccentric rotor 300 of the upper eccentric rotor 300a and the lower eccentric rotor 300b It is preferable that the radius of curvature of the inner circumferential surface of is the same.
  • the radius of curvature of both sides and the radius of curvature of the inner circumferential surface of the cylindrical member 400a or 400b may be the same in the state in which the elliptical eccentric rotor 300a or 300b is vertically set.
  • Figure 11 shows an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump in accordance with another embodiment of the present invention.
  • another embodiment of the present invention may include a housing 100, a rotation shaft 200, an eccentric rotor 300, a cylindrical member 400, and a flexible bearing 500.
  • a housing 100 a rotation shaft 200, an eccentric rotor 300, a cylindrical member 400, and a flexible bearing 500.
  • an eccentric rotor 300 In order to minimize the deviation of the center distance of the upper eccentric rotor (300a) and the lower eccentric rotor (300b) that occurred in the operation of the conventional pump space between the inner peripheral surface of the flexible bearing 500 and the cylindrical member (400)
  • In order to form the eccentric rotor 300 and the shape of the flexible bearing 500 cross section is oval, and also characterized in that the inner circumferential surface cross-sectional oval of the cylindrical member 400.
  • a cross section of at least one of the upper cylindrical member 400a and the lower cylindrical member 400b may be elliptical. That is, the eccentric rotor 300, the flexible bearing 500, the cylindrical member 400 are all oval structure.
  • the free space S is formed between the flexible bearing 500 and the inner circumferential surface of the cylindrical member 400, and the free space S formed at this time is formed when the cylindrical member 400 is circular. It will be smaller than the free space.
  • the curvature radius of the side of the eccentric rotor 300 in the initial state in which the elliptical eccentric rotor 300 is set vertically is formed between the inner peripheral surface of the cylindrical member 400 and 90 ° The same as the radius of curvature of the cylindrical member 400 side.
  • the radius of curvature of the side of the elliptical eccentric rotor 300 is preferably the same as the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member 400.
  • the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the elliptical upper eccentric rotor 300a may be the same as the radius of curvature of both sides in the vertical state.
  • FIG. 12 is an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged upper component of the present invention shown in FIG.
  • another embodiment of the present invention may also include a housing 100, a rotation shaft 200, an eccentric rotor 300, a cylindrical member 400, and a flexible bearing 500.
  • a housing 100 In order to minimize the deviation between the center of the upper eccentric rotor (300a) and the center of the lower eccentric rotor (300b) (hereinafter referred to as the 'center distance') occurred in the operation process and the eccentric rotor 300 and the flexible bearing (
  • the cross-sectional shape of the eccentric rotor 300 is oval and the cross-sectional shape of the flexible bearing 500 is a technical feature
  • the flexible bearing 500 and Another technical feature is that a concave curved surface is formed on both sides of a circular cylindrical member inner circumferential surface to form an outer clearance (So) between the inner circumferential surfaces of the cylindrical member 400.
  • the flexible bearing 500 having a circular cross section is provided on the outer circumference of the eccentric rotor 300 of the elliptical shape, Can be. That is, the flexible bearing 500 may be coupled to be in close contact with the inner circumferential surface of the circular cylindrical upper cylinder member 400a and the inner circumferential surface of the lower cylindrical member 400b.
  • the flexible bearing 500 prevents friction from occurring when the eccentric rotors 300 rotate in the cylindrical members 400 to smoothly rotate the eccentric rotors 300.
  • the impact is applied as the center distance between the upper and the lower eccentric rotor increases when rotating in the cylindrical members 400, the circular coupled to the inner peripheral surface of the cylindrical member The flexible bearing 500 can mitigate this impact.
  • an inner clearance Si is formed between the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 having an elliptical shape.
  • the eccentric rotor 300 can rotate freely inside the cylindrical member 400. That is, the inner clearance Si serves to compensate for the deviation of the center distance of the eccentric rotor 300.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • the eccentric rotor 300 is elliptical and the flexible bearing 500 is circular as described above, when the eccentric rotor 300 rotates by 90 °, the eccentric rotor 300 side and the flexible bearing are rotated. Since the inner clearance (Si) is formed between the 500, even if the center distance between the eccentric rotor increases, there is room to move the side of the eccentric rotor 300 to the internal clearance (Si) is provided do.
  • the flexible bearing 500 not only reduces friction with the eccentric rotor 300 and absorbs shock, but also consists of a flexible material, when the volume is reduced due to the compression of the impact point, the inner free space is relatively in the free space. Since the volume can be increased at a smooth rotational motion can be further ensured.
  • the inner circumferential surface curvature of the cylindrical member 400 accommodating the side curvature radius of the eccentric rotor 300, which is elliptical among the upper eccentric rotor 300a, and the lower eccentric rotor 300b. It is preferable that the radius is the same.
  • the radius of curvature of the two sides and the radius of curvature of the inner circumferential surface of the upper or lower cylindrical members 400a and 400b may be the same in the state in which the elliptical upper or lower eccentric rotors 300a and 300b are upright.
  • the rotation of the upper eccentric rotor 300a can be brought into close contact with the upper inner circumferential surface of the upper cylindrical member 400a together with the flexible bearing 500. It's very smooth. The same applies to the lower eccentric rotor 300b.
  • the pressurized portion of the flexible bearing 500 becomes relatively thin and the other portion becomes thick, and the outer free space So formed by the curved surface 410 accommodates the thickened portion of the flexible bearing 500. It is a space prepared to do so.
  • the radius of curvature of the curved surface 410 is smaller than the radius of curvature of the upper and lower surfaces of the elliptical eccentric rotor 300.
  • volume of the inner free space Si and the external free space So may be equal to each other or the volume of the external free space So is larger.
  • the flexible bearing 500 pressurized while the eccentric rotor 300 rotates by 90 ° may be stretched to accommodate this. Since there is no external free space So, the flexible elastic force of the flexible bearing 500 is not properly exhibited. Therefore, the side of the elliptical eccentric rotor 300 is not in close contact with the inner circumferential surface of the cylindrical member 400 may cause a result that can interfere with the smooth driving.
  • FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a dual member volumetric pump according to another embodiment of the present invention.
  • another embodiment of the present invention may include a housing 100, a rotation shaft 200, an eccentric rotor 300, a cylindrical member 400, and a flexible bearing 500.
  • Internal free space between the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 so as to minimize the deviation of the center distance of the upper eccentric rotor 300a and the lower eccentric rotor 300b that occurred in the conventional pump operation process
  • the cross-section of the eccentric rotor 300 is oval and the cross-sectional shape of the flexible bearing 500 is a technical feature, and also between the flexible bearing 500 and the inner peripheral surface of the cylindrical member 400.
  • Another technical feature is that the cross section of the inner circumferential surface of the cylindrical member is elliptical to form an outer clearance (So).
  • a cross section of at least one of the upper cylindrical member 400a and the lower cylindrical member 400b may be elliptical. That is, the flexible bearing 500 is circular, and the eccentric rotor 300 and the cylindrical member 400 have an elliptical cross section.
  • the long axis of the elliptical cylindrical member is horizontal. That is, in the initial state, the long axis of the elliptical eccentric rotor 300 and the long axis of the elliptical cylindrical member 400 are perpendicular to each other.
  • an inner clearance (Si) is formed between the elliptical eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500, and an outer clearance between the flexible bearing 500 and the inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member 400. (So) is formed.
  • the radius of curvature of the side of the elliptical eccentric rotor on the basis of the initial state in which the elliptical eccentric rotor 300 is vertically formed may be the same as the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member.
  • the radius of curvature of the inner circumferential surface may be the same as the radius of curvature of the side surface in the state in which the elliptical upper eccentric rotor 300a is placed vertically.
  • FIG. 16 shows an overall cross-sectional view of a dual member volumetric pump according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 17 shows an enlarged cross-sectional view showing an enlarged upper component of the present invention shown in FIG.
  • another embodiment of the present invention comprises a housing 100, the rotating shaft 200, the eccentric rotor 300, the cylindrical member 400, the flexible bearing 500, the conventional pump
  • the flexible bearing 500 and the cylindrical member ( 400) In order to form a clearance S between the inner circumferential surface, the cross section of the eccentric rotor and the flexible bearing is circular, and the inner circumferential surface of the cylindrical member is elliptical, the upper and lower sides of the elliptical form of the technical feature do.
  • the upper and lower eccentric rotor may be all circular.
  • the cross-sectional shape of at least one inner circumferential surface of the two cylindrical members 400 may be elliptical. That is, only the upper cylindrical member 400a may have an oval cross section, or only the lower cylindrical member 400b may have an oval cross section, or both of the upper and lower cylindrical members 400a and 400b may have an oval cross section. Can be.
  • the upper and lower cylindrical members (400a, 400b) are preferably all made of an oval.
  • the meaning of the oval means not a circle but a shape having one side diameter (long axis) longer than the other diameter (short axis), and may be an elliptical shape in which the long axis of the cylindrical member 400 that is elliptical is vertical or the long axis is horizontal. have.
  • the flexible bearing 500 having a circular cross section may be coupled to the outer circumference of the eccentric rotor 300.
  • the flexible bearing 500 prevents friction from occurring when the eccentric rotors 300 rotate in the cylindrical members 400 to smoothly rotate the eccentric rotors 300.
  • an impact is applied to the cylindrical member 400, and the flexible bearing 500 buffers such an impact. Play a role.
  • the clearance S may be formed between the cylindrical member 400 and the flexible bearing 500 having an elliptical shape. That is, the clearance S may be formed at an extension line connecting the center of the rotation axis in an initial state in which the eccentric rotors 300 are aligned as shown in FIG. 4. Where the free space (S) is formed, spaced space is provided, the flexible bearing 500 and the inner peripheral surface of the cylindrical member 400 can be contacted without spaced space on both sides of the cylindrical member 400, the free space is not formed. .
  • the contact may be a line or surface contact, and may mathematically mean a line contact or a substantially surface contact.
  • the eccentric rotor 300 can rotate freely in the cylindrical member 400. That is, the free space S serves to compensate for the deviation of the center distance of the eccentric rotor 300.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing an operating state of the present invention shown in FIG.
  • the cylindrical member 300 is elliptical and the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 are circular as described above, when the eccentric rotor 300 rotates 90 °, the flexible bearing 500 is rotated. ) And the clearance space (S) is formed between the elliptical cylindrical member 400, even if the center distance between the upper and lower eccentric rotor increases, the side of the eccentric rotor 300 is moved to the clearance space (S) You can afford it.
  • the free space S serves as a buffer while accommodating a part of the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500, the rotation or the like may occur smoothly without any impact or rotation as before. .
  • the flexible bearing 500 is coupled to the eccentric rotor 300, not only reduces friction and absorbs shock, but also consists of a flexible material, so that the impact point is reduced in volume due to compression, so that the free space Since this bulky flexible bearing can be accommodated, smooth rotational motion can be further ensured.
  • the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the cylindrical member 400 is the eccentric rotor 300 It is preferable that the radius of curvature is smaller than.
  • the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the upper or lower cylindrical members 400a and 400b is smaller than the radius of curvature of the outer circumferential surface of the upper or lower eccentric rotors 300a and 300b.
  • the upper eccentric rotor 300a when the upper eccentric rotor 300a rotates by 90 °, the upper eccentric rotor 300a is the upper inner circumferential surface of the upper cylindrical member 400a together with the flexible bearing 500, that is, the clearance space. It can be accommodated by being partially pushed into (S) to compensate for the center distance deviation, but since it is not completely accommodated, pressure loss does not occur and rotation is smooth. The same applies to the lower eccentric rotor 300b.
  • Figure 19 shows an enlarged cross-sectional view of a bi-directional volumetric pump according to another embodiment of the present invention.
  • another embodiment of the present invention comprises a housing 100, the rotating shaft 200, the eccentric rotor 300, the cylindrical member 400, the flexible bearing 500, the conventional pump
  • the flexible bearing 500 and the cylindrical member ( 400, the cross section of the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 is circular in order to form a clearance S between the inner circumferential surfaces, and the cross section of the inner circumferential surface of the cylindrical member 400 is elliptical, long left and right.
  • the oval of the form is characterized by technical features.
  • the cross section of at least one of the upper cylindrical member 400a and the lower cylindrical member 400b may be horizontally elliptical. That is, the eccentric rotor 300 and the flexible bearing 500 are circular, and when the cylindrical member 400 is aligned in the initial state, the long axis is an elliptical structure of the horizontal axis.
  • a clearance S is formed between the flexible bearing 500 and the elliptical cylindrical member 400.
  • the clearance S may be formed at both sides of the extension line connecting the center of the rotation axis in the initial state in which the eccentric rotors are aligned as shown in FIG. 8.
  • the free space (S) is formed, the space is provided, the upper portion of the cylindrical member inner space is not formed in the free space (S) can be in contact with the inner surface of the flexible bearing 500 and the cylindrical member 400 without a space.
  • the contact may be a line or surface contact, and may mathematically mean a line contact or a substantially surface contact.
  • the eccentric rotor 300 can rotate freely in the cylindrical member 400. That is, the free space S serves to compensate for the deviation of the center distance of the eccentric rotor 300.
  • the eccentric rotor 300 when the eccentric rotor 300 starts to rotate to one side and rotates by 90 ° or 270 °, the center distance deviation between the eccentric rotors 300 becomes the maximum, thereby causing the eccentric rotation.
  • the side of the electron 300 is in close contact with the upper inner circumferential surface of the cylindrical member 400, at which time the flexible bearing 500 is pressed to elastically stretch. At this time, the increased portion may be accommodated in the free space (S).
  • the eccentric rotor 300 can rotate while being in close contact with the inner circumferential surface of the cylindrical member 400 because the clearance role S accommodates a portion of the flexible bearing 500 in which the free space S is increased. Likewise, it is possible to rotate smoothly without any impact or rotation.
  • the radius of curvature of the inner circumferential surface of the cylindrical member 400 is smaller than the radius of curvature of the eccentric rotor 300.
  • the radius of curvature of the side inner circumferential surface may be smaller than the radius of curvature of the outer circumferential surface of the upper or lower eccentric rotors 300a and 300b.
  • the upper eccentric rotor 300a when the upper eccentric rotor 300a is rotated by 90 °, the upper eccentric rotor 300a is a side inner circumferential surface of the upper cylindrical member 400a together with the flexible bearing 500, that is, the clearance space. Since it is not completely accommodated in (S), there is no pressure loss and the rotation is smooth. The same applies to the lower eccentric rotor 300b.
  • the radius of curvature of the side of the elliptical eccentric rotor 300 is the same as the radius of curvature of the upper inner circumferential surface of the elliptical cylindrical member, based on the initial state in which the elliptical eccentric rotor 300 is erected vertically.
  • the radius of curvature of the inner circumferential surface may be the same as the radius of curvature of the side surface in the state in which the elliptical upper eccentric rotor 300a is placed vertically.

Abstract

본 발명은 쌍원 용적 펌프에 관한 것으로서, 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징; 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축; 상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자; 내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및 상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되, 상기 상부원통부재와 하부원통부재의 내주면 단면은 원형이고, 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자 중 적어도 하나의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링도 상기 편심회전자 외주면에 접하는 타원형으로 이루어져, 상기 플렉시블베어링과 원통부재의 내주면 사이에 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 15.12.2017]　쌍원 용적 펌프
본 발명은 용적 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 반대방향으로 내접 회전운동하는 상부로터와 하부로터 사이의 중심 거리 편차를 최소화하여 원활한 구동이 보장될 수 있는 쌍원 용적 펌프에 관한 것이다.
펌프는 압력작용에 의하여 유체를 관을 통해 수송하거나, 저압 용기 속에 있는 유체를 관을 통해 고압의 용기로 압송하는 기계장치이다.
펌프는 구조상으로 분류할 때, 왕복펌프, 로터리펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프 등으로 분류할 수 있다.
이러한 펌프 중 로터리 펌프는 회전하는 로터(Rotor, 회전자)가 피스톤 작용을 행하도록 한 것으로서, 산업 전방에 다양한 용도로 사용될 수 있는데, 특히 자동제어용 유압펌프로 널리 사용되고 있다.
종래의 로터리 펌프의 문제점을 살펴보기 위해서, 도 1, 2, 3을 참조하여 설명한다. 도 1은 일반적인 로터리 펌프의 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 로터리 펌프에서 상,하부 편심회전자의 1회전에 따른 상,하부 원통부재의 작동상태도를 나타내며, 도 3은 종래 로터리 펌프의 작동상태에 따른 상,하부 편심회전자의 중심거리 변화를 도시한 단면도를 나타낸다.
일반적으로 로터리 펌프는 도 1과 같이, 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실(16a)과 하부용적실(16b)을 갖춘 하우징(1)과, 상기 상부용적실 내에 수용되어 편심 회전하는 상부로터와, 상기 하부용적실 내에 수용되어 상기 상부로터와 반대로 회전하는 하부로터를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 상부로터와 하부로터는 서로 상하 대칭을 이루고 동일한 형상과 구조를 가진다.
여기서, 상기 상부로터는 상기 상부용적실 내에서 내접운동하는 상부원통부재(13a)와, 상기 상부원통부재의 내부에 회전 가능하게 설치된 상부편심회전자(11a)를 포함한다. 그리고 상기 하부로터는 상기 하부용적실의 내에서 내접운동하는 하부원통부재(13b)와, 상기 하부원통부재의 내부에 회전 가능하게 설치된 하부편심회전자(11b)를 포함한다.
다만, 상기 상부로터를 구성하는 상부원통부재와 하부로터를 구성하는 하부원통부재는 격막(13c)에 의해 서로 연결되며, 상기 상부로터와 하부로터가 서로 반대방향으로 내접운동할 수 있다.
이때, 상기 상,하부용적실 내주면은 단면이 원형이고, 상기 상,하부원통부재의 외주면과 내주면의 단면도 원형이다. 그리고 상,하부편심회전자의 외주면도 단면이 원형이다.
한편, 상기 상,하부편심회전자에는 회부에서 회전동력을 전달하는 회전축(14a, 14b)이 삽입되어 고정된다. 즉, 상기 회전축은 상,하부편심회전자의 중심이 아니라 일측으로 편심된 상태로 삽입되어 키와 같은 축결합 요소를 이용해 상호 결합된다.
여기서, 각 편심회전자와 각 원통부재 사이에는 상호 간에 발생하는 마찰을 줄이기 위해 중간 원통부재(12a, 12b)가 삽입, 개재된다. 중간 원통부재로는 보통 볼이나 롤링부재와 같은 구름수단을 사용한다.
도 2(a)는 초기상태로, 회전축이 격막과 동일선상에 정렬된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2(b)는 상부회전축이 시계방향으로 90° 회전하고, 하부회전축이 반시계방향으로 90° 회전한 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2(c)는 상부회전축이 시계방향으로 180도, 하부회전축이 반시계방향으로 180도 회전한 상태를 나타내는 단면도이고, 도 2(d)는 상부회전축이 시계방향으로 270°, 하부회전축이 반시계방향으로 270° 회전한 상태를 나타내는 단면도이다.
상술한 바와 같이 상부회전축과 하부회전축이 서로 반대방향으로 회전하므로, 도 2(a) 및 도 2(c)와 같이 상,하부회전축을 잇는 연장선상에 각 편심회전자의 중심이 위치되는 경우와, 도 2(b)와 도 2(d) 같이 상,하부회전축을 잇는 연장선 상에 각 편심회전자의 중심이 위치하지 않는 경우, 상,하부편심회전자 중심 간의 거리가 달라진다. 참고로, 도 2(b)와 (d)의 경우에 편심회전자 중심 간 거리가 가장 길어짐을 알 수 있다.
도 2(b)의 경우를 도 3에 도시된 바를 참조하여 상세하게 살펴보면, 두 편심회전자(11a, 11b)의 회전운동에 의해 두 원통부재(13a, 13b)가 각 용적실의 내부에서 내접운동을 함에 따라, 도 3(a)에서 두 원통부재가 수직으로 세워진 상태에서 두 원통부재의 중심 사이의 거리(적색선, D1)와 도 3(b)에서 두 원통부재가 서로 반대방향으로 90° 회전하여 내접한 지점에서 두 원통부재의 중심 간 거리(적색선, D2)가 서로 달라지게 되고, 이렇게 D1과 D2의 차이가 심해지면, 일정한 길이의 격막으로 연결된 두 원통부재에 의해 원통부재 내부에 설치된 편심회전자 및 회전축이 저항을 받아 원활하게 회전하지 못하는 단점이 있다.
즉, 편심회전자의 상부 외주면이 원통부재의 상부 내주면을 가압하기 때문에 충격이 발생하고 동시에 편심회전자가 원통부재 내주면에 걸려 회전이 방해받는 심각한 문제가 발생한다.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 펌프 작동시 편심회전자가 회전함에 따라 발생하는 상부편심회전자 중심과 하부편심회전자 중심 간 거리의 편차를 최소화하여 펌프의 구동이 원활하게 이루어질 수 있게 하는 쌍원 용적 펌프를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 상부편심회전자와 하부편심회전자가 작동하는 과정에서 두 편심회전자 사이의 중심거리의 오차를 줄여 원활하게 작동되게 함으로써 일정한 출력을 유지함은 물론, 구성 부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 쌍원 용적 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징; 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축; 상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자; 내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및 상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되, 상기 상부원통부재와 하부원통부재의 내주면 단면은 원형이고, 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자 중 적어도 하나의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링도 상기 편심회전자 외주면에 접하는 타원형으로 이루어져, 상기 플렉시블베어링과 원통부재의 내주면 사이에 여유공간이 형성될 수 있다.
이때, 상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은, 상기 원통부재의 내주면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로서, 상기와 같은 하우징, 회전축, 편심회전자, 원통부 및 플렉시블베어링으로 이루어지되, 상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 어느 하나의 내주면 단면은 타원형이고, 상기 타원형 원통부재에 수용되는 편심회전자의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링도 상기 편심회전자 외주면에 접하는 타원형으로 이루어져, 상기 플렉시블베어링과 원통부재의 내주면 사이에 여유공간이 형성될 수 있다.
이때, 상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은, 상기 편심회전자가 90° 회전한 상태에서 여유공간이 형성되는 원통부재 측 곡률반경과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로서, 상기와 같은 하우징, 회전축, 편심회전자, 원통부 및 플렉시블베어링으로 이루어지되, 상기 상부원통부재와 하부원통부재의 내주면 단면은 원형이고, 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자 중 적어도 하나의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링은 상기 원통부재의 내주면에 접하는 원형으로 이루어져, 상기 타원형 편심회전자와 플렉시블베어링 사이에 내부 여유공간이 형성될 수 있다.
이때, 상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은, 상기 원통부재 내주면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
그리고 상기 타원형의 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서, 상기 상부원통부재 또는 하부원통부재의 양측 내주면에는 상기 타원형 편심회전자의 상하면 곡률반경보다 작은 곡률반경을 가지는 오목한 곡면이 형성되어 상기 플렉시블베어링과 원통부재 사이에 외부 여유공간이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로서, 상기와 같은 하우징, 회전축, 편심회전자, 원통부 및 플렉시블베어링으로 이루어지되, 상기 플렉시블베어링은 원형이고, 상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 어느 하나의 내주면 단면은 타원형이며, 상기 타원형 원통부재에 수용되는 편심회전자의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형으로 이루어져, 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 상기 타원형 편심회전자와 플렉시블베어링 사이에 내부 여유공간이 형성되고, 상기 플렉시블베어링과 타원형 원통부재 내주면 사이에 외부 여유공간이 형성될 수 있다.
이때, 상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서, 상기 편심회전자의 측면의 곡률반경은 상기 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예로서, 상기와 같은 하우징, 회전축, 편심회전자, 원통부 및 플렉시블베어링으로 이루어지되, 상기 편심회전자의 단면은 원형이고, 상기 플렉시블베어링은 상기 편심회전자의 외주면에 접하도록 단면이 원형이며, 상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 하나의 내주면 단면은 타원형으로 이루어져, 상기 타원형 원통부재의 내주면과 플렉시블베어링 사이에 여유공간이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 타원형 원통부재는 수직으로 세운 상태에서, 상부에 여유공간이 형성되도록 장축이 수직인 타원형 또는 측면에 여유공간이 형성되도록 장축이 수평인 타원형으로 이루어질 수 있다.
그리고 장축이 수직인 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경은 상기 편심회전자의 곡률반경보다 더 작게 형성될 수 있다.
또 장축이 수평인 타원형 원통부재의 측면의 곡률반경은 상기 편심회전자의 곡률반경보다 더 작게 형성될 수 있다.
한편, 상기 플렉시블베어링의 구름수단은 볼, 롤러, 중공핀, 중공절개핀 중 어느 하나일 수 있고, 상기 구름수단의 내,외측을 지지하는 내륜과 외륜 및 상기 구름수단의 간격을 유지시키는 리테이너는 플렉시블(Flexible)한 재질로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 내륜과 외륜은 실린더 형상이거나 스트랩을 나선 형태로 감은 형상일 수 있고, 상기 플렉시블베어링의 구름수단은 원통 형상이면서 플렉시블한 수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 원통부재, 편심회전자, 플렉시블베어링 중 어느 하나의 단면의 형상을 타원형으로 함으로써, 원통부재와 플렉시블베어링 사이 또는 플렉시블 베어링과 편심회전자 사이에 여유공간을 형성시켜 펌프 구동시 상부 및 하부편심회전자 중심 간 거리 변화를 최소화할 수 있으므로 펌프가 안정적으로 구동될 수 있고, 출력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 상,하부편심회전자의 중심거리 편차를 줄임으로써 편심회전자가 원통부재에 걸리지 않고 원활하게 작동할 수 있으므로 펌프의 충격 및 소음 저감, 안정적인 출력을 유지함으로써 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 크다.
도 1은 일반적인 로터리 펌프의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 로터리 펌프에서 상,하부편심회전자의 1회전에 따른 상,하부원통부재의 작동상태도
도 3은 종래 로터리 펌프의 작동상태에 따른 상,하부편심회전자의 중심거리 변화를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도
도 6은 본 발명의 플렉시블베어링을 나타내는 단면도
도 7은 도 6에 도시된 플렉시블베어링의 구름수단 종류를 나타내는 단면도 및 측면도
도 8은 도 6에 도시된 플렉시블베어링의 내륜과 외륜 종류를 나타내는 단면도 및 측면도
도 9는 본 발명의 플렉시블베어링의 다른 실시 예를 나타내는 단면도
도 10은 도 4에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도
도 11은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 확대단면도
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도
도 13은 도 12에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도
도 14는 도 12에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도
도 15는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 확대단면도
도 16은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도
도 17은 도 16에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도
도 18은 도 16에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도
도 19는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 확대단면도
이하, 본 발명에 따른 쌍원 용적 펌프의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도를 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예는 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어지는데, 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)의 중심과 하부편심회전자(300b)의 중심 간 거리(이하 '중심거리')의 편차를 최소화할 수 있도록 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간(S)을 형성시키기 위해 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500)의 단면 형상이 원형이 아니라 타원형인 것을 기술적 특징으로 한다.
먼저, 상기 하우징(100)은 상측에 상부원통부재(400a)를 수용할 수 있는 상부용적실(100a)과 하측에 하부원통부재(400b)를 수용할 수 있는 하부용적실(100b)이 구비되어 있고, 상기 상부용적실(100a)과 하부용적실(100b)은 서로 연통된다.
그리고 상기 상부용적실(100a)과 하부용적실(100b)은 동일한 형상으로 이루어져 상기 하우징(100)은 전체적으로 상하 대칭을 이룰 수 있다.
또 상기 하우징(100)의 양측면에는 유체가 유출입되는 유체유입구(i)와 유출구(o)가 형성된다.
다음으로 상기 상부용적실(100a)과 하부용적실(100b)에는 각각 상부회전축(200a)과 하부회전축(200b)이 수평으로 배치되어 서로 반대 방향으로 회전한다.
이때, 상기 회전축(200)은 외부동력에 의해 회전하고 각각 상부편심회전자(300a) 및 하부편심회전자(300b)와 결합되어 각 편심회전자(300)를 서로 반대 방향으로 회전시키게 된다.
다음으로 상기 편심회전자(300)는 상기 상부회전축(200a)과 결합되는 상부편심회전자(300a) 및 상기 하부회전축(200b)과 결합되는 하부편심회전자(300b)로 구성된다.
상기 편심회전자(300)와 회전축(200)은 각각 키-홈 결합방식에 의해 축 결합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 축 결합방식에 의해 상호 체결될 수 있다.
여기서, 상기 각 편심회전자(300)에 회전축(200)이 삽입될 때, 상기 편심회전자(300)의 중심에 삽입되는 것이 아니라 일측으로 편심되도록 삽입된다. 따라서, 상기 회전축(200)이 회전하면, 상기 편심회전자(300)는 캠(cam) 같이 편심 회전하게 되는 것이다.
주목할 것은 본 발명에서 상기 두 편심회전자(300) 중 적어도 하나의 단면 형상은 타원형일 수 있다. 즉, 상기 상부편심회전자(300a)만 단면이 타원형일 수 있거나, 상기 하부편심회전자(300b)만 단면이 타원형일 수 있고, 아니면 상기 상,하부편심회전자(300a, 300b) 둘 다 단면이 타원형일 수 있다. 바람직한 것은 상,하부편심회전자(300a, 300b) 모두 타원형으로 제작하는 것이 좋다.
이때, 타원형이란 의미는 진원이 아니라 일측 지름(장축)이 타측 지름(단축)보다 긴 형상을 말하며, 본 발명에서는 도시된 바와 같이, 상기 상부편심회전자(300a)의 장축 상에 상부회전축(200a)의 축심이 위치하고 상기 하부편심회전자(300b)의 장축 상에 하부회전축(200b)의 축심이 위치하는 타원형으로 이루어질 수 있다. 물론 상기 회전축(200)은 각 타원 상의 중심에 위치하는 것이 아니라 상술한 바와 같이 일측으로 편심되게 결합됨은 물론이다.
다음은 상기 원통부재(400)에 대해 설명한다.
상기 원통부재(400)는 상기 상부편심회전자(300a)를 수용하고 상기 상부용적실(100a) 내에 수용되는 상부원통부재(400a)와, 상기 하부편심회전자(300b)를 수용하고 상기 하부용적실(100b) 내에 수용되는 하부원통부재(400b) 및 상기 상부원통부재(400a)와 하부원통부재(400b)를 연결하여 서로 연동시키는 격막(400c)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 상부원통부재(400a)와 하부원통부재(400b)는 각각 내주면의 단면이 원형일 수 있다.
그리고 상기 편심회전자(300)의 회전에 따라 상기 상부원통부재(400a)는 상기 상부용적실(100a) 내부에서, 또 상기 하부원통부재(400b)는 상기 하부용적실(100b) 내부에서 각각 내접하여 운동하게 된다.
다음으로 도 6 내지 8을 함께 참조하여 상기 플렉시블베어링에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 플렉시블베어링을 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 6(a)는 외력이 없는 경우의 플렉시블베어링의 형상을 나타내고, 도 6(b)는 외력이 있는 경우 타원형으로 변형된 플렉시블베어링의 형상을 나타낸다.
그리고 도 7은 도 6에 도시된 플렉시블베어링의 구름수단 종류를 나타내는 단면도 및 측면도, 도 8은 도 6에 도시된 플렉시블베어링의 내륜과 외륜 종류를 나타내는 단면도 및 측면도이다.
상기 편심회전자(300)와 원통부재(400) 사이에는, 다시 말해서, 상기 편심회전자(300)의 외주면에는 동일한 타원형 단면을 가지는 플렉시블베어링(500)이 결합, 구비될 수 있다. 즉, 상기 상부편심회전자(300a)의 외주면과 하부편심회전자(300b)의 외주면에 각각 타원형의 플렉시블베어링(500)이 밀착되도록 결합된다.
상기 플렉시블베어링(500)은 상기 편심회전자(300)들이 원통부재(400)들 내에서 회전할 때 서로 마찰이 발생하는 것을 방지하여 상기 편심회전자(300)들이 원활하게 회전하도록 한다. 또한, 상기 편심회전자(300)들이 타원형이기 때문에 원통부재(400)들 내부에서 회전할 때 상,하부편심회전자 간 중심거리가 늘어나면서 충격이 가해지는데, 상기 편심회전자(300) 외주면에 결합된 상기 플렉시블베어링(500)이 이러한 충격을 완화시키는 역할을 한다.
이러한 상기 플렉시블베어링(500)은 도 6에 도시된 바와 같이, 볼이나 롤러 또는 중공핀이나 중공절개핀을 지지하는 내륜(510)과 외륜(520) 및 볼이나 롤러 또는 중공핀이나 중공절개핀의 간격을 유지시킬 수 있는 리테이너(530)로 구성될 수 있다.
본 발명에서 플렉시블베어링(500)은 도 6(b)와 같이 타원형(L1 < L2)으로 변형 가능하도록 탄성력을 가지게 하기 위해 상기 내륜(510)과 외륜(520) 및 리테이너(530)는 플렉시블한 재질로 만드는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 내륜(510), 외륜(520)은 탄성력, 복원력을 가질 정도의 두께를 가지는 스틸, 합성수지 등으로 만들 수 있고 상기 리테이너(530)는 탄성력, 복원력을 갖는 합성수지 혹은 고무 등으로 만들 수 있다.
상기 플렉시블베어링을 구성하는 구름수단(540) 및 내륜(510), 외륜(520)의 종류에 대해 좀더 설명하기로 한다.
상기 내, 외륜 사이에 개재되는 구름수단(540)으로 사용될 수 있는 것은 도 7에 도시된 바와 같이 볼, 롤러, 중공핀, 중공절개핀을 사용할 수 있다. 여기서, 도 7(a)는 볼, (b)는 롤러, (c)는 중공핀, (d)는 중공절개핀을 나타낸다.
볼은 구 형상을 이루고, 롤러는 원형봉 형상을 이루고 스틸 재질일 수 있다.
그리고 상기 중공핀은 내부가 비어 있는 파이프 형상으로 이루어질 수 있고, 중공절개핀은 상기 중공핀의 일측을 절개한 형상이며 스틸 재질일 수 있다.
특히, 상기 중공절개핀은 절개부로 인해 자체적으로 외력에 의해 변형 및 복원이 가능하여 플렉시블한 작용이 가능하다.
그리고 상기 내륜(510)과 외륜(520)은 도 8과 같은 형태를 사용할 수 있다. 여기서, 도 8(a)는 실린더 형상, (b)는 스트랩을 나선형태로 감은 형상을 나타낸다.
상기 내륜(510)과 외륜(520)이 실린더 형상일 경우 적절한 두께를 가지도록 함으로써 플렉시블하게 하여 외력에 의한 변형 및 복원이 가능하게 할 수 있다. 즉, 스틸 재질을 사용하더라도 플렉시블한 작용이 가능한 것이다.
또 상기 내륜(510)과 외륜(520)을 (b)와 같이 띠 형상의 긴 스트랩(strap)을 나선(helix) 형태로 감은 형상으로 제조할 수 있다. 이것은 실린더 형상보다 플렉시블한 정도가 커서 외력에 훨씬 더 유연하게 대응할 수 있다.
한편, 상기 볼이나 롤러, 중공핀, 중공절개핀은 통상적으로 기계장치에 사용하는 플렉시블베어링에 설치된 수보다 적게 설치하여 볼이나 롤러, 중공핀, 중공절개핀들 사이에 충분한 거리를 유지하게 함에 따라 타원형 편심회전자들이 회전할 때 타원형으로 쉽게 변형될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 9와 같이 상기 플렉시블베어링의 다른 형태를 사용할 수 있다. 도 9는 본 발명의 플렉시블베어링의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
상기 구름수단(540)이 일체의 원통형으로 이루어지고, 리테이너가 없는 형태가 될 수 있다. 이때, 상기 구름수단(540)은 플렉시블한 수지재질로 이루어질 수 있다.
바람직한 것은 사불화에틸렌(PTFE) 수지를 사용한 고체 윤활제 분산형 수지를 사용할 수 있다. 이것은 대기중, 수중, 해수중에서 사용 가능하고, 유지가 베어링 접동면에 부착되어도 마찰특성이 저하되지 않으며, 적은 운동 조건에서도 윤활 피막을 형성하여 우수한 마찰특성을 발휘한다. 그리고 접동층과 back재질(FRP)의 2중 구조에 의해 금속베어링 급의 내하중 특성을 가지며, 팽윤율이 낮아 치수 설정이 용이하다.
그러나 상술한 형태에 한정되지 않고 다른 형태와 종류의 수지베어링을 사용할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어져 있기 때문에 타원형의 상기 플렉시블베어링(500)과 원형의 원통부재(400)의 내주면 사이에는 여유공간(S)이 형성될 수 있다. 이러한 여유공간(S)이 구비됨으로써 상기 편심회전자(300)가 원통부재(400) 내부에서 여유있게 회전할 수 있다. 즉, 여유공간(S)은 편심회전자(300)의 중심거리 편차를 보상해주는 역할을 한다.
도 9, 10을 함께 참조하여 본 발명의 작동상태를 상세하게 설명한다. 도 9는 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도이고, 도 10은 도 4에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
수직으로 세워진 초기상태의 편심회전자(300)가 일측으로 회전하기 시작해서 90° 회전한 상태가 되면, 편심회전자(300) 중심거리 편차가 최대화되는데, 종전에 이로 인해 상부편심회전자(300a)의 측면이 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 충격을 가하거나 걸려 회전이 원활하지 못했다.
그러나 본 발명에서는 상술한 바와 같이 편심회전자(300)가 타원형이므로 상기 편심회전자(300)가 90° 회전할 때, 편심회전자(300) 측면과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간(S)이 형성되어 있기 때문에 상기 편심회전자 간 중심거리가 늘어나더라도 상기 편심회전자(300)의 측면이 상기 여유공간으로 이동할 수 있는 여력이 마련된다.
따라서, 종전과 같이 충격이나 회전시 걸리는 현상이 전혀 발생하지 않아 원활한 회전이 가능한 것이다.
또 상기 플렉시블베어링(500)이 편심회전자(300)에 결합되어 있기 때문에 마찰을 줄이고, 충격을 흡수할 뿐 아니라, 플렉시블한 재질로 이루어져 있기 때문에 충격 지점이 압축으로 인해 부피가 줄어들면 상대적으로 상기 여유공간 내에서 부피가 늘어날 수 있기 때문에 원활한 회전운동이 더욱 보장될 수 있다.
본 발명에서, 상기 상부편심회전자(300a)와 하부편심회전자(300b) 중 타원형인 편심회전자(300)의 측면 곡률반경과 상기 타원형 편심회전자(300)를 수용하는 원통부재(400)의 내주면 곡률반경이 동일한 것이 바람직하다.
즉, 타원형의 편심회전자(300a 또는 300b)를 수직으로 세운 상태에서 양 측면의 곡률반경과 원통부재(400a 또는 400b)의 내주면 곡률반경이 동일할 수 있다.
이것은 상부편심회전자(300a)가 90° 회전한 경우 상부편심회전자(300a) 측면이 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 밀착될 수 있게 함으로써 펌프 구동이 매우 원활하게 된다.
이하에서, 도 11을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명하고자 한다. 도 11은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어질 수 있고, 이 역시 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)와 하부편심회전자(300b)의 중심거리의 편차를 최소화할 수 있도록 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간을 형성시키기 위해 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500) 단면의 형상을 타원형으로 하고, 더불어 상기 원통부재(400)의 내주면 단면도 타원형인 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 하우징, 회전축, 편심회전자, 플렉시블베어링에 대한 설명은 상술한 바와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하고, 구조적 차이가 나는 원통부재(400)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.
상기 상부원통부재(400a)와 하부원통부재(400b) 중 적어도 어느 하나의 단면은 타원형일 수 있다. 즉, 상기 편심회전자(300), 플렉시블베어링(500), 원통부재(400) 모두 타원형인 구조이다.
이러한 구조일 경우, 상기 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간(S)이 형성되는데, 이때 형성되는 여유공간(S)은 상기 원통부재(400)가 원형일 경우 형성되는 여유공간보다는 작을 것이다.
바람직한 것은, 상기 타원형인 편심회전자(300)를 수직으로 세운 초기 상태에서 편심회전자(300) 측면의 곡률반경은 90° 회전한 상태에서 원통부재(400) 내주면과 사이에 여유공간이 형성되는 원통부재(400) 측 곡률반경과 동일한 것이 좋다. 다시 말해서, 상기 타원형 편심회전자(300) 측면의 곡률반경이 상기 타원형 원통부재(400)의 상부 내주면의 곡률반경과 동일한 것이 바람직하다.
즉 타원형의 상부편심회전자(300a)가 90° 회전한 상태에서 상부원통부재(400a)의 상측에 여유공간(S)이 형성되고 이때 여유공간(S)이 형성되는 상기 상부원통부재(400a)의 상측 내주면의 곡률반경이 타원형의 상부편심회전자(300a)를 수직으로 세운 상태에서 양 측면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
이것은 상부편심회전자(300a)가 90° 회전한 경우 상부편심회전자(300a) 측면이 상기 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 완전히 밀착될 수 있게 함으로써 펌프 구동이 원활하게 이루어진다.
이하에서, 도 12, 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명한다. 도 12는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도를 나타내고, 도 13은 도 12에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예도 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)의 중심과 하부편심회전자(300b)의 중심 간 거리(이하 '중심거리')의 편차를 최소화할 수 있도록 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500) 사이에 내부 여유공간(Si)을 형성시키기 위해, 편심회전자(300)의 단면이 타원형이고 플렉시블베어링(500)의 단면 형상은 원형인 것을 기술적 특징으로 하고, 더불어 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 외부 여유공간(So)을 형성시키기 위해 원형의 원통부재 내주면 양측에 오목한 곡면을 형성시킨 것을 또 다른 기술적 특징으로 한다.
상기 하우징, 회전축, 편심회전자, 원통부재에 대한 설명은 앞에서 설명한 것과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하고, 구조적 차이가 나는 플렉시블베어링(500)에 관해서만 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 상기 각 편심회전자(300)와 원통부재(400) 사이에는, 다시 말해서, 타원형의 상기 편심회전자(300)의 외주에는 원형 단면을 가지는 플렉시블베어링(500)이 결합, 구비될 수 있다. 즉, 상기 플렉시블베어링(500)은 원형의 상기 상부원통부재(400a)의 내주면과 하부원통부재(400b)의 내주면에 밀착되도록 결합될 수 있다.
상기 플렉시블베어링(500)은 상기 편심회전자(300)들이 원통부재(400)들 내에서 회전할 때 서로 마찰이 발생하는 것을 방지하여 상기 편심회전자(300)들이 원활하게 회전하도록 한다. 또한, 상기 편심회전자(300)들이 타원형이기 때문에 원통부재(400)들 내부에서 회전할 때 상,하부편심회전자 간 중심거리가 늘어나면서 충격이 가해지는데, 상기 원통부재 내주면에 결합된 원형의 플렉시블베어링(500)이 이러한 충격을 완화시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어져 있기 때문에 타원형의 상기 편심회전자(300)와 상기 플렉시블베어링(500) 사이에는 내부 여유공간(Si)이 형성된다.
이러한 내부 여유공간(Si)이 구비됨으로써 상기 편심회전자(300)가 원통부재(400) 내부에서 여유있게 회전할 수 있다. 즉, 내부 여유공간(Si)은 편심회전자(300)의 중심거리 편차를 보상해주는 역할을 한다.
도 14를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명한다. 도 14는 도 12에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
수직으로 세워진 초기상태의 편심회전자(300)가 일측으로 회전하기 시작해서 90° 회전한 상태가 되면, 상기 편심회전자(300) 간 중심거리 편차가 최대로 변하는데, 종전에 이로 인해 상부편심회전자(300a)의 측면이 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 충격을 가하거나 걸려 회전이 원활하지 못했다.
그러나 본 발명에서는 상술한 바와 같이 편심회전자(300)가 타원형이고 상기 플렉시블베어링(500)이 원형이므로 상기 편심회전자(300)가 90° 회전할 때, 편심회전자(300) 측면과 플렉시블베어링(500) 사이에 내부 여유공간(Si)이 형성되어 있기 때문에 상기 편심회전자 간 중심거리가 늘어나더라도 상기 편심회전자(300)의 측면이 상기 내부 여유공간(Si)으로 이동할 수 있는 여력이 마련된다.
따라서, 종전과 같이 충격이나 회전시 걸리는 현상이 전혀 발생하지 않고 상기 내부 여유공간(Si)이 사라지면서 완충역할을 하기 때문에 원활한 회전이 가능한 것이다.
또 상기 플렉시블베어링(500)이 편심회전자(300)과의 마찰을 줄이고 충격을 흡수할 뿐 아니라, 플렉시블한 재질로 이루어져 있기 때문에 충격 지점의 압축으로 인해 부피가 줄어들면 상대적으로 상기 내부여유공간 내에서 부피가 늘어날 수 있기 때문에 원활한 회전운동이 더욱 보장될 수 있다.
그리고 상기 상부편심회전자(300a)와 하부편심회전자(300b) 중 타원형인 편심회전자(300)의 측면 곡률반경과 상기 타원형 편심회전자(300)를 수용하는 원통부재(400)의 내주면 곡률반경이 동일한 것이 바람직하다.
즉, 타원형의 상부 또는 하부편심회전자(300a, 300b)를 수직으로 세운 상태에서 양 측면의 곡률반경과 상부 또는 하부원통부재(400a, 400b)의 내주면 곡률반경이 동일할 수 있다.
즉 상부편심회전자(300a)의 경우 90° 회전하게 되면, 상부편심회전자(300a) 측면이 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 밀착될 수 있게 함으로써 회전이 매우 원활하게 된다. 하부편심회전자(300b)의 경우도 마찬가지다.
한편, 본 발명에서 타원형인 상기 상부편심회전자(300a) 또는 하부편심회전자(300b)를 수직으로 세운 상태에서, 원형인 상부원통부재(400a) 또는 하부원통부재(400b)의 양측 내주면에는 오목한 형상의 곡면(410)이 더 형성되어 상기 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 사이에 외부 여유공간(So)이 형성될 수 있다.
상기 타원형 편심회전자(300)가 90° 회전할 경우, 상기 편심회전자(300) 간 중심거리가 늘어나면서 편심회전자(300)의 측면이 상기 플렉시블베어링(500)을 가압하게 되면 상기 내부 여유공간(Si)이 사라지고 상기 플렉시블베어링(500)은 압착된다.
이때, 상기 플렉시블베어링(500)에서 가압부분은 상대적으로 얇아지고 다른 부분은 두꺼워지게 되는데, 상기 곡면(410)에 의해 형성된 외부 여유공간(So)은 상기 플렉시블베어링(500)의 두꺼워지는 부분을 수용할 수 있도록 마련된 공간인 것이다.
여기서, 상기 타원형 편심회전자(300)의 상하면 곡률반경보다 상기 곡면(410)의 곡률반경이 더 작게 형성되는 것이 바람직하다.
만일, 상기 곡면(410)의 곡률반경이 더 커지면 상기 타원형 편심회전자(300)가 90° 회전했을 때, 타원형 편심회전자(300)의 상하면 돌출부분이 상기 곡면(410) 내부로 이동하여 삽입되는 현상이 발생하기 때문에, 상기 하우징(100)의 상,하부용적실(100a,100b) 내주면과 상기 상,하부원통부재(400a,400b)의 외주면 사이에 갭이 발생함으로써 펌프의 압력작용에 누수가 발생하는 문제 생긴다.
그리고 상기 내부 여유공간(Si)과 외부 여유공간(So)의 체적은 서로 동일하거나 외부 여유공간(So)의 체적이 더 큰 것이 바람직하다.
왜냐하면, 상기 외부 여유공간(So)의 체적이 내부 여유공간(Si)의 체적보다 더 작을 경우 상기 편심회전자(300)가 90° 회전하면서 가압되는 플렉시블베어링(500)이 늘어나면서 이것을 수용할 수 있는 외부 여유공간(So)이 없기 때문에 상기 플렉시블베어링(500)의 유연한 탄성력이 제대로 발휘되지 못한다. 따라서, 타원형 편심회전자(300) 측면이 원통부재(400)의 내주면에 밀착되지 못해서 원활한 구동을 방해하는 결과를 초래할 수 있기 때문이다.
다음으로 도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명한다. 도 15는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 확대단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어질 수 있는데, 이 역시 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)와 하부편심회전자(300b)의 중심거리의 편차를 최소화할 수 있도록 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500) 사이에 내부 여유공간(Si)을 형성시키기 위해 편심회전자(300)의 단면이 타원형이고 플렉시블베어링(500)의 단면 형상은 원형인 것을 기술적 특징으로 하고, 더불어 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 외부 여유공간(So)을 형성시키기 위해 원통부재의 내주면 단면이 타원형인 것을 다른 기술적 특징으로 한다.
상기 하우징, 회전축, 편심회전자, 플렉시블베어링에 대한 설명은 상술한 바와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하고, 구조적 차이가 나는 원통부재(400)에 관해 상세하게 설명하기로 한다.
상기 상부원통부재(400a)와 하부원통부재(400b) 중 적어도 어느 하나의 단면은 타원형일 수 있다. 즉, 상기 플렉시블베어링(500)은 원형이고, 상기 편심회전자(300)와 원통부재(400)는 단면이 타원형인 구조이다.
이때, 상기 타원형 편심회전자(300)를 수직으로 세운 상태에서 상기 타원형 원통부재의 장축은 수평이다. 즉, 초기 상태에서 상기 타원형 편심회전자(300)의 장축과 상기 타원형 원통부재(400)의 장축은 서로 수직이 되도록 한다.
이러한 구조일 경우, 상기 타원형 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500) 사이에는 내부 여유공간(Si)이 형성되고, 상기 플렉시블베어링(500)과 타원형 원통부재(400) 내주면 사이에는 외부 여유공간(So)이 형성된다.
바람직한 것은, 상기 타원형 편심회전자(300)를 수직으로 세운 초기 상태를 기준으로 상기 타원형 편심회전자 측면의 곡률반경은 상기 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경과 동일하게 형성될 수 있다.
즉 타원형의 상부편심회전자(300a)가 90° 회전하면, 상부에 내부 여유공간(Si)이 형성되고, 이때 내부 여유공간(Si)이 형성되는 부분과 인접한 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면의 곡률반경이 타원형의 상부편심회전자(300a)를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
이것은 상기 상부편심회전자(300a)가 90° 회전한 경우 상부편심회전자(300a) 측면이 상기 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 완전히 밀착되고, 상기 내부 여유공간(Si)이 사라지면서 플렉시블베어링(500)이 가압되며, 이로 인해 늘어난 플렉시블베어링을 상기 외부 여유공간(So)이 수용하게 된다. 따라서, 원활한 회전이 이루어질 수 있다.
도 16, 17을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명하고자 한다. 도 16은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 전체단면도를 나타내고, 도 17은 도 16에 도시된 본 발명의 상부구성요소를 확대한 확대단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어지는데, 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)의 중심과 하부편심회전자(300b)의 중심 간 거리(이하 '중심거리')의 편차를 최소화할 수 있도록 상기 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간(S)을 형성시키기 위해, 상기 편심회전자와 플렉시블베어링의 단면이 원형이고, 상기 원통부재의 내주면 단면이 타원형이되, 상하로 긴 형태의 타원형인 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 하우징, 회전축에 대한 설명은 상기와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 편심회전자(300)의 경우 상,하부편심회전자는 모두 원형일 수 있다.
그리고 상기 두 원통부재(400) 중 적어도 하나의 내주면 단면 형상은 타원형일 수 있다. 즉, 상기 상부원통부재(400a)만 단면이 타원형일 수 있거나, 상기 하부원통부재(400b)만 단면이 타원형일 수 있고, 아니면 상기 상,하부원통부재(400a, 400b) 둘 다 단면이 타원형일 수 있다. 바람직한 것은 상,하부원통부재(400a, 400b) 모두 타원형으로 제작하는 것이 바람직하다.
이때, 타원형이란 의미는 진원이 아니라 일측 지름(장축)이 타측 지름(단축)보다 긴 형상을 말하며, 타원형인 상기 원통부재(400)의 장축이 수직인 형태 또는 장축이 수평인 형태의 타원형일 수 있다.
그리고 원형의 상기 편심회전자(300)의 회전에 의해 상기 상부원통부재(400a)는 상기 상부용적실(100a) 내부에서, 또 상기 하부원통부재(400b)는 상기 하부용적실(100b) 내부에서 각각 내접하여 운동하게 된다.
한편, 상기 각 편심회전자(300)와 원통부재(400) 사이에는, 다시 말해서, 상기 편심회전자(300)의 외주에는 원형 단면을 가지는 플렉시블베어링(500)이 결합, 구비될 수 있다.
상기 플렉시블베어링(500)은 상기 편심회전자(300)들이 원통부재(400)들 내에서 회전할 때 서로 마찰이 발생하는 것을 방지하여 상기 편심회전자(300)들이 원활하게 회전하도록 한다. 또한, 상기 타원형 원통부재(400)들 내부에서 회전할 때 상,하부편심회전자 간 중심거리가 늘어나면서 원통부재(400)에 충격이 가해지는데, 상기 플렉시블베어링(500)이 이러한 충격을 완충하는 역할을 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어져 있기 때문에 타원형의 상기 원통부재(400)와 상기 플렉시블베어링(500) 사이에는 여유공간(S)이 형성될 수 있다. 즉 상기 여유공간(S)은 도 4와 같이 편심회전자(300)들이 정렬된 초기 상태에서, 회전축의 중심을 잇는 연장선 측에 형성될 수 있다. 상기 여유공간(S)이 형성되는 곳은 이격공간이 마련되고, 여유공간이 형성되지 않는 원통부재(400) 양측면에는 이격공간 없이 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면이 접촉될 수 있다. 상기 접촉은 선 또는 면접촉으로서, 수학적으로는 선 접촉이나 실질적으로는 면 접촉을 의미할 수 있다.
이러한 여유공간(S)이 구비됨으로써 상기 편심회전자(300)가 원통부재(400) 내부에서 여유있게 회전할 수 있다. 즉, 상기 여유공간(S)은 편심회전자(300)의 중심거리 편차를 보상해주는 역할을 한다.
도 18은 도 16에 도시된 본 발명의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
수직으로 세워진 초기상태의 편심회전자(300)가 일측으로 회전하기 시작해서 90° 회전한 상태가 되면, 상기 편심회전자(300) 간 중심거리 편차가 최대로 변하는데, 종전에 이로 인해 상부편심회전자(300a)의 측면이 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 충격을 가하거나 기구학적으로 걸림이 발생해서 회전이 원활하지 못했다. 동일하게, 상기 편심회전자(300)가 270° 회전한 경우에도 중심거리 편차가 최대가 되어 마찬가지 현상이 발생한다.
그러나 본 발명에서는 상술한 바와 같이 원통부재(300)가 타원형이고 상기 편심회전자(300) 및 플렉시블베어링(500)이 원형이므로 상기 편심회전자(300)가 90° 회전할 때, 플렉시블베어링(500)과 타원형 원통부재(400) 사이에 여유공간(S)이 형성되어 있기 때문에 상기 상,하부편심회전자 간 중심거리가 늘어나더라도 편심회전자(300)의 측면이 상기 여유공간(S)으로 이동할 수 있는 여력이 마련된다.
따라서, 상기 여유공간(S)이 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500)의 일부를 수용하면서 완충역할을 하기 때문에 종전과 같이 충격이나 회전시 걸리는 현상이 전혀 발생하지 않고 원활한 회전이 가능한 것이다.
또 상기 플렉시블베어링(500)이 편심회전자(300)에 결합되어 있기 때문에 마찰을 줄이고, 충격을 흡수할 뿐 아니라, 플렉시블한 재질로 이루어져 있기 때문에 충격지점이 압축으로 인해 부피가 줄어들면 상기 여유공간이 부피가 늘어난 플렉시블베어링을 수용할 수 있기 때문에 원활한 회전운동이 더욱 보장될 수 있다.
본 발명에서, 초기 상태에서 상기 원통부재(400)의 내주면 단면은 장축이 수직이 되도록 상하로 긴 타원형일 경우에, 상기 원통부재(400)의 상부 내주면의 곡률반경이 상기 편심회전자(300)의 곡률반경보다 더 작은 것이 바람직하다.
즉, 상부 또는 하부원통부재(400a, 400b)가 수직으로 타원형인 상태에서 상부 내주면의 곡률반경이 상부 또는 하부편심회전자(300a, 300b)의 외주면 곡률반경보다 더 작은 것이 바람직하다.
따라서, 상부편심회전자(300a)의 경우 90° 회전하게 되면, 상부편심회전자(300a)가 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면으로, 다시 말해서, 상기 여유공간(S)에 일부 밀려 들어가면서 수용되어 중심거리 편차를 보상해줄 수 있지만, 완전히 수용되지는 않으므로 압력 손실이 발생하지 않아 회전이 원활하게 된다. 하부편심회전자(300b)의 경우도 마찬가지다.
그러나 만일, 상부원통부재(400a)의 상부 내주면 곡률반경이 더 크게 되면 상기 상부편심회전자(300)가 90° 회전했을 때, 상부편심회전자(300)의 상면이 상기 여유공간(S) 내부로 이동하여 완전히 삽입되는 현상이 발생하기 때문에, 상기 하우징(100)의 상, 하부용적실(100a, 100b) 내주면과 상기 상, 하부원통부재(400a, 400b)의 외주면 사이에 갭이 발생함으로써 펌프의 압력작용에 누수가 발생하는 문제가 생긴다.
이하에서, 도 19를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명한다. 도 19는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 쌍원 용적 펌프의 확대단면도를 나타낸다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 하우징(100), 회전축(200), 편심회전자(300), 원통부재(400), 플렉시블베어링(500)을 포함하여 이루어지는데, 종래 펌프의 작동과정에서 발생했던 상부편심회전자(300a)의 중심과 하부편심회전자(300b)의 중심 간 거리(이하 '중심거리')의 편차를 최소화할 수 있도록 상기 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면 사이에 여유공간(S)을 형성시키기 위해 상기 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500)의 단면이 원형이고, 상기 원통부재(400)의 내주면 단면이 타원형이되, 좌우로 긴 형태의 타원형인 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 상부원통부재(400a)와 하부원통부재(400b) 중 적어도 어느 하나의 단면은 수평으로 타원형일 수 있다. 즉, 상기 편심회전자(300)와 플렉시블베어링(500)은 원형이고, 상기 원통부재(400)는 초기 상태로 정렬했을 때, 장축이 수평인 타원형인 구조이다.
이러한 구조일 경우, 상기 플렉시블베어링(500)과 타원형 원통부재(400) 사이에는 여유공간(S)이 형성된다.
즉 상기 여유공간(S)은 도 8과 같이 편심회전자들이 정렬된 초기 상태에서, 회전축의 중심을 잇는 연장선을 기준으로 양측에 형성될 수 있다. 상기 여유공간(S)이 형성되는 곳은 이격공간이 마련되고, 여유공간(S)이 형성되지 않는 원통부재 내주면 상부에는 이격공간 없이 플렉시블베어링(500)과 원통부재(400) 내주면이 접촉될 수 있다. 상기 접촉은 선 또는 면접촉으로서, 수학적으로는 선 접촉이나 실질적으로는 면 접촉을 의미할 수 있다.
이러한 여유공간(S)이 구비됨으로써 상기 편심회전자(300)가 원통부재(400) 내부에서 여유있게 회전할 수 있다. 즉, 상기 여유공간(S)은 편심회전자(300)의 중심거리 편차를 보상해주는 역할을 한다.
좀더 상세히 설명하자면, 상기 편심회전자(300)가 일측으로 회전하기 시작해서 90° 또는 270° 회전한 상태가 되면, 상기 편심회전자(300) 간 중심거리 편차가 최대가 되고, 이로 인해 편심회전자(300)의 측면이 상기 원통부재(400)의 내주면 상부에 밀착되는데, 이때 플렉시블베어링(500)이 가압되어 탄성적으로 늘어나게 된다. 이때 늘어난 부분이 상기 여유공간(S)에서 수용될 수 있다.
따라서, 상기 여유공간(S)이 늘어난 플렉시블베어링(500)의 일부를 수용하면서 완충역할을 하기 때문에 상기 편심회전자(300)가 원통부재(400) 내주면에 밀착된 상태로 회전할 수 있으므로 종전과 같이 충격이나 회전시 걸리는 현상이 전혀 발생하지 않고 원활한 회전이 가능한 것이다.
바람직한 것은, 상기 원통부재(400)의 측면 내주면의 곡률반경이 상기 편심회전자(300)의 곡률반경보다 더 작은 것이 바람직하다.
즉, 상부 또는 하부원통부재(400a, 400b)가 수평으로 타원형인 상태에서 측면 내주면 곡률반경이 원형인 상부 또는 하부편심회전자(300a, 300b)의 외주면 곡률반경보다 더 작을 수 있다.
따라서, 상부편심회전자(300a)의 경우 90° 회전하게 되면, 상부편심회전자(300a)가 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 측면 내주면으로, 다시 말해서, 상기 여유공간(S)에 완전히 수용되지는 않으므로 압력 손실이 발생하지 않아 회전이 원활하게 된다. 하부편심회전자(300b)의 경우도 마찬가지다.
그러나 만일, 원통부재(400)의 측면의 내주면 곡률반경이 더 크게 되면 상기 편심회전자(300)가 90° 회전했을 때, 편심회전자(300)의 외주면 상기 여유공간(S) 내부로 이동하여 완전히 삽입되는 현상이 발생하기 때문에, 상기 하우징(100)의 상,하부용적실(100a,100b) 내주면과 상기 상,하부원통부재(400a,400b)의 외주면 사이에 갭이 발생함으로써 펌프의 압력작용에 누수가 발생하는 문제가 생긴다.
바람직한 것은, 상기 타원형 편심회전자(300)를 수직으로 세운 초기 상태를 기준으로 상기 타원형 편심회전자 측면의 곡률반경은 상기 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경과 동일한 것이 좋을 것이다.
즉 타원형의 상부편심회전자(300a)가 90° 회전하면, 상부에 내부 여유공간(Si)이 형성되고, 이때 내부 여유공간(Si)이 형성되는 부분과 인접한 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면의 곡률반경이 타원형의 상부편심회전자(300a)를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경과 동일할 수 있다.
이것은 상기 상부편심회전자(300a)가 90° 회전한 경우 상부편심회전자(300a) 측면이 상기 플렉시블베어링(500)과 함께 상기 상부원통부재(400a)의 상부 내주면에 완전히 밀착되고, 상기 내부 여유공간(Si)이 사라지면서 플렉시블베어링(500)이 가압되며, 이로 인해 늘어난 플렉시블베어링을 상기 외부 여유공간(So)이 수용하게 된다. 따라서, 원활한 회전이 이루어질 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (16)

  1. 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징;
    상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축;
    상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자;
    내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및
    상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 상부원통부재와 하부원통부재의 내주면 단면은 원형이고, 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자 중 적어도 하나의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링도 상기 편심회전자 외주면에 접하는 타원형으로 이루어져, 상기 플렉시블베어링과 원통부재의 내주면 사이에 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은,
    상기 원통부재의 내주면의 곡률반경과 동일한 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  3. 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징;
    상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축;
    상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자;
    내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및
    상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 어느 하나의 내주면 단면은 타원형이고, 상기 타원형 원통부재에 수용되는 편심회전자의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링도 상기 편심회전자 외주면에 접하는 타원형으로 이루어져, 상기 플렉시블베어링과 원통부재의 내주면 사이에 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은,
    상기 편심회전자가 90° 회전한 상태에서 여유공간이 형성되는 원통부재 측 곡률반경과 동일한 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  5. 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징;
    상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축;
    상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자;
    내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및
    상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 상부원통부재와 하부원통부재의 내주면 단면은 원형이고, 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자 중 적어도 하나의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형이며, 상기 플렉시블베어링은 상기 원통부재의 내주면에 접하는 원형으로 이루어져, 상기 타원형 편심회전자와 플렉시블베어링 사이에 내부 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 측면의 곡률반경은,
    상기 원통부재 내주면의 곡률반경과 동일한 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타원형의 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서,
    상기 상부원통부재 또는 하부원통부재의 양측 내주면에는 상기 타원형 편심회전자의 상하면 곡률반경보다 작은 곡률반경을 가지는 오목한 곡면이 형성되어 상기 플렉시블베어링과 원통부재 사이에 외부 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  8. 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징;
    상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축;
    상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자;
    내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및
    상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 플렉시블베어링은 원형이고, 상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 어느 하나의 내주면 단면은 타원형이며, 상기 타원형 원통부재에 수용되는 편심회전자의 단면은 장축 상에 회전축이 위치하는 타원형으로 이루어져, 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서 상기 타원형 편심회전자와 플렉시블베어링 사이에 내부 여유공간이 형성되고, 상기 플렉시블베어링과 타원형 원통부재 내주면 사이에 외부 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 타원형 편심회전자를 수직으로 세운 상태에서,
    상기 편심회전자의 측면의 곡률반경은 상기 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경과 동일한 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  10. 상하 대칭을 이루고 서로 연통된 상부용적실과 하부용적실이 구비된 하우징;
    상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 반대방향으로 회전하는 상부회전축 및 하부회전축을 포함하는 회전축;
    상기 상부회전축 및 하부회전축이 각각 편심, 삽입되어 회전하는 상부편심회전자 및 하부편심회전자를 포함하는 편심회전자;
    내부에 상기 상부편심회전자와 하부편심회전자를 각각 수용하고, 상기 상부용적실 및 하부용적실의 내부에서 각각 내접 운동하는 상부원통부재와 하부원통부재 및 상기 상부원통부재와 하부원통부재를 연결하여 서로 연동시키는 격막을 포함하는 원통부재; 및
    상기 상부원통부재와 상부편심회전자 사이 및 상기 하부원통부재와 하부편심회전자 사이에 구비되어 편심회전자 회전이 상기 원통부재에 미치는 마찰 및 충격을 감소시키는 플렉시블베어링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 편심회전자의 단면은 원형이고, 상기 플렉시블베어링은 상기 편심회전자의 외주면에 접하도록 단면이 원형이며, 상기 상부원통부재와 하부원통부재 중 적어도 하나의 내주면 단면은 타원형으로 이루어져, 상기 타원형 원통부재의 내주면과 플렉시블베어링 사이에 여유공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 타원형 원통부재는 수직으로 세운 상태에서,
    상부에 여유공간이 형성되도록 장축이 수직인 타원형 또는 측면에 여유공간이 형성되도록 장축이 수평인 타원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    장축이 수직인 타원형 원통부재의 상부 내주면의 곡률반경은 상기 편심회전자의 곡률반경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  13. 제 11 항에 있어서,
    장축이 수평인 타원형 원통부재의 측면의 곡률반경은 상기 편심회전자의 곡률반경보다 더 작은 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉시블베어링의 구름수단은 볼, 롤러, 중공핀, 중공절개핀 중 어느 하나일 수 있고, 상기 구름수단의 내,외측을 지지하는 내륜과 외륜 및 상기 구름수단의 간격을 유지시키는 리테이너는 플렉시블(Flexible)한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 내륜과 외륜은 실린더 형상이거나 스트랩을 나선 형태로 감은 형상인 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
  16. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉시블베어링의 구름수단은 원통 형상이면서 플렉시블한 수지 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌍원 용적 펌프.
PCT/KR2017/013854 2016-12-14 2017-11-29 쌍원 용적 펌프 WO2018110869A1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160170650A KR101724653B1 (ko) 2016-12-14 2016-12-14 쌍원 용적 펌프
KR10-2016-0170650 2016-12-14
KR1020160170649A KR101724651B1 (ko) 2016-12-14 2016-12-14 쌍원 용적 펌프
KR10-2016-0170649 2016-12-14
KR10-2016-0170652 2016-12-14
KR1020160170652A KR101724657B1 (ko) 2016-12-14 2016-12-14 쌍원 용적 펌프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018110869A1 true WO2018110869A1 (ko) 2018-06-21

Family

ID=62558963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/013854 WO2018110869A1 (ko) 2016-12-14 2017-11-29 쌍원 용적 펌프

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018110869A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000506587A (ja) * 1996-11-11 2000-05-30 チャン ラー，フィル 双円筒インペラ型ポンプ
KR200330991Y1 (ko) * 2003-07-24 2003-10-22 주식회사 포스코 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입가이드롤
KR20060044812A (ko) * 2004-06-01 2006-05-16 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 펌프
KR100801247B1 (ko) * 2007-05-23 2008-02-11 이기춘 탠덤 로터리 펌프
KR101167002B1 (ko) * 2011-04-18 2012-07-24 이상가 다단 압축식 펌프의 로터 형상 보정 방법 및 이를 이용한 펌프

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000506587A (ja) * 1996-11-11 2000-05-30 チャン ラー，フィル 双円筒インペラ型ポンプ
KR200330991Y1 (ko) * 2003-07-24 2003-10-22 주식회사 포스코 플렉시블 베어링을 이용한 미니밀 세그먼트의 셀 타입가이드롤
KR20060044812A (ko) * 2004-06-01 2006-05-16 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 펌프
KR100801247B1 (ko) * 2007-05-23 2008-02-11 이기춘 탠덤 로터리 펌프
KR101167002B1 (ko) * 2011-04-18 2012-07-24 이상가 다단 압축식 펌프의 로터 형상 보정 방법 및 이를 이용한 펌프

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3915482A (en) Externally supported internally stabilized flexible duct joint
WO2018110869A1 (ko) 쌍원 용적 펌프
CN100538098C (zh) 双层筒状保护罩
WO2018056634A1 (ko) 위치 가변 베어링이 적용된 상호 회전형 스크롤 압축기
WO2015068964A1 (ko) 원추형 슬라이딩마찰 면진장치
KR870003313A (ko) 회전 및 왕복운동용 밀폐조립체
WO2011025160A2 (ko) 베벨기어를 이용한 기어커플링
WO2019177329A1 (ko) 회전운동 밀폐장치
KR910018557A (ko) 고로내로의 예열공기분사 장치
WO2021112482A1 (ko) 내압 벨로즈 및 그의 제조방법
US4111435A (en) Fluid-tight sealing devices
WO2021075603A1 (ko) 밸브 개폐장치
WO2016064047A1 (ko) 도어 회전장치
WO2021101210A1 (ko) 플로팅 슬리브 하이브리드 유체 베어링
KR880003771A (ko) 등속 회전 조인트
US3359048A (en) Dynamic shaft sealing device and bushing therefor
WO2022169117A1 (ko) 로터리 압축기
RU2072460C1 (ru) Торцовое уплотнение модульного исполнения
WO2024025159A1 (ko) 스크롤 압축기
WO2022103163A1 (en) Device for compressing a gaseous fluid
WO2021020858A1 (en) Scroll compressor
CN218992346U (zh) 一种双端面集装机械密封装置
WO2023027496A1 (ko) 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치
WO2020226338A1 (ko) 피스톤 펌프
US20230101003A1 (en) Swivel bearing unit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17881156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17881156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1