KR100303072B1 - Flow control device for volumetric fluid pump - Google Patents
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Abstract
실린더 역할을 하는 케이싱을 구비한 용적형 유체펌프에 있어서, 상기 케이싱의 상부 및 하부에는 각각 유량조절장치를 설치하되, 이 유량조절장치는 케이싱의 내부에서 압축되는 유체를 케이싱의 유체 흡입구측으로 유도시키는 유체유도관과, 이 유체 유도관의 내부에 설치되어, 상기 유체 유도관을 통하여 흡입구측으로 유도되는 유량을 가변시키는 유량조절밸브로 구성한다. 여기에서 유체 유도관은, 로우터의 회전에 의하여 케이싱의 내부에서 압축되는 유체의 일정량을 흡입할 수 있도록, 로우터의 중심 주축(Y-Y')상에 위치하는 점의 케이싱 상부 및 하부에서 각각케이싱의 내측과 서로 연통시킨 유체 흡입부와, 상기 유체 흡입부를 통하여 유입된 일정량의 유체를 케이싱의 유체 흡입구측으로 보낼 수 있도록, 상기 케이싱의 유체 흡입구측과 서로 연통시킨 유체 배출부로 구성한다. 케이싱의 흡입구를 통하여 유입되는 유체는 한쌍의 로우터에 의하여 케이싱내에서 압축되므로 케이싱의 내부에는 점점 높은 압력이 형성된다. 그러나 유체 유도관쪽에 형성되는 유체의 일정압력은 이 유체 유도관을 통하여 케이싱의 유체 흡입구쪽으로 유도(역류)된다. 이에 따라 압력의 완화 효과가 발생되어 맥동 및 소음이 감소되고, 역류된 유량만큼 토출구측의 유량이 감소되므로 이에 따른 동력절감효과를 가져올 수 있다.In a volumetric fluid pump having a casing acting as a cylinder, a flow regulating device is provided on the upper and lower portions of the casing, and the flow regulating device directs the fluid compressed in the casing to the fluid inlet side of the casing. And a flow control valve provided inside the fluid induction pipe and varying the flow rate guided to the suction port through the fluid induction pipe. Here, the fluid guide pipe is casing respectively at the upper and lower casings of the points located on the central spindle Y-Y 'of the rotor so as to suck a certain amount of fluid compressed in the casing by the rotation of the rotor. And a fluid inlet portion in communication with the inner side of the casing, and a fluid outlet portion in communication with the fluid inlet side of the casing so that a predetermined amount of fluid introduced through the fluid inlet portion can be sent to the fluid inlet side of the casing. Since the fluid flowing through the inlet of the casing is compressed in the casing by a pair of rotors, an increasingly high pressure is formed inside the casing. However, the constant pressure of the fluid formed on the side of the fluid guide pipe is directed (backflow) through the fluid guide pipe toward the fluid inlet of the casing. As a result, pressure mitigating effects are generated, pulsation and noise are reduced, and the flow rate of the discharge port is reduced by the flow rate of the reverse flow, thereby resulting in a power saving effect.
Description
본 발명은 각종 산업분야에서 이용되는 유체핌프(Fluid-Pump)에 관한 것으로서, 특히 용적형 유체펌프의 유량조절장치에 관한 것이다. 유체펌프에는 유체 유동의 발생원리에 따라 2가지의 기본형식이 있는데, 즉 용적형과 동역학식 또는 운동량의 변화식이 그것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to fluid pumps used in various industrial fields, and more particularly, to a flow control apparatus for a volumetric fluid pump. There are two basic types of fluid pumps, depending on the principle of fluid flow: volumetric and kinematic or momentum changes.
동역학식 또는 운동량 변화식 유체펌프는 원심력을 이용하여 유체를 이동시키는 원심펌프로서, 고속으로 움직이는 날개(Blade)나 깃(Vane) 또는 어떠한 특수설계장치에 의하여 유체에 단순히 운동량을 부가하는 것이다. 즉, 유체는 개방통로를 통과하는 사이에 그 운동량이 증가되고, 그후 디퓨저(Diffuser)에 들어가므로써 회전자에서 얻은 높은 속도가 압력증가로 변환되는 것이다.Kinetic or momentum-variable fluid pumps are centrifugal pumps that move fluids using centrifugal force, simply adding momentum to the fluid by blades, vanes, or any specially designed device that moves at high speed. That is, the fluid increases its momentum through the open passage, and then enters a diffuser, whereby the high velocity obtained from the rotor is converted into pressure increase.
상기한 동역학식 유체펌프는 일반적으로 용적형 유체펌프보다 많은 유량을 낼 수 있고, 정상적으로 송출할 수 있는 장점을 갖는다. 이것은 흡입구측 또는 토출구측에서 유량의 제어가 가능하므로 그 유량을 조절할 수 있다는 것이다. 그러나 단점으로는 원심력의 한계를 들 수 있는데, 여기에서 원심력을 지배하는 요소는 유체의 질량과 회전수다. 따라서 유체의 질량이 가벼우면 원심력이 저하되고, 또한 회전수를 무한히 높일 수 없기 때문에 원심력의 한계를 나타내게 된다.The kinetic fluid pump described above has the advantage of being able to give a higher flow rate than a volumetric fluid pump and to deliver normally. This is because the flow rate can be controlled on the inlet or outlet side, so that the flow rate can be adjusted. However, the disadvantage is the limitation of centrifugal force, where the factors governing the centrifugal force are the mass and rotational speed of the fluid. Therefore, when the mass of the fluid is light, the centrifugal force decreases and the rotational speed cannot be increased indefinitely, thereby showing the limitation of the centrifugal force.
용적형 유체펌프는 부피의 번화에 따라 유체를 이송시키는 이동경계가 존재하는데, 진공실이 열리면 유체는 흡입구측에서 흡입되고, 이어서 진공실이 닫히면 유체는 토출구측에서 압축되어 토출된다. 이것의 전형적인 예로서 포유류의 심장을들 수 있는데, 이것이 기계로 실현되어 널리 사용되고 있는 것이다.The volumetric fluid pump has a moving boundary that transfers the fluid as the volume of the fluid flows. When the vacuum chamber is opened, the fluid is sucked from the inlet side, and when the vacuum chamber is closed, the fluid is compressed and discharged from the discharge port side. A typical example of this is the heart of a mammal, which is a machine that is widely used.
모든 용적형 유체펌프는 그 진공실이 개방된 후 유체를 흡입하고, 그리고 압출하기 때문에 맥동 또는 주기적 유동이 나타난다. 이런 형식의 펌프가 갖는 큰 장점은 점성에 관계없이 어떠한 유체도 압송시킬 수 있다는 점이다. 다시 말해서 이것은 유체의 질량에 관계없이 압력을 무한정 높일 수 있다는 것이다. 즉, 용적형의 경우 유체에 의하여 채워지는 공간을 기계적으로 압축하기 때문에 일반적으로 높은 압력을 얻을 수 있다. 그러나 단점으로는 펌프의 설계시 유량(용적)이 결정되면 그 유량을 변화시키지 못하는 구조를 가지므로 유량변화가 힘들다는 것이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 종래의 용적형 유체펌프는 변속장치 등에 의하여 펌프 회전자의 회전수를 변동시켜 유량을 조절하거나 또는 토출구측에 바이패스관을 설치하여 토출되는 유체를 흡입구측으로 다시 리턴시켜 유량을 조절하였다. 그러나 회전자의 회전수를 변동시키는 인버터 모터나 벨트 풀리 등의 번속장치는 유체펌프의 개조비용을 상승시키고, 동력효율을 저하시키는 원인이 된다. 또한 토출된 공기는 이미 일을 한 부분이므로 다시 흡입구측으로 리턴시키는 바이패스관의 설치는 그만큼의 동력손실을 가져오는 문제점에 노출된다.All volumetric fluid pumps exhibit pulsation or periodic flow because they draw in, and extrude fluid after the vacuum chamber is opened. The great advantage of this type of pump is that it can pump any fluid regardless of viscosity. In other words, it can increase the pressure indefinitely regardless of the mass of the fluid. That is, in the case of the volume type, a high pressure is generally obtained because the space filled by the fluid is mechanically compressed. However, the disadvantage is that when the flow rate (volume) is determined in the design of the pump has a structure that does not change the flow rate is difficult to change the flow rate. In order to compensate for these disadvantages, the conventional volumetric fluid pump regulates the flow rate by varying the rotational speed of the pump rotor by a transmission or the like, or installs a bypass tube on the discharge port side to return the discharged fluid to the suction port side. Was adjusted. However, a speed changer such as an inverter motor or a belt pulley that changes the rotation speed of the rotor increases the cost of retrofitting the fluid pump and causes a decrease in power efficiency. In addition, since the discharged air is already a part of the work, the installation of the bypass pipe that returns to the suction port is exposed to the problem of causing such a power loss.
상기한 용적형 유체펌프의 일 예로써, 3엽식(Three-lobe type) 루츠(Roots)형 펌프를 들 수 있는데, 이와 관련된 펌프를 제6도 및 제7도에 도시하였다. 이 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.An example of the above-described volumetric fluid pump is a three-lobe type Roots pump, which is shown in FIGS. 6 and 7. The following description will be made with reference to the drawings.
루츠형 펌프는 흡입구(100a) 및 토출구(도시되지 않음)가 수평으로 형성되는 동시에 하부에 다리가 일체로 형성된 케이싱(100)과, 케이싱 내부에 설치되는 한쌍의 로우터(1A,1B)와, 케이싱에 록핀(Look Pin)으로 고정되어 분해 및 조립이 가능한 사이드 커버(110)와, 이 사이드 커버의 내부에 위치되어 각각의 구동축에 설치된 후 서로 맞물리는 각각의 타이밍기어(120a,130a)와, 각 로우터의 중심을 관통하는 각각의 구동축(120,130) 및 사이드 커버의 우측에 설치되는 기어커버(140)로 구성된다.The Roots-type pump has a casing 100 having a suction port 100a and a discharge port (not shown) horizontally and a leg integrally formed at the bottom, a pair of rotors 1A and 1B installed inside the casing, and a casing. A side cover 110 fixed to the lock pin and disassembled and assembled, and each timing gear 120a and 130a positioned inside the side cover and installed on each drive shaft and then engaged with each other, Each drive shaft 120 and 130 penetrating the center of the rotor and the gear cover 140 is installed on the right side of the side cover.
이어서 제8a도 내지 제8d도에 도시한 도면을 참고로 하여 상기한 종래의 유체펌프 작용을 설명하면 다음과 같다.Next, with reference to the drawings shown in Figures 8a to 8d will be described the conventional fluid pump action as follows.
타이밍기어의 회전에 의하여 로우터의 위상이 일정한 상태에서 회전하는데,한쌍의 로우터(1A,1B)는 케이싱의 내부에서 서로 반대방향으로 회전하며, 케이싱의내벽과 로우터 상호간에 근소한 간격을 유지하면서 회전한다. 로우터가 화살표 방향으로 서로 상반되게 회전할 때 로우터 엽(lobe) 사이의 유체는 도면에서와 같이 케이싱의 내벽을 따라 이동한다. 따라서 제8b도 및 제8c도에서와 같이 유체는 토출구(100b)측으로 이동하게 되고, 결과적으로는 제8d도에 도시한 바와 같이 유체는 토출구(100b)측으로 토출된다.The rotor rotates in a state where the phase of the rotor is constant by the rotation of the timing gear. The pair of rotors 1A and 1B rotate in opposite directions in the casing, and rotate while maintaining a slight gap between the inner wall of the casing and the rotor. . When the rotors rotate opposite to each other in the direction of the arrow, the fluid between the rotor lobes moves along the inner wall of the casing as shown in the figure. Therefore, as shown in FIGS. 8B and 8C, the fluid moves toward the discharge port 100b, and as a result, the fluid is discharged toward the discharge port 100b as shown in FIG. 8D.
상기한 바와 같이 3엽 로우터의 경우에 상기 작동이 1회전당 6번 반복하여 일어나고, 로우터의 회전수에 비례하여 일정량의 유체가 이동하여 토출구측으로 배출된다.As described above, in the case of the three-lobe rotor, the operation is repeated six times per rotation, and a certain amount of fluid moves in proportion to the rotational speed of the rotor and is discharged to the discharge port side.
상기한 루츠형 유체펌프는 습동부분이 없으므로 내부 윤활이 불필요하며, 따 라서 토출되는 유체에 윤활유가 혼입되지 않는다는 장점이 있다. 그러나 로우터가 케이싱의 내부에서 회전방향을 따라 회전할 때 로우터(1A,1B)가 형성하는 공간체적에 의하여 케이싱 내부의 압력이 점점 높아지는 영역으로 이동하게 된다. 이에 따라 그만큼 소요되는 동력이 증가되고, 유체의 토출이 상당히 맥동적이며, 소음이 커지는 동시에 기계의 효율이 감소되는 문제점이 존재한다.Since the Roots type fluid pump does not have a sliding part, internal lubrication is unnecessary, and thus, there is an advantage that lubricating oil is not mixed in the discharged fluid. However, when the rotor rotates in the casing in the rotational direction, the inner volume of the casing moves to an area where the pressure inside the casing increases due to the volume of space formed by the rotors 1A and 1B. Accordingly, there is a problem that the required power is increased, the discharge of the fluid is considerably pulsating, the noise is increased, and the efficiency of the machine is reduced.
본 발명은 종래의 용적형 유체펌프의 장점은 그대로 유지하고, 동시에 유체의 유량조절로 인하여 유체의 압력을 완화시키므로써, 맥동 및 소음을 감소시키며, 또한 이로 인한 동력절감 효과를 가져올 수 있는 용적형 유체펌프의 유량조절장치를 제공하는 것이다.The present invention maintains the advantages of the conventional volumetric fluid pump, while at the same time relieving the pressure of the fluid due to the flow rate of the fluid, thereby reducing the pulsation and noise, and also the volumetric effect that can bring about the power saving effect It is to provide a flow control device for the fluid pump.
제1도는 본 발명의 용적형 유체펌프를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a volumetric fluid pump of the present invention.
제2도는 본 발명의 용적형 유체펌프를 나타낸 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a volumetric fluid pump of the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 용적형 유체펌프의 동작을 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing the operation of the volumetric fluid pump according to the present invention.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 용적형 유체펌프를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a volumetric fluid pump according to an embodiment of the present invention.
제5도는 로우터의 회전시 케이싱의 내부장치에 대한 압력의 변화를 나타낸 압력분포도.5 is a pressure distribution diagram showing a change in pressure with respect to the internal device of the casing when the rotor rotates.
제6도는 종래의 용적형 유체펌프를 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view of a conventional volumetric fluid pump.
제7도는 종래의 용적형 유체펌프를 나타낸 종단면도.7 is a longitudinal sectional view showing a conventional volumetric fluid pump.
제8a도 내지 8d도는 종래의 용적형 유체펌프 동작을 나타낸 단면도.8A to 8D are cross-sectional views showing a conventional volumetric fluid pump operation.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1A,1B : 로우터 10 : 케이싱1A, 1B: Rotor 10: Casing
10a : 유체흡입구 10b : 유체 토출구10a: fluid inlet 10b: fluid outlet
12,13 : 구동축 12a,13a : 타이밍기어12,13: drive shaft 12a, 13a: timing gear
20 : 유체 유도관 20a : 유체 흡입구20: fluid guide tube 20a: fluid inlet
20b : 유체 배출부 21 : 유량조절밸브20b: fluid outlet 21: flow control valve
본 발명의 유체펌프의 기본 구성은 종래의 3엽식 루츠형 펌프와 동일한 구성을 갖지만, 케이싱의 상부 및 하부에 유량조절장치를 설치하는 것이 종래의 3엽식 루츠형 펌프와 다른 점이다.The basic configuration of the fluid pump of the present invention has the same configuration as that of the conventional three-leaf Roots-type pump, but it is different from the conventional three-leaf Roots-type pump to install the flow control device on the upper and lower portions of the casing.
제1도 및 제2도에 도시한 3엽식 루츠형 펌프를 예로 들어 본 발명에 의한 용적형 유체펌프의 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the three-volume Roots-type pump shown in Figures 1 and 2 as an example the volumetric fluid pump according to the present invention.
유체 흡입구(10a) 및 토출구가 수평으로 형성되는 동시에 하부에 다리가 일체로 형성된 케이싱(10)과, 이 케이싱 내부에 설치되는 한쌍의 로우터(1A,1B)와, 케이싱에 록핀으로 고정되어 분해 및 조립이 가능한 사이드 커버(11)와, 이 사이드 커버의 내부에 위치되어 각각의 구동축에 설치된 후 서로 맞물리는 각각의 타이밍기어(12a,13a)와, 각 로우터의 중심을 관통하는 각각의 구동축(12,13) 및 사이드 커버의 우측에 설치되는 기어커버(14)로 구성되는 루츠형 유체펌프에 있어서, 상기한 케이싱(10)의 상부 및 하부에는 각각 본 발명의 유량조절장치를 설치하는데, 이 유량조절장치는 케이싱(10)의 내부에서 압축되는 유체를 케이싱(10)의 유체 흡입구(10a)측으로 유도(역류)시키는 유체 유도관(20)과 이 유체 유도관의 내부에 설치되어 상기 유체 유도관(20)을 통하여 케이싱의 유체 흡입구(10a)측으로 유도(역류)되는 유량을 가변시키는 유량조절밸브(21)로 구성한다.The fluid inlet 10a and the discharge port are horizontally formed, and a casing 10 having legs integrally formed at the lower portion thereof, a pair of rotors 1A and 1B installed inside the casing, and fixed to the casing by lock pins are disassembled and The side cover 11 which can be assembled, the respective timing gears 12a and 13a which are located inside the side cover and installed on the respective drive shafts and engaged with each other, and each drive shaft 12 penetrating the center of each rotor 12. In the Roots-type fluid pump consisting of a 13 and a gear cover 14 installed on the right side of the side cover, the upper and lower portions of the casing 10 are provided with a flow regulating device of the present invention, respectively. The regulating device is installed inside the fluid induction pipe 20 and the fluid induction pipe 20 which guides (backflows) the fluid compressed in the casing 10 to the fluid inlet 10a of the casing 10. Via 20 Constitute a flow induced (back flow) toward the fluid inlet (10a) of the casing to the flow control valve 21 to vary.
상기한 유량조절장치를 구성하는 유체 유도관 및 유량조절밸브의 설치관계를 제3도를 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The installation relation of the fluid induction pipe and the flow control valve constituting the flow control device will be described in detail with reference to FIG.
상기 유체 유도관(20)은, 로우터(1A,1B)의 회전에 의하여 케이싱(10)의 내부에서 압축되는 유체의 일정량을 흡입할 수 있도록, 로우터의 중심 종축(Y-Y')상에 위치하는 점의 케이싱(10) 상부 및 하부에서 각각 케이싱(10)의 내측과 서로 연통시킨 유체 흡입부(20a)와 상기 유체 흡입부(20a)를 통하여 유입된 일정량의 유체를 상기 케이싱(10)의 유체 흡입구(10a)측으로 보낼 수 있도록, 케이싱의 유체 흡입구(10a)측에 서로 연통시킨 유체 배출부(20b)로 구성한다. 여기에서 유체 유도관의 직경은 유체의 유량에 따라 임의로 조절 가능하고, 또한 유체 유도관은 유체의 유량에 따라 적어도 하나 이상 설치할 수 있으며, 유체 유도관의 형상은 다각형의 형상을 갖거나 또는 원통 형상으로 형성할 수 있다. 상기한 유체 흡입부(20a)와 유체 배출부(20b)가 서로 일체로 형성되어 구성되는 유체 유도관(20)의 내부, 즉 유체 흡입부와 배출부 사이에는 유량조절밸브(21)를 설치하여 본 발명을 완성한다.The fluid induction pipe 20 is located on the central longitudinal axis Y-Y 'of the rotor to suck a certain amount of fluid compressed in the casing 10 by the rotation of the rotors 1A and 1B. The fluid inlet 20a and the fluid inlet portion 20a communicated with the inside of the casing 10 at upper and lower portions of the casing 10, respectively, and a predetermined amount of fluid introduced through the fluid inlet 20a of the casing 10. It consists of the fluid discharge part 20b which communicated with each other on the fluid inlet port 10a side of a casing so that it may be sent to the fluid inlet port 10a side. Here, the diameter of the fluid guide tube may be arbitrarily adjusted according to the flow rate of the fluid, and at least one fluid guide tube may be installed according to the flow rate of the fluid, and the shape of the fluid guide tube may have a polygonal shape or a cylindrical shape. It can be formed as. The flow inlet 20a and the fluid outlet 20b are formed integrally with each other inside the fluid induction pipe 20, that is, between the fluid inlet and the discharge portion is provided with a flow control valve 21 Complete the present invention.
본 발명에 의한 유량조절장치가 구비된 3엽식 루츠형 펌프의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the three-leaf Roots-type pump equipped with a flow control device according to the present invention.
케이싱(10)의 유체 흡입구(10a)를 통하여 유체가 유입되면, 케이싱의 내부에 위치된 한쌍의 로우터(1A,1B)는 상호 반대방향으로 회전하고, 이에 따라 유체는 케이싱내에서 압축되는데, 이때 유체가 압축되는 쪽의 로우터 회전에 따라 케이싱의 내부 벽면에는 점점 높은 압력이 형성된다. 그러나 로우터(lA,lB)의 회전시 유체유도관(20)의 유체 흡입부(20a)쪽에 위치하는 유체는 이 유체 흡입부(20a)를 통하여 유체 배출부(20b)쪽으로 유출되어 케이싱(10)의 유체 흡입구(10a)쪽으로 유도(역류)된다. 즉, 일정 유량이 유체 유도관(20)을 통하여 케이싱의 유체 흡입구(10a)측으로 유도(역류)된다. 이에 따라 압력의 완화 효과가 발생되어 맥동 및 소음이 감소되고, 또한 케이싱의 흡입구측으로 역류된 유량에 따라 토출구측의 유량은 이 역류량만큼 감소된다. 그러므로 즐어든 유량에 따른 동력절감효과를 가져올 수 있다.When fluid is introduced through the fluid inlet 10a of the casing 10, the pair of rotors 1A, 1B located inside the casing rotate in opposite directions, and the fluid is compressed in the casing, whereby As the rotor rotates on the side where the fluid is compressed, pressure builds up on the inner wall of the casing. However, when the rotors 1A and 1B rotate, the fluid located on the fluid inlet 20a of the fluid induction pipe 20 flows out toward the fluid outlet 20b through the fluid inlet 20a and the casing 10 To the fluid inlet (10a) of the (return). That is, a certain flow rate is guided (backflow) to the fluid inlet port 10a side of the casing through the fluid induction pipe 20. As a result, a pressure relaxation effect is generated, and pulsation and noise are reduced, and the flow rate at the discharge port side is reduced by this counter flow amount in accordance with the flow rate flowed back to the suction port side of the casing. Therefore, it can bring about the power saving effect according to the enjoyed flow rate.
또한 이때에 유체 유도관에 설치된 유량조절밸브(21)의 선택적인 개폐량에 따라 케이싱에 형성된 유체흡입구(10a)측의 역류량을 가변적으로 조절할 수 있게 된다.In addition, at this time, it is possible to variably control the amount of backflow on the side of the fluid inlet 10a formed in the casing according to the selective opening and closing amount of the flow control valve 21 installed in the fluid induction pipe.
[실시예 1]Example 1
본 발명이 여러 가지 실시예들로 실시될 수 있을 것이지만, 여기에 설명된 실시예는 본 발명의 원리를 예시적으로 설명하려는 것이며, 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.While the invention may be practiced in various embodiments, the embodiments described herein are intended to illustrate the principles of the invention by way of example and are not intended to limit the invention.
제4도에 도시한 것과 같이 케이싱(10)의 유체 흡입구(10a)측 계기압은 0kg/㎠으로 설정하고, 토출구(10b)측의 계기압은 1kg/㎠으로 설정하였을 때, 케이싱 내부의 압력은 도시된 그림에서와 같이 분포되었다. 이때 유체 유도관(20)의 유체 유입구측에서 케이싱(10)의 내벽면쪽에 위치한 0.11kg/㎠의 압력을 가진 유체는 유체유도관의 유체 흡기부를 통하여 계기압이 0kg/㎠인 케이싱(10)의 흡입구(10a)측에 역류된다. 따라서 로우터(1A,1B)에 의하여 형성되는 케이싱내의 공간체적이 유체가 역류된 양만큼 줄어든 상태에서 계기압이 1kg/㎠의 토출구(10b)측 압력 영역으로 이동하게 된다. 여기에서 일량은 압력*유량이므로 줄어든 유체의 유량에 따른 동력절감효과를 가져온다.As shown in FIG. 4, when the gauge pressure of the fluid inlet port 10a side of the casing 10 is set to 0 kg / cm 2, and the gauge pressure of the discharge port 10b side is set to 1 kg / cm 2, the pressure inside the casing 10. Are distributed as shown in the figure. At this time, the fluid having a pressure of 0.11kg / ㎠ located on the inner wall surface side of the casing 10 at the fluid inlet side of the fluid induction pipe 20 casing (10) the instrument pressure is 0kg / ㎠ through the fluid intake portion of the fluid induction pipe Is reversed to the suction port 10a side. Accordingly, the gauge pressure moves to the pressure region of the discharge port 10b side of 1 kg / cm 2 in a state where the volume of the space in the casing formed by the rotors 1A and 1B is reduced by the amount of back flow. In this case, the amount of work is pressure * flow rate, resulting in a power saving effect according to the flow rate of the reduced fluid.
제5도는 로우터의 회전시 케이싱의 내부위치에 대한 압력의 변화를 나타낸 압력분포도로서, 계기압이 0kg/㎠의 유체를 1kg/㎠의 유체로 짧은 시간에 빠른 속도로 반복하여 압축시키기 위하여 로우터가 회전하므로써 나타나는 것을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 압력변화가 심한 영역(P)이 나타내는 지점은 로우터의 회전에 의하여 로우터와 케이싱과의 체적공간에서 체적변화가 일어나는 부분으로서 이렇게 압력변화가 심한 영역에서 유체 유도관을 통하여 유체를 역류시키면 압력의 완화 효과가 발생하여 맥동 및 소음을 감소시킬 수 있게 된다.5 is a pressure distribution diagram showing a change in pressure with respect to the internal position of the casing when the rotor is rotated. The rotor is repeatedly compressed to rapidly compress a fluid having a pressure of 0 kg / cm 2 into a fluid of 1 kg / cm 2 in a short time. It is shown by the rotation. As shown, the point indicated by the region of high pressure change (P) is the portion where the volume change occurs in the volume space between the rotor and the casing due to the rotation of the rotor. This will reduce the pressure and reduce pulsation and noise.
상기한 바와 같이 본 발명의 유량조절장치는 3엽식 루츠형 펌프에만 적용할 수 있는 것이 아니고 요동 피스톤형 펌프나 오비트 펌프(ORBIT PUMP)등의 용적형 유체펌프에 다양하게 적용할 수 있을 것이다. 여기에서 상기 오비트 펌프는 로우터가 케이싱의 궤도에 따라 선회운동을 행하는 펌프를 말하는 것이다.As described above, the flow regulating device of the present invention is not only applicable to a three-lobed Roots-type pump but may be variously applied to a volumetric fluid pump such as a rocking piston pump or an ORBIT PUMP. Here, the orbit pump refers to a pump in which the rotor performs a pivoting motion along the orbit of the casing.
본 발명의 유량조절장치를 구비하는 용적형 유체펌프는 유량조절장치를 구성하는 유체 유도관 및 유량조절밸브의 작용에 의하여 저맥동 및 저소음을 이룰 수 있는 동시에 동력손실을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The volumetric fluid pump including the flow control device of the present invention can achieve low pulsation and low noise by the action of the fluid induction pipe and the flow control valve constituting the flow control device, and at the same time, the power loss can be reduced. .
Claims (4)
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