KR100919253B1 - 쌍 원통 펌프 - Google Patents

쌍 원통 펌프

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KR100919253B1 KR1020080064398A KR20080064398A KR100919253B1 KR 100919253 B1 KR100919253 B1 KR 100919253B1 KR 1020080064398 A KR1020080064398 A KR 1020080064398A KR 20080064398 A KR20080064398 A KR 20080064398A KR 100919253 B1 KR100919253 B1 KR 100919253B1
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Abstract

본 발명은 쌍원통 펌프에 관한 것으로서, 펌프를 구성하는 실린더블럭에 있어, 내부로 통하는 흡입구와 토출구의 상호 대응되는 단부는 수직으로 형성하고, 전반적으로 반원형상이 아닌 납작한 형태로서 중앙에 조립턱으로서 지지플레이트가 연결된 지지구를 실린더블럭의 내부 중앙에 위치시키고, 지지구를 구성하는 지지플레이트 사이에는 용적실에 설치되어 펌핑 동작되는 상,하부측 피스톤의 연결부를 상호 대응되게 조립한 상태에서 설치가 이루어지도록 함으로써, 지지구는 실린더블럭과 전혀 간섭됨이 없이 피스톤과 함께 동작되도록 하여 실린더블럭의 마모방지효과로 안정된 펌핑 효과를 구현할 수 있게 된다.
아울러, 지지구의 양측에 형성된 여유공간은 실린더블럭의 흡입구 및 토출구측으로부터 용적실을 통하는 유체의 흐름이 원활하여 대용량의 유체송출은 물론, 특히 잡물이 섞인 유체, 고농도 유체의 송출에도 유리함이 있다.

Description

쌍 원통 펌프{TWIN CYLINDER PUMP}
본 발명은 쌍원통 펌프에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 쌍원통 펌프에 있어, 실린더블럭의 내벽 및 상,하부측 피스톤를 상호 연결 지지하는 지지구를 개선하여 펌핑 동작시 실린더블럭 내부로부터 지지구의 간섭을 방지하여 지지구 및 실린더블럭의 내부 마모방지로 펌프의 흡입과 토출이 효율적으로 작동될 수 있도록 함은 물론, 피스톤 및 지지구의 교체주기를 줄여 펌프의 수명을 연장할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 쌍 원통 펌프는 유체를 일방향에서 흡입하여 일방향으로 토출시켜 송출하는 펌프이다.
그 구성은, 첨부된 도 1에서와 같이 구동모터와 연결 설치되는 기어박스(10)와, 상기 기어박스(10)의 출력축(12)(14)으로부터 연결 설치되는 실린더블럭(20) 및 덮개(20-1)로 구성된다.
상기 실린더블럭(20)은 일측에 유체를 흡입하기 위한 흡입구(21)와 그 반대측에 토출구(22)가 형성되며, 상기 유입구(21)와 토출구(22) 사이의 실린더블럭(20) 내부의 중앙에 원형의 결합홈턱(25)(25)이 형성되고, 상기 결합홈턱(25)(25)을 기준으로 상, 하부에는 유체를 유입시켜 펌핑하기 위한 상부 및 하부에 용적실(23)(24)이 형성된다.
상기 기어박스(10)로부터 설치되는 두개의 출력축(12)(14)이 실린더블럭(20) 내에 안내되고, 상기 출력축(12)(14)에는 편심축(P)이 각각 결합되며, 상기 편심축(P)의 외경에는 부싱(B)이 설치되고, 부싱(B)의 외경에는 일측으로부터 연결부(31)(41)가 돌출 형성된 원통형의 피스톤(30)(40) 내경이 안내되어 설치된다.
상기 실린더블럭(20)의 결합홈턱(25)(25)에는 단면이 반원형상으로 된 한 쌍의 회전지지구(60)(60)가 안내 설치되며, 대응되는 상기 회전지지구(60)(60)의 사이에는 상부측 피스톤(30)과 하부측 피스톤(40)의 연결부(31)(41)가 상호 대응되게 안내된다.
상기와 같은 구조로 설치된 종래의 쌍원통 펌프(100)의 상,하부측 피스톤(30)(40)은 상기 용적실(23)(24) 내에서 상하 및 일정각도로 기울게 되는 작동범위를 갖도록 하여 용적실의 체적변화를 주면서 상기 실린더블럭(20)의 일측에 마련된 흡입구(21)로부터 유체를 흡입 펌핑하고, 실린더블럭(20)의 타측에 마련된 토출구(22)를 통해 유체를 압송할 수 있도록 한 것이다.
즉, 기어박스(10)로부터 설치된 1:1의 회전비를 가진 기어로 연결된 출력축(12)(14)에 설치된 편심축(P)은 그 편심량에 의해 상기 상,하부측 피스톤(30)(40)을 작동시켜 펌핑을 구현할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 펌핑 동작은, 상, 하부측 피스톤(30)(40)과 이에 연결된 연결부(31)(41)가 회전지지구(60)(60)와 함께 좌우로 유동 운동함과 동시에 상기 연결부(31)(41)들은 상기 회전지지구(60)(60) 사이의 내면에서 상하로 유동되는 운동을 수행하게 되며, 이때 상기 회전지지구(60)(60) 사이 내면에서 상하 운동되는 상하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)의 이동거리는 축의 편심량의 2배로 약 15mm이상이나 된다.
결국 이와 같은 종래의 펌프의 구성은,
펌핑 동작 시, 상하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)와 회전지지부(60)(60)의 내면 사이, 또한 상기 회전지지구(60)(60)의 외면과 실린더블럭(20)의 결합홈턱(25)(25) 사이에는 마찰이 발생하게 되고, 이때 발생되는 마찰력에 의해 해당 부위는 마모되는 현상이 초래된다.
이와 같은 마모 현상은 펌핑 기능(밀폐기능 상실)의 지장을 초래함은 물론, 부품 교체 시 회전지지부(60)(60)의 경우 비교적 적은 비용으로 단순히 교체하면 되나, 피스톤(30)(40)이나 실린더블록(20)의 경우에는 교체 시 큰 비용이 수반되는 문제점을 도출하게 되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 쌍원통 펌프에 있어, 실린더블럭의 내벽 및 상,하부측 피스톤를 상호 연결 지지하는 지지구를 개선하여 펌핑 동작시 실린더블럭 내부로부터 지지구의 간섭을 방지하여 지지구 및 실린더블럭의 내부 마모방지로 펌프의 흡입과 토출이 효율적으로 작동될 수 있도록 함은 물론, 피스톤 및 지지구의 교체주기를 줄여 펌프의 수명을 연장할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 동력을 전달하기 위한 두 개의 1:1의 회전비를 가지는 기어로 연결된 출력축이 설치된 기어박스와, 상기 기어박스 일측에 설치되며, 일측에 흡입구와 타측에 토출구가 마련되고, 상기 흡입구와 토출구측과 연통되는 상하부측에 상기 출력축이 안내 설치되는 원형의 용적실이 대응되게 형성되며, 일측에 덮개가 설치된 실린더블럭과, 상기 출력축 단부로부터 설치되는 편심축과, 상기 편심축의 외측둘레에 설치되는 부싱과, 외측에 일자형의 연결부가 돌출형성된 원통형으로 상기 부싱 외측둘레에 설치되어 상기 용적실 내에는 유체를 펌핑하기 위한 피스톤과, 상기 피스톤의 연결부의 단부를 안내 지지하며 실린더블럭의 흡입구와 토출구 사이에 설치되는 지지구를 포함하여 구성된 쌍원통 펌프에 있어서, 상기 실린더블럭의 내부로 통하는 흡입구와 토출구는 수평으로 상호 대응되게 형성되어 상기 지지구와 간격을 유지하는 한편, 상기 지지구는 상,하부측 피스톤의 연결부가 상호 양측에서 안내되도록 연결부의 두께 및 폭과 동일한 두께 및 폭으로 지지플레이트가 대응되고, 지지플레이트 중앙에 연결부의 단부를 안내시켜 조립하기 위한 조립턱이 일체로 형성되며, 상기 상,하부측 피스톤의 연결부는 단부에 조립턱에 안내되도록 조립홈이 형성된 쌍원통 펌프가 제공된다.
본 발명에 따른 쌍원통 펌프는 펌프를 구성하는 실린더블럭에 있어, 내부로 통하는 흡입구와 토출구의 상호 대응되는 단부는 수직으로 형성하고, 전반적으로 반원형상이 아닌 납작한 형태로서 중앙에 조립턱으로서 지지플레이트가 연결된 지지구를 실린더블럭의 내부 중앙에 위치시키고, 지지구를 구성하는 지지플레이트 사이에는 용적실에 설치되어 펌핑 동작되는 상,하부측 피스톤의 연결부를 상호 대응되게 조립한 상태에서 설치가 이루어지도록 함으로써, 지지구는 실린더블럭과 전혀 간섭됨이 없이 피스톤과 함께 동작되도록 하여 실린더블럭의 마모방지효과로 안정된 펌핑 효과를 구현할 수 있게 된다.
아울러, 지지구의 양측에 형성된 여유공간은 실린더블럭의 흡입구 및 토출구측으로부터 용적실을 통하는 유체의 흐름이 원활하여 대용량의 유체송출은 물론, 특히 잡물이 섞인 유체, 고농도 유체의 송출에도 유리함이 있다.
도 1은 일반적인 쌍원통 펌프를 도시한 측면도,
도 2는 종래 쌍원통 펌프의 실린더블럭에 구성요소가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 피스톤 및 피스톤을 연결하는 지지구를 분리하여 도시한 사시도,
도 4는 도 3에서 지지구를 통해 상부측과 하부측 피스톤이 연결된 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 일 예의 지지구가 피스톤에 적용된 상태를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 실린더블럭을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 실린더블럭에 구성요소가 배치된 상태를 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 구동상태를 도시한 단면도,
도 9는 도 8의 "A"부분에 대한 작동상태를 설명하기 위한 확대도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쌍원통 펌프의 피스톤 및 피스톤을 연결하는 지지구를 분리하여 도시한 사시도
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎
10: 기어박스 12,14: 출력축
20: 실린더블럭 21: 흡입구
22: 토출구 23,24: 용적실
30: 상부측 피스톤 40: 하부측 피스톤
31,41: 연결부 31a,41a: 조립홈
31b,41b: 절곡부 50: 지지구
51: 지지플레이트 52: 조립턱
이하, 첨부된 도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 3은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 피스톤 및 피스톤을 연결하는 지지구를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에서 지지구를 통해 상부측과 하부측 피스톤이 연결된 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 일 예의 지지구가 피스톤에 적용된 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 실린더 블럭을 도시한 사시도이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 실린더블럭에 구성요소가 배치된 상태를 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 쌍원통 펌프의 구동상태를 도시한 단면도, 도 9는 도 8의 "A"부분에 대한 작동상태를 설명하기 위한 확대도이다.
본 발명은, 동력을 전달하기 위한 두 개의 출력축(12)(14)이 설치된 기어박스(10)와, 상기 기어박스(10) 일측에 설치되며, 일측에 흡입구(21)와 타측에 토출구(22)가 마련되고, 상기 흡입구(21)와 토출구(22)측과 연통되는 상하부측에 상기 출력축(12)(14)이 안내 설치되는 원형의 용적실(23)(24)이 대응되게 형성되며, 일측에 덮개(25)가 설치된 실린더블럭(20)과, 상기 출력축(12)(14) 단부로부터 설치되는 편심축(P)과, 상기 편심축(P)의 외측둘레에 설치되는 부싱(B)과, 외측에 일자형의 연결부(31,41)가 돌출형성된 원통형으로 상기 부싱(B) 외측둘레에 설치되어 상기 용적실(23)(24) 내에는 유체를 펌핑하기 위한 피스톤(30)(40)과, 상기 피스톤의 연결부의 단부를 안내 지지하며 실린더블럭의 흡입구와 토출구 사이에 설치되는 지지구(50)를 포함하여 구성된 쌍원통 펌프(100)에 있어서,
상기 실린더블럭(20)의 내부로 통하는 흡입구(21)와 토출구(22)는 수평으로 상호 대응되게 형성되어 상기 지지구(50)와 간격을 유지한다.
즉, 상기 지지구(50)에 대해 양측으로 유체가 유입되어 상부측과 하부측 용적실(23)(24)로 직접 피스톤(30)(40)의 위치에 따라 유입되고, 토출될 수 있도록 한 것이다.
상기 지지구(50)는 도 3에서와 같이 상,하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)가 상호 양측에서 안내되도록 연결부(31)(41)의 두께(a) 및 폭(b)과 동일한 두께 및 폭으로 지지플레이트(51)가 대응되고, 지지플레이트(51) 중앙에 연결부(31)(41)의 단부를 안내시켜 조립하기 위한 조립턱(52)이 일체로 형성된다.
상기 상,하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)는 단부에 조립턱(52)에 안내되도록 조립홈(31a)(41a)이 형성된다.
상기 지지플레이트(51)의 조립턱(52)은 연결부(31)(41)에 형성되는 조립홈(31a)(41a)의 형상에 따라 사각형의 단면적(도 3 참조)이거나 원형(도 5참조), 마름모, 타원형 또는 다각형의 단면적 중 어느 하나의 형태로 형성되어 조립이 이루어지도록 한다.
상기 조립홈(31a)(41a)은 조립턱(52)의 길이(c)의 절반길이로 형성되어 상.하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)측 단부가 상호 밀착되게 조립되도록 한다.
상기와 같은 지지구(50)는 연결부(31)(41)만 연결되고, 흡입구(21)와 토출구(22)의 종단되는 부분이 수직으로 형성된 실린더블럭(20) 내부에서 간격을 유지한 상태에서 펌핑 작동이 이루어지도록 구성된다.
도면 중 미설명부호 M은 구동모터를 나타낸다.
상기와 같이 구성된 본 발명인 쌍원통 펌프에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1을 참조하여 설명하면, 쌍원통 펌프와 연결 설치되는 구동모터(M)로부터 동력이 진행됨에 따라 기어박스(10)측의 출력축(12)(14)을 통해 펌핑 동작이 교호로 이루어진다.
이때 실린더블럭(20)내에서 작동하는 상하부측 피스톤(30)(40)은 흡입구(21)를 통해 유입되는 유체를 용적실(23)(24)에서 상호 교호로 펌핑하여 토출구(22)측으로 송출시킨다.
상기 출력축(12)(14)에 결합된 편심축(P)의 편차에 따라 각기 상,하부측 피스톤(30)(40)은 첨부된 도 8에서 도시된 바와 같은 다양한 형태로 펌핑된다.
여기서 피스톤(30)(40)이 설치된 부싱(B)은 편심축(P)으로부터 미끄러짐이 일어나며, 유입되는 전반적으로 상부측과 하부측 피스톤(30)(40)은 상호 대응되는 상하동작, 좌우 회전동작으로서 펌핑되는데, 이때 각 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)측 조립홈(31a)(41a)이 연결된 지지구(50)로부터 미세하게 상하 유동되는 정도로 동작된다.
즉, 지지구(50)를 구성하고 있는 지지플레이트(51)로부터는 최대 피스톤(30)(40)의 상하동작시 첨부된 도 9에서 도시된 바와 같이 1~2mm정도의 미세한 상하 움직임만 이루어지고, 전반적으로 지지구(50)와 함께 동작된다.
이는 상기 상,하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)측 조립홈(31a)(41a)이 지지구(50)를 구성하고 있는 지지플레이트(51) 사이에 마련된 조립턱(52)에 안내되어 삽입된 구조로서 여기서 발생하는 마찰은 상술한 바와 같이 1~2mm정도로서 거의 마모가 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 지지구(50) 자체는 실린더블럭(20)의 내부에 양측이 모두 이격된 상태로서 실질적으로 유체의 펌핑에 따라 용적실(23)(24)의 입구를 개도시키고 또는 차단하는 상,하부측 피스톤(30)(40)의 외경에서만 용적실(23)(24) 내부로부터 체적변화에 따라 펌핑 동작이 이루어지기 때문에, 상기 지지구(50)는 실린더블럭(20) 내부와 간섭이 발생하지 않는 상태에서 동작된다.
따라서 본 발명은 지지구(50)에 연결된 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41) 및 지지구(50)와 실린더블럭(20)간의 마모를 없애 펌프(100)의 수명을 대폭 연장할 수 있음은 물론, 지지구(50) 및 피스톤(30)(40)의 교체주기를 최대한 연장할 수 있는 효과를 갖게 된다.
아울러, 상기 지지구(50)의 양측에 형성된 여유공간은 실린더블럭(20)의 흡입구(21) 및 토출구(22)측으로부터 용적실(23)(24)을 통하는 유체의 흐름이 원활하여 대용량의 유체송출은 물론, 특히 잡물이 섞인 유체, 고농도 유체의 송출에도 유리함을 갖게 한다.
도 10에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쌍원통 펌프의 피스톤 및 피스톤을 연결하는 지지구를 분리하여 도시한 사시도가 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르자면,
상부측 피스톤(30)의 연결부(31)의 단부에는 일측면을 일부 절개하여 단차지게한 절곡부(31b)를 형성하고, 하부측 피스톤(40)의 연결부(41)의 단부에는 상기 상부측 피스톤(30)의 연결부(31)의 절곡부(31b)에 대향하도록 타측면을 일부 절개하여 단차지게한 절곡부(41b)를 형성하여 된 것이다.
이러한 상하부 연결부(31)(41)에 형성된 절곡부(31b)(41b)는 상기 상부 연결부(31) 및 하부 연결부(41)가 더욱 밀착 결합되는 효과를 제공하여, 펌핑 동작에 따른 피스톤(30)(40)의 운동 시에 상기 지지플레이트(51) 내부에서 유동되는 상부 연결부(31)와 하부 연결부(41)의 유동에 따른 밀착 또는 밀폐력을 더욱 가중시켜주는 장점을 제공하게 된다.
또한 본 발명에 따르자면, 상기 쌍원통 펌프(100)의 구성을 앞뒤로 적층하여 형성한 병렬 구성 또는 좌우로 연결하여 형성한 직렬 구성으로 확장 연결하여 그 출력을 배가 시킬 수 있도록 구성할 수 도 있다.

Claims (5)

  1. 동력을 전달하기 위한 두 개의 1:1의 회전비를 가지는 기어로 연결된 출력축(12)(14)이 설치된 기어박스(10)와, 상기 기어박스(10) 일측에 설치되며, 일측에 흡입구(21)와 타측에 토출구(22)가 마련되고, 상기 흡입구(21)와 토출구(22)측과 연통되는 상하부측에 상기 출력축(12)(14)이 안내 설치되는 원형의 용적실(23)(24)이 대응되게 형성되며, 일측에 덮개(25)가 설치된 실린더블럭(20)과, 상기 출력축(12)(14) 단부로부터 설치되는 편심축(P)과, 상기 편심축(P)의 외측둘레에 설치되는 부싱(B)과, 외측에 일자형의 연결부(31,41)가 돌출형성된 원통형으로 상기 부싱(B) 외측둘레에 설치되어 상기 용적실(23)(24) 내에는 유체를 펌핑하기 위한 피스톤(30)(40)과, 상기 피스톤의 연결부(31)(41) 단부를 안내 지지하며 실린더블럭의 흡입구와 토출구 사이에 설치되는 지지구(50)를 포함하여 구성된 쌍원통 펌프(100)에 있어서,
    상기 실린더블럭(20)의 내부로 통하는 흡입구(21)와 토출구(22)는 수평으로 상호 대응되게 형성되어 상기 지지구(50)와 간격을 유지하는 한편, 상기 지지구(50)는 상,하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)가 상호 양측에서 안내되도록 연결부(31)(41)의 두께(a) 및 폭(b)과 동일한 두께 및 폭으로 지지플레이트(51)가 대응되고, 지지플레이트(51) 중앙에 연결부(31)(41)의 단부를 안내시켜 조립하기 위한 조립턱(52)이 일체로 형성되며, 상기 상,하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)는 단부에 조립턱(52)에 안내되도록 조립홈(31a)(41a)이 형성된 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지플레이트(51)의 조립턱(52)은 연결부(31)(41)에 형성되는 조립홈(31a)(41a)의 형상에 따라 사각형, 원형, 마름모, 타원형 또는 다각형의 단면적중 어느 하나의 형태로 형성되어 조립이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조립홈(31a)(41a)은 조립턱(52)의 길이(c)의 절반길이로 형성되어 상.하부측 피스톤(30)(40)의 연결부(31)(41)측 단부가 상호 밀착되게 조립되는 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부측 피스톤(30)의 연결부(31)의 단부에는 일측면을 일부 절개하여 단차지게한 절곡부(31b)를 형성하고, 하부측 피스톤(40)의 연결부(41)의 단부에는 상기 상부측 피스톤(30)의 연결부(31)의 절곡부(31b)에 대향하도록 타측면을 일부 절개하여 단차지게한 절곡부(41b)를 더 형성하여 된 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 쌍원통 펌프의 구성을 앞뒤로 적층하여 형성한 병렬 구성 또는 좌우로 연결하여 형성한 직렬 구성으로 확장 연결하여 된 것을 특징으로 하는 쌍원통 펌프.
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