KR0177275B1 - 정량펌프 - Google Patents

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구자홍
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Abstract

본 발명은 정량펌프에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 유체가 토출되는 토출구측에 펌프내부의 정상압력토출시의 유체와 과압력 토출시의 유체압을 감지하여 선택적으로 자동 개폐되어 유체를 토출할 수 있는 안전장치를 장착함으로써 토출측배관라인의 토출밸브가 닫힌 상태에서 정량펌프가 작동되어도 정량펌프내의 과도한 압력상승이 방지되어 펌프 및 배관등의 파손이 방지되는 정량펌프를 제공하는 데 있다.
이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 정량펌프는, 토출배관라인의 토출밸브가 폐쇄된 상태에서 펌프가 작동되어도 과압력의 유체가 원활히 배출되도록 토출유로와는 별도로 유체압에 의해 자동개폐되는 바이패스유로가 형성된 안전장치를 본 발명의 요지로한다.

Description

정량펌프
제1도는 종래의 정량펌프의 구성을 나타낸 요부단면도로서,
(a)는 정면도.
(b)는 평면도.
제2도는 종래의 정량펌프에 배관이 연결된 상태를 나타낸 도면.
제3도는 본 발명에 의한 정량펌프의 구성을 나타낸 요부단면도로서,
(a)는 정면도.
(b)는 평면도.
제4도는 본 발명에 의한 정량펌프의 토출부 상세단면도.
제5도는 본 발명에 의한 정량펌프에 배관이 연결된 상태를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 모터 4 : 커플링
6 : 웜 8 : 웜기어
10 : 편심캠 12 : 펌프축
18 : 다이아프램가압판 16 : 엔드브라켓
22 : 펌프헤드 20 : 다이아프램
24 : 흡입콘넥터 26,36 : 체크볼
28 : 흡입유니온소켓 32,40,56 : 너트
34 : 토출콘넥터 38 : 토출유니온소켓
42 : 케이스 42a : 제1유로
42b : 제2유로 42c : 바이패스유로
44 : 제1다이아프램 46 : 커버
46a : 나사홀 48 : 볼트
30,50,52 : 플랜지 54 : 체크밸브
58 : 압력조절볼트 60 : 스프링
70 : 토출밸브 80 : 캡
100 : 안전장치
본 발명은 정량펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유체가 토출되는 토출구측에 펌프내부의 정상압력토출시의 유체와 과압력토출시의 유체압을 감지하여 선택적으로 자동개폐되어 유체를 배출할 수 있는 안전장치를 장착함으로써, 토출측 배관라인의 토출밸브가 닫힌상태에서 펌프가 작동되어도 펌프내의 과도한 압력상승이 방지되어 펌프 및 배관등의 파손이 방지되는 정량펌프에 관한 것이다.
제1도(a),(b)는 종래의 정량펌프의 구성을 나타낸 요부단면도이고, 제2도는 종래의 정량펌프에 배관이 연결된 상태를 나타낸 도면이다.
제1도(a),(b) 및 제2도를 참조하면, 종래의 정량펌프는 동력을 발생시키는 모터(2)와, 상기 모터(2)에 커플링(4)에 의해 연결되는 원(6)과, 상기 웜(6)에 맞물리며 축이 구비된 웜기어(8)와, 상기 웜기어(8)의 축단에 장착되는 편심캠(10)과, 상기 편심캠(10)에 일측단이 연결되고 외주연에 탄성부재(14)가 장착되어 왕복작동되는 펌프축(12)의 타측단에 장착되는 다이아프램가압판(18)과, 상기 다이아프램가압판(18)의 전면에 다이아프램(20)이 위치하고 탄성부재(14)의 지지부재인 엔드브라켓(16)에 의해 지지되어 다이아프램(20)사이에 펌프실(22C)을 형성하는 펌프헤드(22)와, 상기 펌프헤드(22)의 상·하측에 각각 기밀히 장착되는 볼가이드가 형성되어 체크볼(26)(36)이 내장되는 흡입·토출콘넥터(24)(34)와, 상기 흡입.토출콘넥터(24)(34)에 기밀히 장착되는 흡입·토출배관(P1)(P2)이 연결되도록 플랜지(27)(37)가 장착된 흡입,토출유니온소켓(28)(38)으로 구성된 것이다.
상기 구성에 의한 종래 정량펌프의 작동을 설명하면 다음과 같다.
모터(2)의 동력은 커플링(4)에 의해 전달되어 한쌍의 웜(6)과, 웜기어(8)가 감속회전된다.
이에따라 웜기어(8)의 축단에 장착된 편심캠(10)이 회전되어 모터(2)의 회전운동을 편심캠(10)에 연결된 펌프축(12)에 직선운동으로 변환시켜 펌프축(12)을 전진작동시킨다.
이러한 펌프축(12)의 전진작동은 펌프축(12)의 타측단에 장착된 다이아프램가압판(18)이 다이아프램(20)을 가압하게되어 펌프실(22c)내의 유체가 토출콘넥터(34) 및 토출유니온소켓(38)의 플랜지(37)에 연결된 토출배관(P2)으로 고압토출되는 것이다.
상기 유체의 토출시 흡입콘넥터(24)내부의 유로는 체크볼(26)에 의해 밀폐되고 토출콘넥터(34)내부의 체크볼(36)은 유압에 의해 볼가이드를 따라 상승되어 내부유로를 개방하며, 토출완료후 하강하여 토출콘넥터(34)의 내부유로를 밀폐시킴으로써 유체의 역류가 방지되는 것이다.
한편 펌프축(12)의 전진작동시 펌프축(12)의 외주연상에 장착된 탄성부재(14)가 압축됨으로써 펌프축(12)의 전진작동후 압축된 탄성부재(14)가 복원되어 펌프축(12)의 후진작동이 되는 것이다.
상기 펌프축(12)의 후진작동시 펌프축(12)의 타측단에 장착된 다이아프램가압판(18)이 동일 후진작동하여 팽창되었던 다이아프램(20)이 수축하게 된다.
따라서 펌프실(22c)내부에 진공압이 걸리게 되는 것이다.
이에따라 토출콘넥터(34)의 체크볼(36)은 하강하여 토출콘넥터(34)의 유로를 밀폐시키고, 흡입콘넥터(24)의 체크볼(26)은 상승하게 되어 유체의 흡입이 이루어지는 것이다.
상기한 종래의 정량펌프는 흡입측으로 부터 토출측으로 토출되는 유체의 역류를 방지하기 위하여 체크볼(26)(36)이 내장됨으로써 유체의 흐름이 유입측에서 토출측으로의 일측방향으로만 가능한 것이다.
따라서 제2도에 도시된 바와같이 정량펌프가 흡·토출배관(P1)(P2)에 연결설치된 후 토출측 배관(P2)라인의 토출밸브(70)가 닫힌 상태에서 정량펌프가 연속 작동되는 경우 정량펌프내부의 압력이 계속 증가하게 된다.
이러한 정량펌프내부의 압력증가는 정량펌프내부의 부품 및 배관등의 취약한 부분을 파손시키거나, 최종 모터가 소손되는등 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 제반문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 유체가 토출되는 토출구측에서 펌프내부의 정상압력토출시의 유체와 과압력 토출시의 유체압을 감지하여 선택적으로 자동 개폐되어 유체를 토출할 수 있는 안전장치를 장착함으로써 토출측배관라인의 방지되어 펌프 및 배관등의 파손이 방지되는 정량펌프를 제공하는 데 있다.
이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 정량펌프는 외주연에는 탄성부재가 장착되고 일측단에는 구동수단과 연결되어 왕복작동되는 펌프축과, 상기 펌프축의 타측단에 장착되어 펌프축과 동일 작동되는 다이아프램가압판과, 상기 다이아프램가압판의 왕복작동에 의해 수축·팽창되는 다이아프램과, 상기 다이아프램이 내부에 장착되며 엔드브라켓에 지지되어 펌프실을 형성하는 펌프헤드와, 상기 펌프헤드의 펌프실과 연통되도록 각각 장착되는 내부에 체크볼이 내장된 흡입콘넥터 및 토출콘넥터와, 상기 토출콘넥터의 내부와 연통되도록 토출콘넥터의 상단에 기밀히 밀착되어 너트체결되는 토출유니온소켓과, 상·하측이 각각 요구되어 상·하측 요구의 양단이 통공된 제1유로가 형성되고 제1유로와 연통되어 정상압력토출시의 유체가 외부로 토출되도록 제2유로가 형성되며 제1유로와 일정간격을 유지한채 상측요구로 부터 외부로 연통되어 과압력 토출시의 유체가 토출되도록 바이패스 유로가 형성되어 제1유로가 토출유니온소켓 내부와 연통되도록 토출유니온소켓에 기밀히 고정되는 케이스와, 상기 케이스 상단에 놓여지는 중앙이 통공된 제1다이아프램과, 제1다이아프램의 통공에 삽입되어 상단은 다이아프램상측에 위치하여 너트체결되고 하단은 제1유로를 밀봉하는 체크밸브와, 내부에 나사홀이 형성되며 다이아프램 상단에 기밀히 밀착되어 케이스에 볼트체결되는 커버와, 상기 커버의 나사홀에 장착되는 압력조절볼트와, 상기 압력조절볼트와 체크밸브체결용 너트 사이에 개재장착되어 유체의 과압력에 의해 탄성작동되는 스프링을 포함하여 이루어진 것을 특징으로한다.
이하, 첨부된 도면 제3도(a),(b)와 제5도를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제3도(a),(b)와 제5도에서 종래구성과 동일구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 병기 사용한다.
도면중 부호 22는 펌프헤드로서, 상기 펌프헤드(22)는 엔드브라켓(16)에 지지되고 내부에 다이아프램(20)이 장착되어 흡입구(22a) 및 토출구(22b)를 갖는 펌프실(22c)이 형성된 것이다.
부호6,8은 서로 맞물려 회전되는 웜 및 웜기어로서, 상기 웜(6)은 커플링(4)에 의해 구동수단인 모터(2)에 연결되고, 웜기어(8)는 축이 구비되어 축단에 편심캠(10)이 장착된 것이다.
부호12는 펌프축으로서, 상기 펌프축(12)은 외주연에 탄성부재(14)가 장착되고, 일측단은 편심캠(10)에 연결되며, 타측단은 다이아프램(20) 배면에 위치하는 다이아프램가압판(18)이 장착되어 모터(2)구동에 의해 왕복 작동되는 것이다.
부호24,34는 펌프헤드(22)의 흡입구(22a) 및 토출구(22b)에 기밀히 장착되어 유체의 흡입·토출 통로를 구성하는 흡입·토출콘넥터로서, 상기 흡입콘넥터(24) 및 토출콘넥터(34)의 내부에는 유체역류방지를 위한 체크볼(26)이 각각 내장된 것이다.
상기 흡입 콘넥터(24)의 하단에는 흡입배관(P1)이음용 플랜지(30)가 장착된 흡입유니온소켓(28)이 기밀히 접촉되어 너트(32)에 체결된 것이다.
그리고, 토출콘넥터(34)상단에는 토출유니온소켓(38)이 기밀히 접촉하여 너트(40)에 체결되고, 토출유니온소켓(38)상측에는 정량펌프내부의 정상압력토출시의 유체와 과압력 토출시의 유체압을 감지하여 선택적으로 자동개폐되어 배출할 수 있는 안전장치가 장착된 것이다.
부호 100은 안전장치로서, 상기 안전장치(100)는 상·하측이 요구되어 하측요구가 토출유니온소켓(38)에 기밀히 장착되는 케이스(42)와, 케이스(42)상단에 놓여지는 중앙이 통공된 제1다이아프램(44)과, 제1다이아프램(44)상단에 놓여 케이스(42)에 볼트(48) 체결되는 내부에 나사홀(46a)이 형성된 커버(46)로 구성된 것이다.
상기 케이스(42)는 상·하 양단이 통공되어 토출유니온소켓(38)내부와 연통되는 제1유로(42a)가 형성되고, 제1유로(42a)와 연통되어 정상압력토출시의 유체가 외부로 토출되도록 제2유로(42b)가 형성되며, 제1유로(42a)와 일정간격을 유지한채 상측요구로 부터 외부로 연통되어 과압력토출시의 유체가 토출되도록 바이패스유로(42c)가 형성된 것이다.
상기 제2유로(42b)와 바이패스유로(42c)에는 배관라인에 토출밸브(70)가 장착된 토출배관(P2)및 바이패스배관(P3)이음용 플랜지(50)(52)가 각각 장착된 것이다.
그리고, 제2다이아프램(44)의 통공에는 체크밸브(54)가 삽입되어 그 단부가 제1유로(42a)를 밀봉한 상태에서 다이아프램(44)상단에 위치하는 상측을 너트(56)로 체결한 것이다.
또한 커버(46)의 나사홀(46a)에는 압력조절볼트(58)가 체결된 것으로서, 상기 압력조절볼트(58)와 체크밸브(54)고정용 너트(56)사이에는 스프링(60)이 장착되어 압력조절볼트(58)의 체결정도에 의해 스프링(60)의 탄성조절이 가능토록 된것이다.
부호 80은 캡으로서, 상기 캡은 커버(46)상측에 개폐가능하게 조립되어 압력조절볼트(58)의 임의회전을 방지하는 것이다.
상기 구성에 의한 본 발명의 작용·효과를 설명하면 다음과 같다.
제3도(a),(b)를 참조하면, 모터(2)의 동력이 커플링(4)에 의해 전달되어 한쌍의 웜(6)과 웜기어(8)가 감속회전하게 된다.
이에따라 웜기어(8)의 축단에 장착된 편심캠(10)이 회전되어 편심캠(10)에 연결된 펌프축(12)을 전진작동시킨다.
이때 펌프축(12)의 외주연에 장착된 탄성부재(14)가 압축된 후 복원되어 펌프축(12)이 후진작동 되는 것이다.
상기에서 펌프축(12)의 후진작동시 펌프실(22c)내부는 진공압이 걸리게 되어 흡입유니온소켓(28)과 흡입콘넥터(24) 및 흡입구(22a)를 통해 유체가 펌프헤드(22)의 펌프실(22c)내로 흡입되는 것이다.
이때 흡입콘넥터(24) 내부의 체크볼(26)은 상승하고 토출콘넥터(34)내부의 체크볼(36)은 하강하여 유체유입이 이루어진 후 흡입콘넥터(24)의 체크볼(26)이 하강하여 유체역류가 방지되는 것이다.
그리고 펌프축(12)의 전진작동시 펌프축(12)의 타측단에 장착된 다이아프램가압판(18)이 펌프실(22c)내의 다이아프램(20)을 가압한다.
따라서 펌프실(22c)의 유체가 토출구(22b)과 토출콘넥터(34) 및 토출유니온소켓(38)을 통해 케이스(42)의 제1유로(42a)에 도달되는 것이다.
이때 흡입콘넥터(24)내부의 체크볼(26)은 하강하고 토출콘넥터(34)내부의 체크볼(26)은 상승하여 토출이 이루어진 토출콘넥터(34)의 체크볼(26)이 하강하여 유체의 역류가 방지되는 것이다.
상기에서 제1유로(42a)에 도달된 유체의 토출과정을 제4도와 5도를 참조하여 상세설명한다.
제5도를 참조하면 P1은 흡입유니온소켓(28)의 플랜지(30)에 연결된 흡입배관이고, P2는 케이스(42)에 형성된 제2유로(42b)의 플랜지(50)에 연결된 토출배관이며, P3은 바이패스유로(42c)의 플랜지(52)에 연결된 바이패스배관이다.
그리고 제2유로(42b)와 통하는 토출배관(P2)라인에는 개폐가능한 토출밸브(70)가 장착되어 있다.
제4도와 제5도를 참조하면, 우선 토출밸부(70)가 오픈된 상태에서 제1유로(42a)에 도달된 유체는 정상적인 토출압력으로 제2유로(42b)를 통해 토출배관(P2)으로 토출되는 것이다.
그러나 제2유로(42b)와 연결된 토출배관(P2)라인의 토출밸브(70)가 폐쇄된 상태에서 제1유로(42a)에 도달된 유체는 제2유로(42b)를 통해 배출배관(P2)으로 토출되지 못하는 것이다.
따라서 제1유로(42a)측의 유체압은 증대되어 제1다이아프램(44)의 통공에 삽입되어 제1유로(42a)를 밀봉하고있던 체크밸브(54)를 가압하게 된다.
이때 체크밸브(54)는 체크밸브(54)체결용 너트(56)에 의해 제1다이아프램(44)에 고정되고, 내부의 나사홀(46a)에 압력조절볼트(58)가 체결된 커버(46)는 제1다이아프램(44)상단에 놓여져 케이스(42)에 볼트(48)체결되며, 너트(56)와 압력조절볼트(58) 사이에는 스프링(60)이 개재 장착된 것이다.
이에따라 유체압에 의해 가압된 체크밸브(54)는 상승하는 동시에 스프링(60)이 압축되며 동시에 제1다이아프램(44)이 팽창하게되는 것이다.
이후 일정압력을 유지하던 유체는 제1유로(42a)를 통해 상측요구로 유입되어 바이패스유로(42c)를 통해 바이패스 배관(P3)으로 배출되며, 정량펌프내의 과압력이 해소되면 압축된 스프링(60)이 복원되어 체크밸브(54)가 제1유로(42a)를 밀봉하게되는 것이다.
상술한 바와같이 본 발명에 의한 정량펌프는 유체압에 의해 자동개폐되는 바이패스유로를 토출유로와는 별도로 형성함으로써 토출배관 라인의 토출밸브가 폐쇄된 상태에서 펌프가 작동되어도 과압력의 유체가 바이패스유로를 통해 배출되어 과압력의 유체에 의해 펌프내의 부품파손 및 모터의 소손등이 방지되는 안전성이 보장되는 유용한 발명이다.

Claims (2)

  1. 외주연에는 탄성부재가 장착되고 일측단에는 구동수단과 연결되어 왕복작동되는 펌프축과, 상기 펌프축의 타측단에 장착되어 펌프축과 동일 작동되는 다이아프램가압판과, 상기 다이아프램가압판의 왕복작동에 의해 수축·팽창되는 다이아프램과, 상기 다이아프램이 내부에 장착되며 엔드브라켓에 지지되어 펌프실을 형성하는 펌프헤드와, 상기 펌프헤드의 펌프실과 연통되도록 각각 장착되는 내부에 체크볼이 내장된 흡입콘넥토 및 토출콘넥터와, 상기 토출콘넥터의 내부와 연통되도록 토출콘넥터의 상단에 기밀히 밀착되어 너트체결되는 토출유니트소켓과, 상·하측이 각각 요구되어, 상·하측의 양단이 통공된 제1유로가 형성되고 제1유로와 연통되어 정상압력토출시의 유체가 외부로 토출되도록 제2유로가 형성되며 제1유로와 일정간격을 유지한채 상측요구로 부터 외부로 연통되어 과압력 토출시의 유체가 토출되도록 바이패스유로가 형성되어 제1유로가 토출유니온소켓 내부와 연통되도록 토출유니온소켓에 기밀히 고정되는 케이스와, 상기 케이스 상단에 놓여지는 중앙이 통공된 제1다이아프램과, 상기 제1다이아프램의 통공에 삽입되어 상단은 다이아프램상측에 위치하여 너트체결되고, 하단은 제1유로를 밀봉하는 체크밸브와, 내부에 나사홀이 형성되며 다이아프램 상단에 기밀히 밀착되어 케이스에 볼트체결되는 커버와, 상기 커버의 나사홀에 장착되는 압력조절볼트와, 상기 압력조절볼트와 체크밸브체결용 너트 사이에 개재장착되어 유체의 과압력에 의해 탄성작동되는 스프링을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정량펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커버 상단에는 압력조절볼트의 임의 회전을 방지하기 위하여 개폐 가능한 캡이 장착되는 것을 특징으로 하는 정량펌프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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