KR100383489B1

KR100383489B1 - 수압 램 펌프

Info

Publication number: KR100383489B1
Application number: KR10-1998-0708318A
Authority: KR
Inventors: 칼 오베르모세르
Original assignee: 칼 오베르모세르
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2003-06-18
Also published as: ES2160758T3; ATE203307T1; BR9708769A; EP0802328A1; EP0802328B1; GR3036876T3; KR20000005524A; DE59607317D1; DE19615689A1

Abstract

본 발명은 추진용 물(30에서)이 공급되는 추진용 수로, 바닥 밸브(4)를 통하여 배수에 연결 가능한 배수로(32에서), 추진용 수로(1)와 배수로(2)에 연결된 램 펌프 밸브(3)를 구비하는 수압 램 펌프에 관한 것으로서, 램 펌프 밸브(3)가 개방되어 있을 때, 추진용 물은 배수로로 흘러 들어가고 램 펌프 밸브의 폐쇠 후에 바닥 밸브(4)를 통해서 배수를 흡입하는 배수로로 물기둥은 흘러 들어가고, 램 펌프 밸브(3)는 배수로에서 추진용 수로를 분리하는 폐쇠위치에서 스프링 힘에 의해서 유지되고, 압력 저장소(5)가 제공되어 흐름의 방향으로 램 펌프 밸브(3)의 상류에 추진용 수로에 연결되어 있으며, 밸브 부재(4a)는 환형 설계로 되어 있어, 축 방향으로 가동히며 배수로에 단단히 연결되어 있으며, 상기 결합의 유효 단면은 밸브 시트의 단면보다 크고, 램 펌프 밸브(3)의 밸브 시트(6) 및 바닥 밸브의 밸브 시트는 운동에너지를 전달하기 위하여 기계적으로 결합되어 있다.

Description

수압 램 펌프

흡입 램은 적어도 1905년 이후로 배케(Backe) 교수의 RWTH Aachen의 IHP에서 1991년 6월 21일 개최된 페가베크(Fegawerk)/스위스, 이반 싸이펠리에 의해 제시된 수력-기계 에너지 전환의 선택으로서 관성 기계로 알려져 있다. 이들은 추진용 수로관과 자연적인 적하(Drop)를 가지는 수압 램인 경우, 밸브를 관통하는 물의 흐름에 의해 발생되는 유체 압력에 의해 갑자기 폐쇄되는 램 밸브를 채용한다.

공지된 램(예를들면, 독일 특허 번호 804,288, 1949년, 혹은, 르 로시/스위스, 페가베크 S. A에 의해 아직도 만들어 지는 흡입 램의 경우)의 경우에, 램 밸브가 닫히면, 추진용 물은 정지되므로 흐르는 물의 운동에너지가 소진된다. 상기 손실을 가능한 한 작게 하려면, 페가베크에서의 흡수 램은 추진용 수로관으로서 극히 큰 단면적을 가진 호스를 가지고, 상기 수단으로 추진용 물의 높은 속도를 부가적으로 피할 수 있다.

상기 언급된 공지의 흡입 램은 만족할 만한 기능을 위해서 특정의 일정한 추진용 물의 체적 흐름을 필요로 하고, 추진용 물의 체적 흐름이 필요 이하로 떨어질 때, 램 펌프 밸브는 더 이상 닫히지 않고 효율은 영으로 떨어진다.

램 밸브는 추진용 물 기둥의 갑작스런 중단의 결과로써 특히 높은 부하에 노출되고 상기 부하는 종래의 수압 램보다 공지된 흡입 램에서 여전히 상당히 높고, 종래의 수압 램에서 추진용 물기둥의 중단의 결과로 밸브에서 지원되는 압력은 공기 유기실(Receiver)로 전달하기 위한 얻어져야 하는 것뿐이다.

상기 단점은 선행 공개(EPC Art. 54(3))되지 않은 독일 특허 출원 DE 19520343에 기술된 램 펌프에 의해 극복될 수 있고, 상기 기술에 따르면 램 펌프 밸브는 전술한 기술에서처럼, 스프링력에 의해서 열리고 추진용 물의 흐름에 의해서 닫히는 역지 밸브로 형성되어 있지 않고, 스프링력에 의해서 닫히고 추진용 수압에 의해서 열리는 밸브이다. 또한, 본 발명에 따르면, 추진용 물에 의해 작용되는 압력 저장요소와 협력하여 진동회로와 같이 주기적으로 램 밸브 펌프를 구동하도록 마련되어 있다. 상기 구성으로, 흡입 램은 압력을 증가시키고 체적 흐름을 증가시키도록 작동할 수 있다.

상기 램 펌프의 경우에 추진용 수압은 램 펌프 밸브의 개방 전에 압력 저장 요소에 의하여 점유되므로 추진용 물은 램 펌프가 동작 중일 때는 갑자기 중단되지 않고 램 펌프에 연속적으로 공급되므로, 이로써 램 펌프 밸브는 종래 기술에 비해 부하가 분명히 제거되고, 이는 전체적으로 램 펌프의 수명에 도움이 된다.

압력 저장 요소와 함께 추진용 물에 의한 구동력으로 폐쇄 밸브로써 상기 램 펌프의 램 펌프 밸브의 구성으로, 램 펌프 밸브의 개방 압력은 주어진 최소 추진용 물 흐름에서 압력 저장 요소에 의해 이루어지므로 램 펌프 밸브는 항상 가장 적은 추진용 물 체적 흐름에서 개방된다. 이것은 앞에서 다루었던 흡입 램 펌프에 비해서 램 펌프의 효율성에서 분명한 증가를 가져온다.

상기 램 펌프는 도1 및 도2를 이용하여 이하 상세히 설명된다.

본 발명은 고압의 소량의 물을 저압의 다량의 물로 전환하는 수압 램 펌프에 대한 것이다. 상기 램 펌프는 또한 흡입 램으로 지정되어 있다. 램은 저압의 다량의 물을 고압의 소량의 물로 전환하는 경우의 반대경우에 사용될 수 있는 램 펌프를 나타낸다. 본 발명에 따른 램 펌프는 두 가지를 다할 수 있는데, 즉, 압력을 증가시키거나 혹은 체적 흐름을 증가시키는 데 선택적으로 이용된다.

도1은 제 1 실시예의 개략도이다.

도2는 이전에 공개되지 않은, DE 19520343에 기술된 램 펌프의 제 2 실시예를 도시한다.

도3은 본 발명에 따른 램 펌프의 바람직한 실시예에서 길이방향의 단면도이다.

도1 및 도2에 도시된 수압 램 펌프는 전반적으로 종래의 방식으로 추진용 수로(1), 배수로(2), 램 펌프 밸브(3) 및 전달용 물을 흡입하는 바닥 밸브(4)를 구비한다. 배수로(2)의 단부에 위치되는 것은 램 출구(9)이다. 램 펌프 밸브(3)는 피스톤(3a) 및 밸브시트(6)에 대해서 피스톤(3a)이 바이어스(Bias)되는 저장 또는 폐쇄 스프링(3b)을 구비한다. 램 펌프 밸브(3)는 스프링에 의해 닫힌 상태가 유지된다.

또한, 추진용 수로(1)는 종래 기술에서처럼 램 펌프 밸브(3)의 압력측에 뿐만 아니라 스프링 저장소(5)에도 연결되어 있다.

압력 저장요소(5)는 도1 및 도2에 도시된 바와 같은 램 펌프의 실시예에서 스프링 저장소로 형성되어 있다.

도1에 도시된 실시예에 따르면, 스프링 저장소(5)는 자체의 케이싱(5c)을 가지며, 이것은 램 펌프 밸브(3)의 추진용 수로(1) 상류와 통한다. 스프링(5b)에 의해 바이어스되고 압력 저장요소의 압력 조절 요소를 형성하는 피스톤(5a)은 자체의 케이싱(5c)에 위치해 있다.

피스톤(3a), 복원 스프링(3b) 및 램 펌프 밸브(3)의 밸브 시트도 도1에 도시된 램 펌프의 실시예의 경우에서, 케이싱(5c)에서 분리되어 자체의 케이싱(3c)에 수용되어, 그 결과 램 펌프 밸브(3) 및 스프링 저장소(5)는 추진용 물을 통하여 효과적으로 서로 연결되어 있다.

도2에서, 스프링 저장소(5) 및 램 펌프 밸브(3)의 요소는 공통 케이싱(10)에 수용되어 서로 기계적으로 결합되어 있다. 스프링 저장소(5)의 피스톤(5a)은 결합된 피스톤-스프링 시스템의 상단부에 배열되어 있고, 압력 저장 스프링(5b)은 피스톤(3a)의 아래에 위치한 램 펌프 밸브(3)의 피스톤(3a)에 연결되고, 그 복원 스프링(3b)은 상방향으로 작동하고 케이싱(10)내에 고정된 돌출부(11)에 고정된다. 케이싱의 하단부는 배수에 담기고 바닥 밸브(4)에 의해 닫힌다.

추진용 수로는 저장 스프링(5b)의 높이에서 케이싱(10)으로 개방하고 배수로는 폐쇄 스프링(3b)의 단부 높이에서 케이싱으로부터 분기한다.

폐쇄 스프링(3b) 및 압력 저장 스프링(5b)은 도2의 흡입 램의 상기 실시예의 경우에 인장 스프링이 된다.

도1 및 도2에 도시된 램 펌프는 다음과 같다.

추진용 수류는 추진용 수로(1)를 통해 흐르고 피스톤(5a)(압력 저장 단계)에 작용하는 추진 수압을 통해 압력 저장 스프링(5b)에 응력을 가하고, 마침내는 밸브 시트(6)의 면적보다 작은 램 밸브 피스톤(3a)의 면적에 작용하는 압력은 복원 또는 램 펌프 밸브 폐쇄 스프링(3b)의 힘을 극복한다. 개방이 시작될 때 추진 수압은 전체 램 펌프 밸브 피스톤(3a)의 면적에 작용하므로 램 펌프 밸브(3)는 그 다음 갑작스럽게 열린다. 피스톤(5a)의 왕복운동을 통해 배수로(2)내의 물을 가속하고, 그 결과로 상기 라인 내의 압력은 떨어지고 폐쇄 스프링(3b)의 힘은 램 밸브 피스톤(3a)의 전체 면적에 작용하는 압력을 극복하고 램 펌프 밸브는 닫힘으로써 저장 스프링(5b)은 제거된다(제거단계). 다음의 새로운 압력 저장 단계에서는, 송출수두(Delivery Head)의 결과로 수류가 정지될 때까지 배수로(2)내의 수류는 바닥 밸브(4)에서 물을 흡입한다. 또한, 제거 및 압력 저장 단계는 그 다음 주기적으로 진행된다.

도2에 도시된 램 펌프는 도1에 도시된 램 펌프와 같이, 압력 저장 및 제거 단계를 거치면서 주기적으로 동작한다. 도1에 도시된 램 펌프에 비교해서, 도2의 램 펌프의 경우에 램 펌프 밸브 피스톤(3a)에 결합된 스프링으로 인해서, 압력 저장 피스톤(5a)은 부분적으로 램 펌프 밸브 피스톤의 변환기능을 맡고 있다. 이것은 추진용 물이 피스톤(5a)에 작용하는 추진용 수압을 통해서 압력 저장 스프링(5b)에 응력을 가하고(압력 저장 단계) 마침내 밸브 시트(6)보다 작은 면적에 작용하는 압력이 복원 또는 램 펌프 밸브 폐쇄 스프링(3b)의 힘을 극복하는 것을 의미한다. 개방이 시작될 때 추진 수압은 전체 압력 저장 피스톤(5a)의 면적에 작용하므로 램 펌프 밸브(3)는 다음에 갑작스럽게 열린다. 압력 저장 스프링(5b)이 피스톤(5a)의 왕복 동작을 통하여 물을 가속하고 그 결과로 상기 수로 내의 압력이 떨어져 마침내 폐쇄 스프링(3b)의 힘이 압력 저장 피스톤(3a)의 전체 면적에 작용하는 압력을 극복하고 램 펌프 밸브는 닫히게 된다. 다음의 새로운 압력 저장 단계에서, 송출수두의 결과로서 반대압력으로 인하여 배수로(2) 내의 수류가 정지할 때까지 바닥 밸브(4)에서 물을 흡입한다. 또한, 제거 및 압력 저장 단계가 다음으로 주기적으로 진행된다.

도2에서, 상기 피스톤(3b)위에 케이싱(10)의 자유 공간에 공기가 찬 호스(8)가 부가적으로 배열되고, 상기 호스는 램 펌프 밸브 피스톤(3b) 및 배수로(2)의 맥동 운동을 완충하며, 상기 수단에 의하여 상대적으로 조용한 대량 흐름이 램 펌프 출구(9)에서 보장된다는 것을 의미한다. 완충을 위한 공지의 다른 방법도 원칙적으로 사용 가능하다.

본 발명의 목적은 간결한 구성으로 고 효율 및 오랜 수명을 보장하고 압력과 체적 흐름을 모두 증가하도록 작동 가능한 수압 램 펌프를 제공하는데 있다.

상기 목적은 청구항 1항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 발전은 종속항에서 구체적으로 나타나 있다.

따라서, 본 발명에 따른 수압 램 펌프는 원칙적으로 상술한 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 구성된다. 본 발명에 따른 램 펌프의 특징은 램 펌프 밸브의 밸브 시트가 바닥 밸브의 밸브 시트에 기계적으로 결합된데 있으며 하나의 밸브가 닫힐 때 생기는 운동에너지가 밸브 부재를 개방하기 위해서 다른 밸브로 전달되도록 되어 있다. 상기 형태의 램 펌프의 상술한 장점외에 에너지의 관점에서 훨씬 유리한 작동을 이루게 된다. 또 다른 장점은 종래의 기술에서 문제점으로 나타나는, 상기 두 밸브사이의 손실 부분은, 상기 연결부의 물의 운동에너지가 사용될 수 없으므로 램 펌프가 닫힐 때는 적당하게 짧은 상태로 유지된다. 최종적으로, 램 펌프의 간결한 구성은 램 펌프 밸브 및 바닥 밸브가 축 모양으로 서로 바로 인접하여 배치된다는 사실로 보장된다.

간결한 구성은 램 펌프 밸브의 밸브 부재를 일 단부로 옮기는 벨로우즈 형태로 압력 저장의 모양에서 유리하다. 압력 저장 벨로우즈 내부의 램 펌프 밸브의 밸브 부재에 복원 스프링을 배치하는 것도 마찬가지로 간결한 구성에 유익하다. 최종적으로는, 본 발명에 따르면 간결한 구성은 벨로우즈 형태로 바닥 밸브에 대한 복원 스프링의 형성이 펌프내에 배치되어 배수가 통과하므로써 유익해진다.

몬 발명은 도3을 이용하여 이하 상세히 설명될 것이다. 도3은 본 발명에 따른 램 펌프의 바람직한 실시예를 관통하는 길이방향의 단면도를 도시한다. 도1 및 도2에 기능적으로 동일한 부분들은 도3에서 동일한 도면부호가 지정되어 있다.

도3에 도시된 램 펌프는 바닥(22)에 의해 한 단부, 도3에서 하단부에서 닫히고 뚜껑(Lid)(23)에 의해 다른 단부, 도3의 상단부에서 닫히는 원통형 재킷(21)을 가지는 일반적으로 관형인 케이싱(20)을 가지고 있다. 관형 케이싱(20)의 내부는 칸막이(24)로 큰 체적의 부속실(25) 및 작은 체적의 부속실(26)로 축상으로 분할되어 있다.

케이싱(20)의 바닥(22)은 도시된 실시예에서 두 부분으로 구성되고 외주가 재킷(21)의 외주에 해당하고 중심을 벗어난 내주는 외부 나사가 있는 종료마개(Closure Stopper)가 감겨져 들어가는 내부 나사를 갖는 링(27)을 구비한다. 부품(27)과 부품(28)을 서로 밀폐시키기 위해서는, 종료마개(28)의 외주에서 링(17)의 내주 상에 지지되는 O 링이 자리하는 환상 홈이 설계된다.

추진수로는 도시되지 않았지만, 뚜껑(23)안의 구멍과 칸막이(24)안의 해당 구멍을 통과하는 인입관(30)에 연결되어 있다. 인입관(30)은 최소한 칸막이(24)에 단단히 연결되어 있다. 작은 부속실(31)로 돌출된 환상부(4a)를 가지는 관형 밸브 시트 캐리어(31)는 칸막이(24)내의 부가적인 구멍에 단단히 삽입되며, 상기 환상부(4a)는 그 외측이 뚜껑(23)을 향하면서 바닥 밸브(4)의 밸브 시트(4b)를 형성하고 부가적으로 벨로우즈로 형성된 복원 스프링(4c)을 가지며, 그 일단부에는 밸브 부재(4b)가 단단히 연결되며 그 타단부에는 뚜껑(23)내의 구멍을 통과하는 관 연결부(32)에 단단히 연결되고 뚜껑에 단단히 연결되고 도시되지 않은 배수로에 연결된다. 바닥 밸브(4)의 밸브 시트(6)의 방향으로 테이퍼진 원추형 표면의 형태로 밸브 시트(6)는 밸브 시트 캐리어(31)의 타 단부에 형성되고, 협력의 목적으로, 램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(3a)에 보충적으로 형성된 구면과 협력하고 이하에 상술되는 바와 같이, 램 펌프의 압력 저장소를 형성하고 케이싱(20)의 바닥에 종료마개(28)의 내부 표면에 타 단부가 단단히 연결된 벨로우즈의 한 단부, 도3에서 상단부에 단단히 연결되는 원형 디스크의 모양으로 형성된다. 복귀 스프링(3b)은 환상 램 펌프 밸브 부재(3)의 내부에 지지되고, 타 단부는 종료마개(28)내의 구멍에 그 타단부와 삽입되고 종료마개에 단단히 결합되는 지지관(33)의 상단부에서 지지된다. 하단부에서, 지지관(33)은 구멍(34)에 의해 방사상으로 관통되고, 한편, 관(33)의 내부로 개방되며, 다른 한편, 벨로우즈(5)에 의해 둘러쌓인 내부 공간으로 개방된다.

램 펌프 밸브(3)의 밸브 몸체(3a)는 그 단부가 바닥 밸브(4)를 향하면서 밸브 시트 캐리어(31)에 의해 둘러쌓인 내부 공간으로 돌출하고 플랜지 방식으로 타단부가 넓은 원통형 몸체(35)에 의해 관통되는 중앙 구멍을 갖고 있고, 상기 플랜지형 단부는 밸브 몸체(3)를 벨로우즈(5)에 고정시키는 역할을 한다. 벨로우즈(5)를 향하는 플랜지면에서는 복원 스프링(3b)을 위한 버팀체(Retaining Body)가 형성되어 있고, 상기 스프링은 상기 버팀체 주위에 결합되어 있다. 원통형 몸체(35)의 플랜지 단부 뿐만 아니라 상기 버팀체 및 원통형 몸체(35) 자체는 버팀관(33)의 바닥 영역에까지 연장된 모세관(36)내에 인장을 갖는 가는 구멍으로 완전히 관통되어 있다.

케이싱(20)의 재킷은 양호하게는 작은 부속실(26)의 영역에 다수의 위치에서 천공되어 있고 금속 스크린(37, 38)이 상기 구멍에 자리하고 있다. 도3에 개략적으로 램 펌프의 상단부에 파선으로 도시된 바와 같이, 램 펌프는 물 저장고의 표면 아래에 잠겨 있다.

도3을 사용하여 상술된 본 발명에 따른 램 펌프의 작동 방법은 이하에 기술된다.

추진용 물은 외부 펌프(도시안됨)에 의해서 연결노즐(30)을 통해서 아래의 부속실 혹은 램 펌프의 압력실(1)로 퍼 올려진다. 밸브 부재(3)는 램 펌프 밸브(3)의 밸브 시트(6)에 대해서 폐쇄 위치의 복원 스프링(3b)에 의해서 유지되므로, 벨로우즈 외부의 압력실 내의 압력은 상승하고, 상기 상승 압력은 바람직하게는 금속으로 이루어진 벨로우즈의 탄성 변형을 일으킨다. 이것은 벨로우즈의 수축이 유압 흡입 램에 대해 스프링 저장소가 이 기능을 수행함을 의미한다.

부속실(25)에 구축하는 액체 압력은 램 밸브 부재(3a)를 옮기는 벨로우즈(5)의 단부면에 증가하는 힘의 효과를 나타내고, 상기 압력은 마침내는 복원 스프링(3b)의 닫히는 힘을 능가한다. 결과적으로, 램 펌프 밸브(3)는 개방하거나 혹은 밸브 부재(3a)는 밸브 시트에서 벗어나고, 압력실(25)에 존재하는 액체 압력은 이제는 각각 벨로우즈의 전체 단부면과 밸브 부재(3a)의 외부면에 작용하며, 그 결과 램 펌프 밸브(3)는 더욱 개방 상태가 되며 부속 공간(25)의 압력은 약간 떨어진다. 또한, 램 펌프 밸브(3)는 개방하고, 부속실(25)내의 압력은 벨로우즈의 내부 공간에 작용하며 상기 시간에 여전히 닫혀있는 바닥 밸브(4)의 복원 스프링을 형성하며, 상기 내부 공간에 존재하는 배수는 가속하고, 그 결과로 압력은 더욱 떨어지고 복원 스프링(3b)가 밸브 시트에 대해 한번이상 밸브 몸체(3)를 누르고 램 펌프 밸브를 닫는 값 이하로 떨어지고 부속실(25)내의 압력은 다시 한번 구축된다.

램 펌프 밸브(3)의 종료에 의해서 밸브 시트(6)에 관련되어 전달되는 운동에너지는 밸브 시트 캐리어(31)를 통해서 바닥 밸브(4)의 밸브 시트(4a)로 전달되고 상기 탄성 충격의 결과로 상기 밸브를 개방한다. 이와 동시에, 배수에 옮겨지는 운동에너지는 소진되고, 배수가 개방된 바닥 밸브(4)를 통해서 배수의 무게에 대해서 주위로 부터 물을 흡입하므로 밸브 몸체(4b)는 밸브 시트(4a)에서 내리게 된다. 동시에, 바닥 밸브(4)는 벨로우즈(4c)내의 약간의 음압에 의해 개방이 유지된다. 배수에 포함된 에너지가 소진되자마자, 바닥 밸브(4)는 벨로우즈(4c)내에 있는 스프링력에 의해 한번 더 닫힌다.

닫힘 과정의 운동에너지는 탄성 충격에 의하여 램 펌프 밸브(3)의 밸브 시트(6)에 밸브 시트 캐리어(31)를 통하여 전달되고 상기 밸브 시트에 의해서 램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(3a)에 전달되며, 그 결과 램 펌프 밸브는 개방한다. 동시에, 정지 상태로 남아 있던 배수는 벨로우즈(4c)의 탄성으로 약간 뒤로 나가고 램 펌프 밸브의 개방을 촉진하는 작은 세팅(Setting) 충격을 일으킨다.

본 발명에 따르면 바닥 밸브(4) 및 램 펌프 밸브(3)를 위해 기계적으로 결합되거나 한 부분으로 형성된 밸브 시트로 인해서, 각 밸브의 닫힘 에너지는 다른 밸브를 개방하는데 유용하게 이용된다. 상기 장점은 종래의 구성의 램 펌프의 경우에는 얻을 수 없는 데, 논의되는 두 밸브(바닥 밸브는 역지 밸브이다)의 밸브 시트는 서로 분리되도록 설계되어 있어서, 운동 에너지는 한 밸브에서 다른 밸브로 전달될 수 없다. 폐쇄 중에 나오는 운동에너지는 예를 들면, 밸브의 고무를 밀폐하는 경우에, 감쇠의 수단으로 소모된다. 상기 형태의 감쇠는 밸브 시트상에 각각의 밸브 부재의 소위 튐 현상(Bouncing)을 방지하는데 통상 필요하다. 본 발명에 따라 설계되어 밸브 시트를 통해 서로 연결되거나 재질 단위로 형성된 밸브의 경우에는, 상기 튐 현상이 일어나지 않는데, 운동에너지가 밸브 폐쇠에 의하여 다른 밸브로 전달되어 그 개방을 유발시키거나 촉진하도록 하기 때문이다.

종래에는, 밸브 부재 주위의 흐름은 축형상이고 밸브 부재와 유입되는 밸브 시트 사이에서는 흐름은 방사상으로 분리되어 흐른다. 상기 사실과 대조적으로, 본 발명에 따라 설계된 공통 밸브를 가진 밸브 내의 흐름은 밸브 부재 및 관련된 시트 사이에서 방사상으로 내부 방향으로 흐른다. 이것만이 공통 밸브 시트의 가능성을 제공한다. 본 발명에 따라서, 두 밸브의 밸브 시트의 결합의 또 다른 이점은 두 밸브 사이 부분이 무시할 만하게 짧게 유지된다는 사실에 있다.

간단한 수단으로 본 발명에 따른 상술한 램 펌프는 또한 수직 램으로 작동될 수 있다. 상기 목적을 위해서는 바닥 밸브(4)가 휴지 위치에서 개방하는 효과를 가진 부가적인 스프링을 제공하기만 하면 된다. 상기 수정된 램 펌프의 동작 방법은 다음과 같다.

처음에, 배수는 자유낙하 때문에 가속되고, 관 결합(32)을 통하여 개방된 바닥 밸브(4)를 통하여서 개방 상태로 되어 마침내, 밸브 부재(4b)와 밸브 시트(4a)사이의 유체 역학적 음압 및 벨로우즈(4c) 내부의 배압이 바닥 밸브(4)의 폐쇠에 영향을 준다. 그 결과, 램 펌프 밸브(3)는 개방하고, 배수의 운동에너지는 스프링 저장소(벨로우즈(5))를 충전시키고 그 결과, 램 펌프 밸브(3)는 한번 더 닫히고 상술된 과정은 처음부터 다시 시작한다. 그러나, 스프링 저장소(벨로우즈(5))가 이미 충전되어 있다면(즉, 압력을 받는 물이 전혀 소비되지 않을 때), 스프링 저장소에서 과도한 에너지가 역으로 혹은 뒤로 배수를 가속 한 후에 배수가 정지되면 바닥 밸브(4)는 닫히지 않는다. 램 펌프 밸브(3)의 폐쇠 후에, 배수는 바닥 밸브(4)를 통하여 물을 처음으로 흡입하고 드디어 흐름 방향은 역전된다. 이것은 압력을 받는 물이 필요하지 않으면, 배수의 소비는 최소가 된다는 것을 의미한다.

모세관(36) 또는 밸브 부재(도3) 내의 모세공의 목적은 벨로우즈(5)의 내부 압력이 벨로우즈(4c) 및 배수라인 내부의 평균 압력과 같게 하는 것이다. 이것은 램 펌프 밸브가 개방하는 추진용 물과 배수사이의 압력차가 송출수두에 관계없이 독립적으로 되는 경우를 얻어낼 수 있다. 결과적으로 외부의 추진용 물 펌프에 걸리는 부하는 램 펌프가 많은 양의 표면수 혹은 깊은 데로부터 작은 양의 물을 배수하는데 사용되는지에 관계없이 항상 동일하다.

Claims

추진용 물(30에서)이 공급되는 추진용 수로, 바닥 밸브(4)를 통하여 배수에 연결 가능한 배수로(32에서), 추진용 수로(1)와 배수로(2)에 연결된 램 펌프 밸브(3)를 구비하는 수압 램 펌프로서, 램 펌프 밸브(3)가 개방되어 있을 때, 추진용 물은 배수로로 흘러 들어가고 램 펌프 밸브의 폐쇠 후에 바닥 밸브(4)를 통해서 배수를 흡입하는 배수로로 물기둥은 흘러 들어가고, 램 펌프 밸브(3)는 배수로에서 추진용 수로를 분리하는 폐쇠위치에서 스프링 힘에 의해서 유지되고, 압력 저장소(5)가 제공되어 흐름의 방향으로 램 펌프 밸브(3)의 상류에 추진용 수로에 연결되어 있으며, 밸브 부재(4a)는 환형 설계로 되어 있어, 축 방향으로 가동히며 배수로에 단단히 연결되어 있으며, 상기 결합의 유효 단면은 밸브 시트의 단면보다 크고, 램 펌프 밸브(3)의 밸브 시트(6) 및 바닥 밸브의 밸브 시트는 운동에너지를 전달하기 위하여 기계적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수압 램 펌프.
제 1 항에 있어서,

상기 램 펌프 밸브(3) 및 바닥 밸브(4)는 본질적으로 동축으로 배열되고, 서로 인접한 밸브 시트를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 2 항에 있어서,

상기 두 개의 밸브 시트(4a, 6)은 밸브 시트 캐리어(24)의 대향 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 압력 저장소(5)는 2-부분 케이싱의 부속실(25)내의 일 단부에서 지지되고 추진용 물에 의해 외부로 작용되는 벨로우즈를 가지며, 추진용 수로(30)를 통해 상기 부속실(25)로 통하며, 타 단부에 램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(3a)를 옮기며, 그 밸브 시트(6)는 케이싱(20)을 분할하는 칸막이(24)내에 위치하여 바닥 밸브(4)의 밸브 시트(4a)에 연결되어 있으며, 또한 다른 부속실에 배치되어 배수로와 교통하는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 4 항에 있어서,

벨로우즈(5)는 압력 저장을 위하여 축 범위의 변화없이, 압력 저장소의 탄성, 가변 체적 요소의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 4 항에 있어서,

램 펌프 밸브(3)의 복원 스프링(3b)은 압력 저장소 벨로우즈(5)의 내부에 배치되어, 벨로우즈와 동축으로 동작하고 일 단부는 램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(6)의 내부에 지지되고 타 단부는 케이싱(2)에 지지되는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(3a)는 바닥 밸브(4)의 밸브 부재(4a)와 램 펌프 밸브(3)의 밸브 부재(6) 사이의 공간에 압력 저장소 벨로우즈(5)의 내부를 연결하는 모세공에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램.
제 6 항에 있어서,

압력 저장소 벨로우즈(5)의 바닥 영역까지 연장되는 모세관(36)은 상기 모세공에 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.
제 4 항에서 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브 부재(4b)가 폐쇠위치의 밸브 시트(4a)에 대향하도록 일 단부에서 바닥 밸브(4)의 밸브 부재(4c)를 옮기고, 타단부에서 케이싱(20)에 지지되는 벨로우즈(4c)를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 수압 램 펌프.