KR100393434B1 - 진공 이젝터 펌프 - Google Patents

Abstract

직렬로 조립된 2개 이상의 노즐 (2, 3, 4, 5) 을 포함하고, 이들 노즐을 통해 고속으로 공급된 공기류를 사용하여 외측의 포위 공간 (v,v') 에 부압을 발생시키며, 상기 포위 공간은 상기 노즐들 사이에 위치된 하나 이상의 슬롯 (7, 8, 9) 과 유체 소통부 (10) 를 통해서 소통하도록 되어 있는 이젝터 (1) 에 있어서, 상기 노즐들은 함께 결합하여 일체식 노즐 본체 (1) 로 조립되며, 이 일체식 노즐 본체는, 외측 포위 공간과 대기 사이에 소정의 소망하는 압력차가 달성된 때에, 포위 외측 공간 사이의 유체 소통부 (10) 를 덮도록 상기 노즐 본체에 일체적으로 설치되는 하나 이상의 가요성 밸브부재 (11) 를 갖는다.

Description

진공 이젝터 펌프 {VACUUM EJECTOR PUMP}

첨부 도면의 도 1 에 도시된 바와 같이, 과압을 이용하여 진공을 발생시키는 펌프가 알려져 있다. 소위 다단 이젝터라고 불리우는 이러한 유형의 이젝터들은 보통 하나의 하우징에 직렬로 배치된 2개 이상의 노즐을 포함하는데, 각각의 노즐에는 포위 공간 (예컨대, 챔버) 이 연결되며, 노즐은 인접한 챔버들 사이의 격벽을 관통하여 연장한다. 이들 노즐은 단면 개구면적이 점차로 증가하는 관통 채널을 가지며, 이 관통 채널을 통해 고속의 공기류를 공급함으로써, 챔버 내부의 공기 등의 매체를 노즐들 사이의 슬롯을 통해 운반하여 압력강하를 일으킨다.

3개 이상의 노즐이 직렬로 결합하는 경우, 각각의 챔버는 공통 공간 또는 외측 공간과 유체 소통되며, 상기 공간은 진공 펌프를 외부 설비에 접속시키기 위한 결합수단을 통상 구비한다. 외측 공간과 챔버 사이의 누설을 방지하는, 예컨대 가요성 설부 (tongue) 형태의 비복귀 밸브가 유로 내에 배치되어 있어, 소정의 압력차에 도달한 때에는 더 이상의 압력강하가 일어나지 않도록 작동을 중지시킨다.

이러한 공지된 구조의 이젝터는, 하나의 이젝터로 높은 진공 유동과 낮은 진공 레벨 양자를 달성하도록, 상이한 효율특성을 갖는 노즐들을 직렬로 연결하여 형성될 수 있다.

본 발명은 수송이나 리프팅 (lifting) 에 이용되는 매체에 부압을 발생시키는데 이용되는 진공 펌프 또는 이젝터에 관한 것이며, 보다 상세하게는 하나 이상의 일체식 밸브부재를 구비한 노즐 본체를 가지는 진공 펌프에 관한 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 다단 진공 펌프 또는 이젝터를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 이젝터를 형성하는 노즐 본체의 바람직한 실시형태의 종단면도.

도 3 은 이젝터에 결합되는 밸브부재의 사시도.

도 4 는 도 3 의 밸브부재의 측면도.

도 5 는 하우징 내에 수용된 노즐 본체를 나타내는 도면.

도 6 은 기계부재 내에 장착된 본 발명의 노즐 본체를 나타내는 도면.

본 발명의 목적은, 수송이나 리프팅을 위해 공간을 배기하거나 진공으로 만드는 여러 상이한 분야의 장치에 설치될 때 융통성과 선택 자유도가 큰 전술한 유형의 개량 이젝터를 제공하는 것이다. 다른 목적은, 사용시와 보수시에 간단하게 조립 및 분해될 수 있는 이젝터를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 1 의 특징을 포함하는 이젝터에 의해 달성된다. 본 발명의 실시예는 종속청구항에 개시된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1 은 외측 공간의 진공 레벨이 점차로 증가하는 공지의 이젝터를 개략적으로 나타낸 4개의 단면도이다.

도 2 및 이하의 도면에 있어서, 본 발명에 따른 이젝터는 도면부호 '1' 로 나타낸다. 도 2 에 도시된 실시형태의 이젝터 (1) 는 4개의 제트형상 노즐 (2, 3, 4, 5) 을 포함한다.

상기 노즐 (2 내지 5) 은 단면 개구면적이 점차로 증가하는 관통 채널 (6) 을 포함한다. 상기 노즐들은 그들 사이에 각각 슬롯 (7, 8, 9) 을 갖고서 직렬로 배치되는데, 슬롯과 제트의 치수는 상기 이젝터가 소망의 효율특성을 나타낼 수 있도록 당업자의 고려하에 정해진다.

상기 노즐 (2, 3, 4, 5) 은 조립시에 일체식 노즐 본체 (1) 를 형성하도록 설계된다.

이를 위해, 상기 노즐들에는 그 대향 단부들에 쇼울더와 돌출 플랜지가 형성되거나 또는 케이싱이 형성되는데, 이에 의해, 조립된 노즐들은 적절한 폭과 개구면적의 슬롯 (7, 8, 9) 을 형성하도록 이격된다. 또 다르게는, 일체식 본체로 조립되도록, 상기 노즐들에는 나사결합용의 나사부가 형성되거나, 또는 다른 결합수단이 형성될 수도 있다.

노즐들의 결합부위와 관련해서, 노즐 본체의 벽에는 슬롯 (7,8,9) 에 인접하여 관통 개구 (10) 가 형성되어 있다. 이들 개구 (10) 는 노즐 본체 (1) 를 에워싸는 외측 공간 (도 5 의 챔버 (V) 와 같은 공간) 과 유체 소통한다. 각각의 개구 (10) (즉, 유체 소통부) 를 개폐하기 위하여, 후술하는 바와 같은 밸브부재 (11) 가 설치되는데, 이들 밸브부재의 개수는 본 발명의 범위 내에서 변동될 수 있다.

상기 밸브부재 (11) 는 비복귀밸브 (11) 로서, 외측 공간이 밸브부재와 각각 관련된 슬롯 (7, 8 또는 9) 을 통과하는 공기류의 압력보다 낮은 압력을 유지하는 경우, 채널 (6) 을 흐르는 공기가 주위 공간으로 누설되는 것을 방지하도록 배치된다. 바람직하게는, 상기 밸브부재 (11) 는 가요성 재료, 예컨대 천연고무, 합성고무 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다.밸브부재 (11) 는 노즐 본체 (1) 와 일체화되도록 수용된다.

직렬로 조립되는 노즐의 접속 영역에서, 노즐 본체의 내벽에 밸브시트가 형성되어 있어, 유체 소통부 또는 개구 (10) 의 영역에서 슬롯에 인접하여 각각의 밸브부재 (11) 를 수용하게 된다. 상기 밸브부재 (11) 는, 노즐 본체 (1) 의 내벽에 맞닿아 이 밸브부재의 일부분으로 개구 (10) 를 덮을 수 있도록 상기 개구 (10) 안쪽으로 연장된다.

바람직한 실시형태에 있어서, 노즐 본체 (1) 는 회전 대칭형상을 갖는다. 따라서, 상기 밸브부재 (11) 는 원통형상을 가지면서, 또한 채널 (6) 을 통과하는 공기류와 동축적으로 배치된다.

밸브부재의 상세한 구성이 본 발명의 범위 내에서 변형될 수 있음은 두말할 나위 없다. 도시된 실시형태에 있어서, 밸브부재 (11) 가 한 쌍의 축방향 슬롯 (12) 을 포함함으로써, 밸브부재 (11) 의 가요성 단부에 한 쌍의 반원형 설부 (13) 가 형성된다 (도 3 및 도 4 참조). 또한, 상기 설부 (13) 의 안쪽에는 한 쌍의 반경방향 슬롯 (16) 이 형성되어 있어, 각각의 브리지 (14) 를 통해서만 설부 (13) 가 밸브부재 (11) 의 원통형 베이스부 (15) 에 접속된다. 상기 베이스부 (15) 는, 도시된 실시형태에서 보는 바와 같이, 돌기 또는 핀 (17) 을 포함하는데, 이 돌기 또는 핀 (17) 은, 밸브부재의 수용위치에서 상기 노즐 본체의 벽에 형성된 대응 홈 (18) 에 끼워맞춰짐으로써, 밸브부재가 고정된다. 물론, 상기 밸브부재는, 본 발명의 범위 내에서 다른 방법으로 노즐 본체에 고정될 수도 있다.

도 5 를 참조하면, 일체화된 밸브부재들을 갖고서 하우징 (19) 안에 수용된 노즐 본체 (1) 를 포함하는 본 발명의 이젝터가 도시되어 있다. 노즐 본체 (1) 는 그의 입구 단부로부터 입구 챔버 (i) 와 출구 챔버 (u) 사이에서 연장하는데, 상기 노즐 본체는 그의 출구 단부에서 개방되어 있으며, 또한 외측 공간 (v) 을 통과한다. 이 외측 공간 (v) 은 개구 (10) 를 통하여 노즐 본체의 채널 (6) 과 유체 소통한다. 상기 외측 공간 또는 챔버 (v) 는 상기 채널 (6) 을 통해 공기류를 고속으로 주입할 때에 배기되며, 노즐 본체 (1) 의 모든 유체 소통부 (10) 에 개방되어 있다. 도면에 있어서, 추가의 노즐 본체는 파선으로 도시되어 있다. 이 제 2 노즐 본체는 노즐 본체 (1) 와 병행하여 작동될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 이젝터는 병행하여 작동되는 2 개 이상의 노즐 본체 (1) 를 장착시키기 위한 복수의 하우징 (19) 을 가질 수도 있다.

도 6 을 참조하면, 기계부재 (20) 에 장착된 이젝터가 도시되어 있는데, 이 이젝터는 본 발명에 따른 일체식 밸브부재를 갖춘 노즐 본체 (1) 를 포함하고 있다. 노즐 본체 (1) 는 입구 챔버 (i) 로부터 출구 챔버 (u) 로 연장하며 포위 공간 (v') 을 통과하는데, 이 포위 공간은 이젝터의 작동을 통해 배기된다. 노즐 본체 (1) 는 블라인드 구멍 (21) 으로서 형성된 보어 (21) 안에 단단히 끼워맞춰지며, O-링 (22) 을 통해 상기 보어의 내벽과 밀봉된다. 포위 공간 (v') (필요시 입구 챔버 (i) 와 출구 챔버 (u) 도 포함됨) 은 보어 (21) 와 교차하는 횡방향 보어로서 형성될 수도 있다. 도시된 실시형태에 있어서, 상기 공간 (v') 은 시일 (22) 에 의해 분리된 3 개의 개별 공간 (v') 으로 이루어진다. 그러나, 필요한 분야에 따라서 보어 (21) 내에서의 노즐 본체의 수용 및 밀봉과 관련된 구성을 다르게 함으로써, 개별 챔버들 (v') 은 노즐 본체 (1) 와 보어 (21) 의 벽 사이의 원형 간극을 통해 상호 유체 소통될 수도 있다.

이상, 노즐 (2, 3, 4, 5) 과 밸브부재 (11) 를 회전 대칭형의 본체로 형성한 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명하였다. 이러한 구성은, 여러 상이한 분야에서 사용하는데 있어 제조, 보수 및 구조의 면에서 가장 바람직한 실시형태이기는 하지만, 본 발명이 예시한 바와 같은 구성을 가지는 이젝터로 제한되지 않으며, 적어도 외부적으로 다른 단면 모양을 가지는 노즐 본체로도 본 발명의 많은 특징 및 이점들을 얻을 수 있음은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명의 보호범위에는, 여기에서 특별히 예시하지는 않았지만 상술한 설명을 통해 변경 가능한 당업자의 지식범위 내에 있는 실시형태들을 포함한다.

Claims (5)

1. 직렬로 조립된 2개 이상의 노즐 (2, 3, 4, 5) 을 포함하는 이젝터 (1) 로서, 이 노즐들을 통해 고속으로 공급된 공기류를 사용하여 외측의 포위 공간 (v,v') 에 부압을 발생시키며, 상기 포위 공간은 상기 노즐들 사이에 위치한 하나 이상의 슬롯 (7, 8, 9) 과 유체 소통부 (10) 를 통해서 소통하도록 되어 있는 이젝터에 있어서,

   상기 노즐들을 일체식의 회전 대칭형 노즐 본체 (1) 로 함께 결합시키는 수단이 상기 노즐들에 제공되며,

   상기 유체 소통부 (10) 는 상기 회전 대칭형 노즐 본체 (1) 의 벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 이젝터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 소통부 (10) 를 덮기 위한 하나 이상의 가요성 밸브부재 (11) 가, 상기 노즐들을 통해 공급된 공기류와 동축으로 연장되도록 상기 노즐 본체에 일체적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 이젝터.
3. 제 2 항에 있어서, 일체식 노즐 본체 (1) 를 함께 형성하는 동시에 각 노즐들의 사이에 슬롯 (7, 8, 9) 이 형성되도록 결합되는 상기 노즐들 (2, 3, 4, 5) 은, 각 슬롯과 접속배치된 원통형의 가요성 밸브부재 (11) 를 각각 가지며,

   상기 밸브부재 (11) 는 각각 상기 유체 소통부 (10) 를 덮기 위한 하나 이상의 반원형 설부 (13) 를 제공하도록 축방향으로 슬롯 (12) 이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이젝터.
4. 제 2 항에 있어서, 일체식 노즐 본체 (1) 로 조립되는 2 개 이상의 노즐의 대향 단부에는 점차로 증가하는 단면 개구면적을 가지는 관통 채널 (6) 이 형성되고,

   상기 노즐 본체는, 상기 채널로 개방되어 유체 소통부 (10) 를 통해 상기 포위 공간 (v, v') 과 소통하는 하나 이상의 슬롯 (7, 8, 9) 과, 그리고 상기 유체 소통부를 덮는 밸브부재 (11) 를 위한 하나 이상의 시트 (18) 를 가지는 것을 특징으로 하는 이젝터.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐은 일체식 노즐 본체 (1) 를 형성하도록 조립되는 회전 대칭형의 외부 단면형상과 내부 단면형상을 가지며,

   하나 이상의 원통형 밸브부재 (11) 는, 노즐 본체를 포위하는 외측 공간 (v, v') 과 대기 사이에 소정의 압력차가 달성된 때에, 노즐 본체의 조립 노즐 (2, 3, 4, 5) 사이에 형성된 슬롯 (7, 8, 9) 의 영역에서 당해 노즐을 관통하는 채널 (6) 과 포위 외측 공간 사이의 유체 소통부 (10) 를 덮도록, 상기 노즐 본체에 일체적으로 수용되고, 상기 밸브부재는 노즐 본체의 내벽을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 이젝터.