KR100624563B1 - 이젝터 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이젝터 펌프에 관한 것으로서, 이젝터 펌프본체의 흡기실 내부직경에 대해 소정의 간극을 갖는 첵크밸브의 설치에 따라 2차 진공에서의 배압이 걸리지 않으면서 유량의 증가는 원활하게 이루어지는 한편, 제2노즐체는 공기취출구(Diffuser)와 직접적으로 연결하여 공기저항에 의한 떨림현상을 방지할 수 있으며, 공기취출구의 외측둘레에 탄성부재를 설치함으로써, 펌프본체에 조립시 각 구성요소인 공기취출구, 제2노즐체, 제1노즐체와 함께 첵크밸브의 조립을 정확히 유지할 수 있어 안정적인 작동을 제공하는 효과가 있다.

이젝터 펌프, 첵크밸브, 노즐, 압축공기, 공기취출구

Description

이젝터 펌프{Ejector pump}

도 1은 종래 이젝터 펌프를 도시한 단면도,

도 2는 종래 이젝터터 펌프의 노즐을 발췌하여 도시한 단면도,

도 3은 본 발명인 이젝터 펌프를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 이젝터펌프의 주요부분을 분리하여 도시한 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

3: 흡기실 5: 흡기공

10: 펌프본체 20: 노즐블럭

21: 제1노즐체 30: 제2노즐체

40: 첵크밸브 50: 고정블럭

52: 안내홈 60: 공기취출구(Diffuser)

70: 탄성부재

본 발명은 이젝터 펌프에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 이젝터 펌프의 흡기실을 구획하는 첵크밸브의 및 압축공기를 분출하는 노즐체의 설치를 개선하여 2 차 진공에서의 배압이 걸리지 않고서도 유량의 증가는 원활하게 이루어지고, 공기저항의 발생에 따른 노즐체의 진동을 방지하여 진공발생 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 진공을 발생하는 장치로서의 이젝터(Ejector)는 노즐(Nozzle)과 디퓨저(Diffuser)로 불리는 기본파트(Part)로 구성된 것으로, 통상적인 모터로 펌프를 회전시키는 형태의 기계적운동이 아닌 압축공기의 분사압에 의해 직접 진공을 만드는 장치이다.

이는 노즐로부터 분사되는 고속의 공기가 디퓨져를 향하여 배출되도록 함에 있어, 노즐과 디퓨져 사이의 극간은 베루누이의 정리에서 설명된 부압(負壓)이 발생하며, 이것이 진공이 된다. 이 부압에 의해 디퓨져의 입구로 들어온 공기분류에 주위의 공기가 공기의 점성에 의해 끌려오며 공급된 압축공기와 진공포트로 흡입된 공기는 디퓨져를 함께 통과하면서 배기포트로 배출되는 구조이다.

상기한 바와 같은 원리로 노즐에서 압축공기를 연속적으로 공급함으로서 소정의 장치 내에서는 진공상태를 유지할 수 있게 되는 것이며, 이러한 진공장치는 반송, 자동조립기, 로보트, 프레스 등의 진공흡착 장치의 진공원, 진공누설 측정시의 진공원 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.

종래의 이젝터펌프는 압축공기가 분출되는 노즐로부터 사이를 두고 이젝터공을 설치하고, 이 사이에 흡기공과 연통되는 흡기실이 형성된 것으로, 압축공기가 노즐로부터 이젝터공으로 분출됨에 따라서 흡기실측이 부압이 발생되어 흡기공을 통하여 외부공기를 흡입하고, 이는 압축공기와 함께 이젝터공으로 분출되는 것이 다.

따라서, 상기한 종래의 이젝터 펌프의 외부공기 흡입량은 압축공기의 공급되는 압력 및 그 양에 의하여 정해지거나, 또는 에젝터 펌프의 자체의 크기에 따라서만 정해지는 것이었다.

이와 같은 점을 감안하여 1992년 대한민국 등록실용신안 제68315호에 개시된바 있다.

상기 등록실용신안은 압축공기를 2단계로 분출시켜서 흡입유량을 증가시키고, 가공 및 수리보수가 용이하며 경제적인 이젝터 펌프를 발명한 것인 바, 그 구성을 살피면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와같이 펌프본체(1)에 노즐공(2)을 가진 노즐블럭(3)이 나사결합되고, 이젝터공(4)과 흡기공(5)이 천설되며 이들이 흡기실(6)에 연통되도록 구성된 것에 있어서, 상기한 노즐블럭(3)의 노즐공(2)이 형성된 부위에 끼움봉(7)을 결합하고, 상기한 노즐공(2)보다 약간 크고 상기한 이젝터공(4)보다는 약간 작은 제 2 노즐공(8)과 수개의 통공(9)을 가진 끼움공(10)이 형성되며, 첵크밸브(11)가 외주면에 결합된 제2노즐체(12)를 이의 끼움공(10)에 상기한 끼움봉(7)을 삽입 결합시키고, 상기한 첵크밸브(11)의 설치된 위치에 따라 상기 흡기실(6)을 제1 및 제2흡기실(13)(13')로 분할하되, 상기한 첵크밸브(11)는 제1흡기실(13)에서 제2흡기실(13')로는 유동이 되지만, 이의 역류는 되지 않도록 구성된 것이다.

상기와 같은 종래의 구성에 있어, 도입구(14)를 압축기(도시되지 않음)등의 압축공기 공급원으로 접속하여 압축공기를 보내면, 압축공기는 노즐공(2)에서 분출 하여 제 1 흡기실(13)측에 부압이 발생된다.

이때의 부압발생은 외부공기가 흡기공(5)을 통하여 흡입되어 상기한 노즐공(2)을 통하여 분출된 압축공기와 함께 제2노즐공(8)을 통과하게 되며, 제2노즐체(12)에 결합된 첵크밸브(11)에 흡입력이 작용하여 제2흡기실(13')과는 폐쇄된 상태를 유지한다. 따라서 외부공기와 압축공기는 또다시 제 2 노즐공(8)으로 분출되어 이젝터공(4)을 통해 최종적으로는 소음기(15)측으로 유출되어 진다. 이때 제2흡기실(13')에는 부압이 발생되며, 이 부압에 의해 제2노즐체(12)에 삽착된 첵크밸브(11)가 약간 내측으로 늘어져서 제1흡기실(13)과 연통되며, 이와 연계동작으로 제1흡기실(13)을 통하여 흡기공(5)으로부터 외부공기를 또 다시 흡입하게 된다.

상기한 바와 같은 구성으로 동작되는 종래의 이젝터펌프는 구조가 간단하고 펌프본체의 부피가 앞서 기술한 기존 이젝터 펌프에 비해, 노즐블록만의 교체로 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 압축공기의 소비량은 절감시키면서 외부공기의 흡입량은 증가시키게 되며, 이에 연결되는 기기 및 장치의 진공상태를 급속하게 이를 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 이젝터 펌프는 이젝터공으로 압축공기의 분사배출에 있어, 상기 제2노즐체는 그 종단부분이 흡기실로부터 이젝터공까지 이격된 형태를 이루고 있기 때문에, 고압의 압축공기 분출시 공기저항에 의한 떨림현상이 발생되어 안정적이지 못한 단점이 있었다.

또한, 펌프본체에 있어, 상기 노즐블럭으로부터 연결되는 제2노즐체는 첵크밸브의 정확한 동작이 이루어지기 위해서 흡기실 내부를 정확히 구분하여야 하는데, 이는 조립위치가 정확하더라도 상기와 같은 이젝터공으부터 이격된 위치에서 더욱이 공기저항에 의한 노즐 떨림발생이 일어나 조립에 따른 결합공차의 기준을 설정하기에 매우 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 제2노즐체에 결합되어 흡기실을 구획하고 부압에 의해 해제하는 첵크밸브의 경우는, 제2흡기실에서의 발생하는 부압의 정도가 설정치에 근접하여야만 오므려지는 동작이 이루어지기 때문에, 실질적으로 장치측으로부터 진공압이 높아지는 상태에서는 제1흡기실측과의 연통이 원활하지 못하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 이젝터 펌프의 흡기실을 구획하는 첵크밸브의 및 압축공기를 분출하는 노즐체의 설치를 개선하여 2차 진공에서의 배압이 걸리지 않고서도 유량의 증가는 원활하게 이루어지고, 공기저항에 따른 노즐의 진동을 방지하여 진공발생 효율을 향상시킬 수 있는 이젝터 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 외부공기를 흡입하는 흡기공과 흡기실이 배기통로와 함께 연통되게 형성된 펌프본체와, 상기 흡기실측에 나사결합되며, 선단에 제1노즐체가 설치되어 압축공기를 도입시키는 노즐블럭과, 노즐블럭 선단에 연결되어 압축공기와 외부공기를 혼합하여 분출하는 제2노즐체와, 제2노즐체의 외측둘레에 설치되어 상기 흡기실을 제1흡기실과 제2흡기실로 구획하는 역지변의 첵크밸브로 이루어진 이젝터 펌프에 있어서, 상기 첵크밸브는 외측면이 라운딩된 종형상의 단면적을 갖되, 흡기실 내부 직경에 대해 종단이 이격 설치되고, 상기 흡기실의 내부직경에는 중공형의 고정블럭이 압입 설치되며, 고정블럭의 내부직경에 제2노즐체의 선단을 연결 지지하며, 혼합된 압축공기를 배출하는 공기취출구가 탄성부재와 함께 압입 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명인 이젝터 펌프를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이젝터펌프의 주요부분을 분리하여 도시한 단면도이다.

본 발명은 외부공기를 흡입하는 흡기공(5)과 흡기실(3)이 연통되게 형성된 펌프본체(10)와, 상기 흡기실(3)측에 나사결합되며, 선단에 제1노즐체(21)가 설치되어 압축공기를 도입시키는 노즐블럭(20)과, 노즐블럭(20) 선단에 연결되어 압축공기와 외부공기를 혼합하여 분출하는 제2노즐체(30)와, 제2노즐체(30)의 외측둘레에 설치되어 상기 흡기실(3)을 제1흡기실(3-1), 제2흡기실(3-2)로 구획하는 역지변의 첵크밸브(40)로 이루어진 이젝터 펌프(100)에 있어서, 상기 첵크밸브(40)는 외측면이 라운딩된 종형상의 단면적을 갖되, 상기 흡기실(3) 내부 직경에 대해 종단이 이격 설치된다.

또한, 상기 흡기실(3)의 내부직경에는 중공형의 고정블럭(50)이 압입 설치되고, 상기 고정블럭(50)의 내부직경에는 제2노즐체(30)의 선단을 연결 지지하며, 혼합된 압축공기를 배출하는 공기취출구(60)가 탄성부재(70)와 함께 압입 설치된다.

상기 탄성부재(70)는 상기 고정블럭(50)의 내부 직경보다 큰 직경을 갖는 고 무링으로서, 상기 고무링은 고정블럭(50) 내에 공기취출구(Diffuser)의 결합시 고무링이 갖는 물질의 탄력적인 특성으로 조립에 의한 공차를 허용할 수 있기 위함이다.

상기 제2노즐체(30)는 종래와 동일한 구조로서, 중공으로 제1노즐체(21)의 선단에 결합되는 끼움공(31)과, 끼움공(31)으로부터는 상기 제1노즐체(21)부터 압축공기를 유통시켜 분출하기 위한 제2노즐공(32)이 연장 형성되며, 상기 끼움공(31)의 둘레에는 수개의 통공(33)이 형성되어 흡기실(3)로부터 외부공기를 유입하는 구조를 갖는다.

상기 제1노즐체(21)는 노즐블럭(20)으로부터 교체가 용이한 구조로서, 중앙에 노즐블럭(50)의 중앙측에 압축공기 도입구(20a)와 연통되는 제1노즐공(21a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 공기취출구(60)는 중공의 이젝터공(61)이 형성되고, 이젝터공(61)이 시작되는 초입에 외부공기 흡입을 위한 통공(62)이 수개 천공되며, 상기 제2노즐체(30) 선단에 결합되는 끼움축(63)이 연장 형성되며, 외측둘레에는 상기 탄성부재(70) 내경보다 크고 탄성부재(70) 외경보다 작은 직경을 갖는 요홈(64)이 형성되고, 요홈(64)으로부터 외부직경방향으로 연장되어 탄성부재를 지지하는 단차턱(65)이 형성된다.

상기 고정블럭(50)은 상기 공기취출구(60)의 일측 길이축을 수용하는 결합공(51)이 형성되고, 공기취출구(60)측의 탄성부재(70) 외경을 안내 지지하는 안내홈(52)이 상기 결합공(51)으로부터 카운터 보링된다.

도면 중 미설명 부호 15는 소음기를 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명의 이젝터 펌프에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 콤푸레셔 등의 압축기(도면에서 생략함)로부터 압축된 공기의 공급은 도시된 노즐블럭(20)의 도입구(20a)를 통해 공급되고, 공급되는 압축공기는 제1노즐체(21)의 제1노즐공(21a)을 통과하면서 일직선상으로 상기 제1노즐체와 연결되어 있는 제2노즐체(30)의 제2노즐공(32)으로 압축공기를 압송이 이루어진다.

상기와 같은 압축공기의 유속에 의해서 제1노즐체(21)가 연결되는 제2노즐체(30)의 통공(33)부위로는 상기 첵크밸브(40)를 경계로 나누어지는 제2흡기실(3-1)측과 연통되어 있는 흡기공으로부터 부압발생으로 인해 외부공기가 유입된다.

이때의 부압발생은 외부공기가 흡기공(5)을 통하여 흡입되는 것으로, 상대적으로 흡기공(5)측과 연결되는 장치측은 공기의 배출에 따라 진공압을 형성하는 상태이다.

또한, 상기 제2노즐체(30)의 제2노즐공(32)을 통하여 분출되는 압축공기는 외부공기와 함께 혼합된 상태에서 상기 제2노즐체와 연결된 공기취출구(60)의 이젝터공(61)을 통해 외부에 설치된 소음기(15)를 거쳐 배출된다.

상기와 같이 일차적으로 제2노즐체(30)의 제2노즐공(32)으로부터 공기취출구(60)의 이젝터공(61)을 통과하는 상태에서 유속되는 압축공기는 공기취출구(60)의 통공(62)을 통해 제2흡기실(3-2)로부터 2차적으로 부압이 발생될 수 있 는데, 이때의 상기 첵크밸브(40)의 종단은 도면에서 발췌된 부분과 같이 흡기실(3)의 내부직경에 대해 소정의 간극(t)을 유지하고 있는 이유에서 압축공기의 유속에 의한 배압은 걸리지 않게 된다.

즉, 배압은 걸리지 않은면서도 상기와 같이 첵크밸브(40)가 흡기실(3)로부터 이격되어 있는 상태이기 때문에, 일차적으로 부압이 발생하는 제1흡기실(3-1)측과 항상 연통되어 있어 상기 흡기공(5)을 통한 외부장치로부터의 공기를 흡수하여 진공상태로 만들어 줄수 있게 된다.

특히, 상기 첵크밸브(40)는 단면적이 일방향으로 종 형상을 갖도록 라운딩 되어 있어, 외부공기의 유입 흐름은 원활하게 할 수 있는 이점이 있게 된다.

한편, 상기 제2노즐체(30)의 제2노즐공(32)을 통과하는 압축공기의 유속에 의한 공기저항은 곧 공기취출구(60)의 끼움축(63)과 연결되어 있기 때문에 제2노즐체(30)의 선단부분 떨림현상을 잡아 안정적인 작동이 이루어지게 된다.

상기 제2노즐체(30)를 연결 지지하고 있는 공기취출구(60)는 흡기실(3)의 내부직경에 압입 설치된 고정블럭(50)에 설치되는데, 이는 상기 제1노즐체(21), 제2노즐체(30)를 비롯한 공기취출구(60)는 외측둘레에 설치되고, 상기 고정블럭(50)의 안내홈(52)에 그 외경이 삽입 결합된 탄성부재(70)에 의해 더욱 구성요소의 조립공차를 안정적으로 유지시켜 줄 수 있다.

이는 고무링으로 이루어진 탄성부재(70)의 외부직경이 카운터 보링된 상기 고정블럭(50)의 안내홈(52)에 삽입될 때에 있어, 신축성이 있는 탄성부재의 특성으로 상기의 각 공기취출구(60), 제2노즐체(30), 제1노즐체(21)와 함께 흡기실(3) 내부직경으로부터 소정의 간극(t)을 갖도록 설치되는 첵크밸브(40)의 균형을 안정적으로 잡아주는 역할을 하여 보다 안정적인 압축공기의 분출작용 및 진공 발생작용의 유리한 조건을 갖출 수 있는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 이젝터 펌프본체의 흡기실 내부직경에 소정의 간극을 두고 설치되는 첵크밸브에 의해 2차 진공에서의 배압이 걸리지 않으면서 유량의 증가는 원활하게 이루어지는 한편, 제2노즐체는 공기취출구와 직접적으로 연결하여 공기저항에 의한 떨림현상을 방지할 수 있으며, 공기취출구의 외측둘레에 탄성부재를 설치함으로써, 펌프본체에 조립시 각 구성요소인 공기취출구, 제2노즐체, 제1노즐체와 함께 첵크밸브의 조립을 정확히 유지할 수 있어 안정적인 작동을 제공하는 효과가 있다.

삭제

Claims (4)

1. 외부공기를 흡입하는 흡기공(5)과 흡기실(3)이 연통되게 형성된 펌프본체(10)와, 상기 흡기실(3)측에 나사결합되며, 선단에 제1노즐체(21)가 설치되어 압축공기를 도입시키는 노즐블럭(20)과, 노즐블럭(20) 선단에 연결되어 압축공기와 외부공기를 혼합하여 분출하는 제2노즐체(30)와, 제2노즐체(30)의 외측둘레에 설치되어 상기 흡기실(3)을 제1흡기실(3-1), 제2흡기실(3-2)로 구획하는 역지변의 첵크밸브(40)로 이루어진 이젝터 펌프(100)에 있어서,

   상기 첵크밸브(40)는 외측면이 라운딩된 종형상의 단면적을 갖되, 흡기실(3) 내부 직경에 대해 종단이 이격 설치되고, 상기 흡기실(3)의 내부직경에는 중공형의 고정블럭(50)이 압입 설치되며, 고정블럭(50)의 내부직경에 제2노즐체(30)의 선단을 연결 지지하며, 혼합된 압축공기를 배출하는 공기취출구(60)가 탄성부재(70)와 함께 압입 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 이젝터 펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재(70)는 외부직경이 상기 고정블럭(50)의 내부 직경보다 큰 직경을 갖는 고무링인 것을 특징으로 하는 이젝터 펌프.
3. 제1항에 있어서, 상기 공기취출구(60)는 중공의 이젝터공(61)이 형성되고, 이젝터공(61)이 시작되는 초입에 외부공기 흡입을 위한 통공(62)이 수개 천공되며, 상기 제2노즐체(30) 선단에 결합되는 끼움축(63)이 연장 형성되며, 외측둘레에 상 기 탄성부재(70) 내경보다 크고 탄성부재(70) 외경보다 작은 직경을 갖는 요홈(64)이 형성되고, 요홈(64)으로부터 외부직경방향으로 연장되어 탄성부재를 지지하는 단차턱(65)이 형성된 것을 특징으로 하는 이젝터 펌프.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 고정블럭(50)은 상기 공기취출구(60)의 일측 길이축을 수용하는 결합공(51)이 형성되고, 공기취출구(60)측의 탄성부재(70) 외경을 안내 지지하는 안내홈(52)이 상기 결합공으로부터 카운터 보링된 것을 특징으로 하는 이젝터 펌프.

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