KR100637034B1 - 회전 개폐식 플런저 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 내를 피스톤이 왕복 운동하면서 그 용적의 변화에 따라 유체를 흡입, 토출시키는 플런저 펌프에 있어서, 특히 피스톤이 내장된 실린더의 하부에 회전식 밸브체를 내장한 밸브몸체를 장착하되, 상기 밸브체는 상기 유압실린더의 일측에 장착된 개폐실린더에 의해 회전됨에 따라 그 실린더 및 저장탱크 및 배출로를 유기적으로 개방 또는 밀폐시켜 물에 포함된 자갈이나 모래, 거친 분뇨 등의 각종 유체가 펌핑되게 함으로서,

흡입행정 및 배출행정시 그 흡입로 및 배출로의 개방 및 밀폐가 정확하게 제어되므로 그 펌프효율을 향상시킬 수 있으면서도 그 밸브체에 가해지는 과도한 압력으로부터 충분한 대응력을 갖고 있으므로 펌프의 수명이 크게 연장되는 것이며, 구조가 단순하면서도 보다 향상된 용적률을 기대할 수 있으므로 매우 경제적인 효과가 있는 회전 개폐식 플런저 펌프에 대한 것이다.

플런저 펌프, 피스톤, 밸브몸체, 회전식 밸브체, 유입로, 배출로

Description

회전 개폐식 플런저 펌프 {Rotatable opening and shutting type plunger pump}

도 1은 본 발명 플런저 펌프의 분리사시도

도 2는 본 발명 플런저 펌프의 결합상태의 절개사시도

도 3은 본 발명 플런저 펌프의 전체단면도

도 4a 및 도 4b는 본 발명 플런저 펌프의 작동상태도로서,

도 4a는 흡입행정시의 단면도

도 4b는 토출행정시의 단면도

도 5는 본 발명 플런저 펌프의 사용상태예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 유압실린더 2 : 피스톤

3 : 실린더 4 : 플랜지

5 : 개폐실린더 6 : 실린더로드

7 : 브라켓

10 : 밸브몸체 11 : 유입플랜지

12 : 배출플랜지

20 : 밸브체 21 : 유입로

22 : 배출로

30 : 저장탱크

본 발명은 실린더 내를 피스톤이 왕복 운동하면서 그 용적의 변화에 따라 유체를 흡입, 토출시키는 플런저 펌프에 있어서, 그 흡입구와 토출구의 개폐를 유압실린더에 의해 작동하는 회전식 밸브체에 의해 이루어지게 하여 물에 포함된 자갈이나 모래, 거친 분뇨 등의 각종 유체 펌핑에 적합하게 한 플런저 펌프에 관한 것이다.

기존의 플런저 펌프는 흡입관과 토출관이 각기 형성된 실린더 내를 피스톤이 왕복 운동하면서 각 관에 장착된 체크밸브가 교호로 작동되면서 피스톤의 왕복에 따라 흡입과 토출이 교호로 이루어지게 하여 고압의 송출력을 얻게 하였다.

그러나, 전기한 종래의 플런저 펌프는 점도가 약한 유체에 대하여는 고압의 송출력을 얻을 수 있으나 흡입관 및 토출관의 개폐를 체크밸브에 의해 이루어지게 하였던 것이어서 물에 포함된 자갈이나 모래, 거친 분뇨 등의 각종 유체의 경우에는 그 체크밸브의 틈사이에 거친 입자가 끼는 경우가 발생하여 잦은 고장이 발생하여 토사나 분뇨 등의 펌핑으로는 적합치 않았다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명인은 1996년 10월 22일 실용신안등록출원 제35019호에 의한 플런저 펌프를 안출한 바 있으나, 상기와 같은 구조의 슬라이딩 개폐식 플런저 펌프는 개폐변으로 누유현상이 일어나므로 물에 포함된 자갈이나 모래, 거친 분뇨 등의 각종 유체 등에 작동간이 잠긴 상태에서 작동되게 하므로 용도의 다양성이 떨어졌다.

이에 본 발명 출원인은 1997년 01월 14일 실용신안등록출원 제398호에 의해, 실린더의 펌핑 작동과 개폐판의 작동을 유압펌프와 유압실린더에 의해 토출 및 흡입타이밍을 조절하여 작동시키므로 그 구조를 보다 단순히 하며, 플런저 펌프의 강점인 강한 송출력을 유지하면서도 거친 입자의 유체도 펌핑할 수 있게 한 플런저를 제안한 바 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 슬라이딩 개폐식 플런저 펌프는, 슬라이딩 작동되는 개폐판에 의해 흡입행정 및 토출행정이 가변되는 구조를 갖고 있어 상기 개폐판에 작용하는 흡입압 및 토출압이 상당하여 그 개폐판은 물론 개폐판이 고정되는 취부부재의 무리한 과압 작동에 의한 손상 및 고장이 빈번한 문제점이 있는 것이다.

즉, 상기한 개폐판에는 통공이 형성되어 있어, 그 통공이 상,하로 슬라이딩되며 흡입실린더의 행정에 따라 흡입구 및 토출구를 교호로 개폐하여 유체를 송출 하는 역할을 하는 것으로서, 상기한 유체는 점액 상태이거나 거친 입자로 구성되어 있을 경우에는 그 개폐판에 과도한 흡입 또는 토출압력이 작용하게 되는 것이다.

따라서, 과도한 압력에 의해 무리한 작동은 물론 이에 의한 변형 및 손상 등을 일으키는 원인이 되고 있으며, 장시간 사용시 틈새가 발생하여 이를 통해 내부 오염물이 새어나오거나 유출되어 환경을 오염시키는 등의 문제점을 갖고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 극복하고자 안출된 것으로서, 피스톤이 내장된 실린더의 하부에 회전식 밸브체를 내장한 밸브몸체를 장착하되, 상기 밸브체는 상기 유압실린더의 일측에 장착된 개폐실린더에 의해 회전됨에 따라 그 실린더 및 저장탱크 및 배출로를 유기적으로 개방 또는 밀폐시켜 물에 포함된 자갈이나 모래, 거친 분뇨 등의 각종 유체가 펌핑되게 함으로서,

흡입행정 및 배출행정시 그 흡입로 및 배출로의 개방 및 밀폐가 정확하게 제어되므로 그 펌프효율을 향상시킬 수 있으면서도 그 밸브체에 가해지는 과도한 압력으로부터 충분한 대응력을 갖고 있으므로 펌프의 수명이 크게 연장되는 것이며, 구조가 단순하면서도 보다 향상된 용적률을 기대할 수 있으므로 매우 경제적인 효과가 있는 회전 개폐식 플런저 펌프를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명 플런저 펌프의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명 플런저 펌프의 결합상태의 절개사시도이며, 도 3은 본 발명 플런저 펌프의 전체단면도이다.

유압실린더(1)의 피스톤(2)이 내장되는 실린더(3)의 끝단에 회전식 밸브체(20)가 내장되는 밸브몸체(10)를 장착하고, 상기 밸브몸체(10)의 일측으로 노출된 밸브체(20)의 단부에는 별도의 플랜지(4)에 의해 상기 유압실린더(1)의 일측으로 하향 장착된 개폐실린더(5)의 실린더로드(6) 끝단이 브라켓(7)에 의해 이격 결합되게 하되,

상기 밸브몸체(10)의 일측단에는 별도의 저장탱크(30)와 연결되는 유입플랜지(11)가 형성되고, 밸브몸체(10)의 외측면에는 상기 밸브몸체(10)의 내부와 연통되는 배출플랜지(12)가 형성되며,

상기 밸브체(20)에는, 상기 유입플랜지(11) 및 실린더(3)와 연통되는 절곡상의 유입로(21)와, 상기 실린더(3) 및 배출플랜지(12)와 연통되는 절곡상의 배출로(22)가 각각 형성되어,

상기 개폐실린더(5)의 작동에 의해 유입로(21)의 개방시 그 배출로(22)는 폐쇄되고 상기 유입로(21)의 폐쇄시 그 배출로(22)는 개방되게 구성한 것이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명 회전 개폐식 플런저 펌프의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a의 도시와 같이 저장탱크(30) 내의 각종 오물이나 분뇨 등의 유체를 펌 핑하여 외부로 배출시키기 위해서 상기 유압실린더(1)를 작동시켜 그 실린더(3) 내부의 피스톤(2)이 유입실린더(1) 측으로 이동되게 하면 상기 실린더(3)의 내부 압력이 떨어지며 진공상태가 되는 것인데, 이러한 압력 변화는 상기 저장탱크(30) 내부의 유체를 끌어당기는 힘으로 작용하게 된다.

이때, 상기한 피스톤(2)의 삽입방향 작동시에는 일측 개폐실린더(5)의 실린더로드(5)는 실린더몸체 측으로 작동되어 있는 상태로서, 상기 개폐실린더(5)의 실린더로드(6)가 실린더몸체 측으로 후퇴되어 있음에 따라 브라켓(7)에 의해 연결되어진 밸브몸체(10) 내의 밸브체(20)는 그 유입로(21)가 상기 저장탱크(30)와 상기 실린더(3)의 내부가 연통되게 각도 설정되어 있는 것이며,

상기 배출로(22)는 실린더(3)의 내부 및 배출통로 측으로 폐쇄되어 있는 회전각을 갖게 된다.

따라서, 외부로부터 공기나 유체의 유입이 발생치 않으므로 온전하게 상기 저장탱크(30) 내부의 유체를 실린더(3) 내부로 끌어 올릴 수 있는 것이며, 도 4b의 도시와 같이 상기 피스톤(2)의 상사점을 지나 다시 밸브 측으로 돌출하는 순간 상기 개폐실린더(5)가 작동하여 그 실린더로드(6)를 돌출시키므로 이와 연동하는 밸브체(20)가 회전하면서 상기 유입로(21)는 폐변시키고 상기 배출로(22)는 개방되게 하므로 실린더(3) 내부의 유체가 그 배출로(22)를 따라 배출플랜지(12)를 통해 외부로 펌핑되는 것이다.

즉, 상기한 실린더로드(6)는 그 브라켓(7)이 100°이상 회전할 수 있을 정도의 작동거리를 갖게 되는 것이며, 이와 연결된 밸브체(20) 역시 100°이상 회전하 면서 밸브몸체(10)의 내부에 긴밀하게 삽입되어진 밸브체(20)의 유입로(21) 및 배출로(22)를 개폐시키는 것인데, 상기한 회전각은 그 밸브체(20)가 보다 정확하고 효율적인 회전각을 갖게 하여 보다 정확한 유입,배출로의 개폐를 담당하게 되는 것이다.

상기한 밸브체(20)의 유입로(21) 및 배출로(22)는 도시된 바와 같이 각기 다른 방향을 향하고 형성되어 있는 것으로서, 그 유입로(21)는 수직 및 회전축방향으로 절곡 형성된 반면, 상기 배출로(22)는 수직 및 회전축 직교방향으로 형성되어 있으므로 그 밸브체(20)의 회전에 의해 상기한 유입로(21)의 수직부 또는 배출로의 회전축 직교방향부가 각각 개방 또는 폐쇄되어 그 유체의 유입 및 배출을 제어하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명 플런저 펌프는 도 5의 도시와 같이 상기한 저장탱크(30)의 배출측에 밸브몸체(10)의 일측 유입플랜지(11)를 체결하면 되는 것이고, 상기 밸브몸체(10)의 측주면에 형성된 배출플랜지(12)에는 유체 배출용 관체 또는 호스 등을 장착하여 사용하면 되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 플런저 펌프는 비교적 간단한 회전식 밸브구조를 채택함에 따라 매우 견고하면서도 뛰어난 작동 성능을 갖게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명 회전 개폐식 플런저 펌프는, 흡입행정 및 배출행정시 그 흡입로 및 배출로의 개방 및 밀폐가 정확하게 제어되므로 그 펌프효율을 향상시 킬 수 있으면서도 그 밸브체에 가해지는 과도한 압력으로부터 충분한 대응력을 갖고 있으므로 펌프의 수명이 크게 연장되는 것이며, 구조가 단순하면서도 보다 향상된 용적률을 기대할 수 있으므로 매우 경제적인 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 유압실린더(1)의 피스톤(2)이 내장되는 실린더(3)의 끝단에 회전식 밸브체(20)가 내장되는 밸브몸체(10)를 장착하고, 상기 밸브몸체(10)의 일측으로 노출된 밸브체(20)의 단부에는 별도의 플랜지(4)에 의해 상기 유압실린더(1)의 일측으로 하향 장착된 개폐실린더(5)의 실린더로드(6) 끝단이 브라켓(7)에 의해 이격 결합되게 하되,

   상기 밸브몸체(10)의 일측단에는 별도의 저장탱크(30)와 연결되는 유입플랜지(11)가 형성되고, 밸브몸체(10)의 외측면에는 상기 밸브몸체(10)의 내부와 연통되는 배출플랜지(12)가 형성되며,

   상기 밸브체(20)에는, 상기 유입플랜지(11) 및 실린더(3)와 연통되는 절곡상의 유입로(21)와, 상기 실린더(3) 및 배출플랜지(12)와 연통되는 절곡상의 배출로(22)가 각각 형성되어,

   상기 개폐실린더(5)의 작동에 의해 유입로(21)의 개방시 그 배출로(22)는 폐쇄되고 상기 유입로(21)의 폐쇄시 그 배출로(22)는 개방되게 구성함을 특징으로 하는 회전 개폐식 플런저 펌프.

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