KR100769176B1 - Valve assembly for diaphragm pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오작동시 어떠한 경우에도 재작동 가능한 다이어프램 펌프용 공기절환밸브에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 내부에 소정의 공기 유동공간을 형성하며, 외부의 가압된 공기가 유입되는 흡입구 및 펌프 내부와 개별적으로 연결되는 토출구를 갖는 밸브몸체; 상기 밸브몸체 내부에서 상기 흡입구로부터 상기 토출구까지의 내부 공기유로를 형성하는 스풀; 그리고 상기 밸브몸체에 설치되며, 오작동시 상기 스풀의 위치를 수동 및 자동으로 재조정하는 리셋 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프용 공기절환밸브를 제공한다. The present invention relates to an air switching valve for a diaphragm pump that can be restarted in any case in the event of a malfunction. To this end, the present invention forms a predetermined air flow space therein, the valve body having an inlet for the external pressurized air is introduced and the discharge port is connected to the inside of the pump individually; A spool which forms an internal air flow path from the inlet to the outlet in the valve body; And it is provided on the valve body, and provides a diaphragm pump air switching valve, characterized in that consisting of a reset structure to manually and automatically readjust the position of the spool in the event of a malfunction.
다이어프램 펌프, 절환밸브, 리셋구조Diaphragm Pump, Switching Valve, Reset Structure
Description
도 1은 일반적인 다이어프램 펌프를 나타내는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a general diaphragm pump.
도 2는 본 발명에 따른 다이어프램 펌프용 공기절환 밸브를 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing an air switching valve for a diaphragm pump according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 공기절환밸브의 자동작동을 나타내는 단면도이다. 3A and 3B are sectional views showing the automatic operation of the air switching valve according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 공기절환밸브의 수동작동을 나타내는 단면도이다.4A and 4B are sectional views showing the manual operation of the air switching valve according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
100 : 공기전환밸브 110 : 몸체100: air switching valve 110: body
111 : 흡입구 112,113 : 상부/하부 토출구111: suction port 112,113: upper / lower discharge port
120 : 스풀 121 : 중심축120: spool 121: central axis
122a,122b,122c : 플랜지 140 : 리셋구조122a, 122b, 122c: Flange 140: Reset structure
141 : 케이스 141a : 흡입구141:
141b,141c : 상부/하부 관통공 142 : 버튼141b, 141c: upper and lower through holes 142: button
141a: 제 1 돌출부 141b: 제 2 돌출부141a:
141c : 스토퍼 141d : 탄성부재 141c: stopper 141d: elastic member
143 : 밀폐부재143: sealing member
본 발명은 다이어프램 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 다이어프램 펌프 내부에 외부 압축공기를 방향을 교대로 변환시키면서 공급하는 공기절환밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a diaphragm pump, and more particularly, to an air switching valve for supplying an internal compressed air while alternately changing the direction of the inside of the diaphragm pump.
일반적으로 다이어프램 펌프는 내부의 다이어프램의 운동에 의해 압력을 발생시켜 대상 액체 또는 기체를 수송하는 장치이다. 상기 다이어프램 펌프는 비교적 저양정을 가지나, 유압유나 압축공기와 같은 펌프작동유체가 이송 대상 유체와 혼합되지 않게 수송할 수 있다. 이러한 다이어프램 펌프가 도 1에 도시되며 이를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다. In general, a diaphragm pump is a device that generates pressure by the movement of an internal diaphragm to transport a target liquid or gas. The diaphragm pump has a relatively low head, but can transport the pump working fluid such as hydraulic oil or compressed air without mixing with the fluid to be transported. Such a diaphragm pump is shown in FIG. 1 and briefly described with reference to the following.
도시된 다이어프램 펌프(10)는 공압식이며, 내부적으로 센터로드(도시안됨)로 연결된 좌우 2 개의 다이어프램(11a,11b) 및 상기 다이어프램들(11a,11b)을 기준으로 외측의 이송 챔버(12a,12b), 내측의 공기 챔버(13a,13b)로 이루어진 주 몸체를 갖는다. 그리고 상기 다이어프램 펌프(10)는 상기 이송 챔버들(12a,12b)과 각각 연결되는 흡입 이송관(15) 및 토출 이송관(17)을 포함하며, 상기 흡입 및 토출 이송관(15,17)에는 흡입구(14) 및 토출구(16)가 각각 형성된다. 또한 상기 다이어프램 펌프(10) 몸체에는 상기 우측 및 좌측 공기 챔버(13a,13b)에 압축공기가 번갈아가면서 공급되도록 조절하는 공기절환밸브(18)가 장착된다.
The illustrated
이러한 다이어프램 펌프(10)는 좌우 2개의 다이어프램(11a,11b)을 수평이동시켜 액체를 압송하게 되며, 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 작동시 상기 절환밸브(18)에 의해 우측의 공기 챔버(13a)에 압축공기가 보내지면, 서로 연결된 다이어프램들(11a,11b)은 우측으로 수평 이동된다. 이에 따라, 우측 이송 챔버(12a)내의 액체는 상기 토출 이송관(17)으로 압출되며 동시에 좌측 이송챔버(12b)로는 상기 흡입 이송관(15)으로부터 액체가 흡입된다. 한편, 다음 순간 상기 절환밸브(18)는 좌측 공기 챔버(13b)로 압축공기를 공급하게 되며, 상기 다이어프램들(11a,11b)들은 좌측으로 이동하면서 좌측 이송챔버(12b)내의 액체를 압출하며 동시에 우측 이송챔버(12a)로는 액체를 흡입한다. 결과적으로 상기 다이어프램들(11a,11b)의 왕복운동에 의해 상기 액체는 상기 흡입구(14)로부터 흡입 이송관(15), 우측 또는 좌측 이송챔버(12a,12b) 그리고 토출 이송관(17)을 거쳐 최종적으로 상기 토출구(16)로부터 연속적으로 이송된다. The
그러나, 앞서 설명된 바와 같이 상기 다이어프램 펌프(10)의 작동은 전적으로 상기 절환밸브(18)의 압축공기 전환에 의존하므로, 상기 절환밸브(18)가 오작동하는 경우 작동이 완전히 중지되는 문제점이 있다. 일반적으로 상기 절환밸브(18)의 오작동은 주로 내부에서 왕복운동하는 스풀(spool)이 중간에 멈추는데서 기인하며 이를 해결하기 위해 종래에는 수동 또는 자동으로 상기 스풀의 위치를 재조정하는 방법이 사용되었다. However, as described above, since the operation of the
그러나, 수동방식의 경우, 상기 스풀의 재조정이 확실히 보장되나, 작업자가 인지한 후 직접 조치를 취해야 하기 때문에 재설정시까지 많은 시간이 소요된다. 반면, 자동방식의 경우 펌프 작동에 문제가 발생한 즉시 조치가 이루어질 수 있으나 스풀 재조정여부를 확인할 수 없으며, 자동으로 작동하는 구동부에 이상이 발생하는 경우 다른 방식으로 스풀을 재조절하기가 어렵다는 문제점이 있다. However, in the case of the manual method, the readjustment of the spool is certainly guaranteed, but it takes a lot of time until the reset because the operator has to recognize the action. On the other hand, in the case of the automatic method, the action can be taken as soon as a problem occurs in the operation of the pump, but it is not possible to check whether the spool is readjusted. .
본 발명은 상술된 문제점들 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 오동작시 내부 스풀을 어떠한 경우에도 효과적으로 재조정할 수 있는 다이어프램 펌프용 공기 절환밸브를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and the present invention provides an air switching valve for a diaphragm pump which can effectively readjust the inner spool in any case during malfunction.
상기 목적으로 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 소정의 공기 유동공간을 형성하며, 외부의 가압된 공기가 유입되는 흡입구 및 펌프 내부와 개별적으로 연결되는 토출구를 갖는 밸브몸체; 상기 밸브몸체 내부에서 상기 흡입구로부터 상기 토출구까지의 내부 공기유로를 형성하는 스풀; 그리고 상기 밸브몸체에 설치되며, 오작동시 상기 스풀의 위치를 수동 및 자동으로 재조정하는 리셋 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프용 공기절환밸브를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention forms a predetermined air flow space therein, the valve body having an inlet and a discharge port that is connected to the inside of the pump and the pressurized air outside; A spool which forms an internal air flow path from the inlet to the outlet in the valve body; And it is provided on the valve body, and provides a diaphragm pump air switching valve, characterized in that consisting of a reset structure to manually and automatically readjust the position of the spool in the event of a malfunction.
보다 상세하게는, 상기 수동/자동 리셋구조는 소정의 내부공간을 형성하며 외부의 공기가 유입되는 흡입구를 포함하는 케이스; 및 상기 케이스 내부에 설치되며, 소정 외부 작동력에 의해 상기 몸체 내부로 돌출되어 상기 스풀을 이동시키는 일직선 바 형태의 버튼을 포함한다.More specifically, the manual / automatic reset structure may include a case forming a predetermined internal space and including a suction port through which external air is introduced; And a button in the form of a straight bar installed inside the case and protruding into the body by a predetermined external operating force to move the spool.
여기서 상기 버튼은 상기 공기압력 작용시 상기 몸체 내부로 돌출되는 제 1 돌출부; 상기 제 1 돌출부와 대향되게 연장되며, 최소 일부가 항상 상기 케이스 외 부로 돌출되는 제 2 돌출부; 상기 제 2 돌출부의 돌출길이를 한정하며 상기 공기압력이 작용되는 스토퍼를 갖는다. The button may include a first protrusion protruding into the body when the air pressure is applied; A second protrusion extending to face the first protrusion and at least partially protruding out of the case; And a stopper to which the air pressure is applied to define the protruding length of the second protrusion.
한편 상기 수동/자동 리셋구조는 상기 밸브의 오작동으로 인한 펌프의 이상압력상태를 감지하는 압력감지부; 및 상기 압력감지부와 연동하여 상기 흡입구를 통해 상기 케이스 내부로 압축공기를 공급하는 보조 공기공급부를 더 포함하는 것이 바람직하다. The manual / automatic reset structure may include a pressure sensing unit configured to detect an abnormal pressure state of the pump due to a malfunction of the valve; And an auxiliary air supply unit which supplies compressed air to the inside of the case through the suction port in cooperation with the pressure sensing unit.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above objects can be specifically realized are described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted below.
도 2는 본 발명에 따른 다이어프램 펌프용 공기절환 밸브를 나타내는 단면도이며 이를 참조하여 공기절환밸브의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 2 is a cross-sectional view showing an air switching valve for a diaphragm pump according to the present invention will be described in detail with reference to this structure of the air switching valve.
상기 공기절환밸브(100)는 도시된 바와 같이, 전체적으로 내부에 소정의 공기 유동공간을 형성하는 몸체(110)와 상기 몸체 내부에 위치되는 스풀(120)로 이루어진다. 또한 본 발명의 공기절환밸브(100)는 상기 몸체(110)에 설치되어 밸브(100)의 오작동시 상기 스풀(120)을 수동 및 자동으로 재위치시키는 리셋 구조(140)를 더 포함하여 이루어진다. The
먼저 상기 몸체(110)는 일측에 형성되는 흡입구(111) 및 상기 흡입구(111)에 대체적으로 대향되게 형성되는 상부/하부 토출구(112,113)를 포함한다. 상기 흡입구(111)는 다이어프램 펌프를 작동시키는 압축공기를 유입시키며, 상기 상부/하부 토출구(112,113)는 유입된 압축공기의 토출을 위해 우측 및 좌측 공기 챔버(13a,13b)와 개별적으로 연결된다. First, the
상기 스풀(120)은 전체적으로 중심축(121) 및 상기 중심축(121)으로부터 반경방향으로 돌출되는 다수개의 플랜지(122)를 포함한다. 상기 플랜지(122)는 본 발명에 있어서 실제적으로 상부, 중간 및 하부 플랜지(122a,122b,122c)를 포함한다. 그리고 서로 인접한 플랜지들사이 즉, 상부 및 중간 플랜지(122a,122b)사이 및 중간 및 하부 플랜지(122b,122c)사이에서 2개의 압축공기 통과부가 형성된다. 즉, 상기 스풀(120)은 점선 및 실선으로 표시된 바와 같이 왕복운동하는 동안 각각의 압축공기 통과부를 통해 상기 흡입구(111)로부터 상부 또는 하부 토출구(112,113)까지 이어지는 서로 다른 두 개의 내부 공기유로를 형성한다. 따라서 상기 흡입구(111)를 통해 유입된 압축공기는 상기 상부 또는 하부 토출구(112,113)로 번갈아 가며 토출될 수 있다. The
이러한 본 발명의 구성중 상기 몸체(110) 및 스풀(120)등은 일반적인 공기절환밸브와 동일하므로 이에 대한 보다 상세한 설명을 생략하며, 상기 리셋구조(140)를 상세하게 설명하면 다음과 같다. In the configuration of the present invention, the
상기 리셋구조(140)는 도시된 바와 같이 상기 몸체(110)의 상부에 위치되며 소정의 내부공간을 형성하는 케이스(141) 및 상기 케이스(141) 내부에 설치되는 버튼(142)으로 이루어진다. The
상기 케이스(141)는 앞서 설명된 몸체(110)와 유사하게 측면에 형성되어 외부의 압축공기를 유입하는 흡입구(141a)를 포함하며 상기 흡입구(141a)에는 압축공기를 공급하는 별도의 보조 공기 공급부(도시안됨)가 연결된다. 그리고 상기 케이스(141)의 상부 및 하부에는 상하 관통공(141b,141c)이 각각 형성되며 이러한 관통공(141b,141c)을 통하여 상기 버튼(142)은 상하로 작동 가능하게 삽입된다. 또한 상기 상부 관통공(141b) 및 이에 삽입된 버튼(142)사이에는 예를 들어 O-링과 같은 소정의 밀폐부재(143)가 개재되며, 이에 따라 상기 케이스(141)로부터의 최종적인 압축공기 누출을 방지한다. The
상기 버튼(142)은 도시된 바와 같이 실제적으로 일직선 바(bar) 형태의 부재로서, 전체적으로 상기 하부 관통공(141c)에 삽입되는 제 1 돌출부(142a), 상기 상부 관통공(141b)에 삽입되는 제 2 돌출부(142b) 및 상기 제 1,2 돌출부(142a,142b)사이에 형성되는 스토퍼(142c)를 포함한다. 또한 상기 버튼(142)은 상기 스토퍼(142c) 및 케이스(141) 하부면 사이에 개재되도록 상기 제 1 돌출부(142a)가 삽입되는 탄성부재(142d)를 또한 포함한다.The button 142 is a member of a substantially straight bar shape as shown in the drawing, and is generally inserted into the
보다 상세하게는, 상기 제 1 돌출부(142a)는 버튼(142)의 작동 즉, 하향운동할 때만 상기 하부 관통공(141c)으로부터 몸체(110) 내부로 돌출된다. 그리고 상기 제 2 돌출부(142b)는 상기 제 1 돌출부(142a)와 대향되게 연장되며 적어도 일부가 상기 상부 관통공(141b)을 통해 항상 상기 케이스(141)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 버튼(142)의 하향운동하는 경우 돌출길이는 변화하지만 상기 제 2 돌출부(142b)는 케이스(141)의 외부로 돌출된 상태를 유지한다. 또한 상기 스토퍼(142c)는 일차적으로 케이스(141)의 하부면 및 탄성부재(142d)와 더불어 작동 중 상기 제 1 돌출부(142a)의 돌출길이를 한정하며 동시에 이러한 길이 한정을 통해 앞서 언급된 상기 제 2 돌출부(142b)의 일정한 외부돌출상태를 가능하게 한다. 또한 상기 스토퍼(142c)는 흡입구(141a)에서 유입된 압축공기가 버튼(142) 자체에 일정 힘을 가할 수 있도록 압력 작용면을 형성한다. 상기 탄성부재(142d)는 외부 조작력 제거시 상기 버튼(142)을 원상 회복시키는 역할을 한다.More specifically, the
한편, 상기 리셋구조(140)는 밸브(100)의 오작동으로 인한 펌프의 이상압력상태를 감지하는 압력감지부(도시 안됨)를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 보조 공기공급부는 상기 압력감지부와 연동함으로써 오작동시 자동적으로 상기 흡입구(141a)를 통해 상기 버튼(142)이 작동되도록 압축공기를 공급할 수 있다.On the other hand, the
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공기절환밸브의 작용이 도 3a 내지 도 4b를 참조하여 다음에 설명된다.The operation of the air switching valve of the present invention having such a configuration will be described next with reference to Figs. 3A to 4B.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 리셋구조의 자동작동을 나타내는 단면도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 리셋구조의 수동작동을 나타내는 단면도이다. 3A and 3B are sectional views showing the automatic operation of the reset structure according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are sectional views showing the manual operation of the reset structure according to the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 공기절환밸브(100)가 오작동하는 경우, 즉 상기 스풀(120)의 운동이 정지되면, 실제적으로 상기 흡입구(111)가 폐쇄됨과 동시에 상기 스풀(120)의 상하 운동에 의존하는 내부 공기유동경로가 형성되지 않는다. 따라서, 상부 및 하부 토출구(112,113)를 통한 압축공기의 토출이 불가능해지며 결과적으로 펌프의 작동이 정지된다. As shown in FIG. 3A, when the
이와 같은 경우 본 발명에 있어서 우선적으로 상기 리셋구조(140)의 자동작동이 개시된다. 즉, 앞서 설명된 펌프의 작동불량이 발생되면, 상기 압력감지부(도시안됨)는 상기 작동불량에 수반되는 압력이상 상태를 감지하며, 이와 동시에 소정의 제어장치등을 통해 상기 보조 공기공급부(도시안됨)가 작동된다. 이 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 보조 공기공급부로부터 상기 흡입구(141a)를 통해 유입된 압축공기는 상기 스토퍼(142c)에 압력을 가하여 상기 버튼(142) 전체가 하향운동하게 한다. 이때 상기 제 1 돌출부(142a)는 하부 관통공(141c)에 의해 안내되어 상기 케이스(141)의 외부, 즉 스풀(120) 쪽으로 돌출됨으로써 상기 스풀(120)을 밀어붙여 상기 스폴(120)의 위치를 재설정한다. 동시에 상기 제 2 돌출부(142b)는 하향이동하면서 본 발명의 리셋구조(140)의 자동작동을 외부에서 인지할 수 있게 한다. In this case, the automatic operation of the
따라서, 상기 흡입구(111)가 개방되면서 상기 스풀의 플랜지들(122a,122b) 사이로 토출구(112)까지 이어지는 내부 유동경로가 형성되며, 이를 통해 압축공기는 펌프내부로 공급될 수 있다. 그리고 일단 이와 같은 정상적인 공기공급이 수행되면, 상기 펌프로부터의 배압등에 의해 상기 스풀(120)의 왕복운동이 이루어져, 상기 펌프는 계속적으로 원활하게 작동된다. Accordingly, the
한편, 도 4a에 도시된 바와 같이 보조 공기공급부의 작동불량이 발생하는 경우, 상기 흡입구(141a)를 통한 압축공기 공급이 이루어지지 않아 상기 리셋구조(140)의 자동작동이 불가능하게 된다. 그러나 본 발명에 있어서, 이러한 자동작동불능상태는 상기 제 2 돌출부(142b)의 움직임으로 통해 파악되며, 적절한 스풀(120)의 위치조절이 수동적으로 수행될 수 있다. 즉, 펌프(10)가 작동을 정지했음에도 불구하고 상기 제 2 돌출부(142b)가 하향운동하지 않으면, 조작자는 이를 자동작동의 불능상태로 인식하여, 상기 제 2 돌출부(142b)에 직접 힘을 가한다. 이에 따라, 상기 버튼(142)이 하향운동함에 따라 케이스(141)의 외부로 돌출되는 상기 제 1 돌출부(142a)에 의해 상기 스풀(120)의 위치가 재설정된다. On the other hand, as shown in Figure 4a when the operation of the auxiliary air supply failure occurs, the supply of compressed air through the
상술된 본 명세서에서 단지 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 그 취지와 범주에서 벗어남 없이 많은 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술된 상세한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위내에서 변경될 수도 있다. Although only a few embodiments have been described herein above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit and scope thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and thus, the invention is not limited to the above detailed description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.
앞서 설명된 본 발명에 따른 다이어프램 펌프용 공기절환밸브의 효과를 설명하면 다음과 같다. Referring to the effect of the air switching valve for a diaphragm pump according to the present invention described above are as follows.
본 발명의 공기절환밸브의 리셋구조는 오작동시 일차적으로 보조 공기공급부 및 압력감지부와 연동하여 스풀의 위치를 자동적으로 재설정함으로써 펌프작동의 회복이 신속하게 이루어질 수 있다. 또한 제 2 돌출부에 의해 상기 리셋구조의 작동여부를 확인할 수 있으며 이에 따라 보조공기공급부 및 압력감지부와 같이 자동작동부의 고장시에도 상기 외부 조작자에 의해 상기 제 2 돌출부를 누름으로써 수동으로 스풀의 위치를 재설정할 수 있다. In the reset structure of the air switching valve of the present invention, when a malfunction occurs, the pump operation can be quickly restored by automatically resetting the position of the spool in association with the auxiliary air supply unit and the pressure sensing unit. In addition, it is possible to check whether the reset structure is operated by the second protrusion, and accordingly, the position of the spool is manually pressed by pressing the second protrusion by the external operator even in the event of failure of the automatic actuator such as the auxiliary air supply unit and the pressure sensing unit. Can be reset.
따라서, 기본적인 자동작동 및 이를 보조하는 수동작동에 의해 본 발명의 공기절환 밸브는 어떠한 경우에도 효율적으로 스풀의 재설정 및 이에 의한 펌프의 재작동을 수행할 있으며, 결과적으로 펌프작동의 안정성을 크게 향상시킨다.Therefore, by the basic automatic operation and the manual operation to assist it, the air switching valve of the present invention can efficiently reset the spool and thereby restart the pump in any case, and consequently greatly improve the stability of the pump operation. .
Claims (4)
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