KR100789019B1 - 정압형 다이아프램 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 펌프 커버체의 압력 배출 포트와 입구 포트 사이에 통로 튜브가 연결된 정압형 다이아프램 펌프를 제공한다. 그에 의해, 압축실로부터 들어오는 초과 수압은 압력 배출 포트를 통해 순서대로 배출된 다음에, 상기 입구 포트에 도달하기 위해 상기 통로 튜브를 통해 안내되며, 그런 후에 저압실로 직접 유동한다. 따라서, 배출 압력의 폐쇄된 물 순환 루프는 상기 압축실, 상기 압력 배출 포트, 상기 통로 튜브, 상기 입구 포트 및 상기 저압실을 연결함으로써 형성된다. 따라서, 본 발명은 정압을 유지하는 기능을 제공할 뿐만 아니라 수원에서 어떤 폐기물 없이 초과 수압에 의해 배수된 물을 완전하게 재순환시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명은 동력 소비시 에너지 절약 효과를 가질 뿐만 아니라, 작동 소음 감소시 주위 환경 보호 효과도 갖는다. 따라서, 본 발명은 산업 분야에 일치하는 혁신적인 발명이다.

모터, 상부 뚜껑 새시, 출력 샤프트, 워블 플레이트, 고압 밸브, 저압 밸브, 다이아프램 밸브 프레임, 펌프 커버체

Description

정압형 다이아프램 펌프{DIAPHRAGM PUMP OF CONSTANT PRESSURE TYPE}

도 1은 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프의 전개 사시도.

도 2는 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체을 도시한 제 1 단면도.

도 3은 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체를 도시한 제 2 단면도.

도 4는 내부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체를 도시한 제 1 사시도.

도 5는 내부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체를 도시한 제 2 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 선 6-6으로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 7은 도 5에 도시된 선 7-7로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 8은 내부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체의 작동을 도시한 제 1 도시도.

도 9는 내부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체의 작동을 도시한 제 2 도시도.

도 10은 외부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체를 도시한 사시도.

도 11은 도 10에 도시된 선 11-11로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 12는 도 10에 도시된 선 12-12로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 13은 외부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체의 작동을 도시한 도시도.

도 14는 외부 압력 조절형의 종래 기술의 가압식 다이아프램 펌프에서 펌프 커버체를 도시한 단면도.

도 15는 본 발명의 가압식 다이아프램 펌프의 전개 사시도.

도 16은 본 발명의 펌프 커버체를 도시한 제 1 사시도.

도 17은 본 발명의 펌프 커버체를 도시한 제 2 사시도.

도 18은 도 16에 도시된 선 18-18로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 19는 도 16에 도시된 선 19-19로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 20은 본 발명의 작동을 도시하는 제 1 도시도.

도 21은 본 발명의 작동을 도시하는 제 2 도시도.

도 22는 본 발명의 압력 조절 홈으로 고안된 역류 버퍼 환형 홈의 작동을 도시하는 제 1 도시도.

도 23은 본 발명의 압력 조절 홈으로 고안된 역류 버퍼 환형 홈의 작동을 도시하는 제 2 도시도.

도 24는 본 발명의 다른 실시예에서 펌프 커버체의 입면도.

도 25는 도 24에 도시된 선 25-25로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 24에 도시된 선 25-25로 지시된 방향을 따라 취한 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 모터 11 : 상부 뚜껑 새시

12 : 스크류 보어 13 : 워블 플레이트

20 : 다이아프램 밸브 프레임 22 : 저압 밸브

23 : 고압 밸브 70 : 펌프 커버체

71 : 입구 포트 72 : 출구 포트

73 : 저압실 74 : 압축실

75 : 환형 홈 76 : 출구 오리피스

77 : 압력 배출 오리피스 78 : 압력 조절 홈

79 : 압력 배출 포트 80 : 조절 스크류

81 : 압축 스프링 82 : 배플 럼프

90 : 통로 튜브

본 발명은 역삼투(reverse osmosis) 정화 장치에서 독점적으로 사용되는 가압식 다이아프램 펌프에 관한 것이며, 특히, 펌프 커버체로부터 가압식 다이아프램 펌프의 압축실에서 초과 수압을 배출한 다음에, 상기 펌프 커버체에서 출구 포트의 수압이 예측된 일정한 값으로 유지되도록 입구 포트에 의해 저압실로 안내되는 배출 성능에 관한 것이다.

현재, 미국특허 제4,396,357호, 제4,610,605호, 제5,476,367호, 제5,571,000호, 제5,615,597호, 제5,626,464호, 제5,649,812호, 제5,706,715호, 제5,791,882호, 제5,816,133호, 제6,048,183호, 제6,089,838호, 제6,299,414호, 제6,604,909호, 제6,840,745호 및 제6,892,624호 등에 역삼투 정화 장치에 사용되는 가압식 다이아프램 펌프가 모두 개시되어 있다. 통상적인 역삼투 정화 장치에 독점적으로 사용되는 가압식 다이아프램 펌프의 베스트 셀러는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같으며, 모터(10)와; 상기 모터(10)의 출력 샤프트(도시 생략)의 상단부에 있고, 그 원주에 설정된 몇몇 스크류 보어들(12)을 갖는 상부 뚜껑 새시(11)와; 상기 상부 뚜껑 새시(11)에 힌지되고, 상기 모터(10)의 출력 샤프트에 의해 구동되어 축방향 왕복 운동으로 전달되는 몇몇 워블 플레이트(wobble plate; 회전 경사판)(13)와; 상기 상부 뚜껑 새시(11)에 커버링되고, 그 상부 중심에 매설된 하나의 고압 밸브(21)와 상기 고압 밸브(21)의 원주 아래 측에 매설된 다수의 저압 밸브들(22)을 갖는 다이아프램 밸브 프레임(20); 및 펌프 커버체(30)를 포함한다. 상술한 모든 부품들은 상기 뚜껑 새시(11)상의 상기 나사 보어들(12)과 상기 펌프 커버체(30)상의 대응하는 관통 보어들(36)을 통해 연장하는 볼트(2)(도 2에 도시됨)에 의해 일체식으로 함께 견고하게 나사 체결된다.

상기 펌프 커버체(30), 입구 포트(31) 및 출구 포트(32)는 그 외부 림의 대응하는 양 단부 상에 설계되고, 사닥다리(ladder) 홈(37)은 상기 다이아프램 밸브 프레임(20) 외주에 밀접하게 머무르도록 그 내부 측면의 저부에 에워싸이며, 상기 사닥다리 홈(37)을 향해 직면하는 환형 홈(38)은 상기 출구 포트(32)를 갖는 도관으로 관통된 출구 오리피스(35)와 함께 그 내부 측면의 중심에서 상승한다. 상기 환형 홈(38)의 상단부가 상기 다이아프램 밸브 프레임(20)상의 상기 고압 밸브(21)의 외주에 근접하게 가압되므로, 압축실(34)은 상기 환형 홈(38)의 내부 측면과 상기 다이아프램 밸브 프레임(20) 사이에 형성되고, 또한 몇몇 저압실(33)은 상기 환형 홈(38)의 외부 측면과 상기 펌프 커버체(30)의 내부 측면을 따라 형성된다(도 1 및 도 2에 도시됨).

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 펌프 커버체(30)의 상기 입구 포트(31)로 들어가는 여과되지 않은 급수(W)는 먼저 60 psi 내지 120 psi의 정상 비율 압력까지 그 압력을 증가시켜서 상기 저압실(33)에 도달한다. 상기 저압실(33)에서, 상기 모터(10)에 의해 구동되는 상기 워블 플레이트(13)의 축방향 왕복 운동은 수압을 증가시키도록 상기 급수(W)의 흡입 및 압축을 위한 운동의 순서로 상기 저압 밸브들(22)을 가압한다. 가압된 급수(W)는 고압 밸브(21)를 통해 상기 압축실(34)로 유동한 다음에, 상기 환형 홈(38)의 상기 출구 오리피스(35)를 통과하여, 상기 가압식 다이아프램 펌프에서 상기 펌프 커버체(30)의 상기 출구 포트(32)로부터 직접 배수된다. 역삼투 반침투성 막 필터 카트리지 또는 모듈(도시 생략; 이하 RO 막이라 함)의 정상 비율 수압에 일치하는 수압을 갖는 상기 가압된 급수(W)가 출력되어 여과와 정화를 위한 역삼투 정화 장치에 공급된다.

현재, 시판중인 각종 RO 막 모두는 기본적으로 여과되는 물의 양에 따라 유효 수명과 정상 비율 수압을 다르게 지시하는 표시를 갖는다. 예를 들면, 물의 적은 여과량을 갖는 RO 막은 60 psi의 정상 비율 수압 하에서 일일당 여과된 음료수의 양이 10 갤론(gallon)이고, 내구성있는 유효 수명에서 물의 전체 여과 량은 1500 갤론인 것을 지시하는 표시를 갖는다. 여기서, 상기 RO 막과 어울리게 사용되는 가압식 다이아프램 펌프의 출력 수압은 60 psi를 초과하지 않는 것이 양호하고, 또한 상기 RO 막의 유효 수명을 아주 짧게 할 것이다. 훨씬 더 많은 양의 물을 요구하는 몇몇 비주거 지역을 위해, 상당한 양을 갖는 RO 막은 100 psi 내지 120 psi까지 비교적 높은 정상 비율 수압을 갖는 것을 채용하고, 일일당 여과된 음료수의 양은 160 갤론까지이다. 이 경우에, 상기 RO 막과 어울리게 사용되는 가압식 다이아프램 펌프의 출력 수압은 120 psi에 도달하는 것이 양호하다. 따라서, 가압식 다이아프램 펌프의 국내 및 해외 제조업자들 모두는 RO 막의 다른 명세서에 정합하도록 120 psi의 정상 비율 수압을 갖는 제품으로 규정할 것이다.

그러나, 상술한 방법은 가압식 다이아프램 펌프와 RO 막의 불일치에 있어서 몇몇 단점을 갖는다. 즉 RO 막의 정상 비율 수압은 60 psi 또는 70 psi이고, 가압식 다이아프램 펌프의 정상 비율 수압은 120 psi이다. 이러한 조건하에서, RO 막에서의 섬유 필터 재료는 그들간의 틈이 일정한 고압 응력으로 인해 점진적으로 커지도록 찢어진다. 이에 의해, 불순물의 혼탁도를 여과하는 기능이 감소될 뿐만 아니라, 내구성있는 유효 수명도 단축된다. 따라서, 소비자들은 상술한 역효과의 결과로 신규한 RO 막으로 교체하는 회수가 자주 증가함에 따른 피해자들이다. 더욱이, 도 3에 도시한 바와 같이, RO 막은 여과 유효 시간 중에 여과된 불순물에 의해 점진적으로 접히게 된다. 그래서, 가압식 다이아프램 펌프의 펌프 커버체(30)에서 압축실(34)로부터 들어오는 가압수는 상기 펌프 커버체(30)내로 완전히 유동할 수 없고, 그 결과 다이아프램 밸브 프레임(20)에 대한 역류 압력을 초래한다. 이에 의해 그 누설은 장시간 동안 일정한 역류 압력으로 인해 상기 다이아프램 밸브 프레임(20)과 상기 펌프 커버체(30) 사이에서 일어날 것이다. 다시, 소비자들은 상기 가압된 다이아프램 펌프가 상술한 누설의 결과로 표시된 만료 기간 보다 빠른 교체 주기로 인해 행운이 없어지는 피해자들이다.

상술한 단점들은 상기 미국특허들에 개시된 종래의 가압식 다이아프램 펌프들을 모두 포함한다. 1985년 이후에 가압식 다이아프램 펌프가 발명되었고, 압축실(34)에서 초과하는 높은 수압을 조절하기 위한 디자인을 갖는 가압식 다이아프램 펌프의 새로운 개발이 최근 3년 동안 시장에 도입될 때까지 장기간에 걸쳐서 상술한 단점을 해결하기 위한 어떠한 연구가 없었다. 이러한 구조가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다. 압력 배출 캐비티(47)는 압축실(44)의 중심에 형성되고 펌프 커버체(40)의 내부 측면에 있으며, 압력 조절 베이스(50)는 상기 펌프 커버체(40)의 외부 측면의 상부 중심에 형성된다. 상기 압력 배출 캐비티(47)에서, 압력 배출 오리피스(48)는 그 저부 측면의 중심에 관통되어 있고, 압력 배출 채널(49)은 그 단부가 저압실(43)로 안내되도록 그 측면에 관통되어 있다. 상기 압력 조절 베이스(50)을 위해, 압력 조절 스크류(51)는 압축 스프링(52) 및 배플 로드(53)와 일체식인 그 단부가 상기 압력 배출 캐비티(47) 안으로 돌출하도록 그 중심에 삽입된다. 상기 배플 로드(53)는 압축 스프링(52)의 스프링력에 의해 상기 압력 배출 캐비티(47)의 상기 압력 배출 오리피스(48)에 대해 밀접하게 머무른다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 급수(W)가 상기 입구 포트(41)를 통해 상기 저압실(43)안으로 유동할때에, 그 압력은 상기 워블 플레이트(13)의 작용에 의해 증가할 것이다. 그런 다음, 상기 급수(W)는 상기 저압 밸브(22)와 고압 밸브(21)를 통해 상기 압축실(44)로 유동할 것이다. 마지막으로, 상기 급수(W)는 상기 출구 오리피스(46)와 출구 포트(42)를 통해 정상 비율 압력으로 RO 막에 맞게 유동한다. 정상 비율 압력 하에서, 상기 배플 로드(53)는 상기 배플 로드(53) 상에서 작용하는 상기 압축 스프링(52)의 스프링력에 의해 상기 압력 배출 캐비티(47)의 상기 압력 배출 오리피스(48)에 밀접하게 체류하여 압력 배출 오리피스를 차단한다. 따라서, 상기 압축실(44)로부터 가압된 급수(W) 모두는 출구 오리피스(46)와 출구 포트(42)를 통해 상기 펌프 커버체(40)에서 출력될 것이다(도 8에 도시됨). 상기 압축실(44)에서의 수압이 정상 비율 압력을 초과하면, 수압은 상기 압력 배출 오리피스(48)에서 상기 배플 로드(53)를 밀어서 상기 압축실(44)에서 수압을 조절하기 위해 초과 압력이 상기 압력 배출 오리피스(48)와 압력 배출 캐비티(47) 및 압력 배출 채널(49)을 통해서 상기 압력 챔버(43)로 피드백(feedback)하는 것을 허용한다(도 9에 도시됨). 그러나, 내부 압력 조절형의 종래의 가압식 다이아프램 펌프는 그 스스로로부터 내부 초과 수압을 실제로는 배출할 수 없다. 상기 압축실(44)과 상기 저압실(43) 사이에서 상기 초과 수압을 일정하게 순환만 시킨다. 그래서, 상기 압축실(44)에서 수압의 유지 및 초과의 문제는 상기 가압식 다이아프램 펌프가 장기간 동안 작동된 후에 일어난다.

따라서, 본 발명의 발명자들은 상술한 단점을 찾은 후에, 그 해결 과제를 연구하게 되었고 2003년 1월 14일자로 대만의 IPO에 특허 출원하여 특허 제225942호(특허 공보 제595656호)로 특허허여 되었다. 그 구조가 도 10 내지 도 14에 도시되어 있다. 환형 홈(65)의 내향으로 직면하는 펌프 커버체(60)의 외부 상부에 톱니 모양으로 형성된 압력 조절 홈(68)에서, 압력 배출 오리피스(67)는 상기 환형 홈(65)을 향해 직면하는 그 저부 측면에서 관통되어 있다. 상기 압력 조절 홈(68)을 위해, 조절 스크류(200)는 상기 압력 조절 홈(68)에 삽입되어 그 단부가 압축 스프링(201) 및 배플 럼프(202)와 일체식으로 형성된다. 상기 배플 럼프(202)는 상기 압축 스프링(201)의 스프링력에 의해 상기 압력 배출 오리피스(67)에 대해 밀접하게 머무른다.

도 11 및 도 13을 참조하면, 상기 압축실(64)로부터의 상기 가압된 급수(W)의 수압이 정상 비율 압력하에 있을때, 상기 배플 럼프(202)는 밀려지지 않고 상기 압력 배출 오리피스(67)를 차단할 것이다. 따라서, 상기 압축실(64)로부터의 모든 가압된 급수(W)는 출구 오리피스(66)와 출구 포트(62)를 통해 상기 펌프 커버체(60)에서 출력될 것이다(도 11에 도시됨). 상기 압축실(64)내의 수압이 정상 비율 압력을 초과하면, 수압은 상기 압력 배출 오리피스(67)에서 상기 배플 럼프(202)를 밀어서, 상기 압력 배출 오리피스(67)와 압력 배출 포트(69)를 통해 상기 펌프 커버체(60)에서 상기 초과 수압 배출을 허용한다(도 13에 도시됨). 상기 압축실(64)내의 수압이 정상 비율 압력 이하로 다시 저하하면, 상기 배플 럼프(202)는 상기 압축 스프링(201)의 스프링력에 의해 뒤로 반발되어, 상기 압축실(64) 내의 수압을 정상 비율 수압의 범위로 유지하도록 상기 초과 수압 배출을 억제하기 위해 상기 압력 배출 오리피스(67)에 밀접하게 복귀하여 이를 차단할 것이다(도 11에 도시됨). 따라서, 본 발명의 동일한 발명자들에 의해 발명된 상술한 가압식 다이아프램 펌프는 초과 수압을 조절할 뿐만 아니라 초과 수압을 배출할 시에 실질적인 효율적 해결책이다. 더욱이, 상기 압력 배출 포트(69)에서 배수되는 물을 아무곳에서나 누설되지 않도록 방지하기 위해, 수관(P)을 상기 압력 배출 포트(69)상에 슬리브하여 상기 배수된 물을 수조안으로 안내한다(도 14에 도시됨).

본 발명의 발명자들에 의해 발명된 상술한 가압식 다이아프램 펌프가 RO 막의 모든 종류에서 뿐만 아니라 소비자가 상기 RO 막과 상기 가압식 다이아프램 펌프를 자주 교체함 없이도 정상 비율 수압과 완전하게 일치하기 때문에, 시장으로 도입된 후에 일반적으로 양호한 피드백(feedback) 코멘트를 수용한다. 그러나, 본 출원인은 그 달성에 만족스럽지 않고, 최상의 상태에 도달하기 위해 예상, 조사 및 연구 뿐만 아니라 조심스런 시도를 비약적으로 유지한다.

1. 펌프 커버체(60)에서 압력 배출 포트(69)로부터 배수되는 수압이 재사용을 위해 수집하는 일반적인 수조안으로 안내될지라도, 수조를 준비하거나 또는 물을 수집하는 번거로움으로 사용자는 다른 성가신 문제를 일으킨다. 편의상, 대부분의 소비자들은 이를 버리기 위해 선택하여 쓸모없는 수원으로 된다.

2. 펌프 커버체(60)에서 압력 배출 포트(69)로부터 초과 물의 배수를 달성하는 물 흐름 소음은 내부 채널과 간섭하여 잔류 환경의 평온함으로 된다.

본 발명의 주 목적은 주로 펌프 커버체의 압력 배출 포트와 입구 포트 사이에 통로 튜브가 연결된 정압형 다이아프램 펌프를 제공하는 것이다. 그에 의해, 압축실로부터 들어오는 초과 수압은 압력 배출 포트를 통해 순서대로 배출된 다음에, 상기 입구 포트에 도달하기 위해 상기 통로 튜브를 통해 안내되며, 그런 후에 저압실로 직접 유동한다. 따라서, 배출 압력의 폐쇄된 물 순환 루프는 상기 압축실, 상기 압력 배출 포트, 상기 통로 튜브, 상기 입구 포트 및 상기 저압실을 연결함으로써 형성된다. 따라서, 본 발명은 다른 관통된 용기 안으로 직접 들어오는 초과 수압에 의해 배수된 물을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 불편함을 해결하고 이러한 불편함의 효과로부터 달갑지 않은 재순환시의 전력 소모를 절약할 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 초과 수압이 입력 수압에 수집되도록 상기 입구 포트로 직접 유동하는 정압형 다이아프램 펌프를 제공하는 것이다. 이에 의해, 가압식 다이아프램 펌프의 전체 입구 수압은 모터의 작동 동력을 직접 절약할 뿐만 아니라 동력 소비 절약의 에너지 절약 효과도 달성한다.

본 발명의 또다른 목적은 순환하는 버퍼 환형 홈이 상기 압력 조절 홈과 상기 압력 배출 오리피스의 교차지점의 외부 원주에서 상기 압력 배출 오리피스 둘레에 톱니 모양으로 형성되는 정압형 다이아프램 펌프를 제공하는 것이다. 그에 의해, 초과 수압은 상기 압력 배출 포트로 유동하기 전에 상기 순환하는 버퍼 환형 홈으로 유동하도록 가압된다. 따라서, 본 발명은 가압식 다이아프램 펌프의 작동 소음 감소의 효과도 갖는다.

도 15 내지 도 21을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예는 모터(10)와; 상기 모터(10)의 출력 샤프트(도시 생략)의 상단부에 있고, 그 원주에 설정된 다수의 스크류 보어들(12)을 갖는 상부 뚜껑 새시(11)와; 상기 상부 뚜껑 새시(11)에 힌지되고, 상기 모터(10)의 출력 샤프트에 의해 구동되어 축방향 왕복 운동으로 전달되는 다수의 워블 플레이트(wobble plate;회전 경사판)(13)와; 상기 상부 뚜껑 새시(11)에 커버링되고, 그 상부의 중심에 매설된 하나의 고압 밸브(23)와 상기 고압 밸브(23)의 원주 아래 측에 매설된 다수의 저압 밸브들(22)을 갖는 다이아프램 밸브 프레임(20); 및 펌프 커버체(70)를 포함한다. 상술한 모든 부품들은 상기 상부 뚜껑 새시(11)상의 상기 나사 보어(12)와 상기 펌프 커버체(70)의 대응하는 관통 보어(701)를 통해 연장하는 볼트들(2)에 의해 일체식으로 함께 견고하게 나사 체결된다(도 15에 도시됨).

상기 펌프 커버체(70)와, 입구 포트(71) 및 출구 포트(72)는 그 외부 림의 대응하는 양 단부 상에 설계되고, 사닥다리(ladder) 홈(702)은 상기 다이아프램 밸브 프레임(20)의 외주에 밀접하게 머무르도록 그 내부 측면의 저부에서 에워싸이며, 상기 사닥다리 홈(702)을 향해 직면하는 환형 홈(75)은 상기 출구 포트(72)를 갖는 도관으로 관통된 출구 오리피스(76)와 함께 그 내부 측면의 중심에서 상승한다. 상기 환형 홈(75)의 상단부가 상기 다이아프램 밸브 프레임(20)의 상기 고압 밸브(23)의 외주에 근접하게 가압되므로, 압축실(74)은 상기 환형 홈(75)의 내부 측면과 상기 다이아프램 밸브 프레임(20) 사이에 형성되고, 또한 몇몇 저압실(73)은 상기 환형 홈(75)의 외부 측면과 상기 펌프 커버체(70)의 내부 측면을 따라 형 성된다(도 17 및 도 18에 도시됨). 환형 홈(75)의 내향과 직면하는 펌프 커버체(70)의 상부에서 톱니모양으로된 압력 조절 홈(78)에서, 압력 배출 오리피스(orifice)(77)는 상기 환형 홈(75)을 향해 직면하는 저부 측면에 관통되어 있다. 상기 압력 조절 홈(78)을 위해서, 조절 스크류(80)는 그 단부가 압축 스프링(81)과 배플 럼프(baffle lump)(82)를 일체식으로 갖도록 상기 압력 조절 홈(78)에 삽입된다. 상기 배플 럼프(82)는 상기 압축 스프링(81)의 스프링력에 의해 상기 압력 배출 오리피스(77)에 대해 밀접하게 머무른다(도 18에 도시됨). 통로 튜브(90)는 상기 펌프 커버체(70)의 압력 배출 포트(79)와 상기 입구 포트(71) 사이에 연결되어, 상기 통로 튜브(90)와 입구 포트(71)가 3-방향 매니폴드(T)에 나사체결되어 있다(도 16 및 도 19에 도시됨). 상기 압축실(74), 상기 압력 배출 포트(79), 상기 통로 튜브(90), 상기 입구 포트(71) 및 상기 저압실(73)을 연결함으로써, 폐쇄된 물 순환 루프의 배출 압력이 형성될 수 있다.

도 20 및 도 21을 참조하면, 상기 압축실(74)로부터의 가압된 공급수(W)의 수압이 정상 비율 압력 아래에 있다면, 상기 배플 럼프(82)는 밀려지지 않고 상기 압력 배출 오리피스(77)를 또한 차단할 것이다. 따라서, 상기 압축실(74)로부터의 모든 가압된 공급수(W)는 상기 펌프 커버체(70)로부터 출구 오리피스(76)와 출구 포트(72)를 통해서 배출된다(도 20에 도시됨). 상기 압축실(74)내의 수압이 정상 비율 압력을 초과한다면, 수압은 상기 압력 배출 오리피스(77)로부터 상기 배플 럼프(82)를 밀어서 초과된 수압을 상기 펌프 커버체(70)에서 상기 압력 배출 오리피스(77)와 압력 배출 포트(79)를 통해서 배출하게 한다. 그런 다음, 초과된 수압은 상기 통로 튜브(90)와 입구 포트(71) 양자를 연결하는 상기 3-방향 매니폴드(T)에 의해 상기 펌프 커버체(70)에서 상기 저압실(73)안으로 직접 유동할 것이다(도 21과 도 17에 도시됨). 동시에, 상기 3-방향 매니폴드(T)의 다른 입구 오리피스로부터 들어오는 입력 수압은 상기 통로 튜브(90)로부터 들어오는 상기 초과 수압과 혼합되고 상기 펌프 커버체(70)에서 상기 저압실(73)내로 유동하여 함께 모아진다. 다른 한편, 펌프 커버체(70)의 입력 수압이 50 psi라면, 생성된 물의 정상 비율 수압은 80 psi이고, 상기 압축실(74)내의 수압은 90 psi에 도달하여, 초과 수압은 10 psi(90 psi - 80 psi = 10 psi)이다. 그런데, 상기 10 psi 초과 수압은 상기 통로 튜브(90)를 통해 흘러서 60 psi로 되는 50 psi 입력 수압에 모아진다(50 psi + 10 psi = 60 psi). 즉, 60 psi의 수압을 공급하기 위해 필요한 상기 모터(10)의 동력은 50 psi의 수압을 공급하기 위한 결과 동등하여, 비교적 낮은 동력 소비로 수집되는 10 psi를 절약하는 수단이다. 어떤 초과 수압이 배출되어 상기 입구 포트(71)로 순환되는 한, 에너지 절약이 실행된다. 상기 에너지 절약의 장기간의 축적에 의해, 심각한 피로가 일어난다. 더욱이, 상기 모터(10)의 유효 수명은 낮은 동력 소비로 작동되기 때문에 연장될 뿐만 아니라, 상기 RO 막의 내구성있는 유효 수명도 항상 일정하게 유지되는 펌프 커버체(70)로부터의 출력 수압으로 인해 연장된다. 이들 모든 세가지 장점은 본 발명의 중요한 이점이다.

상기 압축실(74)내의 수압이 정상 비율 압력 이하로 다시 하강하면, 상기 배플 럼프(82)는 상기 압축 스프링(81)의 스프링력에 의해 복원되어, 상기 압축실(74) 내의 수압을 정상 비율 수압 범위로 유지하기 위해 상기 초과 수압 배출을 억제하기 위해 상기 압력 배출 오리피스에 밀접하게 복귀되어 이를 차단한다(도 20에 도시됨).

도 22 및 도 23을 참조하면, 순환하는 버퍼 환형 홈(781)은 상기 압력 조절 홈(78)과 상기 압력 배출 오리피스(77)의 교차지점의 외부 원주에서 상기 압력 배출 오리피스(77) 둘레에 톱니 모향으로 형성되어 있다. 상기 순환하는 버퍼 환형 홈(781)과 상기 압력 배출 포트(79)의 측면이 서로 안내되므로, 상기 압력 배출 오리피스(77)로부터 들어오는 초과 수압은 상기 압력 배출 포트(79)로 오기 전에 상기 순환하는 버퍼 환형 홈(781)으로 유동하기 위해 가압된다(도 23에 도시됨). 따라서, 이것은 유동하는 물의 소음을 감소하기 위해 실행된다.

본 발명의 제 2 실시예가 도 24 내지 도 26에 도시되어 있다. 상기 펌프 커버체(70)의 상기 압력 배출 포트(79)와 상기 입구 포트(71) 사이를 연결하는 통로 튜브(100)는 상기 펌프 커버체(70)와 함께 성형되는 단일 일체식 본체이다.

결과로, 본 발명은 RO 막의 정상 비율 압력에 일치하는 일정 압력을 유지하는 기능을 실제로 제공한다. 또한, 본 발명의 동력 소비는 통상적인 모든 가압식 다이아프램 펌프의 동력 소비 보다 낮다. 더욱이, 본 발명은 동력 소비시 에너지 절약 효과를 가질 뿐만 아니라, 작동 소음 감소시 주위 환경 보호 효과도 갖는다. 따라서, 본 발명은 산업 분야에 일치하는 혁신적인 발명이다.

Claims (5)

1. 모터와;

   상기 모터의 출력 샤프트의 상단부에 있고, 그 원주에 설정된 다수의 스크류 보어들을 갖는 상부 뚜껑 새시와;

   상기 상부 뚜껑 새시에 힌지되고, 상기 모터의 출력 샤프트에 의해 구동되어 축방향 왕복 운동으로 전달되는 세개의 워블 플레이트들(wobble plate;회전 경사판)과;

   상기 상부 뚜껑 새시에 커버링되고, 그 상부의 중심에 매설된 하나의 고압 밸브와 상기 고압 밸브의 원주 아래 측에 매설된 다수의 저압 밸브들을 갖는 다이아프램 밸브 프레임; 및

   그 외부 림의 대응하는 양 단부 상에 설계된 입구 포트 및 출구 포트와, 그 내부 측면의 저부에 에워싸이는 사닥다리 홈과, 상기 출구 포트를 갖는 도관으로 관통된 출구 오리피스와 함께 그 내부 측면의 중심에서 상승하는 상기 사닥다리 홈을 향해 직면하는 환형 홈을 갖는 펌프 커버체를 포함하고;

   상기 환형 홈의 상단부가 상기 다이아프램 밸브 프레임상의 상기 고압 밸브의 외주에 근접하게 가압되므로, 압축실은 상기 환형 홈의 내부 측면과 상기 다이아프램 밸브 프레임 사이에 형성되고, 또한 다수의 저압실은 상기 환형 홈의 외부 측면과 상기 펌프 커버체의 내부 측면을 따라 형성되며,

   상기 환형 홈의 내향과 직면하는 상기 펌프 커버체의 외부 상부에 톱니모양으로된 압력 조절 홈에서, 압력 배출 오리피스(orifice)는 상기 환형 홈을 향해 직면하는 그 저부 측면에 천공되고,

   조절 스크류는 그 단부가 압축 스프링과 배플 럼프(baffle lump)를 일체식으로 갖도록 상기 압력 조절 홈에 삽입되어 있는 정압형 다이아프램 펌프에 있어서,

   상기 펌프 커버체의 압력 배출 포트와 상기 입구 포트 사이를 연결하는 통로 튜브를 상기 커버체의 외측에 설치하여 상기 압축실, 상기 압력 배출 포트, 상기 통로 튜브, 상기 입구 포트와 상기 저압실이 압력 배출을 위한 폐쇄된 물 순환 루프를 형성하는, 정압형 다이아프램 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 통로 튜브는 가요성을 갖는 굽힘성 튜브인, 정압형 다이아프램 펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 순환하는 버퍼 환형 홈은 상기 압력 조절 홈과 상기 압력 배출 오리피스의 교차지점의 외부 원주에서 상기 압력 배출 오리피스 둘레에 톱니 모양으로 형성되고,

   상기 순환하는 버퍼 환형 홈과 상기 압력 배출 포트의 측면이 서로 안내되는, 정압형 다이아프램 펌프.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 통로 튜브는 상기 펌프 커버체와 함께 성형되는 단일 일체식 본체인, 정압형 다이아프램 펌프.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 통로 튜브와 상기 입구 포트는 3-방향 매니폴드(T)에 의해 나사체결되는, 정압형 다이아프램 펌프.

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