KR100852450B1 - 다이어프램 펌프 - Google Patents

Abstract

다이어프램 펌프는 베이스 플레이트(6)에 위치된 펌프실(7)을 구비하고, 상기 펌프실의 벽은 중앙의 평평한 베이스부(7')로부터 측면 에지(8)로 원추형으로 넓어진다. 상기 펌프실(7)에 걸쳐있는 탄성 펌프 다이어프램(5)은 구동 커넥팅 로드(4)의 상사점에서 상기 펌프실 벽 전체에 대하여 견고하게 지지되는 방식으로 구성된다. 상기 다이어프램(5)은 이 다이어프램(5)의 동작 동안 탄성적으로 프리텐션될 수 있는 힌지를 형성하는 제1 리세스(9)를 갖는 자체 지지 탄성 재질로 이루어진다.

다이어프램, 펌프, 힌지, 상사점, 펌프실, 프리텐션, 베이스 플레이트, 탄성 재질

Description

다이어프램 펌프{DIAPHRAGM PUMP}

본 발명은 특히, 크랭크 기구를 통하여 모터에 의하여 구동되고 베이스 플레이트(base plate)에 제공된 펌프실(pump chamber)에 걸쳐있는 탄성 펌프 다이어프램을 구비하고, 진공을 발생하는, 흡입 펌프(suction pump)인 다이어프램 펌프에 관한 것이다.

이 종류의 다이어프램은 매우 광범위한 적용으로 알려져 있다. 현재의 다이어프램 펌프는 펌프실에 비교적 많은 무효 공간(dead space)을 갖고 취급되기 때문에, 고성능 다이어프램 펌프는 그 크기를 더 이상 줄일 수 없다.

본 발명의 목적은 매우 작은 크기를 갖고도 최대의 성능을 제공할 수 있는 처음으로 형성된 이용가능한 종류의 다이어프램 펌프를 제조하는데 있다. 따라서 종래 기술에 비하여 축소된 크기를 갖는 이런 종류의 고성능 다이어프램 펌프는 최소화의 요구가 증가하는 장치에 조립될 수 있다. 이 목적이 청구범위 제1항의 특징부의 특징들에 의하여, 처음으로 형성된 이 종류의 다이어프램 펌퍼로, 본 발명에 따라 달성될 수 있다는 것을 놀랍게도 발견하였다.

상기 다이어프램의 특별한 구성에 의하여, 상사점(TDC)에서, 즉 배출시 실질 적으로 제로인 무효 공간이 얻어질 수 있다. 이것은 종래의 다이어프램 펌프로 불가능하였다.

본 발명에 관한 바람직한 실시예는 종속항에서 밝혀진다. 이것들은 베이스 플레이트에서 펌프 밸브의 편리한 배치로, 실질적으로 어떠한 무효 공간도 남아 있지 않다는 것을 보여준다.

상기 커넥팅 로드의 상사점에서 상기 다이어프램이 펌프실 벽에 대하여 견고하게 지지되고 따라서 그곳에 어떠한 무효 공간도 남아 있지 않고, 또한 실제 밸브까지 무효 공간이 매우 작게 유지될 수 있기 때문에, 상기 펌프는 작용 행정 즉시, 즉 램(ram)이 다이어프램과 함께 상사점으로부터 멀리 이동하자 마자, 그 작용을 수행한다.

본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예에 따라 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 하사점, 즉 흡입 행정의 끝에서 다이어프램을 구비한, 본 발명에 다른 다이어프램 펌프의 단면도이다.

도 2는 상사점, 즉 배출 행정의 끝에서 커넥팅 로드 및 다이어프램을 구비한 도 1의 대응하는 도면이다.

도면은 전기 모터(1)가 크랭크 기구(2, 3)를 통하여, 커넥팅 로드(4)의 끝에 배치되고 베이스 플레이트(base plate)(6)에 제공된 펌프실(pump chamber)(7)에 걸 쳐있는 펌프 다이어프램(pump diaphragm)(5)과 함께, 커넥팅 로드(4)를 구동하는 흡입 펌프(suction pump)로서 다이어프램 펌프를 완전히 개략적으로 도시한다. 접시형 펌프실(7)은 중앙 베이스부(7') 및 상기 베이스부로부터 원추형으로 넓어지고 측면 에지(8)까지 확장되는 턴(turn)(sic; 원문대로)을 갖는다. 상기 다이어프램 그 자체는 탄성 재질, 예를 들면, 대략 80 쇼어 경도(Shore hardness)를 갖는 실리콘으로 제조되고, 종래의 다이어프램에 비하여 비교적 두껍다.

상기 다이어프램(5)은 그 후면 상에, 원형으로 뻗어 있는 제1 리세스(recess)(9), 또한 부가적인 동심의 제2 리세스(10)를 구비하고, 상기 제1 리세스(9)는 대략적으로 상기 펌프실의 평평한 베이스부(7')와 그로부터 원추형으로 넓어지는 벽부(7'') 사이의 전이에 따른 영역 내에 위치된다. 상기 후면 상의 제2 리세스(10)는 상기 펌프실(7)의 측면 에지(8)에 걸친 영역에 위치된다.

하사점에서, 도 1에 도시된 다이어프램의 위치는 견고한 고유 탄성부재가 나머지 위치에 대응한다. 상사점의 방향으로 커넥팅 로드(4)의 이동시, 상기 다이어프램은 (상사점에 도달될 때)상기 펌프실(7)의 벽에 견고하게 지지되기 위하여 상기 리세스(9, 10)로 변형된다. 상기 과정에서, 탄성 재질이 프리텐션되고, 상기 리세스(9, 10)가 일종의 힌지를 형성한다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 구조는 상기 펌프실(7)의 벽에 대하여 다이어프램의 견고한 지지를 가능하게 하여, 상사점에서 상기 펌프실 내에 실질적으로 무효 공간(dead space)이 남지 않는다.

흡입 행정시, 즉 상사점으로부터 상기 다이어프램의 이동시, 진공이 발생되 고, 상기 이동은 여기서 에너지 소비를 줄이는 탄성적으로 프리텐션된(pretensioned) 다이어프램(5)에 의하여 보조된다.

실질적으로 무효 공간이 상기 펌프실에 남지 않고, 또한 밸브에 베이스 플레이트의 연결 채널이 매우 짧게 유지되고 따라서 작은 부피를 갖기 때문에, 상기 다이어프램 펌프는 흡입 행정의 시작 직후 효율적으로 작용한다.

흡기 밸브(12) 및 배기 밸브(12')가 펌프실(7)의 베이스부에 구비되고, 흡기 밸브(12) 및 배기 밸브(12')와 펌프실 사이에 무효 공간이 최소화되도록, 흡기 밸브(12) 및 배기 밸브(12')가 베이스부(7')의 영역에서 베이스 플레이트(6)의 후면 상에 배치된다. 흡기 밸브(12) 및 배기 밸브(12')는 매우 얇은 밸브 플레이트(11)에 설치된다.

신규한 다이어프램 펌프가 예를 들면, 구동 모터에 비하여 매우 작게 유지될 수 있다는 것을 도면으로부터 알 수 있을 것이다. 따라서 상기한 다이어프램 펌프는 소형화된 장치[예를 들면, 배터리-작동되는 브리스트 펌프(breast pump)]에 사용하기에 특히 적당하다.

도면 중 도 2는 커넥팅 로드(4)의 상사점에서, 즉 배출 행정의 끝에서 펌프 다이어프램(5)을 도시한다. 상기 다이어프램은 여기서 전체 펌프실(7)(어떤 무효 공간도 없음)을 실질적으로 차지한다.

힌지형 리세스(9, 10)는 이 위치에서 "압축"되어, 상기 다이어프램의 외측 영역이 탄성적으로 프리텐션된다. 이 프리텐셔닝(pretensioning)에 의하여, 하사점 까지 뒤로 상기 커넥팅 로드(4)의 이동이 보조된다(에너지 절약).

본 발명은 특히, 크랭크 기구를 통하여 모터에 의하여 구동되고 베이스 플레이트에 제공된 펌프실에 걸쳐있는 탄성 펌프 다이어프램을 구비하고, 진공을 발생하는, 흡입 펌프인 다이어프램 펌프에 이용될 수 있다.

Claims (6)

1. 탄성 펌프 다이어프램(elastic pump diaphragm)을 구비한, 흡입 펌프인 다이어프램 펌프에 있어서,

   상기 탄성 펌프 다이어프램은, 크랭크 기구를 통해 커넥팅 로드에 연결된 모터에 의해 구동되며, 베이스 플레이트에 구비된 펌프실에 걸쳐있고,

   상기 베이스 플레이트에 구비된 펌프실 벽은 중앙의 평평한 베이스부로부터 측면 에지까지 원추형으로 연장된 원추형 벽부를 포함하고,

   상기 펌프실에 걸쳐있는 상기 다이어프램은 상기 커넥팅 로드의 상사점(TDC)에서 상기 펌프실 벽 전체 및 측면 에지와 견고하게 밀착되어 상기 커넥팅 로드의 상사점에서 무효공간이 남지 않고,

   상기 다이어프램은 미리 설정된 두께 및 형상을 가진, 견고한 탄성 재질로 이루어지고,

   상기 커넥팅 로드가 상기 상사점의 방향으로 이동시에, 상기 펌프실의 펌프실 벽 및 측면 에지에 적합하도록, 상기 다이어프램의 후벽에 위치하는 하나 이상의 원형의 제1 리세스에 의하여 상기 다이어프램이 변형 및 프리텐션(pretension) 되고, 상기 제1 리세스는 탄성적으로 프리텐션될 수 있는 힌지를 형성하는

   것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 다이어프램의 후벽에 위치하는 상기 제1 리세스는 상기 펌프실의 상기 평평한 베이스부와 상기 원추형 벽부 사이의 전이 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 다이어프램의 후벽에는 원형의 제2 리세스가 추가로 구비되고,

   상기 제2 리세스는 상기 펌프실의 상기 측면 에지 영역에 배치되며, 상기 제1 리세스와 동심인 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
4. 제1항에 있어서,

   상기 펌프실의 베이스부에 흡기 밸브와 배기 밸브가 구비되고, 상기 밸브들과 상기 펌프실 사이에 무효 공간이 최소화되도록, 상기 밸브들은 상기 베이스부의 영역에서 상기 베이스 플레이트의 후면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
5. 제1항에 있어서,

   상기 다이어프램은 실리콘으로 제조되는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.
6. 제5항에 있어서,

   상기 다이어프램은 80 쇼어 경도(Shore hardness)를 갖는 것을 특징으로 하는 다이어프램 펌프.

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