KR101044376B1

KR101044376B1 - 펌프 장치

Info

Publication number: KR101044376B1
Application number: KR1020040072931A
Authority: KR
Inventors: 호소카와마사유키; 신타쿠푸미히로
Original assignee: 암테크 가부시키가이샤; 이부키 코교 가부시키가이샤; 시마다 토우키 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-06-29
Also published as: JP2005264754A; JP4794131B2; US7713037B2; KR20050093676A; US20050207922A1

Abstract

본 발명의 펌프 장치에서, 유체 송출 목적지로 송출된 유체의 일부는 순환 유로를 통하여 실린더의 일 측부 상의 펌핑 구동 챔버로 순환된다. 펌프 장치는 펌핑 구동 챔버에 대하여 순환된 유체의 유입 및 배출을 절환하는 절환 밸브를 포함한다. 절환 밸브는 링크 메커니즘을 통하여 피스톤 로드에 연결되며, 펌핑 구동력을 이용하여 절환 동작을 기계적으로 수행한다.

펌프 장치

Description

펌프 장치{Pump apparatus}

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 펌프 장치의 실시예의 정단면도들로서, 도 1a는 유체가 흡입되기 전의 상태를 도시하며, 도 1b는 제 1 유체 흡입 상태를 도시함.

도 2c 및 도 2d는 도 1a 및 도 1b의 연속 도면으로서, 도 2c는 제 2 유체 흡입 상태를 도시하며, 도 2d는 제 3 유체 흡입 상태를 도시함.

도 3은 도 2c의 필수 부분의 확대 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 펌프 장치의 실시예를 도시하는 정단면도들로서, 도 4a는 유체가 배출되기 전 상태를 도시하며, 도 4b는 제 1 유체 배출 상태를 도시함.

도 5c 및 도 5d는 도 4a 및 도 4b의 연속 도면으로서, 도 5c는 제 2 유체 배출 상태를 도시하며, 도 5d는 제 3 유체 배출 상태를 도시함.

도 6은 도 5c의 필수 부분의 확대 도면.

도 7a 및 도 7b는 플런저를 도시한 도면으로서, 도 7a는 플런저의 평면도이며, 도 7b는 플런저의 정면도.

도 8은 하향 이동할 때의 메인 피스톤을 도시한, 종래의 펌프 장치의 개략적인 블럭도.

도 9는 상향 이동할 때의 메인 피스톤을 도시한, 종래의 펌프 장치의 개략적인 블럭도.

본 발명은 펌프 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 낮은 구동 압력으로 높은 배출 압력을 얻을 수 있으며 음료수를 얻기 위하여 해수 또는 오수를 반투과성막, 예를 들어 역삼투막을 통과하도록 할 때 사용되는 펌프 장치에 관한 것이다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이러한 종류의 일반적으로 알려진 펌프 장치(예를 들어, JP-B 3-21208(1991))는 실린더(101)와 플런저(102)를 갖는 펌프 본체(100), 실린더(101) 내에서 플런저(102)를 왕복 이동하게 하는 수동 레버(도시되지 않음), 필터(130; 역삼투막), 외부로부터 펌프 본체(100)의 펌핑 챔버(100a) 내로 액체(해수 또는 오수)를 흡입하는 흡입 유로(103), 펌핑 챔버(100a) 내의 액체를 필터로 송출하기 위한 송출 유로(104), 필터(130)를 통하여 정화된 물을 외부로 배출하기 위한 공급 유로(131), 필터(130)를 통과하지 않은 응축수를 펌프 본체(100)의 구동 챔버(100b) 내로 순환시키기 위한 순환 유로(105), 구동 챔버(100b)로부터 응축수를 밖으로 배출하기 위한 배출 유로(106) 및 구동 챔버(100b)에 대한 연결 상태를 순환 유로(105) 또는 배출 유로(106)를 향하여 절환하는 절환 밸브(100; 크로스 (cross) 밸브)를 포함한다. 이 일반적인 펌프 장치는 펌핑 동작시 발생하는 응축수의 액체 압력을 이용한 약한 힘으로 수동 레버를 요동(rock)시킬 수 있다. 도 8 및 도 9에서, 점선 화살표는 유체의 흐름 방향을 도시하며, 화살표 A와 B는 플런저(102)의 왕복 이동 방향을 도시한다.

절환 밸브(110)는 펌프 본체(100)의 외부를 덮는 매니폴드(manifold; 도시되지 않음) 내에 형성된 원통 구멍(111), 원통 구멍(111) 내에 수납되며 그 외주 표면에 한 쌍의 제 1 오목 외주 홈(112a) 및 제 2 오목 외주 홈(112b)을 구비한 셔틀(112), 원통 구멍(111)의 종단 개구를 액체 기밀 상태로 밀봉하는 플러그(113), 플러그(113)를 관통하며 셔틀(112)의 한 종단에 연결된 로드 샤프트(114) 및 로드 샤프트(114)의 한 종단에 장착된 버튼(115)을 포함한다. 펌프 본체(100)와 매니폴드 사이에는 펌핑 챔버(100a) 내의 유체 일부를 원통형 구멍(111) 내의 깊은 부분에 형성된 제 1 챔버(111a) 내로 유입시키기 위한 제 1 유입 유로(116), 구동 챔버(110b) 내의 응축수 일부를 원통형 구멍(111) 내의 로드 샤프트(114) 일 측에 형성된 제 2 챔버(111b) 내로 유입시키기 위한 제 2 유입 유로(117) 및 셔틀(112)의 왕복 작용에 의하여 한 쌍의 오목 외주 홈들(112a 및 112b)중 어느 하나를 통하여 순환 유로(105)와 배출 유로(106) 사이의 연통 상태를 절환시키는 연통 유로(118)가 형성된다. 순환 유로(105)의 유출 구멍(105a)은 셔틀(112)의 제 1 오목 외주 홈(112a)과 연통 상태이며, 배출 유로(106)는 제 2 오목 외주 홈(112b)과 연통 상태이다. 참고번호 121은 흡입 밸브를 나타내며, 참조번호 122는 배출밸브를 나타내고, 참고번호 123은 릴리이프 밸브를 나타낸다.

이러한 종래의 펌프 장치(JP-B 3-21208(1991년))에 의하여 액체가 송출될 때의 기본 동작을 간단하게 설명한다. 수동 레버가 요동하여 펌프 본체(100)의 플런저(102)를 도 8에 도시된 상태로부터 도 9에 도시된 상태로 펌프 본체(100)의 한 종단을 향하여 위로 이동(화살표 B 방향)시킨다. 이러한 동작으로, 액체는 외부로부터 흡입 유로(103)를 통하여 펌핑 챔버(100a)로 유입된다. 한편, 플런저(102)가 도 9에 도시된 상태로부터 도 8에 도시된 상태로 하향 이동(화살표 A 방향)하면, 액체는 송출 유로(104)를 통하여 펌핑 챔버(100a)로부터 필터(130)로 보내지며, 필터(130)를 통과한 액체의 일부는 정화된 음료수로서 공급 유로(131)를 통하여 외부로 유출된다. 그 때, 펌핑 챔버(100a) 내의 액체의 일부는 제 1 유입 유로(116)를 통하여 절환 밸브(110)의 제 2 챔버(111a)로 유입되며, 셔틀(112)을 밀어 이동시키고 제 1 오목 외주 홈(112a)과 연통 유로(118)를 연통 상태로 절환하며, 잔류하는 액체임과 동시에 필터(130)를 통과하지 않은 응축수는 순환 유로(105), 절환 밸브(110)의 제 1 오목 외주 홈(112a) 그리고 연통 유로(118)를 통과하고 구동 챔버(100b) 내로 순환된다. 이 순환된 응축수의 액체 압력은 수동 레버에 가해진 힘과 함께 작용하여 플런저(102)를 하향 이동시킨다. 즉, 펌프 시스템 내에 존재하는 압력이 균형을 이루고 있기 때문에 단지 수동 레버에 적은 힘을 가함으로서 펌핑 동작이 수행될 수 있다. 그 후, 플런저가 다시 상향 이동(화살표 B 방향)한다면, 구동 챔버(100b) 내의 응축수는 제 2 유입 유로(117)를 통하여 절환 밸브(110)의 제 2 챔버(111b) 내로 유입되며, 셔틀(112)은 액체 압력에 의하여 이동되고, 제 2 유입 유로(117)와 배출 유로(106)는 제 2 오목 외주 홈(112b)을 통하여 연통 상태로 절환되며, 구동 챔버(100b) 내의 응축수는 외부로 배출된다.

그러나, 이 장치의 경우, 펌핑 동작이 시작될 때, 구동 챔버(100b) 내의 공기가 배출되고, 액체는 펌핑 챔버(100a) 내로 순조롭게 흡입된다. 따라서, 다음 동 작을 수행하는 것이 필요하다. 즉, 버튼(115)이 손가락으로 눌려지고 (약 1.06 ㎏/㎠ (15 psi)의 압력으로), 셔틀(112)은 원통 구멍(111)의 깊은 종단으로 강제적으로 이동하여 순환 유료(105)의 유출 구멍(105a)을 폐쇄하고 배출 유로(106)를 개방하며(도 9 참조), 구동 챔버(100b) 내의 공기는 연통 유로(118) 및 절환 밸브(110)의 제 2 오목 외주 홈(112b)을 통하여 배출 유로(106)로 배출되어야만 한다. 이 버튼-가압 동작은 펌프 장치가 정상적으로 기능할 때까지 요구되는 조정 동작이며, 액체가 배출 유로(106)로부터 유출되고 펌프 시스템 내의 공기가 어느 정도까지 배출될 때까지 (약 5.62 ㎏/㎠ (80 psi)의 압력이 발생될 때까지) 이 동작을 계속하는 것이 필요하다. 즉, 펌프 시스템이 액체로 채워진다면, 셔틀(112)은 플런저(102)의 왕복 이동에 의하여 발생된 유체 압력에 의하여 적절한 타이밍으로 원통 구멍(111) 내에서 왕복 이동(절환 밸브(110)의 절환은 정상적으로 기능한다)하며, 응축수는 구동 챔버(100b) 내로 정상적으로 유입되고 구동 챔버(100b)로부터 정상적으로 배출된다. 그러나, 펌핑 동작의 초기 상태에서, 공기가 펌프 시스템 내에 존재하기 때문에 구동 챔버(100b) 내의 내부 압력(액체 압력)은 불충분하며 건조 상태에서 셔틀(112)과 원통형 구멍(111) 사이에서의 마찰 저항이 야기된다. 이 이유로 인하여 셔틀(112)은 원통형 구멍(111) 내의 깊은 부분으로 쉽게 이동할 수 없으며, 절환 밸브(110)가 적절한 타이밍으로 절환할 수 없기 때문에 공기는 배출될 수 없다. 구동 챔버(100b) 내로의 유체 유입 및 구동 챔버(100b)로부터의 유체 배출을 위한 유로가 단일 연통 유로(118)이기 때문에 절환 밸브(110)에 의하여 유입 및 배출이 절환된 직후에 유체가 연통 유로(118)를 통하여 역방향으로 흐르며 유체 가 쉽게 흘러갈 수 없다는 구조적인 원인이 있다.

본 발명은 초기 펌핑 동작시 어떠한 조정 조작도 없이 정상적으로 기능할 수 있고 용이한 제조를 위하여 간단한 구조를 갖는 펌프 장치를 제공함으로서 위의 문제점을 해결한다.

본 발명은 실린더, 실린더 내에서 왕복 가능하게 이동하는 피스톤, 및 두개의 종단들을 가지되, 한 종단은 피스톤에 연결되고, 다른 종단은 실린더로부터 외부로 돌출된 피스톤 로드를 포함하는 펌프 본체를 구비하되, 피스톤은 상승하여 실린더의 외부로부터 흡입 유로를 통하여 실린더 내의 펌핑 챔버 내로 유체를 흡입하고 실린더 내의 펌핑 구동 챔버 내의 유체를 배출 유로를 통하여 실린더의 외부로 배출하는 반면에, 피스톤은 하강하여 펌핑 챔버 내의 유체를 송출 유로를 통하여 외부 유체 송출 목적지로 송출하고 유체 송출 목적지로 송출된 유체의 일부를 순환 유로를 통하여 펌핑 구동 챔버 내로 순환시키는 펌프 장치를 제공하며, 펌프 장치는 순환 유로 내에 설치된 절환 밸브; 및 절환 밸브 및 피스톤 로드를 구동하기 위한 링크 메커니즘을 포함하되, 절환 밸브는 펌프 본체의 실린더와 평행하게 위치된 서브 실린더, 및 서브 실린더 내에서 왕복 가능하게 이동하여 배출 유로를 펌핑 구동 챔버와 연통 및 차단 상태로 하는 플런저를 포함하며, 링크 메커니즘은 서브 실린더로부터 외부로 돌출된 연결 로드, 및 피스톤 로드와 연결 로드를 제 1 피벗 및 제 2 피벗을 통하여 서로 연결하여 피스톤 로드와 연결 로드에 압력을 가하여 왕복 이동하게 하는 연결 바를 포함한다.

이들 목적 그리고 다른 목적들은 아래에 주어진 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 설명으로부터 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 본 기술 분야의 지식을 가진 자들에게 있어 명백해질 것이기 때문에 발명의 바람직한 실시예들을 가리키는 반면에 상세한 설명과 특정 실시예들은 단지 예시적인 목적으로 주어진다는 것을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 펌프 장치의 실시예를 도면을 기초로 하여 설명한다. 본 발명은 실시예에 제한되지는 않는다.

본 발명의 펌프 장치는 실린더, 실린더 내에서 왕복 가능하게 이동하는 피스톤, 및 두개의 종단들을 가지되, 한 종단은 피스톤에 연결되고, 다른 종단은 실린더로부터 외부로 돌출된 피스톤 로드를 포함하는 펌프 본체를 제공하며, 피스톤은 상향 이동하여 흡입 유로를 통하여 실린더의 외부로부터 실린더 내의 펌핑 챔버 내로 유체를 흡입하고 배출 유로를 통하여 실린더 내의 펌프 구동 챔버 내의 유체를 실린더 밖으로 배출하는 반면에, 피스톤은 하향 이동하여 송출 유로를 통하여 펌핑 챔버 내의 유체를 외부 유체 송출 목적지로 송출하고 유체 송출 목적지로 송출된 유체의 일부를 순환 유로를 통하여 펌핑 구동 챔버로 순환시킨다. 펌프 장치는 순환 유로 내에 설치된 절환 밸브 및 절환 밸브와 피스톤 로드를 구동하기 위한 링크 메커니즘을 포함하되, 절환 밸브는 펌프 본체의 실린더에 평행하게 위치한 서브 실린더, 및 배출 유로를 펌핑 구동 챔버와 연통 상태로 그리고 차단 상태로 하기 위하여 서브 실린더 내에서 왕복 가능하게 운동하는 플런저를 포함하며, 링크 메커니즘은 서브 실린더로부터 밖으로 돌출된 연결 로드 및 제 1 피봇(pivot)과 제 2 피봇을 통하여 피스톤 로드와 연결 로드를 서로 연결하여 왕복 이동하도록 피스톤 로드와 연결 로드에 압력을 가하는 연결 바를 포함한다.

링크 메커니즘의 구체적인 구조를 설명한다. 피스톤이 피스톤의 상단측 사점(dead center)에 위치될 때, 플런저는 플런저의 하단측 사점에 위치하며, 피스톤이 피스톤의 하단측 사점에 위치할 때, 플런저는 플런저의 상단측 사점 상에 위치된다. 피스톤은 플런저의 스트로크 양(stroke amount)보다 큰 스트로크 양을 갖는다.

이러한 구조물에 대하여, 피스톤과 플런저는 다음의 기본 동작(1) 및 (2)를 수행할 수 있다.

(1) 연결 바가 유체 흡입 방향으로 요동하면, 제 1 피봇은 받침점(fulcrum)으로 작용하며, 제 2 피봇은 작용점(pressure cone apex)으로 작용하고, 플런저는 먼저 그 하단측 사점으로 이동한다. 그후, 제 2 피봇은 받침점으로 작용하며, 제 1 피봇은 작용점으로 작용하며, 피스톤은 그 상단측 사점으로 이동하고 유체는 펌핑 챔버 내로 흡입된다. 한편, 펌핑 구동 챔버 내의 유체는 절환 밸브를 통하여 배출 유로로부터 외부로 배출된다.

(2) 연결 바가 유체 배출 방향으로 요동하면, 제 1 피봇은 받침점으로 작용하며, 제 2 피봇은 작용점으로 작용하고, 플런저는 먼저 그 상단측 사점으로 이동한다. 그후, 제 2 피봇은 받침점으로 작용하며, 제 1 피봇은 작용점으로 작용하며, 피스톤은 그 하단측 사점으로 이동하고 펌핑 챔버 내의 유체는 송출 유로를 통하여 유체 송출 목적지로 송출된다. 유체의 일부는 유체 송출 목적지로부터 외부로 배출되며, 나머지 고압 유체는 순환 유로 및 절환 밸브를 통하여 유체 송출 목적지로부터 펌핑 구동 챔버로 송출된다.

절환 밸브의 구체적인 구조로서 다음의 구조물들(A) 및 (B)이 이용될 수 있다.

(A) 서브 실린더는 그 내주면에 복수 개의 환형 밀봉부들, 보다 구체적으로 이것의 축방향으로 소정의 간격으로 배치된 4개의 O-링을 갖는다. 플런저는 그 외주면에 적어도 하나의 요부, 보다 구체적으로는 축방향으로 중간 위치에 복수 개의 반구형 요부를 갖는다. 플런저가 어느 한 사점으로 이동할 때, 요부는 O-링들 중의 하나와의 사이에 간격을 형성하며, 펌핑 구동 챔버는 배출 유로 또는 순환 유로와 연통 상태가 된다.

(B) 서브 실린더는 그 내주면에 적어도 2개의 요부들, 보다 구체적으로 이것의 축방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수 개의 반구형 요부들을 갖는다. 플런저는 그 외주면에서 복수 개의 환형 밀봉부들, 보다 구체적으로는 축방향으로 소정 간격으로 배치된 4개의 O-링을 갖는다. 플런저가 어느 한 사점으로 이동할 때, 각 요부는 O-링들 중의 하나와의 사이에서 간격을 형성하며, 펌핑 구동 챔버는 배출 유로 또는 순환 유로와 연통 상태가 된다.

위에서 언급된 구조물 (A)는 구조물 (B)보다 더욱 유리하다. 구조물 (A)에 대하여, O-링은 마모 및 손상이 방지될 수 있다. O-링의 횡단면 형상은 특히 제한되지는 않지만, 원형, 타원형, 정방형, 장방형, U-자형 등일 수도 있다. 요부는 구형으로 제한되지 않으며, 반원형, 반타원형, 삼각형, 정방형 또는 사각형 횡단면을 갖는 오목 외주 홈이 사용될 수도 있다.

여기서 중요한 것은 환형 밀봉부와 요부들의 위치가 정렬될 때 유체가 통과하는 간격이 형성된다는 것이다.

그러나, 플런저에 가해진 고압에 의하여 O-링이 변형되고, O-링이 요부에 걸리고 그리고 플런저가 부드럽게 동작할 수 없는 경우를 방지하기 위하여, 플런저는 그 전체 외주면에 홈들을 갖지 않으며, 필요한 유로 영역이 확보되고 최소한의 수의 요부들이 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어, O-링은 횡단면에서 1.5 내지 3.5 mm의 직경을 갖는 원형이며, 요부는 1.5 내지 4 mm의 곡률 반경을 갖는 반구 형상을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 1개 내지 6개의 요부들이 원주 방향으로 제공된다. 플런저의 스트로크 양은 3 내지 10 mm로 설정될 수도 있으며, 피스톤의 스트로크 양은 10 내지 30 mm로 설정될 수도 있다. 그러나, 실질적이고 자연적인 동작을 고려하여, 플런저 스트로크 양을 5 내지 7mm, 피스톤 스트로크 양을 15 내지 25 mm로 설정하는 것이 적당하다.

구조물 (A)에서, 유체 송출 목적지에 연결된 순환 유로는 서브 실린더에 연결되되, 서브 실린더의 상단측에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결될 수도 있으며, 펌핑 구동 챔버에 연결된 순환 유로는 중간에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결될 수 있고, 배출 유로는 서브 실린더의 하단측에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결될 수 있다.

본 발명에서, 연결 바는 수동식 연결 바일 수도 있다. 동력을 확보할 수 없는 장소, 예를 들어 선박 또는 야외에서 펌프 장치를 휴대할 수 있고 펌프 장치가 수동으로 사용될 수 있기 때문에 이 구조는 편리하다. 펌프 장치는 수동식 펌프 장치가 아닐 수 있으며, 소형 모터 및 소형 엔진과 같은 구동 장치가 이용될 수 있으며, 이러한 장치의 회전력을 왕복 이동력으로 변환할 수 있는 메커니즘이 연결 바 상에 장착될 수 있다.

본 발명에서, 펌프 장치는 송출 유로를 통하여 필터부에 연결될 수 있다. 필터부는 유체를 여과하기 위하여 반투과성막, 펌핑 챔버로부터 송출된 유체 및 유체 여과 후에 남아 있는 불순물을 담기 위한 정화되지 않은 유체 수용부 및 막을 통하여 여과된 유체를 담기 위한 정화된 유체 수용부를 포함할 수 있다. 정화되지 않은 유체 수용부는 순환 유로에 연결될 수 있으며, 정화된 유체 수용부는 배출 유로에 연결될 수 있다.

본 발명에서, 용어 "유체"는 해수, 수도수, 오수 및 오일과 같은 액체뿐만 아니라 공기 및 질소와 같은 기체를 포함하는 유체로서 정의될 수 있다.

이하, 본 발명의 펌프 장치의 실시예를 도면을 기초로 하여 설명한다. 본 발명은 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명의 펌프 장치는 펌프 본체(1)를 포함한다. 펌프 본체(1)는 실린더(2), 실린더(2) 내에 설치되어 왕복 이동할 수 있는 피스톤(3), 및 피스톤(3)에 연결되며 실린더(2)의 상부 벽을 관통하여 외부로 연장된 피스톤 로드(4)를 포함한다. 펌프 장치는 펌프 본체(1)로부터 송출된 유체가 유입되는 유체 송출 목적지인 역삼투막(20), 역삼투막(20)과 실린더(2)의 펌핑 구동 챔버(2a)를 서로 연통시키고 연결을 차단하는 절환 밸브(30), 및 피스톤 로드(4)와 절환 밸브(30)의 플런저(32; 후에 설명하기로 함)에 연결된 링크 메커니즘(40)을 더 포함한다.

본 펌프 장치는 송출 유로(11)를 통하여 해수 또는 정화되지 않은 물과 같은 액체를 필터부로서의 역삼투막(20)으로 송출한다. 액체의 일부는 역삼투막(20)을 통하여 정화된 유체 수용부로 나아가며, 그로 인하여 정화된 음료수를 제공한다. 역삼투막(20)을 통과할 수 없는 액체의 나머지 부분(불순물을 포함한 응축수)은 정화되지 않은 유체 수용부로부터 순환 유로(12)를 통하여 순환되어, 이것의 액체 압력은 펌핑 동작을 위하여 이용될 수 있도록 한다.

실린더(2) 내의 피스톤 로드(4)에 근접한 펌프 본체(1)의 일 측은 펌핑 구동 챔버(2a)이며, 펌프 본체(1)의 다른 측은 펌핑 챔버(2b)이다. 피스톤(3)의 모서리 부분에는 그 원주 방향으로 노치가 형성되며, 따라서 피스톤(3)이 실린더(2)의 상부 벽에 접촉할 때, 펌핑 구동 챔버(2a)는 다소 남는다. 펌핑 구동 챔버(2a)와 펌핑 챔버(2b) 사이의 밀폐를 유지하기 위하여 피스톤(3)은 O-링을 구비한다. 피스톤(3)은 또한 적절한 위치에 펌프 장치 내의 밀폐를 유지하기 위한 밀봉 부재를 갖는다. 펌프 본체(1)에서, 실린더(2)의 내경은 30 mm이며, 실린더(2) 내의 피스톤(3)의 스트로크 양은 17 mm이다.

펌프 본체(1)는 외부로부터 유체를 펌핑 챔버(2b)로 취입하기 위한 흡입 유로(13), 펌핑 동작시 펌핑 챔버(20b)로부터의 액체를 고압 하에서 역삼투막(20)으로 송출하기 위한 송출 유로(11), 고압 하에서 역삼투막(20)으로 송출된 액체의 일부를 펌핑 구동 챔버(20a) 내로 순환시키기 위한 순환 유로(12), 역삼투막(20)을 통과한 유체를 외부로 배출시키기 위한 배출 유로(14) 및 원통형 역삼투막(20)을 수납하기 위한 수납 챔버를 포함한다. 역삼투막(20)이 수납된 수납 챔버의 외주 공간은 순환 유로(12)의 일부를 구성한다. 흡입 밸브(13a; 체크 밸브)는 펌핑 챔버(2b)에 인접한 흡입 유로(13)의 일측 상에 설치되며, 송출 밸브(11a; 체크 밸브)는 펌핑 챔버(2b)에 인접한 송출 유로(11)의 일측 상에 설치된다.

절환 밸브(30)는 펌프 본체(1)의 실린더(2)의 일측 상에 일체로 형성되고 실린더(2)에 평행한 서브 실린더(31), 서브 실린더(31) 내에 설치되어 그 내부에서 왕복 이동할 수 있는 플런저(32) 및 플런저(32)의 왕복 이동에 의하여 펌핑 구동 챔버(2a)와 연통 상태 및 차단 상태가 되는 배출 유로(33)를 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 플런저(32)는 실질적으로 원통형인 본체(32a), 본체(32a)의 상부 종단 표면 상에 연속적으로 제공된 중간 직경부(32b) 및 중간 직경부(32b)의 상부 종단 표면 상에 연속적으로 제공된 소직경부(32c)를 포함한다. 4개의 반구형 요부들(132a)이 본체(32a)의 외주 표면의 중간 부분에 축 방향으로 형성되는 반면에 서로 90°의 각도를 유지한다. 한 쌍의 평평한 표면 부분들(132b)이 중간 직경부(32a)의 외주 표면 상에 180°에 걸쳐 반대 위치에 형성된다. 본 실시예 내의 플런저(32)의 규격은 다음과 같다.

본체(32a)의 직경 Φ₁ : 17.8㎜

본체(32a)의 길이 L₁: 41.0㎜

반구형 요부(132a)의 직경 D : 4.0㎜

구형 요부(132a)의 곡률 반경 R : 2.5㎜

중간 직경부(32b)의 직경 Φ₂ : 12.0㎜

중간 직경부(32b)의 길이 L₂: 10.0㎜

소직경부(32c)의 길이 L₃: 8.0㎜

플런저(32)의 중간 직경부(32b)와 소직경부(32c)는 후술할 링크 메커니즘(40)의 한 부분을 구성한다. 본 실시예에서, 본체(32a), 중간 직경부(32b) 및 소직경부(32c)는 한 부분으로서 플런저(32)를 구성하나, 중간 직경부(32b)와 소직경부(32c)는 본체(32a)와는 별개의 부분으로서 형성될 수도 있으며, 이들은 나사를 통하여 서로 연결될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 절환 밸브(30)에 있어서, 4개의 오목 외주 홈들이 서브 실린더(31)의 내주면에 축방향으로 형성되어 있으며, O-링(34)이 각 오목 외주 홈 상에 장착된다. 플런저(32)의 소직경부(32c)와 중간 직경부(32b)를 관통하기 위하여 서브 실린더(31)의 상부 벽에 구멍이 형성되어 있다. O-링(34)은 횡단면 직경이 2.4 mm인 원형이다. 축방향으로의 서브 실린더(31)의 챔버의 길이는 플런저(32)의 스트로크 양이 6 mm가 되도록 설정된다.

서브 실린더(32) 내에 형성된 4개의 오목 외주 홈들은 2개의 내부 오목 외주 홈들 사이의 중간 위치와 서브 실린더(31) 내주면의 축방향으로의 중간 위치가 서로 일치하는 위치 및 플런저가 상단측 사점 또는 하단측 사점에 위치할 때 2개의 내부 오목 외주 홈들이 요부(132a) 상에서 중첩되는 위치에 형성된다. 역삼투막(20)에 연결된 순환 유로(12)는 서브 실린더(32)에 연결되되, 서브 실린더(32)의 상단측에 위치한 2개의 O-링들(34) 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결되며, 펌핑 구동 챔버(2a)에 연결된 순환 유로(12)는 중간에 위치한 두개의 O-링들(34) 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결된다. 그리고, 배출 유로(33)는 하단측에 위치한 두개의 O-링들(34) 사이에 위치된 서브 실린더 부분에 연결된다.

링크 메커니즘(40)은 절환 밸브(30)의 서브 실린더(31)의 상단으로부터 외측으로 돌출된 연결 로드(41)를 포함한다. 링크 메커니즘(40)은 또한 직선형 핸들(44)를 포함한다. 핸들(44)은 제 1 피벗(42)과 제 2 피벗(43)을 통하여 피스톤 로드(4)와 연결 로드(41)를 서로 연결한다. 핸들(44)은 피스톤 로드(4)와 연결 로드(41)에 힘을 가하여 그들을 왕복 이동시킨다. 연결 로드(41)는 제 2 피벗(43)을 통하여 핸들(44) 상에 장착된 장착 부재(41a; 도 3 참조)를 포함한다. 연결 로드(41)는 또한 장착 부재(41a)에 연결된 플런저(32)의 중간 직경부(32b)와 소직경부(32c)를 포함한다.

링크 메커니즘(40)은 더욱 상세히 설명될 것이다. 피스톤(3)이 그 하단측 사점에 위치한 상태에서는, 플런저(32)는 그 상단측 사점에 위치하며(도 1a에 도시된 상태), 또는 피스톤(3)이 그 상단측 사점에 위치한 상태에서는, 플런저(32)는 그 하단측 사점에 위치하고(도 2d에 도시된 상태), 핸들(44; 연결 바)은 제 1 피벗(42)과 제 2 피벗(43)을 통하여 피스톤 로드(4)와 연결 로드(41)를 서로 연결한다. 피스톤(3)의 스트로크 양은 플런저(32)의 스트로크 양보다 크게 설정된다. 도 1a에 도시된 상태에서 연결 로드(41)의 종단이 피스톤 로드(4)의 종단 위에 위치되고 도 2d에 도시된 상태에서 연결 로드(41)의 종단이 피스톤 로드(4)의 종단 아래에 위치되도록 피스톤 로드(4)와 연결 로드(41)의 길이가 설정된다.

다음으로, 본 발명의 펌프 장치의 동작, 효과를 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명한다. 이 설명에서, 해수 및 오수와 같은 액체가 유체로서 사용된다.

흡입 동작

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 펌핑의 초기 상태에서, 피스톤(3)은 피스톤의 하단측 사점(하사점)에 위치하며, 플런저(32)는 플런저의 상단측 사점(상사점)에 위치된다. 이 때, 플런저(32)의 요부(132a)가 상부로부터 제 2 O-링(34)의 위치에 위치되면 (도 6 참조), 요부(132a)와 O-링(34) 사이에 유체가 흐르는 간격이 형성된다. 이러한 구조물에 대하여, 역삼투막(20)과 펌핑 구동 챔버(2a)는 서로 연통 상태가 되나, 배출 유로(33)는 폐쇄된다.

이 상태로부터, 링크 메커니즘(40)의 핸들(44)이 위로 요동한다면, 제 1 피벗(42)은 받침점으로서 작용하며, 제 2 피벗(43)은 작용점으로 작용한다. 핸들(44)로부터의 미는 힘은 플런저(32)로 기계적으로 전달되며, 도 1b에 도시된 바와 같이 플런저(32)는 플런저의 하단측 사점으로 이동된다. 이 때, 장착 부재(41a)가 서브 실린더(31)에 접촉하기 때문에 플런저(32)의 이동은 제한된다. 플런저의 하단측 사점으로의 플런저(32)의 이러한 이동은 요부(132a)가 상단으로부터 제 3 O-링(34)의 위치로 위치되게 하며(도 3 참조), 그로 인하여 유체가 통과하는 간격이 O-링(34)과 요부(132a) 사이에 형성된다. 또한, 이 간격으로 인하여 배출 유로(33)가 개방되며, 배출 유로(33)와 펌핑 구동 챔버(2a)는 서로 연통 상태가 되나, 순환 유로(12)는 폐쇄된다.

그 후, 핸들(44)이 위로 더욱 요동하면, 제 1 피벗(42)은 작용점으로 작용하고, 제 2 피벗(43)은 받침점으로 작용한다. 그리고 도 2c 및 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(3)은 위로 당겨진다. 이로서, 펌핑 구동 챔버(2a) 내의 공기는 압축되며; 따라서 공기는 절환 밸브(30) 내의 상단에서 제 2 및 제 4 O-링들(34) 사이의 간격을 통하여 배출 유로(33)로부터 외부로 배출된다. 펌핑 챔버(2b)의 체적이 증가하기 때문에, 음압(negative pressure)이 생성되며, 해수는 흡입 유로(13)를 통하여 외부로부터 펌핑 챔버(2b) 내로 유입된다.

만일 핸들(44)이 위로 더욱 요동하면, 도 2d에 도시된 바와 같이 피스톤(3)은 피스톤의 상단측 사점으로 이동하며, 핸들(44)의 요동 운동은 제한되고, 펌핑 챔버(2b)로의 해수의 유입은 중지된다. 이 상태가 또한 도 4a에 도시된다.

배출 동작

다음으로, 도 2d 및 도 4a에 도시된 상태에서 핸들(44)이 낮아지면, 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1 피벗(42)은 받침점으로서 작용하며, 제 2 피벗(43)은 작용점으로 작용한다. 핸들(44)로부터의 잡아당기는 힘은 플런저(32)로 기계적으로 전달되며, 플런저(32)는 플런저의 상단측 사점으로 이동한다. 이 때, 플런저(32)의 본체(32a)가 서브 실린더(31)의 내부 종단 표면에 접촉하기 때문에 플런저(32)의 이동은 제한된다. 플런저의 상단측 사점으로의 플런저(32)의 이러한 이동은 요부(132a)가 상단으로부터 제 2 O-링(34)의 위치로 이동되게 하며(도 6 참조), 이로 인하여 유체가 통과하는 간격이 이러한 O-링(34)과 요부(132a) 사이에 형성된다. 또한, 이 간격으로 인하여 순환 유로(12)가 개방되며, 역삼투막(20)과 펌핑 구동 챔버(2a)는 서로 연통 상태가 되나, 배출 유로(33)는 폐쇄된다.

그 후, 핸들(44)이 아래로 더욱 요동하면, 제 1 피벗(42)은 작용점으로 작용하고, 제 2 피벗(43)은 받침점으로 작용한다. 그리고 도 5c 및 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤(3)은 아래로 당겨진다. 이로서, 펌핑 챔버(2b) 내의 해수는 압축되며; 따라서 높은 압력의 해수는 송출 유로(11)를 통하여 역삼투막(20)으로 보내지며, 역삼투막(20)을 통과한 음료수는 배출 유로(14)를 통하여 외부로 배출된다. 한편, 염삼투막(20)을 통과하지 않은 고압의 응축수는 순환 유로(12)를 통하여 절환 밸브(30)의 서브 실린더(31) 내로 유입되고, 상단으로부터 제 1 및 제 3 O-링들(34) 사이의 간격을 통하여 순환 유로(12)의 종단으로부터 펌핑 구동 챔버(2a) 내로 유입되며, 응축수의 압력은 피스톤(3)을 미는 역할을 한다.

만일 핸들(44)이 아래로 더욱 요동하면, 도 5d에 도시된 바와 같이 피스톤(3)은 피스톤의 하단측 사점으로 이동하며, 핸들(44)의 요동 운동은 제한되고, 펌핑 구동 챔버(2a)로의 해수의 유입은 중지된다. 이 상태가 또한 도 1a에 도시된다.

그 후, 핸들(44)이 왕복 이동과 요동 운동을 하도록 허용되면, 흡입 동작에서 펌핑 구동 챔버(2a) 내의 응축수는 서브 실린더(31)를 통하여 배출 유로(33)로부터 배출되며, 배출 동작에서 음료수는 배출 유로(14)를 통하여 배출된다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 펌프 장치에 따라, 펌프 시스템 내에 공기가 존재하는 펌핑의 초기 단계일지라도 핸들(44)의 요동 동작에 의해서만 일어나는 펌핑 동작에 의하여 절환 밸브(30)는 적절한 타이밍으로 절환된다. 이는 펌프 시스템 내의 공기가 배출되는 동안에 액체가 흡입되게 하며, 정상적인 펌핑 동작을 시작하는 것을 가능하게 한다.

펌프 시스템으로부터 거의 모든 공기가 배출되고 펌프 시스템이 액체로 채워지고 펌핑 챔버(2b) 내의 액체 압력과 펌핑 구동 챔버(2a) 내의 액체 압력이 균형을 이룬다면, 약간의 힘(약 5 kgf의 힘)으로 핸들(44)을 단지 요동시킴으로서 고압 (약 50kg/㎠의 압력) 액체가 역삼투막(20)으로 보내지며, 액체 압력이 삼투압을 초과할 때, 액체의 일부(일반적으로 해수의 약 10 내지 40%)는 역삼투막(20)을 통과하여 음료수로 정화된다. 음료수는 배출 유로(14)를 통하여 외부로 배출된다. 역삼투막(20)을 통과하지 않고 불순물을 함유한 응축수는 순환 유로(12)로부터 절환 밸브(30)를 통과하며 펌핑 구동 챔버(2a)로 순환된다. 배출 유로(33)가 폐쇄될 때, 응축수는 외부로 배출된다.

상기 실시예에서, 펌프 장치가 역삼투막을 포함할지라도, 염삼투막 장치가 펌프 장치의 밖에 설치될 수도 있으며 펌프 장치에 연결될 수도 있다. 비정상적인 압력이 역삼투막에 가해지는 것을 방지하는 릴리프 밸브가 절환 밸브와 역삼투막 사이의 순환 유로 내에 설치될 수도 있다. 절환 밸브에서, O-링과 구형 요부의 위치가 상반될 수도 있다. 즉, 펌핑 구동 챔버와 연통 상태에 있는 순환 유로에 연결된 서브 실린더의 부분을 끼우기 위하여 하나 이상의 요부가 서브 실린더의 내주 표면 내에 제공될 수도 있다. 4개의 O-링들이 축 방향으로 소정의 거리들에서 플런저의 외주 표면 상에 제공될 수도 있다.

바람직하게는 유체를 흡입하고 유체 송출 목적지로 유체의 일부를 공급하며 낮은 구동 압력을 이용하여 높은 압력을 얻기 위하여 나머지 유체의 압력을 이용하는 펌프로서 본 발명을 사용할 수 있다. 유체가 해수, 수도수(running water) 또는 오수일 때, 펌프 장치로부터 유체가 보내지는 유체 송출 목적지의 예들은 반투과성막을 갖는 필터부(필터 수단)와 압력 저항을 시험하기 위한 피시험관을 포함한다. 필터부는 순환 유로에 연결된 정화되지 않은 유체 수용부 및 투과 액체 제공 목적지에 연결된 정화된 유체 수용부를 갖는다. 필터부에서, 반투과성막의 예는 역삼투막, 정밀 필터막, 한외필터(ultrafilter)막 등을 포함한다. 특히, 본 발명은 바람직하게는 역삼투막 장치(RO 장치), 담수화 장치, 해수탈염 장치 등과 같이 음료수를 얻기 위해 낮은 구동 압력을 이용하여 고압을 얻기 위하여 해수를 공급할 수 있는 펌프로서 사용될 수 있다. 유체 송출 목적지와 같은 피실험 파이프의 예들은 수도수 파이프, 가스 파이프, 가소성 고압 호스 등을 포함한다. 본 발명은 또한 바람직하게는 고압수, 고압유 또는 고압 가스를 낮은 구동 압력 하에서 피시험관으로 공급할 수 있는 펌프로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 펌프 장치는 낮은 구동 압력으로 높은 압력을 얻을 수 있다. 펌프 장치는 펌프 본체의 펌핑 구동 챔버에 대한 순환 유체의 유입 및 배출을 허용하는 유로, 및 유로의 개폐를 절환하는 절환 밸브를 포함한다. 절환 밸브의 플런저는 링크 메커니즘에 의하여 피스톤 로드의 왕복 이동에 연동하여 왕복 이동한다. 따라서, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(a) 본 발명에 따르면, 유로를 절환하는 플런저의 동작을 위하여 기계적인 링크 메커니즘이 사용되기 때문에, 특히 펌핑 구동 챔버 내에 공기가 존재하고 액체 압력이 불충분한 상태에서, 플런저는 순간적으로 반응하고 적절한 타이밍으로 왕복 이동하며, 펌핑 동작은 종래 방법(JP-B 3-21208(1991년))과 달리 동작의 조정 없이 정상적으로 그리고 부드럽게 시작될 수 있다.

(b) 플런저를 동작시키는 링크 메커니즘 때문에, 종래 방법과 달리 플런저를 동작시키기 위한 압력 파이프가 필요하지 않으며, 펌프 장치의 구조가 간략화되며 펌프 장치가 크기 면에서 줄어들 수 있다. 압력 파이프의 밀봉부의 수가 줄어들 수 있다.

(c) 종래의 방법에서, 플런저의 동작 힘을 증가시키기 위하여 플런저가 동작할 때 압력 수용 면적이 증가되어야만 하며, 이는 소형화를 방해한다. 이에 반하여, 본 발명은 플런저를 이동하기 위하여 기계적인 링크 메커니즘을 사용하기 때문에 연결 바를 이동시키기 위한 힘이 플런저의 동작 힘으로 이용될 수 있으며, 플런저는 크기 면에서 줄어들 수 있다.

(d) 본 발명에서, 유로를 절환시키기 위하여 압력 차이가 이용되지 않으며, 유로는 링크 메커니즘에 의하여 절환된다. 따라서, 연결 바가 상하로 운동하기 시작할 때 유로는 확실하게 절환될 수 있으며, 연결 바는 부드럽게 동작할 수 있다. 또한, 플런저의 동작 타이밍은 링크 메커니즘을 조정함으로서 자유롭게 변화될 수 있다.

(e) 본 발명에서, 플런저가 링크 메커니즘에 연결되어 있기 때문에 플런저가 염분 등에 의하여 고착될지라도 연결 바는 평소와 같이 작동할 수 있으며 플런저는 그 동작 상태로 복귀될 수 있고, 플런저를 그의 동작 상태로 복귀시키기 위하여 분해 동작 또는 특별한 조작이 요구되지 않는다. 특히 압축 액체가 염분, 당분 또는 다른 성분에 의하여 동작 부분에 고착을 발생시키기 쉬운 경우에 효과적이다.

(f) 본 발명에서, 연결 바의 동작과 연동하여 플런저가 동작하기 때문에 연결 바가 동작하지 않는다면 플런저는 동작하지 않는다. 따라서, 펌프 장치에 연결된 유체 송출 목적지의 막을 위하여 보존액이 채워질 때, 연결 바가 벨트 등의 수단에 의하여 고정되어 연결 바가 움직이지 않는다면, 플런저 또한 동시에 고정되며, 진동, 충격 또는 다른 외부 힘에 의하여 플런저가 동작되는 사고 및 보존액이 누출되는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims

실린더, 상기 실린더 내에서 왕복 가능하게 이동하는 피스톤, 및 두개의 종단들을 가지되, 한 종단은 피스톤에 연결되고, 다른 종단은 상기 실린더로부터 외부로 돌출된 피스톤 로드를 포함하는 펌프 본체를 구비하되, 상기 피스톤은 상승하여 상기 실린더의 외부로부터 흡입 유로를 통하여 상기 실린더 내의 펌핑 챔버 내로 유체를 흡입하고 상기 실린더 내의 펌핑 구동 챔버 내의 유체를 배출 유로를 통하여 상기 실린더의 외부로 배출하는 한편, 상기 피스톤은 하강하여 상기 펌핑 챔버 내의 유체를 송출 유로를 통하여 외부 유체 송출 목적지로 송출하고 상기 유체 송출 목적지로 송출된 유체의 일부를 순환 유로를 통하여 상기 펌핑 구동 챔버 내로 순환시키는 펌프 장치에 있어서,

상기 순환 유로 내에 설치된 절환 밸브; 및

상기 절환 밸브 및 상기 피스톤 로드를 구동하기 위한 링크 메커니즘을 포함하되,

상기 절환 밸브는 상기 펌프 본체의 상기 실린더와 평행하게 위치된 서브 실린더, 및 상기 서브 실린더 내에서 왕복 가능하게 이동하여 상기 배출 유로가 상기 펌핑 구동 챔버와 연통 또는 차단되도록 하는 플런저를 포함하며,

상기 링크 메커니즘은 상기 서브 실린더로부터 외부로 돌출된 연결 로드, 및 상기 피스톤 로드와 상기 연결 로드를 제 1 피벗 및 제 2 피벗을 통하여 서로 연결하여 상기 피스톤 로드와 상기 연결 로드에 압력을 가하여 왕복 이동하게 하는 연결 바를 포함하고,

상기 피스톤은 상기 피스톤의 상단측 사점 및 하단측 사점을 가지고, 상기 플런저는 상기 플런저의 상단측 사점 및 하단측 사점을 가지며, 상기 피스톤이 상기 피스톤의 상단측 사점에 위치할 때는 상기 플런저가 상기 플런저의 하단측 사점에 위치하고, 상기 피스톤이 상기 피스톤의 하단측 사점에 위치할 때는 상기 플런저가 상기 플런저의 상단측 사점에 위치하여, 상기 연결 바가 상기 피스톤 로드와 상기 연결 로드를 제 1 피벗 및 제 2 피벗을 통해 서로 연결시키고,

상기 피스톤은 상기 플런저의 스트로크 양보다 큰 스트로크 양을 가지며,

상기 서브 실린더는 상기 서브 실린더의 내주면에 상기 서브 실린더의 축방향을 따라 소정 간격으로 설치된 4개의 오목 외주 홈들 및 4개의 환형 밀봉부들을 가지며, 상기 환형 밀봉부들의 각각은 상기 4개의 오목 외주 홈들마다 대응되도록 설치되며, 상기 플런저는 상기 플런저의 외주면의 중간 부분에 위치된 적어도 하나의 요부를 가지고,

상기 유체 송출 목적지에 연결된 순환 유로는 상기 서브 실린더에 연결되되, 상기 서브 실린더의 상단측에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치한 부분에 연결되고, 상기 펌핑 구동 챔버에 연결된 순환 유로는 상기 서브 실린더에 연결되되, 상기 서브 실린더의 중간에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치한 부분에 연결되며, 상기 배출 유로는 상기 서브 실린더에 연결되되, 상기 서브 실린더의 하단측에 위치한 2개의 환형 밀봉부들 사이에 위치한 부분에 연결되며,

상기 플런저가 어느 한 사점에 위치할 때 상기 요부는 상기 환형 밀봉부들 중 하나와의 사이에 간격을 형성하며, 상기 펌핑 구동 챔버는 상기 간격을 통하여 배출 유로 또는 순환 유로와 연통 상태가 되며,

각 환형 밀봉부는 1.5 내지 3.5mm 직경의 원형 횡단면을 갖는 O-링이며, 각 요부는 1.5 내지 4mm의 곡률 반경을 갖는 반구 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 플런저는 상기 플런저의 원주 방향을 따라 설치된 1 내지 6개의 요부들을 가지는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 연결 바는 수동 핸들인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 펌프 본체는 필터부 및 배출 유로를 구비하되, 상기 필터부는 상기 유체를 여과하기 위한 반투과막, 상기 펌핑 챔버로부터 송출된 유체, 및 상기 유체를 여과한 후에 남아있는 불순물들을 담기 위한 정화되지 않은 유체 수용부, 및 상기 막을 통하여 여과된 유체를 담기 위한 정화된 유체 수용부를 포함하며, 상기 정화되지 않은 유체 수용부는 순환 유로와 연결되고 상기 정화된 유체 수용부는 배출 유로에 연결되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 반투과성막은 역삼투막인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.