KR101324971B1 - Implosion pump, and implosion pump assembly using the same - Google Patents
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Abstract
응폭펌프 및 이를 이용한 응폭펌프 조립체가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 응폭펌프는 내부에 연소실을 형성하는 구동실린더와, 구동실린더 내에 진퇴 가능하게 설치된 구동피스톤과, 연소실 내부로 유입된 브라운가스를 점화시키는 점화기를 갖춘 구동부와; 내부에 펌프실을 형성하는 압송실린더와, 연결로드에 의해 구동피스톤과 연결된 상태로 압송실린더 내에 진퇴 가능하게 설치되며 유체의 압송을 위해 펌프실의 용적을 가변시키는 압송피스톤을 갖춘 펌프부와; 구동실린더의 냉각을 위해 구동실린더의 외측에 마련되며 펌프부에 의해 압송되는 유체가 흐르는 냉각유로를 포함한다.An immersion pump and an immersion pump assembly using the same are disclosed. An epump pump according to an embodiment of the present invention includes a driving cylinder for forming a combustion chamber therein, a driving piston installed in the driving cylinder to be retracted and a igniter for igniting brown gas introduced into the combustion chamber; A pump unit having a pressure cylinder configured to form a pump chamber therein, and a pressure piston installed in the pressure cylinder in a state in which the pump chamber is connected to the driving piston by a connecting rod to change the volume of the pump chamber for pumping fluid; It is provided on the outside of the drive cylinder for cooling the drive cylinder and includes a cooling flow path through which the fluid is pumped by the pump portion.
Description
본 발명은 응폭펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브라운가스의 응폭력을 이용해 펌프를 구동할 수 있고, 펌프에 의해 압송되는 유체를 이용하여 구동부를 냉각시킬 수 있는 응폭펌프 및 이를 이용한 응폭펌프 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an immersion pump, and more particularly, an immersion pump capable of driving a pump by using the coagulation force of Brown gas and cooling the driving unit by using a fluid conveyed by the pump, and an immersion pump assembly using the same. It is about.
화석연료가 고갈되어 가고 화석연료의 사용으로 인한 환경오염이 점차 커짐에 따라 이를 대체할 수 있는 에너지의 개발과 실용화에 관심이 커지고 있다. 이러한 상황에서 최근 현실적인 대체에너지로 부상하고 있는 것 중 하나가 수소와 산소의 혼합기체인 브라운가스다. As fossil fuels are depleted and environmental pollution due to the use of fossil fuels increases, there is a growing interest in the development and practical use of energy to replace them. In this situation, one of the emerging emerging alternative energy sources is Brown Gas, a mixture of hydrogen and oxygen.
브라운가스는 수소와 산소가 2:1로 혼합된 가스로 화석연료에 비해 적은 에너지 투입으로 연소가 일어나고 화염의 전파속도가 빠르다. 연소 시에는 폭발이 아닌 응폭(Implosion)이 생기면서 연소실이 진공상태로 된다. 또 극히 적은 부피의 연소생성물이 생기고 오염물질은 거의 발생하지 않는다.Brown gas is a 2: 1 mixture of hydrogen and oxygen, which burns with less energy input than fossil fuels and has a faster flame propagation rate. During combustion, the combustion chamber is evacuated with an implosion rather than an explosion. In addition, very small volumes of combustion products are produced and contaminants are rarely generated.
대한민국 공개특허공보 10-2008-0007029는 이러한 브라운가스의 특성을 이용한 응폭엔진을 제시하고 있다. 통상적인 내연기관의 구동원리와 다르게 브라운가스의 연소시 발생하는 응폭 특성을 이용하여 피스톤을 동작시킴으로써 동력을 발생시키는 장치다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2008-0007029 proposes an ignition engine using the characteristics of Brown gas. Unlike the driving principle of a conventional internal combustion engine, it is a device that generates power by operating a piston using the coagulation property generated during combustion of Brown gas.
이 응폭엔진은 실린더 라이너의 외측으로 냉매가 순환하는 냉각유로와, 순환되는 냉매를 냉각시키기 위해 실린더의 외면에 설치되는 것으로 열전소자, 방열핀, 방열팬을 포함하는 냉각장치를 갖추고 있다. 응폭엔진이 동작할 때 냉매를 순환시켜 실린더를 냉각시키고, 가열된 냉매를 실린더 외측의 냉각장치를 이용해 냉각시킬 수 있도록 한 것이다. The quenching engine is provided on a cooling flow path through which a coolant circulates outside the cylinder liner, and is installed on the outer surface of the cylinder to cool the circulating coolant, and includes a cooling device including a thermoelectric element, a radiating fin, and a radiating fan. When the epoch engine operates, the refrigerant is circulated to cool the cylinder, and the heated refrigerant can be cooled using a cooling device outside the cylinder.
그러나 이러한 응폭엔진은 실린더의 외측에 별도의 냉각장치를 설치해야 하기 때문에 장치가 구성이 복잡하고 부피가 클 뿐만 아니라 냉각장치의 동작을 위해 별도의 에너지를 투입해야 하는 문제가 있다.However, such an ignition engine has a problem in that a separate cooling device is installed on the outside of the cylinder, and the device is complicated and bulky, and additional energy is required for the operation of the cooling device.
본 발명의 목적은 브라운가스의 응폭력을 이용해 펌프를 구동할 수 있고, 펌프실을 경유하는 압송유체를 이용하여 구동부를 냉각시킬 수 있도록 하는 응폭펌프 및 이를 이용한 응폭펌프 조립체를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an immersion pump and an immersion pump assembly using the same, which can drive the pump by using the coercive force of Brown gas, to cool the driving unit by using a pressure fluid passing through the pump chamber.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 연소실을 형성하는 구동실린더와, 상기 구동실린더 내에 진퇴 가능하게 설치된 구동피스톤과, 상기 연소실 내부로 유입된 브라운가스를 점화시키는 점화기를 갖춘 구동부와; 내부에 펌프실을 형성하는 압송실린더와, 연결로드에 의해 상기 구동피스톤과 연결된 상태로 상기 압송실린더 내에 진퇴 가능하게 설치되며 유체의 압송을 위해 상기 펌프실의 용적을 가변시키는 압송피스톤을 갖춘 펌프부와; 상기 구동실린더의 냉각을 위해 상기 구동실린더의 외측에 마련되며 상기 펌프부에 의해 압송되는 유체가 흐르는 냉각유로를 포함하는 응폭펌프가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a driving cylinder which forms a combustion chamber therein, a driving piston provided to be retractable in the driving cylinder, and a driving unit having an igniter for igniting Brown gas introduced into the combustion chamber; A pump unit having a pumping cylinder which forms a pump chamber therein, and a pumping piston which is installed in the pumping cylinder in a state of being connected to the driving piston by a connecting rod and which changes the volume of the pump chamber for pumping fluid; An immersion pump may be provided on the outside of the drive cylinder for cooling the drive cylinder and include a cooling passage through which a fluid pumped by the pump flows.
상기 구동피스톤과 상기 압송피스톤은 그 중심축선이 일치하도록 배치될 수 있다.The driving piston and the pressure feeding piston may be arranged to coincide with the central axis thereof.
상기 구동실린더와 상기 압송실린더는 내부가 구획된 상태에서 일체로 연결될 수 있다.The driving cylinder and the pressure cylinder may be integrally connected in a state in which the inside of the drive cylinder is partitioned.
상기 연소실은 상기 구동실린더 내에서 상기 구동피스톤에 의해 양측으로 구획된 제1연소실과 제2연소실을 포함하고, 상기 제1연소실은 브라운가스공급관이 연결된 제1가스유입구, 응축수배출관이 연결된 제1응축수배출구, 상기 제1가스유입구를 개폐하는 제1유입밸브, 상기 제1응축수배출구를 개폐하는 제1배출밸브를 포함하고, 상기 제2연소실은 브라운가스공급관이 연결된 제2가스유입구, 응축수배출관이 연결된 제2응축수배출구, 상기 제2가스유입구를 개폐하는 제2유입밸브, 상기 제2응축수배출구를 개폐하는 제2배출밸브를 포함할 수 있다.The combustion chamber includes a first combustion chamber and a second combustion chamber partitioned to both sides by the driving piston in the driving cylinder, and the first combustion chamber includes a first gas inlet connected to a brown gas supply pipe and a first condensate discharge pipe connected thereto. And a discharge port, a first inlet valve for opening and closing the first gas inlet, and a first discharge valve for opening and closing the first condensed water outlet. The second combustion chamber includes a second gas inlet connected to a brown gas supply pipe and a condensed water discharge pipe connected thereto. And a second inlet valve for opening and closing a second condensate outlet, a second inlet valve for opening and closing the second gas inlet, and a second outlet valve for opening and closing the second condensate outlet.
상기 점화기는 상기 제1연소실에 설치된 제1점화기와, 상기 제2연소실에 설치된 제2점화기를 포함할 수 있다.The igniter may include a first igniter installed in the first combustion chamber and a second igniter installed in the second combustion chamber.
상기 펌프실은 유체가 유입되는 유체유입구와, 유체가 배출되는 유체배출구와, 상기 유체유입구를 개폐하는 유체유입밸브와, 상기 유체배출구를 개폐하는 유체배출밸브를 포함할 수 있다.The pump chamber may include a fluid inlet through which the fluid is introduced, a fluid outlet through which the fluid is discharged, a fluid inlet valve for opening and closing the fluid inlet, and a fluid discharge valve for opening and closing the fluid outlet.
상기 냉각유로는 상기 유체유입구와 연결되도록 상기 구동실린더 외측에 마련된 제1냉각유로와, 상기 유체배출구와 연계되도록 상기 구동실린더 외측에 마련된 제2냉각유로를 포함할 수 있다.The cooling passage may include a first cooling passage provided outside the driving cylinder to be connected to the fluid inlet, and a second cooling passage provided outside the driving cylinder so as to be connected to the fluid outlet.
상기 응폭펌프는 상기 제1냉각유로의 입구와 연결되는 제1유체유입관과, 상기 제1냉각유로의 출구와 상기 유체유입구를 연결하는 제2유체유입관과, 상기 유체배출구와 상기 제2냉각유로의 입구를 연결하는 제1유체배출관과, 상기 제2냉각유로의 출구와 연결되는 제2유체배출관을 더 포함할 수 있다.The immersion pump includes a first fluid inlet pipe connected to an inlet of the first cooling channel, a second fluid inlet pipe connecting an outlet of the first cooling path and the fluid inlet, the fluid outlet, and the second cooling inlet. The apparatus may further include a first fluid discharge pipe connecting the inlet of the flow path and a second fluid discharge pipe connected to the outlet of the second cooling flow path.
상기 응폭펌프는 상기 구동실린더의 한쪽 외면에 결합되며 그 내부에 상기 제1냉각유로가 형성된 제1냉각재킷과, 상기 구동실린더의 다른 쪽 외면에 결합되며 그 내부에 상기 제2냉각유로가 형성된 제2냉각재킷을 더 포함할 수 있다.The epump pump is coupled to one outer surface of the driving cylinder and has a first cooling jacket in which the first cooling passage is formed, and is coupled to the other outer surface of the driving cylinder and has a second cooling passage formed therein. It may further include a cooling jacket.
상기 제1냉각재킷은 상기 제1냉각유로를 이루는 그 내부의 공간을 다수로 구획하는 다수의 제1전열판을 포함하고, 상기 제2냉각재킷은 상기 제2냉각유로를 이루는 그 내부의 공간을 다수로 구획하는 다수의 제2전열판을 포함할 수 있다.The first cooling jacket includes a plurality of first heat transfer plates that divide a plurality of spaces inside the first cooling channel, and the second cooling jacket includes a plurality of spaces therein that form the second cooling path. It may include a plurality of second heat transfer plate partitioned by.
상기 응폭펌프는 상기 제1유체유입관에 설치된 제1개폐밸브와, 상기 제2유체유입관에 설치된 제2개폐밸브와, 상기 제1유체배출관에 설치된 제3개폐밸브와, 상기 제2유체배출관에 설치된 제4개폐밸브와, 상기 유체유입구로 유입되는 유체가 상기 제1냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 제1개폐밸브 상류의 상기 제1유체유입관과 상기 유체유입구를 연결하며 도중에 제5개폐밸브를 갖춘 우회유입관과, 상기 유체배출구에서 배출되는 유체가 상기 제2냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 유체배출구와 상기 제4개폐밸브 하류의 상기 제2유체배출관을 연결하며 도중에 제6개폐밸브를 갖춘 우회배출관과, 상기 제1개폐밸브와 상기 제1냉각유로 사이의 상기 제1유체유입관에 연결되며 도중에 제7개폐밸브를 갖춘 제1냉각수유입관과, 상기 제1냉각유로와 상기 제2개폐밸브 사이의 상기 제2유체유입관에 연결되며 도중에 제8개폐밸브를 갖춘 제1냉각수배출관과, 상기 제2냉각유로와 상기 제4개폐밸브 사이의 상기 제2유체배출관에 연결되며 도중에 제9개폐밸브를 갖춘 제2냉각수유입관과, 상기 제3개폐밸브와 상기 제2냉각유로 사이의 상기 제1유체배출관에 연결되며 도중에 제10개폐밸브를 갖춘 제2냉각수배출관을 더 포함할 수 있다.The immersion pump may include a first open / close valve installed in the first fluid inlet pipe, a second open / close valve installed in the second fluid inlet pipe, a third open / close valve installed in the first fluid discharge pipe, and the second fluid discharge pipe. A fourth opening / closing valve installed at the upper portion and connecting the first fluid inflow pipe upstream of the first opening / closing valve so that the fluid flowing into the fluid inlet can bypass the first cooling flow passage, A sixth opening / closing valve connecting a second inlet pipe having a valve and the second fluid discharge pipe downstream of the fourth opening / closing valve so that the fluid discharged from the fluid outlet can bypass the second cooling flow path. A first cooling water inlet pipe connected to the first discharge valve between the first discharge valve and the first opening / closing valve and the first cooling channel, and having a seventh opening / closing valve on the way; 2 A first cooling water discharge pipe connected to the second fluid inlet pipe between the valves and having an eighth open / close valve on the way, and a second open / closed pipe on the way to the second fluid discharge pipe between the second cooling flow path and the fourth open / close valve. A second coolant inlet pipe having a valve, and a second coolant outlet pipe connected to the first fluid discharge pipe between the third open / close valve and the second coolant path, may be further included.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 응폭펌프를 복수개 포함하고, 상기 각 응폭펌프의 상기 제1냉각유로에 분기되어 연결되는 유체공급용 제1분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제2냉각유로에 분기되어 연결되는 유체배출용 제2분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제1 및 제2가스유입구에 분기되어 연결되는 브라운가스 공급용 제3분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제1 및 제2응축수배출구에 분기되어 연결되는 응축수배출용 제4분기연결관을 포함하는 응폭펌프 조립체가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a first branch connecting pipe for supplying a fluid including a plurality of the above-mentioned immersion pumps and branched to the first cooling flow path of each of the immersion pumps, and the second of each immersion pump A second branch connecting pipe for branching fluid connected to the cooling flow passage, a third branch connecting pipe for brown gas supply branched to the first and second gas inlets of each of the quenching pumps, and the angular pumps A condensed pump assembly may include a fourth branch connection pipe for condensate discharge, which is branched to and connected to the first and second condensate outlets.
상기 응폭펌프 조립체는 상기 각 응폭펌프의 점화기가 상호 시차를 두고 점화될 수 있도록 이를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.The immersion pump assembly may include a controller for controlling the igniter of each of the immersion pumps so as to be ignited with a parallax.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1공간을 형성하는 제1실린더부, 상기 제1실린더부와 연결되며 상기 제1공간과 구획된 제2공간을 형성하는 제2실린더부를 갖춘 본체와; 상기 제1실린더부 내에 진퇴 가능하게 설치되어 상기 제1공간을 상기 제2실린더부 쪽의 제1연소실과 그 반대편의 제1펌프실로 구획하는 제1피스톤과; 상기 제2실린더부 내에 진퇴 가능하게 설치되어 상기 제2공간을 상기 제1실린더 쪽의 제2연소실과 그 반대편의 제2펌프실로 구획하며, 연결로드에 의해 상기 제1피스톤과 연결된 제2피스톤과; 상기 제1 및 제2연소실로 유입된 브라운가스의 점화를 위해 상기 제1 및 제2연소실에 각각 설치된 제1 및 제2점화기와; 상기 본체의 냉각을 위해 상기 제1 및 제2연소실 쪽의 상기 본체 외측에 마련되며 상기 제1 및 제2펌프실을 경유하는 유체가 흐르는 냉각유로를 포함하는 응폭펌프가 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, the body having a first cylinder portion forming a first space, the second cylinder portion connected to the first cylinder portion and forming a second space partitioned from the first space; A first piston installed in the first cylinder so as to be retracted and partitioning the first space into a first combustion chamber on the side of the second cylinder and a first pump chamber on the opposite side; A second piston which is installed in the second cylinder so as to be able to move forward and backward, and divides the second space into a second combustion chamber on the side of the first cylinder and a second pump chamber on the opposite side thereof, and a second piston connected to the first piston by a connecting rod; ; First and second igniters respectively installed in the first and second combustion chambers for ignition of Brown gas introduced into the first and second combustion chambers; An immersion pump may be provided at an outer side of the main body toward the first and second combustion chambers to cool the main body and include a cooling flow path through which the fluid flows through the first and second pump chambers.
상기 제1연소실은 브라운가스가 유입되는 제1가스유입구, 응축수가 배출되는 제1응축수배출구, 상기 제1가스유입구를 개폐하는 제1유입밸브, 상기 제1응축수배출구를 개폐하는 제1배출밸브를 포함하고, 상기 제2연소실은 브라운가스가 유입되는 제2가스유입구, 응축수가 배출되는 제2응축수배출구, 상기 제2가스유입구를 개폐하는 제2유입밸브, 상기 제2응축수배출구를 개폐하는 제2배출밸브를 포함할 수 있다.The first combustion chamber includes a first gas inlet through which Brown gas is introduced, a first condensate outlet through which condensed water is discharged, a first inlet valve to open and close the first gas inlet, and a first discharge valve to open and close the first condensate outlet. The second combustion chamber includes a second gas inlet through which Brown gas is introduced, a second condensate outlet through which condensed water is discharged, a second inlet valve opening and closing the second gas inlet, and a second opening and closing the second condensate outlet. It may include a discharge valve.
상기 제1펌프실은 유체가 유입되는 제1유체유입구, 유체가 배출되는 제1유체배출구, 상기 제1유체유입구를 개폐하는 제1유체유입밸브, 상기 제1유체배출구를 개폐하는 제1유체배출밸브를 포함하고, 상기 제2펌프실은 유체가 유입되는 제2유체유입구, 유체가 배출되는 제2유체배출구, 상기 제2유체유입구를 개폐하는 제2유체유입밸브, 상기 제2유체배출구를 개폐하는 제2유체배출밸브를 포함할 수 있다.The first pump chamber includes a first fluid inlet through which fluid is introduced, a first fluid outlet through which fluid is discharged, a first fluid inlet valve to open and close the first fluid inlet, and a first fluid discharge valve to open and close the first fluid outlet. The second pump chamber includes a second fluid inlet through which fluid is introduced, a second fluid outlet through which the fluid is discharged, a second fluid inlet valve that opens and closes the second fluid inlet, and a second fluid outlet that opens and closes the second fluid outlet. Two fluid discharge valve may be included.
상기 응폭펌프는 상기 제1유체유입구와 상기 제2유체유입구에 연결된 유체유입관과, 상기 제1유체배출구와 상기 제2유체배출구에 연결된 유체배출관을 더 포함할 수 있다.The quench pump may further include a fluid inlet pipe connected to the first fluid inlet and the second fluid inlet, and a fluid discharge pipe connected to the first fluid outlet and the second fluid outlet.
상기 응폭펌프는 상기 본체의 외면에 설치되며 그 내부에 상기 냉각유로가 형성된 원통형의 냉각재킷을 더 포함할 수 있고, 상기 유체배출관은 상기 제1유체배출구와 상기 제2유체배출구를 연결하는 제1유체배출관과, 상기 제1유체배출관과 상기 냉각재킷의 입구를 연결하는 제2유체배출관과, 상기 냉각재킷의 출구와 연결되는 제3유체배출관을 포함할 수 있다.The quenching pump may further include a cylindrical cooling jacket installed on an outer surface of the main body and having a cooling passage formed therein, and the fluid discharge pipe may include a first connecting the first fluid discharge port and the second fluid discharge port. It may include a fluid discharge pipe, a second fluid discharge pipe connecting the first fluid discharge pipe and the inlet of the cooling jacket, and a third fluid discharge pipe connected to the outlet of the cooling jacket.
상기 응폭펌프는 상기 제1유체배출관의 유체가 상기 냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 제1유체배출관과 상기 제3유체배출관을 연결하며 도중에 개폐밸브를 갖춘 우회배출관과, 상기 제2유체배출관에 연결된 냉각수유입관과, 상기 제2유체배출관과 상기 냉각수유입관이 연결되는 부분에 설치된 제1유로전환밸브와, 상기 우회배출관이 연결되는 부분 상류의 상기 제3유체배출관에 연결된 냉각수배출관과, 상기 제3유체배출관과 상기 냉각수배출관이 연결되는 부분에 설치된 제2유로전환밸브를 더 포함할 수 있다.The quenching pump connects the first fluid discharge pipe and the third fluid discharge pipe so that the fluid in the first fluid discharge pipe bypasses the cooling flow path, and has a bypass discharge pipe having an open / close valve on the way, and connected to the second fluid discharge pipe. A cooling water inlet pipe connected to the third fluid discharge pipe upstream of a cooling water inlet pipe, a first flow path switching valve installed at a portion where the second fluid discharge pipe is connected to the cooling water inlet pipe, and the bypass discharge pipe is connected; The third fluid discharge pipe and the cooling water discharge pipe may further include a second flow path switching valve installed in the portion.
상기 냉각재킷은 그 내부의 상기 냉각유로가 한쪽 입구로부터 반대편 출구까지 나선유로를 형성하도록 그 내부공간을 구획하는 나선칸막이를 더 포함할 수 있다.The cooling jacket may further include a spiral partition that partitions the inner space such that the cooling passage therein forms a spiral passage from one inlet to the opposite outlet.
본 발명의 실시 예에 따른 응폭펌프는 펌프실을 경유하는 압송유체를 이용하여 구동부를 냉각시킬 수 있기 때문에 종래처럼 별도의 냉각장치를 구비하지 않더라도 구동부의 냉각이 가능하다.Since the immersion pump according to the embodiment of the present invention can cool the driving unit by using a pressurized fluid passing through the pump chamber, the driving unit can be cooled even without a separate cooling device as in the related art.
또 본 실시 예에 따른 응폭펌프는 압송유체를 이용하여 구동부를 냉각하거나 외부의 냉각수를 이용하여 구동부를 냉각할 수 있도록 유로를 전환할 수 있다.In addition, the immersion pump according to the present exemplary embodiment may switch the flow path to cool the driving unit by using a pressure fluid or to cool the driving unit by using external cooling water.
또 본 실시 예에 따른 응폭펌프는 구동피스톤과 압송피스톤이 연결로드에 의해 직접 연결되어 함께 이동하는 형태이기 때문에 진동과 소음이 작고 에너지 효율이 높을 뿐 아니라, 구조가 단순하기 때문에 제작 및 유지관리가 용이하다In addition, since the driving piston and the pressure feeding piston are directly connected by the connecting rod and are moved together, the amp pump according to the present embodiment has a low vibration and noise, high energy efficiency, and a simple structure, making and maintaining Easy
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도로, 정지상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도로, 제1연소실에서 연소가 이루어지고 펌프실에서 압축이 이루어지는 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도로, 제2연소실에서 연소가 이루어지고 펌프실에서 흡입이 이루어지는 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프의 제1냉각재킷 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프를 이용한 응폭펌프 조립체의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 응폭펌프의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of an immersion pump according to a first embodiment of the present invention, showing a stationary state.
FIG. 2 is a schematic view of the immersion pump according to the first embodiment of the present invention, and shows a state in which combustion occurs in the first combustion chamber and compression occurs in the pump chamber.
3 is a schematic view of the immersion pump according to the first embodiment of the present invention, showing a state in which combustion occurs in the second combustion chamber and suction in the pump chamber.
4 is a perspective view of a first cooling jacket of an immersion pump according to a first embodiment of the present invention.
5 is a schematic view of the immersion pump assembly using the immersion pump according to the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram of an immersion pump according to a second embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of an immersion pump according to a third embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram of an immersion pump according to a fourth embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 응폭펌프를 나타낸다. 제1실시 예의 응폭펌프는 도 1에 도시한 바와 같이, 구동실린더(11)와 구동피스톤(12)을 갖춘 구동부(10)와, 압송실린더(41)와 압송피스톤(42)을 갖춘 펌프부(40)를 포함한다. 구동실린더(11)와 압송실린더(41)는 그 중심축선이 일치하도록 배치되며 내부가 구획부(30)에 의해 양측으로 구획된 상태에서 일체로 마련될 수 있다. 여기서는 구동실린더(11)와 압송실린더(41)가 일체화된 경우를 예시하지만, 이들은 상호 별도로 제작된 상태에서 결합될 수도 있다.1 to 4 show the immersion pump according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the immersion pump of the first embodiment includes a
구동피스톤(12)은 구동실린더(11) 내에 진퇴 가능하게 설치되며, 구동실린더(11)의 내부를 양측의 제1연소실(13)과 제2연소실(14)로 구획한다. The
제1연소실(13)은 그 내부로 브라운가스가 유입될 수 있도록 브라운가스공급관(26)이 연결된 제1가스유입구(15)와, 브라운가스의 연소에 의해 생성되는 응축수가 배출될 수 있도록 응축수배출관(27)이 연결된 제1응축수배출구(16)를 구비한다. 제1가스유입구(15)와 제1응축수배출구(16)에는 유로의 개폐를 위한 제1유입밸브(17)와 제1배출밸브(18)가 각각 설치된다. 또 제1연소실(13)에는 그 내부로 유입된 브라운가스를 점화시키는 제1점화기(23)가 설치된다. The
제2연소실(14)도 그 내부로 브라운가스가 유입될 수 있도록 브라운가스공급관(26)이 연결된 제2가스유입구(19)와, 브라운가스의 연소에 의해 생성되는 응축수가 배출될 수 있도록 응축수배출관(27)이 연결된 제2응축수배출구(20)를 구비한다. 제2가스유입구(19)와 제2응축수배출구(20)에는 유로의 개폐를 위한 제2유입밸브(21)와 제2배출밸브(22)가 각각 설치된다. 또 제2연소실(14)에도 브라운가스를 점화시키는 제2점화기(24)가 설치된다.The
이러한 구동부(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1연소실(13)의 브라운가스가 연소될 때 응폭이 생겨 제1연소실(13)의 용적이 작아지며 이를 통해 구동피스톤(12)이 펌프부(40) 쪽으로 이동할 수 있다. 동시에 제2연소실(14)은 용적이 커지므로 그 내부로 브라운가스가 유입될 수 있다. 반대로 도 3에 도시한 바와 같이, 제2연소실(14)의 브라운가스가 연소될 때는 같은 현상에 의해 구동피스톤(12)이 반대로 이동할 수 있고, 제1연소실(13)에는 브라운가스가 유입될 수 있다. 이처럼 제1연소실과 제2연소실에서 번갈아 응폭이 생김으로써 구동피스톤(12)의 진퇴가 이루어진다. 구동부(10)의 동작과 관련하여 더 자세한 내용은 후술하기로 한다.As shown in FIG. 2, the driving
도 1을 참조하면, 압송피스톤(42)은 압송실린더(41) 내에 진퇴 가능하게 설치되며, 압송실린더(41)와 함께 용적 가변이 가능한 펌프실(43)을 형성한다. 압송실린더(41)의 내부는 압송피스톤(42)에 의해 구획부(30) 반대편의 펌프실(43)과 구획부(30) 쪽의 여유공간(44)으로 구획될 수 있다. 여유공간(44)은 압송피스톤(42)의 동작을 위한 공간이며, 여기에는 압송피스톤(42)의 원활한 동작을 위해 외부와 연통하는 하나 이상의 통기공(45)이 마련될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
압송피스톤(42)은 구획부(30)를 관통하는 하나 이상의 연결로드(32)에 의해 구동피스톤(12)과 연결된다. 따라서 압송피스톤(42)은 구동피스톤(12)의 동작에 의해 진퇴하면서 펌프실(43)의 용적을 가변시킨다.The
펌프실(43)은 그 내부로 유체가 유입되는 유체유입구(46), 내부의 유체가 배출되는 유체배출구(47), 유체유입구(46)를 개폐하는 유체유입밸브(48), 유체배출구(47)를 개폐하는 유체배출밸브(49)를 포함한다. 압송피스톤(42)의 동작에 의해 펌프실(43) 용적이 커질 때는 유체유입구(46)가 개방되고 유체배출구(47)가 폐쇄됨으로써 펌프실(43)로 유체가 흡입된다. 반대로 펌프실(43) 용적이 작아질 때는 유체유입구(46)가 폐쇄되고 유체배출구(47)가 개방됨으로써 펌프실(43)의 유체가 유체배출구(47)로 배출될 수 있다. 이처럼 펌프부(40)는 구동부(10)의 동작에 의해 압송피스톤(42)이 진퇴하여 펌프실(43) 용적을 가변시키고 유체유입밸브(48)와 유체배출밸브(49)가 번갈아 개폐됨으로써 유체의 압송을 수행할 수 있다.The
또 제1실시 예의 응폭펌프는 펌프부(40)의 동작에 의해 압송되는 유체를 이용하여 구동실린더(11)를 냉각시킬 수 있도록 구동실린더(11)의 외측에 냉각유로(52,54)가 마련된다. 제1 및 제2연소실(13,14)에서 브라운가스가 연소될 때 생기는 열을 냉각시키기 위함이다.In addition, the quenching pump of the first embodiment is provided with
냉각유로(52,54)는 펌프실(43)의 유체유입구(46)로 유입되는 유체가 흐르는 제1냉각유로(52)와, 펌프실(43)의 유체배출구(47)로부터 배출되는 유체가 흐르는 제2냉각유로(54)를 포함한다. 이를 위해 구동실린더(11)의 한쪽 외면(도 1의 상측 외면)에는 그 내부에 제1냉각유로(52)가 형성된 제1냉각재킷(51)이 설치되고, 구동실린더(11)의 다른 쪽 외면(도 1의 하측 외면)에는 그 내부에 제2냉각유로(54)가 형성된 제2냉각재킷(53)이 설치될 수 있다. The
또 제1실시 예의 응폭펌프는 펌프부(40)에 의해 압송되는 유체가 제1냉각유로(52)와 제2냉각유로(54)를 경유할 수 있도록 제1냉각유로(52)의 입구(52a)와 연결되는 제1유체유입관(61), 제1냉각유로(52)의 출구(52b)와 유체유입구(46)를 연결하는 제2유체유입관(62), 유체배출구(47)와 제2냉각유로(54)의 입구(54a)를 연결하는 제1유체배출관(63), 제2냉각유로(54)의 출구(54b)와 연결되는 제2유체배출관(64)을 구비한다.In addition, the immersion pump of the first embodiment has an
제1냉각재킷(51)은 도 4에 도시한 바와 같이, 구동실린더(11)의 한쪽 외면을 감싸는 형태로 구동실린더(11)에 장착될 수 있도록 반원형의 단면구조로 마련될 수 있다. 또 제1냉각유로(52)를 이루는 내부공간은 입구(52a)로 유입된 유체가 다수의 유로로 분할되어 출구(52b) 쪽으로 흐를 수 있도록 다수의 제1전열판(51a)에 의해 구획된다. 다수의 제1전열판(51a)은 입구(52a)로부터 출구(52b)를 향하는 방향으로 길게 연장되며 구동실린더(11)의 둘레방향으로 상호 이격된 형태다. 따라서 입구(52a)로 유입된 유체는 다수의 유로로 분할되어 출구(52b) 쪽으로 흐르면서 제1냉각재킷(51)과 열교환을 할 수 있고, 이를 통해 구동실린더(11)를 냉각시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, the
도 1에 도시된 제2냉각재킷(53)도 제1냉각재킷(51)과 동일한 형태로 마련되어 구동실린더(11)의 나머지 외면을 감싸는 형태로 장착될 수 있다. 또 제2냉각재킷(53)의 내부에도 다수의 제2전열판(53a)이 설치될 수 있다.The
다음은 제1실시 예에 따른 응폭펌프의 동작을 설명한다.The following describes the operation of the immersion pump according to the first embodiment.
도 1의 상태에서 제1점화기(23)가 점화되어 제1연소실(13)로 유입된 브라운가스가 연소되면, 제1연소실(13)의 브라운가스는 응폭이 생기면서 그 부피가 약 1/1860로 줄어든다. 따라서 제1연소실(13)은 진공상태가 되므로 도 2에 도시한 바와 같이, 구동피스톤(12)이 펌프부(40) 쪽으로 이동하여 제1연소실(13)이 작아지고 제2연소실(14)은 커진다. 또 이때는 제1가스유입구(15)가 폐쇄되고 제2가스유입구(16)가 개방된다. 또 제1응축수배출구(19)는 응폭이 거의 완료되는 시점에 개방되고 제2응축수배출구(20)는 폐쇄된다. 따라서 제2연소실(14)에는 제2가스유입구(19)를 통해 새로 브라운가스가 유입되고, 제1연소실(13)에서 생긴 응축수는 제1응축수배출구(16)를 통해 배출된다.In the state of FIG. 1, when the
도 2의 상태에서 제2점화기(24)가 점화되어 제2연소실(14)에서 응폭이 생길 때는 도 3에 도시한 바와 같이, 제2연소실(14)이 진공상태가 된다. 따라서 이때는 위 경우와 반대로 구동피스톤(12)이 펌프부(40)의 반대편으로 이동하여 제2연소실(14)이 작아지고 제1연소실(13)이 커진다. 또 이때는 제1가스유입구(15)가 개방되고 제2가스유입구(19)가 폐쇄된다. 또 제1응축수배출구(16)가 폐쇄되고 제2응축수배출구(20)가 응폭이 거의 완료되는 시점에 개방된다. 따라서 제1연소실(13)에는 제1가스유입구(15)를 통해 새로 브라운가스가 유입되고, 제2연소실(14)에서 생긴 응축수는 제2응축수배출구(20)를 통해 배출된다. When the
제1응축수배출구(16)와 제2응축수배출구(20)를 통하여 배출되는 응축수는 응축수배출관(27)을 따라 흘러 모아진 후 전기분해를 통해 브라운가스로 재생됨으로써 다시 이용될 수 있다.The condensed water discharged through the first
구동부(10)는 위와 같은 동작이 반복되면서 구동피스톤(12)이 진퇴하고, 이러한 구동피스톤(12)의 운동은 연결로드(32)에 의해 연결된 압송피스톤(42)을 진퇴시킨다. 그리고 펌프실(43)은 압송피스톤(42)의 진퇴에 의해 용적이 가변되므로 그 내부로 유체를 흡입하였다가 가압하는 방식으로 유체를 압송한다. As the driving
즉 도 3에 도시한 바와 같이, 압송피스톤(42)이 구동부(10) 쪽으로 이동하여 펌프실(43)이 커질 때는 유체유입구(46)가 개방되고 유체배출구(47)가 폐쇄된다. 따라서 이때는 펌프실(43)로 유체가 흡입된다. 반대로 도 2에 도시한 바와 같이, 압송피스톤(42)이 역으로 이동하여 펌프실(43)이 작아질 때는 유체유입구(46)가 폐쇄되고 유체배출구(47)가 개방된다. 따라서 이때는 펌프실(43)의 유체가 유체배출구(47)로 배출된다. That is, as shown in FIG. 3, when the
이러한 동작이 이루어질 때 펌프실(43)로 유입되는 유체는 제1냉각재킷(51)의 제1냉각유로(52)를 흐르면서 구동실린더(11)의 한쪽 외면을 냉각시키고, 펌프실(43)로부터 배출되는 유체는 제2냉각재킷(53)의 제2냉각유로(54)를 흐르면서 구동실린더(11)의 다른 쪽 외면을 냉각시킨다. 따라서 종래처럼 별도의 냉각장치를 구비하지 않더라도 구동실린더(11)의 냉각이 가능하다.When such an operation is made, the fluid flowing into the
제1실시 예의 응폭펌프는 구동피스톤(12)과 압송피스톤(42)이 연결로드(32)에 의해 직접 연결되어 함께 이동하는 형태이므로 통상적인 기계식 엔진을 채용하는 펌프에 비하여 진동과 소음이 작고 에너지 효율도 높다. 또 구조가 단순하기 때문에 제작 및 유지관리가 용이하다.Since the
도 5는 제1실시 예에 따른 응폭펌프를 복수개 연결한 응폭펌프 조립체를 나타낸다. 즉 복수의 응폭펌프를 연결하여 사용하는 것이다. 이러한 응폭펌프 조립체는 각 응폭펌프의 제1냉각유로(52)에 분기되어 연결되는 유체공급용 제1분기연결관(71)과, 각 응폭펌프의 제2냉각유로(54)에 분기되어 연결되는 유체배출용 제2분기연결관(72)과, 각 응폭펌프의 제1 및 제2가스유입구(15,19)에 분기되어 연결되는 브라운가스 공급용 제3분기연결관(73)과, 각 응폭펌프의 제1 및 제2응축수배출구(16,20)에 분기되어 연결되는 응축수배출용 제4분기연결관(74)을 포함할 수 있다. FIG. 5 illustrates an immersion pump assembly in which a plurality of immersion pumps are connected according to a first embodiment. In other words, a plurality of immersion pumps are connected and used. Such an immersion pump assembly is branched to a fluid supply first branch connection pipe (71) connected to the first cooling passage (52) of each amp pump and branched to the second cooling passage (54) of each ump pump. The second
또 응폭펌프 조립체는 각 응폭펌프의 점화기가 시차를 두고 점화될 수 있도록 제어하는 제어기(미도시)를 포함할 수 있다. 이처럼 각 응폭펌프를 시차를 두고 동작시키면, 각 응폭펌프의 압송피스톤(42) 동작에 시차가 생기므로 압송되는 유체의 압력요동(pressure fluctuation)을 줄일 수 있다.
In addition, the immersion pump assembly may include a controller (not shown) for controlling the igniter of each amp pump to be ignited at a time difference. When the operation of each immersion pump with a time difference as described above, a time lag occurs in the operation of the pressure-
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 응폭펌프를 나타낸다. 제2실시 예는 펌프부(40)에 의해 압송되는 유체가 구동실린더(11)의 냉각에 적합하지 않을 경우에도 별도의 냉각수를 이용해 구동실린더(11)를 냉각시킬 수 있도록 한 것이다. 여기서 압송되는 유체가 구동실린더(11)의 냉각에 적합하지 않은 경우란 유체의 온도가 매우 높거나 유체가 기체상태여서 구동실린더(11)의 냉각에 적합하지 않은 경우일 수 있다.6 shows a quench pump according to a second embodiment of the present invention. According to the second embodiment, even when the fluid pumped by the
제2실시 예의 응폭펌프는 전술한 제1실시 예의 구성에 더하여, 제1유체유입관(61)에 설치된 제1개폐밸브(81), 제2유체유입관(62)에 설치된 제2개폐밸브(82), 제1유체배출관(63)에 설치된 제3개폐밸브(83), 제2유체배출관(64)에 설치된 제4개폐밸브(84)를 구비한다.In addition to the configuration of the first embodiment described above, the immersion pump of the second embodiment includes a first opening / closing
또 제2실시 예는 유체유입구(46)로 유입되는 유체가 제1냉각유로(52)를 우회할 수 있도록 제1개폐밸브(81) 상류의 제1유체유입관(61)과 유체유입구(46)를 연결하며 도중에 제5개폐밸브(85)을 갖춘 우회유입관(91)과, 유체배출구(47)에서 배출되는 유체가 제2냉각유로(54)를 우회할 수 있도록 유체배출구(47)와 제4개폐밸브(84) 하류의 제2유체배출관(64)을 연결하며 도중에 제6개폐밸브(86)를 갖춘 우회배출관(92)을 구비한다.In addition, in the second embodiment, the first
또 제2실시 예는 제1개폐밸브(81)와 제1냉각유로(52) 사이의 제1유체유입관(61)에 연결되며 도중에 제7개폐밸브(87)를 갖춘 제1냉각수유입관(93)과, 제1냉각유로(52)와 제2개폐밸브(82) 사이의 제2유체유입관(62)에 연결되며 도중에 제8개폐밸브(88)를 갖춘 제1냉각수배출관(94)과, 제2냉각유로(54)와 제4개폐밸브(84) 사이의 제2유체배출관(64)에 연결되며 도중에 제9개폐밸브(89)를 갖춘 제2냉각수유입관(95)과, 제3개폐밸브(83)와 제2냉각유로(54) 사이의 제1유체배출관(63)에 연결되며 도중에 제10개폐밸브(90)를 갖춘 제2냉각수배출관(96)을 구비한다.In addition, the second embodiment is connected to the first
제2실시 예에 따른 응폭펌프의 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.Operation of the immersion pump according to the second embodiment may be performed as follows.
외부의 냉각수를 이용하여 구동실린더(11)를 냉각시킬 때는 제1개폐밸브(81), 제2개폐밸브(82), 제3개폐밸브(83), 제4개폐밸브(84)를 폐쇄한다. 그리고 제5개폐밸브(85), 제6개폐밸브(86), 제7개폐밸브(87), 제8개폐밸브(88), 제9개폐밸브(89), 제10개폐밸브(90)를 개방한다. When the
이때는 유체가 우회유입관(91)을 통하여 펌프실(43)로 유입되고, 펌프실(43)에서 배출되는 유체는 우회배출관(92)을 통하여 배출될 수 있다. 그리고 냉각수는 제1냉각수유입관(93)과 제1유체유입관(61)을 통해 제1냉각유로(52)로 유입되어 구동실린더(11)의 한쪽 외면을 냉각시킨 후, 제2유체유입관(62)과 제1냉각수배출관(94)을 통하여 배출될 수 있다. 또 냉각수는 제2냉각수유입관(95)과 제2유체배출관(64)을 통하여 제2냉각유로(54)로 유입됨으로써 구동실린더(11)의 다른 쪽 외면을 냉각시킨 후, 제1유체배출관(63)과 제2냉각수배출관(96)을 통하여 배출될 수 있다. In this case, the fluid is introduced into the
한편, 제2실시 예에서 펌프부(40)에 의해 압송되는 유체를 이용하여 구동실린더(11)를 냉각시킬 때는 제1개폐밸브(81), 제2개폐밸브(82), 제3개폐밸브(83), 제4개폐밸브(84)를 개방하고, 제5개폐밸브(85), 제6개폐밸브(86), 제7개폐밸브(87), 제8개폐밸브(88), 제9개폐밸브(89), 제10개폐밸브(90)를 폐쇄한다. 이렇게 하면 전술한 제1실시 예와 동일한 형태의 유로가 형성되므로 제1실시 예와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 그리고 외부로부터 냉각수의 유입은 차단된다.
Meanwhile, in the second embodiment, when the driving
도 7은 본 발명의 제3실시 예에 따른 응폭펌프를 나타낸다. 제3실시 예의 응폭펌프는 양측의 제1실린더부(200)와 제2실린더부(300)가 동일축선 상에 연결된 상태로 마련되고, 내부가 구획부(110)에 의해 제1실린더부(200) 내측의 제1공간과 제2실린더부(300) 내측의 제2공간으로 구획된 본체(100)를 구비한다. 7 shows an immersion pump according to a third embodiment of the present invention. In the immersion pump according to the third embodiment, the
제1실린더부(200) 내측의 제1공간에는 진퇴 가능한 제1피스톤(210)이 설치되고, 제2실린더부(300) 내측의 제2공간에는 하나 이상의 연결로드(211)에 의해 제1피스톤(210)과 연결되며 진퇴 가능한 제2피스톤(310)이 설치된다. 제1피스톤(210)은 제1실린더부(200) 내측의 제1공간을 제2실린더부(300) 쪽의 제1연소실(220)과 그 반대편의 제1펌프실(230)로 구획하고, 제2피스톤(310)은 제2실린더부(300) 내측의 제2공간을 제1실린더부(200) 쪽의 제2연소실(320)과 그 반대편의 제2펌프실(330)로 구획한다.In the first space inside the
제1연소실(220)과 제2연소실(320)에는 그 내부로 유입된 브라운가스의 점화를 위해 각각 제1점화기(221)와 제2점화기(321)가 설치된다.First and
제1연소실(220)은 브라운가스가 유입되는 제1가스유입구(222), 응축수가 배출되는 제1응축수배출구(223), 제1가스유입구(222)를 개폐하는 제1유입밸브(224), 1응축수배출구(223)를 개폐하는 제1배출밸브(225)를 구비한다. 제2연소실(320)도 브라운가스가 유입되는 제2가스유입구(322), 응축수가 배출되는 제2응축수배출구(323), 제2가스유입구(322)를 개폐하는 제2유입밸브(324), 제2응축수배출구(323)를 개폐하는 제2배출밸브(324)를 구비한다.The
제1가스유입구(222)와 제2가스유입구(322)는 제1연소실(220)과 제2연소실(320)을 구획하는 구획벽(110)에 마련될 수 있고, 이들이 하나의 브라운가스공급관(326)에 연결될 수 있다. 제1응축수배출구(223)와 제2응축수배출구(323)도 구획벽(110)에 마련될 수 있고, 이들이 하나의 응축수배출관(327)에 연결될 수 있다.The
제1펌프실(230)은 유체가 유입되는 제1유체유입구(231), 유체가 배출되는 제1유체배출구(232), 제1유체유입구(231)를 개폐하는 제1유체유입밸브(233), 제1유체배출구(232)를 개폐하는 제1유체배출밸브(234)를 구비한다. 마찬가지로 제2펌프실(330)도 유체가 유입되는 제2유체유입구(331), 유체가 배출되는 제2유체배출구(332), 제2유체유입구(331)를 개폐하는 제2유체유입밸브(333), 제2유체배출구(332)를 개폐하는 제2유체배출밸브(334)를 구비한다.The
제1유체유입구(231)와 제2유체유입구(331)는 유체유입관(510)에 연결될 수 있고, 제1유체배출구(232)와 제2유체배출구(332)는 유체배출관(520)에 연결될 수 있다. The first
제1연소실(220)과 제2연소실(320) 쪽의 본체(100) 외면에는 본체(100)의 냉각을 위해 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)을 경유하는 유체가 흐를 수 있도록 그 내부에 냉각유로(410)가 형성된 원통형의 냉각재킷(400)이 설치될 수 있다. The outer surface of the
냉각재킷(400)은 한쪽에 입구(411)가 형성되고 반대편에 출구(412)가 형성될 수 있으며, 그 내부의 냉각유로(41)가 입구(411)로부터 출구(412)까지 나선유로를 형성하도록 그 내부공간을 구획하는 나선칸막이(420)를 포함하는 형태일 수 있다. 이는 냉각유로(410)를 흐르는 유체가 본체(100)의 둘레를 나선형으로 순회하는 방식으로 흐르도록 함으로써 전체적으로 고른 열교환을 통해 본체(100)의 냉각이 용이하도록 한 것이다.The cooling
유체배출관(520)은 제1유체배출구(232)와 제2유체배출구(332)를 연결하는 제1유체배출관(521)과, 제1유체배출관(521)과 냉각재킷(400)의 입구(411)를 연결하는 제2유체배출관(522)과, 냉각재킷(400)의 출구(412)와 연결되는 제3유체배출관(523)을 포함한다. 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)로부터 배출되는 유체가 냉각재킷(400) 내부의 냉각유로(410)를 통하여 배출되도록 함으로써 본체(100)의 냉각이 이루어지도록 한 것이다.The
제3실시 예는 제1연소실(220)과 제2연소실(320)이 번갈아 점화됨으로써 제1연소실(220)과 제2연소실(320)에서 번갈아 응폭이 생긴다. 이를 위해 제1유입밸브(224)와 제2유입밸브(324)가 번갈아 개폐되고, 제1배출밸브(225)와 제2배출밸브(325)도 번갈아 개폐된다. 따라서 제1연소실(220)과 제2연소실(320)은 브라운가스공급관(326)을 통하여 브라운가스가 번갈아 공급되고, 제1연소실(220)과 제2연소실(320)에서 생기는 응축수도 응축수배출관(327)으로 번갈아 배출된다. 이러한 동작원리는 연소실의 배치가 다를 뿐 전술한 제1실시 예와 실질적으로 동일하다.In the third embodiment, the
제1연소실(220)과 제2연소실(320)에서 번갈아 응폭이 생기면, 제1피스톤(210)과 제2피스톤(310)이 함께 진퇴하면서 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)의 용적을 가변시킨다. 제1펌프실(230)이 커질 때는 제2펌프실(330)이 작아지고, 제2펌프실(330)이 커질 때는 제1펌프실(230)이 작아지는 식이다.When the
이처럼 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)의 용적이 변화하면, 양측 펌프실에서 번갈아 유체의 압송이 이루어진다. 이때 유체는 유체유입관(510)을 통해 제1유체유입구(231)와 제1유체유입구(331)로 번갈아 유입된다. 그리고 제1유체배출구(232)와 제2유체배출구(332)로 번갈아 배출되는 유체는 제1유체배출관(521)과 제2유체배출관(522)을 통해 냉각유로(410)로 유입되어 본체(100)를 냉각시킨 후, 제3유체배출관(523)으로 배출된다.
As such, when the volume of the
도 8은 본 발명의 제4실시 예에 따른 응폭펌프를 나타낸다. 제4실시 예는 제3실시 예의 구성에 더하여 별도의 냉각수를 이용해 본체(100)를 냉각시킬 수 있도록 한 것이다. 8 shows an immersion pump according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, in addition to the configuration of the third embodiment, the
제4실시 예의 응폭펌프는 제3실시 예의 구성에 더하여, 제1유체배출관(521)의 유체가 냉각유로(410)를 우회하여 배출될 수 있도록 제1유체배출관(521)과 제3유체배출관(523)을 연결하며 도중에 개폐밸브(611)를 갖춘 우회배출관(610)과, 제2유체배출관(522)에 연결된 냉각수유입관(620)과, 제2유체배출관(522)과 냉각수유입관(620)이 연결되는 부분에 설치된 제1유로전환밸브(621)와, 우회배출관(610)이 연결되는 부분 상류의 제3유체배출관(523)에 연결된 냉각수배출관(630)과, 제3유체배출관(523)과 냉각수배출관(630)이 연결되는 부분에 설치된 제2유로전환밸브(631)를 포함한다.In addition to the configuration of the third embodiment, the immersion pump of the fourth embodiment may include the first
제1유로전환밸브(621)는 제1유체배출관(521)의 유체가 냉각유로(410)로 유입되거나 냉각수유입관(620)의 냉각수가 냉각유로(410)로 유입되도록 유로를 전환할 수 있는 3방밸브로 구성될 수 있다. 마찬가지로 제2유로전환밸브(631)도 냉각유로(410)로부터 배출되는 유체가 제3유체배출관(523)으로 배출되거나 냉각수배출관(630)으로 배출될 수 있도록 유로를 전환할 수 있는 3방밸브로 구성될 수 있다.The first flow
제4실시 예에 따른 응폭펌프의 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.Operation of the immersion pump according to the fourth embodiment may be performed as follows.
외부의 냉각수를 이용하여 본체(100)를 냉각시킬 때는 우회배출관(610)의 개폐밸브(611)를 개방하고, 제1유로전환밸브(621)는 냉각수유입관(620)의 냉각수가 냉각유로(410)로 유입되도록 전환하며, 제2유로전환밸브(631)는 냉각유로(410)로부터 배출되는 냉각수가 냉각수배출관(630)으로 흐르도록 유로를 전환한다.When the
이때는 제1펌프실(230)과 제2펌프실(320)에서 배출되는 유체가 우회배출관(610)을 통하여 배출될 수 있다. 그리고 냉각수는 냉각수유입관(620)을 통해 냉각유로로 유입되어 본체(100)를 냉각시킨 후, 냉각수배출관(630)을 통하여 배출될 수 있다. 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)로 유체가 유입되는 원리는 제3실시 예와 동일하다.In this case, the fluid discharged from the
한편, 제4실시 예에서 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)로부터 배출되는 유체를 이용하여 본체(100)를 냉각시킬 때는 우회배출관(610)의 개폐밸브(611)를 폐쇄하고, 제1유로전환밸브(621)는 제1유체배출관(521)의 유체가 냉각유로(410)로 유입되도록 전환하며, 제2유로전환밸브(631)는 냉각유로(410)로부터 배출되는 유체가 제3유체배출관(523)을 통하여 배출되도록 유로를 전환한다.Meanwhile, in the fourth embodiment, when the
이때는 제1펌프실(230)과 제2펌프실(330)에서 배출되는 유체가 제1유체배출관(521)과 제2유체배출관(522)을 통하여 냉각유로(410)로 유입되어 본체(100)를 냉각시킨 후, 제3유체배출관(523)을 통하여 배출될 수 있다. 즉 이때는 전술한 제3실시 예와 동일한 형태의 유로가 형성되므로 제3실시 예와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 그리고 외부로부터 냉각수의 유입은 차단된다.At this time, the fluid discharged from the
10: 구동부, 11: 구동실린더,
12: 구동피스톤, 13: 제1연소실,
14: 제2연소실, 30: 구획부,
40: 펌프부, 41: 압송실린더,
42: 압송피스톤, 43: 펌프실,
51: 제1냉각재킷, 52: 제1냉각유로,
53: 제2냉각재킷, 54: 제2냉각유로.10: drive part, 11: drive cylinder,
12: driving piston, 13: first combustion chamber,
14: second combustion chamber, 30: compartment,
40: pump portion, 41: the pressure cylinder,
42: pumping piston, 43: pump chamber,
51: first cooling jacket, 52: first cooling flow path,
53: second cooling jacket, 54: second cooling flow path.
Claims (20)
내부에 펌프실을 형성하는 압송실린더와, 연결로드에 의해 상기 구동피스톤과 연결된 상태로 상기 압송실린더 내에 진퇴 가능하게 설치되며 유체의 압송을 위해 상기 펌프실의 용적을 가변시키는 압송피스톤을 갖춘 펌프부와;
상기 구동실린더의 냉각을 위해 상기 구동실린더의 외측에 마련되며 상기 펌프부에 의해 압송되는 유체가 흐르는 냉각유로를 포함하고,
상기 펌프실은 유체가 유입되는 유체유입구와, 유체가 배출되는 유체배출구와, 상기 유체유입구를 개폐하는 유체유입밸브와, 상기 유체배출구를 개폐하는 유체배출밸브를 포함하고,
상기 냉각유로는 상기 유체유입구와 연결되도록 상기 구동실린더 외측에 마련된 제1냉각유로와, 상기 유체배출구와 연계되도록 상기 구동실린더 외측에 마련된 제2냉각유로를 포함하는 응폭펌프.A driving unit including a driving cylinder defining a combustion chamber therein, a driving piston installed in the driving cylinder so as to move forward and backward, and an igniter for igniting Brown gas introduced into the combustion chamber;
A pump unit having a pumping cylinder which forms a pump chamber therein, and a pumping piston which is installed in the pumping cylinder in a state of being connected to the driving piston by a connecting rod and which changes the volume of the pump chamber for pumping fluid;
It is provided on the outside of the drive cylinder for the cooling of the drive cylinder and includes a cooling flow path through which the fluid conveyed by the pump portion,
The pump chamber includes a fluid inlet through which the fluid is introduced, a fluid outlet through which the fluid is discharged, a fluid inlet valve for opening and closing the fluid inlet, and a fluid discharge valve for opening and closing the fluid outlet,
And the cooling passage includes a first cooling passage provided outside the drive cylinder so as to be connected to the fluid inlet, and a second cooling passage provided outside the drive cylinder so as to be connected to the fluid outlet.
상기 구동피스톤과 상기 압송피스톤은 그 중심축선이 일치하도록 배치되는 응폭펌프.The method of claim 1,
And the driving piston and the pressure feeding piston are arranged to coincide with their central axes.
상기 구동실린더와 상기 압송실린더는 내부가 구획된 상태에서 일체로 연결되는 응폭펌프.3. The method of claim 2,
An epump pump is connected to the drive cylinder and the pressure-feed cylinder integrally in a state that the interior is partitioned.
상기 연소실은 상기 구동실린더 내에서 상기 구동피스톤에 의해 양측으로 구획된 제1연소실과 제2연소실을 포함하고,
상기 제1연소실은 브라운가스공급관이 연결된 제1가스유입구, 응축수배출관이 연결된 제1응축수배출구, 상기 제1가스유입구를 개폐하는 제1유입밸브, 상기 제1응축수배출구를 개폐하는 제1배출밸브를 포함하고,
상기 제2연소실은 브라운가스공급관이 연결된 제2가스유입구, 응축수배출관이 연결된 제2응축수배출구, 상기 제2가스유입구를 개폐하는 제2유입밸브, 상기 제2응축수배출구를 개폐하는 제2배출밸브를 포함하는 응폭펌프.3. The method of claim 2,
The combustion chamber includes a first combustion chamber and a second combustion chamber partitioned on both sides by the driving piston in the driving cylinder.
The first combustion chamber may include a first gas inlet connected to a brown gas supply pipe, a first condensed water outlet connected to a condensate discharge pipe, a first inlet valve to open and close the first gas inlet, and a first discharge valve to open and close the first condensed water outlet. Including,
The second combustion chamber has a second gas inlet connected to the Brown gas supply pipe, a second condensate water outlet connected to the condensate water discharge pipe, a second inlet valve to open and close the second gas inlet, and a second discharge valve to open and close the second condensed water outlet. Including epump pump.
상기 점화기는 상기 제1연소실에 설치된 제1점화기와, 상기 제2연소실에 설치된 제2점화기를 포함하는 응폭펌프.5. The method of claim 4,
And the igniter includes a first igniter installed in the first combustion chamber and a second igniter installed in the second combustion chamber.
상기 제1냉각유로의 입구와 연결되는 제1유체유입관과, 상기 제1냉각유로의 출구와 상기 유체유입구를 연결하는 제2유체유입관과, 상기 유체배출구와 상기 제2냉각유로의 입구를 연결하는 제1유체배출관과, 상기 제2냉각유로의 출구와 연결되는 제2유체배출관을 더 포함하는 응폭펌프.The method of claim 1,
A first fluid inlet pipe connected to the inlet of the first cooling channel, a second fluid inlet pipe connecting the outlet of the first cooling path and the fluid inlet, and an inlet of the fluid outlet and the second cooling path. And a second fluid discharge pipe connected to the first fluid discharge pipe and a second fluid discharge pipe connected to the outlet of the second cooling flow path.
상기 구동실린더의 한쪽 외면에 결합되며 그 내부에 상기 제1냉각유로가 형성된 제1냉각재킷과, 상기 구동실린더의 다른 쪽 외면에 결합되며 그 내부에 상기 제2냉각유로가 형성된 제2냉각재킷을 더 포함하는 응폭펌프.9. The method of claim 8,
A first cooling jacket coupled to one outer surface of the driving cylinder and having the first cooling passage formed therein, and a second cooling jacket coupled to the other outer surface of the driving cylinder and having the second cooling passage formed therein; The immersion pump further includes.
상기 제1냉각재킷은 상기 제1냉각유로를 이루는 그 내부의 공간을 다수로 구획하는 다수의 제1전열판을 포함하고,
상기 제2냉각재킷은 상기 제2냉각유로를 이루는 그 내부의 공간을 다수로 구획하는 다수의 제2전열판을 포함하는 응폭펌프.10. The method of claim 9,
The first cooling jacket includes a plurality of first heat transfer plates for partitioning a plurality of spaces inside the first cooling flow passage,
The second cooling jacket includes a plurality of second heat transfer plate for partitioning a plurality of spaces therein constituting the second cooling flow path.
상기 제1유체유입관에 설치된 제1개폐밸브와,
상기 제2유체유입관에 설치된 제2개폐밸브와,
상기 제1유체배출관에 설치된 제3개폐밸브와,
상기 제2유체배출관에 설치된 제4개폐밸브와,
상기 유체유입구로 유입되는 유체가 상기 제1냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 제1개폐밸브 상류의 상기 제1유체유입관과 상기 유체유입구를 연결하며 도중에 제5개폐밸브를 갖춘 우회유입관과,
상기 유체배출구에서 배출되는 유체가 상기 제2냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 유체배출구와 상기 제4개폐밸브 하류의 상기 제2유체배출관을 연결하며 도중에 제6개폐밸브를 갖춘 우회배출관과,
상기 제1개폐밸브와 상기 제1냉각유로 사이의 상기 제1유체유입관에 연결되며 도중에 제7개폐밸브를 갖춘 제1냉각수유입관과,
상기 제1냉각유로와 상기 제2개폐밸브 사이의 상기 제2유체유입관에 연결되며 도중에 제8개폐밸브를 갖춘 제1냉각수배출관과,
상기 제2냉각유로와 상기 제4개폐밸브 사이의 상기 제2유체배출관에 연결되며 도중에 제9개폐밸브를 갖춘 제2냉각수유입관과,
상기 제3개폐밸브와 상기 제2냉각유로 사이의 상기 제1유체배출관에 연결되며 도중에 제10개폐밸브를 갖춘 제2냉각수배출관을 더 포함하는 응폭펌프.9. The method of claim 8,
A first opening / closing valve installed at the first fluid inlet pipe,
A second open / close valve installed on the second fluid inlet pipe,
A third open / close valve installed in the first fluid discharge pipe;
A fourth open / close valve installed in the second fluid discharge pipe,
A bypass inlet pipe connecting the first fluid inlet pipe upstream of the first opening / closing valve and the fluid inlet port so that the fluid flowing into the fluid inlet can bypass the first cooling flow path, and having a fifth opening / closing valve on the way;
A bypass discharge pipe connecting the fluid discharge port and the second fluid discharge pipe downstream of the fourth opening / closing valve and having a sixth opening / closing valve on the way so that the fluid discharged from the fluid discharge port can bypass the second cooling flow path;
A first coolant inlet pipe connected to the first fluid inlet pipe between the first open / close valve and the first cooling channel, and having a seventh open / close valve on the way;
A first coolant discharge pipe connected to the second fluid inlet pipe between the first cooling flow path and the second open / close valve and having an eighth open / close valve on the way;
A second coolant inlet pipe connected to the second fluid discharge pipe between the second cooling flow path and the fourth open / close valve and having a ninth open / close valve on the way;
And a second coolant discharge pipe connected to the first fluid discharge pipe between the third open / close valve and the second cooling channel and having a tenth open valve on the way.
상기 각 응폭펌프의 상기 제1냉각유로에 분기되어 연결되는 유체공급용 제1분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제2냉각유로에 분기되어 연결되는 유체배출용 제2분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제1 및 제2가스유입구에 분기되어 연결되는 브라운가스 공급용 제3분기연결관과, 상기 각 응폭펌프의 상기 제1 및 제2응축수배출구에 분기되어 연결되는 응축수배출용 제4분기연결관을 포함하는 응폭펌프 조립체.Claim 1 to claim 10, comprising a plurality of immersion pump according to any one of claims,
A first branch connection pipe for supplying fluid branched to the first cooling flow path of each of the amp pumps, a second branch connection pipe for branch discharging connected to the second cooling flow path of the angular pumps; Brown gas supply third branch connection pipe branched to the first and second gas inlets of the respective amp pumps and condensate discharge branched to the first and second condensed water outlets of the respective amp pumps. An immersion pump assembly comprising a fourth branch connection pipe.
상기 각 응폭펌프의 점화기가 상호 시차를 두고 점화될 수 있도록 이를 제어하는 제어기를 포함하는 응폭펌프 조립체. The method of claim 12,
And a controller for controlling the igniter of each of the immersion pumps so that they can be ignited with a time difference.
상기 제1실린더부 내에 진퇴 가능하게 설치되어 상기 제1공간을 상기 제2실린더부 쪽의 제1연소실과 그 반대편의 제1펌프실로 구획하는 제1피스톤과;
상기 제2실린더부 내에 진퇴 가능하게 설치되어 상기 제2공간을 상기 제1실린더 쪽의 제2연소실과 그 반대편의 제2펌프실로 구획하며, 연결로드에 의해 상기 제1피스톤과 연결된 제2피스톤과;
상기 제1 및 제2연소실로 유입된 브라운가스의 점화를 위해 상기 제1 및 제2연소실에 각각 설치된 제1 및 제2점화기와;
상기 본체의 냉각을 위해 상기 제1 및 제2연소실 쪽의 상기 본체 외측에 설치되며 그 내부에 상기 제1 및 제2펌프실을 경유하는 유체가 흐르는 냉각유로가 형성된 냉각재킷을 포함하고,
상기 제1펌프실은 유체가 유입되는 제1유체유입구, 유체가 배출되는 제1유체배출구, 상기 제1유체유입구를 개폐하는 제1유체유입밸브, 상기 제1유체배출구를 개폐하는 제1유체배출밸브를 포함하고,
상기 제2펌프실은 유체가 유입되는 제2유체유입구, 유체가 배출되는 제2유체배출구, 상기 제2유체유입구를 개폐하는 제2유체유입밸브, 상기 제2유체배출구를 개폐하는 제2유체배출밸브를 포함하고,
상기 제1유체유입구와 상기 제2유체유입구는 유체유입관에 연결되고, 상기 제1유체배출구와 상기 제2유체배출구는 연결된 유체배출관에 연결되며,
상기 유체배출관은 상기 제1유체배출구와 상기 제2유체배출구를 연결하는 제1유체배출관과, 상기 제1유체배출관과 상기 냉각재킷의 입구를 연결하는 제2유체배출관과, 상기 냉각재킷의 출구와 연결되는 제3유체배출관을 포함하는 응폭펌프.A main body having a first cylinder portion forming a first space, and a second cylinder portion connected to the first cylinder portion and forming a second space partitioned from the first space;
A first piston installed in the first cylinder so as to be retracted and partitioning the first space into a first combustion chamber on the side of the second cylinder and a first pump chamber on the opposite side;
A second piston which is installed in the second cylinder so as to be able to move forward and backward, and divides the second space into a second combustion chamber on the side of the first cylinder and a second pump chamber on the opposite side thereof, and a second piston connected to the first piston by a connecting rod; ;
First and second igniters respectively installed in the first and second combustion chambers for ignition of Brown gas introduced into the first and second combustion chambers;
A cooling jacket installed at an outer side of the main body toward the first and second combustion chambers for cooling the main body, and having a cooling passage in which a fluid flows through the first and second pump chambers;
The first pump chamber includes a first fluid inlet through which fluid is introduced, a first fluid outlet through which fluid is discharged, a first fluid inlet valve to open and close the first fluid inlet, and a first fluid discharge valve to open and close the first fluid outlet. Including,
The second pump chamber includes a second fluid inlet through which fluid is introduced, a second fluid outlet through which the fluid is discharged, a second fluid inlet valve to open and close the second fluid inlet, and a second fluid discharge valve to open and close the second fluid outlet. Including,
The first fluid inlet and the second fluid inlet are connected to the fluid inlet pipe, the first fluid outlet and the second fluid outlet are connected to the fluid outlet pipe connected,
The fluid discharge pipe may include a first fluid discharge pipe connecting the first fluid discharge port and the second fluid discharge port, a second fluid discharge pipe connecting the first fluid discharge pipe and the inlet of the cooling jacket, an outlet of the cooling jacket, An immersion pump comprising a third fluid discharge pipe connected.
상기 제1연소실은 브라운가스가 유입되는 제1가스유입구, 응축수가 배출되는 제1응축수배출구, 상기 제1가스유입구를 개폐하는 제1유입밸브, 상기 제1응축수배출구를 개폐하는 제1배출밸브를 포함하고,
상기 제2연소실은 브라운가스가 유입되는 제2가스유입구, 응축수가 배출되는 제2응축수배출구, 상기 제2가스유입구를 개폐하는 제2유입밸브, 상기 제2응축수배출구를 개폐하는 제2배출밸브를 포함하는 응폭펌프.15. The method of claim 14,
The first combustion chamber includes a first gas inlet through which Brown gas is introduced, a first condensate outlet through which condensed water is discharged, a first inlet valve to open and close the first gas inlet, and a first discharge valve to open and close the first condensate outlet. Including,
The second combustion chamber has a second gas inlet through which Brown gas is introduced, a second condensate outlet through which condensed water is discharged, a second inlet valve opening and closing the second gas inlet, and a second discharge valve opening and closing the second condensate outlet. Including epump pump.
상기 제1유체배출관의 유체가 상기 냉각유로를 우회할 수 있도록 상기 제1유체배출관과 상기 제3유체배출관을 연결하며 도중에 개폐밸브를 갖춘 우회배출관과,
상기 제2유체배출관에 연결된 냉각수유입관과,
상기 제2유체배출관과 상기 냉각수유입관이 연결되는 부분에 설치된 제1유로전환밸브와,
상기 우회배출관이 연결되는 부분 상류의 상기 제3유체배출관에 연결된 냉각수배출관과,
상기 제3유체배출관과 상기 냉각수배출관이 연결되는 부분에 설치된 제2유로전환밸브를 더 포함하는 응폭펌프.15. The method of claim 14,
A bypass discharge pipe connecting the first fluid discharge pipe and the third fluid discharge pipe so that the fluid in the first fluid discharge pipe bypasses the cooling flow path, and having an on / off valve on the way;
A cooling water inlet pipe connected to the second fluid discharge pipe,
A first flow path switching valve installed at a portion where the second fluid discharge pipe and the cooling water inlet pipe are connected;
A cooling water discharge pipe connected to the third fluid discharge pipe upstream of a portion to which the bypass discharge pipe is connected;
And a second flow path switching valve installed at a portion where the third fluid discharge pipe and the cooling water discharge pipe are connected to each other.
상기 냉각재킷은 그 내부의 상기 냉각유로가 한쪽 입구로부터 반대편 출구까지 나선유로를 형성하도록 그 내부공간을 구획하는 나선칸막이를 더 포함하는 응폭펌프.15. The method of claim 14,
The cooling jacket further includes a spiral partition that partitions the inner space such that the cooling passage therein forms a spiral passage from one inlet to the opposite outlet.
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CN108443100A (en) * | 2018-05-22 | 2018-08-24 | 吉林大学 | A kind of pumping system based on Brown Gas burning |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR940003849Y1 (en) * | 1991-12-18 | 1994-06-15 | 송민석 | Pump |
KR20110126375A (en) * | 2010-05-17 | 2011-11-23 | 삼성중공업 주식회사 | Implosion pump |
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2012
- 2012-01-18 KR KR1020120005505A patent/KR101324971B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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KR20130084733A (en) | 2013-07-26 |
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