KR101477277B1

KR101477277B1 - 수중용 고압펌프

Info

Publication number: KR101477277B1
Application number: KR1020130045030A
Authority: KR
Inventors: 이배; 황인철
Original assignee: 주식회사 두배시스템
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-12-30
Also published as: KR20140126624A

Abstract

본 발명은 해양지질조사장치 등에 설치되어 수중용으로 사용될 수 있으며 해저 지반의 샘플 채취 또는 해저 지반에 로드(Rod)를 삽입할 때 이용되는 수중용 고압펌프를 개시한다.
본 발명의 수중용 고압펌프는 양측에 제1 피스톤 로드부와 제2 피스톤 로드부가 제공되는 양로드형 유압 액추에이터, 제1 피스톤 로드부에 결합되는 제1 피스톤, 제2 피스톤 로드부에 결합되는 제2 피스톤, 유압 액추에이터에 결합되며 제1 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제1 실린더, 유압 액추에이터에 결합되며 제2 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제2 실린더를 포함하며, 제1 실린더에는 상기 제1 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제1 유입구와 제2 유입구가 제공되고, 제1 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제1 배출구와 제2 배출구가 제공되며, 제2 실린더에는 제2 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제3 유입구와 제4 유입구가 제공되고, 제2 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제3 배출구와 제4 배출구가 제공되며, 제1 배출구, 제2 배출구, 제3 배출구 그리고 제4 배출구에는 배출관로가 연결되고 상기 배출관로에 체크밸브가 설치된다.

Description

수중용 고압펌프{High-pressure water pump}

본 발명은 해양지질조사장치 등에 설치되어 수중용으로 사용될 수 있으며 해저 지반의 샘플 채취 또는 해저 지반에 로드(Rod)를 삽입할 때 이용되는 수중용 고압펌프에 관한 것이다.

일반적으로 해양지질조사장치는 바다 밑에 구조물 등을 설치하거나 해저 지질을 조사할 때 이용된다. 이러한 해양지질조사장치는 바다 밑에서 지질의 샘플 등을 채취하기 위하여 가운 부분에 공간이 제공된 파이프 형태의 로드(Rod)들을 연속해서 해저 지면 아래쪽으로 삽입하여 지질을 조사할 수 있는 장치이다.

이러한 해양지질조사장치는 로드(Rod)들을 해저에서 지반 아래로 삽입할 때 연속적으로 작업을 통하여 안정적으로 수행할 필요가 있으나 지질의 종류에 따라 로드의 삽입 작업이 용이하지 않은 경우가 있다.

예를 들면, 로드가 삽입되는 해저의 지질이 모래나 진흙과 같은 경우에는 로드가 지반에 삽입되는 과정에서 로드의 주변 또는 가운데 부분이 모래 등에 의해 막혀 지반의 천공 작업에 어려움이 있다. 이러한 경우에는 고압의 물을 로드 측에 공급하여 모래 등을 외부로 비산시켜 연속적인 로드 삽입작업을 수행하게 된다.

그러나 해저에서 로드 측에 고압의 물을 연속적으로 공급하기 위해 통상의 수중용 물펌프를 이용하는 경우 물의 분사 압력이 충분하지 못하여 연속적인 로드 삽입 작업에 여전히 어려움을 겪는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2010-0033828호(2011년 10월19일)

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 수중에서 해저지반조사를 위한 로드 삽입 작업을 할 때, 고압의 물을 로드 측에 연속적으로 공급하여 해저지질조사를 용이하게 수행할 수 있는 수중용 고압펌프를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양측에 제1 피스톤 로드부와 제2 피스톤 로드부가 제공되는 양로드형 유압 액추에이터, 상기 제1 피스톤 로드부에 결합되는 제1 피스톤, 상기 제2 피스톤 로드부에 결합되는 제2 피스톤, 상기 유압 액추에이터에 결합되며 상기 제1 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제1 실린더, 상기 유압 액추에이터에 결합되며 상기 제2 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제2 실린더를 포함하며,

상기 제1 실린더에는 상기 제1 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제1 유입구와 제2 유입구가 제공되고, 상기 제1 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제1 배출구와 제2 배출구가 제공되며, 상기 제2 실린더에는 상기 제2 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제3 유입구와 제4 유입구가 제공되고, 상기 제2 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제3 배출구와 제4 배출구가 제공되며, 상기 제1 배출구, 상기 제2 배출구, 상기 제3 배출구 그리고 상기 제4 배출구에는 배출관로가 연결되고 상기 배출관로에 체크밸브가 설치되는 수중용 고압펌프를 제공한다.

상기 체크 밸브는 상기 제1 실린더 또는 상기 제2 실린더 내부에 유입된 물이 상기 배출관로로 배출되는 방향으로 이동하고, 그 역방향으로는 이동이 제한되는 방향으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 유입구, 상기 제2 유입구, 상기 제3 유입구, 그리고 상기 제4 유입구에는 외부의 이물질을 걸러내는 필터가 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 실린더에는 상기 제1 피스톤 로드부의 선단부 위치를 검출하는 제1 센서가 설치되고, 상기 제2 실린더에는 상기 제2 피스톤 로드부의 선단부 위치를 검출하는 제2 센서가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 센서와 상기 제2 센서는 컨트롤러에 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 신호에 따라 유압 액추에이터를 구동하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 수중에 배치된 상태에서 양로드 타입의 유압 액추에이터에 의해 제1 실린더 및 제2 실린더에서 고압의 물을 연속적으로 배출관로로 배출시킬 수 있어 해양지질조사장치를 이용하여 로드를 해저의 지반에 삽입하는 작업을 할 때 로드 측으로 고압의 물을 연속적으로 공급하여 해양지질조사 작업의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 수중용 고압펌프를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도로, 수중용 고압펌프를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 수중용 고압펌프는 수중에서 사용되는 해양지질조사장치에 설치하여 사용할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예의 수중용 고압펌프는 양로드형 유압 액추에이터(1), 제1 피스톤(3), 제2 피스톤(5), 제1 실린더(7), 제2 실린더(9), 배출관로(11), 그리고 체크밸브(13)를 포함한다.

양로드형 유압 액추에이터(1)는 유압 실린더(1a), 피스톤 로드(1b), 그리고 피스톤(1c)을 포함한다. 유압 실린더(1a)에는 피스톤(1c)을 기준으로 양측에 외부에서 유압을 공급하는 유압 라인(L1, L2)이 연결될 수 있다. 피스톤 로드(1b)는 양측이 유압 실린더(1a)의 양측으로 돌출되어 배치되는 제1 피스톤 로드부(1d)와 제2 피스톤 로드부(1e)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서 제1 피스톤 로드부(1d)와 제2 피스톤 로드부(1e)는 상술한 피스톤 로드(1b)의 연장된 부분이며 편의상 부호를 구분해 부여하여 설명하기로 한다.

제1 피스톤 로드부(1d)에는 제1 피스톤(3)이 결합된다. 그리고 제2 피스톤 로드부(1e)에는 제2 피스톤(5)이 결합된다.

유압 액추에이터의 양측에는 제1 실린더(7)와 제2 실린더(9)가 결합된다.

제1 실린더(7)는 그 내부에는 제1 피스톤(3)이 왕복 운동을 할 수 있도록 배치된다. 그리고 제2 실린더(9)는 그 내부에 제2 피스톤(5)이 왕복 운동을 할 수 있도록 배치된다.

제1 실린더(7)에는 제1 유입구(7a)와 제2 유입구(7b)가 제공된다. 제1 유입구(7a)와 제2 유입구(7b)는 제1 피스톤(3)을 기준으로 양측에 배치된다. 즉, 제1 유입구(7a)와 제2 유입구(7b)는 제1 피스톤(3)이 이동하는 스트로크를 기준으로 각각 스트로크 범위 외측에 배치되는 것이 바람직하다.

제1 유입구(7a)와 제2 유입구(7b)에는 걸름망 같은 필터(15)가 결합될 수 있다.

필터(15)는 본 발명의 실시예의 수중용 고압펌프가 바다속에서 작동할 때 외부의 이물질을 걸러낼 수 있는 역할을 한다.

또한, 제1 실린더(7)에는 제1 배출구(7c), 제2 배출구(7d)가 제공된다. 제1 배출구(7c)와 제2 배출구(7d)에는 배출관로(11)가 결합된다. 그리고 각각의 배출관로(11)에는 체크밸브(13)가 설치된다.

체크밸브(13)는 제1 실린더(7)의 내부로 유입된 물이 배출관로(11)로 배출되는 방향으로 유체의 흐름이 이루어지고 그 역방향으로는 유체의 흐름을 차단하는 역할을 한다.

제2 실린더(9)에는 제3 유입구(9a)와 제4 유입구(9b)가 제공된다. 제3 유입구(9a)와 제4 유입구(9b)는 제2 피스톤(5)을 기준으로 양측에 배치된다. 즉, 제3 유입구(9a)와 제4 유입구(9b)는 제2 피스톤(5)이 이동하는 스트로크를 기준으로 각각 스트로크 범위의 외측에 배치되는 것이 바람직하다.

제3 유입구(9a)와 제4 유입구(9b)에는 걸름망 같은 필터(15)가 결합될 수 있다.

필터(15)는 상술한 예와 마찬가지로 본 발명의 실시예의 수중용 고압펌프가 바다속에서 작동할 때 외부의 이물질을 걸러낼 수 있는 역할을 한다.

또한, 제2 실린더(9)에는 제3 배출구(9c), 제4 배출구(9d)가 제공된다. 제3 배출구(9c)와 제4 배출구(9d)에는 또 다른 배출관로(11)가 결합된다. 그리고 각각의 배출관로(11)에는 또 다른 체크밸브(13)가 설치된다.

체크밸브(13) 역시 상술한 예와 마찬가지로 제2 실린더(9)의 내부로 유입된 물이 배출관로(11)로 배출되는 방향으로 유체의 흐름이 이루어지고 그 역방향으로는 유체의 흐름을 차단하는 역할을 한다.

한편, 제1 실린더(7)에는 제1 센서(21)가 배치되고, 제2 실린더(9)에는 제2 센서(23)가 배치된다.

제1 센서(21)는 제1 실린더(7)의 일측에 배치되어 제1 피스톤 로드부(1d)의 선단부 위치를 검출할 수 있다. 그리고 제2 센서(23)는 제2 실린더(9)의 일측에 배치되어 제2 피스톤 로드부(1e)의 선단부 위치를 검출할 수 있다.

이러한 제1 센서(21)와 제2 센서(23)는 컨트롤러(도시생략)에 연결될 수 있다. 컨트롤러는 제1 센서(21)와 제2 센서(23)의 입력 신호에 따라 양로드형 유압 액추에이터(1)에 유압을 공급하거나 배출하는 제어를 할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 양로드형 유압 액추에이터(1)의 작동에 의해 제1 피스톤 로드부(1d)가 제1 센서(21) 측 방향으로 이동하면, 제1 배출구(7c)로 물이 배출되며 제2 유입구(7b)로 유입된다. 이와 동시에 제3 배출구(9c)로 물이 배출되며 제4 유입구(9b)로 물이 유입된다.

제1 실린더(7)와 제2 실린더(9)의 내부로 유입되는 물은 상술한 필터(15)에 의해 이물질이 걸러진 상태로 유입될 수 있다.

이때 제1 피스톤 로드부(1d)가 제1 센서(21)에 접촉하거나 또는 근접한 경우 제1 센서(21)는 이를 감지하여 컨트롤러에 그 신호를 전송한다. 그러면 컨트롤러는 유압 액추에이터를 구동하여 피스톤(1c)을 반대 방향으로 이동시킨다.

그리고 양로드형 유압 액추에이터(1)의 작동에 의해 제2 피스톤 로드부(1e)가 제2 센서(23) 측 방향으로 이동하면, 제2 배출구(7d)로 물이 배출되며 제1 유입구(7a)로 유입된다. 이와 동시에 제4 배출구(9d)로 물이 배출되며 제3 유입구(9a)로 물이 유입된다.

이때 제2 피스톤 로드부(1e)가 제2 센서(23)에 접촉하거나 또는 근접한 경우 제2 센서(23)는 이를 감지하여 컨트롤러에 그 신호를 전송한다. 그러면 컨트롤러는 유압 액추에이터를 구동하여 다시 피스톤(1c)을 반대 방향으로 이동시킨다.

이와 같은 과정을 반복하면서 물은 연속적으로 배출관로(11)를 통해 배출된다. 배출관로(11)를 통해 배출되는 물은 해양지질조사장치의 로드가 삽입되는 부분으로 분사되면서 로드가 지반 내로 원활하게 삽입될 수 있도록 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 양로드형 유압 액추에이터, 1a. 유압 실린더, 1b. 피스톤 로드, 1c. 피스톤
3. 제1 피스톤 로드부, 5. 제2 피스톤 로드부,
7. 제1 실린더, 7a. 제1 유입구, 7b. 제2 유입구, 7c. 제1 배출구, 7d. 제2 배출구,
9. 제2 실린더, 9a. 제3 유입구, 9b. 제4 유입구, 9c. 제3 배출구, 9d. 제4 배출구,
11. 배출관로, 13. 체크밸브,
15. 필터, 21. 제1 센서,
23. 제2 센서

Claims

양측에 제1 피스톤 로드부와 제2 피스톤 로드부가 제공되는 양로드형 유압 액추에이터,
상기 제1 피스톤 로드부에 결합되는 제1 피스톤,
상기 제2 피스톤 로드부에 결합되는 제2 피스톤,
상기 유압 액추에이터에 결합되며 상기 제1 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제1 실린더,
상기 유압 액추에이터에 결합되며 상기 제2 피스톤이 내부를 따라 이동하는 제2 실린더를 포함하며,
상기 제1 실린더에는 상기 제1 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제1 유입구와 제2 유입구가 제공되고, 상기 제1 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제1 배출구와 제2 배출구가 제공되며,
상기 제2 실린더에는 상기 제2 피스톤을 기준으로 양측에 각각 제공되어 외부의 물이 유입되는 제3 유입구와 제4 유입구가 제공되고, 상기 제2 실린더 내부로 유입된 물이 외부로 배출되는 제3 배출구와 제4 배출구가 제공되며,
상기 제1 배출구, 상기 제2 배출구, 상기 제3 배출구 그리고 상기 제4 배출구에는 배출관로가 연결되고 상기 배출관로에 체크밸브가 설치되는 수중용 고압펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 체크 밸브는
상기 제1 실린더 또는 상기 제2 실린더 내부에 유입된 물이 상기 배출관로로 배출되는 방향으로 이동하고, 그 역방향으로는 이동이 제한되는 수중용 고압펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 유입구, 상기 제2 유입구, 상기 제3 유입구, 그리고 상기 제4 유입구에는 외부의 이물질을 걸러내는 필터가 연결되는 수중용 고압펌프.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 실린더에는
상기 제1 피스톤 로드부의 선단부 위치를 검출하는 제1 센서가 설치되고,
상기 제2 실린더에는
상기 제2 피스톤 로드부의 선단부 위치를 검출하는 제2 센서가 설치되는 수중용 고압펌프.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 센서와 상기 제2 센서를 컨트롤러에 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 센서와 상기 제2 센서의 신호에 따라 유압 액추에이터를 구동하는 수중용 고압펌프.