KR101648546B1

KR101648546B1 - 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프

Info

Publication number: KR101648546B1
Application number: KR1020150148040A
Authority: KR
Inventors: 박용봉; 박형근; 김태걸; 최애진; 최은석; 이승진
Original assignee: (주) 대진유압기계
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2016-08-17

Abstract

자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프가 개시된다. 상기 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는, 오일을 저장하고 있는 오일탱크에 설치되어 상기 오일을 펌핑하는 유체펌핑부; 및 상기 오일탱크를 밀폐하는 플레이트의 상면부 일측에 배치되고, 상기 오일탱크의 내부와 연통되도록 설치되고, 상기 오일탱크로부터 상기 오일이 외부로 토출될 때 상기 오일탱크 내에 형성되는 진공을 해제하기 위한 제1 에어브리더; 상기 플레이트 상에서 상기 제1 에어브리더와 일정 거리 이격되게 배치되고, 상기 오일탱크의 내부와 연통되도록 설치되고, 유압을 이용하여 작동하는 외부장치로부터 오일탱크의 내부로 오일이 회수될 때 상기 오일탱크 내에 증가하는 압력을 해제하기 위한 제2 에어브리더; 및 상기 플레이트의 상면부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1 에어브리더 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제1 에어브리더를 누르고, 상기 제2 에어브리더 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제2 에어브리더를 누르도록 구성된 풋 스위치를 포함하고, 상기 각각의 에어브리더는, 하부면이 개방된 중공의 원통 형태이고, 상기 원통의 상부면에 형성된 토출구 및 상기 원통의 내면으로부터 상기 토출구를 향해 테이퍼져 있는 테이퍼면을 포함하는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내부에 수용되어 있고, 상기 원통의 축방향을 따라 상승 및 하강하여 상기 토출구를 개폐하는 기둥 형태의 밸브몸체부; 상기 밸브하우징 내에서 상기 밸브몸체부의 하단부에 결합되고, 상기 밸브몸체부를 상기 토출구 방향으로 가압하는 밸브작동스프링; 및 상기 오링홈 내에 체결되어 상기 토출구 및 테이퍼면의 경계부분에 밀착되는 오링을 포함한다.

Description

자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프{AIR-DRIVEN HYDRAULIC FOOT PUMP APPLIED AUTOMATIC AIR BREATHER VALVE}

본 발명은 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 에어를 공급하고 피스톤을 직선으로 왕복시키면서 오일을 펌핑하도록 하는 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프에 관한 것이다.

일반적으로 에어유압펌프는, 에어실린더의 에어피스톤이 고압의 에어에 의해 직선으로 왕복 작동함에 따라 상기 에어피스톤과 연동하는 유압피스톤이 유체저장통 내의 유체를 흡입한 후, 소정의 압력으로 토출시키는 펌핑(Pumping)행정을 반복적으로 수행함으로써 소정의 유압을 발생시키는 펌프이다.

이러한 에어유압펌프는 에어콤프레셔 등의 에어공급수단으로부터 고압의 에어가 공급되며, 에어부스터 펌프로부터 제공되는 유압은 유압작동수단으로 보내져 다양한 용도로 사용된다.

에어유압펌프가 동작할 때 즉, 에어피스톤이 유체를 흡입한 후 소정의 압력으로 토출시키는 펌핑 행정을 반복할 때, 유체저장통 내에는 유체의 흡입시 진공이 형성되고, 흡입된 유체를 토출시 압력이 형성된다. 이러한 진공과 내압을 해지하기 위해, 종래에는 공기가 흡입 및 배출될 수 있는 공기통로를 개방 및 차단하기 위한 수동 밸브를 설치하여, 펌핑 행정시마다 수동으로 밸브를 열어 내부 진공 및 내압을 해지하였다.

이러한 종래의 에어유압펌프는 펌프 행정시마다 수동을 밸브를 조작하여야 하는 불편함이 있고, 밸브를 열고 이동하는 경우 내부의 유체가 유체저장통의 외부로 빠져나가는 문제가 발생되었다.

대한민국 특허출원 제10-2009-0017398호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 풋 스위치를 조작하는 과정만으로 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더가 작동되어 오일탱크 내부의 압력 및 진공의 제거가 이루어지므로 펌핑 동작시 오일 탱크내부의 압력이 대기압 상태로 항시 유지되어 오일의 흐름이 원활해질 수 있도록 한 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는, 오일을 저장하고 있는 오일탱크에 설치되어 상기 오일을 펌핑하는 유체펌핑부; 및 상기 오일탱크를 밀폐하는 플레이트의 상면부 일측에 배치되고, 상기 오일탱크의 내부와 연통되도록 설치되고, 상기 오일탱크로부터 상기 오일이 외부로 토출될 때 상기 오일탱크 내에 형성되는 진공을 해제하기 위한 제1 에어브리더; 상기 플레이트 상에서 상기 제1 에어브리더와 일정 거리 이격되게 배치되고, 상기 오일탱크의 내부와 연통되도록 설치되고, 유압을 이용하여 작동하는 외부장치로부터 오일탱크의 내부로 오일이 회수될 때 상기 오일탱크 내에 증가하는 압력을 해제하기 위한 제2 에어브리더; 및 상기 플레이트의 상면부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1 에어브리더 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제1 에어브리더를 누르고, 상기 제2 에어브리더 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제2 에어브리더를 누르도록 구성된 풋 스위치를 포함하고, 상기 각각의 에어브리더는, 하부면이 개방된 중공의 원통 형태이고, 상기 원통의 상부면에 형성된 토출구 및 상기 원통의 내면으로부터 상기 토출구를 향해 테이퍼져 있는 테이퍼면을 포함하는 밸브하우징; 상기 밸브하우징 내부에 수용되어 있고, 상기 원통의 축방향을 따라 상승 및 하강하여 상기 토출구를 개폐하는 기둥 형태의 밸브몸체부; 상기 밸브하우징 내에서 상기 밸브몸체부의 하단부에 결합되고, 상기 밸브몸체부를 상기 토출구 방향으로 가압하는 밸브작동스프링; 및 밸브몸체부에 형성되는 오링홈 내에 체결되어 상기 토출구 및 테이퍼면의 경계부분에 밀착되는 오링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유체펌핑부는, 상기 오일탱크의 내부를 밀폐하기 위한 플레이트; 상기 플레이트의 아랫면의 일측에 고정되며, 상기 플레이트의 아랫면에 수직하게 배치되는 에어공급유로를 포함하는 제1 펌프바디; 에어주입구 및 제1 밸브수용부를 포함하고, 상기 제1 밸브수용부가 상기 에어공급유로에 대응하도록 상기 플레이트의 윗면에 설치된 에어밸브몸체; 상기 제1 밸브수용부 내에 설치되고, 상기 에어주입구를 개폐하는 에어밸브; 상기 제1 펌프바디와 일정거리 이격되어 상기 플레이트의 아랫면에 설치되고, 에어배출유로, 오일유입구, 상기 오일유입구와 연통되는 오일토출유로를 포함하는 제2 펌프바디; 상기 플레이트 상에 설치되되 상기 제2 펌프바디의 위로 위치하며, 상기 오일토출유로와 연통된 오일토출구 및 상기 에어배출유로와 연통된 에어배출구를 포함하는 포트블록; 상기 제1 펌프바디 및 제2 펌프바디의 사이에 설치되고, 내면의 일부분에 에어유입홈이 형성된 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 내부에 설치되어 상기 펌프하우징의 축방향을 따라 이동하고, 상기 에어유입홈에 연통되는 에어이동유로, 상기 에어이동유로에 연통된 에어수용공간, 상기 에어수용공간의 앞에 위치하고 상기 에어공급유로를 통해 상기 펌프하우징의 내측으로 공급된 에어를 상기 제2 펌프바디 방향으로 이동시키는 에어순환유로, 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징 내면에 밀착되는 제1 글리드링 및 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징 내면에 밀착되는 제2 글리드링을 포함하는 피스톤; 상기 에어수용공간의 앞에 위치하도록 후단부가 상기 에어수용공간 내에 삽입되어 상기 피스톤 상에서 전진 및 후진이 가능하게 결합되어 있고, 상기 피스톤과 함께 이동하되 상기 에어수용공간으로 공급되는 에어에 의해 전진하여 상기 에어순환유로를 개방하도록 설치된 파일롯밸브; 상기 오일토출유로의 앞에 위치하도록 상기 제2 펌프바디 내에 설치되고, 플런저몸체 및 플런저를 포함하고, 상기 플런저는 일단부가 상기 피스톤과 연결되어 상기 피스톤과 함께 이동하도록 구성된 플런저장치; 플런저몸체를 감싸도록 설치되고, 일단부가 피스톤에 연결된 플런저의 일부분을 피스톤 방향으로 가압하는 메인스프링; 상기 오일유입구 내에 수용되어 오일의 흡입 및 상기 오일유입구를 개폐하는 흡입밸브; 상기 오일토출유로 내에 수용되어 상기 오일토출유로를 개폐하는 토출밸브를 포함할 수 있다.

상기 에어구동형 유압 풋펌프는 상기 유체펌핑부의 동작 여부를 확인하기 위한 펌핑구동확인부를 더 포함하고, 상기 펌핑구동확인부는, 하단부가 상기 플레이트 및 펌프하우징을 관통하여 상기 펌프하우징의 내부로 삽입되고 상단부가 상기 플레이트의 외부로 노출되는 에어유입관; 내부공간을 갖는 원통 형상이고, 상기 에어유입관의 상단부가 상기 내부공간에 삽입되도록 상기 에어유입관의 상단부에 결합되고, 상기 원통 형상의 축방향에 수직한 일면에 구비된 투명창 및 상기 원통 형상의 측면부에 다수 형성된 에어배출구멍을 포함하는 블레이드 하우징; 상기 블레이드 하우징의 내부에 설치되되 상기 투명창이 구비된 면의 반대면에 설치되는 회전축; 및 상기 회전축 상에 회전 가능하게 결합되고, 상기 에어유입관을 통해 상기 블레이드 하우징의 내부로 공급되는 에어에 의해 회전하는 블레이드를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는 풋 스위치를 조작하는 과정만으로 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더가 작동되어 오일탱크 내부의 압력 및 진공의 제거가 이루어지므로 펌핑 동작시 오일 탱크내부의 압력이 대기압 상태로 항시 유지되어 오일의 흐름이 원활해질 수 있는 이점이 있다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 설명하기 위한 도 9의 A-A'선 단면도이다.
도 2a 내지 도 2h는 도 1에 도시된 유체펌핑부의 작동 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더를 설명하기 위한 도 9의 B-B'선 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더의 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1 에어브리더의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제2 에어브리더의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 펌핑구동확인부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 평면을 도시한 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 평면을 도시한 평면도이고, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 설명하기 위한 도 9의 A-A'선 단면도이다.

도 9 및 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는 유체펌핑부(2000), 제1 에어브리더(3100), 제2 에어브리더(3200) 및 풋 스위치(3300)를 포함한다.

유체펌핑부(2000)는 플레이트(2120), 제1 펌프바디(2130), 에어밸브몸체(2140), 에어밸브(2150), 제2 펌프바디(2160), 포트블록(2260), 펌프하우징(2170), 피스톤(2180), 파일롯밸브(2190), 플런저장치(2200), 메인스프링(2210), 푸쉬스프링(2220), 흡입밸브(2230), 토출밸브(2240) 및 압빼기밸브(2250)를 포함할 수 있다.

플레이트(2120)는 오일탱크(1000)의 내부를 밀폐한다. 예를 들면, 플레이트(2120)는 사각의 상면을 갖는 육면체 형상의 오일탱크(1000)의 개방된 상면을 덮을 수 있다.

제1 펌프바디(2130)는 플레이트(2120)의 아랫면의 일측에 고정되며, 플레이트(2120)의 아랫면에 수직하게 배치되는 에어공급유로(2131)를 포함한다.

에어밸브몸체(2140)는 에어주입구(2141) 및 제1 에어밸브수용부(2142)를 포함하고, 상기 제1 에어밸브수용부(2142)가 상기 에어공급유로(2131)에 대응하도록 상기 플레이트(2120)의 윗면에 설치된다. 에어주입구(2141) 및 제1 에어밸브수용부(2142)는 서로 연통된다.

에어밸브(2150)는 제1 에어밸브수용부(2142) 내에 설치되어 에어주입구(2141)를 개폐한다.

제2 펌프바디(2160)는 제1 펌프바디(2130)와 일정거리 이격되어 플레이트(2120)의 아랫면에 설치된다. 제2 펌프바디(2160)는 에어배출유로(2161), 오일유입구(2162), 오일유입구(2162)의 위에 위치하여 오일유입구(2162)와 연통되는 오일토출유로(2163) 및 오일토출유로(2163)의 위에 위치하여 오일토출유로(2163)와 연통되는 오일토출구(2261)를 포함한다. 에어배출유로(2161)는 오일토출유로(2163)와 인접하게 위치하되 오일토출유로(2163)와 연통되지 않는다. 또한 제2 펌프바디(2160)는 플런저장치(2200)를 수용하는 플런저수용부(2165) 및 오일압력배출구(2166)를 포함한다. 플런저수용부(2165)는 에어배출유로(2161)의 아래에 위치하고, 오일압력배출구(2166)는 오일토출유로(2163)와 인접하게 배치되어 오일토출유로(2163)와 연통된다.

포트블록(2260)은 플레이트(2120) 상에 설치되되 제2 펌프바디(2160)의 위로 위치한다. 포트블록(2260)은 오일토출유로(2163)와 연통된 오일토출구(2261) 및 에어배출유로(2161)와 연통된 에어배출구(2262)를 포함한다.

펌프하우징(2170)은 제1 펌프바디(2130) 및 제2 펌프바디(2160)의 사이에 설치되고, 내면의 일부분에 에어유입홈(2171)이 형성된다. 펌프하우징(2170)은 원통 형상일 수 있다.

피스톤(2180)은 펌프하우징(2170)의 내부에 설치되어 펌프하우징(2170)의 축방향을 따라 이동한다. 피스톤(2180)의 이동은 펌프하우징(2170)의 내부로 공급되는 에어의 순환에 의해 이동한다. 피스톤(2180)은 피스톤(2180)의 중심부에 형성되는 에어수용공간(2181) 및 피스톤(2180)의 외면으로부터 에어수용공간(2181)에 관통된 에어이동유로(2182), 에어수용공간(2181)의 앞에 위치하고 에어공급유로(2131)를 통해 펌프하우징(2170)의 내측으로 공급된 에어를 제2 펌프바디(2160) 방향으로 이동시키는 에어순환유로(2183)를 포함한다. 에어이동유로(2182)는 펌프하우징(2170)의 에어유입홈(2171)에 연통된다.

한편 피스톤(2180)은 펌프하우징(2170) 내부공간의 피스톤 후단 측에 인접하도록 피스톤(2180)의 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징(2170) 내면에 밀착되는 제1 글리드링(2184) 및 펌프하우징(2170)의 내부공간의 피스톤 전단 측에 인접하도록 피스톤(2180)의 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징(2170) 내면에 밀착되는 제2 글리드링(2185)을 포함한다. 제1 글리드링(2184)의 위치는 피스톤(2180)이 상기 피스톤 전단 측으로 완전히 전진하였을 때 펌프하우징(2170) 내면의 에어유입홈(2171)과 마주할 수 있는 위치이고, 제2 글리드링(2185)의 위치는 피스톤(2180)이 상기 피스톤 후단 측으로 완전히 후진하였을 때 펌프하우징(2170) 내면의 에어유입홈(2171)과 마주할 수 있는 위치이다.

파일롯밸브(2190)는 피스톤(2180)의 에어수용공간(2181)의 앞에 위치하도록 후단부가 에어수용공간(2181) 내에 삽입된 상태로 설치되며, 파일롯밸브(2190)의 후단부가 에어수용공간(2181)을 벗어나지 않는 범위에서 펌프하우징(2170)의 축방향을 따라 이동하도록 설치된다. 파일롯밸브(2190)의 전단부는 피스톤(2180)의 에어순환유로(2183)를 형성한 면에 밀착되며 파일롯밸브(2190)의 후단부가 에어수용공간(2181) 내에 채워지는 에어에 의해 에어수용공간(2181)과 멀어지도록 이동하면 에어순환유로(2183)를 개방한다.

플런저장치(2200)는 오일토출유로(2163)의 앞에 위치하도록 제2 펌프바디(2160) 내에 설치되고, 플런저몸체(2201) 및 플런저(2202)를 포함한다. 플런저몸체(2201)는 제2 펌프바디(2160)의 플런저수용부(2165) 내에 삽입되어 오일토출유로(2163)의 앞에 위치하도록 고정되며, 플런저(2202)는 일단부가 피스톤(2180)과 연결되고 일부분이 플런저몸체(2201) 내에 삽입된 상태로 피스톤(2180)과 함께 이동하도록 구성된다.

메인스프링(2210)은 제2 펌프바디(2160)의 플런저수용부(2165) 내에서 플런저몸체(2201)를 감싸도록 설치되고, 일단부가 피스톤(2180)에 연결된 플런저(2202)의 일부분을 피스톤(2180) 방향으로 가압하도록 설치된다.

푸쉬스프링(2220)은 제1 펌프바디(2130) 내에 설치되며, 파일롯밸브(2190)의 전단부에 대향하도록 배치된다.

흡입밸브(2230)는 제2 펌프바디(2160) 내에 설치되어 상기 오일유입구(2162)를 개폐하며, 일부분이 오일탱크(1000) 내에 저장된 오일에 잠겨서 오일을 흡입할 수 있도록 구성된다.

토출밸브(2240)는 제2 펌프바디(2160) 및 포트블록(2260) 내에 수용되어 상기 오일토출유로(2163)를 개폐한다.

압빼기밸브(2250)는 오일압력배출구(2166) 내에 수용되고, 오일압력배출구(2166)를 개폐하여 오일토출유로(2163) 내의 압력을 제거한다.

이하에서는 도 1에 도시된 유체펌핑부(2000)의 작동 과정을 도 2a 내지 도 2h를 참조하여 설명한다. 도 2a 내지 도 2h는 도 6에 도시된 유체펌핑부의 작동 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

피스톤(2180)이 제1 펌프바디(2130)에 인접하도록 후진된 상태에서 오일의 펌핑을 위해, 풋 스위치(3300)를 누르면 회전축(3320)을 중심으로 회전하면서 에어밸브(2150)를 누르며, 이와 같이 하여 에어밸브(2150)가 에어주입구(2141)를 개방하도록 설정한 후 에어주입구(2141)를 통해 에어를 주입한다. 이때, 피스톤(2180)의 제1 글리드링(2184)은 펌프하우징(2170)의 내면에 밀착되어 있다.

주입된 에어는 에어공급유로(2131)를 통해 펌프하우징(2170) 내부의 피스톤 후단 측으로 공급되어 채워지며, 에어의 공급량이 증가함에 따라 피스톤(2180)은 전진한다.

피스톤(2180)이 제2 펌프바디(2160)를 향해 완전히 전진하면 제1 글리드링(2184)은 펌프하우징(2170) 내면의 에어유입홈(2171)에 대향하도록 위치한다. 이에 의해 피스톤 후단 측으로 공급된 에어는 에어유입홈(2171)의 내측으로 유입된 후 에어유입홈(2171)에 연통된 피스톤(2180)의 에어이동유로(2182)를 따라 이동하여 에어수용공간(2181)에 공급된다.

에어수용공간(2181)에 에어가 채워지면서 파일롯밸브(2190)는 제1 펌프바디(2130) 방향으로 전진하고, 이에 의해 파일롯밸브(2190)의 전단부는 피스톤(2180)의 에어순환유로(2183)가 형성된 면으로부터 이격되어 에어순환유로(2183)가 개방된다.

에어순환유로(2183)가 개방되면 피스톤 후단 측으로 공급된 에어는 에어순환유로(2183)를 통과하여 피스톤 전단 측으로 이동한다. 피스톤 전단 측으로 이동한 에어는 에어배출유로(2161) 및 에어배출구(2262)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 피스톤 후단 측에는 에어가 감소하게 되며, 이에 의해 메인스프링(2210)이 플런저(2202)를 제1 펌프바디(2130) 방향으로 가압하는 힘이 플런저(2202)에 작용하여 플런저(2202) 및 피스톤(2180)은 제1 펌프바디(2130) 방향으로 후진한다. 이때, 에어유입홈(2171)과 대향하고 있던 제1 글리드링(2184)은 에어유입홈(2171)의 위치를 벗어나서 다시 펌프하우징(2170)의 내면과 밀착된다. 이에 의해 에어수용공간(2181)에 채워진 에어는 에어수용공간(2181) 내에 유지되며, 에어수용공간(2181) 내에 에어가 채워진 상태가 유지됨에 따라 파일롯밸브(2190)의 전단부가 에어순환유로(2183)를 개방한 상태가 유지된다.

이어서 피스톤(2180)이 제1 펌프바디(2130) 방향으로 완전히 후진하면 제2 글리드링(2185)은 펌프하우징(2170)의 내면의 에어유입홈(2171)에 대향하며, 이에 의해 에어수용공간(2181) 내에 채워져있던 에어는 에어이동유로(2182)를 따라 이동한 후 에어유입홈(2171)을 지나서 제2 펌프바디(2160) 방향으로 이동한다. 이에 의해 파일롯밸브(2190)를 제1 펌프바디(2130) 방향으로 밀고 있던 공압이 제거되며, 파일롯밸브(2190)의 전단부는 푸쉬스프링(2220)에 대응되어 푸쉬스프링(2220)에 의해 파일롯밸브(2190)는 최초 위치 즉, 에어순환유로(2183)를 닫는 위치로 복귀한다.

피스톤(2180) 및 플런저(2202)는 이러한 과정을 통해 전진 및 후진을 반복하여 오일탱크(1000) 내의 오일을 펌핑한다. 즉, 피스톤(2180) 및 플런저(2202)가 후진할 때 오일유입구(2162) 및 오일토출유로(2163) 내에는 진공이 형성되어 흡입밸브(2230)를 통해 오일을 흡입하고, 흡입된 오일은 오일토출유로(2163) 내측으로 공급되며, 피스톤(2180) 및 플런저(2202)가 전진하면 흡입밸브(2230)는 닫히고 오일토출유로(2163) 내측으로 공급된 오일을 밀어서 오일토출구(2261) 방향으로 이동시키고 이때 토출밸브(2240)가 오일토출유로(2163)를 개방하여 오일이 오일토출구(2261)를 통해 배출되도록 한다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여, 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 도 1에 도시된 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더를 설명하기 위한 도 9의 B-B'선 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제1 에어브리더 및 제2 에어브리더의 확대도이고, 도 5는 도 3에 도시된 제1 에어브리더의 작동 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 제2 에어브리더의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 제1 에어브리더(3100) 및 제2 에어브리더(3200)는 상술한 바와 같이 유체펌핑부(2000)가 오일을 펌핑할 때 오일탱크(1000) 내부의 진공 및 압력을 제거하기 위해 오일탱크(1000)의 내부 및 외부로 공기를 공급 및 배출한다. 즉, 유체펌핑부(2000)가 오일탱크(1000) 내부로부터 오일을 흡입하여 유압을 이용하여 작동하는 외부장치로 오일을 토출할 때 발생되는 진공을 제거하고, 상기 외부장치로부터 오일탱크(1000) 내부로 오일이 회수될 때 발생되는 압력을 제거한다.

제1 에어브리더(3100)는 오일탱크(1000)로부터 상기 오일이 외부로 토출될 때 상기 오일탱크(1000) 내에 형성되는 진공을 해제할 수 있다. 제1 에어브리더(3100)는 오일탱크(1000)를 밀폐하는 플레이트(2120)의 상면부 일측에 배치되어 오일탱크(1000)의 내부와 연통되도록 설치된다. 이러한 제1 에어브리더(3100)는 에어밸브(2150)가 설치되어 있는 에어밸브몸체(2140) 상에 설치되어 에어밸브(2150)와 인접하게 배치된다. 에어밸브몸체(2140)에는 제1 에어브리더(3100)를 수용하기 위한 제1 밸브수용부(3410), 제1 밸브수용부(3410) 및 오일탱크(1000)의 내부를 소통 가능하게 하는 제1 공기통로(3420)가 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 에어브리더(3100)는 제1 밸브수용부(3410) 내에 장착될 수 있다.

제2 에어브리더(3200)는 외부장치로부터 오일탱크(1000)의 내부로 오일이 회수될 때 상기 오일탱크(1000) 내에 증가하는 압력을 해제할 수 있다. 제2 에어브리더(3200)는 플레이트(2120) 상에서 제1 에어브리더(3100)와 일정 거리 이격되게 배치되어 오일탱크(1000)의 내부와 연통되도록 설치된다. 이러한 제2 에어브리더(3200)는 압빼기밸브(2250)가 설치되어 있는 포트블록(2260) 상에 설치되어 압빼기밸브(2250)와 나란히 인접하게 배치된다. 포트블록(2260)에는 제2 에어브리더(3200)를 수용하기 위한 제2 밸브수용부(3510), 제1 밸브수용부(3410) 및 오일탱크(1000)의 내부를 소통 가능하게 하는 제2 공기통로(3520)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제2 에어브리더(3200)는 제2 밸브수용부(3510) 내에 장착될 수 있고, 이때 제2 에어브리더(3200)는 제2 밸브수용부(3510)의 상면보다 낮게 위치할 수 있다.

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이러한 각각의 에어브리더(3100, 3200)는 밸브하우징(3110, 3210), 밸브몸체부(3120, 3220), 밸브작동스프링(3130, 3230) 및 오링(3140, 3240)을 포함할 수 있다.

밸브하우징(3110, 3210)은 밸브몸체부(3120, 3220)를 수용한다. 밸브하우징(3110, 3210)은 하부면이 개방된 중공의 원통 형태이고, 상기 원통의 상부면에 형성된 토출구(3111, 3211) 및 상기 원통의 내면으로부터 상기 토출구(3111, 3211)를 향해 경사져 있는 테이퍼면(3112, 3212)을 포함할 수 있다. 이러한 밸브하우징(3110, 3210)은 제1 밸브수용부(3410) 및 제2 밸브수용부(3510)에 나사 결합되어 고정될 수 있다.

밸브몸체부(3120, 3220)는 밸브하우징(3110, 3210)의 토출구(3111, 3211)를 개폐한다. 밸브몸체부(3120, 3220)는 밸브하우징(3110, 3210) 내부에 수용될 수 있고, 밸브하우징(3110, 3210)의 축방향을 따라 상승 및 하강하여 토출구(3111, 3211)를 개폐할 수 있다. 이러한 밸브몸체부(3120, 3220)는 기둥 형태일 수 있고, 첨단부(3121, 3221), 오링홈(3122, 3222), 스프링지지부(3123, 3223) 및 스프링결합부(3124, 3224)를 포함할 수 있다.

첨단부(3121, 3221)는 밸브몸체부(3120, 3220)의 최상단으로서, 절두된 원뿔 형상을 이루어 토출구(3111, 3211)의 내외로 이동할 수 있다.

오링홈(3122, 3222)은 첨단부(3121, 3221)의 아래에 형성될 수 있고, 첨단부(3121, 3221)의 하단부의 직경보다 작은 내경을 갖도록 형성되어 오링(3140, 3240)을 수용할 수 있다.

스프링지지부(3123, 3223)는 밸브작동스프링(3130, 3230)이 지지되는 부분이다. 스프링지지부(3123, 3223)는 오링홈(3122, 3222)의 아래에 형성될 수 있고, 오링홈(3122, 3222)으로부터 아래로 갈수록 직경이 증가하는 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 스프링지지부(3123, 3223)는 밸브하우징(3110, 3210) 내경에 대응되는 외경을 가질 수 있고, 밸브작동스프링(3130, 3230)이 지지되는 저면부로부터 직경이 감소하는 외면에 관통되는 공기소통구멍(3123a, 3223a)가 형성될 수 있다.

스프링결합부(3124, 3224)는 스프링지지부(3123, 3223)의 저면부로부터 소정의 길이로 연장된 기둥 형상일 수 있다. 이러한 스프링결합부(3124, 3224)는 스프링지지부(3123, 3223)의 외경보다 작은 직경을 가질 수 있다.

밸브작동스프링(3130, 3230)은 밸브하우징(3110, 3210) 내에서 밸브몸체부(3120, 3220)의 하단부에 결합되고, 상단부는 스프링지지부(3123, 3223)의 저면부에 지지되고 하단부는 제1 밸브수용부(3410) 및 제2 밸브수용부(3510)의 바닥면에 지지되어 상기 밸브몸체부(3120, 3220)를 토출구(3111, 3211) 방향으로 가압할 수 있다.

풋 스위치(3300)는 유체펌핑부(2000)를 작동시키기 위한 조작 스위치이다. 풋 스위치(3300)는 플레이트(2120)의 상면부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 풋 스위치(3300)는 포트블록(2260)에 회전축(3320)으로 연결되어 회전되도록 설치될 수 있다. 또한 풋 스위치(3300)는 포트블록(2260)의 상면부와 대향하는 영역에 압빼기밸브(2250) 및 제2 에어브리더(3200) 방향으로 돌출된 밸브누름부(3310)를 포함할 수 있다. 이러한 풋 스위치(3300)는 회전축(3320)을 중심으로 상기 제1 에어브리더(3100) 방향으로 회전하여 하강되면 에어밸브(2150) 및 제1 에어브리더(3100)를 누를 수 있다. 이때, 풋 스위치(3300)는 상기 에어밸브(2150)를 함께 누름에 따라 앞서 설명한 유체펌핑부(2000)가 동작하도록 한다. 또한 풋 스위치(3300)는 회전축(3320)을 중심으로 제2 에어브리더(3200) 방향으로 회전하여 하강되면 압빼기밸브(2250) 및 제2 에어브리더(3200)를 누를 수 있다. 이러한 풋 스위치(3300)는 발을 이용하여 수동으로 조작될 수 있고, 또는 별도의 도구를 이용하여 자동으로 눌릴 수 있다. 예를 들면 풋 스위치(3300)에 수직하게 복수의 실린더를 배치하여 실린더의 신장 및 수축 동작을 통해 자동으로 눌리도록 구성할 수 있다.

이하에서는 풋 스위치(3300)의 동작에 따라 제1 에어브리더(3100) 및 제2 에어브리더(3200)가 작동하는 과정을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

풋 스위치(3300)를 유체펌핑부(2000)의 작동을 위해 제1 에어브리더(3100) 방향으로 눌러서 회전시키면 풋 스위치(3300)는 에어밸브(2150)를 눌러서 유체펌핑부(2000)의 작동이 시작되도록 한다.

이와 함께, 풋 스위치(3300)는 제1 에어브리더(3100)의 밸브몸체부(3120)의 첨단부(3121)를 누르게 되고, 첨단부(3121)가 눌리면 밸브몸체부(3120)가 하강하여 오링(3140)이 밸브하우징(3110) 내의 테이퍼면(3112)으로부터 이격되고, 밸브작동스프링(3130)은 수축된다. 이러한 작용에 의해 밸브하우징(3110)의 토출구(3111)는 개방되고, 외부공기가 개방된 토출구(3111)를 통해 밸브하우징(3110) 내로 유입된 후 스프링지지부(3123)에 형성된 공기소통구멍(3123a) 및 에어밸브몸체(2140) 내의 제1 공기통로(3420)를 통과하여 오일탱크(1000)의 내부로 공급된다. 따라서, 오일탱크(1000) 내의 진공이 해제된다.

한편, 외부장치로 공급된 오일을 회수하고자 하는 경우 풋 스위치(3300)를 제2 에어브리더(3200) 방향으로 눌러서 회전시키면 풋 스위치(3300)에 형성된 밸브누름부(3310)는 압빼기밸브(2250)를 눌러서 오일토출유로(2163) 내의 압력이 제거되도록 하고, 이와 동시에 밸브누름부(3310)는 제2 밸브장착부(3500)의 제2 밸브수용부(3510) 내측으로 진입되어 제2 에어브리더(3200)의 밸브몸체부(3220)의 첨단부(3221)를 압빼기밸브(2250)가 눌림과 동시에 누르게 되고, 이에 의해 밸브몸체부(3220)가 하강하여, 제1 에어브리더(3100)의 밸브몸체부(3120)가 하강하여 토출구(3111)를 개방하는 과정과 동일한 과정으로 토출구(3211)를 개방하게 된다.

제2 에어브리더(3200)의 밸브하우징(3210)의 토출구(3211)가 개방되면 오일탱크(1000) 내의 공기는 포트블록(2260)의 제2 공기통로(3520) 및 밸브몸체부(3220)의 스프링지지부(3223)에 형성된 공기소통구멍(3223a)을 통과한 후 토출구(3211)를 통해 오일탱크(1000)의 외부로 배출된다. 따라서, 오일의 회수시 오일탱크(1000) 내부에 압력이 증가하지 않는다.

이러한 오일 회수 동작시 풋 스위치(3300)가 제2 에어브리더(3200) 방향으로 회전함에 따라 제1 에어브리더(3100)의 밸브몸체부(3120)를 누르고 있던 풋 스위치(3300)의 일부분은 제1 에어브리더(3100)와 이격되고, 이때 제1 에어브리더(3100)의 수축되었던 밸브작동스프링(3130)이 복원되면서 밸브몸체부(3120)를 토출구(3111) 방향으로 가압하게 되며, 이에 의해 밸브몸체부(3120)가 상승함에 따라 오링(3140)은 밸브하우징(3110) 내의 테이퍼면(3112) 및 토출구(3111)의 경계부분에 밀착되어 토출구(3111)는 밀폐된다.

이와 같이 오일탱크(1000) 내의 오일을 펌핑할 때 및 외부장치로부터 오일을 회수하고자 할 때 조작되는 풋 스위치(3300)의 회전방향에 따라 제1 에어브리더(3100) 및 제2 에어브리더(3200)는 오일탱크(1000)와 오일탱크(1000)의 외부가 소통되거나 소통이 차단되도록 한다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는 오일을 펌핑하거나 회수하고자 할 때 조작되는 풋 스위치(3300) 및 풋 스위치(3300)의 회전방향에 따라 작동하는 오일탱크(1000)의 내부를 개폐하는 제1 에어브리더(3100) 및 제2 에어브리더(3200)에 의해 오일탱크(1000) 내의 진공 및 압력이 제거되고, 이에 의해 원활한 오일의 펌핑 동작이 이루어질 수 있다.

이러한 본 발명의 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 이용하면 풋 스위치(3300)를 조작하는 과정만으로 제1 에어브리더(3100) 및 제2 에어브리더(3200)가 작동되어 오일탱크 내부의 압력 및 진공의 제거가 이루어지므로 펌핑 동작시 오일 탱크내부의 압력이 대기압 상태로 항시 유지되어 오일의 흐름이 원활해질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프를 설명하기 위한 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 펌핑구동확인부를 설명하기 위한 사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는 유체펌핑부(2000), 제1 에어브리더(미도시), 제2 에어브리더(미도시), 풋 스위치(3000) 및 펌핑구동확인부(4000)를 포함한다.

유체펌핑부(2000), 제1 에어브리더, 제2 에어브리더 및 풋 스위치(3000)는 도 2 내지 도 6, 도 9를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 유체펌핑부(2000), 제1 에어브리더(3100), 제2 에어브리더(3200) 및 풋 스위치(3000)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 펌핑구동확인부(4000)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

펌핑구동확인부(4000)는 유체펌핑부(2000)의 작동 여부를 확인하기 위한 구성이다. 펌핑구동확인부(4000)는 에어유입관(4100), 블레이드 하우징(4200), 회전축(4300), 블레이드(4500)를 포함한다.

에어유입관(4100)은 하단부가 유체펌핑부(2000)의 플레이트(2120) 및 펌프하우징(2170)을 관통하여 펌프하우징(2170)의 내부에 유체 소통 가능하게 연결되고, 상단부는 플레이트(2120)의 외부로 노출된다.

블레이드 하우징(4200)은 블레이드(4500)를 수용한다. 블레이드 하우징(4200)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 원통 형상일 수 있다. 블레이드 하우징(4200)의 원통 형상의 측면부에 수직한 일면에는 투명창(4210)이 구비되고, 원통 형상의 측면부에는 복수의 에어배출구멍(4210)이 형성된다. 이러한 블레이드 하우징(4200)은 에어유입관(4100)의 상단부에 장착되며, 이때 에어유입관(4100)은 블레이드 하우징(4200)의 측면부를 관통하여 블레이드 하우징(4200)의 내부에 에어가 공급될 수 있도록 연결된다.

회전축(4300)은 블레이드 하우징(4200)의 내부에 구비되되 투명창(4210)이 구비된 면의 반대면에 설치된다.

블레이드(4500)는 회전축(4300) 상에 회전 가능하게 결합되어 블레이드 하우징(4200)의 내부에 구비된다. 블레이드(4500)는 회전축(4300) 상에서 자유 회전되며, 에어유입관(4100)을 통해 블레이드 하우징(4200)의 내부로 에어가 공급되면 회전한다.

한편 도시하지는 않았지만 플레이트(2120) 및 펌프하우징(2170)의 에어유입관(4100)이 관통되는 부분에는 기밀을 유지하기 위한 패킹이 설치될 수 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프는 유체펌핑부(2000)의 펌프하우징(2170) 내부로 에어가 공급 및 순환될 때 펌프하우징(2170) 내부로 공급된 에어는 에어유입관(4100)을 통해 블레이드 하우징(4200)의 내부로 공급되고, 블레이드 하우징(4200) 내부로 공급된 에어에 의해 블레이드(4500)는 회전한다. 이때, 블레이드 하우징(4200)의 내부로 공급된 에어는 에어배출구멍(4210)을 통해 외부로 배출되며, 블레이드 하우징(4200)의 일면에는 투명창(4210)이 구비되므로 블레이드(4500)가 회전하는 것을 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 블레이드(4500)가 회전하는지 여부를 육안으로 확인하여 유체펌핑부(2000)가 동작하는지 여부를 쉽게 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 풋 스위치(3300)는, FCD주철로 이루어질 수 있다. 이 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.

FCD주철은, 일반 회주철의 용탕에 마그네슘 등을 첨가하여 응고과정에서 흑연이 구상으로 정출된 주철이므로 회주철에 비하여 흑연의 형태가 구상이다. 이러한 FCD주철은 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.

풋 스위치(3300)는 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.

여기서, FCD주철을 1600℃ 미만으로 가열하면 전체 조직이 충분히 용융되지 못하며, 1650℃를 초과하여 가열시키면 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열하는 것이 바람직하다.

용융된 FCD주철에는 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣는 바, 마그네슘이 0.3중량% 미만이면 구상화 처리제를 투입효과가 극히 미미해 지며, 0.7중량%를 초과하면 구상화 처리제의 투입효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 고가의 재료비가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로 구상화 처리제의 마그네슘 혼합비율은 0.3∼0.7중량% 정도가 적합하다.

용융된 FCD주철에 구상화 처리제가 투입되면 이를 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한다. 구상화 처리 온도가 1500℃ 미만이면 구상화 처리가 제대로 이루어지지 않으며, 1550℃를 초과하면 구상화 처리 효과가 크게 개선되지 않는 반면에 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상화 처리 온도는 1500∼1550℃가 적합하다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 풋 스위치(3300)가 FCD주철로 이루어지므로 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다. 이에 따라, 책상의 사용수명이 증가한다.

한편, 본 발명에 따른 자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프의 각각의 에어브리더(3100, 3200)의 밸브몸체부(3120, 3220)는 아연도 강판 또는 알루미늄 소재 등의 재질로 구성될 수 있으며, 이러한 밸브몸체부(3120, 3220)가 오일 내의 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 도포층이 형성될 수 있다. 이 도포층은 알루미나 분말 60중량%, NH₄Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 구리 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.

상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 NH₄Cl은 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식, 구리 및 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH₄Cl은 30중량% 첨가된다. NH₄Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 알루미늄, 아연, 주식 구리 및 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH₄Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH₄Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 구리는 상기 알루미늄과 조합하여 금속의 경도 및 인장강도를 높이게 된다. 이러한 구리는 2.5중량% 혼합된다. 구리의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 알루미늄과 조합될시 금속의 경도 및 인장강도를 제대로 높이지 못하게 된다. 반면에 구리의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 구리는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.

이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 밸브몸체부(3120, 3220)의 표면 도포방법은 다음과 같다.

도포층이 형성되어야 할 모재와 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 모재의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.

상기 단계를 수행하여 증기 상태의 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 알루미늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 구리, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 모재의 표면에 침투하여 도포층이 형성된다.

도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식 방지용 도포층이 형성되어 모재의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 모재 표면의 도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.

본 발명의 도포층은 다음과 같은 장점이 있다.

본 발명의 도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.

본 발명의 도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 도포층의 상부에 도포될 수 있다.

성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명은 밸브몸체부(3120, 3220)가 아연도 강판 또는 알루미늄 소재 등의 재질로 구성되고, 이와 같은 재질의 회전제한부재(440)에 알루미나 분말, NH₄Cl, 아연, 구리, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 회전제한부재(440)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.

또한, 밸브몸체부(3120, 3220)의 표면에는 밸브몸체부(3120, 3220)의 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 도포층이 형성될 수 있다. 상기 도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 오지시를 방지하고 밸브몸체부(3120, 3220)의 사용기간을 반영구적으로 연장할 수 있게 된다. 상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다. 상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 센서의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다.본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 밸브몸체부(3120, 3220)의 표면을 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 오히려 밸브몸체부(3120, 3220) 둘레의 통로가 그만큼 좁아지기 때문에 본 발명에서는 도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 밸브몸체부(3120, 3220)의 표면에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.

이와 같이 밸브몸체부(3120, 3220)의 표면에 도포층이 도포되므로 밸브몸체부(3120, 3220)의 작동 불능 및 이에 따른 수명단축의 원인이 되는 표면오염문제를 해결할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

1000 : 오일탱크 2000 : 유체펌핑부
3100 : 제1 에어브리더 3200 : 제2 에어브리더
3300 : 풋 스위치

Claims

오일을 저장하고 있는 오일탱크(1000)에 설치되어 상기 오일을 펌핑하는 유체펌핑부(2000); 및
상기 오일탱크(1000)를 밀폐하는 플레이트(2120)의 상면부 일측에 배치되고, 상기 오일탱크(1000)의 내부와 연통되도록 설치되고, 상기 오일탱크(1000)로부터 상기 오일이 외부로 토출될 때 상기 오일탱크(1000) 내에 형성되는 진공을 해제하기 위한 제1 에어브리더(3100);
상기 플레이트(2120) 상에서 상기 제1 에어브리더(3100)와 일정 거리 이격되게 배치되고, 상기 오일탱크(1000)의 내부와 연통되도록 설치되고, 유압을 이용하여 작동하는 외부장치로부터 오일탱크(1000)의 내부로 오일이 회수될 때 상기 오일탱크(1000) 내에 증가하는 압력을 해제하기 위한 제2 에어브리더(3200); 및
상기 플레이트(2120)의 상면부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1 에어브리더(3100) 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제1 에어브리더(3100)를 누르고, 상기 제2 에어브리더(3200) 방향으로 회전하여 하강되면 상기 제2 에어브리더(3200)를 누르도록 구성된 풋 스위치(3300)를 포함하고,
상기 각각의 에어브리더(3100, 3200)는,
하부면이 개방된 중공의 원통 형태이고, 상기 원통의 상부면에 형성된 토출구(3111, 3211) 및 상기 원통의 내면으로부터 상기 토출구(3111, 3211)를 향해 테이퍼져 있는 테이퍼면(3112, 3212)을 포함하는 밸브하우징(3110, 3210);
상기 밸브하우징(3110, 3210) 내부에 수용되어 있고, 상기 원통의 축방향을 따라 상승 및 하강하여 상기 토출구(3111, 3211)를 개폐하는 기둥 형태의 밸브몸체부(3120, 3220);
상기 밸브하우징(3110, 3210) 내에서 상기 밸브몸체부(3120, 3220)의 하단부에 결합되고, 상기 밸브몸체부(3120, 3220)를 상기 토출구(3111, 3211) 방향으로 가압하는 밸브작동스프링(3130, 3230); 및
밸브몸체부(3120, 3220)에 형성되는 오링홈(3122, 3222) 내에 체결되어 상기 토출구(3111, 3211) 및 테이퍼면(3112, 3212)의 경계부분에 밀착되는 오링(3140, 3240)을 포함하고;
상기 유체펌핑부(2000)는,
상기 오일탱크(1000)의 내부를 밀폐하기 위한 플레이트(2120);
상기 플레이트(2120)의 아랫면의 일측에 고정되며, 상기 플레이트(2120)의 아랫면에 수직하게 배치되는 에어공급유로(2131)를 포함하는 제1 펌프바디(2130);
에어주입구(2141) 및 제1 밸브수용부(3110)를 포함하고, 상기 제1 밸브수용부(3110)가 상기 에어공급유로(2131)에 대응하도록 상기 플레이트(2120)의 윗면에 설치된 에어밸브몸체(2140);
상기 제1 밸브수용부(3110) 내에 설치되고, 상기 에어주입구(2141)를 개폐하는 에어밸브(2150);
상기 제1 펌프바디(2130)와 일정거리 이격되어 상기 플레이트(2120)의 아랫면에 설치되고, 에어배출유로(2161), 오일유입구(2162), 상기 오일유입구(2162)와 연통되는 오일토출유로(2163)를 포함하는 제2 펌프바디(2160);
상기 플레이트(2120) 상에 설치되되 상기 제2 펌프바디(2160)의 위로 위치하며, 상기 오일토출유로(2163)와 연통된 오일토출구(2261) 및 상기 에어배출유로(2161)와 연통된 에어배출구(2262)를 포함하는 포트블록(2260);
상기 제1 펌프바디(2130) 및 제2 펌프바디(2160)의 사이에 설치되고, 내면의 일부분에 에어유입홈(2171)이 형성된 펌프하우징(2170);
상기 펌프하우징(2170)의 내부에 설치되어 상기 펌프하우징(2170)의 축방향을 따라 이동하고, 상기 에어유입홈(2171)에 연통되는 에어이동유로(2182), 상기 에어이동유로(2182)에 연통된 에어수용공간(2181), 상기 에어수용공간(2181)의 앞에 위치하고 상기 에어공급유로(2131)를 통해 상기 펌프하우징(2170)의 내측으로 공급된 에어를 상기 제2 펌프바디(2160) 방향으로 이동시키는 에어순환유로(2183), 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징(2170) 내면에 밀착되는 제1 글리드링(2184) 및 외면 둘레에 결합되어 펌프하우징(2170) 내면에 밀착되는 제2 글리드링(2185)을 포함하는 피스톤(2180);
상기 에어수용공간(2181)의 앞에 위치하도록 후단부가 상기 에어수용공간(2181) 내에 삽입되어 상기 피스톤(2180) 상에서 전진 및 후진이 가능하게 결합되어 있고, 상기 피스톤(2180)과 함께 이동하되 상기 에어수용공간(2181)으로 공급되는 에어에 의해 전진하여 상기 에어순환유로(2183)를 개방하도록 설치된 파일롯밸브(2190);
상기 오일토출유로(2163)의 앞에 위치하도록 상기 제2 펌프바디(2160) 내에 설치되고, 플런저몸체(2201) 및 플런저(2202)를 포함하고, 상기 플런저(2202)는 일단부가 상기 피스톤(2180)과 연결되어 상기 피스톤(2180)과 함께 이동하도록 구성된 플런저장치(2200);
상기 플런저몸체(2201)를 감싸도록 설치되고, 일단부가 피스톤(2180)에 연결된 플런저(2202)의 일부분을 피스톤(2180) 방향으로 가압하는 메인스프링(2210);
상기 오일유입구(2162) 내에 수용되어 오일의 흡입 및 상기 오일유입구(2162)를 개폐하는 흡입밸브(2230);
상기 오일토출유로(2163) 내에 수용되어 상기 오일토출유로(2163)를 개폐하는 토출밸브(2240)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프.
삭제
제1항에 있어서,
에어구동형 유압 풋펌프의 유체펌핑부(2000)에는, 상기 유체펌핑부(2000)의 동작 여부를 확인하기 위한 펌핑구동확인부(4000)를 더 포함하고,
상기 펌핑구동확인부(4000)는,
하단부가 상기 플레이트(2120) 및 펌프하우징(2170)을 관통하여 상기 펌프하우징(2170)의 내부로 삽입되고 상단부가 상기 플레이트(2120)의 외부로 노출되는 에어유입관(4100);
내부공간을 갖는 원통 형상이고, 상기 에어유입관(4100)의 상단부가 상기 내부공간에 삽입되도록 상기 에어유입관(4100)의 상단부에 결합되고, 상기 원통 형상의 축방향에 수직한 일면에 구비된 투명창(4210) 및 상기 원통 형상의 측면부에 다수 형성된 에어배출구멍(4210)을 포함하는 블레이드 하우징(4200);
상기 블레이드 하우징(4200)의 내부에 설치되되 상기 투명창(4210)이 구비된 면의 반대면에 설치되는 회전축(4300); 및
상기 회전축(4300) 상에 회전 가능하게 결합되고, 상기 에어유입관(4100)을 통해 상기 블레이드 하우징(4200)의 내부로 공급되는 에어에 의해 회전하는 블레이드(4500)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프.
제1항에 있어서,
상기 유체펌핑부(2000)는,
상기 에어밸브(2150)가 상기 에어주입구(2141)를 개방하여 에어를 주입하고,
주입된 에어는 에어공급유로(2131)를 통해 펌프하우징(2170) 내부의 피스톤 후단 측으로 공급되어 채워지며 에어의 공급량이 증가함에 따라 피스톤(2180)은 전진하여 상기 제1 글리드링(2184)이 상기 에어유입홈(2171)에 대향하게 위치하고,
피스톤 후단 측으로 공급된 에어는 상기 에어유입홈(2171)의 내측으로 유입된 후 상기 에어유입홈(2171)에 연통된 상기 에어이동유로(2182)를 따라 이동하여 상기 에어수용공간(2181)에 공급되고,
상기 에어수용공간(2181)에 에어가 채워지면서 상기 파일롯밸브(2190)가 제1 펌프바디(2130) 방향으로 전진하면 상기 파일롯밸브(2190)의 전단부는 상기 피스톤(2180)의 에어순환유로(2183)가 형성된 면으로부터 이격되어 상기 에어순환유로(2183)를 개방하고,
상기 에어순환유로(2183)가 개방되면 에어가 상기 에어배출유로(2161) 및 에어배출구(2262)를 통해 외부로 배출되고 이에 의해 상기 메인스프링(2210)이 플런저(2202)를 상기 제1 펌프바디(2130) 방향으로 가압하는 힘이 상기 플런저(2202)에 작용하여 상기 플런저(2202) 및 피스톤(2180)은 상기 제1 펌프바디(2130) 방향으로 후진하고 이때 상기 제1 글리드링(2184)은 상기 펌프하우징(2170)의 내면과 밀착하고,
상기 피스톤(2180)이 상기 제1 펌프바디(2130) 방향으로 완전히 후진하면 상기 제2 글리드링(2185)은 상기 펌프하우징(2170)의 내면의 상기 에어유입홈(2171)에 대향하며 이에 의해 상기 에어수용공간(2181) 내에 채워져있던 에어는 에어이동유로(2182)를 따라 이동한 후 상기 에어유입홈(2171)을 지나서 상기 제2 펌프바디(2160) 방향으로 이동하는 일련의 과정을 통해 상기 피스톤(2180) 및 플런저(2202)가 왕복하여 오일을 펌핑하는 것을 특징으로 하는,
자동 에어브리더 밸브가 적용된 에어구동형 유압 풋펌프.