KR101766010B1

KR101766010B1 - 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프

Info

Publication number: KR101766010B1
Application number: KR1020150060705A
Authority: KR
Inventors: 박우영
Original assignee: (주)예네
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2017-08-08
Also published as: KR20160128790A

Abstract

본 발명은 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프에 관한 것으로, 특히 실린더의 외주에 배치되어 자기장을 발생하는 코일을 실린더의 길이에 대응하는 개수로 독립적으로 설치하여 독립적인 자기장을 발생할수 있게하는 전원 제어에 의해, 실린더내에서의 피스톤의 왕복이동 거리및 이동속도를 자유롭게 제어할 수 있게 하여, 필요에 따라서 유체압송을 강하게 하거나 혹은 약하게 할수 있는 강약조절과 아울러 유체의 압송 속도를 빨리 혹은 느리게 조절할 수 있게 한 것이다.

Description

고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프{High Efficiency Reciprocating Piston Electro-Magnetic Pump}

본 발명은 기체 혹은 액체(이하 모두 "유체"라 칭한다.)를 이송 하는데 사용하는 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프에 관한 것으로, 특히 실린더의 외주에 배치되어 자기장을 발생하는 코일을 실린더의 길이에 대응하는 개수로 독립적으로 설치하여 독립적인 자기장을 발생할수 있게하는 전원제어에 의해, 실린더내에서의 피스톤의 왕복이동 거리및 이동속도를 자유롭게 제어할 수 있게 한 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프에 관한 것이다.

일반적으로 기체 혹은 액체를 이송하기 위한 이송펌프는 모터의 회전 구동력을 이용하여 임펠러를 회전시킴으로서 소정위치에 있는 유체를 원하는 곳으로 이송시키는 것인데, 이러한 이송펌프는 대체적으로 모터의 로우터와 크랭크축으로 연결된 피스턴이 실린더 내에서 왕복운동하면서 양단의 체크밸브가 교대로 개폐되는 작동으로 유체를 이송시키도록 이루어져 있다.

그러나 종래의 위와 같은 이송펌프는 모터로 인하여, 에너지 효율성이 떨어지는 문제가 있으며, 또한 피스턴과 실린더를 이용한 방식은 크랭크에 의해 모터의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환시키는 과정에서 소음 발생의 문제가 있게 되며 아울러 구조가 복잡하게 되어 제작비용이 높아지는 문제도 있다.

이러한 점을 개선하기 위하여 개발된 것이 하기 특허문헌1 표시의 일본 특개소 56-66467호인데, 이 선행기술은 상용교류전원을 이용하여 전자석에 의한 영구자석의 흡인과 반발이 반복되도록 함으로써 이송대상물의 흡인과 압출이 반복되도록하는 전자(電磁) 유체펌프를 제안하고 있다.

이 유체펌프는 별도의 동력 모터를 구비하지 않는다는 점에서 에너지 효율 향상과 아울러 크기의 소형화를 이루었다는 장점은 있으나, 전자석과 흡인 및 반발하면서 왕복운동하는 영구자석의 스트로크 바깥 위치, 즉 길이방향 실린더의 좌/우에 전자석이 배열된 구조를 갖고 있기 때문에 실린더 내에서 왕복이동하는 영구자석과 전자석 상호 간의 거리가 비교적 크게되는 문제가 있다.

따라서 이러한 상태에서 운동방향을 바꾸는데 필요한 기동 토오크를 얻기 위하여 전자석에는 이격된 거리의 제곱에 반비례 하는 전자력을 생성함에 필요한 많은 전력소모가 요구되어, 효율성 저하의 우려가 있고, 또한 대부분의 경우 전자석에 공급할 수 있는 전력은 극히 제한되어 있으므로 이러한 유체펌프는 그 출력이 작게 되어 주로 완구나 간이 설비용으로 사용될 뿐, 산업용으로 활용함에는 경제성이 떨어지는 문제가 있다.

이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 하기 특허문헌2에 표시된 실용신안공고 제96-3409호가 제안되어 있으나, 이 선행기술 또한 유체펌프의 전자석은 4개의 전자석(5A-5D)이 각각 실린더(1)의 길이 방향을 따라 돌출된 코어에 구동코일이 권취된 구조를 갖고 있다.

이 때문에 대형 유체펌프에는 적합하나 소형 유체펌프에 있어서는 소경의 실린더 외주부에 다수로 분할되어 장착될 수 있는 전자석의 구동코일이 제한되기 때문에 구동코일의 길이와 이를 통하여 흐르는 전류량이 상대적으로 작게 되며 이에 따른 전자석의 전자력 또한 작게되어 유체펌프의 출력 또한 작게 되고, 특히 피스톤의 왕복이동 거리의 제어가 어렵다는 문제가 있다.

한편 특허문헌3에도 피스톤 유체펌프 난방시스템이 제안되어 있으나, 이 또한 특허문헌2에서 밝힌바와 같이, 실린더의 전 길이에 걸쳐 설치된 코일부에 대하여 피스톤의 왕복이동을 실행되게 하면서 열 매체를 원하는 위치로 압송 하도록 한 것으로, 이또한 피스톤의 왕복이동 거리의 제어가 사실상 어려워, 유체펌프의 강약조절이 어렵다고 하는 문제가 있다.

따라서 피스톤 전자펌프에 있어서 피스톤의 왕복이동 거리를 자유롭게 제어할 수 있게 하면서도 피스톤의 왕복 이동거리를 배(倍)로 늘릴수 있게 한 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프이 개발이 절실하게 요구되고 있다.

KR 일본 특개소 56-66467호 KR 실용신안공고 제96-3409호 JP 일본 특개소 56-66467호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 개발된 것으로서, 실린더의 내부에서 피스톤의 왕복이동 거리와 이동속도를 자유롭게 제어할 수 있게 하여, 필요에 따라서 유체압송을 강하게 하거나 혹은 약하게 할수 있는 강약조절과 아울러 유체의 압송속도를 빨리 혹은 느리게 조절할 수 있게 한 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프는, 개폐밸브를 갖는 유체흡입구와 유체배출구가 설치된 실린더; 상기 실린더의 내부에 왕복 이동되게 위치하여 유체 흡입과 배출 작용을 실행하며, 중앙에는 유체의 유동을 허용하는 관통구멍이 형성되고 이 관통구멍의 어느 일측에는 역류 방지용 개폐판이 설치된 영구자석으로 이루어진 피스톤; 상기 실린더의 전주위로 길이 방향을 따라 가면서 독립적으로 설치되어 전원인가 방향에 따라 S극과 N극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장을 발생하는 다수개의 코일들; 및 상기 코일들과 전기적 회로를 이루며 설치되어 상기 코일들의 각각 혹은 전부에 순 혹은 역방향 전원의 교번(交番) 인가 혹은 전원의 교번(交番)인가 및 전원단속(斷續)이 실행되게 하여 상기 코일들로부터 S극과 N극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장을 발생시키어 상기 피스톤으로 하여금 상기 실린더에서 자기장 발생영역의 해당 거리만큼 왕복이동되게 하고, 또한 상기 피스톤의 왕복 이동 속도는 전원의 교번인가 전환 속도 여부에 따른 자기장 발생 속도에 응답하여 빨리 혹은 느리게 이동되게 제어하는 전원콘트롤부;를 포함하고, 상기 코일들의 설치 개수는 실린더의 길이에 비례하여 구비됨을 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 실린더에서의 피스톤의 왕복이동 거리 및 속도를 자유롭게 제어할 수 있게 하여, 또한 유체압력의 강약을 조절하면서 압송할 수 있게 하는 효과 부여와 아울러 유체의 압송속도를 빠르게 하거나 혹은 느리게 제어할 수 있는 효과도 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 일예를 나타낸 단면도이고,
도 2a 내지 도 2i는 도 1 표시의 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 작동 상태의 일예를 단계적으로 나타낸 도면들이고,
도 3은 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 다른예를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 보다 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 일예를 나타낸 단면도이다.

도면표시와 같이, 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프(100)의 구성을 대별(大別)하면, 실린더(110), 피스톤(120),독립적인 다수개의 제1내지 제3코일들(131,132,133)로 이루어진 코일(130),및 전원콘트롤부(140)로이루어져 있다.

상기 실린더(110)는 하나의 직관 형태로 형성되어 양단에 유체 유입과 배출을 실행할 수 있게 하는 유체유입구(111)와 유체배출구(112)가 대향하여 형성되어 있고, 또한 유체유입구(111)와 유체배출구(112)에는 역류방지용 개폐밸브판(113)이 각각 설치되어 실린더(110)를 통한 유체의 유입과 배출이 실행되도록 유체유입구(111)와 유체배출구(112)를 교대적으로 개방 혹은 폐쇄작용을 하도록 되어 있다. 유체유입구(111)와 유체배출구(112)에는 다양한 용도로 제공되는 유체배관(미도시)이 수밀적으로 설치될 수 있다.

상기 피스톤(120)은 실린더(110)의 단면(斷面) 형태에 대응하는 형태를 이루어 실린더(110)의 내부에 왕복이동 가능하게 수용되어 있는데, 피스톤(120)은 양단에 N극과 S극이 형성된 하나의 영구자석으로 이루어져 있고, 피스톤(120)의 중앙에는 유체의 유동을 허용하는 관통구멍(121)이 형성되어 있고, 피스톤(120)의 일측에는 관통구멍(121)을 개폐하는 역류방지용 개폐판(123)이 설치되어 피스톤(120)이 왕복 이동시 상기 개폐밸브판(113)과 같은 개폐작용을 하면서 유체의 유입과 배출이 실행되게 한다. 이러한 피스톤(120)의 길이는 제1내지 제3코일들(131,132,133)의 어느 하나의 단면 폭(幅)에 대응하는 길이로 형성된다. 그 이유는 피스톤(120)의 왕복 이동거리를 제1내지 제3코일들(131,132,133)의 전체에 대응하는 거리로 이동되게 할수도 있지만, 제1내지 제3코일들(131,132,133)의 어느 하나의 코일폭 혹은 두개의 코일폭에 대응하는 거리로 세밀하게 이동시킬 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 피스톤(120)의 길이는 제1내지 제3코일들(131,132,133)의 어느 하나의 폭의 변동에 따라서 임의로 변형가능하다.

상기 코일(130)은 다수개의 제1내지 제3코일들(131,132,133)로 각각 독립적으로 이루어져 실린더(110)의 외부 주위로 배치된 것을 예시하고 있는데, 코일(130)의 개수는 실린더(110)의 길이에 따라서 얼마든지 배치되는 개수를 조절하여 피스톤(120)의 왕복이동 거리를 조절할 수 있다. 본 발명은 코일(130)을 제1내지 제3코일들(131,132,133)로 각각 독립적으로 배치하여, 전원 인가시 제1내지 제3코일들(131,132,133)의 각각 혹은 2개 혹은 전체에 대한 정 혹은 역방향의 교번적인 전원인가 방향에 따라 S극과 N극 혹은 N극과 S극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장이 발생되게 한 것이 특징 기술이다. 제1내지 제3코일들(131,132,133)로부터의 S극과 N극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장 발생은 실린더(110)에서 피스톤(120)의 이동거리를 자기장이 발생되는 제1내지 제3코일들(131,132,133)중 어느 코일의 자기장 발생 영역에 해당하는 만큼 이동되는 압력을 부여하면서 유체의 압송량을 자유롭게 조절할 수 있는 유리한 점이 있다. 제1내지 제3코일들(131,132,133)은 일반적인 자성체코어와 이 자성체코어에 설치되는 코일로 구성되어 있다.

위와 같은 작용은 상기 제1 내지 제3코일들(131,132,133)에 인가되는 전원 인가방향과 전원 인가방향을 전환하는 속도에 따라서 실행될수 있는데, 이러한 교번적인 전원인가는 전원콘트롤부(140)에 의하여 실행될 수 있다. 전원콘트롤부(140)는 제1 내지 제3코일들(131,132,133)에 대하여 전원을 정 혹은 역방향으로 교번적으로 인가하는 전원콘트롤회로가 설치되어 있는데, 제1 내지 제3코일들(131,132,133)을 제어하기 위한 전원콘트롤회로는 다양한 회로가 채용될 수 있으므로 본 실시예에서는 어느 하나만을 특정하여 설명하는 것은 생략한다.

상기 전원콘트롤부(140)는 상기 제1 내지 제3코일들(131,132,133)과 전기적 회로를 이루며 설치되며, 사용자들의 설정에 따라 전원콘트롤부(140)에 내장된 전원콘트롤러회로가 제1 내지 제3코일들(131,132,133)의 어느 하나 혹은 두개 혹은 전부에 순방향 혹은 역방향 전원을 교번(交番)적으로 인가하여 제1 내지 제3코일들(131,132,133)로부터 N극과 S극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장이 유도되게 하여, 상기 피스톤(120)으로 하여금 실린더(110)에서 제1 내지 제3코일들(131,132,133)로부터 발생되는 자기장 발생영역의 해당 거리만큼 왕복이동되게 하고, 이때 피스톤(120)은 왕복 이동에 대응하는 압력을 발생하면서 유체유입구(111)를 통하여 유입되는 유체를 유체배출구(112)를 통하여 원하는 목적지로 압송하는 작용을 지속적으로 하게 된다. 또한 상기 전원콘트롤부(140)는 제1 내지 제3코일들(131,132,133)에 교번(交番)적으로 순방향 혹은 역방향으로 인가되는 전원인가 전환을 빠르게 하거나 혹은 느리게 제어하여, 피스톤(120)으로 하여금 N극과 S극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장 발생 속도에 응답하면서 빠르게 왕복이동하거나 혹은 느리게 왕복동되게 제어한다. 전원콘트롤부(140)에 의한 피스톤(120)의 왕복이동속도 제어는 필요에 따라서 유체이송을 원하는 목적지로 빨리 압송하거나 혹은 서서히 압송할 수 있게 하는 유리한 점이 있다.

도 2a 내지 도 2i는 도 1 표시의 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 작동 상태를 나타낸 도면들이다. 이도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 작동 일예를 설명한다.

상기 도 2a 내지 도 2i는 전원콘트롤부(140)로 하여금 피스톤(120)을 실린더(110)에 독립적으로 다수개 설치된 제1 내지 제3코일들(131,132,133)에 대응하여 하나씩 이동되게 제어하면서 유체를 압송하는 작동 과정을 일예로 들어 표시한 것이다. 먼저 도 2a 내지 도 2e를 참조하면서 전원콘트롤부(140)에의한 전원제어에 의해 피스톤(120)이 단계적으로 순(정)방향으로 작동되는 것을 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 왕복동식 피스톤 전자펌프(100)의 초기 작동시 전원콘트롤부(140)로부터 코일(130)에 대한 전원제어가 개시되는데, 제3코일(133)은 전원을 오프(off)되게 제어하는 반면, 제1 내지 제2코일(131,132)에는 각 양단에 피스톤(120)의 영구자석과 같은 극성을 갖는 자기장이 발생되도록 정방향 전원이 인가되게 제어된다. 이렇게 제어되는 제어회로를 구성한 이유는 피스톤(120)의 이동전에는 최초의 정위치 즉, 제1코일(131)에 이동됨이 없도록 일시적으로 안정 상태로 있도록 하기 위함이다.

도 2b는 도2a의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제1 및 제3코일(131,133)에는 전원 인가를 오프되게 제어하는 반면, 제2코일(132)에는 역방향 전원이 인가되게 하여 제2코일(132)의 양단으로만 피스톤(120)의 영구자석과는 반대방향의 극성이 독립적으로 발생되게 함으로써 피스톤(120)은 제2코일(132)의 자기장에 강하게 반응하면서 제2코일(132)에 자력에 의해 끌리면서 제2코일(132)의 영역으로 신속히 이동된다. 피스톤(120)의 이동은 피스톤(120)이 이동하는 만큼의 유압력이 실린더(110)내에서 발생되게 하여, 피스톤(120)자체의 개폐밸브판(123)은 닫힌 상태를 유지하지만, 실린더(110)의 개폐밸브판(113)들은 피스톤(120)의 이동만큼의 유압력에 비례하면서 개방되어져서 유체가 유입구(111)를 통하여 실린더(110)의 내부로 유입되는 것을 허용되게 한다. 도 2a에서 도2b로의 전환은 신속하게 실행된다.

도 2c는 도2b의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제1코일(131)은 오프 상태를 유지되게 제어하는 반면, 제2,제3코일(132,133)에는 도 2a와 같은 정방향 전원이 다시 인가되게 제어하여 피스톤(120)의 영구자석과 같은 극성을 띠게 하여 반발력 자기장이 발생되게하여 피스톤(120)이 제2코일(132)의 영역 내에서 이동됨이 없도록 안정상태를 유지되게 한다. 그이유는 도2a에서의 설명과 같다.

도 2d는 도2c의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제1,제코일(131,132)은 전원 인가를 오프 상태로 유지되게 제어하는 반면, 제3코일(133)에는 다시 역방향 전원이 인가되게 하여 제3코일(133)의 양단으로만 피스톤(120)의 영구자석의 극성과 반대방향의 극성이 독립적으로 발생되게 함으로써 피스톤(120)은 제3코일(132)의 자기장에 강하게 반응하면서 제3코일(133)의 영역으로 당겨져서 이동되게 한다.

피스톤(120)의 제3코일(132)영역으로의 이동은 실린더(110)의 개폐밸브판(113)들이 도2b의 상태보다 피스톤(120)의 이동에 비례하여 더 개방되어져서 유체 유입구(111)를 통한 실린더(110)내부로의 유체 유입량을 더 많게 한다.

도 2e는 도2d의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제1코일(131)은 전원 인가를 그대로 오프 상태를 유지되게 제어하는 반면, 제2,제3코일(132,133)에는 도 2a와 같은 정방향 전원이 다시 인가되게 제어하여 피스톤(120)의 영구자석과 동일 극성의 반발력을 갖는 자기장이 일시적으로만 발생되게하여 피스톤(120)이 제2코일(132)의 영역 내에서 이동됨이 없도록 잠시 안정상태를 유지되게 한다. 이유는 도2a에서의 설명과 같다.

도 2f 내지 도 2i를 참조하면서 전원콘트롤부(140)에의한 전원제어에 의해 피스톤(120)이 단계적으로 역방향으로 작동되는 것을 설명한다.

도 2f는 도2e의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제1,3제코일(131,133)은 전원 인가를 오프 상태로 유지되게 제어하는 반면, 제2코일(132)에는 다시 역방향 전원이 인가되게 하여 제2코일(132)의 양단으로만 피스톤(120)의 영구자석의 극성과는 반대방향의 극성이 독립적으로 발생되게 함으로써 피스톤(120)은 제2코일(132)의 자기장에 강하게 반응하면서 제2코일(132)의 영역으로 당겨져서 이동되게 한다. 피스톤(120)의 제2코일(132)영역으로의 역방향 이동은 피스톤(120)의 개폐밸브판(123)이 피스톤(120)의 역 방향 이동의 압력에 상응하는 만큼만 개방되게 하여 실린더(110)에 기 유입되어 있던 유체가 피스톤(120)의 관통구멍(121)을 통하여 피스톤(120)의 반대쪽 영역의 실린더 공간으로의 유입을 허용되게 한다.

도 2g는 도2f의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제3코일(133)은 전원 인가를 그대로 오프 상태를 유지되게 제어하는 반면, 제1,제2코일(131,132)에는 도 2a와 같은 정방향 전원이 다시 인가되게 제어하여 피스톤(120)의 영구자석과 같은 극성의 반발력을 갖는 자기장이 발생되게하여 피스톤(120)이 제2코일(132)의 영역 내에서 이동됨이 없도록 일시적으로 안정상태를 유지되게 한다. 이유는 도2a에서의 설명과 같다.

도 2h는 도2g의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제2,3제코일(132,133)은 전원 인가를 오프 상태로 유지되게 제어하는 반면, 제1코일(131)에는 다시 역방향 전원이 인가되게 하여 제1코일(131)의 양단으로만 피스톤(120)의 영구자석의 극성과는 반대방향의 극성이 독립적으로 발생되게 함으로써 피스톤(120)은 제1코일(131)의 자기장에 강하게 반응하면서 제1코일(131)의 영역으로 당겨져서 이동되게 한다. 피스톤(120)의 제1코일(131)영역으로의 역방향 이동은, 상기 도2f에 비하여 피스톤(120)의 개폐밸브판(123)이 피스톤(120)의 역 방향 이동의 압력에 상응하는 만큼만 더 개방되어져서 도면에서 보아 실린더(110)의 우측 공간내부로 기 유입되어 있던 유체가 피스톤(120)의 더 개방된 관통구멍(121)을 통하여 피스톤(120)의 반대쪽 전 영역인 실린더 좌측 공간 내부로의 더 많은 유입을 허용되게 한다.

도 2i는 도2h의 상태에서 전원콘트롤부(140)로부터 제3코일(133)만이 전원 인가를 그대로 오프 상태를 유지되게 제어하는 반면, 제1,제2코일(131,132)에는 도 2a와 같은 정방향 전원이 다시 인가되게 제어하여 피스톤(120)의 영구자석과 같은 극성의 반발력을 갖는 자기장이 발생되게하여 피스톤(120)이 제1코일(131)의 영역 내에서 이동됨이 없도록 일시적으로 안정상태를 유지되게 한다. 이유는 도2a에서의 설명과 같다.

도 2i의 작동 상태는 상기 도 2a의 초기 작동 상태로 복귀한 것인데, 이 상태에서 다시 전원이 전원콘트롤러(140)에 의해 정역으로 교번적으로 인가되면서 도2b 로부터 도2h로 순환되는 상태로 작동되게 하면, 실린더(110)의 내부로 흡입되어져 있던 유체는 피스톤(120)의 이동압력에 상응하는 만큼 개방되는 유체개폐판(113)을 통하여 유체배출구(112)를 통하여 원하는 곳으로 압송된다.

상기 실시예에서는 이해를 돕기 위하여 전원콘트롤부(140)로부터 코일(130)에 교번적으로 인가되는 전원인가를 피스톤(120)의 작동과 관련하여 단계적으로 구분하여 설명하였으나, 실제로는 구분없이 연속하여 전원인가가 교번적으로 제어되게 하여 피스톤(120)으로 하여금 각 코일들(131,132,133)에 대응하여 단계적으로 이동되하면서 원하는 만큼의 유체를 압송할 수 있게 하는 유리한 이점을 제공한다.

특히, 실린더(110)내에서의 피스톤(120)의 이동은 전원콘트롤부(140)로부터 각 코일들(131,132,133)에 대하여 정 혹은 역바향으로 인가되는 교번적인 전원 전환에 제어에 따라 자유롭게 실행될수 있다. 따라서 유체의 압송을 빠르게 할 필요가 있는 경우에는 전원콘트롤부(140)로부터 각 코일들(131,132,133)에 대한 정 혹은 역바향으로 인가되는 교번적인 전원 전환이 신속하게 실행되도록 하는 제어신호가 입력되게 하면되고, 이와는 달리 유체이 압송이 서서히 진행되게 하려고 하면 전원콘트롤부(140)로부터 각 코일들(131,132,133)에 대한 정 혹은 역바향으로 인가되는 교번적인 전원 전환에 대한 제어신호가 늦게 실행 되도록 하면되는 것임을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

또한 상기 실시예에서는 실린더(110)내에서 피스톤(120)의 이동을 각 코일들(131.132,133)에 대하여 단계적으로 이동되는 것만을 예로 들어 설명하였으나, 전자펌프로부터 강한 압력을 유도되게 하여 유체를 압송하고자 하는 경우에는, 실린더(110)에서의 피스톤(120)의 왕복이동을 상기 실시예와는 달리 한번에 실린더(110)의 제1코일(131)로부터 제3코일(133)로 이동되게 하였다가 다시 제3코일(133)로부터 제1코일(131)로 돌아오는 것으로 할 수 있는데, 이러한 피스톤(120)이 원거리 왕복이동 또한 전원콘트롤부(140)에 기설정된 전원제어회로에서 코일들(131,132,133)에 대하여 교번적으로 인가되는 전원제어 즉, 피스톤(120)을 강하게 끌어 당기는 흡인력을 유발하는 S극과 N극 자기장 및 반발력을 유발하는 N극과 S극 자기장이 각 코일들(131,132,133)에 대하여 교번적으로 발생되게 하는 전원인가 제어를 통하여 피스톤(120)이 보다 강한 압력을 유발하면서 왕복 이동되게 제어될 수 있다. 이러한 제어 방법은 전원콘트롤부(140)에 설정된 전원제어회로의 설계를 통하여 얼마든지 다양하게 구현될 수 있을 것임을 이해할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프의 다른예를 나타낸 단면도이다.

본 실시예의 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프(100a)는, 상기 일실시예에서 실린더(110)의 양단에 유입구(111)및 유출구(112)가 형성되어 있어 피스톤(120)에 역류방지용 개폐판(121)이 설치된 관통구멍(121)이 있는 것과는 달리, 실린더(110a)의 어느 일단으로 유체 유입구(111a) 및 유출구(112a)를 형성하여 전원콘트롤러(140)로부터 코일들(130)에 대하여 교번적으로 인가되는 전원에 의해 피스톤(120a)의 왕복작동시 실린더(110a)내에서 발생되는 흡출력으로 유체 유입구 (111a) 및 유출구(112a)를 막고 있던 개폐판들(113)이 개폐되면서 유체 유입구 (111a) 및 유출구(112a)를 통하여 유체의 압송을 허용되게 한 것이다. 그 밖의 작용들은 상기 일실시예와 동일하여 별도의 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명은 유체 이송이 필요한 산업 모든분야에 적용하여 편리하게 사용할 수 있는 유용성을 갖는다.

100: 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프
110: 실린더
111: 유체유입구
112 : 유체 유출구
120 : 피스톤
130: 코일
131,132,133: 제1,제2,제3코일
140 : 전원콘트롤부

Claims

개폐밸브를 갖는 유체흡입구와 유체배출구가 설치된 실린더;
상기 실린더의 내부에 왕복 이동되게 위치하여 유체 흡입과 배출 작용을 실행하며, 중앙에는 유체의 유동을 허용하는 관통구멍이 형성되고 이 관통구멍의 어느 일측에는 역류 방지용 개폐판이 설치된 영구자석으로 이루어진 피스톤;
상기 실린더의 전주위로 길이 방향을 따라 가면서 독립적으로 설치되어 전원인가 방향에 따라 S극과 N극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장을 발생하는 다수개의 코일들; 및
상기 코일들과 전기적 회로를 이루며 설치되어 상기 코일들의 각각 혹은 전부에 순 혹은 역방향 전원의 교번(交番) 인가 혹은 전원의 교번(交番)인가 및 전원단속(斷續)이 실행되게 하여 상기 코일들로부터 S극과 N극이 교번적으로 실행되는 독립적인 자기장을 발생시키어 상기 피스톤으로 하여금 상기 실린더에서 자기장 발생영역의 해당 거리만큼 왕복이동되게 하고, 또한 상기 피스톤의 왕복 이동 속도는 전원의 교번인가 전환 속도 여부에 따른 자기장 발생 속도에 응답하여 빨리 혹은 느리게 이동되게 제어하는 전원콘트롤부;를 포함하고, 상기 코일들의 설치 개수는 실린더의 길이에 비례하여 구비됨을 특징으로 하는 고효율 왕복동식 피스톤 전자펌프.
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