KR101956218B1 - 무맥동 정량 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프에 관로를 통해 연결되어 공급되는 유체를 정량으로 공급하는 것이며, 특히 각종 디스플레이의 광학 코팅에 사용하는 UV 레진 등의 유체를 맥동을 상쇄시키는 부가적인 압력보상장치 없이 일정한 압력으로 압송할 수 있게 하는 무맥동 정량 펌프에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은; 유체를 압송하는 정량 펌프로서, 내부로 작동공간(111)을 갖고, 상기 작동공간(111)에 모터(120)의 구동축(121)이 삽입되도록 모터(120)가 결합되며, 측방에 유체가 유입되는 입구(112) 및 유입된 유체가 배출되는 출구(113)가 각각 마련된 본체(100)와; 상기 구동축(121)에 연결된 등속캠(220)을 이용해 편심 회전력을 연결로드(230)에 전달되게 하는 캠 기구(200)와; 상기 연결로드(230)에 격막(330)이 연결된 상태에서 편심회전력이 전달되어 격막(330)이 직선왕복 작동하되, 상기 격막(330)은 상기 입구(112) 및 출구(113) 사이를 공간 형태로 막아서 압송공간(321)을 형성하고, 상기 격막(330)의 작동을 통해 상기 압송공간(321)에 흡입력 및 배출력을 반복적 작용시킴으로 상기 입구(112)의 유체를 흡입 후 출구(113)로 배출시켜 유체를 압송하는 다이어프램(300)을 포함하여 구성된다.

Description

무맥동 정량 펌프 {No pulsation pump}

본 발명은 펌프에 관로를 통해 연결되어 공급되는 유체를 정량으로 공급하는 것이며, 특히 각종 디스플레이의 광학 코팅에 사용하는 UV 레진 등의 유체를 맥동을 상쇄시키는 부가적인 압력보상장치 없이 일정한 압력으로 압송할 수 있게 하는 무맥동 정량 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 정량 펌프는 압송하기 위한 것으로, 다양한 산업분야에서 사용되고 있는데, 그 중 디스플레이 산업, 반도체 산업과 같은 광학분야에서는 수미크론(μ) 두께의 박막코팅 작업을 통상적으로 수행하며 이를 위해 정확한 양의 유체 공급과 동시에 유체의 공급 압력의 변동이 없어야 하는 정량 펌프가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이러한 요구에 따라 광학분야에서는 유체의 정확한 공급 및 공급 압력의 변동 없이 압송하기 위한 조건들을 어느 정도 충족하는 기어펌프, 다이아프램펌프, 튜브펌프 등을 사용하고 있다.

기어펌프는 기어를 맞물리게 하여 기어의 이와 이의 공간에 갇힌 유체를 기어의 회전에 의하여 케이싱 내면을 따라 보내게 되어 있는 펌프로, 점도가 높은 유체를 압송하는데 적합하고, 다이아프램펌프는 다이아프램의 운동에 의해 유체를 흡입 및 토출하는 용적형 펌프의 일종으로 격막펌프로도 지칭되며, 튜브펌프는 신축성 있는 튜브를 사용하는데 모터에 의해 회전하는 롤러가 튜브 사이를 누르고 이와 함께 생기는 압력차에 의해 유체를 이송하는 것이다.

그러나 종래에는 개선해야할 기술적 문제점들이 노출되고 있는 상황이다.

이를 살펴보면, 종래의 경우 기어펌프는 정밀, 정량, 무맥동 압송에 적합하지만, 디스플레이 등의 박막코팅 작업을 위한 UV 레진 압송시 축수부의 마찰열에 의해 겔화되는 UV레진 특성상 겔 형태로 발생된 입자들이 함께 압송됨으로 디스플레이 박막코팅 표면에 불량을 야기하는 문제점이 있었다.

또한, 다이아프램펌프는 다이아프램의 흡입 및 토출 작용에 의한 구조적 한계에 의해 유체의 공급은 간헐적으로 이루어지게 되며, 이에 따라 압력 또한 흡입과 토출의 연속적인 작동과 동일한 주기로 압력의 변동 즉 맥동이 존재함으로 디스플레이 박막코팅에 맥동 파형에 따른 코팅불량 구간이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 튜브 펌프는 튜브 사이를 누른 후 복귀하는 상황에서 튜브 내에 역류가 발생함으로 유체 압송과정에서 압력 편차에 의한 맥동이 존재하며, 이 역시 디스플레이 박막코팅에 맥동 파형에 따른 코팅불량 구간이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-1030794호(등록일:2011.04.15)가 제시되어 있다.

본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, UV레진 등의 디스플레이, 반도체 박막 코팅을 위한 유체를 압송하는 과정에서 겔 형태로 펌프 내에 발생하는 것을 방지하고, 유체의 연속적인 압송에 있어서 일정한 압력의 유체 공급이 가능한 구조로 무맥동을 실현하여 정밀, 정량, 정압의 연속적인 유체의 압송이 가능함에 따라 UV레진을 이용한 디스플레이, 반도체 장비의 박막코팅에 최적화된 펌프로 맥동 파형에 따른 코팅 불량을 방지하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은;

유체를 압송하는 정량 펌프로서,

내부로 작동공간을 갖고, 상기 작동공간에 모터의 구동축이 삽입되도록 모터가 결합되며, 측방에 유체가 유입되는 입구 및 유입된 유체가 배출되는 출구가 각각 마련된 본체와;

상기 구동축에 연결된 등속캠을 이용해 편심 회전력을 연결로드에 전달되게 하는 캠 기구와;

상기 연결로드에 격막이 연결된 상태에서 편심회전력이 전달되어 격막이 직선왕복 작동하되, 상기 격막은 상기 입구 및 출구 사이를 공간 형태로 막아서 압송공간을 형성하고, 상기 격막의 작동을 통해 상기 압송공간에 흡입력 및 배출력을 반복적 작용시킴으로 상기 입구의 유체를 흡입 후 출구로 배출시켜 유체를 압송하는 다이어프램을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무맥동 정량 펌프를 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 원주 상에 다수로 배열한 다이어프램의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 연속적인 유체의 압송 및 균일한 압력의 유체 공급을 수행하는 무맥동을 실현하여 구조를 개선함에 따라 UV레진 등의 디스플레이, 반도체 박막 코팅을 위한 유체를 압송하는 과정에서 겔 형태로 펌프 내에 발생하는 것이 방지되고, 유체 압송에 있어서 정밀, 정량, 정압의 연속적인 유체의 압송이 가능함으로 UV레진을 이용한 디스플레이, 반도체 장비의 박막코팅에 최적화되어 맥동 파형에 따른 코팅 불량을 방지하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프에 대한 각부 구성도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 각 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프의 작동 상태도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프에 대한 각부 구성도.

본 발명에 따른 무맥동 정량 펌프를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 각 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.

이에 따른 정량 펌프(1)를 개략적으로 살펴보면, 유체가 유입되는 입구(112) 및 유입된 유체가 배출되는 출구(113)가 각각 마련된 본체(100)와; 편심 회전력을 전달하는 캠 기구(200)와; 입구(112)의 유체를 흡입 후 출구(113)로 배출시켜 유체를 정량공급하는 다이어프램(300)을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 기본구성으로서, 제1 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 정량 펌프의 정단면도, 도 2는 정량 펌프의 평단면도이다.

먼저, 상기 본체(100)는;

내부로 작동공간(111)을 갖고, 상기 작동공간(111)에 모터(120)의 구동축(121)이 삽입되도록 모터(120)가 결합되며, 측방에 유체가 유입되는 입구(112) 및 유입된 유체가 배출되는 출구(113)가 각각 마련되고, 유체의 정량 공급을 위한 유로를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 기본 실시 예에 따른 본체(100)는; 하우징(110), 모터(120)로 구성된다.

예를 들면, 상기 본체()는; 내부로 캠 기구(200)의 작동공간(111)이 형성되면서, 측방에 유체가 유입되는 입구(112) 및 유입된 유체가 배출되는 출구(113)가 각각 형성된 하우징(110)을 더 포함한다.

상기 하우징(110)은, 원주형으로 제작되는데 내부에 캠 기구(200)가 편심회전할 수 있을 정도의 공간을 갖으며, 하우징(110)의 측방 상,하측으로 출구(113) 및 입구(112)가 각각 관통형성되어 유체가 유입 및 배출된다.

이때, 상기 하우징(110)으로 유입되는 유체는 광학분야에서 디스플레이의 박막 코팅을 위한 UV 레진일 수 있고, 또는 황산, 초산 약품일 수 있다.

여기서, 상기 본체(100)는, 다수의 다이어프램(300)을 원주 상에 등간격 배열설치되게 하며, 상기 작동공간(111)에 측방으로 관통된 하나 이상의 장착홀(116) 및,

상기 하나 이상의 장착홀(116) 양방향으로 각각 형성되어 유체를 입구(112)로부터 출구(113)로 압송가능하게 하는데, 원주 상에 등간격 배열된 다수의 다이어프램(300)을 서로 연결하는 원형 홈인 제1분기로(114) 및 제2분기로(115)를 더 포함한다.

상기 장착홀(116)은, 하우징(110)의 측방으로 관통되면서 상기 작동공간(111)에 연결되고, 도면에서는 상기 장착홀(116)이 5개 형성된 것을 도시하였지만 4 ~ 6개의 장착홀(116)을 형성시켜 다이어프램(300)을 설치되게 한다.

상기 제1분기로(114) 및 제2분기로(115)는, 하우징(110)의 둘레 내부 하측에 제1분기로(114)가 원형 홈으로 형성되고, 하우징(110)의 둘레 내부 상측에 제2분기로(115)가 형성되는데, 상기 제1분기로(114) 및 제2분기로(115)는 하우징(110)에 마련된 다수의 장착홀(116)을 서로 연결하는 상태에서 각각 입구(112) 및 출구(113)와 연결되고, 상기 제1분기로(114)는 입구(112)로부터 유체가 유입되고, 상기 제2분기로(115)는 출구(113)로 유입된 유체를 배출되게 한다.

이때, 상기 하우징(110)의 하부에는 본 발명의 정량 펌프(1)를 임의 장소에 설치되게 하는 복수의 지주가 마련될 수 있고, 상기 작동공간(111)의 중앙에는 캠 기구(200)의 캠샤프트(210)가 수직으로 축 결합 가능하게 하면서 모터(120)의 구동축(121)이 삽입되게 하는 관통 구멍을 갖는다.

또한, 상기 본체(100)는; 상기 하우징(110)의 상부에 결합되면서 구동축(121)을 상기 작동공간(111) 측에 삽입시켜 캠 기구(200)에 회전동력을 전달하는 모터(120)를 더 포함한다.

상기 모터(120)는, 전동모터이며 하우징(110)의 상부에 볼트체결로 고정되고, 구동축(121)이 작동공간(111)의 내부로 삽입됨으로 후술하는 캠 기구(200)의 캠샤프트(210)에 축 결합되어 회전동력을 상기 캠샤프트(210)에 전달가능하게 한다. 상기 캠샤프트(210)와 구동축(121)의 결합부분에는 축 결합을 위한 키 구조가 마련될 수 있다.

그리고 상기 캠 기구(200)는;

상기 구동축(121)에 연결된 등속캠(220)을 이용해 편심 회전력을 연결로드(230)에 전달되게 하며, 다이어프램(300)의 격막(330)이 반복적 작동되게 하는 것이다.

본 발명의 기본 실시 예에 따른 캠 기구(200)는; 캠샤프트(210), 등속캠(220), 연결로드(230)로 구성된다.

예를 들면, 상기 캠 기구(200)는, 상기 구동축(121)에 연결되어 동심회전을 편심회전으로 전환하는 캠샤프트(210)를 더 포함한다.

상기 캠샤프트(210)는, 축으로 제작되는데 상기 하우징(110)의 중앙에 수직으로 축 결합되어 제자리 회전작동하고, 상기 하우징(110)에 결합된 캠샤프트(210)의 상부 내측으로 모터(120)의 구동축(121)이 축 결합된다. 상기 캠샤프트(210)의 축 결합 부분에는 제자리 회전을 위한 복수의 베어링이 구비될 수 있다.

이때, 상기 캠샤프트(210)는 중앙으로 등속캠(220)이 결합되는 부분이 구동축(121)에 결합되는 부분 대비 편심을 갖도록 형성하여 구동축(121)의 동심회전을 편심회전으로 전환하면서 등속캠(220)에 편심회전력을 전달하게 한다.

또한, 상기 캠 기구(200)는; 캠샤프트(210)에 연결되되, 원주형태로 제자리에서 편심 동작을 수행하는 등속캠(220)을 더 포함한다.

상기 등속캠(220)은, 중앙으로 캠샤프트(210)의 편심 부분이 축 결합되는 원주형태로 제작되는데, 상기 캠샤프트(210)의 축 결하부분으로 베어링이 마련되어 캠샤프트(210)가 헛돌면서 편심회전력이 전달됨으로 상기 등속캠(220)이 제자리에서 편심동작을 수행하게 한다.

이때, 상기 등속캠(220)의 둘레에는 연결로드(230)가 삽입되는 홈이 하나 이상으로 마련되고, 상기 연결로드(230)가 삽입되는 홈에는 연결로드(230)의 결합을 위한 힌지가 수직으로 결합된다.

또한, 상기 캠 기구(200)는; 상기 등속캠(220)의 둘레에 하나 이상으로 힌지결합되어 편심 회전력을 직선운동으로 전환하며, 본체(116)에 원주 상에 다수로 배열된 다이어프램(300)의 격막(330)에 각각 연결됨으로 다수의 격막(330)을 순차적으로 동작시키는 연결로드(230)를 더 포함한다.

여기서, 상기 연결로드(230)는, 등속캠(220)의 둘레에 삽입되면서 힌지결합되는 조인트(231) 및, 다이어프램(300)의 격막(330)에 관통삽입되어 걸리면서 상기 조인트(231)에 나사결합되는 조립나사(232)로 구성된다.

상기 조인트(231)는, 힌지결합구조를 갖으면서 외측에 조립나사(232)의 나사결합을 위한 나사구멍이 형성되고, 상기 조립나사(232)는 한쪽에 단턱(232a)을 갖는 나사로 제작되는데 상기 단턱(232a)은 조립나사(232)가 격막(330)에 관통삽입되면 격막(330)의 일측면에 걸려서 고정작용을 하고, 상기 단턱(232a)의 반대쪽으로 격막(330)을 고정시키는 너트가 결합될 수 있다.

이때, 상기 단턱(232a)은 안쪽으로 격막(330)의 결합부분에 돌출형성된 제1끼움부(331)가 끼워져 압박되면서 기밀을 유지하게 하는 끼움홈(232b)이 형성된다.

상기 끼움홈(232b)은 제1끼움부(331)의 형상에 대응된 라운드 홈으로 이루어진다.

그리고, 상기 다이어프램(300)은;

상기 연결로드(230)에 격막(330)이 연결된 상태에서 편심회전력이 전달되어 격막(330)이 직선왕복 작동하되, 상기 격막(330)은 상기 입구(112) 및 출구(113) 사이를 공간 형태로 막아서 압송공간(321)을 형성하고, 상기 격막(330)의 작동을 통해 상기 압송공간(321)에 흡입력 및 배출력을 반복적 작용시킴으로 상기 입구(112)의 유체를 흡입 후 출구(113)로 배출시켜 유체를 압송하기 위한 것이다.

본 발명의 기본 실시 예에 따른 다이어프램(300)은; 플랜지(310), 커버(320), 격막(330)으로 구성된다.

예를 들면, 상기 다이어프램(300)은; 본체(100)의 장착홀(116)에 삽입결합되며, 본체(100)의 양방향에 각각 마련된 제1,2분기로(114.115)에 각각 연결되는 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)가 마련되어 입구(112)로 유입되면서 출구(113)로 배출되는 물이 역류하지 않게 하는 플랜지(310)를 더 포함한다.

상기 플랜지(310)는, 중공의 원판으로 제작되되, 중앙에 커버(320)가 삽입되면 걸릴 수 있도록 단턱을 갖는 구멍이 형성되고, 상기 플랜지(310)의 측방 즉, 도 1의 기준으로 하측에 제1밸브(311)가 삽입되고, 상측에 제2밸브(312)가 삽입된 구조이다.

이때, 상기 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)의 삽입 측은 유체가 유동가능한 관통구멍으로 형성되며, 상기 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)에는 유체가 유동하는 관통구멍을 개폐하는 볼과, 상기 볼을 압박시켜 유체가 유동하는 관통구멍을 볼이 막아서 닫게 하는 스프링으로 구성된다. 상기 볼과 스프링은 도면에서 표현되기 때문에 이에 대한 도면부호는 생략한다. 상기 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)는 유체가 유입되어 압력이 형성되면 열리고, 유체가 배출되면서 압력이 스프링의 탄성력보다 낮으면 닫히게 된다.

또한, 상기 다이어프램(300)은; 상기 다이어프램(300)은, 본체(100)의 장착홀(116)에 삽입결합된 플랜지(310)의 중앙에 끼워져 상기 장착홀(116)을 덮고, 내부로 개방 공간을 갖는 커버(320)를 더 포함한다.

상기 커버(320)는, 플랜지(310)의 중앙 관통구멍에 삽입되어 걸릴 수 있을 정도의 크기를 갖는 판재로 제작되는데, 상기 플랜지(310)의 삽입된 측 안쪽으로 한쪽이 개방된 공간을 갖음으로 후술하는 격막(330)이 커버(320)의 안쪽 개방된 공간을 막아서 압송공간(321)이 형성되게 한다.

이때, 상기 압송공간(321)이 형성된 측방으로 제1,2연결로(321,322)가 각각 관통되는데, 상기 제1연결로(321)는 제1밸브(311)에 연결되고, 제2연결로(322)는 제2밸브(312)에 연결되며, 도 1을 기준으로 커버(320)의 하측에 제1연결로(321)가 형성되고, 상측에 제2연결로(322)가 형성된다.

상기 커버(320)는 플랜지(310)에 탈착 방식으로 체결가능함으로 격막(330)을 장시간 사용하여 파손되면 상기 커버(320)를 플랜지(310)에서 분리시켜 격막(330)을 간편하게 교체할 수 있다.

또한, 상기 다이어프램(300)은; 상기 커버(320)와 플랜지(310) 사이에 끼워져 고정되되, 상기 커버(320)의 안쪽으로 개방된 공간을 막아 밀폐공간인 압송공간(321)을 형성하며, 캠 기구(200)를 통해 전달되는 직선왕복 작동으로 상기 압송공간(321)을 탄성 변형시켜 흡입력 및 배출력이 반복적으로 작용하게 하는 격막(330)을 더 포함한다.

상기 격막(330)은, 이피디엠 또는 테프론 재질의 오목한 판형으로 제작되어 상기 커버(320)와 플랜지(310) 사이에 끼워지면 커버(320)의 안쪽으로 개방된 공간을 막아 밀폐된 압송공간(321)을 형성하는데, 바람직하게는 이피디엠(ethylene propylene Non-conjugated Diene) 재질이고, 중앙으로 연결로드(230) 결합을 위한 관통구멍을 갖으며, 격막(330)의 둘레에 커버(320)와 플랜지(310) 사이로 끼워지면 압박되면서 기밀을 유지하기 위한 제2끼움부(332)가 일체로 돌출되는 구조이다.

이때, 상기 격막(330)의 중앙 관통구멍 측에는 상기 연결로드(230)에 끼워지면 이 역시 기밀을 유지할 수 있도록 연결로드(230)의 끼움홈(232b)에 삽입되어 압박되는 제1끼움부(331)가 일체로 돌출형성된다.

여기서, 상기 본체(100)의 장착홀(116)을 통해 원주 상에 등간격 배열된 다수의 다이어프램(300)은 등속캠(220)을 통해 순차적 흡입 및 배출 작동을 수행하는데, 상기 다수의 다이어프램(300) 중 전번에 위치한 다이어프램(300)이 배출 동작을 하면, 후번에 위치한 다이어프램(300)은 흡입 동작을 시작하는 작용을 통해 원주 상에 다수로 배열된 다이어프램(300)의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 연속적인 유체의 압송을 수행할 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 본체(100)의 원주 상에 다수로 배열한 다이어프램(300)의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 연속적인 유체의 압송 및 균일한 압력의 유체 공급을 수행하는 무맥동을 실현할 수 있기 때문에 광학분야에서 디스플레이 박막코팅을 위한 UV 레진 등의 유체를 압송하는데 적합하며, UV 레진 등의 유체가 압송되는 과정에서 겔 형태의 입자로 축적되는 것이 차단되어 디스플레이 박막코팅 표면에 불량이 발생하는 것을 방지하게 된다.

또한, 무맥동을 실현한 정량 펌프(1)를 제공할 수 있기 때문에 따라 유체의 압송 및 압력에 따른 시간의 파형 곡선이 일직선으로 이루어져 간헐적인 유체의 끊김 없는 연속적인 유체의 압송이 가능함에 따라 UV 레진 등을 이용한 디스플레이 박막코팅에 펌프의 맥동 파형에 따른 코팅불량을 방지하게 된다.

한편, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 각 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 3에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 무맥동 정량 펌프(1)는, 모터(120)의 작동에 따라 구동축(121)이 회전하면서 회전동력을 캠 기구(200)에 전달하며, 상기 캠 기구(200)의 캠샤프트(210)에 의한 편심회전력을 통해 등속캠(220)이 편심으로 회전동작하면서 상기 등속캠(220)의 둘레에 연결된 다수의 연결로드(230)를 동시에 직선왕복 작동시키게 되며, 이때 편심력이 다수의 연결로드(230) 각각에 전달됨으로 상기 연결로드(230)가 회전을 직선으로 전환하는 시점이 각기 다르게 동작하게 된다.

이때, 다이어프램(300)의 격막(330)은 상기 연결로드(230)의 직선왕복 작동에 대응하여 전후 탄성 변형되면서 격막(330)을 통해 밀폐된 공간인 압송공간(321)을 흡입력 및 배출력이 발생하게 하면서, 그 흡입력 및 배출력을 반복적 작용시켜 상기 압송공간(321)에 연결된 입구(112)의 유체를 흡입 후 출구(113)로 배출시킴에 따라 기본적인 압송 동작을 수행한다.

특히 본 발명은 아래 표 1에서와 같이, 본체(100)의 원주 상에 등간격 배열된 다수의 다이어프램(300)이 편심 작용에 따라 연결로드(230)에 각기 다른 시점으로 직선동작이 수행됨으로 다수의 연결로드(230)에 각각 연결된 다수의 다이어프램(300)의 격막(330)이 순차적 흡입 및 배출 작동을 수행하고, 상기 다수의 다이어프램(300) 중 전번에 위치한 다이어프램(300)이 배출 동작을 하면, 후번에 위치한 다이어프램(300)의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 연속적이 유체의 압송을 수행하게 되고, 표 1에서는 등속캠(220)의 편심 각도에 따라 다수의 다이어프램(300)이 흡입력 및 배출력이 각각 작용하면서 서로 겹쳐지는 구간을 표시하였다.

이때, 상기와 같은 정량 펌프(1)의 유기적인 작동 과정에 따라 다수의 다이어프램(300)의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 유체 압송 및 압력에 따른 시간의 파형 곡선이 도 4에서와 같이 일직선으로 이루어져 완전한 무맥동을 실현할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 또 다른 구성으로서, 제2 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프에 대한 각부 구성을 도 5를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 5는 제2 실시 예에 따른 무맥동 정량 펌프의 요부 단면도이다.

이에 따르면, 전술한 구조로 정량 펌프(1) 중 상기 다이어프램(300)은; 플랜지(310)가 결합된 측으로 하우징(110) 사이에 끼워져 고정되되, 캠 기구(200)의 연결로드(230)에 고정된 상태에서 격막(330)에 지지됨으로 작동공간(111)을 격막(330)과 구획시켜 밀폐하는 보조막(340)을 더 포함한다.

상기 보조막(340)은, 고무 또는 우레탄 재질의 원판으로 상기 플랜지(310)와 동일 크기로 제작되는데, 상기 플랜지(310)가 결합된 측으로 하우징(110) 사이로 끼워져 고정됨에 따라 작동공간(111)을 격막(330)과 구획하면서 밀폐되게 하고, 상기 보조막(340)이 끼워진 부분으로 기밀이 유지되게 한다.

따라서 본 발명은 보조막(340)을 더 부가함에 따라 격막(330)이 장기간 사용에 따라 파손되어도 압송공간(321)으로 유입된 유체가 작동공간(111)으로 유입되는 것을 차단할 수 있어 작동공간(111) 내부의 캠 기구(200) 등의 기계 요소가 유입되는 유체를 통해 파손되는 것을 방지하고, 격막(330)의 교체과정에서의 외부 이물질이 작동공간(111)에 유입되는 것 역시 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,

본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1; 정량 펌프 100; 본체
110; 하우징 120; 모터
200; 캠 기구 210; 캠샤프트
220; 등속캠 230; 연결로드
300; 다이어프램 310; 플랜지
320; 커버 330; 격막

Claims (5)

1. 유체를 압송하는 정량 펌프로서,
   내부로 작동공간(111)을 갖고, 상기 작동공간(111)에 모터(120)의 구동축(121)이 삽입되도록 모터(120)가 결합되며, 측방에 유체가 유입되는 입구(112) 및 유입된 유체가 배출되는 출구(113)가 각각 마련된 본체(100)와;
   상기 구동축(121)에 연결된 등속캠(220)을 이용해 편심 회전력을 연결로드(230)에 전달되게 하는 캠 기구(200)와;
   상기 연결로드(230)에 격막(330)이 연결된 상태에서 편심회전력이 전달되어 격막(330)이 직선왕복 작동하되, 상기 격막(330)은 상기 입구(112) 및 출구(113) 사이를 공간 형태로 막아서 압송공간(321)을 형성하고, 상기 격막(330)의 작동을 통해 상기 압송공간(321)에 흡입력 및 배출력을 반복적 작용시킴으로 상기 입구(112)의 유체를 흡입 후 출구(113)로 배출시켜 유체를 압송하는 다이어프램(300)을 포함하여 구성되고,
   상기 본체(100)는,
   다수의 다이어프램(300)을 원주 상에 등간격 배열설치되게 하며, 상기 작동공간(111)에 측방으로 관통된 하나 이상의 장착홀(116) 및,
   상기 하나 이상의 장착홀(116) 양방향으로 각각 형성되어 유체를 입구(112)로부터 출구(113)로 압송가능하게 하는데, 원주 상에 등간격 배열된 다수의 다이어프램(300)을 서로 연결하는 원형 홈인 제1분기로(114) 및 제2분기로(115)를 더 포함하고,
   상기 장착홀(116)을 통해 원주 상에 등간격 배열된 다수의 다이어프램(300)은 등속캠(220)을 통해 순차적 흡입 및 배출 작동을 수행하는데, 상기 다수의 다이어프램(300) 중 전번에 위치한 다이어프램(300)이 배출 동작을 하면, 후번에 위치한 다이어프램(300)은 흡입 동작을 시작하는 작용을 통해 원주 상에 다수로 배열된 다이어프램(300)의 흡입과 배출 구간이 겹치면서 연속적인 유체의 압송을 수행하는 것을 더 포함하며,
   상기 다이어프램(300)은, 본체(100)의 장착홀(116)에 삽입결합되며, 본체(100)의 양방향에 각각 마련된 제1,2분기로(114.115)에 각각 연결되는 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)가 마련되어 입구(112)로 유입되면서 출구(113)로 배출되는 물이 역류하지 않게 하는 플랜지(310)를 더 포함하고,
   상기 다이어프램(300)은, 본체(100)의 장착홀(116)에 삽입결합된 플랜지(310)의 중앙에 끼워져 상기 장착홀(116)을 덮고, 내부로 개방 공간을 갖는 커버(320) 및,
   상기 커버(320)와 플랜지(310) 사이에 끼워져 고정되되, 상기 커버(320)의 안쪽으로 개방된 공간을 막아 밀폐공간인 압송공간(321)을 형성하며, 캠 기구(200)를 통해 전달되는 직선왕복 작동으로 상기 압송공간(321)을 탄성 변형시켜 흡입력 및 배출력이 반복적으로 작용하게 하는 격막(330)을 더 포함하며,
   상기 캠 기구(200)는,
   상기 구동축(121)에 연결되어 동심회전을 편심회전으로 전환하는 캠샤프트(210)와;
   상기 캠샤프트(210)에 연결되되, 원주형태로 제자리에서 편심 동작을 수행하는 등속캠(220)과;
   상기 등속캠(220)의 둘레에 하나 이상으로 힌지결합되어 편심 회전력을 직선운동으로 전환하며, 본체(116)에 원주 상에 다수로 배열된 다이어프램(300)의 격막(330)에 각각 연결됨으로 다수의 격막(330)을 순차적으로 동작시키는 연결로드(230)를 더 포함하고,
   상기 다이어프램(300)은 플랜지(310)가 결합된 측으로 하우징(110) 사이에 끼워져 고정되되, 캠 기구(200)의 연결로드(230)에 고정된 상태에서 격막(330)에 지지됨으로 작동공간(111)을 격막(330)과 구획시켜 밀폐하는 보조막(340)을 더 포함하며,
   상기 장착홀(116)은 하우징(110)의 측방으로 5개가 형성되어 5개의 다이어프램(300)이 설치되는 것을 더 포함하고,
   상기 연결로드(230)는 등속캠(220)의 둘레에 삽입되면서 힌지결합되는 조인트(231) 및, 다이어프램(300)의 격막(330)에 관통삽입되어 걸리면서 상기 조인트(231)에 나사결합되는 조립나사(232)를 더 포함하며,
   상기 커버(320)는 플랜지(310)에 탈착 방식으로 체결가능한 것을 더 포함하고,
   상기 격막(330)은 이피디엠(ethylene propylene Non-conjugated Diene) 재질인 것을 더 포함한 무맥동 정량 펌프.
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