KR101962692B1

KR101962692B1 - 유체이송용 피스톤 펌프

Info

Publication number: KR101962692B1
Application number: KR1020180173473A
Authority: KR
Inventors: 이광근; 이건호
Original assignee: 이광근; 이건호
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2018-12-31
Publication date: 2019-03-27

Abstract

본 발명은 유체이송용 피스톤 펌프에 관한 것으로, 회전축(111)에 회전판(112)을 부착하고 회전판(112)의 전면에 커넥팅로드(113)의 일단을 편심하도록 핀결합시킨 기어드모터(110)와, 상기 기어드모터(110)의 하측으로 형성하되 체크밸브(122,124)를 구비한 흡입관(121)과 토출관(123)을 연통시키고 일측면에 원형의 개구부(125)를 천공하며 개구부(125)의 내주연에 지지홈(126)과 체결나사(127) 및 지지환홈(128)을 형성시킨 펌핑하우징(120)과, 상기 펌핑하우징(120)의 내부에 설치하여 구획을 분할하고 작동로드(131)를 구비하되 작동로드(131)에 커넥팅로드(113)를 연결시킨 메인피스톤(130)과, 상기 펌핑하우징(120)의 일면에 결합하여 위치를 전후진시켜 내부의 용적량을 조절할 수 있도록 하는 용량조절구(140)와, 상기 용량조절구(140)에 관통시켜 결합하되 펌핑하우징(120)의 내부측의 압력을 흡수하는 압력조절구(150), 및 상기 압력조절구(150)의 내측으로 탄력설치하는 압력흡수구(160)로 구성하므로, 유체를 이송시키면서 발생하는 이상 압력을 효율적으로 흡수하여 장비에 무리를 주지 않도록 함과 동시에 정확하고 정밀하게 용량과 압력으로 유체를 이송 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라 정확하게 펌프의 용량과 압력을 조절하여 사용할 수 있도록 하는 것이다.

Description

유체이송용 피스톤 펌프{a piston pump to transfer a fluid}

본 발명은 유체이송용 피스톤 펌프에 관한 것으로, 상세하게는 실린더의 강한 힘으로 이물질 다량 함유된 하수나 폐수 또는 점도가 높은 각종 유체 등 효율적으로 이송할 수 있도록 함과 동시에 펌핑하는 유체의 종류나 점도 등에 따른 압력을 효율적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 용량으로 조절하여 사용할 수 있도록 하는 유체이송용 피스톤 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 펌프는 압력작용에 의하여 액체나 기체의 유체를 관을 통해서 수송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 것으로, 지하수의 배수, 농업용수의 관개 등 양수(揚水), 공사장, 하수처리시설공장, 가정에 이르기까지 유체가 이용되는 곳에서는 대개 펌프가 사용되고 있다.

이러한 펌프는 물뿐만 아니라 석유나 각종 약품 또는 펄프 ·비스코스 ·슬러지 등 특수한 유체의 수송에도 광범하게 사용되고 있다.

구조상으로 펌프를 분류하면 왕복펌프 ·로터리(회전)펌프 ·원심펌프 ·축류펌프 ·마찰펌프 등이 있다.

그러나 이러한 펌프는 이물질 다량 함유된 하수나 폐수 또는 점도가 높은 각종 유체를 효율적으로 이송하기 힘든 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 본출원인 선출원한 대한민국 등록특허 제10-1382049호도 있으나 이는 상기한 문제점을 해소할 수 있음에도 불구하고 상하복동에 따른 충격음이 지나치게 크게 발생할 뿐만 아니라 이상압력 발생시 이를 쉽게 해소하지 못하여 장비에 무리를 주는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주목적을 유체를 이송시키면서 발생하는 이상 압력을 효율적으로 흡수하여 장비에 무리를 주지 않도록 하는 유체이송용 피스톤 펌프를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유체의 특성에 따라 정확하고 정밀하게 용량과 압력으로 토출하여 유체 이송 공급할 수 있도록 하는 유체이송용 피스톤 펌프를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유체의 특성에 따라 정확하게 펌프의 용량과 압력을 간단하고 정확하게 조절하여 사용할 수 있도록 하는 유체이송용 피스톤 펌프를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유체이송용 피스톤 펌프는 회전축에 회전판을 부착하고 회전판의 전면에 커넥팅로드의 일단을 편심하도록 핀결합시킨 기어드모터와, 상기 기어드모터의 하측으로 형성하되 체크밸브를 구비한 흡입관과 토출관을 연통시키고 일측면에 원형의 개구부를 천공하며 개구부의 내주연에 지지홈과 체결나사 및 지지환홈을 형성시킨 펌핑하우징과, 상기 펌핑하우징의 내부에 설치하여 구획을 분할하고 작동로드를 구비하되 작동로드에 커넥팅로드를 연결시킨 메인피스톤과, 상기 펌핑하우징의 일면에 결합하여 위치를 전후진시켜 내부의 용적량을 조절할 수 있도록 하는 용량조절구와, 상기 용량조절구에 관통시켜 결합하되 펌핑하우징의 내부측의 압력을 흡수하는 압력조절구, 및 상기 압력조절구의 내측으로 탄력설치하는 압력흡수구로 구성함을 그 기술적 구성상 기본 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 유체이송용 펌핑하우징(120)의 펌핑 용량이나 이상압력을 설정하여 정확하고 안전하게 작동할 수 있도록 함과 동시에 조절상태를 견고하게 지속적으로 유지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 오랜기간 동작하지 않더라도 원활하게 이상압력을 자동으로 흡수할 수 있도록 하는 것으로, 유체를 이송시키면서 발생하는 이상 압력을 효율적으로 흡수하여 장비에 무리를 주지 않도록 하고, 정확하고 정밀하게 용량과 압력으로 토출하여 유체 이송 공급할 수 있도록 하며, 유체의 특성에 따른 점도, 입자, 혼합물, 혼합상태 등을 고려하여 펌프의 용량과 압력을 간단하고 정확하게 조절하여 안전하고 편리하게 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 토출출시 이상압력상태를 나타낸 전체단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 흡입상태를 나타낸 전체단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 토출상태를 나타낸 전체단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 다른실시 예를 나타낸 전체단면도.
도 5 는 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 요부 분해상태를 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 가이드관을 나타낸 평면도.
도 7 는 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 작동봉을 나타낸 평면도.
도 8 은 본 발명에 따른 유체이송용 피스톤 펌프를 설명하기 위해 가이드관과 작동봉 결합상태를 나타낸 평면도.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 8 에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 피스톤 펌프(110)는 회전축(111)에 연동하는 커넥팅로드(113)를 결합시킨 기어드모터(110)와, 상기 기어드모터(110)의 하측에 형성하여 유체를 흡입하여 토출시키는 펌핑하우징(120)과, 상기 펌핑하우징(120)의 내부에 설치하여 구획을 분리하고 작동로드(131)를 부착하되 작동로드(131)에 커넥팅로드(113)를 연결하여 연동운동하도록 하는 메인피스톤(130)과, 상기 펌핑하우징(120)의 일면에 결합하여 위치를 전후진시켜 내부의 용적량을 조절할 수 있도록 하는 용량조절구(140)와, 상기 용량조절구(140)에 관통시켜 결합하되 펌핑하우징(120)의 내부측의 압력을 흡수하는 압력조절구(150), 및 상기 압력조절구(150)의 내측으로 탄력설치하는 압력흡수구(160)로 구성한다.

상기 기어드모터(110)는 회전축(111)에 회전판(112)을 부착하고 회전판(112)의 전면에 커넥팅로드(113)의 일단을 편심하도록 핀결합하여 하향으로 형성하므로 회전판(112)의 회전운동으로 커넥팅로드(113)가 상하로 왕복운동하도록 한다.

여기서 커넥팅로드(113)의 하향으로 동력전달바(115)를 핀결합하고 동력전달바(115)에 엑스(X)자 형상의 동력전환바(114)를 핀결합하여 좌우로 2방향으로 동력을 전달할 수 있도록 할 수도 있다.

상기 펌핑하우징(120)은 체크밸브(122,124)를 구비한 흡입관(121)과 토출관(123)을 연결하여 내부에 연통시키되 일측면에 원형의 개구부(125)를 천공하고 개구부(125)의 내주연에 지지홈(126)과 체결나사(127) 및 지지환홈(128)을 형성함이 바람직하다.

여기서 체결나사(127)는 개구부(125)의 내주연 내측으로 형성하고, 지지환홈(128)은 개구부(125)의 내주연 외측으로 형성하며, 지지홈(126)은 지지환홈(128)에 개구부(125)의 관통방향으로 연접하여 연속적으로 형성한다.

상기 메인피스톤(130)은 펌핑하우징(120)을 내부에 설치하여 내부공간을 분할하되 일측의 내부공간에 체크밸브(122,124)를 구비한 흡입관(121)과 토출관(123)을 위치하도록 하여 메인피스톤(130)의 복동으로 액체의 흡입과 토출을 반복하여 지속할 수 있도록 한다.

여기서 메인피스톤(130)의 중앙에는 작동로드(131)를 결합하여 안정적으로 복동운동할 수 있도록 함과 동시에 작동로드(131)를 커넥팅로드(113)에 연결하므로 연동하여 직선운동할 수 있도록 한다.

상기 용량조절구(140)는 펌핑하우징(120)의 개구부(125) 체결나사(127)에 나사결합하도록 외주연에 체결나사(141)를 형성하고 개구부(125)의 지지홈(126)에 대응하는 지지홈(142)을 연접하여 연속적으로 형성하되 개구부(125)의 지지홈(126)과 지지홈(142)을 일치시키면 원형홈을 형성하도록 함과 동시에 원형홈에 삽입하는 세팅핀(143)을 한개이상 구비하여 조절상태를 세팅할 수 있도록 한다.

나아가, 세팅핀(143)의 후단에는 세팅핀(143)을 가압하는 원호상의 탄성부재(144)를 구비하되 탄성부재(144)를 지지하는 C-형 클립(145)을 구비하여 개구부(125)의 지지환홈(128)에 체결하도록 한다.

더욱이, 용량조절구(140)의 중앙에는 관통공(146)을 천공하되 관통공(146)의 내주연에 지지홈(147)과 체결나사(148) 및 지지환홈(149)을 형성함이 바람직하다.

여기서 체결나사(148)는 관통공(146)의 내주연 내측으로 형성하고, 지지환홈(149)은 관통공(146)의 내주연 외측으로 형성하며, 지지홈(147)은 지지환홈(149)에 관통공(146)의 관통방향으로 연접하여 연속적으로 형성한다.

상기 압력조절구(150)는 용량조절구(140)의 관통공(146) 체결나사(148)에 나사결합하도록 외주연에 체결나사(151)를 형성하고 관통공(146)의 지지홈(147)에 대응하는 지지홈(152)을 연접하여 연속적으로 형성하되 관통공(146)의 지지홈(147)과 지지홈(152)을 일치시키면 원형홈을 형성하도록 함과 동시에 원형홈에 삽입하는 세팅핀(153)을 한개이상 구비하여 조절상태를 세팅할 수 있도록 한다.

나아가, 세팅핀(153)의 후단에는 세팅핀(153)을 가압하는 원호상의 탄성부재(154)를 구비하되 탄성부재(154)를 지지하는 C-형 클립(155)을 구비하여 관통공(146)의 지지환홈(149)에 체결하도록 한다.

더욱이, 압력조절구(150)의 중앙에는 내측으로 가이드관(156)을 형성하고 가이드관(156)의 외주연에 압축스프링(157)을 구비하여 후술하는 압력흡수구(160)를 탄력설치할 수 있도록 한다.

아울러, 가이드관(156)은 내주연에 길이방향으로 가이드홈(156a)을 형성함과 동시에 가이드홈(156a) 사이에 지지블록(156b)를 형성하도록 하여 지지블록(156b)의 좌우에 길이방향으로 선접촉단(156c)을 형성하도록 함이 이상적이다.

상기 압력흡수구(160)는 중앙에서 후측으로 작동봉(161)을 결합하여 안정적으로 직선운동할 수 있도록 하되 안정체결구(162)에 알력조절구(150)의 압축스프링(157) 전단을 밀착시켜 전방으로 탄력설치함이 바람직하다.

더욱이, 작동봉(161)의 외경은 압력조절구(150)의 내경보다 크게하되 지지블록(156b)에 대응하도록 절삭단면(161b)을 형성하여 절삭단면(161b)과 절삭단면(161b)사이에 삽입돌출단(161a)을 각각 형성시켜 삽입돌출단(161a)을 가이드관(156)의 가이드홈(165a)에 끼워지도록 하므로 선접촉으로 회전없이 정확하게 직선운동할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기어드모터(110)를 구동시켜 커넥팅로드(113)를 왕복운동시키면 작동로드(131)도 연동하여 왕복운동하므로 펌핑하우징(120)의 내부에 설치된 메인피스톤(130)도 복동하여 유체를 펌핑하여 이송할 수 있도록 한다.

즉, 펌핑하우징(120) 내부에서 유체의 흡입과 토출을 연속 반복하여 지속적으로 유체를 이송할 수 있도록 한다.

이러한 상태에서 펌핑하우징(120) 내부에 이상 압력이 발생하면 압축스프링(157)으로 탄력설치한 압력흡수구(160)로 이상압력을 인가된다.

이때 압력흡수구(160)는 이상압력으로 인하여 압축되어 펌핑하우징(120)의 압축공간을 확대하여 이상압력의 크기에 따라 가변하면서 적정압력을 유지할 수 있도록 하므로 이상 고압력에 따른 기기를 보호함과 동시에 정확하고 안정적으로 유체를 이송할 수 있도록 하는 것이다.

나아가, 펌핑하우징(120)에 용량조절구(140)의 결합하여 펌핑하우징(120)의 내부로 전진 또는 후진시켜 내부의 용량을 조절할 수 있도록 한다.

이러한 본 발명은 유체의 특성에 따른 점도, 입자, 혼합물, 혼합상태 등으로 고려하여 용량조절구(120)로 용량을 조절함과 동시에 압력흡수구(160)로 이상압력을 발생시 자동으로 흡수할 수 있도록 하여 기기를 보호할 수 있도록 하는 것이다.

더욱이, 용량이나 이상압력을 설정하면서 펌핑하우징(120)의 지지홈(126)과 용량조절구(14)의 지지홈(142))을 일치시킨 다음 세팅핀(143)을 끼워 정확하게 조절상태를 유지할 수 있도록 함과 동시에 용량조절구(140)의 관통공(146)에 형성시킨 지지홈(147)과 압력조절구(150)의 지지홈(152)을 일치시킨 다음 세팅핀(153)을 끼워 조절상태를 고정하여 지속적으로 유지할 수 있도록 한다.

여기서, 세팅핀(143,153)의 후단에는 세팅핀(143,153)을 가압하는 원호상의 탄성부재(144,154)를 구비하되 탄성부재(144,154)를 지지하는 C-형 클립(145,155)을 구비하여 지지환홈(128,149)에 각각 체결하도록 견고한 지지상태를 유지할 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 압력조절구(150)의 가이드관(156) 내주연에 가이드홈(156a)과 지지블록(156b)를 상호 교호로 형성하여 선접촉단(156c)을 형성하고, 압력흡수구(160)의 작동봉(161)에 지지블록(156b)과 간격을 유지하는 절삭단면(161b)을 형성하고 절삭단면(161b)과 절삭단면(161b)사이에 삽입돌출단(161a)을 형성시켜 가이드관(156)의 가이드홈(165a)에 끼워 선접촉으로 회전없이 직선운동하도록 가이드하므로, 견고한 결합상태를 지속적으로 유지함과 동시에 오랜기간 동작하지 않더라도 선첩촉으로 접촉면적으로 최소화한 상태를 유지하여 이상압력 발생시 원활하게 압력흡수구(160)를 작동시킬 수 있도록 하는 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100 : 피스톤펌프 110 : 기어드모터
111 : 회전축 112 : 회전판
113 : 커넥팅로드 114 : 동력전환바
115 : 동력전달바 120 : 펌핑하우징
121 : 흡입관 122 : 체크밸브
123 : 토출관 124 : 체크밸브
125 : 개구부 126 : 지지홈
127 : 체결나사 128 : 지지환홈
130 : 피스톤 131 : 작동로드
140 : 용량조절구 141 : 체결나사 142 : 지지홈
143 : 세팅핀 144 : 탄성부재
145 : 클립 146 : 관통공
147 : 지지홈 148 : 체결나사
149 : 지지환홈 150 : 압력조절구
151 : 체결나사 152 : 지지홈
153: 세팅핀 154 : 탄성부재
155 : 클립 156 : 가이드관
156a : 가이드홈 156b : 지지블록
156c : 선접촉단 157 : 압축스프링
160 : 압력흡수구 161 : 작동봉
161a : 삽입돌출단 161b : 절삭단면

Claims

회전축(111)에 회전판(112)을 부착하고 회전판(112)의 전면에 커넥팅로드(113)의 일단을 편심하도록 핀결합시킨 기어드모터(110)와,
상기 기어드모터(110)의 하측으로 형성하되 체크밸브(122,124)를 구비한 흡입관(121)과 토출관(123)을 연통시키고 일측면에 원형의 개구부(125)를 천공하며 개구부(125)의 내주연에 지지홈(126)과 체결나사(127) 및 지지환홈(128)을 형성시킨 펌핑하우징(120)과,
상기 펌핑하우징(120)의 내부에 설치하여 구획을 분할하고 작동로드(131)를 구비하되 작동로드(131)에 커넥팅로드(113)를 연결시킨 메인피스톤(130)과,
상기 펌핑하우징(120)의 일면에 결합하여 위치를 전후진시켜 내부의 용적량을 조절할 수 있도록 하는 용량조절구(140)와,
상기 용량조절구(140)에 관통시켜 결합하되 펌핑하우징(120)의 내부측의 압력을 흡수하는 압력조절구(150), 및
상기 압력조절구(150)의 내측으로 탄력설치하는 압력흡수구(160)로 구성한 것을 특징으로 하는 유체이송용 피스톤 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 용량조절구(140)는 펌핑하우징(120)의 개구부(125) 체결나사(127)에 나사결합하도록 외주연에 체결나사(141)를 형성하고 개구부(125)의 지지홈(126)에 대응하는 지지홈(142)을 연접하여 연속적으로 형성하되 개구부(125)의 지지홈(126)과 지지홈(142)을 일치시키면 원형홈을 형성하도록 함과 동시에 원형홈에 삽입하는 세팅핀(143)을 구비하고, 세팅핀(143)의 후단에 세팅핀(143)을 가압하는 원호상의 탄성부재(144)를 구비하되 탄성부재(144)를 지지하는 클립(145)을 구비하여 개구부(125)의 지지환홈(128)에 체결하고, 용량조절구(140)의 중앙에는 관통공(146)을 천공하되 관통공(146)의 내주연에 지지홈(147)과 체결나사(148) 및 지지환홈(149)을 형성하고;
상기 압력조절구(150)는 용량조절구(140)의 관통공(146) 체결나사(148)에 나사결합하도록 외주연에 체결나사(151)를 형성하고 관통공(146)의 지지홈(147)에 대응하는 지지홈(152)을 연접하여 연속적으로 형성하되 관통공(146)의 지지홈(147)과 지지홈(152)을 일치시키면 원형홈을 형성하도록 함과 동시에 원형홈에 삽입하는 세팅핀(153)을 구비하고, 세팅핀(153)의 후단에 세팅핀(153)을 가압하는 원호상의 탄성부재(154)를 구비하되 탄성부재(154)를 지지하는 클립(155)을 구비하여 관통공(146)의 지지환홈(149)에 체결하고, 중앙에 내측으로 가이드관(156)을 형성하고, 가이드관(156)의 외주연에 압축스프링(157)을 구비하여 압력흡수구(160)를 탄력설치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체이송용 피스톤 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 압력조절구(150)의 가이드관(156)은 내주연에 길이방향으로 가이드홈(156a)을 형성함과 동시에 가이드홈(156a) 사이에 지지블록(156b)를 형성하도록 하여 지지블록(156b)의 좌우에 길이방향으로 선접촉단(156c)을 형성하고,
상기 압력흡수구(160)는 중앙에서 후측으로 작동봉(161)을 결합하되 작동봉(161)의 외경은 압력조절구(150)의 내경보다 크게하되 지지블록(156b)에 대응하도록 절삭단면(161b)을 형성하여 절삭단면(161b)과 절삭단면(161b)사이에 삽입돌출단(161a)을 각각 형성시켜 삽입돌출단(161a)을 가이드관(156)의 가이드홈(165a)에 끼워지도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체이송용 피스톤 펌프.