KR102368116B1 - 무동력 수격 펌프 - Google Patents

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F1/00—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped
    • F04F1/18—Pumps using positively or negatively pressurised fluid medium acting directly on the liquid to be pumped the fluid medium being mixed with, or generated from the liquid to be pumped

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프는, 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 이동시키기 위한 무동력 수격 펌프에 있어서, 상대적으로 낮은 고지대의 물이 유입되는 제1 공간을 형성하는 수평관, 상기 수평관의 끝단으로부터 절곡되어 기립되며 상기 수평관으로부터 이동된 물이 이동되는 통로인 제2 공간을 형성하는 엘보우관, 상기 수평관에 설치되며, 상기 수평관을 통해 유입된 물의 수압에 의해 개폐되어 상기 수평관 내의 수압을 변화시키는 수압발생부 및 상기 엘보우관의 끝단에 설치된 채, 내부에 수용공간을 형성하며 상기 수압발생부에 의해 상승된 수압에 의해 개방되어, 상기 엘보우관 내의 물이 상기 수용공간으로 이동되도록 하는 펌핑부를 포함할 수 있다.

Description

무동력 수격 펌프{NONPOWERED WATER HAMMER PUMP}
본 발명은 무동력 수격 펌프에 관한 것으로 상세하게는, 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 이동시키기 위한 무동력 수격 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 양수 펌프는 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 퍼 올리거나 지하수를 지상으로 퍼 올릴 수 있는 장치이다.
이러한 양수 펌프에는 작업자가 인력을 가하여 물을 펌핑하는 무동력 수격 펌프와 모터 펌프 등 전기에너지를 이용하여 지하수를 펌핑하는 자동식 양수 펌프가 있다.
무동력 수격 펌프가 설치 및 유지 비용 측면에서 자동식 양수 펌프에 비해 상대적으로 유리하나, 물을 무동력 수격 펌프 쪽으로 끌어올리는 구조적 특성상, 작업자가 인력을 가하는 데에 한계가 있어서, 지중의 지하수의 수위가 낮은 곳 등에는 무동력 수격 펌프의 설치가 곤란하고, 그에 따라 설치 및 유지 비용이 상대적으로 비싼 자동식 양수 펌프를 설치하거나, 상대적으로 고가인 수중모터를 설치하여야 하는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1675894호
본 발명의 목적은, 별도의 동력원 없이 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 펌핑하는 양수 펌프 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프는, 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 이동시키기 위한 무동력 수격 펌프에 있어서, 상대적으로 낮은 고지대의 물이 유입되는 제1 공간을 형성하는 수평관, 상기 수평관의 끝단으로부터 절곡되어 기립되며 상기 수평관으로부터 이동된 물이 이동되는 통로인 제2 공간을 형성하는 엘보우관, 상기 수평관에 설치되며, 상기 수평관을 통해 유입된 물의 수압에 의해 개폐되어 상기 수평관 내의 수압을 변화시키는 수압발생부 및 상기 엘보우관의 끝단에 설치된 채, 내부에 수용공간을 형성하며 상기 수압발생부에 의해 상승된 수압에 의해 개방되어, 상기 엘보우관 내의 물이 상기 수용공간으로 이동되도록 하는 펌핑부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 펌핑부는, 상기 엘보우관의 끝단에 장착되며, 상기 제2 공간과 연통되는 수용공간을 형성하는 공간형성부 및 상기 공간형성부와 상기 엘보우관 사이에 배치되고, 상기 수압발생부에 의해 상승된 수압에 의해 제1 위치에서 상기 수용공간 내측으로의 제2 위치로 위치 이동되며, 상기 제2 위치로의 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되는 위치이동부를 구비하며, 상기 위치이동부는, 상기 제1 위치에서 상기 제2 공간과 상기 수용공간의 연통구를 폐쇄하며, 상기 제2 위치에서 상기 제2 공간과 상기 수용공간의 연통구를 개방할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 공간형성부는,상기 수용공간을 규정하는 원통부, 상기 원통부와 상기 엘보우관 사이에 배치된 채, 관통되어 형성되는 연통구를 구비하는 구획부 및 상기 원통부를 관통하여 상기 수용공간 내의 물을 외부로 배출하는 배출부를 구비하며, 상기 위치이동부는, 상기 구획부에 고정되는 고정부, 상기 고정부에 연결된 채, 상기 제1 위치에서 상기 연통구를 폐쇄하고 상기 제2 위치에서 상기 연통구를 개방하는 펌핑개폐부 및 상기 고정부와 상기 펌핑개폐부 사이에 설치되며, 상기 펌핑개폐부의 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 펌핑개폐부가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되도록 하는 펌핑탄성부를 구비하고, 상기 수용공간 내의 공기는, 상기 연통구의 개방에 따라 상기 수용공간으로 유입된 물에 의해 압축되고, 압축된 공기압에 의해 상기 수용공간 내로 유입된 물이 상기 배출부로 배출되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 펌핑개폐부는, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 상기 제2 공간 내의 물이 상기 수용공간으로 유입되도록 하며, 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로의 위치 이동에 따라 상기 수용공간으로 유입된 물의 상기 제2 공간으로의 유출을 방지하고, 상기 펌핑개폐부에 의해 상기 수용공간에 갇힌 물은, 상기 수용공간 내의 압축된 공기의 팽창에 따라 상기 배출부를 통해 배출되며, 상기 배출부는, 상기 원통부의 측면에 형성된 관통홀에 연결된 배출관 및 상기 배출관에 설치되어 상기 배출관을 통한 물의 흐름이 일방향으로 진행되도록 하는 체크밸브를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 수압발생부는,상기 수평관의 상측으로 분기되며, 상기 제1 공간과 연통된 제3 공간을 형성하는 분기관, 상기 분기관의 개구를 커버하되, 상기 분기관의 개구보다 작은 크기의 분출홀을 형성하는 커버부 및 상기 커버부에 설치되어 상기 분기관을 통해 유입된 물의 수압 크기에 따라 개폐되는 수압개폐부를 구비하며, 상기 수압개폐부는, 상기 분기관으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 작을 경우, 상기 분출홀을 통해 외부로 물이 배출되도록 하고, 상기 분기관으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 같거나 클 경우, 상기 분출홀을 폐쇄하여, 상기 분기관을 통한 물의 이동을 차단함으로써 상기 제1 공간으로부터 상기 제2 공간으로 이동되는 물의 수압을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 수압개폐부는,상기 커버부의 상측에 배치되는 배치부, 상기 배치부에 종속된 채, 상기 분출홀을 관통하여 배치되며, 상기 배치부를 기준으로 승강 가능하도록 연결되는 승강부, 상기 승강부의 하측단에 연결되되, 상기 제3 공간에 배치되며, 상기 승강부의 승강에 따라 연동되어 상기 분출홀을 개폐하는 연동부 및 상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부의 상승에 따라 팽창 탄성 변형되고, 팽창 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 승강부를 하강시키는 수압탄성부를 구비하며, 상기 연동부는, 상기 분출홀의 크기보다 크게 형성되며, 상기 제3 공간으로 유입된 물의 수압을 인가 받아 상기 승강부가 상승되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 상기 배치부는, 중앙에 장착홀이 형성된 십자 형태의 본체부, 상기 본체부의 십자 형태 각각의 끝단으로부터 연장된 채, 상기 커버부에 고정되는 레그부 및 상기 장착홀에 삽입된 채, 통공을 형성하는 통공형성부를 구비하며, 상기 승강부는, 상기 통공에 삽입된 채, 하측단은 상기 연동부와 연결되고 상측단은 외부로 노출되며, 상기 연동부의 승강에 따라 상기 통공을 따라 슬라이딩 되는 슬라이딩부 및 상기 슬라이딩부의 상부측에 고정되는 제한부를 구비하고, 상기 수압탄성부는, 하부측은 상기 통공형성부에 고정되고, 상부측은 상기 제한부에 고정된 채, 상기 통공형성부와 상기 제한부의 이격거리 변화에 따라 탄성 변형될 수 있다.
본 발명에 의하면, 별도의 동력원이 없어도 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 퍼 올리거나 지하수의 물을 지상으로 퍼 올릴 수 있다.
또한, 별도의 마중물이 없어도 상대적으로 낮은 고지대 또는 지하수를 끌어올릴 수 있으므로, 사용상 편리성을 증진하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프를 도시한 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프를 도시한 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 펌핑부를 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 수압발생부를 설명하기 위한 개략도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 수압발생부 동작을 설명하기 위한 개략도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프를 도시한 개략 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프를 도시한 개략 단면도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 펌핑부를 설명하기 위한 개략도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 수압발생부를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프(1, 이하 펌프 구조물)은, 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 이동시키는 장치일 수 있다.
본 발명의 펌프 구조물(1)은 수평관(10), 엘보우관(20), 수압발생부(30) 및 펌핑부(40)를 포함할 수 있다.
상기 수평관(10)은, 상대적으로 낮은 고지대의 물이 유입되는 제1 공간(S1)을 형성할 수 있으며, 내부가 빈 직선 원통형 관으로 일측은 개구되고, 타측은 상기 엘보우관(20)과 연결될 수 있다. 개구된 일측으로 상대적으로 낮은 고지대의 물이 유입될 수 있다.
상기 엘보우관(20)은, 상기 수평관(10)의 끝단으로부터 절곡되어 기립되며 상기 수평관(10)으로부터 이동된 물이 이동되는 통로인 제2 공간(S2)을 형성할 수 있다.
상기 엘보우관(20)은 일측은 상기 수평관(10)과 연결되고 타측은 기립된 채 끝단이 더 높은 고지대에 위치할 수 있다. 본 발명의 도면에서는 엘보우관(20)의 길이가 수평관(10)의 길이와 대략 비슷하게 도시되었으나 엘보우관(20)의 길이는 수평관(10)의 길이보다 길 수 있다.
상기 수압발생부(30)는, 상기 수평관(10)에 설치되며, 상기 수평관(10)을 통해 유입된 물의 수압에 의해 개폐되어 상기 수평관(10) 내의 수압을 변화시킬 수 있다.
상기 수압발생부(30)는, 개방된 채 상기 수평관(10)을 통해 유입된 물이 외부로 분출되도록 하며, 물이 외부로 분출되는 중에 유입되는 물의 양이 많아지거나 유수에 의한 압력이 일정 압력 이상이 되면 폐쇄된다. 이 때, 외부로 분출되는데 이용된 수압의 반작용에 의해 상기 엘보우관(20)으로의 수압 상승 효과를 가져올 수 있다.
상기 펌핑부(40)는, 상기 엘보우관(20)의 끝단에 설치된 채, 내부에 수용공간(V)을 형성하며 상기 수압발생부(30)에 의해 상승된 수압에 의해 개방되어, 상기 엘보우관(20) 내의 물이 상기 수용공간(V)으로 이동되도록 할 수 있다.
상기 수용공간(V)은 밀폐된 채, 일정 공기가 체류하고 있으며, 상기 펌핑부(40)가 개방되는 경우 수압에 의해 상기 수용공간(V)으로 유입되고, 유입된 물에 의해 공기는 압축될 수 있다. 그리고, 수압이 낮아지는 경우 폐쇄되어 압축된 공기에 의해 상기 수용공간(V) 내에 갇힌 물은 배출부(415)를 통해 외부(더 높은 고지대)로 배출될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑부(40)는 공간형성부(41) 및 위치이동부(43)를 구비할 수 있다.
상기 공간형성부(41)는, 상기 엘보우관(20)의 끝단에 장착되며, 상기 제2 공간(S2)과 연통되는 수용공간(V)을 형성할 수 있다.
상기 공간형성부(41)는 원통부(411), 구획부(413) 및 배출부(415)를 구비할 수 있다.
상기 원통부(411)는, 상기 수용공간(V)을 규정할 수 있다. 상기 원통부(411)는 원통형의 바닥면은 개구되고, 곡면으로 형성된 측면에는 관통되어 배출부(415)가 형성될 수 있다.
상기 구획부(413)는, 상기 원통부(411)와 상기 엘보우관(20) 사이에 배치된 채, 관통되어 형성되는 연통구(H)를 구비하는 구획부(413) 및 상기 원통부(411)를 관통하여 상기 수용공간(V) 내의 물을 외부로 배출하는 배출부(415)를 구비할 수 있다.
상기 구획부(413)는, 상기 원통부(411)의 하부측 개구와 상기 엘보우관(20)의 상부측 개구 사이에 배치되며, 중앙을 관통하여 형성된 연통구(H)를 통해 상기 제2 공간(S2)의 물이 상기 수용공간(V)으로 이동되는 통로를 제공할 수 있다.
상기 배출부(415)는, 상기 원통부(411)의 측면에 형성된 관통홀에 연결된 배출관(415a) 및 상기 배출관(415a)에 설치되어 상기 배출관(415a)을 통한 물의 흐름이 일방향으로 진행되도록 하는 체크밸브(415b)를 구비할 수 있다.
여기서, 일방향이란 상기 수용공간(V) 내에서 상기 배출관(415a)으로의 방향을 의미한다. 구체적으로, 상기 체크밸브(415b)는 상기 수용공간(V)으로부터 상기 배출관(415a)으로의 물의 이동은 가능하도록 하며, 상기 배출관(415a)으로부터 상기 수용공간(V)으로의 물의 이동은 제한할 수 있다.
상기 위치이동부(43)는, 상기 공간형성부(41)와 상기 엘보우관(20) 사이에 배치되고, 상기 수압발생부(30)에 의해 상승된 수압에 의해 제1 위치에서 상기 수용공간(V) 내측으로의 제2 위치로 위치 이동되며, 상기 제2 위치로의 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동될 수 있다.
상기 위치이동부(43)는, 상기 제1 위치에서 상기 제2 공간(S2)과 상기 수용공간(V)의 연통구(H)를 폐쇄하며, 상기 제2 위치에서 상기 제2 공간(S2)과 상기 수용공간(V)의 연통구(H)를 개방할 수 있다.
구체적으로, 상기 위치이동부(43)는 고정부(431), 펌핑개폐부(433) 및 펌핑탄성부(435)를 구비할 수 있다.
상기 고정부(431)는, 상기 구획부(413)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 상기 고정부(431)는 상기 구획부(413)로부터 기립된 복수의 기립부재와 복수의 기립부재를 연결한 연결부재로 구성될 수 있다.
상기 펌핑개폐부(433)는, 상기 펌핑탄성부(435)를 매개로 상기 고정부(431)에 연결된 채, 상기 제1 위치에서 상기 연통구(H)를 폐쇄하고 상기 제2 위치에서 상기 연통구(H)를 개방할 수 있다.
상기 펌핑탄성부(435)는, 상기 고정부(431) 중 연결부재와 상기 펌핑개폐부(433) 사이에 설치되며, 상기 펌핑개폐부(433)의 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 펌핑개폐부(433)가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되도록 할 수 있다.
상기 수용공간(V) 내의 공기는, 상기 연통구(H)의 개방에 따라 상기 수용공간(V)으로 유입된 물에 의해 압축되고, 압축된 공기압에 의해 상기 수용공간(V) 내로 유입된 물이 상기 배출부(415)로 배출되도록 할 수 있다.
상기 펌핑개폐부(433)는, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 상기 제2 공간(S2) 내의 물이 상기 수용공간(V)으로 유입되도록 할 수 있다.
또한 상기 펌핑개폐부(433)는, 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로의 위치 이동에 따라 상기 수용공간(V)으로 유입된 물의 상기 제2 공간(S2)으로의 유출을 방지할 수 있다.
상기 펌핑개폐부(433)에 의해 상기 수용공간(V)에 갇힌 물은, 상기 수용공간(V) 내의 압축된 공기의 팽창에 따라 상기 배출부(415)를 통해 배출될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 구조물(1)의 수압발생부(30)는 분기관(31), 커버부(33) 및 수압개폐부(35)를 구비할 수 있다.
상기 분기관(31)은 상기 수평관(10)의 상측으로 분기되며, 상기 제1 공간(S1)과 연통된 제3 공간(S3)을 형성할 수 있다.
상기 커버부(33)는, 상기 분기관(31)의 개구를 커버하되, 상기 분기관(31)의 개구보다 작은 크기의 분촐훌(Q)을 형성할 수 있다.
상기 수압개폐부(35)는, 상기 커버부(33)에 설치되어 상기 분기관(31)을 통해 유입된 물의 수압 크기에 따라 개폐될 수 있다.
상기 수압개폐부(35)는, 상기 분기관(31)으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 작을 경우, 상기 분촐훌(Q)을 통해 외부로 물이 배출되도록 하고, 상기 분기관(31)으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 같거나 클 경우, 상기 분촐훌(Q)을 폐쇄하여, 상기 분기관(31)을 통한 물의 이동을 차단함으로써 상기 제1 공간(S1)으로부터 상기 제2 공간(S2)으로 이동되는 물의 수압을 높일 수 있다.
보다 구체적으로 상기 수압발생부(30)는, 개방된 채 상기 수평관(10)을 통해 상기 분기관(31)으로 유입된 물의 수압의 크기가 제1 크기보다 작으면 상기 분촐훌(Q)을 통해 외부로 물이 분출되도록 하며, 상기 수평관(10)을 통해 상기 분기관(31)으로 유입된 물의 수압의 크기가 점진적으로 커져 제1 크기보다 같거나 커지면, 폐쇄되어 외부로 분출되는데 이용된 수압의 반작용에 의해 상기 엘보우관(20)으로의 수압 상승 효과를 가져온다.
이 때, 물의 수압이 커지는 이유는 물의 양이 많아지거나 유수에 의한 압력이 일정 압력 이상이 되는 경우이다.
상기 수압개폐부(35)는 배치부(351), 승강부(353), 연동부(355) 및 수압탄성부(357)를 구비할 수 있다.
상기 배치부(351)는, 상기 커버부(33)의 상측에 배치될 수 있다.
상기 배치부(351)는, 중앙에 장착홀(P)이 형성된 십자 형태의 본체부(351a), 상기 본체부(351a)의 십자 형태 각각의 끝단으로부터 연장된 채, 상기 커버부(33)에 고정되는 레그부(351b) 및 상기 장착홀(P)에 삽입된 채, 통공(R)을 형성하는 통공형성부(351c)를 구비할 수 있다.
상기 승강부(353)는, 상기 배치부(351)에 종속된 채, 상기 분촐훌(Q)을 관통하여 배치되며, 상기 배치부(351)를 기준으로 승강 가능하도록 연결될 수 있다.
상기 승강부(353)는, 상기 통공(R)에 삽입된 채, 하측단은 상기 연동부(355)와 연결되고 상측단은 외부로 노출되며, 상기 연동부(355)의 승강에 따라 상기 통공(R)을 따라 슬라이딩 되는 슬라이딩부(353a) 및 상기 슬라이딩부(353a)의 상부측에 고정되는 제한부(353b)를 구비할 수 있다.
상기 연동부(355)는, 상기 승강부(353)의 하측단에 연결되되, 상기 제3 공간(S3)에 배치되며, 상기 승강부(353)의 승강에 따라 연동되어 상기 분촐훌(Q)을 개폐할 수 있다.
상기 연동부(355)는, 상기 분촐훌(Q)의 크기보다 크게 형성되며, 상기 제3 공간(S3)으로 유입된 물의 수압을 인가 받아 상기 승강부(353)가 상승되도록 할 수 있다.
상기 수압탄성부(357)는, 상기 승강부(353)에 연결되며, 상기 승강부(353)의 상승에 따라 팽창 탄성 변형되고, 팽창 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 승강부(353)를 하강시킬 수 있다.
상기 수압탄성부(357)는, 하부측은 상기 통공형성부(351c)에 고정되고, 상부측은 상기 제한부(353b)에 고정된 채, 상기 통공형성부(351c)와 상기 제한부(353b)의 이격거리 변화에 따라 탄성 변형될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 수격 펌프의 수압발생부 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 상기 수평관(10)의 일측 개구로부터 유입된 물은 상기 수평관(10)의 제1 공간(S1), 상기 분기관(31)의 제3 공간(S3) 및 상기 엘보우관(20)의 제2 공간(S2)을 메우게 된다.
상기 제3 공간(S3)에 유입된 물의 수압은 제1 크기보다 작은 상태이다. 이 때, 상기 제3 공간(S3)에 유입된 물은 상기 분촐훌(Q)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 펌핑부(40)의 연통구(H)는 폐쇄된 채, 상기 제2 공간(S2)으로 유입된 물은 상기 수용공간(V)으로 유입되지 못하고 상기 제2 공간(S2)에 체류하게 된다.
상기 수평관(10)으로부터 유입된 물의 양 또는 유입된 물의 수압에 따라 상기 수압발생부(30)에 인가된 물의 수압이 제1 크기와 같거나 크게 될 경우, 상기 연동부(355)는 인가된 수압에 의해 상승되고 이 때 상기 분촐훌(Q)은 폐쇄된다. 또한 상기 연동부(355)의 상승에 따라 상기 수압탄성부(357)는 팽창 탄성 변형된다(도 5의 확대도 참조).
상기 분촐훌(Q)의 폐쇄에 따라, 외부로 분출되는데 이용된 수압의 반작용에 의해 상기 엘보우관(20)으로의 수압 상승 효과를 가져온다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 분촐훌(Q)의 폐쇄에 따른 수압 상승 효과에 따라 상기 위치이동부(43)가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 위치 이동되며 상기 연통구(H)가 개방된다.
상기 연통구(H)의 개방에 따라 상기 제2 공간(S2)의 물은 상기 수용공간(V)으로 유입되고, 이 때 펌핑탄성부(435)는 압축 탄성 변형될 수 있다.
상기 수용공간(V)은 밀폐된 채, 일정 공기가 체류하고 있으며, 상기 수용공간(V)으로 유입된 물에 의해 공기는 압축될 수 있다. 그리고, 수압이 낮아져 상기 위치이동부(43)가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 복귀하면 상기 연통구(H)는 폐쇄되어 상기 연통구(H)를 통한 물의 이동은 제한된다.
이 때, 상기 위치이동부(43)의 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로의 복귀는 상기 펌핑탄성부(435)의 복원력에 의해 구현될 수 있다.
상기 연통구(H)의 폐쇄에 따라 압축된 공기에 의해 상기 수용공간(V) 내에 갇힌 물은 배출관(415a)을 통해 외부(더 높은 고지대)로 배출될 수 있으며, 체크밸브(415b)에 의해 역류가 방지된다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 무동력 수격 펌프
10: 수평관
20: 엘보우관
30: 수압발생부
31: 분기관
33: 커버부
35: 수압개폐부
40: 펌핑부
41: 공간형성부
411: 원통부
413: 구획부
415: 배출부
43: 위치이동부
431: 고정부
433: 펌핑개폐부
435: 펌핑탄성부

Claims (5)

  1. 상대적으로 낮은 고지대의 물을 더 높은 고지대로 이동시키기 위한 무동력 수격 펌프에 있어서,
    상대적으로 낮은 고지대의 물이 유입되는 제1 공간을 형성하는 수평관;
    상기 수평관의 끝단으로부터 절곡되어 기립되며 상기 수평관으로부터 이동된 물이 이동되는 통로인 제2 공간을 형성하는 엘보우관;
    상기 수평관에 설치되며, 상기 수평관을 통해 유입된 물의 수압에 의해 개폐되어 상기 수평관 내의 수압을 변화시키는 수압발생부; 및
    상기 엘보우관의 끝단에 설치된 채, 내부에 수용공간을 형성하며 상기 수압발생부에 의해 상승된 수압에 의해 개방되어, 상기 엘보우관 내의 물이 상기 수용공간으로 이동되도록 하는 펌핑부;를 포함하고,
    상기 펌핑부는,
    상기 엘보우관의 끝단에 장착되며, 상기 제2 공간과 연통되는 수용공간을 형성하는 공간형성부 및
    상기 공간형성부와 상기 엘보우관 사이에 배치되고, 상기 수압발생부에 의해 상승된 수압에 의해 제1 위치에서 상기 수용공간 내측으로의 제2 위치로 위치 이동되며, 상기 제2 위치로의 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되는 위치이동부를 구비하며,
    상기 위치이동부는,
    상기 제1 위치에서 상기 제2 공간과 상기 수용공간의 연통구를 폐쇄하며, 상기 제2 위치에서 상기 제2 공간과 상기 수용공간의 연통구를 개방하고,
    상기 수압발생부는,
    상기 수평관의 상측으로 분기되며, 상기 제1 공간과 연통된 제3 공간을 형성하는 분기관,
    상기 분기관의 개구를 커버하되, 상기 분기관의 개구보다 작은 크기의 분출홀을 형성하는 커버부 및
    상기 커버부에 설치되어 상기 분기관을 통해 유입된 물의 수압 크기에 따라 개폐되는 수압개폐부를 구비하며,
    상기 수압개폐부는,
    상기 분기관으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 작을 경우, 상기 분출홀을 통해 외부로 물이 배출되도록 하고,
    상기 분기관으로 유입된 수압의 크기가 제1 크기보다 같거나 클 경우, 상기 분출홀을 폐쇄하여, 상기 분기관을 통한 물의 이동을 차단함으로써 상기 제1 공간으로부터 상기 제2 공간으로 이동되는 물의 수압을 높이고,
    상기 수압개폐부는,
    상기 커버부의 상측에 배치되는 배치부,
    상기 배치부에 종속된 채, 상기 분출홀을 관통하여 배치되며, 상기 배치부를 기준으로 승강 가능하도록 연결되는 승강부,
    상기 승강부의 하측단에 연결되되, 상기 제3 공간에 배치되며, 상기 승강부의 승강에 따라 연동되어 상기 분출홀을 개폐하는 연동부 및
    상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부의 상승에 따라 팽창 탄성 변형되고, 팽창 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 승강부를 하강시키는 수압탄성부를 구비하며,
    상기 연동부는,
    상기 분출홀의 크기보다 크게 형성되며, 상기 제3 공간으로 유입된 물의 수압을 인가 받아 상기 승강부가 상승되도록 하고,
    상기 배치부는,
    중앙에 장착홀이 형성된 십자 형태의 본체부,
    상기 본체부의 십자 형태 각각의 끝단으로부터 연장된 채, 상기 커버부에 고정되는 레그부 및
    상기 장착홀에 삽입된 채, 통공을 형성하는 통공형성부를 구비하며,
    상기 승강부는,
    상기 통공에 삽입된 채, 하측단은 상기 연동부와 연결되고 상측단은 외부로 노출되며, 상기 연동부의 승강에 따라 상기 통공을 따라 슬라이딩 되는 슬라이딩부 및
    상기 슬라이딩부의 상부측에 고정되는 제한부를 구비하고,
    상기 수압탄성부는,
    하부측은 상기 통공형성부에 고정되고, 상부측은 상기 제한부에 고정된 채, 상기 통공형성부와 상기 제한부의 이격거리 변화에 따라 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 무동력 수격 펌프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공간형성부는,
    상기 수용공간을 규정하는 원통부, 상기 원통부와 상기 엘보우관 사이에 배치된 채, 관통되어 형성되는 연통구를 구비하는 구획부 및 상기 원통부를 관통하여 상기 수용공간 내의 물을 외부로 배출하는 배출부를 구비하며,
    상기 위치이동부는,
    상기 구획부에 고정되는 고정부, 상기 고정부에 연결된 채, 상기 제1 위치에서 상기 연통구를 폐쇄하고 상기 제2 위치에서 상기 연통구를 개방하는 펌핑개폐부 및 상기 고정부와 상기 펌핑개폐부 사이에 설치되며, 상기 펌핑개폐부의 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 탄성 변형되고, 탄성 변형에 의한 복원력에 의해 상기 펌핑개폐부가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 위치 이동되도록 하는 펌핑탄성부를 구비하고,
    상기 수용공간 내의 공기는,
    상기 연통구의 개방에 따라 상기 수용공간으로 유입된 물에 의해 압축되고, 압축된 공기압에 의해 상기 수용공간 내로 유입된 물이 상기 배출부로 배출되도록 하고,
    상기 펌핑개폐부는,
    상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로의 위치 이동에 따라 상기 제2 공간 내의 물이 상기 수용공간으로 유입되도록 하며,
    상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로의 위치 이동에 따라 상기 수용공간으로 유입된 물의 상기 제2 공간으로의 유출을 방지하고,
    상기 펌핑개폐부에 의해 상기 수용공간에 갇힌 물은, 상기 수용공간 내의 압축된 공기의 팽창에 따라 상기 배출부를 통해 배출되며,
    상기 배출부는,
    상기 원통부의 측면에 형성된 관통홀에 연결된 배출관 및 상기 배출관에 설치되어 상기 배출관을 통한 물의 흐름이 일방향으로 진행되도록 하는 체크밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 무동력 수격 펌프.
  4. 삭제
  5. 삭제
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