KR102389423B1

KR102389423B1 - water pump

Info

Publication number: KR102389423B1
Application number: KR1020207024937A
Authority: KR
Inventors: 다이 가키모토
Original assignee: 가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2022-04-21
Also published as: WO2019171930A1; CN111819355B; JP2019157711A; CN111819355A; JP6568613B1; KR20200111792A

Abstract

본 발명의 일 양태인 주수 펌프는, 펌프 케이스와 플런저를 구비하고, 펌프 케이스 내의 플런저를 작동유의 압력을 이용하여 토출구측으로 이동시킴으로써, 토출 대상인 물을 가압하여 토출하는 것이다. 펌프 케이스는, 플런저의 외주면과 펌프 케이스의 내주면의 간극을 유하하는 물을 배출하기 위한 배수 드레인부와, 토출 대상인 물을 토출한 후의 플런저를, 펌프 케이스의 토출구측과는 반대측으로 이동시킴으로써, 토출 대상인 물을 토출하기 전의 기준 위치로 복귀시키는 공기 스프링을 구비한다. 공기 스프링은, 배수 드레인부보다 하측의 위치에서 플런저의 외주면과 펌프 케이스의 내주면에 둘러싸이는 공기실에, 배수 드레인부의 내부 압력보다 큰 압력의 공기를 공급함으로써 구성된다.A water injection pump according to an aspect of the present invention includes a pump case and a plunger, and by moving the plunger in the pump case toward the discharge port using the pressure of hydraulic oil, pressurizes and discharges water to be discharged. The pump case includes a drain drain part for discharging water flowing through a gap between an outer circumferential surface of the plunger and an inner circumferential surface of the pump case, and the plunger after discharging the water to be discharged is discharged by moving the plunger to the opposite side to the discharge port side of the pump case. An air spring is provided for returning the target water to a reference position before discharging. The air spring is constituted by supplying air at a pressure greater than the internal pressure of the drain drain portion to an air chamber surrounded by the outer peripheral surface of the plunger and the inner peripheral surface of the pump case at a position lower than the drain drain portion.

Description

water pump

본 발명은 주수 (注水) 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a water pump.

종래, 선박에 탑재되는 선박용 디젤 엔진에는, 실린더 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 펌프가 적용되어 있다. 일반적으로, 연료 분사 펌프는, 중공 원통 형상의 펌프 케이스와, 펌프 케이스 내에 왕복동 (往復動) 가능하게 형성되는 플런저 (피스톤) 를 구비하고, 작동유의 압력을 이용하여 플런저를 펌프 케이스의 토출구측으로 이동시킴으로써, 연료를 가압하여 토출한다. 연료 분사 펌프로부터 토출된 연료는, 실린더에 형성된 연료 분사 밸브에 배관 등을 통해 압송되어, 연료 분사 밸브의 분사구로부터 실린더 내의 연소실에 분사된다.BACKGROUND ART Conventionally, a fuel injection pump for injecting fuel into a cylinder is applied to a marine diesel engine mounted on a ship. BACKGROUND ART In general, a fuel injection pump includes a hollow cylindrical pump case and a plunger (piston) formed reciprocally in the pump case, and moves the plunger to the discharge port side of the pump case using the pressure of hydraulic oil. By doing so, the fuel is pressurized and discharged. The fuel discharged from the fuel injection pump is pressurized to a fuel injection valve formed in the cylinder through a pipe or the like, and is injected from an injection port of the fuel injection valve to a combustion chamber in the cylinder.

또, 연료 분사 펌프는, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되는 바와 같이, 펌프 케이스의 토출구측과는 반대측으로 플런저를 탄성 지지하는 압축 스프링 (코일 스프링) 을 펌프 케이스 내에 구비하고 있다. 플런저는, 상기와 같이 연료를 토출한 후, 압축 스프링의 탄성력에 의해 펌프 케이스 내로부터 작동유를 밀어내는 방향으로 이동하면서, 연료를 토출하기 전의 원래의 위치 (이하, 적절히 기준 위치라고 한다) 로 복귀한다.Moreover, the fuel injection pump is equipped with the compression spring (coil spring) which elastically supports the plunger in the opposite side to the discharge port side of a pump case, in a pump case, as disclosed by patent document 1, for example. After discharging fuel as described above, the plunger returns to its original position before discharging fuel (hereinafter referred to as a reference position as appropriate) while moving in a direction to push hydraulic oil out of the pump case by the elastic force of the compression spring. do.

일본 공개특허공보 2017-31918호Japanese Patent Laid-Open No. 2017-31918

그런데, 선박의 분야에 있어서는, 종래, 선박용 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 (NOx) 을 저감하는 수법의 하나로서, 물 (水) 기술이 제안되어 있다. 이 물 기술은, 실린더 내의 연소실에 물을 첨가함으로써, 연소실 내에서의 연료의 연소 온도를 낮춰 NOx 의 배출량을 저감하는 것이다. 이와 같은 물 기술에는, 통상, 분사 전의 연료 (연료 분사 밸브 등의 연료 유통로 내에 존재하는 연료 스택) 중에 물을 주입하거나, 또는, 연소실에 물을 단독으로 주입 (분사) 하는 것 등을 위해서, 작동유의 압력을 이용한 유압 구동식의 주수 펌프가 적용된다.By the way, in the field of ships, conventionally, the water technology is proposed as one of the methods of reducing nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas discharged|emitted from a marine diesel engine. This water technology reduces the emission of NOx by lowering the combustion temperature of fuel in the combustion chamber by adding water to the combustion chamber in the cylinder. In such a water technology, water is usually injected into the fuel before injection (a fuel stack existing in a fuel flow path such as a fuel injection valve), or water is injected (injected) alone into the combustion chamber. A hydraulically driven water pump using the pressure of hydraulic oil is applied.

유압 구동식의 주수 펌프는, 예를 들어, 상기 서술한 연료 분사 펌프의 구조를 채용하여 토출 대상을 연료에서 물로 치환함으로써, 간이하게 구성하는 것이 가능하다. 그러나, 이와 같은 주수 펌프에서는, 펌프 케이스 내에 잔류하는 물이 플런저의 외벽면과 펌프 케이스의 내벽면의 간극을 통과하여 압축 스프링과 접촉하는 경우가 있고, 이 경우, 압축 스프링이 부식되어 손상될 우려가 있다. 비록 상기 간극을 시일 부재에 의해 밀폐하였다고 해도, 물의 토출마다 왕복동을 실시하는 플런저가 시일 부재 상에서 반복하여 슬라이딩함으로써, 시일 부재가 마모 혹은 손상되면 상기 간극의 밀폐를 유지할 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 물을 토출한 후의 플런저를 기준 위치로 복귀시키기 위한 압축 스프링에 대해, 물과의 접촉에서 기인하는 부식, 손상을 방지하는 대책을 취할 필요가 있다. 예를 들어, 압축 스프링의 재질을 SUS 로 하는 등의 대책을 취함으로써 상기 압축 스프링의 부식을 방지할 수 있다. 그러나, 이 경우, 주수 펌프 본체가 대형화되고, 이것에서 기인하여, 주수 펌프에 소요되는 비용이 증대된다. 나아가서는, 주수 펌프의 배치 스페이스의 자유도가 낮아진다는 문제가 있다.The hydraulically driven water pump can be configured simply, for example, by adopting the structure of the fuel injection pump described above and replacing the discharge target with water from fuel. However, in such a water pump, the water remaining in the pump case may pass through a gap between the outer wall surface of the plunger and the inner wall surface of the pump case to contact the compression spring, and in this case, the compression spring may be corroded and damaged. there is Even if the gap is closed by the sealing member, there is a fear that the seal member may not be able to maintain the sealing of the gap if the seal member is worn or damaged because the plunger which reciprocates every time water is discharged repeatedly slides on the seal member. For this reason, with respect to the compression spring for returning the plunger to the reference position after discharging water, it is necessary to take measures to prevent corrosion and damage resulting from contact with water. For example, by taking measures such as making the material of the compression spring SUS, it is possible to prevent corrosion of the compression spring. However, in this case, the main body of the water pump is enlarged, and, due to this, the cost required for the water pump increases. Furthermore, there is a problem that the degree of freedom of the arrangement space of the water pump is low.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 물을 토출한 후의 플런저를 기준 위치로 복귀시키기 위한 압축 스프링의 물에 의한 부식, 손상을 회피하면서, 소형이며 저렴한 주수 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a compact and inexpensive water pump while avoiding corrosion and damage caused by water of a compression spring for returning a plunger to a reference position after discharging water.

상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 펌프 케이스와 상기 펌프 케이스 내에 왕복동 가능하게 형성되는 플런저를 구비하고, 작동유의 압력을 이용하여 상기 플런저를 상기 펌프 케이스의 토출구측으로 이동시킴으로써, 상기 펌프 케이스 내의 토출 대상인 물을 가압하여 토출하는 주수 펌프에 있어서, 상기 펌프 케이스는, 상기 플런저의 외주면과 상기 펌프 케이스의 내주면의 간극을 유하 (流下) 하는 물을 배출하기 위한 배수 드레인부와, 상기 토출 대상인 물을 토출한 후의 상기 플런저를, 상기 펌프 케이스의 토출구측과는 반대측으로 이동시킴으로써, 상기 토출 대상인 물을 토출하기 전의 기준 위치로 복귀시키는 공기 스프링을 구비하고, 상기 공기 스프링은, 상기 플런저의 외주면과 상기 펌프 케이스의 내주면에 둘러싸이는 공간으로서 상기 배수 드레인부보다 하측에 위치하는 공기실에, 상기 배수 드레인부의 내부 압력보다 큰 압력의 공기를 공급함으로써 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problem and achieve the objective, the water injection pump which concerns on this invention is provided with a pump case and the plunger formed so that it can reciprocate in the said pump case, The said plunger is pumped using the pressure of hydraulic oil. In the water pump which pressurizes and discharges the water to be discharged in the pump case by moving it toward the discharge port side of the case, the pump case discharges water flowing down the gap between the outer circumferential surface of the plunger and the inner circumferential surface of the pump case an air spring for returning to the reference position before discharging the discharging object water by moving the plunger after discharging the discharging object water to the side opposite to the discharging port side of the pump case, , the air spring is a space surrounded by the outer circumferential surface of the plunger and the inner circumferential surface of the pump case, and is configured by supplying air at a pressure greater than the internal pressure of the drain drain part to an air chamber located below the drain drain part characterized in that

또, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 상기 발명에 있어서, 상기 펌프 케이스는, 상기 공기실보다 하측에, 상기 펌프 케이스 내에 잔류하는 작동유를 배출하기 위한 작동유 드레인부를 구비하고, 상기 공기실은, 상측의 상기 배수 드레인부와 하측의 상기 작동유 드레인부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.Further, in the water pump according to the present invention, in the above invention, the pump case is provided with a hydraulic oil drain part for discharging hydraulic oil remaining in the pump case below the air chamber, and the air chamber is located on the upper side. It characterized in that it is positioned between the drain drain part and the hydraulic oil drain part on the lower side.

또, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 상기 발명에 있어서, 상기 배수 드레인부와 상기 공기실의 사이에 형성되고, 상기 플런저의 외주면과 상기 펌프 케이스의 내주면의 간극과 상기 공기실의 연통을 폐색하는 제 1 시일 부재와, 상기 공기실보다 하측에 형성되고, 상기 펌프 케이스의 내부 공간 중 상기 공기실보다 하측에 위치하는 하측 내부 공간과 상기 공기실의 연통을 폐색하는 제 2 시일 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, in the water injection pump according to the present invention, in the above invention, the drain drain part and the air chamber are formed to block communication between the air chamber and the gap between the outer peripheral surface of the plunger and the inner peripheral surface of the pump case. a first sealing member and a second sealing member formed below the air chamber and blocking communication between the air chamber and a lower inner space located below the air chamber among the inner spaces of the pump case; characterized.

본 발명에 의하면, 물을 토출한 후의 플런저를 기준 위치로 복귀시키기 위한 압축 스프링의 물에 의한 부식, 손상을 회피하면서, 소형이며 저렴한 주수 펌프를 제공할 수 있다는 효과를 발휘한다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a compact and inexpensive water injection pump while avoiding corrosion and damage caused by water of a compression spring for returning the plunger to the reference position after discharging water.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 공기 스프링의 작용을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a cross-sectional schematic diagram which shows one structural example of the water injection pump which concerns on embodiment of this invention.
Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the water pump according to the embodiment of the present invention.
It is a figure for demonstrating the action|action of the air spring in embodiment of this invention.

이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 주수 펌프의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 도면은 모식적인 것으로, 각 요소의 치수 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있음에 유의할 필요가 있다. 도면 상호 간에 있어서도, 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호가 부여되어 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, preferable embodiment of the water injection pump which concerns on this invention is described in detail. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, it is necessary to note that the drawings are schematic, and the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. may differ from actual ones. Also between drawings, there are cases in which parts having mutually different dimensional relationships and ratios are included. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the same structural part.

(주수 펌프의 구성) (Configuration of water pump)

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다. 본 실시형태에서는, 이 주수 펌프 (10) 가 선박용 디젤 엔진 (도시 생략) 의 연료 유통로 내에 물을 주입하는 것인 경우를 예시한다. 또한, 선박용 디젤 엔진의 연료 유통로는, 특별히 도시하지 않지만, 연료 분사 펌프의 토출구로부터 배관을 통해서 연료 분사 밸브의 분사구에 이르는 연료의 유통로이다. 연료 분사 펌프는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내에 연료를 분사하기 위한 연료 분사 밸브에 대해, 배관 등을 통해서 연료를 분사하는 장치이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a cross-sectional schematic diagram which shows one structural example of the water injection pump which concerns on embodiment of this invention. In this embodiment, the case where this water injection pump 10 injects water into the fuel flow path of the marine diesel engine (not shown) is exemplified. In addition, although not shown in particular as a fuel flow path of a marine diesel engine, it is a flow path of the fuel which reaches the injection port of a fuel injection valve through piping from the discharge port of a fuel injection pump. A fuel injection pump is an apparatus which injects fuel through piping etc. with respect to the fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder of a marine diesel engine.

주수 펌프 (10) 는, 작동유의 압력을 이용하여 물을 토출하는 유압 구동식의 주수 펌프로, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 펌프 케이스 (1) 와, 플런저 (6) 와, 펌프 케이스 (1) 와 플런저 (6) 의 간극을 폐색하기 위한 시일 링 (7, 8) 과, 플런저 (6) 의 이동량 (리프트량) 을 검출하기 위한 검출부 (9) 와, 펌프 케이스 (1) 내에 물을 공급하기 위한 급수부 (17) 를 구비한다. 또, 펌프 케이스 (1) 는, 배수 드레인부 (11) 와, 작동유 드레인부 (12) 와, 플런저 (6) 에 탄성력을 부여하는 공기 스프링 (13) 과, 이 공기 스프링 (13) 을 구성하기 위한 공기실 (14), 공기 유로 (15a) 및 공기 입출구 (15b) 를 구비한다.The water injection pump 10 is a hydraulically driven water pump that discharges water using the pressure of hydraulic oil, and as shown in FIG. 1 , a pump case 1 , a plunger 6 , and a pump case 1 . and seal rings 7 and 8 for closing the gap between the plunger 6 and the detection unit 9 for detecting a movement amount (lift amount) of the plunger 6 , and supplying water into the pump case 1 It is provided with a water supply unit (17) for. In addition, the pump case 1 includes a drain drain part 11, a hydraulic oil drain part 12, an air spring 13 that provides an elastic force to the plunger 6, and this air spring 13. It has an air chamber 14, an air flow path 15a, and an air inlet and outlet 15b for

펌프 케이스 (1) 는, 예를 들어, 중공의 원통 형상을 이루는 펌프용 케이스로, 중공의 원통 형상을 이루는 복수의 원통상 부재를 조합함으로써 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 펌프 케이스 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 토출부 (2) 와, 설치대부 (3) 와, 지지부 (4) 와, 토출 밸브부 (5) 에 의해 구성된다.The pump case 1 is, for example, a pump case having a hollow cylindrical shape, and is constituted by combining a plurality of cylindrical members forming a hollow cylindrical shape. In this embodiment, the pump case 1 is comprised by the discharge part 2, the mounting base part 3, the support part 4, and the discharge valve part 5, as shown in FIG. .

토출부 (2) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 플런저 (6) 의 물 피스톤부 (6a) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있는 내부 공간을 갖는 중공의 원통상 부재이다. 토출부 (2) 는, 이 내부 공간 중, 토출 밸브부 (5) 의 하단부와 물 피스톤부 (6a) 의 상단부에 둘러싸이는 공간 부분을 토출실 (2a) 로서 갖는다. 토출실 (2a) 은, 토출 대상인 물을 일시 저류 (貯留) 하는 공간이다. 특별히 도시하지 않지만, 토출부 (2) 는, 볼트 등의 연결 부재에 의해 지지부 (4) 와 연결되어 있다.The discharge part 2 is a hollow cylindrical member which has an internal space which can accommodate the water piston part 6a of the plunger 6 reciprocally, as shown in FIG. The discharge part 2 has, as the discharge chamber 2a, a space part enclosed by the lower end of the discharge valve part 5 and the upper end of the water piston part 6a among this internal space. The discharge chamber 2a is a space for temporarily storing water to be discharged. Although not shown in particular, the discharge part 2 is connected with the support part 4 by connection members, such as a bolt.

설치대부 (3) 는, 작동유의 압력을 축적하는 축압부 등의 작동유 공급 설비 (도시 생략) 에 주수 펌프 (10) 를 장착하기 위한 케이스 부분이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 설치대부 (3) 는, 예를 들어 중공의 원통 형상으로 형성되고, 플런저 (6) 를 작동시키는 작동유를 받아들이기 위한 내부 공간인 작동유실 (3a) 을 갖는다. 작동유실 (3a) 은, 플런저 (6) 의 작동유 피스톤부 (6b) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있도록 형성된다. 특별히 도시하지 않지만, 설치대부 (3) 는, 볼트 등의 연결 부재에 의해 지지부 (4) 와 연결되어 있다.The mounting base part 3 is a case part for attaching the water injection pump 10 to hydraulic oil supply facilities (not shown), such as a pressure accumulator which accumulate|stores the pressure of hydraulic oil. As shown in FIG. 1, the mounting base part 3 is formed, for example in a hollow cylindrical shape, and has the hydraulic oil chamber 3a which is an internal space for receiving the hydraulic oil which operates the plunger 6. As shown in FIG. The hydraulic oil chamber 3a is formed so that the hydraulic oil piston part 6b of the plunger 6 can be accommodated reciprocally. Although not shown in particular, the mounting base part 3 is connected with the support part 4 by connection members, such as a bolt.

지지부 (4) 는, 펌프 케이스 (1) 에 형성되는 플런저 (6) 및 검출부 (9) 를 지지하기 위한 케이스 부분이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 지지부 (4) 는, 예를 들어 중공의 원통 형상으로 형성되고, 플런저 (6) 의 도중부 (본 실시형태에서는 물 피스톤부 (6a) 의 하측 부분, 규제부 (6c) 및 수력부 (受力部) (6d)) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있는 내부 공간을 갖는다. 지지부 (4) 는, 이 내부 공간 중, 상측의 시일 링 (7) 과 하측의 시일 링 (8) 의 사이에 위치하는 공간 부분을 공기실 (14) 로서 갖고, 이 공기실 (14) 보다 하측에 위치하는 공간 부분을 하측 내부 공간 (4a) 으로서 갖는다. 지지부 (4) 는, 플런저 (6) 의 규제부 (6c) 및 수력부 (6d) 가 공기실 (14) 내에 면하도록, 시일 링 (7, 8) 을 개재하여 플런저 (6) 를 축 방향 (F1) 으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 또, 지지부 (4) 는, 검출부 (9) 의 검출 단자가 하측 내부 공간 (4a) 에 수용되도록 검출부 (9) 를 지지한다.The support part 4 is a case part for supporting the plunger 6 and the detection part 9 which are formed in the pump case 1 . As shown in FIG. 1 , the support part 4 is formed, for example, in a hollow cylindrical shape, and is an intermediate part of the plunger 6 (in this embodiment, the lower part of the water piston part 6a, the regulating part 6c) ) and a hydraulic power unit (6d)) having an internal space capable of accommodating it reciprocally. The support part 4 has, as the air chamber 14, the space part located between the upper seal ring 7 and the lower seal ring 8 among this internal space, and is lower than this air chamber 14. It has a space portion located in the lower inner space 4a. The support part 4 moves the plunger 6 via the seal rings 7 and 8 in the axial direction ( F1) to support sliding. Moreover, the support part 4 supports the detection part 9 so that the detection terminal of the detection part 9 may be accommodated in the lower internal space 4a.

토출 밸브부 (5) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 토출부 (2) 의 상단부에 끼워 맞춤 등에 의해 장착되어 있다. 예를 들어, 토출 밸브부 (5) 는, 중공의 원통 형상으로 형성되고, 토출부 (2) 의 토출실 (2a) 에 통하는 체크 밸브 (5a) 와, 체크 밸브 (5a) 의 출구측에 통하는 토출구 (5b) 를 갖는다. 또, 토출 밸브부 (5) 에는, 토출구 (5b) 에 통하는 주수관 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 체크 밸브 (5a) 는, 주수 펌프 (10) 에 의한 물의 토출 방향을 소정 방향 (도 1 에서는 토출실 (2a) 측에서부터 토출구 (5b) 측으로의 방향) 으로 규제하는 것과 함께, 이 물의 역류를 방지한다. 토출구 (5b) 는, 체크 밸브 (5a) 를 개재하여 토출실 (2a) 로부터 토출된 물을 주수관 안으로 유도한다.As shown in FIG. 1 , the discharge valve unit 5 is attached to the upper end of the discharge unit 2 by fitting or the like. For example, the discharge valve part 5 is formed in a hollow cylindrical shape, and the check valve 5a which communicates with the discharge chamber 2a of the discharge part 2 is connected to the outlet side of the check valve 5a. It has a discharge port 5b. Moreover, the water main pipe (not shown) which communicates with the discharge port 5b is formed in the discharge valve part 5. As shown in FIG. The check valve 5a regulates the discharge direction of water by the water pump 10 to a predetermined direction (the direction from the discharge chamber 2a side to the discharge port 5b side in FIG. 1) and prevents the backflow of this water. do. The discharge port 5b guides the water discharged from the discharge chamber 2a into the water main pipe via the check valve 5a.

플런저 (6) 는, 작동유의 압력을 이용하여 토출 대상인 물을 가압하여 토출하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 플런저 (6) 는, 물 피스톤부 (6a) 와, 작동유 피스톤부 (6b) 와, 규제부 (6c) 와, 수력부 (6d) 와, 테이퍼부 (6e) 에 의해 구성되는 원기둥상 부재로, 펌프 케이스 (1) 내에 왕복동 가능하게 형성된다.The plunger 6 is for pressurizing and discharging the water which is a discharge object using the pressure of hydraulic oil. As shown in FIG. 1 , the plunger 6 includes a water piston part 6a, a hydraulic oil piston part 6b, a regulating part 6c, a hydraulic power part 6d, and a taper part 6e. It is a cylindrical member comprised, and is formed in the pump case 1 so that reciprocation is possible.

물 피스톤부 (6a) 는, 토출 대상인 물을 가압하여 토출하기 위한 부분이다. 물 피스톤부 (6a) 는, 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 의 일단측 (도 1 에서는 상측) 에 형성된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 물 피스톤부 (6a) 는, 토출부 (2) 로부터 지지부 (4) 에 걸쳐 연속되는 펌프 케이스 (1) 의 내부 공간에 수용되고, 시일 링 (7) 을 개재하여 지지부 (4) 에 지지된다. 물 피스톤부 (6a) 는, 시일 링 (7) 상을 슬라이딩하면서 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 으로 왕복동한다. 이 때, 물 피스톤부 (6a) 는, 토출실 (2a) 을 압축하는 방향으로 이동하여, 토출실 (2a) 내의 물 (즉 토출 대상인 물) 을 토출하기 위해 가압한다. 본 실시형태에서는, 물 피스톤부 (6a) 의 상단면이 토출 대상인 물을 가압하는 가압면으로 되어 있다.The water piston part 6a is a part for pressurizing and discharging the water which is discharge object. The water piston part 6a is formed in the one end side (upper side in FIG. 1) of the axial direction F1 of the plunger 6. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , the water piston part 6a is accommodated in the internal space of the pump case 1 continuous from the discharge part 2 to the support part 4 , and is a support part via a seal ring 7 . (4) is supported by The water piston part 6a reciprocates in the axial direction F1 of the plunger 6 while sliding on the seal ring 7 . At this time, the water piston part 6a moves in the direction of compressing the discharge chamber 2a, and pressurizes to discharge the water in the discharge chamber 2a (that is, water to be discharged). In this embodiment, the upper end surface of the water piston part 6a serves as a pressurizing surface for pressurizing the water to be discharged.

작동유 피스톤부 (6b) 는, 플런저 (6) 를 작동시키는 작동유의 압력을 받기 위한 부분이다. 작동유 피스톤부 (6b) 는, 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 의 타단측 (도 1 에서는 하측) 에 형성된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 작동유 피스톤부 (6b) 는, 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 으로 왕복동할 수 있도록 설치대부 (3) 의 내부 공간 (작동유실 (3a)) 에 수용된다. 작동유 피스톤부 (6b) 는, 작동유실 (3a) 에 공급된 작동유의 압력을 받아, 이 작동유의 압력에 의해서, 기준 위치 (Ps) 로부터 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 일단측으로 이동 (상승) 한다. 본 실시형태에서는, 작동유 피스톤부 (6b) 의 하단면이 작동유의 압력을 받는 수압면으로 되어 있다. 또, 작동유 피스톤부 (6b) 는, 작동유실 (3a) 내의 작동유를 작동유 공급 설비측으로 밀어내면서 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 타단측으로 이동 (하강) 하여, 기준 위치 (Ps) 로 복귀한다.The hydraulic oil piston part 6b is a part for receiving the pressure of the hydraulic oil which operates the plunger 6 . The hydraulic oil piston part 6b is provided in the other end side (lower side in FIG. 1) of the axial direction F1 of the plunger 6. As shown in FIG. 1, the hydraulic oil piston part 6b is accommodated in the internal space (working oil chamber 3a) of the mounting base part 3 so that it can reciprocate in the axial direction F1 of the plunger 6 . The hydraulic oil piston part 6b receives the pressure of the hydraulic oil supplied to the hydraulic oil chamber 3a, and moves (raise|lifts) from the reference position Ps to the axial direction F1 one end side of the plunger 6 by the pressure of this hydraulic oil. ) do. In this embodiment, the lower end surface of the hydraulic oil piston part 6b becomes the pressure receiving surface which receives the pressure of hydraulic oil. Moreover, the hydraulic oil piston part 6b moves (falls) to the other end side of the axial direction F1 of the plunger 6 while pushing the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a toward the hydraulic oil supply equipment side, and returns to the reference position Ps. .

또한, 기준 위치 (Ps) 는, 주수 펌프 (10) 가 물을 토출하기 전에 있어서의 플런저 (6) 의 원래의 위치이다. 플런저 (6) 는, 기준 위치 (Ps) 를 기점으로 하여 축 방향 (F1) 으로 왕복동한다. 본 실시형태에 있어서, 기준 위치 (Ps) 는, 예를 들어, 플런저 (6) 의 하단면 (즉 작동유 피스톤부 (6b) 의 하단면) 의 높이 위치에 의해서 정해진다.In addition, the reference position Ps is the original position of the plunger 6 before the water injection pump 10 discharges water. The plunger 6 reciprocates in the axial direction F1 from the reference position Ps as a starting point. In this embodiment, the reference position Ps is determined by the height position of the lower end surface of the plunger 6 (that is, the lower end surface of the hydraulic oil piston part 6b), for example.

규제부 (6c), 수력부 (6d) 및 테이퍼부 (6e) 는, 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 을 따라 물 피스톤부 (6a) 와 작동유 피스톤부 (6b) 의 사이에 형성된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 규제부 (6c) 는, 물 피스톤부 (6a) 보다 큰 외경을 갖도록 물 피스톤부 (6a) 의 하단부에 형성된다. 규제부 (6c) 는, 플런저 (6) 가 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측 (축 방향 (F1) 의 상측) 으로 이동할 때, 공기실 (14) 의 내벽면에 맞닿음으로써, 플런저 (6) 의 토출구 (5b) 측으로의 이동 범위를 규제한다.The regulating part 6c , the hydraulic power part 6d , and the tapered part 6e are formed between the water piston part 6a and the hydraulic oil piston part 6b along the axial direction F1 of the plunger 6 . As shown in FIG. 1, the regulating part 6c is formed in the lower end of the water piston part 6a so that it may have a larger outer diameter than the water piston part 6a. When the plunger 6 moves toward the discharge port 5b side of the pump case 1 (upper side in the axial direction F1), the regulating part 6c abuts against the inner wall surface of the air chamber 14, so that the plunger The range of movement to the discharge port 5b side of (6) is restricted.

수력부 (6d) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 규제부 (6c) 보다 큰 외경을 갖도록 규제부 (6c) 의 하단부에 형성된다. 본 실시형태에서는, 이 수력부 (6d) 의 상측 가장자리부가, 공기 스프링 (13) 의 탄성력을 받는 부분이 된다. 수력부 (6d) 는, 플런저 (6) 가 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측으로 이동할 때, 공기 스프링 (13) 의 탄성력에 저항하여 토출구 (5b) 측으로 이동한다. 또, 수력부 (6d) 는, 플런저 (6) 가 기준 위치 (Ps) 로 복귀할 때, 공기 스프링 (13) 의 탄성력을 받아 기준 위치 (Ps) 측으로 이동한다.The hydraulic power part 6d is formed in the lower end of the regulating part 6c so that it may have a larger outer diameter than the regulating part 6c, as shown in FIG. In the present embodiment, the upper edge portion of the hydraulic force portion 6d becomes a portion that receives the elastic force of the air spring 13 . When the plunger 6 moves toward the discharge port 5b side of the pump case 1 , the hydraulic power unit 6d resists the elastic force of the air spring 13 and moves toward the discharge port 5b side. Moreover, when the plunger 6 returns to the reference position Ps, the hydraulic force part 6d receives the elastic force of the air spring 13 and moves to the reference position Ps side.

테이퍼부 (6e) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 플런저 (6) 의 축 방향 (F1) 의 상측에서부터 하측을 향해 외경이 감소 변화하도록 수력부 (6d) 와 작동유 피스톤부 (6b) 의 사이에 형성된다. 테이퍼부 (6e) 는, 검출부 (9) 에 의한 플런저 (6) 의 리프트량의 검출에 사용된다.As shown in FIG. 1, the taper part 6e is between the hydraulic power part 6d and the hydraulic oil piston part 6b so that an outer diameter may decrease and change from the upper side to the lower side in the axial direction F1 of the plunger 6. is formed The tapered part 6e is used for detection of the lift amount of the plunger 6 by the detection part 9 .

상기 서술한 바와 같은 구성을 갖는 플런저 (6) 는, 작동유 피스톤부 (6b) 에 의해 작동유의 압력을 받음으로써, 이 작동유의 압력을 이용하여 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측으로 이동한다. 이로써, 플런저 (6) 는, 물 피스톤부 (6a) 에 의해 토출실 (2a) 내의 물을 토출하기 위해서 가압한다. 또, 플런저 (6) 는, 수력부 (6d) 에 의해 공기 스프링 (13) 의 탄성력을 받음으로써, 이 탄성력을 이용하여 토출구 (5b) 측과는 반대측으로 이동한다. 이로써, 플런저 (6) 는, 작동유 피스톤부 (6b) 에 의해 작동유실 (3a) 내의 작동유를 밀어내고 기준 위치 (Ps) 로 복귀한다.The plunger 6 having the above-described configuration receives the pressure of the hydraulic oil by the hydraulic oil piston part 6b, and moves to the discharge port 5b side of the pump case 1 using the pressure of the hydraulic oil. Thereby, the plunger 6 pressurizes in order to discharge the water in the discharge chamber 2a by the water piston part 6a. Moreover, the plunger 6 receives the elastic force of the air spring 13 by the hydraulic force part 6d, and uses this elastic force to move to the side opposite to the discharge port 5b side. Thereby, the plunger 6 pushes the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a by the hydraulic oil piston part 6b, and returns to the reference position Ps.

시일 링 (7, 8) 은, 펌프 케이스 (1) 의 내주면과 플런저 (6) 의 외주면의 간극 (이하, 적절히 펌프 케이스 내의 간극으로 약기한다) 을 폐색하기 위한 시일 부재이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 시일 링 (7) (제 1 시일 부재) 은, 예를 들어 펌프 케이스 (1) 의 지지부 (4) 의 내주면을 따라서 형성된 오목부에 끼워 넣기 등에 의해서, 배수 드레인부 (11) (예를 들어 배수 수집부 (11a)) 와 공기실 (14) 의 사이에 형성된다. 여기서, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 은, 펌프 케이스 (1) 의 내부 공간에 있어서, 플런저 (6) 의 도중부의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 지지부 (4) 의 내주면에 둘러싸인 공간인 공기실 (14) 과 연속되어 있다. 시일 링 (7) 은, 이와 같은 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 과 공기실 (14) 의 연통을 폐색한다. 이로써, 시일 링 (7) 은, 배수 드레인부 (11) 와 공기실 (14) 사이의 위치에 있어서, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 과 공기실 (14) 을 기밀하게 분리시킨다.The seal rings 7 and 8 are sealing members for closing a gap between the inner peripheral surface of the pump case 1 and the outer peripheral surface of the plunger 6 (hereinafter, appropriately abbreviated as a gap in the pump case). As shown in Fig. 1, the seal ring 7 (first seal member) is fitted into a recess formed along the inner circumferential surface of the support portion 4 of the pump case 1, for example, by fitting the drain drain portion ( 11) (for example, the wastewater collection part 11a) and the air chamber 14 are formed. Here, the gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1 is the inner space of the pump case 1, the outer peripheral surface of the middle part of the plunger 6 and the supporting part of the pump case 1 It is continuous with the air chamber 14 which is a space enclosed by the inner peripheral surface of (4). The seal ring 7 blocks the communication between the gap 18 in the pump case 1 and the air chamber 14 . Thereby, the seal ring 7 airtightly separates the clearance gap 18 and the air chamber 14 in the pump case 1 in the position between the drainage drain part 11 and the air chamber 14.

또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 시일 링 (8) (제 2 시일 부재) 은, 예를 들어 플런저 (6) 의 수력부 (6d) 의 외주면을 따라서 형성된 오목부에 끼워 넣기 등에 의해서, 공기실 (14) 보다 하측에 형성된다. 여기서, 공기실 (14) 의 하측은, 펌프 케이스 (1) 의 지지부 (4) 에 있어서의 하측 내부 공간 (4a) 과 연속되어 있다. 시일 링 (8) 은, 이와 같은 하측 내부 공간 (4a) 과 공기실 (14) 의 연통을 폐색한다. 이로써, 시일 링 (8) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 작동유 드레인부 (12) 에 면하는 하측 내부 공간 (4a) 과 공기실 (14) 을 기밀하게 분리시킨다.Moreover, as shown in FIG. 1, the sealing ring 8 (2nd sealing member) is fitted into the recessed part formed along the outer peripheral surface of the hydraulic force part 6d of the plunger 6, etc., for example, The air chamber etc. (14) is formed on the lower side. Here, the lower side of the air chamber 14 is continuous with the lower internal space 4a in the support part 4 of the pump case 1 . The seal ring 8 closes off such communication between the lower inner space 4a and the air chamber 14 . Thereby, the seal ring 8 isolate|separates the lower internal space 4a and the air chamber 14 which face the hydraulic oil drain part 12 airtightly, as shown in FIG.

검출부 (9) 는, 주수 펌프 (10) 에 의한 물의 1 회의 토출에 있어서의 플런저 (6) 의 리프트량을 검출하기 위한 장치이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 검출부 (9) 는, 플런저 (6) 의 테이퍼부 (6e) 에 면하도록 펌프 케이스 (1) 의 지지부 (4) 에 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 1 쌍의 검출부 (9) 가, 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 에 있어서 테이퍼부 (6e) 를 사이에 두고 서로 플런저 (6) 의 직경 방향 (F2) 에서 대향하도록 배치되어 있다. 검출부 (9) 는, 플런저 (6) 의 이동 (리프트) 에 의해 변화하는 테이퍼부 (6e) 와의 거리를 검출 (계측) 한다. 플런저 (6) 의 리프트량은, 이 검출된 거리와 테이퍼부 (6e) 의 경사 각도에 기초하여 산출된다. 또한, 상기 리프트량은, 주수 펌프 (10) 에 의한 1 회의 물 토출에 있어서 토출 대상인 물을 가압하는 방향 (본 실시형태에서는 상방향) 으로 이동하는 플런저 (6) 의 이동량의 일례이다.The detection unit 9 is a device for detecting the lift amount of the plunger 6 in one discharge of water by the water injection pump 10 . As shown in FIG. 1 , the detection part 9 is supported by the support part 4 of the pump case 1 so that it may face the taper part 6e of the plunger 6 . In this embodiment, a pair of detection parts 9 mutually oppose in the radial direction F2 of the plunger 6 with the taper part 6e interposed in the lower internal space 4a of the pump case 1 . arranged to do so. The detection part 9 detects (measures) the distance with the taper part 6e which changes by movement (lifting) of the plunger 6 . The lift amount of the plunger 6 is calculated based on this detected distance and the inclination angle of the taper portion 6e. In addition, the lift amount is an example of the amount of movement of the plunger 6 moving in the direction of pressurizing the water to be discharged (upward in this embodiment) in one water discharge by the water pump 10 .

배수 드레인부 (11) 는, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 을 유하하는 물을 배출하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 배수 드레인부 (11) 는, 배수 수집부 (11a) 와 배수로 (11b) 에 의해 구성되고, 펌프 케이스 (1) 의 공기실 (14) 보다 상측 부위에 형성된다. 배수 수집부 (11a) 는, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 과 통하도록, 펌프 케이스 (1) 의 지지부 (4) (본 실시형태에서는 토출부 (2) 와 지지부 (4) 의 접합의 경계 부분) 에 형성된다. 배수 수집부 (11a) 는, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 을 유하하는 물을 수집한다. 배수로 (11b) 는, 배수 수집부 (11a) 와 펌프 케이스 (1) 의 외부를 연통시키도록 지지부 (4) 에 형성된다. 특별히 도시하지 않지만, 이 배수로 (11b) 의 출구부에는 배수관이 접속되어 있다. 배수 드레인부 (11) 는, 토출실 (2a) 내의 물 가운데, 주수 펌프 (10) 로부터 토출되지 않고 펌프 케이스 (1) 내의 토출실 (2a) 로부터 간극 (18) 으로 누출되어 간극 (18) 을 유하하는 물을 배수 수집부 (11a) 에 수집하고, 수집한 물을 펌프 케이스 (1) 내에서 배수로 (11b) 를 통해 외부의 배수관으로 배출한다.The drain drain portion 11 is for discharging water flowing through the gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1 . As shown in FIG. 1 , the drain drain part 11 is constituted by a waste water collection part 11a and a drain passage 11b, and is formed in a site above the air chamber 14 of the pump case 1 . The drainage collection part 11a is connected with the support part 4 of the pump case 1 (in this embodiment, the discharge part 2 in this embodiment, so that it may communicate with the clearance gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1). ) and the boundary portion of the junction of the support portion 4). The drainage collection part 11a collects water flowing down the gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1 . The drain 11b is formed in the support part 4 so that the wastewater collection part 11a and the outside of the pump case 1 may communicate. Although not shown in particular, a drain pipe is connected to the outlet part of this drain line 11b. The drain drain portion 11 leaks from the discharge chamber 2a in the pump case 1 into the gap 18 without being discharged from the water pump 10 in the water in the discharge chamber 2a to fill the gap 18 . The flowing water is collected in the drainage collection part 11a, and the collected water is discharged to an external drainage pipe through the drainage passage 11b in the pump case 1 .

작동유 드레인부 (12) 는, 펌프 케이스 (1) 내에 잔류하는 작동유를 배출하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 작동유 드레인부 (12) 는, 작동유 수집부 (12a) 와 작동유 배출로 (12b) 에 의해 구성돠고, 펌프 케이스 (1) 의 공기실 (14) 보다 하측의 부위에 형성된다. 작동유 수집부 (12a) 는, 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 과 통하도록, 펌프 케이스 (1) 의 소정 부위 (본 실시형태에서는 지지부 (4) 와 설치대부 (3) 의 접합의 경계 부분) 에 형성된다. 작동유 수집부 (12a) 는, 작동유실 (3a) 로부터 작동유 피스톤부 (6b) 의 외주면을 따라 전해져 하측 내부 공간 (4a) 으로 누출된 작동유를 수집한다. 작동유 배출로 (12b) 는, 작동유 수집부 (12a) 와 펌프 케이스 (1) 의 외부를 연통시키도록 펌프 케이스 (1) (본 실시형태에서는 설치대부 (3)) 에 형성된다. 특별히 도시하지 않지만, 이 작동유 배출로 (12b) 의 출구부에는 작동유 배출관이 접속되어 있다. 작동유 드레인부 (12) 는, 작동유실 (3a) 내의 작동유 중, 주수 펌프 (10) 로부터 밀려 나오지 않고 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 에 잔류하는 작동유를 작동유 수집부 (12a) 에 수집하고, 수집한 작동유를 펌프 케이스 (1) 내로부터 작동유 배출로 (12b) 를 통해서 외부의 작동유 배출관에 배출한다. 본 실시형태에서는, 작동유 배출관에 배출된 이용이 끝난 작동유는, 재이용하지 않고 폐기된다.The hydraulic oil drain part 12 is for discharging the hydraulic oil remaining in the pump case 1 . As shown in FIG. 1, the hydraulic oil drain part 12 is comprised by the hydraulic oil collection part 12a and the hydraulic oil discharge path 12b, and is formed in the site|part lower than the air chamber 14 of the pump case 1. do. The hydraulic oil collection part 12a is a predetermined part of the pump case 1 (in this embodiment, the support part 4 and the mounting base part 3 of bonding of the lower side internal space 4a) so that it may communicate with it. boundary part). The hydraulic oil collection part 12a collects the hydraulic oil which flows along the outer peripheral surface of the hydraulic oil piston part 6b from the hydraulic oil chamber 3a and leaks into the lower internal space 4a. The hydraulic oil discharge path 12b is formed in the pump case 1 (the mounting base part 3 in this embodiment) so that the hydraulic oil collection part 12a and the outside of the pump case 1 may communicate. Although not shown in particular, the hydraulic oil discharge pipe is connected to the outlet part of this hydraulic oil discharge path 12b. The hydraulic oil drain part 12 is a hydraulic oil collecting part 12a for the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a which does not come out of the water supply pump 10 and which remains in the lower internal space 4a of the pump case 1 to the hydraulic oil collection part 12a. It collects and discharges the collected hydraulic oil from the inside of the pump case 1 to the external hydraulic oil discharge pipe through the hydraulic oil discharge path 12b. In this embodiment, the used hydraulic oil discharged|emitted to the hydraulic oil discharge pipe is discarded, without recycling.

공기 스프링 (13) 은, 기준 위치 (Ps) 측으로 탄성 지지하는 탄성력을 플런저 (6) 에게 부여하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 공기 스프링 (13) 은, 펌프 케이스 (1) 내에 형성된 공기실 (14) 내의 공기에 의해 구성된다. 공기실 (14) 는, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면에 둘러싸이는 공간으로서, 배수 드레인부 (11) 보다 하측 (예를 들어 배수 수집부 (11a) 보다 하측) 에 위치한다. 본 실시형태에서는, 공기실 (14) 는, 상측의 배수 드레인부 (11) 와 하측의 작동유 드레인부 (12) 의 사이에 위치한다. 또, 공기실 (14) 의 상측은 시일 링 (7) 에 의해 폐색되고, 공기실 (14) 의 하측은 시일 링 (8) 에 의해 폐색되어 있다. 공기 스프링 (13) 은, 배수 드레인부 (11) 의 내부 압력보다 큰 압력의 공기를 공기실 (14) 에 공급함으로써 구성된다. 예를 들어, 배수 드레인부 (11) 의 내부 압력이 대기압인 경우, 공기실 (14) 에는 0.5 ㎫ 의 공기가 공급된다. 이와 같은 공기 스프링 (13) 은, 플런저 (6) 의 수력부 (6d) 에 대해 상기한 탄성력을 부여한다. 공기 스프링 (13) 은, 토출 대상인 물을 토출한 후의 플런저 (6) (즉 토출실 (2a) 을 압축하는 방향으로 이동한 후의 플런저 (6)) 를, 이 수력부 (6d) 에 부여한 탄성력에 의해 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측과는 반대측으로 이동시킨다. 이로써, 공기 스프링 (13) 은, 이 플런저 (6) 를 토출 대상인 물을 토출하기 전의 기준 위치 (Ps) 로 복귀시킨다.The air spring 13 is for imparting to the plunger 6 an elastic force for elastically supporting it toward the reference position Ps. As shown in FIG. 1 , the air spring 13 is constituted by air in the air chamber 14 formed in the pump case 1 . The air chamber 14 is a space surrounded by the outer circumferential surface of the plunger 6 and the inner circumferential surface of the pump case 1, and is located below the drain drain part 11 (for example, lower than the drain collection part 11a). do. In this embodiment, the air chamber 14 is located between the upper drain drain part 11 and the lower hydraulic oil drain part 12. As shown in FIG. In addition, the upper side of the air chamber 14 is blocked by the seal ring 7 , and the lower side of the air chamber 14 is closed by the seal ring 8 . The air spring 13 is configured by supplying air at a pressure greater than the internal pressure of the drain drain portion 11 to the air chamber 14 . For example, when the internal pressure of the drain drain part 11 is atmospheric pressure, 0.5 MPa of air is supplied to the air chamber 14. As shown in FIG. Such an air spring 13 provides the above-described elastic force to the hydraulic force portion 6d of the plunger 6 . The air spring 13 applies the plunger 6 after discharging the water to be discharged (that is, the plunger 6 after moving in the direction of compressing the discharging chamber 2a) to the elastic force applied to this hydraulic power unit 6d. The pump case 1 is moved to the opposite side to the discharge port 5b side. Thereby, the air spring 13 returns this plunger 6 to the reference position Ps before discharging the water which is discharge object.

또, 펌프 케이스 (1) (본 실시형태에서는 지지부 (4)) 에는, 공기실 (14) 에 대한 공기의 출입을 행하기 위한 공기 유로 (15a) 및 공기 입출구 (15b) 가 형성된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 펌프 케이스 (1) 의 공기 입출구 (15b) 가 형성된 부분에는, 공기 배관 (16) 이 연결되어 있다. 공기 유로 (15a) 는, 공기 입출구 (15b) 를 통해서 공기실 (14) 과 공기 배관 (16) 을 연통한다. 공기 입출구 (15b) 는, 예를 들어 오리피스 등의 개구 치수가 작은 개구 부재에 의해 구성된다. 공기 입출구 (15b) 는, 공기실 (14) 내의 공기의 압력 (즉 공기 스프링 (13) 의 공기압) 을 소정치 이상으로 유지하면서, 공기 유로 (15a) 를 개재한 공기실 (14) 과 공기 배관 (16) 의 공기의 출입을 가능하게 한다. 본 실시형태에서는, 공기실 (14) 내의 공기의 압력은, 배수 드레인부 (11) 에 통하는 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 의 내부 압력이나 작동유 드레인부 (12) 에 통하는 하측 내부 공간 (4a) 의 내부 압력보다 크다.Moreover, in the pump case 1 (in this embodiment, the support part 4), the air flow path 15a and the air inlet/outlet 15b for performing air in and out with respect to the air chamber 14 are formed. As shown in FIG. 1, the air pipe 16 is connected to the part in which the air inlet/outlet 15b of the pump case 1 was formed. The air passage 15a communicates with the air chamber 14 and the air pipe 16 through the air inlet and outlet 15b. The air inlet/outlet 15b is constituted by, for example, an opening member having a small opening dimension, such as an orifice. The air inlet and outlet 15b maintain the air pressure in the air chamber 14 (that is, the air pressure of the air spring 13) at a predetermined value or more, while maintaining the air pressure in the air chamber 14 through the air passage 15a and the air pipe. (16) to enable the ingress of air. In the present embodiment, the pressure of the air in the air chamber 14 is the internal pressure of the gap 18 in the pump case 1 that connects to the drain drain 11 or the lower internal space 12 that connects to the hydraulic oil drain 12 . greater than the internal pressure of 4a).

급수부 (17) 는, 펌프 케이스 (1) 의 토출실 (2a) 내에 물을 공급하기 위한 것으로, 토출실 (2a) 에 통하도록 펌프 케이스 (1) 에 형성된다. 토출 대상인 물은, 물 탱크 (도시 생략) 의 배관 등을 통해 급수부 (17) 로부터 토출실 (2a) 로 공급된다. 토출실 (2a) 에는, 주수 펌프 (10) 에 의한 물의 토출이 이루어질 때마다, 급수부 (17) 를 통해서 토출 대상인 물이 공급 (보급) 된다.The water supply part 17 is for supplying water into the discharge chamber 2a of the pump case 1, and is formed in the pump case 1 so that it may communicate with the discharge chamber 2a. Water to be discharged is supplied from the water supply unit 17 to the discharge chamber 2a through a pipe or the like of a water tank (not shown). Water to be discharged is supplied (supplied) to the discharge chamber 2a through the water supply unit 17 whenever water is discharged by the water pump 10 .

(주수 펌프의 동작) (Operation of the water pump)

도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시형태에 있어서, 주수 펌프 (10) 는, 작동유의 압력을 이용하여 플런저 (6) 를 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측으로 이동시킴으로써, 펌프 케이스 (1) 내의 토출 대상인 물을 가압하여 토출한다.Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the water pump according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, the water injection pump 10 moves the plunger 6 to the discharge port 5b side of the pump case 1 using the pressure of the hydraulic oil to pressurize the water to be discharged in the pump case 1, discharge

상세하게는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 주수 펌프 (10) 는, 물의 토출을 실시하기 전의 단계에 있어서, 플런저 (6) 를 기준 위치 (Ps) 에 위치시킨 상태 (상태 1) 로 되어 있다. 이 때, 펌프 케이스 (1) 의 토출실 (2a) 에는, 급수부 (17) 를 개재하여 토출 대상인 물이 공급된다. 이로써, 토출실 (2a) 은, 토출 대상인 물로 채워진 상태로 되어 있다. 또, 공기실 (14) 에는, 공기 배관 (16) 으로부터 공기 입출구 (15b) 와 공기 유로 (15a) 를 통해 소정치 이상의 압력의 공기가 공급된다. 이로써, 공기실 (14) 내에는, 플런저 (6) 를 기준 위치 (Ps) 측으로 탄성 지지하는 공기 스프링 (13) 이 구성된다.In detail, as shown in FIG. 2 , the water pump 10 is in a state (state 1) in which the plunger 6 is positioned at the reference position Ps in the stage before water is discharged. At this time, the water to be discharged is supplied to the discharge chamber 2a of the pump case 1 via the water supply unit 17 . Thereby, the discharge chamber 2a is in the state filled with the water which is discharge object. Further, air having a pressure equal to or higher than a predetermined value is supplied to the air chamber 14 from the air pipe 16 through the air inlet/outlet 15b and the air flow passage 15a. Thereby, in the air chamber 14, the air spring 13 which elastically supports the plunger 6 to the reference position Ps side is comprised.

계속해서, 주수 펌프 (10) 가 물의 토출을 실시할 때, 펌프 케이스 (1) 의 작동유실 (3a) 에는, 작동유 공급 설비의 제어 밸브 (도시 생략) 등을 통해 작동유가 공급된다. 플런저 (6) 는, 작동유실 (3a) 내의 작동유의 압력을 작동유 피스톤부 (6b) 에서 받고, 이 작동유의 압력을 이용하여, 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측으로 이동 (도 1 에 나타내는 축 방향 (F1) 으로 상승) 한다. 이 때, 플런저 (6) 는, 물 피스톤부 (6a) 의 외주면을 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 시일 링 (7) 에 슬라이딩시키고 또한 수력부 (6d) 의 시일 링 (8) 을 펌프 케이스 (1) 의 내주면에 슬라이딩시키면서, 수력부 (6d) 에 부여된 공기 스프링 (13) 의 탄성력에 저항하여 이동한다. 이로써, 플런저 (6) 는, 토출실 (2a) 내의 물 (토출 대상인 물) 을 물 피스톤부 (6a) 로 가압 (예를 들어 15 ㎫ 정도로 가압) 한다. 가압된 토출 대상인 물은, 체크 밸브 (5a) 를 밀어서 열고 토출구 (5b) 로 흘러, 토출구 (5b) 로부터 주수관 (도시 생략) 을 통해 선박용 디젤 엔진의 연료 유통로 내 (도시 생략) 에 주입된다. 이와 같은 주수 펌프 (10) 에 의한 물의 토출은, 작동유실 (3a) 에 작동유가 공급되고 있는 기간, 즉, 작동유의 압력을 이용하여 플런저 (6) 가 이동하여 토출실 (2a) 내의 물을 가압하고 있는 기간, 계속해서 실시된다. 이 물의 토출에 의해, 기둥 모양의 연료와 기둥 모양의 물이 상기 연료 유통로를 따라서 교대로 존재한 상태가 된다. 이 결과, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내에 연료와 물을 층상으로 분사하는 것이 가능해진다.Then, when the water pump 10 discharges water, hydraulic oil is supplied to the hydraulic oil chamber 3a of the pump case 1 through the control valve (not shown) etc. of a hydraulic oil supply facility. The plunger 6 receives the pressure of the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a from the hydraulic oil piston part 6b, and moves to the discharge port 5b side of the pump case 1 by using the pressure of the hydraulic oil (shown in FIG. 1 ). rise in the axial direction (F1)). At this time, the plunger 6 slides the outer peripheral surface of the water piston part 6a to the seal ring 7 of the inner peripheral surface of the pump case 1, and also slides the seal ring 8 of the hydraulic power part 6d into the pump case ( While sliding on the inner peripheral surface of 1), it moves against the elastic force of the air spring 13 applied to the hydraulic power unit 6d. Thereby, the plunger 6 pressurizes (for example, about 15 MPa) the water (water which is discharge object) in the discharge chamber 2a with the water piston part 6a. Water, which is a pressurized discharge object, pushes open the check valve 5a, flows into the discharge port 5b, and from the discharge port 5b through a water pipe (not shown) is injected into the fuel flow path of the marine diesel engine (not shown). . During such water discharge by the water pump 10, the hydraulic oil is supplied to the hydraulic oil chamber 3a, that is, the plunger 6 moves using the pressure of the hydraulic oil to pressurize the water in the discharge chamber 2a. During this period, it will continue to be carried out. By the discharge of this water, the columnar fuel and columnar water are in a state in which they alternately exist along the fuel flow path. As a result, it becomes possible to inject fuel and water in a layered manner in the cylinder of the marine diesel engine.

상기 서술한 플런저 (6) 의 이동에 수반하여, 공기 스프링 (13) 은, 수력부 (6d) 에 의해 압압 (押壓) 된다. 이 때, 공기 스프링 (13) 을 구성하는 고압의 공기는, 공기실 (14) 로부터 공기 유로 (15a) 와 공기 입출구 (15b) 를 통해 공기 배관 (16) 으로 유출된다. 플런저 (6) 는, 기준 위치 (Ps) 에서부터 리프트 위치 (P1) 까지 이동한 상태 (상태 2) 가 된다. 이 플런저 (6) 의 이동량 (리프트량) 은, 검출부 (9) 에 의해 검출된다. 또, 이 플런저 (6) 의 이동은, 규제부 (6c) 와 공기실 (14) 의 접촉에 의해 규제된다.With the movement of the plunger 6 mentioned above, the air spring 13 is pressed by the hydraulic force part 6d. At this time, the high-pressure air constituting the air spring 13 flows out from the air chamber 14 to the air pipe 16 through the air passage 15a and the air inlet and outlet 15b. The plunger 6 is in the state (state 2) moved from the reference position Ps to the lift position P1. The amount of movement (lift amount) of the plunger 6 is detected by the detection unit 9 . Further, the movement of the plunger 6 is regulated by the contact between the regulating portion 6c and the air chamber 14 .

그 후, 작동유실 (3a) 내에 대한 작동유의 공급이 정지된 경우, 주수 펌프 (10) 에 의한 1 회분의 물의 토출이 종료된다. 이 때, 공기실 (14) 에는, 다시, 공기 배관 (16) 으로부터 공기 입출구 (15b) 와 공기 유로 (15a) 를 통해 소정치 이상의 압력의 공기가 공급된다. 이 공기실 (14) 내에 공급된 공기에 의해 구성되는 공기 스프링 (13) 은, 기준 위치 (Ps) 측으로의 탄성력을 수력부 (6d) 에 부여함으로써, 플런저 (6) 를 기준 위치 (Ps) 측으로 이동시킨다. 플런저 (6) 는, 이 공기 스프링 (13) 의 탄성력에 의해, 작동유실 (3a) 내의 작동유 (상기 서술한 물의 토출에 이용된 후의 작동유) 를 작동유실 (3a) 로부터 펌프 케이스 (1) 의 외부 (작동유 공급 설비측) 로 밀어내면서, 리프트 위치 (P1) 로부터 기준 위치 (Ps) 를 향해 이동한다. 이 결과, 플런저 (6) 는, 물 피스톤부 (6a) 에 의한 토출실 (2a) 의 압축 (물의 가압) 을 해제하는 것과 함께, 도 2 에 나타내는 상태 1 과 같이, 물의 토출이 이루어지기 전의 기준 위치 (Ps) 로 복귀한다. 토출실 (2a) 에는, 급수부 (17) 를 개재하여 토출 대상인 물이 공급되고, 이로써, 토출실 (2a) 은, 토출 대상인 물로 채워진 상태로 돌아온다.After that, when the supply of the hydraulic oil to the inside of the hydraulic oil chamber 3a is stopped, the discharge of water for one time by the water injection pump 10 is completed. At this time, the air having a pressure equal to or higher than a predetermined value is again supplied to the air chamber 14 through the air inlet/outlet 15b and the air flow passage 15a from the air pipe 16 . The air spring 13 constituted by the air supplied into the air chamber 14 applies an elastic force toward the reference position Ps to the hydraulic force portion 6d, thereby moving the plunger 6 toward the reference position Ps. move The plunger 6 transfers the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a (the hydraulic oil after being used for discharging the above-mentioned water) in the hydraulic oil chamber 3a to the outside of the pump case 1 by the elastic force of the air spring 13. It moves toward the reference position Ps from the lift position P1, pushing it to (the hydraulic oil supply equipment side). As a result, the plunger 6 releases the compression (pressurization of water) of the discharge chamber 2a by the water piston part 6a and, as in the state 1 shown in FIG. 2 , before water discharge is performed. Return to position (Ps). Water to be discharged is supplied to the discharge chamber 2a via a water supply unit 17, whereby the discharge chamber 2a returns to a state filled with water as the discharge target.

(공기 스프링의 작용) (action of air spring)

도 3 은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 공기 스프링의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시형태에 있어서, 공기 스프링 (13) 은, 상기 서술한 바와 같이, 플런저 (6) 의 수력부 (6d) 에 탄성력을 작용시키고, 이것에 의해, 플런저 (6) 를 펌프 케이스 (1) 의 토출구 (5b) 측과는 반대측으로 이동시켜 기준 위치 (Ps) 로 복귀시킨다. 이 작용에 추가하여, 공기 스프링 (13) 은, 토출실 (2a) 로부터 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 을 유하하는 물이 펌프 케이스 (1) 내의 작동유와 서로 섞이는 것을 방지한다.It is a figure for demonstrating the action|action of the air spring in embodiment of this invention. In the present embodiment, as described above, the air spring 13 causes an elastic force to act on the hydraulic force portion 6d of the plunger 6 , thereby moving the plunger 6 to the pump case 1 . It is moved to the side opposite to the discharge port 5b side and returned to the reference position Ps. In addition to this action, the pneumatic spring 13 is a hydraulic oil in the pump case 1 that flows through a gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1 from the discharge chamber 2a. and to avoid mixing with each other.

상세하게는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 공기실 (14) 에는, 소정치 이상의 압력의 공기가 공급됨으로써 공기 스프링 (13) 이 구성되어 있다. 공기 스프링 (13) 의 공기압은, 배수 드레인부 (11) 의 내부 압력보다 크다. 즉, 공기 스프링 (13) 의 공기압은, 배수 드레인부 (11) 의 배수 수집부 (11a) 및 배수로 (11b) 에 통하는 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 의 내부 압력보다 크다. 또, 공기 스프링 (13) 의 공기압은, 작동유 드레인부 (12) 의 내부 압력보다 크다. 즉, 공기 스프링 (13) 의 공기압은, 작동유 드레인부 (12) 의 작동유 수집부 (12a) 및 작동유 배출로 (12b) 에 통하는 펌프 케이스 (1) 내의 하측 내부 공간 (4a) 의 내부 압력보다 크다.In detail, as shown in FIG. 3, the air spring 13 is comprised in the air chamber 14 by supplying the air of a pressure more than a predetermined value. The pneumatic pressure of the air spring 13 is greater than the internal pressure of the drain drain portion 11 . That is, the pneumatic pressure of the air spring 13 is greater than the internal pressure of the gap 18 in the pump case 1 which communicates to the drainage collection part 11a of the drainage drain part 11 and the drainage passage 11b. Moreover, the pneumatic pressure of the air spring 13 is larger than the internal pressure of the hydraulic oil drain part 12. As shown in FIG. That is, the pneumatic pressure of the air spring 13 is greater than the internal pressure of the lower internal space 4a in the pump case 1 which communicates with the hydraulic oil collecting part 12a of the hydraulic oil drain part 12 and the hydraulic oil discharge path 12b. .

또, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 공기실 (14) 의 상측은 시일 링 (7) 에 의해 폐색되고, 공기실 (14) 의 하측은 시일 링 (8) 에 의해 폐색되어 있다. 상측의 시일 링 (7) 은, 배수 드레인부 (11) 보다 하측의 위치에 있어서, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 과 공기실 (14) 을 액밀 (바람직하게는 기밀) 하게 분리하고 있다. 하측의 시일 링 (8) 은, 작동유 드레인부 (12) 보다 상측의 위치에 있어서, 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 과 공기실 (14) 을 액밀 (바람직하게는 기밀) 하게 분리하고 있다.Moreover, as shown in FIG. 3, the upper side of the air chamber 14 is blocked|occluded by the seal ring 7, and the lower side of the air chamber 14 is blocked by the seal ring 8. As shown in FIG. The upper seal ring 7 is located at a position lower than the drain drain part 11, and liquid-tightly (preferably airtight) separates the gap 18 and the air chamber 14 in the pump case 1 . The lower seal ring 8 is located above the hydraulic oil drain part 12, and liquid-tightly (preferably airtight) separates the lower internal space 4a and the air chamber 14 of the pump case 1 in a liquid-tight manner. are doing

여기서, 펌프 케이스 (1) 내에서는, 토출실 (2a) (도 1 참조) 내에 공급된 토출 대상인 물의 일부가, 토출되지 않고 토출실 (2a) 로부터 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 으로 누출되는 경우가 있다. 이 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 으로 누출된 물 (19) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 공기실 (14) 측을 향해 간극 (18) 을 유하한다. 간극 (18) 내의 물 (19) 의 유하는, 통상, 상측의 시일 링 (7) 의 작용에 의해 막혀 멈춰진다. 이 결과, 간극 (18) 내의 물 (19) 은, 공기실 (14) 내로 침입하지 않고 배수 수집부 (11a) 내로 유입되어, 배수로 (11b) 를 통해서 펌프 케이스 (1) 의 외부로 배출된다. 즉, 펌프 케이스 (1) 내에서는, 간극 (18) 내의 물 (19) 이 공기실 (14) 을 통과하는 일도 없으며 하측 내부 공간 (4a) 에 유입되는 일도 없다. 따라서, 간극 (18) 내의 물 (19) 은, 하측 내부 공간 (4a) 에 접하는 검출부 (9) 와 접촉하는 일도 없으며, 작동유 드레인부 (12) 내의 작동유나 작동유실 (3a) 내의 작동유와 서로 섞이는 일도 없다.Here, in the pump case 1, a part of the water to be discharged supplied into the discharge chamber 2a (see Fig. 1) is not discharged, and the outer peripheral surface of the plunger 6 and the pump case 1 are not discharged from the discharge chamber 2a. It may leak into the gap 18 of the inner peripheral surface of The water 19 leaking into the gap 18 in the pump case 1 flows down the gap 18 toward the air chamber 14 side, as shown in FIG. 3 . The flow of the water 19 in the gap 18 is usually blocked by the action of the upper seal ring 7 . As a result, the water 19 in the gap 18 does not penetrate into the air chamber 14, but flows into the waste water collection part 11a, and is discharged to the outside of the pump case 1 through the drain passage 11b. That is, in the pump case 1, the water 19 in the gap 18 does not pass through the air chamber 14 and does not flow into the lower internal space 4a. Therefore, the water 19 in the gap 18 does not come into contact with the detection part 9 in contact with the lower internal space 4a, and is mixed with the hydraulic oil in the hydraulic oil drain part 12 or the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 3a. there is nothing

만일, 상측의 시일 링 (7) 이 플런저 (6) 의 슬라이딩 등에 의해 마모 혹은 손상된 경우, 상측의 시일 링 (7) 은, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 을 유하하는 물 (19) 을 막아 멈추도록 하지 못할 우려가 있다. 이와 같은 경우라도, 공기 스프링 (13) 은, 그 공기압에 의해 간극 (18) 내의 물 (19) 의 유하를 막아 멈추는 것과 함께, 이 간극 (18) 으로부터 배수 수집부 (11a) 측으로 물 (19) 을 밀어 흘러가게 할 수 있다. 이와 같이 하여, 공기 스프링 (13) 은, 간극 (18) 내의 물 (19) 이 공기실 (14) 을 통과하여 하측 내부 공간 (4a) 에 유입되는 것을 방지한다. 이 결과, 검출부 (9) 가 물 (19) 과 접촉하여 고장나는 사태를 방지할 수 있음과 함께, 펌프 케이스 (1) 내의 작동유에 물 (19) 이 혼입되는 사태를 방지할 수 있다. 또, 하측의 시일 링 (8) 이 플런저 (6) 의 슬라이딩 등에 의해 손상된 경우라도, 공기 스프링 (13) 은, 그 공기압에 의해 하측 내부 공간 (4a) 으로부터 공기실 (14) 로의 작동유의 침입을 방지할 수 있다. 이 경우도, 공기 스프링 (13) 은, 펌프 케이스 (1) 내의 작동유와 물 (19) 의 혼합을 방지할 수 있다.If the upper seal ring 7 is worn or damaged due to sliding of the plunger 6 or the like, the upper seal ring 7 will hold the water 19 flowing through the gap 18 in the pump case 1 . There is a risk that you will not be able to block it and stop it. Even in such a case, the air spring 13 blocks and stops the flow of the water 19 in the gap 18 by the pneumatic pressure, and the water 19 from the gap 18 toward the wastewater collection part 11a side. can be pushed to flow. In this way, the air spring 13 prevents the water 19 in the gap 18 from flowing into the lower internal space 4a through the air chamber 14 . As a result, while being able to prevent the situation where the detection part 9 comes into contact with the water 19 and malfunctions, the situation where the water 19 mixes in the hydraulic oil in the pump case 1 can be prevented. Further, even when the lower seal ring 8 is damaged by sliding of the plunger 6 or the like, the air spring 13 prevents the intrusion of the hydraulic oil from the lower inner space 4a into the air chamber 14 by the air pressure thereof. can be prevented Also in this case, the air spring 13 can prevent mixing of the hydraulic oil and water 19 in the pump case 1 .

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프 (10) 에서는, 펌프 케이스 (1) 내 중에서, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면의 간극 (18) 을 유하하는 물 (19) 을 배출하는 배수 드레인부 (11) 보다 하측의 위치에, 플런저 (6) 의 외주면과 펌프 케이스 (1) 의 내주면에 둘러싸이는 공기실 (14) 을 형성하고, 이 공기실 (14) 에 배수 드레인부 (11) 의 내부 압력보다 큰 압력의 공기를 공급함으로써 공기 스프링 (13) 을 구성하여, 토출 대상인 물을 토출한 후의 플런저 (6) 를, 공기 스프링 (13) 의 탄성력에 의해, 토출 대상인 물을 토출하기 전의 기준 위치 (Ps) 로 복귀시키도록 하고 있다.As described above, in the water injection pump 10 according to the embodiment of the present invention, the gap 18 between the outer peripheral surface of the plunger 6 and the inner peripheral surface of the pump case 1 flows in the pump case 1 . An air chamber 14 surrounded by the outer circumferential surface of the plunger 6 and the inner circumferential surface of the pump case 1 is formed at a position lower than the drain drain portion 11 for discharging the water 19, and the air chamber 14 ) to the pneumatic spring 13 by supplying air at a pressure greater than the internal pressure of the drainage drain unit 11, and the plunger 6 after discharging the water to be discharged is moved by the elastic force of the air spring 13. , the water to be discharged is returned to the reference position (Ps) before discharging.

이 때문에, 코일 스프링 등의 압축 스프링을 이용하지 않아도, 물을 토출하기 위해 토출구측으로 이동시킨 플런저를 이동 전의 기준 위치로 복귀시키는 것이 가능한 주수 펌프를 간이하게 구성할 수 있다. 이 결과, 물을 토출한 후의 플런저를 기준 위치로 복귀시키기 위해서 종래 사용되는 압축 스프링에 대한 부식·손상의 대책을 세울 필요가 없이, 소형이며 저렴한 주수 펌프를 제공할 수 있다.For this reason, it is possible to simply configure a water injection pump capable of returning the plunger moved to the discharge port side to discharge water to the reference position before movement without using a compression spring such as a coil spring. As a result, in order to return the plunger to the reference position after discharging water, it is not necessary to take countermeasures against corrosion and damage to the conventional compression spring, and it is possible to provide a compact and inexpensive water injection pump.

또, 공기 스프링 (13) 은, 배수 드레인부 (11) 의 내부 압력보다 큰 압력의 공기에 의해 구성되어 있다. 이 때문에, 비록 공기실 (14) 의 상측에 형성된 시일 링 (7) 이 손상된 경우라도, 배수 드레인부 (11) 에 통하는 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 을 유하하는 물 (19) 을, 공기 스프링 (13) 의 공기압에 의해 막아 멈출 수 있다. 이로써, 간극 (18) 내의 물 (19) 이 공기실 (14) 을 통과하여 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 하측 내부 공간 (4a) 에 접하는 검출부 (9) 등의 설비가 물 (19) 과 접촉하여 고장나는 사태를 방지할 수 있음과 함께, 펌프 케이스 (1) 내의 작동유에 물 (19) 가 혼입되는 사태를 방지할 수 있다.Moreover, the air spring 13 is comprised by the air of a pressure larger than the internal pressure of the drainage drain part 11. As shown in FIG. For this reason, even if the seal ring 7 formed on the upper side of the air chamber 14 is damaged, the water 19 flowing through the gap 18 in the pump case 1 which passes to the drain drain part 11, It can be stopped by the pneumatic pressure of the air spring (13). Thereby, it is possible to prevent the water 19 in the gap 18 from flowing into the lower internal space 4a of the pump case 1 through the air chamber 14 . As a result, it is possible to prevent a situation in which equipment such as the detection unit 9 in contact with the lower inner space 4a comes into contact with the water 19 and breaks down, and water 19 is added to the hydraulic oil in the pump case 1 Mixing situations can be avoided.

또, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프 (10) 에서는, 펌프 케이스 (1) 내 중의 공기실 (14) 보다 하측의 위치에, 펌프 케이스 (1) 내에 잔류하는 작동유를 배출하기 위한 작동유 드레인부 (12) 를 형성하고, 공기실 (14) 이 상측의 배수 드레인부 (11) 와 하측의 작동유 드레인부 (12) 의 사이에 위치하도록 하고 있다. 이 때문에, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 을 유하하는 물 (19) 이 공기실 (14) 을 통과하여 작동유 드레인부 (12) 내에 침입하는 것을, 공기 스프링 (13) 의 공기압에 의해 방지할 수 있다. 이로써, 비록 공기실 (14) 의 상하에 형성된 시일 링 (7, 8) 이 손상된 경우라도, 작동유 드레인부 (12) 내의 작동유에 물 (19) 이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.Moreover, in the water injection pump 10 which concerns on embodiment of this invention, the hydraulic oil drain part for discharging the hydraulic oil remaining in the pump case 1 at a position lower than the air chamber 14 in the pump case 1 . (12) is formed, and the air chamber (14) is located between the upper drain drain part (11) and the lower hydraulic oil drain part (12). For this reason, the pneumatic pressure of the air spring 13 prevents the water 19 flowing through the gap 18 in the pump case 1 from entering the hydraulic oil drain part 12 through the air chamber 14 . can do. Thereby, even if the seal rings 7 and 8 formed on the upper and lower sides of the air chamber 14 are damaged, it is possible to prevent the water 19 from mixing into the hydraulic oil in the hydraulic oil drain portion 12 .

또, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프 (10) 에서는, 배수 드레인부 (11) 와 공기실 (14) 의 사이에, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 과 공기실 (14) 의 연통을 폐색하는 시일 링 (7) 을 형성하고, 공기실 (14) 보다 하측에, 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 과 공기실 (14) 의 연통을 폐색하는 시일 링 (8) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 배수 드레인부 (11) 보다 하측의 위치에서 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 과 공기실 (14) 을 상측의 시일 링 (7) 에 의해 액밀 (바람직하게는 기밀) 하게 분리할 수 있고, 작동유 드레인부 (12) 보다 상측의 위치에서 펌프 케이스 (1) 의 하측 내부 공간 (4a) 과 공기실 (14) 을 하측의 시일 링 (8) 에 의해 액밀 (바람직하게는 기밀) 하게 분리할 수 있다. 이 결과, 소정치 이상의 공기압을 갖는 공기 스프링 (13) 을 공기실 (14) 내에 간이하게 구성할 수 있다.Moreover, in the water injection pump 10 which concerns on embodiment of this invention, the clearance gap 18 in the pump case 1 and the air chamber 14 communicate between the drain drain part 11 and the air chamber 14. A seal ring 7 for blocking the is forming For this reason, the gap 18 in the pump case 1 and the air chamber 14 are liquid-tightly (preferably airtight) separated by the upper seal ring 7 at a position lower than the drain drain part 11. The lower inner space 4a and the air chamber 14 of the pump case 1 at a position above the hydraulic oil drain part 12 are liquid-tight (preferably airtight) by the lower seal ring 8 can be separated As a result, the air spring 13 having a pneumatic pressure equal to or greater than a predetermined value can be easily configured in the air chamber 14 .

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 공기실 (14) 의 상하에 시일 링 (7, 8) 을 형성하고 있지만, 본 발명은, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 펌프 케이스 (1) 내의 간극 (18) 을 유하하는 물 (19) 을, 시일 링 (7, 8) 을 사용하지 않고서 공기 스프링 (13) 의 공기압에 의해 막아 멈추도록 해도 된다.Moreover, although the seal rings 7 and 8 are provided in the upper and lower sides of the air chamber 14 in embodiment mentioned above, this invention is not limited to this. For example, you may make it stop the water 19 which flows down the clearance gap 18 in the pump case 1 by the pneumatic pressure of the air spring 13 without using the sealing rings 7 and 8.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 작동유 드레인부 (12) 로부터 작동유 배출관에 배출된 이용이 끝난 작동유를 재이용하지 않고 폐기하는 경우를 예시하고 있었지만, 본 발명은, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 작동유 드레인부 (12) 로부터 작동유 배출관에 배출된 이용이 끝난 작동유는, 탱크 등으로 회수하여 주수 펌프 (10) 등의 유압 구동식의 설비를 작동시키는 작동유로서 재이용해도 된다.Moreover, in embodiment mentioned above, although the case where the used hydraulic oil discharged|emitted from the hydraulic oil drain part 12 to the hydraulic oil discharge pipe was discarded without recycling was illustrated, this invention is not limited to this. For example, used hydraulic oil discharged from the hydraulic oil drain unit 12 to the hydraulic oil discharge pipe may be recovered in a tank or the like and reused as hydraulic oil for operating hydraulically driven equipment such as the water injection pump 10 .

또, 상기 서술한 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 상기 서술한 각 구성 요소를 적절히 조합하여 구성한 것도 본 발명에 포함된다. 그 밖에, 상기 서술한 실시형태에 기초하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.Moreover, this invention is not limited by embodiment mentioned above, What was comprised combining each component mentioned above suitably is also included in this invention. In addition, other embodiments, examples, operating techniques, etc. made by those skilled in the art based on the above-described embodiment are all included in the scope of the present invention.

산업상 이용가능성Industrial Applicability

이상과 같이, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 플런저를 사용한 주수 펌프에 유용하고, 특히, 물을 토출한 후의 플런저를 기준 위치로 복귀시키기 위한 압축 스프링의 물에 의한 부식, 손상을 회피하면서, 소형화와 저가격화를 양립시킬 수 있는 주수 펌프에 적절하다.As described above, the water pump according to the present invention is useful for a water pump using a plunger, and in particular, a compression spring for returning the plunger to the reference position after discharging water is reduced in size while avoiding corrosion and damage caused by water. It is suitable for a water pump that can achieve both low cost and low cost.

1 : 펌프 케이스
2 : 토출부
2a : 토출실
3 : 설치대부
3a : 작동유실
4 : 지지부
4a : 하측 내부 공간
5 : 토출 밸브부
5a : 체크 밸브
5b : 토출구
6 : 플런저
6a : 물 피스톤부
6b : 작동유 피스톤부
6c : 규제부
6d : 수력부
6e : 테이퍼부
7, 8 : 시일 링
9 : 검출부
10 : 주수 펌프
11 : 배수 드레인부
11a : 배수 수집부
11b : 배수로
12 : 작동유 드레인부
12a : 작동유 수집부
12b : 작동유 배출로
13 : 공기 스프링
14 : 공기실
15a : 공기 유로
15b : 공기 입출구
16 : 공기 배관
17 : 급수부
18 : 간극
19 : 물
F1 : 축 방향
F2 : 직경 방향
P1 : 리프트 위치
Ps : 기준 위치1: Pump case
2: discharge part
2a: discharge chamber
3: installation loan
3a: loss of operation
4: support
4a: lower inner space
5: discharge valve part
5a: check valve
5b: outlet
6: Plunger
6a: water piston part
6b: hydraulic oil piston part
6c: Regulatory Department
6d: hydraulic unit
6e: tapered part
7, 8: seal ring
9: detection unit
10: water pump
11: drain drain part
11a: drainage collection part
11b: ditch
12: hydraulic oil drain part
12a: hydraulic oil collecting part
12b: hydraulic oil discharge path
13 : air spring
14: air chamber
15a: air flow path
15b: air inlet and outlet
16: air piping
17: water supply
18: gap
19 : water
F1 : Axial
F2 : radial direction
P1: lift position
Ps: reference position

Claims

A water pump having a pump case and a plunger reciprocally formed in the pump case, and using the pressure of hydraulic oil to move the plunger to the discharge port side of the pump case to pressurize and discharge the water to be discharged in the pump case in,
The pump case is
a drain drain part for discharging water flowing through a gap between the outer circumferential surface of the plunger and the inner circumferential surface of the pump case;
An air spring for returning the water to be discharged to a reference position before discharging the water as the discharge object by moving the plunger to the side opposite to the discharge port side of the pump case after discharging the water to be discharged;
The air spring is a space surrounded by the outer circumferential surface of the plunger and the inner circumferential surface of the pump case, and is configured by supplying air at a pressure greater than the internal pressure of the drain drain part to an air chamber located below the drain drain part,
The pump case, below the air chamber, provided with a hydraulic oil drain for discharging the hydraulic oil remaining in the pump case,
and the air chamber is located between the drain drain part on the upper side and the hydraulic oil drain part on the lower side.

delete

The method of claim 1,
a first sealing member formed between the drain drain part and the air chamber and blocking the communication between the air chamber and the gap between the outer peripheral surface of the plunger and the inner peripheral surface of the pump case;
and a second sealing member formed below the air chamber and blocking communication between the air chamber and the lower inner space located below the air chamber among the inner spaces of the pump case.