KR102446249B1 - 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리는 격막 어셈블리를 작동시키기 위하여 왕복운동 피스톤을 가지고 있는 모터를 포함한다. 격막은 유체 유입구와 유체 유출구를 포함하는 밸브 헤드, 및 유체 유입구와 유체 유출구 사이에 유체 경로가 획정되어 있는 유체 챔버를 포함한다. 제 1 격막과 제 2 격막은 밸브 헤드에 밀봉 맞물림되어 있고 유체 챔버를 밀폐한다. 제 1 격막은 피스톤과 함께 왕복운동하기 위하여 피스톤에 연결되는 피스톤 격막 멤브레인 부분을 포함하고, 피스톤의 왕복운동은 공기를 유체 유입구로부터 유체 유출구를 향하여 이동시키기 위해서 유체 챔버 내부의 공기압에 변화를 유발한다. 제 1 격막과 제 2 격막 양자 모두는 유체 유입구와 유체 유출구 기류에서의 맥동의 진폭을 감소시키도록 함께 작동하는 댐퍼 멤브레인 부분을 포함한다.

Description

퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리{PERSONAL AIR SAMPLING PUMP ASSEMBLY}
본 출원은 2015년 4월 27일자로 출원된 미국 가출원 62/153,167의 우선권을 주장하는 정식 출원이며, 그 내용은 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다.
본 명세서는 대체로 격막 에어 펌프에 관한 것이고, 보다 상세하게는 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리(personal air sampling pump assembly)에 관한 것이다.
퍼스널 에어 샘플링 펌프 및 컨트롤은 일반적으로 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제3,814,552호에는 솔레노이드 구동식 고무 격막(solenoid driven rubber diaphragm), 및 유입 및 유출 유동을 제어하는 고무 플래퍼 체크 밸브(rubber flapper check valve)를 포함하는 퍼스널 에어 샘플링 펌프가 기술되어 있다. 격막은 가요성이면서 환형이고 강성인 중심 구간을 가지고 있고, 부하가 달라지는 상태에서 본질적으로 일정한 유동을 위하여 독립적 시간설정식 구동 펄스(independently timed drive pulse)와 함께 사용된다.
이와 유사하게, 미국 특허 4,063,824에는 가변 구동 펌프를 포함하는 일정 유동 에어 샘플링 펌프가 기술되어 있는데, 가변 구동 펌프는 필터에 연결되어 있고 전기 모터에 의해 구동되며 도시미터(dosimeter)를 통과하는 공기의 일정한 유동을 유지하기 위해서 적분기와 증폭기의 피드백 회로에 의해 제어된다. 도시미터는 근무일과 같은 기간의 종료시에 개인이 착용하고, 필터는 제거되며 수집된 내용물들은 도시미터를 사용하는 개인의 노출 수준을 결정하기 위해서 가스 크로마토그래피와 같은 종래의 기술로 분석된다.
또한, 미국 특허 제4,091,674호에는 다양한 환경 조건에서 에어 샘플 수집 장치와 함께 사용하기 위한 전자적 시간설정식 용적형 에어 샘플링 펌프(electronically timed, positive displacement air sampling pump)가 기술되어 있다. 장치는 평균적인 유동 속도, 독립적으로 계측된 총 부피, 작동 시간 레지스터 및 가청 "속도 오류(rate fault)" 알람을 제공한다.
미국 특허 제5,107,713호에는 격막 타입 에어 펌프에 의해 발생되는 공기 유동을 조절하기 위하여 PWM 제어식 DC 전기 모터를 활용하는 마이크로프로세서 제어식 에어 샘플링 펌프가 기술되어 있다. 제어 시스템은 공기 유동 속도에 대한 모터 RPM에 관한 값들로 된 테이블을 구축함으로써 모터의 RPM에 관한 함수로서 공기 유동을 조절한다. 제어 시스템은 RPM을 원하는 값으로 유지하지만, RPM의 편차를 감지하고 나서 RPM을 조절하기 위해서 모터에 대한 PWM 신호를 조정하는 제어 루프를 포함한다.
인증된 장치는 대체로 그 언급된 목적을 위하여 작업하지만, 이하에 기술되는 바와 같이 개선된 퍼스널 에어 샘플러에 관한 인증가능한 요구가 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리의 일 예시에 관한 정면 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 측면도이다.
도 3은 라인 3-3을 따라 절단된, 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 단면도이다.
도 4는 하우징의 일 부분이 제거되어 있는, 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 측면도이다.
도 5는 모터와 피스톤 어셈블리의 추가적인 세부사항을 볼 수 있도록 추가적인 구성요소들이 제거되어 있는, 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 사시도이다.
도 6은 제 1 탄성중합체 격막에 연결되어 있는 모터와 피스톤들이 나타나 있는, 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 측면도이다.
도 7a는 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프와 함께 사용하기 위한 유입구 맥동 댐퍼(inlet pulsation damper)가 있는 밸브 체스트(valve chest)에 관한 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 유입구 맥동 댐퍼가 있는 밸브 체스트에 관한 반대방향 사시도이다.
도 8a는 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리와 함께 사용하기 위한 2개의 예시적인 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리에 관한 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 2개의 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리에 관한 반대방향 사시도이다.
도 9는 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리와 함께 사용하기 위한 예시적인 모터 하우징의 사시도이다.
도 10은 도 8a와 도 8b의 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리에 연결되어 있는, 도 9의 모터 하우징에 관한 사시도이다.
도 11은 예시적인 유체 유동 경로가 나타나 있는, 도 1의 예시적인 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리에 관한 투명 사시도이다.
도 12는 예시적인 유체 유동 경로가 추가적으로 나타나 있는, 도 11의 대체 사시도이다.
예시적인 방법과 기구에 관한 다음에 오는 발명의 상세한 설명은 본 발명의 범위를 본 명세서에 상술되어 있는 정확한 형태나 형태들로 제한하려는 것은 아니다. 그 대신, 다음에 오는 발명의 상세한 설명은 설명하기 위한 것이어서, 다른 것들도 그 교시사항을 따를 수 있다.
본 발명은 대체로 피스톤 헤드 격막, 기류 유동 맥동 댐퍼, 및 단일의 컴팩트한 하우징 어셈블리 내부에 있는 실링 캐스킷의 기능을 통합하는 회전식 격막 에어 펌프에 관한 것이다. 일반적으로, 개시되어 있는 적층식 설계 배열은 제조 비용, 작동시키는데 사용되는 구성요소 부품들의 개수, 및/또는 전체 제품 크기를 줄일 수 있다. 본 설계는 조립 시간을 줄일 수 있고, 통상적으로 접착제나 밀봉재의 사용을 필요로 하지 않는 '페일-세이프(fail-safe)' 조립 절차를 만들어 낼 수 있다. 통합식 설계의 결과로서, 비교적 최적의 유동 성능은 최소 유동 맥동으로 달성될 수 있다.
입자상 물질이 필터 매체 상에 수집될 수 있는 퍼스널 에어 샘플링 펌프 적용처에서, 유입구 기류의 낮은 맥동은 종종 수집 필터의 진동과 퇴적 물질의 순차적인 손실을 방지하도록 요구되고 있다. 매끄러운 기류 또한 사이클론과 같은 크기 선별 유입 장치의 정확한 성능을 보장하도록 강하게 요구되고 있다. 게다가, 적어도 일부 예시에서, 본 명세서에 개시되어 있는 퍼스널 에어 샘플링 펌프의 맥동 성능은 ISO13137과 같은 국제 에어 샘플링 펌프 표준의 요건을 충족한다.
이어서 도 1 내지 도 10을 참조하면, 퍼스널 에어 샘플링 펌프 어셈블리(10)의 일 예시가 도시되어 있다. 본 명세서에서 유체, 공기, 가스 등의 용어들이 대등하게 활용될 수 있다는 점, 및 본 발명의 작동 원리가 특별히 이와 다르게 언급되지 않는 한 임의의 특정 가스, 유체 또는 혼합물로 제한되어서는 안된다는 점을 알 수 있을 것이다. 예시적인 펌프 어셈블리(10)는 대체로 모터 하우징(11), 제 1 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(12) 및 제 2 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(14)를 구비하는 하우징이 획정되어 있다. 이 예시에서, 펌프 어셈블리(10)는 유출구(17)를 이용해서 제 1 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(12)에 유동가능하게(fluidly) 연결되어 있는 유출구 어셈블리(16)를 더 포함한다. 유출구 어셈블리(16)는 유출구 유동 속도 감지를 위한 장치나 다른 적합한 구조를 포함할 수 있다. 유출구 어셈블리가, 예컨대 독소, 방사선 등을 모니터링하는 것을 포함하여 유출구 유체 상에 "추가 처리과정(further processing)"을 제공하는 임의의 적합한 장치를 포함할 수 있다는 점, 그리고/또는 이러한 장치에 연결될 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 작동시, 모터(18)는 모터 하우징(11) 내부에 장착되는 관절식 펌프 피스톤 어셈블리(20)의 진동형 직선 운동을 구동시키는데 사용된다. 이 예시에서, 관절식 펌프 피스톤 어셈블리(20)는 각각의 피스톤(20a, 20b)이 결합된 피스톤 격막을 구동시키도록 연결되어 있는 듀얼 피스톤 셋업(20a, 20b)을 포함한다. 특히 이 예시에서, 피스톤과 피스톤 격막의 진동 운동은 도 4, 도 7a 및 도 7b에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이 밸브를 통해 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리들(12, 14)로 공기를 펌핑하는데 사용된다.
일 예시에서, 모터(18)의 작동은 "폐쇄 루프 유동 제어 시스템이 있는 에어 샘플러(Air Sampler With Closed Loop Flow Control System)"라는 제목으로 2015년 4월 16일자로 출원되어 동시에 출원계속 중에 있는 미국 출원 14/688,370에 개시되어 있는 바와 같이 폐쇄 루프 유동 제어 시스템에 의해 제어될 수 있고, 그 내용은 전체로 참조사항으로 본 명세서에 통합되어 있다.
도 3을 참조하면, 이 예시에서, 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(14)는 제 2 공기 챔버를 형성하는 한편, 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(12)는 제 1 공기 챔버를 형성한다. 더불어, 피스톤(20a, 20b)과 어셈블리(12, 14)는 각각 피스톤 격막 어셈블리를 형성한다. 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(14, 12) 각각은 대체로, 예컨대 제 1 밸브 헤드(112)와 제 2 밸브 헤드(112)를 포함하는 하우징 또는 헤드를 포함한다. 제 1 헤드(112)와 제 2 헤드(114) 각각은, 피스톤들(20a, 20b) 중 하나에 연결되어 있으면서 결합된 헤드(112, 114)의 한쪽 측면을 밀봉하는 제 1 탄성중합체 요소(24, 26)를 포함한다. 제 2 세트의 탄성중합체 요소들(30, 32)은 밸브 헤드의 제 2 측면을 밀봉하도록 각각의 밸브 헤드(112, 114)의 마주하는 측면 상에 위치되어 있다. 각각의 밸브 헤드(112, 114)는, 나사산이 형성된 패스너(120)와 같은 복수의 패스너를 이용하는 것을 포함하여 적합한 방법을 이용해서 결합된 헤드(112, 114)에 확실히 고정되어 있는 커버 플레이트(40, 42)를 이용해서 추가적으로 밀봉될 수 있다. 도 7a와 도 7b에는 밸브 헤드와 맥동 댐퍼(12)에 관한 일 예시가 도시되어 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 예시적인 어셈블리(12)는 탄성중합체 요소(26, 30)가 밸브 헤드(112)의 양쪽 측면에 밀봉 연결되어 있는 밸브 헤드(112)를 포함한다. 밸브 헤드(112)는 유출구(17)에 더하여 유입구(19)를 포함한다. 이하에서 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 밸브 헤드(112)와 탄성중합체 요소(26)는 모터 하우징(11)에 형성되어 있는 제 1 도관(160)과 제 2 도관(162)을 통해서 밸브 헤드들(112, 114) 사이에서 유체가 통하는 것을 가능하게 하는 복수의 구멍(140, 142)을 포함한다.
도 8a, 도 8b 및 도 3과 도 4를 참조하면, 각각의 밸브 헤드(114, 112)는 다양한 공기 챔버들(112a, 112b, 112c, 114a, 114b, 114c)이 각각 획정되어 있다. 도시되어 있는 예시에서, 다양한 챔버(112a, 112b, 112c, 114a, 114b, 114c)는 복수의 구멍(150)을 이용해서 유동가능하게 연결되어 있다. 각각의 구멍(150)은 체크 밸브(152)를 포함할 수 있는데, 도 8a와 도 8b에서는 각각 보이지 않지만 도 3과 도 4에서는 볼 수 있다. 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 체크 밸브(152)는 공기가 원치않는 방향으로 유동하는 것을 방지하면서 단일의 기류 방향을 위하여 제공되도록 활용될 수 있다.
따라서, 이 예시적인 구성에서, 유입구(19)는 공기 챔버(112a) 뿐만 아니라 도관(160)에도 유동가능하게 연결되어 있다. 공기 챔버(112a)는 제 1 세트의 구멍(150a)과 체크 밸브(152)들 중 하나를 통해 공기 챔버(112b)에 유동가능하게 연결되어 있다. 공기 챔버(112b)는 제 2 세트의 구멍(150b)과 체크 밸브(152)들 중 다른 하나를 통해 공기 챔버(112c)에 순차적으로 유동가능하게 연결되어 있다. 도관(162)은 유사하게 공기 챔버(112c)에 유동가능하게 연결되어 있다. 마지막으로, 공기 챔버(112c)는 유출구(17)에 유동가능하게 연결되어 있다.
밸브 헤드(114)를 참조하면, 공기 챔버(114c)는 밸브 헤드(112)로부터 공기를 수용하기 위해서 도관(160)에 유동가능하게 연결되어 있다. 유출구(117)는 밸브 헤드(114)에 제공되어 있고, 이 경우에는 장치(10)의 압력을 모니터링하기 위해서 압력 센서(미도시)에 연결될 수 있다. 유출구(117)가 원하는 바와 같이 임의의 장치, 도관, 센서 또는 다른 적합한 장치에 연결될 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 공기 챔버(114c)는 체크 밸브(152)들 중 다른 하나를 포함하여 제 3 세트의 구멍(150c)을 통해 공기 챔버(114b)에 연결되어 있다. 다음으로, 공기 챔버(114b)는 체크 밸브(152)들 중 또 다른 하나를 포함하여 제 4 세트의 구멍(10d)을 통해 도관(162)과 공기 챔버(114a)에 연결되어 있다. 위에서 말한 바와 같이, 도관(162)은 모터 하우징(11)을 통해 공기 챔버(112c)에 유동가능하게 연결되어 있다.
알 수 있는 바와 같이, 각각의 탄성중합체 멤브레인(24, 26, 28, 30)은 다수의 기능을 수행하는데 이용되고, 이 예시에서는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 대체로 피스톤 격막 부분(24a, 26a)과 맥동 댐퍼 멤브레인 부분(24b, 26b)을 각각 포함한다. 특히, 각각의 어셈블리(14, 12)에 있어서, 적층식 구성은 상술된 바와 같이 밸브에 의해 분리되어 있는 다수의 탄성중합체 격막들을 포함한다. 각각의 제 1 탄성중합체 요소는 대체로 탄성중합체 피스톤 격막 몰딩으로 여겨진다. 도 7a에 나타나 있는 바와 같이, 예시적인 탄성중합체 요소(26)는 모터 하우징(11)(도 7a에는 빠져 있음)과 밸브 헤드(112) 사이에 실링 개스킷을 제공하고, 피스톤(20)들 중 하나에 연결되어 있는 펌프 격막 멤브레인(170) 및 가요성 댐퍼 멤브레인(172)을 포함한다. 한편, 도 7b에 도시되어 있는 바와 같이, 예시적인 탄성중합체 요소(30)는 유사하게 커버 플레이트(40)(도 7b에는 빠져 있음)와 밸브 헤드(112) 사이에 실링 개스킷을 제공하고, 가요성 댐퍼 멤브레인(180)을 포함한다.
도 7a와 도 7b에는 도시되어 있지 않지만, 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(14)의 구성은 도시되어 있는 밸브 헤드와 맥동 댐퍼 어셈블리(12)와 관련하여 기술되어 있는 구성과 유사할 수 있고, 또는 임의의 적합한 설계일 수 있다. 게다가, 본 발명의 적층식 구성은 본 명세서에 개시되어 있는 바와 같이 단동식(즉 단일의 피스톤 격막 어셈블리) 또는 복동식 펌프 설계에 적용가능할 수 있다.
도시된 바와 같이, 탄성중합체 요소(26, 30)는 멤브레인에 가해지는 압축력을 국소적으로 증가시켜서 전체 어셈블리를 밀봉하는데 도움이 되도록 각각의 요소들(11, 112, 114, 40, 42)의 표면 상에 양각 부재(182)와 같은 복수의 양각 부재들을 포함할 수 있다.
맥동 댐퍼 멤브레인 부분(24b, 26b)은 대체로 밸브 헤드(112) 내부에 형성되어 있는 밀폐된 공기 챔버(112c)와 가요성 탄성중합체 댐퍼 멤브레인(26, 30)의 조합으로 형성되어 있다. 결합된 캐버티 공간과 탄성 구조의 조합은 펌프의 유입구와 유출구 기류에서의 맥동의 진폭을 감소시킨다. 추가로, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 댐퍼 멤브레인 부분(24b, 26b)은 코일 스프링과 같은 스프링(190), 또는 멤브레인(26, 30)과 댐퍼 반응에 관한 스프링 특성을 변경시키는 다른 적합한 메커니즘을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 유동 맥동 댐퍼 부분(24b, 26b)은 대체로 격막의 동작에 의해 유도되는 맥동의 수준을 낮춘다. 통상적인 퍼스널 샘플링 펌프에서, 공기 유속에서의 맥동의 규모는 사이클론과 같은 크기 선별 샘플링 헤드의 성능 특성의 변화들을 초래한다.
당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 피스톤 격막 부분(24a, 26b)에 대한 왕복운동하는 피스톤(20)의 동작은 원하는 바와 같이 긍정적이거나 부정적인 공기압 펌핑 효과를 만들어 내는데 이용될 수 있다. 피스톤 격막 부분(24a, 26b)은 가스나 공기가 있는 공간을 이동시키는데 사용되고, 탄성중합체 멤브레인(24, 26, 28, 30)은 밸브 헤드(112, 114) 건너편에 뻗쳐 있고, 거기에 물리적으로 접합되어 있지는 않다. 작동시, 편심형 커넥팅 로드를 포함하는 모터(20)는 탄성중합체 멤브레인(24, 26)에 진동형 펌핑 운동을 만들어 낸다.
피스톤 격막 어셈블리에 의해 유발되는 이동은 도 11과 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 유체, 가스 또는 공기가 있는 공간을 이동시키는데 이용된다. 일반적으로, 공기는 유입구(19)에서 어셈블리(10) 속으로 들어가고, 나타나 있는 바와 같이 2개의 유동 경로(200, 202) 중 하나를 유동한다. 제 1 경로(200)에서, 공기는 유입구(19)로 들어가고, 피스톤 격막 부분(24a, 26a)의 작동에 의해 유발되는 공기압의 영향 하에서 3개의 공기 챔버(112a, 112b, 112c)를 통해 지나가며, 유출구(17)에서 어셈블리(10)를 빠져나가되, 유동 감지 및/또는 다른 적합한 처리과정을 위하여 유출구 어셈블리(16)를 통해, 또는 임의의 다른 적합한 장치를 통해 지나갈 수 있다. 이와 동시에, 유입구(19)에서 들어가는 공기 중 적어도 일부는 제 2 공기 경로(202)를 통해서 도관(160) 속으로 그리고 공기 챔버(114a, 114b, 114c) 속으로 지나갈 수 있다. 위에서 말한 바와 같이, 공기 중 일부는, 예컨대 압력을 감지하는 목적을 포함하여 임의의 적합한 목적을 위하여 유출구(117)를 통해 빠져나가게 될 수 있다. 공기는 이때 유사하게 공기가 유출구(17)를 통해 빠져나갈 수 있는 도관(162)을 통해 밸브 헤드(112), 특히 공기 챔버(112c)로 되돌아 갈 수 있다.
특정 예시적인 방법과 기구들이 본 명세서에 기술되어 있지만, 본 발명의 보호 범위가 이것으로 제한되는 것은 아니다. 오히려, 본 발명은 문자그대로 첨부의 청구범위 내에 있거나 균등론 하에서 첨부의 청구범위 내에 있는 모든 방법, 기구 및 제조 물품을 커버한다.

Claims (20)

  1. 에어 샘플링 펌프로서,
    하우징;
    상기 하우징 내에서 제1 라인을 따라 왕복 구동되는 피스톤;
    상기 제1 라인을 가로지르는 제2 라인으로 뻗어 있고 상기 피스톤에 작동가능하게 연결되는 격막 어셈블리;를 포함하고,
    상기 격막 어셈블리는
    유체 유입구와 유체 유출구를 포함하고, 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구를 유동가능하게 연결하는 유체 챔버를 획정하고, 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구까지 유체 경로를 형성하는 밸브 헤드;
    상기 밸브 헤드에 밀봉되게 맞물리는 격막으로서, 상기 격막은 상기 피스톤과 왕복운동하기 위하여 상기 피스톤에 연결되고 상기 유체 챔버의 제1 부분을 둘러싸는 피스톤 격막 멤브레인 부분, 및 상기 제2 라인을 따라 상기 피스톤 격막 멤브레인 부분으로부터 이격되고 상기 유체 챔버의 제2 부분을 둘러싸는 댐퍼 멤브레인 부분을 포함하는 격막; 및
    상기 유체 경로 내부에 배치되는 체크 밸브;를 포함하고,
    상기 피스톤의 왕복운동은 공기를 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구를 향하여 이동하게 하기 위해서 상기 유체 챔버 내부의 공기압에 변화를 유발하고, 상기 피스톤의 각각의 왕복운동에 응답하여 상기 공기가 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구로 이동하게 됨에 따라 공기압의 상기 변화는 상기 댐퍼 멤브레인 부분의 상응하는 이동을 유발하고 상기 댐퍼 멤브레인 부분의 이동은 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구에서 기류에서의 맥동의 진폭을 감소시키는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤을 왕복 구동하기 위해 상기 피스톤에 장착되는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 모터는 상기 하우징에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 격막 어셈블리는 상기 하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구는 상기 하우징 내부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브 헤드는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 챔버는
    상기 유체 유입구에 유동가능하게 연결되는 제1 유체 서브 챔버;
    제1 구멍을 통해 상기 제1 유체 서브 챔버에 유동가능하게 연결되는 제2 유체 서브 챔버; 및
    제2 구멍을 통해 상기 제2 유체 서브 챔버에 유동가능하게 연결되고, 상기 유체 유출구에 유동가능하게 연결되는 제3 유체 서브 챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  8. 제 7 항에 있어서, 유체가 상기 제2 유체 서브 챔버로부터 상기 제1 유체 서브 챔버로 가로지르는 것을 실질적으로 방지하기 위해서, 상기 체크 밸브는 상기 제1 구멍에 밀봉되게 결합되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  9. 제 8 항에 있어서, 유체가 상기 제3 유체 서브 챔버로부터 상기 제2 유체 서브 챔버로 가로지르는 것을 실질적으로 방지하기 위해서, 상기 제2 구멍에 밀봉되게 결합되는 제2 체크 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 피스톤 격막 멤브레인 부분은 상기 제2 유체 서브 챔버에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 댐퍼 멤브레인 부분은 상기 제3 유체 서브 챔버에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 댐퍼 멤브레인 부분은 상기 제3 유체 서브 챔버를 항상 둘러싸는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유출구는 제1 유체 유출구이고, 상기 에어 샘플링 펌프는 상기 유체 챔버로부터 공기를 빼내도록 구성되는 제2 유체 유출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제2 유체 유출구는 상기 유체 챔버 내부의 압력을 모니터링하도록 구성되는 압력 센서에 연결되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 에어 샘플링 펌프는 상기 유체 유입구를 통해 액체가 아닌 공기를 상기 유체 챔버로 끌어들이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 유체 챔버로 끌어들여지는 상기 공기는 환경 공기인 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 에어 샘플링 펌프는 공기 내의 입자상 물질이 필터 매체 상에 수집될 수 있로록 필터 매체를 통해 공기를 끌어들이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  18. 에어 샘플링 펌프로서,
    하우징;
    상기 하우징 내에서 제1 라인을 따라 왕복 구동되는 피스톤;
    상기 제1 라인을 가로지르는 제2 라인으로 뻗어 있고 상기 피스톤에 작동가능하게 연결되는 격막 어셈블리;를 포함하고,
    상기 격막 어셈블리는
    유체 유입구와 유체 유출구를 포함하고, 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구를 유동가능하게 연결하는 유체 챔버를 획정하고, 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구까지 유체 경로를 형성하는 밸브 헤드;
    상기 밸브 헤드에 밀봉되게 맞물리는 격막으로서, 상기 격막은 상기 피스톤과 왕복운동하기 위하여 상기 피스톤에 연결되고 상기 유체 챔버의 제1 부분을 둘러싸는 피스톤 격막 멤브레인 부분, 및 상기 제2 라인을 따라 상기 피스톤 격막 멤브레인 부분으로부터 이격되고 상기 유체 챔버의 제2 부분을 항상 둘러싸는 댐퍼 멤브레인 부분을 포함하는 격막; 및
    상기 유체 경로 내부에 배치되는 체크 밸브;를 포함하고,
    상기 피스톤의 왕복운동은 공기를 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구를 향하여 이동하게 하기 위해서 상기 유체 챔버 내부의 공기압에 변화를 유발하고, 공기압의 상기 변화는 상기 댐퍼 멤브레인 부분의 상응하는 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  19. 제 18 항에 있어서, 공기는 상기 댐퍼 멤브레인 부분을 통과하지 않는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
  20. 에어 샘플링 펌프로서,
    하우징;
    상기 하우징 내에서 왕복 구동되는 피스톤;
    상기 피스톤에 작동가능하게 연결되는 격막 어셈블리;를 포함하고,
    상기 격막 어셈블리는
    유체 유입구와 유체 유출구를 포함하고, 상기 유체 유입구와 상기 유체 유출구를 유동가능하게 연결하는 유체 챔버를 획정하고, 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구까지 유체 경로를 형성하는 밸브 헤드;
    상기 밸브 헤드에 밀봉되게 맞물리는 격막으로서, 상기 격막은 상기 피스톤과 왕복운동하기 위하여 상기 피스톤에 연결되고 상기 유체 챔버의 제1 부분을 둘러싸는 피스톤 격막 멤브레인 부분, 및 상기 피스톤 격막 멤브레인 부분으로부터 이격되고 상기 유체 챔버의 제2 부분을 둘러싸는 댐퍼 멤브레인 부분을 포함하는 격막; 및
    상기 유체 경로 내부에 배치되는 체크 밸브;를 포함하고,
    상기 피스톤의 왕복운동은 공기를 상기 유체 유입구로부터 상기 유체 유출구를 향하여 이동하게 하기 위해서 상기 유체 챔버 내부의 공기압에 변화를 유발하고, 공기압의 상기 변화는 상기 댐퍼 멤브레인 부분의 상응하는 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 에어 샘플링 펌프.
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