KR102540166B1 - 미소정량펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미소정량펌프에 관한 것으로, 본 발명은 작동캠의 회전시, 탄성부재의 압축과 압축해지 과정을 통해 승강하되, 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소해짐에 따라 개폐구가 하강하면서 유체를 토출안내구의 개폐공과 토출공을 통해 토출안내한 후에 개폐구가 상승 복귀하면서 승강구, 개폐구, 토출안내구, 토출케이스가 상승복귀하도록 승강하도록 구성됨으로써 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

Description

미소정량펌프{Micro metering pump}

본 발명은 미소정량펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동캠의 회전시, 탄성부재의 압축과 압축해지 과정을 통해 승강하되, 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소해짐에 따라 개폐구가 하강하면서 유체를 토출안내구의 개폐공과 토출공을 통해 토출안내한 후에 개폐구가 상승 복귀하면서 승강구, 개폐구, 토출안내구, 토출케이스가 상승복귀하도록 승강하도록 구성됨으로써 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 미소정량펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 정량펌프는 흡입관을 통하여 액체를 흡입 후 토출관을 통하여 배출하는 것으로 여러 분야에서 사용되고 있다.

다시 말해서, 정량펌프는 통상 폐수처리, 정수처리, 이화학분야 등과 같이 일정한 주기로 정확한 양의 유체를 공급해야 하는 분야에 사용되는 것으로, 특히 특정분야에서는 상당히 적은 양인 미소(微少)한 양을 정량 펌핑하는 정량펌프가 필수적으로 사용되고 있다.

이때, 정량펌프에 의해 정량 펌핑되는 양으로서의 상당히 적은 양인 미소(微少)한 양은 이하에서는 "미소정량"이라 칭하기로 한다.

종래의 정량펌프는 통상 공급되어지는 유체가 담겨진 저장탱크와, 모터에 의해 회전되는 편심캠과, 상기 편심캠과 주기적으로 접촉되는 펌핑축에 의하여 주기적으로 왕복운동되는 다이어프램과, 상기 다이어프램 하부에 결합되어 저장탱크와 연결된 흡입관과, 상기 다이어프램 상부에 결합되어 원하는 장소에 액체를 이송하는 토출관이 결합된 구조로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 정량펌프는 다이어프램에 의한 밀봉 유지 상태에서의 펌핑축을 통한 주기적인 왕복운동에 따라 펌핑작용이 이루어질 수 있는 것이나, 이러한 다이어프램 구조는 밀봉 유지 상태에 대해 작동시 또는 외부 조건으로 인한 과열이나 지속적인 반복 작동시 쉽게 변형이 발생하는 문제가 있으며, 이로 인해 밀봉 유지 상태가 쉽게 불안정해지며, 이에 따라 정량으로 펌핑시키는 효율이 저하되는 문제가 있었다.

즉, 종래의 정량펌프는 정량으로 펌핑시키되 미소정량을 펌핑시키는 효율이 저하되는 문제가 있으며, 다시 말하면 미소정량에 있어서, 백 프레서(Back pressure)가 형성되는 구성으로 다이어프램 구조가 적용되고 있으나, 이러한 다이어프램 구조의 경우에는 백 프레서(Back pressure)에 의해 공급량의 헌팅(hunting)이 심하여 미소정량으로 펌핑하는 효율을 언급하기 어렵다 하겠다.

그러므로 다이어프램 구조가 아닌 별도의 기계적인 구조를 통해 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있으며, 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 미소정량펌프에 대한 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허 제1823607호 2018.01.24. 등록. 대한민국 등록특허 제1784188호 2017.09.27. 등록. 대한민국 등록특허 제1255595호 2013.04.04. 등록. 대한민국 등록특허 제1205869호 2012.11.22. 등록.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 작동캠의 회전시, 탄성부재의 압축과 압축해지 과정을 통해 승강하되, 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소해짐에 따라 개폐구가 하강하면서 유체를 토출안내구의 개폐공과 토출공을 통해 토출안내한 후에 개폐구가 상승 복귀하면서 승강구, 개폐구, 토출안내구, 토출케이스가 상승복귀하도록 승강하도록 구성됨으로써 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 미소정량펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있도록 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 미소정량펌프는 마주하는 측이 개방된 한 쌍의 'ㄱ'자 형상 케이스 타입으로 제공되어, 개방된 내부의 설치공간에 다수의 리브가 구비되고, 상호 마주하여 밀착된 상태로 둘레를 따라 고정볼트의 체결을 통해 고정되어, 수직 부분의 상부 일 측에 장공이 형성되면서 하부 일 측에는 단공이 형성되는 본체케이스; 본체케이스의 수직 부분 내부로부터 외부로 돌출케 설치되되, 본체케이스의 단공을 통해 일정길이 돌출토록 흡입연결구가 고정설치되며, 흡입연결구로부터 상향 절곡 연장되어 하측이 밀폐되는 중공 타입으로 형성된 내부공간 바닥에 흡입연결구의 흡입공과 연통되게 흡입구가 상향 일정길이 돌출형성되고, 흡입구의 둘레에 일정간격 떨어져 분리막이 흡입구 상단보다 일정길이 더 높게 돌출되어 흡입구와 분리막 사이의 바닥에 탄성부재의 하단이 안착설치되며, 분리막과 중공의 내부공간 내벽 사이에 작동압력부가 형성되는 흡입케이스; 상부 외측이 내향 단이 지도록 형성됨과 동시에 상부 내측이 외향 단이 진 중공의 원통 형상으로 제공되어 흡입케이스 내부에 승강 가능토록 삽입설치되되, 하강시 분리막을 감싸도록 흡입케이스의 내부에 하단이 분리막 상단으로부터 일정거리 떨어지게 배치되어 선택적으로 승강하며, 상부 내측에 단이 진 부분에 탄성부재의 상단이 밀착되고, 외면에 유체의 상향 안내를 위한 요홈이 함몰형성되는 승강구; 하측이 승강구의 단이 진 상부를 감싸도록 배치되되, 하면 중앙으로부터 하향 돌출된 돌출부가 승강구의 중앙을 관통하여 하향 일정길이 돌출되게 배치되고, 상면 중앙으로부터 원통 형상으로 돌출된 상부돌출부의 단부에 개폐돌기가 내향 단이 지게 돌출형성되며, 승강구의 요홈을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구를 감싸는 부분 외면에 요홈이 함몰형성되는 개폐구; 하측이 개폐구의 상면을 감싸도록 개폐구와 연결되되 중앙에 관통된 토출안내공에 개폐구의 상부돌출부가 하부로부터 상향 삽입 연결되며, 토출안내공의 길이방향 중앙부분에는 중공의 원판 상으로 내향 협소해져 개폐공이 형성되어, 개폐공에 대해 개폐구의 개폐돌기에 의해 밀폐된 상태에서 선택적으로 개방되는 토출안내구; 본체케이스의 수직 부분 내부에 고정되되, 개방된 하측이 흡입케이스의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 감싸도록 고정되어 흡입케이스의 개방된 상단을 밀폐시키며, 토출안내구의 하단으로부터 상향 일정거리 떨어진 외면이 중앙을 관통하여 일정길이 승강 가능토록 상향 돌출되는 고정안내구; 본체케이스의 수직 부분 내부에 배치되되, 개방된 하측이 고정안내구의 상단 부분을 일정길이 감싸 승강토록 배치되고, 밀폐된 상부 일 측으로부터 외향 돌출되어 토출연결구가 돌출형성되어 토출연결구 단부로부터 밀폐된 상부의 저면을 관통하여 토출공이 형성되며, 토출공의 하단 부분에 토출안내구의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결되고, 토출연결구가 본체케이스의 장공을 통해 외부로 일정길이 돌출되는 토출케이스; 고정안내구의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 토출케이스 하측이 승강 가능케 개재된 상태로 감싸도록 고정안내구와 고정볼트를 통해 고정설치되고, 일 측에 본체케이스의 장공과 대응되어 장홈이 함몰형성되며, 토출케이스의 승강을 안내하는 승강안내구; 본체케이스의 수평 부분 내부에 배치되어, 토출케이스 상부와 직교하도록 고정설치되는 구동모터; 및 구동모터의 축과 연결되어 구동되며, 외면이 토출케이스 상단과 밀착된 상태에서 구동모터의 구동을 통한 회전시 편심에 의해 토출케이스를 일정거리 승강하도록 작동시키는 작동캠을 포함하는 구성으로 이루어진다.

이때, 토출케이스의 승강을 통한 승강구와, 개폐구와, 토출안내구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소화될 때 유체에 대해 작동압력부로부터 승강구의 요홈과 개폐구의 요홈을 거쳐 상향 이동하면서 개폐구를 일정길이 하강시켜 개폐공이 개방되는 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 승강구의 요홈은 승강구의 외면에 유체의 상향 안내를 위해 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 한편, 상기 개폐구의 요홈도 승강구의 요홈을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구를 감싸는 부분 외면에 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동캠은 토출케이스 상단과 밀착된 일부분을 교체하여 사용할 수 있도록, 일 측이 구동모터의 축과 축 연결되며, 축과 대향되는 측으로부터 일정거리 떨어져 내향 단이 지게 걸림단턱이 함몰형성되는 캠본체와, 링 타입으로 제공되어 캠본체의 구동모터와 대향되는 측으로부터 걸림단턱에 걸리도록 고정설치되며, 외면이 토출케이스의 상단에 밀착설치되는 캠링 및 캠본체의 걸림단턱에 걸리도록 고정설치된 캠링에 대해 고정된 상태를 구속하도록, 캠본체의 구동모터와 대향되는 측으로부터 체결고정되어 캠본체 상에 캠링을 구속고정하는 고정부재를 포함하는 것이 양호하다.

이때, 상기 고정부재는 캠본체 상에 캠링을 구속고정할 수 있도록, 머리부의 둘레를 따라 외향 편 상으로 와셔부가 확장된 와셔 일체형 볼트로 제공되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 토출케이스는 상단에 작동캠의 캠링에 대한 밀착시 캠링의 밀착상태가 구속 유지될 수 있도록, 상면에 캠링의 폭과 대응되는 폭을 가지고 하향 일정깊이 함몰되어 캠링의 밀착부분을 일정길이 삽입시켜 구속하는 구속홈이 형성되는 것이 양호하다.

그리고 상기 고정안내구는 본체케이스의 수직 부분 내부에 고정되되, 하부 양측에 고정브래킷이 수직 판 타입으로 돌출 형성되어, 고정브래킷에 대해 본체케이스의 수직 부분 내측에 위치하도록 한 상태에서 한 쌍의 본체케이스에 대한 고정볼트를 통한 고정시에 함께 고정설치되는 것이 바람직하다.

더욱이, 토출공의 하단 부분에 토출안내구의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결될 수 있도록, 토출안내구의 상단부분은 토출케이스의 토출공에 상단으로부터 하향 구속링과 오링이 순차적으로 외면을 감싸도록 끼움 고정된 상태에서 토출공의 하단 부분에 삽입 연결되는 것이 양호하다.

본 발명에 따른 미소정량펌프의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 작동캠의 회전시, 탄성부재의 압축과 압축해지 과정을 통해 승강하되, 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소해짐에 따라 개폐구가 하강하면서 유체를 토출안내구의 개폐공과 토출공을 통해 토출안내한 후에 개폐구가 상승 복귀하면서 승강구, 개폐구, 토출안내구, 토출케이스가 상승복귀하도록 승강하도록 구성됨으로써 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있다.

둘째, 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미소정량펌프를 나타낸 분리 사시구성도.
도 2는 본 발명에 따른 미소정량펌프의 결합구조를 나타낸 사시구성도.
도 3은 본 발명에 따른 미소정량펌프에서, 요부인 펌핑 구조를 나타낸 요부 평면 분리구성도.
도 4는 본 발명에 따른 미소정량펌프에서, 요부인 펌핑 구조를 나타낸 요부 저면 분리구성도.
도 5 내지 7은 본 발명에 따른 미소정량펌프의 사용상태를 나타낸 사용상태 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미소정량펌프의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미소정량펌프를 나타낸 분리 사시구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 미소정량펌프의 결합구조를 나타낸 사시구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 미소정량펌프에서, 요부인 펌핑 구조를 나타낸 요부 평면 분리구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 미소정량펌프에서, 요부인 펌핑 구조를 나타낸 요부 저면 분리구성도이다.

도 5 내지 7은 본 발명에 따른 미소정량펌프의 사용상태를 나타낸 사용상태 예시도이다.

도 1 내지 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소정량펌프(100)는 하부에 구비된 흡입케이스(110)의 흡입연결구(111)에 유체가 흡입되도록 외부로부터 흡입라인(미도시)을 통해 연결하여 흡입연결구(111)를 통해 흡입된 유체를 상부에 구비된 토출케이스(160)의 토출연결구(161)로 정량 토출되도록 하는 것으로, 크게 분류하면 본체케이스(101, 102), 흡입케이스(110), 승강구(120), 개폐구(130), 토출안내구(140), 고정안내구(150), 토출케이스(160), 승강안내구(170), 구동모터(180) 및 작동캠(190)을 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 상기 본체케이스(101, 102)는 마주하는 측이 개방된 한 쌍의 'ㄱ'자 형상 케이스 타입으로 제공되어, 개방된 내부의 설치공간(미부호)에 다수의 리브(미부호)가 구비되고, 상호 마주하여 밀착된 상태로 둘레를 따라 고정볼트(B)의 체결을 통해 고정되어, 수직 부분의 상부 일 측에 장공(103)이 형성되면서 하부 일 측에는 단공(104)이 형성되는 것이다.

이때, 상기 장공(103)과 단공(104)은 한 쌍으로 고정볼트(B)의 체결을 통해 고정되는 본체케이스(101, 102)의 고정시에 형성되는 수직방향으로 긴 장공과, 원형 통공 타입의 단공을 의미하는 것이다.

또한, 상기와 같이 고정볼트(B)의 체결을 통해 한 쌍으로 고정되는 본체케이스(101, 102)의 내부에는 후술될 흡입케이스(110), 승강구(120), 개폐구(130), 토출안내구(140), 고정안내구(150), 토출케이스(160), 승강안내구(170), 구동모터(180) 및 작동캠(190)의 구성들이 내설된다.

아울러, 상기와 같은 본체케이스(101, 102)에서, 특히 개방된 내부 설치공간에 구비되는 리브들(미부호)은 통상의 케이스 내부에 내설되는 구성품을 유동이 없이 지지하기 위한 판 상으로 제공되되, 지지를 위한 반구 형상 등의 홈이 함몰된 일정 두께를 갖는 판 상으로 제공되는 것이며, 이에 대한 더욱 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 흡입케이스(110)는 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부로부터 외부로 돌출케 설치되되, 본체케이스(101, 102)의 단공(104)을 통해 일정길이 돌출토록 흡입연결구(111)가 고정설치되며, 흡입연결구(111)로부터 상향 절곡 연장되어 하측이 밀폐되는 중공 타입으로 형성된 내부공간 바닥에 흡입연결구(111)의 흡입공(111a)과 연통되게 흡입구(113)가 상향 일정길이 돌출형성된다.

또한, 상기와 같은 흡입케이스(110)는 흡입구(113)의 둘레에 일정간격 떨어져 분리막(115)이 흡입구(113) 상단보다 일정길이 더 높게 돌출되어 흡입구(113)와 분리막(115) 사이의 바닥에 탄성부재(110')의 하단이 안착설치되며, 분리막(115)과 중공의 내부공간 내벽 사이에 작동압력부(117)가 형성되는 것이다.

즉, 상기 흡입케이스(110)는 흡입연결구(111)의 본체케이스(101, 102)로부터 단공(104)을 관통하여 돌출된 측 단부에 외부로부터 유체의 흡입을 위한 흡입라인(미도시)이 연결됨이 바람직하며, 특히 상기와 같은 흡입연결구(111)의 단부는 통상의 플렉서블한 튜브 타입으로 제공되는 흡입라인이 끼움을 통해 연결된 후에 연결상태의 유지를 위한 연결캡(미부호)이 나사결합됨이 바람직하다.

그리고 상기 승강구(120)는 상부 외측이 내향 단이 지도록 형성됨과 동시에 상부 내측이 외향 단이 진 중공의 원통 형상으로 제공되어 흡입케이스(110) 내부에 승강 가능토록 삽입설치되되, 하강시 분리막(115)을 감싸도록 흡입케이스(110)의 내부에 하단이 분리막(115) 상단으로부터 일정거리 떨어지게 배치되어 선택적으로 승강하는 것이다.

이러한 승강구(120)는 특히, 상부 내측에 단이 진 부분에 탄성부재(110')의 상단이 밀착되고, 외면에 유체의 상향 안내를 위한 요홈(120a)이 함몰형성된다.

또한, 상기 개폐구(130)는 하측이 승강구(120)의 단이 진 상부를 감싸도록 배치되되, 하면 중앙으로부터 하향 돌출된 돌출부(131)가 승강구(120)의 중앙을 관통하여 하향 일정길이 돌출되게 배치된다.

더욱이, 상기와 같은 개폐구(130)는 상면 중앙으로부터 원통 형상으로 돌출된 상부돌출부(133a)의 단부에 개폐돌기(133)가 내향 단이 지게 돌출형성되며, 승강구(120)의 요홈(120a)을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구(120)를 감싸는 부분 외면에 요홈(130a)이 함몰형성된다.

그리고 상기 토출안내구(140)는 하측이 개폐구(130)의 상면을 감싸도록 개폐구(130)와 연결되되 중앙에 관통된 토출안내공(141)에 개폐구(130)의 상부돌출부(130a)가 하부로부터 상향 삽입 연결된다.

아울러, 상기 토출안내구(140)는 토출안내공(141)의 길이방향 중앙부분에는 중공의 원판 상으로 내향 협소해져 개폐공(141a)이 형성된다.

즉, 상기와 같은 토출안내구(140)는 개폐공(141a)에 대해 개폐구(130)의 개폐돌기(133a)에 의해 밀폐된 상태에서 선택적으로 개방되는 것이다.

또한, 상기 고정안내구(150)는 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 고정되되, 개방된 하측이 흡입케이스(110)의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 감싸도록 고정되어 흡입케이스(110)의 개방된 상단을 밀폐시키며, 토출안내구(140)의 하단으로부터 상향 일정거리 떨어진 외면이 중앙을 관통하여 일정길이 승강 가능토록 상향 돌출되는 것이다.

더욱이, 상기와 같은 고정안내구(150)는 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 고정되되, 하부 양측에 고정브래킷(151)이 수직 판 타입으로 돌출 형성되어, 고정브래킷(151)에 대해 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내측에 위치하도록 한 상태에서 한 쌍의 본체케이스(101, 102)에 대한 고정볼트(B)를 통한 고정시에 함께 고정설치되는 것이 바람직한 것이다.

또한, 상기 고정안내구(150)는 후술될 승강안내구(170)와 고정볼트(B')를 통해 상하방향으로 상호 고정될 수 있도록, 하측 둘레를 따라 편 상으로 돌출되어 복수의 브래킷(미부호)이 더 구비된다.

즉, 상기 고정안내구(150)는 하측 둘레를 따라 편 상으로 돌출되어 중앙에 통공이 형성된 브래킷이 승강안내구(170)의 하면과 밀착된 상태에서, 승강안내구(170)의 하단 부분 양측에 구비된 결합홀(미도시)을 통해 고정볼트(B')가 체결되면서 승강안내구와 상하방향으로 상호 고정될 수 있는 것이다.

그리고 상기 토출케이스(160)는 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 배치되되, 개방된 하측이 고정안내구(150)의 상단 부분을 일정길이 감싸 승강토록 배치되고, 밀폐된 상부 일 측으로부터 외향 돌출되어 토출연결구(161)가 돌출형성되어 토출연결구(161) 단부로부터 밀폐된 상부의 저면을 관통하여 토출공(161a)이 형성된다.

이러한 토출케이스(160)는 특히, 토출공(161a)의 하단 부분에 토출안내구(140)의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결되고, 토출연결구(161)가 본체케이스(101, 102)의 장공(103)을 통해 외부로 일정길이 돌출되는 것이 바람직하다.

다시 말하면, 상기 토출케이스(160)는 토입연결구(161)의 본체케이스(101, 102)로부터 장공(103)을 관통하여 돌출된 측 단부에 외부로부터 유체의 토출을 위한 토출라인(미도시)이 연결됨이 바람직하며, 특히 상기와 같은 토출연결구(161)의 단부는 통상의 플렉서블한 튜브 타입으로 제공되는 토출라인이 끼움을 통해 연결된 후에 연결상태의 유지를 위한 연결캡(미부호)이 나사결합됨이 바람직하다.

또한, 상기 승강안내구(170)는 고정안내구(150)의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 토출케이스(160) 하측이 승강 가능케 개재된 상태로 감싸도록 고정안내구(150)와 고정볼트(B')를 통해 고정설치되고, 일 측에 본체케이스(101, 102)의 장공(103)과 대응되어 장홈(173)이 함몰형성되며, 토출케이스(160)의 승강을 안내하는 것이다.

그리고 상기 구동모터(180)는 본체케이스(101, 102)의 수평 부분 내부에 배치되어, 토출케이스(160) 상부와 직교하도록 고정설치되는 것이다.

또한, 상기 작동캠(190)은 구동모터(180)의 축과 연결되어 구동되며, 외면이 토출케이스(160) 상단과 밀착된 상태에서 구동모터(180)의 구동을 통한 회전시 편심에 의해 토출케이스(160)를 일정거리 승강하도록 작동시키는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)는 토출케이스(160)의 승강을 통한 승강구(120)와, 개폐구(130)와, 토출안내구(140)가 하강한 상태에서 작동압력부(117)의 공간이 협소화될 때, 유체에 대해 작동압력부(117)로부터 승강구(120)의 요홈(120a)과 개폐구(130)의 요홈(130a)을 거쳐 상향 이동하면서 개폐구(130)를 일정길이 하강시켜 개폐공(141a)이 개방되는 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 상기 승강구(120)의 요홈(120a)은 승강구(120)의 외면에 유체의 상향 안내를 위해 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 개폐구(130)의 요홈(130a)도 승강구(120)의 요홈(120a)을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구(120)를 감싸는 부분 외면에 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 것이 바람직한 것이다.

다시 말해서, 상기 개폐구(130)의 요홈(130a)은 승강구(120)를 감싸는 부분, 즉 돌출부(131)와 상부돌출부(133)가 하부와 상부로 돌출형성되는 중앙부분 외면에 원주방향으로 일정간격을 가지고 함몰형성됨이 바람직하다.

상기와 같은 개폐구(130)는 특히, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 요홈(130a)의 양측으로 단이 지게 돌출되는 부분에 대해 요홈(130a)에 비하여 하향 일정길이 더 연장형성될 수도 있다.

물론, 개폐구(130)는 요홈(130a)의 양측으로 단이 지게 돌출되는 부분에 대해 요홈(130a)에 비하여 하향 일정길이 더 연장형성됨이 없이, 요홈(130a)과 동일한 하단을 이룰 수도 있는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)에서의, 상기 작동캠(190)은 토출케이스(160) 상단과 밀착된 일부분을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

그러므로 상기 작동캠(190)은 캠본체(191)와, 캠링(192) 및 고정부재(193)를 포함하는 것이 바람직하다.

상세히, 상기 캠본체(191)는 일 측이 구동모터(180)의 축과 축 연결되며, 축과 대향되는 측으로부터 일정거리 떨어져 내향 단이 지게 걸림단턱(191a)이 함몰형성되는 것이다.

그리고 상기 캠링(192)은 링 타입으로 제공되어 캠본체(191)의 구동모터(180)와 대향되는 측으로부터 걸림단턱(191a)에 걸리도록 고정설치되며, 외면이 토출케이스(160)의 상단에 밀착설치되는 것이다.

또한, 상기 고정부재(193)는 캠본체(191)의 걸림단턱(191a)에 걸리도록 고정설치된 캠링(192)에 대해 고정된 상태를 구속하도록, 캠본체(191)의 구동모터와 대향되는 측으로부터 체결고정되어 캠본체(191) 상에 캠링(192)을 구속고정하는 것이다.

다시 말해서, 상기 작동캠(190)이 앞서 설명한 바와 같은 캠본체(191)와, 캠링(192) 및 고정부재(193)로 구성됨으로써 토출케이스(160)과 밀착 상태로 회전구동되는 작동캠(190)의 캠링(192)에 대해, 고정부재(193)을 풀어 선택적으로 간편하게 분리한 후 신규의 캠링(192)으로 교체하면서 기기의 유지보수가 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

더욱이, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 작동캠(190)에서의, 고정부재(193)는 머리부의 둘레를 따라 외향 편 상으로 와셔부가 확장된 와셔 일체형 볼트로 제공되는 것이 바람직하다.

물론, 고정부재(193)는 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나, 통상의 머리부를 갖는 볼트로 제공될 수 있으며, 이러한 경우에는 별도의 와셔가 추가로 적용됨이 바람직한 것이다.

아울러, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)에서의, 상기 토출케이스(160)는 상단에 작동캠(190)의 캠링(192)에 대한 밀착시 캠링(192)의 밀착상태가 구속 유지될 수 있도록, 상면에 캠링(192)의 폭과 대응되는 폭을 가지고 하향 일정깊이 함몰되어 캠링(192)의 밀착부분을 일정길이 삽입시켜 구속하는 구속홈(165)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)는 토출공(161a)의 하단 부분에 토출안내구(140)의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

이를 위하여, 토출안내구(140)의 상단부분은 토출케이스(160)의 토출공(161a)에 상단으로부터 하향 구속링(O')과 오링(O)이 순차적으로 외면을 감싸도록 끼움 고정된 상태에서 토출공(161a)의 하단 부분에 삽입 연결된다.

다시 말해서, 상기 토출케이스(160)의 토출공(161a)은 토출케이스(160)의 밀폐된 상부 저면을 관통하는 하단 부분에 단이 지게 확장되면서, 확장된 부분에 대하여 토출안내구(140)의 상단부분에 순차적으로 외면을 감싸도록 끼움 고정된 상기 구속링(O')과 오링(O)이 삽입연결됨이 바람직한 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)에서의, 승강구(120)와, 개폐구(130) 및 토출안내구(140) 하단으로부터 상향 일정거리에 걸친 부분은 흡입연결구(111)로부터 상향 절곡 연장되어 하측이 밀폐되는 중공 타입으로 형성된 내부공간에 배치되는 것이다.

다시 말하면, 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)는 상기와 같이 승강구(120)와, 개폐구(130) 및 토출안내구(140) 하단으로부터 상향 일정거리에 걸친 부분이 흡입연결구(111)로부터 상향 절곡 연장되어 하측이 밀폐되는 중공 타입으로 형성된 내부공간에 배치된 상태에서, 작동캠(190)의 회전을 통한 토출케이스(160)의 승강시에 토출케이스(160)와 함께 승강구(120)와, 개폐구(130) 및 토출안내구(140)가 연동하여 승강하는 구조로 이루어진다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프(100)의 사용상태를 설명하면, 먼저, 최초상태는 도 5에서 보는 바와 같은 토출케이스(160)가 상승완료된 상태이며, 이후 구동모터(180)가 구동되면 작동캠(190)이 회전하면서 작동캠(190)의 편심부분에 의해 토출케이스(160)를 하강시키면서 흡입케이스(110)의 흡입연결구(111)와 연결되는 흡입연결라인(미도시)을 통해 유체가 흡입되어 작동압력부(117) 측으로 유입된다.

그리고 나서, 도 6에서 보는 바와 같은 토출케이스(160)의 일부 하강상태에서는 분리막(115)의 내부측과 외부측이 분리되면서 작동압력부(117) 내에 유입된 유체가 밀폐처리된다.

상기와 같은 작동압력부(117) 내에 유체가 유입된 상태로 밀폐된 후에는 도 7에서 보는 바와 같이, 작동캠(190)의 편심 측이 하단에 이르는 상태로서 토출케이스(160)를 하사점에 이르도록 하강시키게 되며, 이러한 과정에서 작동압력부(117) 내의 유체는 상향 이동하되 승강구(120)의 요홈(120a)과 개폐구(130)의 요홈(130a)을 거치면서 개폐구(130)의 개폐돌기(133a)가 일정거리 하향 이동되도록 하며, 이와 동시에 개폐돌기(133a)의 하향 이동에 의해 개방된 개폐공(141a)을 통해 일정량의 유체를 토출안내한다.

상기와 같이, 토출 안내되는 유체는 개폐공(141a)을 통과하여 토출케이스(160)의 토출공(161a)을 거쳐 외부로 토출되게 되는 것이다.

전술한 바와 같은 구동모터(180)의 구동에 따른 작동캠(190)에 대한 1바퀴 회전을 통한 정량의 토출은 작동압력부(117)의 체적과 대응되는 미소(微少)한 정량으로 토출될 수 있는 것이며, 이러한 미소정량 토출은 구동모터(190)의 구동에 의한 작동캠(190)의 반복된 회전수에 따라 반복적으로 토출이 되도록 할 수 있는 것이다.

물론, 상기와 같은 정량 토출을 위한 구동모터(180)의 구동은 도면으로 구체적으로 도시하지는 않았으나 별도로 연결된 컨트롤러(미도시)의 제어를 통해 일정시간동안 구동되게 제어될 수 있으며, 이를 통해 컨트롤러(미도시)에 의하여 설정된 시간에 걸쳐 구동되게 하면서 일정한 미소정량의 토출이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 미소정량펌프에 의하면, 작동캠의 회전시, 탄성부재의 압축과 압축해지 과정을 통해 승강하되, 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구가 하강한 상태에서 작동압력부의 공간이 협소해짐에 따라 개폐구가 하강하면서 유체를 토출안내구의 개폐공과 토출공을 통해 토출안내한 후에 개폐구가 상승 복귀하면서 승강구, 개폐구, 토출안내구, 토출케이스가 상승복귀하도록 승강하도록 구성됨으로써 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있다.

더욱이, 다이어프램 구조가 아닌 탄성부재와 토출케이스, 토출안내구, 개폐구, 승강구 등을 포함하는 기계적인 구조를 통해 흡입케이스의 분리막 외부 공간인 작동압력부에 대해 협소해진 후 원상태로 확장되면서 발생하는 유체의 압력변화에 따라 펌핑이 이루어지는 구성이 적용되면서 구성들에 대해 쉽게 변형됨이 없이 미소정량 펌핑이 안정적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 유체에 대한 미소정량 펌핑이 장기간에 걸쳐 효율적으로 이루어질 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 미소정량펌프
101, 102: 본체케이스 103: 장공
104: 단공 110: 흡입케이스
110a: 고정브래킷 111: 흡입연결구
111a: 흡입공 113: 흡입구
115: 분리막 117: 작동압력부
110': 탄성부재 120: 승강구
120a: 요홈 130: 개폐구
130a: 요홈 131: 돌출부
133: 상부돌출부 133a: 개폐돌기
140: 토출안내구 141: 토출안내공
141a: 개폐공 150: 고정안내구
151: 고정브래킷 160: 토출케이스
161: 토출연결구 161a: 토출공
165: 구속홈 170: 승강안내구
173: 장홈 180: 구동모터
190: 작동캠 191: 캠본체
191a: 걸림단턱 192: 캠링
193: 고정부재
B, B': 고정볼트
O: 오링
O': 구속링

Claims (7)

1. 마주하는 측이 개방된 한 쌍의 'ㄱ'자 형상 케이스 타입으로 제공되어, 개방된 내부의 설치공간에 다수의 리브가 구비되고, 상호 마주하여 밀착된 상태로 둘레를 따라 고정볼트(B)의 체결을 통해 고정되어, 수직 부분의 상부 일 측에 장공(103)이 형성되면서 하부 일 측에는 단공(104)이 형성되는 본체케이스(101, 102);
   본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부로부터 외부로 돌출케 설치되되, 본체케이스(101, 102)의 단공(104)을 통해 일정길이 돌출토록 흡입연결구(111)가 고정설치되며, 흡입연결구(111)로부터 상향 절곡 연장되어 하측이 밀폐되는 중공 타입으로 형성된 내부공간 바닥에 흡입연결구(111)의 흡입공(111a)과 연통되게 흡입구(113)가 상향 일정길이 돌출형성되고, 흡입구(113)의 둘레에 일정간격 떨어져 분리막(115)이 흡입구(113) 상단보다 일정길이 더 높게 돌출되어 흡입구(113)와 분리막(115) 사이의 바닥에 탄성부재(110')의 하단이 안착설치되며, 분리막(115)과 중공의 내부공간 내벽 사이에 작동압력부(117)가 형성되는 흡입케이스(110);
   상부 외측이 내향 단이 지도록 형성됨과 동시에 상부 내측이 외향 단이 진 중공의 원통 형상으로 제공되어 흡입케이스(110) 내부에 승강 가능토록 삽입설치되되, 하강시 분리막(115)을 감싸도록 흡입케이스(110)의 내부에 하단이 분리막(115) 상단으로부터 일정거리 떨어지게 배치되어 선택적으로 승강하며, 상부 내측에 단이 진 부분에 탄성부재(110')의 상단이 밀착되고, 외면에 유체의 상향 안내를 위한 요홈(120a)이 함몰형성되는 승강구(120);
   하측이 승강구(120)의 단이 진 상부를 감싸도록 배치되되, 하면 중앙으로부터 하향 돌출된 돌출부(131)가 승강구(120)의 중앙을 관통하여 하향 일정길이 돌출되게 배치되고, 상면 중앙으로부터 원통 형상으로 돌출된 상부돌출부(133a)의 단부에 개폐돌기(133)가 내향 단이 지게 돌출형성되며, 승강구(120)의 요홈(120a)을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구(120)를 감싸는 부분 외면에 요홈(130a)이 함몰형성되는 개폐구(130);
   하측이 개폐구(130)의 상면을 감싸도록 개폐구(130)와 연결되되 중앙에 관통된 토출안내공(141)에 개폐구(130)의 상부돌출부(130a)가 하부로부터 상향 삽입 연결되며, 토출안내공(141)의 길이방향 중앙부분에는 중공의 원판 상으로 내향 협소해져 개폐공(141a)이 형성되어, 개폐공(141a)에 대해 개폐구(130)의 개폐돌기(133a)에 의해 밀폐된 상태에서 선택적으로 개방되는 토출안내구(140);
   본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 고정되되, 개방된 하측이 흡입케이스(110)의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 감싸도록 고정되어 흡입케이스(110)의 개방된 상단을 밀폐시키며, 토출안내구(140)의 하단으로부터 상향 일정거리 떨어진 외면이 중앙을 관통하여 일정길이 승강 가능토록 상향 돌출되는 고정안내구(150);
   본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 배치되되, 개방된 하측이 고정안내구(150)의 상단 부분을 일정길이 감싸 승강토록 배치되고, 밀폐된 상부 일 측으로부터 외향 돌출되어 토출연결구(161)가 돌출형성되어 토출연결구(161) 단부로부터 밀폐된 상부의 저면을 관통하여 토출공(161a)이 형성되며, 토출공(161a)의 하단 부분에 토출안내구(140)의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결되고, 토출연결구(161)가 본체케이스(101, 102)의 장공(103)을 통해 외부로 일정길이 돌출되는 토출케이스(160);
   고정안내구(150)의 상단으로부터 하향 일정길이에 걸쳐 토출케이스(160) 하측이 승강 가능케 개재된 상태로 감싸도록 고정안내구(150)와 고정볼트(B')를 통해 고정설치되고, 일 측에 본체케이스(101, 102)의 장공(103)과 대응되어 장홈(173)이 함몰형성되며, 토출케이스(160)의 승강을 안내하는 승강안내구(170);
   본체케이스(101, 102)의 수평 부분 내부에 배치되어, 토출케이스(160) 상부와 직교하도록 고정설치되는 구동모터(180); 및
   구동모터(180)의 축과 연결되어 구동되며, 외면이 토출케이스(160) 상단과 밀착된 상태에서 구동모터(180)의 구동을 통한 회전시 편심에 의해 토출케이스(160)를 일정거리 승강하도록 작동시키는 작동캠(190)을 포함하여 이루어진 미소정량펌프.
   
2. 제1항에 있어서,
   토출케이스(160)의 승강을 통한 승강구(120)와, 개폐구(130)와, 토출안내구(140)가 하강한 상태에서 작동압력부(117)의 공간이 협소화될 때 유체에 대해 작동압력부(117)로부터 승강구(120)의 요홈(120a)과 개폐구(130)의 요홈(130a)을 거쳐 상향 이동하면서 개폐구(130)를 일정길이 하강시켜 개폐공(141a)이 개방되는 과정이 원활하게 이루어질 수 있도록,
   상기 승강구(120)의 요홈(120a)은 승강구(120)의 외면에 유체의 상향 안내를 위해 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 한편,
   상기 개폐구(130)의 요홈(130a)도 승강구(120)의 요홈(120a)을 통해 안내되는 유체가 상향 안내되도록 승강구(120)를 감싸는 부분 외면에 함몰형성되되, 원주방향으로 일정간격을 가지고 다수 개로 함몰형성되는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 작동캠(190)은 토출케이스(160) 상단과 밀착된 일부분을 교체하여 사용할 수 있도록,
   일 측이 구동모터(180)의 축과 축 연결되며, 축과 대향되는 측으로부터 일정거리 떨어져 내향 단이 지게 걸림단턱(191a)이 함몰형성되는 캠본체(191)와,
   링 타입으로 제공되어 캠본체(191)의 구동모터(180)와 대향되는 측으로부터 걸림단턱(191a)에 걸리도록 고정설치되며, 외면이 토출케이스(160)의 상단에 밀착설치되는 캠링(192) 및
   캠본체(191)의 걸림단턱(191a)에 걸리도록 고정설치된 캠링(192)에 대해 고정된 상태를 구속하도록, 캠본체(191)의 구동모터와 대향되는 측으로부터 체결고정되어 캠본체(191) 상에 캠링(192)을 구속고정하는 고정부재(193)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정부재(193)는 캠본체(191) 상에 캠링(192)을 구속고정할 수 있도록,
   머리부의 둘레를 따라 외향 편 상으로 와셔부가 확장된 와셔 일체형 볼트로 제공되는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 토출케이스(160)는 상단에 작동캠(190)의 캠링(192)에 대한 밀착시 캠링(192)의 밀착상태가 구속 유지될 수 있도록,
   상면에 캠링(192)의 폭과 대응되는 폭을 가지고 하향 일정깊이 함몰되어 캠링(192)의 밀착부분을 일정길이 삽입시켜 구속하는 구속홈(165)이 형성되는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정안내구(150)는 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내부에 고정되되, 하부 양측에 고정브래킷(151)이 수직 판 타입으로 돌출 형성되어, 고정브래킷(151)에 대해 본체케이스(101, 102)의 수직 부분 내측에 위치하도록 한 상태에서 한 쌍의 본체케이스(101, 102)에 대한 고정볼트(B)를 통한 고정시에 함께 고정설치되는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   
7. 제1항에 있어서,
   토출공(161a)의 하단 부분에 토출안내구(140)의 상단부분이 긴밀하게 삽입연결될 수 있도록,
   토출안내구(140)의 상단부분은 토출케이스(160)의 토출공(161a)에 상단으로부터 하향 구속링(O')과 오링(O)이 순차적으로 외면을 감싸도록 끼움 고정된 상태에서 토출공(161a)의 하단 부분에 삽입 연결되는 것을 특징으로 하는 미소정량펌프.
   

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