KR19980014791A - Reciprocating electromagnetic pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형으로서 출력과 에너지 효율이 높고 내구성이 뛰어나며 저렴한 비용으로 제작 가능한 왕복동식 전자펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating-type electromagnetic pump which is small in size and high in output, energy efficiency, durability and can be manufactured at low cost.

본 발명에 따른 전자펌프는 하나의 길이방향 실린더와, 상기 실린더 내부 좌/우에 작동공간을 구비하도록 삽입되어 좌/우로 슬라이딩 가능하게 배치된 영구자석과, 상기 실린더의 좌/우측 작동공간에 각각 연결된 한쌍의 흡입관 및 배출관과, 한쌍의 흡입관과 배출관에 설치되어 유체를 일방향으로만 통과시키는 한쌍의 흡입밸브 및 배출밸브와, 실린더의 외주부 중간에 배치되며 인가되는 교번전압에 응답하여 실린더 양측에 서로 반대극성을 가지며 주기적으로 극성이 반전되어 실린더 내부의 영구자석을 좌/우로 이동시키기 위한 솔레노이드로 구성되며, 영구자석의 좌/우 이동에 따라 흡입관 및 배출관을 통하여 교대로 유체의 흡입과 배출을 실행하는 것을 특징으로 한다.The electromagnetic pump according to the present invention includes one longitudinal cylinder, a permanent magnet inserted into the cylinder left / right so as to have a working space and slidable to the left and right, and a permanent magnet connected to the left / A pair of suction and discharge lines, a pair of suction and discharge valves installed in a pair of suction and discharge lines for passing the fluid only in one direction, and a pair of suction and discharge valves disposed in the middle of the outer circumference of the cylinder, And a solenoid for reversing the polarity and reversing the polarity periodically to move the permanent magnet in the cylinder to the left and the right. The fluid is sucked and discharged alternately through the suction pipe and the discharge pipe in accordance with the left / right movement of the permanent magnet .

따라서 본 발명은 구조가 간단하여 내구성이 높고 가공이 용이하여 제조비용이 저렴하며, 솔레노이드에 의한 흡인력이 피스톤을 이루는 영구자석의 자력과 상호작용시 피스톤의 이동방향으로 흡인력과 반발력이 발생되어 피스톤에 대한 구동력의 증가와 이에따른 유체의 펌핑능력이 향상된다.Therefore, the present invention has a simple structure so that it has high durability and is easy to manufacture and is inexpensive to manufacture. When a suction force by a solenoid interacts with a magnetic force of a permanent magnet constituting a piston, a suction force and a repulsive force are generated in a moving direction of the piston, The driving force for the fluid and the pumping ability of the fluid are improved.

Description

왕복동식 전자펌프Reciprocating electromagnetic pump

본 발명은 왕복동식 전자펌프(Electro-Magnetic Pump)에 관한 것으로, 특히 소형으로서 출력과 에너지 효율이 높고 내구성이 뛰어나며 저렴한 비용으로 제작 가능한 전자펌프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-magnetic pump, and more particularly, to an electromagnetic pump which is small in size and high in output, energy efficiency, durability and low cost.

일반적으로 기체나 액체와 같은 유체를 이송하기 위한 유체펌프는 대체적으로 동력원으로서 모터를 이용하고 있다.Generally, a fluid pump for transporting a fluid such as a gas or a liquid generally uses a motor as a power source.

즉 모터를 이용한 방식은 모터의 회전동력을 이용하여 임펠러를 회전시킴으로서 일측의 기체나 액체를 타측으로 이송시킬 수 있도록 한 구조를 갖고 있으나 모터의 로우터와 크랭크축으로 연결된 피스턴이 실린더 내에서 왕복운동하면서 양단의 첵크밸브가 교번으로 개폐되는 작동에 의하여 유체를 이송시키고 있다.In other words, the motor-driven system has a structure in which the impeller is rotated by using the rotational power of the motor so that one gas or liquid can be transferred to the other side. However, the piston connected to the rotor of the motor and the crank shaft reciprocates in the cylinder The check valves at both ends are alternately opened and closed to transfer the fluid.

그러나 이러한 유체펌프는 기본적으로 모터를 구비해야 하므로 압송을 위한 에너지 효율이 저하될 수밖에 없으며, 또한 피스턴과 실린더를 이용한 방식은 크랭크에 의해 모터의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환시키는 과정에서 소음이 구조적으로 크게 발생하게 되며 구조가 복잡하여 제작비용이 높고 부피가 커지는 문제를 안고 있다.However, since such a fluid pump basically has a motor, it is inevitable that the energy efficiency for the pressure transmission is inevitably degraded. Also, in the method using the piston and the cylinder, the noise is structurally changed in the process of converting the rotational motion of the motor into the linear reciprocating motion by the crank And the manufacturing cost is high and the volume is increased because the structure is complicated.

이를 개선하기 위하여 일본국 특개소 56-66467호 왕복식 액체 압송기에서는 상용교류전원을 이용하여 전자석에 의한 영구자석의 흡인과 반발이 반복되도록 함으로써 이송대상물의 흡인과 압출이 반복되도록하여 효율적이고 단순한 구조를 갖는 전자(電磁) 유체펌프를 제안하고 있다.To improve this, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokoku) No. 56-66467 uses a commercial AC power source to repeatedly suck and repel the permanent magnet by the electromagnet, thereby repeating the suction and extrusion of the object to be conveyed, (Electromagnetic) fluid pump having a structure as shown in Fig.

상기 유체펌프는 별도의 모터 동력을 구비하지 않는다는 점에서 종래에 비하여 효율의 증가와 크기의 소형화를 이룰 수 있으나 전자석과 흡인 및 반발하면서 왕복운동하는 영구자석의 스트로크 바깥 위치, 즉 길이방향 실린더의 좌/우에 전자석이 배열된 구조를 갖고 있다.Since the fluid pump does not have separate motor power, it is possible to increase the efficiency and downsize the size of the fluid pump. However, since the fluid pump is located outside the stroke of the permanent magnet reciprocating with attraction and repulsion of the electromagnet, / ≪ / RTI >

따라서 실린더 내에서 왕복운동하는 영구자석과 전자석 간의 거리가 비교적 크게 존재하며 이러한 상태에서 운동방향을 바꾸는데 필요한 기동 토오크를 얻기 위하여 전자석에는 이격된 거리의 제곱에 반비례하는 전자력을 생성할 수 있는 많은 전력소모가 요구되었다. 그 결과 효율이 떨어지며 또한 대부분의 경우 전자석에 공급할 수 있는 전력은 극히 제한되어 있으므로 이러한 유체펌프는 그 출력이 작게 된다. 따라서 이러한 유체펌프는 주로 완구나 간이 설비용으로 사용되고 있으며 산업용으로 활용할 수 있는 정도의 경제성을 갖고 있지 못하고 있다.Therefore, there is a relatively large distance between the permanent magnet and the electromagnet reciprocating in the cylinder, and in order to obtain the starting torque necessary to change the direction of motion in this state, a large amount of electric power is consumed which can generate electromagnetic force inversely proportional to the square of the distance . As a result, efficiency is low, and in most cases the power available to the electromagnet is extremely limited, so the output of such a fluid pump is small. Therefore, these fluid pumps are mainly used for toys and simple facilities, and do not have the economical efficiency to be utilized for industrial use.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 또다른 종래기술이 본 발명자에 의해 실용신안공고 제96-3409호로 제안되었다. 상기 실용신안공고 제96-3409호에 개시된 제안에서는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 영구자석(1)이 내부에서 왕복운동하는 길이방향 실린더(3)의 외주부에 소정간격으로 길이방향으로 둘러싸는 4개의 전자석(5A-5D)이 배치되어 각 전자석(5A-5D)에 인가되는 동일한 교류전압(AC)에 따라 길이방향의 실린더 외주부 전체가 동일한 N극 또는 S극 전자석으로 교번되는 구조를 갖고 있다. 제1도 및 제2도에서 미설명부호 7은 흡입관, 9는 배출관, 11은 흡입밸브, 13은 배출밸브, 15는 리미트 스위치, 17은 구동 제어부를 각각 가리킨다.In order to solve the problems of the prior art described above, another prior art has been proposed by the present inventor as a utility model publication No. 96-3409. In the proposal disclosed in the Utility Model No. 96-3409, as shown in Figs. 1 and 2, the permanent magnets 1 are mounted on the outer circumferential portion of the longitudinal cylinder 3 reciprocating in the longitudinal direction at predetermined intervals in the longitudinal direction 5D are arranged so that the entire outer circumferential portion of the cylinder in the longitudinal direction is alternated to the same N-pole or S-pole electromagnet in accordance with the same alternating-current voltage AC applied to each of the electromagnets 5A-5D . 1 and 2, reference numeral 7 denotes a suction pipe, 9 denotes a discharge pipe, 11 denotes a suction valve, 13 denotes a discharge valve, 15 denotes a limit switch, and 17 denotes a drive control unit.

상기한 종래구조는 영구자석과 전자석 간의 거리가 최소로 유지될 수 있어 영구자석(1)에 가해지는 전자석(5A-5D)의 전자력이 강력하게 영향을 미치기 때문에 효율의 개선이 크게 이루어지고 있어 산업용으로 널리 활용이 이루어질 수 있는 구조이다.The distance between the permanent magnets and the electromagnets can be kept to a minimum so that the electromagnets of the electromagnets 5A to 5D applied to the permanent magnets 1 strongly influence the efficiency, Which can be widely used.

그러나 상기 유체펌프의 전자석은 4개의 전자석(5A-5D)이 각각 실린더(1)의 길이 방향을 따라 돌출된 코어에 구동코일이 권취된 구조를 갖고 있다.However, the electromagnet of the fluid pump has a structure in which the four electromagnets 5A to 5D each have a drive coil wound around a core protruding along the longitudinal direction of the cylinder 1. [

그 결과 대형 유체펌프에는 적합하나 소형 유체펌프에 있어서는 소경의 실린더 외주부에 다수로 분할되어 장착될 수 있는 전자석의 구동코일이 제한되기 때문에 구동코일의 길이와 이를 통하여 흐르는 전류량이 상대적으로 작게 되며 이에 따른 전자석의 전자력 또한 작게되어 유체펌프의 출력 또한 작게 된다. 더욱이 전자석의 코일 권취가 어려워 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.As a result, it is suitable for a large fluid pump. However, in the case of a small-sized fluid pump, since the driving coils of the electromagnets, which can be divided into a plurality of small portions, are limited, the length of the driving coils and the amount of current flowing therethrough are relatively small The electromagnetic force of the electromagnet is also small, and the output of the fluid pump is also small. Furthermore, coil winding of the electromagnet is difficult, resulting in an increase in manufacturing cost.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 소형으로서 출력과 에너지 효율이 높고 내구성이 뛰어나며 저렴한 비용으로 제작 가능한 왕복동식 전자펌프를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reciprocating-type electromagnetic pump which is compact and has high output, energy efficiency, durability and low cost.

제1도는 종래의 전자식 유체펌프에 대한 길이방향 단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional electronic fluid pump;

제2도는 제1도에 도시된 유체펌프의 종단면도.Figure 2 is a longitudinal section of the fluid pump shown in Figure 1;

제3도는 본 발명에 따른 왕복동식 전자펌프에 대한 길이방향 일부 단면도.FIG. 3 is a partial longitudinal cross-sectional view of a reciprocating electromagnetic pump according to the present invention; FIG.

제4도는 제3도에 도시된 전자펌프의 종단면도.FIG. 4 is a longitudinal section of the electromagnetic pump shown in FIG. 3; FIG.

제5도 (a) 및 (b)는 본 발명의 유체 펌핑작용을 설명하기 위한 설명도.5 (a) and (b) are explanatory views for explaining the fluid pumping action of the present invention.

제6도 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤의 구조를 보여주는 단면도이다.6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views showing the structure of a piston according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

21:피스톤23:실린더21: piston 23: cylinder

25:솔레노이드27A,27B:좌/우측 흡입관25: solenoid 27A, 27B: left / right suction pipe

29A,29B:좌/우측 배출관31A,31B:좌/우측 흡입밸브29A and 29B: Left and right discharge pipes 31A and 31B: Left and right suction valves

33A,33B:좌/우측 배출밸브35A,35B:좌/우측 리미트 스위치33A and 33B: Left and right discharge valves 35A and 35B: Left and right limit switches

37:구동 제어부39:좌측공간37: drive control unit 39:

41:우측공간43:밀폐링41: right space 43: sealing ring

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 길이방향 원통형 실린더와, 상기 실린더 내부 좌/우에 작동공간을 구비할 수 있는 길이로 삽입되어 좌/우로 슬라이딩 가능하게 배치되며 외주부와 중심간에 서로 반대 극성의 자극을 갖는 영구자석으로 이루어진 피스톤과, 상기 실린더의 좌/우측 작동공간에 각각 연결된 한쌍의 흡입관 및 배출관과, 상기 한쌍의 흡입관과 배출관에 설치되어 유체를 일방향으로만 통과시키는 한쌍의 흡입밸브 및 배출밸브와, 상기 실린더의 외주부 중간에 배치되며 인가되는 교번전압에 응답하여 실린더 양측에 서로 반대극성을 가지며 주기적으로 극성이 반전되어 상기 실린더 내부의 피스톤을 좌/우로 이동시키기 위한 교번 전자력을 발생하는 솔레노이드로 구성되며, 상기 피스톤의 좌/우 이동에 따라 상기 좌/우측 작동공간과 연결된 흡입관 및 배출관을 통하여 교대로 유체의 흡입과 배출이 실행되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 전자펌프를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a cylinder-type air conditioner, comprising: a single longitudinal cylinder; A pair of suction pipes and a discharge pipe respectively connected to the left and right operating spaces of the cylinder, and a pair of suction valves installed in the pair of suction pipes and the discharge pipe to pass the fluid only in one direction, And an exhaust valve disposed in the middle of the outer circumference of the cylinder and having an opposite polarity to each other on both sides of the cylinder in response to an alternating voltage applied thereto and having an alternating polarity periodically to generate an alternating electromagnetic force for moving the piston in the cylinder to the left / And the left and right solenoid valves Wherein suction and discharge of the fluid are alternately performed through the suction pipe and the discharge pipe connected to the working space.

본 발명에 따르면, 상기 피스톤은 전체적으로 봉형상을 이루며, 중앙부에 길이방향으로 중공부를 갖거나 중공부가 없는 다수의 분할자석으로 구성되어 있다. 또한 상기 분할자석 각각의 외주부와 내주부 간에는 서로 반대극성, 예를들어 외주부가 N극이면 내주부는 S극으로 설정되고, 외주부가 S극이면 내주부가 N극으로 되도록 착자된다. 다라서, 피스톤 전체적으로 볼 때 외주부는 N극 또는 S극의 자극을 갖는다.According to the present invention, the piston is formed as a rod as a whole, and is composed of a plurality of division magnets having a hollow portion in the longitudinal direction at the center portion or a hollow portion. The outer peripheral portion and the inner peripheral portion of each of the divided magnets have mutually opposite polarities. For example, if the outer peripheral portion is an N pole, the inner peripheral portion is set to be an S pole, and if the outer peripheral portion is an S polarity, Therefore, the outer peripheral portion of the piston as a whole has a magnetic pole of N pole or S pole.

또한 상기 솔레노이드는 소정길이만큼 실린더의 외주에 종방향을 따라 권취된 구동코일로 구성된다.The solenoid is constituted by a drive coil wound along the longitudinal direction on the outer circumference of the cylinder by a predetermined length.

상기한 바와같이 본 발명에서는 실린더의 외주에 종방향으로 구동코일이 권취된 솔레노이드를 구비하고 있으므로 실린더 직경이 작은 소출력 펌프에 채용되는 경우 구조가 간단하여 내구성이 높고 가공이 용이하여 제조비용이 저렴하며, 솔레노이드를 이루는 구동코일의 권취턴수와 구동전류를 상대적으로 증강시키는 것이 가능하며 피스톤에 대한 기동 토오크가 크게 발생하여 에너지 효율과 유체의 펌핑능력이 향상된다.As described above, in the present invention, since the solenoid having the drive coil wound around the outer periphery of the cylinder is provided in the outer periphery of the cylinder, when the small-diameter cylinder is used for a small-diameter pump, its structure is simple, , It is possible to relatively increase the number of turns and drive current of the drive coil constituting the solenoid, and the start torque to the piston is increased to improve the energy efficiency and the pumping ability of the fluid.

[실시예][Example]

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 제3도는 본 발명에 따른 왕복동식 전자펌프에 대한 길이방향 단면도이고, 제4도는 제3도에 도시된 전자펌프의 종단면도이며, 제5도(a) 및 (b)는 본 발명의 유체 펌핑작용을 설명하기 위한 설명도이고, 제6도(a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피스톤의 구조를 보여주는 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view of a reciprocating type electromagnetic pump according to the present invention, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic pump shown in FIG. 3, and FIG. 5 (a) and (b) 6 (a) and 6 (b) are longitudinal sectional views showing the structure of a piston according to another embodiment of the present invention.

먼저 제3도 및 제4도에 도시된 바와같이 본 발명의 유체펌프는 길이방향의 원통형 실린더(23) 내부에 좌/우로 이동가능하게 봉형 영구자석으로 이루어진 피스톤(21)이 삽입되어 있고, 실린더(23)의 좌/우측에는 각각 압송 대상물측과 연통된 좌/우 흡입관(27A,27B) 및 압송물이 공급되는 장소와 연결된 좌/우 배출관(29A,29B)이 접속되며, 흡입관에는 좌/우 흡입밸브(31A,31B)가, 배출관에는 좌/우 배출밸브(33A,33B)가 설치되어 있다.3 and 4, in the fluid pump of the present invention, a piston 21 made of a rod-like permanent magnet is inserted into a cylindrical cylinder 23 in the longitudinal direction so as to be movable left and right, Left and right suction pipes 27A and 27B communicated with the side of the article to be pressure-fed and left and right discharge pipes 29A and 29B connected to the place where the articles are fed are connected to the left and right sides of the suction pipe 23, Right suction valves 31A and 31B, and left and right discharge valves 33A and 33B are provided in the discharge pipe.

또한 실린더의 양측단부에는 피스톤(21)의 접근은 검출하는 좌/우 리미트 스위치(35A,25B)가 배치되어 있고, 상기 스위치의 검출신호는 상용 교류 입력 신호의 극성주기를 변환함과 동시에 솔레노이드에 인가되는 전력량과 구동주기를 제어하기 위한 구동 제어부(37)에 인가된다.Left and right limit switches 35A and 25B for detecting the approach of the piston 21 are disposed at both ends of the cylinder. The detection signal of the switch changes the polarity period of the commercial AC input signal, And is applied to the drive control unit 37 for controlling the amount of power applied and the drive period.

상기 구동 제어부(37)의 출력은 원통형 실린더(23)의 외주부 중간에 피스톤(21)을 원활하게 왕복운동시킬 수 있는 소정길이에 걸쳐 종방향으로 구동코일이 원형으로 권취된 솔레노이드(25)에 연결되어 있다. 도면에서 미설명 부호 43은 밀폐링을 가리킨다.The output of the drive control unit 37 is connected to a solenoid 25 which is wound in a circular shape in a longitudinal direction over a predetermined length so that the piston 21 can smoothly reciprocate in the middle of the outer periphery of the cylindrical cylinder 23 . Reference numeral 43 in the drawings denotes a sealing ring.

상기한 피스톤(21)은 제4도에 도시된 바와같이 전체적으로 원형 봉형상을 이루는 3개의 분할자석(21A-21C)으로 이루어지며, 외주부에 S극의 극성을 갖고 내주부에 N극을 갖도록 착자되어 있다. 따라서 이 경우 피스톤(21)의 외주부는 S극을 갖는다.As shown in FIG. 4, the piston 21 is formed of three divided magnets 21A-21C having a circular rod as a whole. The piston 21 has an S-pole of the outer periphery and an N-pole of the inner periphery, . Therefore, in this case, the outer peripheral portion of the piston 21 has the S pole.

한편 제3도 및 제4도에서 본 발명의 피스톤(21)은 3개의 분할자석으로 분할된 경우를 예시하였으나, 제6도(a) 및 (b)와 같이 4개의 분할자석(51A-51D) 또는 N(N은 양의 정수)개의 분할자석으로 형성하는 것도 가능하며, 외주부가 N극이고 내주부가 S극을 갖게 착자시키는 것도 물론 가능하다.3 and 4, the piston 21 of the present invention is divided into three divided magnets. However, as shown in FIG. 6 (a) and FIG. 4, four divided magnets 51A- Or N (N is a positive integer) pieces of dividing magnets. It is of course possible to magnetize the outer peripheral portion to have an N pole and the inner peripheral portion to have an S pole.

상기에서 피스톤이 중공부를 갖는 경우는 유체의 이동을 막기 위하여 양측 입구를 밀봉시키는 것이 필요하다.In the case where the piston has a hollow portion, it is necessary to seal the two side inlets in order to prevent the fluid from moving.

더욱이 제6도(b)와 같이 분할 영구자석(53A-53D)의 중심부에 관통구멍이 없는 구조를 채택하는 것도 물론 가능하다.Furthermore, it is of course possible to employ a structure in which the central portion of the divided permanent magnets 53A to 53D has no through hole as shown in Fig. 6 (b).

즉, 본 발명의 피스톤(21)을 구성하는 영구자석은 외주부 표면이 전체적으로 동일한 N극 또는 S극을 갖는 구조이면 모두 가능하다.That is, the permanent magnet constituting the piston 21 of the present invention can be any structure as long as the surface of the outer peripheral portion has the same N pole or S pole as a whole.

이하에 상기와 같이 구성된 본 발명의 유체펌프의 작용을 제5도(a) 및 (b)를 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the fluid pump of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b).

먼저, 제5도(a)와 같이 피스톤(21)을 이루는 영구자석의 길이방향을 따른 외주부가 S극이고 중심부가 N극 극성을 갖고 있다고 가정하고, 솔레노이드(25)을 이루는 구동코일의 전류흐름 방향이 실린더(23) 하측으로부터 나와서 상측방향으로 들어가는 방향을 따라 흐를 때 상기한 솔레노이드(25)에 의한 자력선은 솔레노이드의 왼쪽으로부터 나와서 오른쪽으로 들어가는 방향으로 형성된다.5 (a), it is assumed that the outer periphery of the permanent magnet constituting the piston 21 has an S pole and the central portion has an N pole, and the current flow of the drive coil constituting the solenoid 25 The magnetic line of force by the solenoid 25 is formed in a direction in which the magnetic line of force comes out from the left side of the solenoid and enters the right side when the magnetic line of the solenoid 25 flows from the lower side of the cylinder 23 to the upward direction.

이 경우 외주부가 S극 극성을 갖고 있는 피스톤(21)은 솔레노이드(25)의 우측에 형성된 S극과 동일극성을 이루므로 반발력이 발생되며, 솔레노이드(25)의 좌측에 형성된 N극과는 반대극성을 이루고 있으므로 이들간에는 흡인력이 발생하게 되어 피스톤(21)은 흡인력이 작용하는 방향, 즉 실린더(23)에 좌측으로 급속하게 이동하게 된다.In this case, since the piston 21 having the S polarity at the outer periphery has the same polarity as that of the S pole formed at the right side of the solenoid 25, a repulsive force is generated, and the polarity opposite to the N pole formed at the left side of the solenoid 25 So that a suction force is generated between them, and the piston 21 moves rapidly in the direction in which the suction force acts, that is, to the left side of the cylinder 23.

따라서 실린더(23)의 피스톤(21) 좌측공간(39)에 유입되어 있던 유체는 좌측 배출밸브(33A)와 배출관(29A)을 통하여 배출되며, 이때 좌측 흡입밸브(31A)는 닫힌상태를 유지하고, 우측 흡입밸브(31)는 실린더 우측공간(41)의 압력이 낮아짐에 따라 개방되어 압송 대상물이 실린더(23)의 우측공간(41) 내부로 흡입된다.The fluid that has flowed into the space 39 on the left side of the piston 21 of the cylinder 23 is discharged through the left discharge valve 33A and the discharge pipe 29A and the left suction valve 31A is kept closed The right suction valve 31 is opened as the pressure in the cylinder right space 41 is lowered and the object to be conveyed is sucked into the right space 41 of the cylinder 23.

한편 피스톤(21)이 실린더(23)의 좌측단으로 이동한 경우 좌측 리미트 스위치(15A)가 신호를 발생하여 구동 제어부(37)로 출력하면 구동 제어부가 동작하여 솔레노이드(25)에 인가되는 전류의 흐름방향이 제5도(b)와 같이 제5도(a)와 반대방향으로 변환되고, 자력선의 방향도 반대로 변환된다.When the piston 21 moves to the left end of the cylinder 23, the left limit switch 15A generates a signal and outputs the signal to the drive control unit 37. When the drive control unit is operated, the current applied to the solenoid 25 The flow direction is changed in the direction opposite to the fifth figure (a) as shown in Fig. 5 (b), and the direction of the magnetic line of force is also reversed.

이 경우, 즉 피스톤(21)이 실린더(23)의 좌측에 위치하고 있는 경우 피스톤(21)의 외주부는 솔레노이드(25)의 좌측에 형성된 S극과 동일한 극성을 갖게되어 반발력이 발생되고, 솔레노이드(25)의 우측에 형성된 N극과는 서로 반대의 극성을 갖게되어 이들간에는 흡인력이 발생하게 된다. 그결과 피스톤(21)은 흡인력이 작용하는 방향, 즉 실린더(23)의 우측으로 이동하게 된다.In this case, that is, when the piston 21 is located on the left side of the cylinder 23, the outer periphery of the piston 21 has the same polarity as the S pole formed on the left side of the solenoid 25, The polarity of the polarity of the polarity opposite to that of the polarity of the polarity of the polarity of the polarity of the polarity of the polarity is generated. As a result, the piston 21 moves in the direction in which the suction force acts, that is, to the right side of the cylinder 23.

따라서 실린더(23)의 우측공간(41)에 유입되어 있던 유체는 우측 배출밸브(33B)와 배출관(29B)을 통하여 배출되며, 이때 우측 흡입밸브(31B)는 닫힌 상태를 유지하고, 좌측 흡입밸브(31A)는 실린더의 좌측공간(39) 압력이 낮아짐에 따라 개방되어 압송 대상물이 실린더(23) 내부로 흡입된다.Therefore, the fluid flowing into the right space 41 of the cylinder 23 is discharged through the right discharge valve 33B and the discharge pipe 29B. At this time, the right suction valve 31B is kept closed, (31A) is opened as the pressure in the left space (39) of the cylinder is lowered, and the object to be conveyed is sucked into the cylinder (23).

결과적으로 피스톤(21)의 왕복운동에 따라 실린더(23)내로 유입된 유체는 배출관(33A,33B)을 통하여 압송된다.As a result, the fluid that has flowed into the cylinder 23 due to the reciprocating motion of the piston 21 is pressure-fed through the discharge pipes 33A and 33B.

한편 피스톤(21)이 실린더(23)의 우측단으로 이동한 경우 우측 리미트 스위치(15B)가 신호를 발생하여 구동 제어부(37)로 출력하면 구동 제어부가 동작하여 솔레노이드(25)에 인가되는 전류의 흐름방향을 제5도(a)와 같이 변환시키므로 유체의 펌핑작용이 반복적으로 이루어진다.On the other hand, when the piston 21 moves to the right end of the cylinder 23, the right limit switch 15B generates a signal and outputs the signal to the drive control unit 37. When the drive control unit is operated to change the current applied to the solenoid 25 The flow direction is changed as shown in FIG. 5 (a), so that the fluid pumping action is repeatedly performed.

이 경우 본 발명에서는 솔레노이드(25)을 구성하는 구동코일이 실린더(25)의 중간에 실린더(23) 외주를 따라 종방향으로 권취된 구조를 갖고 있으므로 종래의 실린더를 따른 길이방향 권취보다 동일한 공간에 상대적으로 많은 코일이 감겨질 수 있게 된다. 따라서 동일한 크기를 갖는 경우 구동코일의 턴수가 많게되어 출력이 상대적으로 높게 구성될 수 있다.In this case, in the present invention, since the driving coil constituting the solenoid 25 has a structure in which the driving coil is wound in the longitudinal direction along the outer periphery of the cylinder 23 in the middle of the cylinder 25, A relatively large number of coils can be wound. Therefore, in the case of having the same size, the number of turns of the drive coil is increased and the output can be configured to be relatively high.

이와는 반대로 동일한 길이의 구동코일을 감을 경우에는 코일의 직경이 굵은 것을 사용할 수 있어 구동전류의 증가에 따라 펌프의 출력을 증가시킬 수 있게 된다.On the contrary, when winding the drive coils of the same length, a coil having a large diameter can be used, so that the output of the pump can be increased as the drive current increases.

더욱이 동일한 길이와 직경을 갖는 코일을 사용하여 솔레노이드(25)를 구성하는 경우에도 본 발명과 같이 실린더(23)의 종방향을 따라 권취할 경우가 길이방향을 따라 권취하는 경우보다 상대적으로 영구자석(21)에 영향을 미치는 자계의 발생력이 더크게 발생하게 된다. 그결과 에너지 소비효율 또한 종래에 비하여 크게 개선이 이루어진다.In the case of constructing the solenoid 25 by using coils having the same length and diameter, the case of winding along the longitudinal direction of the cylinder 23 as in the present invention is relatively longer than the case of winding along the longitudinal direction, 21) of the magnetic field generating force is larger. As a result, the energy consumption efficiency is greatly improved as compared with the prior art.

또한 본 발명에 있어서는 왕복동 피스톤(21)의 외표면 전체가 동일한 극성으로 착자되어 있고, 이를 둘러싸는 실린더(23)의 외주부에 권취된 구동코일이 솔레노이드(25)를 형성하여 솔레노이드의 극성이 반전되는 순간 피스톤(21)과 솔레노이드(25)의 양극단 사이의 흡입 및 반발력은 종래의 어던 구조보다 더 피스톤을 이동시켜야 할 방향으로 크게 발생된다. 따라서 피스톤(21)의 운동방향을 바꾸는데 필요한 기동 토오크가 크게 발생되어 펌핑성능이 개선된다.Further, in the present invention, the entire outer surface of the reciprocating piston 21 is magnetized in the same polarity, and the driving coil wound around the outer periphery of the cylinder 23 surrounding the solenoid 25 forms the solenoid 25 so that the polarity of the solenoid is reversed The suction force and the repulsive force between the instantaneous piston 21 and the opposite ends of the solenoid 25 are generated in a direction in which the piston must be moved more than the conventional structure. Therefore, a large starting torque is required to change the direction of motion of the piston 21, thereby improving the pumping performance.

상기한 바와같이 본 발명에서는 실린더의 외주에 종방향으로 구동코일이 권취된 솔레노이드를 구비하고 있으므로 실린더 직경이 작은 소출력 펌프에 채용되는 경우 구조가 간단하여 내구성이 높고 가공이 용이하여 제조비용이 저렴하며, 솔레노이드를 이루는 구동코일의 권취턴수와 구동전류를 상대적으로 증강시키는 것이 가능하여 에너지 효율과 유체의 펌핑능력이 향상된다.As described above, in the present invention, since the solenoid having the drive coil wound around the outer periphery of the cylinder is provided in the outer periphery of the cylinder, when the small-diameter cylinder is used for a small-diameter pump, its structure is simple, , It is possible to relatively increase the number of turns and drive current of the drive coil constituting the solenoid, thereby improving energy efficiency and fluid pumping ability.

또한 솔레노이드에 의한 흡인력이 피스톤을 이루는 영구자석의 자력과 상호작용시 피스톤의 이동방향으로 흡인력과 반발력이 발생되어 피스톤에 대한 구동력의 증가와 이에따른 유체의 펌핑능력이 향상된다.Also, when the suction force by the solenoid interacts with the magnetic force of the permanent magnet constituting the piston, a suction force and a repulsive force are generated in the moving direction of the piston, so that the driving force for the piston and the pumping ability of the fluid are improved.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

Claims (4)

하나의 길이방향 실린더와,One longitudinal cylinder, 상기 실린더 내부 좌/우에 작동공간을 구비할 수 있는 길이로 삽입되어 좌/우로 슬라이딩 가능하게 배치되며 외주부와 중심간에 서로 반대 극성의 자극을 갖는 영구자석으로 이루어진 피스톤과,A piston which is inserted into a length of the inner cylinder left / right so as to have a working space and which is slidable leftward / rightward and is made of a permanent magnet having magnetic poles of opposite polarities between the outer periphery and the center, 상기 실린더의 좌/우측 작동공간에 각각 연결된 한쌍의 흡입관 및 배출관과,A pair of suction pipes and discharge pipes respectively connected to the left and right operating spaces of the cylinder, 상기 한쌍의 흡입관과 배출관에 설치되어 유체를 일방향으로만 통과시키는 한쌍의 흡입밸브 및 배출밸브와,A pair of suction and discharge valves provided in the pair of suction pipes and the discharge pipe to allow the fluid to pass through only one direction, 상기 실린더의 외주부 중간에 배치되며 인가되는 교번전압에 응답하여 실린더 양측에 서로 반대극성을 가지며 주기적으로 극성이 반전되어 실린더 내부의 피스톤을 좌/우로 이동시키기 위한 교번 전자력을 발생하는 솔레노이드로 구성되며,And a solenoid disposed in the middle of the outer periphery of the cylinder and generating an alternating electromagnetic force for reversing the polarity of the piston in the cylinder so as to move the piston in the cylinder to the left and right in response to the applied alternating voltage, 상기 피스톤의 좌/우 이동에 따라 상기 좌/우측 작동공간과 연결된 흡입관 및 배출관을 통하여 교대로 유체의 흡입과 배출을 실행하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 전자펌프.Wherein the suction and discharge of the fluid are alternately performed through the suction pipe and the discharge pipe connected to the left and right working spaces according to the left / right movement of the piston. 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드는 실린더의 중간에 종방향을 따라 소정거리만큼 권취된 구동코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 전자펌프.The reciprocating electric pump according to claim 1, wherein the solenoid is constituted by a drive coil wound at a predetermined distance along the longitudinal direction in the middle of the cylinder. 제1항에 있어서, 상기 피스톤은 전체적으로 봉형상을 이루는 다수의 분할자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 전자펌프.2. The reciprocating electric pump according to claim 1, wherein the piston is constituted by a plurality of divided magnets having a rod shape as a whole. 제3항에 있어서, 상기 피스톤의 중심에는 길이방향의 중공부를 갖는 것을 특징으로 하는 왕복동식 전자펌프.The reciprocating electric pump according to claim 3, wherein the piston has a longitudinal hollow portion at the center thereof.
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