KR19990040047U - 복동식 펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복동식 펌프에 관한 것으로, 내부에 피스톤(18)이 끼워진 실린더(12)의 상 하부에 각각 상부 밸브하우징(13)과 하부 밸브하우징(14)이 결합된 몸체부(10)와, 이 몸체부(10)의 피스톤(18)을 구동시키기 위한 구동부(20)와, 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 일측에 결합되는 흡입부(30)와, 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 타측에 결합되는 배출부(40)와, 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 양측에 각각 설치되는 흡입 및 배출밸브(50)(50')와, 구동부(20)에 접속되어 흡입밸브(50)를 교번 개폐시키는 밸브작동부(60)를 포함하여 이루어져, 피스톤의 상 하 왕복동작과 동시에 상 하부 흡입밸브의 교번 개폐동작에 의하여 연속적인 유체의 흡입과 배출이 이루어져 펌핑효율을 배가시킬 수 있고, 축산폐수 등 이물질을 다량 함유한 유체의 이송시에도 회전식이 아닌 피스톤식 저속 왕복운동을 하므로써 이물질에 의한 고장발생이 없는 복동식 펌프이다.

Description

복동식 펌프

본 고안은 복동식 펌프에 관한 것으로 특히, 축산폐수 등 이물질을 다량 함유한 유체의 이송시에도 회전식이 아닌 피스톤식 저속 왕복운동을 하므로써 이물질에 의한 고장발생이 없고 단위시간당 펌핑효율을 배가시킬 수 있는 구조로 된 복동식 펌프에 관한 것이다.

각종 유체를 이송시키기 위한 유체펌프에 대한 기술은 무수히 알려져 있는데, 이러한 대부분의 유체펌프는 순수한 물이나 오일 등의 유체를 이송시키는데는 효과적이지만 이물질을 다량함유하고 있는 축산폐수 등의 오폐수 펌핑에는 구조상 부적절한 문제점이 있었으며, 이에따라 펌프의 수명도 그만큼 단축되어 펌핑설비의 유지보수에 소요되는 비용이 초기의 펌프구입비용보다 높게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 물, 오일 등을 비롯한 각종 순수한 유체의 펌핑은 물론 이물질을 다량함유한 축산폐수 및 각종 오폐수 등의 펌핑에 적합한 구조를 갖는 펌핑수단을 제공하는데 있다.

아울러, 본 고안은 피스톤의 왕복동작시 연속적인 유체의 흡입과 배출이 이루어지도록 하므로써 단위시간당 펌핑효율을 배가시킬 수 있도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내부에 피스톤이 끼워진 실린더의 상 하부에 각각 상 하부 밸브하우징을 결합시킨 몸체부, 이 몸체부의 피스톤을 왕복운동시키기 위한 구동부, 상기 상 하부 밸브하우징의 일측에 결합되어 부압에 의하여 유체가 흡입되는 흡입부, 상기 상 하부 밸브하우징의 타측에 결합되어 압축된 유체가 배출되는 배출부, 상기 상 하부 밸브하우징에 각각 설치되어 유체의 흡입, 토출, 역류방지가 동시에 이루어지도록 한 흡입 배출밸브, 상기 구동부에 접속되어 상기 흡입밸브를 교번 개폐시키는 밸브작동부를 포함하여 이루어진 복동식 펌프를 제공하여 피스톤의 상 하 왕복동작과 동시에 상 하부 흡입 배출밸브의 교번 개폐동작에 의하여 연속적인 유체의 흡입과 배출이 이루어도록 한 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 복동식 펌프의 전체구조를 도시한 일부절개사시도,

도 2는 본 고안에 의한 복동식 펌프의 요부 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 의한 복동식 펌프의 피스톤이 하사점에 위치할 때의 작동상태를 도시한 단면도,

도 4는 도 3과 상반된 상태로써 피스톤이 상사점에 위치할 때의 작동상태를 도시한 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체부 11 : 베이스

12 : 실린더 13 : 상부 밸브하우징

14 : 하부 밸브하우징 15 : 부싱

16 : 실링수단 18 : 피스톤

19 : 피스톤 로드 19a : 승강대

19b : 수평홈 20 : 구동부

21 : 구동축 22 : 구동기어

23 : 구동풀리 24 : 벨트

25 : 동력원 26 : 피동기어

27 : 피동축 28 : 베벨기어

29 : 회전베어링 30 : 흡입부

32 : 흡입 매니폴드 40 : 배출부

42 : 배출 매니폴트 50 : 흡입밸브

50' : 배출밸브 52, 52' : 복귀수단

54 : 실링수단 55 : 밸브 로드

60 : 밸브작동부 61 : 지지대

62 : 회전축 63 : 베벨기어

64,65 : 밸브 캠

도 1은 본 고안의 전체구성을 도시한 펌프의 일부절개사시도이고, 도 2는 본 고안의 요부를 도시한 분해사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 고안의 작동상태를 도시한 단면도로써, 본 고안은 내부에 피스톤(18)이 끼워진 실린더(12)의 상 하부에 각각 상부 밸브하우징(13)과 하부 밸브하우징(14)이 결합된 몸체부(10)와, 이 몸체부(10)의 피스톤(18)을 구동시키기 위한 구동부(20)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 일측에 결합되는 흡입부(30)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 타측에 결합되는 배출부(40)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)내에 각각 설치되는 상 하부 흡입 배출밸브(50)(50')와, 상기 구동부(20)에 접속되어 상기 흡입밸브(50)를 교번왕복운동시키는 밸브작동부(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체부(10)는 상 하단에 각각 상 하부 밸브하우징(13)(14)이 결합된 실린더(12)가 베이스(11)상에 고정설치되어 이루어지는 것이며, 실린더(12)의 내부에는 피스톤 로드(19)의 일단에 결합된 피스톤(18)이 끼워져 상 하로 왕복운동하면서 상 하부 밸브하우징(13)(14)내부를 교대로 정 부압이 걸리도록 압축/비압축시키게 되는 것이다.

상기 하부 밸브하우징(14)에는 피스톤 로드(19)의 축방향으로의 왕복운동을 안내하고 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 부싱(15) 및 실링수단(16)이 설치된다.

상기 피스톤(18)을 왕복운동시키는 구동부(20)는 베이스(11)상부에 회전지지되고 양측에 구동기어(22)와 구동풀리(23)가 축결합된 구동축(21)과, 이 구동축(21)의 구동풀리(23)에 벨트(24)로 연결되어 동력을 전달하는 동력원(25)과, 상기 베이스(11)의 중앙에 회전지지되어 구동축(21)의 구동기어(22)에 기어결합되는 피동기어(26)를 갖는 피동축(27)을 포함하여 이루어지며, 상기 피동기어(26)의 일측면에는 편심위치에 정위치 회전가능한 회전베어링(29)이 축고정되고, 이 회전베어링(29)은 상기 피스톤 로드(19)의 소정위치에 삽입고정된 승강대(19a)의 수평홈(19b)에 끼워져 피동기어(26)가 회전되면, 이 피동기어(26)에 편심고정된 회전베어링(29)의 선회운동을 승강대(19a)의 상 하 승강운동으로 변화시켜 피스톤로드(19)를 상 하로 왕복운동시키게 된다.

상기 피스톤 로드(19)의 하단은 베이스(11)의 하면에 고정된 축지지구(19c)에 끼워져 정위치에서의 승강운동이 가능하도록 한 것이다.

또, 상기 피동축(27)의 후단에는 베벨기어(28)가 축고정되어 밸브작동부(60)에 기어결합 되므로써 밸브작동부(60)에 구동력을 전달하게 된다.

상기 밸브작동부(60)는 몸체부(10)의 일측에 부착된 지지대(61)에 회전축(62)이 지지되어 있고, 이 회전축(62)의 하단에는 상기 피동축(27)후단의 베벨기어(28)에 기어결합되는 베벨기어(63)가 축고정되어 있으며, 상기 회전축(62)의 상부와 중간부에는 상기 상 하의 흡입밸브(50)에 접촉하여 흡입밸브(50)를 교번 개폐시키는 밸브 캠(64)(65)이 축고정된 구조를 이루고 있다.

상기 흡입부(30) 및 배출부(40)는 각각 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 일측과 타측에 결합되는 것이며, 여기에는 흡입 매니폴드(32)및 배출 매니폴드(42)가 각각 접속되어 유체의 공급과 배출이 이루어지게 된다.

상기 흡입밸브(50)의 일단에는 밸브 로드(55)가 연장형성되어 있고, 이 밸브 로드(55)의 선단은 흡입부(30)의 외측으로 노출되어 밸브작동부(60)의 밸브 캠(64)(65)에 밀착되며, 이 밸브 로드(55)의 외측에는 흡입밸브(50)가 열린 상태에서 닫힌 상태로 복귀되도록 하는 스프링방식의 복귀수단(52)이 설치되고, 수밀유지를 위한 실링수단(54)이 밸브 로드(55)에 밀착되도록 설치된다.

상기 배출밸브(50')는 일종의 첵 밸브와 같은 구조로 이루어져 유체의 역류를 차단하고 유체가 배출될 때에만 밸브하우징(13)(14)내의 유체압에 의하여 밀려 개방되고 밸브하우징(13)(14)내의 유체압이 부압인 경우에는 스프링방식의 복귀수단(52')에 의하여 단힌 상태를 유지하도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 동력원(25)이 구동되면 이 회전력이 동력전달수단인 벨트(24)에 의하여 구동풀리(23)를 회전시키게 되며, 구동풀리(25)가 결합된 구동축(21)후단의 구동기어(22)가 피동기어(26)를 회전시키게 된다.

피동기어(26)가 회전하게 되면 이 피동기어(26)에 편심고정된 회전베어링(29)의 선회운동이 승강대(19a)의 상 하 승강운동으로 변화되어 피스톤 로드(19)를 상 하로 왕복운동시키게 되며, 이에따라 피스톤 로드(19)의 상단에 부착된 피스톤(18)이 실린더(12)내에서 왕복운동하게 된다.

이와 동시에 상기 피동기어(26)의 피동축(27)에 기어결합된 밸브작동부(60)도 동시에 구동되어 상 하의 흡입밸브(50)가 상 하부 밸브하우징(13)(14)내에서 교차적으로 왕복운동하면서 교번 개폐동작하게 된다.

본 고안의 펌프에서 유체의 흡입과 압축 및 배출과정을 상세히 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이 피스톤(18)이 하사점으로 내려갈 때, 상부 밸브하우징(13)내부는 부압이 걸리게 되며, 이때 상부의 흡입밸브(50)는 밸브 캠(64)에 의해 개방되어 흡입 매니폴드(32)를 통해 유입된 유체를 실린더(12)내의 상부로 흡입한다.

한편, 상기한 상태에서 하부 밸브하우징(14)은 피스톤(18)에 의하여 정압이 걸리게 되므로써 흡입밸브(50)는 닫힌 상태에서 배출밸브(50')만이 개방되어 하부 밸브하우징(14)내에 압축된 유체가 배출부(40)를 통해 배출 매니폴드(42)로 배출된다.

다음으로, 피동기어(27)가 180°로 회전하여 도 4와 같은 상태가 되면, 피스톤(18)이 상사점에 위치하게 되며, 이 상태에서는 상기한 상태에서의 반대 즉, 상부 밸브하우징(13)에서는 압축력에 의한 유체의 토출(배출)이 이루어지고, 하부 밸브하우징(14)에서는 부압에 의한 유체의 흡입이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이 본 고안은 피스톤(18)의 상 하 왕복동작과 동시에 상 하부 흡입 배출밸브(50)(50')의 교번 개폐동작에 의하여 연속적인 유체의 흡입과 배출이 이루어지게 되는 것이며, 상 하부 흡입밸브(50)의 강제적인 피스톤운동에 의하여 오폐수중에 함유된 각종 이물질은 흡입밸브(50)의 유입구측에서 미세하게 파쇄되므로 밸브의 고장 및 막힘이 없이 원활한 펌핑동작이 가능한 것이다.

본 고안은 상기한 바와 같이, 구동부에 의하여 피스톤이 상 하 왕복동작을 할 때, 상 하부 밸브하우징내에서 설치된 흡입 배출밸브가 교번 개폐동작을 하게 되므로 연속적인 유체의 흡입과 배출이 이루어지게 되어 기존의 단동식 펌프에 비하여 단위시간당 펌핑효율을 배가시킬 수 있고, 특히, 축산폐수 등 이물질을 다량 함유한 유체의 이송시에도 회전식이 아닌 피스톤식 저속 왕복운동을 하므로써 이물질에 의한 고장발생이 없는 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 내부에 피스톤(18)이 끼워진 실린더(12)의 상 하부에 각각 상부 밸브하우징(13)과 하부 밸브하우징(14)이 결합된 몸체부(10)와, 이 몸체부(10)의 피스톤(18)을 구동시키기 위한 구동부(20)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 일측에 결합되는 흡입부(30)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 타측에 결합되는 배출부(40)와, 상기 상 하부 밸브하우징(13)(14)의 양측에 각각 설치되는 흡입 및 배출밸브(50)(50')와, 상기 구동부(20)에 접속되어 상기 흡입밸브(50)를 교번 개폐시키는 밸브작동부(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 복동식 펌프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동부(20)는 몸체부(10)의 베이스(11)상부에 회전지지되고 양측에 구동기어(22)와 구동풀리(23)가 각각 축결합된 구동축(21)과, 이 구동축(21)의 구동풀리(23)에 벨트(24)로 연결된 동력원(25)과, 상기 베이스(11)의 중앙에 회전지지되어 상기 구동축(21)의 구동기어(22)에 기어결합되는 피동기어(26)를 갖는 피동축(27)과, 상기 피동기어(26)의 일측면에 편심회전가능하도록 축고정된 회전베어링(29)과, 상기 피스톤(18)의 피스톤 로드(19)에 고정되고 상기 회전베어링(29)이 끼워지는 수평홈(19b)이 일측에 형성된 승강대(19a)로 구성된 것을 특징으로하는 복동식 펌프.
3. 제 2항에 있어서, 상기 밸브작동부(60)는 몸체부(10)의 일측에 부착된 지지대(61)에 회전가능하게 고정된 회전축(62)과, 이 회전축(62)의 하단에 축결합되어 상기 구동부(20)의 피동축에 축결합된 베벨기어(18)에 맞물리는 베벨기어(63)와, 상기 회전축(62)의 상부와 중간부에 축고정되어 상 하의 흡입밸브(50)를 교번 개폐시키는 밸브 캠(64)(65)으로 구성된 것을 특징으로하는 복동식 펌프.