KR20000056785A - 모터의 진동을 이용한 승압펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터의 진동을 이용한 승압펌프에 관한 것으로서, 모터의 진동에너지를 이용하여 물을 효과적으로 승압시킬 수 있도록 이루어진 승압펌프의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 승압펌프는, 내부에 챔버(14)가 형성됨과 아울러 일측에 상기 챔버와 통하는 원수유입구(19) 및 원수배출구(20)가 형성되고, 상기 원수유입구측 및 원수배출구측에 역류방지용 체크밸브(27, 28)가 차례로 설치된 하우징(1)과;
상기 챔버 내부에 전후진가능하게 설치되는 리테이너(31) 및 슬리이브(32)에 의하여 협지됨과 아울러 가장자리부가 하우징의 내주면에 고정됨으로써 챔버를 좌우로 구획하는 다이어프램(34)과; 상기 슬리이브와 결합되어 상기 하우징의 타측 밖으로 돌출되는 연결브래킷(33)과; 상기 하우징의 타측 외주면 일측에 핀결합됨과 아울러 상기 연결브래킷과 핀결합되는 모터(5)와; 그리고, 상기 모터의 축(51)에 결합되는 핀심추(52)를 포함하여 이루어진다. 모터(5)와 좌측 하우징(11) 사이에는 스프링(57)이 더 개재될 수 있다.

Description

모터의 진동을 이용한 승압펌프{BOOSTING PUMP USING VIBRATION OF MOTOR}
본 발명은 예컨대 정수기의 정수압력을 제공하기 위하여 필터나 멤브레인쪽으로 물을 가압하여 공급하도록 이루어진 승압펌프에 관한 것으로서, 특히 모터의 진동에너지를 이용하여 물을 승압시킬 수 있도록 이루어진 모터의 진동을 이용한 승압펌프에 관한 것이다.
일반적으로 모터 펌프는 하우징 내부에 코일과 전자석이 설치되어 있으며, 전기를 가하여 내부에 유도전류를 형성함으로써 회전자가 회전함으로써 동력을 방생하도록 되어 있다. 모터들은 회전시 미세한 진동을 발생시키는데 이러한 진동을 방지하기 위하여 회전자의 회전축이 중심에서 진동하지 않도록 이른바 편심을 방지하여야 한다. 특히 유체를 승압시키는 모터 펌프의 경우에는 대부분 이러한 모터의 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시켜 이 직선왕복운동을 통하여 유체를 가압공급하거나 유체를 흡입하게 된다. 따라서, 유체를 승압하기 위한 모터펌프의 경우 회전운동시 발생하는 진동과 함께 회전운동을 직선운동으로 전환할 때 발생하는 진동이 겹쳐 아주 큰 진동이 발생함으로써 심한 소음이 발생할 뿐만 아니라 정수압력이 고르지 못하고 충격파에 의하여 필터나 멤브레인이 손상되는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터의 진동에너지를 이용하여 물을 효과적으로 승압시킬 수 있도록 이루어진 승압펌프의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 승압펌프를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 승압펌프에 의하여 흡이된 물이 배출되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 승압펌프에 의하여 물이 흡입되는 상태를 나타내는 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 하우징, 5 : 모터,
11 : 좌측 하우징, 12 : 중앙 하우징,
13 : 우측 하우징, 14 : 챔버,
17 : 흡입포트, 18 : 배출포트,
19 : 원수유입구, 20 : 원수배출구,
27 : 흡입체크밸브, 28 : 배출체크밸브,
31 : 리테이너, 32 : 슬리이브,
33 : 연결브래킷, 34 : 다이어프램,
51 ; 모터의 축, 52 : 편심추,
57 : 스프링
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 승압펌프는, 내부에 챔버가 형성됨과 아울러 일측에 상기 챔버와 통하는 원수유입구 및 원수배출구가 형성되고, 상기 원수유입구측 및 원수배출구측에 역류방지용 체크밸브가 각각 설치된 하우징과; 상기 챔버 내부에 전후진가능하게 설치되는 리테이너 및 슬리이브에 의하여 협지됨과 아울러 가장자리부가 하우징의 내주면에 고정됨으로써 챔버를 좌우로 구획하는 다이어프램과; 상기 슬리이브와 결합되어 상기 하우징의 타측 밖으로 돌출되는 연결브래킷과; 상기 하우징의 타측 외주면 일측에 핀결합됨과 아울러 상기 연결브래킷과 핀결합되는 모터와; 상기 모터와 하우징의 타측 사이에 개재되는 스프링과; 그리고, 상기 모터의 축에 결합되는 핀심추를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 승압펌프에 따르면, 모터를 구동하면 모터의 축과 함께 편심추가 회전함으로써 모터는 진동을 하게 된다. 이러한 모터의 진동운동과정에서 모터는 하우징과의 핀결합부를 중심으로 하우징쪽으로 선회진동(이하 "전진진동"이라 한다)하거나 핀결합부를 중심으로 하우징쪽과는 반대방향으로 선회진동(이하 "후진진동"이라 한다)하는 동작을 반복하게 된다. 따라서, 모터가 전진진동하면 모터에 의하여 연결브래킷이 밀림에 따라 슬리이브 및 리테이너가 원수배출구쪽으로 전진이동함으로써 원수유입구를 통하여 챔버에 유입된 물이 원수배출구를 통하여 가압배출된다. 그리고, 모터의 후진진동시 스프링 및 다이어프램의 복원력에 의하여 슬리이브 및 리테이너가 후진이동함으로써 원수유입구를 통하여 챔버에 다시 원수가 유입되고 이와 같은 반복동작에 의하여 원수가 승압되어 예컨대 정수기의 필터나 멤브레인쪽으로 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 1은 하우징으로서, 좌측 하우징(11), 중앙 하우징(12) 및 우측 하우징(13)으로 이루어지며, 이들은 가장자리부가 다수의 볼트(21) 및 다수의 너트(22)에 의하여 차례로 결합되어 있다.
좌측 하우징(11)은 그 우단부쪽에 개구공간이 형성되어 있고, 좌측 하우징(11)의 좌단부에는 상기 개구공간과 통하는 삽입공이 형성되어 있다. 또한, 중앙 하우징(12)은 그 좌단부에 좌측 하우징(11)의 개구공간과 대응하는 개구공간이 형성됨으로써 좌측 하우징(11)과 함께 챔버(14)를 형성하고 있다. 또한, 중앙 하우징(12)의 우단부에는 상기 챔버(14)로 통하는 흡입연결포트(15) 및 배출연결포트(16)가 형성되어 있다. 그리고, 우측 하우징(13)은 그 좌단부에 상기 흡입연결포트(15) 및 배출연결포트(16)와 통하는 흡입포트(17) 및 배출포트(18)가 차례로 형성되어 있고, 우측 하우징(13)의 우단부에는 흡입포트(17) 및 배출포트(18)와 통하는 원수유입구(19) 및 원수배출구(20)가 설치되어 있다.
상기 원수유입구(19)는 챔버(14) 내로 원수를 유입시키기 위한 통로로 작용하고, 원수배출구(20)는 챔버(14) 내로 유입된 원수를 배출시키기 위한 통로로 작용한다. 이와 같은 원수유입구(19) 및 원수배출구(20)를 통한 원수의 유입 및 배출에 대한 일방향 흐름을 제어하기 위하여 흡입포트(17) 및 배출포트(18)에는 흡입체크밸브(27) 및 배출체크밸브(28)이 설치된다. 따라서, 원수유입관(19)을 통한 원수의 유입압력에 의하여 흡입체크밸브(27)가 개방됨으로써 원수는 흡입포트(17) 및 흡입연결포트(15)를 통하여 챔버(14) 내로 유입될 수 있다. 또한, 후술하겠지만 챔버(14)에 유입된 물이 챔버(14)로부터 배출연결포트(16)를 통하여 배출되는 압력에 의하여 흡입체크밸브(28)가 개방되고 이에 따라 원수가 배출포트(18)를 통하여 원수배출관(20)으로 배출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입포트(17) 및 배출포트(18)는 각각 내외로 2중 구멍을 가지며, 이에 대응하여 흡입체크밸브(27) 및 배출체크밸브(28)는 각각 상기 2중 구멍중 안쪽 구멍에 삽입되어 고정되는 결합돌기 및 상기 결합돌기의 일단부 둘레로 형성되어 2중 구멍중 바깥쪽 구멍을 막는 플랜지를 가지는 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 이 경우 흡입체크밸브(27) 및 배출체크밸브(28)의 결합방향은 반대로 된다. 이 흡입체크밸브(27) 및 배출체크밸브(28)의 형상은 하나의 예시에 지나지 않고 이외에도 다양한 밸브형태로 이루어질 수 있다.
한편, 참조부호 31은 리테이너로서, 챔버(14)에 전후진가능하게 설치되어 있고, 이 리테이너(31)의 좌측에는 슬리이브(32)가 결합되어 있으며, 슬리이브(32)의 좌측에는 연결브래킷(33)이 결합되어 좌측 하우징(11)의 삽입공을 통하여 외부로 일부 돌출되어 있다. 그리고, 리테이너(31)와 슬리이브(32)와의 사이에는 다이어프램(34)이 협지되어 있고, 다이어프램(34)의 가장자리부는 하우징(1)의 내부면에 고정됨으로써 챔버(14)를 좌우로 구획하고 있다. 다이어프램(34)의 가장자리부는 좌측 하우징(11)과 중앙 하우징(12)과의 사이에 협지되어 고정되는 것이 바람직하다. 따라서, 리테이너(31)와 슬리이브(32)의 좌우이동시 다이어프램(34)은 탄성적으로 좌우로 이동한다. 그리고, 리테이너(31), 슬리이브(32) 및 연결브래킷(33)은 리테이너(31) 및 슬리이브(32)를 관통하여 연결브래킷(33)에 체결되는 볼트(35)에 의하여 차례로 결합될 수 있다.
한편, 참조부호 5는 모터로서, 모터(5)의 하부를 관통하여 모터(5)의 축(51)이 돌출되어 있고, 이 돌출된 축(51)에 편심추(52)가 설치되어 있다. 또한, 모터(5)의 상단부 외주면의 하우징(1)측에는 제1결합돌기(53)가 돌출형성되어 있고, 이 제1결합돌기(53)는 좌측 하우징(11)의 외주면 일측에 제1핀(54)에 의하여 상하선회가능하게 핀결합되어 있다. 또한, 모터(5)의 대략 중단부 외주면의 하우징(1)측에는 제2결합돌기(55)가 돌출형성되어 있고, 이 제2결합돌기(55)는 좌측 하우징(11)의 삽입공을 통하여 밖으로 일부 돌출된 연결브래킷(33)과 제2핀(56)에 의하여 상하선회가능하게 핀결합되어 있다. 따라서, 모터(5)를 구동하면 편심추(52)에 의하여 모터(5)가 선회진동함으로써 제1핀(54)를 중심으로 상하선회진동함으로써 연결브래킷(33)을 밀고 당김으로써 연결브래킷(33)이 좌우로 진동된다.
그리고, 상기한 바와 같은 모터(5)의 진동이 원활하게 이루어질 수 있도록 모터(5)의 외주면 하단부의 하우징(1)측과 좌측 하우징(11)과의 사이에는 스프링(57)이 개재되는 것이 바람직하다.
다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 승압펌프를 정수기용 승압펌프로 사용하였을 때의 작용에 대하여 설명한다.
정수기 미사용시에는 본 발명에 따른 승압펌프의 흡입포트(17) 및 배출포트(18)는 흡입체크밸브(27) 및 배출체크밸브(28)에 의하여 폐쇄된 상태를 유지함으로써 챔버(14) 내로의 물의 흡입 및 챔버(14)로부터의 물의 배출이 이루어지지 않는다. 이 상태에서 사용자가 정수기의 저장탱크로부터 정수를 취수하면 저장탱크의 수위가 낮아지고 이에 따라 자동원수차단밸브가 개방됨과 아울러 모터(5)가 가동됨으로써 모터(5)가 제1핀(54)을 중심으로 선회진동하게 된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 모터(5)가 제1핀(54)를 중심으로 좌측 하우징(11)으로부터 멀어지는 방향으로의 선회진동, 즉 후진진동을 할 때는 연결브래킷(33), 슬리이브(32) 및 리테이너(31)의 후진이동하게 되고, 이에 따라 챔버(14)의 내부에는 형성되는 부압 및 원수유입구(19)쪽으로 공급되는 원수의 공급압력에 의하여 흡입체크밸브(27)가 개방동작함으로써 원수가 챔버(14) 내부로 흡입된다. 이 때 챔버(14) 내부의 부압에 의하여 배출체크밸브(28)는 폐쇄동작한다. 이 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(5)가 제1핀(54)을 중심으로 좌측 하우징(11) 쪽으로 접근하는 방향으로의 선회진동, 즉 전진진동을 할 때에는 연결브래킷(33), 슬리이브(32) 및 리테이너(31)가 우측으로 전진이동함으로써 챔버(14) 내부에 흡입된 물을 가압되므로 이 압력에 의하여 배출체크밸브(28)가 개방되고, 따라서 챔버(14) 내부에 흡입된 물이 배출포트(18) 및 원수배출구(20)를 통하여 정수기의 필터 또는 멤브레인 쪽으로 가압공급될 수 있다. 그리고, 챔버(14) 내부의 물이 가압배출완료되면 스프링(57)은 압축되고 다이어프램(34)은 팽창된 상태에 놓이고 따라서 모터(5)의 후진진동시 스프링(57)과 다이어프램(34)의 복원력이 작용함으로써 연결브래킷(33), 슬리이브(32) 및 리테이너(31)의 후진이동, 즉 챔버(14) 내부로의 물의 흡입행정이 원활하게 수행될 수 있고, 상기한 바와 같은 동작의 반복에 의하여 챔버(14) 내부로 물이 연속적으로 흡입되어 배출된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 승압펌프에 있어서는, 모터(5)의 구동시 발생하는 진동을 편심추(52)에 의하여 극대회시켜 이를 연결브래킷(33)에 규칙적으로 전달되도록 하여 연결브래킷(33), 슬리이브(32) 및 리테이너(31)의 직선왕복운동으로 변환시키는 구조를 채용함으로써 물을 효과적으로 승압시킬 수 있을 뿐만 아니라 진동의 직선왕복운동 변환에 따라 소음이 줄어 들어 정숙한 운전을 도모할 수 있다.

Claims (2)

  1. 내부에 챔버가 형성됨과 아울러 일측에 상기 챔버와 통하는 원수유입구 및 원수배출구가 형성되고, 상기 원수유입구측 및 원수배출구측에 역류방지용 체크밸브가 각각 설치된 하우징과;
    상기 챔버 내부에 전후진가능하게 설치되는 리테이너 및 슬리이브에 의하여 협지됨과 아울러 가장자리부가 하우징의 내주면에 고정됨으로써 챔버를 좌우로 구획하는 다이어프램과;
    상기 슬리이브와 결합되어 상기 하우징의 타측 밖으로 돌출되는 연결브래킷과;
    상기 하우징의 타측 외주면 일측에 핀결합됨과 아울러 상기 연결브래킷과 핀결합되는 모터와; 그리고,
    상기 모터의 축에 결합되는 핀심추를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터의 진동을 이용한 승압펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터와 하우징의 타측 사이에 스프링이 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 진동을 이용한 승압펌프.
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