KR200346409Y1 - 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의피스톤 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤에 관한 것이며 고압펌프의 피스톤에 냉각과 윤활기능을 부여하고 압력을 분산시켜 압축력과 피스톤의 수명을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

고압펌프의 피스톤 원주면에는 오링을 다단으로 구비하고, 오링 사이에는 용수유치홈을, 용수유치홈에는 통공을 구비하고 통공은 피스톤 상하면의 용수유통공과 상하 분할되어 연결되도록 한 구성이다.

이와 같은 본 고안은 피스톤 원주면의 오링이 실린더와 마찰되어 압축과 팽창이 이루어질 때 오링 사이의 용수유치홈에 형성된 통공과 용수유통공이 연결되어 압축되는 용수가 유입되어 마찰지점을 윤활하고 냉각하며 오링에 미치는 압력을 분산시키게 되므로 고압펌프의 압축력을 증대시킬 수 있고 오링의 마모를 감소시켜 장구히 사용할 수 있게 되는 특징이 있다.

Description

압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤 { The piston of a high-pressure pump with pressure, cooling and dispersion lubricating punction }

본 고안은 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤에 관한 것이며 피스톤의 원주면에 복수개의 오링을 구비하고 피스톤의 작동시에 압축지점의 용수는 유입되고 팽창 지점에는 빠질 수 있도록 전후면에는 용수유통공을, 원주면의 용수유치홈에는 통공을 구비하여 피스톤의 동작에 따라 용수가 실린더와 피스톤 사이에 유입되어 오링에 부여되는 압력을 분산시키고 피스톤과 실린더 사이의 마찰지점을 냉각시키고 윤활기능을 갖도록 한 것이다.

고압펌프는 크랭크축이 회전하고 크랭크축에 연결된 콘넥팅로드가 회전운동을 직선 왕복운동으로 바꾸어 콘넥팅로드 선단에 연결된 플랜저의 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하게 되면 피스톤의 전후에는 압축과 팽창이 번갈아 형성되면서 용수를 압축시키게 된다.

이와 같은 고압펌프는 대체적으로 하나의 크랭크축에 3개의 콘넥팅로드가 등간격으로 구비되고 동 콘넥팅로드에는 각 플런져와 피스톤이 구비되어 펌프 본체의 실린더에서 왕복운동으로 용수압축이 이루어지게 되며 용수를 압축시켜 농작물이나 과수에 방재하는 고압분무기 또는 저지대에서 고지대로 용수를 이송하는 고압펌프등의 용도로 사용되고 있다.

이와 같은 고압펌프에 사용되는 피스톤의 소재는 고무재로 하고 도5와 같이 피스톤몸통(a)의 원주면 중앙지점에는 요홈(b)을, 전후에는 팽창홈(c)을 구비하여 피스톤을 구성하고 이를 플런져에 결합하여 사용하게 되며 고압펌프의 초기에는 피스톤(a) 상하의 마찰지점(d)이 실린더 내벽에 밀착되어 마찰되고 팽창홈(c)에서 마찰력을 보강하여 20~30Kg/㎤의 압력으로 압축이 이루어지게 되나 용수의 상태 또는 사용기간이 경료됨에 따라 피스톤에는 윤활기능이 떨어지고 마찰지점(d)이 실린더 내면과의 잦은 마찰로 열이 발생되고 동 열로 인하여 피스톤의 마찰지점(d)이 마모되면서 압축력이 떨어져 압축력을 높이기 위하여 피스톤을 교체하여야 하는 폐단이 있고 또한 30Kg/㎤ 이상으로 압축력을 높이게 되면 피스톤의 마모가 심하여 압력을 증대시키지 못하고 있다.

이에 본 고안은 종래의 제반결점을 해소하고 피스톤의 원주면에는 복수개의 오링을 구비하여 고압으로 압축이 이루어지게 하고 오링 사이에는 용수유치홈과 통공을 형성, 피스톤 전후에서 용수유통공으로 분할시켜 연결하고 압축되는 용수가 용수유통공으로 유입되어 용수유치홈에서어 오링과 실린더간의 마찰시 윤활기능과 냉각기능을 가지면서 오링 전후의 압력을 분산시킬 수 있도록 한 고압펌프의 피스톤을 제공하여 고압펌프의 압축력을 증대시키고 피스톤의 수명을 증대시키는데 주된 목적이 있다.

도1은 본 고안의 사시도

도2는 본 고안의 종단면도

도3은 본 고안의 또 다른 종단면도

도4는 본 고안의 실시상태도

도5는 종래 피스톤의 종단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 피스톤 2 : 오링홈

3 : 오링 4 : 용수유치홈

5 : 통공 6,6a : 용수유통공

본 고안에서 도1은 사시도,

도2는 종단면도,

도3은 또 다른 종단면도를 보인 것이다.

본 고안은 고압펌프에 사용되는 피스톤에 관한 것으로 피스톤(1)의 원주면에 다단으로 오링홈(2)을 구비하여 오링(3)을 구성하고, 오링 사이에는 용수유치홈(4)을 형성하고 동 용수유치홈에는 복수개의 통공(5)을 구비하고, 통공(5)은 피스톤(1) 상하면의 용수유통공(6)(6a)과 상하 분할되어 연결되도록 구성된다.

도면 중 미설명부호 10은 크랭크축, 11은 컨넥팅로드, 12는 플런져, 13은핀, 14는 고정너트, 15는 스프링와셔, 20은 실린더를 표시한 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

고압펌프를 구성하는 크랭크축(10)에 연결된 컨넥팅로드(11)와 플런져(12)간을 핀(13)으로 결합하고 동 플런져(12) 선단에는 본 고안의 피스톤(1)을 끼우고 스프링와셔(15)를 끼우고 고정너트(14)로 결합하게 되면 플런져(12)에는 피스톤(1)이 구성된다.

이와 같은 플런져(12) 선단의 피스톤(1)을 고압펌프 본체의 실린더(20)에 위치시켜서 사용하게 되고, 고압펌프를 작동시켜 용수를 고압으로 압축시켜 송수할때에는 크랭크축(10)을 회전시키면 이와 연결된 컨넥팅로드(11)가 크랭크축(10)의 원운동을 직선 왕복운동으로 바꾸어주면서 플런져(12)와 피스톤(1)은 실린더(20)에서 왕복운동을 수행하면서 용수를 흡입하고 이를 압축시켜 송수하게 된다.

즉 실린더(20)에서 피스톤(1)이 전진되는 전방측은 압축실(용수압축)이 되고 후방측은 팽창실(용수흡입)이 되며 또 피스톤이 후진하면 후방이 압축실이 되고 전방측은 팽창실이 되며 압축실과 팽창실은 피스톤(1)의 진행방향에 따라 바뀌어지게 된다.

따라서 피스톤(1)이 전진하여 실린더(20)의 전방을 압축하게 되면 압축지점에 위치되는 용수유통공(6)으로 압축실의 용수가 용수압력으로 유입되어 피스톤 원주면의 통공(5)으로 용수가 분출되고 동 용수는 용수유치홈(4) 외곽의 실린더(20) 내벽과 피스톤(1)의 오링(3) 사이의 공간으로 유치되어 실린더(20)와 피스톤(1)의 마찰지점에서 윤활기능을 갖게 되고 동시에 실린더(20) 내벽과 피스톤(1)의오링(3)이 마찰되는 과정에서 발생되는 열을 냉각시키게 되며 또 압축실의 용수압력이 그대로 전달되어, 피스톤(1)이 진행되는 역방향에서 오링(3)을 밀어주어 오링(3)의 변형을 해소하고 압력도 분산하게 된다.

한편 피스톤(1)의 압축되는 타측인 후방은 팽창실(용수흡입)이 되고 팽창실은 피스톤(1)이 압축실로 이동되면서 용수를 흡입하게 되며 이때 용수유치홈(4)과 실린더(20) 내벽 및 오링(3) 사이의 공간에 유치되어 있는 용수는 통공(5)을 통하여 용수유통공(6a)으로 빠져나오게 된다.

또 실린더(20)에서 피스톤(1)이 후진하게 되면 전방측의 압축실은 팽창실로 전환되고 후방측의 팽창실은 압축실로 전환되면서 피스톤(1) 후방의 용수유통공(6a)으로는 압축되는 압력으로 용수가 유입되고 통공(5)으로 분출되어 용수유치홈(4)과 실린더(20) 내벽 및 오링(3) 사이의 공간에 유치되어 윤활과 냉각 및 압력분산기능을 갖게 된다.

한편 피스톤(1) 전방측의 용수유입공(6)과 연결되는 통공(5)과 용수유치홈(4), 실린더(20) 내벽 및 오링(3) 사이의 용수는 용수유입공(6)을 통하여 팽창실로 빠져나오게 된다.

이와 같이 피스톤(1)이 실린더(20)에서 전후왕복운동을 하게 되면 용수가 피스톤(1)의 전후에서 용수가 실린더(20)와 피스톤(1) 사이로 유입되고 빠져나오면서 피스톤(1)의 오링(3)과 실린더(20) 사이에서 윤활, 냉각, 압력분산기능을 반복으로 수행하게 된다.

이와 같은 본 고안은 피스톤(1)의 원주면에 다단의 오링(3)이 구비되고 오링사이에는 용수유치홈(4)이 위치되고 용수유치홈(4)에 등간격으로 구비된 통공(5)은 위치에 따라 분할되어 피스톤의 상하 용수유통공(6)(6a)과 연결구성되므로 피스톤(1)이 실린더(20)에서 왕복운동할때 실린더(20) 내벽과 마찰되는 피스톤(1)의 원주면으로 압축으로 발생되는 용수가 유입되어 윤활기능과 냉각기능을 갖게 되고 오링(3)에 미치는 압력을 분산시키게 되므로서 압축력을 30~50Kg/㎤에 이르기까지 증대시킬 수 있게 되고 오링(3)의 마모도 줄일 수 있게 된다.

따라서 이상과 같은 본 고안은 고압펌프용 피스톤의 원주면에 오링을 다단으로 구비하고 오링 사이에는 압축시에는 용수가 유입되고 팽창시에는 빠지게하며 실린더와 피스톤의 오링이 마찰되는 지점에서 윤활기능과 냉각기능을 갖게하고 피스톤이 작동할 때 오링에 미치는 압력을 분산시켜 압축력과 피스톤의 수명을 증대시켜 고효율의 고압펌프를 제공할 수 있게 되고 피스톤의 마모를 감소시켜 고압펌프를 장구히 사용할 수 있게 되는 특징이 있다.

Claims (1)

1. 고압펌프의 피스톤에 있어서 피스톤의 원주면에 다단으로 오링을 구비하고 오링 사이에는 용수유치홈을 동 용수유치홈에는 복수개의 통공을 구비하여 피스톤 상하면의 용수유통공과 상하 분할되어 연결되도록 구성함을 특징으로 한 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤