KR20070045103A

KR20070045103A - 압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량

Info

Publication number: KR20070045103A
Application number: KR1020060103513A
Authority: KR
Inventors: 차오 푸 흐수; 잉 린 카이
Original assignee: 차오 푸 흐수; 잉 린 카이
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2007-05-02
Also published as: KR100763664B1; CN100382733C; US20060090642A1; CN1714718A; US7762791B2

Abstract

본 발명은 하기와 같은 특징을 갖는 압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량에 관한 것이다. 피스톤 밸브의 중앙에 설치된 배출 베이스는 평면 형상으로 설계된다. 수개의 배출 스파우트들은 입구 슬롯들 각각에 대응하는 상기 배출 베이스 상에 생성된다. 배향 럼프는 배출 베이스의 상부 중앙에 생성되고, 그 중앙에 배향 홀이 천공되어 있다. 상기 배출 베이스의 상부를 전체적으로 커버하기 위해 3-블레이드 평면 형상으로 설계된 역류방지 플라스틱 가스켓은 상기 각 블레이드가 각각 상기 배출 베이스 상에서 상기 각각 대응하는 입구 슬롯들을 정확히 밀접하게 차단하도록 각 블레이드 사이에 생성된 갭 간극을 갖는다. 압축 펌프의 상기 각 워블 휠들로 차례로 상기 다이아프램을 미는 중에, 각 영역에서 상기 각 입구 슬롯으로부터 들어오는 유동 물은 회전에 의해 상기 배출 베이스 내의 각 영역에서 상기 각 배출 스파우트 안으로 연속적으로 이동하므로, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓 상의 각 블레이드는 또한 회전에 의해 상부 개방 및 하향 차단 작용을 행하여 각 영역에서 상기 각 배출 스파우트의 개폐 효과를 쉽게 달성한다. 따라서, 누설과 압력 손실 또는 부족의 단점이 방지될 뿐만 아니라 상기 역류방지 플라스틱 가스켓의 유효 수명도 연장된다. 그러므로써, 일체식 압축 펌프의 압축 및 배출 효율이 더 향상된다.

입구 챔버, 압축 챔버, 워블 휠, 다이아프램 ,피스톤 퓨셔, 입구 오리피스, 피스톤 밸브, 역류방지 플라스틱 가스켓

Description

압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량{A construction improvement of the piston valve in compessing pump}

도 1은 종래의 압축 펌프의 전개 사시도.

도 2는 종래의 피스톤 밸브 및 역류방지(anti-backflow) 플라스틱 가스켓의 전개 사시도.

도 3은 비틀림시 종래의 역류방지 플라스틱 가스켓의 사시도.

도 4는 종래의 피스톤 밸브와 역류방지 플라스틱 가스켓의 전개 단면도.

도 5는 종래의 피스톤 밸브와 역류방지 플라스틱 가스켓의 조립시의 단면도.

도 6은 종래의 피스톤 밸브와 상부 후드의 조립시의 부분 단면도.

도 7은 도 6의 작용도(functional view).

도 8은 본 발명의 전개 사시도.

도 9는 본 발명의 전개 단면도.

도 10은 본 발명의 조립시의 단면도.

도 11은 본 발명의 조립체와 상부 후드의 부분 단면도.

도 12는 도 11의 작용도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3 : 입구 챔버 4 : 압축 챔버

13 : 워블 휠 20 : 다이아프램

23 : 피스톤 퓨셔 36 : 역 플레어 피스톤 슬라이스

50 : 상부 후드 52 : 입구 오리피스

53 : 출구 오리피스 60 : 피스톤 밸브

70 : 역류방지 플라스틱 가스켓

본 발명은 역삼투(reverse osmosis) 정화시에 독점적으로 사용되는 압축 펌프내에서 피스톤 밸브의 배출에 관한 것으로, 특히 누설과 압력 부족 또는 손실로부터 압축 펌프의 단점을 방지하기 위해 연구되는 구조 개량에 관한 것이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 역삼투 정화시에 독점적으로 사용되는 종래의 압축 펌프는 모터(10)의 출력 샤프트(도면에 도시 생략) 상에 설치된 상부 후드 샤시(hood chassis)(11)와 상기 상부 후드 샤시(11)의 외주를 관통하는 다수의 스크류 보어들(12)을 갖는 모터(10)와; 상기 상부 후드 샤시(11)에 이동가능하게 배치되고 방사상 왕복 운동으로 변형되도록 상기 모터(10)의 출력 샤프트에 의해 구동되는 다수의 워블 휠(wobble wheel)(13)과; 상기 상부 후드 샤시(11) 상을 커버하는 다이아프램(20)과; 상기 다이아프램(20)에 매설되는 피스톤 밸브(30)와; 역류방지 플라스틱 가스켓(40) 및 상기 피스톤 밸브(30) 상에 밀접하게 달라 붙는 상부 후드(50)를 포함한다. 상기 상부 후드 샤시(11) 상에서 상기 다수의 스크류 보어 들(12)과 상기 상부 후드(50) 상에 존재하는 대응하는 관통 보어들(51)을 통해서 구동되는 볼트들(2)(도 6에 도시)에 의해, 상기 종래의 압축 펌프가 조립된다.

밀봉 홈(21)은 상기 다이아프램(20) 상에 달라 붙고, 각 워블 휠들(13)과 대응하게 각각 설정된 수개의 볼록 험프들(hump)(22)은 그들 자신의 각 상부에 적층되는 피스톤 퓨서들(23)을 가지며, 상기 각 피스톤 퓨셔들(23) 상에 천공된 관통 보어(231)와 상기 각 볼록 험프들(22) 상에 천공된 관통 보어(221)는 상기 각 피스톤 퓨셔들(23)과 다이어프램(20)이 상기 각 워블 휠(13)상에 견고하게 나사체결되도록 각 스크류(24)에 의해 동축으로 구동되고(도 4에 도시됨), 따라서 상기 각 워블 휠들(13)을 함께 갖는 상기 각 피스톤 퓨셔들(23)과 다이아프램(20)은 방사상으로 동시에 왕복 운동한다(도 4에 가상의 일점쇄선으로 도시).

도 2 및 도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 상부 후드(50)쪽을 향해 보울형(bowl-shape)을 갖는 상기 피스톤 밸브(30)의 중앙에 오목한 배출 베이스(31)는 그 중앙에 천공된 배향 홀(32)을 갖고, 세개의 개별 홈들(33)은 서로 120도 각도를 갖는 상기 배향 홀(32) 둘레에서 방사상으로 오목하며, 수개의 배출 스파우트들(spout)(34)은 상기 각 홈 사이에서 상기 영역 상에 천공되고, 상기 각 스파우트들(34)에 대응하는 상기 배출 베이스(31)의 외주 둘레에 천공된 수개의 입구 슬롯들(35)은 상기 각 대응하는 입구 슬롯들(35)을 차단하도록 그들 자신의 각 중앙에 천공된 수개의 역 플레어(flare) 피스톤 슬라이스(slice)(36)를 갖는다. 보울형 단일 성형 일체식 탄성 연질재인 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(40)은 상기 피스톤 밸브(30)에서 상기 배출 베이스(31)의 상부면 상에, 그 하부 중앙에서 돌출하는 배향 스템(stem)(41) 및 서로 120도 각도를 갖는 상부 둘레 중앙 축에서 방사상으로 오목한 세개의 개별 리브 패널들(42)과 함께 밀접하게 달라 붙는다. 돌출 패널(43)은 상기 각 리브 패널(42)에 대응하는 외주상에서 각각 불쑥 튀어나와 있다. 상기 배향 스템(41)을 상기 배출 베이스(31) 상에서 상기 배향 홀(32) 안으로 동시에 삽입하고, 상기 각 돌출 패널(43)을 상기 각 대응하는 개별 홈(33)에 삽입하면, 상기 일체식 역류방지 플라스틱 가스켓(40)의 전체 외주 반구형면(hemispherical surface)은 상기 배출 베이스(31) 상의 상기 배출 스파우트(34)에 밀접하게 달라 붙어서 이를 차단한다(도 4에 도시됨). 입구 챔버(3)는 상기 다이아프램(20) 상의 상기 각 피스톤 퓨셔(23) 뿐만 아니라 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(40) 및 상기 배출 베이스(31) 상의 상기 각 배출 스파우트(34) 중에서, 상기 입구 슬롯(35)과 관련하여 그 단부 중 하나가 되도록 만들어진다(도 6에 도시됨).

수개의 관통 보어들(51) 뿐만 아니라 입구 오리피스(52)와 출구 오리피스(53)가 그 외부면 상에 설치된 상기 상부 후드(50)(도 1 및 도 6에 도시됨)는 그 하부의 내부 림 상에서 오목한 램프(ramp) 홈(54)을 가지므로, 상기 피스톤 밸브(30)와 상기 다이아프램(20)을 적층시킴으로써 조합되는 일체형 바디의 상기 외부 림이 상기 램프 홈(54)에 밀접하게 달라 붙는다. 상기 상부 후드(50)의 내부 중앙에 설치된 환형 홈(55)은 상기 피스톤 밸브(30) 상의 상기 배출 베이스(31)의 외부 림에 대해 인장된 그 하부를 가지므로, 압축 챔버(4)는 상기 환형 홈(55)의 내부 벽과 상기 피스톤 밸브(30) 상의 배출 베이스(31)에 의해 에워싸인다(도 6에 도시됨).

도 7을 참조하면, 먼저 상기 상부 후드(50) 상의 상기 입구 오리피스(52)를 통해 유동한 다음에 상기 피스톤 밸브(30) 상의 상기 입구 슬롯(35)을 통과하는 상수도(tap-water;수돗물)(W)는 압축되기 위해 상기 입구 챔버(3) 안으로 유동한다. 상기 워블 휠들(13)의 방사상 왕복 운동 하에서, 상기 피스톤 퓨셔(23)는 80psi 내지 100psi 까지 상기 입구 챔버(3)내에서 상기 상수도(W)를 동시에 압착할 것이다. 상기 배출 베이스(31) 상의 상기 배출 스파우트(34)에 의해 상기 압축 챔버(4) 안으로 이동할 수 있는 압축된 상수도(W)는 압축 펌프로부터 상기 상부 후드(50) 상의 상기 배출 오리피스(53)를 통해서 배출된 다음에, 역삼투 정화용 역삼투수 정화 장치의 여과막 튜브안으로 유동한다(도면에 도시 생략). 그러나, 상기 절차는 하기와 같은 몇몇 실질적인 문제점이 있다.

상기 피스톤 밸브(30) 상의 보울형 역류방지 플라스틱 가스켓(40)이 회전에 의해 개폐 작용하기 위하여 상기 각 배출 스파우트(34)를 커버하기 위해 설계되었기 때문에, 이러한 구성은 역삼투 압축 펌프가 장시간 동안 사용된 후에 탄성 피로로 인해 제한된다. 그래서, 배출 효율에 영향을 미칠 뿐만아니라 개폐 타이밍에도 영향을 미친다. 따라서, 상기 압축 펌프의 전체 배출 효율은 상기 인접한 배출 스파우트(34)에 대응하는 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(40)의 차단 효과를 감소시키는 결과로 감소될 것이다. 상기 압축 펌프의 더 긴 노화 영향은 그 비틀림(δ) 이상 증가할 것이다(도 3에 도시됨). 결국, 상기 배출 스파우트(34)의 차단 효과는 전체적으로 부족하고, 따라서 출력수의 전체 량과 전체 출력 압력이 상당히 감 소한다. 즉, 이것은 종래의 압축 펌프의 유효 기간(대략 3개월 내지 6개월)의 주기 후에 배출 양이 감소하고 출력 압력이 손실 또는 부족하게 되는 주된 이유이다.

본 발명의 주 목적은 압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 개량된 구조를 제공하는 것이다. 피스톤 밸브의 중앙에 설치된 배출 베이스는 평면 형상으로 설계된다. 상기 배출 베이스를 전체적으로 커버하기 위해 3-블레이드(blade) 평면 형상으로 설계된 역류방지 플라스틱 가스켓은 상기 각 블레이드가 각각 상기 배출 베이스 상에서 각각 대응하는 입구 슬롯들을 정확히 밀접하게 차단하도록 각 블레이드 사이에 생성된 갭 간극(gap cleft)을 갖는다. 각 블레이드들 사이에 생성된 갭 간극에 의해, 상기 각 블레이드는 서로에게 어떤 간섭없이 일정하게 대안적인 개폐 배출의 공정 중에 부드럽게 작용하도록 가요성적이다. 누설과 압력 손실 및 부족의 단점은 상기 각 블레이드의 비틀림이 결코 다시 일어나지 않을 때에 회피된다. 따라서, 역류방지 플라스틱 가스켓의 유효 수명이 길어질 뿐만 아니라, 일체식 압축 펌프의 압축 및 배출 효율도 더 향상된다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량은 피스톤 밸브와 역류방지(anti-backflow) 플라스틱 가스켓을 포함한다. 상부 후두(hood)(50) 쪽을 향한 압축 펌프의 피스톤 밸브(60)의 중앙에 설치된 배출 베이스(61)는 평면 형상으로 설계되어 있다. 상기 배출 베이스(61)의 상부 중앙에 생성되고 그 중앙에 배향 홀(63)이 천공된 배향 럼프(lump)(62)는 자신의 둘레에서 120도 각도를 갖는 세개의 영역 각각에 천공된 수개의 배출 스파우트 들(spout)(64)을 갖는다. 상기 배출 스파우트들(64) 각각에 대응하는 상기 배출 베이스(61)의 외주 상에 생성되는 수개의 입구 슬롯들(65)은 상기 대응하는 입구 슬롯들(65) 각각을 차단하도록 그들 자신의 각 중앙에 천공된 수개의 역 플레어(flare) 피스톤 슬라이스(slice)(36)를 갖는다. 상기 배출 베이스(61)를 전체적으로 커버하기 위해 3-블레이드(blade) 평면 형상으로 설계된 역류방지 플라스틱 가스켓(70)은 상기 각 블레이드가 각각 상기 배출 베이스(61) 상에서 상기 각각 대응하는 입구 슬롯들(65)을 정확히 밀접하게 차단하도록 각 블레이드 사이에 생성된 갭 간극(gap cleft)(71)을 갖다. 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(70)의 중앙에 천공된 배향 구멍(72)은 그 하부에서 하향으로 돌출하는 배향 링(73)을 갖는다. 조립 절차는 다음과 같다. 역류방지 플라스틱 가스켓(70)에서 상기 배향 링(73)을 상기 배출 베이스(61)와 정렬시킴으로써, 상기 배향 구멍(72)을 상기 피스톤 밸브(60)에서 상기 배출 베이스(61)의 중앙의 상기 배향 럼프(62)와 슬리브로 연결하고, 그런 다음에 택형(tack-typed) 배향 샤프트(80)를 상기 배향 럼프(62) 상의 배향 홀(63)에 삽입한다. 따라서, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(70)과 상기 피스톤 밸브(60)의 장비(rigging) 조립이 적합하게 달성된다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 압축 펌프의 상기 각 워블 휠들(wobble wheel)(13)로 차례로 상기 다이아프램(20)을 미는 중에, 그 작동 공정은 하기와 같다. 먼저, 상기 상부 후드(50) 상에서 상기 입구 오리피스(52)를 통해 유동한 다음에, 상기 피스톤 밸브(60) 상의 상기 입구 슬롯(65)을 통과하는 상수도(tap-water;수돗물)(W)는 압축되기 위해 상기 입구 챔버(3)안으로 유동한다. 상기 워블 휠들(13)의 방사상 왕복 운동 하에서, 상기 피스톤 퓨셔들(23)은 80psi 내지 100psi까지 상기 입구 챔버(3)안으로 상기 상수도(W)를 동시에 압착한다. 압축된 상수도(W)는 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(70) 상의 각 블레이드를 통해 유동한 다음에 상기 배출 스파우트(64)에 의해 상기 압축 챔버(4) 안으로 흘러서, 상기 압축 펌프로부터 상기 상부 후드(50) 상의 상기 출구 오리피스(53)를 통해서 배출된다. 따라서, 각 영역에서 상기 각 입구 슬롯(65)으로부터 들어오는 유동 물은 회전에 의해 상기 배출 베이스(61)내의 각 영역에서 상기 각 배출 스파우트(64)안으로 연속적으로 이동하므로, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(70) 상의 각 블레이드는 또한 회전에 의해 상부 개방 및 하부 차단 작용을 행하여 각 영역에서 상기 각 배출 스파우트(64)의 개폐 효과를 쉽게 달성한다.

따라서, 상술한 본 발명의 구성에 따르면, 누설과 압력 손실 또는 부족의 단점이 방지될 뿐만 아니라 상기 역류방지 플라스틱 가스켓(70)의 유효 수명도 연장된다. 그러므로써, 일체식 압축 펌프의 압축 및 배출 효율이 더 향상된다.

Claims

피스톤 밸브와 역류방지(anti-backflow) 플라스틱 가스켓을 포함하는 압축 펌프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량으로서,

상부 후두(hood) 쪽을 향한 상기 압축 펌프의 상기 피스톤 밸브의 중앙에 설치된 배출 베이스는 평면 형상으로 설계되고, 상기 배출 베이스의 상부 중앙에 생성되고 그 중앙에 배향 홀이 천공된 배향 럼프(lump)는 자신의 둘레에서 120도 각도를 갖는 세개의 영역 각각에 천공된 수개의 배출 스파우트들(spout)을 가지며, 상기 배출 스파우트들 각각에 대응하는 상기 배출 베이스의 외주 상에서 생성되는 수개의 입구 슬롯들은 그들 자신의 각 중앙에 천공된 수개의 역 플레어(flare) 피스톤 슬라이스(slice)를 갖고, 상기 배출 베이스의 상부를 전체적으로 커버하기 위해 3-블레이드(blade) 평면 형상으로 설계된 역류방지 플라스틱 가스켓은 상기 각 블레이드가 각각 상기 배출 베이스 상에서 상기 각각 대응하는 입구 슬롯들을 정확히 밀접하게 차단하도록 각 블레이드들 사이에 생성된 갭 간극(gap cleft)을 가지며, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓의 중앙에 천공된 배향 구멍은 그 하부에서 하향으로 돌출하는 배향 링을 갖고, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓 상에서 상기 배향 링을 상기 배출 베이스와 정렬시킴으로써, 상기 배향 구멍을 상기 피스톤 밸브 에서 상기 배출 베이스의 중앙의 상기 배향 럼프와 슬리브로 연결하고, 그런 다음에 택형(tack-typed) 배향 샤프트를 상기 배향 럼프 상의 배향 홀에 삽입하므로, 상기 역류방지 플라스틱 가스켓과 상기 피스톤 밸브가 견고하게 조립되는 압축 펌 프 내에서 피스톤 밸브의 구조 개량.