KR20140003945U - 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 슬러리 이송 펌프에 관한 것으로, 메인실린더(100), 상기 메인실린더(100) 내부에서 왕복운동하면서 슬러리를 흡입 배출하는 메인피스톤(110)을 포함하는 슬러리 이송 펌프에 있어서; 상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 설치된 제1밸브하우징(210); 상기 제1밸브하우징(210)의 하면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제1배출유로(D1); 상기 제1배출유로(D1)와 직교되는 방향으로 제1밸브하우징(210)의 전면에 형성되고, 흡입관(P1)이 배관된 제1흡입유로(G1); 상기 제1밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제1밸브피스톤(212); 상기 제1밸브피스톤(212)을 왕복운동시키는 제1유압실린더(216); 상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 상기 제1밸브하우징(210)과 직교되는 방향으로 설치된 제2밸브하우징(230); 상기 제2밸브하우징(230)의 전면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제2흡입유로(G2); 상기 제2흡입유로(G2)와 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)의 하면에 형성되고, 배출관(P2)이 배관된 제2배출유로(D2); 상기 제2밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제2밸브피스톤(232); 상기 제2밸브피스톤(232)을 왕복운동시키는 제2유압실린더(236);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프를 제공한다.
본 고안에 따르면, 밸브의 밀폐력이 우수하고, 끼임 방지 성능이 뛰어나 펌프의 흡입력과 배출력을 향상시키고, 이를 통해 펌프의 이송능력을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프{SLURRY CARRRYING PUMP USING OIL PRESSURE CYLINDER}
본 고안은 슬러리 이송 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압실린더를 부착시켜서 입자형 이송물인 슬러리를 완벽한 밀봉력으로 이송시킬 수 있도록 개선된 슬러리 이송 펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 펌프란 전동기나 내연기관 등의 원동기로부터 기계적 에너지를 받아서 유체에 운동 및 압력 에너지를 부여하는 장치로서, 구조 및 작동 원리에 따라, 왕복부 또는 회전부에 공간을 두어 이 공간 내에 유체를 넣으면서 차례로 내보내는 방식인 용적형과, 임펠러의 회전에 의해 유입된 유체에 운동 에너지를 부여하는 방식인 터보형으로 구분된다.
이 중에서, 용적형은 특히, 입자성 물질 즉, 슬러리(Slurry)를 이송할 때 주로 활용된다.
등록특허 제0225027호에 따르면, 임펠러를 이용한 원심펌프에서도 슬러리를 이송시키는 예가 나타나 있지만, 통상적으로 슬러리와 같은 입자성 물질은 임펠러 가동시 흡입압을 떨어 뜨리고, 관로 막힘, 임펠러 마모 촉진 등의 이유로 인해 사용이 배제되고 있다.
반면, 용적형 펌프는 실린더와 피스톤을 이용하여 흡입 배출을 이루는 형태로서, 등록특허 제0550236호 등에 잘 나타나 있다.
그런데, 이와 같은 실린더형 슬러리 이송 펌프는 슬러리 이송시 일종의 흡입챔버인 실린더로 슬러리 흡입할 때 피스톤의 왕복 운동에 따라 슬러리가 흡입 배출될 때 이를 가능하게 개폐되는 밸브를 주로 볼밸브로 구성하고 있었기 때문에 입자성 물질이 관 내벽에 부착되거나 혹은 개폐되는 볼밸브 사이에 끼여 완벽한 차단기능을 수행하지 못함으로써 슬러리의 흡입력 및 배출력이 떨어져 펌프의 이송 능력이 현저히 떨어지는 단점이 있었다.
본 고안은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 실린더형 슬러리 이송 펌프에서 밸브를 유압으로 개폐 가능하게 구성함으로써 입자성 물질들이 끼임으로 인한 차단 불량을 막아 펌프 이송 능력을 극대화시키도록 한 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 메인실린더(100), 상기 메인실린더(100) 내부에서 왕복운동하면서 슬러리를 흡입 배출하는 메인피스톤(110)을 포함하는 슬러리 이송 펌프에 있어서; 상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 설치된 제1밸브하우징(210); 상기 제1밸브하우징(210)의 하면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제1배출유로(D1); 상기 제1배출유로(D1)와 직교되는 방향으로 제1밸브하우징(210)의 전면에 형성되고, 흡입관(P1)이 배관된 제1흡입유로(G1); 상기 제1밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제1밸브피스톤(212); 상기 제1밸브피스톤(212)을 왕복운동시키는 제1유압실린더(216); 상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 상기 제1밸브하우징(210)과 직교되는 방향으로 설치된 제2밸브하우징(230); 상기 제2밸브하우징(230)의 전면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제2흡입유로(G2); 상기 제2흡입유로(G2)와 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)의 하면에 형성되고, 배출관(P2)이 배관된 제2배출유로(D2); 상기 제2밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제2밸브피스톤(232); 상기 제2밸브피스톤(232)을 왕복운동시키는 제2유압실린더(236);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 이송 펌프를 제공한다.
이때, 상기 제1밸브하우징(210)의 후단면에는 다수의 제1고정로드(218)가 고정되고, 상기 제1고정로드(218)의 단부에는 제1고정플레이트(220)가 고정되며, 상기 제1고정플레이트(220)에는 상기 제1유압실린더(216)가 고정되고; 상기 제2밸브하우징(230)의 후단면에는 다수의 제2고정로드(238)가 고정되고, 상기 제2고정로드(238)의 단부에는 제2고정플레이트(240)가 고정되며, 상기 제2고정플레이트(240)에는 상기 제2유압실린더(236)가 고정된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 메인실린더(100) 및 상기 제1,2밸브하우징(210,230), 제1,2유압실린더(216,236)를 포함한 구성은 상기 메인실린더(100)를 기준으로 메인실린더(100)의 길이방향으로 대칭되게 한 쌍으로 구비된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 고안에 의한 펌프는 제1유압실린더(216)가 후진하고 제2유압실린더(236)는 전진한 상태에서 메인실린더(100) 내부에서 메인피스톤(110)이 후진하여 유체를 흡입하고, 제1유압실린더(216)가 전진하고, 제2유압실린더(236)는 후진한 상태에서 메인피스톤(110)이 전진하여 유체를 토출하는 것에 특징이 있다.
본 고안에 따르면, 밸브의 밀폐력이 우수하고, 끼임 방지 성능이 뛰어나 펌프의 흡입력과 배출력을 향상시키고, 이를 통해 펌프의 이송능력을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 슬러리 이송 펌프의 예시적인 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 슬러리 이송 펌프의 요부 단면도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 고안 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 고안의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 고안의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 고안의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 슬러리 이송 펌프는 메인실린더(100)를 포함한다.
이때, 상기 메인실린더(100)는 도시와 같이 양쪽으로 대칭되게 한 쌍이 구비될 수도 있다.
즉, 메인실린더(100)를 또 다른 메인실린더(100')와 결합하여 한 쌍을 구비하게 되면 하나의 메인피스톤(110)을 사용하여 2개의 펌프를 가동시킬 수 있으므로 펌핑 능력이 2배로 늘어나게 된다.
다만, 이하 설명에서는 양쪽 메인실린더(100,100')에 연결된 밸브(200)의 구성이 동일하므로 한 쪽만을 예시적으로 설명하기로 한다.
아울러, 구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 메인실린더(100) 내부에는 메인피스톤(110)이 내장되어 메인실린더(100) 내부에서 왕복운동하면서 이송 대상물, 즉 슬러리를 흡입 배출시킬 수 있도록 구성되어 있으며, 이는 기존 기술로서 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.
그리고, 상기 메인실린더(100)의 일측, 즉 메인피스톤(110)의 단부 반대쪽 메인실린더(100)의 외주면 일부에는 제1밸브하우징(210)이 고정된다.
이때, 상기 제1밸브하우징(210)의 내부는 제1배출유로(D1)를 통해 상기 메인실린더(100)와 연통되고, 상기 제1배출유로(D1)와 직교되는 방향으로 제1밸브하우징(210)의 전면에는 제1흡입유로(G1)가 형성되며, 상기 제1흡입유로(G1)에는 흡입관(P1)이 배관된다.
또한, 상기 제1밸브하우징(210)의 내부에는 제1밸브피스톤(212)이 왕복운동 가능하게 설치되며, 상기 제1밸브피스톤(212)의 후단에는 제1실린더로드(214)가 연결되고, 상기 제1실린더로드(214)는 제1유압실린더(216)와 연결된다.
뿐만 아니라, 상기 제1밸브하우징(210)의 후단에는 상기 제1밸브피스톤(212) 및 제1실린더로드(214)와 간섭되지 않게 다수의 제1고정로드(218)가 연결 고정되고, 상기 제1고정로드(218)의 단부에는 제1고정플레이트(220)가 고정되며, 상기 제1고정플레이트(220)에 상기 제1유압실린더(216)가 고정된다.
한편, 상기 메인실린더(100)의 타측, 즉 메인피스톤(110)의 단부 반대쪽 메인실린더(100)의 외주면 일부에는 상기 제1밸브하우징(210)과 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)이 고정된다.
이때, 상기 제2밸브하우징(230)의 내부는 전면에 형성된 제2흡입유로(G2)를 통해 상기 메인실린더(100)와 연통되고, 상기 제2흡입유로(G2)와 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)의 하면에는 제2배출유로(D2)가 형성되며, 상기 제2배출유로(D2)에는 배출관(P2)이 배관된다.
또한, 상기 제2밸브하우징(230)의 내부에는 제2밸브피스톤(232)이 왕복운동 가능하게 설치되며, 상기 제2밸브피스톤(232)의 후단에는 제2실린더로드(234)가 연결되고, 상기 제2실린더로드(234)는 제2유압실린더(236)와 연결된다.
뿐만 아니라, 상기 제2밸브하우징(230)의 후단에는 상기 제2밸브피스톤(232) 및 제2실린더로드(234)와 간섭되지 않게 다수의 제2고정로드(238)가 연결 고정되고, 상기 제2고정로드(238)의 단부에는 제2고정플레이트(240)가 고정되며, 상기 제2고정플레이트(240)에 상기 제2유압실린더(236)가 고정된다.
이와 같이, 본 고안에 따른 슬러지 이송 펌프는 밸브 자체도 실린더형으로 구성된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 슬러지 이송 펌프는 다음과 같은 작동관계를 갖는다.
먼저, 제1유압실린더(216)가 후진하고 제2유압실린더(236)는 전진한 상태에서 메인실린더(100) 내부에서 메인피스톤(110)이 후진한다.
그러면, 제1흡입유로(G1)와 제1배출유로(D1)는 열리고, 제2흡입유로(G2)와 제2배출유로(D2)는 닫히게 된다.
이에 따라, 메인피스톤(110)의 후진에 의해 발생된 흡입력은 흡입관(P1)에 작용하게 되고, 흡입관(P1)에 있던 슬러리는 제1흡입유로(G1)를 통해 제1밸브하우징(210) 내부로 유입된 후 다시 제1밸브하우징(210)의 제1배출유로(D1)를 거쳐 메인실린더(100) 내부로 흘러 들어가게 된다.
이 상태에서, 제1유압실린더(216)가 전진하고, 제2유압실린더(236)는 후진한 상태에서 메인피스톤(110)이 전진하게 된다.
그러면, 제1흡입유로(G1)와 제1배출유로(D1)는 닫히고, 제2흡입유로(G2)와 제2배출유로(D2)는 열리게 된다.
이에 따라, 메인실린더(100) 내부로 흡입되어 있던 슬러리는 메인피스톤(110)의 펌핑압에 의해 밀려 나가면서 제2흡입유로(G2)를 통해 제2밸브하우징(230) 내부로 유입된 후 제2배출유로(D2)를 통해 배출관(P2)으로 배출되게 된다.
이와 같은 과정이 반복적으로 빠르게 진행되면서 흡입관(P1)에 있는 슬러리를 메인실린더(100)의 흡입압과 배출압을 이용하여 배출관(P2)으로 배출할 수 있게 되며, 이를 통해 슬러리를 펌핑하여 원하는 장소로 이송할 수 있게 된다.
특히, 서두에서 설명하였듯이, 메인실린더를 쌍으로 설치하면 그 만큼 이송할 수 있는 양이 증대되게 되며, 이송 시간도 줄일 수 있다.
여기에서, 본 고안은 기존과 달리 밸브 자체를 유압실린더로 구현하였기 때문에 입자성 물질, 즉 슬러리가 제1,2밸브하우징(210,230) 내벽에 부착되거나 혹은 제1,2흡입유로(G1,G2)나 제1,2배출유로(D1,D2) 상에 끼이더라도 제1,2밸브피스톤(212,232)이 강한 압력으로 밀어 내기 때문에 끼임 현상이 발생되지 않고, 끼어 있더라도 밀려 나가버리기 때문에 메인실린더(100)와 메인피스톤(110)의 동작에 의해 슬러리 흡입, 배출시 관경을 완벽하게 차단, 씰링할 수 있으며, 관 협착이나 씰링 불량에 따른 흡입압과 배출압이 떨어져 펌프의 이송능력, 즉 펌프의 양정 능력이 떨어지는 현상이 없어지게 된다.
뿐만 아니라, 유지 보수 기간이 길어지고, 수리 교체에 따른 비용도 줄일 수 있어 장수명화가 가능하게 된다.
100: 메인실린더 110: 메인피스톤
200: 밸브 210: 제1밸브하우징
230: 제2밸브하우징

Claims (4)

  1. 메인실린더(100), 상기 메인실린더(100) 내부에서 왕복운동하면서 슬러리를 흡입 배출하는 메인피스톤(110)을 포함하는 슬러리 이송 펌프에 있어서;
    상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 설치된 제1밸브하우징(210);
    상기 제1밸브하우징(210)의 하면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제1배출유로(D1);
    상기 제1배출유로(D1)와 직교되는 방향으로 제1밸브하우징(210)의 전면에 형성되고, 흡입관(P1)이 배관된 제1흡입유로(G1);
    상기 제1밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제1밸브피스톤(212);
    상기 제1밸브피스톤(212)을 왕복운동시키는 제1유압실린더(216);
    상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 상기 제1밸브하우징(210)과 직교되는 방향으로 설치된 제2밸브하우징(230);
    상기 제2밸브하우징(230)의 전면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제2흡입유로(G2);
    상기 제2흡입유로(G2)와 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)의 하면에 형성되고, 배출관(P2)이 배관된 제2배출유로(D2);
    상기 제2밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제2밸브피스톤(232);
    상기 제2밸브피스톤(232)을 왕복운동시키는 제2유압실린더(236);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프.
  2. 청구항 1에 있어서;
    상기 제1밸브하우징(210)의 후단면에는 다수의 제1고정로드(218)가 고정되고, 상기 제1고정로드(218)의 단부에는 제1고정플레이트(220)가 고정되며, 상기 제1고정플레이트(220)에는 상기 제1유압실린더(216)가 고정되고;
    상기 제2밸브하우징(230)의 후단면에는 다수의 제2고정로드(238)가 고정되고, 상기 제2고정로드(238)의 단부에는 제2고정플레이트(240)가 고정되며, 상기 제2고정플레이트(240)에는 상기 제2유압실린더(236)가 고정된 것을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프.
  3. 청구항 1에 있어서;
    상기 메인실린더(100) 및 상기 제1,2밸브하우징(210,230), 제1,2유압실린더(216,236)를 포함한 구성은 상기 메인실린더(100)를 기준으로 메인실린더(100)의 길이방향으로 대칭되게 한 쌍으로 구비된 것을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프.
  4. 메인실린더(100);
    상기 메인실린더(100) 내부에서 왕복운동하면서 슬러리를 흡입 배출하는 메인피스톤(110);
    상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 설치된 제1밸브하우징(210);
    상기 제1밸브하우징(210)의 하면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제1배출유로(D1);
    상기 제1배출유로(D1)와 직교되는 방향으로 제1밸브하우징(210)의 전면에 형성되고, 흡입관(P1)이 배관된 제1흡입유로(G1);
    상기 제1밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제1밸브피스톤(212);
    상기 제1밸브피스톤(212)을 왕복운동시키는 제1유압실린더(216);
    상기 메인실린더(100)의 외주면 일부에 상기 제1밸브하우징(210)과 직교되는 방향으로 설치된 제2밸브하우징(230);
    상기 제2밸브하우징(230)의 전면에 형성되고, 상기 메인실린더(100)와 연통되는 제2흡입유로(G2);
    상기 제2흡입유로(G2)와 직교되는 방향으로 제2밸브하우징(230)의 하면에 형성되고, 배출관(P2)이 배관된 제2배출유로(D2);
    상기 제2밸브하우징(210)의 내부에서 왕복운동하는 제2밸브피스톤(232);
    상기 제2밸브피스톤(232)을 왕복운동시키는 제2유압실린더(236);를 포함하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송펌프로서,
    제1유압실린더(216)가 후진하고 제2유압실린더(236)는 전진한 상태에서 메인실린더(100) 내부에서 메인피스톤(110)이 후진하여 유체를 흡입하고,
    제1유압실린더(216)가 전진하고, 제2유압실린더(236)는 후진한 상태에서 메인피스톤(110)이 전진하여 유체를 토출하는 것을 특징으로 하는 유압실린더를 이용한 슬러리 이송 펌프.
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