KR20140056120A - 워터햄머를 이용한 천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 워터펌프를 이용한 천공장치는 구동부를 가지는 천공기본체와, 상기 천공기본체에 설치된 리드에 의해 가이드되며 중공를 가진 구동축을 구비한 헤드부와, 상기 헤드부의 구동축과 결합되어 헤드부와 같이 승강되고 단부에 천공을 위한 워터햄머가 설치된 드라이브로드들과, 상기드라이브로드들의 사이에 설치되어 물과 같이 공급되는 기체가 분리되어 저장되는 기체저장부를 가진 어큐뮬레이터와, 상기 구동축 또는 드라이브로드와 연결되어 물에 기체를 편승시켜 구동축의 중공 또는 드라이브로드의 로드중공부를 통하여 기체가 편승된 물을 펌핑하여 워터햄머를 구동시키고 상기 기체저장부에 기체를 공급하는 펌핑유닛을 구비한다.

Description

워터햄머를 이용한 천공장치{water pump apparatus for drilling machine}

본 발명은 천공장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 지하 심공을 천공하기 위해 어큐뮬레이터인 기수분리유닛과 워터펌프가 설치된 드라이브 로드에 기체가 편승된 물을 공급하여 기수분리유닛에 기체를 공급함과 아울러 물을 이용하여 워터펌프를 구동시킬 수 있는 천공장치에 관한 것이다.

일반적으로 시추작업, 토질검사, 지하수 개발 등을 위하여 지상으로부터 지하로 뚫리는 심공을 천공하기 위한 천공기는 비트를 회전시키는 방법과, 비트 또는 볼 커터를 회전시킴과 아울러 타격하는 방법이 있다.

대한민국 등록 특허 제10-0372049호에는 천공기의 일예가 개시되어 있다. 게시된 천공기는 상호 길이 방향으로 연결되는 드라이브 로드들과, 상기 드라이브 로드들 중 최단부의 드라이브 로드에 연결되는 것으로, 유압에 의해 작동되는 햄머를 구비한 굴삭 유닛을 구비한다.

이러한 천공기는 상기 드라이브 로드에 별도의 유압라인을 형성하여 햄머를 작동시킴과 아울러 굴삭 유닛을 회전시킨다. 그리고 상기 드라이브 로드를 통하여 펌프에 의해 펌핑 된 유체 즉, 물을 굴삭 유닛 측으로 공급함으로써 굴삭 된 토사가 물과 혼합되어 천공된 홀의 내주면과 드라이브 로드의 외주면을 통하여 배출된다.

이 과정에서 심공을 뚫는 경우 비트에는 상대적으로 높은 압력의 물이 공급되어야 하므로 이 유체 즉, 물을 펌핑하기 위한 펌프로서 왕복식 펌프인 플랜저 펌프 또는 피스톤펌프 등이 이용된다.

이러한 왕복식 펌프에 의해 공급되는 물은 맥동압이 필연적으로 발생된다. 또한 이와 같이 공급되는 유체에 의해 작동되는 천공기는 비트를 주기적으로 타격하는 구조를 가지고 있으므로 배출되는 물 또한 맥동압이 발생된다.

이러한 유체의 맥동압은 심공의 천공 시 유체인 물의 지속적인 공급을 어렵게 하고, 워터 펌프와 같은 천공을 위한 굴삭 유닛의 작동 및 굴삭 된 토사가 편승된 유체의 배출을 어렵게 하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 드라이브 로드들을 통하여 공급되는 유체에 의해 작동되는 굴삭유닛 즉, 햄머의 피스톤 상단부 측에 백 헤드의 가스실을 마련하고, 이 백 헤드의 가스실에 질소가스를 주입함으로써 피스톤의 하강 시 충격력을 높일 수 있도록 하는 구조가 게시되어 있다. 상기와 같이 피스톤의 상단부 측에 백 헤드 가스실이 마련된 경우, 가스실 내의 가스 충전압력은 천공 깊이가 깊어짐에 따라 높여야 하는 번거로움이 있다. 즉, 천공의 깊이가 깊어질수록 지중의 지하수 압력 및 펌프로부터 공급되는 유체의 압력이 상대적으로 높아지게되므로 백 헤드 가스실의 압력을 높여야하는 것이다. 상기 백 헤드 가스실의 압력을 충분히 높이지 않은 경우 천공 깊이가 깊어짐에 따라 햄머의 피스톤에 의한 급격히 타격력은 감소된다.

이러한 문제점을 감안하여, 햄머의 피스톤에 의해 비트의 타격력을 높인 천공기가 제안되었다. 이 천공기는 피스톤의 상승 시 압축되는 스프링을 설치하고 이 스프링의 압축력에 의해 피스톤의 하강 시 비트에 가하여지는 타격력을 높일 수 있는 구조를 가진다. 그러나 이러한 스프링에 의한 타격력은 천공 깊이가 깊어짐에 따라 지하수의 수압이 높아지므로 스프링의 탄성력에 의한 타격력 또한 감소되는 문제점이 있다.

한편, 상기와 같이 작동되는 햄머에 있어서, 타격력을 제공하고 배출되는 물은 천공된 홀의 내주면과 드라이브 로드들의 외주면 사이를 통하여 토사와 함께 배출되는데, 햄머의 구동으로 발생되는 맥동압은 순간적으로 물에 흐름에 다른 관성력을 높일 수 없으므로 물의 배출이 원활하게 이루어지지 않게 된다. 그리고 배출되는 물의 맥동압의 발생은 상기 펌프와 천공을 위한 장치에 상대적으로 큰 충격을 지속적으로 주게 되므로 펌프와 천공장치들의 손상이 상대적으로 크다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명인은 어큐뮬레이터와 이를 이용한 천공기(대한민국 특허등록 제 0624330호)를 출원하여 등록 받은바 있다. 게시된 어큐뮬레이터는 햄머가 설치되는 드라이브 로드들 중 선택된 하나의 드라이브 로드 내에 챔버형성부를 구비하고, 물에 포함된 공기를 분리하여 챔버형성부의 내부에 위치되도록 한 구성을 가진다.

이러한 구성을 가진 어큐뮬레이터는 천공의 깊이가 깊어짐에 따라 챔버형성부 내의 공기가 압축되어 부피가 상대적으로 작아지고, 물에 용해되어 드라이브 로드를 통한 공기의 유입량이 상대적으로 적어 완벽한 어큐뮬레이터 기능을 수행하는데 한계가 있다. 특히, 천공 깊이가 깊어짐에 따라 햄머를 구동시키고 배출되는 물 또는 지하수의 압력이 높아지게 되므로 상기 어큐뮬에이터의 기능은 더욱 약화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 워터햄머를 구동 시키기 위해 드라이브 로드의 로드중공부에 작동유체인 물을 펌핑하기 위한 펌핑유닛에 기체인 공기를 공급함으로써 펌핑유닛에 의해 펌핑되는 물에 편승된 기체의 양을 증가시킬 수 있는 워터펌프를 이용한 천공장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 물에 편성된 기체를 드라이브로드와 연결된 기수분리유닛인 어큐뮬레이터를 이용하여 분리하고, 분리된 압축기체를 이용하여 워터햄머의 작동 시 발생되는 물의 맥동압을 줄일 수 있으며, 햄머의 타격력은 향상시킬 수 있는 워터펌프를 이용한 천공장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터펌프를 이용한 천공장치는 구동부를 가지는 천공기본체와, 상기 천공기본체에 설치된 리드에 의해 가이드되며 중공를 가진 구동축을 구비한 헤드부와, 상기 헤드부의 구동축과 결합되어 헤드부와 같이 승강되고 단부에 천공을 위한 워터햄머가 설치된 드라이브로드들과, 상기드라이브로드들의 사이에 설치되어 물과 같이 공급되는 기체가 분리되어 저장되는 기체저장부를 가진 어큐뮬레이터와, 상기 구동축 또는 드라이브로드와 연결되어 물에 기체를 편승시켜 구동축의 중공 또는 드라이브로드의 로드중공부를 통하여 기체가 편승된 물을 펌핑하여 워터햄머를 구동시키고 상기 기체저장부에 기체를 공급하는 펌핑유닛을 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 중공부를 가지는 관상의 제1본체와, 상기 제1본체의 상부에 설치되며 물의 유입구가 형성된 제1결합부재와, 상기 제1본체의 하단부에 설치되어 물이 유출되는 유출구를 가지는 제2결합부재와, 상기 제1결합부재의 유입구와 연통되도록 상단부가 고정되며, 상기 제2결합부재 측으로 연장되어 상기 제1본체의 중공부를 길이 방향으로 구획하여 기체 저장부를 형성하며 단부측에 물을 반경방향으로 배출시켜 물과 공기를 분리하기 위한 적어도 하나의 배출공이 형성된 제1내부관을 포함한다.

상기 제1내부관의 단부는 제2결합부재의 유출구와 결합되고, 상기 제2결합부재와 인접된 측의 제1내부관에는 상기 제1내부관을 통하여 유입되는 물이 상기 배출공을 통하여 유출될 수 있도록 하는 차단부재가 설치되고, 상기 차단부재의 하부측 제1내부관에는 상기 배출공으로부터 배출된 물이 유출구로 유입시키기 위한 적어도 하나의 유입공이 형성된다.

그리고 상기 펌핑유닛은 실린더부와, 이 실린더부와 연통되어 제1흡입부와 제1토출부가 형성된 펌프하우징과, 상기 실린더부에 왕복가능하게 설치되어 물을 흡입 및 토출하는 피스톤과, 상기 제1흡입부에 설치되어 피스톤의 후퇴 시 열리고 전진 시 닫히는 제 1첵크밸브와, 상기 제 1토출부에 설치되어 피스톤의 전진 시 열리고 후퇴 시 닫히는 제 2첵크밸와, 상기 펌프하우징에 설치되어 실린더와 피스톤에 의해 펌핑된 물에 기체를 편승시키기 위해 보조실린더부에 기체를 공급하는 기체공급부를 구비한다.

상기 펌프하우징에는 상기 실린더부와 연통되는 보조실린더부를 더 구비하고, 상기 기체공급부는 펌프하우징의 보조실린더부와 연통되는 기체공급부와, 상기 기체공급부에 설치되어 피스톤에 의한 물의 흡입 시 열리고 피스톤의 전진하여 물의 토출 시 닫히는 제 3첵크밸브를 구비한다.

본 발명의 워터펌프를 이용한 천공장치는 기체인 공기가 편승된 물을 드라이브로드를 통하여 드라이드로드와 연결된 어큐뮬레이터에 공급할 수 있으므로 천공깊이에 의해 압력이 높아져 워터햄머의 구동에 따른 맥동 및 워터햄머의 타격력을 높이기 위한 어큐뮬레이터 내의 기체 공급량 즉, 기체의 압력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 천공장치의 측면도,
도 2는 본 발명 따른 천공장치의 요부를 발췌하여 도시한 측단면도,
도 3은 도 2에 도시된 어큐뮬레이터의 분리사시도,
도 4는 도 3에 도시된 어큐뮬레이터의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 펌핑유닛의 단면도,
도 6은 도 5에 도시된 첵크밸브를 나타내 보인 확대 단면도.

본 발명에 따른 지하에 심공을 천공하기 위한 워터펌프를 이용한 천공장치에 관한 것으로 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 워터펌프 의 천공기용 물펌프 장치(10)는 구동부를 가지는 천공기본체(11)에 지지되는 리드(12)에 의해 가이드되며 중공(미도시)이 형성된 구동축(14)을 가지는 헤드부(15)를 구비한다. 상기 헤드부(15)의 구동축(14)은 헤드부(15)에 설치된 유압모터에 의해 구동된다. 그리고 상기 헤드부(15)의 구동축(14)에는 상호 길이 방향으로 연결되며 로드중공부(21)를 가지는 드라이브로드(20)들의 상단부측이 연결된다. 상호 길이 방향으로 연결된 상기 드라이브로드(20)의 하단부측에는 상호 연결된 드라이브로드(20)들의 로드중공부(21)를 통하여 공급되는 유체 즉, 물에 의해 구동되는 워터햄머(30)가 설치된다. 그리고 워터햄머(30)와 인접되는 드라이브로드(20)들의 사이 또는 드라이브로드(20)와 워터햄머(30)의 사이에는 드라이브로드(20)의 역할을 하면서 워터펌프(30)의 작동에 따른 맥동 및 천공되는 홀의 깊이가 깊어짐에 따라 지하수의 수압 등에 의한 워터햄머(30)에 작용하는 부하를 줄이고 타격력의 저하를 방지하기 위한 어큐퓰레이터(40)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(40)는 드라이브로드(20)들의 사이 또는 드라이브로드(20)와 워터햄머의 사이에 복수개 설치될 수도 있다.

그리고 본 발명에 따른 천공장치는 상기 헤드부(15)의 구동축(14)의 중공 또는 드라이브로드(20)의 로드중공부(21)를 통하여 기체 즉, 공기가 편승된 물을 펌핑하기 위한 펌핑유닛(70)을 구비한다.

상기 어큐뮬레이터(40)는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 드라이브 로드(20)와 연결되어 드라이브 로드(20)의 역할을 함과 동시에 맥동압을 흡수하고, 천공유니트(10)의 작동력이 저하되는 것을 방지하기 위한 것으로, 중공부(41)를 가지는 관상의 제 1본체(42)와, 상기 제1본체(42)의 상부에 고정 설치되어 물의 제1유입구(43a)가 형성된 제1결합부재(43)와, 상기 제1본체(42)의 하단부에 설치되어 물이 유출되는 제1유출구(44a)를 가지는 제2결합부재(44)와, 상기 제1결합부재(43)에 그 상단부가 고정되어 상기 제1본체(42)의 내부를 길이 방향으로 구획하여 기체 저장부(45)를 형성하며 물의 공급통로를 이루는 제1내부관(46)을 구비한다. 상기 제 1내부관(46)의 물 공급통로는 드라이브로드(20)의 로드 중공부(21)를 통하여 공급되는 물을 하부에 결합되는 드라이브로드의 로드중공부 또는 워터햄머(30)측으로 공급하기 위한 통로이다.

한편, 상기 제1본체(42)의 중공부(41)에 위치되는 제1내부관(46)은 상기 제1본체(42)의 중공부(41) 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 것으로, 상단부가 제1결합부재(43)의 제1유입구(43a)와 결합되어 상기 중공부(41)를 구획함으로써 기체 저장부(45)를 형성하게 된다. 상기와 같이 고정된 제1내부관(46)의 하단부는 상기 제1내부관(46)을 통하여 공급되는 물로부터 기체를 분리하여 상기 기체 저장부(45)에 저장되도록 하는 기수분리부(50)를 더 구비한다. 이 기수분리부(50)는 제 1내부관(46)의 단부축에 제1내부관(46)을 통하여 흐르는 물을 차단하는 차단부재(51)가 설치되고, 이 차단부재(51)와 인접하는 제 1내부관(46)의 상부에는 상기 제1내부관(46)을 통하여 흐르는 물을 상기 기체 저장부(45)와 대응되는 반경방향 즉, 제1내부관(46)의 외주면과 제1본체(42)의 내주면 사이로 물을 배출하여 물에 포함된 기체가 분리되어 상기 기체 저장부(45)에 저장되도록 하기 위한 유출공(52)들이 형성되고, 상기 차단부재(51)가 설치된 하부측의 제 1내부관(46)에는 상기 유출공(52)로부터 기체 저장부(45)로 공급된 물을 제 1유출구(44a) 측으로 배출시키기 위한 유입공(53)이 형성된다.

상기 기수분리부는 도면에 도시되어 있지 않으나 제 1관부재(46)의 단부가 차단되고 이의 외주면에 제1관부재(46)를 통하여 기체가 편승되어 공급되는 물을 외측방향으로 공급하기 위한 유출공이 형성되어 이루어질 수 있다.

한편, 상기 어큐뮬레이터(40)에 있어서, 상기 제1결합부재(43)는 단부 즉, 상기 제 1본체로부터 노출된 외주면에는 테이퍼진 숫나사부가 형성되고, 상기 제 2결합부재(44)의 제1유출구의 내주면에는 연결되는 드라이브로드의 제1결합부재가 결합될 수 있도록 테이퍼진 암나사부가 형성된다. 상기 어큐뮬레이터(40)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 물에 편승된 기체를 분리하여 저장함과 아울러 저장된 기체의 압력을 드라이브로드를 통하여 공급되는 물 또는 워터햄머(30)에 구동시키기 위한 물에 작용시킬 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

상기 펌핑유닛(70)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(15)의 구동축(14) 또는 드라이브로드(20)와 연결되어 드라이브로드(20)의 로드중공부(21)에 기체인 공기가 편승된 물을 펌핑하기 위한 것으로, 실린더부(71)와, 이 실린더부(71)와 연통되어 제1흡입부(72)와 제1토출부(73)가 형성된 펌프하우징(75)과, 상기 실린더부(71)에 왕복가능하게 설치되어 물을 흡입 및 토출하는 피스톤(76)과, 상기 실린더부(71)에 피스톤(74)을 전, 후진시키기 위한 피스톤구동부(90)를 구비한다. 상기 펌프하우징에는 복수개의 피스톤과 실린더부가 설치될 수도 있다.

상기 피스톤 구동부(90)는 엔진 또는 모터에 의해 구동되는 크랭크축과 크랭크축의 회전력을 직선왕복운동으로 변환시키기 위하여 크랭크축과 피스톤을 연결하는 커넥팅로드를 구비한다.

상기 제 1흡입부(72)에는 피스톤의 후퇴 시 열리고 전진 시 닫히는 제 1첵크밸브(77)가 설치되고, 상기 제 1토출부(73)에는 설치되어 피스톤(76)의 전진 시 열리고 후퇴시 닫히는 제 2첵크밸브(78)가 설치된다. 그리고 상기 펌프하우징(75)에는 실린더부(71)와 피스톤(76)에 의해 펌핑된 물에 기체를 편승시키기 위해 보조실린더부(80)에 기체를 공급하는 기체공급부(85)가 구비된다. 여기에서 상기 펌프하우징(75)에 마련된 보조실린더부(80)는 실린더부(71)와 연통되며 실린더부(71)의 상부측방향으로 연장되어 형성되도록 함이 바람직하며, 상기 제1흡입부(72)는 보조실린더부(80)의 하부측 펌프하우징(75)에 설치함이 바람직하고, 상기 제 1토출부(73)는 상부측으로 연장된 보조실린더부(80)의 상부측 펌프하우징(75)에 설치함이 바람직하다. 이는 상기 기체공급부(85)를 통하여 공급되는 기체가 압축을 위한 실린더부(71)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 상기 보조실린더부(80)의 체적은 실린더부와 피스톤에 의해 물을 펌핑하는 체적보다 크거나 같게 형성함이 바람직하다.

한편, 기체공급부(85)에는 실린더부(71)를 왕복운동하는 피스톤의 전진 시 물이 기체공급부를 통하여 역류하는 것을 방지하는 제 3첵크밸브(86)가 설치된다. 상기 기체공급부(85)를 기체인 공기를 압축하는 공기 압축기(100)와 상기 공기 압축기와 기체공급관(101)에 의해 연결되어 지속적으로 기체를 공급받게 된다.

그리고 상기 펌핑유닛(70)의 제 1흡입부(72)는 도면에는 도시되어 있지 않으나 물탱크와 물공급관(72a)에 의해 연결되어 지속적으로 물을 공급받을 수 있으며, 상기 제 1토출부(73)는 연결관(73a)에 의해 헤드부(15)의 구동축(14)에 설치된 로터리 조인트와 연결된다. 상기 제1토출부(73)를 통하여 배출되는 물은 기체인 공기가 편승된 상태로 구동축(14)의 중공을 통하여 드라이브로드(20)의 로드중공부(21)로 공급된다.

상기 제1첵크밸브(77)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 펌프하우징의 제1흡입부(72)에 설치되는 벨브시트부(77a)가 마련된 벨브하우징(77b)과, 상기 벨브하우징77b)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 밸브시트부(77a)와 접촉되는 물의 공급을 단속하는 밸브부재(77c)와, 상기 밸브부재(77c)와 벨브하우징(77b)의 사이에 설치되어 상기 벨브부재(77c)가 실린더부(71)를 따라 이동하는 피스톤(76)의 전진 시 닫히는 방향으로 탄성바이어스 시키는 스프링(77d)을 구비한다. 상기 제 2,3체크밸브(78)(86)는 상기 제 1체크밸브(77)와 실질적으로 그 구성이 유사하며, 제 2,3첵크밸브(78)(86)를 구성하는 밸브부재의 닫히는 방향이 상술한 바와 같이 실린더부(71)를 따라 왕복 이동하는 피스톤(76)의 작동상태에 따라 달라질 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 워터 햄머를 이용한 천공장치의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 천공작업을 수행하기 위해서는 천공기의 드라이브 로드(20)들을 결합함과 아울러 어큐뮬레이터(40)를 드라이브로드(20)와 비트를 가지는 워터햄머(30)들의 사이에 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(40)는 드라이브로드(20)들의 사이에 천공깊이에 따라 복수개 설치될 수도 있다.

이 상태에서 리드에 슬라이딩 가능하게 설치된 헤드부(15)를 하강시킴으로써 헤드부(15)의 구동축(14)과 결합되며 단부에 워터햄머(30)가 설치된 드라이브 로드(20)가 하강 및 회전시키면서 천공작업을 수행한다. 상기와 같이 천공작업이 이루어지는 과정에서 펌핑유닛(70)은 구동축(14)의 중공과 드라이브 로드(20)들의 로드 중공부(21)를 통하여 기체인 공기가 편승된 고압의 물을 공급한다. 상기 드라이브로드(20)의 중공부(21)를 통하여 공급된 물은 어큐뮬레이터(40)의 제 1내관부(46)를 통하여 흐른 후 단부에 설치되는 차단부재(51)에 의해 유출공(52)을 통하여 기체저장부(45) 측으로 유출된다. 이러한 과정에서 상기 물에 편승된 공기는 비중의 차이에 의해 기체저장부(45)의 상부측으로 이동되어 기체저장부(45)에 저장된다. 그리고 기체인 공기가 분리된 물은 유출공(53)을 통하여 배출되고, 배출된 물은 드리이드로드(20)의 로드중공부(21)를 통과하여 워터햄머(30)에 공급되거나 바로 워터햄머(30)에 공급되어 워터햄머(30)를 구동시켜 비트를 타격하게 됨으로써 지반을 천공하게 된다.

상기와 같이 어큐뮬레이터(40)에 저장된 공기는 상기와 같이 지속적으로 워터햄머(30)를 구동시키기 위한 물로부터 분리되어 공급됨으로써 천공된 홀의 깊이가 깊어짐에 따라 지하수의 수압 또는 워터햄머(30)의 작동에 따른 맥동을 줄일 수 있다. 상기 어큐뮬레이터(40) 내의 공기의 압축 압축정도가 커짐에 따라 워터햄머(30)의 피스톤에 의한 비트의 타격 시 압축공기에 의한 압력이 워터햄머의 피스톤에 작용하게 됨으로써 타격력을 높일 수 있다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이 워터햄머(30)를 작동시킨 물은 배출되어 워터햄머(30)에 의해 천공된 홀을 통하여 지상으로 배출되는데, 이때에 워터햄머의 피스톤 작동에 따른 유체의 배출이 연속적이지 못하므로 맥동압이 발생된다. 이와 같이 발생되는 맥동압은 상술한 바와 같이 어큐뮬레이터(40)에 의해 흡수될 수 있다. 즉, 상기 천공된 홀(200)을 통하여 배출되는 물에 작용하는 맥동압은 상기 제 유출공(52)와 유출공(53)을 통하여 기체저장부(45)에 공급됨으로써 저장된 공기가 압축되어 흡수되고, 흡수된 압력은 상기 천공된 홀(200) 내의 압력이 상대적으로 낮아질 때에 배출된다. 따라서 상기 천공된 홀(200)을 통하여 배출되는 물은 맥동압의 발생없이 지속적으로 배출될 수 있다.

특히, 천공 깊이가 깊어짐에 따라 기체저장부(45)에 저장된 공기는 상대적으로 높은 압력을 받게되나 펌핑유닛(70)에 의해 펌핑된 물에 많은 압축공기가 포함되어 있으므로 압력에 의해 공기가 물에 용융된다 하여도 기체저장부(45)에 지속적으로 공기를 충전시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 워터햄머를 이용한 천공장치는 드라이브 로드로 공급되는 물에 의해 작동되는 워터햄머의 피스톤에 가속력을 제공하여 비트의 타격력을 높일 수 있다. 또한 별도로 종래와 같이 유압 햄머에 질소와 같은 가스를 충전하는 충전부가 불필요하고 천공의 깊어질수록 고압의 가스를 충전하여야 하는 문제점을 근본적으로 해결 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 구동부를 가지는 천공기본체와, 상기 천공기본체에 설치된 리드에 의해 가이드되며 중공를 가진 구동축을 구비한 헤드부와, 상기 헤드부의 구동축과 결합되어 헤드부와 같이 승강되고 단부에 천공을 위한 워터햄머가 설치된 드라이브로드들과, 상기드라이브로드들의 사이에 설치되어 물과 같이 공급되는 기체가 분리되어 저장되는 기체저장부를 가진 어큐뮬레이터와, 상기 구동축 또는 드라이브로드와 연결되어 물에 기체를 편승시켜 구동축의 중공 또는 드라이브로드의 로드중공부를 통하여 기체가 편승된 물을 펌핑하여 워터햄머를 구동시키고 상기 기체저장부에 기체를 공급하는 펌핑유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 워터펌프를 이용한 천공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 어큐뮬레이터는 중공부를 가지는 관상의 제1본체와,
   상기 제1본체의 상부에 설치되며 물의 유입구가 형성된 제1결합부재와, 상기 제1본체의 하단부에 설치되어 물이 유출되는 유출구를 가지는 제2결합부재와, 상기 제1결합부재의 유입구와 연통되도록 상단부가 고정되며, 상기 제2결합부재 측으로 연장되어 상기 제1본체의 중공부를 길이 방향으로 구획하여 기체 저장부를 형성하며 단부측에 물을 반경방향으로 배출시켜 물과 공기를 분리하기 위한 적어도 하나의 배출공이 형성된 제1내부관을 포함한 것을 특징으로 하는 워터햄머를 이용한 천공장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1내부관의 단부는 제2결합부재의 유출구와 결합되고, 상기 제2결합부재와 인접된 측의 제1내부관에는 상기 제1내부관을 통하여 유입되는 물이 상기 배출공을 통하여 유출될 수 있도록 하는 차단부재가 설치되고, 상기 차단부재의 하부측 제1내부관에는 상기 배출공으로부터 배출된 물이 유출구로 유입시키기 위한 적어도 하나의 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 워터햄머를 이용한 천공장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 펌핑유닛은 실린더부와, 이 실린더부와 연통되어 제1흡입부와 제1토출부가 형성된 펌프하우징과, 상기 실린더부에 왕복가능하게 설치되어 물을 흡입 및 토출하는 피스톤과, 상기 제1흡입부에 설치되어 피스톤의 후퇴 시 열리고 전진 시 닫히는 제 1첵크밸브와, 상기 제 1토출부에 설치되어 피스톤의 전진 시 열리고 후퇴 시 닫히는 제 2첵크밸와, 상기 펌프하우징에 설치되어 실린더부와 피스톤에 의해 펌핑된 물에 기체를 편승시키기 위해 보조실린더부에 기체를 공급하는 기체공급부를 구비한 것을 특징으로 하는 워터햄머를 이용한 천공장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 펌프하우징에는 상기 실린더부와 연통되는 보조실린더부가 더 구비되고, 상기 기체공급부는 펌프하우징의 보조실린더부와 연통되는 기체공급부와, 상기 기체공급부에 설치되어 피스톤에 의한 물의 흡입 시 열리고 피스톤의 전진하여 물의 토출 시 닫히는 제 3첵크밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 워터햄머를 이용한 천공장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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