KR20150133652A - 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프 - Google Patents

복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프 Download PDF

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Abstract

복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프는, 3개의 편심 라운들들을 지닌 편심 라운들 마운트와, 3개의 작동 홀들을 지닌 펌프헤드 바디와, 3개의 환형 포지셔닝 돌기들을 지닌 다이아프램 멤브레인을 포함한다. 각 작동 홀 주위에는 베이직 만곡형 그루브 또는 여타 포지셔닝 구조물이 원주방향으로 배치되고, 다이아프램 멤브레인에는, 펌프헤드 바디와 조립 시, 펌프헤드 바디에 있는 대응되는 그루브 또는 포지셔닝 구조물과 적절히 결합하기 위한 베이직 만곡형 돌기 또는 여타 결합 포지셔닝 구조물이 제공되어 있어서, 결과적으로, 종래의 압축 다이아프램 펌프와 비교해보면, 베이직 만곡형 돌기들 또는 여타 포지셔닝 구조물들로부터 환형의 포지셔닝 돌기까지의 짧아진 길이의 모멘트 아암이 초래되며, 진동에 의해 야기되는 소음 및 공진 흔들림이 줄어든다. 실린더형 편심 라운들 각각은, 환형 포지셔닝 그루브 및 편심 라운들 마운트의 수직 측면 또는 전도된 원뿔대 측면 사이에 연장되는 경사진 상부 링을 포함하여, 결과적으로 압축 다이아프램 펌프의 사용수명이 늘어난다.

Description

복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프{COMPRESSING DIAPHRAGM PUMP WITH MULTIPLE EFFECTS}
본 발명은, 역삼투(reverse osmosis, RO)정화시스템에서 사용되는, 복합적 효과를 지닌 압축 다이아프램 펌프(compressing diaphragm pump)에 관한 것으로, 특히, 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 공명진동에 의해 야기되는 원치 않은 소음 및 흔들림을 감소시키게끔 펌프헤드 바디(pump head body) 및 다이아프램 멤브레인에 대한 혁신적인 결합수단을 가지며, 펌프에 있어서 비스듬하게 작용하는 견인현상 및 압착현상을 없앨 수 있는, 편심 라운들 마운트(eccentric roundel mount) 내의 경사진 상부 링을 가져서, 압축 다이아프램 펌프의 사용수명 및 압축 다이아프램 펌프 내에 있는 주요 부품들의 내구성이 연장되는, 압축 다이아프램 펌프에 관한 것이다.
통상적으로 RO(Reverse Osimos) 정화기 또는 RO 물 정화시스템에 사용되는 종래의 압축 다이아프램 펌프가 미국특허번호 US 4396357, US 4610605, US 5476367, US 5571000, US 5615597, US 5649812, US 5706715, US 5791882 및 US 5816133에 개시되어 있다. 종래의 압축 다이아프램 펌프에 대한 예가 도 1 내지 10에 걸쳐 도시되어 있는데, 이는 기본적으로 출력 샤프트(output shaft)(11)를 지닌 브러시 모터(brushed motor)(10), 모터 상부 섀시(motor upper chassis)(30), 일체형의 돌출 캠-로우브드 샤프트(integral protruding cam-lobed shaft)를 지닌 와블 플레이트(wobble plate)(40), 편심 라운들 마운트(eccentric roundel mount)(50), 펌프헤드 바디(60), 다이아프램 멤브레인(70), 3개의 펌핑 피스톤(80)들, 피스톤 밸브 어셈블리(piston valvular assembly)(90) 및 펌프 헤드 커버(20)를 포함한다.
모터 상부 섀시(30)는, 모터(10)의 출력 샤프트(11)가 연장되어 관통하는 베어링(31)을 포함한다. 또한, 모터 상부 섀시(30)는 상부 환형 리브 링(upper annular rib ring)(32)을 포함하는데, 상부 환형 리브 링(32)의 림(rim)에는 몇몇 개의 체결구멍(fastening bores)(33)들이 원주방향으로 균등하게 배치되어 있다.
와블 플레이트(40)는 샤프트 커플링 홀(shaft coupling hole)(41)을 포함하며, 샤프트 커플링 홀(41)을 관통하여 대응되는 모터(10)의 모터 출력 샤프트(11)가 연장된다.
편심 라운들 마운트(50)는, 대응되는 와블 플레이트(40)를 수용하기 위해 그 하부에 중앙 베어링(51)을 포함한다. 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들이 편심 라운들 마운트(50) 상에 원주방향으로 균등하게 배치된다. 각각의 튜브형 편심 라운들(52)은 수평 상부면(53)과, 암나사산이 형성된 구멍(54)과, 그의 상부면에 형성된 환형의 포지셔닝 그루브(annular positioning groove)(55)와, 수평 상부면(53) 및 수직 측면(vertical flank)(56)의 교차지점에 형성된 둥근 형태의 숄더(rounded shoulder)(57)를 가진다.
펌프헤드 바디(60)는, 그 안에 와블 플레이트(40) 및 편심 라운들 마운트(50)를 둘러싸게끔 모터 상부 섀시(30)의 상부 환형 리브 링(32)을 덮으며, 그 안에 원주방향으로 균등하게 배치된 3개의 작동 홀(operating hole)(61)들을 포함한다. 각각의 작동 홀(61)은 제각기 대응되는 편심 라운들(52)을 수용하기 위해, 편심 라운들 마운트(50)에 있는 대응되는 튜브형 편심 라운들(52)의 외경보다 약간 큰 내경을 가지며, 모터 상부 섀시(30)의, 대응되는 상부 환형 리브 링(32)과 결합하게끔 하부 환형 플랜지(62)가 펌프헤드 바디의 아래에 형성되며, 몇몇 개의 체결구멍(63)들이 펌프헤드 바디(60)의 원주 주위에 균등하게 배치된다.
반-강체의 탄성 재료로부터 압출성형되고 펌프헤드 바디(60) 위에 위치되는 다이아프램 맴브레인(70)은, 외부 상승 림(outer raised rim)(71) 및 내부 상승 림(inner raised rim)(72)을 포함하는 평행한 한 쌍의 림을 포함하고, 균등하게 이격된 3개의 방사상 상승 파티션 리브(radial raised partition rib)(73)들을 포함하며, 방사상 상승 파티션 리브(73)들의 각 단부는 내부 상승 림(71)과 연결된다. 이로써 내부에는 방사상 상승 파티션 리브(73)에 의해 분할된 3개의 동등한 피스톤 작용 존(piston acting zone)(74)들이 형성되며, 각각의 피스톤 작용 존(74)은 그 안에, 편심 라운들 마운트(50)의 튜브형 편심 라운들(52)에 있는 암나산산의 구멍들과 제각기 일치되게 생성된 작용 존 홀(acting zone hole)(75)들을 가지며, 다이아프램 맴브레인(70)의 밑면에는, 각각의 작용 존 홀(75)에 대해 환형의 포지셔닝 돌기(annular positioning protrusion)(76)가 형성된다(도 9 및 10에 도시된 바와 같음).
다이아프램 맴브레인(70)의 피스톤 작용 존(74)들에는 각각의 펌핑 피스톤(pumping piston)(80)이 제각기 대응되어 배치되는데, 각 펌핑 피스톤(80)에는 이를 관통하여 연장되는 층진 홀(tiered hole)(81)이 있다. 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)가 편심 라운들 마운트(50)의 튜브형 편심 라운들(52)에 있는 대응되는 환형 포지셔닝 함몰부(annular positioning dent)(55) 속으로 삽입된 후에, 체결 스크류(fastening screw)(1)들이 제각기 각 펌핑 피스톤(80)의 층진 홀(81) 및, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 각각의 대응되는 피스톤 작용 존(74)의 작용 존 홀(75)을 관통해 삽입되어서, 다이아프램 맴브레인(70) 및 3개의 펌핑 피스톤(80)들이 편심 라운들 마운트(50)에 있는 대응되는 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들의 암나사산 구멍(54)들에 견고하게 스크류 체결될 수 있다(도 11의 확대된 부분에서 볼 수 있음).
피스톤 밸브 어셈블리(90)는 다이아프램 맴브레인(70)을 덮으며, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 외부 상승 림(71) 및 내부 상승 림(72) 사이에 있는 갭링(gap ring) 속에 삽입되게끔, 하향으로 연장되는 상승 림(91)을 포함하고, 원주방향으로 균등하게 위치하는 다수의 아웃렛 포트들(outlet ports)(95)을 제각기 포함하는 3개의 동등한 섹터들(sectors)과 중앙 포지셔닝 구멍(central positioning bore)(93)을 가지는 중앙의 접시형상의 둥근 아웃렛 마운트(central dish-shaped round outlet mount)(92)를 포함하고, 중앙 포지셔닝 섕크(central positioning shank)를 지닌 T-형상의 플라스틱 역류 방지 밸브(anti-backflow valve)(94)를 포함하고, 3개의 원주방향으로 인접한 인렛 마운트(inlet mount)(96)들을 포함한다. 원주방향으로 인접한 인렛 마운트(96) 각각은 제각기, 원주방향으로 균등하게 위치하는 다수의 인렛 포트(97)들 및 전도된 중앙의 피스톤 디스크(inverted central piston disk)(98)를 포함하며, 각 피스톤 디스크(98)는 대응되는 다수의 인렛 포트(97)들 그룹 각각에 대해 밸브로서의 역할을 한다. 플라스틱 역류 방지 밸브(94)의 중앙 포지셔닝 섕크는 중앙 아웃렛 마운트(92)의 중앙 포지셔닝 구멍(93)과 결합되어, 중앙의 둥근 아웃렛 마운트(92)에 있는 다수의 아웃렛 포트(95)들은 3개의 인렛 마운트(96)들과 소통하고, 하향 연장되는 상승 림(91)을 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 외부 상승 림(71) 및 내부 상승 림(72) 사이의 갭링 속에 삽입하면, 각각의 인렛 마운트(96)와, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 대응되는 피스톤 작용 존(74) 사이에 밀폐식 밀봉된 예비-가압 챔버(hermetically-sealed preliminary-compression chamber)(26)가 형성되며, 각각의 예비-가압 챔버(26) 일 단부는, 각각의 대응되는 인렛 포트(97)들과 소통하게 된다(도 11의 확대 부분에 도시된 바와 같음).
피스톤 밸브 어셈블리(90), 펌핑 피스톤(80) 및 다이아프램 맴브레인(70)을 내부에 포함하게끔 펌프헤드 바디(60)를 덮어씌우는 펌프 헤드 커버(20)는 물 인렛 오리피스(water inlet orifice)(21), 물 아웃렛 오리피스(water outlet orifice)(22) 및 몇몇 개의 체결구멍(23)들을 포함한다. 펌프 헤드 커버(20)의 내부 밑에는 층진 림(tiered rim)(24) 및 환형 리브 링(annular rib ring)(25)이 배치되어서, 다이아프램 맴브레인(70) 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 조립을 위한 외부 림(outer rim)이 층진 림(24)에 밀봉식으로 부착될 수 있다(도 11의 확대부분에 도시된 바와 같음). 환형 리브 링(25)의 바닥이 중앙 아웃렛 마운트(92)의 림을 단단히 덮어씌우면, 환형 리브 링(25)의 내벽에 의해 형성된 캐비티 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 중앙 아웃렛 마운트(92) 사이에 고압 챔버(27)가 형성된다.
모터 상부 섀시(30)에 있는 대응되는 체결구멍(33)들을 통해 펌프 헤드 커버(20)를 펌프헤드 바디(60)에 단단히 스크류체결되게끔, 각각의 체결볼트(2)를 펌프 헤드 커버(20)의 대응되는 체결구멍(23) 및 펌프헤드 바디(60)에 있는 대응되는 체결구멍(63)을 통해 체결하고, 그 다음, 각각의 체결볼트(2) 상에 너트(3)를 체결함으로써, 압축 다이아프램 펌프의 전체적인 조립이 완료된다(도 1 및 11에 도시된 바와 같음).
도 12 및 13은 도 1 내지 11에 도시된 종래의 압축 다이아프램 펌프의 작동상태를 보여주는 도면들이다.
첫째로, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트(40)가 구동되어 회전하여서, 편심 라운들 마운트(50) 상의 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들이 지속적으로, 순차적인 상하 왕복행정(reciprocal stroke)으로 움직인다.
둘째로, 다이아프램 맴브레인(70) 내에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들 및 3개의 펌핑 피스톤(80)들은 그동안에, 3개의 편심 라운들(52)들의 상하 왕복행정에 의해 순차적으로 구동되어 상하 변위 운동을 하게 된다.
셋째로, 튜브형 편심 라운들(52)이 하향 행정으로 움직이면 펌핑 피스톤(80) 및 피스톤 작용 존(74)이 하향으로 변위되어, 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 피스톤 디스크(98)가 개방상태로 밀려서, 수돗물(tap water) W가 펌프 헤드 커버(20)의 물 인렛 오리피스(21) 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 인렛 포트(97)를 통해 예비-가압 챔버(26) 내로 흘러 들어올 수 있다(도 12의 확대도에서 W로부터 연장되는 화살표에 의해 표시된 바와 같음).
넷째로, 튜브형 편심 라운들(52)이 상향 행정으로 움직이면 펌핑 피스톤(80) 및 피스톤 작용 존(74)이 상향으로 변위되어, 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 피스톤 디스크(98)가 폐쇄상태로 당겨져 예비-가압 챔버(26) 내의 수돗물 W를 가압하여 그 안의 수압을 80psi-100psi 의 범위로까지 증가시킨다. 그 결과 가압된 물 Wp 는 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 플라스틱 역류방지 밸브(94)를 밀어서 개방상태로 되게 한다.
다섯째로, 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 플라스틱 역류방지 밸브(94)가 개방상태로 밀리게 되면, 예비-가압 챔버(26) 내에 있는 가압된 물 Wp는, 중앙 아웃렛 마운트(92)에 있는 대응되는 섹터에 대한 아웃렛 포트(95)들 그룹을 통해 고압 챔버(27)로 안내되며, 그 다음, 펌프 헤드 커버(20)에 있는 물 아웃렛 오리피스(22)의 밖으로 배출된다(도 13의 확대부분에 화살표로 표시된 바와 같음).
마지막으로, 중앙 아웃렛 마운트(92)에 있는 3개의 섹터들에 대한 아웃렛 포트(95)들의 각각의 그룹에 대한 순차적이고 반복적인 작동으로 인해, 가압된 물 Wp은 종래의 압축 다이아프램 펌프 밖으로 지속적으로 방출되어, 추가로 RO-카트리지에 의한 RO-여과가 되어서, 최종적으로 여과되고 가압된 물 Wp는 역삼투 물 정화시스템에 사용될 수 있다.
도 14 내지 16을 참조하면, 종래의 압축 다이아프램 펌프에서는 진동에 의해 초래되는 심각한 단점이 오랫동안 존재해 왔다. 앞서 설명된 바와 같이, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트가 구동되어 회전하고, 편심 라운들 마운트(50) 상의 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들이 지속적으로 순차적인 상하 왕복행정 운동을 하며, 그동안, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들 및 3개의 펌핑 피스톤(80)들이 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들의 상하 왕복행정에 의해 순차적으로 구동되어 상하로 움직이게 되면서, 이에 상당하는 힘 F가, 외부 상승 림(71)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 거리 L1의 모멘트 아암을 가지고 3개의 피스톤 작용 존(74)에 지속적으로 작용한다(도 15에 도시된 바와 같음). 이로 인해, 공식 "토크 = 작용력 F × 모멘트 아암의 길이 L1" 에 따라, 작용력 F에 모멘트 아암의 길이 L1을 곱한 결과적인 토크가 발생한다. 이 결과적 토크로 인해 종래의 압축 다이아프램 펌프 전체에는 즉각적인 진동이 야기된다. 모터(10)에 있는 모터 출력 샤프트(11)는 700-1200rpm 의 범위까지 달하는 높은 회전속도를 지녀서, 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들의 교번적인 작동에 의해 야기되는 진동 강도는 지속적으로 용인할 수 없는 상태에 도달할 수 있다.
종래 압축 다이아프램 펌프의 이러한 단점을 처리하기 위해, 도 16에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 윙 플레이트(wing plate)(101)들을 지닌 쿠션 베이스(cushion base)(100)가 보완 지지대(supplemental support)로서 항상 제공되는데, 각각의 윙 플레이트(101)에는 진동에 대한 억제력을 높이기 위해 고무 충격흡수재(102) 더 끼워진다. 종래 압축 다이아프램 펌프을 설치할 때, 쿠션 베이스(100)는 적절한 체결 스크류(103)들 및 대응되는 너트(104)들에 의해 역삼투압 정화유닛의 하우징 C 상에 견고하게 스크류 체결된다. 그러나 윙 플레이트(101)들 및 고무 충격 흡수재(102)를 지닌 쿠션 베이스(100)의 실질적인 진동 억제 효율은, 하우징 C의 공진 흔들림(resonant shaking)의 결과로 발생하는 2차적 진동에 의해 야기되는 소음에는 영향을 미치지 않고, 단지 1차적 직접 진동(primary direct vibration)에 의해 야기되는 소음을 감소시킬 뿐이다. 실제로 2차적 진동으로 인해, 역삼투압 정화 유닛에 대한 하우징 C의 전체적인 진동소음이 증가하게 된다.
하우징 C의 전체적 진동소음을 증가시키는 단점뿐 아니라, 펌프 헤드 커버(20)의 물 아웃렛 오리피스(22)에 연결된 물 파이프 P가 상술한 진동들에 공진하여 흔들리게 된다는 추가적인 단점이 발생한다(도 16 및 16a에서 물 파이프 P에 대해 쇄선으로 표시된 바와 같음). 이러한 물 파이프 P의 동시적 흔들림은 종래 압축 다이아프램 펌프의 나머지 다른 부품들을 동시에 흔들리게 하여 또 다른 단점을 초래할 것이다. 결과적으로, 일정 기간 후에는, 흔들림에 의한 영향을 받는 다른 부품 사이의 맞춤이 점차로 느슨해질 뿐만 아니라, 물 파이프 P 및 물 아웃렛 오리피스(22) 사이의 연결이 점차 느슨해져서, 종래 압축 다이아프램 펌프에서 물의 누수가 발생할 것이다. 종래 압축 다이아프램 펌프에서 전체적 공진 흔들림 및 물의 누수가 발생하는 추가적인 단점은, 앞서 말한 충격을 흡수하는 쿠션 베이스(100)를 이용하여 1차적 진동들을 처리하는 종래의 방식으로 해결될 수 없다. 따라서, 압축 다이아프램 펌프의 작동시 발생하는 진동과 관련된 모든 단점들을 어떻게 실질적으로 감소시킬 것인지가 긴급하고 중요한 사안이 되어 왔다.
도 17 및 18은 종래의 압축 다이아프램 펌프에 관련된 또 다른 문제점을 보여주는 도면이다. 앞서 설명된 바와 같이, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트(40)가 구동되어 회전하며, 편심 라운들 마운트(50) 상의 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들이 지속적으로 순차적인 상하 왕복행정 운동을 하며, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들이 3개의 튜브형 편심 라운들(52)들의 상하 왕복행정에 의해 순차적으로 구동되어 상하로 움직이게 되어서, 각 피스톤 작용 존(74)의 밑면에 힘 F가 지속적으로 작용하게 된다.
한편, 도 18에 도시된 바와 같이, 다이아프램 맴브레인(70)의 밑면에 가해지는 작용력 F에 대해 반작용으로, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 각각의 대응되는 피스톤 작용 존(74)의 밑면적 전체에 걸쳐 분포된 다양한 성분들을 지닌, 대응되는 다수의 반발력 Fs 가 생성되어서, 다이아프램 맴브레인(70)의 한 섹션에 반발력 Fs에 의해 야기되는 압착 현상이 일어난다.
도 18에 도시된 바와 같이, 분포된 반발력 Fs의 모든 성분들 중에서 최대 성분의 힘은, 튜브형 편심 라운들(52)에 있는 수평 상부면(53)의 둥근 형태의 숄더(57)와 접촉하는 다이아프램 맴브레인(70)의 밑면 위치 P에 가해져서, 밑면 위치 P에서의 압착 현상 또한 최대가 된다.
모터(10)의 모터 출력 샤프트(11)의 회전속도가 700-1200 rpm에 달하므로, 다이아프램 맴브레인(70)의 각 피스톤 작용 존(74)의 밑면 위치 P는 초당 네 번의 주기로 압착 현상을 겪게 된다. 이러한 상황에서, 종래의 압축 다이아프램 펌프 전체에 있어서 다이아프램 맴브레인(70)의 밑면 위치 P가 항상 처음 파손되는 부분이 되는데, 이것은 종래의 압축 다이아프램 펌프의 사용 수명을 단축할 뿐만 아니라 정상적 작동을 종료시키는 근본적인 원인이 된다.
따라서, 튜브형 편심 라운들(52)의 운동 결과로, 다이아프램 멤브레인(70)의 각 피스톤 작용 존(74)의 밑면에 힘 F가 계속하여 작용함으로 인해 야기되는 압착 현상과 관련된 단점들을 어떻게 실질적으로 감소시킬 것인지가 또한 긴급하고 중요한 사안이 되어 왔다.
본 발명의 목적은, 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인에 대한 혁신적인 결합 수단을 포함하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프를 제공하는 것인데, 여기서, 펌프헤드 바디는 3개의 작동 홀들(operating holes)을 포함하고, 각 작동 홀의 상부 측 둘레에 적어도 부분적으로 원주방향으로 배치된 베이직 만곡형 그루브(basic curved groove), 슬롯(slot) 또는 천공된 부분(perforated segment)을, 또는 만곡형 돌기(curved protrusion)나 돌기들 세트(set of protrusions)를 포함하고, 다이아프램 멤브레인은, 각각 하나의 작용 존 홀(acting zone hole)을 가지는 3개의 동등한 피스톤 작용 존들(equivalent piston acting zones), 각 작용 존 홀에 대한 환형 포지셔닝 돌기를 포함하고, 다이아프램 멤브레인은 동심의 각 환형 포지셔닝 돌기 둘레에 적어도 부분적으로 원주방향으로 배치된 베이직 만곡형 돌기나 돌기들 세트, 또는 그루브, 슬롯 또는 천공된 부분을, 펌프헤드 바디에 있는 대응되어 짝이 되는 베이직 만곡형 그루브, 슬롯 또는 천공된 부분, 또는 만곡형 돌기나 돌기들 세트의 위치에 대응되는 위치에 포함한다. 이리하여, 3개의 베이직 만곡형 돌기들, 돌기들 세트들, 그루브들, 슬롯들 또는 천공된 부분들이, 짧은 길이의 모멘트 아암(moment arm)을 지니면서, 펌프헤드 바디에 있는 대응되는 3개의 베이직 만곡형 그루브들, 슬롯들, 천공된 부분들, 돌기들 또는 돌기들 세트들 속에 삽입되거나 수용되어, 모멘트 아암의 길이 곱하기 일정한 작용력으로 얻어지는 토크가 보다 작게 발생하게 된다. 토크가 작기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 진동의 세기도 상당히 줄어들게 된다.
본 발명의 다른 목적은 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인에 대한 혁신적인 결합 수단을 포함하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프를 제공하는 것인데, 여기서, 펌프펌프헤드 바디는 3개의 베이직 만곡형 그루브들, 슬롯들(slots) 또는 천공된 부분들(perforated segments)을, 또는 만곡형 돌기들이나 돌기들 세트를 가지며, 다이아프램 멤브레인은 3개의 베이직 만곡형 돌기들이나 돌기들 세트들, 또는 그루브들, 슬롯들 또는 천공된 부분들을 가져서, 3개의 베이직 만곡형 돌기들이나 돌기들 세트들, 또는 그루브들, 슬롯들 또는 천공된 부분들이, 대응되는 3개의 베이직 만곡형 그루브들, 슬롯들이나 천공된 부분들, 또는 만곡형 돌기들이나 돌기들 세트 속에 삽입되거나 수용되어, 짧은 길이의 모멘트 아암을 지니게 된다. 따라서 모멘트 아암의 길이 곱하기 일정한 작용력으로 얻어지는 토크가 보다 작게 발생하게 된다. 토크가 작기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 진동의 세기도 상당히 줄어들게 된다. 본 발명이, 집이나 이동주택에서의 물공급장치의 역삼투압 정화 유닛의 하우징에 설치되면서, 고무 충격흡수재를 지닌 종래의 쿠션 베이스에 의해 충격 완충 작용을 받으면, 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 발생하는 공진 흔들림에 의한 골치 아픈 소음이 완전히 없어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 편심 라운들 마운트에 배치된 실린더형 편심 라운들을 포함하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프를 제공하는 것이다. 이 실린더형 편심 라운들은 환형의 포지셔닝 그루브(annular positioning groove), 수직 측면(vertical flank) 및 환형의 상부면 부분을 포함하는데, 상기 환형의 상부면 부분은 수평에 대해 경사져서, 상기 환형의 포지셔닝 그루브 및 수직 측면 사이에 경사진 상부 링(sloped top ring)을 형성한다. 상기 경사진 상부 링 덕분에, 종래의 튜브형 편심 라운들에서 발생하는 높은 주파수의 비스듬한 견인 및 압착 현상이 완전히 제거되는데, 이는 경사진 상부 링은, 다이아프램 멤브레인에 있는 대응되는 피스톤 작용 존의 바닥 부위에 평평하게 부착되기 때문이다. 이리하여, 편심 라운들들의 지속되는 높은 주파수의 펌핑 작용을 더 잘 견딜 수 있게끔 다이아프램 멤브레인의 내구성이 증진될 뿐만 아니라, 다이아프램 멤브레인의 사용수명도 크게 늘어난다.
본 발명의 또 다른 목적은, 편심 라운들 마운트에 배치된 실린더형 편심 라운들을 포함하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프를 제공하는 것이다. 이 실린더형 편심 라운들은 환형의 포지셔닝 그루브, 수직 측면 및, 상기 환형의 포지셔닝 그루브 및 수직 측면 사이에 형성된 경사진 상부 링을 포함한다. 상기 경사진 상부 링 덕분에, 펌핑 작용에 의해 야기되는 작용력에 반작용으로 발생하는, 실린더형 편심 라운들들에 대한 반발력의 모든 분포 성분들이 상당히 감소하는데, 이는 경사진 상부 링은, 다이아프램 멤브레인에 있는 대응되는 피스톤 작용 존의 바닥 부위에 평평하게 부착되기 때문이다.
상술한 목적들을 달성하게 되면 다음과 같은 이득들이 얻어질 수 있는데, 이들에 국한하고자 하는 것은 아니다.
1. 실린더형 편심 라운들(52)들의 높은 주파수의 펌핑 작동을 지탱하기 위한, 다이아프램 멤브레인(70)의 내구성이 증진된다.
2. 상술한 높은 주파수의 압착 현상의 결과로 낭비되는 전류가 적음으로 인해, 압축 다이아프램 펌프의 전력 소모가 엄청나게 줄어든다.
3. 전력 소모가 적어짐으로 인해, 압축 다이아프램 펌프의 작동 온도가 엄청나게 줄어든다.
4. 높은 작동 온도에 의해 급속히 가속되는, 압축 다이아프램 펌프 내의 윤할제의 노화로 초래되는 골치아픈 베어링의 소음이 대부분 없어진다.
도 1은 종래의 압축 다이아프램 펌프의 조립된 상태에 대한 사시도이다.
도 2는 종래의 압축 다이아프램 펌프에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 편심 라운들 마운트에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3에서의 선 4-4에 따른 횡단면도이다.
도 5는 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5에서의 선 6-6에 따른 횡단면도이다.
도 7은 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 8은 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 9는 도 8에서의 선 9-9에 따른 횡단면도이다.
도 10은 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 11은 도 1에서의 선 11-11에 따른 횡단면도이다.
도 12는 종래의 압축 다이아프램 펌프의 제1 작동을 보여주는 도면이다.
도 13은 종래의 압축 다이아프램 펌프의 제2 작동을 보여주는 도면이다.
도 14는 종래의 압축 다이아프램 펌프의 제3 작동을 보여주는 도면이다.
도 15는 도 14에서 원으로 표시된 'a' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 16은 역삼투(RO) 정화 시스템에서 장착 베이스(mounting base) 상에 설치된 종래의 압축 다이아프램 펌프를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 17은 종래의 압축 다이아프램 펌프의 제4 작동을 보여주는 도면이다.
도 18은 도 17에서 원으로 표시된 'b' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 19는 본 발명의 제1 실시예에 대한 분해 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 21은 도 20에서의 선 21-21에 따른 횡단면도이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 23은 본 발명의 제1 실시예에서의 다이이프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 24는 도 23에서의 선 24-24에 따른 횡단면도이다.
도 25는 본 발명의 제1 실시예에서의 다이이프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 26은 본 발명의 제1 실시예에서의 편심 라운들 마운트에 대한 사시도이다.
도 27은 도 26에서의 선 27-27에 따른 횡단면도이다.
도 28은 본 발명의 제1 실시예의 조립된 상태에 대한 횡단면도이다.
도 29는 본 발명의 제1 실시예의 제1 작동을 보여주는 도면이다.
도 30은 도 29에서 원으로 표시된 'a' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 31은 본 발명의 제1 실시예의 제2 작동을 보여주는 도면이다.
도 32는 도 31에서 원으로 표시된 'b' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 33은 종래의 다이아프램 펌프의 다이아프램 멤브레인에 작용하는 실린더형 편심 라운들과 본 발명의 제1 실시예에서의 실린더형 편심 라운들 사이를 비교하여 보여주는 횡단면도이다.
도 34는 본 발명의 제1 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 35는 도 34에서의 선 35-35에 따른 횡단면도이다.
도 36은 본 발명의 제1 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 37은 본 발명의 제1 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 38은 본 발명의 제2 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 39는 도 38에서의 선 39-39에 따른 횡단면도이다.
도 40은 본 발명의 제2 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 41은 본 발명의 제2 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 42는 도 41에서의 선 42-42에 따른 횡단면도이다.
도 43은 본 발명의 제2 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 44는 본 발명의 제2 실시예에서 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 45는 본 발명의 제2 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 46은 도 45에서의 선 46-46에 따른 횡단면도이다.
도 47은 본 발명의 제2 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 48은 본 발명의 제2 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 49는 본 발명의 제3 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 50은 도 49에서의 선 50-50에 따른 횡단면도이다.
도 51은 본 발명의 제3 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 52는 본 발명의 제3 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 53은 도 52에서의 선 53-53에 따른 횡단면도이다.
도 54는 본 발명의 제3 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 55는 본 발명의 제3 실시예에서 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 56은 본 발명의 제3 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 57은 도 56에서의 선 57-57에 따른 횡단면도이다.
도 58은 본 발명의 제3 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 59는 본 발명의 제3 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 60은 본 발명의 제4 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 61은 도 60에서의 선 61-61에 따른 횡단면도이다.
도 62는 본 발명의 제4 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 63은 본 발명의 제4 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 64는 도 63에서의 선 64-64에 따른 횡단면도이다.
도 65는 본 발명의 제4 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 66은 본 발명의 제4 실시예에서의 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 67은 본 발명의 제4 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 68은 도 67에서의 선 68-68에 따른 횡단면도이다.
도 69는 본 발명의 제4 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 70은 본 발명의 제4 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 71은 본 발명의 제5 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 72는 도 71에서의 선 72-72에 따른 횡단면도이다.
도 73은 본 발명의 제5 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 74는 본 발명의 제5 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 75는 도 74에서의 선 75-75에 따른 횡단면도이다.
도 76은 본 발명의 제5 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 77은 본 발명의 제5 실시예에 대해 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 78은 본 발명의 제5 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 79는 도 78에서의 선 79-79에 따른 횡단면도이다.
도 80은 본 발명의 제5 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 81은 본 발명의 제5 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 82는 본 발명의 제6 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 83은 도 82에서의 선 83-83에 따른 횡단면도이다.
도 84는 본 발명의 제6 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 85는 본 발명의 제6 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 사시도이다.
도 86은 도 85에서의 선 86-86에 따른 횡단면도이다.
도 87은 본 발명의 제6 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 88은 본 발명의 제6 실시예에서의 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 89는 본 발명의 제6 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 90은 도 89에서의 선 90-90에 따른 횡단면도이다.
도 91은 본 발명의 제6 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 92는 본 발명의 제6 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 93은 본 발명의 제7 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 평면도이다.
도 94는 본 발명의 제7 실시예에서의 다이아프램 멤브레인에 대한 저면도이다.
도 95는 본 발명의 제7 실시예에서의 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 96은 본 발명의 제7 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 97은 도 96에서의 선 97-97에 따른 횡단면도이다.
도 98은 본 발명의 제7 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 분해된 샹태를 보여주는 횡단면도이다.
도 99는 본 발명의 제7 실시예에서의 개조된 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 100은 본 발명의 제8 실시예에서의 펌프헤드 바디에 대한 사시도이다.
도 101은 도 100에서의 선 101-101에 따른 횡단면도이다.
도 102는 본 발명의 제8 실시예에서의 다이아프램 멤브레인 및 펌프헤드 바디가 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 103은 본 발명의 제8 실시예에서의 작동을 보여주는 도면이다.
도 104는 도 103에서 원으로 표시된 'a' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 105는 종래의 압축 다이아프램 펌프에 있어서, 그리고 본 발명의 제8 실시예에서의 본 발명에 있어서, 다이아프램 멤브레인에 작용하는 실린더형 편심 라운들을 비교하여 보여주는 횡단면도이다.
도 106은 본 발명의 제8 실시예에서의 실린더형 편심 라운들에 대한 분해 사시도이다.
도 107은 도 106에서의 선 107-107에 따른 횡단면도이다.
도 108은 본 발명의 제8 실시예에서의 개조된 실린더형 편심 라운들이 조립된 상태를 보여주는 횡단면도이다.
도 109는 도 108에서의 선 109-109에 따른 횡단면도이다.
도 110은 본 발명의 제8 실시예에 대해 개조된 실린더형 편심 라운들을 보여주는 횡단면도이다.
도 111은 본 발명의 제8 실시예에서의 개조된 실린더형 편심 라운들의 작동을 보여주는 도면이다.
도 112는 도 111에서 원으로 표시된 'a' 부분에 대한 부분 확대도이다.
도 113은 종래의 압축 다이아프램 펌프에 있어서, 그리고 본 발명의 제8 실시예의 본 발명에 있어서, 다이아프램 멤브레인에 작용하는 개조된 실린더형 편심 라운들을 비교하여 보여주는 횡단면도이다.
도 19 내지 28에는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들이 도시되어 있다.
펌프헤드 바디(60)에 있는 각각의 작동 홀(61)의 상부 측 둘레에 베이직 만곡형 그루브(65)(basic curved groove)가 원주방향으로 배치되고, 반면에 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에는, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각각의 베이직 만곡형 그루브(65) 위치에 대응되는 위치에 베이직 만곡형 돌기(77)(basic curved protrusion)가 각각의 동심의 환형 포지셔닝 돌기(76) 둘레에 원주방향으로 배치된다.
이로써, 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)을 조립하면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각각의 베이직 만곡형 돌기(77)는, 펌프헤드 바디(60)의 상부 측에 있는 각각의 대응되는 베이직 만곡형 그루브(65) 속으로 완전히 삽입된다(도 28에 도시된 바와 같음). 결과적으로 본 발명의 작동 시에, 다이아프램 멤브레인(70)의 베이직 만곡형 돌기(77)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변부까지의 짧은 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 28의 확대부분에 도시된 바와 같음).
또한, 편심 라운들 마운트(50)에 있는 실린더형 편심 라운들(52)은 환형의 상부면 부분을 포함하고, 이 상부면은 수평에 대해 상대적으로 경사가 져서 환형의 포지셔닝 그루브(55) 및 수직 측면(56)(vertical flank) 사이에 경사진 상부 링(58)을 형성하는데, 이 경사진 상부 링(58)은, 편심 라운들 마운트(50)의 각 튜브형 편심 라운들(52)에 있는 종래의 둥근 형태의 숄더(57)를 대체하는 것이다(도 26 및 27에 도시된 바와 같음).
도 29, 30, 15 및 16은 본 발명의 제1 실시예의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 작동을 보여주는 도면들이다.
종래의 압축 다이아프램 펌프가 작동 중일 때는, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 외부 상승 림(71)으로부터 환형 포지셔닝 돌출 블록(76) 주변까지의 모멘트 아암 길이 L1이 얻어진다(도 15에 도시된 바와 같음). 그에 반해 본 발명의 작동에 있어서는, 도 30에 도시된 바와 같이, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 만곡형 돌기(77)로부터 환형의 포지셔닝 돌출 블록(76) 주변까지의 보다 짧은 모멘트 아암 길이 L2가 얻어진다.
결과적인 토크는, 동일한 작용력 F에 모멘트 아암 길이를 곱하여 계산되기 때문에, 본 발명에서의 결과적 토크는, 모멘트 아암 길이 L2가 모멘트 아암 길이 L1보다 짧으므로 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 결과적 토크보다 작다. 본 발명에서의 결과적 토크가 작아서, 이로부터 초래되는 관련 진동 강도도 실질적으로 감소가 된다.
본 발명의 프로토타입에 대한 실제 테스트에서 진동 강도는 종래의 압축 다이아프램 펌프에서의 진동 강도의 약 1/10(10 %) 정도로 줄었다.
만일 본 발명이, 도 16에 도시된 바와 같이, 고무 충격 흡수재(102)를 지닌 종래의 큐션 베이스(100)에 의해 충격완화되는 역삼투압 정화 유닛 하우징 C에 설치되면, 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 나타나는, 공진 흔들림에 의해 야기되는 원치 않는 소음이 완전히 없어질 수 있다.
도 31 내지 33은 본 발명의 제1 실시예에서의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 작동을 보여주는 도면들이다.
첫째로, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트(40)가 회전 구동되어서, 편심 라운들 마운트(50) 상의 3개의 실린더형 편심 라운들(52)들이 순차적인 상하 왕복행정을 지속적으로 움직이게 된다.
둘째로, 3개의 실린더형 편심 라운들(52)들의 상하 왕복행정에 의해, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들이 순차적으로 구동되어 상하 변위로 움직이게 된다.
셋째로, 종래의 튜브형 편심 라운들 또는 본 발명의 실린더형 편심 라운들(52)이 상향 행정으로 움직이고 피스톤 작용 존(74)이 상향 변위 되면, 작용력 F가 다이아프램 멤브레인(70)의 대응되는 환형 포지셔닝 돌기(76) 및 외부 상승 림(71) 사이의 일부 부분을 비스듬하게 잡아당기게 될 것이다.
도 18에 도시된 종래의 튜브형 편심 라운들(52)과. 도 32에 도시된 바와 같은 본 발명의 실린더형 편심 라운들(52)의 작동을 비교해보면, 적어도 다음의 두 가지 차이점들이 분명해진다.
도 18에 도시된 종래의 튜브형 편심 라운들(52) 경우에는, 반발력 Fs의 분포된 모든 성분들 중 최대는, 튜브형 편심 라운들(52)의 수평 상부면(53) 상의 둥근 형태 숄더(57)의 가장자리에 위치하는, 다이아프램 멤브레인(70)의 접촉 바닥 위치 P에 가해지는 성분력이어서, P 점에서의 "압착 현상"("squeezing phenomenon") 또한 최대가 된다. 이러한 "압착 현상"의 비선형적인 분포로 인해, 비스듬하게 잡아당기는 작용이 심각해진다. 이에 반해, 도 32에 도시된 바와 같은 실린더형 편심 라운들(52)의 경우에는, 실린더형 편심 라운들(52)에 있는 경사진 상부 링(58)이 다이아프램 멤브레인(70)의 피스톤 작용 존(74)의 바닥 부위에 평탄하게 접촉하기 때문에 반발력 Fs의 성분들의 분포상태는 보다 선형적이 되어서, 압착 현상의 감소로 인해 비스듬하게 잡아당기는 작용은 거의 없어진다.
또한, 동일한 작용력 F 하에서, 반발력 Fs는 접촉 면적에 반비례하므로, 도 32에 도시된 바와 같은, 본 발명의 실린더형 편심 라운들(52)에 대한 반발력 Fs의 분포된 성분들의 합은 실질적으로, 도 18에 도시된 종래의 튜브형 편심 라운들(52)에 대한 반발력 Fs의 분포된 성분들의 합보다 작다.
편심 라운들 마운트(50)의 수직 측면(56) 및 환형의 포지셔닝 그루브(55) 사이에 경사진 상부 링(58)을 형성한 결과로, 반발력 성분들 Fs의 합이 줄어들고 분포 선형성이 향상되며, 적어도 두 가지 장점들을 초래한다. 첫째로, 이 방식은, 튜브형 편심 라운들(52)의 수평 상부면(53)에 있는 둥근 형태의 숄더(57)의 결과로 종래의 방식에서 일어나는 높은 주파수의 압착 현상에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 파손되기 쉬운 민감성을 제거한다. 둘째로, 3개의 튜브형 편심 라운들 또는 실린더형 편심 라운들(52)들의 상하 왕복행정에 의해 구동되는, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들의 순차적인 상하 변위로부터 초래되는 작용력 F에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 반발력 Fs가 엄청나게 줄어든다.
이러한 장점들은 다음과 같은 실질적 이득들을 가져온다.
1. 실린더형 편심 라운들(52)들의 높은 주파수의 펌핑 작동을 지탱하기 위한, 다이아프램 멤브레인(70)의 내구성이 증대한다.
2. 높은 주파수의 압착 현상의 결과로 낭비되는 전류가 적기 때문에, 압축 다이아프램 펌프의 전력 소모가 엄청나게 줄어든다.
3. 전력 소모가 감소함으로 인해, 압축 다이아프램 펌프의 작동 온도가 엄청나게 줄어든다.
4. 보통 높은 작동 온도에 의해 가속되는, 압축 다이아프램 펌프 내의 윤할제의 노화에 의해 야기되는 바람직하지 못한 베어링 소음이 대부분 없어진다.
본 발명의 프로토타입에 대해 시행된 테스트 결과는 다음과 같다.
A. 테스트된 다이아프램 멤브레인(70)의 사용 수명이 두 배 이상 늘었다.
B. 전류 소모량의 감소가 1 암페어를 넘었다.
C. 작동 온도가 섭씨 15도 이상 줄어들었다.
D. 베어링의 평활도가 향상되었다.
도 34 및 35에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 변형에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 베이직 만곡형 그루브(65)는 베이직 만곡형 구멍(64)으로 개조될 수 있다.
도 36 및 37에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 베이직 만곡형 그루브(65)(도 20 및 22에 도시된 바와 같음) 및 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 베이직 만곡형 돌기(77)(도 24 및 25에 도시된 바와 같음)는 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 베이직 만곡형 돌기(651)(도 36에 도시된 바와 같음) 및 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 베이직 만곡형 그루브(771)(도 36에 도시된 바와 같음)로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 베이직 만곡형 돌기(651) 각각은, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 대응되는 각각의 베이직 만곡형 그루브(771) 속으로 완전히 삽입되고(도 37에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 만곡형 그루브(771)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3도 얻어져서(도 37의 확대된 부분에 도시된 바와 같음), 새로이 고안된 발명품의 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)은 진동을 감소시키는 데 또한 상당한 효과를 가진다.
도 38 내지 44를 참조하면, 이들은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들인데, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 베이직 만곡형 그루브(65) 주위에 제2 외부 만곡형 그루브(66)가 원주방향으로 더 배치되고(도 38 내지 40에 도시된바와 같음), 짝을 이루는, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각각의 제2 외부 만곡형 그루브(66)의 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 베이직 만곡형 돌기(77) 주위에 제2 외부 만곡형 돌기(78)가 원주방향으로 더 배치된다(도 42 및 43에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 한 쌍의 베이직 만곡형 돌기(77) 및 제2 외부 만곡형 돌기(78) 각각은, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는, 대응되는 한 쌍의 베이직 만곡형 그루브(65) 및 제2 외부 만곡형 그루브(66) 속으로 완전히 삽입되고(도 44의 확대된 부분에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 만곡형 돌기(77)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 비교적 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 44의 확대된 부분에 도시된 바와 같음).
이 짧아진 길이의 모멘트 아암 L2는 진동을 감소시키는 데 상당한 효과를 가질뿐만 아니라, 편심 라운들(52) 상의 작용력 F에 저항하게끔, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지함으로써 안정성을 증진시켜준다.
도 45 및 46에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)의 베이직 만곡형 그루브(65) 및 제2 외부 만곡형 그루브(66)의 각 쌍은, 베이직 만곡형 구멍(64) 및 제2 외부 만곡형 구멍(67)의 각 쌍으로 교체될 수 있다.
도 47 및 48에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 베이직 만곡형 그루브(65) 및 제2 외부 만곡형 그루브(66)의 각 쌍(도 38 내지 40 에 도시된 바와 같음)과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 베이직 만곡형 돌기(77) 및 제2 외부만곡형 돌기(78)의 각 쌍(도 42 및 43에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 베이직 만곡형 돌기(651) 및 제2 외부 만곡형 돌기(661)의 쌍(도 47에 도시된 바와 같음)과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 베이직 만곡형 그루브(771) 및 제2 외부 만곡형 그루브(781)의 쌍(도 47에 도시된 바와 같음)으로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 베이직 만곡형 돌기(651) 및 제2 외부 만곡형 돌기(661) 각 쌍은, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 베이직 만곡형 그루브(771) 및 제2 외부 만곡형 그루브(781) 속으로 완전히 삽입되고(도 48에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 잇어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 만곡형 그루브(771)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어진다(도 48의 확대된 부분에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 49 내지 55를 참조하면, 이들은 본 발명의 제3 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들인데, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 작동 홀(61) 주위에 베이직 환형 그루브(601)가 원주방향으로 더 배치되고(도 49 내지 51에 도시된 바와 같음), 펌프헤드 바디(60)에 있는, 짝이 되는 각 베이직 환형 그루브(601)의 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 환형의 포지셔닝 돌기(76) 주위에 베이직 돌출 링(701)이 원주방향으로 더 배치된다(도 53 및 54에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각 베이직 돌출 링(701)은, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각각의 대응되는 베이직 환형 그루브(601) 속으로 완전히 삽입되고(도 56에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 돌출 링(701)으로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 55에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 편심 라운들(52) 상의 작용력 F에 저항하기 위해 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 56 및 57에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)의 각각의 베이직 환형 그루브(601)는 베이직 천공 홀(600)(basic perforated hole)로 교체될 수 있다.
도 58 및 59에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 베이직 환형 그루브(601)(도 49 내지 51에 도시된 바와 같음)과. 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 베이직 돌출 링(701)(도 53 및 54에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 베이직 돌출 링(610)(도 58에 도시된 바와 같음)과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 베이직 환형 그루브(710)(도 58에 도시된 바와 같음)로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각 베이직 돌출 링(610) 각각은, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 각각의 베이직 환형 그루브(710) 속으로 완전히 삽입되고(도 59에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 베이직 환형 그루브(710)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어져서(도 59에 도시된 바와 같음), 새로이 고안된 발명품의 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)은 진동을 감소시키는 데 상당한 효과를 가진다.
도 60 내지 66을 참조하면, 이들은 본 발명의 제4 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들인데, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 작동 홀(61) 주위에 한 조의 만곡형 함몰 부분(602)(curved indented segment)들이 원주방향으로 더 배치되고(도 60 내지 62에 도시된 바와 같음), 펌프헤드 바디(60)에 있는, 짝이 되는 각 만곡형 함몰 부분(602) 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 환형 포지셔닝 돌기(76) 주위에 한 조의 만곡형 돌출 부분(702)들이 더 배치된다(도 64 및 65에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각 조의 만곡형 돌출 부분(702)들이. 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는, 대응되는 각 조의 만곡형 함몰 부분(602)들 속으로 완전히 삽입되고(도 66에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 만곡형 돌출 부분(702)으로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 66에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 67 및 68에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)의 각 조의 만곡형 함몰 부분(602)들은 만곡형 천공 부분(611)(curved perforated segment)들의 조로 교체될 수 있다.
도 69 및 70에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 조의 만곡형 함몰 부분(602)들(도 60 내지 62에 도시된 바와 같음)과. 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 각 조의 만곡형 돌출 부분(702)들(도 64 및 65에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 만곡형 돌출 부분(620)(도 69에 도시된 바와 같음)들의 조와, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 만곡형 함몰 부분(720)들의 조(도 69에 도시된 바와 같음)로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각 조의 만곡형 돌출 부분(620)들이. 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 각 조의 만곡형 함몰 부분(720)들 속으로 완전히 삽입되고(도 70에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 만곡형 함몰 부분(720)으로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어져서(도 70에 도시된 바와 같음), 새로이 고안된 발명품의 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)은 진동을 감소시키는 데 상당한 효과를 가진다.
도 71 내지 77을 참조하면, 이들은 본 발명의 제5 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들인데, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 작동 홀(61) 주위에 한 그룹의 둥근 개구부 또는 홀(603)들이 원주방향으로 더 배치되고(도 71 내지 73에 도시된 바와 같음), 펌프헤드 바디(60)에 있는, 짝이 되는 각 그룹의 둥근 개구부 또는 홀(603)들 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 환형 포지셔닝 돌기(76)들 주위에 한 그룹의 둥근 돌기(703)들이 더 배치된다(도 75 및 76에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각 그룹의 둥근 돌기(703)들이. 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는, 각 그룹의 대응되는 둥근 개구부 또는 홀(603)들 속으로 완전히 삽입되고(도 77에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 둥근 돌기(703)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 77에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 78 및 79에 도시된 바와 같이, 제5 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 그룹의 둥근 개구부 또는 홀(603)들은 둥근 천공 홀(612)들의 그룹으로 교체될 수 있다.
도 80 및 81에 도시된 바와 같이, 제5 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 그룹의 둥근 개구부 또는 홀(603)들(도 71 내지 73에 도시된 바와 같음)과. 다이아프램 멤브레인(70)에 있는, 대응되는 각 그룹의 둥근 돌기(703)들(도 75 및 76에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 둥근 돌기(630)들(도 80에 도시된 바와 같음) 그룹과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 둥근 개구부 또는 홀(730)들 그룹(도 80에 도시된 바와 같음)으로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각 그룹의 둥근 돌기(630)들이. 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 각 그룹의 둥근 개구부 또는 홀(730)들 속으로 완전히 삽입되고(도 81에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 둥근 함몰부(730)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어져서(도 81에 도시된 바와 같음), 새로이 고안된 발명품의 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)은 진동을 감소시키는 데 상당한 효과를 가진다.
도 82 내지 88을 참조하면, 이들은 본 발명의 제6 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들이다.
펌프헤드 바디(60)에 있는 각 작동 홀(61) 주위에 한 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(604)들 이 원주방향으로 더 배치되고(도 82 내지 84에 도시된 바와 같음), 펌프헤드 바디(60)에 있는, 짝이 되는 각 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(604)들 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 환형 포지셔닝 돌기(76)들 주위에 한 그룹의 정방형 돌기(704)들이 원주방향으로 더 배치된다(도 86 및 87에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각 그룹의 정방형 돌기(704)들이. 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는, 대응되는 각 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(604)들 속으로 완전히 삽입되고(도 88에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 정방형 돌기(704)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 88에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 89 및 90에 도시된 바와 같이, 제6 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(604)들은 정방형 천공 홀(613)들의 그룹으로 교체될 수 있다.
도 91 및 92에 도시된 바와 같이, 제6 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(604)들(도 82 내지 84에 도시된 바와 같음)과. 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 각 그룹의 정방형 돌기(704)들(도 86 및 87에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 정방형 돌기(640)들 그룹(도 91에 도시된 바와 같음)과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 정방형 개구부 또는 홀(740)들 그룹(도 91에 도시된 바와 같음)으로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각 그룹의 정방형 돌기(640)들이. 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 각 그룹의 정방형 개구부 또는 홀(740)들 속으로 완전히 삽입되고(도 92에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 정방형 함몰부(740)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어져서(도 92 및 관련 확대도에 도시된 바와 같음), 새로이 고안된 발명품의 펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)은 진동을 감소시키는 데 상당한 효과를 가진다.
도 93 내지 95를 참조하면, 이들은 본 발명의 제7 실시예에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들인데, 펌프헤드 바디(60)에 있는 각 작동 홀(61) 주위에 동심인 한 쌍의 제1 내부 환형 그루브(605) 및 제2 외부 환형 그루브(606)가 원주방향으로 더 배치되고(도 93에 도시된 바와 같음), 펌프헤드 바디(60)에 있는, 짝이 되는 각 쌍의 제1 내부 환형 그루브(605) 및 제2 외부 환형 그루브(606) 위치에 대응되는 위치에서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 각 환형 포지셔닝 돌기(76)들 주위에 동심인 한 쌍의 제1 내부 돌출 링(705) 및 제2 외부 돌출 링(706)이 원주방향으로 더 배치된다(도 94에 도시된 바와 같음).
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는 각 쌍의 제1 내부 돌출 링(705) 및 제2 외부 돌출 링(706)들이. 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는, 대응되는 각 쌍의 제1 내부 환형 그루브(605) 및 제2 외부 환형 그루브(606)들 속으로 완전히 삽입되고(도 95에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 제1 내부 돌출 링(705)으로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 얻어진다(도 95 및 관련 확대도에 도시된 바와 같음). 이로써 진동이 상당히 감소할 수 있고, 편심 라운들(52) 상의 작용력에 저항하는 데 있어서 모멘트 아암 L2 길이의 안정성이 증진될 수 있다.
도 96 및 97에 도시된 바와 같이, 제7 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 동심인 각 쌍의 제1 내부 환형 그루브(605) 및 제2 외부 환형 그루브(606)들은 동심인 한 쌍의 제1 내부 천공 링(614) 및 제2 외부 천공 링(615)들로 교체될 수 있다.
도 98 및 99에 도시된 바와 같이, 제7 실시예에서, 펌프헤드 바디(60)에 있는 동심인 각 쌍의 제1 내부 환형 그루브(605) 및 제2 외부 환형 그루브(606)들(도 83에 도시된 바와 같음)과. 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 동심인 각 쌍의 제1 내부 돌출 링(705) 및 제2 외부 돌출 링(706)들(도 94에 도시된 바와 같음)은 그들의 결합상태에 영향을 주지 않고, 펌프헤드 바디(60)에 있는 동심의 제1 내부 돌출 링(650) 및 제2 외부 돌출 링(660)들의 쌍(도 98에 도시된 바와 같음)과, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 대응되는 동심의 제1 내부 환형 그루브(750) 및 제2 외부 환형 그루브(760)들의 쌍(도 98에 도시된 바와 같음)으로 바뀌어질 수 있다.
펌프헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)이 조립되면, 펌프헤드 바디(60)의 위 측에 있는 각 쌍의 제1 내부 돌출 링(650) 및 제2 외부 돌출 링(660)들이. 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측에 있는, 대응되는 각 쌍의 제1 내부 환형 그루브(750) 및 제2 외부 환형 그루브(760)들 속으로 완전히 삽입되고(도 99에 도시된 바와 같음), 그 결과 본 발명의 작동 중에 있어서, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 제1 내부 환형 그루브(750)로부터 환형의 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 얻어진다(도 99에 도시된 바와 같음). 이로써, 진동이 상당히 감소할 수 있고, 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2의 길이를 유지하는 데 있어 안정성이 증진될 수 있다.
도 100 내지 102를 참조하면, 이들은 본 발명의 제8 실시예 변형에 따른, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프에 대한 도면들이다.
본 변형에서, 실린더형 편심 라운들(52)은, 편심 라운들 마운트(500)에 있는 전도된 원뿔대형 편심 라운들(inverted frustoconical eccentric roundle)(502)로 변형되었다.
이 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)은 일체형의 전도된 원뿔대 측면(506) 및 경사진 상부 링(508)을 포함하여서, 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)의 외경은 증가하지만, 펌프헤드 바디(60)에 있는 작동 홀(61)의 내경보다는 여전히 작으며, 경사진 상부 링(508)은 환형의 포지셔닝 그루브(505) 및 전도된 원뿔대 측면(506) 사이에 연장된다.
도 103 내지 105는 본 발명의 제8 실시예에서의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 변형된 작동을 보여주는 도면들이다.
첫째로, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트(40)가 회전 구동되어서, 편심 라운들 마운트(500) 상의 3개의 원뿔대형 편심 라운들(502)들이 순차적인 상하 왕복행정을 지속적으로 움직이게 된다.
둘째로, 3개의 원뿔대형 편심 라운들(502)들의 상하 왕복행정에 의해, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들이 순차적으로 구동되어 상하 변위로 움직이게 된다.
셋째로, 본 발명에서의 원뿔대형 편심 라운들(502)이 상향 행정으로 움직여 피스톤 작용 존(74)이 상향으로 변위되면, 작용력 F가 다이아프램 멤브레인(70)의 대응되는 환형 포지셔닝 돌기(76) 및 외부 상승 림(71) 사이의 일부 부분을 비스듬하게 잡아당기게 될 것이다.
결과적으로, 편심 라운들 마운트(500)에 경사진 상부 링(508)이 포함되어 있어서, 종래의 튜브형 편심 라운들(502)에 있는 둥근형태의 숄더(57)로부터 초래되는 높은 주파수의 압착 현상(도 105에 점선으로 표시된 바와 같음)에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 파손이 없어지고, 작용력 F에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 반발력 Fs가 엄청나게 줄어들게 된다. 한편 전도된 원뿔대 측면(506)으로 인해, 원뿔대형 편심 라운들(502)의 외경이 비록 커지더라도, 원뿔대형 편심 라운들(502) 및 펌프헤드 바디에 있는 작동 홀(61) 사이에 충돌의 가능성이 없어진다.
또한, 동일한 작용력 F 하에서, 반발력 Fs는 접촉 면적에 반비례한다. 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)의 확대된 외경으로 인해, 경사진 상부 링(508)이 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측과 접촉하는 면적이 증가하여서(도 105에서 링 A로 표시된 바와 같음), 본 발명의 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)에 대한 반발력 Fs의 모든 분포 성분들이 더욱 감소한다.
따라서, 본 발명의 이 실시예에서의 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)은 적어도 다음과 같은 이득들을 제공해준다.
1. 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)의 결과로, 높은 주파수의 펌핑 작용을 지탱하기 위한 다이아프램 멤브레인(70)의 내구성이 실질적으로 증가한다.
2. 높은 주파수의 압착 현상의 결과로 낭비되는 전류가 줄어들기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 전력 소모량이 엄청나게 줄어든다.
3. 전력 소모량이 적기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 작동 온도가 엄청나게 감소한다.
4. 높은 작동 온도로 인해 가속되는 노화에 의해 악화되는, 압축 다이아프램 펌프 내의 노화된 윤할제로부터 초래되는 바람직하지 못한 베어링 소음이 거의 없어진다.
5. 본 발명의 전도된 원뿔대형 편심 라운들(502)에 대한 반발력 Fs의 모든 분포 성분들이 줄어들기 때문에, 압축 다이아프램 펌프의 사용 수명이 더 연장된다.
도 106 내지 109는 본 발명의 제8 실시예에서의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 개조를 보여주는 도면들인데, 실린더형 편심 라운들(52)은 편심 라운들 마운트(500)에 있는 조합 편심 라운들(combinational eccentric roundel)(502)에 의해 교체된다. 이 조합 편심 라운들(502)은 라운들 마운트(511) 및 탈착이 가능한 전도된 원뿔대형 라운들 요크(inverted frustoconical roundel yoke)(521)를 포함하며, 이 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)의 외경은 커지지만, 펌프헤드 바디(60)에 있는 작동 홀(61)의 내경보다는 여전히 작으며, 라운들 마운트(511)는 2개의 층을 가지는데, 내측을 향하는 크레센트 면(crescent surface)(512)을 지닌 하부층 베이스와, 중앙에 암나사산의 구멍(514)을 지닌 상부층 돌출 실린더(513)를 포함한다. 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)는 대응되는 라운들 마운트(511) 위에 끼위지며, 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)는, 3개 층의 일체형 중공의 원뿔대 구조로서, 적층된 상부 구멍(523), 중간 구멍(524) 및 하부 구멍(525)을 포함하고, 또한 전도된 원뿔대 측면(522)과, 상부 구멍(523)으로부터 전도된 원뿔대 측면(522)으로 연장되는 경사진 상부 링(526)을 포함하며, 상부 구멍(523)의 구멍 직경은 돌출 실린더(513)의 외경보다 크고, 중간 구멍(524)의 구멍 직경은 돌출 실린더(513)의 외경과 거의 같고, 하부 구멍(525)의 구멍 직경은 라운들 마운트(511)에 있는 하부층 베이스의 외경과 거의 같다. 그리고 라운들 요크(521) 및 이에 대응되는 라운들 마운트(511)의 상대적인 회전을 방지하게끔, 크레센트가 하부 구멍의 대응되는 면과 맞물리게 된다. 라운들 마운트(511)에 원뿔대형 라운들 요크(521)가 끼워지면, 돌출 실린더(513) 및 상부 구멍(523)의 내측 벽 사이에 포지셔닝 환형 그루브(515)가 형성된다(도 108 및 109에 도시된 바와 같음).
도 110 및 113은 본 발명의 제8 실시예의 상술한 개조에 따른, 복합적 효과들을 지닌압축 다이아프램 펌이 조립된 방식을 보여주고 있다.
첫째로, 라운들 마운트(511) 위에 원뿔대형 라운들 요크(521)가 끼워진다.
둘째로, 다이아프램 멤브레인(70)의 3개의 모든 환형 포지셔닝 돌기(76)들이, 편심 라운들 마운트(500)의 3개의 조합 편심 라운들(502)들에 있는 대응되는 포지셔닝 환형 그루브(515)들 속으로 삽입된다.
마지막으로, 각각의 체결 스크류(1)가, 대응되는 펌핑 피스톤(80)의 층진 홀(81)과 다이아프램 멤브레인(70)의 피스톤 작용 존(74)에 있는 각각의 대응되는 작용 존 홀(75)을 관통하여 삽입되고, 그 다음, 편심 라운들 마운트(500)의 3개의 라운들 마운트(511)들에 있는 대응되는 3개의 암나사산의 구멍(514)들 속에 체결 스크류(1)가 단단히 나사체결되어, 다이아프램 멤브레인(70) 및 3개의 펌핑 피스톤(80)들이 확고하게 조립된다(도 110에 도시된 바와 같음).
도 111 및 113은 본 발명의 제8 실시예에서의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 상술한 개조된 것에 대한 작동을 보여주는 도면들이다.
첫째로, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력 샤프트(11)에 의해 와블 플레이트(40)가 회전 구동되어서, 편심 라운들 마운트(500) 상의 3개의 조합 편심 라운들(502)들이 순차적인 상하 왕복행정을 지속적으로 움직이게 된다.
둘째로, 3개의 조합 편심 라운들(502)들의 상하 왕복행정에 의해, 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74)들이 순차적으로 구동되어 상하 변위로 움직이게 된다.
셋째로, 본 발명에서의 조합 편심 라운들(502)이 상향 행정으로 움직여 피스톤 작용 존(74)을 상향으로 변위시키면, 작용력 F가 다이아프램 멤브레인(70)의 대응되는 환형 포지셔닝 돌기(76) 및 외부 상승 림(71) 사이 일부 부분을 비스듬하게 잡아당기게 될 것이다.
결과적으로, 편심 라운들 마운트(500)의 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)에 경사진 상부 링(526)이 포함되어 있어서, 도 113에 점선으로 표시된 바와 같이, 종래의 튜브형 편심 라운들에 있는 둥근형태의 숄더(57)로부터 초래되는 높은 주파수의 압착 현상에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 파손 가능성이 없어지고, 또한 작용력 F에 의해 야기되는 다이아프램 멤브레인(70)의 반발력 Fs가 엄청나게 줄어든다(도 112에 도시된 바와 같음).
또한, 동일한 작용력 F 하에서, 반발력 Fs는 접촉 면적에 반비례한다. 전도된 원뿔대형 편심 라운들 요크(521)의 확대된 외경으로 인해, 경사진 상부 링(508)이 다이아프램 멤브레인(70)의 바닥 측과 접촉하는 면적이 증가하여서(도 113에서 링 A로 표시된 바와 같음), 본 발명의 전도된 원뿔대형 편심 라운들 요크(521)에 대한 반발력 Fs의 모든 분포 성분들이 더욱 감소한다.
이러한 본 발명의 제8 실시예의, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프의 개조에 대한 제작은 다음과 같다.
첫째로, 라운들 마운트(511) 및 편심 라운들 마운트(500)가 하나의 일체형 몸체로 함께 제작된다.
둘째로, 원뿔대형 라운들 요크(521)가 별개의 독립체로서 별도로 제작된다.
마지막으로, 원뿔대형 라운들 요크(521) 및 라운들 마운트(511)의 일체형 몸체가, 편심 라운들 마운트(500)과 함께 조립되어, 하나의 통합된 독립체가 되고, 도 108 및 109에 잘 도시된 바와 같은 조립된 편심 라운둘(502)을 형성한다.
이로써, 조합 편심 라운들(502) 발명품은 대량 생산 조건을 만족시킬 뿐만 아니라, 전체적인 제조 경비도 절감시킨다.
본 발명의 원뿔대형 라운들 요크(521)를 지닌 편심 라운들(502)은 적어도 다음과 같은 이득들을 제공해준다.
1. 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)를 포함함으로써, 높은 주파수의 펌핑 작용을 지탱하기 위한 다이아프램 멤브레인(70)의 내구성이 실질적으로 증가한다.
2. 높은 주파수의 압착 현상의 결과로 낭비되는 전류가 줄어들기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 전력 소모량이 엄청나게 줄어든다.
3. 전력 소모량이 줄어들기 때문에 압축 다이아프램 펌프의 작동 온도가 엄청나게 감소한다.
4. 압축 다이아프램 펌프 내에서 온도에 의해 가속되는 윤할제의 노화로부터 초래되는 바람직하지 못한 베어링 소음이 거의 없어진다.
5. 본 발명의 전도된 원뿔대형 라운들 요크(521)에 대한 반발력 Fs의 모든 분포 성분들이 더 줄어들기 때문에, 압축 다이아프램 펌프의 사용 수명이 더 연장된다.
6. 본 발명은 대량 생산에 적합하기 때문에, 압축 다이아프램 펌프의 제조 경비가 줄어든다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 전체적인 경비를 증가시키지 않으면서 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인에 대한 간단하고 새로이 고안된 결합 방법에 의해 압축 다이아프램 펌프에서의 진동 감소 효과를 실질적으로 달성할 수 있어서, 본 발명은 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 발생하는 진동 유발 소음 및 공진 흔들림의 모든 문제들을 해결할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실린더형 편심 라운들들에 있어서 단순한 경사진 상부 링의 도움으로, 압축 다이아프램 펌프 내의 다이아프램 멤브레인의 사용 수명이 2배로 증가할 수 있으며, 이는 가치있는 산업의 적용 가능성을 가지는 것이다.

Claims (23)

  1. 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프(compressing diaphragm pump)로서, 상기 압축 다이아프램 펌프는 모터와, 모터 하우징에 고정된 펌프헤드 바디(pump head body)와, 상기 펌프헤드 바디의 하부 측에 위치하는 라운들 마운트(roundel mount)와, 각각 상부면 및 상기 상부면에 형성된 체결구멍을 가지는 복수의 편심 라운들들(eccentric roundels)을 포함하고, 상기 편심 라운들들은 상기 펌프헤드 바디에 있는 작동 홀들(opertating holes)을 통해 연장되게끔 상기 라운들 마운트 상에 장착되고, 다이프램 멤브레인이 상기 펌프헤드 바디의 상부 측에 위치하면서 상기 작동 홀들을 통해 상기 편심라운들들에 고정되고, 상기 다이아프램 멤브레인의 움직임에 따라 복수의 펌핑 피스톤들이 펌핑 작용(pumping action)으로 움직이게끔 배치되며,
    상기 라운들 마운트는 와블 플레이트(wobble plate) 상에 놓여져, 모터에 의한 와블 플레이트의 회전은 라운들 마운트가 흔들리게 하고, 결과적으로 편심 라운들들의 순차적인 상하 운동을 초래하고, 상기 편심 라운들들의 순차적인 상하 운동은 펌핑 피스톤들의 순차적인 왕복운동을 야기하며,
    상기 펌프헤드 바디는, 펌프헤드 바디의 상부 측에 있는 각 작동 홀에 적어도 하나의 제1 만곡형 진동 감소 포지셔닝 구조물(first curved vibration-reducing positioning structure)을 포함하며,
    상기 다이아프램 멤브레인은, 펌프헤드 바디에 있는 상기 적어도 하나의 제1 만곡형 진동 감소 포지셔닝 구조물의 위치에 대응되는, 다이아프램 멤브레인 상의 각자의 위치에 적어도 하나의 제2 만곡형 포지셔닝 구조물을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제1 만곡형 포지셔닝 구조물은, 대응되는 상기 적어도 하나의 제2 만곡형 포지셔닝 구조물과 결합하여서, 상기 다이아프램 멤브레인의 운동에 의한 펌핑 중에, 작용력에 의해 발생되는 모멘트 아암(moment arm)을 줄이고, 이로써 상기 운동 중에 보다 작은 토크를 발생하여 진동 및 진동소음의 강도를 줄이며,
    상기 다이아프램 멤브레인은, 상기 편심 라운들들 각각의 상부면에 있는 각자의 환형 포지셔닝 그루브(annular positioning groove)와 결합하게끔 배치된 복수의 환형 플랜지들을 더 포함하며,
    각 편심 라운들의 상부면의 단면은 수평에 대해 경사져서, 상기 편심 라운들 각자의 수직 측면 또는 전도된 원뿔대 측면(inverted frustoconical flank) 및 상기 환형 포지셔닝 그루브 각자 사이에 경사진 상부 링(sloped top ring)을 형성하여, 다이아프램 펌프의 작동 중에 작용력(acting force)의 가해짐에 반응하여 생기는, 다이아프램 멤브레인의 반발력 성분들의 분포 선형성(linearity of a distribution)을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터는 출력 샤프트(output shaft)를 포함하고, 상기 와블 플레이트는 일체형의 돌출 캠-로우브드 샤프트(integral protruding cam-lobed shaft) 및 피스톤 밸브 어셈블리(piston valvular assembly)를 포함하며,
    상기 모터의 상기 출력 샤프트는, 상기 와블 플레이트에 있는 샤프트 커플링 홀을 통해 연장되어 상기 와블 플레이트를 회전시키며;
    상기 와블 플레이트의 상기 일체형 돌출 캠-로우브드 샤프트는 상기 편심 라운들 마운트의 중앙 베어링을 통해 연장되며;
    상기 펌프헤드 바디는, 상기 와블 플레이트 및 상기 편심라운들 마운트를 내부에 포함하게끔 상기 모터의 상부 섀시(upper chassis)에 단단히 고정되고, 상기 펌프헤드 바디는, 상기 복수의 편심 라운들들 위치들에 대응되는 위치들에 배치된 복수의 작동 홀들을 포함하고, 각 작동 홀은 상기 편심 라운들들 중 대응되는 하나를 제각기 수용하기 위해 상기 편심 라운들들 중 대응되는 하나의 외경보다 약간 큰 내경을 가지며;
    상기 다이아프램 멤브레인은 반-강체의 탄성 재질(semi-rigid elastic material)로 만들어져 상기 펌프헤드 바디 위에 놓이고, 상기 다이아프램 멤브레인은 적어도 하나의 상승 림(raised rim)과, 상기 적어도 하나의 상승 림과 연결되고 균등하게 이격된 복수의 방사상 상승 파티션 리브들(radial raised partition ribs)을 포함하여 동등한 피스톤 작용 존들(piston acting zones)을 형성하고, 각 피스톤 작용 존은 내부에, 상기 편심 라운들들 각자에 있는 체결구멍(fastening hole)의 위치에 대응하는 위치에 형성된 작용 존 홀(acting zone hole)을 가지며;
    각 펌핑 피스톤은 층진 홀(tiered hole)을 가지고, 체결부재(fastening member)가 각 펌핑 피스톤의 층진 홀과, 다이아프램 멤브레인에 있는 대응되는 각 피스톤 작용 존의 작용 존 홀을 관통하여, 편심 라운들들의 각자에 있는 체결구멍 각자 속으로 연장되어, 상기 다이아프램 멤브레인 및 각각의 펌핑 피슨톤들을 상기 편심 라운들 마운트에 있는 대응되는 편심 라운들들에 고정시키며;
    상기 다이아프램 멤브레인을 덮으면서 상기 다이아프램 멤브레인 주변에 밀봉 결합에 의해 단단히 고정되는 상기 피스톤 밸브 어셈블리는, 중앙 포지셔닝 구멍(central positioning bore)을 가지는 중앙 아웃렛 마운트(central outlet mount)와, 원주방향으로 균등하게 위치하는 다수의 아웃렛 포트들(outlet ports)을 각기 포함하는 복수의 동등한 섹터들(a plurality of equivalent sectors)과, 중앙 포지셔닝 섕크(central positioning shank)를 지닌 T-형상의 플라스틱 역류 방지 밸브(anti-backflow valve)와, 복수의 원주방향의 인렛 마운트(inlet mount)들을 포함하고, 상기 인렛 마운트들 각각은, 원주방향으로 균등하게 위치하는 다수의 인렛 포트들 및 상기 인렛 마운트 각자에 장착된 전도된 중앙 피스톤 디스크(inverted central piston disk)를 포함하여, 각 피스톤 디스크는, 대응되는 다수의 인렛 포트들 그룹 각각에 대해 밸브로서의 역할을 하고, 상기 플라스틱 역류 방지 밸브의 중앙 포지셔닝 섕크는, 중앙 아웃렛 마운트의 중앙 포지셔닝 구멍과 결합하여, 둥근 중앙 아웃렛 마운트에 있는 상기 다수의 아웃렛 포트들은 복수의 인렛 마운트들과 소통하고, 상기 다이아프램 멤브레인이 피스톤 밸브 어셈블리 주변에 단단히 고정되면, 각 인렛 마운트와, 다이아프램 멤브레인에 있는 대응되는 피스톤 작용 존 내에는 밀폐된 예비 물 가압 챔버(hermetic preliminary water-pressurizing chamber)가 형성되어서, 상기 예비 물 가압 챔버 각각의 일 단부가 상기 인렛 포트들 중 대응되는 하나와 소통가능하게 되며;
    상기 피스톤 밸브 어셈블리, 펌핑 피스톤 및 다이아프램 멤브레인을 내부에 포함하게끔, 펌프헤드 바디 위를 덮어씌우는 펌프 헤드 커버는 물 인렛 오리피스(water inlet orifice) 및 물 아웃렛 오리피스(water outlet orifice)를 포함하고, 상기 펌프 헤드 커버는 다이아프램 멤브레인 및 피스톤 밸브 어셈블리의 조립체에 밀폐식으로 부착되고, 환형의 리브 링(annular rib ring)의 내벽에 의해 형성된 캐비티 및 피스톤 밸브 어셈블리의 중앙 아웃렛 마운트 사이에는 고압의 물 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 포지셔닝 구조물은 베이직 만곡형 그루브(basic curved groove), 만곡형 슬롯(curved slot), 만곡형 개구부들 세트, 만곡형 돌기 및 만곡형 돌기들 세트 중 적어도 하나를 포함하고, 펌프헤드 바디에 있는 각 작동 홀의 상부 측 주위에 원주방향으로 배치되며;
    상기 적어도 하나의 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물은 베이직 만곡형 돌기(basic curved protrusion), 만곡형 돌기들 세트, 만곡형 그루브, 만곡형 슬롯 및 만곡형 개구부들 세트 중 하나를 포함하고, 펌프헤드 바디에 있는 제1 포지셔닝 구조물 각각의 위치에 대응되는 위치에, 다이아프램 멤브레인의 바닥 측에 있는 각 동심의 환형 포지셔닝 돌기 주위에 원주방향으로 배치되어서, 펌프헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인을 조립하면, 다이아프램 멤브레인의 바닥 측에 있는 각각의 제2 포지셔닝 구조물이, 펌프헤드 바디의 상부 측에 있는 대응되는 제1 포지셔닝 구조물 각각과 결합되어, 피스톤들의 상하 운동에 응하는 다이아프램 멤브레인의 운동에 의해 발생되는 모멘트 아암(moment arm)은 제1 진동 감소 구조물들 및 제2 진동 감소 구조물들의 주변 사이에 연장됨으로써, 상기 다이아프램의 운동으로부터 초래되는 진동들을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디의 적어도 하나의 만곡형 그루브 또는 슬롯을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물은 다이아프램 멤브레인으로부터 연장되는 적어도 하나의 만곡형 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디로부터 연장되는 적어도 하나의 만곡형 돌기를 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인의 적어도 하나의 만곡형 그루브 또는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디의 한 쌍의 만곡형 그루브들을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인으로부터 연장되는 한 쌍의 만곡형 돌기들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디로부터 연장되는 한 쌍의 만곡형 돌기들을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인의 한 쌍의 만곡형 그루브들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디의 만곡형 개구부들 세트이고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인으로부터 연장되는 만곡형 돌기들 세트인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개구부들은 둥근 개구부들 또는 정방형 개구부들인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디로부터 연장되는 만곡형 돌기들 세트이고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인의 만곡형 개구부들 세트인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 돌기들은 둥근 돌기들 또는 정방형 돌기들인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디의 적어도 하나의 함몰된 링(indented ring)을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인으로부터 돌출되는 적어도 하나의 환형 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디의 한 쌍의 함몰된 링들을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인으로부터 돌출되는 한 쌍의 링 구조물들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 펌프헤드 바디로부터 돌출되는 한 쌍의 링 구조물들을 포함하고, 상기 제2 진동 감소 포지셔닝 구조물 각각은 다이아프램 멤브레인의 한 쌍의 함몰된 링들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 편심 라운들 각각은 실린더형 편심 라운들인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 편심 라운들 각각은 전도된 원뿔대형 편심 라운들이며, 상기 전도된 원뿔대형 편심 라운들의 최대 직경은 펌프헤드 바디에 있는 상기 작동 홀들 중 대응되는 하나의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전도된 원뿔대형 편심 라운들들 각각은 2층의(two-layered) 편심 라운들 구조물을 형성하게끔, 라운들 마운트 상에 장착된 분리가능한 전도된 원뿔대형 라운들 요크(separable inverted frustoconical roundel yoke)와, 라운들 마운트에 고정된 마운팅 부분(mounting portion)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전도된 원뿔대형 편심 라운들들 각각의 마운팅 부분은 라운들 마운트와 일체형으로 제작되고, 상기 전도된 원뿔대형 라운들 요크들은 별도로 제작되는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 전도된 원뿔대형 편심 라운들들 각각의 마운팅 부분은, 내측으로 향하는 포지셔닝 면(inwardly-facing positioning surface)을 지닌 베이스와, 상기 베이스로부터 상향으로 연장되면서 중앙의 암나사산의 구멍(central female-threaded bore)을 지닌 실린더를 포함하고, 상기 전도된 원뿔대형 요크들 각각은 상부 구멍, 중간 구멍 및 하부 구멍을 포함하며, 상기 중간 구멍의 직경은 마운팅 부분 실린더의 직경과 거의 동일하고, 상기 상부 구멍의 직경은 마운팅 부분 실린더의 직경보다 크고, 상기 하부 구멍의 직경은 마운팅 부분 베이스의 직경과 거의 동일하며, 상기 하부 구멍은 상기 베이스 위에 끼워지고, 상기 중간 구멍은 상기 실린더 위에 끼워지며, 상기 환형 포지셔닝 그루브는 상기 실린더 및 상기 상부 구멍의 내벽 사이의 공간에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 편심 라운들들, 상기 펌프헤드 바디에 있는 상기 작동 홀들, 상기 피스톤 작용 존들 및 상기 펌핑 피스톤들의 수량은 각기 3개인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  21. 제2항에 있어서,
    상기 다이아프램 멤브레인의 상기 적어도 하나의 상승 림은 내부 상승 림이고, 상기 다이아프램 멤브레인은 평행한 외부 상승 림을 포함하고, 상기 피스톤 밸브 어셈블리는 하향으로 연장되는 상승 림을 포함하며, 상기 다이아프램 멤브레인이 상기 피스톤 밸브 어셈블리 주변에 단단히 고정되면, 상기 피스톤 밸브 어셈블리의 상기 하향으로 연장되는 상승 림이 상기 다이아프램 멤브레인의 상기 내부 상승 림 및 외부 상승 림 사이에 연장되어 주변의 밀봉(peripheral seal)을 제공해주는 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 모터는 브러시 모터(brushed motor)인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 모터는 브러시리스 모터(brushless motor)인 것을 특징으로 하는, 복합적 효과들을 지닌 압축 다이아프램 펌프.
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