KR20170020826A - 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조 - Google Patents

압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조 Download PDF

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Abstract

압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조는 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 맴브레인을 특징으로 한다. 펌프 헤드 바디는 3개의 작동 홀 및 각각의 작동 홀의 상부 면을 둘러싸고 원주에 배치되는 제1 곡선 진동-저감 포지셔닝 구조를 포함한다. 다이아프램 맴브레인은, 3개의 동등한 피스톤 작용 존 및 제1 진동-저감 포지셔닝 구조의 위치에 대응하는 위치에 배치되는 제2 곡선 진동-저감 포지셔닝 구조를 포함한다. 그루브들, 슬롯들, 관통구들 또는 돌기들 일 수 있는 펌프 헤드 바디의 제1 포지셔닝 구조는, 돌기들, 그루브들, 슬롯들 또는 관통구들 일 수 있는 다이아프램 맴브레인의 대응하는 제2 포지셔닝 구조와 결합하여 다이아프램 맴브레인의 움직임에 의한 펌핑 동안에 발생되는 모멘트 아암을 감소시키며, 그로인해 진동 강도 및 진동 소음이 줄어들게끔 낮은 토크가 발생한다.

Description

압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조{VIBRATION-REDUCING STRUCTURE FOR COMPRESSING DIAPHRAGM PUMP}
본 발명은, RO(역삼투)정화시스템에서 사용되는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조에 관한 것으로, 특히 상기 구조가 RO 정화시스템의 하우징에 설치될 때 RO 정화시스템의 하우징이 지닌 공명 진동(consonant vibration)에 의해 초래되는 성가신 소음이 제거되도록 펌프의 진동 강도를 감소시킬 수 있는 구조에 관한 것이다.
종래의 압축 다이아프램 펌프는, RO(역삼투)정화기 또는 RO(역삼투) 물 정화시스템에 독점적으로 사용되는데, U.S. 특허 번호 4396357, 4610605, 5476367, 5571000, 5615597, 5626464, 5649812, 5706715, 5791882, 5816133, 6048183, 6089838, 6299414, 6604909, 6840745 및 6892624 에 개시되어 있다. 종래의 압축 다이아프램 펌프(compressing diaphragm pumps)는, 도 1 내지 9에 도시된 바와 같이, 출력샤프트(11,output shaft)를 지닌 브러쉬(brushed) 모터(10), 모터 상부 섀시(30,motor upper chassis), 일체의 돌출 캠-로우브드 샤프트(integral protruding cam-lobed shaft)를 지닌 떨림판(40,wobble plate), 편심 원형 마운트(50,eccentric roundel mount), 펌프 헤드 바디(60,pump head body), 다이아프램 맴브레인(70,diaphragm membrane), 3개의 펌핑 피스톤(80,pumping piston), 피스톤 밸브 어셈블리(90,piston valvular assembly) 및 펌프 헤드 커버(20,pump head cover)를 본질적으로 포함한다.
모터 상부 섀시(30)는, 모터(10)의 출력샤프트(11)가 연장되어 관통하는 베어링(31)을 포함한다. 또한 모터 상부 섀시(30)는, 상부 환형 리브 링(32)의 림으; 원주에 균등하게(evenly and circumferentially) 배치된 몇개의 고정구멍(33,fastening bores)을 지닌 상부 환형 리브 링(32,upper annular rib ring)을 포함한다.
떨림판(40)은, 모터(10)의 대응하는 모터 출력샤프트(11)가 연장되어 관통하는 샤프트 커플링 홀(41,shaft coupling hole)을 포함한다.
편심 원형 마운트(50)는, 떨림판(40)의 대응하는 일체의 돌출 캠-로우브드 샤프트를 마운트의 기저에 수용하기 위한 중앙 베어링(51)을 포함하며, 마운트 상의 원주에 균등하게 배치되는 편심 원형판(52,eccentric roundels)을 포함한다. 각각의 편심 원형판(52)은 원형판의 수평 플러시 상단 면(53,horizontally flush top face)에 형성되는 스크류-스레디드 보어(54,screw-threaded bore) 및 환형 포지셔닝 그루브(55,annular positioning groove)를 갖는다.
펌프 헤드 바디(60,pump head body)는, 일체의 돌출 캠-로우브드 샤프트를 지닌 떨림판(40) 및 편심 원형 마운트(50)를 둘러싸게(포함하게)끔 모터 상부 섀시(30)의 상부 환형 리브 링(32)을 커버하며, 원주에 균등하게 배치된 3개의 작동 홀(61)을 포함한다. 각각의 작동 홀(61,operating holes)은, 각각의 대응하는 편심 원형판(52)을 수용하기 위해, 편심 원형 마운트(50)의 편심 원형판(52)의 외경보다 약간 큰 내경을 갖으며, 하부 환형 플랜지(62,lower annular flange)가 모터 상부 섀시(30)의 대응하는 상부 환형 리브 링(32)과 결합되기 위해 펌프 헤드 바디의 아래에 형성되며, 몇개의 고정구멍(63,fastening bores)이 펌프 헤드 바디(60)의 원주 주위에 균등하게 배치된다.
다이아프램 맴브레인(70,diaphragm membrane)은, 반-강체 탄성 재료로부터 압출 성형(extrusion-molded)되어 펌프 헤드 바디(60) 상에 위치되며, 평행한 한쌍의 외부 상승 림(71,outer raised rim) 및 내부 상승 림(72,inner raised rim) 뿐 아니라 균등하게 이격된 방사상의 3개의 상승 파티션 리브(73,partition ribs)를 포함하며, 각각의 방사상의 상승 파티션 리브(73)의 각 단부는 밀봉 상승 림(71)과 연결된다. 다이아프램 맴브레인(70)은 또한 방사상 상승 파티션 리브(73)에 의해 분할되어 형성되는 3개의 동등한(equivalent) 피스톤 작용 존(74,piston acting zones)을 포함하는데, 상기 각각의 피스톤 작용 존(74)에는 편심 원형 마운트(50)의 각각의 스크류-스레드 보어(54,screw-threaded bores)와 대응하는 작용 존 홀(75,acting zone holes)이 만들어지고, 각각의 작용 존 홀(75)에 대한 환형 포지셔닝 돌기(76,annular positioning protrusion)가 다이아프램 맴브레인(70)의 저면(bottom side)에 형성된다.(도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이).
펌핑 피스톤(80,pumping piston)은 각각 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 각각의 피스톤 작용 존(74)에 배치된다. 각 펌핑 피스톤(80)은 펌핑 피스톤을 관통하여 연장되는 계층형 홀(81,tiered hole)을 갖는다. 다이아프램 맴브레인(70)의 환형 포지셔닝 돌기(76)가 편심 원형 마운트(50)의 편심 원형판(52)에 있는 대응하는 환형 포지셔닝 그루브(55)로 삽입된 후에, 각각의 고정 스크류(1,fastening screws)가 각각의 펌핑 피스톤(80)의 계층형 홀(81) 및 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 각각의 대응하는 피스톤 작용 존(74)의 작용 존 홀(75)을 관통해 삽입되어서, 다이아프램 맴브레인(70) 및 3개의 펌핑 피스톤(80)이 편심 원형 마운트(50)에 있는 대응하는 3개의 편심 원형판(52)의 스크류-스레디드 보어(54)에 단단히 스크류고정될 수 있다(도 9에 도시된 확대도에서 볼 수 있는 바와 같이).
상기 피스톤 밸브 어셈블리(90)는, 다이아프램 맴브레인(70) 상을 적절하게 커버하며, 다이아프램 맴브레인(70)의 외부 상승 림(71,outer raised rim) 및 내부 상승 림(72,inner raised rim)사이에 삽입되기 위해 하향으로 연장되는 상승 림(91,raised rim), 3개의 동등한 섹터(equivalent sectors)와 중앙 포지셔닝 보어(93,central positioning bore)를 갖는 중앙 둥근 배출 마운트(92,central round outlet mount)를 포함하는데, 각각의 섹터는 균등하게 원주에 위치되는 다수의 배출 포트(95,outlet ports)를 포함하며, 중앙 포지셔닝 섕크(central positioning shank)를 지닌 T-형상의 플라스틱 역류 방지 밸브(94,anti-backflow valve)를 포함하며, 그리고 3개의 원주에 인접한 유입 마운트(96,inlet mount)를 포함하는데, 각각의 유입 마운트는 균등하게 원주에 위치되는 다수의 유입 포트(97,inlet ports) 및 인버트 중앙 피스톤 디스크(98,inverted central piston disk) 각각을 포함하는데 각 피스톤 디스크는 다수의 유입 포트(97)의 대응하는 그룹 각각에 대해 밸브로서 이용하며, 여기에서 플라스틱 역류 방지 밸브(94)의 포지셔닝 섕크는 중앙 배출 마운트(92)의 중앙 포지셔닝 보어(93)와 결합되므로 중앙의 둥근 배출 마운트(92)에 있는 다수의 배출 포트(95)는 3개의 유입 마운트(96)와 소통하며, 그리고 밀폐-봉인된(hermetically-sealed) 예비 물-가압 챔버(26)는, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 외부 상승 림(71) 및 내부 상승 림(72) 사이에 하향-연장되는 상승 림(91)의 삽입시에, 각각의 유입 마운트(96) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 피스톤 작용 존(74) 내에 형성되어서 각각의 예비 물-가압 챔버(26)의 일단은 대응하는 각각의 유입 포트(97)와 소통한다(도 9에 관련된 확대도로 도시된 바와 같이);
그리고, 펌프 헤드 커버(20)는, 피스톤 밸브 어셈블리(90), 펌핑 피스톤(80) 및 다이아프램 맴브레인(70)을 둘러싸게(포함하게)끔 펌프 헤드 바디(60)를 커버하며, 물 유입 오리피스(21,water inlet orifice), 물 배출 오리피스(22,water outlet orifice) 및 몇개의 고정구멍(23,fastening bores)을 포함한다. 계층형 림(24,tiered rim) 및 환형 리브 링(25,annular rib ring)이 펌프 헤드 커버(20)의 내부 아래(저부)에 배치되므로 다이아프램 맴브레인(70) 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 조립(체)의 외부 림(outer rim)은 계층형 림(24)에 밀폐되어 부착될 수 있다(도 9의 확대도에 도시된 바와 같이). 고압-물 챔버(27)는, 중앙 배출 마운트(92)의 림 상에 환형 리브 링(25)의 바닥을 압박함에 의해, 환형 리브 링(25)의 내벽(inside wall)에 의해 형성된 캐비티(cavity) 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 중앙 배출 마운트(92) 사이에 형성된다(도 9에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 커버(20)의 대응하는 각각의 고정구멍(23) 및 펌프 헤드 바디(60)에 있는 대응하는 각각의 고정구멍(63)을 통해서 각각의 고정볼트(2)를 실행시키며, 그리고는 모터 상부 섀시(30)에 펌프 헤드 커버(20) 및 펌프 헤드 바디(60)가 단단히 스크류 결합되게끔 모터 상부 섀시(30)에 있는 각각의 대응하는 고정구멍(33)을 통해 각각의 고정볼트(2) 상에 너트(3)를 끼워넣어(putting), 종래의 압축 다이아프램 펌프의 전체 조립이 완료된다(도 1 내지 9에 도시된 바와 같이).
도 10 및 도 11은 도 1 내지 도 9의 종래의 압축 다이아프램 펌프의 실질적인 작동모드를 도시한 도면들이다.
첫째로, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력샤프트(11)에 의해 떨림판(40)이 가동되어 회전하며 편심 원형 마운트(50) 상의 3개의 편심 원형판(52)이 연속하여 지속적으로 상하 왕복 행정(reciprocal stroke)으로 움직인다.
둘째로, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74) 및 3 개의 펌핑 피스톤(80)은 그 동안에 3개의 편심 원형판(52)의 상하 왕복 행정에 의해 연속해서 가동되어 상하 변위(displacement)로 움직인다.
셋째로, 편심 원형판(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 유입 오리피스(21) 및 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 유입 포트(97)를 통해 예비-가압 챔버(26,preliminary-pressurizing chamber)로 흘러 들어온다(도 10의 확대도에서 W로부터 연장되는 화살표에 의해 표시된 바와 같이).
*넷째로, 편심 원형판(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 W 를 압축하여 수압을 80psi-100psi 의 범위까지 증가시킨다. 그 결과 가압된 물 Wp 는 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 플라스틱 역류방지 밸브(94)를 밀어서 개방상태가 되게 한다.
다섯째로, 피스톤 밸브 어셈블리(90)의 플라스틱 역류방지 밸브(94)가 밀려서 개방상태가 되면, 예비-가압 챔버(26) 내의 가압된 물 Wp는 중앙 배출 마운트(92)의 대응하는 섹터에 대한 배출 포트(95)의 그룹을 통해 고압-물 챔버(27)로 지향되며, 그리고는 펌프 헤드 커버(20)의 물 배출 오리피스(22)의 밖으로 배출된다(화살표 Wp 표시되어 도 11에 도시된 바와 같이).
마지막으로, 중앙 배출 마운트(92)의 3개의 섹터에 대해 배출 포트(95)의 각각의 그룹에 대한 규칙성 있는(순서있는) 반복 작동은 가압된 물 Wp를 종래의 압축 다이아프램 펌프의 밖으로 지속적으로 방출되게 하여 추가로 RO-카트리지에 의해 RO-여과가 되게하므로 최종 여과된 가압된 물 Wp가 역삼투 물 정화시스템에 사용될 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 진동에 의해 초래되는 심각한 단점이 위에서 설명된 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 오랫동안 존재해 왔다. 앞서 설명된 바와 같이, 모터(10)에 동력이 공급되면, 모터 출력샤프트(11)에 의해 떨림판(40)이 가동되어 회전하며 편심 원형 마운트(50) 상의 3개의 편심 원형판(52)이 연속하여 지속적으로 상하 왕복 행정(reciprocal stroke)으로 움직이며, 그 동안에 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 3개의 피스톤 작용 존(74) 및 3개의 펌핑 피스톤(80)은 3개의 편심 원형판(52)의 상하 왕복 행정에 의해 연속해서 가동되어 상하 변위로 움직여서 동등한 힘(equivalent force) F가 외부 상승 림(71)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)(periphery)까지 측정된 모멘트 아암(moment arm)의 길이 L1을 지닌 3개의 피스톤 작용 존(74)에 지속적으로 작용한다(도 13에 도시된 바와 같이). 그로인해, 합성토크(resultant torque)는, 공식 "토크 = 작용 힘 F×모멘트 아암의 길이 L1" 에 의해 나타난 바와 같이, 작용 힘(acting force) F에 모멘트 아암의 길이 L1을 곱함으로서 생성된다. 합성토크는 모든 종래의 압축 다이아프램 펌프에 직접적으로 진동을 초래한다. 모터(10)에 있는 모터 출력샤프트(11)는 700-1200rpm 의 범위까지의 높은 회전속도를 지녀서, 3개의 편심 원형판(52)의 대체(번갈아 일어나는)작용(alternate acting)에 의해 야기되는 진동강도는 지속적으로 용인할 수 없는 상태에 도달할 수 있다.
종래 압축 다이아프램 펌프의 직접 진동을 다루기 위해, 도 14에 도시된 바와 같이, 한쌍의 윙 플레이트(101,wing plate)를 지닌 쿠션 베이스(100,cushion base)가 보완 지지대(supplemental support)로서 항상 제공된다. 각각의 윙 플레이트(101)에는 진동 억제(저지) 향상을 위한 고무 충격 흡수재(102)로 더 슬리브(sleeved)된다. 종래 압축 다이아프램 펌프의 설치에 있어, 쿠션 베이스(100)는 적합한 고정 스크류(103) 및 대응 너트(104)에 의해 역삼투 정화유닛의 하우징 C 상에 견고하게 스크류 결합된다. 그러나, 앞서 말한 윙 플레이트(101) 및 고무 충격 흡수재(102)를 지닌 쿠션 베이스(100)를 사용한 실제 진동 억제 효율은 단지 기본 직접 진동 (primary direct vibration)만을 다루는 반면, 기본적인 직접 진동은 하우징 C의 공진 흔들림(resonant shaking)의 발생 인한 제2 진동을 야기하기 때문에 전체 진동은 단지 제한된 정도만 감소된다. 이러한 공진 흔들림은 역삼투 정화유닛의 하우징 C의 전체 진동 소음이 더 강해지게 한다.
하우징 C의 전체 진동 소음이 증가하는 단점 뿐아니라, 추가 단점은 펌프 헤드 커버(20)의 물 배출 오리피스(22)에 연결된 물 파이프 P에는 기본 진동을 지닌 공진으로 동시 흔들림(synchronously shake)이 야기될 것이다(도 14에 도시된 가상 라인에 의해 표시됨). 이러한 물 파이프 P의 동시 흔들림은 종래 압축 다이아프램 펌프의 나머지 다른 부품의 동시 흔들림을 야기하여 추가적인 단점을 초래할 것이다. 결과적으로, 일정 기간 후에, 흔들림에 의해 영향을 받는 다른 부품 사이에 맞춤(fit)이 점차로 느슨해질 뿐만 아니라, 물 파이프 P 및 물 배출 오리피스(22) 사이의 연결이 점차 느슨해져서 종래 압축 다이아프램 펌프의 물 누출(water leakage)이 발생할 것이다.
종래 압축 다이아프램 펌프에서 전체 공진 흔들림 및 물 누출의 추가 단점은 앞서 말한 기본 진동 단점을 다루는 종래의 방식으로 해결될 수 없다. 압축 다이아프램 펌프의 작동 진동과 관련된 모든 단점을 실질적으로 어떻게 감소시키는 것이 긴급하고 중요한 문제(사안)가 되고 있다.
본 발명의 목적은 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 맴브레인을 특징으로 하는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동 저감 구조를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 적어도 3개의 기본 곡선 그루브, 슬롯 또는 관통 세그먼트, 또는 곡선 돌기를 지닌 펌프 헤드 바디, 및 3개의 기본 곡선 돌기, 또는 곡선 그루브, 슬롯, 또는 관통 세그먼트를 지닌 다이아프램 맴브레인을 특징으로하는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 맴브레인을 갖는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동 저감 구조를 제공하는 것인데, 펌프 헤드 바디는, 3개의 작동 홀 및 각 작동 홀의 상부 면(upper side)의 적어도 일부분을 둘러싸고 원주에 배치되는, 적어도 하나의 기본 곡선 그루브(basic curved groove), 슬롯, 또는 관통 세그먼트(perforated segment), 또는 곡선 돌기(curved protrusion) 또는 돌기들의 셋트를 포함하며, 다이아프램 맴브레인은, 3개의 동등한 피스톤 작용 존(equivalent piston acting zones)을 포함하며, 각각의 작용 존은, 작용 존 홀, 각각의 작용 존 홀에 대한 환형 포지셔닝 돌기, 및 펌프 헤드 바디의 각각의 기본 곡선 그루브와 결합하는 위치에 대응하는 위치에서 각각의 동심 환형 포지셔닝 돌기를 둘러싸고 적어도 부분적으로 원주에 배치되는 적어도 하나의 기본 곡선 돌기 또는 돌기들의 셋트, 또는 그루브, 슬롯, 또는 관통 세그먼트를 갖으므로, 3개의 기본 곡선 돌기가 대응하는 3개의 기본 곡선 그루브, 슬롯, 또는 관통 세그먼트에 완전히 삽입되어 짧은 길이의 모멘트 아암으로 불리한 진동-초래 토크를 덜 발생시키는데, 토크는 모멘트 아암의 길이에 일정한 작용 힘을 곱합으로서 달성된다. 작은 토크로, 압축 다이아프램 펌프의 진동 강도는 실질적으로 감소된다.
본 발명의 다른 목적은, 적어도 3개의 기본 곡선 그루브, 슬롯 또는 관통 세그먼트, 또는 곡선 돌기를 지닌 펌프 헤드 바디, 및 3개의 기본 곡선 돌기, 또는 곡선 그루브, 슬롯, 또는 관통 세그먼트를 지닌 다이아프램 맴브레인을 특징으로하는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조를 제공하는 것인데, 3개의 기본 곡선 돌기가 대응하는 3개의 기본 곡선 그루브, 슬롯, 또는 관통 세그먼트에 완전히 삽입되어 짧은 길이의 모멘트 아암으로 불리한 진동-초래 토크를 덜 발생시키는데, 토크는 모멘트 아암의 길이에 일정한 작용 힘을 곱합으로서 달성된다. 작은 토크로, 압축 다이아프램 펌프의 진동 강도는 실질적으로 감소된다. 고무 충격 흡수재를 지닌 종래의 쿠션 베이스에 의해 받쳐져서 역삼투 정화 유닛의 하우징 상에 설치되는 본 발명은, 종래의 압축 다이아프램 펌프의 공진 흔들림에 의해 초래되는 성가신 소음을 완전히 제거할 수 있다.
압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조는, 압축 다이아프램 펌프의 진동 강도를 실질적으로 감소시킬 수 있고, 쿠션 베이스에 의해 받쳐져서 역삼투 정화 유닛의 하우징 상에 설치되는 본 발명은, 종래의 압축 다이아프램 펌프의 공진 흔들림에 의해 초래되는 성가신 소음을 완전히 제거할 수 있다.
도 1은 종래 압축 다이아프램 펌프의 조립 사시도이다.
도 2는 종래 압축 다이아프램 펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 종래 압축 다이아프램 펌프에 대한 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 4는 앞선 도 3의 섹션 라인 4-4에 대한 단면도이다.
도 5는 종래 압축 다이아프램 펌프에 대한 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 6은 종래 압축 다이아프램 펌프에 대한 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 7은 앞선 도 6의 섹션 라인 7-7에 대한 단면도이다.
도 8은 종래 압축 다이아프램 펌프에 대한 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 9는 앞선 도 1의 섹션 라인 9-9에 대한 단면도이다.
도 10은 종래 압축 다이아프램 펌프의 제1 작동 예시도이다.
도 11은 종래 압축 다이아프램 펌프의 제2 작동 예시도이다.
도 12는 종래 압축 다이아프램 펌프의 주요 원형-부분(circled-portion)의 부분 확대도를 지닌 제3 작동 예시도이다.
도 13은 앞선 도 12의 확대도의 원형-부분 "a"에 대한 부분 확대도이다.
도 14는 역삼투 정화시스템의 마운팅 베이스 상에 설치된 종래 압축 다이아프램 펌프를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 14(a)는, 도 14에 예시된 바와 같이, 마운팅 베이스 상에 설치된 종래 압축 다이아프램 펌프의 개략적인 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 분해 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 17은 앞선 도 16의 섹션 라인17-17에 대한 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 19는 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 20은 앞선 도 19의 섹션 라인 20-20에 대한 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 22는 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 조립된 단면도이다.
도 23은 주요 원형-부분(circled-portion)의 부분 확대도를 지닌 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 작동 예시도이다.
도 24는 앞선 도 23의 확대도의 원형-부분 "a"에 대한 부분 확대도이다.
도 25는 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 26은 앞선 도 25의 섹션 라인 26-26에 대한 단면도이다.
도 27은 본 발명의 제1 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 28은 도 27의 펌프 헤드바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 29는 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 30은 앞선 도 29의 섹션 라인 30-30에 대한 단면도이다.
도 31은 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 32는 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 33은 앞선 도 32의 섹션 라인 33-33에 대한 단면도이다.
도 34는 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 35는 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 36은 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 37은 앞선 도 36의 섹션 라인 37-37에 대한 단면도이다.
도 38은 본 발명의 제2 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 39는 도 38의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 40은 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 41은 앞선 도 40의 섹션 라인 41-41에 대한 단면도이다.
도 42는 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 43은 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 44는 앞선 도 43의 섹션 라인 44-44에 대한 단면도이다.
도 45는 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 46은 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 47은 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 48은 앞선 도 47의 섹션 라인 48-48에 대한 단면도이다.
도 49는 본 발명의 제3 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 50은 도 49의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 51은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 52는 앞선 도 51의 섹션 라인 52-52에 대한 단면도이다.
도 53은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 54는 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 55는 앞선 도 54의 섹션 라인 55-55에 대한 단면도이다.
도 56은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 57은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 58은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 59는 앞선 도 58의 섹션 라인 59-59에 대한 단면도이다.
도 60은 본 발명의 제4 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 61은 도 60의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 62는 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 63은 앞선 도 62의 섹션 라인 63-63에 대한 단면도이다.
도 64는 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 65는 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 사시도이다.
도 66은 앞선 도 65의 섹션 라인 66-66에 대한 단면도이다.
도 67은 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 다이아프램 맴브레인의 저면도이다.
도 68은 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 맴브레인의 결합 단면도이다.
도 69는 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 70은 앞선 도 69의 섹션 라인 70-70에 대한 단면도이다.
도 71은 본 발명의 제5 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 72는 도 71의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 73은 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 74는 앞선 도 73의 섹션 라인 74-74에 대한 단면도이다.
도 75는 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 76은 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 다이아프램 맴브레인의 사시도이다.
도 77은 앞선 도 76의 섹션 라인 77-77에 대한 단면도이다.
도 78은 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 79는 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 80은 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 81은 앞선 도 80의 섹션 라인 81-81에 대한 단면도이다.
도 82는 본 발명의 제6 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 83은 도 82의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 84는 본 발명의 제7 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디의 평면도이다.
도 85는 본 발명의 제7 예시적인 실시예의 다이아프램 멤브레인의 저면도이다.
도 86은 본 발명의 제7 예시적인 실시예의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 87은 본 발명의 제7 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디의 사시도이다.
도 88은 앞선 도 87의 섹션 라인 88-88에 대한 단면도이다.
도 89는 본 발명의 제7 예시적인 실시예의 다른 펌프 헤드 바디 및 분리된 다이아프램 멤브레인의 단면도이다.
도 90은 도 89의 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 멤브레인의 결합 단면도이다.
도 15 내지 도 22는 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제1 예시적인 실시시예를 예시하는 도면들이다.
기본 곡선 그루브(65,basic curved groove)는 펌프 헤드 바디(60,pump head body)의 각각의 작동 홀(61,operating hole)의 상부 면(upper side)의 일부분을 둘러싸고 원주에 배치(circumferentially disposed)되고, 한편으로 기본 곡선 돌기(77,basic curved protrusion)는 다이아프램 맴브레인(70)의 저면(bottom side)에 있는 각각의 동심 환형 포지셔닝 돌기(76,concentric annular positioning protrusion))의 일부분을 둘러싸고 원주에 배치되므로 기본 곡선 그루브(65) 및 기본 곡선 돌기(77)의 위치는 서로 대응하여, 곡선 돌기(77)가 기본 곡선 그루브(65)로 연장되어 기본 곡선 그루브(65)와 결합(mate)된다.
다이아프램 맴브레인(70)의 저면(bottom side)에 있는 각각의 기본 곡선 돌기(77)는 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각각의 기본 곡선 그루브(65)에 완전히 삽입되어 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 조립(체)(도 22 및 관련 확대도로 도시된 바와 같이)의 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 곡선 돌기(77)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 24에 도시된 바와 같이).
도 23, 24, 13, 14 및 14(a)를 참조하면, 이는 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제1 예시적인 실시예의 실제 작동 결과에 대한 예시적인 도면들이다.
종래 압축 다이아프램 펌프의 작동과 비교하면, 종래 압축 다이아프램 펌프의 다이아프램 멤브레인(70)에 있는 외부 상승 림(71)으로부터 환형 포지셔닝 돌출 불록(76)의 주변(부)까지 모멘트 아암의 길이 L1 이 도 13 및 도 24에 도시되어 있으며, 다이아프램 맴브레인(70)에 있는 기본 곡선 돌기(77)로부터 환형 포지셔닝 돌출 블록(76)의 주변(부)까지 모멘트 아암의 길이 L2는 도 24에 도시되어 있는 제1 예시적인 실시예의 작동 중에 달성된다.
앞서 말한 비교 결과의 실례는 모멘트 아암의 길이 L2가 모멘트 아암의 길이 L1 보다 더 짧은 것을 보여준다.
합성 토크(resultant torque)는 동일한 작용 힘(acting force)F 에 모멘트 아암의 길이를 곱해서 계산(산출)되는 한편, 본 발명의 합성 토크는 모멘트 아암 의 길이 L2가 모멘트 아암의 길이 L1 보다 더 짧기 때문에 종래의 압축 다이아프램 펌프의 합성 토크보다 더 작다.
본 발명의 더 작은 합성 토크로, 관련 진동 강도는 실질적으로 감소되는 것으로 설명된다.
본 발명의 샘플의 실제 사전 시험(pilot test)을 통해서, 시험 결과 진동 강도는 종래의 압축 다이아프램 펌프의 진동 강도의 단지 1/10(10%)인 결과를 보여준다.
본 발명이 고무 충격 흡수재(102)를 지닌 종래의 쿠션 베이스(100)로 받쳐져서 역삼투 정화 유닛의 하우징 C 상에 설치되면(도 14 및 도 14(a)에 도시된 바와 같이), 종래의 압축 다이아프램 펌프에서 초래되는 공진 흔들림으로부터의 성가신 소음이 완전히 제거될 수 있다.
도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 제1 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 기본 곡선 그루브(65,basic curved groove)는 펌프 헤드 바디(60)를 관통하여 연장되는 기본 곡선 슬롯(slot) 또는 보어(64,bore)로 개조(adapted)될 수 있다.
도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 제1 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 기본 곡선 그루브(65)(도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 기본 곡선 돌기(77,basic curved protrusion)(도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이)는, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 기본 곡선 돌기(651)(도 27에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 기본 곡선 그루브(771)(도 28에 도시된 바와 같이)를 제공하여 맞 바뀔수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각각의 기본 곡선 돌기(651)는 다이아프램 멤브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각각의 기본 곡선 그루브(771)에 완전히 삽입되어(도 28에 도시된 바와 같이), 그 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 곡선 홈(771,basic curved indent)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3 가 또한 본 발명의 작동 중에 달성되므로(도 28 및 관련 확대도로 도시된 바와 같이), 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 마찬가지로 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖는다.
도 29 내지 도 35를 참조하면, 이는 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제2 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
제2 외부 곡선 그루브(66)가 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 기본 곡선 그루브(65)를 둘러싸고 원주에 더 배치되고, 한편으로 제2 외부 곡선 돌기(78)가 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 제2 외부 곡선 그루브(66)와 결합 위치에 대응하는 위치에서 다이아프램 멤브레인(70)에 존재하는 각각의 기본 곡선 돌기(77)를 둘러싸고 원주에 더 배치된다(도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각 쌍의 기본 곡선 돌기(77) 및 제2 외부 곡선 돌기(78)는 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각 쌍의 기본 곡선 그루브(65) 및 제2 외부 곡선 그루브(66)에 완전히 삽입되어(도 35 및 관련 확대도에 도시된 바와 같이), 그 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 곡선 돌기(77)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 35 및 관련 확대도로 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라, 또한 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 상대 변위를 방지하며 편심 원형판(52) 상의 작용 힘 F에 대항하는 저항에 대해 모멘트 아암의 길이 L2 를 유지시켜서 향상된 안정성을 제공한다.
도 36 및 도 37에 도시된 바와 같이, 제2 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 기본 곡선 그루브(65) 및 제2 외부 곡선 그루브(66)는 한 쌍의 기본 곡선 슬롯 또는 보어(64) 및 제2 외부 곡선 슬롯 또는 보어(67)로 대체될 수 있다.
도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이, 제2 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 기본 곡선 그루브(65) 및 제2 외부 곡선 그루브(66)(도 29 내지 도 31에 도시된 바와 같이) 및, 다이아프램 멤브레인(70)의 대응하는 각 쌍의 기본 곡선 돌기(77) 및 제2 외부 곡선 돌기(78)(도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이)는, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 한 쌍의 기본 곡선 돌기(651) 및 제2 외부 곡선 돌기(661)(도 28에 도시된 바와 같이) 및, 다이아프램 멤브레인(70)의 대응하는 한 쌍의 기본 곡선 그루브(771) 및 제2 외부 곡선 그루브(781)(도 38에 도시된 바와 같이)로 맞 바뀔 수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각 쌍의 기본 곡선 돌기(651) 및 제2 외부 곡선 돌기(661)는 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각 쌍의 기본 곡선 그루브(771) 및 제2 외부 곡선 그루브(781)에 완전히 삽입되어(도 39에 도시된 바와 같이), 그 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 곡선 그루브(771)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 본 발명의 작동 중에 또한 달성된다(도 39 및 관련 확대도로 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라, 또한 상대 변위(relative displacement)를 방지하고 모멘트 아암 L2를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
도 40 내지 도 46은 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제3 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
기본 홈 링(601,basic indented ring)은 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 작동 홀(61)을 둘러싸고 원주에 더 배치되며(도 40 내지 도 42에 도시된 바와 같이), 한편으로 기본 돌출 링(701)은 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 기본 홈 링(601)과 결합 위치에 대응하는 위치에서 다이아프램 멤브레인(70)에 존재하는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)를 둘러싸고 원주에 더 배치된다(도 44 및 도 45에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각각의 기본 돌출 링(701)은 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면의 대응하는 각각의 기본 홈 링(601)에 완전히 삽입되어(도 46에 도시된 바와 같이), 그 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 돌출 링(701)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지의 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 46에 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라, 또한 상대 변위 방지 및 편심 원형판(52) 상의 작용 힘 F에 대항하는 저항에 대해 모멘트 아암의 길이 L2 를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
도 47 및 도 48에 도시된 바와 같이, 제3 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 기본 홈 링(601)은 기본 관통 홀(600,basic perforated hole)로 개조될 수 있다.
도 49 및 도 50에 도시된 바와 같이, 제3 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 기본 홈 링(601)(도 40 내지 도 42에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 각각의 기본 돌출 링(701)(도 44 및 도 45에 도시된 바와 같이)은, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 기본 기본 돌출 링(610)(도 27에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 기본 홈 링(710)(도 50에 도시된 바와 같이)으로 맞 바뀔 수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각각의 기본 돌출 링(610,basic protruding ring)이 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각각의 기본 홈 링(710,basic indented ring)에 완전히 삽입되는(도 50에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 기본 홈 링(710)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 본 발명의 작동 중에 또한 달성되므로(도 50에 도시된 바와 같이) 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 마찬가지로 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖는다.
도 51 내지 도 57은 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제4 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
한 쌍의 곡선 홈 세그먼트(602,curved indented segments)가 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 작동 홀(61)을 둘러싸고 원주에 더 배치되며(도 51 내지 도 53도 도시된 바와 같이), 한편으로 한 쌍의 곡선 돌출 세그먼트(702,curved protruding segments)가 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 곡선 홈 세그먼트(602)와 결합 위치에 대응하는 위치에서 다이아프램 맴브레인(70)에 존재하는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)를 둘러싸고 원주에 더 배치된다(도 55 및 도 56에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각 쌍의 곡선 돌출 세그먼트(702)는 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각 쌍의 곡선 홈 세그먼트(602)에 완전히 삽입되는(도 57에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 곡선 돌출 세그먼트(702)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(periphery)까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 57에 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라 상대 변위를 방지하고 모멘트 아암의 길이 L2 를 유지시킴으로서 안정성(steadiness)을 향상시킨다.
도 58 및 도 59에 도시된 바와 같이, 제4 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 곡선 홈 세그먼트(602,curved indented segments)는 한 쌍의 곡선 관통 세크먼트(611,curved perforated segments)로 대체될 수 있다.
도 60 및 도 61에 도시된 바와 같이, 제4 예시적인 실시예에 있어서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 곡선 홈 세그먼트(602)(도 51 내지 도 53에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 각 쌍의 곡선 돌출 세그먼트(702)(도 55 및 도 56에 도시된 바와 같이)는, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 한 쌍의 곡선 돌출 세그먼트(620)(도 60에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 한 쌍의 곡선 홈 세그먼트(720)(도 61에 도시된 바와 같이)로 맞 바뀔수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각 쌍의 곡선 돌출 세그먼트(620)는 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각 쌍의 곡선 홈 세그먼트(720)에 완전히 삽입되는 (도 61에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램의 맴브레인(70)의 곡선 홈 세그먼트(720)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3 가 또한 본 발명의 작동 중에 달성되므로 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 마찬가지로 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖는다.
도 62 내지 도 68은 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제5 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
둥근 홈(603,round indents)의 그룹은 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 작동 홀(61)을 둘러싸고 원주에 더 배치되며(도 62 내지 도 64에 도시된 바와 같이), 한편으로 둥근 돌기(703,round protrusions)의 그룹은, 펌프 헤드 바디(60)의 둥근 홈(603)의 각각의 그룹과 결합하는 위치에 대응하는 대응 위치에서 다이아프램 맴브레인(70)에 존재하는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)를 둘러싸고 원주로 더 배치된다(도 66 및 도 67).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각각의 둥근 돌기(703)의 그룹은 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각각의 둥근 둥근 홈(603)의 그룹에 완전히 삽입되는(도 68에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 둥근 돌기(703)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 68에 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라 상대 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
도 69 및 도 70에 도시된 바와 같이, 제5 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 둥근 홈(603)의 그룹은 둥근 관통 홀(612,round perforated holes)의 그룹으로 대체될 수 있다.
도 71 및 도 72에 도시된 바와 같이, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 둥근 홈(603)의 그룹(도 62 내지 도 64에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 각각의 둥근 돌기(703)(도 66 및 도 67에 도시된 바와 같이)는, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 둥근 돌기(630)의 그룹(도 71에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 둥근 홈(730)의 그룹(도 71에 도시된 바와 같이)으로 맞 바뀔수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각각의 둥근 돌기(630)의 그룹은 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 둥근 홈(730)의 그룹에 완전히 삽입되는(도 72에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 둥근 홈(730)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(periohery)까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3가 또한 본 발명의 작동 중에 달성되므로(도 72에 도시된 바와 같이) 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 마찬가지로 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖는다.
도 73 내지 도 79는 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제6 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
정방형 홈(604,square indents)의 그룹이 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 작동 홀(61)을 둘러싸고 원주에 더 배치되며(도 73 내지 도 75에 도시된 바와 같이), 한편으로 정방형 돌기(704,square protrusions)의 그룹이, 펌프 헤드 바디(60)의 정방형 홈(604)의 각각의 그룹과 결합하는 대응 위치에, 다이아프램 맴브레인(70)에 존재하는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)를 둘러싸고 원주에 더 배치된다(도 77 및 도 78에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각각의 정방형 돌기(704)의 그룹이 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각각의 정방형 홈(604)에 완전히 삽입되는(도 79 및 관련 확대로 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 정방형 돌기(704)로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L2 가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 79 및 관련 확대로로 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라 상대 변위를 방지하고 모멘트 아암 L2를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
도 80 및 도 81에 도시된 바와 같이, 제6 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 정방형 홈(604)의 그룹은 정방형 관통 홀(613)의 그룹으로 대체될 수 있다.
제6 예시적이 실시예의 도 82 및 도 83에 도시된 바와 같이, 펌프 헤드 바디(60)의 각각의 정방형 홈(604)의 그룹(도 73 내지 도 75에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레임(70)의 대응하는 각각의 정방형 돌기(704)의 그룹(도 77 및 도 78에 도시된 바와 같이)은, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 정방형 돌기(640)의 그룹(도 82에 도시된 바와 같이) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 정방형 홈(740)(도 82에 도시된 바와 같이)으로 맞 바뀔수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각각의 정방형 돌기(640)의 그룹이 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각각의 정방형 홈(740)의 그룹에 완전히 삽입되는(도 83에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 정방형 홈(740)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변(부)까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L3 가 본 발명의 작동 중에 또한 달성되므로(도 83 및 관련 확대도로 도시된 바와 같이) 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 마찬가지로 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖는다.
도 84 내지 도 86은 본 발명의 압축 다이아프램 펌프에 대한 진동-저감 구조의 제7 예시적인 실시예에 대한 예시적인 도면들이다.
한 쌍의 동심 제1 내부 홈 링(605,first inner indented ring) 및 제2 외부 홈 링(606,second outer indented ring)이 펌프 헤드 바디(60)에 존재하는 각각의 작동 홀(61)을 둘러싸고 원주에 더 배치되며(도 84에 도시된 바와 같이), 한편으로 한쌍의 동심 제1 내부 돌출 링(705,first inner protruding ring) 및 제2 외부 돌출 링(706,second outer protruding ring)이, 펌프 헤드 바디(60)의 한 쌍의 제1 내부 홈 링(605) 및 제2 외부 홈 링(606)과 각각 결합하는 위치에 대응하는 위치에, 다이아프램 맴브레인(70)에 존재하는 각각의 환형 포지셔닝 돌기(76)를 둘러싸고 원주에 더 배치된다(도 85에 도시된 바와 같이).
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 각 쌍의 제1 내부 돌출 링(705) 및 제2 외부 돌출 링(706)이 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 대응하는 각 쌍의 제1 내부 홈 링(605) 및 제2 외부 홈 링(606)에 완전히 삽입되는(도 86에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 제1 내부 돌출 링(705)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)의 주변까지 짧은 길이의 모멘트 아암 L2가 본 발명의 작동 중에 달성된다(도 86에 도시된 바와 같이).
새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 멤브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라 상대 변위(relative displacement)를 방지하고 편심 원형판(52) 상의 작용 힘 F에 대항하는 저항에 대해 모멘트 아암 L2를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
도 87 및 도 88에 도시된 바와 같이, 제7 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 동심 제1 내부 홈 링(605) 및 제2 외부 홈 링(606)은 한 쌍의 동심 제1 관통 링(614) 및 제2 외부 관통 링(615)으로 대체될 수 있다.
도 89 및 도 90에 도시된 바와 같이, 제7 예시적인 실시예에서, 펌프 헤드 바디(60)의 각 쌍의 동 심 제1 내부 홈 링(605) 및 제2 외부 홈 링(606)(도 84에 도시된 바와 같이), 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 각 쌍의 동심 제1 내부 돌출 링(705) 및 제2 외부 돌출 링(706)(도 77 및 도 78에 도시된 바와 같이)은, 결합 상태에 영향을 주지않고, 펌프 헤드 바디(60)의 한 쌍의 동심 제1 내부 돌출 링(650) 및 제2 외부 돌출 링(660)(도 89에 도시된 바와 같이), 및 다이아프램 맴브레인(70)의 대응하는 한 쌍의 동심 제1 내부 홈 링(750) 및 제2 외부 홈 링(760)(도 89에 도시된 바와 같이)으로 맞 바뀔수 있다.
펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 조립시에 펌프 헤드 바디(60)의 상부 면에 있는 각 쌍의 제1 내부 돌출 링(650) 및 제2 외부 돌출 링(660)이 다이아프램 맴브레인(70)의 저면에 있는 대응하는 각 쌍의 제1 내부 홈 링(750) 및 제2 외부 홈 링(760)에 완전히 삽입되는(도 90에 도시된 바와 같이) 결과로 다이아프램 맴브레인(70)의 제1 내부 홈 링(750)으로부터 환형 포지셔닝 돌기(76)까지 짧은 거리의 모멘트 아암 L3 가 본 발명의 작동 중에 또한 달성된다(도 90에 도시된 바와 같이).
*새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)의 고안품(장치)은 진동을 감소시키는데 상당한 효과를 갖을 뿐 아니라, 상대 변위 방지 및 모멘트 아암의 길이 L3 를 유지시킴으로서 안정성을 향상시킨다.
앞서 개시된 것에 기반하여, 본 발명은 전체 비용 증가없이도 간단히 새롭게 고안된 펌프 헤드 바디(60) 및 다이아프램 맴브레인(70)에 의해 압축 다이아프램 펌프의 진동 저감 효과가 실질적으로 달성된다. 본 발명은 종래 압축 다이아프램 펌프가 받는 모든 소음 및 공진 흔들림의 문제를 해결하며, 따라서 본 발명은 유용한 산업상 이용가능성을 갖는다.

Claims (2)

  1. 진동-저감 구조를 지닌 압축 다이아프램 펌프에 있어서,
    압축 다이아프램 펌프는, 모터, 모터 하우징에 고정되는 펌프 헤드 바디, 펌프 헤드 바디의 하부 면 상에 위치되는 원형 마운트 및 펌프 헤드 바디의 작동 홀을 관통해 연장되는 다수의 편심 원형판, 펌프 헤드 바디의 상부 면 상에 위치되며 작동 홀을 관통하는 편심 원형판에 고정되는 다이아프램 맴브레인, 및 다이아프램 맴브레인이 움직일 시 펌핑 작용으로 움직이게 배치되는 다수의 펌핑 피스톤을 포함하고,
    펌프 헤드 바디는, 펌프 헤드 바디의 상부 면의 각각의 작동 홀에 적어도 하나의 제1 곡선 진동-저감 포지셔닝 구조를 포함하며,
    다이아프램 맴브레인은, 펌프 헤드 바디 상의 적어도 하나의 제1 진동-저감 포지셔닝 구조의 위치에 대응하는 다이아프램 맴브레인 상의 각각 위치에 있는 적어도 하나의 제2 곡선 포지셔닝 구조를 포함하며, 및
    적어도 하나의 제1 포지셔닝 구조는, 대응하는 적어도 하나의 제2 포지셔닝 구조와 결합하여 다이아프램 맴브레인의 움직임에 의해 펌핑 동안에 발생되는 모멘트 아암의 길이를 감소시키고, 그로인해 움직임 동안 진동 강도 및 진동 소음이 줄어들게끔 낮은 토크가 발생하며,
    상기 모터는 출력 샤프트를 포함하고, 압축 다이아프램 펌프는 일체의 돌출 캠-로우브드 샤프트를 지닌 떨림판 및 피스톤 밸브 어셈블리를 포함하는데,
    상기 모터의 출력 샤프트는 떨림판의 샤프트 커플링 홀을 관통하여 연장되어 떨림판이 회전하게끔 하고,
    상기 떨림판의 일체의 돌출 캠-로우브드 샤프트는 편심 원형 마운트의 중앙 베어링을 관통하여 연장되며,
    상기 편심 원형 마운트는, 편심 원형 마운트의 원주를 둘러싸고 균등하게 배치되는 다수의 편심 원형판을 갖으며, 그로인해 떨림판의 회전이 각각의 편심 원형판의 연속적인 상하 움직임을 초래하며, 각각의 편심 원형판은 상단 면(top face) 및 상단 면에 형성된 고정구멍을 갖으며,
    상기 펌프 헤드 바디는, 떨림판 및 편심 원형 마운트를 둘러싸게끔 상기 모터의 상부 섀시에 고정되며, 상기 펌프 헤드 바디는 다수의 편심 원형판의 위치와 대응하는 위치에 배치되는 다수의 작동 홀을 포함하며, 각각의 작동 홀은, 대응하는 하나의 편심 원형판을 수용하기 위해, 상기 대응하는 하나의 편심 원형판의 외경보다 약간 큰 내경을 갖으며,
    상기 다이아프램 맴브레인은 반-강체 탄성 재료로 만들어져서 펌프 헤드 바디 상에 위치되며, 상기 다이아프램 맴브레인은 적어도 하나의 상승 림(raised rim) 뿐 아니라 3개의 동등한 피스톤 작용 존(piston acting zone)을 형성하기 위해 적어도 하나의 상승 림과 연결된 균등하게 이격된 방사상의 다수의 상승 파티션 리브를 포함하며, 상기 각각의 피스톤 작용 존은 각각 하나의 편심 원형판의 고정 보어의 위치에 대응하는 위치에 형성된 작용 존 홀을 갖으며,
    각각의 펌핑 피스톤은 계층형 홀(tiered hole), 및 각 펌핑 피스톤의 계층형 홀을 관통하여 연장되어 다이아프램 맴브레인의 각각의 대응하는 피스톤 작용 존의 작용 존 홀을 관통하여 각각 하나의 편심 원형판의 각각의 고정 홀 안으로 들어가 다이아프램 맴브레인 및 편심 원형 마운트의 대응하는 편심 원형판에 각각의 펌핑 피스톤을 고정시키는 고정부재를 갖으며,
    다이아프램 맴브레인을 커버하는 상기 피스톤 밸브 어셈블리는, 밀봉 결합(sealing engagement)에 의해 다이아프램 맴브레인 주위에 고정되며, 중앙 포지셔닝 보어 및 다수의 동등한 섹터를 갖는 갖는 중앙 배출 마운트를 포함하며, 각각의 섹터는 균등하게 원주에 위치되는 다수의 배출 포트를 포함하며, 중앙 포지셔닝 섕크를 지닌 T-형상 플라스틱 역류 방지 밸브(anti-backflow valve) 및 원주에 다수의 유입 마운트를 포함하며, 각각의 유입 마운트는 균등하게 원주에 위치되는 다수의 유입 포트 및 각각의 유입 마운트에 장착되는 인버트 중앙 피스톤 디스크를 포함하는데 각각의 피스톤 디스크는 다수의 유입 포트의 대응하는 그룹 각각에 대해 밸브로서 이용하며, 플라스틱 역류 방지 밸브의 중앙 포지셔닝 섕크는 중앙 배출 마운트의 중앙 포지셔닝 보어와 결합되므로 중앙 둥근 배출 마운트의 다수의 배출 포트는 다수의 유입 마운트와 소통하고, 그리고 밀폐된 예비 물-가압 챔버는, 다이아프램 맴브레인의 주위에 피스톤 밸브 어셈블리가 고정될 시, 각각의 유입 마운트 및 다이아프램 맴브레인의 대응하는 피스톤 작용 존 내에 형성되므로 각각의 예비 물-가압 챔버의 일단은 각각의 대응하는 유입 포트의 일단과 소통될 수 있으며,
    피스톤 밸브 어셈블리, 펌핑 피스톤 및 다이아프램 맴브레인을 둘러싸게(포함하게)끔 펌프 헤드 바디를 커버하는 펌프 헤드 커버는, 물 유입 오리피스. 및 물 배출 오리피스를 포함하며, 상기 펌프 헤드 커버는 다이아프램 맴브레인 및 피스톤 밸브 어셈블리의 조립(체)에 대해 밀폐되게 부착되며, 고압 물 챔버는 환형 리브 링의 내벽에 의해 형성된 캐비티 및 피스톤 밸브 어셈블리의 중앙 배출 마운트 사이에 형성되는 것을 것을 특징으로 하는 진동-저감 구조를 지닌 압축 다이아프램 펌프.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 포지셔닝 구조는, 펌프 헤드 바디의 각각의 작동 홀의 상부 면을 인접하게 둘러싸고 원주에 배치되어, 모멘트 아암의 길이를 짧게 하는 적어도 하나의 기본 곡선 그루브를 포함하며, 및
    적어도 하나의 제2 진동-저감 포지셔닝 구조는, 펌프 헤드 바디의 각각의 제1 포지셔닝 구조의 위치에 대응하는 위치에 있는 다이아프램 맴브레인의 저면에 있는 각각의 동심 환형 포지셔닝 돌기를 둘러싸고 원주에 배치되는, 하나의 기본 곡선 돌기를 포함하므로 펌프 헤드 바디 및 다이아프램 맴브레인의 조립시에 다이아프램 맴브레인의 저면에 있는 각각의 제2 포지셔닝 구조가 펌프 헤드 바디의 상부 면에 있는 대응하는 각각의 제1 포지셔닝 구조와 결합되며, 그로인해 제1 진동-저감 구조 및 제2 진동-저감 구조의 주변 사이에 연장되는 피스톤의 상하 움직임에 반응하여 다이아프램 맴브레인의 움직임에 의해 발생되는 모멘트 아암의 짧은 길이는 다이아프램의 움직임에서 초래되는 진동을 감소시키는 것을 특징으로 하는 진동-저감 구조를 지닌 압축 다이아프램 펌프.

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