KR20170127426A

KR20170127426A - 용적 펌프

Info

Publication number: KR20170127426A
Application number: KR1020177023802A
Authority: KR
Inventors: 토시키 오니즈카
Original assignee: 가부시키가이샤 이와키
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2017-11-21
Also published as: JPWO2016143057A1; CN107429683A; US20180051692A1; CN107429683B; KR102199145B1; US10704547B2; TWI675148B; WO2016143057A1; JP6046856B1; TW201632732A

Abstract

용적 펌프는 벨로우즈를 신축시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프이다. 이 용적 펌프는 신축 가능하게 배치되고, 내부에 펌프실을 형성하는 바닥이 있는 원통 형상의 벨로우즈와, 펌프실의 흡입 측에 마련되고 펌프실로 이송 유체를 인도하는 흡입 밸브와, 펌프실의 토출 측에 마련되고 펌프실로부터 이송 유체를 토출하는 토출 밸브를 구비한다. 또한, 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 밸브 시트와 밸브 보디를 구비한다. 밸브 보디는 가요성 재질로 이루어지고, 밸브 시트와의 위치 관계가 고정된 고정부와, 고정부로부터 밸브 시트를 향하는 방향 및 이송 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되는 밸브부를 가진다.

Description

용적 펌프

본 발명은 벨로우즈, 다이어프램 등의 변형 가능한 부재에 의해 펌프실 내의 용적을 변화시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프에 관한 것이다.

벨로우즈, 다이어프램 등의 변형 가능한 부재에 의해 펌프실 내의 용적을 변화시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프가 알려져 있다. 이와 같은 용적 펌프에서는 펌프의 흡입구와 펌프실 사이에 흡입 밸브가, 펌프의 토출구와 펌프실 사이에 토출 밸브가 마련된다. 여기서, 예를 들면, 하기 특허문헌 1에는 원통 형상의 밸브 시트(valve seat)와 이 원통 형상의 밸브 시트의 내벽을 따라 슬라이딩하는 밸브 보디(valve body)를 구비한 흡입 밸브 및 토출 밸브를 가지는 용적 펌프가 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는 원통 형상의 밸브 시트와 이 밸브 시트의 내벽을 따라 슬라이딩하는 구(球) 형상의 밸브 보디를 구비한 흡입 밸브 및 토출 밸브를 가지는 용적 펌프가 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2012-211512호 일본 공개특허공보 2006-200429호

상술한 특허문헌 1 및 2에서는 모두 흡입 밸브 및 토출 밸브가 슬라이딩 부분을 가지고 있고, 이 부분에서 발생한 파티클이 유체에 혼합되는 경우가 있다.

본 발명은 이와 같은 과제에 비추어 보아 이루어진 것으로, 슬라이딩 부분으로부터 발생하는 파티클이 유체에 섞이는 것을 방지하는 것이 가능한 용적 펌프의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 한 양태에 따른 용적 펌프는 벨로우즈를 신축시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프이다. 이 용적 펌프는 신축 가능하게 배치되고, 내부에 펌프실을 형성하는 바닥이 있는 원통 형상의 벨로우즈와, 펌프실의 흡입 측에 마련되고 펌프실로 이송 유체를 인도하는 흡입 밸브와, 펌프실의 토출 측에 마련되고 펌프실로부터 이송 유체를 토출하는 토출 밸브를 구비한다. 또한, 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 밸브 시트와 밸브 보디를 구비한다. 밸브 보디는 가요성(可撓性) 재질로 이루어지고, 밸브 시트와의 위치 관계가 고정된 고정부와, 고정부로부터 밸브 시트를 향하는 방향 및 이송 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되는 밸브부를 가진다.

즉, 이와 같은 용적 펌프에서는, 흡입 밸브 및 토출 밸브의 밸브부가 가요성 재질로 구성되어 있고, 밸브 시트와 밸브부의 고정 부분의 위치 관계가 고정되어 있으며, 또한 밸브부의 가동 부분이, 밸브 보디로부터 밸브 시트로 연장되는 방향 및 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 밸브 시트와 밸브 보디를 가압 접촉시킴으로써 유로를 막는 것이 가능해져, 밸브 시트와 밸브 보디의 슬라이딩을 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 펌프실 내에 슬라이딩 부분을 가지지 않는 벨로우즈 펌프 등의 용적 펌프에 이와 같은 흡입 밸브 및 토출 밸브를 이용함으로써, 슬라이딩 부분으로부터 발생하는 파티클이 유체에 섞이는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 한 양태에 따른 용적 펌프에서, 흡입 밸브의 밸브 시트는 펌프실을 향해 돌출되는 원통 형상으로 형성되고, 밸브부는 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상으로 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 한 양태에 따른 용적 펌프에서, 토출 밸브의 밸브 시트는 펌프실을 향해 돌출되는 원통 형상으로 형성되고, 밸브부는 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상으로 형성되어 있다.

토출 밸브가 이와 같이 구성되어 있는 경우, 예를 들면, 토출 밸브는 밸브 시트와 밸브 보디의 위치 관계를 고정하는 밸브 보디 고정 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 밸브 보디 고정 부재는 밸브 시트와 축의 위치가 일치하는 대략 원기둥 형상으로 형성되고, 펌프실을 향해 돌출되며, 펌프실로 돌출되는 단부(端部)의 바깔둘레 부분에 밸브 보디와 고정되는 부분을 구비하고 있어도 된다. 또한, 여기서 말하는 "밸브 보디와 고정되는 부분"이란, 예를 들면 수나사이다.

또한, 이 경우, 더욱이 토출 밸브의 밸브 보디가 밸브 시트와 축의 위치가 일치하는 환상(環狀)으로 형성되고, 안둘레 부분에 밸브 보디 고정 부재와 고정되는 부분을 구비하는 환상부를 더 구비하며, 밸브부가 이 환상부와 일체로 형성되고, 환상부로부터 상기 소정 방향으로 연장되어 있어도 된다. 여기서 말하는 "밸브 보디 고정 부재와 고정되는 부분"이란, 예를 들면 암나사이다. 이 경우, 예를 들면 밸브 보디 고정 부재를 밸브부와 비교하여 강성이 높은 재료로 구성함으로써, 유로에 발생한 소용돌이 등에 기인하여 밸브 보디 고정 부재의 축이 구부러지는 것을 방지하고, 밸브 보디와 밸브 시트가 슬라이딩할 가능성을 저감하는 것이 가능하다.

또한, 토출 밸브의 밸브 시트가 펌프실을 향해 돌출되는 원통 형상으로 형성되고, 밸브부가 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상으로 형성되어 있는 경우, 예를 들면, 토출 밸브가, 밸브 시트와 밸브 보디의 위치 관계를 고정하는 밸브 보디 고정 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 또한, 밸브 보디는 밸브 보디 고정 부재를 향해 돌출되는 돌출부를 가지고, 돌출부의 바깥둘레 부분에 밸브 보디 고정 부재와 고정되는 부분이 형성되어 있어도 된다.

본 발명의 한 양태에 따른 용적 펌프는 변형 가능한 부재에 의해 펌프실 내부의 용적을 변화시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프이다. 이 용적 펌프는 펌프실의 흡입 측에 마련되고 펌프실로 이송 유체를 인도하는 흡입 밸브와, 펌프실의 토출 측에 마련되고 상기 펌프실로부터 상기 이송 유체를 토출하는 토출 밸브를 구비한다. 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 밸브 시트와 밸브 보디를 구비한다. 밸브 보디는 가요성 재질로 이루어지고, 밸브 시트와의 위치 관계가 고정된 고정부와, 고정부로부터 밸브 시트를 향하는 방향 및 이송 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되는 밸브부를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 용적 펌프의 단면도이다.
도 2는 동(同) 용적 펌프의 흡입 밸브의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 동 용적 펌프의 토출 밸브의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 동 용적 펌프의 토출 밸브의 다른 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 다른 구성예에 따른 용적 펌프의 흡입 밸브의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 동 용적 펌프의 토출 밸브의 구성예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 따른 용적 펌프에 대해 상세하게 설명한다.

[제1 실시형태]

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 벨로우즈 펌프의 단면도 및 그 주변 기구를 나타내는 도면이다. 또한, 본 실시형태에 따른 벨로우즈 펌프로는 왕복동 펌프 구조의 이른바 복동형(複胴型)을 예로 들어 설명하지만, 이른바 단동형(單胴型) 벨로우즈 펌프여도 적용 가능하다.

벨로우즈 펌프는 다음과 같이 구성되어 있다. 중앙부에 배치된 펌프 헤드(1)의 양측에는 케이스 부재인 바닥이 있는 원통 형상의 실린더(2a, 2b)가 동축 배치되고, 그들의 내부에 한 쌍의 공간이 형성되어 있다. 이들 공간 내에는 각각 바닥이 있는 원통 형상의 벨로우즈(3a, 3b)가 동축 배치되어 있다.

벨로우즈(3a, 3b)의 개구단은 펌프 헤드(1)에 고정되고, 바닥부에는 샤프트 고정판(4a, 4b)이 고정되어 있다. 벨로우즈(3a, 3b)는, 예를 들면 불소 수지로 이루어지고, 내측을 펌프실(5a, 5b), 외측을 작동실(6a, 6b)로 하여 실린더(2a, 2b)의 내부 공간을 칸막이하고 있다. 또한, 벨로우즈(3a, 3b)는 축 방향을 따라 교대로 형성된 산부(山部)(12a) 및 곡부(谷部)(12b)를 구비하고 있다.

샤프트 고정판(4a, 4b)에는 동축으로 연장되는 샤프트(7a, 7b)의 일단(一端)이 고정되어 있다. 샤프트(7a, 7b)의 타단(他端)은 각각 실린더(2a, 2b)의 바닥부 중심을 밀봉 부재(8)를 통해 기밀(氣密)하게 관통하여 실린더(2a, 2b)의 외측까지 연장되어 있다. 이 샤프트(7a, 7b)의 타단에는 연결판(9a, 9b)이 너트(10)에 의해 고정되어 있다.

연결판(9a, 9b)은 실린더(2a, 2b)의 상하의 위치에서 연결 샤프트(11a, 11b)에 의해 연결되어 있다. 각 연결 샤프트(11a, 11b)는 볼트(15)에 의해 연결판(9a, 9b)에 고정되어 있다.

펌프 헤드(1)에는 펌프의 측면을 향하는 위치에 이송 유체의 흡입구(16)와 토출구(17)가 마련된다. 이와 함께, 펌프 헤드(1)에는 흡입구(16)로부터 펌프실(5a, 5b)에 이르는 위치에 흡입 밸브(18a, 18b)가 마련되고, 펌프실(5a, 5b)로부터 토출구(17)에 이르는 경로에 토출 밸브(19a, 19b)가 마련되어 있다.

한편, 도시하지 않은 에어 컴프레서 등의 작동 유체원으로부터의 작동 유체, 예를 들면 에어는 레귤레이터(26)로 각각 소정 압력으로 제한되어 전자(電磁) 밸브(27)에 공급되어 있다.

작동실(6a)이 배기 상태이고 작동실(6b)이 에어 도입 상태이며, 펌프실(5a)이 팽창 공정이고 펌프실(5b)이 수축 공정에 있다고 가정한다. 이때, 흡입 밸브(18a) 및 토출 밸브(19b)가 열림 상태이고 흡입 밸브(18b) 및 토출 밸브(19a)가 닫힘 상태가 되므로, 이송해야 할 액체는 흡입구(16)로부터 펌프실(5a)로 도입되고, 펌프실(5b)로부터 토출구(17)를 통해 토출된다.

다음으로, 도 2를 참조하여 흡입 밸브(18b)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 흡입 밸브(18b)의 단면도이다. 또한, 도 2에서는 흡입 밸브(18b)를 예시하고 있지만, 흡입 밸브(18a)도 흡입 밸브(18b)와 동일하게 구성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 흡입 밸브(18b)는 펌프 헤드(1)에 나사 결합되고, 펌프 헤드(1)로부터 펌프실(5b)로 돌출되는 밸브 시트(21) 및 밸브 보디(22)를 구비한다. 밸브 시트(21)는 일례로 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트(21)의 일단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(211)가 형성되고, 이 나사 결합부(211)에 의해 펌프 헤드(1)의 암나사에 나사 결합되어 있다.

밸브 보디(22)는 불소 수지 등의 가요성 재질로 구성되고, 일례로 밸브 시트(21)와 축의 위치가 일치하는 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 밸브 보디(22)의 일단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(221)가 형성되고, 밸브 보디(22)의 일단은 이 나사 결합부(221)에 의해 펌프 헤드(1)의 암나사에 나사 결합되어 있다. 또한, 밸브 보디(22)의 타단은, 펌프 헤드(1)로부터 먼 부분일수록 반경이 큰 대략 원뿔 형상(혼(horn) 형상)으로 형성된 밸브부(222)를 가지고 있다. 환언하면, 밸브부(222)는 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상의 형상을 가진다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 밸브부(222)는 원기둥 형상으로 형성된 밸브 보디(22)의 본체(22A)(고정부)와 결합되어 있고, 그 원뿔 형상부는 본체(22A)로부터 서서히 밸브 시트(21)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다. 또한, 밸브 보디(22)에는 펌프 헤드(1)의 흡입구(16)와, 밸브 시트(21) 및 밸브 보디(22) 사이의 공간(23)으로 연통되는 흡입 유로(223)가 형성되어 있다.

펌프실(5b)이 팽창 공정에 있는 경우, 흡입구(16)로부터 도입된 유체(16)는 흡입 유로(223)를 통해 공간(23)으로 도입되고, 밸브부(222)가 유체에 의해 가압된다. 여기서, 밸브 보디(22)는 가요성 재질로 구성되어 있다. 또한, 밸브부(222)는 원기둥 형상으로 형성된 밸브 보디(22)의 본체와 결합되어 있고, 본체(22A)로부터 서서히 밸브 시트(21)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다. 따라서, 밸브부(222)가 공간(23) 내의 유체에 의해 가압되면, 밸브부(222)가 유체와 함께 떠내려가 변형되고, 밸브부(222)의 선단 부분(224)과 밸브 시트(21)의 내벽 부분이 이간된다. 이로써, 공간(23)이 펌프실(5b)로 연통되어, 유체가 펌프실(5b)로 도입된다.

한편, 펌프실(5b)이 수축 공정에 있는 경우, 펌프실(5b) 내의 유체에 의해 밸브부(222)가 가압된다. 여기서, 밸브 보디(22)는 가요성 재질로 구성되어 있다. 또한, 밸브부(222)는 원기둥 형상으로 형성된 밸브 보디(22)의 본체와 결합되어 있고, 본체(22A)로부터 서서히 밸브 시트(21)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다. 따라서, 밸브부(222)가 펌프실(5b) 내의 유체에 의해 가압되면, 밸브부(222)가 밸브 시트(21)의 내벽 부분을 향해 넓어져, 밸브부(222)의 선단 부분과 밸브 시트(21)의 내벽 부분이 접촉한다. 이로써, 공간(23)과 펌프실(5b)이 칸막이되어, 유체가 펌프실(5b)로부터 공간(23)으로 도입되는 것을 방지한다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 토출 밸브(19b)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 3은 토출 밸브(19b)의 단면도이다. 또한, 도 3에서는 토출 밸브(19b)를 예시하고 있지만, 토출 밸브(19a)도 토출 밸브(19b)와 동일하게 구성되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 토출 밸브(19b)는 펌프 헤드(1)에 나사 결합되고, 펌프 헤드(1)로부터 펌프실(5b)로 돌출되는 밸브 시트(31) 및 밸브 보디 고정 부재(32), 그리고 이 밸브 보디 고정 부재(32)에 결합되는 밸브 보디(33)를 구비한다. 밸브 시트(31)는 일례로 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트(31)의 일단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(311)가 형성되고, 이 나사 결합부(311)에 의해 펌프 헤드(1)의 암나사에 나사 결합되어 있다.

밸브 보디 고정 부재(32)는 일례로 밸브 시트(31)와 축의 위치가 일치하는 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 밸브 보디 고정 부재(32)의 일단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(321)가 형성되고, 밸브 보디 고정 부재(32)는 이 나사 결합부(321)에 의해 펌프 헤드(1)의 암나사에 나사 결합되어 있다. 또한, 밸브 보디 고정 부재(32)의 타단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(322)가 형성되고, 밸브 보디 고정 부재(32)는 이 나사 결합부(322)에 의해 밸브 보디(33)에 나사 결합되어 있다. 또한, 밸브 보디 고정 부재(32)에는 펌프 헤드(1)의 토출구(17)와, 밸브 시트(31) 및 밸브 보디 고정 부재(32) 사이의 공간(34)으로 연통되는 토출 유로(323)가 형성되어 있다.

밸브 보디(33)는 불소 수지 등의 가요성 재질로 구성되어 있다. 또한, 밸브 보디(33)는 일례로 밸브 시트(31)와 축의 위치가 일치하는 환상으로 형성되고, 안둘레 부분에, 밸브 보디 고정 부재(32)의 나사 결합부(322)와 나사 결합하는 나사 결합부(암나사)(332)(고정부)가 형성된 환상부(335)를 구비하고 있다. 즉, 밸브 보디(33)는 이 나사 결합부(332)에 의해 밸브 보디 고정 부재(32)에 나사 결합되어 있다. 또한, 밸브 보디(33)는 이 환상부(335)와 일체로 형성되고, 펌프 헤드(1)에 근접할수록 반경이 큰 대략 원뿔 형상(혼 형상)으로 형성된 밸브부(331)를 구성하고 있다. 환언하면, 밸브부(331)는 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상의 형상을 가진다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 밸브부(331)는 밸브 보디 고정 부재(322)로부터 서서히 밸브 시트(31)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다.

펌프실(5b)이 팽창 공정에 있는 경우, 펌프실(5b) 내는 감압 상태가 되어 밸브 보디(33)가 펌프실(5b) 내로 끌어 당겨진다. 여기서, 밸브 보디(33)는 가요성 재질로 구성되어 있다. 또한, 밸브부(331)는 원기둥 형상으로 형성된 밸브 보디 고정 부재(32)와 결합되어 있고, 밸브 보디 고정 부재(322)로부터 서서히 밸브 시트(31)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다. 따라서, 밸브 보디(33)가 펌프실(5b) 내로 끌어 당겨지면, 밸브부(331)가 밸브 시트(31)의 내벽 부분을 향해 넓어져, 밸브부(331)의 선단 부분(333)과 밸브 시트(31)의 내벽 부분이 접촉한다. 이로써, 공간(34)과 펌프실(5b)이 칸막이되어, 유체가 공간(34)으로부터 펌프실(5b)로 도입되는 것을 방지한다.

한편, 펌프실(5b)이 수축 공정에 있는 경우, 밸브부(331)는 펌프실(5b) 내의 유체에 의해 가압된다. 여기서, 밸브 보디(33)는 가요성 재질로 구성되어 있다. 또한, 밸브부(331)는 밸브 보디 고정 부재(32)와 결합되어 있고, 밸브 보디 고정 부재(322)로부터 서서히 밸브 시트(31)의 내벽을 향해 넓어지도록 연장되어, 그 선단이 내벽과 가압 접촉하도록 형성되어 있다. 따라서, 밸브부(331)가 펌프실(5b) 내의 유체에 의해 가압되면, 밸브부(331)의 선단 부분(333)이 유체와 함께 떠내려가, 밸브부(331)의 선단 부분(333)과 밸브 시트(31)의 내벽 부분이 이간된다. 이로써, 공간(34)이 펌프실(5b)로 연통되어, 유체가 펌프실(5b)로부터 토출구(17)로 배출된다.

즉, 본 실시형태에 따른 용적 펌프에서는 밸브부가 가요성 재질로 구성되어 있고, 밸브 시트와 밸브부의 고정 부분의 위치 관계가 고정되어 있으며, 또한 밸브부의 가동 부분이, 밸브 보디로부터 밸브 시트로 연장되는 방향 및 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 밸브 시트와 밸브 보디를 가압 접촉시킴으로써 유로를 막는 것이 가능해져, 밸브 시트와 밸브 보디의 슬라이딩을 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 펌프실 내에 슬라이딩 부분을 가지지 않는 벨로우즈 펌프나 다이어프램 펌프 등의 용적 펌프에 본 실시형태에 따른 흡입 밸브 및 토출 밸브를 이용함으로써, 슬라이딩 부분으로부터 발생하는 파티클이 유체에 섞이는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에 따른 토출 밸브(19b)에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 밸브 보디 고정 부재(32)가 원기둥 형상으로 형성되고, 그 단부의 바깥둘레 부분에 나사 결합부(322)가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서, 밸브 보디(33)는 밸브 시트(31)와 축의 위치가 일치하는 환상으로 형성되며, 안둘레 부분에, 밸브 보디 고정 부재(32)의 나사 결합부(322)와 나사 결합하는 나사 결합부(암나사)(332)가 형성된 환상부(335)를 구비하고 있다. 또한, 밸브부(331)는 이 환상부(335)와 일체로 형성되고, 이 환상부(335)로부터 상기 소정 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 예를 들면 밸브 보디 고정부(32)를 어느 정도 이상 강성이 높은 재료로 구성함으로써, 유로에 발생한 소용돌이 등에 기인하여 밸브 보디 고정부(32)의 축이 구부러지는 것을 방지하고, 밸브 보디(33)와 밸브 시트(31)가 슬라이딩할 가능성을 저감하는 것이 가능하다. 이 경우, 밸브 보디 고정부(32)에 사용되는 재료의 강성은 적어도 밸브 보디(33)에 사용되는 재료의 강성보다 크다.

[그 밖의 구성예]

도 3에 나타낸 예에서는 밸브 보디 고정 부재(32)의 나사 결합부(322)를 수나사로 하고, 밸브 보디(33)의 나사 결합부(332)를 암나사로 했다. 그러나 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 밸브 보디 고정 부재(32')의 나사 결합부(322')를 수나사로 하고, 밸브 보디(33')의 나사 결합부(332')(고정부)를 암나사로 해도 된다. 또한, 도 4에 나타낸 토출 밸브(19b')는 그 밖의 점에서는 도 3에 나타낸 토출 밸브(19b)와 동일하게 구성되어 있다.

또한, 밸브 시트와 밸브 보디의 슬라이딩을 방지한다는 의미에서는 흡입 밸브 및 토출 밸브를 각각 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 구성하는 것도 생각할 수 있다. 도 5는 다른 구성예에 따른 흡입 밸브(18b'')의 단면도이다. 도 6은 다른 구성예에 따른 토출 밸브(19b'')의 단면도이다. 또한, 도 5 및 도 6에 나타내는 예에서도 흡입 밸브 및 토출 밸브 이외의 구성은 도 1을 참조하여 설명한 구성과 동일하게 구성되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 다른 구성예에 따른 흡입 밸브(18b'')는 펌프 헤드(1)를 밸브 시트로서 기능하는 밸브 보디(42)와, 가요성 재료로 이루어지고, 밸브 보디(42)의 일부를 펌프 헤드(1)에 대하여 이동 가능하게 유지하는 밸브 보디 유지 부재(41)를 구비한다. 밸브 보디 유지 부재(41)는 대략 원통 형상으로 형성되어 있고, 일단의 바깥둘레 부분에 펌프 헤드(1)와의 연결부(수나사)(411)를, 타단의 안둘레 부분에 밸브 보디(42)와의 연결부(암나사)(413)를, 이들 연결부 사이의 부분에 주름상자부(412)를 구비하고 있다.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 밸브 보디(42)는 밸브 보디 유지 부재(41)의 연결부(413)로부터 펌프 헤드(1)를 향해 연장되는 대략 원기둥 형상으로 구성되어 있다. 또한, 밸브 보디(42)는 일단의 바깥둘레 부분에 밸브 보디 유지 부재(41)와의 연결부(수나사)(421)를, 타단에 펌프 헤드(1)와의 접촉 부분(423)을 가지고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 밸브 보디(42)의 반경은, 펌프 헤드(1)와의 접촉 부분(423)에서, 유로에 역행하는 방향을 향해 서서히 감소한다. 또한, 밸브 보디(42)에는 밸브 보디 유지 부재(41)와 밸브 보디(42) 사이의 공간(43)과 펌프실(5b)로 연통되는 유로(422)가 형성되어 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 다른 구성예에 따른 토출 밸브(19b'')는 펌프 헤드(1)에 나사 결합되고, 펌프 헤드(1)로부터 펌프실(5b)로 돌출되는 밸브 시트(51)와, 펌프 헤드(1) 및 밸브 시트(51)에 의해 고정되고, 밸브 시트(51) 및 펌프 헤드(1)에 의해 칸막이되는 공간(53)으로 돌출되는 밸브 보디(52)를 구비한다. 밸브 시트(51)는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트(51)의 일단의 바깥둘레 부분에는 나사 결합부(수나사)(511)가 형성되고, 이 나사 결합부(511)에 의해 펌프 헤드(1)의 암나사에 나사 결합되어 있다. 또한, 밸브 시트(51)의 바닥부에는 밸브 시트(51) 및 펌프 헤드(1)에 의해 칸막이되는 공간(53)과, 펌프실(5b)로 연통되는 유로(512)가 형성되어 있다. 또한, 밸브 시트(51)에는 밸브 보디(52)와의 접촉 부분(513)이 마련되어 있다. 이 접촉 부분(513)은 유로(512)와 밸브 시트(51)의 바닥부의 경계 부분에 위치한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 밸브 보디(52)는 가요성 재질로 구성되고, 밸브 시트(51)와 축의 위치가 일치하는 대략 바닥이 있는 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브 보디(52)는 일단에 펌프 헤드(1) 및 밸브 시트(51)에 의해 고정되는 피(被)고정부(521)를, 타단에 위치하는 바닥부(523)에 밸브 시트(51)와 접촉하는 접촉부(525)를 가지고 있다. 또한, 밸브 보디(52)는 피고정부(521) 및 접촉부(525) 사이의 부분에 주름상자부(522)를 가지고 있다. 밸브 보디(52)의 바닥부(523)에는 밸브 보디(52) 내의 공간(54)과, 밸브 시트(51) 및 펌프 헤드(1)에 의해 칸막이되는 공간(53)으로 연통되는 유로(524)가 형성되어 있다. 또한, 바닥부(523)의 반경은, 밸브 시트(51)와의 접촉부(525)에서, 유로에 역행하는 방향을 향해 서서히 감소한다.

또한, 본 발명은 펌프실 내에 슬라이딩 부분을 가지지 않는 용적 펌프라면, 벨로우즈 펌프 이외의 펌프에 적용하는 것도 가능하다. 이와 같은 용적 펌프로는 예를 들면, 다이어프램 펌프를 들 수 있다.

1: 펌프 헤드
2a, 2b: 실린더
3a, 3b: 벨로우즈
5a, 5b: 펌프실
6a, 6b: 작동실
11a, 11b: 연결 샤프트
16: 흡입구
17: 토출구
18a, 18b: 흡입 밸브
19a, 19b: 토출 밸브
21, 31: 밸브 시트
22, 33: 밸브 보디
222, 331: 밸브부

Claims

벨로우즈를 신축시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프로서,
신축 가능하게 배치되고, 내부에 펌프실을 형성하는 바닥이 있는 원통 형상의 상기 벨로우즈와,
상기 펌프실의 흡입 측에 마련되고 상기 펌프실로 상기 이송 유체를 인도하는 흡입 밸브와,
상기 펌프실의 토출 측에 마련되고 상기 펌프실로부터 상기 이송 유체를 토출하는 토출 밸브를 구비하고,
상기 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 밸브 시트(valve seat)와 밸브 보디(valve body)를 구비하며,
상기 밸브 보디는, 가요성(可撓性) 재질로 이루어지고, 상기 밸브 시트와의 위치 관계가 고정된 고정부와, 상기 고정부로부터 상기 밸브 시트를 향하는 방향 및 상기 이송 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되는 밸브부를 가지는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
제1항에 있어서,
상기 흡입 밸브의 밸브 시트는 상기 펌프실을 향해 돌출되는 원통 형상으로 형성되고,
상기 밸브부는 상기 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 토출 밸브의 밸브 시트는 상기 펌프실을 향해 돌출되는 원통 형상으로 형성되고,
상기 밸브부는 상기 이송 유체가 이동하는 방향을 따라 반경이 커지는 대략 원뿔 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
제3항에 있어서,
상기 토출 밸브는, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 보디의 위치 관계를 고정하는 밸브 보디 고정 부재를 더 구비하고,
상기 밸브 보디 고정 부재는,
상기 밸브 시트와 축의 위치가 일치하는 대략 원기둥 형상으로 형성되며,
상기 펌프실을 향해 돌출되고,
상기 펌프실로 돌출되는 단부(端部)의 바깥둘레 부분에 상기 밸브 보디와 고정되는 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
제4항에 있어서,
상기 토출 밸브의 밸브 보디는 상기 밸브 시트와 축의 위치가 일치하는 환상(環狀)으로 형성되고, 안둘레 부분에 상기 밸브 보디 고정 부재와 고정되는 부분을 구비하는 환상부를 더 구비하며,
상기 밸브부는 상기 환상부와 일체로 형성되고, 상기 환상부로부터 상기 소정 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
제3항에 있어서,
상기 토출 밸브는, 상기 밸브 시트와 상기 밸브 보디의 위치 관계를 고정하는 밸브 보디 고정 부재를 더 구비하고,
상기 밸브 보디는 상기 밸브 보디 고정 부재를 향해 돌출되는 돌출부를 가지며,
상기 돌출부의 바깥둘레 부분에 상기 밸브 보디 고정 부재와 고정되는 부분이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.
변형 가능한 부재에 의해 펌프실 내부의 용적을 변화시킴으로써 이송 유체를 이송하는 용적 펌프로서,
상기 펌프실의 흡입 측에 마련되고 상기 펌프실로 이송 유체를 인도하는 흡입 밸브와,
상기 펌프실의 토출 측에 마련되고 상기 펌프실로부터 상기 이송 유체를 토출하는 토출 밸브를 구비하며,
상기 흡입 밸브 및 토출 밸브는 각각 밸브 시트와 밸브 보디를 구비하고,
상기 밸브 보디는 가요성 재질로 이루어지고, 상기 밸브 시트와의 위치 관계가 고정된 고정부와, 상기 고정부로부터 상기 밸브 시트를 향하는 방향 및 상기 이송 유체가 이동하는 방향 사이의 소정 방향으로 연장되는 밸브부를 가지는 것을 특징으로 하는 용적 펌프.