KR20210048451A - 진공세퍼레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 진공세퍼레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거한 기체를 배출하는 진공세퍼레이터에 관한 것이다.
본 발명은 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 유입부(750)와, 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 배출부(760)가 구비된 분리하우징(710)과; 상기 분리하우징(710)의 저부에 설치되어 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 액체배출부(740)를 포함하는 진공세퍼레이터를 개시한다.

Description

진공세퍼레이터 {Vacuum separator}

본 발명은, 진공세퍼레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거한 기체를 배출하는 진공세퍼레이터에 관한 것이다.

진공이란 대기압에서 낮은 압력 기체로 가득찬 공간 안의 상태로 정의될 수 있고, 이러한 진공을 형성하기 위한 수단으로서 특허문헌 1, 2 등의 이젝터가 있다.

이젝터는 압축공기를 이용하여 진공을 형성하는 것으로 진공발생기로도 불리며, 노즐과 디퓨져의 단순한 구조로 이루어져 있다.

노즐은 압축공기의 흐름을 가속하는 역할로 노즐에 압축공기를 흘려보내며 디퓨져는 흐르는 속도를 감속시켜 주위의 공기를 끌어들임으로써 진공을 형성할 수 있다. 디퓨져에서 소음기를 통해 압축공기와 주위공기가 합쳐진 공기가 배출될 수 있다.

이젝터는 별도의 가동부가 없고 수명이 길며, 압축공기를 이용하므로 제어밸브를 공통화할 수 있고 진공도는 압축공기의 공급압에 비례하므로 미세한 제어가 가능한 이점이 있다.

그러나, 종래의 이젝터는 주위 공기가 노즐 및 디퓨저로 유입되는 유입구에 체크밸브가 설치되므로, 체크밸브의 크기에 제한이 있고 진공기밀도가 떨어지며 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

(특허문헌 1) KR10-1472503 B

(특허문헌 2) KR10-0629994 B

한편 이젝터 등의 진공펌프는, 표면에 부압을 형성하여 대상물을 고정하는 진공척, 대상물을 부압을 이용하여 픽업하여 이송하는 이송툴 함으로써 물건을 흡착고정하는 이송툴, 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거하여 기체를 배출하는 기액분리장치 등 부압 형성을 요구하는 장치, 시스템 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.

그런데 부압 형성에 의하여 외부공기를 흡입하는 과정에서 파티클, 액체 등이 포함된 상태로 진공펌프에 유입되게 되는 경우 진공펌프가 파손되거나 진공압 손실이 발생되어 진공펌프의 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

특히 밀링, 연삭, 드릴링 등 마찰 등을 이용한 기계가공시 연마액이 분사되면서 기계가공이 이루어지는데 기계가공 과정에서 발생하는 이물질(칩)과 함께 액체가 제거되어야만 원활한 기계가공이 이루어질 수 있다.

이때 가공대상물을 진공척을 이용하여 고정하는 경우 기계가공 과정에서 발생하는 이물질(칩)과 함께 액체가 진공펌프로 유입될 수 있다.

이에 진공펌프의 원활한 작동 및 고장을 방지하기 위해서는 부압 형성시 액체 등 이물질이 진공펌프로 유입되는 것을 방지할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점 및 필요성을 인식하여, 진공펌프에 결합되어 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거하여 진공펌프에 액체가 유입되는 것을 방지하여 이에 결합된 진공펌프의 작동이 원활하며 고장을 방지할 수 있는 진공세퍼레이터를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 유입부(750)와, 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 배출부(760)가 구비된 분리하우징(710)과; 상기 분리하우징(710)의 저부에 설치되어 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 액체배출부(740)를 포함하는 진공세퍼레이터를 개시한다.

상기 액체배출부(740)는, 상기 분리하우징(710)의 저부를 관통하여 설치되어 제어에 의하여 개폐하는 체크밸브(741)와, 상기 체크밸브(741)과 연결되며 상기 체크밸브(741)가 개방작동에 의하여 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 배출관(742)을 포함할 수 있다.

상기 분리하우징(710)은, 상기 유입부(750) 및 상기 배출부(760)이 설치된 상부플레이트(720)와, 상기 액체배츨부(740)가 설치된 상기 분리하우징(710)의 저부를 이루며 상기 액체배출부(740)가 설치된 하부플레이트(730)과, 상기 상부플레이트(720) 및 상기 하부플레이트(730)와 결합되어 외부와 격리된 내부공간을 형성하는 실린더부재(770)를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 상기 유입부(750)를 통한 액체 및 기체의 유입 및 상기 배출부(760)를 통한 기체의 배출이 연속적으로 이루어지면서 상기 분리하우징(710)에 고인 액체를 상기 액체배출부(740)를 통하여 배출할 수 있도록 상기 액체배출부(740)로부터 배출된 액체를 전달받아 외부로 배출하는 2차 진공세퍼레이터(200)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 2차 진공세퍼레이터(200)는, 상기 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 배출하우징(210)과, 상기 배출하우징(210)의 저부에 설치되어 상기 배출하우징(210)에 담긴 액체를 외부로 배출하는 2차배출부(240)와; 상기 배출하우징(210)에 구비되어 상기 2차배출부(240)을 통하여 액체의 배출이 가능하도록 외부 공기를 상기 격리공간으로 유입시키는 공기유입부(260)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 배출부(760)는, 상기 분리하우징(710)의 내부공간 내에 부압이 형성되도록 진공펌프(800)와 연결될 수 있다.

상기 배출부(760)는, 상기 분리하우징(710)의 내부공간 내에 부압이 형성되도록 진공펌프(800)와 연결될 수 있다.

상기 진공펌프(800)는, 가스이송식 진공펌프 또는 가스 포획식 진공펌프가 사용될 수 있다.

보다 구체적으로 상기 진공펌프(800)는, 용적이송식 진공펌프 또는 이젝터 진공펌프를 포함하는 동역학 진공펌프가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 진공펌프에 결합되어 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거하여 진공펌프에 액체가 유입되는 것을 방지하여 이에 결합된 진공펌프의 작동이 원활하며 고장을 방지할 수 있는 이점이 있다.

특히 본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 액체가 포함된 기체가 유입된 후 액체가 고이는 분리하우징 저부에 체크밸브를 구비한 액체배출부를 포함함으로써 체크밸브의 작동에 의하여 기체로부터 제거되 액체를 외부로 효율적으로 배출할 수 있어 기체로부터 액체를 효율적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 분리하우징에 결합되어 액체배출부로부터 배출된 액체를 담는 배출하우징 저부에 체크밸브를 구비한 2차배출부를 포함하는 2차 진공세퍼레이터를 추가로 구비함으로써 체크밸브의 작동에 의하여 기체로부터 제거되 액체를 외부로 효율적으로 배출할 수 있어 기체로부터 액체를 효율적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

특히 본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 2차 진공세퍼레이터의 추가 설치에 의하여, 유입부를 통한 액체 및 기체의 유입 및 배출부를 통한 기체의 배출이 연속적으로 이루어지면서 분리하우징에 고인 액체를 액체배출부를 통하여 배출할 수 있어 기체로부터 제거되 액체를 외부로 효율적으로 배출할 수 있어 기체로부터 액체를 효율적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

즉, 종래에는 진공탱크에 담긴 액체의 배출시 진공탱크 내부의 압력을 대기압으로 변환한 후 액체를 배출할 수 있어 장치의 작동이 비효율적이나, 본 발명에 따른 진공세퍼레이터는, 진공탱크, 즉 분리하우징 내부의 압력을 진공으로 유지하면서 액체를 외부로 배출할 수 있어 장치의 작동효율을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1a 및 도 1b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프를 보여주는 사시도 및 정면도이다.
도 2a는, 도 1의 A-A방향 단면을 보여주는 도면이다.
도 2b는, 도 1의 B-B방향 단면을 보여주는 도면이다.
도 2c는, 도 2b의 변형례를 보여주는 도면이다.
도 3은, 도 1의 진공펌프의 구성 일부를 보여주는 분해사시도이다.
도 4a는, 도 1의 진공펌프의 구성 일부를 보여주는 사시도이다.
도 4b는, 도 4a의 분해사시도이다.
도 4c는, 도 4a의 C-C방향 단면도이다.
도 5는, 도 3의 진공펌프의 D-D방향 단면도이다.
도 6은, 도 3의 진공펌프의 구성 일부를 보여주는 평면도이다.
도 7은, 도 1의 E-E방향 단면도이다.
도 8은, 도 1의 진공펌프에 본 발명에 따른 진공세퍼레이터가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 9는, 도 8에서 Ⅰ-Ⅰ방향의 단면도이다.
도 10a는, 도 8의 진공세퍼레이터의 변형례를 보여주는 사시도이다.
도 10b는, 도 10a의 진공세퍼레이터를 포함한 유로를 보여주는 개념도이다.
도 11은, 도 10a에서 Ⅱ-Ⅱ방향의 단면도이다.
도 12는, 도 10a에서 Ⅲ-Ⅲ방향의 단면도이다.
도 13은, 도 1의 진공펌프에 결합되어 외부와 격리된 상태로 유체연통이 가능한 상태로 두 개의 모듈을 연결하는 링크조립체를 보여주는 사시도이다.
도 14는, 도 13의 링크조립체 및 결합블록을 보여주는 사시도이다.
도 15는, 도 13에서 Ⅳ-Ⅳ방향의 단면도이다.
도 16은, 도 13에 도시된 링크조립체의 분해사시도이다.
도 17a 및 도 17b는, 도 16의 링크조립체 중 본체블록을 보여주는 평면도 및 측면도이다.
도 18a 및 도 18b는, 도 16의 링크조립체 중 결합블록을 보여주는 평면도 및 측면도이다.

이하 본 발명에 따른 진공펌프 및 진공세퍼레이터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 진공펌프(800)는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일단에 공기유입구(305)가 형성되고 타단에 공기유출구(306)가 형성되며, 측면에 길이방향을 따라 복수의 통공(312)들이 형성되는 하나 이상의 중공형 노즐부(300)와; 상기 노즐부(300)가 내부에 설치되는 챔버(400)를 포함한다.

상기 노즐부(300)는, 일단에 공기유입구(305)가 형성되고 타단에 공기유출구(306)가 형성되며, 측면에 길이방향을 따라 복수의 통공(312)들이 형성되는 하나 이상의 중공형 부재로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 노즐부(300)의 일단의 공기유입구(305)를 통해 유입되는 공기는 노즐부(300) 내부 중공에 의해 형성되는 공기유로를 따라 흐르다가 타단의 공기유출구(306)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

상기 복수의 통공(312)들은, 노즐부(300)의 측면에 길이방향(노즐부(300)를 통한 공기흐름방향)을 따라 형성되며 노즐부(300) 내부의 공기유로와 연통될 수 있고, 그에 따라 노즐부(300) 주변의 공기는 통공(312)을 통해 노즐부(300) 내부로 유입된 후 공기유입구(305)를 통해 유입된 공기와 함께 공기유출구(306)를 통해 배출될 수 있다.

상기 공기유로의 단면적은, 공기유입구(305)에서 공기유출구(306)로 갈수록 커질 수 있다. 이때, 상기 공기유로의 단면적은 공기유로의 직경(DA)를 달리함으로써 가변될 수 있다.

상기 노즐부(300)는 공기유입구(305)에서 공기유출구(306)로 갈수록 내부 공기유로의 단면적이 커지며 측면에 공기유로와 연통되는 복수의 통공(312)들이 노즐부(300)의 측면에 길이방향으로 형성된다면 다양한 형상 및 구조가 가능하다.

예로서, 상기 노즐부(300)는, 통공(312)이 측면에 하나 이상 형성되는 복수의 통공형성부재(310)들과, 적어도 일부가 통공형성부재(310)에 삽입되어 상기 공기유로를 형성하는 복수의 유로형성부재(320)들을 포함할 수 있다.

상기 통공형성부재(310)는 중공형 기둥으로 각 통공형성부재(310)들은 모두 길이방향을 따라 동일한 외경 및 내경을 가지도록 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 통공형성부재(310)들 각각은 제조성 향상을 위하여 모두 같은 형상 및 크기를 가지도록 구성될 수 있다.

예로서, 상기 각 통공형성부재(310)는 측면에 둘레방향을 따라 두 개의 통공(312)이 형성될 수 있다.

상기 유로형성부재(320)는 적어도 일부가 통공형성부재(310)의 일단에 삽입되어 노즐부(300)의 공기유로의 일부를 형성하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

이때, 상기 통공형성부재(310)는 이웃하는 유로형성부재(320) 사이에 설치될 수 있다.

상기 이웃하는 유로형성부재(320)는 사이에 결합된 통공형성부재(310)의 통공(312)에 대응되는 위치에서 서로 간격을 둔 상태로 대향할 수 있다.

예로서, 상기 노즐부(300)는, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 3개의 통공형성부재(310)와 4개의 유로형성부재(320)를 포함할 수 있고, 각 유로형성부재(320) 및 통공형성부재(310)가 교번하여 길이방향을 따라 다단적층된 구조로 이루어질 수 있다.

이를 통해, 상기 유로형성부재(320) 및 상기 통공형성부재(310)가 교번하여 위치됨으로써 복수의 통공(312)들이 노즐부(300)의 길이방향을 따라 위치될 수 있고 통공(312)과 유로형성부재(320)에 의해 형성되는 공기유로가 서로 연통될 수 있다.

상기 복수의 유로형성부재(320)들 중 노즐부(300)의 일단에 위치되는 유로형성부재(320)의 끝단은 상술한 공기유입구(305)에 대응될 수 있고, 상기 복수의 유로형성부재(320)들 중 노즐부(300)의 타단에 위치되는 유로형성부재(320)의 끝단은 상술한 공기유출구(306)에 대응될 수 있다.

상기 유로형성부재(320)의 외측면에는 후술하는 챔버(400)와 결합되는 결합부가 형성될 수 있다.

상기 결합부에는 후술하는 챔버(400)와의 밀착결합을 위하여 하나 이상의 오링부재(302)가 설치될 수 있다.

한편, 상술한 통공형성부재(310) 및 유로형성부재(320)는 상호 조립, 접착 등 다양한 방식으로 고정결합될 수 있고, 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 내구성 및 수명을 위하여 금속재질로 이루어질 수 있다.

그리고 상기와 같은 구성을 가지는 노즐부(300)는, 제1관통구(612)를 중심으로 원주방향을 따라서 복수로 배치될 수 있다.

이때 상기 노즐부(300)의 설치 숫자에 의하여 진공펌프(800)의 용량이 결정된다.

상기 챔버(400)는, 노즐부(300)가 내부에 설치되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 챔버(400)는, 노즐부(300)의 일단이 관통삽입되어 고정되는 제1삽입공(412)과 노즐부(300)의 타단이 관통삽입되어 고정되는 제2삽입공(414)이 형성되며 노즐부(300)의 측면을 둘러싸는 내부공간(IS)을 형성하는 제1챔버(410)와, 제1챔버(410) 중 제1삽입공(412)이 형성된 제1측벽에 결합되어 노즐부(300)의 공기유입구(305)와 연통되는 공기유입유로 및 노즐부(300)를 통한 공기흐름에 따라 진공분위기가 조성되는 진공공간(VS)을 형성하는 제2챔버(420)와, 제1챔버(410) 중 제2삽입공(414)이 형성된 제2측벽에 결합되어 노즐부(300)의 공기유출구(306)와 연통되는 공기유출유로를 형성하는 제3챔버(430)를 포함할 수 있다.

상기 제1챔버(410)는, 노즐부(300)의 일단이 관통삽입되어 고정되는 제1삽입공(412)과 노즐부(300)의 타단이 관통삽입되어 고정되는 제2삽입공(414)이 형성되며 노즐부(300)의 측면을 둘러싸는 내부공간(IS)을 형성하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

상기 제1삽입공(412)은, 노즐부(300)의 일단(공기유입구(305)측), 보다 구체적으로는, 노즐부(300)의 일단에 위치되는 유로형성부재(320)가 관통삽입되어 고정되는 고정구로 다양한 구성이 가능하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1챔버(410)에는 복수의 노즐부(300)들을 설치하기 위한 복수의 제1삽입공(412)들이 형성될 수 있다.

상기 제2삽입공(414)은, 노즐부(300)의 타단(공기유출구(306)측), 보다 구체적으로는 노즐부(300)의 타단에 위치되는 유로형성부재(320)가 관통삽입되어 고정되는 고정구로 다양한 구성이 가능하다.

도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제1챔버(410)에는 복수의 노즐부(300)들을 설치하기 위한 복수의 제2삽입공(414)들이 형성될 수 있다.

즉, 상기 노즐부(300)의 유로형성부재(320)는 대응되는 제1챔버(410)의 제1삽입공(412) 및 제2삽입공(414)에 지지될 수 있다.

이때, 상기 제1챔버(410)는 제1삽입공(412) 및 제2삽입공(414)에 고정된 노즐부(300)를 둘러싸는 내부공간(IS)을 형성할 수 있다.

상기 제2챔버(420)는, 제1챔버(410) 중 제1삽입공(412)이 형성된 제1측벽에 결합되어 노즐부(300)의 공기유입구(305)와 연통되는 공기유입유로 및 노즐부(300)를 통한 공기흐름에 따라 진공분위기가 조성되는 진공공간(VS)을 형성하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

상기 제2챔버(420)는, 제1챔버(410) 중 제1삽입공(412)이 형성된 제1측벽에 결합됨으로써, 제1삽입공(412)을 통해 노즐부(300)의 공기유입구(305)와 연통되는 공기유입공간 및 공기유입공간과는 구분되는 진공공간(VS)을 형성할 수 있다.

상기 공기유입공간은 노즐부(300)의 공기유입구(305)와 연통되는 공기유입유로가 형성되는 공간으로 다양한 형상 및 구조가 가능하다.

예로서, 상기 제2챔버(420)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1챔버(410)의 제1측벽과 결합되는 결합면에 제1삽입공(412)과 공기유입공간을 연통시키는 연통구(426)가 형성될 수 있다. 상기 연통구(426)는, 공기유입공간의 배치 및 크기에 따라 다양한 형상 및 크기로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제2챔버(420)의 일측면에는 공기유입공간을 통해 외부공기(압축공기)를 공급하기 위한 공기공급부와 결합되는 하나 이상의 공기공급구(424)가 형성될 수 있다.

상기 진공공간(VS)은 노즐부(300)를 통한 공기흐름에 따라 진공분위기가 조성되는 공간으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 제2챔버(420)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1챔버(410)의 제1측벽과 결합되는 결합면에 제1챔버(410)의 내부공간(IS)과 진공공간(VS)을 연통시키는 연통구(425)가 형성될 수 있다. 상기 연통구(425)는, 진공공간(VS)의 배치 및 크기에 따라 다양한 형상 및 크기로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제2챔버(420)의 일측면에는 진공형성이 필요한 구성요소(예로서, 진공세퍼레이터(700)에 결합되어 진공공간(VS)에 형성된 진공을 진공형성이 필요한 구성요소(예로서, 진공세퍼레이터(700)로 전달하기 위한 하나 이상의 진공전달구(427)가 형성될 수 있다.

상기 제3챔버(430)는, 제1챔버(410) 중 제2삽입공이 형성된 제2측벽에 결합되어 노즐부(300)의 공기유출구(306)와 연통되는 공기유출유로를 형성하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 제3챔버(430)는 제2삽입공에 삽입된 노즐부(300)의 공기유출구(306)와 연통되기 위해 제1챔버(410)와의 결합면에 개방구(436)가 형성되며, 다른 측면에 공기유출구(306)를 통해 배출된 공기가 외부로 배출되는 배출구(434)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 진공펌프(800)는, 제3챔버(430) 중 공기유출유로에 설치되며 공기유출유로를 통해 흐르는 공기가 외부로 배출되는 소음기(232)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 소음기(232)는, 배출되는 공기에 의한 소음을 저감하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하며, 예로서 상술하는 배출구(434)에 설치될 수 있다.

한편, 상술한 구성을 포함하는 진공펌프(800)에서, 상기 제1챔버(410)는 제1측벽에 내부공간(IS)에서 제2챔버(420)의 진공공간(VS)으로의 공기흐름은 차단하면서 진공공간(VS)에서 내부공간(IS)으로의 공기흐름은 가능하게 하는 제1체크밸브(610)가 설치될 수 있다.

상기 제1체크밸브(610)는, 제1측벽에 형성되어 제1챔버(410)의 내부공간(IS)과 제2챔버(420)의 진공공간(VS)을 연통시키는 제1관통구(612)와, 제1관통구(612)를 내부공간(IS) 측에서 복개하는 제1체크밸브부재(614)를 포함할 수 있다.

상기 제1관통구(612)는, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있고, 복수개로 형성될 수 있다.

예로서, 상기 제1관통구(612)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 이루어져 제1챔버(410)의 중앙부를 중심으로 원주방향을 따라 복수개 형성될 수 있다.

상기 제1관통구(612)를 통해 제1챔버(410)의 내부공간(IS)과 제2챔버(420)의 진공공간(VS)이 연통될 수 있다.

상기 제1챔버(410)의 중앙부에는, 후술하는 제1체크밸브부재(614)와 결합되는 결합영역(615)이 형성될 수 있다.

상기 제1체크밸브부재(614)는, 제1챔버(410)의 제1측벽 중앙부의 결합영역에서 제1챔버(410)와 결합되어 원주방향을 따라 형성된 복수의 제1관통구(612)들을 복개하며, 내부공간(IS)에서 진공공간(VS)으로의 공기흐름은 차단하면서 진공공간(VS)에서 내부공간(IS)으로의 공기흐름은 가능하게 하는 체크밸브부재로 다양한 형상 및 재질이 가능하다.

예로서, 상기 제1밸브부재(614)는, 고무재질의 밸브플레이트일 수 있다.

한편, 상술한 진공챔버(10)의 제1챔버(410)는, 도 1a 내지 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐부(300)의 길이방향(노즐부(300)를 통한 공기흐름방향)을 따라 형성된 복수의 통공(312)들 사이에서 제1챔버(410)의 내부공간(IS)을 복수의 서브공간(SS)들로 구획하는 하나 이상의 격벽부(212)를 추가로 포함할 수 있다.

이때, 상기 격벽부(212)에는 노즐부(300)가 관통삽입되는 제3삽입공(416)이 형성될 수 있다.

상기 격벽부(212)는 길이방향을 기준으로 이웃하는 통공(312)들 사이에 위치되며, 상기 제3삽입공(416)에 의해 노즐부(300)의 유로형성부재(320)의 결합부가 지지될 수 있다.

이때, 상기 격벽부(212)에 의해 구획된 서브공간(SS)들 사이의 기밀을 위하여 유로형성부재(320)의 외측면 둘레를 따라 오링부재(302)가 설치될 수 있다.

상기 격벽부(212)에는, 도 1a 내지 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이웃하는 서브공간(SS)들 사이의 일방향 공기흐름을 차단하는 제2체크밸브(620)가 설치될 수 있다.

상기 제2체크밸브(620)는, 격벽부(212)에 형성되어 이웃하는 서브공간(SS)들을 연통시키는 제2관통구(622)와, 제2관통구(622)를 이웃하는 서브공간(SS)들 중 공기유입구(305)와 먼 서브공간(SS) 측에서 복개하는 제2체크밸브부재(624)를 포함할 수 있다.

상기 제2관통구(622)는, 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있고, 복수개로 형성될 수 있다.

예로서, 상기 제2관통구(622)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 이루어져 격벽부(212)의 중앙부를 중심으로 원주방향을 따라 복수개 형성될 수 있다.

상기 제2관통구(622)를 통해 이웃하는 서브공간(SS)들이 연통될 수 있다.

상기 격벽부(212)의 중앙부에는, 후술하는 제2체크밸브부재(624)와 결합되는 결합영역(625)이 형성될 수 있다.

상기 제2체크밸브부재(624)는, 제2관통구(622)를 이웃하는 서브공간(SS)들 중 공기유입구(305)와 먼 서브공간(SS) 측에서 복개하여, 공기유입구(305)와 가까운 측의 서브공간(SS)에서 먼 측의 서브공간(SS)으로의 공기흐름은 차단하면서 공기유입구(305)와 먼 측의 서브공간(SS)에서 공기유입구(305)와 가까운 측의 서브공간(SS)으로의 공기흐름은 가능하게 하는 체크밸브부재로 다양한 형상 및 재질이 가능하다.

예로서, 상기 제2밸브부재(624)는, 고무재질의 밸브플레이트일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1챔버(410)는, 도 1a 내지 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1삽입공(412)이 형성되고 제1체크밸브(610)가 설치되는 제1서브챔버(410a)와, 격벽부(212)를 포함하는 하나 이상의 제2서브챔버(410b)와, 제2삽입공이 형성되는 제3서브챔버(410c)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1서브챔버(410a), 제2서브챔버(410b), 및 제3서브챔버(410c)는, 노즐부(300)의 길이방향을 따라 순차적으로 적층되어 결합될 수 있다.

예로서, 도 1a 내지 도 3 및 도 7의 경우, 제1서브챔버(410a)와 제3서브챔버(410c) 사이에 두 개의 제2서브챔버(410b)가 순차적으로 결합된 실시예를 도시한 것이다.

이를 통해 제1챔버(410)의 내부공간(IS)이 노즐부(300)의 길이방향으로 배치되는 3개의 서브공간(SS)으로 구획될 수 있다.

이때, 상기 제1서브챔버(410a) 및 제2서브챔버(410b)에는 각각 제1체크밸브(610)와 제2체크밸브(620)가 설치될 수 있다.

상기 제1체크밸브(610) 및 상기 제2체크밸브(620)는, 노즐부(300)에 의한 공기흐름에 따라 형성되는 진공레벨에 따라 순차적으로 개폐될 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여, 상술한 구성을 포함하는 진공펌프(800)에서 이루어지는 진공형성과정을 자세히 설명한다.

먼저, 압축공기가 제2챔버(420)의 연통구를 통해 공기유입유로로 유입되고 유입된 압축공기는 노즐부(300)의 공기유입구(305)를 통해 노즐부(300) 내부의 공기유로를 따라 흐른다.

노즐부(300) 내부의 공기유로를 따라 압축공기가 흐름에 따라 노즐부(300) 내부의 압력이 낮아지게 되고 그에 따라 제1챔버(410)의 서브공간(SS)의 공기가 대응되는 노즐부(300)의 통공(312)을 통해 노즐부(300)의 공기유로로 유입될 수 있다.

이를 통해, 서브공간(SS)의 압력이 점차 낮아질 수 있다.

도 7을 기준으로, 진공펌프(800)가 하나의 제1체크밸브(610)에 더하여 두 개의 제2체크밸브(620)를 추가로 포함하는 경우 진공도에 따른 제1체크밸브(610)와 제2체크밸브(620)의 개폐동작은 다음과 같다.

제2챔버(420)를 통해 압축공기를 공급하면, 통공(312)을 통해 서브공간(SS)의 공기가 노즐부(300)로 유입됨에 따라 제1체크밸브(610) 및 두 개의 제2체크밸브(620)가 모두 개방된다.

압축공기 공급에 따라 서브공간(SS)에 어느 정도의 공기가 남아 있는 저진공 상태가 되면, 노즐부(300)의 공기유입구(305)에서 가장 먼 서브공간(SS)을 형성하는 제2서브챔버(410b)에 설치된 제2체크밸브(620)가 가장 먼저 닫힌다.

압축공기를 더 유입시켜 저진공 상태 보다 서브공간(SS)의 공기가 희박한 중진공 상태가 되면, 그 다음 공기유입구(305)에 가까운 서브공간(SS)을 형성하는 제2서브챔버(410b)에 설치된 제2체크밸브(620)가 다음으로 닫힌다.

중진공 상태에서 압축공기를 더 유입시켜 서브공간(SS)이 고진공 상태가 되면, 제1체크밸브(610)까지 닫혀 제2챔버(420)의 진공공간(VS)이 고진공상태가 될 수 있다.

제2챔버(420)를 통해 유입된 압축공기와 통공(312)을 통해 노즐부(300)로 유입된 공기는 합쳐진 후 제3챔버(430)의 배출구를 통해 소음기(232)를 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

상기 진공펌프(800)에 의해 형성되는 진공단계는, 제1챔버(410)를 구성하는 제2서브챔버(410b)의 개수를 증가시킴으로써 보다 세분화될 수 있다. 이때, 제1챔버(410)에 설치되는 노즐부(300) 또한 제2서브챔버(410b)에 구획되는 서브공간(SS)의 수만큼의 대응되는 통공형성부재(310)들을 포함할 수 있다.

또한, 도 1a 내지 도 3 및 도 7은, 챔버(400)에 각각 4개의 제1삽입공(412), 제2삽입공, 제3삽입공(416)을 형성함으로써, 4개의 노즐부(300)를 최대 용량으로 하는 실시예를 도시하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.

2개, 4개, 8개 등의 노즐부(300)가 설치되는 실시예도 가능하며, 노즐부(300) 중 적어도 일부를 제거하고, 대응되는 제1삽입공(412), 제2삽입공, 및 제3삽입공(416)을 폐쇄함으로써 진공펌프(800)의 용량을 가변하는 실시예도 가능하다.

보다 구체적으로, 상기 진공펌프(800)는, 용량가변을 위하여, 복수의 제1삽입공(412)들 및 복수의 제2삽입공들 중 노즐부(300)가 관통삽입되지 않는 나머지 제1삽입공(412) 및 제2삽입공에 일단 및 타단이 각각 관통삽입되어 제1삽입공(412) 및 제2삽입공을 폐쇄하는 폐쇄부재(400)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 폐쇄부재(400)는, 노즐부(300)가 관통삽입되지 않는 나머지 제1삽입공(412) 및 제2삽입공(414)(제3삽입공(416)이 형성되는 경우 제3삽입공(416) 포함)을 폐쇄하는 구성으로 다양한 형성 및 재질이 가능하다.

예로서, 상기 폐쇄부재(400)는, 내부에 공기유로와 측면에 통공(312)이 형성되지 않으며 노즐부(300)와 동일한 외형을 가지는 스틱부재로, 더미 노즐부로써 기능할 수 있다.

즉, 상기 폐쇄부재(400)는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 공기유로와 통공(312)을 제외하고는 노즐부(300)와 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.

그에 따라, 챔버(200)에 노즐부(300) 최대 N개 설치될 수 있는 경우(N개의 제1삽입공(412), N개의 제2삽입공(414)이 형성되는 경우), 챔버(200)에 설치되는 노즐부(300)의 개수를 1개 에서 N-1개(N은 2이상의 자연수) 사이에서 조절할 수 있고, 노즐부(300)가 설치되지 않은 나머지 제1삽입공(412) 및 제2삽입공(414)(제3삽입공(416)이 형성되는 경우 제3삽입공(416) 포함)에 폐쇄부재(400)를 설치함으로써 진공펌프의 용량이 간편하게 가변될 수 있다. 도 2c의 경우, 챔버(200)에 3개의 노즐부(300)와 1개의 폐쇄부재(400)가 설치된 경우를 도시한 것이고, 이러한 경우 도시된 챔버(200)의 최대용량(4개의 노즐부(300)가 설치되는 경우의 용량)보다 적은 용량의 진공펌프로 활용될 수 있다.

이때, 상기 폐쇄부재(400) 또한 챔버(400)에 결합되어 지지되므로 상술한 노즐부(300)의 외측면에 설치되는 오링부재(302)가 폐쇄부재(400)의 외측면에도 동일하게 설치될 수 있음은 물론이다.

한편 상기와 같은 구성을 가지는 진공펌프(800)는, 표면에 부압을 형성하여 대상물을 고정하는 진공척, 대상물을 부압을 이용하여 픽업하여 이송하는 이송툴 함으로써 물건을 흡착고정하는 이송툴, 액체가 포함된 기체에서 액체를 제거하여 기체를 배출하는 기액분리장치 등 부압 형성을 요구하는 장치, 시스템 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.

한편 상술한 진공펌프(800)는, 진공형성이 필요한 구성요소에 결합되어 다양하게 활용될 수 있다.

예로서, 상기 진공펌프(800)는, 이물질 제거를 위한 진공세퍼레이터, 진공압에 의하여 가공대상물(2)을 흡착고정한 상태에서, 밀링머신, 드릴링머신, 연삭머신, 용접머신 등 기계가공을 수행하는 진공척 모듈에 활용될 수 있다.

그런데 상기 진공펌프(800)는, 부압 형성에 의하여 외부공기를 흡입하는 과정에서 파티클, 액체 등이 포함된 상태로 진공펌프에 유입되게 되는 경우 진공펌프가 파손되거나 진공압 손실이 발생되어 진공펌프의 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

이에 본 발명에 따른 진공세퍼레이터(700)로서, 본 발명은, 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 유입부(750)와, 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 배출부(760)가 구비된 분리하우징(710)과; 분리하우징(710)의 저부에 설치되어 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 액체배출부(740)를 포함하는 진공세퍼레이터(700)를 제시한다.

상기 유입부(750)는, 분리하우징(710)의 상측에 설치되어 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 구성으로서 유체 유입구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 유입부(750)는, 액체를 포함한 기체가 분리하우징(710)에 유입된 후 액체의 효율적 분리를 위하여 후술하는 상부플레이트(720)를 관통하여 하측으로 연장된 파이프로 구성됨이 바람직하다.

상기 유입부(750)는, 상부플레이트(720)를 관통하여 하측으로 연장된 파이프로 구성되면 분리하우징(710) 내부에 담긴 액체 내로 배출됨으로써 기체에 포함된 액체가 효과적으로 제거될 수 있다.

한편 상기 유입부(750)는, 분리하우징(710)의 내부공간에 형성된 부압에 의하여 기체가 흡입되는 구조로서, 부압에 의하여 대상물을 흡착고정하는 진공척 모듈, 끝단에 대상물을 흡착고정하는 이송툴, 이물질을 흡입 제거하는 흡입노즐 등과 연결될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 진공세퍼레이터의 경우 액체 분리에 효율적인바 유체 흐름을 기준으로 유입부(750)의 전방에 고체상태의 이물질을 제거할 수 있는 보조진공세퍼레이터(701)가 추가로 설치될 수 있다.

상기 보조진공세퍼레이터(701)는, 유입부(750)의 전방 측에 설치되어 흡입되는 기체 내에 포함된 이물질을 제거하기 위한 구성으로서, 이물질 제거원리 및 방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 배출부(760)는, 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 배출부(760)는, 상부플레이트(720)를 관통하도록 형성된 관통공(761)로 구성될 수 있다.

그리고 상기 배출부(760)는, 분리하우징(710)의 내부공간에 부압, 즉 진공압의 형성을 위하여 진공펌프(800)가 결합될 수 있다.

상기 진공펌프(800)는, 본 발명의 실시예의 경우 도 1 내지 도 7를 참조하여 설명한 이젝터 진공펌프를 들어 설명하였으나, 가스이송식 진공펌프, 가스 포획식 진공펌프, 보다 구체적으로 용적이송식 진공펌프, 이젝터 진공펌프를 포함하는 동역학 진공펌프 등이 사용될 수 있다.

한편 상기 배출부(760)는, 후술하는 액체배출부(740)의 액체 배출시 내부공간에 부압, 즉 진공압이 형성되는 경우 액체의 배출이 원활하지 못한바, 진공펌프(800)로부터 전달되는 진공압을 차단하기 위한 체크밸브(762)가 추가로 설치됨이 바람직하다.

상기 체크밸브(762)는, 액체배출부(740)의 액체 배출시 내부공간에 부압, 즉 진공압이 형성되는 경우 액체의 배출이 원활하지 못한바, 진공펌프(800)로부터 전달되는 진공압을 차단하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 체크밸브(762)의 설치와 함께 및 또는 대체하여, 분리하우징(710) 내부의 이물질이 진공펌프(800)로 유입되는 것을 차단하기 위한 필터가 설치될 수 있다.

상기 필터는, 체크밸브(762)의 설치와 함께 및 또는 대체하여 설치되어, 분리하우징(710) 내부의 이물질이 진공펌프(800)로 유입되는 것을 차단하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 진공척 모듈 등 진공형성이 필요한 구성요소와 연결되는 진공압 연결관(미도시) 및 유입부(750) 사이에 구성요소와의 유로 연결 또는 해제를 위한 전환밸브가 설치될 수 있다.

상기 전환밸브는, 앞서 설명한 진공펌프(800)의 진공압이 진공압 연결관으로 연결하는 유로 연결, 진공압 연결관으로의 진공압 차단을 수행할 수 있다.

또한 상기 전환밸브 작동 중 진공압 연결관으로의 진공압 차단시, 전환밸브는, 유입부(750)로 대기압을 전달하도록 작동할 수 있다.

그리고 상기 분리하우징(710)은, 특히 상부플레이트(720)는, 액체배출부(740)의 액체 배출시 분리하우징(710)의 내부공간에서의 부압이 해제될 수 있도록 부압해제체크밸브(763)가 설치될 수 있다.

상기 부압해제체크밸브(763)는, 분리하우징(710)은, 특히 상부플레이트(720)에 설치되어 액체배출부(740)의 액체 배출시 분리하우징(710)의 내부공간 내부로 외부공기가 유입되도록 개방하는 밸브로서 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 분리하우징(710)은, 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 유입부(750)와, 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 배출부(760)가 구비된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

즉, 상기 분리하우징(710)은, 유입부(750) 및 배출구(760)을 구비하여 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 저장되는 내부공간을 형성하는 구성으로서, 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 유입부(750) 및 배출부(760)이 설치된 상부플레이트(720)와, 액체배츨부(740)가 설치된 분리하우징(710)의 저부를 이루며 액체배출부(740)가 설치된 하부플레이트(730)과, 상부플레이트(720) 및 하부플레이트(730)와 결합되어 외부와 격리된 내부공간을 형성하는 실린더부재(770)를 포함할 수 있다.

상기 상부플레이트(720)는, 유입부(750) 및 배출부(760)이 설치되는 구성으로서 타 부재와의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 하부플레이트(730)는, 액체배츨부(740)가 설치된 분리하우징(710)의 저부를 이루며 액체배출부(740)가 설치된 구성으로서 타 부재와의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 실린더부재(770)는, 상부플레이트(720) 및 하부플레이트(730)와 결합되어 외부와 격리된 내부공간을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 실린더부재(770)는, 내부에 담긴 액체의 양을 확인할 수 있도록 투명한 재질의 부재가 사용됨이 바람직하다.

상기 액체배출부(740)는, 분리하우징(710)의 저부에 설치되어 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 액체배출부(740)는, 분리하우징(710)의 저부를 관통하여 설치되어 제어에 의하여 개폐하는 체크밸브(741)와, 체크밸브(741)과 연결되며 체크밸브(741)가 개방작동에 의하여 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 배출관(742)을 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하여, 분리하우징(710)의 내부공간에 미리 설정된 양 이상의 액체가 담기는 경우 액체배출부(740)의 체크밸브(741)를 작동시킴으로써 분리하우징(710)으로부터 기체로부터 분리된 액체를 외부로 배출할 수 있다.

이때 상기 분리하우징(710)은, 내부에 담긴 액체의 양을 계량할 수 있도록 적어도 일부가 투명한 재질을 가질 수 있으며 상하방향으로 눈금이 표시될 수 있다.

더 나아가 상기 분리하우징(710)은, 내부공간에 담긴 액체 배출을 자동으로 수행할 수 있도록 수위센서 등 내부에 담긴 액체의 양을 측정하기 위한 센서가 추가로 설치될 수 있다.

한편 이때 상기 배출부(760)에 진공펌프(800)와 연결된 경우 분리하우징(710)의 내부공간에 부압, 즉 진공압으로 인하여 액체가 외부로 배출되는 것이 원활하지 못할 수 있다.

이에, 상기 배출부(760)는, 진공펌프(800)로부터 전달되는 진공압을 차단하기 위한 체크밸브(762)가 추가로 설치되어, 체크밸브(762)는, 액체배출부(740)의 액체 배출시 진공펌프(800)로부터 전달되는 진공압을 차단할 수 있다.

그리고 상기 분리하우징(710)은, 특히 상부플레이트(720)는, 액체배출부(740)의 액체 배출시 분리하우징(710)의 내부공간에서의 부압이 해제될 수 있도록 부압해제체크밸브(763)가 추가로 설치되어 체크밸브(762)의 작동과 함께 부압해제체크밸브(763)도 함께 작동되어 액체배출부(740)를 통한 액체배출을 원활하게 수행할 수 있다.

한편 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 진공세퍼레이터(700)의 경우, 분리하우징(710)의 내부공간에 액체를 배출하는 경우 체크밸브(762)이 작동에 의하여 진공압이 차단됨으로써 진공세퍼레이터(700)가 결합된 기기의 작동이 원활치 못한 문제점이 있다.

이에, 발명에 따른 진공세퍼레이터(700)는, 도 10a 및 도 12에 도시된 바와 같이, 유입부(750)를 통한 액체 및 기체의 유입 및 배출부(760)를 통한 기체의 배출이 연속적으로 이루어지면서 분리하우징(710)에 고인 액체를 액체배출부(740)를 통하여 배출할 수 있도록 액체배출부(740)로부터 배출된 액체를 전달받아 외부로 배출하는 2차 진공세퍼레이터(200)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 2차 진공세퍼레이터(200)는, 분리하우징(710)에 고인 액체를 액체배출부(740)를 통하여 배출할 수 있도록 액체배출부(740)로부터 배출된 액체를 전달받아 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 2차 진공세퍼레이터(200)는, 분리하우징(710)에 결합되어 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 배출하우징(210)과, 배출하우징(210)의 저부에 설치되어 배출하우징(210)에 담긴 액체를 외부로 배출하는 2차배출부(240)와; 배출하우징(210)에 구비되어 2차배출부(240)을 통하여 액체의 배출이 가능하도록 외부 공기를 격리공간으로 유입시키는 공기유입부(260)를 포함할 수 있다.

상시 배출하우징(210)은, 분리하우징(710)에 결합되어 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상시 배출하우징(210)은, 분리하우징(710), 즉 분리하우징(710)의 하부플레이트(730)과 간격을 두고 설치되는 2차하부플레이트(230)와, 하부플레이트(730) 및 2차하부플레이트(230)와 결합되어 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 2차실린더부재(270)를 포함할 수 있다.

상기 2차하부플레이트(230)는, 분리하우징(710)의 하부플레이트(730)과 간격을 두고 설치되는 구성으로서, 앞서 설명한 분리하우징(710)의 하부플레이트(730)과 유사한 구성을 가질 수 있다.

상기 2차실린더부재(270)는, 하부플레이트(730) 및 2차하부플레이트(230)와 결합되어 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 구성으로서, 액체배출부(740)가 격리공간의 내측에 대응되어 위치되도록 구성되며 앞서 설명한 분리하우징(710)의 실린더부재(770)과 유사한 구성을 가질 수 있다.

상기 2차배출부(240)는, 배출하우징(210)의 저부에 설치되어 배출하우징(210)에 담긴 액체를 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하며, 앞서 설명한 액체배출부(740)과 유사한 구성을 가질 수 있다.

구체적으로 상기 2차배출부(240)는, 배출하우징(210)의 저부, 즉 2차하부플레이트(230)를 관통하여 설치되어 제어에 의하여 개폐하는 체크밸브(241)와, 체크밸브(241)과 연결되며 체크밸브(241)가 개방작동에 의하여 배출하우징(210)에 담긴 액체를 외부로 배출하는 배출관(742)을 포함할 수 있다.

상기 공기유입부(260)는, 배출하우징(210)에 구비되어 2차배출부(240)을 통하여 액체의 배출이 가능하도록 외부 공기를 격리공간으로 유입시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 공기유입부(260)는, 배출하우징(210), 예를 들면 2차하부플레이트(230)에 설치되는 하부체크밸브(261)와, 하부체크밸브(261)와 결합되어 외부공기가 배출하우징(210)의 상측으로 배출될 수 있도록 상측으로 연장되어 설치된 공기유입파이프(263)를 포함할 수 있다.

상기 하부체크밸브(261)는, 2차배출부(240)에 의한 액체 배출시 액체배출이 원할하도록 배출하우징(210) 내부로 외부공기를 주입하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 하부체크밸브(261)가 작동되어 배출하우징(210) 내부로 외부공기가 유입되는 경우 분리하우징(710)에 설치된 액체배출부(740)의 체크밸브(741)가 차단되어 분리하우징(710)의 내부공간에 형성된 부압, 즉 진공압에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

상기 공기유입파이프(263)는, 하부체크밸브(261)와 결합되어 외부공기가 배출하우징(210)의 상측으로 배출될 수 있도록 상측으로 연장되어 설치된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 공기유입부(260)는, 다른 예로서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 하부체크밸브(261)를 설치하는 대신에 유로의 흐름 중 유입부(750)의 유로 전방 측에 설치된 전환밸브(980)와 연결되어 외부의 대기압 또는 진공펌프(800)의 진공압을 전달받도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 전환밸브(980)는, 유입부(750)의 유로 전방 측에 설치되어 배출하우징(210)의 내부공간에 담긴 액체를 외부로 배출하고자 하는 경우 대기압 연통부재와 연통시켜 대기압이 배출하우징(210)의 내부공간으로 전달되도록 하고, 배출하우징(210)의 내부공간에 담긴 액체의 배출이 완료되면 진공펌프(800)의 진공압이 배출하우징(210)의 내부공간으로 전달되도록 한다.

여기서 상기 전환밸브(980)에 의하여 전달된 진공압은, 배출하우징(210)의 내부공간 및 분리하우징(710)의 내부공간 사이의 압력이 같게 된다.

아울러, 상기 액체배출부(740)의 체크밸브(741)는, 배출하우징(210)의 내부공간의 압력이 분리하우징(710)의 내부공간의 압력가 같거나 낮아지는 경우 개방 작동하도록 구성됨으로써 별도의 제어장비 없이 배출하우징(210)의 내부공간의 압력이 분리하우징(710)의 내부공간의 압력가 같거나 낮아지면 분리하우징(710)에 담긴 액체가 자동으로 배출하우징(210)으로 배출될 수 있다.

상기와 같은 2차 진공세퍼레이터를 진공세퍼레이터의 작동은 다음과 같다.

상기 분리하우징(710)의 내부공간에 미리 설정된 양 이상의 액체가 담기는 경우 액체배출부(740)의 체크밸브(741)를 작동시킴으로써 분리하우징(710)으로부터 기체로부터 분리된 액체를 배출하우징(210)의 격리공간으로 배출할 수 있다.

이때 상기 액체배출부(740)의 체크밸브(741)의 작동에 의하여 개방되는 경우 앞서 설명한 하부체크밸브(261) 및 배출하우징(210)에 설치된 체크밸브(241)는 차단되어 분리하우징(710)의 내부공간에 형성된 부압, 즉 진공압에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

한편 상기 액체배출부(740)에 의한 액체 배출이 완료되면, 액체배출부(740)의 체크밸브(741)의 작동에 의하여 분리하우징(710) 및 배출하우징(210) 사이의 연통이 해제된다.

한편 다른 예로서, 상기 액체배출부(740)의 체크밸브(741)는, 배출하우징(210)의 내부공간의 압력이 분리하우징(710)의 내부공간의 압력가 같거나 낮아지면 분리하우징(710)에 담긴 액체가 자동으로 배출하우징(210)으로 배출되도록 구성될 수 있다.

이 경우 상기 배출하우징(210)의 내부공간의 압력이 분리하우징(710)의 내부공간의 압력이 같게 유지되는 경우 액체배출부(740)의 체크밸브(741)는, 자동으로 별도의 제어장비 없이 배출하우징(210)의 내부공간의 압력이 분리하우징(710)의 내부공간의 압력가 같거나 낮아지면 분리하우징(710)에 담긴 액체를 자동으로 배출하우징(210)으로 배출할 수 있다.

한편 상기 배출하우징(210)의 격리공간에 미리 설정된 양 이상의 액체가 담기는 경우 2차배출부(240)의 체크밸브(241)를 작동시킴으로써 배출하우징(210)으로부터 액체를 외부로 배출할 수 있다.

이때 상기 하부체크밸브(261)가 작동되어 개방됨으로써 2차배출부(240)에 의한 액체 배출시 액체배출이 원할하도록 배출하우징(210) 내부로 외부공기가 주입된다.

한편 상기 배출하우징(210)으로부터 액체배출이 완료되면 2차배출부(240)의 체크밸브(241) 및 하부체크밸브(261)가 작동되어 차단된다.

이때 상기 배출하우징(210)은, 내부에 담긴 액체의 양을 계량할 수 있도록 적어도 일부가 투명한 재질을 가질 수 있으며 상하방향으로 눈금이 표시될 수 있다.

더 나아가 상기 배출하우징(210)은, 내부공간에 담긴 액체 배출을 자동으로 수행할 수 있도록 수위센서 등 내부에 담긴 액체의 양을 측정하기 위한 센서가 추가로 설치될 수 있다.

한편 상기 공기유입부(260)는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 전환밸브(980)와 연결된 경우 배출하우징(210)에 담긴 액체는 다음과 같이 배출될 수 있다.

먼저 상기 배출하우징(210)의 격리공간에 미리 설정된 양 이상의 액체가 담기는 경우 2차배출부(240)의 체크밸브(241)를 작동시킴으로써 배출하우징(210)으로부터 액체를 외부로 배출할 수 있다.

이때 상기 하부체크밸브(261)가 작동되어 개방됨으로써 2차배출부(240)에 의한 액체 배출시 액체배출이 원할하도록 전환밸브(980)가 작동되어 배출하우징(210) 내부로 외부공기가 주입, 즉 배출하우징(210)의 격리공간에 대기압이 형성된다.

그리고 상기 배출하우징(210)의 격리공간에 대기압이 형성, 즉 압력이 상승하면 액체배출부(740)의 체크밸브(741)에 의하여 배출하우징(210)의 격리공간 및 분리하우징(710)의 내부공간이 서로 격리된다.

한편 상기 2차배출부(240)에 의한 액체 배출이 완료되면 전환밸브(980)가 작동되어 배출하우징(210)의 격리공간에 진공압이 형성됨으로써 2차배출부(240)로의 액체배출이 정지된다. 여기서 2차배출부(240)의 체크밸브(241)는 압력차에 의하여 자동으로 작동될 수 있다.

그리고 상기 배출하우징(210)의 격리공간의 압력 하강에 의하여 분리하우징(710)의 내부공간의 압력과 같거나 낮아지게 되면 액체배출부(740)의 체크밸브(741)가 개방되어 분리하우징(710)의 내부공간에 담긴 액체는 배출하우징(210)의 격리공간으로 전달된다.

상기와 같은 구성을 가지는 진공세퍼레이터(700)는, 흡입되는 기체 내에 담긴 액체를 한번에 분리하기 어려운 경우에는, 도 8 내지 도 12에 도시된 진공세퍼레이터(700)가 유체의 흐름을 기준으로 직렬 또는 병렬 등으로 복수로 배치되어 흡입되는 기체 내에 담긴 액체를 효과적으로 분리할 수 있다.

한편 앞서 설명한 진공펌프(800) 및 진공세퍼레이터(700) 등 2개의 모듈이 외부와 격리된 상태로 유체연통이 가능하게 결합될 필요가 있다.

그런데 2개 이상의 모듈을 결합함에 그 결합구조에 따라서, 제조시, 유지보수를 위한 조립 또는 분리시 작업이 용이하게 구성될 필요가 있다.

이에 본 발명의 다른 측면으로서, 진공펌프(800) 및 진공세퍼레이터(700) 등 2개의 모듈을 외부와 격리된 상태로 유체연통이 가능하게 연결하는 링크조립체(900)를 제시한다.

상기 링크조립체(900)는, 진공펌프(800) 및 진공세퍼레이터(700) 등 2개의 모듈을 외부와 격리된 상태로 유체연통이 가능하게 연결하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서 상기 링크조립체(900)는, 도 13 내지 도 18b에 도시된 바와 같이, 중앙에 제1연통공(911)이 관통형성된 메인블록(910)과, 메인블록(910)을 중앙에 두고 각각 제1모듈 및 제2모듈과 고정결합되며 제1연통공(911)과 연통되는 제2연통공(921)이 형성된 한 쌍의 결합블록(920)과, 메인블록(910)과 결합되어 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)을 고정결합시키는 고정블록(930)을 포함할 수 있다.

상기 메인블록(910)은, 직육면체 형상을 가지며 중앙에 제1연통공(911)이 형성된 블록으로서 견고한 재질로 형성됨이 바람직하다.

그리고 상기 메인블록(910)은, 4개의 측면 모두에 후술하는 고정블록(930)을 관통하여 고정블록(930)을 메인블록(910)에 고정결합되도록 결합나사가 나사결합되는 암나사부(915)가 형성된다.

그리고 상기 메인블록(910)은, 고정블록(930)과의 견고한 결합상태를 유지할 수 있도록 고정블록(930)의 내주면에 형성된 결합키(931)가 삽입되는 요홈(912)가 결합키(931)에 대응되는 위치에 형성된다.

상기 한 쌍의 결합블록(920)은, 메인블록(910)을 중앙에 두고 각각 제1모듈 및 제2모듈과 고정결합되며 제1연통공(911)과 연통되는 제2연통공(921)이 형성된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 한 쌍의 결합블록(920)은, 각각 제1모듈 및 제2모듈과 고정결합될 수 있도록 결합나사가 관통되는 나사공(927)이 형성된다.

그리고 상기 한 쌍의 결합블록(920)은, 평면 형상이 직사각형 형상을 가지며 4개의 변에는 고정블록(930)의 내주면에 형성된 결합키(931)가 삽입되는 요홈(922)가 결합키(931)에 대응되는 위치에 형성된다.

한편 상기 한 쌍의 결합블록(920)은, 메인블록(910)에 대한 고정블록(930)의 결합시 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)을 고정결합되도록 메인블록(910)과 대향되는 면의 반대면의 가장자리에 테이퍼면(925)가 형성된다.

상기 테이퍼면(925)은, 메인블록(910)에 대한 고정블록(930)의 결합시 고정블록(930)의 가장자리에 돌출형성된 가압돌기(932)에 의하여 가압됨으로써 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)이 고정결합된다.

한편 상기 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)이 서로 대향되는 면에는, 외부공기의 유입을 차단하기 위하여 오링(902, 903)이 설치된다.

이때 상기 오링(902, 903)의 안정적 설치를 위하여 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)이 서로 대향되는 면에는 오링설치홈(913)이 형성된다.

그리고 상기 한 쌍의 결합블록(920)은, 제1모듈 또는 제2모듈과 결합되는 면에도 외부공기의 유입을 차단하기 위하여 오링(901, 904)이 설치되며, 오링(901, 904)의 안정적 설치를 위하여 제1모듈 또는 제2모듈과 결합되는 면에는 오링설치홈(926)이 형성된다.

상기 고정블록(930)은, 메인블록(910)과 결합되어 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)을 고정결합시키는 구성으로서, 메인블록(910)의 4개의 측면 중 적어도 하나에 결합되어 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)을 고정할 수 있다.

예로서, 상기 고정블록(930)은, 가장자리에 결합블록(920)에 형성된 테이퍼면(925)를 가압하도록 한 쌍의 가압돌기(932)가 형성되며 결합나사가 관통하여 메인블록(910)에 나사결합되도록 결합나사가 관통하는 나사공(931)이 형성된다.

상기 테이퍼면(925)는, 결합블록(920)의 제2연통공(921)으로부터 가장자리로 가면서 두께가 감소하도록 형성되며, 이에 대응되어 가압돌기(932) 또한 테이퍼면(925)에 대응되는 면 또한 테이퍼면(935)을 이룰 수 있다.

상기와 같은 결합블록(920)의 테이퍼면(925) 및 고정블록(930)의 테이퍼면(935)의 면대면 가압에 의하여 메인블록(910) 및 한 쌍의 결합블록(920)이 견고하게 고정결합된다.

한편 상기 고정블록(930)은, 고정블록(930)과의 견고한 결합상태를 유지할 수 있도록 본체브록(910)에 형성된 요홈(912)에 삽입되는 결합키(931)가 형성될 수 있다.

상술한 상기 링크조립체(900)는, 제1모듈 및 제2모듈의 다양한 결합구조를 구현할 수 있다.

예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이, 보조블록(990)를 중심으로 링크조립체(900)를 90°의 각도로 결합시키는 등 다양한 결합구조가 가능하다.

여기서 상기 보조블록(990)은, 링크조립체(900)와 함께 유체 연통이 가능하도록 하는 구성으로서, 직육면체의 형상을 가지며 6개의 면 중 적어도 2개 이상의 면에 연통공(993, 994, 995)들이 형성되어 연통공(993, 994, 995)들 중 2개 이상에 링크조립체(900)가 결합됨으로써 다양한 유체 연통구조를 구현할 수 있다.

한편 상기 보조블록(990)은, 링크조립체(900)가 결합되지 않은 연통공(993)이 밀폐부재(902)에 의하여 밀폐결합될 수 있다.

또한 상기 보조블록(990)은, 앞서 설명한 바와 같이, 전환밸브(980) 등 별도의 밸브부재 등이 결합되는 등 다양하게 활용될 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

300: 노즐부 400: 챔버
610: 제1체크밸브 620: 제2체크밸브
700: 진공세퍼레이터 800: 진공펌프

Claims (1)

1. 상측에 액체 및 기체가 혼합된 상태로 유입되는 유입부(750)와, 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체 중 액체가 제거되어 배출되는 배출부(760)가 구비된 분리하우징(710)과;
   상기 분리하우징(710)의 저부에 설치되어 상기 유입부(750)을 통하여 유입된 기체에서 제거된 액체를 외부로 배출하는 액체배출부(740)를 포함하며,
   상기 분리하우징(710)은,
   상기 유입부(750) 및 상기 배출부(760)이 설치된 상부플레이트(720)와, 상기 액체배츨부(740)가 설치된 상기 분리하우징(710)의 저부를 이루며 상기 액체배출부(740)가 설치된 하부플레이트(730)과, 상기 상부플레이트(720) 및 상기 하부플레이트(730)와 결합되어 외부와 격리된 내부공간을 형성하는 실린더부재(770)를 포함하며,
   상기 유입부(750)를 통한 액체 및 기체의 유입 및 상기 배출부(760)를 통한 기체의 배출이 연속적으로 이루어지면서 상기 분리하우징(710)에 고인 액체를 상기 액체배출부(740)를 통하여 배출할 수 있도록 상기 액체배출부(740)로부터 배출된 액체를 전달받아 외부로 배출하는 2차 진공세퍼레이터(200)를 추가로 포함하며,
   상기 2차 진공세퍼레이터(200)는,
   상기 분리하우징(710)에 결합되어 상기 액체배출부(740)에서 배출되는 액체가 담기도록 격리공간을 형성하는 배출하우징(210)과, 상기 배출하우징(210)의 저부에 설치되어 상기 배출하우징(210)에 담긴 액체를 외부로 배출하는 2차배출부(240)와; 상기 배출하우징(210)에 구비되어 상기 2차배출부(240)을 통하여 액체의 배출이 가능하도록 외부 공기를 상기 격리공간으로 유입시키는 공기유입부(260)를 추가로 포함하며,
   상기 유입부(750)는, 상기 상부플레이트(720)를 관통하여 하측으로 연장된 파이프이며,
   상기 공기유입부(260)는, 상기 배출하우징(210)의 하부에 설치되는 하부체크밸브(261)와, 상기 하부체크밸브(261)와 결합되어 외부공기가 상기 배출하우징(210)의 격리공간 상측으로 배출될 수 있도록 상측으로 연장되어 설치된 공기유입파이프(263)를 포함하는 진공세퍼레이터.
   

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