KR20220099758A - 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내부에 제1 챔버와 제2 챔버가 형성된 하우징, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버를 구획하고, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 연통시키는 연통홀이 형성되는 격벽, 상기 제1 챔버의 외측으로 연장되게 형성되어 상기 제1 챔버로 유체를 공급하는 유입포트, 상기 격벽 상에 각각 배치되고, 상기 제1 챔버에 서로 이격되게 배치되어, 상기 제1 챔버로 유입된 유체의 적어도 일부와 충돌하는 제1, 제2 임팩트월, 상기 하우징 내부의 기체를 외부로 배출하는 에어벤트 및 상기 제2 챔버로 유입되는 유체를 외부로 토출하는 토출포트를 포함하는 펌프에 관한 것으로, 상기 제1 임팩트월 및 상기 제2 임팩트월과 유체를 충돌시켜 유체에 포함된 공기를 효과적으로 분리할 수 있는 펌프에 관한 것이다.

Description

펌프{PUMP}

본 발명은 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체에 포함된 공기를 분리시키는 펌프에 관한 것이다.

펌프란, 기계적 작동으로 유체를 수송하는 장치를 말한다. 대부분의 펌프는 압력작용을 통한 압력차에 의해 유체를 수송한다. 펌프의 종류에는 왕복펌프, 로터리펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프 등이 있다.

펌프로 유입되는 유체에는 공기가 포함될 수 있다. 그리고 펌프가 블레이드를 통해 유체를 가압하는 과정에서, 상기 블레이드의 저압부에서는 상기 공기에 의해 캐비테이션 현상이 발생할 수 있다. 캐비테이션 현상은 펌프의 작동 중 소음 및 진동을 유발할 수 있고, 펌프의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 펌프로 유입되는 유체에 포함된 공기를 분리하는 것은 펌프의 성능 향상을 위해서 매우 중요하다.

한편, 미국 특허 US9028204B2는, 공기 분리 하우징에 임팩트바디가 설치되고, 임팩트바디와 펌프로 유입되는 유체를 충돌시켜 유체에 포함된 공기를 분리하는 구조를 개시한다. 그러나 임팩트바디가 공기 분리 하우징과 일체로 형성되므로, 임팩트바디의 형상을 변경에 따라 공기 분리 하우징 자체의 금형을 재설계해야 하는 문제가 있다.

또한, 공기분리가 일어나는 임팩트바디의 말단이 펌프 하우징의 흡입구와 인접하게 위치되므로, 흡입구의 바로 상측에서 유체로부터 분리된 공기가 유체와 함께 흡입구로 흡입되는 문제가 있다.

또한, 임팩트월과 충돌한 유체는 공기 분리 하우징의 내면을 따라 가이드 되면서 와도를 갖는다. 이때, 와도를 가진 유체가 펌프 하우징 흡입구로 흡입되면서 공기 분리 하우징 내부의 공기가 와류와 함께 흡입되는 문제가 있다.

1. 미국특허공보 US 2008/0008578 A1

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유체에 포함된 공기를 분리하는 펌프를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 유체를 가압하는 가압부로 공기가 유입되는 것을 최소화하는 펌프를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 가압부로 유입되는 유체의 와도를 저감하는 펌프를 제공하는데 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 펌프는, 내부에 제1 챔버와 제2 챔버가 형성된 하우징, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버를 구획하고, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 연통시키는 연통홀이 형성되는 격벽, 상기 제1 챔버의 외측으로 연장되게 형성되어 상기 제1 챔버로 유체를 공급하는 유입포트, 상기 격벽 상에 각각 배치되고, 상기 제1 챔버에 서로 이격되게 배치되어, 상기 제1 챔버로 유입된 유체의 적어도 일부와 충돌하는 제1, 제2 임팩트월, 상기 하우징 내부의 기체를 외부로 배출하는 에어벤트 및 상기 제2 챔버로 유입되는 유체를 외부로 토출하는 토출포트를 포함한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은, 상기 연통홀로부터 상기 제1 챔버를 이루는 상기 하우징의 내면까지 연장될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 연통홀은 원형으로 형성되고, 상기 제1 임팩트월은 상기 연통홀의 접선방향으로 연장될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 유입포트는 상기 제1 챔버를 형성하는 상기 하우징의 내면에 형성된 유입구로부터 상기 제1 챔버의 외측으로 연장되게 형성되고, 상기 제1 임팩트월의 상기 하우징의 내측면에 접하는 부위는, 상기 유입구를 형성하는 상기 하우징의 내측면 중 상기 유입포트에서 가장 이격된 부위로부터 상기 제1 임팩트월이 상기 유입포트와 평행을 이루는 상기 하우징의 내측면 부위 사이에 위치할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월이 상기 연통홀과 접하는 부위는 상기 유입구와 가장 인접한 부위일 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은 상기 유입구와 마주보는 제1 충돌면을 구비하고, 상기 제1 충돌면은 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은, 상기 유입구를 형성하는 상기 하우징의 내측면 중 상기 유입포트에서 가장 이격된 부위에 접촉할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은 상기 연통홀의 접선으로부터 이격 배치될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은 상기 유입포트로부터 멀어지는 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은 상기 연통홀의 중심에 대하여 방사상으로 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은, 상기 연통홀로부터 상기 제1 챔버를 이루는 상기 하우징의 내면까지 연장될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은, 상기 유입구와 마주보는 제1 충돌면을 구비하고, 상기 제2 임팩트월의 제1 충돌면은 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은, 상기 연통홀에 접하는 제2 접촉면을 구비하고, 상기 제1 임팩트월의 제2 접촉면에는 그루브가 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은, 상기 연통홀에 접하는 제2 접촉면을 구비하고, 상기 제2 임팩트월의 제2 접촉면에는 그루브가 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은, 상기 제1 임팩트월의 제1 충돌면과 대향하는 제2 충돌면을 포함하고, 상기 제1 임팩트월의 제2 충돌면은 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제2 임팩트월은, 상기 제2 임팩트월의 제1 충돌면과 대향하는 제2 충돌면을 포함하고, 상기 제2 임팩트월의 제2 충돌면은 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상기 제1 임팩트월은, 상기 제1 충돌면과 상기 제2 충돌면을 관통하는 터널을 구비할 수 있고, 상기 터널은 상기 격벽에 접할 수 있다.

본 발명에 실시예에 따른 펌프는, 펌프 내부로 유입된 유체와 임팩트월을 충돌시킴으로써 상기 유체에 포함된 공기를 분리하는 효과가 있다.

또한, 복수개의 임팩트월을 유체와 충돌시킴으로써 유체의 와류를 방지하고, 와류에 의해 상기 가압부로 공기가 유입되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 상기 임팩트월과 유체의 충돌면을 평탄하게 형성함으로써 상기 가압부로 유입되는 유체의 와도를 저감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1의 펌프의 상면도이다.
도 3은 도 1의 펌프의 A-A' 단면도이다.
도 4는 제2 임팩트월을 제외한 도 1의 B-B' 단면도이다.
도 5 및 도6은 도 1의 B-B' 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 격벽과 임팩트월의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 격벽과 임팩트월의 사시도이다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부" 및 "유닛"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 발명된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 발명된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 발명된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 발명된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함할 수 있다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 2를 참조하면, 펌프(1)는 유입포트(10), 하우징(20), 에어벤트(50), 토출포트(60)를 구비할 수 있다.

하우징(20)은 원통형의 형상일 수 있다. 유입포트(10)를 통해 하우징(20) 내부로 유입되는 유체는 원통형 하우징(20)의 내면을 따라 가이드 될 수 있다. 원통형 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되면서 유체는 와도(Vorticity)를 가질 수 있다.

유입포트(10)는 하우징(20)으로부터 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 유입포트(10)는 펌프(1) 외부로부터 유체를 흡입할 수 있다. 유입포트(10)는 유입구(11)를 통해 하우징(20) 내부로 유체를 공급할 수 있다. 한편, 유입포트(10)는 원통형 하우징(20)의 외부로부터 하우징(20)의 원주방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 유입포트(10)의 말단에는 펌프(1)의 외부로부터 유체가 유입되는 관이 결합될 수 있다.

에어벤트(50)는 하우징(20)의 상단에 설치될 수 있다. 에어벤트(50)는 하우징(20)으로부터 하우징(20)의 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 에어벤트(50)는 하우징(20) 내부의 기체를 하우징(20) 외부로 배출할 수 있다. 하우징 내부의 공기는 밀도차로 인해 하우징(20) 내부의 상측으로 유동하므로, 에어벤트(50)를 하우징(20)의 상단에 설치하여 공기를 하우징(20) 외부로 효과적으로 배출할 수 있다. 한편, 하우징(20)에 팬 등의 송풍 수단을 설치함으로써 하우징(20)의 측부에 에어벤트(50)를 설치할 수도 있다.

토출포트(60)는 하우징(20)으로 유입되는 유체를 하우징(20) 외부로 배출할 수 있다. 토출포트(60)는 하우징(20)으로부터 하우징(20)의 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 하우징(20) 내부에서 가압된 고압 유체는 압력차에 의해 펌프(1) 외부로 토출될 수 있다. 토출포트(60)는 유입포트(10)의 흡입방향과 반대 방향으로 유체를 토출할 수 있다.

도 3을 참조하면, 펌프(1)는 제1 챔버(21), 제2 챔버(22), 격벽(40), 연통홀(41), 제1 임팩트월(31)을 구비할 수 있다.

제1 챔버(21)는 하우징(20)의 내부에 구비될 수 있다. 유입포트(10)는 펌프(1)의 외부로부터 흡입한 유체를 제1 챔버(21)로 공급할 수 있다. 제1 챔버(21)로 공급된 유체가 제1 임팩트월(31)과 충돌하면서 유체에 포함된 공기가 분리될 수 있다. 분리된 공기는 밀도차에 의해 제1 챔버(21)의 상부로 상승하고, 에어벤트(50)를 통해 펌프(1) 외부로 배출될 수 있다.

제2 챔버(22)는 하우징(20)의 내부에 구비될 수 있다. 제2 챔버(22)의 내부에는 유체를 가압하는 임펠러(미도시)가 설치될 수 있다. 제2 챔버(22)는 토출포트(60)와 연결될 수 있다. 따라서, 제2 챔버(22)로 유입된 유체는 토출포트(60)를 통해 펌프(1) 외부로 배출될 수 있다.

상기 임펠러는 복수개의 블레이드를 통해 유체를 가압할 수 있다. 상기 임펠러에 의해 압송된 고압의 유체는 토출포트(60)를 통해 펌프(1) 외부로 수송될 수 있다. 상기 블레이드의 전면을 통해 유체를 가압하는 과정에서 상기 블레이드의 후면이 저압으로 형성됨으로 인해 캐비테이션 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 블레이드의 후면에 기포가 발생할 수 있고, 상기 기포가 소멸하는 과정에서 소음 및 진동이 유발될 수 있다. 또한, 상기 기포의 소멸로 인해 상기 블레이드의 후면이 침식됨으로써 펌프(1)의 성능이 저하될 수 있다.

제1 임팩트월(31)은 격벽(40) 상에 배치되어 격벽(40)으로부터 제1 챔버(21)의 내측으로 연장될 수 있다. 제1 임팩트월(31)은 격벽(40)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 제1 임팩트월(31)은 격벽(40)과 별개의 구성으로 형성되어 격벽(40)에 결합될 수도 있다. 한편, 제1 임팩트월(31)은 제1 챔버(21)의 내측으로 연장됨으로써 유입포트(10)를 통해 제1 챔버(21)로 유입된 유체의 적어도 일부와 충돌할 수 있다. 유체와 제1 임팩트월(31)의 충돌 과정에서 유체에 포함된 공기가 유체로부터 분리될 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)은 하우징(20)과 일체로 형성될 수도 있다. 그러나, 제1 임팩트월(31)과 하우징(20)이 일체로 형성되면, 제1 임팩트월(31)의 형상 변경에 따라서 펌프(1) 하우징(20)의 금형 전체를 재설계하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)은 하우징(20)과 별개로 형성하여 사출 양산성을 개선함이 바람직하다.

격벽(40)은 하우징(20)의 내부에 배치될 수 있다. 격벽(40)은 제1 챔버(21)와 제2 챔버(22)를 구획할 수 있다. 격벽(40)은 하우징(20)과 별개의 구성으로 형성되어 하우징(20)이 결합될 수 있고, 하우징(20)과 일체로 형성될 수도 있다. 제1 챔버(21)와 마주보는 격벽(40)의 일면은 평탄하게 형성될 수 있다. 또는 격벽(40)의 중심부는 제1 챔버(21)를 향하여 오목하거나 볼록하게 형성될 수도 있다.

연통홀(41)은 격벽(40)의 내측에 형성될 수 있다. 연통홀(41)은 격벽(40)을 관통하여 제1 챔버(21)와 제2 챔버(22)를 연통시킬 수 있다. 제1 챔버(21)로 유입된 유체는 연통홀(41)을 통해 제2 챔버(22)로 유입될 수 있다. 제1 임팩트월(31)은 연통홀(41)로부터 제1 챔버(21)를 이루는 하우징(20)의 내면까지 연장될 수 있다. 즉, 연통홀(41)로부터 제1 챔버(21)와 마주하는 하우징(20)의 내면까지 연장될 수 있다. 또한, 연통홀(41)은 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 연통홀(41)은 타원형으로 형성될 수 있다. 연통홀(41)은 중심(41a)과 접선(41b)을 가질 수 있다.

도 4는 유입구(11)를 통해 제1 챔버(21)내로 유입된 유체(a)가 제1 임팩트월(31)에만 충돌함으로써 발생할 수 있는 문제를 보여준다.

유입구(11)는 제1 챔버(21)를 형성하는 하우징(20)의 내면에 형성될 수 있다. 즉, 제1 챔버(21)와 마주하는 하우징(20)의 내면에 형성될 수 있다. 유입포트(10)는 유입구(11)로부터 제1 챔버(21)의 외측으로 연장되게 형성될 수 있다.

제1 임팩트월(31)은 유입포트(10)으로부터 토출되는 유체(a)와 충돌할 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)는 제1 임팩트월(31)을 따라서 격벽(40)을 따라 유동할 수 있다. 격벽(40)을 따라 유동하는 하우징(20)의 내면에 가이드 되어 하우징(20)의 중심부에 대하여 원을 그리며 유동할 수 있다. 따라서, 하우징(20)의 내면을 따라 가이드된 유체(b)는 원운동에 의한 와도(Vorticity)를 가진 채로 연통홀(41)로 유입될 수 있다.

와도를 가진 채로 연통홀(41)로 유입된 유체(b)는 연통홀(41)에서 와류를 일으키면서 제1 챔버(21)내의 공기와 함께 연통홀(41)로 흡입될 수 있다. 상기 와류와 함께 연통홀(41)을 통해 제2 챔버(22)로 유입된 유체는 캐비테이션 현상을 유발하면서 펌프의 성능을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 와류를 방지하기 위해 제2 임팩트월(32, 도 5 참조)를 설치할 필요가 있다.

도 5는 제1 챔버(21)내에 제1 임팩트월(31)과 제2 임팩트월(32)이 형성됨으로써 상기 와류 문제가 해결되는 것을 보여준다.

유입포트(10)으로부터 토출되는 유체(a)는 제1 임팩트월(31)과 충돌할 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)는 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되면서 제2 임팩트월(32)과 충돌할 수 있다. 즉, 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)가 하우징(20)의 내면에 의해 가이드되는 경로 상에 제2 임팩트월(32)을 배치함으로써 유체(b)가 와도를 갖게 되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 제1 임팩트월(31) 및 제2 임팩트월(32)과 충돌함으로써 공기가 분리된 유체(b)는 연통홀(41)을 통해 제2 챔버(22)로 유입될 수 있다. 제2 임팩트월(32)과 충돌함으로써 유체(b)의 와도가 감소하므로, 제1 챔버(21)내의 공기가 함께 흡입되는 문제를 방지할 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)은 제1 접촉면(31a), 제1 충돌면(31c), 제2 충돌면(31e)을 구비할 수 있다. 제2 임팩트월(32)은 제1 접촉면(32a), 제1 충돌면(32c), 제2 충돌면(32e)을 구비할 수 있다.

제1 임팩트월(31)의 제1 접촉면(31a)은 하우징(20)의 내면에 접촉할 수 있다. 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되는 유체가 제1 임팩트월(31)과 충돌하지 않고 제1 임팩트월(31)과 하우징(20)의 내면 사이로 유입될 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌하지 않은 유체는 공기가 분리되지 않은 채로 제2 챔버(22)로 유입될 수 있다. 따라서, 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되는 유체가 제1 임팩트월(31)과 충돌시켜 공기 분리 양을 증가시킬 수 있다.

제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)은 유입포트(10)으로부터 제1 챔버(21)로 공급되는 유체와 충돌할 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)은 유입구(11)와 마주하도록 배치될 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)이 유입구(11)와 마주하도록 배치되면, 유체와 제1 임팩트월(31)의 충돌량이 증가할 수 있다. 따라서, 유체에 포함된 공기의 분리양이 증가할 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)은 유입포트(10)에 인접하게 설치할 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)이 유입포트(10)에 인접할수록 유체와의 충돌량이 증가할 수 있다. 다만, 유입포트(10)와 가까워질수록 유입포트(10)으로부터 유체가 원활하게 토출되지 못함에 따라 펌프의 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 유입포트(10)으로부터 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)까지의 거리는 적절하게 선정될 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)은 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)는 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)을 따라 흐르고, 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)을 평탄하게 형성하여 유체가 평탄한 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)을 따라 흐르게 할 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)과 충돌한 유체가 와도를 갖지 않은 채로 연통홀(41)로 유입되므로, 연통홀(41)에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)은 연통홀(41)의 접선(41b) 상에 배치될 수 있다. 즉, 연통홀(41)은 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있고, 제1 임팩트월(31)은 연통홀(41)의 접선(41b) 방향으로 연장될 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체에 포함된 공기는 제2 임팩트월(32)과 충돌함으로써 분리될 수 있다. 즉, 제1 임팩트월(31)과 제2 임팩트월(32)로 두 번 충돌시킴으로써 펌프(1)로 유입되는 유체에 포함되는 공기를 효과적으로 분리시킬 수 있다. 제1 임팩트월(31)이 연통홀(41)의 접선(41b) 상에 배치됨으로써 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)는 연통홀(41)로 유입되지 않고 연통홀(41)의 접선(41b)을 따라 유동할 수 있다.

또한, 제1 임팩트월(31)은 연통홀(41)의 접선(41b)으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 제1 임팩트월(31)이 연통홀(41)의 중심을 향하여 이격되게 배치되면, 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체가 제2 임팩트월(32)과 충돌하지 않은 채로 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 따라서, 공기를 효과적으로 분리시키기 위해, 제1 임팩트월(31)은 연통홀(41)의 접선(41b)상에 배치되거나 연통홀(41)의 접선(41b)으로부터 연통홀(41)의 외측으로 이격되어 배치됨이 바람직하다.

제1 임팩트월(31)은 제1 충돌면(31c)과 대향하는 제2 충돌면(31e)을 포함할 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제2 충돌면(31e)은 평탄하게 형성될 수 있다. 제2 임팩트월(32)과 충돌한 유체의 일부가 제2 임팩트월(32)과 하우징(20)의 내면 사이로 유입되어 제1 임팩트월(31)과 충돌하였을 때 제1 임팩트월(31)의 제2 충돌면(31e)을 따라 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제2 충돌면(31e)이 평탄하게 형성되므로 유체는 와도를 갖지 않은 채로 연통홀(41)로 유입될 수 있다.

제2 임팩트월(32)은 격벽(40) 상에 배치되어 격벽(40)으로부터 상기 제1 챔버(21)의 내측으로 연장될 수 있다. 제2 임팩트월(32)은 제1 임팩트월(31)과 이격되어 배치될 수 있다. 제2 임팩트월(32)은 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체(b)의 적어도 일부와 충돌할 수 있다. 제2 임팩트월(32)과 충돌한 유체(b)는 연통홀(41)을 통해 제2 챔버(22)로 유입될 수 있다.

제2 임팩트월(32)의 제1 접촉면(32a)은 하우징(20)의 내면에 접촉할 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 뒤 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되는 유체가, 제2 임팩트월(32)과 충돌하지 않고 제2 임팩트월(32)과 하우징(20)의 내면 사이로 유입될 수 있다. 제2 임팩트월(32)과 충돌하지 않은 유체는 공기가 덜 분리된 채로 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)과 충돌한 뒤 하우징(20)의 내면을 따라 가이드되는 유체를 제2 임팩트월(32)과 충돌시켜 공기 분리 양을 증가시킬 수 있다.

제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)은 연통홀(41)과 하우징(20)의 내면 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제2 임팩트월(32)은 연통홀(41)로부터 제1 챔버(21)를 이루는 하우징(20)의 내면까지 연장될 수 있다. 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)은 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체의 적어도 일부와 충돌할 수 있다. 또한, 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)은 제1 임팩트월(31)과 충돌한 뒤 하우징(20)의 내면에 가이드되는 유체와 충돌할 수 있다. 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)은 유입구(11)와 마주하도록 배치될 수 있다. 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)이 유입구(11)와 마주하도록 배치되면, 유체와 제2 임팩트월(32)의 충돌량이 증가할 수 있다. 따라서, 유체에 포함된 공기의 분리양이 증가할 수 있다.

한편, 제2 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)은 유입포트(10)에 인접하게 형성될 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)이 유입포트(10)에 인접할수록 유체와의 충돌량이 증가할 수 있다. 다만, 제1 임팩트월(31)이 유입포트(10)와 가까워질수록 유입포트(10)로부터 유체가 원활하게 토출되지 못함에 따라 펌프의 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 유입포트(10)으로부터 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)까지의 거리는 공기 분리 정도와 펌프의 성능을 고려하여 적절하게 선정됨이 바람직하다.

한편, 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)은 평탄하게 형성될 수 있다. 제2 임팩트월(32)과 충돌한 유체(b)는 제2 임팩트월(32)의 제1 충돌면(32c)을 따라 흐르고, 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)을 평탄하게 형성하여 유체가 평탄한 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)을 따라 흐르게 할 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)의 제1 충돌면(31c)과 충돌한 유체가 와도를 갖지 않은 채로 연통홀(41)로 유입되므로, 연통홀(41)에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제2 임팩트월(32)은 제1 충돌면(32c)과 대향하는 제2 충돌면(32e)을 포함할 수 있다. 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(32e)은 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 임팩트월(31)과 충돌한 유체의 일부가 제1 임팩트월(31)의 제1 접촉면(31a)과 제1 챔버(21)를 이루는 하우징(20)의 내면(23) 사이로 유입되어 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(32e)과 충돌할 수 있다. 충돌한 유체는 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(31e)을 따라 연통홀(41)로 유입될 수 있다. 또한, 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(32e)이 평탄하게 형성되면, 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(32e)과 충돌한 유체는 와도를 갖지 않은 채로 연통홀(41)로 유입될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 임팩트월(31)은 제3 영역(C3)에 설치될 수 있고, 제2 임팩트월(32)은 제1 영역(C1) 또는 제2 영역(C2)에 설치될 수 있다.

제1 영역(C1)은, 제2 임팩트월(32)이 설치될 수 있는 영역이다. 제2 임팩트월(32)은 연통홀(41)의 중심(41a)에 대하여 방사상으로 형성될 수 있다. 제2 임팩트월(32)이 연통홀(41)의 중심(41a)에 대하여 방사상으로 형성되는 영역이다. 제2 임팩트월(32)의 제2 접촉면(32b)은 유입구(11)를 형성하는 하우징(20)의 내측면(23) 중 유입포트(10)에서 가장 이격된 부위(23a) 와 제1 임팩트월(31)의 제1 접촉면(31a)의 사이를 제외한 제1 챔버(21)의 내면(23)에 위치할 수 있다. 즉, 제2 임팩트월(32)은 유입구(11)로부터 제1 챔버(21)로 유입되는 유체(a)와 제1 임팩트월(31)의 충돌을 방해하지 않는 제1 영역(C1)에 배치될 수 있다.

제2 영역(C2)은, 제2 임팩트월(32)이 설치될 수 있는 영역이다. 제2 임팩트월(32)은 연통홀(41)의 접선(41b)으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 특히, 제2 임팩트월(32)은 유입포트(10)로부터 멀어지는 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 제2 임팩트월(32)이 유입포트(10)로부터 멀어지게 배치될수록 연통홀(41)로 유입되는 유체의 양이 많아질 수 있다. 따라서, 제2 임팩트월(32)이 연통홀(41)의 접선(41b)으로부터 이격되게 배치되면 연통홀(41)로 유체가 원활하게 유입될 수 있다.

제3 영역(C3)은, 제1 임팩트월(31)이 설치될 수 있는 영역이다. 제1 임팩트월(31)의 제1 접촉면(31a) 즉, 제1 임팩트월(31)이 하우징(20)의 내면(23)에 접하는 부위는 유입구(11)를 형성하는 하우징(20)의 내측면 중 유입포트(10)에서 가장 이격된 부위(23a)로부터 제1 임팩트월(31)이 유입포트(10)와 평행을 이루는 하우징(20)의 내측면 부위 사이에 위치할 수 있다. 특히, 제1 임팩트월(31)이 하우징(20)의 내면(23)에 접하는 부위는 유입구(11)를 형성하는 하우징(20)의 내측면 중 상기 유입포트에서 가장 이격된 부위에 접촉할 수 있다. 이를 통해, 제1 임팩트월(31)과 유입구(11)로부터 제1 챔버(21)로 유입되는 유체(a)의 충돌량을 증가시킬 수 있고, 유체(a)에 포함된 공기가 효과적으로 분리될 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)이 연통홀(41)과 접하는 부위는 유입구(11)와 가장 인접한 부위일 수 있다. 즉, 하우징(20)의 내면(23)의 일부로부터 연통홀(41)로 연장되는 연통홀(41)의 접선은 두 개이고, 상기 두 접선의 접점들 중 유입구(11)와 인접한 접점을 지나는 접선의 접선방향으로 제1 임팩트월(31)이 연장되어 형성될 수 있다. 따라서, 유체(a)가 제1 임팩트월(31)과 충돌하지 않은 채로 연통홀(41)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 임팩트월(31) 및 제2 임팩트월(32)은 연통홀(41)에 접하는 제2 접촉면(31b, 32b)을 포함할 수 있다. 또한 제1 임팩트월(31)의 제2 접촉면(31b) 및 제2 임팩트월(32)의 제2 접촉면(32b)에는 그루브(31d, 32d)가 형성될 수 있다.

그루브(31d, 32d)는 복수개로 형성될 수 있다. 유체(a)는 제1 임팩트월(31) 및 제2 임팩트월(32)의 제2 접촉면(31b, 32b)과 충돌할 수 있다. 복수개의 그루브(31d, 32d)와 충돌함으로써 유체(a)에 포함된 공기가 효과적으로 분리될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 임팩트월(31)은 제1 충돌면(31a)과 제2 충돌면(31e)을 관통하는 터널(31f)을 구비할 수 있다.

제1 임팩트월(31)의 터널(31f)은 복수개의 모서리를 가지는 단면으로 형성될 수 있다. 복수개의 모서리에서 유체(a)에 포함된 공기가 효과적으로 분리될 수 있다.

한편, 제1 임팩트월(31)의 터널(31f)은 격벽(40)에 접할 수 있다. 제1 임팩트월(31)의 터널(31f)을 통해 제1 임팩트월(31)을 통과한 유체는 제2 임팩트월(32)의 제2 충돌면(32e)에 충돌할 수 있다. 따라서, 제1 임팩트월(31)을 통과한 유체에 포함된 공기가 분리되지 않은 채로 연통홀(41)로 유입되는 문제를 방지할 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

1 : 펌프
10 : 유입포트
20 : 하우징
21 : 제1 챔버
22 : 제2 챔버
31 : 제1 임팩트월
31d : 그루브
31f : 터널
32 : 제2 임팩트월
32d : 그루브
40 : 격벽
50 : 에어벤트
60 : 토출포트

Claims (17)

1. 내부에 제1 챔버와 제2 챔버가 형성된 하우징;
   상기 제1 챔버 및 제2 챔버를 구획하고, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 연통시키는 연통홀이 형성되는 격벽;
   상기 제1 챔버의 외측으로 연장되게 형성되어 상기 제1 챔버로 유체를 공급하는 유입포트;
   상기 격벽 상에 각각 배치되고, 상기 제1 챔버에 서로 이격되게 배치되어, 상기 제1 챔버로 유입된 유체의 적어도 일부와 충돌하는 제1, 제2 임팩트월;
   상기 하우징 내부의 기체를 외부로 배출하는 에어벤트; 및
   상기 제2 챔버로 유입되는 유체를 외부로 토출하는 토출포트를 포함하는 펌프.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 임팩트월은,
   상기 연통홀로부터 상기 제1 챔버를 이루는 상기 하우징의 내면까지 연장되는 펌프.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 연통홀은 원형으로 형성되고, 상기 제1 임팩트월은 상기 연통홀의 접선방향으로 연장된 펌프.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 유입포트는 상기 제1 챔버를 형성하는 상기 하우징의 내면에 형성된 유입구로부터 상기 제1 챔버의 외측으로 연장되게 형성되고,
   상기 제1 임팩트월의 상기 하우징의 내측면에 접하는 부위는, 상기 유입구를 형성하는 상기 하우징의 내측면 중 상기 유입포트에서 가장 이격된 부위로부터 상기 제1 임팩트월이 상기 유입포트와 평행을 이루는 상기 하우징의 내측면 부위 사이에 위치하는 펌프.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 임팩트월이 상기 연통홀과 접하는 부위는 상기 유입구와 가장 인접한 부위인 펌프.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 임팩트월은 상기 유입구와 마주보는 제1 충돌면을 구비하고, 상기 제1 충돌면은 평탄하게 형성되는 펌프.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 임팩트월은,
   상기 유입구를 형성하는 상기 하우징의 내측면 중 상기 유입포트에서 가장 이격된 부위에 접촉하는 펌프.
8. 제3 항에 있어서,
   상기 제2 임팩트월은 상기 연통홀의 접선으로부터 이격 배치되는 펌프.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제2 임팩트월은 상기 유입포트로부터 멀어지는 방향으로 이격되게 배치되는 펌프.
10. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 임팩트월은 상기 연통홀의 중심에 대하여 방사상으로 형성되는 펌프.
11. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 임팩트월은,
    상기 연통홀로부터 상기 제1 챔버를 이루는 상기 하우징의 내면까지 연장되는 펌프.
12. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 임팩트월은,
    상기 유입구와 마주보는 제1 충돌면을 구비하고,
    상기 제2 임팩트월의 제1 충돌면은 평탄하게 형성되는 펌프.
13. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 임팩트월은,
    상기 연통홀에 접하는 제2 접촉면을 구비하고,
    상기 제1 임팩트월의 제2 접촉면에는 그루브가 형성되는 펌프.
14. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 임팩트월은,
    상기 연통홀에 접하는 제2 접촉면을 구비하고,
    상기 제2 임팩트월의 제2 접촉면에는 그루브가 형성되는 펌프.
15. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 임팩트월은,
    상기 제1 임팩트월의 제1 충돌면과 대향하는 제2 충돌면을 포함하고,
    상기 제1 임팩트월의 제2 충돌면은 평탄하게 형성되는 펌프.
16. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 임팩트월은,
    상기 제2 임팩트월의 제1 충돌면과 대향하는 제2 충돌면을 포함하고,
    상기 제2 임팩트월의 제2 충돌면은 평탄하게 형성되는 펌프.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 임팩트월은,
    상기 제1 충돌면과 상기 제2 충돌면을 관통하는 터널을 구비하고,
    상기 터널은 상기 격벽에 접하는 펌프.

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