KR20230035733A

KR20230035733A - 정량형 피스톤 펌프

Info

Publication number: KR20230035733A
Application number: KR1020210118085A
Authority: KR
Inventors: 문병철
Original assignee: 문병철
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-03-14

Abstract

본 발명은 정량형 피스톤 펌프에 관한 것으로서, 유체의 공급에 있어 대칭되게 구비되는 두 개의 피스톤을 통하여 정유량의 유체를 펌핑하고 그 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
즉, 본 발명은 피스톤 펌프에 있어서, 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크와 상기 각 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤, 상기 각 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더, 상기 회전캠판에 결속된 링크핀을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부, 상기 회전캠판에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부 및 상기 레디알엔코딩판부를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 본 발명은 유체의 공급에 있어 대칭되게 구비되는 두 개의 피스톤을 통하여 정유량의 유체가 펌핑되는 효과와 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

정량형 피스톤 펌프{Metering Piston Pumps}

본 발명은 정량형 피스톤 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤 펌프에 있어서, 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크와 상기 각 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤, 상기 각 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더, 상기 회전캠판에 결속된 링크핀을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부, 상기 회전캠판에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부 및 상기 레디알엔코딩판부를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부로 구성하여서, 유체의 공급에 있어 대칭되게 구비되는 두 개의 피스톤을 통하여 정유량의 유체를 펌핑하고 그 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 피스톤 펌프은 왕복운동에 따른 펌핑작업에 의하여 유체를 펌핑이송하는 것이다.

이상과 같은 피스톤 펌프는 사용자의 조작신호 입력에 따라 제어신호를 출력할 수 있게 구비되는 제어부와 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 제어구동되게 구비되는 구동모터, 상기 구동모터에 축결되어 회전되게 구비되는 구동캠판, 상기 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 구동링크, 상기 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 피스톤, 상기 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 실린더, 상기 실린더로 유체가 유입될 수 있게 구비되는 흡입관로, 상기 흡입관에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 흡입만 이루어지도록 동작되게 구비되는 흡입체크밸브, 상기 실린더에서 유체가 배출될 수 있게 구비되는 배출관로, 상기 배출관로에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 배출만 이루어지도록 동작되게 구비되는 배출체크밸브로 구성되는 것이다.

이와 같은 피스톤 펌프는 구동모터에 의하여 회전되는 회전캠판의 회전에 따라 구동링크를 매개로 결속된 피스톤이 왕복운동하면서 흡입관로를 통하여 유체를 흡입하여 배출관로로 배출시키는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 피스톤 펌프는 왕복운동에 의하여 이루어져 펌핑유량이 일정하지 않고 그 유량의 계측이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

대한민국 실용신안공개공보 제20-2000-0017117호

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 피스톤 펌프가 왕복운동에 의하여 이루어져 펌핑유량이 일정하지 않고 그 유량의 계측이 용이하지 않은 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 피스톤 펌프에 있어서, 사용자의 조작신호 입력에 따라 제어신호를 출력할 수 있게 구비되는 제어부와 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 제어구동되게 구비되는 구동모터, 상기 구동모터에 축결되어 회전되게 구비되는 구동캠판, 상기 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크, 상기 각 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤, 상기 각 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더, 상기 각 실린더로 유체가 유입될 수 있게 구비되는 두 개의 흡입관로, 상기 두 개의 흡입관로를 연결하여 유체가 흡입되게 구비되는 메인흡입관, 상기 흡입관로 또는 실리더와 흡입관로 사이에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 흡입만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 흡입체크밸브, 상기 각 실린더에서 유체가 배출될 수 있게 구비되는 두 개의 배출관로, 상기 두 개의 배출관로를 연결하여 유체가 배출되게 구비되는 메인배출관, 상기 배출관로 또는 실리더와 배출관로 사이에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 배출만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 배출체크밸브, 상기 회전캠판에 결속된 링크핀을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부, 상기 회전캠판에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부 및 상기 레디알엔코딩판부를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 구동모터에 축결되어 회전되는 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크와 상기 각 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤, 상기 각 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더, 회전캠판에 결속된 링크핀을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부, 상기 회전캠판에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부 및 상기 레디알엔코딩판부를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부로 구성함으로써, 유체의 공급에 있어 대칭되게 구비되는 두 개의 피스톤을 통하여 정유량의 유체가 펌핑되는 효과와 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정면 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레디알엔코딩판부 정면 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동링크 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤정속가이드판 예시도.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유체의 공급이 정유량 펌핑과 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있도록 한 것으로서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

즉, 본 발명은 피스톤 펌프에 있어서, 제어부(10)와 구동모터(20), 구동캠판(30), 구동링크(40), 피스톤(51), 실린더(52), 흡입관로(61), 메인흡입관(62), 흡입체크밸브(63), 배출관로(71), 메인배출관(72), 배출체크밸브(73), 사이클정량감지부(81), 레디알엔코딩판부(31) 및 레디알정량감지부(82)로 구성한 것이다.

여기서, 상기 제어부(10)는 사용자의 조작신호 입력에 따라 제어신호를 출력할 수 있게 구비되는 것이다.

그리고, 상기 구동모터(20)는 제어부(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 제어구동되게 구비되는 것이다.

또한, 상기 구동캠판(30)은 구동모터(20)에 축결되어 회전되게 구비되는 것이다.

또한, 상기 구동링크(40)는 구동캠판(30)에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되며 두 개로 구성되는 것이다.

한편, 상기 구동링크(40)에는 피스톤(51)의 상사점과 하사점에서 관성운동에 따른 관성하중을 완충하고 유체에 관성유동저항을 유발하지 않게 관성완충부(41)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 관성완충부(41)는 구동링크(40)를 피스톤(51)측에 결속되는 피스톤링크(41a)와 캠판에 결속되는 캠판링크(41b)로 분할구성하고, 상기 피스톤링크(41a)와 캠판링크(41b)를 관성완충결속시키는 관성완충스프링(41c)으로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 관성완충스프링(41c)은 피스톤(51)에 의한 펌핑압력의 1/2 이상의 최소탄성압축력을 가지면 펌핑압력의 2배 이사의 최고탄성압축력을 가지게 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 피스톤(51)은 각 구동링크(40)에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되며 두 개로 구성되는 것이다.

또한, 상기 실린더(52)는 각 피스톤(51)을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되며 두 개로 구성되는 것이다.

또한, 상기 흡입관로(61)는 각 실린더(52)로 유체가 유입될 수 있게 구비되며 두 개의 구성되는 것이다.

상기 흡입관로(61)와 실린더(52) 사이에는 피스톤(51)의 흡입행정 완료시 흡입관로(61)에서 관성유동되는 유체를 완충유입할 수 있게 하고 피스톤(51)의 흡입행정 시작에 따라 흡입관로(61)에서 정지된 유체의 유동에 대하여 유체를 보충공급할 수 있게 한 실린더흡입완충탱크(64)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 메인흡입관(62)은 두 개의 흡입관로(61)를 연결하여 유체가 흡입되게 구비되는 것이다.

상기 메인흡입관(62)의 분기부에는 피스톤(51)의 흡입행정 완료시 관성유동되는 유체를 완충유입할 수 있게하고 피스톤(51)의 흡입행정 시작에 따라 정지된 유체의 관성유동에 따른 유체를 보충공급할 수 있게 한 메인흡입완충탱크(65)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 흡입체크밸브(63)는 흡입관로(61) 또는 실리더와 흡입관로(61) 사이에 구비되어 피스톤(51)의 동작에 따라가 유체가 흡입만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 구비되는 것이다.

또한, 상기 배출관로(71)는 각 실린더(52)에서 유체가 배출될 수 있게 구비되는 두 개의 구비되는 것이다.

상기 배출관로(71)와 실린더(52) 사이에는 피스톤(51)의 압축행정 완료시 배출관로(71)에서 관성유동되는 유체의 펌핑 중지에 따른 유체를 보충할 수 있게 하고, 피스톤(51)의 압축행정 시작에 따라 배출관로(71)에서 정지된 유체가 가해진 급속한 유량증가를 완충할 수 있게 구비되는 실린더배출완탱크(74)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 메인배출관(72)는 두 개의 배출관로(71)를 연결하여 유체가 배출되게 구비되는 것이다.

상기 메인배출관(72)의 분기부에는 피스톤(51)의 압축행정 완료시 관성유동되는 유체를 보출할 수 있게 하고 피스톤(51)의 압축행정 시작에 따라 압력상승시 유체의 압력을 완충할 수 있게 한 메인배출완충탱크(75)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 배출체크밸브(73)는 배출관로(71) 또는 실리더와 배출관로(71) 사이에 구비되어 피스톤(51)의 동작에 따라가 유체가 배출만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 구비되는 것이다.

또한, 상기 사이클정량감지부(81)는 구동캠판(30)에 결속된 링크핀(40a) 또는 구동캠판(30)을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 것이다.

또한, 상기 레디알엔코딩판부(31)는 구동캠판(30)에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되게 하여 실시할 수 있는는 것이다.

상기 레디알엔코딩판부(31)는 구동캠판(30)의 하부에 위치하며 구동모터(20) 축에 구비되게 하여 실시할 수 있는 것이다.

또한, 상기 레디알정량감지부(82)는 레디알엔코딩판부(31)를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시에 있어서, 구동캠판(30)에 구동링크(40)를 힌지결속하는 링크핀(40a)이 반경방향으로 슬라이딩가동되게 링크가동홈(32)을 형성하고,

상기 링크핀(40a)을 구속하여 구동캠판(30)의 회전에 따라 피스톤(51)의 직선운동속도가 정속운동하게 가동가이드하는 피스톤정속가이드판(90)을 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 피스톤(51)정속가이판에는 구동캠판(30)의 회전에 따라 링크핀(40a)을 반경방향으로 가동시켜 피스톤(51)의 직선운동속가 균일한 속도를 가지게 형성된 핀정속가이드홈(91)(81)을 형성하여 실시할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 적용실시에 따른 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 피스톤(51) 펌프에 있어서, 사용자의 조작신호 입력에 따라 제어신호를 출력할 수 있게 구비되는 제어부(10)와 상기 제어부(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 제어구동되게 구비되는 구동모터(20), 상기 구동모터(20)에 축결되어 회전되게 구비되는 구동캠판(30), 상기 구동캠판(30)에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크(40), 상기 각 구동링크(40)에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤(51), 상기 각 피스톤(51)을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더(52), 상기 각 실린더(52)로 유체가 유입될 수 있게 구비되는 두 개의 흡입관로(61), 상기 두 개의 흡입관로(61)를 연결하여 유체가 흡입되게 구비되는 메인흡입관(62), 상기 흡입관로(61) 또는 실리더와 흡입관로(61) 사이에 구비되어 피스톤(51)의 동작에 따라가 유체가 흡입만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 흡입체크밸브(63), 상기 각 실린더(52)에서 유체가 배출될 수 있게 구비되는 두 개의 배출관로(71), 상기 두 개의 배출관로(71)를 연결하여 유체가 배출되게 구비되는 메인배출관(72), 상기 배출관로(71) 또는 실리더와 배출관로(71) 사이에 구비되어 피스톤(51)의 동작에 따라가 유체가 배출만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 배출체크밸브(73), 상기 구동캠판(30)에 결속된 링크핀(40a)을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부(81), 상기 구동캠판(30)에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부(31) 및 상기 레디알엔코딩판부(31)를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부(82)로 구성한 본 발명을 적용하여 실시하게 되면, 유체의 공급에 있어 대칭되게 구비되는 두 개의 피스톤(51)을 통하여 정유량의 유체가 펌핑되는 것이다.

또한, 상기 구동캠판(30)에 결속된 링크핀(40a)을 감지하는 사이클정량감지부(81)와 상기 구동캠판(30)에 구비되는 레디알엔코딩판부(31)를 카운팅하여 레디알정량감지부(82)를 통하여 펌핑량을 명확하게 계측할 수 있는 것이다.

10 : 제어부
20 : 구동모터
30 : 구동캠판 31 : 레디알엔코딩판부 32 : 링크가동홈
40 : 구동링크 40a: 링크핀
41 : 관성완충부
41a: 피스톤링크 41b: 캠판링크 41c: 관성완충스프링
51 : 피스톤 52 : 실린더
61 : 흡입관로 62 : 메인흡입관
63 : 흡입체크밸브 64 : 실린더흡입완충탱크
65 : 메인흡입완충탱크
71 : 배출관로 72 : 메인배출관
73 : 배출체크밸브 74 : 실린더배출완탱크
75 : 메인배출완충탱크
81 : 사이클정량감지부 82 : 레디알정량감지부
90 : 피스톤정속가이드판
91 : 핀정속가이드홈

Claims

피스톤 펌프에 있어서;
사용자의 조작신호 입력에 따라 제어신호를 출력할 수 있게 구비되는 제어부와 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 제어구동되게 구비되는 구동모터, 상기 구동모터에 축결되어 회전되게 구비되는 구동캠판, 상기 구동캠판에 결속되어 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있도록 동일회전지점에 결속되는 두 개의 구동링크, 상기 각 구동링크에 결속되어서 왕복운동되어서 유체를 가압펌핑 및 흡입할 수 있게 양측으로 대칭되어 구비되는 두 개의 피스톤, 상기 각 피스톤을 수용하여 유체를 흡입하는 흡입공간과 유체를 배출하는 배출공간을 형성할 수 있게 구비되는 두 개의 실린더, 상기 각 실린더로 유체가 유입될 수 있게 구비되는 두 개의 흡입관로, 상기 두 개의 흡입관로를 연결하여 유체가 흡입되게 구비되는 메인흡입관, 상기 흡입관로 또는 실리더와 흡입관로 사이에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 흡입만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 흡입체크밸브, 상기 각 실린더에서 유체가 배출될 수 있게 구비되는 두 개의 배출관로, 상기 두 개의 배출관로를 연결하여 유체가 배출되게 구비되는 메인배출관, 상기 배출관로 또는 실리더와 배출관로 사이에 구비되어 피스톤의 동작에 따라가 유체가 배출만 이루어지도록 동작되게 구비되는 두 개의 배출체크밸브, 상기 회전캠판에 결속된 링크핀을 감지하여 펌핑동작의 원사이클을 감지할 수 있게 구비되는 사이클정량감지부, 상기 회전캠판에 등 간격으로 돌출되어 회전량을 감지할 수 있게 구비되는 레디알엔코딩판부 및 상기 레디알엔코딩판부를 카운팅하여 유량을 레디알 감지할 수 있게 구비되는 레디알정량감지부로 구성한 것을 특징으로 하는 정량형 피스톤 펌프.
상기 흡입관로와 실린더 사이에는 피스톤의 흡입행정 완료시 흡입관로에서 관성유동되는 유체를 완충유입할 수 있게 하고 피스톤의 흡입행정 시작에 따라 흡입관로에서 정지된 유체의 유동에 대하여 유체를 보충공급할 수 있게 한 실린더흡입완충탱크를 구비하고;
상기 배출관로와 실린더 사이에는 피스톤의 압축행정 완료시 배출관로에서 관성유동되는 유체의 펌핑 중지에 따른 유체를 보충할 수 있게 하고, 피스톤의 압축행정 시작에 따라 배출관로에서 정지된 유체가 가해진 급속한 유량증가를 완충할 수 있게 구비되는 실린더배출완탱크를 구비한 것을 특징으로 하는 정량형 피스톤 펌프.
제 1 항에 있어서;
상기 구동링크에는 피스톤의 상사점과 하사점에서 관성운동에 따른 관성하중을 완충하고 유체에 관성유동저항을 유발하지 않게 관성완충부를 구비하되,
상기 관성완충부는 구동링크를 피스톤측에 결속되는 피스톤링크과 캠판에 결속되는 캠판링크로 분할구성하고, 상기 피스톤링크와 캠판링크를 관성완충결속시키는 관성완충스프링으로 구성하며;
상기 관성완충스프링은 피스톤에 의한 펌핑압력의 1/2 이상의 최소탄성압축력을 가지면 펌핑압력의 2배 이사의 최고탄성압축력을 가지게 구성한 것을 특징으로 하는 정량형 피스톤 펌프.
제 1 항에 있어서;
상기 메인흡입관의 분기부에는 피스톤의 흡입행정 완료시 관성유동되는 유체를 완충유입할 수 있게하고 피스톤의 흡입행정 시작에 따라 정지된 유체의 관성유동에 따른 유체를 보충공급할 수 있게 한 메인흡입완충탱크를 구비하며;
상기 메인배출관의 분기부에는 피스톤의 압축행정 완료시 관성유동되는 유체를 보출할 수 있게 하고 피스톤의 압축행정 시작에 따라 압력상승시 유체의 압력을 완충할 수 있게 한 메인배출완충탱크를 구비한 것을 특징으로 하는 정량형 피스톤 펌프.