KR20240026764A - 타이어 타입 다이어프램 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이어프램 펌프에 관한 것으로서, 상세하게는 케이스 내부에 형성된 펌프실에 다이어프램을 설치하고, 타이어 형태의 롤러 가압 부재를 회전축으로 회전시키면서 다이어프램과 접촉하도록 하여 흡입공으로 유입된 유체를 롤러 가압 부재로 가압하면서 토출공 측으로 밀어내어 배출함으로써 다이어프램과 롤러 가압 부재가 구조적으로 미연결되어 있어 다이어프램이 파손되는 것을 방지하도록 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프에 관한 것이다.

Description

타이어 타입 다이어프램 펌프{TIRE TYPE DIAPHRAGM PUMP}
본 발명은 다이어프램 펌프에 관한 것으로서, 상세하게는 케이스 내부에 형성된 펌프실에 다이어프램을 설치하고, 타이어 형태의 롤러 가압 부재를 회전축으로 회전시키면서 다이어프램과 접촉하도록 하여 흡입공으로 유입된 유체를 롤러 가압 부재로 가압하면서 토출공 측으로 밀어내어 배출함으로써 다이어프램과 롤러 가압 부재가 구조적으로 미연결되어 있어 다이어프램이 파손되는 것을 방지하도록 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프에 관한 것이다.
다이어프램 펌프는 모터의 회전운동을 캠 등의 기구를 통해 다이어프램의 직선 왕복운동으로 변환시킴으로써 유체를 펌핑하는 장치로, 토출 유량의 변동이 적기 때문에 액상의 화학 약품이나 약제 등의 정량 주입에 일반적으로 사용되고 있다.
도 1은 다이어프램 펌프의 기본적인 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면으로, 펌프 헤드(100)의 개구부에는 다이어프램(110)이 서포트 링(120)에 압착되어 설치되어 펌프실(130)을 형성하게 되며, 동체(102)의 하부 및 상부에는 흡입공(105) 및 토출공(106)이 형성되어 있다.
흡입공(105) 및 토출공(106)은 각각 체크볼(140)에 의해 개방 또는 폐쇄되는 바, 펌프 헤드(100)에 형성된 흡입공(105)의 흡입단부 및 토출측 커넥터(160) 단부에는, 도 1c에 도시되어 있는 바와 같은 십자홈 형상의 개방측 밸브시트(141)가 형성되어 있으며, 펌프 헤드(100)에 형성된 토출공(106)의 토출단부 및 흡입측 커넥터(150) 단부에는 테이퍼형의 폐쇄측 밸브시트(142)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성되는 일반적인 다이어프램 펌프의 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
펌프를 구동시키기 위해 모터(미도시)를 구동시키면, 모터의 회전운동은 편심캠 등의 기구에 의해 다이어프램 샤프트(111)의 왕복운동으로 바뀌게 되어, 다이어프램(110)은 전후진 작동하게 된다.
도 1a는 다이어프램이 후진 작동되어 있는 상태 즉, 흡입 행정을 나타내며, 도 1b는 다이어프램이 전진 작동되어 있는 상태 즉, 토출 행정을 나타내고 있다.
흡입 행정시에는, 다이어프램의 후진 작동에 의해 펌프실 내부에 형성되는 부압에 의해 흡입측 및 토출측 체크볼(140)이 모두 펌프 헤드(100)의 중심 방향으로 이동되는 데, 펌프 헤드(100)의 흡입공(105) 흡입단부에는 개방측 밸브시트(141)가 형성되어 있어서 유체가 십자홈을 따라 펌프실(130) 내로 흡입되며, 토출공(106)은 체크볼(140)에 의해 폐쇄된다.
다음의 토출 행정에서는, 다이어프램의 전진 작동에 의해, 체크볼(140)이 모두 펌프 헤드(100)의 외측 방향으로 이동하게 되므로, 흡입공(105)은 폐쇄되고 토출공(106)만 개방되어 펌프실 내의 유체가 토출측 커넥터(160)에 형성되어 있는 십자홈을 따라 외부로 토출된다.
이와 같은 동작 원리에 의하면, 다이어프램 펌프는, 펌핑 작용이 흡입 행정 및 토출 행정으로 구분되어 단속적으로 이루어지기 때문에, 토출되는 유량에 맥동 현상이 발생한다는 단점이 있기는 하나, 다이어프램의 후진 작동시 펌프실의 용적 변화에 해당되는 일정량의 유체가 펌프실로 유입되고, 다이어프램의 전진 작동시에는 흡입공측의 체크볼에 의해 유입 액체의 역류가 방지되어, 일단 펌프실로 유입된 액체는 반드시 토출되므로, 장시간으로 볼 때는 평균적인 토출량이 거의 일정하다는 장점이 있어서, 액체의 정량 주입에 널리 사용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 다이어프램 펌프는 다이어프램과 다이어프램 샤프트이 연결되어 다이어프램 샤프트의 동작에 의해 다이어프램이 흡입 및 토출하는 구조이기 때문에 장시간 동작시 다이어프램에 피로가 쌓이고 이로 인해 파손되는 문제점과 흡입공과 토출공에 반드시 체크 밸브를 구비해야만 하기 때문에 구조적으로 복잡해지고, 이로 인해 제조 단가가 상승되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0002152호 대한민국 등록특허공보 제10-1746009호 대한민국 등록특허공보 제10-2167561호 대한민국 등록특허공보 제10-2155310호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 케이스 내부에 형성된 펌프실에 다이어프램을 설치하고, 타이어 형태의 롤러 가압 부재를 회전축으로 회전시키면서 다이어프램과 접촉하도록 하여 흡입공으로 유입된 유체를 롤러 가압 부재로 가압하면서 토출공 측으로 밀어내어 배출함으로써 다이어프램과 롤러 가압 부재가 구조적으로 미연결되어 있어 다이어프램이 파손되는 것을 방지하도록 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 롤러 내부의 압력을 유체의 종류에 따라 다르게 셋팅함으로써 유체 이송 효율을 증대시키도록 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
내부에 공간부를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀이 형성되며, 상기 공간부에 단절된 C자형의 펌프실이 구비되고, 상기 펌프실의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공과 상기 펌프실의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공이 구비되는 케이스와; 상기 펌프실을 감싸 유로를 형성하도록 상기 펌프실의 전면에 고정되는 다이어프램과; 상기 케이스의 축홀에서 회전되고, 상기 축홀 내부를 진공 밀폐시키도록 상기 케이스와 실링재에 의해 결합되는 회전축; 및 상기 회전축의 회전에 따라 상기 다이어프램과 접촉되면서 회전되어 상기 펌프실의 흡입공을 시작으로 토출공 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 상기 흡입공으로 유입된 액체를 상기 토출공으로 밀어내어 토출시키는 롤러 가압 부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 회전축은 외측에 상기 롤러 가압 부재가 수직 형태로 2개 이상 대칭되어 구비되는 수직 대칭형 또는 외측에 상기 롤러 가압 부재가 직각 형태로 2개 이상 대칭되어 구비되는 직각 대칭형 또는 상기 롤러 가압 부재 1개가 수직 형태로 구비되는 수직 외팔보형 또는 상기 롤러 가압 부재 1개가 직각 형태로 구비되는 직각 외팔보형중 어느 하나의 형태로 형성된다.
여기에서 또한, 상기 펌프실은 상기 회전축이 수직 대칭형, 직각 대칭형, 수직 외팔보형인 경우 상기 케이스의 측면에서 상기 공간부의 지름보다 확대되거나 또는 축소되는 형태로 형성된다.
여기에서 또, 상기 펌프실은 상기 회전축이 직각 외팔보형인 경우 상기 케이스의 정면에서 동일 지름으로 형성된다.
여기에서 또, 상기 롤러 가압 부재는 상기 회전축에서 회전되도록 축결합되는 축봉과; 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 상기 축봉이 결합되는 결합구가 형성되어 상기 축봉에 결합되는 고정 플레이트; 및 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 상하단에 상기 고정 플레이트가 결합되는 단턱이 형성되어 상하단이 상기 고정 플레이트에 고정되고, 상기 다이어프램과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성되는 튜브로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 롤러 가압 부재는 상기 회전축이 수직 외팔보형인 경우 밀림을 방지하도록 상기 케이스의 공간부에 내접 기어가 구비되고, 상기 축봉에 외접 기어가 구비되어 상기 내접 기어와 외접 기어가 치합되어 회전된다.
여기에서 또, 상기 축봉은 상기 튜브 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로가 형성되고, 상기 공기 유로 끝단에 에어 밸브가 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 타이어 타입 다이어프램 펌프에 따르면, 케이스 내부에 형성된 펌프실에 다이어프램을 설치하고, 타이어 형태의 롤러 가압 부재를 회전축으로 회전시키면서 다이어프램과 접촉하도록 하여 흡입공으로 유입된 유체를 롤러 가압 부재로 가압하면서 토출공 측으로 밀어내어 배출함으로써 다이어프램과 롤러 가압 부재가 구조적으로 미연결되어 있어 다이어프램이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 본 발명은 롤러 내부의 압력을 유체의 종류에 따라 다르게 셋팅함으로써 유체 이송 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 다이어프램 펌프의 기본적인 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 개략적인 도면로서, 도 1a 및 도 1b는 종래의 다이어프램 펌프의 구조 및 동작을 설명하기 위한 요부 단면도이고, 도 1c는 십자홈 형상의 개방측 밸브 시트의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
도 7은 도 6의 C-C 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
도 9는 도 8중 펌프실의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
《제 1실시예》
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 부분 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프(1)는 케이스(10)와, 다이어프램(20)과, 회전축(30) 및 롤러 가압 부재(40)로 구성된다.
먼저, 케이스(10)는 내부에 공간부(S)를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀(11)이 형성되며, 내측면에 단절된 C자형의 펌프실(13)이 구비되고, 펌프실(13)의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공(15)과 펌프실(13)의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공(17)이 구비된다.
펌프실(13)은 케이스(10)의 측면에서 공간부(S)의 지름보다 확대되는 형태로 형성된다.
그리고, 다이어프램(20)은 C자 형태로 통상의 구조로 펌프실(13)을 감싸 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)와 물리적으로 분리시켜 유로를 형성하도록 펌프실(13)의 전면에 볼트에 의해 밀폐된 상태로 결합된다.
또한, 회전축(30)은 케이스(10)의 축홀(11)에서 베어링(B)에 의해 결합되어 회전되고, 축홀(11) 내부를 진공 밀폐시키도록 케이스(11)와 실링재(R)에 의해 결합된다.
회전축(30)은 외측에 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)가 수직 형태로 2개가 180°대칭되어 구비되는 수직 대칭형으로 형성되고, 롤러 가압 부재(40)가 결합되도록 상하단에 결합 플레이트(31)가 구비된다.
이어서, 롤러 가압 부재(40)는 회전축(30)의 회전에 따라 다이어프램(20)과 접촉되면서 회전되어 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작으로 토출공(17) 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 흡입공(15)으로 유입된 액체를 토출공(17)으로 밀어내어 토출시킨다.
롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)과, 고정 플레이트(43) 및 튜브(45)로 구성된다.
축봉(41)은 회전축(30)에서 회전되도록 결합 플레이트(31)에서 베어링(B)에 의해 수직으로 축결합된다. 이때, 축봉(41)은 튜브(45) 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로(AL)가 형성되고, 공기 유로(AL) 끝단에 에어 밸브(V)가 구비된다.
고정 플레이트(43)는 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 축봉(41)이 결합되는 결합구(43a)가 형성되어 축봉(41)에 결합된다.
튜브(45)는 고무와 같은 탄성 재질로 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 밀림을 방지하도록 상하단에 고정 플레이트(43)가 결합되는 단턱(45a)이 형성되어 상하단이 고정 플레이트(43)에 고정되고, 다이어프램(20)과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성된다.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유체의 종류에 따라 에어 밸브(V)를 이용하여 튜브(45)의 압력을 조절한다.
이러한 상태에서 회전축(30)이 모터(미도시)에 의해 회전하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)가 축봉(41)에 의해 회전되면서 다이어프램(20)과 접촉하며 다이어프램(20)을 따라 이동하게 된다. 즉, 튜브(45)가 회전축(30)에 의해 회전되면서 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작점으로 다이어프램(20)과 접촉하면서 토출공(17) 측으로 전진하게 된다.
그러면, 다이어프램(20)이 튜브(45)의 가압에 의해 변형된 후 튜브(45)가 전진하면 원형태로 복원하게 되는 데, 흡입공(15) 측의 다이어프램(20)이 가압되었다가 복원하게 되면 흡입공(15)과 다이어프램(20) 사이 공간이 저압 진공 상태로 변형되었다가 압력이 해제되면서 다이어프램(20)이 복원되고, 이로 인해 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체가 흡입되게 된다. 즉, 스포이드와 같이 압축후 변형되면서 유체를 빨아들이게 된다.
펌프실(13) 내부로 유입된 액체는 튜브(45)가 펌프실(13)과 다이아프램(20)을 따라 회전되면서 전진하면 다이어프램(20)이 가압되면서 내부 유체를 토출공(17) 측으로 밀어내어 외부로 배출하게 된다.
상기 과정을 반복하면서 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체를 흡입한 다음 토출공(17)으로 토출한다.
《제 2실시예》
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이고, 도 5는 도 4의 B-B 부분 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프(1)는 케이스(10)와, 다이어프램(20)과, 회전축(30) 및 롤러 가압 부재(40)로 구성된다.
먼저, 케이스(10)는 내부에 공간부(S)를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀(11)이 형성되며, 내측면에 단절된 C자형의 펌프실(13)이 구비되고, 펌프실(13)의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공(15)과 펌프실(13)의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공(17)이 구비된다.
펌프실(13)은 케이스(10)의 측면에서 공간부(S)의 지름보다 축소되는 형태로 형성된다.
그리고, 다이어프램(20)은 C자 형태로 통상의 구조로 펌프실(13)을 감싸 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)와 물리적으로 분리시켜 유로를 형성하도록 펌프실(13)의 전면에 볼트에 의해 밀폐된 상태로 결합된다.
또한, 회전축(30)은 케이스(10)의 축홀(11)에서 베어링(B)에 의해 결합되어 회전되고, 축홀(11) 내부를 진공 밀폐시키도록 케이스(11)와 실링재(R)에 의해 결합된다.
회전축(30)은 외측에 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)가 수직 형태로 3개가 120°대칭되어 구비되는 수직 대칭형으로 형성되고, 롤러 가압 부재(40)가 결합되도록 상하단에 결합 플레이트(31)가 구비된다.
이어서, 롤러 가압 부재(40)는 회전축(30)의 회전에 따라 다이어프램(20)과 접촉되면서 회전되어 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작으로 토출공(17) 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 흡입공(15)으로 유입된 액체를 토출공(17)으로 밀어내어 토출시킨다.
롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)과, 고정 플레이트(43) 및 튜브(45)로 구성된다.
축봉(41)은 회전축(30)에서 회전되도록 결합 플레이트(31)에서 베어링(B)에 의해 수직으로 축결합된다. 이때, 축봉(41)은 튜브(45) 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로(AL)가 형성되고, 공기 유로(AL) 끝단에 에어 밸브(V)가 구비된다.
고정 플레이트(43)는 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 축봉(41)이 결합되는 결합구(43a)가 형성되어 축봉(41)에 결합된다.
튜브(45)는 고무와 같은 탄성 재질로 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 밀림을 방지하도록 상하단에 고정 플레이트(43)가 결합되는 단턱(45a)이 형성되어 상하단이 고정 플레이트(43)에 고정되고, 다이어프램(20)과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성된다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유체의 종류에 따라 에어 밸브(V)를 이용하여 튜브(45)의 압력을 조절한다.
이러한 상태에서 회전축(30)이 모터(미도시)에 의해 회전하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)가 축봉(41)에 의해 회전되면서 다이어프램(20)과 접촉하며 다이어프램(20)을 따라 이동하게 된다. 즉, 튜브(45)가 회전축(30)에 의해 회전되면서 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작점으로 다이어프램(20)과 접촉하면서 토출공(17) 측으로 전진하게 된다.
그러면, 다이어프램(20)이 튜브(45)의 가압에 의해 변형된 후 튜브(45)가 전진하면 원형태로 복원하게 되는 데, 흡입공(15) 측의 다이어프램(20)이 가압되었다가 복원하게 되면 흡입공(15)과 다이어프램(20) 사이 공간이 저압 진공 상태로 변형되었다가 압력이 해제되면서 다이어프램(20)이 복원되고, 이로 인해 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체가 흡입되게 된다. 즉, 스포이드와 같이 압축후 변형되면서 유체를 빨아들이게 된다.
펌프실(13) 내부로 유입된 액체는 튜브(45)가 펌프실(13)과 다이아프램(20)을 따라 회전되면서 전진하면 다이어프램(20)이 가압되면서 내부 유체를 토출공(17) 측으로 밀어내어 외부로 배출하게 된다.
상기 과정을 반복하면서 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체를 흡입한 다음 토출공(17)으로 토출한다.
《제 3실시예》
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이고, 도 7은 도 6의 C-C 부분 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프(1)는 케이스(10)와, 다이어프램(20)과, 회전축(30) 및 롤러 가압 부재(40)로 구성된다.
먼저, 케이스(10)는 내부에 공간부(S)를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀(11)이 형성되며, 내측면에 단절된 C자형의 펌프실(13)이 구비되고, 펌프실(13)의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공(15)과 펌프실(13)의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공(17)이 구비된다. 이때, 축홀(11)은 회전축(30)의 회전시 진동을 방지하도록 하부로 연장된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
펌프실(13)은 케이스(10)의 측면에서 공간부(S)의 지름보다 확대되는 형태로 형성된다.
그리고, 다이어프램(20)은 C자 형태로 통상의 구조로 펌프실(13)을 감싸 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)와 물리적으로 분리시켜 유로를 형성하도록 펌프실(13)의 전면에 볼트에 의해 밀폐된 상태로 결합된다.
또한, 회전축(30)은 케이스(10)의 축홀(11)에서 베어링(B)에 의해 결합되어 회전되고, 축홀(11) 내부를 진공 밀폐시키도록 케이스(11)와 실링재(R)에 의해 결합된다.
회전축(30)은 외측에 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40) 1개가 수직 형태로 구비되는 수직 외팔보형으로 형성되고, 롤러 가압 부재(40)가 결합되도록 하단에 외팔보형의 결합 플레이트(31)가 구비된다. 이때, 회전축(30)을 수직 외팔보형으로 형성하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)를 용이하게 분해 조립할 수 있다.
이어서, 롤러 가압 부재(40)는 회전축(30)의 회전에 따라 다이어프램(20)과 접촉되면서 회전되어 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작으로 토출공(17) 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 흡입공(15)으로 유입된 액체를 토출공(17)으로 밀어내어 토출시킨다.
롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)과, 고정 플레이트(43) 및 튜브(45)로 구성된다.
축봉(41)은 회전축(30)에서 회전되도록 결합 플레이트(31)에서 베어링(B)에 의해 수직으로 축결합된다. 이때, 축봉(41)은 튜브(45) 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로(AL)가 형성되고, 공기 유로(AL) 끝단에 에어 밸브(V)가 구비된다.
고정 플레이트(43)는 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 축봉(41)이 결합되는 결합구(43a)가 형성되어 축봉(41)에 결합된다.
튜브(45)는 고무와 같은 탄성 재질로 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 밀림을 방지하도록 상하단에 고정 플레이트(43)가 결합되는 단턱(45a)이 형성되어 상하단이 고정 플레이트(43)에 고정되고, 다이어프램(20)과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성된다.
그리고, 롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)의 하단만이 고정 플레이트(43)에 고정되는 수직 외팔보 형태로 형성되기 때문에 밀림이 발생할 수 있어 밀림을 방지하도록 펌프실(13) 하부에 내접 기어(G1)가 구비되고, 축봉(41)에 외접 기어(G2)가 구비되어 내접 기어(G1)와 외접 기어(G2)가 치합되어 회전된다.
이하, 본 발명의 제 3실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유체의 종류에 따라 에어 밸브(V)를 이용하여 튜브(45)의 압력을 조절한다.
이러한 상태에서 회전축(30)이 모터(미도시)에 의해 회전하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)가 축봉(41)에 의해 회전되면서 다이어프램(20)과 접촉하며 다이어프램(20)을 따라 이동하게 된다. 즉, 튜브(45)가 회전축(30)에 의해 회전되면서 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작점으로 다이어프램(20)과 접촉하면서 토출공(17) 측으로 전진하게 된다.
그러면, 다이어프램(20)이 튜브(45)의 가압에 의해 변형된 후 튜브(45)가 전진하면 원형태로 복원하게 되는 데, 흡입공(15) 측의 다이어프램(20)이 가압되었다가 복원하게 되면 흡입공(15)과 다이어프램(20) 사이 공간이 저압 진공 상태로 변형되었다가 압력이 해제되면서 다이어프램(20)이 복원되고, 이로 인해 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체가 흡입되게 된다. 즉, 스포이드와 같이 압축후 변형되면서 유체를 빨아들이게 된다.
펌프실(13) 내부로 유입된 액체는 튜브(45)가 펌프실(13)과 다이아프램(20)을 따라 회전되면서 전진하면 다이어프램(20)이 가압되면서 내부 유체를 토출공(17) 측으로 밀어내어 외부로 배출하게 된다.
상기 과정을 반복하면서 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체를 흡입한 다음 토출공(17)으로 토출한다.
《제 4실시예》
도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이고, 도 9는 도 8중 펌프실의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프(1)는 케이스(10)와, 다이어프램(20)과, 회전축(30) 및 롤러 가압 부재(40)로 구성된다.
먼저, 케이스(10)는 내부에 공간부(S)를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀(11)이 형성되며, 정면 내측에 단절된 C자형의 펌프실(13)이 구비되고, 펌프실(13)의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공(15)과 펌프실(13)의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공(17)이 구비된다. 이때, 축홀(11)은 회전축(30)의 회전시 진동을 방지하도록 일측면으로 수평하게 연장된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
펌프실(13)은 도 9에 도시된 바와 같이 케이스(10)의 정면 내측에서 동일 지름으로 형성된다.
그리고, 다이어프램(20)은 C자 형태로 통상의 구조로 펌프실(13)을 감싸 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)와 물리적으로 분리시켜 유로를 형성하도록 펌프실(13)의 전면에 볼트에 의해 밀폐된 상태로 결합된다. 이때, 다이어프램(20)을 케이스(10)의 정면 내측인 평면에 형성하게 되면 그 형태가 단순해지기 때문에 다이어프램(20)의 제조와 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 회전축(30)은 케이스(10)의 축홀(11)에서 베어링(B)에 의해 결합되어 회전되고, 축홀(11) 내부를 진공 밀폐시키도록 케이스(11)와 실링재(R)에 의해 결합된다.
회전축(30)은 외측에 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)가 직각 형태로 2개가 180°대칭되어 구비되는 직각 대칭형으로 형성되고, 롤러 가압 부재(40)가 결합되도록 끝단에 결합 플레이트(31)가 구비된다. 이때, 롤러 가압 부재(40)가 직각 형태로 3개가 180°대칭되어 구비될 수도 있다.
이어서, 롤러 가압 부재(40)는 회전축(30)의 회전에 따라 다이어프램(20)과 접촉되면서 회전되어 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작으로 토출공(17) 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 흡입공(15)으로 유입된 액체를 토출공(17)으로 밀어내어 토출시킨다.
롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)과, 고정 플레이트(43) 및 튜브(45)로 구성된다.
축봉(41)은 회전축(30)에서 회전되도록 결합 플레이트(31)에서 베어링(B)에 의해 직각으로 축결합된다. 이때, 축봉(41)은 튜브(45) 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로(AL)가 형성되고, 공기 유로(AL) 끝단에 에어 밸브(V)가 구비된다.
고정 플레이트(43)는 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 축봉(41)이 결합되는 결합구(43a)가 형성되어 축봉(41)에 결합된다.
튜브(45)는 고무와 같은 탄성 재질로 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 밀림을 방지하도록 상하단에 고정 플레이트(43)가 결합되는 단턱(45a)이 형성되어 상하단이 고정 플레이트(43)에 고정되고, 다이어프램(20)과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성된다.
이하, 본 발명의 제 4실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유체의 종류에 따라 에어 밸브(V)를 이용하여 튜브(45)의 압력을 조절한다.
이러한 상태에서 회전축(30)이 모터(미도시)에 의해 회전하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)가 축봉(41)에 의해 회전되면서 다이어프램(20)과 접촉하며 다이어프램(20)을 따라 이동하게 된다. 즉, 튜브(45)가 회전축(30)에 의해 회전되면서 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작점으로 다이어프램(20)과 접촉하면서 토출공(17) 측으로 전진하게 된다.
그러면, 다이어프램(20)이 튜브(45)의 가압에 의해 변형된 후 튜브(45)가 전진하면 원형태로 복원하게 되는 데, 흡입공(15) 측의 다이어프램(20)이 가압되었다가 복원하게 되면 흡입공(15)과 다이어프램(20) 사이 공간이 저압 진공 상태로 변형되었다가 압력이 해제되면서 다이어프램(20)이 복원되고, 이로 인해 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체가 흡입되게 된다. 즉, 스포이드와 같이 압축후 변형되면서 유체를 빨아들이게 된다.
펌프실(13) 내부로 유입된 액체는 튜브(45)가 펌프실(13)과 다이아프램(20)을 따라 회전되면서 전진하면 다이어프램(20)이 가압되면서 내부 유체를 토출공(17) 측으로 밀어내어 외부로 배출하게 된다.
상기 과정을 반복하면서 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체를 흡입한 다음 토출공(17)으로 토출한다.
《제 5실시예》
도 10은 본 발명의 제 5실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 구성을 정단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 5실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프(1)는 케이스(10)와, 다이어프램(20)과, 회전축(30) 및 롤러 가압 부재(40)로 구성된다.
먼저, 케이스(10)는 내부에 공간부(S)를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀(11)이 형성되며, 정면 내측에 단절된 C자형의 펌프실(13)이 구비되고, 펌프실(13)의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공(15)과 펌프실(13)의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공(17)이 구비된다. 이때, 축홀(11)은 회전축(30)의 회전시 진동을 방지하도록 일측면으로 수평하게 연장된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
펌프실(13)은 도 9에 도시된 바와 같이 케이스(10)의 정면 내측에서 동일 지름으로 형성된다.
그리고, 다이어프램(20)은 C자 형태로 통상의 구조로 펌프실(13)을 감싸 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40)와 물리적으로 분리시켜 유로를 형성하도록 펌프실(13)의 전면에 볼트에 의해 밀폐된 상태로 결합된다. 이때, 다이어프램(20)을 케이스(10)의 정면 내측인 평면에 형성하게 되면 그 형태가 단순해지기 때문에 다이어프램(20)의 제조와 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 회전축(30)은 케이스(10)의 축홀(11)에서 베어링(B)에 의해 결합되어 회전되고, 축홀(11) 내부를 진공 밀폐시키도록 케이스(11)와 실링재(R)에 의해 결합된다.
회전축(30)은 외측에 하기에서 설명할 롤러 가압 부재(40) 1개가 직각 형태로 구비되는 직각 외팔보형으로 형성되고, 롤러 가압 부재(40)가 결합되도록 끝단에 외팔보형의 결합 플레이트(31)가 구비된다.
이어서, 롤러 가압 부재(40)는 회전축(30)의 회전에 따라 다이어프램(20)과 접촉되면서 회전되어 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작으로 토출공(17) 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 흡입공(15)으로 유입된 액체를 토출공(17)으로 밀어내어 토출시킨다.
롤러 가압 부재(40)는 축봉(41)과, 고정 플레이트(43) 및 튜브(45)로 구성된다.
축봉(41)은 회전축(30)에서 회전되도록 결합 플레이트(31)에서 베어링(B)에 의해 직각으로 축결합된다. 이때, 축봉(41)은 튜브(45) 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로(AL)가 형성되고, 공기 유로(AL) 끝단에 에어 밸브(V)가 구비된다.
고정 플레이트(43)는 디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 축봉(41)이 결합되는 결합구(43a)가 형성되어 축봉(41)에 결합된다.
튜브(45)는 고무와 같은 탄성 재질로 내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 밀림을 방지하도록 상하단에 고정 플레이트(43)가 결합되는 단턱(45a)이 형성되어 상하단이 고정 플레이트(43)에 고정되고, 다이어프램(20)과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성된다.
이하, 본 발명의 제 5실시예에 따른 타이어 타입 다이어프램 펌프의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유체의 종류에 따라 에어 밸브(V)를 이용하여 튜브(45)의 압력을 조절한다.
이러한 상태에서 회전축(30)이 모터(미도시)에 의해 회전하게 되면 롤러 가압 부재(40)의 튜브(45)가 축봉(41)에 의해 회전되면서 다이어프램(20)과 접촉하며 다이어프램(20)을 따라 이동하게 된다. 즉, 튜브(45)가 회전축(30)에 의해 회전되면서 펌프실(13)의 흡입공(15)을 시작점으로 다이어프램(20)과 접촉하면서 토출공(17) 측으로 전진하게 된다.
그러면, 다이어프램(20)이 튜브(45)의 가압에 의해 변형된 후 튜브(45)가 전진하면 원형태로 복원하게 되는 데, 흡입공(15) 측의 다이어프램(20)이 가압되었다가 복원하게 되면 흡입공(15)과 다이어프램(20) 사이 공간이 저압 진공 상태로 변형되었다가 압력이 해제되면서 다이어프램(20)이 복원되고, 이로 인해 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체가 흡입되게 된다. 즉, 스포이드와 같이 압축후 변형되면서 유체를 빨아들이게 된다.
펌프실(13) 내부로 유입된 액체는 튜브(45)가 펌프실(13)과 다이아프램(20)을 따라 회전되면서 전진하면 다이어프램(20)이 가압되면서 내부 유체를 토출공(17) 측으로 밀어내어 외부로 배출하게 된다.
상기 과정을 반복하면서 흡입공(15)을 통해 펌프실(13) 내부로 유체를 흡입한 다음 토출공(17)으로 토출한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 케이스 11 : 축홀
13 : 펌프실 15 : 흡입공
17 : 토출공 20 : 다이어프램
30 : 회전축 40 : 튜브 가압 부재
41 : 축봉 43 : 고정 플레이트
45 : 튜브 AL : 공기 유로
B : 베어링 R : 실링재
V : 에어 밸브

Claims (7)

  1. 내부에 공간부를 구비하는 원통 형태로 형성되고, 중앙부에 축홀이 형성되며, 상기 공간부에 단절된 C자형의 펌프실이 구비되고, 상기 펌프실의 일측 단절 부위와 연통되는 흡입공과 상기 펌프실의 타측 단절 부위와 연통되는 토출공이 구비되는 케이스와;
    상기 펌프실을 감싸 유로를 형성하도록 상기 펌프실의 전면에 고정되는 다이어프램과;
    상기 케이스의 축홀에서 회전되고, 상기 축홀 내부를 진공 밀폐시키도록 상기 케이스와 실링재에 의해 결합되는 회전축; 및
    상기 회전축의 회전에 따라 상기 다이어프램과 접촉되면서 회전되어 상기 펌프실의 흡입공을 시작으로 토출공 측으로 연속으로 접촉이 이루어지면서 상기 흡입공으로 유입된 액체를 상기 토출공으로 밀어내어 토출시키는 롤러 가압 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은,
    외측에 상기 롤러 가압 부재가 수직 형태로 2개 이상 대칭되어 구비되는 수직 대칭형 또는 외측에 상기 롤러 가압 부재가 직각 형태로 2개 이상 대칭되어 구비되는 직각 대칭형 또는 상기 롤러 가압 부재 1개가 수직 형태로 구비되는 수직 외팔보형 또는 상기 롤러 가압 부재 1개가 직각 형태로 구비되는 직각 외팔보형중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프실은,
    상기 회전축이 수직 대칭형, 직각 대칭형, 수직 외팔보형인 경우 상기 케이스의 측면에서 상기 공간부의 지름보다 확대되거나 또는 축소되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 펌프실은,
    상기 회전축이 직각 외팔보형인 경우 상기 케이스의 정면에서 동일 지름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러 가압 부재는,
    상기 회전축에서 회전되도록 축결합되는 축봉과;
    디귿자 형태로 절곡 형성되고, 중앙부에 상기 축봉이 결합되는 결합구가 형성되어 상기 축봉에 결합되는 고정 플레이트; 및
    내부 공간이 밀폐되도록 타이어 형태인 원통형으로 형성되되, 상하단에 상기 고정 플레이트가 결합되는 단턱이 형성되어 상하단이 상기 고정 플레이트에 고정되고, 상기 다이어프램과 접촉되도록 측면이 라운드 형태로 형성되는 튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 롤러 가압 부재는,
    상기 회전축이 수직 외팔보형인 경우 밀림을 방지하도록 상기 케이스의 공간부에 내접 기어가 구비되고, 상기 축봉에 외접 기어가 구비되어 상기 내접 기어와 외접 기어가 치합되어 회전되는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 축봉은,
    상기 튜브 내로 공기를 유입시키거나 배출시키도록 공기 유로가 형성되고, 상기 공기 유로 끝단에 에어 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 타이어 타입 다이어프램 펌프.
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KR101746009B1 (ko) 2013-06-06 2017-06-12 오켄세이코 컴퍼니 리미티드 급속 토출밸브 구조체 및 다이아프램 펌프
KR20180002152A (ko) 2016-06-29 2018-01-08 주식회사 세 바 다이아프램식 펌프
KR102155310B1 (ko) 2019-12-12 2020-09-11 천세산업 주식회사 평면캠을 이용한 고정밀 다이어프램형 무맥동 정량펌프
KR102167561B1 (ko) 2020-03-11 2020-10-20 톈진 나가르 메커니컬 인더스트리 리미티드 컴퍼니 고압 플런저 방식 싱글 다이아프램 펌프

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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