WO2023286965A1 - 유체 정량 이송 펌프 - Google Patents

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WO2023286965A1
WO2023286965A1 PCT/KR2022/001823 KR2022001823W WO2023286965A1 WO 2023286965 A1 WO2023286965 A1 WO 2023286965A1 KR 2022001823 W KR2022001823 W KR 2022001823W WO 2023286965 A1 WO2023286965 A1 WO 2023286965A1
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tube
fluid
compression block
block
air cylinder
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PCT/KR2022/001823
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류채형
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주식회사 테크로스
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    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/11—Kind or type liquid, i.e. incompressible

Definitions

  • the present invention relates to a fluid metering transfer pump that transfers fluid by compressing a tube using air as a power source.
  • a fluid transfer pump is a device that transfers a fluid such as liquid or gas through a pipe by using a pressure action or pressurizes a fluid in a container to another place through a pipe. It is widely used as a means for transporting fluids ranging from oil well facilities such as oil and natural gas, fluid transport facilities for the chemical industry, and pumping facilities.
  • the fluid pump used to transport a small amount of medicine such as a reagent or a neutralizing agent is configured to discharge the fluid in a fixed amount using an electric motor or a solenoid valve.
  • conventional fluid transfer pumps powered by electricity are inherently limited in their use in explosion-proof devices.
  • the present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid metering transfer pump that can be safely used even in an explosion-proof area by being driven using compressed air.
  • Another object of the present invention is to provide a fluid metering transfer pump capable of accurately compressing a tube and discharging a fixed amount of fluid.
  • the present invention is a tube guide block that is inserted so that the tube for fluid transport is partially exposed; a tube compression block disposed to be reciprocally movable on the tube guide block and compressing the exposed portion of the tube inserted into the tube guide block to transfer the fluid; an air cylinder having a rod connected to the tube compression block and reciprocating the tube compression block by reciprocating the rod in a linear direction using compressed air; and an elastic member that applies an elastic force to the air cylinder so that the tube compression block compresses the tube.
  • the tube guide block a guide rail for guiding the reciprocating movement of the tube compression block; and a tube insertion path formed at a lower portion of the guide rail, having a ' ⁇ '-shaped cross section when viewed from the side, and consisting of a straight path with an upper side exposed to the outside on the guide rail, and inserted into the tube insertion path.
  • the tube to be is characterized in that it is exposed to the outside on the guide rail is compressed by the tube compression block.
  • the tube compression block a pair of side plates spaced apart from each other arranged side by side; a connecting rod disposed between the pair of side plates to connect the pair of side plates and coupled to the rod; and a roller member rotatably installed between the pair of side plates and compressing the tube while sliding or rolling along the guide rail.
  • the roller member includes a first roller member provided in front of the side plate and a second roller member provided in the rear of the side plate, and a gap between the first roller member and the second roller member is provided.
  • the distance corresponds to the length of the tube exposed to the outside on the guide rail, the first roller member allows the fluid in the tube to be transported when the tube compression block moves forward, and the second roller member is the tube compression block It is characterized by blocking the fluid transport in the tube when moving backward.
  • the guide rail may be made of a plurality of guide rails spaced apart from each other along a direction perpendicular to the moving direction of the tube compression block, the tube insertion path is formed on each guide rail, the roller member is It is characterized by having a number of rollers corresponding to the number of guide rails, so that fluid transfer of a plurality of tubes is possible.
  • the elastic member may be a compression spring, a tension spring, a torsion spring or a leaf spring, and the elastic member is installed between the tube guide block or a frame integrally formed with the tube guide block and the air cylinder.
  • the tube compression block connected to the rod of the air cylinder is pressed downward.
  • the air cylinder is configured to rotate vertically with the elastic member as an axis.
  • the tube compression block is characterized in that connected to the rod of the air cylinder rotatably about a horizontal axis.
  • the tube compression block is characterized in that connected to the rod of the air cylinder to be able to tilt left and right along the width direction of the tube guide block.
  • the fluid metering transfer pump according to the present invention is operated to compress the tube using compressed air without being operated by electricity, so it can be safely used in explosion-proof products or explosion-proof areas.
  • the tube compression block can compress the tube with a constant force by the elastic force of the elastic member, so that a fixed amount of fluid can be discharged.
  • the present invention due to the vertical rotation of the air cylinder and the rotatable configuration of the tube compression block, it is possible to stably and accurately compress the tube even when the diameter or shape of the fluid transfer tube changes, so that a fixed amount of fluid can be discharged.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a fluid metering transfer pump according to the present invention
  • Figure 2 is a side view showing a fluid metering transfer pump roll according to the present invention, a view cut so that the inside of the tube guide block is exposed;
  • Figure 3 is a side view showing a fluid metering transfer pump according to the present invention, a view cut away to reveal the inside of the tube compression module;
  • FIGS. 4a and 4b are perspective views showing a state in which the tube compression module of the fluid metering transfer pump according to the present invention moves forward and backward;
  • Figures 5a, 5b, and 5c are diagrams showing the rotation state of the air cylinder, rod, and tube compression module of the fluid metering transfer pump according to the present invention.
  • the fluid metering transfer pump includes a tube guide block 100 for inserting a fluid transfer tube 10 along a predetermined path, and a tube 10 inserted into the tube guide block 100. ) and an elastic member 400 for applying an elastic force to the tube compression block 200, the air cylinder 300 for moving the tube compression block 200, and the air cylinder 300 so that the fluid is transported.
  • the tube guide block 100 has a tube insertion path 110 through which a portion of the tube 10 for fluid transport is exposed to the outside. Then, the tube 10 is inserted onto the tube insertion path 110, and a part is exposed to the outside and compressed by the tube compression block 200.
  • the tube compression block 200 is disposed to be reciprocating on the tube guide block 100, that is, to move forward and backward. In addition, the tube compression block 200 compresses the exposed portion of the tube 10 inserted into the tube guide block 100 while moving forward and backward so that the fluid in the tube 10 can be transferred.
  • the air cylinder 300 has a rod 310 connected to the tube compression block 200, and reciprocates the tube compression block 200 by reciprocating the rod 310 in a linear direction using compressed air. That is, the air cylinder 300 allows the rod 310 to perform a piston movement using compressed air.
  • the elastic member 400 applies an elastic force to the air cylinder 300 so that the tube compression block 200 connected to the rod 310 of the air cylinder 300 is pressed downward so that the tube compression block 200 is the tube 10 to be able to compress
  • the fluid in the tube 10 is transferred when the tube compression block 200 moves forward, and the tube compression block ( When 200 moves backward, fluid transport in the tube 10 is blocked.
  • the fluid in the tube 10 may be discharged in a fixed amount according to the forward and backward movements of the tube compression block 200 .
  • the fluid metering transfer pump according to the present invention is operated using compressed air rather than electricity, it can be safely used in explosion-proof products or explosion-proof areas.
  • the tube guide block 100 is configured to include a guide rail 120 and a tube insertion path (100).
  • the guide rail 120 is formed by extending in a direction parallel to the movement direction of the rod 310 of the air cylinder 300 on the upper surface of the tube guide block 100, the reciprocating movement of the tube compression block 200, that is, forward and It serves as a guide for the retreat.
  • the tube insertion path 110 is formed at the bottom of the guide rail 120, has a substantially ' ⁇ '-shaped cross section when viewed from the side, and consists of a straight path whose upper side is exposed to the outside on the guide rail 120. .
  • the tube 10 inserted into the tube insertion path 110 is exposed to the outside by a predetermined length in a straight line on the guide rail 120 and compressed by the tube compression block 200. It can be.
  • the tube compression block 200 compresses the tube 10 only as much as the predetermined length of the tube 10 exposed to the outside on the guide rail 120 during reciprocation, it is possible to transfer the fluid in a fixed amount.
  • the tube compression block 200 includes a pair of side plates 210, a connecting rod 220 connecting the pair of side plates 210, and a roller member 230 directly compressing the tube 10. ).
  • a pair of side plates 210 are arranged parallel to each other at intervals corresponding to the width of the tube guide block 100.
  • the connecting rod 220 extends between the pair of side plates 210 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rod 310 to connect the pair of side plates 210 .
  • the connecting rod 220 is disposed on the center upper side of the side plate 210 and is coupled with the rod 310 of the air cylinder 300, including the side plate 210 when the rod 310 moves.
  • the tube compression block 200 is moved.
  • the roller member 230 includes a rotation shaft 231 connected between a pair of side plates 210 and a roller 232 formed on the rotation shaft 231 .
  • the rotating shaft 231 is rotatably installed on the lower side of the side plate 210, and the roller 232 is integrally formed with the rotating shaft 231 so that the guide rail 120 when the tube compression block 200 moves ) to compress the tube 10 while sliding or rolling along.
  • the roller member 230 may include a first roller member 230a provided on the rear side of the side plate 210 and a second roller member 230b provided on the front side of the side plate 210. . Also, the distance between the first roller member 230a and the second roller member 230b is designed to correspond to the length of the tube 10 exposed to the outside on the guide rail 120 .
  • the exposed portion of the tube 10 is located between the first roller member 230a and the second roller member 230b as shown in FIG. 2 before operation.
  • the air cylinder 300 is operated and the rod 310 moves forward, that is, when the tube compression block 200 moves forward, the tube 10 is compressed by the first roller member 230a and the fluid is transported.
  • the rod 310 moves backward, that is, when the tube compression block 200 moves backward, the tube 10 is compressed by the second roller member 230b to block fluid transfer (FIG. 4B). Reference).
  • the guide rail 120 may consist of a plurality of guide rails according to product specifications. At this time, the guide rails 120 are spaced apart from each other along a direction perpendicular to the moving direction of the tube compression block 200, and the aforementioned tube insertion path 110 is formed on each guide rail.
  • the roller member 230 also has a number of rollers 232 corresponding to the number of guide rails. Thus, fluid transport of a plurality of tubes is possible. Although two guide rails 120 and two rollers 232 are disclosed herein, the number of guide rails and rollers may be three or more depending on product design specifications.
  • the elastic member 400 may be a compression spring, a tension spring, a torsion spring, or a leaf spring, and any type of spring may be used as long as it can press the air cylinder 300 upward.
  • the elastic member 300 is installed between the tube guide block 100 (or a frame integrally formed with the tube guide block 100) and the air cylinder 300 to press the air cylinder 300 upward. Then, the tube compression block 200 connected to the rod 310 of the air cylinder 300 is pressed downward.
  • the air cylinder 300 is configured to rotate vertically with the elastic member 400 as an axis.
  • the air cylinder 300 is not connected to the tube guide block 100 and any parts except for the elastic member 400.
  • the elastic member 400 is disposed outside along the direction away from the tube compression block 200 from the center of the longitudinal direction of the air cylinder 300. Therefore, the rear side of the air cylinder 300 is pressed upward by the elastic force of the elastic member 400 and at the same time the front side of the air cylinder 300 is rotated downward so that the rod 310 and the tube compression block 200 It can be pressed downward.
  • the tube compression block 200 can stably and accurately compress the tube, so that a fixed amount of fluid can be discharged. .
  • the tube compression block 200 is rotatably connected to the rod 310 of the air cylinder 300 about a horizontal axis.
  • the connecting rod 220 of the tube compression block 200 and the rod 310 of the air cylinder 300 are rotatably connected with the connecting rod 220 as an axis.
  • the air cylinder 300 and the tube compression block 200 rotate even when the diameter of the fluid transfer tube is larger than the appropriate value or when the shape of the fluid transfer tube is different. It is possible to stably compress the tube while doing so, and it is possible to discharge the fixed amount of fluid.
  • the tube compression block 200 may be connected to the rod 310 of the air cylinder 300 so as to tilt left and right in the width direction of the tube guide block 100.
  • the tiltable configuration of the tube compression block 200 also allows the tube to be compressed stably, thereby enabling a fixed amount of fluid discharge.

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Abstract

본 발명은 유체 이송용 튜브가 일부 노출되도록 삽입되는 튜브 가이드 블록; 상기 튜브 가이드 블록 상에서 왕복 이동 가능하게 배치되고, 상기 튜브 가이드 블록에 삽입된 튜브의 노출 부분을 압착하여 유체가 이송되도록 하는 튜브 압축 블록; 상기 튜브 압축 블록과 연결된 로드를 구비하고, 압축 공기를 이용하여 상기 로드를 직선방향으로 왕복 이동시킴으로써 상기 튜브 압축 블록을 왕복 이동시키는 에어 실린더; 및 상기 에어 실린더에 탄성력을 가하여 상기 튜브 압축 블록이 상기 튜브를 압착하도록 하는 탄성 부재를 포함하여, 튜브의 정확한 압착 및 유체의 정량 토출이 가능한 유체 정량 이송 펌프에 관한 것이다.

Description

유체 정량 이송 펌프
본 발명은 에어를 동력원으로 하여 튜브를 압착함으로써 유체를 이송하는 유체 정량 이송 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 유체 이송 펌프는 압력 작용을 이용하여 액체나 기체 등의 유체를 배관을 통해서 이송하거나 용기 속에 있는 유체를 배관을 통하여 다른 장소로 압송하는 장치로서, 하수처리시설 등의 환경오염 방지시설, 원유나 천연가스 등의 유정(油井)시설, 화학산업용 유체이송 설비, 양수(揚水)시설 등에 이르기까지 유체 이송을 위한 수단으로서 널리 사용되고 있다.
여기서, 시약이나 중화제 등의 소량의 약품을 이송하는데 사용되는 유체 펌프는 전기 모터나 솔레노이드 밸브 등을 이용하여 유체를 정량 토출하도록 구성된다. 그러나, 전기로 가동되는 종래의 유체 이송 펌프는 본질적으로 방폭 장치에서 사용이 제한된다.
이러한 이유로 최근에는 에어 실린더의 왕복 운동을 이용하여 튜브를 압착함으로써 유체를 이송하는 유체 이송 펌프가 개발되었다. 그러나, 이러한 에어를 이용한 종래의 유체 이송 펌프는 튜브의 형태, 튜브 압착을 위한 상대물의 가공/조립 오차, 에어 실린더의 왕복운동시 나타나는 로드(rod)의 편차 등에 의해 튜브가 정확하게 압착되지 않아 유체의 이송량(토출량)이 달라짐으로써, 정량 펌프로서의 기능이 떨어지는 문제가 있었다.
선행기술문헌 1: 한국등록특허 제10-0832042호(2008.05.27. 공고)
선행기술문헌 2: 한국등록특허 제10-2259410호(2021.06.01. 공고)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 압축 공기를 이용하여 구동됨으로써 방폭 구역에서도 안전하게 사용이 가능한 유체 정량 이송 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 튜브의 정확한 압착이 가능하고, 유체의 정량 토출이 가능한 유체 정량 이송 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유체 이송용 튜브가 일부 노출되도록 삽입되는 튜브 가이드 블록; 상기 튜브 가이드 블록 상에서 왕복 이동 가능하게 배치되고, 상기 튜브 가이드 블록에 삽입된 튜브의 노출 부분을 압착하여 유체가 이송되도록 하는 튜브 압축 블록; 상기 튜브 압축 블록과 연결된 로드를 구비하고, 압축 공기를 이용하여 상기 로드를 직선방향으로 왕복 이동시킴으로써 상기 튜브 압축 블록을 왕복 이동시키는 에어 실린더; 및 상기 에어 실린더에 탄성력을 가하여 상기 튜브 압축 블록이 상기 튜브를 압착하도록 하는 탄성 부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 튜브 가이드 블록은, 상기 튜브 압축 블록의 왕복 이동을 안내하는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일의 하부에 형성되고, 측면에서 볼 때 '∩'형상의 단면을 가지며, 상측이 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출된 직선 경로로 이루어지는 튜브 삽입 경로를 포함하고, 상기 튜브 삽입 경로에 삽입되는 튜브는 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출되어 상기 튜브 압축 블록에 의해 압착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 튜브 압축 블록은, 서로 이격되어 나란하게 배치된 한 쌍의 측면 플레이트; 상기 한 쌍의 측면 플레이트들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 측면 플레이트들을 연결하고, 상기 로드와 결합되는 연결 봉; 및 상기 한 쌍의 측면 플레이트들의 사이에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 또는 롤링 운동하면서 상기 튜브를 압축하는 롤러 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 롤러 부재는 상기 측면 플레이트의 전방에 구비된 제1 롤러 부재 및 상기 측면 플레이트의 후방에 구비된 제2 롤러 부재를 포함하고, 상기 제1 롤러 부재와 상기 제2 롤러 부재 사이의 거리는 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출된 상기 튜브의 길이와 대응하고, 상기 제1 롤러 부재는 상기 튜브 압축 블록의 전진 시에 상기 튜브 내의 유체가 이송되도록 하고, 상기 제2 롤러 부재는 상기 튜브 압축 블록의 후진 시에 상기 튜브 내의 유체 이송을 차단하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가이드 레일은 상기 튜브 압축 블록의 이동방향과 수직인 방향을 따라 서로 이격된 복수의 가이드 레일들로 이루어질 수 있고, 각각의 가이드 레일에는 상기 튜브 삽입 경로가 형성되고, 상기 롤러 부재는 상기 가이드 레일의 수와 대응하는 수의 롤러들을 구비하여 복수의 튜브의 유체 이송이 가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탄성 부재는 압축 스프링, 인장 스프링, 토션 스프링 또는 판 스프링일 수 있고, 상기 탄성 부재는 상기 튜브 가이드 블록 또는 상기 튜브 가이드 블록과 일체로 형성된 프레임과 상기 에어 실린더 사이에 설치되어 상기 에어 실린더를 상방으로 가압함으로써, 상기 에어 실린더의 로드와 연결된 상기 튜브 압축 블록을 하방으로 가압하는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는, 상기 에어 실린더는 상기 탄성 부재를 축으로 하여 상하 회동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 튜브 압축 블록은 수평방향 축을 중심으로 회전 가능하게 상기 에어 실린더의 로드와 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 튜브 압축 블록은 튜브 가이드 블록의 폭방향을 따라 좌우로 틸팅 가능하게 상기 에어 실린더의 로드와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프는, 전기로 가동되지 않고 압축 공기를 이용하여 튜브를 압착하도록 작동되므로 방폭 제품이나 방폭 구역에서 안전하게 사용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 탄성 부재의 탄성력에 의해 튜브 압축 블록이 튜브를 일정한 힘으로 압착 가능하여 유체의 정량 토출이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 에어 실린더의 상하 회동 및 튜브 압축 블록의 회전가능한 구성에 의해, 유체 이송 튜브의 직경이나 형태 변화에도 튜브를 안정적으로 정확하게 압착할 수 있어 유체의 정량 토출이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프롤 도시한 측면도로서, 튜브 가이드 블록의 내부가 드러나도록 절개한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프롤 도시한 측면도로서, 튜브 압축 모듈의 내부가 드러나도록 절개한 도면,
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프의 튜브 압축 모듈이 전진 및 후진하는 상태를 나타낸 사시도,
도 5a, 5b, 및 5c는 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프의 에어 실린더, 로드, 및 튜브 압축 모듈의 회동 상태를 나타낸 도면들.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프는 유체 이송 튜브(10)가 정해진 경로를 따라 삽입되도록 하는 튜브 가이드 블록(100), 튜브 가이드 블록(100)에 삽입된 튜브(10)를 압착하여 유체가 이송되도록 하는 튜브 압축 블록(200), 튜브 압축 블록(200)을 이동시키는 에어 실린더(300), 및 에어 실린더(300)에 탄성력을 가하는 탄성 부재(400)를 포함한다.
튜브 가이드 블록(100)은 유체 이송용 튜브(10)의 일부가 외부로 노출되도록 하는 튜브 삽입 경로(110)를 구비한다. 그리고, 튜브(10)는 이 튜브 삽입 경로(110) 상에 삽입되고, 일부가 외부로 노출되어 튜브 압축 블록(200)에 의해 압착된다.
튜브 압축 블록(200)은 튜브 가이드 블록(100) 상에서 왕복 이동, 즉 전진 및 후진 가능하게 배치된다. 또한, 튜브 압축 블록(200)은 전진 및 후진하면서 튜브 가이드 블록(100)에 삽입된 튜브(10)의 노출된 부분을 압착하여 튜브(10) 내의 유체가 이송될 수 있게 한다.
에어 실린더(300)는 튜브 압축 블록(200)과 연결된 로드(310)를 구비하고, 압축 공기를 이용하여 로드(310)를 직선방향으로 왕복 이동시킴으로써, 튜브 압축 블록(200)을 왕복 이동시킨다. 즉, 에어 실린더(300)는 압축 공기를 이용하여 로드(310)가 피스톤 운동을 할 수 있게 한다.
탄성 부재(400)는 에어 실린더(300)에 탄성력을 가하여 에어 실린더(300)의 로드(310)와 연결된 튜브 압축 블록(200)이 하방으로 가압되도록 하여 튜브 압축 블록(200)이 튜브(10)을 압착할 수 있게 한다.
이러한 구성에 의해, 에어 실린더(300)가 작동하여 로드(310)가 직선방향의 왕복 운동을 하면, 튜브 압축 블록(200)의 전진 시에 튜브(10) 내의 유체가 이송되고, 튜브 압축 블록(200)의 후진 시에 튜브(10) 내의 유체 이송이 차단된다. 그리고, 이러한 튜브 압축 블록(200)의 전진 및 후진 운동에 맞춰 튜브(10) 내의 유체가 정량 토출될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프는 전기로 가동되지 않고 압축 공기를 이용하여 작동되므로 방폭 제품이나 방폭 구역에서 안전하게 사용이 가능하다.
바람직하게는, 튜브 가이드 블록(100)은 가이드 레일(120) 및 튜브 삽입 경로(100)를 포함하여 구성된다. 가이드 레일(120)은 튜브 가이드 블록(100)의 상면 상에서 에어 실린더(300)의 로드(310)의 운동방향과 나란한 방향으로 연장되어 형성되고, 튜브 압축 블록(200)의 왕복 이동, 즉 전진 및 후진을 안내하는 역할을 한다. 또한, 튜브 삽입 경로(110)는 가이드 레일(120)의 하부에 형성되고, 측면에서 볼 때 대략 '∩'형상의 단면을 갖고, 상측이 가이드 레일(120) 상에서 외부로 노출된 직선 경로로 이루어진다.
이러한 튜브 가이드 블록(100)의 구성에 의해, 튜브 삽입 경로(110)에 삽입된 튜브(10)는 가이드 레일(120) 상에서 직선방향으로 소정길이 외부로 노출되어 튜브 압축 블록(200)에 의해 압착될 수 있다. 여기서, 튜브 압축 블록(200)은 왕복 이동 시에 가이드 레일(120) 상에서 외부로 노출된 튜브(10)의 정해진 길이만큼만 튜브(10)를 압착하기 때문에 유체의 정량 이송이 가능하다.
한편, 튜브 압축 블록(200)은, 한 쌍의 측면 플레이트(210), 이 한 쌍의 측면 플레이트(210)를 연결하는 연결 봉(220), 및 튜브(10)를 직접 압착하는 롤러 부재(230)를 포함한다.
한 쌍의 측면 플레이트(210)는 대략 튜브 가이드 블록(100)의 폭과 대응되는 간격으로 서로 나란하게 이격되어 배치된다. 연결 봉(220)은 한 쌍의 측면 플레이트(210) 사이에서 로드(310)의 길이방향과 수직인 방향으로 연장되어 한 쌍의 측면 플레이트(210)를 연결한다. 이 연결 봉(220)은 측면 플레이트(210)의 중심 상부 측에 배치되고, 에어 실린더(300)의 로드(310)와 결합되어, 로드(310)의 이동 시에 측면 플레이트(210)를 포함하는 튜브 압축 블록(200)이 이동되도록 한다. 롤러 부재(230)는 한 쌍의 측면 플레이트들(210) 사이에 연결된 회전 축(231) 및 이 회전 축(231) 상에 형성된 롤러(232)를 포함한다. 회전 축(231)은 측면 플레이트(210)의 하부측에 회전 가능하게 설치되고, 롤러(232)는 회전 축(231)과 일체로 형성되어 튜브 압축 블록(200)의 이동 시에 가이드 레일(120)을 따라 슬라이딩 또는 롤링 운동하면서 튜브(10)를 압축한다.
여기서, 롤러 부재(230)는 측면 플레이트(210)의 후방 측에 구비된 제1 롤러 부재(230a) 및 측면 플레이트(210)의 전방 측에 구비된 제2 롤러 부재(230b)를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 롤러 부재(230a)와 제2 롤러 부재(230b) 사이의 거리는 가이드 레일(120) 상에서 외부로 노출된 튜브(10)의 길이와 대응하도록 설계된다.
본 발명에 따른 유체 정량 이송 펌프는 작동 전에는 도 2에 도시된 것처럼 제1 롤러 부재(230a)와 제2 롤러 부재(230b)가 사이에 튜브(10)의 노출 부분이 위치한다. 그리고, 에어 실린더(300)가 작동되어 로드(310)가 전진할 때, 즉 튜브 압축 블록(200)의 전진 시에 제1 롤러 부재(230a)에 의해 튜브(10)가 압착되어 유체가 이송되고(도 4a 참조), 로드(310)가 후진할 때, 즉 튜브 압축 블록(200)의 후진 시에 제2 롤러 부재(230b)에 의해 튜브(10)가 압착되어 유체 이송이 차단된다(도 4b 참조).
부가적으로, 가이드 레일(120)은 제품 사양에 따라 복수의 가이드 레일들로 이루어질 수 있다. 이때, 가이드 레일들(120)은 튜브 압축 블록(200)의 이동방향과 수직인 방향을 따라 서로 이격되어 배치되고, 각각의 가이드 레일에는 전술한 튜브 삽입 경로(110)가 형성되며. 롤러 부재(230) 역시 가이드 레일의 수와 대응하는 수의 롤러들(232)을 구비한다. 따라서, 복수의 튜브의 유체 이송이 가능하다. 본 명세서에는 2개의 가이드 레일(120)과 2개의 롤러(232)가 개시되어 있지만, 가이드 레일과 롤러의 수는 제품 설계 사양에 따라 3개 이상이 될 수도 있다.
한편, 탄성 부재(400)는 압축 스프링, 인장 스프링, 토션 스프링 또는 판 스프링일 수 있고, 에어 실린더(300)를 상방으로 가압할 수 있다면 어떠한 형태의 스프링도 사용될 수 있다.
여기서, 탄성 부재(300)는 튜브 가이드 블록(100)(또는 튜브 가이드 블록(100)과 일체로 형성된 프레임)과 에어 실린더(300) 사이에 설치되어 에어 실린더(300)를 상방으로 가압한다. 그러면, 에어 실린더(300)의 로드(310)와 연결된 튜브 압축 블록(200)이 하방으로 가압된다.
이러한 튜브 압축 블록(200)의 안정적인 가압을 위해, 에어 실린더(300)는 탄성 부재(400)를 축으로 하여 상하 회동이 가능하게 구성된다. 도 5a를 참조하면, 구체적으로, 에어 실린더(300)는 탄성 부재(400)를 제외하고는 튜브 가이드 블록(100)과 어떠한 부품으로도 연결되어 있지 않다. 또한, 탄성 부재(400)는 에어 실린더(300)의 길이방향의 중심으로부터 튜브 압축 블록(200)과 멀어지는 방향을 따라 외측에 배치된다. 따라서, 탄성 부재(400)의 탄성력에 의해 에어 실린더(300)의 후방 측이 상방으로 가압됨과 동시에 에어 실린더(300)의 전방 측이 하방으로 회동되어 로드(310) 및 튜브 압축 블록(200)이 하방으로 가압될 수 있다.
이러한 에어 실린더(300)의 상하 회동 가능한 구성에 의해, 유체 이송 튜브의 직경이 적정값보다 작은 경우에도, 튜브 압축 블록(200)이 튜브를 안정적으로 정확하게 압착할 수 있어 유체의 정량 토출이 가능하다.
더욱이, 도 5b를 참조하면, 튜브 압축 블록(200)은 수평방향 축을 중심으로 회전 가능하게 에어 실린더(300)의 로드(310)와 연결된다. 구체적으로, 튜브 압축 블록(200)의 연결 봉(220)과 에어 실린더(300)의 로드(310)는 연결 봉(220)을 축으로 하여 회전 가능하게 연결된다.
이러한 튜브 압축 블록(200)의 회전 가능한 구성에 의해, 유체 이송 튜브의 직경이 적정값보다 큰 경우 또는 유체 이송 튜브의 형태가 다른 경우에도, 에어 실린더(300) 및 튜브 압축 블록(200)이 회동하면서 튜브를 안정적으로 압착할 수 있어 유체의 정량 토출이 가능하다.
부가적으로, 도 5c에 도시된 것처럼, 튜브 압축 블록(200)은 튜브 가이드 블록(100)의 폭방향으로 좌우로 틸팅 가능하게 에어 실린더(300)의 로드(310)와 연결될 수 있다.
이러한 튜브 압축 블록(200)의 틸팅 가능한 구성 역시, 튜브를 안정적으로 압착할 수 있게 하여 유체의 정량 토출을 가능하게 한다.

Claims (9)

  1. 유체 이송용 튜브가 일부 노출되도록 삽입되는 튜브 가이드 블록;
    상기 튜브 가이드 블록 상에서 왕복 이동 가능하게 배치되고, 상기 튜브 가이드 블록에 삽입된 튜브의 노출 부분을 압착하여 유체가 이송되도록 하는 튜브 압축 블록;
    상기 튜브 압축 블록과 연결된 로드를 구비하고, 압축 공기를 이용하여 상기 로드를 직선방향으로 왕복 이동시킴으로써 상기 튜브 압축 블록을 왕복 이동시키는 에어 실린더; 및
    상기 에어 실린더에 탄성력을 가하여 상기 튜브 압축 블록이 상기 튜브를 압착하도록 하는 탄성 부재를 포함하는, 유체 정량 이송 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브 가이드 블록은,
    상기 튜브 압축 블록의 왕복 이동을 안내하는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일의 하부에 형성되고, 측면에서 볼 때 '∩'형상의 단면을 가지며, 상측이 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출된 직선 경로로 이루어지는 튜브 삽입 경로를 포함하고,
    상기 튜브 삽입 경로에 삽입되는 튜브는 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출되어 상기 튜브 압축 블록에 의해 압착되는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 튜브 압축 블록은,
    서로 이격되어 나란하게 배치된 한 쌍의 측면 플레이트;
    상기 한 쌍의 측면 플레이트들 사이에 배치되어 상기 한 쌍의 측면 플레이트들을 연결하고, 상기 로드와 결합되는 연결 봉; 및
    상기 한 쌍의 측면 플레이트들의 사이에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 가이드 레일을 따라 슬라이딩 또는 롤링 운동하면서 상기 튜브를 압축하는 롤러 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 롤러 부재는 상기 측면 플레이트의 후방 측에 구비된 제1 롤러 부재 및 상기 측면 플레이트의 전방 측에 구비된 제2 롤러 부재를 포함하고, 상기 제1 롤러 부재와 상기 제2 롤러 부재 사이의 거리는 상기 가이드 레일 상에서 외부로 노출된 상기 튜브의 길이와 대응하고,
    상기 제1 롤러 부재는 상기 튜브 압축 블록의 전진 시에 상기 튜브 내의 유체가 이송되도록 하고, 상기 제2 롤러 부재는 상기 튜브 압축 블록의 후진 시에 상기 튜브 내의 유체 이송을 차단하는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 상기 튜브 압축 블록의 이동방향과 수직인 방향을 따라 서로 이격된 복수의 가이드 레일들로 이루어질 수 있고, 각각의 가이드 레일에는 상기 튜브 삽입 경로가 형성되고,
    상기 롤러 부재는 상기 가이드 레일의 수와 대응하는 수의 롤러들을 구비하여 복수의 튜브의 유체 이송이 가능한 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 압축 스프링, 인장 스프링, 토션 스프링 또는 판 스프링일 수 있고,
    상기 탄성 부재는 상기 튜브 가이드 블록 또는 상기 튜브 가이드 블록과 일체로 형성된 프레임과 상기 에어 실린더 사이에 설치되어 상기 에어 실린더를 상방으로 가압함으로써, 상기 에어 실린더의 로드와 연결된 상기 튜브 압축 블록을 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에어 실린더는 상기 탄성 부재를 축으로 하여 상하 회동이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 튜브 압축 블록은 수평방향 축을 중심으로 회전 가능하게 상기 에어 실린더의 로드와 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 튜브 압축 블록은 튜브 가이드 블록의 폭방향을 따라 좌우로 틸팅 가능하게 상기 에어 실린더의 로드와 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 정량 이송 펌프.
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