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特表2024-537246複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-10
(54)【発明の名称】複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ
(51)【国際特許分類】
   F04B 43/02 20060101AFI20241003BHJP
   B01F 25/60 20220101ALI20241003BHJP
【FI】
F04B43/02 L
B01F25/60
F04B43/02 M
F04B43/02 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024521240
(86)(22)【出願日】2022-09-16
(85)【翻訳文提出日】2024-05-28
(86)【国際出願番号】 KR2022013905
(87)【国際公開番号】W WO2023058930
(87)【国際公開日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】10-2021-0131726
(32)【優先日】2021-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524130216
【氏名又は名称】ジョ,ウン ヨン
【氏名又は名称原語表記】JO, Un Young
【住所又は居所原語表記】102dong 406ho, 306, Woljeong-ro, Yangcheon-gu Seoul 07901 (KR)
(74)【代理人】
【識別番号】110003487
【氏名又は名称】弁理士法人東海特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジョ,ウン ヨン
【テーマコード(参考)】
3H077
4G035
【Fターム(参考)】
3H077AA01
3H077CC02
3H077CC09
3H077CC13
3H077DD02
3H077DD12
3H077EE15
3H077FF04
3H077FF07
3H077FF14
3H077FF38
4G035AC33
(57)【要約】
本発明は単一または複数の流体を複数の吐出管にそれぞれ吐出して吐出される流体を制御できるダイヤフラムポンプに関し、より詳細には、本発明は一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラム運動を通じて物性が異なる流体に吐出して使用者の用途に適合した複数の流体で吐出が可能な複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単一または複数の流体が複数の吐出管に吐出され得るダイヤフラムポンプにおいて、
動力の提供を受ける動力ハウジング;
前記動力ハウジングを通じて伝達された動力で一端に形成されたダイヤフラムを運動させる回転ハウジング;および
前記ダイヤフラムの運動で流体が流入および吐出されるポンプハウジング;で構成され、
前記ポンプハウジングは、
前記回転ハウジングと結合され、内部には前記回転ハウジングの加圧力により内部に流体がそれぞれ流入および吐出される複数個の加圧室が形成された加圧フレーム;
前記加圧室と連結されて前記加圧室に流体を流入させる流入管が形成された下部フレーム;および
前記加圧室に流入した流体がそれぞれ吐出される複数個の吐出管が形成された上部フレーム;で構成され、
前記吐出管は前記複数個の加圧室のうち一つ以上と連結され、
前記複数個の加圧室は複数個からなる前記吐出管のうち一つの前記吐出管と連結されることを特徴とする、複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項2】
前記動力ハウジングは、動力を提供する動力部;
前記動力部の回転速度を減速させる減速部;および
前記減速部を通じて減速された前記動力部の回転力を前記回転ハウジングに提供する動力軸;で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項3】
前記回転ハウジングは、
前記動力ハウジングと結合されて回転し、外周面に沿ってガイドレールが一定の屈曲を有して陥没して形成された回転フレーム;および
一端には前記ガイドレールに引き込まれるベアリングが形成され、他端には前記ダイヤフラムと結合されるダイヤフラムホルダが備えられる支持軸;で構成され、
前記回転フレームの回転時に前記ベアリングが前記ガイドレールの内部に沿って移動し、前記支持軸が上下方向に直線往復運動して前記ダイヤフラムを運動させることを特徴とする、請求項1に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項4】
前記回転ハウジングは前記支持軸が貫通される差し込み溝が形成され、前記支持軸が前記差し込み溝の内側で上下方向にのみ移動するようにする離脱防止フレーム;を追加でさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項5】
前記吐出管は第1吐出管と第2吐出管を含み、
前記ダイヤフラムポンプは前記ポンプハウジングと連結され、前記ポンプハウジングから吐出される流体が混合されて噴射されるノズルハウジング;が追加で含まれ、
前記ノズルハウジングは、前記第1吐出管と結合される第1ノズル部;および前記第2吐出管と結合される第2ノズル部;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項6】
前記第2ノズル部は前記第1ノズル部の内側に位置し、前記第2ノズル部から噴射される流体が前記第1ノズル部の内側に噴射されて前記第1ノズル部から噴射される流体と混合されることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項7】
前記第2ノズル部は外周面に沿って多数個の気孔が穿孔形成されることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項8】
前記第2ノズル部は内部に一つ以上のベンチュリチューブ状流路を形成する吐出路;が形成されることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項9】
前記第1ノズル部と前記第2ノズル部はそれぞれ形成され、
前記第2ノズル部の上端は前記第1ノズル部の外側から貫通されて前記第1ノズル部に内蔵され、前記第2ノズル部から噴射される流体は前記第1ノズル部から噴射される流体と混合されることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項10】
前記第2ノズル部の上端の外側には渦流板;が追加で形成され、
前記渦流板は前記第2ノズル部から噴射される流体に渦流を形成し、前記第1ノズル部から噴射される流体と混合されて前記ノズルハウジングの外部に排出させることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項11】
前記ノズルハウジングは、
前記第1ノズル部の末端と連結されるブラシヘッド;が追加で含まれ、前記ブラシヘッドは前記第1ノズル部から流入した流体が移動するヘッド流路;が形成され、
前記第1ノズル部から流入した流体は前記ヘッド流路に沿って外部に噴射されることを特徴とする、請求項5に記載の複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は単一または複数の流体を複数の吐出管にそれぞれ吐出して吐出される流体を制御できるダイヤフラムポンプに関し、より詳細には、本発明は一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラム運動を通じて物性が異なる流体に吐出して使用者の用途に適合した複数の流体で吐出が可能な複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、ポンプは空圧または油圧を利用するか電気モータなどからエネルギーが伝達されて流体に作用する代表的な流体機械であって、主に流体を運搬する手段として使われ、使われる目的、環境、流体の種類などにより多様な種類のポンプを選択的に使うことができる。この時、主に使用されるポンプは遠心ポンプであるが、このような遠心ポンプは稼動させる時にプライミング(priming)をしなければならないという煩雑な点がある。
【0003】
したがって、このような問題を解決できるポンプの種類としては、連動型ポンプ、ダイヤフラムポンプなどがあり、このうちダイヤフラムポンプは柔軟性がある革やゴム膜の隔壁(diaphragm)が往復運動によって液体を移送させることができ、トンネルや暗渠の排水あるいは内燃機関の燃料を供給するのに主に使用されている。
【0004】
このようなダイヤフラムポンプに対する先行技術としては、大韓民国登録特許公報第10-1182477号に「流体用ダイヤフラムポンプ」に開示されているが、このような先行技術はモータから回転力が伝達されて非線形カム軸の回転を往復運動に変換させてダイヤフラムを動かして加圧室に流体が吸入および吐出されるダイヤフラムポンプを開示している。
【0005】
一方、前記先行技術を含んだ従来のダイヤフラムポンプの場合には一つの流体にのみ適用が可能であり、複数の流体をそれぞれ吸入および吐出するなど単一個の流体を制御することにのみ使用が可能であるだけであって、複数個の流体を吸入および吐出することはできないため複数個の流体が使われたり混合される応用分野には使用が難しかったり複数個の流体と対応するようにダイヤフラムポンプを多数個で具備しなければならないという煩雑な点がある。
【0006】
ひいては、非線形カム軸を使うためモータの効率を最大化させることが難しく、強い力で流体を排出させることができないという問題点も存在し、一種類の同一の流体を吐出するとしても、必要に応じて噴射力や洗浄力を向上できるように気泡や渦流を形成しながら吐出できないという不便な点が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は前述した問題点を解決するためのもので、一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラム運動を通じて物性が異なる流体に吐出して使用者の用途に適合した複数の流体で吐出できる複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプを提供することにその目的がある。
【0008】
また、必要に応じて複数個の流体を流入および吐出することができ、使用者の意図に応じて選択的に流体を混合させて吐出することによって、吐出される流体の使用目的に応じて選択的に流体を吐出できる複数の流体制御が可能なダイヤフラムポンプを提供することにその目的がある。
【0009】
また、流体吐出時、それぞれの吐出管から吐出される流体を混合した混合流体で排出することができ、排出時に微細気泡および渦流を形成して混合流体が容易に混合および排出され得る複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプを提供することにその目的がある。
【0010】
本発明が解決しようとする課題は以上で言及された課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前述した問題点を解決するための本発明は、単一または複数の流体が複数の吐出管に吐出され得るダイヤフラムポンプにおいて、
【0012】
動力の提供を受ける動力ハウジング;前記動力ハウジングを通じて伝達された動力で一端に形成されたダイヤフラムを運動させる回転ハウジング;および前記ダイヤフラムの運動で流体が流入および吐出されるポンプハウジング;で構成され、前記ポンプハウジングは、前記回転ハウジングと結合され、内部には前記回転ハウジングの加圧力により内部に流体がそれぞれ流入および吐出される複数個の加圧室が形成された加圧フレーム;前記加圧室と連結されて前記加圧室に流体を流入させる流入管が形成された下部フレーム;および前記加圧室に流入した流体がそれぞれ吐出される複数個の吐出管が形成された上部フレーム;で構成され、前記吐出管は前記複数個の加圧室のうち一つ以上と連結され、前記複数個の加圧室は複数個からなる前記吐出管のうち一つの前記吐出管と連結され得る。
【0013】
また、動力ハウジングは、動力を提供する動力部;前記動力部の回転速度を減速させる減速部;および前記減速部を通じて減速された前記動力部の回転力を前記回転ハウジングに提供する動力軸;で構成され得る。
【0014】
また、回転ハウジングは、前記動力ハウジングと結合されて回転し、外周面に沿ってガイドレールが一定の屈曲を有して陥没して形成された回転フレーム;および一端には前記ガイドレールに引き込まれるベアリングが形成され、他端には前記ダイヤフラムと結合されるダイヤフラムホルダが備えられる支持軸;で構成され、前記回転フレームの回転時に前記ベアリングが前記ガイドレールの内部に沿って移動し、前記支持軸が上下方向に直線往復運動して前記ダイヤフラムを運動させることができる。
【0015】
この時、回転ハウジングは前記支持軸が貫通される差し込み溝が形成され、前記支持軸が前記差し込み溝の内側で上下方向にのみ移動するようにする離脱防止フレーム;を追加でさらに含むことができる。
【0016】
また、吐出管は第1吐出管と第2吐出管を含み、前記ダイヤフラムポンプは前記ポンプハウジングと連結され、前記ポンプハウジングから吐出される流体が混合されて噴射されるノズルハウジング;が追加で含まれ、前記ノズルハウジングは、前記第1吐出管と結合される第1ノズル部;および前記第2吐出管と結合される第2ノズル部;を含むことができる。
【0017】
この時、第2ノズル部は前記第1ノズル部の内側に位置し、前記第2ノズル部から噴射される流体が前記第1ノズル部の内側に噴射されて前記第1ノズル部から噴射される流体と混合され得る。
【0018】
また、第2ノズル部は外周面に沿って多数個の気孔が穿孔形成され得る。
【0019】
また、第2ノズル部は内部に一つ以上のベンチュリチューブ状流路を形成する吐出路が形成され得る。
【0020】
また、第1ノズル部と前記第2ノズル部はそれぞれ形成され、前記第2ノズル部の上端は前記第1ノズル部の外側から貫通されて前記第1ノズル部に内蔵され、前記第2ノズル部から噴射される流体は前記第1ノズル部から噴射される流体と混合され得る。
【0021】
また、第2ノズル部の上端の外側には渦流板;が追加で形成され、前記渦流板は前記第2ノズル部から噴射される流体に渦流を形成し、前記第1ノズル部から噴射される流体と混合されて前記ノズルハウジングの外部に排出させることができる。
【0022】
また、ノズルハウジングは、前記第1ノズル部の末端と連結されるブラシヘッド;が追加で含まれ、前記ブラシヘッドは前記第1ノズル部から流入した流体が移動するヘッド流路;が形成され、前記第1ノズル部から流入した流体は前記ヘッド流路に沿って外部に噴射され得る。
【発明の効果】
【0023】
このように本発明は一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラム運動を通じて物性が異なる流体に吐出して使用者の用途に適合した複数の流体で吐出できる効果を保有する。
【0024】
また、必要に応じて複数個の流体を流入および吐出することができ、使用者の意図により選択的に流体を混合させて吐出することによって、吐出される流体の使用目的に応じて選択的に流体を吐出できる効果を保有する。
【0025】
また、流体吐出時、それぞれの吐出管から吐出される流体を混合した混合流体で排出することができ、排出時に微細気泡および渦流を形成して混合流体が容易に混合および排出され得る効果を保有する。
【0026】
本発明の効果は以上で言及された効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】本発明に係る複数の流体制御が可能なダイヤフラムポンプの外観を示したものである。
【0028】
図2】本発明に係る回転ハウジングを示したものである。
【0029】
図3】本発明に係る回転ハウジングおよびポンプハウジングの他の実施例を底面斜視図で示したものである。
【0030】
図4a】本発明に係るポンプハウジングの一実施例を断面図で示したものである。
【0031】
図4b】本発明に係るポンプハウジングの一実施例に複数の流体が流入および吐出される例示を示したものである。
【0032】
図5a】本発明に係るポンプハウジングの他の実施例を断面図で示したものである。
【0033】
図5b】本発明に係るポンプハウジングの他の実施例に複数の流体が流入および吐出される例示を示したものである。
【0034】
図6】本発明に係るノズルハウジングを分解斜視図で示したものである。
【0035】
図7図6のAを部分拡大図で示したものである。
【0036】
図8a】本発明に係るノズルハウジングの一実施例を側断面図で示したものである。
【0037】
図8b】本発明に係るノズルハウジングの一実施例に係る流体の流れを概略的に示したものである。
【0038】
図9a】本発明に係るノズルハウジングの一実施例を側断面図で示したものである。
【0039】
図9b】本発明に係るノズルハウジングの一実施例に係る流体の流れを概略的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0040】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示して詳細に説明しようとする。
【0041】
しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。各図面の説明において類似する参照符号を類似する構成要素に対して使った。
【0042】
或る構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたりまたは接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。反面、或る構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
【0043】
本出願で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。
【0044】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明することにする。各図面に提示された同じ符号は同じ部材を示す。本発明の説明において、関連した公知の機能あるいは構成に関する具体的な説明は本発明の要旨を曖昧にさせないために省略する。
【0045】
本発明は単一または複数の流体を複数の吐出管にそれぞれ吐出して吐出される流体を制御できるダイヤフラムポンプに関し、このようなダイヤフラムポンプ1は動力を提供する動力ハウジング100、前記動力ハウジング100から動力が伝達されて回転する回転ハウジング200および前記回転ハウジング200から下端に形成されたダイヤフラムが運動されて外部の流体を内部に流入させたり外部に再び吐出させるポンプハウジング300で構成される。
【0046】
このようなダイヤフラムポンプ1の構成を図1~9bを通じて詳しく説明することにする。
【0047】
図1は本発明に係る複数の流体制御が可能なダイヤフラムポンプの外観を示したものであり、図2は本発明に係る回転ハウジングを示したものであり、図3は本発明に係る回転ハウジングおよびポンプハウジングの他の実施例を底面斜視図で示したものであり、図4aは本発明に係るポンプハウジングの一実施例を断面図で示したものであり、図4bは本発明に係るポンプハウジングの一実施例に複数の流体が流入および吐出される例示を示したものであり、図5aは本発明に係るポンプハウジングの他の実施例を断面図で示したものであり、図5bは本発明に係るポンプハウジングの他の実施例に複数の流体が流入および吐出される例示を示したものであり、図6は本発明に係るノズルハウジングを分解斜視図で示したものであり、図7図6のAを部分拡大図で示したものであり、図8aは本発明に係るノズルハウジングの一実施例を側断面図で示したものであり、図8bは本発明に係るノズルハウジングの一実施例に係る流体の流れを概略的に示したものであり、図9aは本発明に係るノズルハウジングの一実施例を側断面図で示したものであり、図9bは本発明に係るノズルハウジングの一実施例に係る流体の流れを概略的に示したものである。
【0048】
まず、動力ハウジング100はダイヤフラムポンプ1の一端に位置して、ダイヤフラムポンプ1の動作を遂行できるように動力を提供する役割を遂行するものであって、動力を提供する動力部110、動力部110と軸結合される減速部120および前記減速部120を貫通じて回転ハウジング200と軸結合される動力軸130を含む。
【0049】
動力部110は通常的に使われるモータを使って前記動力部110の一端の中央に突出形成された動力軸130を回転させて前記動力軸130と連結された回転ハウジング200を回転させ、これを通じてポンプハウジング300を作動させる役割を遂行する。
【0050】
この時、動力部110で提供する回転力がそのまま伝達される場合、回転ハウジング200が過度に速く回転して流体が十分に外部からポンプハウジング300の内側に流入したり十分な吐出量が発生し難いため、動力部110と同じ軸上に減速部120が備えられて動力部110の回転力がそのまま動力軸130に伝達されることを防止することができる。特に、過度な速力で動力軸130が回転する場合、回転ハウジング200を含んだダイヤフラムポンプ1の内部の構成が摩耗したり発熱および故障問題が発生する恐れが存在するため、減速部120がこのような問題も防止することができる。
【0051】
このような減速部120を通じて動力軸130が回転ハウジング200をポンプハウジング300を意図した速力に合わせて流体の流入および吐出を制御でき、ダイヤフラムポンプ1の発熱や故障も防止することができる。
【0052】
動力軸130は減速部120と軸結合されて前記減速部120を通じて減速された速力で回転することになり、回転ハウジング200と軸結合を通じて連結されることによって回転ハウジング200が動力軸130の回転に沿って動作してポンプハウジング300の流入および吐出動作を制御することができる。
【0053】
回転ハウジング200は動力ハウジング100のうち動力軸130と軸結合されて動力軸130の回転に沿って回転することになり、これを通じてポンプハウジング300が流体を流入および吐出され得るように動力を提供するとともにポンプハウジング300の動作を制御する役割を遂行する。
【0054】
このような回転ハウジング200は動力ハウジング100と連結されて回転する回転フレーム210と、前記回転フレーム210に沿って移動する支持軸220と、前記支持軸220が一定の方向に移動され支持軸220が軌道を離脱することを防止する離脱防止フレーム230で構成される。
【0055】
まず、回転フレーム210は図2のように円筒状を有し動力軸130が引き込まれて軸結合される軸結合ホール211および前記回転フレーム210は外周面に沿って陥没して支持軸220のベアリング221が引き込まれて移動されるガイドレール212が形成される。
【0056】
軸結合ホール211は回転フレーム210のうち動力ハウジング100が位置した一面の中央に陥没して形成されて動力軸130が嵌合されて動力ハウジング100と回転フレーム210が軸結合される。したがって、軸結合ホール211を通じて回転フレーム210は動力軸130と結合され、前記動力軸130の回転により回転フレーム210も共に回転することになる。
【0057】
ガイドレール212は内側に支持軸220の一端に形成されたベアリング221が引き込まれるものであって、回転フレーム210が回転するにつれてベアリング221が前記ガイドレール212の内側に沿って移動して支持軸220が動作されるようにする。
【0058】
このようなガイドレール212は外周面に沿って上下方向に屈曲された傾斜を有して陥没して形成されることによって、内側に引き込まれたベアリング221が回転フレーム210の回転によって自動でガイドレール212の内側で回転方向と同一に移動することになり、ガイドレール212の内側傾斜に沿って上下方向に移動して支持軸220を上下方向に移動するようにする。
【0059】
すなわち、ガイドレール212が有する上下方向の傾斜によりベアリング221が移動することによって、支持軸220も上下方向に運動されてダイヤフラム311を上下方向に運動させることができる。これは後述されたポンプハウジング300内のダイヤフラム311の説明時に詳しく説明することにする。
【0060】
この時、ガイドレール212の陥没した内側面はベアリング221が引き込まれ得る内側幅で陥没し、ベアリング221がガイドレール212の内側に沿ってより容易に結合および移動され得るように前記ベアリング221の外周面とガイドレール212の上下面にはそれぞれノコギリの刃が形成されてギア結合された形態でベアリング221が移動されてもよい。
【0061】
支持軸220はバー状の軸からなり、回転フレーム210の外周面側に垂直に延びた部分である一端にはベアリング221が突出形成されてガイドレール212の内側に引き込まれた状態で移動することになり、前記ベアリング221がガイドレール212に沿って移動されながら支持軸220も上下方向に移動することになる。
【0062】
また、支持軸220の末端、すなわちポンプハウジング300側に位置した支持軸220の端部は離脱防止フレーム230を貫通じて結合されるが、この時、支持軸220の末端は延びて離脱防止フレーム230に形成された差し込み溝231の内側に引き込まれ得るように差し込み口222が形成され得る。これは差し込み溝231の説明時により詳しく説明することにする。
【0063】
ベアリング221は多数個の支持軸220の内側中央に形成された回転フレーム210側に前記支持軸220の一側面に垂直に形成され、ガイドレール212に内挿されて、回転フレーム210が回転する時にベアリング221がガイドレール212の内側に沿って移動するとともに前記ガイドレール212の内部傾斜に沿って上下方向に運動することになり、連結された支持軸220も上下方向に移動することになる。この時、ベアリング221は前述された通り、外周面に沿って多数個のノコギリの刃が形成されたギア状を有してもよく、ボールベアリング形態からなるなど、多様な実施例を有することができる。
【0064】
このようなベアリング221を含んだ支持軸220は多数個からなって回転フレーム210と結合され得、前記回転フレーム210の回転により支持軸220も上下方向に直線往復運動ができるようになる。
【0065】
差し込み口222は差し込み溝231を貫通してポンプハウジング300側に延びるが、ポンプハウジング300と対面する支持軸220の他端には後述されたダイヤフラム311と結合されるダイヤフラムホルダ223が形成される。
【0066】
このようなダイヤフラムホルダ223は同じ大きさからなり得るが、圧力を調節する加圧室ごとに必要な圧力に応じて図2のように互いに異なる大きさからなり得る。このようなダイヤフラムホルダ223は複数個の加圧室P1、P2と対応する位置に備えられて前記複数個の加圧室P1、P2と同じ位置を有するダイヤフラム311に結合固定され、複数個の加圧室P1、P2を加圧または減圧させて流体を移動させてポンプハウジング300内に形成された流路に流体が流入および吐出され得るように調節する役割を遂行する。
【0067】
前述された支持軸220は図面上には一対で図示したが、これに限定されたものではなく、多数個からなり得、多数個からなる支持軸220は3個以上の多数個からなる加圧室を順次加圧または減圧させて流体の流入または吐出を容易に遂行できるようにしてもよい。
【0068】
離脱防止フレーム230は支持軸220が容易にポンプハウジング300を動作させることができるように支持軸220と結合されて支持軸220が上下方向にのみ移動され得るように位置を制限することができる。このような離脱防止フレーム230は円筒状の回転フレーム210の外周面に沿って備えられる多数個の支持軸220の下端と結合され得るようにリング状を有し、このような離脱防止フレーム230を差し込み口222が内側に引き込みおよび貫通され得るように離脱防止フレーム230と支持軸220が結合される側には差し込み口222の幅と同じ差し込み溝231が離脱防止フレーム230を貫通形成される。
【0069】
この時、差し込み口222はガイドレール212の最上端と最下端間の長さよりさらに長く形成されて、差し込み溝231の内側に引き込まれた差し込み口222が前記支持軸220が上下方向に移動しても差し込み口222が差し込み溝231を離脱しないように設計される。
【0070】
したがって、離脱防止フレーム230を通じて支持軸220は意図した上下方向の動きの他によじれたり側面方向に移動するなどの意図した軌道の他に空間に移動することを防止し、離脱防止フレーム230を中心に上下方向にのみ容易に移動するようにして支持軸220が分離フレーム340と容易に結合されるとともにポンプハウジング300を動作させることができ、支持軸220のベアリング221がガイドレール212の外部に離脱することも防止することができる。
【0071】
前述された構成を通じて動力ハウジング100から伝達された回転力を通じて回転ハウジング200がポンプハウジング300内に形成された流路にそれぞれ流体を流入させ、これを複数の吐出管で吐出させることができるように圧力を調節して流体が選択的に流入および吐出され得るようにする。
【0072】
一方、図2のように、支持軸220は一対からなって第1流路R1と第2流路R2に流体がそれぞれ流入および吐出され得るようにすることができるが、加圧フレーム310内の流路が形成される加圧室が3つ以上とされる場合、図3のように支持軸220も加圧室と対応する個数で形成されて順次各加圧室内に流体を流入および吐出させることができるようにする。
【0073】
すなわち、3個以上の流体をダイヤフラムポンプ1を通じて流入したり三つの互いに異なる物性を有する流体を吐出させなければならない場合などのような多様な実施例により支持軸220も吐出される流体の種類と対応するように多数個で形成され得、支持軸220が貫通する差し込み溝231も前記支持軸220の個数と対応する形状で離脱防止フレーム230に穿孔形成され得る。
【0074】
ポンプハウジング300は回転ハウジング200の駆動により単一流体または複数個の流体が内部に流入または外部に吐出させるもので、この時、吐出される流体は互いに混合されずにそれぞれ流入および吐出され、複数の流体F1、F2が流入する場合には一つの流体F1が流入する場合、反対の流体F2は吐出されるように駆動されて複数の流体F1、F2が流入または吐出される過程で意図せずに混合されることを防止することができる。
【0075】
説明に先立ち、本明細書上には単一流体F1または複数の流体F1、F2が流入または吐出される例示を図示したが、本発明に係るダイヤフラムポンプ1は3個以上の流体が流入したり3個以上の流路または加圧室を有し得ることを明らかにする。
【0076】
このようなポンプハウジング300は多様な実施例を有することができるが、単一流体F1を互いに異なる物性で吐出させる一実施例と複数の流体F1、F2をそれぞれ流入および吐出できる他の実施例を含むことができる。
【0077】
ポンプハウジング300は加圧フレーム310、下部フレーム320、上部フレーム330および分離フレーム340で構成され、このような加圧フレーム310、下部フレーム320、上部フレーム330および分離フレーム340を結合することで流体が互いに混合されずに流入および互いに異なる物性で吐出され得るように第1流路R1と第2流路R2が形成される。これを図4a、4b、5aおよび5bを通じて説明することにする。
【0078】
まず、単一種類の流体である第1流体F1を互いに異なる物性で吐出させる一実施例の場合、図4aおよび4bを通じて説明することにする。
【0079】
加圧フレーム310はポンプハウジング300のうち動力ハウジング100および回転ハウジング200側に備えられるもので、このような加圧フレーム310は末端、すなわち下端に形成されたダイヤフラム311と分離壁312を通じて内部に多数個の加圧室P1、P2を形成でき、このような加圧室P1、P2はダイヤフラム311の運動を通じて内側に流体が流入したり内部に流入した流体を吐出させることができる。
【0080】
この時、ダイヤフラム311は前述された支持軸220およびダイヤフラムホルダ223を通じて上下方向に動いて内部の圧力が変化し、これを通じて流体が流入または吐出され得る。このような加圧室は分離壁312の形状および個数により図4aおよび5aのように第1加圧室P1と第2加圧室P2に区分され得、3個以上の加圧室からなってもよい。前述された第1加圧室P1と第2加圧室P2の内部に第1流体F1が選択的に流入して移動される第1流路R1および第2流路R2がそれぞれ形成され得る。
【0081】
このような加圧室P1、P2は内部にそれぞれ複数の吐出管に内蔵された流体を吐出できるように中空を形成し、後述された分離フレーム340の第1および2吸入バルブ341、342と第1および2吐出バルブ343、344の開閉を調節することができ、それぞれの加圧室P1、P2に流体が流入して吐出される前内部に貯蔵され、以後それぞれ第1吐出管331と第2吐出管332に吐出され得るように第1流路R1と第2流路R2が形成される。これは分離フレーム340の説明時に詳しく説明することにする。
【0082】
したがって、第1加圧室P1と第2加圧室P2側にダイヤフラム311が移動して選択的にそれぞれの加圧室P1、P2の内部に流体が流入または吐出され得る。
【0083】
下部フレーム320は加圧フレーム310と密着して結合されるもので、このような下部フレーム320には第1流体F1が流入する流入管321が形成される。
【0084】
流入管321に第1流体F1が流入し、支持軸220およびダイヤフラム311の動きにより第1加圧室P1または第2加圧室P2の内部圧力が変わって流入管321を通じて流入した第1流体F1が第1加圧室P1または第2加圧室P2に流入する。
【0085】
このような流入管321は外部で第1流体F1を提供する提供手段と連結されて流入管321を通じてポンプハウジング300の内部に流体F1が流入し、それぞれ第1流路R1および第2流路R2に移動され得る。
【0086】
流入管321の内部に流入した第1流体F1は図4aのように、下側に第1吸入バルブ341および第2吸入バルブ342が位置し、第1加圧室P1または第2加圧室P2の内部圧力により選択的に開閉されて第1流体F1が第1加圧室P1または第2加圧室P2の内部に流入し得る。
【0087】
このような流入管321に流入した第1流体F1は第1加圧室P1または第2加圧室P2に流入し、第1加圧室P1の上側に位置して開閉され得る第1吐出バルブ343と第2加圧室P2の上側に位置して開閉され得る第2吐出バルブ344を通じて上部フレーム330内第1吐出管331または第2吐出管332に流体がそれぞれ移動することができる。
【0088】
上部フレーム330は円筒状を有することができるがこれに限定されたものではなく、開放された第1吐出バルブ343を通じて第1加圧室P1の内部に貯蔵された第1流体F1の伝達を受けて外部に吐出させる第1吐出管331が内周面に沿って形成され、第1吐出管331の内側には円筒状の第2吐出管332が形成されて第2吐出バルブ344の開放時に内側に第2加圧室P2の内部に流入した第1流体F1が流入して外部に吐出され得る第2吐出管332が形成される。
【0089】
したがって、流入管321を通じて内部に流入した第1流体F1は互いに異なる圧力で第1吐出管331および第2吐出管332に吐出されることによって、物性が異なる複数の流体で吐出され得る。すなわち、吐出される流体の流速を向上させたり所望の吐出管331、332を後述されたノズルハウジング400等を通じて開放して所望の流速の流体を得るなどの効果を追加的に得ることができる。
【0090】
このような上部フレーム330の外側、すなわち外周面に沿って下部フレーム320が備えられ、下部フレーム320および上部フレーム330の下部にはそれぞれ下部フレーム320および上部フレーム330の開放された下面を分離フレーム340が閉鎖して複数の加圧室P1、P2および複数の流路R1、R2を形成できるようにする。
【0091】
分離フレーム340は下部フレーム320の下側に位置して前記下部フレーム320に流入した流体をそれぞれ第1加圧室P1と第2加圧室P2に移動させる第1吸入バルブ341と第2吸入バルブ342が形成され、上部フレーム330の第1吐出管331および第2吐出管332の下側と対応する位置にはそれぞれ第1吐出バルブ343と第2吐出バルブ344が形成される。
【0092】
したがって、加圧フレーム310、下部フレーム320、上部フレーム330および分離フレーム340が結合連結されて第1流体F1は流入管321を通じて流入し、第1吸入バルブ341または第2吸入バルブ342が開放されて第1加圧室P1または第2加圧室P2に流体が流入し、第1吐出バルブ343または第2吐出バルブ344が開放されてそれぞれ第1吐出管331または第2吐出管332に流体が吐出され得る第1流路R1と第2流路R2を形成することができる。
【0093】
この時、複数個からなる加圧室は前述された通り、第1加圧室P1および第2加圧室P3からなり得るが、3個以上の加圧室からなり得、同様に上部フレーム330内形成された吐出管も前述された通り第1吐出管331および第2吐出管332の他にも3個以上の吐出管が形成され得る。
【0094】
また、複数個で形成された加圧室はそれぞれ一つの吐出管でのみつながることが最も好ましく、前記加圧室は必ず一つの吐出管とつながって前記加圧室に流入した流体が吐出管を通じて吐出されなければならない。
【0095】
また、このようなポンプハウジング300の他の実施例を図5aおよび5bを通じて説明することにする。
【0096】
説明に先立ち、下部フレーム320は加圧フレーム310と密着して結合されるもので、このような下部フレーム320に形成された流入管321は、それぞれ下部フレーム320には第1流体F1が流入する第1流入管321aと、第2流体F2が流入する第2流入管321bを含むことができる。
【0097】
第1および2流入管321a、321bはそれぞれ外部で複数の流体F1、F2を提供する提供手段と連結されて第1流体F1は第1流入管321aに流入し、第2流体F2は第2流入管321bに流入してそれぞれ第1流路R1および第2流路R2に移動され得る。
【0098】
第1流入管321aは後述された分離フレーム340内第1吸入バルブ341と対応する位置に形成され、第2流入管321bは第2吸入バルブ342と対応する位置に形成されて支持軸220の移動により第1吸入バルブ341と第2吸入バルブ342が開閉することによって、第1流入管321aと第2流入管321bに複数の流体F1、F2が選択的に流入され得る。
【0099】
このような第1流入管321aおよび第2流入管321bは、位置によりそれぞれ分離フレーム340内第1吸入バルブ341および第2吸入バルブ342と同一垂直線上に位置して、上側の第1流入管321aまたは第2流入管321bに流入した流体が第1吸入バルブ341または第2吸入バルブ342を開放させて分離フレーム340の内部に流入してそれぞれ第1流路R1または第2流路R2の内部に内蔵され、それぞれ第1流路R1および第2流路R2と連結された第1吐出バルブ343および第2吐出バルブ344が開放されて上部フレーム330内第1吐出管331または第2吐出管332に流体がそれぞれ移動することができる。
【0100】
上部フレーム330は円筒状を有し、円筒の内部には第1流体F1が第1吐出バルブ343を通じて流入して外部に吐出される第1吐出管331が内周面に沿って形成され、第1吐出管331の内側には円筒状の第2吐出管332が形成されて第2吐出バルブ344の開放時に内側に第2流体F2が流入して外部に吐出され得る第2吐出管332が形成される。
【0101】
したがって、上部フレーム330には第1吐出管331の内側の中央に第2吐出管332が形成されて第1流体F1と第2流体F2がそれぞれ第1吐出管331と第2吐出管332に吐出されることによって、第1流体F1と第2流体F2が互いに混合されずに選択的に流体が吐出され得る。
【0102】
このような上部フレーム330の外側、すなわち外周面に沿って下部フレーム320が備えられ、下部フレーム320および上部フレーム330の下部にはそれぞれ下部フレーム320および上部フレーム330の開放された下面を分離フレーム340が閉鎖して第1流路R1と第2流路R2を形成できるようにする。
【0103】
分離フレーム340は上部の外側に第1吸入バルブ341と第2吸入バルブ342が形成されて下部フレーム320の第1流入管321aおよび第2流入管321bの下側にそれぞれ第1吸入バルブ341と第2吸入バルブ342が位置することになり、上部フレーム330の第1吐出管331および第2吐出管332の下側には第1吐出バルブ343と第2吐出バルブ344がそれぞれ位置することになる。
【0104】
したがって、加圧フレーム310、下部フレーム320、上部フレーム330および分離フレーム340が結合連結されて第1流体F1は第1流入管321aを通じて流入して第1吸入バルブ341が開放され、第1吐出バルブ343が開放されて第1吐出管331を通じて外部に吐出され得るように第1流路R1が形成される。同様に第2流体F2は第2流入管321bを通じて流入して第2吸入バルブ342が開放され、第2吐出バルブ344が開放されて第2吐出管332を通じて外部に吐出され得る第2流路R2が形成される。
【0105】
前述された実施例に係るポンプハウジング300を通じて単一流体F1または複数の流体F1、F2がそれぞれ形成された第1流路R1と第2流路R2に流入および吐出されて容易に吐出され得、加圧フレーム310の内部に流入した単一流体F1または複数の流体F1、F2が分離フレーム340を通じて下部フレーム320と上部フレーム330にそれぞれ流入および吐出されて混合されずに形成された第1流路R1と第2流路R2を通じてそれぞれ流入および吐出され得るようにする。
【0106】
ひいては、ポンプハウジング300のさらに他の実施例として、第1および2加圧室P1、P2が一つの吐出管、すなわち第1吐出管331に内蔵された流体を吐出させることができ、第3加圧室が第2吐出管332と連結されて内蔵された流体を第2吐出管332に吐出させてもよい。
【0107】
すなわち、上部フレーム330に形成された複数個の吐出管は少なくとも一つ以上の加圧室と連結され得、一つの吐出管に多数個の加圧室が連結されて前記多数個の加圧室に内蔵された流体が同一の一つの吐出管に吐出され得る。
【0108】
一方、本発明はポンプハウジング300を通じて噴射される複数の流体F1、F2を混合して噴射できるノズルハウジング400が追加で含まれ得る。
【0109】
前述されたポンプハウジング300の上側、すなわち回転ハウジング200が備えられた位置と反対側にはノズルハウジング400が連結されて上部フレーム330に吐出される流体はノズルハウジング400を通じて効果的に物性が異なる単一流体F1または複数の流体F2が混合された状態で外部に吐出および噴射され得るようにする。
【0110】
このようなノズルハウジング400は第1ノズル部410、第2ノズル部420、渦流板430およびブラシヘッド440を含むことができる。
【0111】
第1ノズル部410は上部フレーム330のうち第1吐出管331と連結されて第1吐出管331から吐出された流体が噴射され得るようにするもので、第1引き込み管411と第1噴射管412で構成される。
【0112】
第1引き込み管411は第1吐出管331と連結されて前記第1吐出管331から吐出された流体が流入し、第1噴射管412は第1引き込み管411の反対側に位置して第1引き込み管411に流入した流体を噴射させる役割を遂行する。
【0113】
第2ノズル部420は第2吐出管332と連結されて第2吐出管332から吐出された流体が噴射され得るようにするもので、第2引き込み管421と第2噴射管422で構成される。
【0114】
第2引き込み管421は第2吐出管332と連結されて前記第2吐出管332から吐出された流体が流入し、第2噴射管422は第2流入管321bの反対側に位置して第2流入管321bに流入した流体を噴射させる役割を遂行する。
【0115】
この時、第2噴射管422は図7のように多数個の気孔423が形成され得る。すなわち、第2噴射管422の外周面に沿って多数個の気孔423が形成されるが、この時、図面には気孔423が円形の大きさで図示されているが実際には肉眼で大きさが確認されない微細な大きさの気孔(pore)で穿孔形成される。
【0116】
したがって、第2噴射管422から噴射される流体が気体である場合、前記第2噴射管422を通じて多数個の微細な気流で噴射することになり、第1噴射管412を通じて噴射される流体が液体である場合、前記気孔423で発生したナノ気泡を混合した流体が第2ノズル部420を通じて噴射されて発生した微細な気流と混合された混合流体F3が噴射され得る。
【0117】
したがって、第1ノズル部410および第2ノズル部420を通じて第1流体F1と第2流体F2が互いに混合されて混合流体F3で噴射され得、第1噴射管412の内部空間であるものの、第2噴射管422の外側空間に該当する部分には混合流体F3が移動する混合流路R3が形成されて第2ノズル部420またはブラシヘッド440を通じて外部に噴射され得る。
【0118】
また、第1ノズル部410の内側に位置した第2ノズル部420と前記第1ノズル部410の内側との間の空間には複数個の渦流板430が追加で形成され得る。
【0119】
図8aおよび8bのように、渦流板430は第1ノズル部410および第2ノズル部420から吐出される第1流体F1および第2流体F2が噴射される時に渦流を発生してより効果的に第1流体F1と第2流体F2が混合される混合流路R3が形成され、このような混合流路R3を通じて第1流体F1と第2流体F2が混合された混合流体F3が第1ノズル部410の第1噴射管412を通じて外部に噴射されたりブラシヘッド440内ヘッド流路441に移動するとともに渦流板430を通じて発生した渦流の形態で混合流体F3が速やかに噴射され得るようにする。
【0120】
前述された第1ノズル部410および第2ノズル部420は上部フレーム330と同一に第1ノズル部410の内側に第2ノズル部420が位置し、第1ノズル部410と第2ノズル部420がすべて上部フレーム330と連結される第1流入管321aおよび第2流入管321bの内径は拡張されるものの、第1噴射管412と第2噴射管422の内径は前記第1流入管321aおよび第2流入管321bより縮小された形状で内部が形成され、このような形状を通じて有する狭い流路を通じて複数の流体が速やかに混合および噴射され得るようにする。
【0121】
この時、第2噴射管422に流入した流体は移動する流路の幅が大きいため、第1噴射管412に噴射される流体に比べて速く噴射され難い恐れが存在する。すなわち、第1ノズル部410の内側に第2ノズル部420が存在し、相対的に第1ノズル部410より移動する流路の内径が大きいため、効果的に噴射され難い恐れが存在する。
【0122】
また、第1ノズル部410より第2ノズル部420の長さが短く形成されて第1ノズル部410の内側に第2ノズル部420が形成されるが、これを通じて第2ノズル部420から噴射される流体が第1ノズル部410から噴射される流体の内部中央側に噴射されて混合流路R3を形成して混合流体F3で噴射され得る。
【0123】
したがって、第2ノズル部420から噴射される流体をより効果的に噴射させ、第1ノズル部410から噴射される流体と容易に混合されながら噴射力を向上させることができるように第2ノズル部420は他の実施例を有することができる。
【0124】
第2噴射管422の内側には前記第2噴射管422を通じて噴射される流体が移動する内径が狭くなる吐出路424が追加で形成され得、吐出路424は図9aのように、第2噴射管422に移動する流体が噴射され得るように第2噴射管422の末端の内側に形成され得る。
【0125】
このような吐出路424は第2噴射管422の延長される長さにより次第に内径が狭くなってから第2流体F2が噴射される第2噴射管422の末端側で再び内径が拡張されるベンチュリ(venturi)チューブ状を有することになる。この時、吐出路424は第2噴射管422の内側に単一個からなってもよく、2個以上からなる多数個の吐出路424からなってもよい。
【0126】
したがって、このような吐出路424を通じて第2噴射管422から噴射される流体が第1噴射管412から噴射される流体に比べて向上した噴射力を有するとともに、第1噴射管412の内側に沿って移動する第1流体F1に第2流体F2が広く噴射されて効果的に第1流体F1および第2流体F2が互いに混合されて混合流体F3の形態で噴射され得るように混合流路R3が形成されて外部またはブラシヘッド440内ヘッド流路441に混合流体F3が移動することになる。
【0127】
このような第2噴射管422の内側にはエアフィルタ(図示されず)が追加で備えられ得る。第2噴射管422から噴射される流体または第2流体F2が主に気体からなり得るが、不純物などが含まれる場合、気孔423に流体が容易に噴射され難いのみならず、混合されて噴射される混合流体の内部にも不純物が含まれる恐れが存在するので、第2噴射管422から噴射される流体または第2流体F2の容易な噴射および混合のために第2噴射管422の内部には別途のエアフィルタが備えられ得る。
【0128】
この時、エアフィルタは比表面積(m*m/g)が大きい材料を使わなければならず、材料としては活性炭(carbon)粉末、シリカゲル(silica gel)、アルミナゲル(alumina gel)、金属粉末(metal powder)、セラミック(ceramic)のうち少なくとも一つ以上を含むフィルタからなることが好ましい。このようなエアフィルタはカップ(cup)状を有してなり得、カップの内側に第2噴射管422から噴射される流体や第2流体F2が噴射され得るがこれは一つの例示に過ぎず、多様な形状で製作されてもよい。
【0129】
したがって、前述された構成を有する第1ノズル部410、第2ノズル部420および渦流板430を通じて第1流体F1が水からなり第2流体F2が空気である場合、気孔423を通じて発生した微細気泡が渦流板430を通じて容易に混合されて第1流体F1と第2流体F2が混合された混合流体F3を生成および噴射でき、第1流体F1のみを使うものの、第1流体F1が液体からなっていたり第1流体F1および第2流体F2がすべて液体からなる場合、第2流体F2を強く噴射するとともに吐出路424を通過してキャビテーションが発生することになり、発生したキャビテーションで第1流体F1を囲んでキャビテーションの寿命を延長させることができるという効果を保有する。
【0130】
また、第1ノズル部410および第2ノズル部420を通じて混合された混合流体F3は第1ノズル部410の上側末端に結合されたブラシヘッド440を通じて外部に排出され得る。
【0131】
ブラシヘッド440は混合流体の噴射方向を調節して噴射できるだけでなく、気孔423を通じて微細気泡が含まれた混合流体を活用できる洗浄機として含むことができる。
【0132】
このようなブラシヘッド440は第1ノズル部410と連結され、前記第1ノズル部410から噴射される方向に噴射されるのではなく、使用者が容易に使用できるように一側に混合流体が噴射され得るように噴射される末端が第1ノズル部410の噴射方向と垂直に一側に噴射されるようにする。
【0133】
ブラシヘッド440の内側には混合流体が噴射され、内側に混合流体が噴射されるヘッド流路441が形成され、前記ヘッド流路441とブラシヘッド440の末端には噴射ホール441aが多数個形成される。
【0134】
また、多数個の噴射ホール441aが位置した部分の中央側には多数個からなるブラシ442が形成されて使用者はブラシ442とともにブラシヘッド440から噴射された混合流体F3を通じての洗浄などの作業を遂行できる。
【0135】
したがって、前述された構成および実施例を有する本発明に係るダイヤフラムポンプ1は、単一または複数個の流体を利用して混合流体を作ることができ、2個以上の多数個の流体を流入および混合して外部に噴射させることができる。
【0136】
図面と明細書で最適な実施例が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
【符号の説明】
【0137】
1:ダイヤフラムポンプ
100:動力ハウジング 110:動力部
120:減速部 130:動力軸
200:回転ハウジング 210:回転フレーム
211:軸結合ホール 212:ガイドレール
220:支持軸 221:ベアリング
222:差し込み口 223:ダイヤフラムホルダ
230:離脱防止フレーム 231:差し込み溝
300:ポンプハウジング 310:加圧フレーム
311:ダイヤフラム 312:分離壁
320:下部フレーム 321:流入管
321a:第1流入管 321b:第2流入管
330:上部フレーム 331:第1吐出管
332:第2吐出管 340:分離フレーム
341:第1吸入バルブ 342:第2吸入バルブ
343:第1吐出バルブ 344:第2吐出バルブ
400:ノズルハウジング 410:第1ノズル部
411:第1引き込み管 412:第1噴射管
420:第2ノズル部 421:第2引き込み管
422:第2噴射管 423:気孔
424:吐出路 430:渦流板
440:ブラシヘッド 441:ヘッド流路
441a:噴射ホール 442:ブラシ
F1:第1流体 F2:第2流体
F3:混合流体 P1:第1加圧室
P2:第2加圧室 R1:第1流路
R2:第2流路 R3:混合流路
図1
図2
図3
図4a
図4b
図5a
図5b
図6
図7
図8a
図8b
図9a
図9b
【手続補正書】
【提出日】2023-12-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一つまたは複数の種類の流体を複数個の吐出管でそれぞれ吐出するダイヤフラムポンプに関し、より詳細には、本発明は一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラムポンピングを通じて一種類以上の流体を流入して複数個の流体に分離してそれぞれ吐出し、使用者の用途に応じて分離した流体を混ぜて混合流体を生成できる複数の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、ポンプは電気モータなどからエネルギーの伝達を受けて流体を移動させる代表的な流体機械であって、使われる目的により多様な種類のポンプを使うことができる。この時、主に使用されるポンプは遠心ポンプであるが、このような遠心ポンプは稼動させる時にプライミング(priming)をしなければならないという煩雑な点がある。
【0003】
したがって、このような問題を解決できるポンプの種類としては、連動型ポンプ、ダイヤフラムポンプなどがあり、このうちダイヤフラムポンプは伸縮性のあるゴムなどの隔壁(diaphragm)をポンピング(pumping)させることで流体を移送させることができる。
【0004】
このようなダイヤフラムポンプに対する先行技術としては、大韓民国登録特許公報第10-1182477号に「流体用ダイヤフラムポンプ」に開示されているが、このような先行技術はモータから回転力の伝達を受けて非線形カム軸の回転を直線往復運動に変換させる運動変換部を利用してダイヤフラムをポンピングさせながら加圧室に流体を吸入および吐出させるダイヤフラムポンプを開示している。
【0005】
一方、前記先行技術を含んだ従来のダイヤフラムポンプの場合、一つの流体のみ流入して吐出される一つの流路のみを有するので、複数個の流体を吸入して吐出することができず、各吐出される流体を混ぜて混合流体を作って排出することもできない。
【0006】
また、同一の流体を流入しても吐出速度などのような物性が異なる複数個の吐出水に作って排出することができない。
【0007】
これを克服するためには、複数個の吐出管数に対応するだけのダイヤフラムポンプを具備しなければならないという煩雑な点がある。
【0008】
ひいては、回転運動を直線往復運動に変える運動変換部は、非線形カム軸を使うためモータの回転力を高めることが難しく、そのため非常に強い力で流体を押し出すことができないという問題点も存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は前述した問題点を解決するためのもので、一つのダイヤフラムポンプがダイヤフラムのポンピングを通じて一つ以上の流体を流入し、複数個の各吐出管から分離されて吐出され、前記吐出される複数個の流体は必要な応用により混合流体に制御可能な複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプを提供することにその目的がある。
【0010】
本発明が解決しようとする課題は以上で言及された課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前述した問題点を解決するための本発明は、複数個の吐出管が備えられて前記各吐出管で流体が吐出されるダイヤフラムポンプにおいて、
【0012】
回転力を提供する動力ハウジング;前記動力ハウジングを通じて伝達された回転力を直線往復運動に変換させる運動変換部;および前記運動変換部で提供する直線往復運動で流体を流入し吐出するポンプハウジング;で構成され、
【0013】
前記ポンプハウジングは第1ダイヤフラムと第2ダイヤフラムを含んで複数個のダイヤフラムを有するダイヤフラムフレーム;前記各ダイヤフラムのポンピングにより流体が流入および吐出される第1加圧室と第2加圧室を含んだ複数個の加圧室を有する加圧フレーム;前記各加圧室の流体の出入りを制御する第1吸入バルブと第2吸入バルブを含む複数個の吸入バルブと第1吐出バルブと第2吐出バルブを含んで複数個の吐出バルブを有する分離フレーム;および前記複数個の各吐出バルブから排出される流体が流入して吐出される第1吐出管と第2吐出管を含む複数個の吐出管を有する上部フレーム;を含んで構成され、
【0014】
前記ポンプハウジングの内部には第1吸入バルブ、第1加圧室、第1吐出バルブ、第1吐出管につながる第1流路;および第2吸入バルブ、第2加圧室、第2吐出バルブ、第2吐出管につながる第2流路;を含んで二つ以上の独立した流路を形成する複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプが開示される。
【0015】
また、動力部はトルクを大きくさせる減速部を含むことができる。
【0016】
また、運動変換部はガイドレールが形成された回転ハウジングで構成することができる。
【0017】
また、回転ハウジングは離脱防止フレームを含むことができる。
【0018】
また、外側ノズルと内側ノズルを含むノズルハウジングをさらに含むことができる。
【0019】
また、外側ノズルは混合流路を具備することができる。
【0020】
また、内側ノズルは外部面に多数個の気孔が形成され得る。
【0021】
また、内側ノズルは一つ以上のベンチュリ吐出路が形成され得る。
【0022】
また、内側ノズルと外側ノズルの間には渦流板がさらに形成され得る。
【0023】
また、ノズルハウジングの一端にブラシヘッドがさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0024】
このように、本発明は一つのダイヤフラムポンプが複数個の流体をそれぞれ吐出させることができるようにし、また、前記吐出される各流体の種類、量、物性などを選択して用途に合うように混ぜることができる複数個のノズルをさらに有することができるため、多様な混合流体を生成させることができるなどの効果を保有する。
【0025】
本発明の効果は以上で言及された効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明に係る複数の流体制御が可能なダイヤフラムポンプ1;の外観を示したものである。
【0027】
図2】本発明に係る運動変換部である回転ハウジング200;を示したものである。
【0028】
図3】本発明に係る動力ハウジング100;回転ハウジング200;および5つの加圧室P1、P2、P3、P4、P5を有するポンプハウジング300;が結合された他の実施例を底面斜視図で示したものである。
【0029】
図4a】本発明に係る大きさの異なる2つの加圧室P1、P2を有し、共通流入流体Fが流入して二つの流体F1、F2に分離されて吐出される二つの独立流路R1、R2を備えたポンプハウジング300を透視分解斜視図で示したものである。
【0030】
図4b図4aに一種であるが物性が異なる三つの流体F、F1、F2の流れを概略的に示したものである。
【0031】
図4c図4bを組立結合した形態を側断面図で示したものである。
【0032】
図5a】本発明に係る大きさの異なる2つの加圧室P1、P2を有し、二つの流体F1、F2が流入して二種の流体F1、F2がそれぞれ吐出される二つの独立流路R1、R2を備えたポンプハウジング300を透視分解斜視図で示したものである。
【0033】
図5b図5aに二種である流体F1、F2の流れを概略的に示したものである。
【0034】
図5c図5bを組立結合した形態を側断面図で示したものである。
【0035】
図6】本発明に係るノズルハウジング400の構成要素と特徴を示すための分解斜視図である。
【0036】
図7図6のAを部分拡大図で示したものである。
【0037】
図8】本発明に係る一実施例として、水F1と空気F2を流入して微細気泡水F3を生成するノズルハウジング400の側断面図を示したものである。
【0038】
図9】本発明に係る一実施例として、共通流入流体Fである水を速度が異なる二つの水F1、F2に分離させて噴射してキャビテーションF3を形成するノズルハウジング400を側断面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0039】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定実施例を図面に例示して詳細に説明しようとする。
【0040】
しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。各図面を説明しながら類似する参照符号を類似する構成要素に対して使った。
【0041】
或る構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたりまたは接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。反面、或る構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるとか「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
【0042】
本出願で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なって意味しない限り、複数個の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。
【0043】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明することにする。各図面に提示された同じ符号は同じ部材を示す。本発明の説明において、関連した公知の機能あるいは構成に関する具体的な説明は本発明の要旨を曖昧にさせないために省略する。
【0044】
本発明は吐出管331、332を複数個具備し、前記各吐出管331、332が独立した流体を排出するダイヤフラムポンプ1に関し、
【0045】
前記ダイヤフラムポンプ1は回転力を提供する動力ハウジング100;
【0046】
前記動力ハウジング100から回転力の伝達を受けて回転運動を直線往復運動に変換させる運動変換部である回転ハウジング200;および
【0047】
前記回転ハウジング200から伝達された直線往復運動で外部の流体を内部に流入および吐出させる複数個の独立した流路を有するポンプハウジング300;で構成される。
【0048】
このように、本発明に係るダイヤフラムポンプ1の構成を図1図9を通じて説明することにする。
【0049】
図1は、本発明に係る複数の流体を制御するダイヤフラムポンプ1の大きな構成要素である動力ハウジング100;回転ハウジング200;およびポンプハウジング300;そして前記ポンプハウジング300に追加につながり得るノズルハウジング400;が組み立てられた全体外観を図示したものである。
【0050】
図2は、運動変換部で図3に図示された動力ハウジング100で提供される回転運動を直線往復運動に変える回転ハウジング200の動作方式を示し、前記回転ハウジング200が本発明のダイヤフラムポンプ1で流体を移動させる力の源泉であるダイアフラムをポンピングする。
【0051】
図3を通じて動力ハウジング100と回転ハウジング200がどのような連係動作でポンプハウジング300の構成要素であるダイヤフラムフレーム350のダイヤフラムD1、D2、D3、D4、D5をポンピングするかを図2を参照して説明する。
【0052】
動力ハウジング100はダイヤフラムポンプ1の一端に位置して、前記ダイヤフラムポンプ1が動作を遂行できるように回転力を提供する役割を遂行するもので、回転力を提供する動力部110;前記動力部110と結合される減速部120;および前記減速部120から出て回転ハウジング200と軸結合ホール211で軸結合する動力軸130;を含む。
【0053】
動力部110は通常的にモータを使って前記動力部110の一端の中央に突出形成された動力軸130を回転させて前記動力軸130と連結された回転ハウジング200を回転させ、これを通じてポンプハウジング300を作動させる役割を遂行する。
【0054】
この時、前記動力部110で提供する回転力に、より大きいトルクを有する回転力を前記回転ハウジング200に伝達するために前記動力部110と同じ軸上に減速部120が備えられる。
【0055】
図2で運動変換部である回転ハウジング200は前記動力ハウジング100と連結されて回転する回転フレーム210;と、前記回転フレーム210の回転により直線往復運動をする支持軸220;と、前記支持軸220が軌道を離脱することを防止する離脱防止フレーム230;で構成される。
【0056】
まず、回転フレーム210は円筒状を有し、外周面に沿って屈曲して続きながら陥没して支持軸220の一端に形成されたベアリング221が引き込まれて直線往復運動を誘導するガイドレール212が形成される。
【0057】
すなわち、回転フレーム210が回転するにつれて前記ベアリング221が屈曲した前記ガイドレール212の傾斜内側に沿って移動することになるため、前記支持軸220は直線往復運動をすることになる。
【0058】
また、支持軸220は特定位置に固定されている離脱防止フレーム230に備えられた差し込み溝231を貫通じて直線往復運動するため、前記支持軸220が前記差し込み溝231の外部に離脱することを防止することができる。
【0059】
支持軸220の他端には各ダイヤフラムD1、D2と結合される各ダイヤフラムホルダ223が形成されて前記ダイヤフラムD1、D2をポンピングさせ、
【0060】
図3の場合、5つのダイヤフラムD1、D2、D3、D4、D5をポンピングさせることにより5つの加圧室P1、P2、P3、P4、P5を有するポンプハウジング300を作動させる。
【0061】
本発明に係るポンプハウジング300の動作を簡潔に説明するために二つの加圧室P1、P2を有する二つの場合の例を挙げて説明するが、3つ以上の加圧室を有する多様な応用にも後述された独立流路の条件などを含んで同じ動作方式が適用される。
【0062】
第1実施例として、一つの種類である共通流入流体Fを外部で流入し、2つの吸入バルブ341、342以後から二つの流体F1、F2に分離して吐出させる2つの独立流路を有する場合を図4a、図4b、図4cを通じて説明し、
【0063】
第2実施例として、二つの流体F1、F2をそれぞれ外部から流入することで流入時点から分離して吐出させる2つの独立流路を有する場合を図5a、図5b、図5cを通じて説明する。
【0064】
第1実施例である共通流入流体Fを流入し分離させて二つの流体F1、F2で各吐出させるポンプハウジング300の構成は
【0065】
図4aに図示された通り、円柱の内部が上下に孔があけられ、加圧室分離壁312で分けられた大きさが異なる二つの中空状の加圧室P1、P2を有する加圧フレーム310;
【0066】
前記加圧フレーム310の一面に密着し、二つのダイヤフラムD1、D2を有するダイヤフラムフレーム350;
【0067】
前記加圧フレーム310の他の一面に密着し、各二つの吸入バルブ341、342と吐出バルブ343、344を具備した分離フレーム340;
【0068】
前記分離フレーム340と密着し、前記吸入バルブ341、342を共有し、流入管321を具備した下部フレーム320;
【0069】
前記分離フレーム340と密着し、前記吐出バルブ343、344を共有する二つの吐出管331、332を具備した上部フレーム330;を含む。
【0070】
このようにして各加圧室P1、P2はダイヤフラムフレーム350と分離フレーム340で分離された独立空間を有し、前記各加圧室P1、P2は互いに反対方向に開かれる吸入バルブ341、342と吐出バルブ343、344を一つずつ有する。
【0071】
このような各加圧室P1、P2の内部圧力は、ダイヤフラムD1、D2が下側に動くと内部体積が増加しながら負(-)の圧力が発生し、上側に動くと内部体積が減少しながら加(+)の圧力を発生させながら、前記各加圧室P1、P2の内部にある流体を押し出したり外部にある流体を吸入することができる。
【0072】
このような流体の流れは図4bに図示した通り、
【0073】
加圧室P1、P2の内部圧力が負(-)の圧力になると分離フレーム340に位置した吸入バルブ341、342が開かれ、
【0074】
下部フレーム320に貯蔵された共通流入流体Fが開かれた前記第1吸入バルブ341を通じて第1加圧室P1の内部に流入しながら第1流体F1に、
【0075】
下部フレーム320に貯蔵された共通流入流体Fが開かれた前記第2吸入バルブ342を通じて第2加圧室P2の内部に流入しながら第2流体F2に、
【0076】
それぞれ分離されて入ってくることになる。
【0077】
この時、前記下部フレーム320の内部圧力も負(-)の圧力に変化するので、流入管321を通じて外部で共通流入流体Fを吸入して下部フレーム320に貯蔵する。
【0078】
この時、負(-)の圧力は分離フレーム340に位置する吐出バルブ343、344を閉じるようにする。
【0079】
その反対に、加圧室P1、P2の内部圧力が加(+)の圧力に変化すると、分離フレーム340に位置した吐出バルブ343、344を開かせ、
【0080】
開かれた前記第1吐出バルブ343を通じて第1加圧室P1に貯蔵された第1流体F1は第1吐出管331の内部に、
【0081】
開かれた前記第2吐出バルブ344を通じて第2加圧室P2に貯蔵された第2流体F2は第2吐出管332の内部に、
【0082】
それぞれ押して上がり、前記吐出管331、332にあった各流体F1、F2をそれぞれ外部に排出させる。
【0083】
この時、加(+)の圧力は分離フレーム340に位置する吸入バルブ341、342を閉じさせる。
【0084】
このように加(+)の圧力と負(-)の圧力が順次変換される過程で共通流入流体Fの流れは図4cに図示した通り、
【0085】
流入管321、下部フレーム320、第1吸入バルブ341、第1加圧室P1、第1吐出バルブ343、第1吐出管331につながる第1流路R1;と、
【0086】
流入管321、下部フレーム320、第2吸入バルブ342、第2加圧室P2、第2吐出バルブ344、第2吐出管332につながる第2流路R2;が形成される。
【0087】
このように流入した共通流入流体Fは各吸入バルブ341、342以後から第1流体F1と第2流体F2が分離されて各吐出管331、332に排出されるまで混ざらない二つの独立流路R1、R2に流れることになる。
【0088】
第2実施例である二つの流体F1、F2をそれぞれ流入し、それぞれ二つの流体F1、F2で吐出されるポンプハウジング300の構成は、
【0089】
図5aに図示された通りであり、図4aと比較してみると下部フレーム320を除いては同一の構造を有し、
【0090】
同じ動作方式でダイヤフラムD1、D2のポンピングにより各加圧室P1、P2で交互に発生する加(+)の圧力と負(-)の圧力によって前記加圧室P1、P2は二つの流体F1、F2を流入し、また、排出することができる。
【0091】
この時、流入する二つの流体F1、F2が互いに混ざらないように経路を分離するために、図5aの下部フレームは下部フレーム分離壁322で分かれて第1下部フレーム320aと第2下部フレーム320bの二つの空間を有するようにする。
【0092】
また、前記二つの下部フレーム320a、320bは各下部フレーム320a、320bの流入口に該当する流入管321a、321bをそれぞれ具備する。
【0093】
図5bは、ダイヤフラムD1、D2のポンピングによって二つの流体F1、F2は加圧室P1、P2で発生する負(-)の圧力と加(+)の圧力によって同一の方式で二つの各流入管321a、321bから二つの各下部フレーム320a、320bにそれぞれ流入し、二つの吸入バルブ341、342を通じて前記各加圧室P1、P2に流入し、二つの吐出バルブ343、344を通じて二つの各吐出管331、332に排出されることにより、中間に二つの流体が混ざらない二つの独立流路を有することになる。
【0094】
このように加(+)の圧力と負(-)の圧力が順次変換される過程で二つの流体F1、F2の流れは図5cに図示した通り、
【0095】
第1流体F1は流入管321a、第1下部フレーム320a、第1吸入バルブ341、第1加圧室P1、第1吐出バルブ343、第1吐出管331につながる第1流路R1と
【0096】
第2流体F2は流入管321b、第2下部フレーム320b、第2吸入バルブ342、第2加圧室P2、第2吐出バルブ344、第2吐出管332につながる第2流路R2を通じてそれぞれ移動する。
【0097】
前述された二つの実施例で二つの吐出管331、332から出る各流体の量は、前記二つの流路R1、R2に形成された該当加圧室P1、P2の体積により変わり得、後述されたノズルハウジング400の使用により、同じ種類の流体であるが極めて異なる物性を有しながら外部に排出されるかまたは完全に混ざった異なる混合物で排出されることもある。
【0098】
また、3つ以上の加圧室を有する拡張された応用では、各吐出管から出る流体の量は各流路に形成された加圧室の個数とも関連があり得る。
【0099】
図4cと図5cは、二つの流体F1、F2が共通して吸入バルブ341、342以後から吐出管331、332から排出されるまで独立流路である二つの流路R1、R2を有することを示している。
【0100】
ここで独立流路とは、各流路を流れる流体が混ざらないという意味であり、前述された二つの実施例では共通して吸入バルブ341、342から吐出管331、332まで流体F1、F2が混ざらない二つの流路R1、R2が形成された。
【0101】
このような独立流路を満足させるためには、
【0102】
まず、同じ流体を加圧室P1、P2に供給する下部フレームは分かれて形成されても一つの下部フレーム空間として取り扱い、
【0103】
また、各加圧室は一つの下部フレーム空間でのみ流体を流入し、一つの吐出管でのみ流体を排出しなければならず、
【0104】
また、各吐出管は用途に合う流量を吐出するために、一つ以上の加圧室で流体を受け取ることができるようにすれば複数個の独立流路が形成され得る。
【0105】
一つの加圧室が二つ以上の吐出管に流体を排出する場合は一つの流路と見なさなければならない。
【0106】
前述した動作方式は三種類以上の流体を移動させたり3つ以上の独立流路が形成された複数個の吐出管を有するポンプハウジング300にも適用されるべきである。
【0107】
本発明はポンプハウジング300を通じて排出される複数個の流体を混合して噴射できるノズルハウジング400;が追加で含まれ得る。
【0108】
ノズルは流れる流体の方向を調節しその速度を増加させる装置であり、出口側の断面積、圧力、エンタルピーが入口側の断面積、圧力、エンタルピーより小さい。
【0109】
本発明のノズルハウジング400も同一の特性を有する複数個のノズル部で構成され、前記複数個の各ノズル部は噴射管を有する。
【0110】
前記噴射管は特定のノズル部の内部に自身の流体を噴射する噴射管を有する一つ以上で備えられる内側ノズルと前記特定のノズル部に該当する一つで備えられる外側ノズルに区分することができる。
【0111】
本明細書ではポンプハウジング300の実施例として説明された二つの形態の吐出管331、332とつながり得るノズルハウジング400を実施例として説明するが、多様に形成された吐出管を有するポンプハウジング300とつながる応用にも同一の方式で説明され得る。
【0112】
図6は、二つの吐出管331、332を有するポンプハウジング300と連結され得る本発明に係るノズルハウジング400の特徴を示す例であり、
【0113】
第2引き込み管421と二つの形態の第2噴射管422、Aを示す内側ノズルに該当する第2ノズル部420;および
【0114】
第1引き込み管411と第1噴射管412を含んで内側ノズルの噴射管422、Aを囲んでいる外側ノズルである第1ノズル部410;を含み、
【0115】
追加で含まれてもよい渦流板430;とブラシヘッド440;を図示した。
【0116】
引き込み管411、421は吐出管331、332とつながり、前記吐出管331、332から排出される複数個の流体F1、F2が流入するノズル部410、420の入口である。
【0117】
本発明の噴射管412、422は用途により多様な形態を有することができる。
【0118】
内側ノズルである第2ノズル部420の第2噴射管422から噴射される第2流体F2は、外側ノズルである前記第1ノズル部410の内部から噴射されて前記第1ノズル部410の第1引き込み管411で流入して移動する第1流体F1と混ざりながら混合流体F3が形成される混合流路R3を有することができる。
【0119】
より具体的な説明のために、本発明に係る一実施例として示した図1のノズルハウジング400を二つの実施例で説明する。
【0120】
ノズルハウジング400の第1実施例は第1流体F1が水で、第2流体F2が空気であり、用途が微細気泡水である混合流体F3を作る場合を図8を通じて説明する。
【0121】
図8には、第1吐出管331とつながる第1流路R1を有する第1ノズル部410には水F1が流入し、
【0122】
第2吐出管332とつながる第2流路R2を有する第2ノズル部420には空気F2が流入して、
【0123】
混合流体F3の微細気泡水が混合流路R3で生成されて排出されるノズルハウジング400が図示された。
【0124】
この時、第2噴射管422は図7に図示した通り、第2ノズル部420の外周面に広がって形成された多数の気孔423であり、実際には肉眼で大きさが確認されない微細気孔(pore)で形成される。
【0125】
このような微細気孔で空気F2を押し出すためには非常に強い圧力が必要であり、これが本発明が減速部120と回転ハウジング200を具備した理由の一つである。
【0126】
このように気孔423を通じて噴射されて微細な気流を形成する空気F2は、第1ノズル部410に流れる水F1と互いに混ざりながら微細気泡水F3を形成し、前記微細気泡水F3が形成される位置から混合流路R3が形成される。
【0127】
この時、微細気泡水F3に渦流を形成するために前記混合流路R3に渦流板430を追加で具備することができる。
【0128】
図6に図示された二つの渦流板430は混合流体F3を互いによく混ぜて微細気泡水F3を作るようにし、このように形成された前記微細気泡水F3は第1噴射管412を通じて外部に噴射する。
【0129】
また、前記混合流体F3の微細気泡水は第1噴射管412に結合されたブラシヘッド440を通じて外部に排出され得る。
【0130】
ブラシヘッド440は微細気泡水F3の噴射方向を調節し、微細気泡水F3の洗浄力を利用できる機器に応用されるとさらに真価を発揮することができる。
【0131】
このようなブラシヘッド440は図6に図示した通り、内側には微細気泡水F3が流れるヘッド流路441が形成され、ブラシヘッド440の末端には噴射ホール441aが多数個形成される。
【0132】
また、多数個の噴射ホール441aが位置した部分の中央部には多数個からなるブラシ442が形成されて、使用者は前記ブラシ442とともにブラシヘッド440から噴射された微細気泡水F3を使って洗浄などの作業を遂行できる。
【0133】
ノズルハウジング400の第2実施例は第1流体F1が水で、第2流体F2も水であり、使用目的はキャビテーションを形成してノズルハウジング400の外部に排出させてキャビテーションを利用しようとする用途である。
【0134】
キャビテーションは水の圧力が-1気圧以下に低くなると発生し、その維持時間が極めて短いが高い圧力の水で囲むと維持時間をもう少し長く維持する。
【0135】
このようなキャビテーションF3を作る場合を図9を通じて説明する。
【0136】
図9には、第1吐出管331とつながる第1流路R1を有する第1ノズル部410には水F1が流入し、
【0137】
第2吐出管332とつながる第2流路R2を有する第2ノズル部420にも水F2が流入して、
【0138】
混合流体F3のキャビテーションが生成されて排出されるノズルハウジング400が図示された。
【0139】
この時、第2噴射管422は図9に図示した通り、内側には断面積がさらに狭くなる領域を有するベンチュリ(venturi)チューブ状である一つ以上のベンチュリ吐出路424で形成される。
【0140】
この時、ベンチュリ吐出路424を通る水F2が非常に速く通ると、圧力が特定圧力より低くなるとキャビテーションが形成される。
【0141】
前記水F2の速度を高めるために本発明が減速部120と回転ハウジング200を具備するもう一つの理由である。
【0142】
このように前記ベンチュリ吐出路424を通じて噴射されるキャビテーションF2は、第1ノズル部410に流れる相対的に速度が低い水F1により囲まれながら混合流路R3が始まる位置から混合水であるキャビテーションF3となって排出される。
【0143】
前記キャビテーションF3はキャビテーションF2が大気への直接露出が遮断されることによってその寿命を延長させることができるという効果を保有する。
【0144】
このように前述された構成および実施例を有する本発明に係るノズルハウジング400は、3つ以上の加圧室を有するか3つ以上の独立流路を有するダイヤフラムポンプ1の場合も多様な変形を有し、他の用途で適用することもできることを明らかにする。
【0145】
図面と明細書で最適な実施例が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであって、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである
【符号の説明】
【0146】
1:ダイヤフラムポンプ
100:動力ハウジング 110:動力部
120:減速部 130:動力軸
200:回転ハウジング 210:回転フレーム
211:軸結合ホール 212:ガイドレール
220:支持軸 221:ベアリング
223:ダイヤフラムホルダ
230:離脱防止フレーム 231:差し込み溝
300:ポンプハウジング 310:加圧フレーム
312:加圧室分離壁
320:下部フレーム
320a:第1下部フレーム 320b:第2下部フレーム
321:流入管
321a:第1流入管 321b:第2流入管
322:下部フレーム分離壁
330:上部フレーム 331:第1吐出管
332:第2吐出管 340:分離フレーム
341:第1吸入バルブ 342:第2吸入バルブ
343:第1吐出バルブ 344:第2吐出バルブ
350:ダイヤフラムフレーム
400:ノズルハウジング 410:第1ノズル部
411:第1引き込み管 412:第1噴射管
420:第2ノズル部 421:第2引き込み管
422:第2噴射管 423:気孔
424:ベンチュリ吐出路 430:渦流板
440:ブラシヘッド 441:ヘッド流路
441a:噴射ホール 442:ブラシ
F:共通流入流体
F1:第1流体 F2:第2流体
F3:混合流体 P1:第1加圧室
P2:第2加圧室 P3:第3加圧室
P4:第4加圧室 P5:第5加圧室
R1:第1流路
R2:第2流路 R3:混合流路
D1:第1ダイヤフラム D2:第2ダイヤフラム
D3:第3ダイヤフラム D4:第4ダイヤフラム
D5:第5ダイヤフラム
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の吐出管が備えられ、前記各吐出管から流体を吐出するダイヤフラムポンプにおいて、
回転力を提供する動力ハウジング;前記動力ハウジングを通じて伝達された回転力を直線往復運動に変換させる運動変換部;および前記運動変換部で提供する直線往復運動で流体を流入し吐出するポンプハウジング;で構成され、
前記ポンプハウジングは運動変換部で提供する直線往復運動でポンピングされる第1ダイヤフラムと第2ダイヤフラムを含む複数個のダイヤフラムを有するダイヤフラムフレーム;前記各ダイヤフラムのポンピングにより流体が流入および吐出される第1加圧室と第2加圧室を含んだ複数個の加圧室を有する加圧フレーム;前記各加圧室の流体の出入りを制御する第1吸入バルブと第2吸入バルブを含む複数個の吸入バルブと第1吐出バルブと第2吐出バルブを含む複数個の吐出バルブを有する分離フレーム;および前記複数個の各吐出バルブを通過しながら流体が流入して吐出される第1吐出管と第2吐出管を含む複数個の吐出管を有する上部フレーム;を含んで構成され、
前記ポンプハウジングの内部に第1吸入バルブ、第1加圧室、第1吐出バルブ、第1吐出管につながる第1流路;および
第2吸入バルブ、第2加圧室、第2吐出バルブ、第2吐出管につながる第2流路;を含んで二つ以上の独立した流路が形成されたことを特徴とする、複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項2】
前記動力ハウジングは回転力を提供する動力部;前記動力部の回転トルクを増加させる減速部;および前記減速部を通じて減速された前記動力部の回転を前記運動変換部に提供する動力軸;で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項3】
前記運動変換部は前記動力ハウジングと結合されて回転し、外周面に沿ってガイドレールが屈曲を有して陥没して形成された回転フレーム;および一端には前記ガイドレールに引き込まれるベアリング;が形成され、他端には前記ダイヤフラムと連結される支持軸;で構成され、前記回転フレームが回転すれば前記ベアリングが前記ガイドレールの内部に沿って移動しながら前記支持軸が直線往復運動するようにして前記各ダイヤフラムをポンピングさせる回転ハウジング;であることを特徴とする、請求項1に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項4】
前記回転ハウジングは前記支持軸が貫通される差し込み溝;が形成され、前記支持軸が前記差し込み溝の内側でのみ運動されるようにする離脱防止フレーム;を含むことを特徴とする、請求項3に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項5】
前記複数個の吐出管とつながる複数個のノズル部は一つの外側ノズルと一つ以上の内側ノズルを具備するノズルハウジング;を追加でさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項6】
前記内側ノズルから噴射される流体が外側ノズルの内側に噴射されて前記外側ノズルの内部で移動する流体と混合されて混合流体が作られる混合流路;が前記外側ノズルの内部に形成されることを特徴とする、請求項5に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項7】
前記内側ノズルの噴射管が前記内側ノズルの外周面に沿って形成された多数個の気孔;で構成されたことを特徴とする、請求項5に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項8】
前記内側ノズルの噴射管には断面積がさらに狭くなる領域を有する一つ以上のベンチュリ吐出路;が形成されたことを特徴とする、請求項5に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項9】
前記内側ノズルと前記外側ノズルの間には渦流を形成する一つ以上の渦流板;が追加で含まれることを特徴とする、請求項5に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【請求項10】
前記ノズルハウジングは、前記外側ノズル噴射管と連結されるブラシヘッド;が追加で含まれ、前記ブラシヘッドは流入した混合流体が移動するヘッド流路;が形成され、前記混合流体は前記ヘッド流路に沿って外部に噴射させる噴射ホール;を含むことを特徴とする、請求項5に記載の複数個の吐出管が備えられたダイヤフラムポンプ。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
図1
図2
図3
図4a
図4b
図4c
図5a
図5b
図5c
図6
図7
図8
図9
【国際調査報告】