기초 강좌|정밀펌프기술 2-1. 맥동 맥동이란?

맥동

맥동에 대하여 이해하면, 다이아프램 펌프의 트러블은 격감됩니다.
(그림 1)의 사인곡선이 다이아프램 펌프의 토출 파형인 것은 이미 설명했는데, 그럼 왜 이러한 파형이 되는 것일까요?
다이아프램 펌프의 구동 방식으로는 일반적으로 백 스프링식과 크랭크식이 있는데, 여기에서는 백 스프링식으로 설명하겠습니다.

다이아프램 펌프의 구동원으로는, 일반적으로 모터가 사용됩니다.
모터의 고속 회전을 감속기를 통해 회전축에 전달하고, 편심축과 회전축의 편심 관계를 이용하여 피스톤을 왕복운동시킵니다.

(그림 2)는 회전축의 중심과 편심 캠의 중심이 일치하는, 즉 편심량이 제로인 경우를 나타내고 있습니다. 이 경우, 편심 캠은 피스톤의 운동에 아무 관여를 하지 않아, 피스톤은 전혀 움직이지 않습니다.
이번에는 (그림 3)・(그림 4)와 같이, 회전축의 중심과 편심 캠의 중심이 어긋난 경우를 생각해 봅시다. (ε: 엡실론)

이 경우, 편심 캠의 중심 O은 회전축의 회전에 따라 원주 S상을 움직입니다.
따라서 편심 캠은 크게 흔들리면서 회전하게 됩니다.

(그림 3)과 (그림 4)를 보면, 피스톤은 결과적으로 점 O1에서 점 O
구체적으로는 2×ε, 즉 편심량의 2배만 왕복운동을 하게 됩니다. 예를 들어 편심량이 4mm이면, 왕복운동 거리(스트로크 길이)는 8mm가 됩니다.

여기서 주의하셔야 하는 것은, 점 O이 원주 S상을 이동하기 때문에 스트로크 길이가 0에서 Max.에 이르는 스피드는 일정하지 않다는 점입니다.
이때의 피스톤의 스피드를 그래프로 나타내면 사인곡선이 얻어지는 것입니다.

피스톤의 스피드가 점점 빨라지거나 점점 느려지는 이미지입니다.
따라서, 이 피스톤의 움직임에 따라 액체가 흡인, 토출되는 것이므로 액체의 스피드도 거의 사인곡선 특성을 나타냅니다. (실제로는 액체와 배관 등과의 마찰력에 의해 약간 파형이 무너집니다.)
배관 내나 펌프 내부를 흐르는 액체의 스피드도 빨라졌다 느려졌다를 반복하고 있다는 것입니다.
여기서 한번 더 (그림 5)의 파형을 확인해 주세요.

실선으로 나타낸 곡선은 토출 파형, 점선의 경우는 흡입 파형입니다. 이것이 무엇을 의미하고 있는가 하면, 왕복동 펌프에서는 토출측, 흡입측 모두 사인곡선 특성의 흐름이 발생한다는 것입니다.
또한 이 그래프는, 액체의 토출과 흡입이 교대로 이루어지는 것도 나타내고 있습니다.

实线表示的曲线是吐出波形,虚线表示的曲线是吸入波形。这意味着在往复动作泵上,吐出侧、吸入侧都发生正弦曲线特性的流动。
另外,此曲线也表示液体的吐出和吸入交替进行。

이것이 다이아프램 펌프의 큰 특징인 "맥동"입니다.

TACMINA의 "스무즈플로우펌프"는, 다이아프램 펌프의 과제였던 맥동을 억제하여 연속적 정량 공급을 실현하는 유일한 펌프입니다. 무맥동, 정량, 고정밀의 송액을 실현합니다.
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