Air Diaphragm Pump

컴프레서에서 생산한 압축공기를 동력원으로 사용하는 Air Operated Diaphragm Pump는 전기 모터를 사용하지 않아 화재 및

폭발의 위험에서 안전하게 사용할 수 있습니다.

 

펌프의 기본 형태는 중앙부위에 압축공기를 공급하는 Air Inlet Port가 있고,

아랫쪽에는 흡입구, 윗쪽에는 토출구가 위치 합니다.

압축공기와 이송 유체는 Diaphragm이라는 구부러진 격막을 중심으로

완벽하게 분리되며, 공급된 압축 공기가 Air Chamber에 채워지면, 구부러진

격막이 펴지면서 이송유체에 압력을 전달되고, 위아래에 위치한

Check Valve를 작동시켜 유체를 위로 밀어내게 됩니다.

이때 축으로 연결괸 반대편에서는 반대 현상이 일어나 발생한 (-)압력이

위아래에 위치한 Check Valve를 작동시켜 흡입이 일어나게 됩니다.

 여기까지가 1 Stroke 입니다.

                                                   

한 Stroke가 끝날때 Diaphragm을 지지하고 있는 Washer가 Pilot Valve를

이동시켜, 공기의 흐름을 방향을 전환하는 Major Valve를 움직이고,

이로인해 좌/우의 Fluid Chamber의 역활이 바뀌어 기존 토출하던

Chamber에서 흡입이, 기존 흡입하돈 Chamber에서 토출이 이루집니다.

이렇게 1 Cycle이 완성 됩니다.

                                                    

압축공기가 계속 공급되고, 토출이 열려 있는 경우, 위 Cycle을 무한 반복하며

Pump는 유체를 이송하게 됩니다.

 

Air Operated Diaphragm Pump는 압력차이를 이용하는 펌프로,

최대토출압은 공급되는 공기압력과 같은 1:1 Ratio의 펌프로, 공급되는 압축공기의 압력을 조절하면, 펌프의 속도가 증가 또는

감소하며, 이에따라 토출량이 조절 됩니다.

또한, 유체가 이송될때 토출배관에 있는 밸브를 잠글경우 펌프는 멈추게 됩니다. 이때 압력Gauge의 값은 공급되는 공기압력과

일치합니다.

이를 이용하여 정상 작동중인 펌프를 토출 밸브로 On/Off 제어할수 있으며, 유량제어도 할수 있습니다.

 

단, 흡입을 막을경우 펌프는 멈추지 않고 계속 작동하며, 이는 고장의 원인이 되므로, 절대 금지 합니다.

 

Air Operated Diaphragm Pump는 유체가 없는 상태에서 공회전을 한다 하여 고장나지 않습니다. 단, 과도한 동작으로 인해

부품의 수명이 짧아지고, 압축공기를 낭비하게 되오니, 과도한 공회전 운전을 추천하지는 않습니다.

 

아래 동영상은 ARO Air Operated Diaphragm Pump 홍보영상 및 작동 영상입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

아래 동영상은 Model별 분해조립 동영상입니다.

          1/2" EXP                                                                1" EXP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            2" EXP                                                          3" EXP  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ARO Diaphragm Pump Series별 특징

 

 

용어 설명 

 1. "Unbalanced" Air Valve : ARO Diaphragm Pump 전 기종에 기본 장착된 Air Valve로서 기존 Air Diaphragm Pump의 

             가장 큰 단점이었던 저속운전시 멈춤현상을 해결하기 위한 Air valve 입니다.

             기존의 Air Diaphragm Pump 는 저속운전시 (낮은 압력으로 펌프를 작동 하거나, 토출측의 높은 배압으로 인해

             펌프 작동이 느려지는 경우) 펌프가 작동하지 않고, 공급된 압축공기가 소음기로 빠져 나가는 현상이 빈번하게

             발생 하였습다.

             이는 주밸브(Major Valve)에서 공기를 좌/우 Air Chamber로 분배하는 Spool의 구조가 원통형의 Balanced Air

             Valve를 사용 하는데, 이 Spool이 펌프가 느리게 작동할 경우 같이 느리게 움직이다가 행정의 중간에서 Spool

             양쪽에서 작용하는 압력의 평형(Balanced)이 이루어져 행정 중간에 멈춰서는 현상으로, 이를 해결하디 위해

             작업자들이 공급 압축공기를 뽑았다가 다시 끼는 행동을 반복 하거나, 펌프의 Air Valve 부위를 망치로 내려치는등의

             행동으로 이 평형을 깨주어 펌프가 다시 움직일때 까지 같은 행동을 반복 하였었습니다.

               (혹시 귀사의 펌프에서 이러한 증상이 나타나지 않으시는지요?)

              이를 해결하기 위해 많은 Diaphragm Pump 제조업체는 다양한 해법을 제시 하였습니다. 

              그 한가지는 주밸브 한쪽에 스프링을 넣어 Spool이 중간어 멈추지 않도록 하였으나, 나중에 스프링의 장력이

              약해지거나, 부러져 멈춤현상이 계속 발생 하였습니다.

              다른 한가지는 위 스프링의 기계적인 단점을 보완하기 위하여 스프링 대신에 자석의 반발력을 이용한 펌프로

              이또한 압축공기속에 포함된 유분/수분과 먼지가 결합한 이물질로 인해 자력이 약해져 같은 증상이 반복 되었습니다.

              그리하여 이를 해결하기 어렵다 판단한 다른 업체에서는 망치로 주밸브를 반복적으로 내려쳐서 펌프가 망가지는것을

              막을 목적으로 펌프에 Reset Button을 부작하여 펌프가 멈출경우 펌프를 초기화 할수 있도록 하였습니다.

              그러나 펌프가 항상 작업자 가까이에 있는 상황이 아니어서 이또한 매우 불편하였습니다.

              

              ARO는 1930년 부터 Air Valve를 생산한 경험을 바탕으로 Unbalabced Air Valve를 Air Diaphragm Pump에

              적용하였습니다.

              ARO의 Unbalance Air valve는 기존에 양쪽 단면의 면적이 같아 한쪽으로만 압축공기 압력이 작용하는

              Balanced Air Valve와 달리 양쪽 단면의 면적이 서로 다르고, 단면적이 작은쪽에 항상 압축공기 압력이 가해집니다.

              이럴경우 Spool은 단면적이 넓은쪽으로 움직입니다.

              한 Stroke을 마츨경우 보조밸브(Pilot Valve)의 작용으로 단면적이 넓은쪽으로도 같은 압력의 압축공기가 공급됩니다.

              같은 압력이 작용할때 힘은 단면적의 크기에 따라 커지므로 비록 양쪽에 모두 같은 압력의 압축공기가 공급된다 하여도,

               Spool은 단면적이 작은쪽으로 밀려 갑니다.

               이와같은 원리로 ARO Pump는 스프링이나 자석등의 기계적인 요소를 사용하지 않으므로 오작동 없이 저속운전에서도

               펌프가 멈추지 않고 계속 작동할수 있습니다.

 

2. "Non-Icing" Air Valve - 압축공기를 사용하는 Air Diaphragm Pump는 Motor를 사용하는 펌프가 장기간 사용시 Motor에서

              발생하는 열로인해 장기간 운전이 어려운 점에 비해 사용할수록 펌프가 냉각되어 장기간 사용할수있는 장점이 있습니다.

              그러나, 펌프가 낮은 양정에서 최대 용량의 유체를 이송할 경우 매우 빠른 속도로 펌프가 작동하고, 이때 펌프가

              과냉각되어 펌프가 움직이지 않는 Icing 현상이 발생하기도 하였습니다.

              과거 이러한 현상이 발생할 경우, 뾰족한 해결방안이 없어 Air Unit에 부동액을 공급하거나 펌프에 열선을 감거나,

              스팀을 펌프에 분사하여 펌프가 과냉각되어 멈추지 않도록하여 사용 하였었습니다.

 

              ARO 연구진은 이를 해결하기 위해 펌프가 냉각되는 메카니즘을 연구 하였습니다.

              일반적으로 컴프레서에서 공기를 압축할 경우 압축된 공기는 압축전 공기에 배해 매우 뜨거워 집니다. (보통 최종

              사용처로 공급되는 압축공기는 상온으로 냉각기에서 온도를 낮추어 공급됩니다.)

              Air Diaphragm Pump로 공급된 압축공기는 순간적으로 부피가 늘어나게되는 정반대 현상이 일어나 온도가 낮아집니다.

              (단열팽창시 공급 압축공기의 온도에 비해 배출되는 공기의 온도는 최대 20℃까지 낮아진다고 합니다.)

              기존의 Air Diaphragm Pump의 경우 주밸브(Major Valve)를 통해 압축공기가 공급되고, 주밸브를 통해 소음기

              방향으로 압축공기를 배출 합니다. 이경우 Spool은 공급되는 따뜻한 공기와 배출되는 차가운 공기가 차례로 접촉하며

              Spool이 냉각되고, 여기에 공급되는 압축공기의 수분이 붇어 결로가 형성됩니다.

              연속작업시 Air Valve는 점점더 냉각되어 이슬이 성에가 되고, 성에가 얼음이 되어 결국 Spool의 움직임을

              방해하게 되버 펌프의 동작을 멈추게 만듭니다. 이를 Icing 현상이랍 합니다. 이 Icing현상은 Air Valve를 통과하는

              압축공기의 양이 많으면 많을수록 더욱더 심각하게 발생합니다. (2", 3" 펌프에서 더욱 심각하게 발생합니다.)

              ARO는 배출되는 차가운 공기가 주밸브(Major Vale)를 지나지 않고 바로 소음기로 우회하는 Qoick Dump Air Valve를

              개발하고, 이를 EXPert Series Pump에 적용 하였습니다. (이는 미국내 특허를 확드한 기술입니다)

  

 

                      

 

 

 

     1/4", 3/8" 및 1/2" 토출배관을 가지는 소형펌프로 Unbalanced Air Valve를 기본으로 장착하여 최고의 내구성및 신뢰성이

     필요한 기계제작업체(OEM)와 일반 산업용으로 적합합니다.

 

 

 

 

     1", 1-1/2", 2" 및 3" 토출배관을 가지는 펌프로 Unbalanced Air Valve를 기본으로 장착한 산업용 등급입니다. 

 

 

 

 

     1", 1-1/2", 2" 및 3" 토출배관을 가지는 펌프로 Unbalanced Air Valve와 Non-Icing Valve가 동시 장착된 전문가용으로

     최적의 에너지 효율성과 다운타임(Downtime, 펌프의 고장, 수리등으로 인한 작업손실비용)을 최소화하는 솔루션을 제공합니다.