정량 펌프란?
정량펌프는 정해진 일정량의 액체를 반복적으로 이송하는 기기입니다.
약액 등의 정확한 주입에 적합합니다. 약액 등을 이송하는 정량 펌프는 내식성이 요구되기 때문에 내식성이 우수한 재질로 구성됩니다. 구동원으로는 전기나 압축공기를 사용하는 경우가 일반적입니다.
정량 펌프의 사용 용도
정량펌프는 액체를 정량적으로 추출하기 위해 사용합니다. 다음은 정량펌프의 사용 용도의 일례입니다.
- 의약품 및 화학제품 제조 라인
- 농업 및 축산업 등에서의 약액 주입 및 멸균 처리용
- 정수장의 살균 약액 첨가용
- 폐수처리장의 중화처리용
주로 산업에서 제조 공정의 일부에 사용됩니다. 정수장, 폐수처리장 등 인프라 시설에서도 널리 사용되는 장비입니다.
의료분야의 정량펌프는 오차가 인명과 직결되기 때문에 정밀한 액량 제어가 요구됩니다.
정량펌프의 원리
정량펌프는 크게 왕복기구와 회전기구로 나뉩니다.
왕복기구는 피스톤을 왕복시켜 액체를 이송하는 구조입니다. 피스톤의 부피만큼 액체를 이송할 수 있습니다. 높은 압력으로 액체를 이송할 수 있는 장점이 있습니다.
회전기구는 임펠러 등을 회전시켜 액체를 이송하는 구조입니다. 베인과 케이싱의 부피만큼 액체를 이송할 수 있습니다. 구조가 간단하고 다양한 액체에 대응할 수 있습니다.
정량 펌프의 종류
정량 펌프에는 다양한 종류의 펌프가 사용됩니다.
1. 플런저 펌프
왕복 펌프의 일종으로, 막대 모양의 피스톤인 플런저가 왕복 운동하는 펌프입니다. 연속적이고 고압으로 정량적으로 액체를 이송할 수 있습니다.
2. 피스톤 펌프
왕복펌프의 일종으로 피스톤의 왕복운동으로 액체를 이송하는 펌프입니다. 송액에 따른 씰과 밸브가 피스톤 측에 사용되는 것이 특징입니다. 고압으로 사용할 수 있고 효율이 좋은 장점이 있습니다.
3. 다이어프램 펌프
왕복 펌프의 일종으로 수지 등의 탄성막에 의한 왕복운동으로 액체를 이송하는 펌프입니다. 실링이 없는 것이 특징이며, 약액 이송 용도로 많이 사용됩니다.
맥동이 발생한다는 단점이 있으며, 다이어프램 작동 시에만 유량이 발생합니다. 순간적으로 큰 유량이 나오는 경우, 피크 유량에 맞게 배관 직경을 크게 해야 합니다. 에어챔버나 어큐뮬레이터를 펌프 하류에 도입하거나 위상을 달리하여 여러 대를 병렬로 설치하여 맥동을 상쇄합니다.
스트로크 폭과 횟수를 변경하여 유량을 조정합니다. 구동원은 다양하지만 주로 모터 구동과 전자기식(솔레노이드식)이 사용됩니다. 전자는 인버터, 후자는 전자제어에 의해 스트로크 수를 변경합니다.
압전소자(피에조 소자)를 이용한 초소형 다이어프램 펌프는 마이크로 펌프라고 합니다. 수 μL/min과 같은 미세한 유량을 처리할 수 있습니다.
4. 스크류 펌프
회전펌프의 일종으로 펌프 내부에서 나사형 로터를 회전시켜 액체를 이송하는 펌프입니다. 맥동이 매우 작은 것이 특징입니다.
5. 기어 펌프
두 개의 기어가 맞물려 기어와 케이싱의 부피만큼 액체를 이송하는 펌프입니다. 유량이 어느 정도 클 때는 맥동이 적은 것이 특징입니다. 유량을 줄이고 회전수를 낮추면 맥동이 나타납니다. 회전수를 인버터 제어로 조정하여 유량을 조절합니다.
6. 베인 펌프
회전 펌프의 일종으로, 임펠러 모양의 베인과 케이싱의 부피만큼 액체를 이송하는 펌프입니다. 베인은 펌프의 중심에서 약간 벗어난 위치에 설치됩니다.
7. 튜브 펌프
회전하는 로터에 장착된 여러 개의 롤러에 의해 튜브 내의 액체를 연속적으로 밀어내는 펌프입니다. 정량성이 높고 메커니즘이 간단하여 분석기기의 송액이나 약액 첨가에 사용됩니다.
수 μL/min 정도의 소량의 약액을 이송할 수 있습니다. 롤러의 회전수를 인버터로 제어하여 유량을 조절합니다.
8. 주사기 펌프
주사기의 주사기를 일정한 속도로 밀어 넣는 방식의 펌프로, 전혀 맥동 없이 미세한 유량 공급이 가능합니다. 단, 일괄 처리로 연속 공급은 불가능합니다. 의료용 등에 사용됩니다.