스프레이 병은 매우 유용한 유형의 기계이며 기본적인 배관 원리를 잘 보여줍니다. 스프레이 병 헤드는 몇 개의 부품으로 구성됩니다. 작은 펌프 를 작동 시키는 방아쇠 레버 가 있습니다 . 이 펌프는 저장소 바닥에서 세척액을 끌어 오는 플라스틱 튜브에 부착되어 있습니다. 펌프는 이 액체를 좁은 배럴 아래로 밀어내고 총구의 작은 구멍을 나갑니다. 구멍 또는 노즐 은 흐르는 액체를 집중시켜 농축된 흐름을 형성하는 역할을 합니다.
이 디자인에서 유일하게 복잡한 요소는 유체 펌프이며, 그것은 제공되는 만큼 간단합니다. 주요 움직이는 요소는 실린더 내부에 수용된 피스톤입니다. 실린더 내부에는 작은 스프링이 있습니다. 펌프를 작동하려면 방아쇠를 뒤로 당기고 피스톤을 실린더로 밀어 넣습니다. 움직이는 피스톤은 스프링을 압축하므로 방아쇠를 놓으면 피스톤이 실린더 밖으로 밀려납니다. 피스톤이 실린더로 들어갔다가 다시 나가는 두 스트로크는 전체 펌프 사이클을 구성합니다.
피스톤이 밀어 넣는 다운 스트로크는 실린더 영역을 축소하여 유체를 펌프 밖으로 밀어냅니다. 피스톤을 뒤로 밀어내는 스프링이 실린더 영역을 확장하여 유체를 펌프로 빨아들이는 업스트로크. 스프레이 병에서 아래의 저장소에서 세척액을 빨아들여 위의 배럴을 통해 강제로 빼내야 합니다. 배럴을 통해 모든 유체를 이동시키기 위해 펌프는 유체를 강제로 위로 밀어 올려야 합니다. 유체를 저장소로 다시 밀어넣을 수는 없습니다. 즉, 유체는 펌프를 통해 한 방향으로만 이동해야 합니다.
이를 가능하게 하는 장치를 단방향 밸브 라고 합니다 . 스프레이 병에는 펌핑 시스템에 두 개의 단방향 밸브가 있습니다. 하나는 펌프와 저장소 사이, 다른 하나는 펌프와 노즐 사이입니다. 일반적으로 펌프와 저장소 사이의 밸브는 작은 씰 내부에 깔끔하게 안착되는 작은 고무 볼로 구성됩니다.. 씰의 측면은 공이 떨어지지 않도록 각이져 있습니다. 디자인에 따라 중력이나 작은 스프링이 이 볼을 씰에 고정하여 펌핑하지 않을 때 물 통로를 차단합니다. 피스톤이 움직일 때(방아쇠를 놓을 때) 실린더의 팽창 영역은 아래의 유체를 빨아들여 볼을 실에서 위로 당깁니다. 볼이 들어 올려지기 때문에 액체가 저장소에서 자유롭게 흐를 수 있습니다. 그러나 방아쇠를 당기면 움직이는 유체의 바깥쪽 힘이 볼을 씰 안으로 밀어 넣어 저장소로 가는 통로를 차단합니다. 결과적으로, 가압된 유체는 배럴 안으로만 밀려납니다.
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위의 스프레이 메커니즘에서 펌프와 노즐 사이의 일방향 밸브는 배럴의 끝 부분에 맞는 일종의 컵입니다. 업스트로크에서 펌프의 내부 압력이 컵을 배럴 쪽으로 당기므로 공기가 노즐을 통해 유입될 수 없습니다. 다운 스트로크에서 밀어내는 유체는 컵을 배럴에서 약간 들어 올려 노즐을 통해 흐릅니다. 이 두 번째 단방향 밸브가 없으면 흡입이 없기 때문에 펌프 시스템은 저장소에서 유체를 끌어올 수 없습니다(공기 압력 저하 없음). 업스트로크는 펌프의 공기압을 낮추지 않습니다. 그 압력을 유지하기 위해 더 많은 공기를 끌어들일 뿐입니다.
이 밸브는 차단 시스템으로도 작동합니다. 노즐 부분을 조이면 밸브 컵이 배럴에 단단히 밀착되어 액체가 밖으로 나올 수 없습니다. 노즐 조각을 풀면 밸브 컵이 앞뒤로 움직일 수 있는 충분한 공간이 있습니다.
스프레이 병을 처음 사용하는 경우에는 방아쇠를 두 번 눌러 세척액을 분사해야 합니다. 이 지연의 원인은 두 가지입니다.
- 펌핑을 시작하기 전에 건은 상향 행정이 아닌 하향 행정으로 설정됩니다(피스톤이 실린더 외부에 있음). 먼저 방아쇠를 뒤로 당기고 피스톤을 밀어 넣으면 펌핑할 액체가 없습니다. 실린더 챔버에는 공기만 있습니다. 피스톤은 저장소에서 유체를 흡입하기 위해 밖으로 미끄러져 나와야 합니다.
- 이 첫 번째 업스트로크에서 펌프는 저장소에서 세척액을 빨아들이기 시작합니다. 그러나 저수지로 이어지는 플라스틱 튜브에 있는 공기도 빨아들입니다. 세척액 분사를 시작하기 전에 펌프 메커니즘을 통해 이 공기를 구동해야 합니다. 이것은 몇 번의 다운 스트로크와 업 스트로크가 필요할 수 있습니다.
왕복 피스톤 펌프 라고 하는 이 간단한 펌프 디자인 은 다양한 작업에 사용됩니다. 물, 공기 및 기타 많은 유체를 가압하는 것 외에도 이 디자인은 지하에서 물과 기름 을 추출할 수도 있습니다 . 우리 몸에는 왕복 펌프가 내장되어 있습니다. 심장은 팽창하여 한 방향 밸브를 통해 저압 혈액을 끌어들이고 수축하여 다른 단방향 밸브를 통해 고압 혈액을 강제로 다시 몸으로 보냅니다. 일반 스프레이 병을 작동시키는 동일한 기본 메커니즘이 당신의 생명을 유지하는 역할도 합니다!
