소개
수백 년 동안 투수 펌프는 사람들이 상대적으로 적은 노력으로 지하 우물에서 물을 추출 할 수있게 해주었습니다 (하천에서 양동이를 운반하는 것과 비교할 때). 비용 (산에서 녹는 얼음을 전환하기 위해 수로를 건설하는 것과 비교) 및 오염 위험 (로프와 양동이를 담그는 열린 우물과 비교) 체계). 피처 펌프 시스템은 일련의 특수 피스톤을 사용하여 대기의 자연 압력이 파이프를 통해 물을 밀어 올리도록하는 진공을 생성합니다.
메커니즘: 다운 스윙
피처 펌프를 작동하려면 사용자가 긴 핸들을 위아래로 반복해서 밀어야합니다. 핸들은 중앙에 구멍이 있고 힌지로 부착 된 금속 플랩이있는 특수 피스톤에 연결됩니다 (그림 1). 핸들이 올라가면 피스톤이 가장 낮은 위치에 있습니다. 핸들을 아래로 당기면 피스톤이 가장 높은 위치로 올라갑니다.
파이프에 물이없는 경우 핸들을 아래로 당기면 피스톤이 올라가 파이프의 총 부피가 증가하고 압력이 약간 떨어집니다. 이 압력을 균일화하기 위해 표면의 공기가 피스톤의 구멍을 통해 파이프로 흐르기 시작합니다. 이 공기 흐름은 금속 플랩을 잡고 구멍 위로 밀어 피스톤을 밀봉합니다.
피스톤과 파이프 바닥 사이에는 구멍과 힌지 금속 플랩이있는 고정식 밀봉 금속판이 있습니다 (그림 1). 피스톤이 계속 위로 올라감에 따라 플레이트와 피스톤 사이의 부피가 계속 증가하여 공간 내부의 압력이 감소합니다.
모든 투수 펌프에는 표면에서 우물까지 이어지는 작은 수동 튜브가 포함되어 있습니다. 이것은 우물을 지구 대기에 노출시켜 압력을 가하기 위해 수행됩니다. 플레이트와 피스톤 사이의 압력이 감소하면 대기의 공기가 튜브로 밀려 들어가 우물물에 밀려 압력을 균등하게 만듭니다. 튜브의이 하향 압력은 물을 파이프로 밀어 넣어 물과 금속판 사이의 부피를 줄여 압력을 증가시킵니다. 이 압력은 플레이트 피스톤 공간의 압력을 균등화하기 위해 공기가 유입 될 때 플랩을 강제로 엽니 다. 이 시점에서 핸들은 가장 높은 위치에 있습니다.
메커니즘: 업 스윙
핸들을 위로 밀면 피스톤이 아래로 이동하여 챔버 내부의 압력이 증가합니다. 압력을 균등화하기 위해 공기가 금속판을 통해 아래로 흘러 플랩이 닫힙니다. 닫히면 판과 우물 사이의 압력이 제자리에 고정되어 파이프 내부의 현재 높이에 물이 매달려 있습니다.
피스톤이 아래로 이동하고 플레이트가 밀봉되면 피스톤 사이의 압력이 증가합니다. 이렇게하면 피스톤의 금속 플랩이 열리고 압력이 대기와 균등 해집니다. 피스톤이 다시 상승하면 대기압 이하의 조건으로 압력이 감소하고 튜브의 공기가 물을 더 많이 밀어 올릴 수 있습니다.
메커니즘: 물 붓기
몇 번의 위아래 스윙 사이클 후에 파이프의 물이 마침내 고정판에 도달합니다. 이런 일이 발생하면 "업"스윙은 플레이트의 구멍을 통해 물을 끌어옵니다. 상승하는 동안 압력이 떨어지면 금속 플랩이 빠르게 닫히고 물을 가둘 때까지 물이 구멍을 통해 다시 흐르게됩니다.
피스톤이이 갇힌 물의 표면을 아래로 누르면 물이 가장 낮은 위치에 도달 할 때까지 피스톤의 구멍을 통해 챔버 상단으로 흘러 들어갑니다. 다음 "다운"스윙은 피스톤의 금속 플랩이 닫히게하고 피스톤은 물을 위로 들어 올려 수도꼭지에서 빼냅니다.
