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매 작동주기마다 일정한 양의 유체를 끌어올리는 양변위 펌프는 크게 왕복형과 회전형의 2가지 종류로 나누어진다.

왕복형 펌프에는 피스톤형·플런저형·격막형이 있으며, 회전형 펌프에는 톱니바퀴형·로브형·나사형·날개형·캠형이 있다. 피스톤 펌프에서는 실린더 내부에서 피스톤이 왕복운동을 하는 반면 플런저 펌프에서는 플런저가 움직인다. 그리고 플런저 펌프에서는 플런저가 고정된 충전밀봉장치를 통해 유체 속으로 밀려 움직이는 반면, 피스톤 펌프에서는 충전밀봉장치가 실린더 밖에서 유체를 밀어내는 피스톤에 달려 있다.

피스톤이 밖으로 움직이면서 실린더 바깥쪽으로 이동하면 실린더 내의 유효용적이 증가해 유체가 한 방향으로만 흐를 수 있는 입구 밸브를 통해서 들어가고, 그후 다시 피스톤이 안으로 이동하면 실린더 내의 유효용적이 감소하고 유압이 증가해 유체가 출구 밸브를 통해 밀려나간다. 압송속도는 피스톤의 방향을 바꾸는 점에서 0이며 피스톤의 행정이 절반에 왔을 때 최대가 된다.

피스톤 펌프의 전체적인 압송속도는 피스톤 로드의 왕복운동속도나 피스톤의 행정길이를 바꾸어 변화시킬 수 있다.

피스톤은 증기압·공기압·유압으로 직접 움직이거나, 기계적 연동장치나 캠(전동바퀴의 회전운동을 피스톤 로드의 왕복운동으로 바꿈)에 의해 움직인다. 피스톤 펌프와 플런저 펌프는 고가이지만 신뢰성과 내구성이 뛰어나다. 피스톤 펌프는 수리나 교환을 하지 않고도 100년 이상 작동해 온 것으로 알려졌다.

격막 펌프의 작동원리는 피스톤을 진동하는 유연성 격막으로 대체한 것을 제외하면 피스톤 펌프와 비슷하다.

이 격막은 피스톤 펌프에서 압송하는 유체와 피스톤 패킹이 접촉하는 단점을 극복할 수 있다. 피스톤 펌프와 마찬가지로 유체는 역류방지 밸브를 통해 펌프 속을 오르내린다. 격막은 피스톤(직접 격막에 붙어 있음)이나 압축공기 또는 기름 등의 유체에 의해 기계적으로 작동된다. 격막 펌프는 압송할 물체를 진동시켜 내보내기 때문에 고체 입자가 섞인 유체, 고가이거나 유독성 또는 부식성이 있는 화합물처럼 패킹을 통한 누출이 없어야 하는 유체를 압송할 때 유용하다.

또한 대부분은 작동 도중 압송률의 변화가 가능하다.

그림1은 가장 일반적인 기어 펌프를 보여주고 있다.

한쪽의 기어는 구동되고 다른쪽은 구동 기어의 움직임을 따라 움직인다. 회전하는 기어에서 맞물리지 않는 부분이 만들어낸 부분진공은 유체를 펌프 안으로 끌어들인 후 회전 기어의 톱니와 고정된 케이싱 사이에 있는 펌프의 다른쪽으로 전달하며, 회전 기어가 서로 맞물리면 압력이 증가하여 유체를 출구방향으로 방출한다. 기어 펌프는 기어가 회전하는 방향에 따라서 유체의 배출방향도 변화한다.

그림2는 내접 기어 펌프를 보여준다. 구동 기어는 톱니가 안쪽으로 깎인 회전자인데, 회전축의 중심이 구동 기어와 다른 유동 기어의 바깥쪽으로 돌출한 톱니와 맞물려 돌아간다. 고정 케이싱 가운데 초승달 모양의 부분은 유동 기어와 회전자 사이의 유체흐름을 나눈다. 기어 펌프는 증기나 기체를 지닌 액체를 압송할 수 있는데, 내부의 가동부가 매끄럽게 움직이도록 압송되는 액체에 의존하고 있기 때문에 기체를 압송하는 데는 적당하지 않다. 또 정해진 회전자의 속도로 거의 진동하지 않는 일정한 양의 유체를 공급할 수 있다.

침식이나 부식작용은 누출되는 유체의 양을 증가시킨다. 기어 펌프는 먼지 같은 외부 이물질로 인해 고장나기 때문에 고체 입자를 포함한 유체를 압송하는 데 적합하지 않지만 역류방지 밸브가 필요없어 점성이 매우 큰 액체를 압송할 수 있다.

나사 펌프는 입구에서 생긴 공동(空洞)이 나선형 회전자가 회전할 때 출구 쪽으로 이동할 수 있도록 만들어진 케이싱 안에서 회전한다. 공동이 생기면 그 안의 부분진공에 의해 유체가 펌프 안으로 빨려들어간다. 그후 이 유체는 전진하는 공동 안쪽으로 이동한다.

고정 케이싱의 모양은 펌프의 방출구에서 공동이 소멸해서 증가한 압력이 유체를 출구 방향으로 밀어내도록 만들어졌다. 나사 펌프는 증기나 고체 입자를 포함한 유체를 압송할 수 있으며, 거의 진동성이 없게 유체를 배출시킨다. 또 입구와 출구에 역류방지 밸브가 필요없기 때문에 점성이 큰 유체를 압송할 때 사용한다. 나사 펌프는 부피가 크고 무겁고 비싸지만, 견고하고 쉽게 닳지 않아서 수명이 매우 길다.

그림3은 날개 펌프를 보여준다.

직4각형의 날개는 회전자의 곡면을 따라 규칙적인 간격으로 꽂혀 있는데, 각 날개는 홈에서 자유롭게 이동할 수 있어 회전할 때 생긴 원심력이 날개를 바깥쪽으로 움직여서 고정 케이싱에 부딪치게 하여 밀봉(密封)을 형성한다. 회전자가 돌면 펌프의 흡입구 쪽에 부분진공이 생겨 유체를 빨아들이며, 그후 이 유체는 회전자와 고정 케이스 사이의 공간을 지나 반대쪽으로 전달된다. 방출구에서 유용용적의 감소로 인한 압력의 증가가 유체를 출구 방향으로 밀어내는데, 압송물은 회전자의 편심도를 바꾸면 변화한다.

날개 펌프는 입구와 출구에 역류방지 밸브가 필요없기 때문에 증기나 기체가 섞인 액체를 압송할 수 있지만, 고체 입자를 포함한 유체에는 적당하지 않다. 날개형 압축기는 기체를 압송할 때 사용한다. 날개 펌프는 일정한 회전자의 속도로 일정한 양을 거의 진동성 없이 배출시킨다.

날개 펌프는 견고하며 날개를 쉽게 교체할 수 있고, 마모에 대해 자동보정되기 때문에 압송능력은 날개가 심하게 닳기 전까지 영향을 받지 않는다.