KR100269651B1

KR100269651B1 - 소음억제장치용 웨스코 펌프

Info

Publication number: KR100269651B1
Application number: KR1019950018101A
Authority: KR
Inventors: 모도야 이또오; 다까히꼬 가또오; 미노루 야스다
Original assignee: 오카메 히로무; 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 2000-11-01
Also published as: EP0690233B1; JP3463356B2; US5716191A; EP0909897A1; HU218455B; EP0690233A1; DE69523642D1; JPH0814184A; DE69523642T2; DE69515564T2; HU9501782D0; HUT75000A; EP0909897B1; DE69515564D1; KR960001497A

Abstract

웨스코 펌프에 있어서 유체가 펌프유로의 종단부에 충돌함에 따라서 발생하는 소음을 저하하는 것을 목적으로 하고 있으며, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17) 및 케이싱 커버(19)에 펌프유로(31)를 형성하도록 설치된 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)가 임펠러(20)의 회전방향에 대하여 블레이드 부품(27)의 피치의 1/2을 차이지게 하고 있으므로 고압유체가 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)에 충돌하는 타이밍이 차이져서 충돌음이 저하된다.

Description

소음억제장치용 웨스코 펌프

제1도는 본 발명의 실시예 1을 나타낸 웨스코 펌프의 시일부분의 종단측면도.

제2도는 케이싱 커버를 떼어내고 나타낸 케이싱 본체의 시일부의 사시도.

제3도는 웨스코 펌프의 횡단면도.

제4(a)도는 케이싱 본체의 사시도, 제4(b)도는 케이싱 커버의 사시도.

제5도는 웨스코 펌프 전체구성을 나타낸 종단정면도.

제6도는 연료펌프전체를 나타낸 종단정면도.

제7도는 이동량과 소음과의 관계를 나타낸 실험결과도.

제8도는 본 발명의 실시예 2를 나타낸 제1도 상당도.

제9도는 케이싱 본체의 횡단면도.

제10도는 본 발명의 실시예 3을 나타낸 제1도 상당도.

제11도는 발명의 실시예 4를 나타낸 제2도 상당도.

제12도는 종래예를 나타낸 웨스코 펌프의 부분종단면도.

제13도는 임펠러의 부분사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

16 : 원형주벽부 17 : 측벽부

18 : 케이싱 본체 19 : 케이싱 커버

20 : 임펠러(impeller) 21 : 케이싱

25 : 블레이드 부품 26 : 블레이드 홈

27 : 격벽 29 : 흡입구

30 : 배출구 32, 33 : 홈

34 : 레이디얼 시일(radial seal) 35, 36 : 액시얼시일

37~39 : 연장홈

본 발명은 케이싱 내에서 고압유체가 펌프유로종단부에 충돌할때에 발생하는 소음의 저감화를 도모한 웨스코 펌프(westco pump)에 관한 것이다.

종래의 일반적인 웨스코 펌프에 있어서 그 임펠러(1)는 제13(a)도 및 제13(b)도에 나타낸 바와 같이 외주부에 케이싱(2) 내의 펌프유로(pump channel)(3)에 돌출하는 다수의 블레이드 부품(4)을 형성함과 동시에 각 블레이드 부품(4) 사이의 펌프홈(5)을 격벽(6)에 의하여 2분할하는 구성으로 되어 있다.

이 임펠러(1)를 케이싱(2) 내에서 회전시키면, 도면에 없는 흡입구에서 펌프유로(3) 내로 흡입된 유체가 펌프홈(5) 내에서 화살표(A) 방향으로 흘러서 블레이드 부품(4)으로부터 운동에너지를 받아 펌프유로(3)에 송출되어 도면에 나타나지 않은 배출구로 향하여 흐르는 주류와 합류한다. 이때, 펌프홈(5)에서 펌프유로(3)를 흐르는 주류의 압력이 상승한다.

이와같이 하여 압력상승하면서 펌프유로(3)내를 도면에 없는 배출구로 향하여 흐르는 유체는 최종적으로 펌프유로(3)의 종단부에 충돌하여 방향 전환하면서 배출구에서 배출된다.

상기 구성의 웨스코 펌프에서는 격벽(6)의 양측의 동일위치에 블레이드 부품(4)이 존재하는 형태로 되어 있으므로 격벽(6)의 양측의 블레이드 부품(4)이 동시에 펌프유로(3)의 종단부를 통과한다. 이 때문에, 격벽(6)의 양측의 펌프홈(5)으로부터 송출되는 유체가 동시에 펌프유로(3)의 종단부에 충돌하도록 되므로, 이 유체의 충돌에 의한 소음이 커지게 되는 결점이 있었다.

웨스코 펌프는 배출량은 적지만 점성이 낮은 유체에 대하여도 상당히 높은 배출압력을 얻을 수 있기 때문에, 근년에 와서는 예컨데, 자동차의 연료펌프로서 사용되고 있다. 그러나, 특히 승용자동차에서는 차내의 정음화(靜音化)의 요구가 높기 때문에, 상술한 바와같은 소음을 발생하는 웨스코 펌프는 바람직하지 않고, 저소음화가 절실하게 요망되고 있다.

본 발명은 상기한 사정에 비추어서 이루어진 것으로, 그 목적하는 바는 저소음화를 도모할 수 있는 웨스코 펌프를 제공함에 있다.

본 발명의 웨스코 펌프에서는 흡입구와 배출구 사이를 밀봉하기 위하여 원형 주벽부의 내주면에는 레이디얼 시일부(radial seal)가 설치됨과 동시에, 양측벽부의 내면에는 액시얼 시일부(axial seal)가 설치되어 있다. 그리고, 레이디얼 시일부와 임펠러 사이에는 극히 약간의 틈새(레이디얼 틈새)가 설치돼있고, 액시얼 시일부와 임펠러 사이에도 극히 약간의 틈새(액시얼 틈새)가 설치되어 있다. 그리고, 일반적으로는 레이디얼 틈새(Rc) 편이 액시얼 틈새(Ac) 보다도 크게(Rc 〉Ac) 설치되었으나, 반대로 레이디얼 틈새(Rc) 편이 액시얼 틈새(Ac) 보다도 작게 (Rc 〈Ac) 설정되는 경우도 있다.

Rc 〉Ac로 설정된 웨스코 펌프에서는 임펠러의 격벽의 양측의 펌프홈으로부터 송출된 유체가 펌프유로의 종단부 중에서 양측벽부의 종단부에 동시에 충돌하는 것이 소음의 주된 발생원인이며 Rc〈 Ac로 설정된 웨스코 펌프에서는 임펠러 격벽의 양측의 펌프홈에서 송출된 유체가 펌프유로의 종단부 중에서 원형주벽부의 종단부에 동시에 충돌하는 것이 소음의 주된 발생원인이 된다.

따라서, 본 발명에 따르면, Rc 〉Ac로 설정된 웨스코 펌프에 있어서, 양측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부를 양측벽부에서 원주방향으로 차이졌음에 따라(주된 소음의 발생원인인) 양측벽부의 펌프유로 종단부에의 유체의 충돌 타이밍이 양측벽부에서 차이지므로, 소음이 저감된다.

바람직하기로는, 배출구를 양측벽부 중 한쪽측 벽부에 설치하였을 경우에 한쪽 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부가 다른쪽 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부에 대하여 임펠러의 회전방향으로 차이지게 하였음에 따라 펌프유로의 종단부에 이르른 유체가 원활하게 배출되도록 되므로, 임펠러를 추력(thrust) 방향으로 가압하여 임펠러나 측벽부 내면의 이상마모를 일으키는 등의 염려는 없다.

또한, Rc〈 Ac로 설정된 웨스코 펌프에 있어서 원형주벽부의 내주면에 형성된 펌프유로의 종단부를 임펠러의 격벽의 양측에서 원주방향으로 차이지게 하였음에 따라(주된 소음의 발생원인인) 원형 주벽부의 펌프유로 종단부에의 유체의 충돌 타이밍이 격벽의 양측에서 차이짐으로 소음이 저감된다.

또한, 펌프유로의 개시단부도 원주방향으로 차이지게 함에 따라 펌프유로의 종단부에서 시일부를 거쳐 개시단부로 누출된 고압유체가 개시단부에서 급격하게 압력저하 하는 타이밍이 축방향 양측에서 차이지게 됨으로, 개시단부 측에서 발생하는 소음을 저감화할 수 있다.

또한, 펌프유로의 단부의 상이(shift amount)를 블레이드 부품의 피치와 반분으로 함에 따라, 보다 한층 소음을 절감할 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명을 자동차용의 연료펌프에 적용한 실시예 1에 대하여 제1도~제7도를 참조하여 설명한다. 이 연료펌프는 제6도에 나타낸 바와 같이, 펌프부(11)와 이 펌프부(11)를 구동하는 모터부(12)로 구성되어 있고, 이 모터(12)는 브러시달린 직류모터로 되어 있고, 원통형상의 하우징(13) 내에는 영구자석(14)을 원통형상으로 배치되어 있고, 이 영구자석(14)의 내주측에 동심형상으로 회전자(15)가 배치되어 있다.

한편, 펌프부(11)는 웨스코 펌프로 되었고, 제5도에서도 나타낸 바와 같이, 원형 내주면을 지닌 원형주벽부(16)와, 이 원형주벽부(16)의 한쪽 측면을 폐쇄하는 측벽부(17)를 일체로 구비한 케이싱 본체(18), 원형주벽부(16)의 다른쪽 측면을 폐쇄하기 위한 측벽부로서의 케이싱 커버(19) 및 임펠러(20)로 구성되어 있다.

그 중에서, 케이싱 본체(18) 및 케이싱 커버(19)는, 예컨데 알루미늄의 다이 캐스팅 성형에 의하여 형성되어 있다. 그리고, 케이싱 본체(18)는 하우징(13)의 일단부에 압입고정되어 있는 반면, 케이싱 커버(19)는 케이싱 본체(18)에 덮어씌운 상태에서 하우징(13)의 일단에 크리핑(crimping)으로 고정되어 있고, 이들은 케이싱 본체(18)와 케이싱 커버(19)로 구성된 밀폐된 하나의 케이싱(21)을 구성한다. 이 경우, 펌프부(11)의 구동축인 회전자(15)의 축(22)은, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 중심에 끼워 장착된 베어링(23)에서 회전할 수 있도록 삽통지지됨으로써, 케이싱 커버(19)의 중심에 고정된 드러스트 베어링(24)에 의하여 드러스트하중(thrust load)을 받을수 있도록 되어 있다.

임펠러(20)는, 예컨데 유리섬유의 페놀수지나 PPS에 의하여 일체로 성형되어 있으며, 그 외주부에는 다수의 블레이드 부품(25)이 원주방향에 따라서 일정 간격으로 돌출설치되어 있고, 각 블레이드 부품(25)의 블레이드 홈(26)(제1도, 제3도 참조)을 축방향으로 2분할하는 격벽(27)이 돌출 설치되어 있다. 더욱이, 격벽(27)의 양측에 돌출하는 블레이트 부품(25)은 동일위치에 존재하는 형태로 되어 있다. 이 임펠러(20)는 케이싱(21)내에 회전할 수 있도록 수납되어 있고, 그 중심에 형성된 대략 D 자형의 끼워맞춤 구멍(28)(제3도 참조)이 회전축으로서의 축(22)의 D 커트부(22a)에 축방향으로 슬라이딩할 수 있도록 끼워맞춤되어 있다.

이에 따라, 임펠러(20)는 축(22)과 일체적으로 회전하지만 축(22)에 대하여는 축방향으로 이동할 수 있도록 된다.

그런데, 케이싱 커버(19)에는 연료탱크(도면에 없음)와 연통하는 흡입구(29)가 형성되어 있다. 한편, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)에는 흡입구(29)의 근방에 위치하여 주입기(도면에 없음)와 연통하는 배출구(30)(제1도 참조)가 형성되어 있다. 그리고, 케이싱(21)의 내주부에는 흡입구(29)와 배출구(30)를 연결하는 펌프유로(31)가 형성되어 있고, 이 펌프유로(31)내에 임펠러(20)의 블레이드 부품(25)이 돌출하고 있다. 이하, 펌프유로(31)의 양단부중에서 흡입구(29) 측의 단부를 “개시단부”(starting end)라 칭하고, 배출구(30)측의 단부를 “종단부”(finishing end)라 호칭하기로 한다.

그런데, 펌프유로(31)중에서, 블레이드 부품(25)의 외주측 부분은, 제3도에서 나타낸 바와같이, 케이싱 본체(18)의 원형주벽부(16)의 안지름 치수를 임펠러(20)의 바깥 지름 치수보다도 크게 형성함으로서 이루어져 있으며, 블레이드 부품(25)의 축방향 양측부분은, 제4(a)도 및 제4(b)도에 나타낸 바와 같이 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 내면 및 케이싱 커버(19)의 내면에 홈(32) 및 (33)을 형성함에 따라서 이루어져 있다. 그리고, 케이싱 본체(18)의 원형주벽부(16)의 내주면중에서 케이싱 커버(19)의 흡입구(29)에 대향하는 위치에 있는 홈(32)의 단부와 배출구(30) 사이에 위치하는 부분은 원호형상으로 돌출되어 있으며, 이 원호형상의 돌출부분은 레이디얼 시일부(radial seal)(34)로 되어 있다. 또, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 홈(32)의 양단부 사이 및 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 양단부 사이의 부분(즉, 홈(33)의 저면에서 돌출하여 측벽부(17) 및 케이싱 커버(19)의 내면과 동일평면으로 되어 있는 부분)은 액시얼 시일부(axial seal)(35) 및 (36)으로 되어 있다. 이러한 경우, 측벽부(17)와 케이싱 커버(19)의 액시얼 시일부(35) 및 (36)의 원주방향 길이는 동일 치수로 설정되어 있다.

상기 레이디얼 시일부(34)와 임펠러(20)의 외주면 (블레이드 부품(25) 및 격벽(27)의 선단면)의 사이에는 제3도에 나타낸 바와 같이, 극히 약간의 극간(레이디얼 틈새(Rc))이 설치되어 있다. 또, 액시얼 시일부(35, 36)와 임펠러(20)의 축방향 양측면(블레이드 부품(26)의 축방향 양측면)의 사이에는, 제1도에 나타낸 바와 같이 극히 약간의 틈새(액시얼 틈새 (Ac1 및 Ac2)가 설치되어 있다. 더욱이, 제3도 및 제1도에서는 상기 틈새(Rc, Ac1, Ac2)는 과장하여 나타내고 있다. 그리고, 본 실시예의 경우, 레이디얼 틈새(Rc)는 예컨데 50㎛ ~ 150㎛로 설정되고, 액시얼 틈새(Ac)(Ac1과 Ac2의 합)는 예컨데, 수 ㎛ ~ 수 10㎛로 설정되어 있어서, 레이디얼 틈새(Rc)의 편이 액시얼 틈새(Ac) 보다도 크게 설정되어 있다.

본 발명자는 상기와 같이, 레이디얼 틈새(Rc)가 액시얼 틈새(Ac) 보다 큰 경우, 임펠러의 블레이드 홈에서 송출된 유체가 펌프유로의 종단부 중에서 블레이드 부품의 축방향 양측의 종단부에 동시에 충돌하는 경우에 발생하는 잡음이 주된 소음원으로 된다는 것을 규명하였다. 이러한 사실에 비추어, 본 실시예에서는 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 홈(펌프유로)(32)의 종단부와 케이싱 커버(19)의 홈(펌프유로)(33)의 종단부는 원주방향으로 차이지게 설치되어 있다. 이러한 경우, 케이싱(21)의 원형주벽부(16)의 양측면을 폐쇄하는 양측벽부(즉, 측벽부(17)와 케이싱 커버(19))중에서 배출구(30)가 설치된 측벽부(17)의 홈(32)의 종단부(32a)가 다른편의 측벽부인 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향(도면에 화살표 (B)로 나타내어 있다)으로 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 대략 반분(1/2) 만큼 차이진 상태로 되어 있다.

또, 본 실시예에서는 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 액시얼 시일부(35)와 케이싱 커버(19)의 액시얼 시일부(36)의 원주방향 길이는 동일 길이로 설정되어 있기 때문에, 측벽부(18)의 홈(32)의 개시단부(32b)도 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 개시단부(33b)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 블레이드 부품(25)의 피치간격의 대략 1/2 만큼 차이진 상태로 되어 있다.

다음에 상기 구성의 작용에 대하여 설명한다. 모터부(12)를 시동시키면, 회전자(15)의 축(22)과 일체적으로 임펠러(20)가 화살표(B) 방향으로 회전한다. 이에 따라, 임펠러(20)의 외주부의 블레이드 부품(25)이 원호형상의 펌프유로(31)에 따라서 회전하여 펌프 작용을 발생하여(도시하지 않은) 연료탱크내의 연료를 흡입구(29)에서 펌프유로(31) 내로 흡입한다.

펌프유로(31) 내에 흡입된 연료는, 각 블레이드 홈(26) 내로 흘러 들어가고, 각 블레이드 부품(25)에서 운동에너지를 받아서 펌프유로(31) 내로 송출됨을 반복함에 따라, 압력이 상승하면서, 펌프유로(31) 내를 배출구(30) 쪽으로 향하여 흐른다. 그리고, 이 연료는 펌프유로(31)의 종단부인 레이디얼 시일부(34)의 단면(34a) 및 양 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)에서 충돌하여 방향 전환하면서 배출구(30)에서 배출되어, 주입기(도시하지 않음)에 압송된다.

그런데, 본 실시예와 같이 Rc 〉Ac로 설정된 웨스코 펌프에스는 전술한 바와 같이 고압연료가 펌프유로(31) 중에서 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)에 충돌하는 경우의 잡음이 발생하는 소음원으로 되지만, 본 실시예에서는 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)를 원주방향으로 차이진 구성으로 되어 있으므로, 고압의 연료가 그 종단부(32a, 33a)에 충돌하는 타이밍이 차이지게 되어, 그 결과 펌프동작시의 소음이 효과적으로 저감된다.

이 경우, 본 실시예와 같이, 측벽부(17)의 홈(32)의 종단부(32a)를 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 차이지게하여 그 이동량을 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 대략 반분으로 설정하였음에 따라, 한층의 소음의 저감화를 달성할 수 있다. 제7도는 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)의 이동량을 바꾸어서 소음의 크기를 측정한 결과를 나타내었다. 더욱이, 동 도면에서 이동량은 배출구(30)를 구비한 측벽부(17)의 홈(32)의 종단부(32a)가 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 차이져 있을 경우를 마이너스 값으로 나타내었고, 임펠러(20)의 회전방향과는 반대방향으로 차이져 있을 경우를 플러스 값으로 나타내었다. 이 제7도로부터, 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 홈(32)의 종단부(32a)를 임펠러(20)의 회전방향으로 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 약 1/2 만큼 차이지게한 본 실시예에서는 소음의 저감효과가 더욱 크다는 것을 이해할 수 있다.

더욱이, 이동량이 (+P/2) 일 때, 즉, 홈(32)의 종단부(32a)가 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향과는 반대방향으로 P/2 질때의 소음의 저감효과는 거의 발견할 수 없으나, 이것은 후술한 바와 같이, 홈(33)의 종단부(33a)가 배출구(30)에 대해 임펠러(20)의 회전방향측에 있어 이 홈(33)의 종단부에 충돌한 연료가 탈출장소를 상실하여, 고압으로 되어버렸기 때문이다.

또, 양 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)중, 배출구(30)를 구비한 측벽부(17)의 홈(32)의 종단부(32a)를 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 차이졌음에 대하여, 홈(33)의 종단부(33a)에 충돌한 연료는 원활하게 방향전환하여 배출구(30)에서 유출하게 된다. 즉, 본 실시예와는 반대로 케이싱 커버(19) 측의 홈(33)의 종단부(33a)를 측벽부(17)측의 홈(32)의 종단부(32a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 이동하였다고 가정하면, 이러한 경우에는 배출구(30)가 홈(33)의 종단부(33a) 보다도 임펠러(20)의 회전방향과는 반대방향으로 위치하게 되므로 홈(33)의 종단부(33a)에 충돌한 고압의 연료가 탈출하는 장소를 잃게 되어 임펠러(20) 축방향 양측으로 비교적 큰 압력차가 발생하여 이 임펠러(20)가 측벽부(17) 측으로 강하게 가압하도록 된다. 이러한 경우에는 임펠러(20)의 한쪽 측면이 측벽부(17)의 내면에 미끄럼 접합하여 이상 마모를 야기한다. 그러나, 본 실시예에서는 상술한 바와같은 배출구(30)를 구비한 측벽부(17)측의 홈(32)의 종단부(32a)가 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 차이져 있기 때문에, 홈(33)의 종단부(33a)에 충돌한 연료는 원활하게 방향전환하여 배출구(30)에서 유출하도록 되므로, 임펠러(20)를 측벽부(17) 측으로 가압하도록 하는 일이 없어, 이상마모를 일으킬 염려는 없다.

더욱이, 배출구(30)를 원형주벽부(16)에 설치한 경우에 있어서는, 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 홈(32)의 종단부(32a)를 임펠러(20)의 회전방향과는 반대방향측으로 이동하여도, 홈(33)의 종단부(33a)에 충돌한 연료는 원활하게 배출구(30)에서 유출하도록 되므로, 홈(32)의 종단부(32a)를 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향과는 반대방향으로 차이진 구성으로 하여도 좋고, 이와같이 구성하였을 경우에는 종단부(33a)를 종단부(32a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향측으로 이동함으로서, 그 이동량을 블레이드 부품(25)의 피치의 대략 반분으로 설정하여도 커다란 소음의 저감효과를 얻을 수 있다.

또, 홈(32, 33)의 종단부에 충돌한 연료가 액시얼 틈새(Ac1, Ac2)를 통하여 홈(32, 33)의 개시단부(32b, 33b)에 누출하는 일이 있어, 그러한 경우, 급격하게 압력강하하여 충격음이 발생하지만, 본 실시예에서는 개시단부(32a, 33b)를 임펠러(20)의 회전방향으로 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 1/2 이동하였으므로, 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33b)에 충돌한 연료의 일부가 액시얼 틈새(Ac1, Ac2)를 통하여 홈(32, 33)의 개시단부(32b, 33b)에 누출하여도, 그때의 타이밍이 차이지기 때문에, 충돌음(소음)이 저감된다.

제8도 및 제9도는 본 발명의 실시예 2를 나타낸 것으로, 제1도의 실시예 1과 동일부분에 동일부호를 붙여서 상이한 부분을 설명한다.

케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 홈(32) 그 자신의 종단부와 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부(33a)는 원주방향에 대하여 같은 위치로 정하여져 있다. 그리고, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 홈(32) 그 자신의 종단부로부터 임펠러(20)의 회전방향으로 향하여 길이가 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 1/2로 설정된 연장홈(37)이 형성되어 있으며, 이에 따라 연장홈(37)을 포함하는 홈(32)의 종단부(32a)가 실질적으로 홈(33)의 종단부(33a)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 대략 1/2 차이진 상태가 되도록 구성되어 있다. 이와같이 하여도, 실시예 1과 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.

이 경우, 제9도에 나타낸 바와같이, 연장홈(37)의 내측면을 경사면(37a)에 형성하면, 연료가 연장홈(32)의 종단부(32a)에 충돌하는 경우의 충격이 경사면(37a)에 의하여 완화되므로, 소음저감효과가 더욱 높아지게 된다.

이와같은 연장홈은 양 홈(32, 33)에 설치하도록 하여도 좋고, 이와같이 한 실시예는 제10도에 실시예 3으로서 나타내고 있다.

동 도면에서, 케이싱 본체(18)의 측벽부(17)의 홈(32)의 종단부와 케이싱 커버(19)의 홈(33)의 종단부가 원주방향에 대하여 같은 위치에 정하여져 있음은 상기 제8도의 실시예 2와 마찬가지이지만, 양 홈(32, 33)의 종단부에는 임펠러(20)의 회전방향으로 뻗은 연장홈(38, 39)이 길이를 다르게 하여 형성되어 있고, 이 연장홈(38, 39)에 의하여 홈(32, 33)의 종단부(32a, 33a)가 실질적으로 원주방향으로 차이진 상태로 되어 있다. 이러한 경우 연장홈(38)의 편이 연장홈(39)에 대하여 임펠러(20)의 회전방향으로 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 1/2 차이지도록 형성되어 있다.

이상의 실시예 1 ~ 실시예 3은 레이디얼 틈새(Rc)의 편이 액시얼 틈새(Ac) 보다도 큰 경우이지만, 제11도에 나타낸 실시예 4는 반대로 액시얼 틈새(Ac)의 편이 레이디얼 틈새(Rc) 보다도 큰 경우의 소음저하를 위한 구성을 뜻한다. Rc〈 Ac일 경우, 소음의 발생원인은 고압의 연료가 케이싱 본체(18)의 원형주벽부(16)의 펌프유로(31)의 종단부(레이디얼 시일부(34)의 일단부)에 충돌함에 주된 원인이 있기 때문에, 제11도의 실시예 4에서는 원형주벽부(16)의 펌프유로(31)의 종단부인 레이디얼 시일부(34)의 일단부에 있어서, 임펠러(20)의 격벽(27)의 축방향 양측의 단면(34b, 34c)의 위치가 임펠러(20)의 회전방향에 대하여 차이진 상태로 되어 있다. 이 경우, 펌프유로(31)의 개시단부인 레이디얼 시일부(34)의 타단부에 있어서도 임펠러(20)의 격벽(27)의 축방향 양측의 단면(34d, 34e)의 위치가 임펠러(20)의 회전방향에 대하여 차이진 상태로 되어 있다.

여기에서, 배출구(30)가 형성된 측벽부(17) 측의 단면(34b, 34d)은 반대측의 단면(34c, 34e)에 대하여 임펠러(20)의 블레이드 부품(25)의 피치(P)의 1/2 만큼 이 임펠러(20)의 회전방향으로 이동되어 있다. 또, 배출구(30) 측의 단면(34b)은 똑바로 케이싱 본체(18)의 바깥쪽으로 관통하여 배출구(30)의 내면의 일부를 구성하여 이 단면(34b)에 충돌한 연료가 방향전환하여 원활하게 배출구(30)로부터 배출되도록 하고 있다.

이와같이 구성한 본 실시예에서는 펌프유로(31) 내를 배출구(30)로 향하여 흐르는 연료가 그 종단부인 단면(34b, 34c)에 충돌하는 경우, 이 단면(34b, 34c)의 위치가 차이져있으므로 그 충돌의 타이밍이 차이지도록 되어 충돌음이 저감된다.

또한, 펌프유로(31)의 개시단부인 단면(34d, 34e)의 위치도 차이져있으므로 종단부측의 고압연료가 레이디얼 틈새(Rc)를 통하여 개시단부측으로 누출하여도, 임펠러(20)의 격벽(27)의 양측에서 펌프유로(31)의 개시단부에 유입하여 압력강하하는 타이밍이 차이지므로 펌프유로(31)의 개시단부측에서의 소음저하에도 효과가 있다.

더욱이, 레이디얼 틈새(Rc)와 액시얼 틈새(Ac)가 동일값(Rc=Ac) 설정된 웨스코 펌프인 경우에는 실시예 1 ~ 실시예 4 중의 어느 하나의 구성을 채용하던가 그렇지 않으면 실시예 1 ~ 실시예 3중의 어느 하나와 실시예 4를 합친 구성을 채용하는 것이 좋다. 또, 본 발명의 웨스코 펌프는 연료펌프로서의 사용에 한정하지 않고, 유체펌프에 널리 사용할 수 있다.

블레이드 부품(25)은 아치형상으로 되어 있고, 격벽(27)은 블레이드 부품(25)의 상단부보다 방사상으로 짧게 되어 있다.

또한, 제12도에 나타난 바와 같이, 블레이드 부품(25) 및 격벽(27)이 형성된 임펠러(20)를 지닌 웨스코 펌프에 본 발명을 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 레이디얼 틈새의 편이 액시얼 틈새 보다도 크게 설정된 웨스코 펌프에서는 케이싱의 양측벽부에 형성된 펌프유로의 종단부를 원주방향으로 이동하는 구성으로 하였음에 따라 (주된 소음의 발생원인인) 양측벽부의 펌프유로 종단부에의 유체의 충돌 타이밍이 양측 벽부에서 차이지므로 소음이 저감된다.

또, 배출구를 양측벽부 중 한편의 측벽부에 설치하였을 경우, 한쪽 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부가 다른쪽 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부에 대하여 임펠러의 회전방향으로 차이진 구성으로 하였음에 따라 펌프유로의 종단부에 이르른 유체가 원활하게 배출구로부터 배출되도록 되어 임펠러를 드러스트 방향으로 가압하여 이상마모를 일으키는 등의 염려는 없다.

액시얼 틈새의 편이 레이디얼 틈새보다도 크게 설정된 웨스코 펌프에서는 케이싱의 원형주벽부의 내주면에 형성된 펌프유로의 종단부를 임펠러 주벽의 양측에서 원주방향으로 이동하는 구성으로 하였음에 따라 (주된 소음의 발생원인인) 원형주벽부의 펌프유로 종단부에의 유체의 충돌 타이밍이 양측 벽부에서 차이지므로 소음이 저감된다.

또한, 펌프유로의 개시단부도 원주방향으로 이동시킴에 따라 펌프유로의 종단부에서 시일부의 틈새를 통하여 개시단부에 누출된 고압유체가 펌프유로 개시단부에서 급격하게 압력 저하하는 타이밍을 차이지게할 수 있으므로 펌프유로의 개시단부측에서의 소음을 저감화할 수 있다.

또한, 펌프유로의 단부의 이동량을 블레이드 부품의 피치의 대략 1/2로 하는 구성으로 하였음에 따라 보다 한층 소음을 저감할 수 있다.

Claims

원형주벽부의 양측면을 측벽부에 의해 폐색하여 구성되어 있고, 흡입구, 배출구 및 이들 양 구를 연결하는 홈 형태의 펌프유로가 형성된 케이싱과; 이 케이싱내에 배설되어, 다수의 블레이드 부품과 이 블레이드 사이의 펌프홈으로 펌프유로를 축방향으로 2분할하는 격벽으로 된 임펠러를 구비한 웨스코 펌프에 있어서, 상기 측벽부의 내면에 형성된 상기 펌프유로의 시단부 및 종단부중, 종단부를 양측벽부에 있어서 원주방향으로 블레이드 부품의 피치의 약 1/2 만큼 서로 차이지게 한 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제1항에 있어서, 원형주벽부는 하나의 측벽부와 일체가 되어 형성된 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제2항에 있어서, 배출구가 측벽부중 일측벽부에 형성되어 있고, 이 일측벽의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부가 타측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부에 대해 임펠러 회전방향으로 차이진 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제3항에 있어서, 개시단은 임펠러 회전방향으로 서로 원주방향으로 차이지고; 종단부와 시단부의 각각의 이동량이 블레이드 부품의 피치에 1/2인 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제4항에 있어서, 블레이드 부품은 임펠러의 외주면에 방사상으로 뻗게 형성된 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제5항에 있어서, 흡입구와 배출구 사이를 밀봉하기 위한 원형주벽부 내주면에 형성된 레디얼 시일부와 임펠러 사이의 레디얼 틈새는 흡입구와 배출구 사이를 시일하기 위한 측벽부의 내면에 형성된 레디얼 시일부와 임펠러 사이의 액시얼 틈새보다 더 큰 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제1항에 있어서, 일측벽부에는 펌프유로로부터 임펠러 회전방향으로 배출구 이상으로 더 뻗고 종단을 형성하는 연장홈이 형성된 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제7항에 있어서, 일측벽부에는 펌프유로로부터 임펠러 회전방향으로 배출구로 더 뻗고 종단부를 형성하는 각각의 연장홈이 형성된 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
원형주벽부와 측벽부에 형성된 일반적으로 폐쇄된 공간을 형성하고, 흡입구, 배출구 및 양 구를 연결하는 홈형태의 펌프유로가 형성된 케이싱과; 이 케이싱의 폐쇄공간에 배설되어, 다수의 블레이드 부품과 이 블레이드 부품사이의 펌프홈으로 축방향으로 2분할하는 격벽이 형성된 임펠러를 구비한 웨스코 펌프에 있어서, 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 종단부가 상기 측벽부에 있어서 원주방향으로 블레이드 부품의 피치보다 작은 소정의 양으로 서로로부터 차이가 지어 있는 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제9항에 있어서, 각각의 블레이드 부품은 격벽으로부터 상기 측벽부쪽으로 돌설한 돌기를 지니고; 각각의 블레이드 부품의 돌기의 상단은 임펠러 회전방향에 대해 서로에 대해 같은 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제9항에 있어서, 상기 소정의 이동량은 블레이드 부품의 약 1/2인 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제9항에 있어서, 흡입구와 배출구사이를 시일해야 하는 원형주벽부의 내주면에 설치된 레디얼 시일과 임펠러사이의 레디얼 틈새는 흡입구와 배출구사이를 시일해야 하는 임펠러와 측벽부의 내면에 설치된 액시얼 시일부 사이의 액시얼 틈새보다 큰 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
원형주벽부와 측벽부에 의해 일반적으로 형성된 폐색된 공간을 형성하며, 흡입구, 배출구 및 양 구를 연결하는 홈의 형태의 펌프유로가 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 폐색된 공간에 배설되어 다중 블레이드 부품과 이 블레이드 부품사이의 펌프홈으로 펌프유로를 축방향으로 2분하는 격벽이 형성된 임펠러를 구비한 웨스코 펌프에 있어서, 상기 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 시단부와 종단부중, 시단부는 측벽부에 있어서 원주방향으로 서로로부터 차이가 진 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제13항에 있어서, 각각의 블레이드 부품은 격벽으로부터 상기 측벽부쪽으로 돌설한 돌기를 지니고; 각각의 블레이드 부품의 돌기의 상단은 임펠러 회전 방향에 대해 서로에 대해 같은 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제13항에 있어서, 흡입구멍과 배출구멍사이를 시일하기 위한 임펠러와 원형주벽부의 내주면에 설치된 레이디얼 시일부 사이의 레디얼 틈새는 흡입구멍과 배출구멍사이를 시일하기 위한 임펠러와 측벽부의 내면에 설치된 액시얼 시일부사이의 액시얼 틈새보다 큰 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제13항에 있어서, 종단부는 원주방향으로 서로 차이가 진 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제16항에 있어서, 원주방향의 개시단의 이동량과 원주방향의 종단부의 이동량은 서로 같은 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
제13항에 있어서, 배출구는 상기 측벽부의 하나의 측벽부에 형성되어 있고; 측벽부의 내면에 설치된 펌프유로의 시단부는 타측벽부의 내면에 설치된 펌프유로의 시단부에 대해 임펠러 회전방향으로 차이지는 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.
원형주벽부와 측벽부에 의해 형성된 폐색공간을 형성하고, 흡입구, 배출구 및 양 구를 연결하는 홈의 형태의 펌프유로를 형성하는 케이싱과; 상기 케이싱의 폐색 공간에 배치되어 다수의 블레이드 부품과 이 블레이드 부품사이의 펌프홈으로 펌프유로를 축방향으로 2분하는 격벽이 형성된 임펠러를 구비한 웨스코 펌프에 있어서, 상기 측벽부의 내면에 형성된 펌프유로의 시단부는 상기 측벽부에 있어서 원주방향으로 블레이드 부품의 피치보다 작은 소정의 양으로 서로 차이지는 것을 특징으로 하는 웨스코 펌프.