KR100438229B1 - 저장탱크로부터내연기관으로연료를공급하기위한장치 - Google Patents

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Abstract

저장 탱크(1)로부터 내연기관(49)으로 연료를 공급하기 위한 장치에 있어서, 전기적으로 구동되는 공급 유닛(11)이 설치되고, 상기 공급 유닛(11)은 저장 탱크(1) 내에 삽입된 폐색 용기(3) 내에 배치된다. 상기 폐색 용기(3)에는, 그 저면부(8)에 설치된 분사 펌프(61)에 의해서 탱크(1)로부터 연료가 충전되고, 분사 펌프(61)의 흡입 개구(65) 전방에 필터가 접속되고, 상기 필터는 폐색 용기(3)의 저면부(8)로부터 축방향으로 돌출하는 다수의 티쓰 형상 돌출부(67)로 구성되는 하나 이상의 링으로 형성되고, 상기 링은 흡입 챔버(69)를 둘러싸고, 상기 흡입 챔버(69) 내에 분사 펌프의 흡입 개구가 돌출한다.

Description

저장 탱크로부터 내연기관으로 연료를 공급하기 위한 장치
이러한 형식의, 독일 특허 제 3510890 호 명세서에 공지된 연료 공급 장치에서는, 전기식으로 구동되는 공급 유닛이 폐색 용기(ram pot) 내에 배치되어 있고, 상기 폐색 용기의 한쪽측은 그 저면부가 연료 탱크의 저면부에 항상 접촉유지되도록 연료 탱크내에 배치된다. 이 경우, 폐색 용기에는 그 저면부에 삽입된 분사 펌프에 의해, 저장 탱크로부터 연료가 충전된다(도 2 및 도 3 참조). 이를 위해, 상기 분사 펌프는 내연기관으로부터 복귀되는 연료 흐름에 의해 구동된다.
상기 공급 유닛은 폐색 용기로부터 흡입 연결부를 통해 연료를 흡입하고, 이어서 연료를 고압으로, 배출 개구 혹은 압력 연결부에 접속된, 내연기관으로 통하는 공급관에 공급한다. 이 때, 저장 탱크내에 존재하는 오염 입자가 공급 유닛 및 내연기관에 흡입되는 것을 방지하기 위해서, 공지의 공급 유닛에는, 연료 필터가 설치되어 있고, 이 연료 필터는 필터 원판으로 구성되어 있으며, 필터와 폐색 용기의 하측 벽 사이에 공급 유닛의 흡입 연결부가 돌출하는 흡입 챔버를 한정하도록, 저장 탱크의 저면부측을 향한 폐색 용기의 단부에 고정되어 있다.
그러나, 이 공지의 연료 공급 장치는 연료 필터의 조립이 비교적 복잡하기 때문에, 제조비용이 높다는 결점을 갖는다.
더욱이, 이 공지의 연료 공급 장치에서는 필터 장치가 분사 펌프 흡입 개구의 비교적 높은 배치를 요구하기 때문에, 공지의 연료 공급 장치로는 탱크내의 연료 레벨이 매우 낮을 때 연료를 탱크로부터 폐색 용기내로 공급하는 것은 불가능하다.
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 저장 탱크로부터 내연기관으로 연료를 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
저장 탱크로부터 내연기관으로 연료를 공급하기 위한 본 발명에 의한 장치의 2 개의 실시예가 도면에 나타나 있고, 이하에 상세히 설명된다.
도 1은 저장 탱크의 저면부에 지지된 폐색 용기내에 배치된 공급 장치의 개략적인 단면도.
도 2는 폐색 용기의 저면부에 배치된 필터의 제 1 실시예를, 폐색 용기의 저면부에서 평면 도시한 도면으로서, 필터가 축방향으로 돌출하는 돌출부의 다수의 링으로 형성되어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 3은 제 2 실시예에 따른 필터를 도시하며, 링의 오프셋 배치된 돌출부가 웨브(web)에 의해서 서로 결합되어 있는 상태를 나타낸 도면.
이에 대하여, 청구항 1에 기재된 특징을 갖는, 저장 탱크로부터 내연기관으로 연료를 공급하기 위한 본 발명에 의한 장치는, 필터 링을 폐색 용기의 저면부에 직접 배치함으로써, 분사 펌프의 흡입 개구를 연료 탱크의 저면부 가까이에 배치할 수 있기 때문에, 탱크가 거의 비어있을 때도 여과된 연료를 저장 탱크로부터 폐색 용기내로 확실하게 흡입하는 것이 보장된다는 장점을 갖는다. 또한, 필터와 폐색 용기를 일체적으로 구성함으로써, 부가적인 조립 작업이 생략되고, 나아가서는 제조 비용이 현저히 감소된다. 제조 비용은 또한 분사 펌프 수용부를 필터 저면부에 일체 성형함으로써도 감소된다. 축방향으로 돌출하는 다수의 티쓰 형상의 필터 링을 바람직한 형태로 오프셋 배치함으로써, 래비린스 필터(labyrinth filter)의 효과가 얻어진다. 이 래비린스 필터에 의한 여과 작용은 티쓰의 날카로운 에지부에 의해 지지된다. 이 날카로운 에지부에 오염 입자가 보다 강하게 포착된다. 이때, 긴 작동 시간에 걸쳐, 연료에 존재하는 오염 입자에 의한 공급 유닛 및 내연기관의 오염을 확실히 방지할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명에 의한 연료 공급 장치는공지의 연료 공급 장치에 비해 부가의 필터를 가지며, 이 부가의 필터 중 하나는 공급 유닛의 흡입 개구 전방에 접속되고 있고, 다른 하나는 공급 유닛의 배출 개구와, 내연기관으로 통하는 공급관 사이에 삽입되며, 이 경우, 공급 유닛을 수용하기 위한 관 형태의 케이싱을 갖는 상기 두 개의 연료 필터는 하나의 구성 유닛을 형성하고, 이 구성 유닛은 폐색 용기내에 간단히 삽입될 수 있으며, 따라서 조립 비용이 감소된다. 본 발명에 의한 장치의 또 다른 이점 및 바람직한 실시예는 이하의 설명, 도면 및 청구항에 기재되어 있다.
도 1에 도시된 공급 장치는 연료 저장 탱크(1)내에 삽입된 폐색 용기(3)를 갖고, 상기 폐색 용기(3)는 그 덮개(5)에 작용하는 압축 스프링(7)에 의해서 그 저면부(8)가 저장 탱크(1)의 저면부(9)에 접촉유지된다. 압축 스프링(7)의 다른 단부는 저장 탱크(1)의 도시되지 않은 상측 벽, 바람직하게는 저장 탱크(1)를 폐쇄하는 탱크 덮개에 지지된다.
폐색 용기(3)내에는, 전기식으로 구동되는 공급 유닛(11)과, 이 공급 유닛(11)의 전방 및 후방에 접속된 연료 필터를 수용하는 케이싱(13)이 배치되어 있다. 거의 원통형으로 형성된 케이싱(13)은, 두개의 동축 챔버를 가지며, 이들 두 챔버중, 케이싱(13)내에서 중심에 배치된 관 형태의 가이드 부분(17) 내부에 형성된 제 1 챔버(15)는 공급 유닛(11)을 수용한다. 가이드 부분(17)의 원통형 주위벽은, 케이싱(13)내에서 가이드 부분(17)을 환형으로 둘러싸는 제 2 챔버(19)를 한정하며, 상기 제 2 챔버(19)의 외측 경계는 케이싱(13)의 내벽에 의해 형성된다. 상기 환형 제 2 챔버(19)내에는 챔버(19)의 형상에 매칭되는 링 필터(21)가 삽입된다.
케이싱(13)은, 한쪽의 단부에 제 2 챔버(19)를 축방향으로 한정하는 계단부(23)로 형성된 횡단면 감소부를 갖고, 거기에서 단부벽(25)에 의해 폐쇄되고 있으며, 상기 단부벽(25)은 계단부(23)의 연장으로서 가이드 부분(17)까지 도달하고 있고, 이로 인해 가이드 부분(17)을 케이싱(13)에 연결하고 있다. 이 경우, 바람직하게는, 케이싱(13) 및 관 형태의 가이드 부분(17)과, 일체적으로 형성된 단부벽(25)은 부분적으로 컵 형상으로 내측으로 성형되어 있고, 저장 챔버(27)를 형성하고 있으며, 상기 저장 챔버(27)는 단부벽(25)의 반대쪽에서 원판형 필터(29)에 의해서 폐색된다. 단부벽(25)은 또한 그 성형된 영역내에 가이드 구멍(31)을 갖고,상기 가이드 구멍(31)을 통하여, 공급 유닛(11)의 흡입 접속부를 형성하는 흡입 연결부(33)가 저장 챔버(27)내로 돌출한다. 공급 유닛(11)은 제 1 챔버(15)내로 돌출하는 그 단부에 배출 개구(34)를 갖고, 상기 배출 개구(34)를 통하여, 공급된 연료가 고압으로 공급 유닛(11)으로부터 제 1 챔버(15)내로 배출된다. 공통의 케이싱(13)은 단부벽(25) 반대편 측면에서 2중벽 형태의 폐쇄 덮개(35)에 의해서 폐쇄된다. 상기 폐쇄 덮개(35)는 그 상측 벽(37)에 의해서 케이싱(13)을 외부에 대하여 밀봉한다. 상측 벽(37)에 대하여 축방향으로 오프셋되고, 이 상측 벽(37)보다 작은 반경을 갖는 하측 벽(39)은 케이싱(13)의 내벽과의 사이에 갭(41)을 형성한다. 상기 갭(41)을 통해 제 1 챔버로부터 공급된 연료가 제 2 챔버(19)내로 넘쳐 흐르고, 시일 링(43)이 링 필터(21)의 축방향 단부면에서, 제 2 챔버(19)의 유입측 외측 영역을 유출측 내측 영역으로부터 분리하기 때문에, 링 필터(21)를 통한 반경 방향 유동이 보장된다. 폐쇄 덮개(35)에서의 제 1 챔버(15) 영역에, 공급 유닛(11)의 전기적인 접속부를 통과시키기 위한 개구부가 설치되어 있고, 제 2 챔버(19)의 내측 영역에 압력 연결부(45)를 수용하는 개구부가 설치되어 있다. 상기 압력 연결부(45)에는 내연기관(49)으로 통하는 공급관(47)이 접속되어 있으며, 내연기관으로부터 복귀 도관(51)이 분기하고 있고, 상기 복귀 도관(51)은 상세히 도시되지 않은 형식으로 폐색 용기(3)내로 개구하고 있다. 저장 탱크(1)로부터의 연료를 폐색 용기(3)에 충전하는 작업은 분사 펌프(61)에 의해서 행해진다. 이 분사 펌프(61)는 폐색 용기(3)의 저면부(8)에 형성된 수용 개구(63)내에 삽입된다. 흡입 분사 펌프의 원리에 따라 작동하는 분사 펌프(61)는 도시된 실시예에서, 복귀 도관(51)을 통해 복귀되는 연료 유동에 의해서 공지의 형식으로 구동된다. 도 2 및 도 3에 상세히 도시된 분사 펌프(61)의 흡입 개구(65)는 연료만이 연료 탱크의 저면부(9)에 가까운 영역으로부터 흡입되도록 배치된다. 또한, 분사 펌프(61)는 반경방향 외측에서, 폐색 용기(3)의 저면부(8)로부터 축방향으로 돌출하는 벽(71)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 벽(71)은 반경방향 내측에 존재하는 연료만을 흡입하는 것을 보장한다. 이 흡입된 연료를 여과하기 위해서, 도 2에 도시된 제 1 실시예에서는, 폐색 용기(3)의 저면부(8)의 에지부에, 폐색 용기 저면부(8)로부터 축방향으로 돌출하는, 바람직하게는 날카로운 에지를 가진 복수의 티쓰를 구비한 3개의 링이 배치되고, 상기 다수의 티쓰는 상호 오프셋 배치되며, 이에 따라 필터의 환형 돌출부(67)에 형성된 흡입 챔버(69)를 위한 래비린스 필터를 형성하고, 돌출부(67)의 단부면과 벽(71)의 단부면은 저장 탱크(1)의 저면부(9)에 대해 밀봉방식으로 고정된다.
도 3에는 폐색 용기(3)의 저면부(8)에서의 래비린스 필터의 제 2 실시예가 나타나 있으며, 이 제 2 실시예에서, 동축 필터 링의 인접한 티쓰는 필터 링의 방향으로 향하는 Ω 형상이 형성되도록 웨브(73)를 통해 상호 접속되어 있다.
저장 탱크(1)로부터 내연기관(49)으로 연료를 공급하기 위한, 본 발명에 의한 장치는 다음과 같이 작동한다.
공급 유닛(11)의 작동 중에, 연료는, 폐색 용기(3)내에 배치된, 연료 충전된 저장 챔버(27)로부터, 상기 공급 유닛(11)의 흡입 연결부(33)를 통해서 흡입된다. 연료는 저장 탱크(1)로부터 저장 챔버(27)내로 유입할 때 저장 챔버(27)를 한정하는 원판형 필터(29)를 통과하여 여과된다. 이 경우, 원판형 필터(29)는, 공급유닛(11) 전방에 접속되는 연료 필터를 형성한다. 공급 유닛(11)내에서, 연료는 공지의 형식으로 압력상승되어 배출 개구(34)로부터 제 1 챔버(15)내로 유입되고, 2 중벽 형태의 폐쇄 덮개(35) 및 갭(41)을 통해 제 2 챔버(19)내로 유입된다. 이 제 2 챔버(19)내에서, 연료는 링 필터(21)를 반경방향으로 통과한 후 압력 연결부(45)에 도달한다. 상기 압력 연결부(45)를 통해서, 공급하고자 하는 연료가 내연기관(49)으로 통하는 공급관(47)내로 유입된다. 이 때, 링 필터(21)는 공급 유닛(11)후방에 접속되는 연료 필터를 형성하고, 상기 연료 필터에 의해서 내연기관 특히 그 분사장치가, 연료내의 오염 입자 또는 마모 입자에 의해서 손상을 입는 것이 방지된다.
폐색 용기(3)의 충전은 분사 펌프(61)에 의해서 이루어지고, 이 분사 펌프(61)는 내연기관(49)으로부터 복귀되는 연료에 의해서 구동되며, 폐색 용기(3)의 저면부(8) 하측에 있는 흡입 챔버(69)로부터 연료를 흡입한다. 이 흡입된 연료는 래비린스 필터를 형성하는 링을 통과함으로써, 폐색 용기의 저면부(8)로부터 축방향으로 돌출하는 다수의 티쓰형 돌출부(67)에 의해서 사전여과(prefilter)되기 때문에, 공급 유닛(11)의 케이싱(13)내에 조립된 필터(21, 29)의 오염으로 인한 막힘이, 장기의 작동 기간에 걸쳐 방지된다.
분사 펌프(61)의 흡입 개구(65) 전방에 접속되는 필터를 폐색 용기(3)의 저면부(8)에 배치하는 본 발명의 배치는, 이상 기술한 공급 장치에만 국한되지 않으며, 탱크내에 삽입된 폐색 용기가 그 저면부에 있는 분사 펌프에 의해서 충전되는 형식의, 모든 다른 공급 유닛에 선택적으로 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 전기식으로 구동되는 공급 유닛(11)이 설치되어 있고, 상기 공급 유닛(11)은, 흡입 연결부(33), 및 내연기관(49)으로 통하는 공급관(47)에 접속된 배출 개구(34)를 갖고 있으며, 상기 공급 유닛(11)은 폐색 용기(3)내에 배치되고, 상기 폐색 용기(3)는 그 저면부(8)가 탄성 부재(7)에 의해서 저장 탱크(1)의 저면부(9)에 유지되고 있으며, 상기 폐색 용기(3)에는 분사 펌프(61)에 의해서 상기 저장 탱크(1)로부터 연료가 충전될 수 있고, 상기 분사 펌프(61)의 흡입 개구(65) 전방에 필터가 접속되어 있는, 저장 탱크(1)로부터 내연기관(49)으로 연료를 공급하기 위한 장치에 있어서,
    상기 필터는, 상기 폐색 용기(3)의 상기 저면부(8)로부터 축방향으로 돌출하는 복수의 돌출부(67)로 구성되는 하나 이상의 링으로 형성되고, 상기 복수의 돌출부(67) 사이에는 갭 필터를 형성하는 유동 횡단면이 제공되며, 상기 복수의 돌출부(67)는 반경방향 내측으로 흡입 챔버(69)를 둘러싸고, 상기 흡입 챔버(69)내로 상기 분사 펌프(61)의 상기 흡입 개구(65)가 개구하는 것을 특징으로 하는 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 돌출부(67)로 구성되는 다수의 링이 필터를 형성하고, 상기 링의, 반경방향으로 서로 전후로 배치되는 상기 돌출부(67)는, 특히 갭 필터 부재를 구비한 래비린스(labyrinth) 시일을 형성하면서, 각각 상호 오프셋 배치되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 필터 링의 돌출부(67)는 다수의 티쓰로서 형성되며, 상기 다수의 티쓰는 그 단부면이 상기 저장 탱크(1)의 상기 저면부(9)에 밀봉 방식으로 접촉하고, 개별 측면 사이의 그 이행부는 날카로운 에지형상인, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폐색 용기(3)와, 상기 분사 펌프(61) 전방에 접속된 상기 필터는 일체로 구성되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 분사 펌프(61)는 상기 폐색 용기(3)의 상기 저면부(8)내에 상응하게 형성된 수용 개구(63)내에 배치되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 분사 펌프(61)는, 바람직하게는 상기 내연기관(49)으로부터 복귀되는 연료에 의해 구동되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 유닛(11)의 상기 흡입 연결부(33) 전방에 원판형 필터(29)가 접속되어 있고, 상기 필터(29)는 상기 공급 유닛의 흡입 챔버를 형성하는 저장 챔버(27)를 상기 폐색 용기(3)의 내부에 대해 폐쇄하는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 유닛(11)의 상기 배출 개구(34)와, 상기 내연기관(49)으로 통하는 공급관(47) 사이에, 부가의 필터(21)가 설치되고, 상기 필터(21)는 상기 공급 유닛(11)을 수용하기 위한 원통형 케이싱(13)에 삽입되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 폐색 용기(3)를 상기 저장 탱크(1)의 상기 저면부(9)에 대해 가압하는 상기 탄성 부재(7)는, 상기 폐색 용기(3)의 덮개(5)와, 상기 저장 탱크(1)의 상측 케이싱 벽 사이에 고정되는 압축 스프링으로 형성되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 개별 동축 필터 링의 인접한 돌출부(67)는, 필터 링의 원주방향을 향해서 Ω 형상을 형성하도록, 웨브(73)를 통해 상호 접속되는, 저장 탱크로부터 내연기관으로의 연료 공급 장치.
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