KR100460153B1

KR100460153B1 - 임펠러 및 터빈식 연료 펌프

Info

Publication number: KR100460153B1
Application number: KR10-2002-0042843A
Authority: KR
Inventors: 구사가야가츠히코; 이토요시히코; 이토모토야; 모리유키오; 다카기마사토시; 마루야마고지; 이와나리에이지
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-12-04
Also published as: JP3800128B2; US20030026686A1; EP1528250A1; EP1286041A3; DE60202719D1; BR0202880B1; CN1614240A; CN1198052C; EP1286041B1; CN100567726C; KR20030011570A; DE60202719T2; DE60214780T2; BR0202880A; US6767179B2; EP1528250B1; EP1286041A2; JP2003336558A; CN1400398A; DE60214780D1

Abstract

높은 펌프 효율을 갖는 연료 펌프에서, 일측(一側) 및 대향측(對向側) 블레이드(blade) 홈(50)이 상호 독립적으로 되도록 임펠러(impeller)의 외주(外周) 상에 환형부(環形部)(54)를 형성한다. 그 다음, 블레이드 홈의 전방 및 후방 벽면(47a, 46a)을 소정의 방향에서 경사지게 하고, 일측 및 대향측 블레이드 홈(166, 171)을 지그재그(zigzag) 형태로 형성하며, 펌프 하우징(81)의 연통 통로(84)에 안내면(92a)을 형성하고, 임펠러(160)에 연통 구멍(176)을 형성하는 것과 같은 여러가지의 개량을 실행한다.

Description

임펠러 및 터빈식 연료 펌프{IMPELLER AND TURBINE TYPE FUEL PUMP}

본 발명은 차량에 있어서 연료 탱크 내부로부터 연료 분사 시스템에 연료를 압송시키는 임펠러 뿐만 아니라, 임펠러를 포함하는 터빈식 연료 펌프에 관한 것이다.

자동차 등의 차량에 있어서, 연료 탱크 내부로부터 연료 분사 시스템에 연료를 압송시키기 위해 터빈식 연료 펌프를 종종 사용한다. 터빈식 연료 펌프(또한 "웨스코 펌프(Wesco pump)"라고도 불리움)는 통상, 원판 형상으로서 그 외주면(外周面)에 복수의 블레이드 및 블레이드 홈을 갖는 임펠러와, 블레이드 홈과 연통되는 C자 형상의 펌프 유로(channel)를 갖추고, 임펠러를 그 내부에서 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징, 및 임펠러를 구동시키는 모터를 포함한다.

연료 펌프는 높은 펌프 효율을 시현하는 것이 요구된다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 ① 연료가 펌프 유로로부터 임펠러의 블레이드 홈으로 원활하게 유입되어, 블레이드 홈으로부터 펌프 유로로 원활하게 유출되어야 하고, ② 일측의 블레이드 홈으로부터 유출되는 연료와 대향측의 블레이드 홈으로부터 유출되는 연료 간에 정체나 충돌이 발생되지 않아야 하며, ③ 다량의 연료가 블레이드 홈 및 측부 홈 내에서 선회되어야 하고, ④ 측부 홈의 종말 단부에서 연료의 맥동이 발생되지 않아야 하며, ⑤ 블레이드 홈의 제원(형상 및 크기)이 연료의 승압을 중시하면서 결정될 수 있어야 하는 것이 필요하다.

펌프 효율을 개선하기 위한 목적으로, 일본국 특개평 제6-272685호 공보에 개시된 연료 펌프는 블레이드 홈의 전방 벽면이 회전 방향에서 경사진 임펠러를 포함한다. 도 25 및 도 26에 나타낸 바와 같이, 임펠러(300)의 격벽(302)의 양측에 블레이드(304)와 블레이드 홈(306)이 원주 방향으로 교호(交互)로 형성되고, 펌프 하우징(310)에는 1쌍의 측부 홈(311)을 포함하는 C자 형상 펌프 유로(312)가 형성되어 있다. 임펠러(300)는 펌프 하우징(310) 내에서 x 방향으로 회전되기에 적합하다.

블레이드 홈(306)의 전방 벽면(307)은 임펠러(300)의 측면(301)과 직교하는 평면 P에 대하여 회전 방향 x에 반대측(후방측)으로 경사져 있으며, 이로써, 전방 벽면(307) 부근에서의 와류(渦流)를 원활하게 흐르게 하고, 그 부근에서의 부압(負壓)의 발생을 제거하여서, 난류의 발생을 방지하도록 하고 있다.

일본국 특개평 제6-272685호 공보에 개시된 연료 펌프(제2종래예)에서는 도 27에 나타낸 바와 같이, 임펠러(320)의 격벽(323)의 양측에 블레이드(321)와 블레이드 홈(322)이 교호로 형성되어 있다. 격벽(323)의 외주면(323a)의 외경(外徑)은 각각의 블레이드(321)의 외주면(321a)의 외경과 균등하다. 펌프 하우징(325)은 좌우측의 측부 홈(326)과 이들 양 측부 홈을 연통하는 연통 홈(327)을 포함하는 C자 형상의 펌프 유로을 구비한다. 화살표로 표시된 바와 같이, 연료는 측부 홈(326)으로부터 블레이드 홈(322)의 내주측(內周側)에 유입되고, 그 후, 임펠러(320)의 회전에 근거하여 원심력의 작용하에 격벽(323)의 양 측면(323b)에 안내되면서 블레이드 홈(322)을 통해 반경 방향 외향으로 흐름으로써, 연료 압력이 승압된다. 승압된 연료는 블레이드 홈(322)의 외주측(外周側)으로부터 연통 홈(327) 및 측부 홈(326)으로 유출되어 후방측에 위치한 블레이드 홈(322)에 재차 유입된다.

도 28에 나타낸 연료 펌프(제3종래예)에서는 임펠러(340) 내의 격벽(343) 외주면(343a)의 외경은 각각의 블레이드(341) 외주면(341a)의 외경 보다도 작으며, 격벽(343)의 폭은 외주면(343a)에 있어서 매우 작게 되어 있다. 그 결과, 좌우의 블레이드 홈(342)은 격벽(343)의 외주측에 형성된 환상(環狀) 공간(344)을 통해 상호 연통되어 있다. 펌프 하우징(345)의 펌프 유로는 좌우의 측부 홈(346)과, 이들양 측부 홈(346) 간을 연통시키는 연통 통로(347)를 포함한다.

측부 홈(346)으로부터 블레이드 홈(342)의 내주측으로 유입된 연료는 임펠러(340)의 회전에 근거하여 원심력의 작용하에 격벽(343)의 양 측면(343b)에 의해 안내되면서 블레이드 홈을 통해 반경 방향 외향으로 흐름으로써, 그 압력이 승압된다. 승압된 연료는 블레이드 홈(342)의 외주측으로부터 환상 공간(344) 및 연통 통로(347)에 유출되고, 후방측에 위치한 블레이드 홈(342)으로 재차 유입된다.

도 29에 나타낸 연료 펌프(제4종래예)에서는 임펠러(360) 내의 격벽(363)의 안내면(363b)의 폭, 즉, 각각의 블레이드 홈(362)의 저부(底部)의 폭은 가장 먼 외주부(外周部)에서 점차 증가하며, 격벽(363)과 블레이드(361)의 외주측에 환형부(368)가 형성되어 있다. 또다른 한편, 펌프 하우징(365)에는 좌우측의 측부 홈(366)과, 이들 양 측부 홈(366)을 연통하는 연통 통로(367)를 포함하는 C자 형상의 펌프 유로가 형성되어 있다.

일본국 특허 제2962828호에 개시된 임펠러 및 하우징(제5종래예)에는 연통부(連通部)가 펌프 하우징 내에 형성되어 있지 않고, 연통 구멍이 임펠러에 형성되어 있다. 더욱 상세하게는 도 30 및 도 31에 나타낸 바와 같이, 임펠러(400)의 토출측 상의 일측면(401) 및 임펠러의 흡입측 상의 대향 측면(406)에는 복수의 블레이드 홈(402 및 407)이 원주 방향으로 이격되어서 형성되어 있다. 인접한 블레이드 홈(402 및 407) 사이에는 블레이드(403 및 408)가 형성되어 있고, 또한 임펠러(400)의 외주 모서리를 따라 환형부(411)가 형성되어 있다.

일측면(401)의 블레이드 홈(402)과 대향 측면(406)의 블레이드 홈(407)은 각각 원호 형상의 저부(404 및 409)를 갖는다. 저부(404 및 409)는 축방향 중간부에서 상호 교차되고, 이로써, 임펠러를 통해 일측면(401)으로부터 대향 측면(406)에 축방향으로 연장되는 연통 구멍(413)이 (405)로 나타낸 교차 부분의 반경 방향 외향에 형성되어 있다. 블레이드 홈(402 및 407)은 연통 구멍(413)을 통해서 상호 연통되어 있다.

도 30에 있어서, 하우징(415)은 토출측 하우징(416), 흡입측 하우징(421), 및 외측 하우징(426)을 포함한다. 토출측 하우징(416)의 내면의 외주측에 근접한 위치에 하나의 측부 홈(417)이 형성되어 있다. 하나의 측부 홈(417)은 시작 단부로부터 연료 토출 포트와 연통된 종말 단부(둘 모두 나타내지 않음)까지 C자 형상으로 연장된다.

마찬가지로, 흡입측 하우징(421)의 내면의 외주측에 인접한 위치에 대향 측부 홈(422)이 형성되어 있다. 이 대향 측부 홈(422)은 연료 흡입 포트와 연통된 시작 단부로부터 종말 단부(둘 모두 나타내지 않음)까지 연장된다. 외측 하우징(426)은 토출측 하우징(416) 및 흡입측 하우징(421) 모두의 외주면을 덮고 있다.

흡입측 하우징(421)의 시작 단부로부터 블레이드 홈(407)으로 연료가 유입되어, 임펠러의 연통 구멍(413)을 통과해서, 반대측 블레이드 홈(402)의 시작 단부 및 토출측 하우징(416)의 시작 단부로 흐른다. 임펠러(400)가 회전하는 동안에 그것의 블레이드(403 및 408)는 블레이드 홈(402 및 407)에 유입된 연료에 원주 방향의 압출력을 가하고, 그것에 수반하여 발생하는 원심력은 연료가 홈 저부(404 및409)를 따라 반경 방향 외향으로 흐르도록 한다.

그 후, 연료는 임펠러(400)의 환형부(411)에 충돌하여 축방향 외향으로 흘러서, 안내홈(417 및 422)에 의해 안내되어 블레이드 홈(402 및 407)에 복귀한다. 블레이드 홈(402 및 407)과 측부 홈(417 및 422) 사이의 순환을 반복하면서, 상기 연료는 펌프 유로를 통해 시작 단부로부터 종말 단부로 나선상(螺旋狀)으로 흐른다. 흡입측 하우징(421)의 종말 단부에 도달한 승압된 연료는 연통 구멍(413)을 통해 토출측 하우징(416)의 종말 단부에 유입되어 연료 토출 포트에서 토출된다.

도 25 및 도 26에 나타낸 제1종래예에 있어서의 블레이드 홈(306)의 구조는 펌프 효율의 개선에 대해 만족스럽다고 말할 수 없다. 더욱 상세하게 언급하면, 도 25에 있어서 반경 방향으로, 화살표 y로 나타낸 바와 같이, 블레이드 홈의 외주측으로부터 블레이드 홈(306)으로 연료가 유입되고, 격벽(302)의 측면(303)에 의해 안내되면서 반경 방향 외향으로 흘러서, 블레이드 홈(306)의 외주측으로부터 유출된다. 원주 방향에서, 도 26에서 화살표 z로 나타낸 바와 같이, 전방 벽면(307)측으로부터 블레이드 홈(306)으로 연료가 유입되어, 후방 벽면(308)측으로부터 유출된다.

블레이드 홈(306)의 전방 벽면(307), 즉, 블레이드(304)의 후방 벽면은 회전 방향 x에 대하여 후방으로 경사져 있기 때문에 블레이드 홈(306)으로의 연료의 수용은 어느 정도 원활하게 된다. 그러나, 블레이드 홈(306)의 후방 벽면(308), 즉, 블레이드(304)의 전방 벽면은 평면 P에 대하여 평행하기 때문에 블레이드 홈(306)으로부터의 연료의 유출은 만족할 만큼 원활하지는 않다. 또한, 격벽(302)의 양 측면으로부터 펌프 유로로 유출되는 연료 부분 간에 정체가 발생되어서, 순환 연료의 유량이 감소되기 쉽다. 또한, 도 26에 나타낸 바와 같이, 블레이드 홈(306)의 축방향 길이가 짧아서, 다량의 연료가 순환하도록 고려하는 것이 어렵다.

도 27에 나타낸 제2종래예에 있어서, 블레이드 홈(322)에 존재하는 연료는 격벽(323)의 안내면(323b)에 의해 안내되면서 반경 방향 외향으로 흐르고, 그 후 연통홈(327)의 단부에 충돌하여 그 흐름 방향을 횡 방향, 외향 방향으로 변경한다. 따라서, 연통홈(327)의 중간 부분에 존재하는 연료, 즉 격벽(323)의 외주 가장자리부(323a)에 존재하는 연료는 정체되기 쉽다. 따라서, 블레이드 홈(322)과 펌프 유로(326, 326) 사이에서 순환하는 연료의 양은 감소되기 쉽다.

도 28에 나타낸 제3종래예에 있어서, 블레이드 홈(342)에 존재하는 연료는 격벽(343)의 안내면(343b)에 의해 안내되면서 반경 방향 외향으로 흘러서, 연통홈(347)의 중간 부분에 충돌하고, 그 후 흐름 방향을 사실상 횡 방향, 양(兩) 외향 방향으로 변경한다. 따라서, 연료의 유속이 저하되기 쉽다.

제1종래예로부터 제3종래예에 있어서의 상기 불편에 대하여, 하나의 원인은 임펠러(300, 320 및 340)가 격벽(302, 323 및 343)의 외주부를 따라 환형부를 구비하지 않고 있다는 점이라고 생각된다.

도 29에 나타낸 제4종래예에 따르면, 격벽(363)의 폭이 제일 바깥 외주부를 향해 점차 증가하고 있지만, 충분히 연장되지는 않는다. 게다가 연료의 맥동 방지 및 선회 유량의 증대에 대해서 특별한 검토가 이루어져 있지 않다.

제2종래예에 있어서의 임펠러(320)의 블레이드 홈(322)과, 제3종래예에 있어서의 임펠러(340)의 블레이드 홈(341), 및 제4종래예에 있어서의 임펠러(360)의 블레이드 홈(362)은 각각 축 방향 길이가 짧아서, 다량의 연료가 순환된다고 생각하기 어렵다.

도 30 및 도 31에 나타낸 제5종래예에 있어서, 블레이드 홈(402, 407)의 특징(형상 및 크기)은 연료의 최적 승압을 중시해서 결정하는 것이 바람직하다. 그러므로, 블레이드 홈(402, 407)의 특징을 선정할 때, 연통 구멍(413)의 특징을 고려할 필요가 있다. 예를 들면, 블레이드 홈(402, 407)을 크게 하는 것은 연료에 대한 승압의 관점에서는 유효하지만, 연통 구멍(413)이 작아져서 토출측 하우징(416)과 흡입측 하우징(421) 사이의 연료의 원활한 흐름을 방해하게 된다. 즉, 연통 구멍(413)의 존재가 블레이드 홈(402, 407) 특징의 자유로운 설계를 제약하게 된다.

본 발명의 목적은 임펠러의 외주측에 환형부를 형성해서 일측 및 대향측의 블레이드 홈을 독립시키고, 또한, 그 후 임펠러 및/또는 펌프 하우징을 개량함으로써, 뛰어난 펌프 효율을 갖는 임펠러 및 터빈식 연료 펌프를 제공하는 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명의 제1특징은 연료가 펌프 유로로부터 블레이드 홈에 원활하게 유입되고, 블레이드 홈으로부터 펌프 유로에 원활하게 유출되어서, 블레이드 홈 내에 있어서 연료의 흐름이 가속됨으로써, 펌프 유로에 있어서의 연료 흐름의 정체를 방지할 수 있는 터빈식 연료 펌프의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 제2특징은 양측의 블레이드 홈으로부터 유출되는 연료의 정체 및충돌을 방지할 수 있고, 블레이드 홈 및 측부 홈 내부로부터 다량의 연료를 순환시킬 수 있으며, 펌프 유로의 종말 단부에 있어서의 연료의 맥동을 방지할 수 있는 터빈식 연료 펌프의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 제3특징은 더욱 높은 펌프 효율을 실현시킬 수 있는 블레이드 홈의 특징을 연통 수단의 특징과는 독립적으로 결정할 수 있고, 압력의 불균형에 기인하는 펌프 하우징 내에 있어서의 임펠러의 이동을 방지할 수 있는 임펠러 및 연료 펌프의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 제4특징은 더욱 높은 펌프 효율을 실현시킬 수 있는 블레이드 홈의 특징을 연통 수단의 특징과는 독립적으로 결정할 수 있고, 블레이드 홈 내에 있어서의 연료의 순환 유량을 증가시킬 수 있는 임펠러 및 연료 펌프의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 터빈식 연료 펌프를 나타내는 종단면도.

도 2는 도 1에 있어서의 주요부의 확대도.

도 3은 도 1에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ 선을 취한 단면도.

도 4는 제1실시형태에 따른 임펠러의 부분 사시도.

도 5는 도 4에 있어서의 임펠러의 종단면도.

도 6A, 도 6B, 및 도 6C는 도 5에 있어서 각각, ⅥA-ⅥA, ⅥB-ⅥB, 및 ⅥC-ⅥC 선을 취한 단면도.

도 7은 각각의 블레이드의 경사 각도와 펌프 효율과의 관계를 나타내는 그래프.

도 8은 블레이드 벽면의 경사 각도의 관계를 나타내는 그래프.

도 9는 본 발명의 제2실시형태에 따른 터빈식 연료 펌프의 종단면도.

도 10은 제2실시형태에 따른 케이싱 본체의 내측 도면.

도 11은 제2실시형태에 따른 임펠러의 주요부의 사시도.

도 12A는 도 9에 있어서의 ⅩⅡA-ⅩⅡA 선을 취한 단면도.

도 12B는 도 12A에 있어서의 ⅩⅡB-ⅩⅡB 선을 취한 단면도.

도 13은 도 9에 있어서의 화살표 ⅩⅢ 방향에서 본 도면.

도 14는 본 발명의 제3실시형태에 따른 연료 펌프의 종단면도.

도 15는 제3실시형태에 따른 케이싱 본체의 평면도.

도 16은 제3실시형태에 따른 케이싱 커버의 평면도.

도 17은 제3실시형태에 따른 임펠러 및 그 주변을 나타내는 도 14에 있어서의 ⅩⅦ 부분의 확대도.

도 18은 도 14에 있어서의 ⅩⅧ-ⅩⅧ 선을 취한 단면도.

도 19는 도 18에 있어서의 ⅩⅨ 부분의 확대도.

도 20은 도 14에 있어서의 화살표 ⅩⅩ 방향에서 본 도면.

도 21은 제3실시형태에 따른 임펠러의 제1 변형을 나타내는 주요부의 단면도.

도 22는 제3실시형태에 따른 임펠러의 제2 변형을 나타내는 주요부의 단면도.

도 23은 본 발명의 제4실시형태에 따른 임펠러를 나타내는 종단면도.

도 24는 도 23에 있어서의 ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ 선을 취한 단면도.

도 25는 종래 기술로서 제1종래예의 주요부의 종단면도.

도 26은 제1종래예의 주요부의 횡단면도.

도 27은 종래 기술로서 제2종래예를 나타내는 주요부의 단면도.

도 28은 종래 기술로서 제3종래예를 나타내는 주요부의 단면도.

도 29는 종래 기술로서 제4종래예를 나타내는 주요부의 단면도.

도 30은 종래 기술로서 제5종래예를 나타내는 주요부의 종단면도.

도 31은 도 30에 있어서의 임펠러의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 140 : 펌프부

11, 81, 142 : 펌프 커버

12, 82, 143 : 저벽(底壁)

13, 83, 144 : 원주벽(圓周壁)

14, 31, 84, 101, 146, 156, 261, 262 : 측부 홈

16, 86 : 연료 흡입 포트(port)

17, 87, 147, 157 : 시작 단부(端部)

18, 88, 148, 158 : 종말 단부

21, 22, 91, 92 : 연통 통로

30, 100, 155 : 펌프 케이싱(casing)

33 : 연료 토출 포트

40, 110, 160, 220 : 임펠러

41, 111 : 본체

42, 112, 254 : 격벽

45, 113, 116, 168, 173, 240, 245 : 블레이드(blade)

46, 231 : 전방 벽면

47, 232 : 후방 벽면

49 : 밀봉부

50, 114, 117, 166, 171, 201, 203, 230, 235 : 블레이드 홈

54 : 링(ring) 부

60, 135 : 모터부

61, 133 : 자석

62, 134 : 아마추어(armature)

64 : 고정축

67 : 브러시 홀더(brush holder)

69 : 정류자 세그먼트(segment)

71 : 브러시

72 : 스프링

75, 130, 141 : 펌프 하우징

118 : 좌측 면(面)

136 : 홀더

137 : 연료 공급부

142 : 케이싱 커버

161 : 본체부

165 : 주변부

176, 205, 223 : 연통 구멍

178, 179, 225, 226 : 돌출부

186, 187, 227, 228 : 얕은 홈

300, 320, 340, 360, 400 : 임펠러

301, 401, 406 : 측면

302, 323, 343, 363 : 격벽

304, 321, 361, 403, 408 : 블레이드

306, 322, 342, 362, 402, 407 : 블레이드 홈

307 : 전방 벽면

311, 326, 346, 366 : 측부 홈

312 : 펌프 유로

325, 345, 365 : 펌프 하우징

327 : 연통 구멍

344 : 환상(環狀) 공간

347 : 연통 통로

본 발명의 제1특징에 관련하여, 본 발명자들은 블레이드 홈으로의 원활한 연료 유입을 손상시키는 것은 각각의 블레이드 후방 벽면의 내면측으로부터의 연료 흐름이 분리되는 것, 각각의 블레이드 홈 내에 있어서의 연료의 유속은 임펠러의 각각의 측면 및 횡 방향 중앙부 측에 있어서의 블레이드 홈의 폭(원주 방향 길이)에 의해 영향을 받는 것, 각각의 블레이드 홈으로부터의 상당한 연료의 유출은 전방 벽면의 외주측의 형상에 의해 결정되는 것, 및 연료 흐름의 정체는 제일 바깥 외주부에 있어서 임펠러 폭의 증대에 의해 방지될 수 있다는 것을 알게 되었다. 또한, 본 발명자들은 임펠러 형성의 용이성에도 주목했다. 펌프 효율만을 고려해서블레이드 및 블레이드 홈의 형상을 결정하면, 어떤 형상의 블레이드 홈은 형성 후에 금형의 제거가 불가능해지는 경우가 있다.

본 발명의 제1특징을 달성하기 위해서, 터빈식 연료 펌프에는 원판 형상의 임펠러가 구비되어 있다. 임펠러는 블레이드와, 블레이드 홈, 및 상기 블레이드 홈의 외주측에 형성된 환형부를 갖는다. 임펠러의 외주부의 일측 및 대향측 상에는 원주 방향에서 블레이드 및 블레이드 홈이 교호로 형성되어 있다. 각각의 블레이드 홈의 전방 벽면 및 후방 벽면은 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져 있다. 연료 펌프는 임펠러를 그 내부에서 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 추가로 구비하고 있다. 펌프 하우징은 측부 홈이 일측 및 대향측 상에서 각각 블레이드 홈과 연통되는 일측 및 대향측이 대체로 C자 형상의 측부 홈과, 일측 상의 측부 홈의 시작 단부와 연통되는 연료 흡입 포트, 및 대향측 상의 측부 홈의 종말 단부와 연통되는 연료 토출 포트를 구비한다.

상기에서 언급한 연료 펌프에서, 임펠러를 회전시킴으로써, 일측 및 대향측 상의 측부 홈과 일측 및 대향측 상의 블레이드 홈과의 사이에서 연료가 독립적으로 순환되어 연료 압력이 승압된다.

이 연료 펌프에 따르면, 임펠러의 회전 방향에 대하여 후방으로 경사진 블레이드의 전방 벽면은 연료를 블레이드 홈 내에 원활하게 인도하며, 동일 방향으로 경사진 후방 벽면은 블레이드 홈으로부터 유출하는 연료에 힘를 가한다. 또한, 환형부는 연료 흐름의 정체를 방지한다.

외주부에 있어서 일측 및 대향측 상의 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는내주부에 있어서 후방 벽면의 경사 각도 보다 큰 것이 바람직하다. 결과적으로, 블레이드 홈에의 연료의 유입 및 유출은 더욱 원활하게 된다.

더욱 바람직하게는 외주부에 있어서 일측 및 대향측 상의 블레이드의 후방 벽면의 경사 각도는 내주부에 있어서 측면으로부터 후방 벽면의 경사 각도 보다 크고, 외주부에 있어서 일측 및 대향측 상의 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는 내주부에 있어서 전방 벽면의 경사 각도 보다 크며, 및/또한 일측 및 대향측 상의 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는 외주부에 있어서 블레이드의 후방 벽면의 경사 각도 보다 크다.

또한, 내주부에 있어서 일측 및 대향측 상의 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는 내주부에 있어서 후방 벽면의 경사 각도 보다 큰 것이 바람직하다.

그 위에 바람직하게는 외주부에 있어서 일측 및 대향측 상의 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는 외주부에 있어서 측면으로부터 후방 벽면의 경사 각도 보다 크고, 내주부에 있어서 블레이드의 전방 벽면의 경사 각도는 내주부에 있어서 후방 벽면의 경사 각도 보다 크다.

상기에 언급한 펌프에 따르면, 임펠러의 성형 후에 있어서의 금형의 제거는 용이해 진다.

본 발명의 제2특징을 달성하기 위해서, 제1터빈식 연료 펌프에 원판 형상의 임펠러를 구비한다. 임펠러는 블레이드와, 블레이드 홈, 및 상기 블레이드 홈의 외주측에 형성된 환형부를 갖는다. 임펠러의 외주부의 일측 및 대향측 상에는 원주 방향에서 블레이드 및 블레이드 홈이 교호로 형성되어 있다. 각각의 블레이드 홈의전방 벽면 및 후방 벽면은 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져 있다. 연료 펌프는 임펠러를 그 내부에서 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 추가로 구비하고 있다. 펌프 하우징은 측부 홈이 일측 및 대향측 상에서 각각 블레이드 홈과 연통되는 일측 및 대향측 상의 대체로 C자 형상의 측부 홈과, 일측 상의 측부 홈의 시작 단부와 연통되는 연료 흡입 포트와, 대향측 상의 측부 홈의 종말 단부와 연통되는 연료 토출 포트와, 일측 상의 측부 홈의 시작 단부와 대향측 상의 측부 홈의 시작 단부 사이에서 연통되는 시작 단부측 연통 부분, 및 일측 상의 측부 홈의 종말 단부와 대향측 상의 측부 홈의 종말 단부 사이에서 연통되는 종말 단부측 연통 부분을 구비한다.

제1터빈식 연료 펌프에서, 임펠러를 회전시킴으로써, 일측 및 대향측 상의 측부 홈과 일측 및 대향측 상의 블레이드 홈과의 사이에서 연료가 독립적으로 순환되어서 연료 압력이 승압된다.

이 연료 펌프에 따르면, 임펠러의 환형부 및 펌프 하우징의 연통 부분이 펌프 유로 내의 연료의 정체 및 충돌을 회피시킨다.

연료의 흐름을 시작 및 종말 단부에서 원활하게 하기 위해서 일측 및 대향측 상의 시작 단부에 있어서의 연통 부분과 일측 및 대향측 상의 종말 단부에 있어서의 연통 부분이 시작 및 종말 단부의 외주부 상에 축방향으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 종말 단부에서의 맥동을 방지하기 위해서, 바람직하게는 일측 상의 측부 홈의 종말 단부에 있어서의 연통 부분은 측부 홈 내에 존재하는 연료를 대향측상의 측부 홈의 종말 단부에 안내하는 방향에서 경사진 경사 안내면을 구비한다.

제2터빈식 연료 펌프는 원판 형상의 임펠러를 구비한다. 임펠러는 상기 임펠러의 외주부의 일측면 상에 원주 방향에 있어서 교호로 형성된 일측의 블레이드 및 블레이드 홈과, 외주부의 대향 측면 상의 원주 방향에 있어서 교호로 형성되고 일측 상의 상기 블레이드 및 상기 블레이드 홈에 대하여 원주 방향으로 벗어나서 형성된 대향측 블레이드 및 블레이드 홈과, 일측 및 대향측 상의 상기 블레이드 홈의 외주측 상에 형성된 환형부를 구비한다. 연료 펌프는 임펠러를 그 내부에 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 추가로 구비한다. 펌프 하우징은 일측 및 대향측 상에 형성되어 일측 및 대향측 상에 형성된 블레이드 홈과 각각 연통되는 대체로 C자 형상의 측부 홈과, 일측 상의 측부 홈의 시작 단부와 연통되는 연료 흡입 포트, 및 대향측 상의 측부 홈의 종말 단부와 연통되는 연료 토출 포트를 구비한다.

제2터빈식 연료 펌프에서, 임펠러를 회전시킴으로써, 일측 및 대향측 상의 측부 홈과 일측 및 대향측 상의 블레이드 홈과의 사이에서 연료가 독립적으로 순환되어서 연료 압력이 승압된다.

이 연료 펌프에 따르면, 펌프 유로의 종말 단부에서의 압력의 맥동은 임펠러의 환형부에 의해서, 및 추가로 일측 및 대향측 블레이드 홈의 지그재그 배열에 의해서 방지된다.

블레이드 홈에 있어서의 연료의 흐름을 원활하게 하기 위해서 일측 및 대향측 상의 블레이드 홈이 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져 있는 것이 바람직하다.

연료의 정체 및 충돌을 방지하기 위해서, 일측 및 대향측 상의 블레이드 홈은 바람직하게는 횡방향 중앙 부분이 임펠러의 측면으로부터 접근됨에 따라 그 간격을 점차 축소한다.

본 발명의 제3특징을 달성하기 위해서, 제1임펠러는 원판 형상을 갖는다. 임펠러의 외주부는 상기 외주부의 일측면 상에 원주 방향으로 이격되어 형성된 복수의 일측 블레이드 홈과, 상기 외주부의 대향 측면 상에 원주 방향으로 이격되어 형성되고 일측 블레이드 홈으로부터 격리된 복수의 대향측 블레이드 홈, 및 일측 및 대향측 블레이드 홈으로부터 반경 방향으로 내부 또는 외부 쪽으로 벗어난 부분을 그 일측면에서 대향 측면으로 관통한 복수의 연통 구멍을 구비한다.

이 임펠러에 따르면, 일측 및 대향측의 블레이드 홈에는 연료를 흡입측으로부터 토출측으로 유통시키기 위한 연통 구멍이 형성되어 있지 않다. 따라서, 연통 구멍의 형상 등의 선정으로부터 독립하여, 최적의 연료 승압을 실현시킬 수 있는 일측 및 대향측의 블레이드 홈의 크기 및 형상을 선정할 수 있다.

제2임펠러는 원판 형상을 갖는다. 임펠러의 외주부는 상기 외주부의 일측면 상에 원주 방향에 있어서 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈과, 외주부의 대향 측면 상에 원주 방향에 있어서 교호로 형성되어 일측의 블레이드 홈으로부터 격리된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈과, 일측 및 대향측 블레이드의 외주측 상에 위치하는 외측 환형부, 및 일측 및 대향측의 블레이드 홈으로부터 반경 방향 내부 또는 외부 쪽으로 벗어난 부분에 형성되어 그 일측면으로부터 그 대향 측면으로 관통하는 복수의 연통 구멍을 구비한다.

이 임펠러에 따르면, 일측 및 대향측의 블레이드 홈 간을 구획하는 격벽부에는 연료를 흡입측으로부터 토출측으로 유통시키기 위한 연통 구멍이 형성되어 있지 않다. 따라서, 연통 구멍의 형상 등의 선정으로부터 독립하여, 최적의 연료 승압을 실현시킬 수 있는 일측 및 대향측의 블레이드 홈의 크기 및 형상을 선정하도록, 외측 환형부와, 일측 및 대향측 블레이드의 특징을 선정할 수 있다.

최소의 압력 맥동으로써 효율적으로 연료의 압력을 승압시키기 위해서, 복수의 일측 블레이드 홈 및 복수의 대향측 블레이드 홈이 원주 방향에서 상호로부터 변위되는 것이 바람직하다.

바람직하게는 복수의 일측 블레이드 홈 및 복수의 대향측 블레이드 홈의 내부에 반경 방향으로 복수의 연통 구멍이 형성된다. 일측 및 대향측 블레이드 홈이 외주에 근접해서 반경 방향으로 형성되고 회전 반경이 크게 되기 때문에 연료의 압력이 효과적으로 승압된다.

복수의 연통 구멍이 복수의 일측 및 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향에 변위되어 있다면, 원주 방향에서(지그재그 형태) 변위된 일측 및 대향측 블레이드 홈은 연통 구멍을 통해 상호 연통된다.

연통 구멍의 개수(個數)는 일측 및 대향측 블레이드 홈의 개수와 균등하거나 또는 적다. 블레이드 홈의 개수와 동일한 개수의 연통 구멍은 일측 및 대향측 블레이드 홈 간의 연통을 형성하고, 블레이드 홈의 개수 보다도 적은 개수의 연통 구멍은 일부의 일측 블레이드 홈과 일부의 대향측 블레이드 홈 사이를 연통시킨다.

복수의 일측 얕은 홈 및 복수의 대향측 얕은 홈은 복수의 일측 및 대향측 블레이드 홈과 복수의 연통 구멍과의 연통을 형성할 수도 있다. 이 경우에 일측 및 대향측의 얕은 홈은 일측 및 대향측의 블레이드 홈이 시작 단부 및 종말 단부의 연통 구멍에 대향하고 있을 경우라도, 일측 및 대향측 블레이드 홈 간의 연통을 형성한다.

복수의 축방향으로 돌출하는 일측의 돌출부 및 복수의 축방향으로 돌출하는 대향측의 돌출부는 복수의 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 연통 구멍 사이에 형성될 수도 있어서, 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 연통 구멍 사이에 소정의 벽 두께가 확보되며, 이러한 두꺼운 벽 부분은 파손 등이 되기 어렵다.

복수의 일측 얕은 홈 및 복수의 대향측 얕은 홈이 복수의 일측 및 대향측 돌출부에 형성되어서, 복수의 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 연통 구멍 사이에 연통을 형성한다. 일측 및 대향측의 블레이드 홈이 시작 단부의 연통 구멍 및 종말 단부의 연통 구멍에 대향하지 않을 경우라도, 일측 및 대향측 돌출부에 형성된 일측 및 대향측 얕은 홈은 일측 및 대향측 블레이드 홈 사이를 연통시킨다.

일측 및 대향측 얕은 홈의 개수가 연통 구멍의 개수와 균등하거나 적다면, 연통 구멍의 개수와 동일한 개수의 일측 및 대향측 얕은 홈은 연통 구멍과 블레이드 홈 사이를 연통시키고, 연통 구멍 보다도 적은 개수의 일측 및 대향측 얕은 홈은 일부의 연통 구멍과 일부의 블레이드 홈을 연통시킨다.

복수의 일측 및 대향측 얕은 홈이, 복수의 일측 및 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 연장선으로부터, 또한 연통 구멍의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향으로 변위되어서, 일측 및 대향측 얕은 홈은 연통 구멍과 함께 지그재그 형태로 형성된 일측 및 대향측 블레이드 홈 사이를 연통시킨다.

본 발명의 제3특징을 달성하기 위해서, 터빈식 연료 펌프는 원판부와 외주부 를 갖춘 임펠러를 구비한다. 외주부는 상기 외주부의 일측면에 원주 방향으로 이격되어 형성된 복수의 일측 블레이드 홈과, 상기 외주부의 대향 측면에 원주 방향으로 이격되어 형성되고 일측 블레이드 홈으로부터 격리된 복수의 대향측 블레이드 홈, 및 상기 외주부의 일측 및 대향측 블레이드 홈으로부터 반경 방향으로 내향 또는 외향측으로 벗어난 부분을 그 일측면으로부터 그 대향 측면으로 연통시킨 복수의 연통 구멍을 포함한다. 연료 펌프는 내부에 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 추가로 구비하며, 상기 펌프 하우징은 대체로 C자 형상의 일측 측부 홈 및 대체로 C자 형상의 대향측 측부 홈을 갖는다. 대체로 C자 형상의 일측 측부 홈은 일측 시작 단부로부터 일측 종말 단부까지 연장된다. 일측 시작 단부에는 복수의 연통 구멍의 일측 개구에 대향하는 제1연통부가 형성되어 있으며, 연료 흡입 포트에 연통되어 있다. 일측 종말 단부에는 일측 개구에 대향하는 제2연통부가 형성되어 있다. 대체로 C자 형상의 대향측 측부 홈은 대향측 시작 단부로부터 대향측 종말 단부까지 연장된다. 대향측 시작 단부에는 복수의 연통 구멍의 대향측 개구에 대향하는 제3연통부가 형성되어 있다. 대향측 종말 단부에는 대향측 개구에 대향하는 제4연통부가 형성되어 있으며, 연료 토출 포트에 연통되어 있다. 연료 펌프는 펌프 하우징 내에서 임펠러를 회전시키는 모터를 추가로 포함한다.

상기에서 언급한 연료 펌프에서, 제1연통부에 유입된 일부의 연료는 연통 구멍을 통해서 제3연통부에 흐르고, 상기 연료는 그 일측 및 대향측 시작 단부로부터그 일측 및 대향측 종말 단부까지 흐르며, 승압된 제2연통부의 연료는 연통 구멍을 통해서 제4연통부로 흐른다.

이 연료 펌프에서는 제1연통부에 유입된 일부의 연료가 임펠러에 형성된 연통 구멍을 통해서 제3연통부로 흐른다. 이에 따라서, 연료는 일측의 블레이드 홈과 일측의 측부 홈과의 사이, 및 대향측의 블레이드 홈과 대향측의 측부 홈과의 사이에서 순환되면서, 일측 및 대항측 시작 단부로부터 일측 및 대항측 종말 단부로 나선(螺旋) 형상으로 흐른다. 승압된 제2연통부의 연료는 임펠러에 형성된 연통 구멍을 통해서 제4연통부로 흐른다. 결과적으로, 높은 펌프 압력이 달성되고, 연통 구멍을 흐르는 연료의 압력에 의해 반경 방향의 힘이 임펠러에 가해지는 것이 방지된다.

일측 및 대향측 측부 홈의 형성을 용이하게 하기 위해서, 펌프 하우징은 흡입측에 위치하여 뚜껑 형상을 갖는 제1하우징과 토출측에 위치하여 용기 형상을 갖는 제2하우징을 구비하는 것이 바람직하다.

바람직하게는 제1하우징의 제1연통부 및 제2연통부는 일측의 시작 단부 및 종말 단부의 반경 방향 내측에 형성되며, 복수의 연통 구멍에 대응하는 반경 방향 길이를 갖는다.

또한, 제2하우징의 제3연통부 및 제4연통부는 대향측의 시작 단부 및 종말 단부의 내부에 반경 방향으로 형성되고, 복수의 연통 구멍에 대응하는 반경 방향 길이를 갖는다. 이 경우에 일측 및 대향측의 시작 단부 및 종말 단부의 연통부는 임펠러의 일측 및 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 내측에 형성된 연통 구멍의 일측 및 대향측 개구에 대향하며, 따라서 대향측의 측부 홈으로부터 일측의 측부 홈으로의 연료의 흐름이 촉진된다.

본 발명의 제4특징을 달성하기 위해서, 제1임펠러는 원판 형상을 나타내고, 그것의 외주부는 상기 외주부의 일측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈과, 상기 외주부의 대향 측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈, 및 상기 외주부의 그 일측 및 대향측의 블레이드 홈으로부터 반경 방향에 내측 또는 외측으로 벗어난 부분을 그 일측면으로부터 그 대향 측면으로 연통하는 복수의 연통 구멍을 포함한다.

상기에서 언급한 제1임펠러에서, 일측 및 대향측 블레이드 홈의 축 방향 선단부는 임펠러의 축 방향 중간부를 지나서 연장된다.

또한, 제2임펠러는 원판 형상을 나타내고, 그것의 외주부는 상기 외주부의 일측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈과, 상기 외주부의 대향 측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈, 및 일측 및 대향측 블레이드의 외주측에 위치하는 환형부를 포함한다. 임펠러의 축선을 포함하는 단면에 있어서, 일측 및 대향측 블레이드 홈은 축 방향으로 상호 중첩되어 있다.

이들 임펠러에 따르면, 높은 펌프 효율을 실현할 수 있는 블레이드 홈의 특징을 연통부의 특징과는 독립적으로 결정할 수 있다. 게다가 블레이드 홈 내에 있어서의 연료의 운동량이 증가되는 블레이드 홈 형상을 확보할 수 있다.

일측 및 대향측 블레이드 홈의 전방 및 후방 벽면이 회전 방향에 대하여 후방으로 경사진다면, 블레이드 홈 내로의 연료 유입이 원활하게 되고, 유출 시에 연료 흐름에 힘이 가해진다.

또한, 일측 및 대향측 블레이드 홈이 원주 방향에서 상호 변위된다면, 최소의 압력 맥동으로 연료 압력을 효과적으로 승압시킬 수 있다.

더구나, 일측면으로부터 대향 측면에 외주부를 통해 연장되는 복수의 연통 구멍이 형성된다면, 연통 구멍의 특징과는 독립적으로 블레이드 홈의 특징을 결정할 수 있다.

복수의 연통 구멍이 일측 및 대향측의 블레이드 홈의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향에서 벗어나 있어, 지그재그 형태로 배열된 일측 및 대향측의 블레이드 홈은 상호 만족한 방식으로 연통될 수 있다.

또한, 환형부에 복수의 일측 얕은 홈 및 복수의 대향측 얕은 홈이 형성되어 복수의 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 연통 구멍 사이의 연통을 형성한다면, 일측 및 대향측의 블레이드 홈은 그것들이 연통 구멍에 대향하지 않드라도 얕은 홈을 통해 상호 간에 연통된다.

또 다른 터빈식 연료 펌프는 원판 형상의 임펠러를 구비하고, 상기 임펠러의 외주부는 상기 외주부의 일측면에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈과, 상기 외주부의 대향 측면에 원주 방향에서 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 홈, 및 상기 외주부의 그 일측 및 대향측의 블레이드 홈으로부터 반경 방향에 내측 또는 외측으로 벗어난 부분을 그 일측면으로부터 그 대향 측면으로 관통한 복수의 연통 구멍을 포함하며, 일측 및 대향측 블레이드 홈의 축방향 선단부는 임펠러의 축 방향 중간부를 지나서 연장된다. 연료 펌프는 내부에 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 포함하며, 상기 펌프 하우징은 일측 및 대향측의 블레이드 홈에 대응하는 대체로 C자 형상의 일측 및 대향측 측부 홈과, 일측의 측부 홈의 시작 단부에 연통되는 연료 흡입 포트, 및 대향측의 측부 홈의 종말 단부에 연통되는 연료 토출 포트를 갖는다.

상기에서 언급한 연료 펌프에서, 임펠러의 회전에 의해, 연료가 측부 홈과 일측 및 대향측 블레이드 홈과의 사이에서 순환되어 연료 압력이 승압된다. 이 연료 펌프에 따르면, 높은 펌프 효율을 실현할 수 있는 블레이드 홈의 특징을 연통부의 특징으로부터 독립해서 결정할 수 있다. 게다가 블레이드 홈 내에 있어서의 연료의 운동량을 증가시키는 블레이드 홈 형상을 확보할 수 있다.

모두가 본 출원의 일부를 이루고 있는 다음의 상세한 설명과, 첨부된 청구 내용, 및 도면을 연구함으로써, 동작 방법 및 관련 부품의 기능 뿐만 아니라, 본 발명의 기타 특징 및 장점을 이해할 것이다.

<임펠러>

임펠러는 원판부와 상기 원판부 외주측에 위치한 환형(環形)의 외주부로 이루어진다. 원판부는 펌프 하우징에 의해 안내되는 부분이며, 외주부는 펌프 하우징과 협동해서 연료를 순환시키면서 연료 압력을 승압시키는 부분이다. 외주부는 환형부와, 격벽부, 및 복수의 블레이드 및 블레이드 홈을 포함할 수 있다.

① 환형부, 격벽부

환형부는 반경 방향 외측에 위치하고, 축 방향으로 소정의 폭을 가지며, 원주 방향으로 연장되어 있다. 격벽부는 임펠러의 축 방향 중간부에 있어서 축 방향으로 소정의 두께를 가지며, 원주 방향으로 연장되어 있다. 격벽부의 두께(축 방향 치수)는 반경 방향 외측으로 우선 감소되고, 그 후 증가되는 것이 바람직하다.

② 블레이드 홈

격벽부의 일측 및 대향측에 형성된 복수의 블레이드 홈은 연료 유입 및 유출 공간이며, 원주 방향에서 소정의 피치(pitch)로 형성되어 있다. 일측의 블레이드 홈 및 대향측의 블레이드 홈의 개수는 예를 들면, 30개 내지 70개로 각각 설정되며, 행(行)의 수는 1행 또는 2행일 수도 있다.

일측 및 대항측의 블레이드 홈이 축 방향으로 상호 대향하고 있다면, 일측의 측부 홈 내에 존재하는 연료의 압력과 대향측의 측부 홈 내에 존재하는 연료의 압력이 균등하게 승압되어, 양자 간에 좋은 압력의 밸런스를 얻게 된다. 다른 한편으로는 일측 및 대향측의 블레이드 홈이 원주 방향에서 상호 변위되어 있다면(지그재그로), 일측의 측부 홈 내의 압력 변동과 대향측의 측부 홈 내의 압력 변동은 위상이 어긋나서, 합류점에서의 압력 변동을 감소시킬 수 있다. 원주 방향에 있어서의 변위량을 전형적으로 홈 형성 피치의 반으로 설정할 수 있다.

일측 및 대향측 블레이드 홈의 전방 벽면 및 후방 벽면은 임펠러의 일측면 및 대향 측면에 대하여 직각을 이루든가 또는 회전 방향에서 후방으로 경사질지의 여부, 즉, 그러한 방식으로 내측이 회전 방향에 있어서 입구측에 대하여 후방으로 될지의 여부는 선택적이다. 일측 및 대향측의 블레이드 홈의 폭(원주 방향의 길이)은 전체 길이에 걸쳐서 균일할 수도 있으며, 또한 측면으로부터 축 방향 중간부를향해 점차적으로 변경될 수도 있다. 축 방향(깊이 방향)의 단면 형상은 예를 들면, 반원 형상 또는 이것에 매우 유사한 형상일 수도 있다.

일측 및 대향측 블레이드 홈의 축 방향 선단부(가장 안쪽 부분)가 임펠러의 축 방향 중간부로부터 이 측면까지 연장되거나, 또는 중간부까지 연장되거나, 또는 중간부를 지나서 연장될지의 여부는 선택적이다. 축방향 선단부가 중간부를 지나서 연장되는 경우, 양쪽의 블레이드 홈은 임펠러의 축선을 포함하는 단면에서 중첩된다.

③ 블레이드

복수의 일측 및 대향측의 블레이드는 일측 및 대향측의 블레이드 홈 내로 유입된 연료에 원주 방향의 힘을 가한다. 일측 및 대향측 블레이드의 형상은 일측 및 대향측 블레이드 홈의 형상과 관련된다. 일측 및 대향측의 블레이드는 격벽의 일측 및 대향측에 각각 소정의 피치로 형성되어, 내측 환형부와 외측 환형부와의 사이에서 연장되며, 내측 환형부의 외주면 및 외측 환형부의 내주면과 함께 일측 및 대향측의 블레이드 홈을 구획한다.

각각의 블레이드 전방 벽면의 외주부 측면으로부터의 경사 각도는 50°보다 크고, 바람직하게는 60° 내지 70°의 범위에서 선택할 수 있다. 또 다른 한편, 후방 벽면의 경사 각도는 50°보다 작고, 바람직하게는 30° 내지 40°의 범위에서 선택할 수 있다. 또한, 전방 벽면의 내주부 측면으로부터의 경사 각도와 후방 벽면의 외주부 측면으로부터의 경사 각도는 각각, 50° 내지 60°의 범위와, 35° 내지 50°의 범위에서 선택할 수 있다.

④ 연통 구멍

복수의 연통 구멍은 임펠러를 통해서 일측면으로부터 대향 측면으로 연장되어, 흡입측의 제1연통부로부터 토출측의 제3연통부로의 연료의 유입, 및 흡입측의 제2연통부로부터 토출측의 제4연통부로의 연료의 유입을 가능하게 한다. 복수의 연통 구멍은 일측 및 대향측의 블레이드 홈으로부터 반경 방향 내측으로 조금 떨어져서, 또는 일측 및 대향측 블레이드 홈의 내측에 공간을 남겨두지 않도록 형성될 수 있다. 전자의 경우에 각각의 블레이드 홈과 관련 연통 구멍과의 사이에는 축 방향으로 약간 돌출한 돌출부가 형성되어 있다.

연통 구멍의 개수는 연료의 흡입 및 토출 시의 압력 손실이나 생산성 등을 고려해서 선정되며, 일측 및 대향측 블레이드 홈의 개수와 동일하거나 또는 그것 보다 적다. 측면 형상(폭 및 높이)은 연료의 흡입 및 토출 시의 압력 손실이나 생산성 등을 고려해서 선정되고, 형상은 직사각형 또는 원형으로 할 수 있다. 폭 및 높이 모두는 전체 길이에 걸쳐서 균등하게 할 수 있다.

⑤ 돌출부, 얕은 홈

복수의 일측 및 대향측의 얕은 홈은 복수의 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 복수의 연통 구멍 사이에 연통을 형성한다. 예를 들면, 상기 얕은 홈은 일측 및 대향측의 블레이드 홈과 연통 구멍 사이의 돌출부에 형성되어, 반경 방향으로 연장된다. 일측 및 대향측 얕은 홈의 개수는 연통 구멍의 개수와 동일하거나, 또는 그것 보다도 적다. 그러나, 상기 얕은 홈이 블레이드 홈과 연통 구멍을 연통시키는 역할을 하기 때문에 연통 구멍이 형성되어 있지 않은 원주 부분에는 얕은 홈은 형성되어 있지 않다. 일측 및 대향측 얕은 홈의 개수, 폭, 및 깊이는 연통 구멍과의 접속부에 있어서의 압력 손실 등을 고려해서 선정한다.

<펌프 하우징>

펌프 하우징은 일측 및 대향측의 대체로 C자 형상의 측부 홈과, 연료 흡입 포트와, 연료 토출 포트, 및 내주면을 갖는다. 펌프 하우징은 임펠러의 일측(흡입측)에 위치한 제1하우징과, 대향측(토출측)의 제2하우징으로서 이루어진다. 제1하우징과 제2하우징은 사실상 대칭의 용기 형상을 하거나, 또는 한쪽이 용기 형상이고 다른 쪽이 뚜껑 형상을 가질 수도 있다.

일측 및 대향측의 측부 홈이 제1하우징 및 제2하우징에 각각 형성된다. 일측의 측부 홈은 일측 시작 단부로부터 일측 종말 단부까지 연장되어, 일측의 블레이드 홈의 측방향으로 위치하며, 대향측의 측부 홈은 대향측의 시작 단부로부터 대향측의 종말 단부까지 연장되어, 대향측의 블레이드 홈의 측방향으로 위치한다. 대향측 측부 홈의 시작 단부는 연료 흡입 포트에 연통되고, 일측 측부 홈의 종말 단부는 연료 토출 포트에 연통된다. 일측 및 대향측 측부 홈의 종말 단부 뿐만 아니라, 일측 및 대향측 측부 홈의 시작 단부는 각각 펌프 하우징에 형성된 연통 통로 또는 임펠러에 형성된 연통 구멍을 통해서 상호 연통된다.

임펠러가 연통 구멍을 구비하지 않고 있을 경우, 펌프 하우징은 시작 단부 및 종말 단부의 외주측에 축 방향으로 형성되어서 일측 및 대향측 측부 홈의 시작 단부 간의 연통을 형성하는 연통 통로와, 외주측에 축 방향으로 형성되어서 일측 및 대향측 측부 홈의 종말 단부 간의 연통을 형성하는 연통 통로를 구비한다.

임펠러가 연통 구멍을 구비하고 있을 경우, 시작 단부 및 종말 단부에 있어서의 제1연통부로부터 제4연통부는 연통 구멍에 대향하여, 시작 단부 및 종말 단부의 내주측에 형성된다. 예를 들면, 제1연통부 및 제2연통부는 일측의 시작 단부 및 종말 단부의 반경 방향 내측에 형성되고, 제3연통부 및 제4연통부는 대향측의 시작 단부 및 종말 단부의 반경 방향 내측에 형성된다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

<제1실시예>

(구성)

(1) 전체 구성

도 1을 참조하여 전체의 터빈식 연료 펌프를 설명한다. 원통 형상의 펌프 하우징(75) 내에 펌프부(10)와 모터부(60)가 축 방향으로 나란히 부착되어 있다. 펌프부(10)에는 펌프 하우징(75)의 하단부에 펌프 케이싱(30) 및 펌프 커버(11)가 고정되고, 그것의 내부에 블레이드(45)와 블레이드 홈(50)이 교호로 형성된 임펠러(40)를 수용하고 있다. 펌프 커버(11)에는 연료 흡입 포트(16)가 형성되고, 펌프 케이싱(30)에는 연료 토출 포트(33)가 형성되어 있다. 펌프부(10)에 대해서는 뒤에 자세하게 설명한다.

모터부(60)에는 원통형 자석(61)의 내주 측에 아마추어(62)가 동심 형상으로 배치되어 있다. 아마추어(62)는 코어(core) 및 그것 위에 코일을 수지(樹脂)(63)로써 몰딩(molding)하여 형성하고, 펌프 하우징(75)의 중심부에 고정시킨 고정축(64)에 베어링(66a, 66b)을 통해서 회전 및 미끄럼이 자유롭게 지지되어 있다.고정축(64)의 하단부(64b)는 펌프 커버(11)의 중심부에 고정되며, 고정축의 상단부(64a)는 펌프 하우징(75)의 상단부에 고정된 브러시 홀더(67)의 중심부에 삽입, 고정되어 있다.

아마추어(62)의 하단부에는 몇 개의 돌출부(68)가 형성되어 있으며, 그것의 선단부가 임펠러(40)를 관통하고 있다. 아마추어(62)의 상단면에는 복수의 정류자편(整流子片)(69)이 반경 방향으로 형성되어 있다. 1쌍의 브러시(71)는 브러시 홀더(67)에 의해 이동이 자유롭게 유지되고, 스프링(72) 수단에 의해 정류자편(69)과 접촉하도록 힘이 가해지고 있다.

② 펌프부

이어서, 상기 펌프부(10)에 대해서 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 펌프 커버(11)의 내측면(도 2에 있어서의 우측면)(11a)의 측면에 저벽(底壁)(12) 및 그 주변의 원주벽(13)이 형성되어 있다. 저벽(12)의 중심부는 임펠러(40)의 안내면(12a)을 형성한다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 내측면(11a) 상의 외주부를 따라 반원 형상 단면의 C자 형상 측부 홈(14)이 형성되어 있다. 측부 홈(14)은 펌프 커버(11)의 축선에 대하여 소정의 각도를 이루며 형성된 연료 흡입 포트(16)(도 1 참조)에 연통되는 시작 단부(17)로부터, 후술하는 펌프 케이싱(30)의 측부 홈(31)의 종말 단부에 연통되는 종말 단부(18)까지 연장되어 있다.

펌프 커버(11)의 측부 홈(14)에 있어서의 시작 단부(17) 및 종말 단부(18)의외주 측에는 각각 연통 통로(21, 22)가 형성되어 있다. 연통 통로(21, 22)는 펌프 커버(11)의 원주 방향, 축방향, 및 반경 방향으로 각각, 소정의 길이, 폭, 및 깊이를 갖는다.

펌프 케이싱(30)의 내측면(도 2에서 좌측면)의 중심부(30a)는 임펠러(40)의 안내면을 형성하며, 내측면의 외주부를 따라서는 측부 홈(14)과 동일 형상의 반원 형상 단면의 C자 형상 측부 홈(31)이 형성되어 있다. 측부 홈(31)은 시작 단부로부터 펌프 케이싱(30)의 축선과 평행하게 형성된 연료 토출 포트(33)(도 1참조)에 연통되는 종말 단부까지 연장되어 있다.

양(兩) 측부 홈(14, 31) 사이의 간격은 후술하는 임펠러(40)의 밀봉부(49)의 폭과 균등하고, 내주벽(內周壁)(13)의 내주면(13a)은 측부 홈(14 및 31)의 외주 가장자리와 일치하고 있다. 나타내지는 않았지만, 펌프 케이싱(30) 내의 측부 홈(31)의 시작 단부 및 종말 단부의 외주 측에도 또한 동일한 연통 간격이 형성되어 있으며, 각각 펌프 커버(11)의 연통 통로(21, 22)와 연통되어 있다. 펌프 케이싱(30)의 측부 홈(31) 및 연통 간격과, 펌프 커버(11)의 측부 홈(14) 및 연통 통로(21, 22)에 의해서, C자 형상의 펌프 유로가 구성된다.

이어서, 임펠러(40)에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 4로부터 명백한 바와 같이, 임펠러(40)는 수지제로서, 원판 형상의 본체(41)와, 상기 원판 형상 본체 주위에 위치한 링(ring) 모양의 격벽(42)과, 상기 격벽(42)의 좌우 양측에 형성된 블레이드(45) 및 블레이드 홈(50), 및 상기 블레이드 및 블레이드 홈의 외주 측에 형성된 환형부(54)로 이루어진다(도 4에서는 환형부(54)는 부분적으로 생략되어 있다).

격벽(42)의 폭은 반경 방향 외측으로 우선 점차 감소되고, 그 후 점차 증가한다. 격벽(42)의 좌우 양측에는 복수의 블레이드(45) 및 블레이드 홈(50)이 지그재그 형태로 형성되어 있다. 임펠러(40)의 원주 방향에 있어서, 좌측(일측)의 블레이드(45)가 우측(대향측)의 블레이드 홈(50)에 대응하고, 좌측의 블레이드 홈(50)이 우측의 블레이드(45)에 대응하고 있다.

임펠러(40)의 블레이드(45) 및 블레이드 홈(50)은 측면(40a)과 직교하는 평면 P(도 6 참조)에 대하여 회전 방향 x와 반대측으로 경사져 있다. 측면(40a)에 대하여 각각의 블레이드(45)의 전방 벽면(46) 및 후방 벽면(47)이 이루는 각도는 반경 방향의 부분에 있어서 상이하다. 더욱 상세하게는 도 5 및 도 6(a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 측면(40a)에 대하여 전방 벽면(46)이 이루는 각도는 외주부(46a)에서는 65°(θf)이고, 중간부(46b)에서는 60°(θfｍ)이며, 내주부(46c)에서는 55°(θf’）이다. 또 다른 한편, 각각의 블레이드(45)의 후방 벽면(47)이 측면(40a)에 대하여 이루는 각도는 외주부(47a)에서는 45°(θr')이고, 중간부에서는 40°(θrｍ)이며, 내주부에서는 35°（θr)이다.

따라서, 전방 벽면(46)의 외주부(46a)의 각도 θf는 후방 벽면(47)의 내주부(47c)의 각도 θr 보다도 크다. 후방 벽면(47)의 외주부(47a)의 각도 θr’은 후방 벽면(47)의 내주부(47a)의 각도 θr 보다도 크다. 전방 벽면(46)의 외주부(46a)의 각도 θf는 전방 벽면(46)의 내주부(46c)의 각도 θf’보다도 크다. 또한, 전방 벽면(46)의 내주부(46c)의 각도 θf'는 후방 벽면(47)의 외주부(47a)의 각도 θr' 보다도 크다.

상이한 각도에서 볼 때, 전방 벽면(46)의 외주부(46a)는 65°의 각도를 이루고, 후방 벽면(47)의 외주부(47a)는 45°의 각도를 이룬다. 전방 벽면(46)의 중간부(46b)는 60°의 각도를 이루고, 후방 벽면(47)의 중간부(47b)는 40°의 각도를 이룬다. 또한, 전방 벽면(46)의 내주부(46c)는 55°의 각도를 이루고, 후방 벽면(47)의 내주부(47c)는 35°의 각도를 이룬다. 따라서, 외주부, 중간부 및 내주부의 모두에 있어서, 임펠러(40)의 측면(40a)으로부터 횡 방향 중앙부로 진행함에 따라서, 각각의 블레이드 홈(50)의 폭(원주 방향 길이)이 점점 감소된다.

링부(54)의 외주면(54a)은 내주벽(13)의 내주면(13a)에 대향하고, 격벽(42)과 링부(54)는 좌우의 측부 홈(14, 31)을 상호 격리시키고 있다. 본체(41)와, 격벽(42) 및 좌우의 블레이드(45)와, 링부(54)는 수지 재료를 사용하여 일체적으로 형성되어 있다.

(기능 및 이점)

도 1 및 도 3에 있어서, 연료는 연료 흡입 포트(16)로부터 측부 홈(14)의 시작 단부(17)에 흡입되어, 연통 통로(21) 등을 통해서 펌프 케이싱(30)의 측부 홈(3l)에 유입되고, 또한 측부 홈(14, 31)으로부터 블레이드 홈(50)에 유입된다.

각각의 블레이드 홈(50) 내에 존재하는 연료는 도 6(a) 내지 도 6(c)에 있어서 화살표 x 방향으로 회전하는 임펠러(40)의 블레이드(45)로부터 원주 방향의 힘을 받는다. 그 결과, 반경 방향에서는 도 2에서 화살표 y로 나타낸 바와 같이, 연료는 원심력의 작용하에 격벽(42)의 측면(42a) 및 링부(54)에 의해 안내되면서 반경 방향 외부 방향으로 흐른다. 이 때, 좌우 양측에 존재하는 연료 부분의 정체 및충돌은 링부(54)에 의해 방지된다. 또한, 임펠러(40)에 형성된 블레이드(45) 및 블레이드 홈(50)의 지그재그 배열로써, 펌프 유로의 종말 단부(18) 등에 있어서의 압력 맥동의 발생이 방지된다.

이 후, 연료는 링부(54)의 내면에 의해 안내되어서, 좌우 양측으로 지향되고, 좌측의 측부 홈(14) 및 우측의 측부 홈(31) 내로 유입된다. 그 다음, 상기 연료는 측부 홈(14, 31) 내를 반경 방향 내향 및 축 방향 내향으로 흐르고, 블레이드 홈이 원주 방향에 있어서 후방측에 위치하는 블레이드 홈의 내주측으로부터 블레이드 홈(50)에 유입된다.

원주 방향에서는 도 6(a)에 화살표 z로 나타낸 바와 같이, 연료는 블레이드(45)의 후방 벽면(47)으로부터 블레이드 홈(50)에 유입되고, 전방 벽면(46)으로부터 유출된다. 내주측 단면을 나타내는 도 6(c)에 있어서, 블레이드(45)의 후방 벽면(47)은 임펠러(40)의 회전 방향 x 와 반대 방향으로 경사지며, 측면(40a)과 직교하는 평면 P에 대하여 비교적 작은 각도인 35°를 이룬다. 따라서, 블레이드 홈(50) 내로 유입되는 연료는 후방 벽면(47)의 내주부(47c)로부터 분리되는 것이 방지된다. 또한, 외주측 단면을 나타내는 도 6(a)에 있어서, 전방 벽면(46)은 임펠러(40)의 회전 방향 x 와 반대 방향으로 경사지고, 측면(40a)에 대하여 비교적 큰 각도인 65°를 이룬다. 따라서, 블레이드 홈(50)으로부터 유출하는 연료에 큰 압출력을 가하게 된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 전방 벽면(46)의 외주부(46a)의 경사 각도 θf 및 후방 벽면(47)의 내주부(47c)의 경사 각도 θr이 커짐에 따라, 펌프 효율이 상승된다. 따라서, 이들 경사 각도 θf 및 θr을 상기한 바와 같이 선정하는 것은 중요하다.

전방 벽면(46)의 외주부(46a)의 경사 각도 θf는 후방 벽면(47)의 내주부(47c)의 경사 각도 θr 보다도 크다. 또한, 후방 벽면(47)의 경사 각도는 내주부(47c)로부터 외주부(47a)를 향해서 점차 커지고, 전방 벽면(46)의 경사 각도는 내주부(46c)로부터 외주부(46a)를 향해서 점차 커지고 있다(도 6(a) 및 도 6(c)의 2점 쇄선 참조). 이것은 각각의 블레이드 홈(50) 내에 있어서의 연료의 흐름을 고려한 것이며, 이것에 의해 블레이드 홈(50) 내에서의 연료의 흐름이 원활하게 된다.

또한, 각각의 블레이드(45)의 모든 외주부, 중간부, 및 내주부에 있어서, 각각의 블레이드 홈(50)의 폭(원주 방향의 길이)은 임펠러(40)의 측면(40a)으로부터 횡 방향 중앙부를 향함에 따라 점차 감소하고 있다. 그러므로, 연료가 후방 벽면(47)을 따라서 블레이드 홈(50) 내로 유입됨에 따라, 후방 벽면(47)과 전방 벽면(46) 모두에 의해 좁혀지게 되어서, 유속이 증가되고, 이 증가된 유속으로 연료가 블레이드 홈(50)으로부터 유출된다.

따라서, 좌우의 블레이드 홈(50)과 측부 홈(14, 31)과의 사이를 독립적으로 순환되면서, 연료는 시작 단부(17) 등으로부터 종말 단부(18) 등을 향해서 흐르고, 그 동안에 연료 압력이 승압된다. 측부 홈(14)에서 승압된 연료는 종말 단부(18)의 연통 통로(22) 등을 통해서 연료 토출 포트(33)에 이른다. 이 경우, 좌우의 블레이드 홈(50)이 측벽(42)의 횡 방향 중앙부의 근방에 이르는 깊이를 가지고 있기 때문에 각각의 블레이드 홈(50)의 용적이 증대하고, 그 내부에 있어서의 연료의 순환성이 향상되며, 연료의 토출량이 증가된다.

이어서, 임펠러(40)의 성형성에 대해서 설명한다.

도 6 및 도 8로부터 명백한 바와 같이, 각각의 블레이드(45)에 있어서의 외주부(46a)의 경사 각도 θf(도 8에서 직선 m으로써 나타냄)는 외주부(47a)의 경사 각도 θr'(도 8에서 직선 l로써 나타냄) 보다도 크고, 내주부(46c)의 경사 각도 θf'(도 8에서 직선 k로써 나타냄)는 내주부(47c)의 경사 각도 θr(도 8에서 직선 n으로써 나타냄) 보다도 크다. 따라서, 이러한 상태에서, 블레이드(45)의 양 외주측 및 양 내주측은 각각 "도피각(draft angle)"이 주어진다.

또한, 직선 k로 나타낸 내주부(46c)의 경사 각도 θf’는 직선 m으로 나타낸 외주부(46a)의 경사 각도 θf 보다도 작고, 직선 1로 나타낸 외주부(47a)의 경사 각도 θr은 직선 n으로 나타낸 내주부(47c)의 경사 각도 θr 보다도 크다. 또한, 직선 k로 나타낸 내주부(46c)의 경사 각도 θf는 직선 1로 나타낸 외주부(47a)의 경사 각도 θr' 보다도 크고, 직선 m으로 나타낸 외주부(46a)의 경사 각도 θf는 직선 1로 나타낸 내주부(47c)의 경사 각도 θr' 보다도 크다. 따라서, 도피각이 유지되어 있다.

상기 관계에 따르면, 상기 경사 각도의 관계가 직선 k 및 직선 1로 둘러싸여진 영역 내에 있는 한, 임펠러(40)의 성형 후에 성형 금형을 후퇴시킬 때, 그 돌출부와 블레이드(45)가 간섭하는 일없이, 성형 금형을 용이하게 제거할 수 있다.

<제2실시예>

(구성)

본 제2실시예에 따른 터빈식 연료 펌프에 대한 전체적인 구성은 상기 도 1의 구성과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

펌프부에 대해서, 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 흡입측 펌프 커버(81)의 내측면(도 9에서 우측면)(81a) 측에 저벽(82) 및 저벽 주변의 원주벽(83)이 형성되어 있고, 저벽(82)의 중심부는 임펠러(110)의 안내면(102a)을 형성한다. 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 안내면(102a) 상의 외주부에 반원 형상 단면을 갖는 C자 형상의 측부 홈(84)이 형성되어 있다. 측부 홈(84)은 펌프 커버(81)의 축선에 대하여 소정의 각도를 이루어 형성된 연료 흡입 포트(86)에 연통되는 시작 단부(87)로부터, 후술하는 펌프 케이싱(100)의 측부 홈(101)의 종말 단부에 연통되는 종말 단부(88)까지 연장되어 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 펌프 커버(81)에 있어서의 측부 홈(84)의 시작 단부(87) 및 종말 단부(88)의 외주측에는 각각 연통 통로(91, 92)가 형성되어 있다. 연통 통로(91, 92)는 펌프 커버(81)의 원주 방향, 축방향, 및 반경 방향으로 각각 소정의 길이, 소정의 폭, 및 소정의 깊이를 갖는다. 종말 단부(88)의 연통 통로(92)의 일면(一面)(측부 홈(84) 내에 있어서의 연료의 흐름 방향(도 13에 있어서 상향)의 전방 표면)에는 연료의 흐름 방향에 대하여 소정의 둔각을 이루는 경사진 안내면(92a)이 형성되어 있다.

펌프 케이싱(100)의 내측면(도 9에 있어서 좌측면)의 중심부는 임펠러(110)의 안내면(100a)을 형성하고, 내측면(안내면(100a))의 외주부를 따라서는 상기 측부 홈(84)과 동일한 형상의 반원 단면을 갖는 C자 형상의 측부 홈(101)이 형성되어 있다. 측부 홈(101)은 시작 단부로부터 펌프 케이싱(100)의 축선과 평행하게 형성된 연료 토출 포트(33)(도 1 참조)에 연통된 종말 단부까지 연장되어 있다.

펌프 케이싱(100)에 있어서의 측부 홈(101)의 시작 단부 및 종말 단부의 외주측에도 또한 동일한 연통 간격이 형성되어, 각각 펌프 커버(81)에 형성된 연통 통로(91, 92)에 연통되어 있다. 펌프 케이싱(100)의 측부 홈(101) 및 펌프 커버(81)의 측부 홈(84)에 의해 C자 형상의 펌프 유로가 구성되어 있다.

도 9로부터 명백한 바와 같이, 임펠러(110) 본체(111)의 외측에 위치한 환형 격벽(112)의 폭은 반경 방향 외향으로 우선 점차 감소되고, 그 후 점차 증가되고 있다. 도 11 및 도 12(a)로부터 보이는 바와 같이, 격벽(112)의 좌우 양측에는 복수의 블레이드(113, 116) 및 블레이드 홈(114, 117)이 지그재그 형태로 형성되어 있다. 임펠러(110)의 원주 방향에 있어서, 좌측(일측)의 블레이드(113)는 우측(대향측)의 블레이드 홈(117)에 대응하고, 좌측의 블레이드 홈(114)은 우측의 블레이드(116)에 대응하고 있다.

게다가 임펠러(110)의 회전 방향에 있어서, 좌측면(118)에 대한 각각의 블레이드(113)의 후방 벽면(113a)(각각의 블레이드 홈(114)의 전방 표면)이 이루는 각도 θ1은 블레이드(113)의 전방 벽면(113b)(블레이드 홈(114)의 후방측)이 이루는 각도 θ2 보다도 작게 되어 있다. 그 결과, 좌측면(118)으로부터 횡 방향 중앙부(1)를 향해서, 블레이드(113)의 두께는 점차 증가되고, 블레이드 홈(114) 간의 간격은 점차 감소되고 있다. 이것은 또한 우측의 블레이드(116) 및 블레이드홈(117)에 대해서도 마찬가지이다. 좌측의 블레이드 홈(114)은 각각 격벽(112)의 횡 방향 중앙부(1)에 이르는 횡 방향 길이(깊이)를 갖고, 그것의 내측면(114c)은 중앙부(1) 부근에 있다. 이것은 또한 우측의 블레이드 홈(117)에 대해서도 마찬가지이다(도 12(b) 참조).

링부(119)의 외주면(119a)은 원주벽(83)의 내주면(83a)에 대향하고 있다. 링부(119)는 좌우의 측부 홈(84, 101)을 격리시킨다. 본체(111)와, 격벽(112)과, 좌우의 블레이드(113, 116), 및 밀봉부(119)는 수지 재료에 의해 일체적으로 형성되어 있다.

(기능 및 이점)

도 1 및 도 10에 있어서, 연료는 연료 흡입 포트(86)로부터 시작 단부(87)에 흡입된다. 연료 흡입 포트(86)는 펌프 커버(81)의 내측면(81a)에 대하여 경사져 있으므로, 연료는 측부 홈(84) 내로 원활하게 유입된다. 또한, 연료는 연통 통로(91) 등을 통해서 펌프 케이싱(100)의 측부 홈(101)에 유입된다.

연료는 도 12(a)의 화살표 z 방향으로 회전되는 임펠러(110)의 블레이드(113, 116)로부터 원주 방향 및 횡 방향 모두에서 내측 방향의 힘을 받고, 블레이드 홈(114, 117) 내에 있어서, 상기 연료는 도 12(a)의 화살표 y 로 나타낸 바와 같이, 블레이드 홈(114, 117)의 후방 내경 측으로부터 전방 외경 측으로 흐른다. 블레이드(113, 116) 및 블레이드 홈(114, 117)은 회전 방향에서 전방으로 경사져 있으며, 게다가 각도 θ1쪽은 각도 θ2 보다도 작다. 따라서, 연료가 블레이드 홈(114, 117) 내에 유입되기 용이하게 되고, 내부 정체가 없어지기 때문에 높은 효율을 얻을 수 있다.

연료는 회전에 기인하는 원심력으로써, 블레이드 홈(114, 117) 내에 있어서, 도 9 및 도 12(b)의 화살표 x 로 나타낸 바와 같이, 격벽(112)의 양 측면(112a)에 안내되면서 반경 방향 외측으로 흐른다. 이 때, 격벽(112)과 링부(119)에 의해서 좌우 양측의 연료 흐름의 정체 및 충돌이 방지된다.

또한, 임펠러(110)에 형성된 링부(119)와, 좌측의 블레이드(113) 및 블레이드 홈(114)과 우측의 블레이드(116) 및 블레이드 홈(117)의 지그재그 형태의 배열에 의해서, 좌우 양측의 연료 유출 타이밍이 상호 변경된다. 그 결과, 펌프 유로의 종말 단부(18) 등에 있어서의 압력 맥동이 방지된다. 그 후, 연료는 링부(119)의 내면에 의해 안내되어서 좌우 양측으로 분류(分流)되고, 좌우측의 측부 홈(84, 101) 내로 유입된다. 연료는 측부 홈(84, 101) 내를 반경 방향 내측 및 축 방향 내측으로 흐르고, 원주 방향에 있어서 그 내주측으로부터 후방측의 블레이드 홈(114, 117)에 유입된다.

따라서, 연료는 좌측의 블레이드 홈(114)과 측부 홈(84)과의 사이, 및 또한 우측의 블레이드 홈(117)과 측부 홈(101)과의 사이를 독립적으로 순환하면서, 시작 단부(87) 등으로부터 종말 단부(88) 등을 향해서 흐른다. 이 동안에 연료의 압력이 승압된다. 측부 홈(84)의 종말 단부(88)에 도착된 연료는 경사진 안내면(92a)에 의해 그 흐름 방향을 축 방향으로 변경하게 되며, 연통 통로(92) 등을 통해서 측부 홈(101)의 종말 단부의 흐름과 합류한다. 이 경우, 좌우측 블레이드 홈(114, 117)이 중앙부(1) 부근까지 연장되어 있기 때문에 블레이드 홈(114, 117)의 용적이 증대되며, 그 내부에 있어서의 연료의 순환성이 향상되고, 연료 토출 포트(33)(도 1 참조)로부터 토출되는 연료량이 증대된다.

<제3실시예>

(구성)

터빈식 연료 펌프의 전체를 나타내고 있는 도 14에 나타낸 바와 같이, 연료 펌프는 원통형의 펌프 하우징(130)과, 둘 모두 상기 펌프 하우징(130) 내에 수용된 모터부(135) 및 펌프부(140)로 이루어진다.

펌프 하우징(130)은 케이싱(131) 및 홀더(136)를 포함한다. 홀더(136)에는 연료 분사 장치에 연료를 공급하는 연료 공급부(137)가 형성되어 있다. 케이싱(131)의 내주면에 환형의 영구 자석(133)이 부착되어 있고, 영구 자석(133)의 내측에 아마추어(134)가 배치되어 있다. 아마추어(134)로부터 상부 방향으로 돌출한 축(138a)은 홀더(136)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 하부 방향으로 돌출한 축(138b)은 다음에 후술하는 펌프 하우징(141)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 영구 자석(133)과 아마추어(134)는 모터부(135)를 구성한다.

도 15 내지 도 18을 참조하여 펌프부(140)를 설명한다. 펌프부(140)는 펌프 하우징(141)과 임펠러(160)로 대별된다. 펌프 하우징(141)은 토출측(상부측)에 위치한 펌프 케이싱(155)과, 상기 펌프 케이싱(155)에 일체화된 흡입측(하부측)의 케이싱 커버(142)로서 이루어진다. 모터부(135)와 펌프부(140)와의 사이에는 챔버(139)가 형성되어 있다.

도 15 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 흡입측의 펌프 커버(142)는 용기 형상을 가지며, 원형의 저벽부(底壁部)(143)와 상기 저벽부 주변의 주벽부(周壁部)(144)로서 이루어진다. 저벽부(143)의 내면(저면)(143a)의 외주부에는 소정 형상의 저부(底部)를 갖는 하나의 측부 홈(146)이 형성되어 있다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 측부 홈(146)은 시작 단부(147)와, 종말 단부(148), 및 시작 단부(147)로부터 종말 단부(148)까지 연장되는 C자 형상의 홈부(149)를 갖는다. 시작 단부(147)에 있어서 측부 홈(146)은 연료 흡입 포트(도시되지 않음)에 연통되어 있다. 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)는 각각 반경 방향 내측에 제1 및 제2의 연통 오목부(147a, 148a)를 구비하고 있다.

도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같이, 토출측의 펌프 케이싱(155)은 평판 형상을 나타내고, 상기 펌프 케이싱(155)의 내면(155a)의 외주부에는 소정 형상의 저부를 가진 대향측 측부 홈(156)이 형성되어 있으며, 상기 측부 홈(156)은 측부 홈(146)과 대향하고 있다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 측부 홈(156)은 시작 단부(157)와, 종말 단부(158), 및 시작 단부(157)로부터 종말 단부(158)까지 연장되는 C자 형상의 홈부(159)를 갖는다. 시작 단부(157)에 있어서, 측부 홈(156)은 연료 토출 포트에 연통되어 있다. 시작 단부(157) 및 종말 단부(158)는 각각 반경 방향 내측으로 제3 및 제4의 연통 오목부(157a, 158a)를 구비하고 있다.

펌프 커버(142)의 내면(143a)과 펌프 케이싱(155)의 내면(155a)은 소정의 폭을 갖는 원형 형상의 임펠러 수납 공간을 형성하고 있다. 펌프 커버(142)의 측부 홈(146)과 펌프 케이싱(155)의 측부 홈(156)은 시작 단부(147, 157)로부터 종말 단부(148, 158)까지 연장되는 C자 형상의 펌프 유로를 형성하고 있다.

도 17, 도 18 및 도 19로부터 명백한 바와 같이, 합성 수지로 이루어지는 임펠러(160)는 원형의 본체부(161)와, 상기 본체부(161)의 외주측에 위치한 환형의 외주부(165)로서 이루어진다. 본체부(161)는 상기 케이싱 본체(143)의 내면(143a)에 의해 안내되는 일측면(161a)과, 케이싱 커버(155)의 내면(155a)에 의해 안내되는 대향 측면(16lb)을 갖는다. 외주부(165)의 일측면(161a) 및 대향 측면(161b)에는 외주면(165c)으로부터 약간 반경 방향 내측으로 벗어난 위치에 복수의 블레이드 홈(166, 171)이, 원주 방향에 있어서 동일한 피치로 이격하여 형성되어 있다.

도 19로부터 명백한 바와 같이, 하나의 블레이드 홈(166)은 각각 개구부를 갖는다. 개구부의 측면 형상은 반경 방향으로 긴, 대체로 직사각형 형상이다(더욱 정확하게는 외주측의 폭(원주 방향의 크기)이 내주측의 그것 보다도 조금 크다). 도 17로부터 분명한 바와 같이, 각각의 블레이드 홈(166)의 깊이 방향에 있어서의 단면 형상은 대체로 반원 형상이며, 각각의 블레이드 홈에 있어서의 반경 방향의 길이는 측부 홈(146)의 그것과 대체로 동일하다. 각각의 블레이드 홈(166)의 깊이는 임펠러(160)의 판 두께의 1/2 보다도 작다.

도 20으로부터 명백한 바와 같이, 블레이드 홈(166, 171)은 이것들의 형성 피치의 1/2에 상당하는 거리만큼 원주 방향으로 상호 변위되어 있다. 따라서, 도 20으로부터 보이는 바와 같이, 블레이드 홈(166, 171)은 지그재그 형태로 배열되고, 또한 블레이드(168, 173)도 지그재그 형태로 배열되어 있다.

각각의 블레이드 홈(166)은 임펠러(160)의 회전 방향 y 에 대하여 내측이 입구(개구)측 보다도 더 후방 위치로 되도록 경사지고, 내측을 향해서 그 폭이 좁아지고 있다. 더욱 상세하게는 외주부(165)의 일측면(161a)에 대하여 각각의 블레이드의 후방 벽면(각각의 블레이드 홈(166)의 전방 벽면)(167a)이 이루는 각도 θ1는 일측면(161a)에 대하여 블레이드(168)의 전방 벽면(블레이드 홈(166)의 후방 벽면)(167b)이 이루는 각도 θ2 보다도 작게 되어 있다. 상기 상태는 대향측의 블레이드 홈(171)에 대해서도 또한 같다.

도 17 및 도 19에 나타낸 바와 같이, 지그재그 형태로 배열된 일측면(161a) 상의 블레이드 홈(166)과 대향 측면(161b) 상의 블레이드 홈(171)은 상호 격리되고, 임펠러(160)의 외주면(165c)에 대하여 개구되어 있지 않다. 그 결과, 도 18 및 도 19로부터 명백한 바와 같이, 외주부(165)의 일측면(161a) 상에서는 인접하는 블레이드 홈(166) 사이에 블레이드 홈(166)의 개수와 동일한 개수의 블레이드(168)가 형성되어 있다. 각각의 블레이드(168)의 두께 및 높이는 각각의 블레이드 홈(166)의 폭 및 높이와 동일하다. 마찬가지로, 대향 측면(161b)에서는 인접하는 블레이드 홈(171) 사이에 블레이드 홈(171)의 개수와 동일한 개수의 블레이드(173)가 형성되어 있다.

외주부(165)에 있어서는 블레이드 홈(166, 171)의 외주측에 축 방향 및 원주 방향으로 연장되는 외부 환형부(181)가 형성되어 있다. 또한, 일측의 블레이드 홈(166)과 대향측의 블레이드 홈(171)과의 사이에 반경 방향 및 원주 방향으로 연장되는 격벽(183)이 형성되어 있다.

도 18 및 도 19로부터 명백한 바와 같이, 블레이드 홈(166, 171)으로부터 약간 반경 방향 내측으로 이격되고, 또한 원주 방향(시계 방향)으로 변위된 위치에일측면(161a)으로부터 대향 측면(161b)을 향해서 축 방향으로 관통되는 연통 구멍(176)이 형성되어 있다. 상기 연통 구멍(176)은 일측면(161a) 및 대향 측면(161b)에서 개구되어 있다. 각각의 연통 구멍의 각각의 블레이드 홈으로부터의 변위량은 블레이드 홈 형성 피치의 1/2 이다.

연통 구멍(176)의 개수는 블레이드 홈(166, 171)의 개수와 균등하다. 각각의 연통 구멍(176)의 측면은 횡 방향 치수 보다도 수직 방향(반경 방향) 치수가 조금 큰 직사각형 형상이다. 각각의 연통 구멍(176)의 외주측 상의 폭은 각각의 내부 블레이드 홈(166, 171)의 내주측 상의 폭보다 조금 작고, 각각의 연통 구멍(176)의 내주측 상의 폭은 그 외주측 상의 폭 보다도 조금 좁다. 인접하는 연통 구멍(176) 사이의 거리는 측부 홈(146)의 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)에 형성된 연통 오목부(147a, 148a)의 원주 방향 길이와 거의 같다.

각각의 연통 구멍(176)의 높이는 각각의 블레이드 홈(166, 171) 높이의 1/2 정도이며, 펌프 커버(142)의 측부 홈(146)의 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)에 있어서의 각각의 연통 오목부(147a, 148a)의 반경 방향 치수와 거의 같다. 연통 구멍(176)의 폭 및 높이는 전체 길이에 걸쳐서 균등하다.

각각의 블레이드 홈(166) 및 각각의 블레이드 홈(171)의 반경 방향 내부에 돌출부(178, 179)가 각각 형성되어 있다. 일측면(161a)에서는 돌출부(178)에 얕은 홈(186)이 형성되고, 대향 측면(16lb)에서는 돌출부(179)에 얕은 홈(187)이 형성되어 있다. 여기에서, 각각의 블레이드 홈(166)과, 일측면(161a) 측에서 보았을 때 상기 블레이드 홈(166)으로부터 1/2 피치 만큼 시계 방향으로 변위된 각각의 블레이드 홈(171)에 주목한다. 블레이드 홈(166)의 반경 방향 내부에는 상기 블레이드 홈(166)의 폭 보다도 조금 작은 폭을 갖는 얕은 홈(186)이 1/4 피치 만큼 시계 방향으로 변위된 상태로 형성되어 있다. 또한, 블레이드 홈(171)의 반경 방향 내부에는 상기 블레이드 홈(171)의 폭 보다도 조금 작은 폭을 갖는 얕은 홈(187)이 1/4 피치 만큼 반시계 방향으로 변위된 상태로 형성되어 있다.

그 결과, 일측면(161a)으로부터 보았을 때(평면도에서), 얕은 홈(186, 187)은 각각의 원주 방향의 대응 부분에 있어서 중복되어 있다. 이 중복 부분의 반경 방향 내측에 각각의 연통 구멍(176)이 형성되어 있다. 따라서, 블레이드 홈(166)과 블레이드 홈(171)은 얕은 홈(186)과, 연통 구멍(176), 및 얕은 홈(187)에 의해 상호 연통되어 있다.

지그재그 형태로 배열된 블레이드 홈(166, 171)은 얕은 홈(186, 187) 및 연통 구멍(176)에 의해 연통되고 있다. 각각의 얕은 홈(186)의 폭은 각각의 블레이드 홈(166)의 내주측 상의 폭, 즉, 각각의 연통 구멍(176)의 외주측 상의 폭과 거의 같고, 그것의 깊이는 각각의 블레이드 홈(166) 깊이의 약 몇분의 1정도이다. 그 결과, 얕은 홈(166)은 일측면(161a)으로부터 그 깊이 만큼 오목하게 되어 있다. 이 상태는 대향 측면(16lb)의 돌출부(179) 및 그것의 위에 형성된 얕은 홈(187)에 대해서도 마찬가지이다.

임펠러(160)는 상호 대향하는 면에 소정 형상의 오목부를 가지며, 서로 접근·분리하는 방향으로 이동 가능한 1쌍의 금형(도시하지 않음)에 의해 성형되었다. 한쪽의 금형은 캐비티(cavity)의 내벽면에 블레이드 홈(166)과, 연통 구멍(176)의좌측 1/2, 및 얕은 홈(186)을 성형시키기 위한 볼록부가 구비되고, 다른 쪽의 금형은 블레이드 홈(171)과, 연통 구멍(176)의 우측 1/2, 및 얕은 홈(187)을 성형시키기 위한 볼록부가 구비된다.

도 17로부터 명백한 바와 같이, 상기와 같이 구성된 임펠러(160)는 케이싱(141)의 임펠러 수납 공간 내에 회전 가능하게 수납되어, 그것의 일측면(161a)은 펌프 커버(142)의 내면(143a)에 의해 안내되고, 그것의 대향 측면(161b)은 펌프 케이싱(155)의 내면(155a)에 의해 안내되어 있다. 이 상태에서는 축 방향에 있어서 복수의 블레이드 홈(166) 및 블레이드(168)가 측부 홈(146)에 대향하고, 복수의 블레이드 홈(171) 및 블레이드(173)가 측부 홈(156)에 대향하고 있다. 또한, 연통 구멍(176)의 일측면(161a) 측에 있어서의 개구는 케이싱 본체(142)의 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)에 있어서의 연통 오목부(147a, 148a)에 대응하고, 대향 측면(16lb) 측에 있어서의 개구는 케이싱 커버(155)의 시작 단부(157) 및 종말 단부(158)의 연통 오목부(157a, 158a)에 대응하고 있다.

임펠러(160)의 일측면(161a)과 펌프 커버(142)의 내면(143a)과의 사이, 및 또한 대향 측면(16lb)과 펌프 케이싱(155)의 내면(155a)과의 사이에는 얕은 홈(186, 187)의 공간에 의해 간격(도 17 참조)이 형성되어 있다. 이 간격은 블레이드 홈(166, 171)과 연통 구멍(176)을 연통시키고 있다.

(작용)

제3실시예의 연료 펌프에 있어서, 펌프 커버(142)의 연료 흡입 포트(154)로부터 공급되는 연료는 측부 홈(146)의 시작 단부(147)로부터 임펠러(160)의 블레이드 홈(166)으로 유입된다. 이와 동시에 시작 단부(147) 내의 연료는 연통 구멍(176)을 통해서 임펠러(160)의 일측면(161a)으로부터 대향 측면(16lb)으로 흘러서, 측부 홈(156)의 시작 단부(157) 및 임펠러(160)의 블레이드 홈(171)으로 유입된다.

블레이드 홈(166, 171)의 내주에 근접한 부분에 유입된 연료는 회전되는 임펠러(160)의 블레이드(168, 173)로부터 원주 방향의 힘을 받고, 그에 따른 원심력에 의해서, 연료는 도 17에 있어서 블레이드 홈(166, 171) 내를 반경 방향 외향으로 흐른다. 그 후, 상기 연료는 블레이드 홈(166, 171)의 외주에 근접한 부분으로 안내되고, 축 방향 외향(좌우 방향)으로 분류되어, 측부 홈(146, 156) 내에 유입되고, 반경 방향 내측 방향 및 축 방향 내측 방향으로 안내되어, 블레이드 홈(166, 171)으로 되돌아 간다.

이와 동시에 도 19에 있어서, 연료는 블레이드(168, 173)의 전방 벽면(167b) 측으로부터 블레이드 홈(166, 171) 내로 유입되어서, 후방 벽면(167a) 측으로부터 유출된다.

이렇게 해서, 펌프 커버(142) 측에 유입된 연료는 블레이드 홈(166)과 측부 홈(146)과의 사이에서 순환을 반복하고, 펌프 유로 내를 시작 단부(147)로부터 종말 단부(148)를 향해서 나선 형상으로 흐른다. 펌프 케이싱(155) 측에 유입된 연료는 블레이드 홈(171)과 측부 홈(156)과의 사이에서 순환을 반복하고, 펌프 유로 내를 시작 단부(157)로부터 종말 단부(158)를 향해서 나선 형상으로 흐른다. 이렇게 해서 종말 단부(148, 158)에 연료가 계속해서 공급되어, 그 압력이 승압된다.

블레이드 홈(166) 및 측부 홈(146)에 의해 승압되어서 종말 단부(148)에 도달된 연료는 종말 단부(148)의 벽면에 의해 흐름 방향을 대략 90° 변경하고, 그 후, 임펠러(160)의 연통 구멍(176)을 통해 일측면(161a)으로부터 대향 측면(16lb)으로 흐른다. 블레이드 홈(171) 및 측부 홈(156)에 의해 승압되어 종말 단부(158)에 도달된 연료는 종말 단부(148)의 벽면에 의해 흐름 방향을 대략 90° 변경한다. 이렇게 해서, 연료는 흡입측과 토출측에서 독립적으로 가압되어, 그 후 가압된 연료 부분은 합류되며, 합류된 연료 흐름은 연료 토출 포트(도시하지 않음)로부터 상기 챔버(139)를 통해서 연료 공급부(137)에 공급된다.

(이점)

제3실시예에 따르면, 블레이드 홈(166) 내에나 또한 블레이드 홈(171) 내에도, 임펠러(160)의 일측면(161a)과 대향 측면(16lb) 사이를 연통시키는 연통 수단은 존재하지 않는다. 또한, 임펠러(160)의 제일 바깥 외주에는 외측 환형부(181)가 존재하고, 블레이드 홈(166)이나 블레이드 홈(171)은 외주면(165c)에 있어서 개구되어 있지 않다. 또한, 펌프 커버(142)나 펌프 케이싱(155)에도 임펠러(160)의 제일 바깥 외주에 있어서 블레이드 홈(166, 171) 간을 연통시키는 연통 수단은 형성되어 있지 않다. 그 결과, 일측의 블레이드 홈(166) 및 측부 홈(146) 내에서의 연료의 승압과, 대향측의 블레이드 홈(171) 및 측부 홈(156)에서의 연료의 승압은 각각 독립적으로 이루어진다.

따라서, 블레이드 홈(166, 171)의 형상, 크기 및 개수는 연료의 승압을 중시하여 선정할 수 있다. 따라서, 블레이드 홈(166, 171)은 전체적으로 임펠러(160)의회전 방향에 대하여 전방으로 경사져 있으며, 블레이드 홈의 개구측으로부터 내측을 향해서 폭이 좁아지도록 설계된다. 그 결과, 연료는 일측의 블레이드 홈(166)과 측부 홈(146)과의 사이, 및 또한 대향측의 블레이드 홈(171)과 측부 홈(156)과의 사이를 나선 형상으로 순환하며, 그 동안에 연료 압력이 효율적으로 상승된다.

두 번째는 연통 구멍(176)이 블레이드 홈(166, 171)으로부터 반경 방향 내부로 벗어난 부분에 형성되어 있기 때문에 흡입측의 시작 단부(147)의 연통 오목부(147a)로부터 토출측의 시작 단부(157)의 연통 오목부(157a)로의 연료의 최적 흐름, 및 흡입측의 종말 단부(148)의 연통 오목부(148a)로부터 토출측의 종말 단부(148)의 연통 오목부(158a)로의 연료의 최적 흐름을 중시하여, 연통 구멍(176)의 형상, 크기 및 개수를 결정할 수 있다.

이와 관련하여, 블레이드 홈(166) 및 측부 홈(146)과, 블레이드 홈(171) 및 측부 홈(156)과를 연통시키는 연통 구멍(176)이 임펠러(160) 자체에 형성되어 있다. 그러므로, 연통 구멍(176)의 내벽면 상에 작용하는 연료의 압력으로 인하여 임펠러(160)가 어느 하나의 반경 방향으로 이동하는 것이 방지된다.

세 번째로, 돌출부(178, 179)에는 블레이드 홈(166 또는 171)과 연통 구멍(176) 사이를 연통시키는 블레이드 홈(166 또는 171)과 동일한 개수의 얕은 홈(186, 187)이 형성되어 있다. 이러한 얕은 홈에 따라, 연통 구멍(176)의 하나의 개구가 측부 홈(146)의 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)에 대향하지 않고, 연통 구멍(176)의 다른 개구가 측부 홈(156)의 시작 단부(157) 및 종말 단부(158)에 대향하지 않을 때 일지라도, 블레이드 홈(166) 및 측부 홈(146)은 얕은 홈(186) 및연통 구멍(176, 187)을 통해서 블레이드 홈(171) 및 측부 홈(156)과 연통되어 있다. 따라서, 블레이드 홈(166) 및 측부 홈(146) 내의 연료의 압력과 블레이드 홈(171) 및 측부 홈(156) 내의 연료의 압력이 평형을 잃을 때, 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 연료가 흘러서 쌍방의 압력이 평형으로 되어, 임펠러의 축 방향에 있어서의 약간의 변위가 방지된다.

네 번째로, 1쌍의 금형을 사용하여 임펠러(160)를 성형하는 동안에 돌출부(178, 179)의 파손이 발생되기 어렵다. 이것은 연통 구멍(176)이 블레이드 홈(166, 171)으로부터 반경 방향 내측으로 약간 떨어져 형성되어 있으며, 양자의 사이에 잔존하는 돌출부(178, 179)가 어느 정도의 두께(반경 방향 길이)를 가지기 때문이다.

(임펠러의 변형예)

제3실시예의 임펠러(160)에 대한 제1변형예를 도 21에 나타낸다. 이 변형된 임펠러는 상기 얕은 홈(186, 187)이 형성되어 있지 않고 있는 점에서 제3실시예의 임펠러와 상이하다. 블레이드 홈(191, 194)과 연통 구멍(198)과의 사이에 돌출부(192, 195)가 존재하지만, 그 돌출 단부에 얕은 홈은 형성되어 있지 않다.

제1변형예에서는 상기 제1실시예에 있어서의 제3의 이점은 얻을 수 없으나, 전술한 제1, 제2 및 제4의 이점을 얻을 수 있고, 따라서 제1변형예는 종래예에 비하면 여러 가지 점에서 우수하다.

임펠러의 제2변형예를 도 22에 나타낸다. 이 임펠러는 상기 돌출부(178, 179) 및 얕은 홈(186, 187)이 형성되어 있지 않은 점에서 제1실시예와 상이하다.연통 구멍(205)은 블레이드 홈(201, 203)의 반경 방향 내측에 공간을 두지 않고, 형성되어 있으며, 상기 돌출부(178, 179)에 상당하는 부분은 존재하지 않는다.

제2변형예에서는 상기 제1실시예에 있어서의 제3 및 제4의 이점은 얻을 수 없다. 그러나, 전술한 제1 및 제2의 이점을 얻을 수 있고, 따라서 제2변형예는 종래예에 비하면 여러 가지 점에서 우수하다.

<제4실시예>

(구성)

본 발명의 제4실시예의 주요부(임펠러)를 도 23 및 도 24에 나타낸다. 제4실시예는 임펠러(220)의 블레이드 홈(230, 235)의 반경 방향 내측에 연통 구멍(223)이 형성되고, 펌프 하우징(도시하지 않음)에는 연통부가 형성되어 있지 않은 점에서, 상기 제3실시예와는 공통적이다. 그러나, 일측 및 대향측 블레이드 홈(230, 235)의 구성(특히 축 방향 길이)이 제3실시예의 그것과 다르다.

더욱 상세하게는 임펠러(220)의 외주부는 외측 환형부(252), 격벽부(254) 및 복수의 블레이드(240, 245)를 포함하며, 복수의 블레이드(240, 245)에 의해 복수의 블레이드 홈(230, 235)이 형성되어 있다.

각각의 일측 블레이드 홈(230)에 있어서의 개구부의 측면 형상은 반경 방향으로 긴, 대체적으로 직사각형 형상이고, 그것의 깊이 방향에 있어서의 단면 형상은 대체로 반원 형상이며, 그것의 반경 방향의 길이는 측부 홈(261, 262)의 반경 방향의 길이와 거의 동일하다. 여기에서, 일측면(221a)에 위치한 각각의 블레이드 홈(230)의 축 방향 길이, 즉 깊이에 주목하여야 한다. 상기 깊이는 임펠러(220)의축 방향 중앙부를 지나서 대향 측면(22lb)으로 연장되어 있으며, 판 두께의 1/2 보다도 크게 되어 있다.

각각의 블레이드 홈(230)은 임펠러(220)의 회전 방향 X에 대하여 내측이 입구(개구)측의 후방에 위치하도록 경사져 있다. 블레이드 홈(230)의 폭은 내측을 향해서 더 좁아지게 되어 있다. 더욱 상세하게는 일측면(221a)에 대하여 블레이드 홈(230)의 전방 벽면(231)이 이루는 각도 θ1는 후방 벽면(232)이 이루는 각도 θ2 보다도 작게 되어 있다. 대향측의 블레이드 홈(235)은 일측의 블레이드 홈(230)과 동일한 구조를 갖는다.

도 24로부터 명백한 바와 같이, 블레이드 홈(230, 235)은 이들 형성 피치의 1/2에 상당하는 거리 만큼 원주 방향으로 변위되도록 지그재그 형태로 형성되어 있다. 마찬가지로, 블레이드(240, 245)는 지그재그 형태로 배열되어 있다. 따라서, 도 23으로부터 명백한 바와 같이, 임펠러의 축선을 포함하는 평면을 따라 임펠러(220)를 절단했을 때, 각각의 일측 블레이드 홈(230)의 선단부(제일 내부)와 각각의 대향측 블레이드 홈(235)의 선단부는 상호 중첩된다. 중첩량은 임펠러(230) 두께의 몇 분의 1이다.

각각의 블레이드 홈(230, 235)의 반경 방향 내측에는 연통 구멍(223)이 형성되어 있고, 1쌍의 돌출부 (225, 226)에는 각각 얕은 홈(227, 228)이 형성되어 있다. 그 밖의 점은 상기 제3실시예에서 설명한 임펠러(160) 및 연료 펌프와 동일하다.

(기능 및 이점)

제4실시예의 기본적인 기능 및 이점은 상기 제3실시예와 공통이다. 따라서, 블레이드 홈(230, 235)의 특징은 연통 구멍(223)의 특징과는 독립적으로 결정될 수 있으며, 게다가 압력의 불평형에 의한 임펠러(220)의 이동이 방지된다.

그 위에 이하의 독특한 이점을 얻을 수 있다. 연료는 블레이드 홈(230, 235)의 반경 방향에 있어서 내측으로부터 외측으로 흐른다(도 23 참조). 블레이드 홈(230, 235)의 원주 방향에서는 연료가 전방 벽면(231) 측에서 유입되고, 후방 벽면(232) 측에서 유출된다(도 24 참조). 이 때, 블레이드 홈(230, 235)은 축 방향으로 깊기 때문에 선단부가 축 방향의 중앙부의 상기 측상 또는 중앙부에 위치하는 임펠러에 비해서, 블레이드 홈(230, 235)과 측부 홈(261,262) 사이에서 연료의 운동량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 연료 펌프의 펌프 효율이 상승된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 임펠러에 따르면, 격벽의 외주를 따라 환형부를 형성하고, 일측 및 대향측의 블레이드 홈을 상호 독립시키며, 임펠러 및/또는 연료 펌프에 여러 가지의 개량을 실행하였다. 그 결과, 뛰어난 펌프 효율을 갖는 연료 펌프를 얻을 수 있다.

각각의 개별적인 경우에 대하여 설명한다. 제1실시예의 터빈식 연료 펌프에서는 각각의 블레이드의 전방 벽면 및 후방 벽면을 경사지게 하여서, 전방 벽면의 외주부의 경사 각도를 후방 벽면의 내주부의 경사 각도 보다도 크게 했다. 또한, 임펠러의 제일 바깥 외주에 환형부를 형성했다. 그 결과, 펌프 유로 내의 연료가 내주측으로부터 블레이드 홈 내로 원활하게 유입되고, 블레이드 홈 내에서 상기 연료가 정체됨이 없이 펌프 유로에 힘있게 유출되어서, 펌프 효율이 향상된다.

제2실시예의 터빈식 연료 펌프에서는 임펠러에 형성된 환형부 및 펌프 하우징에 형성된 연통홈에 의해서, 펌프 유로 내에 있어서의 연료의 정체 및 연료의 충돌이 회피된다. 그 결과, 펌프 효율이 상승된다. 또한, 임펠러에 형성된 환형부와, 또한 일측 및 대향측의 블레이드 홈의 지그재그 형태의 배열에 의해서, 펌프 유로의 종말 단부에 있어서의 압력 맥동이 방지된다. 그 결과, 연료의 승압이 원활해진다.

제3실시예의 임펠러에서는 일측면에서 대향 측면으로 관통하는 연통 구멍이 블레이드 홈으로부터 반경 방향으로 벗어난 부분에 형성되어 있다. 그 결과, 최적의 펌프 효율을 얻는 관점에서 일측 및 대향측 블레이드 홈의 특징을 결정할 수 있다. 이러한 임펠러를 포함하는 연료 펌프에서는 펌프 하우징에서 일측 및 대향측 측부 홈의 시작 단부와 종말 단부가 임펠러의 연통 구멍의 개구에 대항하는 연통 통로를 갖는다. 따라서, 흡입측의 시작 단부 및 종말 단부에 있어서, 연료가 임펠러의 연통 구멍을 통해서 토출측으로 흐른다. 그 결과, 높은 펌프 효율을 달성할 뿐만 아니라, 연료의 압력하에 반경 방향의 힘이 임펠러에 가해지는 것이 방지된다.

또한, 제4실시예의 임펠러 및 연료 펌프에 따라, 높은 펌프 효율이 달성되며, 연료의 압력하에 반경 방향의 힘이 임펠러에 가해지는 것이 방지된다.

Claims

임펠러의 외주부에 있어서 일측(一側) 및 대향 측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 블레이드(45, 113, 116) 및 블레이드 홈(50, 114, 117)과, 상기 블레이드 홈의 외주측 상에 형성된 환형부(環形部)로서 이루어지고, 일측 및 대향 측면(40a, 118)을 갖는 원판 형상의 임펠러(40, 110), 및

일측 및 대향측 상에서 상기 블레이드 홈에 각각 연통되는 일측 및 대향측 상의 대체로 C자 형상의 측부 홈(14, 31, 84, 101)과, 일측 및 대향측 상의 시작 단부 및 종말 단부(17, 18, 87, 88)를 각각 갖는 일측 및 대향측의 측부 홈과, 일측 상의 시작 단부에 연통되는 연료 흡입 포트(16, 86), 및 대향측 상의 종말 단부에 연통되는 연료 토출 포트(33)를 갖추고, 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 포함하고,

또한, 각각의 블레이드의 전방 및 후방 벽면(46, 47, 113b, 113a)이 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져서 일측 및 대향 측면에 대하여 예각을 이루고, 또한, 추가로,

상기 임펠러의 회전에 의해, 일측 및 대향측의 측부 홈과 일측 및 대향측의 블레이드 홈과의 사이에서 연료가 독립적으로 순환되어서 연료 압력이 승압되는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제1항에 있어서, 외주부(46a)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사각도(θf)는 내주부(47c)에 있어서의 블레이드 후방 벽면의 경사 각도(θr) 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제2항에 있어서, 외주부(47a)에 있어서의 각각의 블레이드 후방 벽면의 경사 각도(θr')는 내주부(47c)에 있어서의 블레이드 후방 벽면의 경사 각도(θr) 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제2항에 있어서, 외주부(46a)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사 각도(θf)는 내주부(46c)에 있어서의 블레이드 전방 벽면의 경사 각도(θf') 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제2항에 있어서, 내주부(46c)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사 각도(θf')는 외주부(47a)에 있어서의 블레이드 후방 벽면의 경사 각도(θr') 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제1항에 있어서, 내주부(46c)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사 각도(θf')는 내주부(47c)에 있어서의 블레이드 후방 벽면의 경사 각도(θr) 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제1항에 있어서, 외주부(46a)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사각도(θf)는 외주부(47a)에 있어서의 후방 벽면의 경사 각도(θr') 보다 크고, 내주부(46c)에 있어서의 각각의 블레이드 전방 벽면의 경사 각도(θf')는 내주부(47c)에 있어서의 후방 벽면의 경사 각도(θr) 보다 큰 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제1항에 있어서, 펌프 하우징은 일측의 시작 단부와 대향측의 시작 단부 사이를 연통시키는 시작 단측 연통부(91)와, 일측의 종말 단부와 대향측의 종말 단부 사이를 연통시키는 종말 단측 연통부(92)를 구비하는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제8항에 있어서, 시작 단측 연통부 및 종말 단측 연통부는 일측 및 대향측 상에서 시작 단부 및 종말 단부의 외주측에 축 방향으로 연장되도록 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제9항에 있어서, 일측의 측부 홈의 종말 단부에 있어서의 상기 연통부는 상기 측부 홈 내에 존재하는 연료를 대향측의 측부 홈의 종말 단부로 안내하는 방향으로 경사진 경사 안내면을 갖는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
임펠러의 외주부에 있어서 일측면 상에 원주 방향에서 교호로 형성된 일측 블레이드 및 블레이드 홈(113, 114)과, 임펠러의 외주부에 있어서 대향 측면 상에원주 방향에서 교호로 형성되어 원주에서 상기 일측 블레이드 및 블레이드 홈에 대하여 변위된 대향측 블레이드 및 블레이드 홈(116, 117)과, 일측 및 대향 측 블레이드 홈의 외주측 상에 형성된 환형부(119)를 갖추고, 일측면 및 대향 측면(118)을 갖는 원판 형상의 임펠러(110), 및

일측 및 대향측 블레이드 홈과 각각 연통되는 일측 및 대향측 상의 대체로 C자 형상의 측부 홈(84)과, 일측 및 대향 단부의 시작 단부(87) 및 종말 단부(88)를 각각 갖는 일측 및 대향측의 측부 홈과, 일측 상의 측부 홈의 시작 단부에 연통되는 연료 흡입 포트(86), 및 대향측 상의 측부 홈의 종말 단부에 연통되는 연료 토출 포트(33)를 갖추고, 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징을 포함하고,

또한, 상기 임펠러의 회전에 의해, 일측 및 대향측의 측부 홈과 일측 및 대향측의 블레이드 홈과의 사이에서 연료가 독립적으로 순환되어서 연료 압력이 승압되는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제11항에 있어서, 일측 및 대향측의 상기 블레이드 홈은 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제11항에 있어서, 일측 및 대향측의 각각의 상기 블레이드 홈의 공간은 각각의 측면으로부터 임펠러의 축 방향 중앙부를 향해서 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
일측 및 대향 측면(161a, 161b)을 갖는 원판 형상의 임펠러(160)에 있어서,

임펠러의 외주부에서 그 일측면에 있어서 원주 방향으로 이격되어 형성된 복수의 일측 블레이드 홈(166)과,

임펠러의 외주부에서 그 대향 측면에 있어서 원주 방향으로 이격되어 형성된 복수의 대향측 블레이드 홈(171), 및

각각의 일측 및 대향측 블레이드 홈으로부터 반경 방향에서 내향 또는 외향으로 각각 벗어난 위치에서 일측면으로부터 대향 측면으로 연장되어 형성된 복수의 연통 구멍(176)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
일측 및 대향 측면(161a, 161b)을 갖는 원판 형상의 임펠러(160)에 있어서,

임펠러의 외주부에서 그 일측면에 있어서 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈(168, 166, 191, 201),

임펠러의 외주부에서 그 대향 측면에 있어서 원주 방향으로 교호로 형성되고, 상기 일측 블레이드 홈으로부터 격리된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈(173, 171, 194, 203),

일측 및 대향측 블레이드의 외주측에 위치하는 외측 환형부(165), 및

각각의 일측 및 대향측 블레이드 홈으로부터 반경 방향 내향 또는 외향으로 각각 벗어난 위치에서 일측면으로부터 대향 측면으로 연장되어 형성된 복수의 연통 구멍(176, 198, 205)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항 또는 제15항에 있어서, 복수의 상기 일측 블레이드 홈 및 복수의 상기 대향측 블레이드 홈은 원주 방향으로 상호 간에 변위되는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항에 있어서, 복수의 상기 연통 구멍은 복수의 상기 일측 블레이드 홈 및 복수의 상기 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항 또는 제15항에 있어서, 복수의 상기 연통 구멍은 복수의 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향으로 변위되어 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 연통 구멍의 개수는 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 개수와 균등하거나 또는 그것 이하인 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항에 있어서, 복수의 상기 일측의 블레이드 홈이 복수의 상기 연통 구멍과 연통되는 복수의 일측 얕은 홈(186), 및

복수의 대향측 블레이드 홈이 복수의 연통 구멍과 연통되는 복수의 대향측 얕은 홈(187)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항에 있어서, 복수의 상기 일측의 블레이드 홈과 상기 연통 구멍 사이에 형성된 복수의 축 방향으로 돌출하는 일측 돌출부(178), 및

복수의 상기 대향측의 블레이드 홈과 상기 연통 구멍 사이에 형성된 복수의 축 방향으로 돌출하는 대향측 돌출부(179)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제21항에 있어서, 복수의 상기 일측 돌출부에 형성되어 복수의 일측 블레이드 홈 및 연통 구멍 간에 연통을 형성하는 복수의 일측 얕은 홈(186), 및

복수의 상기 대향측 돌출부에 형성되어 복수의 대향측 블레이드 홈 및 연통 구멍 간에 연통을 형성하는 복수의 대향측 얕은 홈(187)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제20항 또는 제22항에 있어서, 상기 일측 및 대향측 얕은 홈의 개수는 상기 연통 구멍의 개수와 균등하거나 또는 그것 이하인 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제14항 또는 제15항에 있어서, 복수의 상기 일측 및 대향측 얕은 홈의 각각은 복수의 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 각각의 반경 방향 연장선과, 또한 각각의 연통 구멍의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향으로 변위되어 있는 것을특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
대체로 C자 형상의 일측 측부 홈이 일측 시작 단부(147)와 일측 종말 단부(148)를 갖고, 상기 일측 시작 단부는 복수의 연통 구멍의 일측 개구에 대향하는 제1연통부(147a)를 형성하여 연료 흡입 포트와 연통되고, 상기 일측 종말 단부는 일측 개구에 대향하는 제2연통부(148a)를 형성하며, 대체로 C자 형상의 대향측 측부 홈이 대향측 시작 단부(157)와 대향측 종말 단부(158)를 갖고, 상기 대향측 시작 단부는 복수의 연통 구멍의 대향측 개구에 대향하는 제3연통부(157a)를 형성하고, 상기 대향측 종말 단부는 대향측 개구에 대향하는 제4연통부(158a)를 형성하여 연료 토출 포트에 연통되는 대체로 C자 형상의 일측 측부 홈(146) 및 대체로 C자 형상의 대향측 측부 홈(156)과, 연료 흡입 포트(154)와, 연료 토출 포트(159)를 갖는 내부에 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징(141), 및

펌프 하우징 내에서 임펠러를 회전시키는 모터(155)를 추가로 포함하고,

또한, 제1연통부에 유입된 연료가 연통 구멍을 통해서 제3연통부로 흐르고, 상기 연료는 일측 및 대향측 시작 단부로부터 일측 및 대향측 종말 단부로 각각 흐르며, 제2연통부에서 압력이 승압된 연료는 연통 구멍을 통해서 제4연통부로 흐르는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제25항에 있어서, 상기 펌프 하우징은 연료 흡입 포트 측에 위치한 뚜껑 형상의 제1하우징(142)과, 연료 토출 포트 측에 위치한 용기 형상의 제2하우징(155)을 구비하는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제26항에 있어서, 상기 제1연통부 및 제2연통부는 상기 제1하우징에서 일측의 시작 단부 및 종말 단부의 반경 방향 내측에 형성되고, 복수의 연통 구멍에 대응하는 반경 방향 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
제26항에 있어서, 상기 제3연통부 및 상기 제4연통부는 상기 제2하우징에서 대향측의 시작 단부 및 종말 단부의 반경 방향 내측에 형성되고, 복수의 연통 구멍에 대응하는 반경 방향 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.
일측 및 대향 측면(221a, 221b)을 갖는 원판 형상의 임펠러(220)에 있어서,

임펠러의 외주부에서 일측면 상에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈(240, 230)과,

임펠러의 외주부에서 대향 측면 상에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈(245, 235), 및

일측 및 대향측 블레이드의 외주측에 위치하는 외측 환형부(252)를 포함하고,

상기 대향측 블레이드 홈은 상기 일측 블레이드 홈과 격리되어 있고, 일측 및 대향측 블레이드 홈의 각각의 축 방향 선단부가 임펠러의 축 방향 중간부를 지나서 연장되는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
일측 및 대향 측면(221a, 221b)을 갖는 원판 형상의 임펠러(220)에 있어서,

임펠러의 외주부에서 일측면에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈(240, 230)과,

임펠러의 외주부에서 대향 측면에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈(245, 235), 및

일측 및 대향측 블레이드의 외주측에 위치하는 외측 환형부(252)를 포함하고,

상기 대향측 블레이드 홈은 상기 일측 블레이드 홈으로부터 격리되어 있고,

임펠러의 축선을 포함하는 단면에서, 일측 및 대향측 블레이드 홈이 상호 축 방향으로 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제30항에 있어서, 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 전방 및 후방 벽면이 회전 방향에 대하여 후방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈이 원주 방향에서 상호 변위되어 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제30항에 있어서, 상기 일측면으로부터 상기 대향 측면으로 관통되는 복수의 연통 구멍(223)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제33항에 있어서, 복수의 상기 연통 구멍은 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 반경 방향 연장선으로부터 원주 방향에서 벗어나 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 환형부는 복수의 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈과 복수의 상기 연통 구멍 사이에서 연통을 형성하는 복수의 일측 얕은 홈(225) 및 복수의 대향측 얕은 홈(228)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 원판 형상의 임펠러.
일측 및 대향 측면(221a, 221b)을 갖는 원판 형상의 임펠러(220), 및

상기 임펠러를 회전 가능하게 수납하는 펌프 하우징(141)을 포함하며,

상기 임펠러는, 임펠러의 외주부에서 일측면 상에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 일측 블레이드 및 블레이드 홈(240, 230), 임펠러의 외주부에서 대향 측면 상에 원주 방향으로 교호로 형성된 복수의 대향측 블레이드 및 블레이드 홈(245, 235), 및 일측 및 대향측 블레이드의 외주측에 위치하는 외측 환형부(252)를 포함하고,

상기 대향측 블레이드 홈은 상기 일측 블레이드 홈과 격리되어 있고, 상기 일측 및 대향측 블레이드 홈의 각각의 축 방향 선단부는 임펠러의 축 방향 중간부를 지나서 연장되고,

상기 펌프 하우징은, 일측 및 대향측 블레이드 홈에 각각 대응하며 일측 및 대향측의 시작 단부(147) 및 종말 단부(148)를 갖는 대체로 C자 형상의 일측 및 대향측 측부 홈(261, 262), 일측의 시작 단부에 연통되는 연료 흡입 포트(154), 및 측부 홈의 대향측 종말 단부에 연통되는 연료 토출 포트(159)를 포함하고,

상기 임펠러를 회전시킴으로써, 연료를 일측 및 대향측 측부 홈과 일측 및 대향측 블레이드 홈과의 사이에서 순환시켜서 연료 압력을 승압시키는 것을 특징으로 하는 터빈식 연료 펌프.