KR100573800B1 - Side feeding type external pump for lpg - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측류방식의 외장형 펌프에 관한 것으로서, 특히 공간용적을 주기적으로 변화시켜 작동유체를 흡입, 배출하는 유체 이송부에 의해 작동유체가 이송되는 한편, 상기 유체이송부의 회전방향에 대해 접선방향으로 작동유체가 유입, 토출되는 유동챔버와, 상기 유체이송부에 회전력을 공급하기 위한 모터가 내장되는 한편 상기 유동챔버와 구획되어 형성되는 회전력 공급부와, 상기 회전력 공급부의 냉각을 위해 상기 회전력 공급부상에 형성되어 냉매가 공급되는 냉매 도입구와 상기 회전력 공급부의 일측에 장착되어 상기 냉매가 토출되는 냉매 토출부를 포함하는 구성에 의해 작동유체의 흡입방향과 펌프의 회전방향을 일치시켜 흡입효율을 향상시키는 한편 상기 냉매 도입구 및 토출구의 구성에 의해 냉각을 가능하게 하는 측류방식 엘지피용 외장형 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a side-type external type pump, in particular the working fluid is transported by a fluid transfer unit for inhaling and discharging the working fluid by periodically changing the space volume, while operating in a direction tangential to the rotation direction of the fluid transfer unit A flow chamber into which fluid flows in and out, a motor for supplying rotational force to the fluid transfer part, and a rotational force supply part defined by the flow chamber, and formed on the rotational force supply part for cooling the rotational force supply part. It is equipped with a refrigerant inlet port for supplying a coolant and one side of the rotational force supply unit, and includes a coolant discharge part for discharging the coolant, thereby matching the suction direction of the working fluid with the rotational direction of the pump to improve the suction efficiency while introducing the coolant. For the side flow type LGP which enables cooling by the configuration of the sphere and the discharge port It relates to an external pump.
엘피지, 외장형 펌프, 측류방식, 냉매 LPI, External pump, Side flow method, Refrigerant
Description
도 1은 본 발명의 외장형 펌프의 분리 사시도,1 is an exploded perspective view of an external pump of the present invention;
도 2는 본 발명의 유체이송부에 대한 사시도 및 요부 단면도,2 is a perspective view and a sectional view of the main part of the fluid transfer unit of the present invention;
도 3은 본 발명의 유동챔버에 대한 단면도,3 is a cross-sectional view of the flow chamber of the present invention;
도 4는 본 발명의 펌프에 대한 단면도,
도 5는 본 발명의 제1플레이트에 대한 사시도이다.4 is a cross-sectional view of the pump of the present invention,
5 is a perspective view of a first plate of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 유동챔버 120 : 회전력 공급부110: flow chamber 120: rotational force supply
140 : 유체이송부 141 : 제1플레이트140: fluid transfer unit 141: the first plate
142 : 로터 143 : 롤러142: rotor 143: roller
144 : 실린더 145 : 제2플레이트144: cylinder 145: second plate
150 : 냉매 토출부150: refrigerant discharge part
본 발명은 측류방식의 엘지피용 외장형 펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공간용적을 주기적으로 변화시켜 작동유체를 흡입, 배출하는 유체 이송부에 의해 작동유체가 이송되는 한편, 상기 유체이송부의 회전방향에 대해 접선방향으로 작동유체가 유입, 토출되는 유동챔버와, 상기 유체이송부에 회전력을 공급하기 위한 모터가 내장되는 한편 상기 유동챔버와 구획되어 형성되는 회전력 공급부와, 상기 회전력 공급부의 냉각을 위해 상기 회전력 공급부상에 형성되어 냉매가 공급되는 냉매 도입구와 상기 회전력 공급부의 일측에 장착되어 상기 냉매가 토출되는 냉매 토출부를 포함하는 구성에 의해 작동유체의 흡입방향과 펌프의 회전방향을 일치시켜 흡입효율을 향상시키는 한편 상기 냉매 도입구 및 토출구의 구성에 의해 냉각을 가능하게 하는 측류방식 엘지피용 외장형 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an external type external pump for LGP, and more particularly, a working fluid is transferred by a fluid transfer part which periodically changes a space volume to inhale and discharge a working fluid, while in the rotational direction of the fluid transfer part. A flow chamber in which a working fluid flows in and out in a tangential direction with respect to the flow chamber, a motor for supplying rotational force to the fluid transfer unit, and a rotational force supply unit defined by the flow chamber, and the rotational force for cooling the rotational force supply unit. The suction inlet of the working fluid and the rotational direction of the pump are improved by a configuration including a coolant inlet formed on the supply part to supply a coolant and a coolant discharge part to be discharged from the coolant. The cooling medium can be cooled by the configuration of the refrigerant inlet and outlet. Relates to the way side stream JOSE LG external pump.
일반적으로 펌프라고 하는 것은 에너지를 투입하여 유체를 이송시키는 장치를 말하는 것으로서 통상 날개차의 회전에 의해 유체에 운동에너지를 공급하는 터보펌프와 공간용적을 주기적으로 변화시켜 유체를 흡입, 배출시켜 이송하는 용적형 펌프와 기타 다른 방식에 의한 특수형 펌프로 나누어진다.In general, a pump refers to a device that transfers fluid by inputting energy. A turbo pump that supplies kinetic energy to the fluid by rotation of a vane and a space that periodically changes the space to inhale and discharge the fluid are transported. It is divided into volumetric pumps and special pumps by other means.
상술한 바와 같은 펌프중 용적형 펌프가 사용유량은 적지만 유압이 매우 높아 자동차의 연료 펌프로서 사용되고 있다. Among the pumps described above, the volumetric pump is used as a fuel pump of an automobile because of its low flow rate but very high hydraulic pressure.
근래에는 환경친화적인 연료인 엘피지를 자동차 연료로서 사용하기 위한 액상 엘피지 분사(LPLI : Liquid Phase LPG Injection)방식이 사용되고 있는데 종래에는 상기 액상 엘피지 분사를 위해 연료탱크내에 상기 펌프를 장착하는 내장형 펌프가 사용되고 있었다. 그러나 상기 내장형 펌프의 경우 고장이 생기는 경우 연료탱크와 동시에 교체해야하는 문제가 있어 최근에는 연료라인에 펌프를 설치하는 외장형 연료펌프가 제시되고 있다.In recent years, liquid phase LPG injection (LPLI) has been used for the use of environmentally friendly fuel, such as LPG as an automobile fuel. there was. However, in the case of the built-in pump, there is a problem that must be replaced at the same time as the fuel tank when a failure occurs, and in recent years, an external fuel pump for installing a pump in a fuel line has been proposed.
그러나, 상기 외장형 연료펌프의 경우 연료의 흡입방향과 펌프의 회전방향이 직교하는 관계이다. 즉 연료의 흡입방향이 수평방향이라면 펌프의 회전방향은 상기 흡입방향에 수직하여 회전하게 되어 흡입시 유동저항이 발생하여 결과적으로 흡입효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the case of the external fuel pump, the suction direction of the fuel and the rotation direction of the pump are orthogonal to each other. That is, if the suction direction of the fuel is a horizontal direction, the rotation direction of the pump is rotated perpendicular to the suction direction, there is a problem that the flow resistance during inhalation resulting in a decrease in suction efficiency.
이러한 문제를 해결하기 위해 연료의 흡입방향과 회전방향이 동일한 측류방식의 펌프가 제시되고 있으나 이러한 경우 상기 연료가 펌프에 내장되어 있는 모터를 냉각할 수 있는 구성이 없다. 즉 내장형 펌프의 경우 연료탱크에 충진되어 있는 연료에 의해 냉각이 되고, 일반적인 외장형 펌프의 경우 상기 연료가 상기 외장형 펌프 및 그에 내장된 모터를 경유해서 유동함에 의해 냉각이 된다In order to solve this problem, a side flow type pump having the same suction direction and rotational direction as the fuel has been proposed, but in this case, there is no configuration capable of cooling the motor in which the fuel is incorporated in the pump. That is, in the case of the internal pump, the fuel is cooled by the fuel filled in the fuel tank, and in the case of the general external pump, the fuel is cooled by flowing through the external pump and the motor embedded therein.
그러나, 측류 방식 외장형 펌프의 경우 연료가 모터를 경유하지 않기 때문에 모터를 냉각할 수 없고 이에 따라 과열로 인한 모터의 성능저하 현상이 발생하는 문제점이 있었다.However, in the case of the side flow type external pump, since the fuel does not pass through the motor, the motor cannot be cooled, and thus a performance degradation of the motor due to overheating occurs.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 연료 즉 작동유체의 흡입방향과 펌프의 회전방향을 일치하는 한편 상기 펌프에 상기 작동유체가 경유하게 하는 구성에 의해 흡입효율을 향상시키는 한편 냉각을 가능하게 하여 펌프성능을 유지할 수 있는 측류방식의 외장형 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, while the suction direction of the fuel, that is, the working fluid and the rotational direction of the pump coincide with each other, thereby improving the suction efficiency while allowing the pump to pass through the pump. The purpose is to provide an external type pump of the side flow method that can maintain the pump performance.
상술한 목적은 공간용적을 주기적으로 변화시켜 작동유체를 흡입, 배출하는 유체 이송부에 의해 작동유체가 이송되는 한편, 상기 유체이송부의 회전방향에 대해 접선방향으로 작동유체가 유입, 토출되는 유동챔버와, 상기 유체이송부에 회전력을 공급하기 위한 모터가 내장되는 한편 상기 유동챔버와 구획되어 형성되는 회 전력 공급부와, 상기 회전력 공급부의 냉각을 위해 상기 회전력 공급부상에 형성되어 냉매가 공급되는 냉매 도입구와 상기 회전력 공급부의 일측에 장착되어 상기 냉매가 토출되는 냉매 토출부를 포함하는 구성에 의해 작동유체의 흡입방향과 펌프의 회전방향을 일치시켜 흡입효율을 향상시키는 한편 상기 냉매 도입구 및 토출구를 포함하는 엘피지용 외장형 펌프에 의해 달성될 수 있다.The above-mentioned object is that the working fluid is conveyed by a fluid conveying part which inhales and discharges the working fluid by periodically changing the space volume, while the working fluid is introduced and discharged in a direction tangential to the rotational direction of the fluid conveying part; And a rotational power supply unit formed with a motor for supplying rotational force to the fluid transfer unit and partitioned from the flow chamber, and a refrigerant inlet formed on the rotational force supply unit for cooling the rotational force supply unit and supplied with a refrigerant. Equipped with one side of the rotational force supply unit comprising a refrigerant discharge unit for discharging the refrigerant to match the suction direction of the working fluid and the rotational direction of the pump to improve the suction efficiency, while for the LLP including the refrigerant inlet and discharge port It can be achieved by an external pump.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the configuration of the present invention.
본 발명은 상술한 바와 같이 엘피지라는 작동유체의 흡입방향과 펌프의 회전방향을 일치하는 한편 상기 펌프에 상기 작동유체가 경유하게 하는 구성에 의해 흡입효율을 향상시키는 한편 냉각을 가능하게 하여 펌프성능을 유지할 수 있는 측류방식의 엘피지용 외장형 펌프에 관한 것이다.The present invention, as described above, matches the suction direction of the working fluid called Elphi and the rotational direction of the pump, while improving the suction efficiency by allowing the working fluid to pass through the pump, enabling cooling and improving pump performance. The present invention relates to an external type elbow pump for sustainable side flow.
도 1을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 대략적으로 설명하면 먼저 작동유체를 흡입하여 엔진측으로 토출하는 유동챔버(110)와 상기 유동챔버(110)에 회전력을 공급하는 회전력 공급부(120)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the configuration of the present invention will be described with reference to FIG. 1. The first embodiment includes a
상기 유동챔버(110)내에는 공간용적을 주기적으로 변화시켜 작동유체를 흡입, 배출하는 유체 이송부(140)가 배치되며, 상기 유동챔버(110)상에 형성되는 흡입구(112a)와 토출구(113a)에 의해 상기 유체 이송부(140)에 작동유체가 도입, 배출된다. 그리고 상기 유체 이송부(140)를 회전시키기 위한 모터가 내장되는 회전력 공급부(120)가 상기 유동챔버(110) 일측에 형성된다. 이와 같은 구성에 의해 작동유체의 흡입방향이 상기 유체 이송부(140)의 회전방향과 일치하게 되어 유동의 저 항을 감소시켜 흡입효율을 향상시키게 된다.In the
이때 상기 유동챔버(110)와 회전력 공급부(120)는 상호 격리되어있는데 그 이유는 상기 유체이송부(140)에 의해 유동되는 작동유체가 회전력 공급부(120)로 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다.In this case, the
한편 상기 회전력 공급부(120)내에 내장되어 있는 모터의 냉각을 위해 상기 회전력 공급부(120)상에 형성되어 냉매가 공급되는 냉매 도입구(122)와 상기 회전력 공급부(120)의 일측에 장착되어 상기 냉매가 토출되는 냉매 토출부(150)에 의해 냉매가 상기 모터를 경유해서 유동하게 되어 냉각을 하게된다.Meanwhile, a
본 발명에서는 상기 작동유체 즉 엘피지 연료를 냉매로 사용하게 된다. 즉, 상기 엘피지 연료가 충진되어 있는 연료탱크의 내압(대략 2 bar 정도)을 이용하여 상기 냉매 도입구(122)에 상기 작동유체가 투입되게 하였다.In the present invention, the working fluid, that is, the LLP fuel is used as the refrigerant. That is, the working fluid is introduced into the
이와 같은 구성에 의해 펌프의 흡입효율을 향상시키는 한편 상기 모터의 냉각에 의해 과열을 방지하여 펌프의 성능을 유지하게 되는 것이다.Such a configuration improves the suction efficiency of the pump and prevents overheating by cooling the motor to maintain the performance of the pump.
또한 엘피지 연료가 뜨거워진 펌프의 모터부를 통과하지 않고 유동챔버만 통과하기 때문에 연료펌프의 통과로 인한 연료 온도의 상승이 일반적인 다른 펌프와 달리 거의 없으며 이에 따른 온도 및 압력의 상승, 내구성 저하 등의 부작용을 모두 제거할 수 있게 된다.In addition, since the LPM fuel passes through the flow chamber only without passing through the motor part of the hot pump, the increase in fuel temperature due to the passage of the fuel pump is unlike that of other pumps. You can remove all of them.
이하 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 상기 유체 이송부(140)에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the
상기 유체 이송부(140)는 도우넛 형상의 실린더(144)내에 로터(142)가 배치되며 상기 로터(142)에 롤러(143)가 배치된다. 이때 본 출원인의 등록특허 제505821호에서 자세히 기재된 바와 같이 상기 로터(142)와 롤러(143)의 선회운동에 의해 유체가 흡입, 토출된다. The
이때 상기 흡입, 토출되는 작동유체의 유동경로는 제1플레이트(141)와 제2플레이트(145)에 의하게 된다.At this time, the flow path of the working fluid to be sucked and discharged is due to the
상기 제1플레이트(141)와 제2플레이트(145)는 유사한 형상으로서 원판형상의 평탄부(141a,145a)상에 돌출부(141b,145b)가 돌출된다. 상기 돌출부(141b,145b)는 상기 평탄부(141a,145a)의 중앙부에는 원형이나 측면은 부채꼴형상으로 돌출되는 형상이다.(도 5 참조) 다만 제2플레이트(145)중앙에는 모터로부터 연장되어 설치되는 회전축(121)이 관통되기 위한 회전축 관통공(145c)이 형성되는 것이 상이한 점이다.The
이상 상술한 바와 같은 유체 이송부(140)의 구성에 의해 유체가 이송되는데 이에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.The fluid is transferred by the configuration of the
상기 도 2는 제1플레이트(141)와 실린더(144) 그리고 제2플레이트(145)가 조립된 상태로서 내부의 작동유체 유동을 명료하게 표시하기 위해 상기 실린더(144)내에 장착되는 로터(142) 및 롤러(143)의 구성은 생략하였다.2 is a
상기 로터(142)와 롤러(143)의 선회운동에 의해 작동유체가 제1플레이트(141)의 평탄부(141a)와 실린더(144)사이 그리고 제2플레이트(145)의 평탄부(145a)와 실린더(144)사이의 일측에 형성되는 흡입 간극(I)을 통해 흡입되고 상기 흡입 간극(I)의 반대측에 형상되는 토출 간극(O)으로 토출된다.By the rotational motion of the
상술한 바와 같은 유체 이송부(140)를 통해 이송되는 작동유체는 도 3에 도시된 바와 같이 흡입구(112a)를 통해 도입된다. 이 후 상기 유체 이송부(140)가 수용되는 공간부(111)의 내주면 상부측에 형성되어 상기 흡입구(112a)와 연통되는 흡입공(112b)에 의해 상기 유체 이송부(140)측으로 작동유체가 유입되고, 상기 흡입공(112b)의 일측에 토출공(113b)이 형성되어 상기 토출구(113a)와 연통되어 배출된다.The working fluid conveyed through the
이상 설명한 바와 같이 상기 흡입구(112a) 및 흡입공(112b)과 토출구(113a) 및 토출공(113b)의 구성에 의해 유체의 유동방향이 상기 유체 이송부(140)의 회전방향에 접하게 되어 결국 상기 작동유체와 유체 이송부(140)가 접하는 순간에는 유동방향이 동일한 방향이 되어 상술한 바와 같이 흡입효율을 향상시키게 된다.As described above, the flow direction of the fluid is in contact with the rotational direction of the
한편 상술한 바와 같이 유동챔버(110)와 회전력 공급부(120)는 상기 유동챔버(110)에서 가압된 유체가 누출되지 않도록 상호 격리되어 있어, 상기 회전력 공급부(120)는 상기 작동유체가 경유하지 않아 별도의 냉각장치가 필요하다.Meanwhile, as described above, the
즉, 상술한 바와 같이 종래의 내장형 연료펌프의 경우에는 연료탱크 내부에 장착되어 있어 상기 연료탱크내부에 충진된 연료에 의해 냉각이 되나 본 발명과 같이 외장형 펌프에서는 따로이 냉각을 수행하는 수단이 필요해지는 것이다.That is, as described above, the conventional internal fuel pump is mounted inside the fuel tank to be cooled by the fuel filled in the fuel tank, but in the external pump like the present invention, a means for performing the cooling is required separately. will be.
본 발명에서는 도 1에서 도시된 바와 같이 상기 회전력 공급부(120)상에 형성되어 냉매가 공급되는 냉매 도입구(122)와 상기 회전력 공급부(120)의 일측에 장착되어 상기 냉매가 토출되는 냉매 토출부(150)의 구성에 의해 상기 냉매를 회전력 공급부(120)를 경유하게 하여 냉각을 하게 된다. 이때 상기 냉매 토출부(150)는 상 기 회전력 공급부(120)에 장착되는 커버(152)와 상기 커버(152)상에 장착되는 냉매 토출구(151)로 구성된다.In the present invention, as shown in Figure 1 is formed on the rotational
특히 본 발명에서 상기 냉매는 작동유체인 엘피지 연료를 사용한다. 상기 엘피지 연료는 연료탱크내에 충진되어 있는데 그 충진압력이 대략 2bar 정도되어 이 압력을 이용하여 본 발명의 외장형펌프에 상기 작동유체를 투입시키게 된다.In particular, in the present invention, the refrigerant uses LLP fuel, which is a working fluid. The LPG fuel is filled in the fuel tank, and the filling pressure thereof is about 2 bar, so that the working fluid is introduced into the external pump of the present invention using this pressure.
한편 상술한 바와 같이 유동챔버(110)와 회전력 공급부(120)는 상호 격리되어 있는데 이때 상기 회전력 공급부(120)에 내장되는 모터로부터 연장되어 상기 유체 이송부(140)에 연결되는 회전축(121)이 관통하기 위한 회전축 관통공(115)이 상기 도 3에 도시된 바와 같이 형성된다. Meanwhile, as described above, the
상기 회전축 관통공(115)에 의해 상기 유동챔버(110)에서 유동하는 작동유체가 상기 회전력 공급부(120)로 누출될 염려가 있으므로 상기 회전축 관통공(115)에 실링부재(116)를 설치하여 누출을 방지하는 것이 바람직하다.(도 4참조)Since the working fluid flowing in the
이상 살펴본 바와 같이 종래에는 연료의 흡입방향과 펌프의 회전방향이 직교하함에 의해 작동유체의 유입시 유동저항이 발생하여 흡입효율이 저하되는 한편, 외장형 펌프의 경우 연료가 모터를 경유하지 않기 때문에 모터를 냉각할 수 없고 이에 따라 과열로 인한 모터의 성능저하 현상이 발생하는 문제점이 있었으나,As described above, conventionally, the suction direction of the fuel and the rotational direction of the pump are orthogonal, so that the flow resistance is generated when the working fluid is inflow, and the suction efficiency is lowered. In the case of the external pump, the fuel does not pass through the motor. There was a problem that can not be cooled and the performance degradation of the motor due to overheating accordingly,
본 발명에 따른 측류방식의 엘피지용 외장형 펌프의 경우 작동유체의 흡입방 향과 펌프의 회전방향을 일치하는 한편 상기 펌프에 상기 작동유체가 경유하게 하는 구성에 의해 흡입효율을 향상시키는 한편 냉각을 가능하게 하여 펌프성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.In the case of the external type pump for side flow type ELP according to the present invention, the suction direction of the working fluid and the rotation direction of the pump coincide with each other, while the suction fluid is passed through the pump to improve the suction efficiency and to allow cooling. It is effective to maintain the pump performance.
그리고 엘피지 연료가 뜨거워진 펌프의 모터부를 통과하지 않고 유체이송부만 통과하기 때문에 연료펌프의 통과로 인한 연료 온도의 상승이 일반적인 다른 펌프와 달리 거의 없으며 이에 따른 온도 및 압력의 상승, 내구성 저하 등의 부작용을 모두 제거할 수 있는 장점도 있다. In addition, since the liquid pump passes through the fluid conveying part instead of passing through the motor part of the pump in which the LPG fuel is heated up, the fuel temperature increase due to the passage of the fuel pump is unlike that of other pumps. There is also the advantage of removing all.
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-
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- 2005-12-27 KR KR1020050130680A patent/KR100573800B1/en active IP Right Grant
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