KR100680537B1 - 차량의 보조 연료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 보조 연료공급장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 연료 탱크의 내부에서 메인 탱크측으로 구비되어 상기 메인 탱크측에 채워지는 연료와 함께 상기 메인 탱크와 구분되게 형성되는 서브 탱크측에 채워지는 연료를 리턴 연료와 함께 제트 펌프를 통해서 상기 메인 탱크측으로 펌핑시켜 엔진으로의 연료 공급이 이루어지도록 하는 차량의 연료 공급 장치에 있어서, 내부가 비고, 상부면에는 중앙에 상기 제트 펌프(20)의 하단부와 연결되는 연결관(61)이 구비되며, 상기 연결관(61)의 외주연측 상부면에는 복수의 오버 플로우 홀(62)을 형성한 리턴 컵(60)을 포함하도록 하는 구성인 바, 이로써 제트 펌프(20)를 통해 유동 및 토출되는 소음의 발생을 방지하는 동시에 버블 발생을 억제하여 안정된 엔진으로의 연료 공급이 이루어지도록 하는데 특징이 있다.

연료 펌프, 메인 탱크, 서브 탱크, 제트 펌프

Description

차량의 보조 연료공급장치{Apparatus to supply fuel of vehicle}

도 1은 종래 차량의 안장형 연료 탱크의 구성을 도시한 측단면도,

도 2는 종래의 차량의 연료 공급 장치를 도시한 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 차량의 연료 공급 장치를 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 제트 펌프와 리턴 컵의 결합 구조를 도시한 요부 단면도.

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 펌프 본체 20 : 제트 펌프

21 : 오리피스 30 : 리턴 라인

40 : 석션 라인 50 : 리저버 컵

60 : 리턴 컵 61 : 연결관

62 : 오버 플로우 홀

본 발명은 차량의 보조 연료공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진에 공급되었다 리턴되는 연료와 서브 탱크측의 연료를 메인 탱크측으로 유도하는 제트 펌프의 하단부에 별도로 소형의 리턴 컵이 연결되게 함으로써 이들 연료의 유속음 등의 소음 발생을 억제하는 동시에 와류 발생으로 인한 버블 형성을 방지하여 엔진에서의 구동이 안정되게 이루어질 수 있도록 하는 차량의 보조 연료공급장치에 관한 것이다.

일반적으로의 차량의 연료 탱크는 차량의 운행에 필요한 연료를 저장하기 위하여 구비되는 구성인 바, 소정의 연료 저장용적을 갖는 통형상으로 이루어져 차체의 하부 또는 일측에 장착되도록 하고 있다.

차량에 탑재되는 연료 탱크 중에는 아래쪽 중간 부분으로 차량의 배기 파이프가 가로질러 갈 수 있도록 이 중간 부위를 상향 오목하게 요입되도록 하여 안장형으로 형성시킨 연료 탱크가 있다.

이러한 연료 탱크는 도 1에서와 같이 상향 요입시킨 중간 부위를 기준으로 메인 탱크(1)와 서브 탱크(2)로서 구분되도록 하고 있다.

이중 상대적으로 용적이 넓은 부위가 메인 탱크(1)이고 용적이 좁은 부위가 서브 탱크(2)로서, 메인 탱크(1)에는 엔진 측으로 연료를 펌핑하기 위한 연료 펌프(3)가 구비되고, 메인 탱크(1)와 서브 탱크(2)의 사이에는 서브 탱크(2) 측의 연료가 메인 탱크(1) 측으로 이동될 수 있도록 하기 위한 석션 라인(4)이 연결되도록 하고 있다.

한편 서브 탱크(2) 측에서 메인 탱크(1) 측으로 이동되는 연료는 연료 펌프(3)의 주변에 집중되고, 연료 펌프(3)로의 펌핑이 원활히 수행될 수 있도록 하기 위하여 리저버 컵(5)에 의해서 연료 펌프(3)의 주변이 감싸지도록 하고 있다.

또한 리저버 컵(5)으로는 서브 탱크(2) 내의 연료뿐만 아니라 연료 펌프(3)에서 펌핑되었다가 엔진에서 전량 소비되지 못하고 다시 연료 탱크로 리턴되는 리턴 연료도 유입되도록 하고 있는 바 이를 위해 도 2에서와 같이 리저버 컵(5)의 상부측으로는 서브 탱크(2)와 연결되는 석션 라인(4)과 연료 리턴 라인(6)이 동시에 연결되는 제트 펌프(7)가 구비되도록 하고 있다.

제트 펌프(7)에는 리턴되는 연료의 압력에 의해서 석션 라인(4)에 부압이 전달되도록 오리피스(7a)가 형성되도록 하고 있는 바 이 오리피스(7a)를 통해서 서브 탱크(2) 내의 연료가 메인 탱크(1) 측으로 유도되는 것이다.

따라서 연료 펌프(3)에서 펌핑되었다가 리턴 라인(6)을 통해 귀환되는 연료 펌핑량의 70~90% 수준의 연료가 오리피스(7a)를 통과하면서 형성하게 되는 강한 부압에 의해 서브 탱크(2) 내의 연료가 먼저 리저버 컵(5)으로 유도되므로서 메인 탱크(1) 측의 연료보다 우선하여 소비되고 있다.

그러나 리저버 컵(5) 내에서 차량 주행에 의해 연료가 심하게 유동하거나 연료 저장량이 지나치게 낮아지게 되면 제트 펌프(7)의 하단부측으로 구비되는 송출관(7b)의 끝단부가 유면의 상측으로 노출되면서 제트 펌프(7)에서의 석션 기능을 상실하게 되고, 따라서 서브 탱크(2)측의 연료를 흡입하지 못하는 사례가 발생되기도 한다.

이러한 석션 기능의 상실은 특히 서브 탱크(2)에 연료가 있는 상태에서 리저버 컵(5) 내의 연료만을 소모한 후 연료 공급 불량을 발생시켜 엔진 구동을 중지시키게 되는 매우 심각한 오류를 유발하게 된다.

또한 리턴 라인(6)을 통해서 리턴되는 리턴 연료에는 엔진 및 제트 펌프(7)를 통하면서 공기와 버블이 함께 고속으로 리저버 컵(5)으로 유도되므로 유체의 유속음이 발생되고, 버블이 섞인 연료가 리저버 컵(5)에서 와류를 일으키면서 연료 펌프(3)에서의 소음 발생의 원인이 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 리저버 컵으로 분사되는 연료의 유속을 개선하여 유속음의 발생이 방지되도록 하는 동시에 연료 펌프 측으로의 버블 유입이 차단되게 함으로써 연료 펌프에서의 소음 발생이 방지되도록 하는 차량의 보조 연료공급장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 제트 펌프의 토출관 끝단부가 항상 연료에 잠겨 있도록 함으로써 제트 펌프의 성능 및 엔진 구동을 안정화시키도록 하는 차량의 보조 연료공급장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적 달성을 위하여 본 발명은 연료 탱크의 내부에서 메인 탱크측으로 구비되어 상기 메인 탱크측에 채워지는 연료와 함께 상기 메인 탱크와 구분되게 형성되는 서브 탱크측에 채워지는 연료를 리턴 연료와 함께 제트 펌프를 통해서 상기 메인 탱크측으로 펌핑시켜 엔진으로의 연료 공급이 이루어지도록 하는 차량의 연료 공급 장치에 있어서, 내부가 비고, 상부면에는 중앙에 상기 제트 펌프의 하단부와 연결되는 연결관이 구비되며, 상기 연결관의 외주연측 상부면에는 복수의 오 버 플로우 홀을 형성한 리턴 컵을 포함하는 구성이다.

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량의 연료 탱크에 장착되는 구성으로, 특히 안장형 연료 탱크의 메인 탱크측으로 구비된다.

즉 연료 탱크는 메인 탱크와 서브 탱크로서 이루어지는데, 연료 공급 장치는 메인 탱크측으로만 구비되며, 서브 탱크로부터는 석션 라인을 통해 메인 탱크측으로 모여진다.

연료 공급 장치는 메인 탱크 내부의 연료를 엔진에 공급하게 되며, 엔진에 공급된 연료 중에 일부는 다시 리턴 라인을 통해 메인 탱크로 리턴되며, 이렇게 리턴되는 연료에 의해 제트 펌프에서 오리피스를 통과하면서 서브 탱크측의 연료를 메인 탱크측으로 공급하게 되는 것이다.

이와 같은 구성은 종전의 연료 공급 장치의 구성과 대동소이하다.

이에 본 발명은 도 3에서와 같이 펌프 본체(10)에서 일측으로 구비되는 제트 펌프(20)의 하단부로 별도의 컵이 구비되도록 하는 구성이다.

이때 제트 펌프(20)에는 통상 펌프 본체(10)로부터 엔진으로 공급되었다 리턴 라인(30)을 통해 리턴되는 일부의 연료와 이런 리턴 연료의 유속에 의해서 서브 탱크측으로부터 석션 라인(40)을 통해 동시에 연료가 메인 탱크측의 펌프 본체(20)의 하부를 감싸도록 구비되는 리저버 컵(50)으로 유도된다.

이와 같은 구성에서 본 발명은 제트 펌프(20)의 하단부로 소형의 리턴 컵(60)이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

리턴 컵(60)은 도 4에 도시한 바와 같이 내부가 비어 있고, 상부면의 중앙에는 제트 펌프(20)의 하단부와 연결되는 연결관(61)이 구비되며, 상기 연결관(61)에서 외주연측으로 돌출형성되어 리턴 컵(60)의 상부 내측면에 결합되는 부위에 방사상의 방향으로 소정각도 이격되게 복수의 오버 플로우 홀(62)이 형성되도록 한 구성이다.

다시 말해 리턴 컵(60)은 측면과 저면은 막혀있고, 상부면은 중앙에 연결관(61)의 하단부가 연결되어 있어 제트 펌프(20)의 하단부와 연결되는 상단부를 통해 제트 펌프(20)로 유도되는 연료가 리턴 컵(60)의 비어 있는 내부 공간으로 채워지도록 하고 있다.

상기 연결관(61)에서 돌출형성되어 리턴 컵(60)의 상부 내측면에 결합된 부위에는 복수의 오버 플로우 홀(62)을 형성되도록 하여 리턴 컵(60)의 내부에 채워진 연료가 리턴 컵(60)에서의 수용 용량 이상으로 되면 오버 플로우 홀(62)을 통해 오버 플로되면서 리저버 컵(50)으로 채워지도록 한다.

이때 리턴 컵(60)은 제트 펌프(20)의 하단부에 연결관(61)이 나사 결합 등과 같이 직접 체해결이 가능하게 연결되도록 할 수도 있고, 용접 등에 의해 일체로 결합되게 할 수도 있다.

또한 리턴 컵(60)의 연결관(61)은 제트 펌프(20)의 하단부에 연결되는 토출관(미도시)의 하단부와 상호 주면으로 암나사(61a)와 수나사(20a)를 형성한 나사 결합 또는 용접 등에 의해서 결합되게 할 수도 있다.

그리고 리턴 컵(60)에서 연결관(61)의 하단부 또는 이 연결관(61)의 내부를 관통하는 제트 펌프(20)의 하단부측 관부재(22)의 하단부가 리턴 컵(60)의 상부면의 높이 보다 낮게 하향 연장되도록 하여 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

상기한 바와 같은 구성에 따른 본 발명의 작용에 대해서 살펴보면 우선 본 발명의 연료 공급 장치는 도시한 바와 같이 펌프 본체(10)를 통해서 펌핑에 의해 엔진으로 연료가 공급되면, 엔진에서 소정의 연료가 소모되면서 일부는 리턴 라인(30)을 통하여 다시 연료 탱크측으로 리턴시키게 된다.

이때 리턴되는 연료가 제트 펌프(20)의 오리피스(21)를 통과하면서 유속이 대단히 빨라지게 되고, 이때 오리피스(21)에서는 베르누이 법칙에 의해서 석션 라인(40)을 통하여 서브 탱크로부터 연료를 빨아들이게 된다.

이러한 리턴 연료와 서브 탱크측 연료가 동시에 제트 펌프(20)를 통하여 유도되면 이들 연료는 제트 펌프(20)의 하단부에 연결되는 리턴 컵(60)에 일단 채워지게 된다.

즉 리턴 컵(60)의 상부면 중앙에 구비되는 연결관(61)을 통하여 제트 펌프(20)로부터 유도되는 연료를 리턴 컵(60)의 내부로 채워지게 하고, 이 리턴 컵(60)에 채워지는 연료가 리턴 컵(60)의 내부를 다 채우게 되면 연결관(61)의 외주연측으로 돌출형성되어 리턴 컵(60)의 상부 내측면에 결합되는 부위에 다수 형성한 오버 플로우 홀(62)을 통해 오버 플로우되도록 하여 리저버 컵(50)으로 연료가 채워지도록 한다.

이와 같이 리턴 컵(60)으로 연료가 회수 또는 모여지도록 하면 우선 소용량의 리턴 컵(60)에는 항상 연료가 다 채워져 넘치는 상태가 되므로 제트 펌프(20)로 유도되는 리턴 연료와 석션 연료의 유속음 발생을 방지할 수가 있게 된다.

또한 연료가 토출되는 끝단부가 항상 연료에 잠겨지도록 하는 동시에 심한 차량의 흔들림에도 연료에 잠겨지는 상태를 항상 유지하도록 함으로써 연료가 제트 펌프(20)를 통해 토출될 때 발생하게 되는 버블 발생을 방지하게 되어 펌프 본체(10)를 통해 엔진에 공급되는 연료를 항상 양질의 상태가 유지되게 할 수가 있다.

따라서 엔진에서는 항상 안정된 구동성을 유지할 수가 있게 되면서 연료 탱크에서의 불필요한 소음 발생이 억제되도록 하여 차량 소음을 저감시킬 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 리턴 연료와 서브 탱크측 연료를 메인 탱크측으로 회수하는 제트 펌프의 하단부로 소량의 연료가 채워질 수 있도록 하는 리턴 컵이 결합되도록 하는 간단한 구조 개선에 의해 제트 펌프를 통해 유도되는 연료의 유속음이나 토출되는 연료에 의한 와류 발생 및 버블의 발생을 방지하게 함으로써 연료 탱크에서의 소음을 최대한 억제하는 동시에 엔진으로의 연료 공급을 안정화시켜 원활한 엔진 구동이 제공되도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 연료 탱크의 내부에서 메인 탱크측으로 구비되어 상기 메인 탱크측에 채워지는 연료와 함께 상기 메인 탱크와 구분되게 형성되는 서브 탱크측에 채워지는 연료를 리턴 연료와 함께 제트 펌프를 통해서 상기 메인 탱크측으로 펌핑시켜 엔진으로의 연료 공급이 이루어지도록 하는 차량의 연료 공급 장치에 있어서,

   상기 제트 펌프(20)의 하단부와 결합되는 리턴 컵(60)이 더 포함되되,

   상기 리턴 컵(60)의 내부가 빈 몸체의 상부에 연결관(61)이 구비되며, 이 연결관(61)의 외주연측으로 돌출형성되어 리턴 컵(60)의 상부 내측면과 결합되는 부위에는 방사상으로 소정각도 이격되게 복수의 오버 플로우 홀(62)을 형성한 것을 특징으로 하는 차량의 보조 연료공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리턴 컵(60)의 연결관(61)은 상기 제트 펌프(20)의 하단부와 체해결이 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 연료공급장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 리턴 컵(60)의 연결관(61)에는 내주면으로 암나사(61a)를 형성하고, 상기 제트 펌프(20)의 하단부 외주면에는 수나사(20a)를 형성하여 이들의 나사 결합에 의해서 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 연료공급장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결관(61)의 하단부는 상기 리턴 컵(60)의 상부면의 높이보다 낮게 하향 연장되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 연료공급장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결관(61)에 결합되는 상기 제트 펌프(20)의 하단부는 상기 리턴 컵(60)의 상부면의 높이보다 낮게 하향 연장되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 보조 연료공급장치.

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