KR100753091B1

KR100753091B1 - 엘피지용 외장형 펌프의 냉각 장치

Info

Publication number: KR100753091B1
Application number: KR1020060094859A
Authority: KR
Inventors: 육승혁
Original assignee: 성신공업 주식회사
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-08-31

Abstract

본 발명은 펌프의 냉각 장치에 관한 것으로서, 순환되는 냉각수를 냉각하는 라디에이터와, 상기 냉각수에 의해 엘피지용 외장형 펌프를 냉각하는 냉각 챔버와, 상기 냉각수를 순환하는 순환 펌프가 수용되는 방폭형 순환 챔버를 포함하는 구성에 의해 상기 엘피지용 외장형 펌프를 냉각하여 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과가 있는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치에 관한 것이다.

엘피지 연료, 외장형 펌프, 냉각, 캐비테이션

Description

엘피지용 외장형 펌프의 냉각 장치{Cooling apparatus for LPG external pump}

도 1 내지 도 3은 본 발명의 냉각장치에 사용될 수 있는 펌프의 종류에 대한 분리 사시도,

도 4는 측류방식 외장형 펌프를 일 실시예로 사용한 분리 사시도,

도 5는 본 발명의 라디에이터를 도시하는 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 냉각장치 110 : 냉각 챔버

111 : 냉각 본체 120 : 방폭형 순환 챔버

121 : 방폭형 본체 P1 : 엘피지용 외장형 펌프

P2 : 순환 펌프

본 발명은 펌프의 냉각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환되는 냉각수(W)를 냉각하는 라디에이터(R)와, 상기 냉각수(W)에 의해 엘피지용 외장형 펌프(P1)를 냉각하는 냉각 챔버(110)와, 상기 냉각수(W)를 순환하는 순환 펌프(P2)가 수용되는 방폭형 순환 챔버(120)로 구성되는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치(100)에 관한 것이다.

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.

상술한 바와 같은 펌프중 용적형 펌프가 사용유량은 적지만 유압이 매우 높아 자동차의 연료 펌프로서 사용되고 있다.

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.

그러나, 상기 외장형 연료펌프의 경우 연료 탱크의 외부에 위치하는 관계로 상기 펌프를 냉각할 수단이 없다는 것이 문제된다. 즉, 상기 엘피지 연료의 특성상 증발이 용이하여 상기 펌프의 구동에 의해 열이 발생하는 경우, 상기 열에 의해 상기 엘피지 연료가 증발하여 캐비테이션이 발생하게 된다. 이때 상기 발생된 캐비테이션이 엔진등에 주입되는 경우 엔진의 부조가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 엘피지용 외장형 펌프를 냉각수에 의해 냉각하는 한편 상기 냉각수는 라디에이터를 이용하여 냉각하는 장치를 제공하여 상기 펌프를 냉각함에 의해 캐비테이션 발생을 억제할 수 있는 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은 순환되는 냉각수를 냉각하는 라디에이터와, 상기 냉각수에 의해 엘피지용 외장형 펌프를 냉각하는 냉각 챔버와, 상기 냉각수를 순환하는 순환 펌프가 수용되는 방폭형 순환 챔버로 구성되는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치에 에 의해 달성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 순환하는 냉각수에 의해 외장형 펌프를 냉각하는 냉각장치에 관한 것으로서, 상기 외장형 펌프는 도 1에 도시된 바와 같은 측류방식의 외장형 펌프(특허 등록 제573800호) 또는, 도 2에 도시된 바와 같이 인듀서 방식의 엘피지용 외장형 펌프(특허 등록 제598826호) 또는 도 3에 도시된 바와 같이 듀얼 펌프 방식의 엘피지용 외장형 펌프(특허 등록 제598829호)가 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 측류 방식의 외장형 펌프를 예로 들어 설명하기로 하며, 당연히 본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것은 아니다.

이하 도 4를 참조하여 설명한다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 냉각장치(100)는 우선 순환되는 냉 각수(W)를 냉각하는 라디에이터(R)와, 상기 냉각수(W)에 의해 엘피지용 외장형 펌프(P1)를 냉각하는 냉각 챔버(110)와, 상기 냉각수(W)를 순환하는 순환 펌프(P2)가 수용되는 방폭형 순환 챔버(120)로 구성된다. 상기 라디에이터(R)는 후술한다.

상기 냉각 챔버(110)는 상기 냉각수(W)가 저장되는 것으로서 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)가 수용되어 냉각되는 것이다. 이와 같은 상기 냉각 챔버(110)는 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)가 수용되어 냉각되는 냉각 본체(111)와, 상기 본체(111) 일측면에 장치되는 것으로서, 상기 라디에이터(R)로부터 냉각수(W)가 주입되는 냉각수 주입라인(114)과 상기 냉각수(W)를 상기 순환 펌프(P2)로 주입하는 냉각수 순환 라인(113)이 설치된다. 또한, 상기 본체(111)의 일측면에 장치되는 것으로서, 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)에 의해 엘피지 연료가 주입, 토출되는 연료 주입구(FI) 및 연료 토출구(FO)를 포함한다.

이때 상기 냉각 챔버(110)의 냉각 본체(111)는 본체 상부(111a)와, 본체 하부(111b)로 구성될 수 있는데, 상기 본체 하부(111b)는 상기 펌프(P1)를 수용하는 한편, 상기 연료 주입구(FI) 및 연료 토출구(FO)가 형성된다.

또한, 상기 본체 상부(111a)는 상기 본체 하부(111b)를 덮는 것으로서, 상기 라디에이터(R)로부터 냉각된 냉각수가 도입되는 냉각수 주입라인(114)과, 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)의 일단을 노출시키는 펌프 노출 홀(H1)과, 상기 펌프 노출 홀(H2) 주위로 형성되어 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)와 고정구에 의해 상호 고정되도록 하는 펌프 고정홀(H2)이 형성된다.

이때 상기 펌프 노출 홀(H1)을 통해 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)의 일단 을 노출시키는 것은 상기 펌프(P1)를 구동하기 위한 전원 공급을 용이하게 하기 위한 것이다.

이와 같은 구성에 의해 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)를 상기 냉각수(W)가 저장되는 냉각 본체(111)에 수용하여 냉각시키게 되어 캐비테이션 발생을 억제하게 되는 것이다.

한편 상기 냉각 본체(111)의 연료 주입구(FI) 및 연료 토출구(FO)는 상기 외장형 펌프(P1)의 연료 토출부와 주입구(도면 부호 없음)와 연결되어 사용됨은 명백하며 이에 대해서는 따로 도시하지 아니하였다.

이하 상기 냉각수(W)를 순환시키기는 한편 주위와 밀폐되게 하는 방폭형 순환 챔버(120)에 대해 설명한다.

상기 방폭형 순환 챔버(120)는 상기 순환 펌프(P2)를 주위와 밀폐시켜 상기 엘피지 연료가 접촉되지 않도록 하는 방폭형 본체(121)와, 상기 방폭형 본체(121) 일측에 장치되어 상기 주입되는 냉각수(W)를 상기 라디에이터(R)로 이송하는 이송 라인(124)으로 구성된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 경우 연료로서 엘피지 연료를 사용하는데, 이때 상기 엘피지 연료는 연소되기 쉬운 다시 말해서 폭발하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 따라서 만일 어떠한 연유로 인하여 상기 냉각 챔버(110)내의 엘피지용 외장형 펌프(P1)로부터 연료가 누출되거나 혹은 다른 연결 배관에서 상기 엘피지 연료가 누출되는 경우 상기 순환 펌프(P2)와 접촉하는 경우 폭발할 수 있다. 다시말해서, 상기 순환 펌프(P2)는 전기를 이용한 펌프인데, 상기 펌프를 사용하는 중 스파크등 이 발생할 수 있고 이때 상술한 바와 같은 누출된 엘피지 연료와 접촉하는 경우 폭발이 발생할 수 있는 우려가 있는 것이다.

이에 따라, 본 발명은 상기 순환 펌프(P2)를 주위와 완전히 밀폐시켜 엘피지 연료가 누출되어도 상기 순환 펌프(P2)와 접촉되지 않게 하여 폭발을 방지할 수 있는 방폭형 순환 챔버(120)를 사용하는 것이다. 이때, 상기 순환 펌프(P2)는 유체를 이송할 수 있는 일반적인 펌프를 사용하는 관계로 자세한 설명은 생략한다. 또한 상기 순환 펌프(P2) 경우 상기 순환 라인(113)과 이송 라인(124)와 각각 연결되어 사용됨은 당연하며 이에 대해 따로 도시하지 아니하였다.

한편, 상기 방폭형 순환 챔버(120)의 방폭 본체(121)는 본체 상부(121a)와 본체 하부(121b)로 구성될 수 있는데,

상기 본체 하부(121b)는 상기 순환 펌프(P2)를 수용하는 한편 상기 냉각수 순환 라인(113) 및 이송 라인(124)이 장치되고, 상부 일측에는 상기 냉각 본체(111)와 고정구(B)에 의해 고정될 수 있는 고정홀(123a)이 형성되는 단턱(123)으로 구성되며, 상기 본체 상부(121a)는 상기 본체 하부(121b)를 주위와 밀폐되도록 덮게 된다.

이상 상술한 바와 같은 구성에 의해 상기 냉각 챔버(110)에서 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)를 냉각하는 한편, 상기 방폭형 순환 챔버(120)에 의해 상기 냉각수(W)를 냉각하게 된다.

이하 도 5를 참조하여 상기 라디에이터(R)에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 라디에이터(R)는 통상의 라디에이터와 같이 주위와의 열교환에 의 해 냉각수(W)를 냉각하는 것으로서, 본 발명의 경우 자동차 엔진을 냉각하기 위한 엔진 냉각용 라디에이터(ER)의 일측에 위치하게 된다.

즉, 상기 엔진 냉각용 라디에이터(ER)가 팬에 의해 냉각될 때 본 발명의 라디에이터(R)가 같이 냉각되는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이 엘지피용 외장형 펌프의 경우 냉각 수단이 없이 캐비테이션이 발생하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 냉각장치의 경우 냉각수에 의해 엘피지용 외장형 펌프를 냉각하는 냉각 챔버와, 상기 냉각수를 순환하는 순환 펌프가 수용되는 방폭형 순환 챔버와 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터의 구성에 의해 상기 엘피지용 외장형 펌프를 냉각하여 캐비테이션의 발생을 억제하는 효과가 있다.

Claims

순환되는 냉각수(W)를 냉각하는 라디에이터(R)와, 상기 냉각수(W)에 의해 엘피지용 외장형 펌프(P1)를 냉각하는 냉각 챔버(110)와, 상기 냉각수(W)를 순환하는 순환 펌프(P2)가 수용되는 방폭형 순환 챔버(120)로 구성되는 냉각장치(100)로서,

상기 냉각 챔버(110)는 상기 냉각수(W)가 저장되는 한편 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)가 수용되어 냉각되는 냉각 본체(111)와, 상기 본체(111) 일측면에 장치되는 것으로서, 상기 라디에이터(R)로부터 냉각수(W)가 주입되는 냉각수 주입라인(114), 상기 냉각수(W)를 상기 순환 펌프(P2)로 주입하는 냉각수 순환 라인(113), 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)에 의해 엘피지 연료가 주입, 토출되는 연료 주입구(FI) 및 연료 토출구(FO)를 포함하고,

상기 방폭형 순환 챔버(120)는 상기 순환 펌프(P2)를 주위와 밀폐시켜 상기 엘피지 연료가 접촉되지 않도록 하는 방폭형 본체(121)와, 상기 방폭형 본체(121) 일측에 장치되어 상기 주입되는 냉각수(W)를 상기 라디에이터(R)로 이송하는 이송 라인(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각 장치.
제1항에 있어서,

상기 라디에이터(R)는 엔진 냉각용 라디에이터(ER) 일측에 설치되어 상기 엔진 냉각용 라디에이터(ER)와 같이 냉각되는 것을 특징으로 하는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 냉각 챔버(110)의 냉각 본체(111)는 상기 펌프(P1)를 수용하는 한편, 상기 연료 주입구(FI) 및 연료 토출구(FO)가 형성되는 본체 하부(111b);와,

상기 본체 하부(111b)를 덮는 것으로서, 상기 라디에이터(R)로부터 냉각된 냉각수가 도입되는 냉각수 주입라인(114)과, 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)의 일단을 노출시키는 펌프 노출 홀(H1)과, 상기 펌프 노출 홀(H2) 주위로 형성되어 상기 엘피지용 외장형 펌프(P1)와 고정구에 의해 상호 고정되도록 하는 펌프 고정홀(H2)이 형성되는 본체 상부(111a);로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치.
제1항에 있어서,

상기 방폭형 순환 챔버(120)의 방폭 본체(121)는 상기 순환 펌프(P2)를 수용하는 한편 상기 냉각수 순환 라인(113) 및 이송 라인(124)이 장치되고, 상부 일측에는 상기 냉각 본체(111)와 고정구(B)에 의해 고정될 수 있는 고정홀(123a)이 형성되는 단턱(123)을 구비하는 본체 하부(121b);와,

상기 본체 하부(121b)를 주위와 밀폐되도록 덮는 본체 상부(121a);로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘피지용 외장형 펌프의 냉각장치.