KR100760054B1

KR100760054B1 - 급수 펌프

Info

Publication number: KR100760054B1
Application number: KR1020017014866A
Authority: KR
Inventors: 홀거 바르트; 페터 막스; 한스-디이터 빌헬름
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2007-09-18
Also published as: US20010041132A1; BR0105549A; BR0105549B1; DE50101315D1; AU4415901A; JP4955889B2; EP1183471A1; CN1185417C; WO2001071193A1; EP1183471B1; ES2214402T3; CN1365433A; KR20020025871A; JP2003528257A; US6471466B2; DE10013907A1

Abstract

블레이드 챔버(15, 16)의 경계가 되는 이동 블레이드(13, 14)의 두 개의 고리를 구비하는 급수 펌프로서, 상기 고리는 동심으로 서로를 둘러싸고, 구동 임펠러(4) 내에 배치되고, 급수 펌프는 상이한 각거리(α, β)를 구비한다. 각거리(α, β)는 이동 블레이드(13, 14)의 고리 내에서 하나의 고리로부터 다른 고리까지 다르다. 그리하여 소음 배출의 부가가 회피된다. 결과로서, 특히 급수 펌프는 적은 외란 소음을 갖는다.

Description

급수 펌프{FEED PUMP}

본 발명은, 펌프 케이싱 내에서 회전하며 블레이드 챔버의 다수 개의 고리(rings)를 구비하는 하나 또는 그 이상의 구동되는 임펠러를 구비하는 급수 펌프에 관한 것으로서, 고리(rings)는 임펠러의 하나 또는 그 이상의 단부 면 상에 배치되고, 급수 채널은 블레이드 챔버의 고리에 마주하게 펌프 케이싱의 벽 내에 배치되며, 각 경우에 임펠러에 접선 방향으로 상기 블레이드 챔버의 경계가 되는 이동 블레이드(moving blade)를 구비하는 급수 펌프에 관한 것이다.

이러한 급수 펌프는 연료 탱크로부터 연료를 공급하기 위하여 현재의 모터 차량에 종종 사용되고, 이는 공지되어 있다. 이러한 공지된 급수 펌프는 공통 임펠러 상에 블레이드 챔버의 두 개의 고리를 구비하며, 고리(rings)는 동심으로 서로를 둘러싼다. 임펠러가 회전하는 경우, 연료는 먼저 유입 덕트를 통하여 방사상 내부 급수 채널로 소통되어, 방사상 외부 급수 채널로 소통된다. 따라서 펌프는 두 개의 펌핑 단계를 갖는다.

더욱이, 두 개의 임펠러를 구비하는 급수 펌프는 공지되었으며, 각각의 임펠러는 블레이드 챔버의 고리를 구비한다. 이들 각각의 임펠러는 급수 펌프의 펌핑 단계를 형성한다.

공지된 급수 펌프의 단점은 이들이 매우 큰 소음을 배출한다는 점이다. 소음 배출은 교란 휘파람 소리(disturbing whistling sound)를 형성하기까지 한다는 점이다.

본 발명이 기초하는 문제점은, 상당히 적은 외란을 일으키는 소음 배출을 생성하는 방식으로 초기에 언급된 유형의 급수 펌프를 설계하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 문제는 각각의 고리에서 상이한 고리 상에서 이동 블레이드의 각거리를 무작위 배치(random distribution)에 따라서 약간씩 다르게 하여 해결된다.

이러한 구조에 의하여, 특히 상호 상이한 각거리의 차이로 인하여 이동 블레이드의 각각의 고리에서 소음 배출이 상당히 낮게 유지된다. 그러므로 어떠한 이동 블레이드의 고리도 휘파람 소리를 생성하지 않는다. 다양한 고리의 이동 블레이드의 각거리 차이는, 이들 소음 배출이 부가되는 것을 방지한다. 그러므로 각각의 고리에서 이동 블레이드의 고리가 상이한 주파수에서 소음을 배출한다. 본 발명에 따른 급수 펌프의 소음 배출은 결과적으로 광범위한 가청 주파수 스펙트럼 범위에 분포되고, 일정한 배경 소음으로서 인간의 귀에 의하여 감지된다. 그러므로 본 발명에 따른 급수 펌프는 상당히 적은 외란만을 야기하는 소음 배출을 생성한다.

본 발명의 다른 장점에 따르면, 상기 각거리의 달라지는 범위는 상이한 고리의 상기 이동 블레이드에서 서로 다른 경우, 가청 주파수 스펙트럼에 대한 소음 배출의 상당히 광범위한 분포가 이루어진다.

본 발명의 다른 장점에 따르면, 이동 블레이드의 두 개의 고리로부터 배출되는 소음이 겹치는 것은, 상이한 고리의 이동 블레이드의 수가 서로 다른 경우 용이하게 회피될 수 있는데, 상기 겹침은 각거리가 다름으로 인하여 우연히 생성된다.

적은 교란 소음 배출에 따라, 동심으로 서로를 둘러싸는 두 개의 고리의 이동 블레이드의 수가 방사상 외부 고리에서보다 방사상 내부 고리에서 더욱 작은 경우에, 본 발명에 따른 급수 펌프가 더욱 높은 효율을 가진다.

본 발명의 다른 장점에 따르면, 공급되는 연료를 통하여 상호 간에 영향을 미치는 이동 블레이드의 고리에 의하여 생성되는 소음 배출은, 공급 채널들이 소비 단계 연결용으로 각각 제공되는 경우에 용이하게 회피될 수 있다. 예를 들어, 하나의 급수 채널은 연료 탱크 내에 배치된 흡입 제트 펌프로 유도될 수 있고, 반면 다른 급수 채널은 모터 차량의 내연 기관에 유도되는 전방-유동 라인(forward-flow line)으로의 연결용으로 제공된다. 더욱이, 하나의 급수 채널은 연료 탱크로부터 흡입(intake)용으로 제공될 수 있으며, 다른 급수 채널은 배플로부터 흡입용으로 제공된다. 결과적으로, 이동 블레이드의 하나의 고리로부터 다른 고리로의 연료 유동은 방지되고, 결과적으로 급수 펌프 내에서 소음의 전달 및 증폭이 회피된다.

높은 효율에 따라, 본 발명에 따른 급수 펌프는, 이동 블레이드 사이의 각거리들은 방사상 외부 고리에서 8° 내지 12°의 범위 내에서 서로 다른 경우에, 상당히 낮은 소음을 배출한다.

이동 블레이드 사이의 각거리들이 방사상 내부 고리에서 16° 내지 20°의 범위 내에서 서로 다른 경우에, 본 발명에 따른 급수 펌프의 소음 배출이 더욱 줄어든다.

본 발명은 다양한 실시예를 허용한다. 그 기본 원리를 보다 명확하게 하기 위하여, 이들의 하나가 도면에 도시되고, 이하에 기술된다. 도면에 있어서:

도 1은, 본 발명에 따른 급수 펌프에 대한 단면도를 도시하고,

도 2는, 도 1에서의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따른 급수 펌프에 대한 단면도를 도시한다.

도 1은 측부 채널 펌프로서 설계된 급수 펌프에 대한 단면을 도시한다. 급수 펌프는, 축 상에 고정되어 두 개의 고정된 케이싱 부분(2, 3) 사이에서 회전 가능한 임펠러(4)를 구비한다. 급수 펌프는 동심(同心)으로 서로를 둘러싸는 두 개의 급수 챔버(5, 6)를 구비한다. 급수 챔버(5, 6)는 각각의 경우에 유입 덕트(7, 8)로부터 유출 덕트(9, 10)로 연장되고, 케이싱 부분(2, 3) 내에 배치된 급수 채널(11, 12) 및 임펠러(4) 내에 배치된 블레이드 챔버(15, 16)로 구성되고, 블레이드(13, 14)를 이동시킴으로써 범위가 정해진다. 블레이드 챔버(15, 16) 각각은 어느 한 단부 면에 함몰부로서 배치된다. 상호 간에 마주하게(중심축에 대하여 대칭되게) 배치된 블레이드 챔버는 상호 간에 연결된다. 임펠러(4)가 회전하는 경우, 유입 덕트(7, 8)로부터 유출 덕트(9, 10)로 유도하는 순환 유동을 급수 챔버(5, 6) 내에서 일으키는 원인이 된다.

도 2는 도 1에서의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 급수 펌프에 대한 단면도에서 임펠러(4)의 어느 한 단면의 윗면도를 도시한다. 여기서, 블레이드 챔버(15, 16)의 두 개의 고리는 임펠러(4) 내에 배치된다. 블레이드 챔버(15, 16)의 고리는 동심으로 서로를 둘러싼다. 더욱이, 상호 간에 이동 블레이드(13, 14)의 각거리(α및 β)가 아래의 표에 도시된다. 내부 고리의 이동 블레이드(13)의 각거리(α)는 16°와 20° 사이에서 다르다. 예를 들면, 각거리(α₁ 내지 α₂₀)의 무작위 배치가 이동 블레이드(13)의 방사상 내부 고리의 20 개의 이동 블레이드를 위하여 표시되었다.

각	각거리	각	각거리	각	각거리
α₁	19°	α₉	18°	α₁₇	18°
α₂	19°	α₁₀	17°	α₁₈	20°
α₃	18°	α₁₁	19°	α₁₉	17°
α₄	18°	α₁₂	16°	α₂₀	18°
α₅	16°	α₁₃	18°	α₂₁	16°
α₆	18°	α₁₄	20°	α₂₂	18°
α₇	16°	α₁₅	20°	α₂₃	17°
α₈	17°	α₁₆	18°

방사상 외부 고리는 36개의 이동 블레이드(14)를 구비한다. 상호 간에 이동 블레이드(14)의 각거리(β₁ 내지 β₃₆)는, 방사상 내부 고리용으로 지시된 무작위 배치와 유사한 방식으로 8°와 12° 사이의 범위 내에서 다르다.

Claims

펌프 케이싱 내에서 회전하는 하나 또는 그 이상의 구동되는 임펠러를 구비하고 블레이드 챔버의 다수의 고리(ring)를 구비하는 급수 펌프로서, 상기 고리는 상기 임펠러의 하나 또는 그 이상의 단부면 상에 배치되고, 상기 블레이드 챔버의 고리와 마주하게 상기 펌프 케이싱의 벽에 배치된 급수 채널을 구비하고, 그리고 각각의 고리에서 상기 임펠러에 접선 방향으로 상기 블레이드 챔버의 경계가 되는 이동 블레이드들(moving blades)을 구비하는 급수 펌프에 있어서,

각각의 고리에서, 상이한 고리 상에서의 상기 이동 블레이드들(13, 14)의 상호 간의 각거리(α, β)들이 무작위 배치(random distribution)에 따라서 약간씩 다른 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 각거리(α, β)의 달라지는 범위는 상이한 고리의 상기 이동 블레이드(13, 14)에서 서로 다른 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항에 있어서,

상이한 고리의 상기 이동 블레이드들(13, 14)의 개수가 서로 다른 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

동심으로 서로를 둘러싸는 두 개의 고리의 이동 블레이드(13, 14)의 수가 방사상 외부 고리에서보다 방사상 내부 고리에서 더 작은 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 급수 채널(11, 12)은 소비 단계로의 연결용으로 각각 제공되는 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 블레이드(14) 사이의 상기 각거리(β)들은 상기 방사상 외부 고리에서 8° 내지 12°의 범위 내에서 서로 다른 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동 블레이드(13) 사이의 상기 각거리(α)들은 상기 방사상 내부 고리에서 16° 내지 20°의 범위 내에서 서로 다른 것을 특징으로 하는,

급수 펌프.