KR101091563B1 - 펌프장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 혼입률에 대응하여 액체와 기체의 분리 능력을 변화시킬 수 있는 펌프장치를 제공하는 데 있다. 이를 위한 본 발명의 펌프장치는 연료유에 포함된 공기를 분리하기 위한 기액분리기구(11)를 구비하며, 기액분리기구(11)에는 가급적 공기가 많은 유체의 유출량을 제어하는 가변밸브(13)가 설치되어 있다. 가변밸브(13)는 파이프(12)에 미끄럼 이동이 자유롭게 삽입된 밸브본체(31)와, 파이프(12)를 닫는 캡(32)을 구비하고 있다. 기포가 적어 유체 압력이 증가하면 밸브본체(31)가 상승하여 노즐(37)이 캡(32)에 형성된 큰 직경의 분리구멍(14)을 닫게 되어 작은구멍(40) 만으로 유체가 배출된다. 기포가 많아서 유체 압력이 낮을 때에는 노즐(37)이 분리구멍(14)으로부터 이격되어 큰 직경의 분리구멍(14)으로부터 다량의 유체를 배출하게 된다.

급유기, 펌프장치, 기액분리기구, 가변밸브, 밸브본체, 캡, 노즐, 작은구멍, 분리구멍

Description

펌프장치{Pump apparatus}

본 발명은 펌프에 의해 압송되는 유체에 포함되는 기포를 분리실에 회수하면서 액체를 정해진 장치에 압송하기 위한 펌프 장치, 더 상세하게는 기체와 액체를 분리하는 기액분리기구에 관한 것이다.

급유소에서는 가솔린이나 경유 등의 휘발성 액체를 취급하고 있어서, 급유시에 사용되는 급유장치는 액체를 압송하는 펌프와, 액체에 혼입되어 있는 기포를 분리하기 위한 기액분리기구와, 분리한 액체를 모으는 분리실과, 분리한 액이 소정량이 되었을 때 펌프 측에 되돌려주는 플로트 밸브가 설치되어 있다.

이 종류의 용도에 쓰이는 기액분리기구로서는, 예를 들면, 수평으로 배치된 원통 형상을 갖는 하부의 중심에 작은 구멍을 설치함과 동시에 원통체의 내주면에 그 접선 방향으로 유체를 유입시키도록 구성된 것이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 기액분리기구에 유입된 유체는 소용돌이 형태로 선회해서, 원심력에 의해 기포가 가급적 적은 성분과 기포를 많이 포함하는 성분으로 분리된다. 다량의 기체를 포함하는 액체는 하부의 작은 구멍에서 분리실에 흘러들어, 기체가 분 리실 상부의 대기연통구멍에서 대기로 방출되며, 액체가 분리실의 하부에 설치된 복귀유로를 통해 다시 펌프로 되돌려진다. 기액분리기구에서 분리된 기포가 가급적 적은 성분은 유출구에서 토출된다.

[특허문헌 1] 특개소 61-54212호 공보

그렇지만, 종래의 기액분리기구는 기포 성분을 배출하기 위한 작은 구멍의 구멍 지름이 고정되어 있기 때문에, 구멍 지름에 의해 정해진 처리 능력보다 유체 안의 기체 혼입량이 많은 경우에는, 기체를 분리실에 다 배출하지 못하여, 기체가 많이 혼입한 유체가 펌프장치에서 토출되어 버리는 일이 있었다. 이에 대하여, 작은 구멍의 지름을 미리 크게 설정하면, 기체 혼입량이 적은 경우에 분리실의 배출량이 너무 많아져, 펌프장치에서 토출된 유체의 양이 감소해버린다.

이 발명은 이러한 사정을 감안하여 제안한 것으로 기액분리기구의 분리 능력을 기포 성분의 많고 적음에 의해 변화시키는 것이 가능한 펌프장치를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1에 따른 발명은, 유입구에서 들어온 유체를 가압하는 펌프와, 가압 후의 유체를 원심력에 의해 기체와 액체로 분리하여, 유입측의 단부 중 앙에 설치된 분리 구멍으로부터 기체를 유출시키고, 반대측의 개방단에서 액체를 통과시키는 기액분리기구와, 상기 기액분리기구의 상기 분리 구멍에서 유입된 유체로부터 상기 펌프에 회수되는 액체를 분리시키기 위한 분리실과, 상기 분리실에서 상기 펌프의 흡입구에 이르는 유로에 설치한 플로트 밸브를 포함한 펌프장치에 있어서, 상기 기액분리기구는 대략 수직으로 배치되어 내부를 유체가 흘러가는 파이프와, 유체의 유입측인 상기 파이프의 상단부에 설치되어, 상기 분리실에 유입시키는 유체의 양을 조정가능한 가변밸브를 포함하여 구성되며, 상기 가변밸브는, 상기 파이프 내를 미끄럼 이동이 자유로운 밸브본체를 갖고 있으며, 상기 밸브본체에 상기 분리 구멍을 폐쇄 가능하게 상기 분리 구멍보다 작은 지름의 구멍이 상기 분리실에 연통 가능하도록 설치된 노즐과, 상기 노즐의 주위에 형성되어 분리된 유체를 상기 분리 구멍으로 이끄는 것이 가능한 연통 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프장치로 한다.

청구항 2 에 따른 발명은 청구항 1에 기재한 펌프장치에 있어서, 상기 분리 구멍과 상기 작은 지름의 구멍은, 상기 파이프와 같은 축에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 펌프장치에 있어서, 상기 밸브본체는 플로트를 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 1 또는 청구항 3의 어느 항이든 1항에 기재된 펌프장치에 관해서, 상기 밸브본체는 상기 파이프에 유체가 유입되는 접속구를 지나 개방단을 향해 연장되며, 상기 밸브본체에는 상기 접속구에서의 유체의 유입 을 허용하는 슬릿이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 따른 발명은, 청구항 1에서 청구항 4의 어느 항이든 1항에 기재된 펌프장치에 관해서, 상기 밸브본체의 외측에 적어도 1개의 리브(rib)를 상기 밸브본체의 미끄럼 이동방향에 평행으로 설치되고, 상기 파이프의 내측에 상기 리브에 계합하는 좁고 긴 홈을 설치하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 따른 발명은, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 펌프장치에 있어서, 상기 밸브본체의 미끄럼 이동방향에 직교하는 외형을 D형상으로 함과 동시에, 상기 파이프의 내측 형태가 상기 밸브본체를 수용가능한 D형상인 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 따른 발명은, 청구항 4에 기재된 펌프장치에 있어서, 상기 슬릿을 통해 유입되는 유체의 흐름이 가급적이면 상기 밸브본체의 외주면의 접선 방향으로 되도록 정류하는 정류판을 상기 밸브본체에 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가변밸브가 열렸을 때는 개구 면적이 큰 분리 구멍을 통해 분리실에 유체가 배출되고, 가변밸브가 닫혔을 때는 분리 구멍이 폐쇄되는 것과 동시에 분리 구멍보다 작은 지름의 구멍을 통해 분리된 유체가 분리실에 배출되기 때문에, 가변밸브에 의해 기액분리기구에서 분리된 유체의 배출량을 제어하는 것이 가능하여, 기체와 액체를 확실히 분리하면서 펌프장치에서 유체를 안정되게 토출시키는 것이 가능하다.

본 발명을 실시하기 위한 가장 좋은 예에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 각각의 실시예에 있어서 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 또, 각 실시예에 있어서 중복되는 설명은 생략한다.

[제 1 실시예]

도 1은 본 실시예에 따른 펌프장치의 단면도이다. 펌프장치(1)은, 하우징(2)이 있고, 하우징(2)에는 연료유(유체)의 유입구(3)과, 유출구(4)가 설치되어 있다. 유입구(3)의 내측에는, 체크밸브(5)가 설치되어 있고, 여과기(6)가 설치된 필터실(7)에 연통되어 있다. 필터실(7)은, 상방의 흡입실(8)을 개입시켜 펌프(9)의 흡입구(9A)에 접속되어 있다. 이 실시예에 있어서의 펌프(9)에는 공지의 내접기어펌프가 사용되고 있다. 펌프(9)의 토출구(9B)는, 액통로(10)를 개입시켜 기액분리기구(11)에 접속되어 있다. 액통로(10)는 위를 향해 연장된 후, 대략 수평으로 굴곡하여, 기액분리가구(11)의 파이프(12)의 상단부에 접속되어 있다.

기액분리기구(11)는, 액통로(10)가 접속된 상단부(상류측의 단부)에 본 발명이 특징으로 하는 가변밸브(13)가 설치되어 있고, 전체로서 원통 형상을 갖고 있다. 하측의 단부는 개방되어 있고, 필터실(15)에 연통되어 있다. 한편, 가변밸브(13)에는 분리 구멍(14)이 형성되어 있어, 분리 구멍(14)을 개입시켜 분리실(21)(플로트실)에 연통되어 있다.

기액분리기구(11)의 개방된 단부는, 필터실(15)내에 배치되어 있다. 필터실(15)에는 여과기(16)가 설치되어 있다. 필터실(15)과 유출구(4)의 사이에는, 콘 트롤 밸브(17)가 설치되어 있다. 콘트롤 밸브(17)는, 스프링에 의해 항상 밸브 닫힘 방향으로 힘을 받게 되어 있다. 또한, 필터실(15)에는, 흡입실(8)에 연통되는 바이패스 구멍(18)이 설치되어 있다. 바이패스 구멍(18)은 흡입실(8) 측에 설치된 바이패스 밸브(19)에 의해 개폐가 제어된다.

분리실(21)은 분리 구멍(14)에서 배출된 약간 기포가 섞여 있는 유체를 일시적으로 체류시켜, 유체 내의 기체와 액체를 중력 혹은 부력에 의해 분리시키기 위한 공간이다. 분리실(21)의 상부에는 분리한 공기를 방출하기 위한 구멍(22)이 형성되어 있다. 분리실(21)의 하부 측에는 플로트 밸브(23)가 설치되어 있다. 플로트 밸브(23)는 분리실(21)에서 필터실(7)에 이어지는 복귀유로(24)의 개폐를 제어하기 위해 설치되어 있다.

여기서, 이 실시예에 따른 기액분리기구(11)에 대해 상세한 설명을 한다.

기액분리기구(11)의 파이프(12)는, 대략 수직으로 배치되어, 상단부에 액통로(10)의 접속구(10A)가 설치되어 있다. 도 2에 나타난 것처럼, 액통로(10)는 파이프(12)의 내주면의 접선 방향에 연료유가 유입하도록 접속되어 있다. 도 3에 나타난 것처럼, 접속구(10A)의 상측 파이프(12)의 내면에는 단차(25)가 형성되어 있어, 단차(25) 보다 상측의 부분에 가변밸브(13)가 설치되어 있다.

가변밸브(13)는 파이프(12)의 단부를 미끄럼 이동이 자유롭게 삽입되는 밸브본체(31)와, 파이프(12)의 상단을 폐쇄하는 시일부재 또는 가변밸브(13)의 밸브 시트로서의 역할을 담당하는 캡(32)을 갖고 있다.

밸브본체(31)는, 원통부(34)의 하단에 천부(35)가 설치된 원통 형상을 갖고 있으며, 원통부(34)에 플로트(36)가 형성되어 있다. 플로트(36)는 밀폐된 공간으로 부터 형성되어, 후술하는 것처럼 파이프(12)의 내압과 액면이 소정 값을 넘을 때는, 유체 압력과 부력에 따라 밸브본체(31)를 상방으로 이동시키도록 용적이 설정되어 있다. 천부(35)의 중앙에는 노즐(37)이 축선 방향 위로 일체로 형성됨과 동시에, 노즐(37)을 감싸도록 1쌍의 연통 구멍(38)이 천부(35)를 관통하고 있다. 노즐(37)은, 선단에 끝으로 갈수록 가늘어지는 원추사다리꼴의 선단부(39)가 설치되어 있다. 즉, 노즐(37)을 축선 방향으로 관통하는 작은 구멍(40)이 중심인 파이프(12)와 같은 축선 상에 형성되어 있다.

캡(32)은 중앙에 분리 구멍(14)이 설치되어 있다. 분리 구멍(14)은 파이프(12)의 내측과 분리실(21)을 연통시키기 때문에, 파이프(12) 및 작은 구멍(40)과 같은 축으로 형성되어 있다. 분리 구멍(14)의 지름은, 노즐(37)의 가이드면(39A)의 선단측의 바깥 지름보다 크지만, 가이드면(39A)의 하단의 가장 큰 지름의 부분보다는 작다. 이 때문에, 노즐(37)이 분리 구멍(14)에 진입하면 분리 구멍(14)이 가이드면(39A)에 의해 폐쇄된다.

다음으로, 펌프장치(1)의 동작에 관해 설명한다.

도 1의 펌프장치(1)의 유입구(3)에 공급된 연료유는 필터실(7)의 여과기(6)에서 이물질 등이 제거된 후, 흡입실(8)에 유입된다. 또한, 흡입구(9A)에서 펌프(9)로 흡입되어, 소정의 압력으로 가압된 후, 액통로(10)로 토출된다. 연료유는 액통로(10)를 통해 기액분리기구(11)로 유입된다. 기액분리기구(11)에서는 원심력의 작용에 의해 연료유와 기포로 혼입된 공기가 서로 분리되어 진다. 연료유는 주 로 기액분리기구(11)의 파이프(12)의 내주면을 통해 하측의 개방된 단부에서 배출되어, 필터실(15)에 들어간다. 그리고, 콘트롤 밸브(17)를 열어 유출구(4)에서 내보내어, 예를 들면 급유노즐에서 자동차의 연료탱크에 공급된다. 한편, 연료유에 포함되어 있던 기포는, 주로 기액분리기구(11)의 파이프(12)의 중앙에 분리시켜, 가변밸브(13)을 통해 분리실(21)에 배출된다. 기포인 공기는 분리실(21)의 상부 구멍(22)에서 대기로 방출된다. 기포와 함께 배출된 유체에 연료유가 포함된 경우에는, 그러한 연료유가 분리실(21)의 하부에 모인다. 분리실(21)의 수위가 상승하면, 플로트 밸브판(23)가 열려, 모아진 연료유가 복귀유로(24)에서 필터실(7)로 돌아와, 펌프(9)에서 다시 가압된다.

여기서, 기액분리기구(11)는, 연료유를 가급적 공기가 적은 성분과 공기가 많은 성분으로 분리할 즈음에, 공기의 혼입량에 의해 변화하는 유체 압력에 따른 가변밸브(13)가 진퇴하여 분리실(21)에의 유출량을 제어한다.

연료유의 공기 혼입량이 높은 경우는, 공기량이 많기 때문에 유체 전체로서의 점성이 적어져서 유체 저항이 저하하며, 상대적으로 연료가 적은 것으로부터 기액분리기구(11) 내의 유체 압력은 낮아진다. 그 결과, 도 3과 같이 밸브본체(31)가 자동으로 파이프(12)의 단차의 형성 위치에 내려간 채로 있게 된다.

기액분리기구(11)에 유입된 연료유는, 접속구(10A)에서 파이프(12)의 내주면을 따라 흘러, 원심력에 의해 비중이 무거운 연료유가 외측으로 향하고, 비중이 가벼운 공기가 중심부를 향해 분리된다. 중앙에는 공기를 주체로 하여, 소량의 연료유가 포함된 유체가 분리된다. 이 분리된 유체는 비중이 적기 때문에, 부력도 작용 하고 있어, 열린 상태의 가변밸브(13)의 노즐(37)의 작은 구멍(40) 및 노즐(37)을 감싸고 있는 연통 구멍(38)을 통해, 밸브본체(31)와 캡(32)이 형성된 공간(41)을 통해, 캡(32)의 분리 구멍(14)에서 분리실(21)로 배출된다.

가변밸브(13)의 노즐(37)의 작은 구멍(40) 및 한 쌍의 연통 구멍(38) 전체의 개구 면적과 형상은, 분리 구멍(14)과 같은 정도, 혹은 그것 이상으로 유체가 흐르기 쉽게 되어 있어, 분리된 유체는 원활하게 분리실(21)에 배출된다.

한편, 파이프(12) 및 밸브본체(31)의 외측에 모인 연료유를 주체로 한 유체는 비중이 크고 중력이 작용하여 파이프(12)의 하단에서 필터실(15)로 유출되어, 상기와 같이 유출구(4)에서 토출된다.

이에 대해, 연료유의 공기 혼입량이 적은 경우는, 유체 전체로서의 점성이 커져서 유체 저항이 증가하여, 상대적으로 연료가 많은 것으로부터 기액분리기구(11) 내의 유체 압력이 상승한다. 기액분리기구(11)내의 유체 압력이 미리 정해진 압력과 액면을 넘으면, 유체 압력과 플로트(36)의 부력 작용에 의해, 도 4와 같이 밸브본체(31)가 상승한다. 노즐(37)의 선단부(39)가 가이드면(39A)의 테이퍼에 의해 원활하게 분리 구멍(14)에 삽입되어 액통로를 폐쇄시키면, 노즐(37)의 작은 구멍(40) 만으로 기액분리기구(11)와 분리실(21)이 연통되어진다.

따라서, 기액분리기구(11) 내에서 분리되어 중앙으로 모아진 유체는, 노즐(37)의 작은 구멍(40) 만을 통해 분리실(21)로 유출된다. 이때의 배출량은 작은 구멍(40)의 구멍 지름이 분리 구멍(14)보다 작기 때문에, 가변밸브(13)가 열려있을 때의 배출량보다 작다. 즉, 밸브본체(31)의 이동량은, 분리 전의 기체와 액체가 혼 합된 유체의 압력과 점도와 밀도에 관계되는 유체 저항 및 플로트(36)의 부력의 작용에 의해 정해져, 기체 혼입량에 따른 밸브 열림량과 유체의 배출량이 실현된다.

여기서, 도 5에 본 실시예에 따른 펌프장치(1)의 공기 혼입량과 계측 오차의 관계를 조사한 결과를 나타내었다. 비교로서 종래의 펌프장치의 계측 오차를 점선으로 나타내었다. 종래의 펌프장치에서는 공기 혼입량이 적은 경우를 상정하여 분리 구멍을 조정해 놓았기 때문에, 공기 혼입량이 늘어나면 분리되지 못했던 공기가 연료유와 함께 토출되고, 공기 혼입량이 30%를 넘으면, 계측 오차가 3% 이상이 되어, 계측 오차가 컸다. 그에 대해, 본 실시예에 따른 펌프장치(1)에서는, 공기 혼입량에 따라 밸브 열림량이 조정되기 때문에 공기 흡입량에 관계되지 않아 계 측오차는 1% 미만이 되어, 계측 오차를 작게 억제하는 것이 가능하게 된다.

이상으로 설명한 것과 같이, 이 실시예에 따른 펌프장치(1)에서는 유체 압력 또는 플로트(36)에 의해 밸브 열림량이 자동적으로 조정되는 가변밸브(13)를 기액분리기구(11)에 설치하여, 기체 혼입량이 많은 경우에 분리실(21)에 연통하는 유로가 커지도록 했다. 따라서 가변밸브(13)가 열렸을 때 다량의 유체를 분리실(21)에 배출시키고, 가변밸브(13)가 닫혔을 때는 소량의 유체를 분리실(12)에 배출시키는 것이 가능하게 되어, 기체 혼입량의 많고 적음에 관계없이 기체를 분리실(21)에 확실히 배출할 수 있다. 또한, 공기의 혼입량이 적은 경우에는, 가변밸브(13)가 닫혀 대량의 연료유가 분리실(21)에 유출되는 것이 방지되고, 펌프장치(1)를 효율 좋고 안정하게 운전시키는 것이 가능하다. 즉, 이 펌프장치(1)는, 기액분리기구(11)에 유입하는 연료유의 양이 많을 때에 가변밸브(13)가 열리고, 유입량이 적을 때에 가 변밸브(13)가 닫히는 것에 의해서도, 분리실(21)에 유출시키는 유체량을 조정하는 것이 가능하다.

[제 2 실시예]

도 6은 제 2 실시예에 따른 펌프장치의 기액분리기구를 나타낸다.

기액분리기구(51)는, 대략 수직으로 배치된 파이프(12)의 상단 측에 있으며, 접속구(10A)의 형성 위치를 포함하는 영역이 확경(직경이 커짐)되어 있어, 여기에 가변밸브(61)의 밸브본체(62)가 미뜨럼 이동이 자유롭게 배치되어 있다.

가변밸브(61)는 파이프(12)의 상단을 폐쇄하는 캡(63)과, 밸브본체(62)를 갖는다. 캡(63)은 중앙에 분리 구멍(14)이 형성되어 있다.

도 7 및 도 8과 같이, 밸브본체(62)는 축선 방향에 접속구(10A)를 지나 연장하는 원통부(64)를 갖고 있으며, 이동 시 회전이 방지 가능하도록 되어 있다. 원통부(64)는 평면 상의 정류판(65)을 파이프(12)의 접선에 대략 평행이 되도록 설치하며, 축선에 직교하는 단면이 D형상으로 되어 있다. 또한, 정류판(65)의 상측의 일부에는 접속구(10A)로부터의 연료유의 유입을 허용하기 위한 슬릿(66)이 형성되어 있다. 이 실시예로는, 액통로(10)가 기액분리기구(51)에 대략 수평으로 접속되어 있기 때문에, 정류판(65)은 대략 수직으로 배치되어 있다. 즉, 정류판(65)은, 접속구(10A)를 통해 유입되는 연료유의 흐름이 가급적이면 밸브본체(62)의 외주면에 접선 방향이 되도록, ±20°의 범위로 방향이 설정된다.

도 6과 같이, 정류판(65)을 제외한 원통부(64)의 내주 부분의 지름 d1은, 파이프(12)의 확경되지 않은 부분의 내경 d2와 거의 같다. 또한, 밸브본체(62)의 외 주 곡면 부분에는 한쌍의 리브(66)가 중심축에 대해 대칭으로, 또 중심축(미끄럼 이동방향)과 평행으로 돌출되게 설치되어 있다. 밸브본체(62)에 있어서, 캡(63)에 임하는 한 방향의 단부에는 1단 아래 위치에 천부(35)가 설치되어 있고, 반대측의 단부는 개방되어 있다. 밸브본체(62)의 천부(35)는, 중앙에 노즐(37)이 일체로 형성됨과 동시에, 천부(35)를 관통하는 한 쌍의 연통 구멍(38)이 노즐(37)을 감싸도록 각각 원호 형상으로 형성되어 있다. 또한, 노즐(37)의 외주에는 플로트(36)가 설치되어 있다.

도 9와 같이, 파이프(12)의 밸브본체(62)가 수용되는 부분은, 밸브본체(62)에 맞춰 단면이 D자 형상으로 되어 있고, 그 내주에는 리브(67)를 삽입 가능한 한 쌍의 홈(71)이 새겨져 있다. 홈(71)은 중심축에 대해 대칭으로 배치되어 있다. 파이프(12) 및 밸브본체(62) 각각의 D형상과, 리브(67) 및 홈(71)의 위치를 일치시키면, 접속구(10A)의 위치와 밸브본체(62)의 슬릿(66)의 위치가 일치한다. 밸브본체(62)와 파이프(12)의 D형상과, 홈(71) 및 리브(67)는, 파이프(12)에 대해 밸브본체(62)의 위치 결정 혹은 회전 방지에 도움이 된다.

다음으로, 기액분리기구(52)의 작용에 대해 설명한다.

초기 상태에서는 밸브본체(62)의 작동에 의해, 파이프(12)측의 단차(72)에 밀착하는 위치까지 밸브본체(62)가 내려와 있다. 밸브본체(62)의 원통부(64)의 정류판(65)에 의해 기액분리기구(51)에 유입하는 연료유는 가급적 밸브본체(62)의 내주면의 접선 방향에 정류되어 유입된다. 그 결과, 기액분리기구(51) 내에 연료유의 선회류가 강화되어, 그 때문에 발생하는 원심력에 의해 기체와 액체가 분리되어 진 다.

연료유의 공기 혼입량이 높고, 기액분리기구(51)내의 유체 압력이 낮을 때는 밸브본체(62)가 상승하지 않기 때문에, 분리된 유체가 노즐(37)의 작은 구멍(40) 및 노즐(37)을 감싸고 있는 연통 구멍(38)을 통해, 밸브본체(62)와 캡(63)이 형성하는 공간(41)을 통해 캡(63)의 분리 구멍에서 분리실(21)로 유출된다.

이에 대하여, 연료유의 공기 혼입량이 낮고, 기액분리기구(51)내의 유체 압력이 미리 정해진 수치를 넘으면, 도 10과 같이 유체 압력과 플로트(36)의 작용에 의해 밸브본체(62)가 상승한다. 노즐(37)의 선단부(39)가 캡(63)의 분리 구멍(14)으로 진입하여 폐쇄시키면, 노즐(37)의 작은 구멍(40)만으로 분리실(21)에 연통된다. 이에 따라 노즐(37)의 작은 구멍(40)만을 통해 분리된 유체가 분리실(21)에 배출하도록 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프장치의 개략의 구성을 나타내는 단면도

도 2는 도1 의 I-I선을 따르는 단면도

도 3은 기액분리기구를 확대해서 나타낸 단면도

도 4는 가변밸브가 닫혔을 때의 기액분리기구를 나타내는 단면도

도 5는 도 2B의 실시도로서, 밸브본체의 배면측의 사시도

도 6은 기액분리기구를 확대해서 나타낸 단면도

도 7은 도 6을 A 방향에서 본 밸브본체의 평면도

도 8은 밸브본체의 사시도

도 9는 기액분리기구 파이프의 상단부 사시도

도 10은 가변밸브가 닫혔을 때의 기액분리기구를 나타낸 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 펌프장치 3 : 유입구

9 : 펌프 10A : 접속구

11, 51 : 기액분리기구 12 : 파이프

13, 61 : 가변밸브 14 : 분리 구멍

21 : 분리실 31, 62 : 밸브본체
32, 63 : 캡 36 : 플로트

37 : 노즐 38 : 연통 구멍

40 : 작은 구멍 65 : 정류판

Claims (7)

1. 유입구에서 들어온 유체를 가압하는 펌프와; 상기 펌프로부터 가압되어 급송되는 유체에 원심력을 작용시켜 기체와 액체로 분리시킨 후에 일측의 분리 구멍을 통해서는 상기 기체를 유출시키며, 그 분리 구멍과 대향되는 반대측에 형성된 개방단으로부터는 액체를 통과시키도록 상기 분리 구멍과 개방단을 양측에 구비하는 기액분리기구와; 상기 기액분리기구의 상기 분리 구멍을 통해서 유입된 기체 속에 포함되어 있는 액체 성분을 상기 펌프로 회수되도록 상기 기체로부터 액체를 분리시키기 위한 분리실과; 상기 분리실에서 분리된 액체를 상기 펌프의 흡입실 측으로 되돌리도록 형성한 복귀유로와; 상기 복귀유로의 개폐를 위하여 상기 분리실 내에 설치한 플로트 밸브를 포함하는 펌프장치에 있어서,

   상기 기액분리기구는 수직방향으로 배치시켜 내부에 유체가 통하는 파이프와, 상기 펌프로부터 급송되는 유체가 유입되는 상기 파이프의 상단부에 설치되어 상기 분리실에 유입시키는 유체의 양을 조정가능한 가변밸브를 포함하여 구성하고 있으며, 상기 가변밸브는 상기 파이프 내에서 미끄럼 이동이 자유로운 밸브본체를 갖고 있고, 상기 밸브본체는 상기 분리 구멍을 폐쇄가능하게 마련되는 노즐과 상기 노즐의 주위에 형성되어 상기 파이프 내에서 원심력에 의해 분리된 공기를 포함한 유체를 상기 분리 구멍 측으로 유입시키는 것이 가능한 연통 구멍을 구비하고 있으며, 상기 노즐은 상기 분리 구멍의 지름보다 작은 지름의 구멍을 구비하되, 상기 작은 지름의 구멍은 상기 노즐이 상기 분리 구멍을 폐쇄시키도록 작동한 경우 상기 파이프 하부측과 상기 분리실을 연통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 펌프장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분리 구멍과 상기 작은 구멍은 상기 파이프와 같은 축에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 밸브본체는 플로트를 갖는 것을 특징으로 하는 펌프장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 밸브본체는 상기 파이프에 유체가 유입하는 접속구를 지나 개방단을 향해 연장하고 있으며, 상기 밸브본체에는 상기 접속구에서 유체의 유입을 허용하는 슬릿이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 밸브본체의 외측에 적어도 1개의 리브를 상기 밸브본체의 미끄럼 이동방향에 평행으로 설치하고, 상기 파이프의 내측에 상기 리브에 계합하는 홈을 설치하는 것을 특징으로 하는 펌프장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 밸브본체의 미끄럼 이동방향에 직교하는 외형을 D형상으로 함과 동시에, 상기 파이프의 내측의 형상이 상기 밸브본체를 수용가능한 D형상인 것을 특징으로 하는 펌프장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 슬릿을 통해 유입하는 유체의 흐름이 상기 밸브본체의 외주면의 접선 방향이 되도록 정류하는 정류판을 상기 밸브본체에 설치한 것을 특징으로 하는 펌프장치.

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