KR101469511B1 - 높은 가요성을 가진 자동차 연료펌프용 연료필터 - Google Patents

높은 가요성을 가진 자동차 연료펌프용 연료필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 리저버 내부 측벽에 장착하여 필터링 면적을 높인 가요성의 자동차 연료펌프용 연료필터에 관한 것이다.
본 발명에 의한 자동차 연료필터는 원통형 리저버 내부 측벽에 휜 상태로 부착되어 필터링 면적을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 연료필터는 휘어짐이 자유롭기 때문에 다양한 형상의 공간에 설치될 수 있다.
본 발명의 연료필터의 지지부재가 물결형상을 가지고 있어 필터의 형상유지뿐만 아니라 연료가 통과할 수 있는 충분한 내부 공간도 확보할 수 있다.

Description

높은 가요성을 가진 자동차 연료펌프용 연료필터{A fuel filter with high flexibility for fuel pump of automobile}
본 발명은 높은 가요성을 가진 자동차 연료펌프용 연료필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원통형 리저버 내부 측벽에 장착하여 필터링 면적을 높인 가요성의 자동차 연료펌프용 연료필터에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 연료탱크 내부에는 저장된 연료를 고압으로 엔진의 딜리버리 파이프로 공급하여 인젝터가 실린더내부로 연료를 공급할 수 있도록 하는 연료펌프가 형성되어 있다. 그리고 상기 연료펌프의 하부에는 연료에 혼합되어 있는 이물질을 여과하여 연료펌프 내부로 이송되지 않게 하여 이물질에 의한 연료펌프의 고장방지와 연료펌프의 수명을 길게 하기 위하여,　연료 필터가 사용되고 있다.
도 1은 등록특허 10-384272호의 연료펌프의 필터구조가 개시되어 있고, 도 2는 도 1의 연료필터가 연료탱크 내에 장착되는 것을 보여주는 개략도이다. 상기 등록특허에서는 외측의 나일론그물(1), 그 내측의 여과포(2) 및 형상유지체(3)을 구비하여 이중 필터가 가능한 연료필터를 개시하고 있다. 상기 연료필터는 도 2에 도시된 바와 같이, 연료탱크(40)내의 리저버(30) 하부에 위치되어 연료펌프로 이송되는 연료를 필터링한다. 하지만, 도 2에서의 연료필터(10)는 리저버 하부에만 위치될 수 있는 구조로서, 연료필터의 면적이 리저버 하부 단면 또는 경사부 면적으로 제한을 받게 되어 결과적으로 필터링 효율을 높일 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 리저버 내에 효율적으로 삽입되어 필터링 면적을 최대화할 수 있는 연료필터를 제공하는 것이다.
본 발명은 원통형 측면에 휜 상태로 부착될 수 있는 높은 가요성의 연료필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양상은, 연료펌프에 의해 흡입되는 연료를 여과하는 여과부 ; 상기 여과부를 통과한 연료를 연료펌프로 이송하는 배출부 ; 및 상기 여과부 내에 위치하고, 물결형상을 가지는 하나 이상의 가요성 암(arm)을 구비하는 지지부재를 포함하는 자동차 연료필터에 관계한다.
본 발명에 의한 자동차 연료필터는 원통형 리저버 내부 측벽에 휜 상태로 부착되어 필터링 면적을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 연료필터는 휘어짐이 자유롭기 때문에 다양한 형상의 공간에 설치될 수 있다.
본 발명의 연료필터의 지지부재가 물결형상을 가지고 있어 필터의 형상유지뿐만 아니라 연료가 통과할 수 있는 충분한 내부 공간도 확보할 수 있다.
도 1은 등록특허 10-384272호의 연료펌프의 필터구조가 개시되어 있다.
도 2는 도 1의 연료필터가 연료탱크 내에 장착되는 것을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 자동차용 연료필터의 개념을 나타내는 투과도이다.
도 4는 지지부재와 배출부가 장착된 연료필터를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 지지부재가 원통형 리저버에 삽입 장착된 것을 보여준다.
도 6은 본 발명에 사용가능한 "물결형상"의 가요성 암의 형상을 보여준다.
도 7은 상기 가요성 암을 구비하는 지지부재의 예를 나타낸다.
이하에서 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 자동차용 연료필터의 개념을 나타내는 투과도이다. 도 4는 지지부재와 배출부가 장착된 연료필터를 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 연료필터(200)는 여과부(210), 배출부(220) 및 지지부재(230)를 포함한다.
상기 여과부(210)는 연료펌프에 의해 흡입되는 연료를 여과한다. 상기 여과부(210)는 자동차용 연료필터로 공지된 여과망 재질이나 구조를 제한없이 사용할 수 있다.
상기 여과부가 단일망으로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 외부 여과망과 내부 여과망을 구비하는 이중이나 그 이상의 다층 여과망 구조를 사용할 수 있다. 이 경우, 외부 여과망이 내부 여과망보다 같거나 넓은 간격으로 직조될 수 있으나 이에 제한될 필요는 없다. 일예로서, 내부여과망은 가로세로 직조되는 금속 또는 섬유사 간의 간격이 30-200 미크론정도가 되도록 직조된 망사 또는 부직포로 형성될 수 있으며, 상기 외부 여과망은 첩직된 망사로 형성될 수 있다. 첩칙은 일정한 간격을 가진 금속 또는 섬유사 사이에 어떠한 간격을 두지 않은 채 상기 금속 또는 섬유사내에서 교대로 직조함으로써 망을 형성하는 방식이다.
또한, 내부 여과망은 가로사 및 세로사를 상호간에 하나씩 교대로 간격을 두고 직조하는 평직 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 여과부(210)의 크기나 형상은 제한되지 않으며, 더 나아가, 상기 여과부는 연료필터가 장착되는 리저버 등의 형상이나 필터링 면적을 최대화할 수 있도록 변형이 가능하다.
도 3에서와 같이, 상기 여과부(210)를 포함한 연료필터는 제조시에는 사각형 구조이나, 원통형 리저버의 내부 측벽에 삽입 지지되어 휜 상태로 사용되므로 결과적으로, 상기 여과부는 리저버의 측벽과 같은 원통형 구조로 사용될 수 있다.
상기 배출부(220)는 상기 여과부를 통과한 연료를 연료펌프로 보낸다. 상기 배출부(220)는 상기 여과부(210)와 연료펌프(20)를 연결하는 구조로서, 형상이나 재질에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 일예로, 상기 배출부(220)는 여과부 내측과 연결되는 제 1 접속부(222) 및 연료펌프와 연결되는 제 2 접속부(221)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 배출부는 하기 기술되는 지지부재(230)와 동일한 재질로 형성할 수 있다.
상기 지지부재(230)는 상기 여과부(210) 내에 위치하여 연료필터를 지지하고 형상을 유지한다.
상기 지지부재(230)는 물결형상을 가지는 하나 이상의 가요성 암(arm)(231)을 구비한다. 상기 지지부재(230)는 하나 이상의 가요성 암(231)으로 형성될 수 있다.
상기 지지부재(230)는 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에테르아미드, 폴리에스테레아미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 이오노머의 군에서 선택되는 하나 이상의 플라스틱 사출물일 수 있다.
도 5는 본 발명의 연료필터(200)가 원통형 리저버에 삽입 장착된 것을 보여준다. 상기 지지부재가 외부에서 힘을 받아 원통형 구조를 형성하는 것을 보여준다.
상기 가요성 암(231)의 물결형상은 정상부(a)와 바닥부(b)가 일 방향(one way)으로 교대로 반복대는 파형의 요철 구조일 수 있다. 도 3 내지 도 5를 참고하면, y방향이 종방향으로서, 상기 가요성 암의 양 단부는 z 방향으로 힘을 받아 원통형 구조를 형성한다. 상기 가요성 암의 물결형상은 폭 방향(x)으로도 형성될 수 있다. 다만, 상기 가요성 암은 종 방향과 폭 방향 중 어느 하나의 방향으로만 진행하는 파형의 요철구조인 것이 바람직하다.
상기 가요성 암(231)의 물결형상은 정상부(a)와 바닥부(b)가 교대로 반복되므로 z 방향으로의 탄성변형력이 매우 크다. 상기 탄성변형력은 상기 가요성 암의 재질이나 물결 형상의 구조에 따라 달성될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 가요성 암은 z 방향으로 힘을 가해 가요성 암의 양 단이 접촉되어 원통형 구조를 형성한 채로 장기간 리저버 내에 장착되어도 파손되지 않을 정도의 높은 탄성변형력을 가지는 것이 바람직하다. 또는 상기 가요성 암은 인장 속도 20mm/min 으로 힘을 가할 때 69N 강도 이하에서 파손되지 않을 정도의 인장강도를 가지는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 사용가능한 "물결형상"의 가요성 암의 형상을 보여준다. 본 발명에서는 "물결형상"이라는 표현을 곡선 형상(도 6의 a)의 파형뿐만 아니라 삼각 요철구조(b), 사각요철구조(c), 사다리꼴 요철 구조(d), 엠보싱 요철 구조(e)등을 포함하는 용어로 사용한다. 좀 더 바람직하게는, 상기 가요성 암의 물결형상은 휨에도 제품 파손의 정도가 적고 필터 내부의 찢김이나 긁힘이 없어 유리하므로 곡선형상(a)을 사용할 수 있다.
상기 가요성 암은 정상부(a)와 바닥부(b)가 종방향으로 교대로 반복대는 파형의 요철 구조로서, 정상부(a)에서 바닥부(b)의 높이(길이)는 리저버 크기에 따라 다양할 수 있다. 왜냐하면 차량의 연료 펌프 suction 용량이 차량의 엔진 크기에 비례하여 달라지며, 연료 펌프의 크기가 리저버의 크기를 결정하기 때문이다. 리저버가 커지면 연료 필터도 더욱 크게 제작 할 수 있게되고 정상부(a)에서 바닥부(b) 까지의 높이도 높아질 수 있다. 상기 가요성 암은 정상부(a)와 바닥부(b)의 높이 차에 의해 연료필터에 일정한 두께를 제공할 수 있다. 상기 지지부재에 의해 형성된 내부공간이 연료가 통과하는 통로를 형성할 뿐만 아니라, 연료필터의 일부가 공기에 노출되더라도 연료가 연료필터로 쉽게 침투되고, 결과적으로 연료필터 내부 공간이 확실하게 연료에 의해 젖어 있어 공기가 통과하지 못하는 구조를 형성한다.
도 7은 상기 가요성 암(231)을 구비하는 지지부재의 예를 평면도로 나타내었다. 도 7의 a는 두 개의 가요성 암(231)이 연결된 지지부재이다. 도 7의 b는 세 개의 가요성 암(231)이 연결된 지지부재이다. 도 7의 b에서 세 개의 가요성 암의 파형이 모두 일치하지만, 이와 달리, 가운데 위치되는 가요성 암의 정상부가 첫 번째 가요성 암의 바닥부에 대응되도록 제조할 수 있다(도면 미도시).
도 7의 c는 지지부재(231)의 가운데에 고정부(232)가 형성된 것을 보여준다. 상기 고정부에 상기 가요성 암(231)들이 위치될 수 있다. 도 7의 c를 참고하면, 상기 지지부재는 여과부(210) 내로 흡입된 연료를 상기 배출부(220)로 보내는 연결부(233)를 구비할 수 있다.
도 2와 도 5를 비교하면, 본원발명의 연료필터가 종래 연료필터에 비해 최소 2배 이상의 필터링 면적을 확보할 수 있어 연료필터의 필터링 효율뿐만 아니라 수명도 높일 수 있다.
다른 양상에서, 본 발명은 자동차 연료필터를 제조하는 방법에 관계한다. 본 발명의 자동차용 연료필터는 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 도 3과 도 4를 참고하면, 일예로서, 먼저, 개구된 여과부(210)를 제공하고, 상기 여과부 내측에 지지부재(230)를 넣고, 연결부(233)를 개구된 여과부에 삽입한 후 배출부(220)에 강제로 압착하여 끼워 넣어 결합한다. 이어서, 여과부를 접어 결합 단부를 따라 융착할 수 있다.
본 발명의 자동차용 연료필터를 제조하는 방법은 상기 방법에 제한되지 않으며, 본 발명이 기술적 사상에 의한 연료필터를 공지된 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 이는 본 발명의 권리범위에 포함된다. 예를 들어, 연결부(233)와 배출부의 결합을 열융착, 나사접합 또는 커플링 접합 방식을 사용할 수 있으며, 또한, 지지부재와 배출부가 일체로 사출되어 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 예를 도면과 같이 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
10 : 종래 연료필터 20 : 연료펌프
30 : 리저버 40 : 연료탱크
200 : 본 발명의 연료필터
210 : 여과부 220 : 배출부
230 : 지지부재 231 : 가요성 암
232 : 고정부 233 : 연결부

Claims (6)

  1. 연료펌프에 의해 흡입되는 연료를 여과하는 여과부 ;
    상기 여과부를 통과한 연료를 연료펌프로 이송하는 배출부 ; 및
    상기 여과부 내에 위치하고, 물결형상을 가지는 두 개 이상의 가요성 암(arm)을 구비하는 지지부재를 포함하는 자동차 연료필터로서, 상기 자동차 연료필터는 원통형 리저브(reservoir)의 내부 측벽에 휜 상태로 삽입되고,
    상기 연료필터가 원통형 리저브(reservoir)의 내부 측벽에 휜 상태로 삽입되어도, 상기 두 개 이상의 가요성 암은 정상부와 바닥부가 일 방향으로 교대로 반복대는 파형의 요철 구조로서 z 방향으로의 탄성변형력이 커서 휜 상태의 형상을 유지하고,
    상기 가요성을 암을 구비하는 상기 지지부재는 인장 속도 20mm/min 으로 힘을 가할 때 69N 강도 이하에서 파손되지 않는 것을 특징으로 하는 자동차 연료필터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지지부재는 열가소성 엘라스토머, 폴리옥시메틸렌, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에테르아미드, 폴리에스테레아미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 이오노머의 군에서 선택되는 하나 이상의 플라스틱 사출물인 것을 특징으로 하는 자동차 연료필터.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 여과부 내로 흡입된 연료를 상기 배출부로 보내는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료필터.
  6. 삭제
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