KR102167821B1 - 조정식 벤튜리 틈을 갖는 저렴한 엔진용 흡출기 - Google Patents

조정식 벤튜리 틈을 갖는 저렴한 엔진용 흡출기 Download PDF

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제임스 에이치. 밀러
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Abstract

부스트식(boosted) 엔진 공기 시스템에서 장치에 진공을 제공하기 위한 흡출기가 개시된다. 이 흡출기는 몸체를 가지며, 이 몸체는, 수렴형 원동부(motive section), 발산형 배출부, 적어도 하나의 흡입 포트, 및 상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 상기 발산형 배출부의 입구 단부 사이에 위치되는 벤튜리 틈을 포함한다. 출구 단부와 입구 단부 사이에서 선형 거리가 측정된다. 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공이 요구되면 선형 거리의 길이가 감소되고, 또한 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량이 요구되면 선형 거리의 길이가 증가된다.

Description

조정식 벤튜리 틈을 갖는 저렴한 엔진용 흡출기{LOW-COST EVACUATOR FOR AN ENGINE HAVING TUNED VENTURI GAPS}
본 출원은 2014년 8월 27일에 출원된 미국 가출원 제 62/042,568 호, 2014년 8월 27일에 출원된 미국 가출원 제 62/042,569 호, 2014년 8월 27일에 출원된 미국 가출원 제 62/042,645 호, 및 2014년 10월 3일에 출원된 미국 가출원 제 62/059,3718 호의 이익을 주장한다.
본 발명은 흡출기(evacuator), 특히, 적어도 하나의 조정식(tuned) 벤튜리 틈을 포함하는 저렴한 흡출기에 관한 것이다.
일부 차량에서는 다양한 장치를 작동시키거나 그의 작동을 도와 주기 위해 진공이 사용된다. 예컨대, 차량 브레이크를 이용하는 운전자, 터보 과급기 작동, 연료 증기 제거, 가열 및 환기 시스템의 작동, 및 구동계 구성품의 작동을 도와 주기 위해 진공이 사용될 수 있다. 차량이 예컨대 흡기 매니폴드로부터 진공을 자연적으로 생성하지 못하면, 그러한 장치를 작동시키기 위해 별도의 진공원이 필요하게 된다. 흡기 매니폴드 압력이 종종 대기압 보다 높은 압력으로 있는 일부 부스트식(boosted) 엔진에서, 흡기 매니폴드 진공은 흡출기에서 오는 진공으로 대체되거나 증대될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 흡출기는, 3개의 연결부, 즉 대기압의 흡기 공기에 연결되는 원동 포트(motive port), 스로틀의 하류에 위치하는 매니폴드 진공에 연결되는 배출 포트, 및 진공 요구 장치에 연결되는 흡입 포트를 갖는 수렴-발산형 노즐 어셈블리이다. 흡출기 내부에 저압 영역이 형성될 수 있어, 공기가 진공 저장부로부터 끌려 나올 수 있거나 또는 진공 요구 장치에 직접 작용할 수 있으며, 그리하여 진공 저장부 또는 진공 요구 장치 내의 압력이 감소하게 된다. 일반적으로, 엔진 공기의 소비를 줄이면서 증가된 진공 압력 및 증가된 흡입 질량 유량을 발생시키는 개선된 흡출기가 당업계에서 지속적으로 요구되고 있다.
엔진이 부스트 압력 하에서 작동하고 있는 경우 압축 공기가 흡출기를 통해 흐르는 것을 차단하거나 중단시키기 위해 제어 밸브가 사용될 수 있다. 구체적으로, 제어 밸브를 사용하여, 흡기 매니폴드에 있는 압축 공기가 흡출기를 통과해 흘러 흡기 공기(대기압으로 있음)에 되들어가는 것을 방지한다. 그러나, 이러한 방법을 사용하는 경우 여러 가지 단점이 존재한다. 예컨대, 엔진이 부스트 압력 하에서 작동하고 있지 않을 때 흡출기는 진공을 제공할 수 있을 뿐인데, 엔진이 부스트 압력 하에서 작동할 때 제어 밸브가 압축 공기의 흐름을 차단하기 때문이다. 더욱이, 제어 밸브는 일반적으로 시스템의 전체 비용을 상당히 증가시키는 비싼 구성품이다. 그래서, 제어 밸브에 대한 필요성을 없앨 수 있는, 부스트식 엔진용의 개선된 비용 효과적인 흡출기가 당업계에서 지속적으로 요구되고 있다.
마지막으로, 흡출기는 하우징 어셈블리로 형성될 수 있음을 또한 알아야 한다. 이 하우징 어셈블리는 몸체 및 하나 이상의 흡입 캡을 포함한다. 흡입 캡은 하우징의 몸체를 진공 캐니스터에 연결하기 위해 사용된다. 가끔 방출기 또는 흡인기의 하우징 내부에서 몸체와 흡입 캡 사이에 체크 밸브가 위치될 수 있다. 이 체크 밸브는, 공기가 흡출기(흡인기 또는 흡출기일 수 있음)로부터 진공 캐니스터로 가지 못하게 할 수 있다.
상기 몸체와 흡입 캡은 서로에 용접되거나 또는 다른식으로 결합되어 하우징 어셈블리를 형성한다. 그러나, 하우징 어셈블리가 실질적으로 유밀(fluid-tight)하고 공기가 하우징의 내부에 들어가지 못하게 하기 위해서는, 몸체와 흡입 캡 사이의 용접 이음부는 기계적으로 강성이여할 뿐만 아니라 유밀한 시일도 제공해야 한다. 다시 말해, 몸체와 흡입 캡 사이의 용접부는, 공기 또는 다른 유체가 하우징 어셈블리 안으로 들어가는 것을 실질적으로 방지하는 공압 시일을 제공할 필요가 있다. 이러한 요건은 만족하기가 어렵고 또한 비교적 엄격한 검사 요건을 필요로 하는데, 이러한 검사 요건은 부품의 전체적인 조립 및 제작 비용을 증가시킬 수 있다. 그래서, 여전히 공기 누출 요건을 만족하는 비용 효과적인 방출기 및 흡인기가 당업계에서 지속적으로 요구되고 있다.
일 실시 형태에서, 부스트식(boosted) 엔진 공기 시스템에서 장치에 진공을 제공하기 위한 흡출기가 개시된다. 이 흡출기는 몸체를 가지며, 이 몸체는, 수렴형 원동부(motive section), 발산형 배출부, 적어도 하나의 흡입 포트, 및 상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 상기 발산형 배출부의 입구 단부 사이에 위치되는 벤튜리 틈을 포함한다. 상기 출구 단부와 입구 단부 사이에서 선형 거리가 측정된다. 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공이 요구되면 상기 선형 거리의 길이가 감소되고, 또한 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량이 요구되면 상기 선형 거리의 길이가 증가된다.
다른 실시 형태에서, 진공을 제공하기 위한 흡출기가 개시되고, 이 흡출기는 하우징, 제 1 흡입 포트, 및 제 2 흡입 포트를 포함한다. 상기 하우징은, 제 2 벤튜리 틈으로부터 선형 거리로 분리되어 있는 제 1 벤튜리 틈 및 하우징에 의해 발산형 배출부로부터 분리되어 있는 수렴형 원동부를 형성한다. 상기 수렴형 원동부와 발산형 배출부는 상기 제 1 및 2 벤튜리 틈을 통해 서로 유체 연통한다. 상기 제 1 흡입 포트는 상기 제 1 벤튜리 틈과 유체 연통한다. 제 2 흡입 포트는 상기 제 2 벤튜리 틈과 유체 연통한다. 상기 제 1 벤튜리 틈은 상기 제 2 벤튜리 틈 보다 더 높은 흡입 진공을 생성하도록 성형되어 있고, 제 2 벤튜리 틈은 상기 제 1 벤튜리 틈 보다 더 높은 흡입 유량을 발생시키도록 성형되어 있다.
또 다른 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프가 개시되는 바, 이는 몸체, 적어도 하나의 흡입 포트, 및 적어도 하나의 체크 밸브를 포함한다. 상기 몸체는, 수렴형 원동부, 발산형 배출부, 적어도 하나의 몸체 흡입 포트, 적어도 하나의 결합부, 및 상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 발산형 배출부의 입구 단부 사이에 위치되는 벤튜리 틈을 갖는다. 상기 흡입 포트는 상기 적어도 하나의 몸체 흡입 포트를 진공 소비 장치에 유체 연결한다. 흡입 포트는 상기 몸체의 결합부를 수용할 수 있는 크기와 형상으로 된 오목부를 포함한다. 상기 체크 밸브는 상기 벤튜리 틈과 상기 적어도 하나의 흡입 포트에 유체 연결된다. 체크 밸브는 상기 적어도 하나의 흡입 포트의 오목부와 상기 몸체의 결합부 사이에서 압착되어, 적어도 하나의 체크 밸브의 외측 주변부가 상기 몸체와 적어도 하나의 흡입 포트 사이의 실질적으로 유밀한 시일을 형성하게 된다.
도 1은 흡출기를 포함하는 내연 엔진 터보 시스템의 일 실시 형태의 유동 경로 및 유동 방향을 포함하는 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 흡출기의 개략도이다.
도 3은 도 2에 있는 흡출기의 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타나 있는 흡출기의 분해도이다.
도 5는 도 2에 나타나 있는 흡출기를 도 4의 단면선 B - B을 따라 취한 분해도이다.
도 6은 도 3에 나타나 있는 흡출기의 일 부분을 도 4의 단면선 B - B을 따라 취한 확대도이다.
도 7은 흡출기를 배출 포트에서 본 것을 도시한다.
도 8은 도 2에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프의 측단면도로, 공압 작동식 진공 펌프는 깃형 인서트를 포함한다.
도 9는 도 8에 나타나 있는 깃형 인서트의 사시도이다.
도 10a는 도 8에 나타나 있는 깃형 인서트를 제 1 단부에서 본 것을 도시한다.
도 10b는 도 10a에 나타나 있는 깃형 인서트의 사각도(angled view)이다.
도 10c는 도 10a에 나타나 있는 깃형 인서트의 측면도이다.
도 10d는 도 10a에 나타나 있는 깃형 인서트를 제 2 단부에서 본 것을 도시한다.
도 11은 도 8에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프를 배출 포트에서 본 것을 도시한다.
도 12는 흡출기의 다른 실시 형태의 종단면도이다.
도 13은 흡출기의 일 실시 형태의 분해 종단면도이다.
도 14는 도 13에 나타나 있는 체크 밸브 요소의 일 대안적인 실시 형태를 도시한다.
도 15는 몸체, 적어도 하나의 흡입 캡, 및 체크 밸브 요소를 포함하는 공압 작동식 진공 펌프의 다른 실시 형태의 분해도이다.
도 16은 도 15에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프의 단면도이다.
도 17은 도 15에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프의 확대도로, 몸체와 흡입 캡들 중의 하나의 사이에 위치되어 있는 체크 밸브 요소를 도시한다.
도 18은 도 15에 나타나 있는 체크 밸브 요소의 확대 사시도이다.
도 19는 수정된 힌지 및 플랩 구조를 포함하는, 도 18에 나타나 있는 체크 밸브 요소의 일 대안적인 실시 형태이다.
도 20은 수정된 힌지 구조를 포함하는, 도 19에 나타나 있는 체크 밸브의 다른 실시 형태이다.
다음의 상세한 설명은 본 발명의 전반적인 원리를 예시하며, 본 발명의 실시예가 첨부 도면에 추가로 도시되어 있다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타낸다. 본 명세서에서 사용되는 용어 유체는 임의의 액체, 현탁물(suspension), 콜로이드, 가스, 플라즈마 또는 이것들의 조합물을 포함할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 차량 진공 시스템에 진공을 제공하기 위한 일 예시적인 터보과급식 엔진 공기 시스템(10)이 개시되어 있다. 이 엔진 공기 시스템(10)은 내연 엔진(12), 공기 정화기(14), 흡출기(20), 압축기(24), 터빈(26), 스로틀(28), 진공 저장부 또는 캐니스터(canister)(30), 및 진공 소비 장치(32)를 포함할 수 있다. 내연 엔진(12)은 예컨대 불꽃 점화(SI) 엔진, 압축 점화(CI) 엔진, 또는 천연 가스 엔진일 수 있다. 일 실시 형태에서, 내연 엔진(12)은 하이브리드 차량의 일 부분인 전기 모터/배터리 시스템에 포함될 수 있다. 도 1에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 상기 내연 엔진(12)은 부스트식(boosted)이다. 이는, 압축기(24)와 터빈(26)은 내연 엔진(12)의 파워 출력 및 전체 효율을 개선하기 위한 터보 과급기의 일 부분일 수 있음을 의미한다. 터빈(26)은 터빈 휠(도 1에는도시되어 있지 않음)을 포함할 수 있고, 이 터빈 휠은 배기 에너지를 이용하여 이를 공통 축(40)을 통해 기계적 일로 변환시켜 압축기(24)의 압축기 휠(도 1에는 도시되어 있지 않음)을 회전시키게 된다. 압축기 휠은 공기를 받아들여 압축해서 상승된 작동 압력에서 내연 엔진(12)의 흡기 매니폴드(42) 안으로 공급하게 된다.
진공 캐니스터(30)는 상기 흡출기(20)로부터 진공을 공급받을 수 있다. 이 흡출기(20)는 압축기(24)로부터 공기를 공급받는다. 구체적으로, 대기압의 깨끗한 공기가 공기 정화기(14)에서 나가고, 흡출기(20)를 통과하기 전에 압축기(24)에 의해 압축될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 흡출기(20)는 진공 캐니스터(30)에 진공을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 흡출기(20)에 의해 공급되는 진공의 양은 엔진 공기 시스템(10)의 특정 작동 조건에 근거하여 조절될 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명하도록 한다.
상기 스로틀(28)은 공기 정화기(14)와 압축기(24)의 하류에서 내연 엔진(12)의 흡기 매니폴드(42)의 상류에 위치될 수 있다. 운전자가 가속기 페달(나타나 있지 않음)을 밟으면 스로틀(28)이 열릴 수 있다. 스로틀(28)이 열리면, 압축기(24)에서 나온 압축 공기가 내연 엔진(12)의 흡기 매니폴드(42)를 자유롭게 채우게 되며, 그리하여 그 흡기 매니폴드(42) 내의 압력이 증가된다. 당업자는, 스로틀(28)은 가속기(나타나 있지 않음)를 밟는 양에 근거하여 복수의 부분 열림 위치에 위치될 수 있음을 알 것이다. 상기 엔진 공기 시스템(10)은 터보과급식이기 때문에, 흡기 매니폴드(42)에서의 압력은, 스로틀(28)이 열림에 따라 대기압 보다 높은 압력으로 증가될 수 있다.
상기 흡출기(20)는 제 1 엔진 공기 연결부(44), 제 2 엔진 공기 연결부(46), 및 공압 작동식 진공 펌프(50)(도 2에 나타나 있음)를 포함할 수 있다. 흡출기(20)의 제 1 엔진 공기 연결부(44)는, 스로틀(28)의 상류에서 압축기(24) 하류의 위치에서 엔진 공기 시스템(10)에 유체 연결될 수 있다. 흡출기(20)의 제 2 엔진 공기 연결부(46)는, 흡기 매니폴드(42)의 상류에서 스로틀(28) 하류의 위치에서 엔진 공기 시스템(10)에 유체 연결될 수 있다. 상기 공압 작동식 진공 펌프(50)(도 2)는 진공 캐니스터(30)에 진공을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 공압 작동식 진공 펌프(50)에 의해 공급되는 진공의 양은 엔진 공기 시스템(10)의 특정 작동 조건에 근거하여 조절될 수 있는데, 아래에서 더 상세히 설명하도록 한다. 흡출기(20)는 진공 캐니스터(30)에 진공을 공급하는 것으로 도시되어 있지만, 당업자는, 일 대안적인 실시 형태에서 흡출기(20)는 진공 소비 장치(32)에 진공을 직접 공급할 수 있음을 알 것이다.
진공 소비 장치(32)는 브레이크 부스터와 같은 진공 요구 장치일 수 있다. 일 실시 형태에서, 진공 소비 장치(32)는, 예컨대 터보 과급기 웨이스트 게이트 액츄에이터, 가열 및 환기 액츄에이터, 구동계 액츄에이터(예컨대, 4-휠 구동기 액츄에이터), 연료 증기 제거 시스템, 엔진 크랭크케이스 환기 장치, 및 연료 시스템 누출 시험 시스템과 같은 추가적인 진공 소비기도 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타나 있는 흡출기(20)의 일 실시 형태의 개략도이며, 공압 작동식 진공 펌프(50)를 도시한다. 이 공압 작동식 진공 펌프(50)는 흡기 매니폴드(42)(도 1)에서의 압력에 따라 흡인기 또는 방출기로서 작용할 수 있다. 구체적으로, 흡인기는 대기압으로 고정되는 원동 압력 및 대기압 보다 낮은 배출 압력을 갖는 흡출기이다. 방출기는 대기압 보다 높은 원동 압력 및 대기압으로 고정되는 배출 압력을 갖는 흡출기이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 명세서에서 사용되는 공압 작동식 진공 펌프(50)는 3개 이상의 연결부를 갖는 수렴-발산형 노즐 어셈블리일 수 있다. 공압 작동식 진공 펌프(50)는, 제 1 엔진 공기 연결부(44)에 유체 연결되는 원동 포트(motive port)(70), 제 2 엔진 공기 연결부(46)에 유체 연결되는 배출 포트(74), 및 진공 캐니스터(30)에 유체 연결되는 하나 이상의 흡입 포트(72)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 흡인기(50)의 원동 포트(70)는 압축기(24)의 하류에서 엔진 공기 시스템(10)에 유체 연결될 수 있고, 흡인기(50)의 배출 포트(74)는 흡기 매니폴드(42)의 상류에서 엔진 공기 시스템(10)에 유체 연결될 수 있다. 당업자는, 흡출기(20)는 압축기(24)의 하류에서 엔진 공기 시스템(10)에 연결되기 때문에 일반적으로 압축기(24)와 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동 포트(70) 사이에 체크 밸브가 필요없음을 쉽게 알 것이다. 이는, 스로틀(28)의 상류에 있는 엔진 공기 연결부(44)에서의 압력은 스로틀(28)의 하류에 있는 엔진 공기 연결부(46)에서의 압력 보다 항상 커야 하기 때문이다.
도 3은 상기 공압 작동식 진공 펌프(50)의 사시도이고, 도 4는 도 3에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 분해도이며, 도 5는 도 4에 나타나 있는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 단면도이다. 전반적으로 도 3, 4 및 5를 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 몸체(78)는 길이방향 축선(A - A)을 따라 연장되어 있는 통로(80)(도 5에 나타나 있음)를 형성할 수 있다. 도 3 ∼ 5에 도시되어 있는 바와 같은 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 몸체(78)는 내연 엔진(12)(도 1)의 서브시스템에 연결될 수 있는 4개의 포트를 포함한다. 구체적으로, 공압 작동식 진공 펌프(50)는 원동 포트(70), 배출 포트(74), 및 2개의 흡입 포트(72)를 포함할 수 있다. 나타나 있는 바와 같은 비제한적인 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(50)는 2개의 흡입 포트(72)를 포함하는데, 이 흡입 포트(72) 중의 하나는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 정상부(84)를 따라 위치되고 나머지 흡입 포트(72)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 바닥부(86)를 따라 위치된다. 그러나, 다른 실시 형태에서는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 정상부(84) 또는 바닥부(86)를 따라 위치되는 단지 하나의 흡입 포트(72)도 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 5을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 통로(80)는 이 통로(80)의 원동부(90)에 있는 제 1 테이퍼형 부분(92)(원동 원추라고도 함)을 포함할 수 있다. 통로(80)는 또한 이 통로(80)의 배출부(95)에 있는 제 2 테이퍼형 부분(93)(배출 원추라고도 함)을 포함할 수 있다. 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92)은 입구 단부(94)와 출구 단부(96)를 포함할 수 있다. 유사하게, 통로(80)의 제 2 테이퍼형 부분(93) 역시 입구 단부(98)와 출구 단부(100)를 포함할 수 있다.
도 5에서 보는 바와 같이, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 1 테이퍼형 부분(92)은 벤튜리 틈(102A)에 의해 제 2 테이퍼형 부분(93)에 유체 연결될 수 있다. 그 벤튜리 틈(102A)은 흡입 포트(72)를 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동부(90) 및 배출부(95)와 유체 연통시키는 유체 연결부일 수 있다. 도 6에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 상기 벤튜리 틈(102A)은, 제 1 테이퍼형 부분(92)의 출구 단부(96)와 제 2 테이퍼형 부분(93)의 입구 단부(98) 사이에서 측정되는 선형 거리(L1)일 수 있다. 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 1 테이퍼형 부분(92)의 출구 단부(96)는 벤튜리 틈(102A)의 입구를 나타낸다. 유사하게, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 2 테이퍼형 부분(93)의 입구 단부(98)는 벤튜리 틈(102A)의 출구를 나타낸다.
다시 도 5를 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 통로(80)의 입구 단부(94, 98) 및 출구 단부(96, 100)는, 원형, 타원형, 또는 다른 다각형과 같은 어떤 종류의 프로파일이라도 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 더욱이, 통로(80)의 입구 단부(94, 98)와 출구 단부(96, 100)에서부터 연장되어 있고 점진적으로 연속적으로 감소되는 내경은 쌍곡면 또는 원추를 형성할 수 있다. 제 1 테이퍼형 부분(92)의 출구 단부(96) 및 제 2 테이퍼형 부분(93)의 입구 단부(98)에 대한 몇몇 예시적인 구성이, 2014년 6월 3일에 출원되어 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제 14/294,727 호(전체적으로 본 명세서에 참조로 통합되어 있음)의 도 4 ∼ 6에 나타나 있다.
복수의 추가적인 틈(102B, 102C, 102D)이 상기 벤튜리 틈(102A)의 하류에서 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 2 테이퍼형 부분(93)을 따라 위치될 수 있다. 도면에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(50)는 총 4개의 틈을 포함하고 있는데, 여기서 3개의 틈(102B, 102C, 102D)은 벤튜리 틈(102A)의 하류에 위치되어 있다. 이 실례는 단순히 공압 작동식 진공 펌프(50)의 일 예시적인 실시 형태임을 이해할 것이다. 당업자는 벤튜리 틈(102A)의 하류에 어떤 갯수의 틈이라도 위치될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 복수의 틈의 몇몇 구성이, 2014년 8월 6일에 출원된 미국 특허 출원 제 14/452,651 호(전체적으로 본 명세서에 참조로 통합되어 있음)의 도 2 ∼ 5C에 나타나 있다. 더욱이, 도면은 벤튜리 틈(102A)의 하류에 위치되는 복수의 틈(102B, 102C, 102D)을 포함하는 공압 작동식 진공 펌프(50)를 도시하고 있지만, 일 실시 형태에서 공압 작동식 진공 펌프(50)는 벤튜리 틈(102A)만 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 즉, 벤튜리 틈(102A)의 하류에 위치되는 추가적인 틈은 없다.
도 4 및 5 모두를 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 몸체(78)는 하우징(110)을 형성할 수 있다. 이 하우징(110)은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 2 테이퍼형 부분(93)의 일 부분을 둘러쌀 수 있고 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D)을 내포할 수 있다. 도시되어 있는 바와 같은 실시 형태에서, 하우징(110)은 대체로 직사각형인 프로파일을 포함할 수 있지만, 하우징(110)은 직사각형 프로파일에 한정되지 않는다.
각 틈(102A, 102B, 102C, 102D)은 하우징(110) 내부에 위치되는 공간부일 수 있다. 구체적으로, 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 각각은 하우징(110)의 내부 단면과 유사할 수 있다. 예컨대, 도 5에서 보는 바와 같이, 틈(102A)은 하우징(110)의 내부 단면과 실질적으로 일치하는 대체로 직사각형의 프로파일을 포함할 수 있다. 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 1 테이퍼형 부분(92)을 통과하는 원동 공기유동은 속도가 증가될 수 있지만 낮은 정압(static pressure)을 발생시킬 수 있다. 이 낮은 정압으로 인해 흡입 포트(72)로부터 공기가 벤튜리 틈(102A) 안으로 끌려 들어가게 된다. 벤튜리 틈(102A)의 하류에 위치되어 있는 나머지 틈(102B, 102C, 102D) 또한 흡입 포트(72)로부터 공기를 더 끌어 들이기 위해 사용될 수 있다.
계속 도 4 및 5를 참조하면, 상기 하우징(110)은 정상면(130)과 바닥면(132)을 포함할 수 있다. 공압 작동식 진공 펌프(50)가 조립되면(도 3에 나타나 있음) 상측 체크 밸브 요소(134)와 상측 흡입편(136)이 정상면(130)에 위치되고 하측 체크 밸브 요소(140)와 하측 흡입편(142)은 바닥면(132)에 위치될 수 있다. 상측 체크 밸브 요소(134)와 하측 체크 밸브 요소(140) 모두가 도시되어 있지만, 다른 실시 형태에서 하우징(110)은 상측 체크 밸브 요소(134) 또는 하측 체크 밸브 요소(140)만 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 구체적으로, 상측 체크 밸브 요소(134)는 상측 흡입편(136)과 하우징(110)의 정상면(130) 사이에 위치될 수 있고, 하측 체크 밸브 요소(140)는 하측 흡입편(142)과 하우징(110)의 바닥면(132) 사이에 위치될 수 있다. 일 실시 형태에서, 상측 흡입편(136)과 하측 흡입편(142) 각각은, 흡입 포트(72)와 진공 캐니스터(30)(도 1)를 서로 연결하는 호스(도시되어 있지 않음)와 결합하기 위한 가시형 부분(150)을 포함할 수 있다.
상측 체크 밸브 요소(134)와 하측 체크 밸브 요소(140)는 예컨대 탄성 중합체와 같은 비교적 가요적인 재료로 만들어질 수 있다. 이 가요적인 재료로 인해 상측 체크 밸브 요소(134)와 하측 체크 밸브 요소(140)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 작동 중에 구부려지거나 변형될 수 있다. 이제 도 4를 참조하면, 상측 체크 밸브 요소(134)는 제 1 부분(160)을 포함하고 하측 체크 밸브 요소(140)는 제 1 부분(162)을 포함할 수 있다. 상측 체크 밸브 요소(134)와 하측 체크 밸브 요소(140)의 제 1 부분(160, 162) 각각은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 축선(A - A)과 실질적으로 평행하다. 복수의 외향 돌출 핑거 또는 탭(tab)(166A, 166B, 166C, 166D)이 상측 체크 밸브 요소(134)의 제 1 부분(160)에 대해 대체로 횡방향으로 외측으로 연장되어 있을 수 있다. 유사하게, 복수의 외향 돌출 핑거 또는 탭(170A, 170B, 170C, 170D)이 하측 체크 밸브 요소(140)의 제 1 부분(162)에 대해 대체로 횡방향으로 연장되어 있을 수 있다.
상측 체크 밸브 요소(134)의 상기 탭(166A, 166B, 166C, 166D) 각각은 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나에 대응할 수 있고 그에 유체 연결된다. 유사하게, 하측 체크 밸브 요소(140)의 상기 탭(170A, 170B, 170C, 170D) 각각 역시 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나에 대응할 수 있고 그에 유체 연결된다. 도 4에서 보는 바와 같이, 오목부(174)가 하측 흡입 캡(142)의 상측 표면(176)을 따라 위치될 수 있다. 그 오목부(174)는 하측 체크 밸브 요소(140)와 대체로 일치하는 프로파일을 포함할 수 있다. 그래서, 하측 체크 밸브 요소(140)는 하측 흡입 캡(142)의 오목부(174) 내에 안착될 수 있다. 유사한 오목부(도면에서는 보이지 않음)가 또한 상측 흡입 캡(146)의 하측 표면(180)을 따라 위치될 수 있고, 상측 체크 밸브 요소(134)와 대체로 일치하는 프로파일을 포함한다.
특히 도 4를 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 상측 흡입 포트(72) 내의 압력이 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 내의 압력과 같거나 작으면, 상측 체크 밸브 요소(134)는 상측 흡입 캡(136) 내부에 평평하게 안착될 수 있고 탭(166A, 166B, 166C, 166D)은 구부려지지 않는다. 유사하게, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하측 흡입 포트(72) 내의 압력이 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 내의 압력과 같거나 작으면, 하측 체크 밸브 요소(140)는 하측 흡입 캡(142) 내부에 평평하게 안착될 수 있고 탭(170A, 170B, 170C, 170D)은 구부려지지 않는다. 체크 밸브(134, 140)가 폐쇄 위치에 있으면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 상측 및 하측 흡입 포트(72)로부터 공기가 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 안으로 들어가지 않을 수 있다.
공압 작동식 진공 펌프(50)의 상측 흡입 포트(72) 내의 압력이 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 내의 압력 보다 크면, 상측 체크 밸브 요소(134)가 개방될 수 있다. 구체적으로, 상측 체크 밸브(134)는 충분히 가요적이어서, 탭(166A, 166B, 166C, 166D)이 제 1 부분(160)을 따라 내측으로 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 쪽으로 구부려질 수 있고, 그리하여 상측 흡입 포트(72)로부터 공기가 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 안으로 흡인될 수 있다. 유사하게, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하측 흡입 포트(72) 내의 압력이 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 내의 압력 보다 크면, 하측 체크 밸브 요소(140)가 개방될 수 있다. 구체적으로, 하측 체크 밸브(140)는 충분히 가요적이어서, 탭(170A, 170B, 170C, 170D)이 제 1 부분(162)을 따라 내측으로 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 쪽으로 구부려질 수 있고, 그리하여 하측 흡입 포트(72)로부터 공기가 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 안으로 흡인될 수 있다.
당업자는, 상측 체크 밸브 요소(134)의 탭(166A, 166B, 166C, 166D) 각각은 서로 독립적으로 구부려질 수 있음을 이해할 것이다. 유사하게, 하측 체크 밸브 요소(140)의 탭(170A, 170B, 170C, 170D) 각각 역시 서로 독립적으로 구부려질 수 있다. 그래서, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 일부 작동 조건 중에 공기가 진공 캐니스터(30)(도 1)로부터 흡인될 수 있도록 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 일부에 대응하는 체크 밸브만 개방될 수 있고, 나머지 틈(102A, 102B, 102C, 102D)에 대응하는 체크 밸브는 폐쇄될 수 있다. 체크 밸브의 작동에 대한 상세한 설명은, 2014년 8월 6일에 출원된 미국 특허 출원 제 14/452,651 호의 도 5B ∼ 11 및 13 ∼ 21에 주어져 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 이 출원은 전체적으로 본 명세서에 참조 통합되어 있다.
도 6은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110) 내에 위치되는 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 확대 단면도이다. 위에서 언급한 바와 같이, 벤튜리 틈(102A)은, 제 1 테이퍼형 부분(92)(도 5에 나타나 있음)의 출구 단부(96)와 제 2 테이퍼형 부분(93)(도 5에 나타나 있음)의 입구 단부(98) 사이에서 측정되는 선형 거리(L1)로 정의될 수 있다. 나머지 틈(102B, 102C, 102D) 또한 각각의 선형 거리(L2, L3, L4)를 포함한다. 이들 선형 거리 각각은 각 틈의 각각의 입구 벽과 출구 벽으로부터 측정된다. 구체적으로, 틈(102B)은 입구 표면(182)과 출구 표면(184) 사이에서 측정되고, 틈(102C)은 입구 표면(186)과 출구 표면(188) 사이에서 측정되며, 그리고 틈(102D)은 입구 표면(190)과 출구 표면(192) 사이에서 측정된다. 입구 표면(182, 186, 190)과 출구 표면(184, 188, 192) 모두는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110)에 의해 형성된다.
도 7은 상기 공압 작동식 진공 펌프(50)를 배출 포트(74)에서 본 것을 도시한다. 도 6 및 7을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 제 2 테이퍼형 부분(93)의 발산형 프로파일로 인해, 각 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 입구 개구와 출구 개구의 오프셋 또는 차이가 나타나게 된다. 도 7에서 보는 바와 같이, 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 입구 개구와 출구 개구 각각은 실질적으로 타원형인 프로파일을 포함한다. 그러나, 전술한 바와 같이, 다른 실시 형태에서 상기 입구 개구와 출구 개구는 대신에 다른 종류의 프로파일을 포함할 수 있다. 제 1 테이퍼형 부분(92)의 출구 단부(96)(벤튜리 틈(102A)의 입구를 나타냄)는 개구(O1)를 포함하고, 제 2 테이퍼형 부분(93)의 입구 단부(98)(벤튜리 틈(102A)의 출구를 나타냄)는 개구(O2)를 포함한다. 출구의 개구(O2)의 프로파일은 벤튜리 틈(102A)의 입구의 개구(O1) 보다 큰 크기로 되어 있다. 다시 말해, 벤튜리 틈(102A)의 입구 개구와 출구 개구사이에 오프셋이 있다. 제 1 오프셋(1)은 벤튜리 틈(102A)의 입구 개구와 출구 개구 사이의 차이를 나타낸다. 일 비제한적인 실시 형태에서, 제 1 오프셋(1)은 약 0.25 mm일 수 있다.
계속 도 6 및 7 모두를 참조하면, 개구(O3)는 틈(102B)의 입구 표면(182)과 관련되어 있고, 개구(O4)는 제 2 틈(102B)의 출구 표면(184)과 관련되어 있다. 벤튜리 틈(102A)과 유사하게, 출구 표면(184)의 개구(O4)는 입구 표면(182)의 개구(O3) 보다 크다. 제 2 오프셋(2)은 제 2 틈(102B)의 입구 표면(182)과 출구 표면(184) 사이의 차이를 나타낸다. 유사하게, 개구(O5)는 틈(102C)의 입구 표면(186)과 관련되어 있고, 개구(O6)는 틈(102C)의 출구(188)와 관련되어 있다. 제 3 오프셋(3)은 틈(102C)의 입구 표면(186)과 출구 표면(188) 사이의 차이를 나타낸다. 마지막으로, 개구(O7)는 틈(102D)의 입구 표면(190)과 관련되어 있고, 개구(O8)는 틈(102D)의 출구(192)와 관련되어 있다. 제 4 오프셋(4)은 틈(102D)의 입구 표면(190)과 출구 표면(192) 사이의 차이를 나타낸다.
전반적으로 도 5 및 6을 참조하면, 작동 중에 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110) 내부에 최소 압력 영역이 형성될 수 있다. 특히, 이 최소 압력 영역은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 틈(102A, 102B, 102C, 102D)에 인접하여 또는 그 내부에 위치될 수 있다. 최소 압력 영역은 또한 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최대 속도 영역을 나타낸다. 당업자는, 공압 작동식 진공 펌프(50)가 방출기로서 작동하는 경우 그 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동 압력이 증가함에 따라 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최소 압력 위치는 제 2 테이퍼형 부분(73) 내부에서 하류로 이동할 수 있음을 쉽게 알 것이다. 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최소 압력 위치가 벤튜리 틈(102A)의 하류로 이동함에 따라, 틈(102B, 102C, 102D)을 사용하여 진공 캐니스터(30)로부터 공기를 더 흡인할 수 있다. 당업자는 또한, 공압 작동식 진공 펌프(50)가 흡인기로서 작동하는 경우 배출 포트(74)에서의 압력이 감소함에 따라 상기 최소 압력 위치 또한 하류로 이동할 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
계속 도 6을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110) 내부에 위치되는 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 각각의 선형 거리(L1, L2, L3, L4)는, 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최소 압력 위치를 수용하기 위해 조절 또는 조정될 수 있다. 구체적으로, 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공(즉, 더 낮은 흡입 압력)이 요망된다면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110) 내부에 위치되는 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 선형 거리(L1, L2, L3, L4) 중의 하나는 더 좁아지도록 또는 길이가 감소되도록 설계될 수 있다. 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공(즉, 더 낮은 흡입 압력)을 생성하기 위해, 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 길이를 감소시키는 것에 추가로, 오프셋 거리(즉, 제 1 오프셋(1), 제 2 오프셋(2), 제 3 오프셋(3), 또는 제 4 오프셋(4))를 또한 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 틈들 중의 어떤 특정한 틈의 길이가 감소되면, 그 특정한 틈의 각각의 입구 개구와 출구 개구 사이의 차이가 또한 감소된다. 유사하게, 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량이 요망된다면, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 하우징(110) 내부에 위치되는 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 상기 선형 거리(L1, L2, L3, L4) 중의 하나는 더 넓어지도록 또는 길이가 증가되도록 설계될 수 있다. 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량을 발생시키기 위해, 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 길이를 증가시키는 것에 추가로, 상기 틈들 중의 하나와 관련된 오프셋 거리(즉, 제 1 오프셋(1), 제 2 오프셋(2), 제 3 오프셋(3), 또는 제 4 오프셋(4))를 또한 증가시켜야 한다. 다시 말해, 상기 틈들 중의 어떤 특정한 틈의 길이가 증가되면, 그 특정한 틈의 각각의 입구 개구와 출구 개구 사이의 차이가 또한 증가된다.
특정 세트의 작동 조건은, 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동 포트(70)와 배출 포트(74) 모두에서의 압력으로 규정될 수 있다. 예컨대, 일 세트의 작동 조건 중에, 원동 포트(70)는 대기압으로 있고 배출 포트(74)는 대기압의 약 80%로 있다. 이 세트의 작동 조건 중에, 공압 작동식 진공 펌프(50)는 흡인기로서 작동한다. 이 예에서, 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최소 압력 위치는 틈(102A)에 있다고 생각되거나 판단될 수 있다. 엔진(12)(도 1에 나타나 있음)이 작동하여 상당한 양의 시간 동안 이들 예시적인 조건을 발생시킨다면, 설계자 또는 엔지니어는, 그에 따라 틈(102A)의 선형 거리(L1)를 조절하는 것이 일반적으로 유리하다고 판단할 수 있다(즉, 틈(102A)의 선형 거리(L1)는 요건에 따라 넓어지거나 좁아지게 됨). 선형 거리(L1)를 조절하는 것에 추가로, 제 1 오프셋(1) 역시 그에 따라 조절될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 틈(102A)의 선형 거리(L1)가 증가되면, 제 1 오프셋(1) 역시 증가될 수 있다. 유사하게, 틈(102A)의 선형 거리(L1)가 감소되면, 제 1 오프셋(1) 역시 감소될 수 있다.
다른 실례에서, 원동 포트(70)의 압력이 대기압 보다 높고(예컨대, 약 168 kPa) 배출 포트(74) 또한 대기압 보다 높지만 원동 포트(70) 보다는 낮으면(예컨대, 약 135 kPa), 공압 작동식 진공 펌프(50)는 방출기로서 작동한다. 이 예에서, 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 최소 압력 위치는 틈(102C)에 있다고 생각되거나 판단된다. 엔진(12)(도 1에 나타나 있음)이 작동하여 상당한 양의 시간 동안 이들 예시적인 조건을 발생시킨다면, 설계자 또는 엔지니어는, 그에 따라 틈(102C)의 선형 거리(L3)를 조절하는 것이 일반적으로 유리하다고 판단할 수 있다(즉, 틈(102C)은 넓어지거나 좁아지게 됨). 틈(102C)의 선형 거리(L3)를 조절하는 것에 추가로, 제 3 오프셋(3) 역시 그에 따라 조절될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 틈(102C)의 선형 거리(L3)가 증가되면, 제 3 오프셋(3) 역시 증가될 수 있다. 유사하게, 틈(102C)의 선형 거리(L3)가 감소되면, 제 3 오프셋(3) 역시 감소될 수 있다.
일 실시 형태에서, 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나 이상이 또한 조절 또는 조정될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 일 실시 형태에서, 제 1 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량을 제공하기 위해 상기 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 길이를 증가시킬 수 있고, 다른 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공을 제공하기 위해 나머지 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 길이를 감소시킬 수 있다. 마지막으로, 당업자는, 벤튜리 틈(102A)의 하류에 위치되는 추가적인 틈이 없는 일 대안적인 실시 형태에서는 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡인 진공 또는 더 높은 흡입 유량을 제공하기 위해 벤튜리 틈(102A) 자체의 선형 거리(L1)를 조절할 수 있음을 쉽게 알 것이다.
전반적으로 도 1 ∼ 7을 참조하면, 개시된 흡출기(20)는 장치에 진공을 제공하기 위한 저렴한 방안을 포함한다. 구체적으로, 상기 흡출기는 비교적 저렴하고 간단한 방안을 사용하여 높은 흡입 진공 또는 높은 흡입 유량을 제공할 수 있다. 흡출기는 또한 엔진 공기 시스템(10)의 특정 작동 조건에 따라 흡인기 또는 방출기로서 작동할 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공 또는 더 높은 흡입 유량을 제공하기 위해 상기 틈의 각각의 입구와 출구 사이의 길이 및 오프셋을 조절할 수 있다.
도 8은 깃형 인서트(fletch insert)(82)를 갖는 공압 작동식 진공 펌프(50)를 도시한다. 그 깃형 인서트(82)는 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부에 위치되는 인서트일 수 있다. 일 실시 형태에서, 깃형 인서트(82)는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 깃형 인서트(82)는 2개의 돌출부(84), 축 부분(87), 및 테이퍼형 부분(88)을 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 진공 캐니스터(30)(도 1)에 공급되는 특정 양의 진공을 생성하기 위해 흡출기(20)에서 요구되는 원동 유량을 줄이기 위해 상기 깃형 인서트(82)를 사용할 수 있다. 또한, 도 1 및 2는 부스트식 엔진을 도시하고 있지만, 개시된 깃형 인서트(82)는 또한 통상 흡기식 또는 비부스트식 엔진 시스템을 위한 공압 작동식 진공 펌프의 일 부분이 될 수 있음을 이해할 것이다.
도 8 및 9 모두를 참조하면, 깃형 인서트(82)는 제 1 단부(112) 및 제 2 단부(114)를 포함할 수 있다. 2개의 돌출부(84)는 깃형 인서트(82)의 제 1 단부(112)에 위치될 수 있고, 깃형 인서트(82)의 축 부분(87)을 따라 길이 방향으로 연장되어 있다. 상기 돌출부(84)는 또한 축(87)의 최외측 표면(116)으로부터 외측으로 돌출할 수 있다. 2개의 돌출부(84)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92) 내부에 깃형 인서트(82)를 위치시키기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 2개의 돌출부(84)를 사용하여, 깃형 인서트(82)의 축(87)을 실질적으로 공압 작동식 진공 펌프(50)의 길이방향 축선(A - A)(즉, 대칭 중심 축선)을 따라 정렬시킬 수 있다. 도 8에서 보는 바와 같이, 돌출부(84)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동 포트(70)에 인접하여 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92)의 내부 표면(120)에 접할 수 있다. 돌출부(84)와 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92)의 내부 표면(120)이 서로 접하므로써, 깃형 인서트(82)가 공압 작동식 진공 펌프(50)의 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92)의 내부에 고정될 수 있다.
도 10은 서로 약 180도 이격되어 있는 2개의 돌출부(84)를 도시한다. 특히, 그 돌출부(84) 중의 하나는 깃형 인서트(82)의 상측 부분(122)을 따라(즉, 12시 방향 위치에) 배치될 수 있고 나머지 돌출부는 깃형 인서트(82)의 바닥 부분(124)을 따라(즉, 6시 방향 위치에) 배치될 수 있다. 그러나, 당업자는, 이 실례는 본래 단지 예시적인 것이고 깃형 인서트(82)의 돌출부(84)는 다른 방식으로도 배치될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 예컨대, 일 대안적인 실시 형태에서, 돌출부(84)는 축 부분(87)을 따라 3시 방향 위치와 9시 방향 위치에 배치될 수 있다. 더욱이, 일 대안적인 실시 형태에서, 깃형 인서트(82)는 2개 보다 많은 돌출부(84)를 포함할 수 있고, 또는 단일의 돌출부(84)가 통로(80)에 대한 깃형 인서트(82)에 부착될 수 있다.
도 10a ∼ 10d는 깃형 인서트(82)의 다양한 도를 도시한다. 구체적으로, 도 10a는 깃형 인서트(82)를 제 1 단부(112)에서 본 것이고, 도 10b는 깃형 인서트(82)의 사각도(angled view)이고, 도 10c는 깃형 인서트(82)의 제 2 사각도이며, 도 10d는 깃형 인서트(82)를 제 2 단부(114)에서 본 것이다. 도 9 및 10a ∼ 10d를 참조하면, 깃형 인서트(82)의 축(87)은 실질적으로 타원형인 단면 영역을 포함한다. 그러나, 당업자는, 축(87)은 타원형 단면 영역에 한정되지 않음을 쉽게 알 것이다. 예컨대, 다른 실시 형태에서, 축(87)은 실질적으로 원형이거나 또는 다각형일 수 있다. 축(87)의 타원형 단면 영역은, 축(87)이 천이선(131)에 도달할 때까지 깃형 인서트(82)의 길이를 따라 연장되어 있을 수 있다. 깃형 인서트(82)는 점진적으로 가늘어져 있으며 천이선(131) 뒤에 있는 점 부분(141)에서 끝난다. 깃형 인서트(82)가 점 부분(141)까지 점진적으로 가늘어져 있는 영역 또는 부분이 테이퍼형 부분(88)이다.
도 9 및 10a ∼ 10d에 나타나 있는 바와 같은 예시적인 실시 형태에서, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 에어포일(airfoil)로 성형되어 있다. 구체적으로, 도면에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 축(87)의 테이퍼형 부분(88)은, 5차 다항식으로 근사화되는 NACA(National Advisory Committee for Aeronautics) 에어포일에 기초하고 있다. 그러나, 이 실례는 본래 단지 예시적인 것이고 테이퍼형 부분(88)은 다양한 다른 에어포일로 성형될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 에어포일은 선형 함수, 또는 2차, 3차 또는 그 보다 높은 차수의 다항식을 사용하여 근사화될 수 있다.
도 9 및 10a ∼ 10d에서 보는 바와 같이, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 상기 점 부분(141)에서 끝난다. 그러나, 당업자는, 테이퍼형 부분(88)은 제조시 보통 모따기된 가장자리로 끝나게 됨을 쉽게 알 것이다. 이는, 깃형 인서트(82)가 일반적으로 사출 성형 공정으로 제조되는 플라스틱 부품이기 때문이다. 대신에, 당업자는 상기 점 부분(141)은 사출 성형 기술을 사용하여 만들기가 비교적 어렵거나 비실용적일 수 있고 그래서 깃형 인서트(82)는 일반적으로 점 부분이 아닌 모따기된 가장자리에서 끝나게 됨을 이해할 것이다.
다시 도 8을 참조하면, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 벤튜리 영역(110) 내부에서 길이 방향으로 연장될 수 있다. 예컨대, 도 3에서 보는 바와 같이, 깃형 인서트(82)의 천이선(131)은 벤튜리 틈(102A) 내부에 위치된다. 다시 말해, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 벤튜리 틈(102A) 안에서 시작한다. 깃형 인서트(82)의 점 부분(141)은 틈(102D) 내부에 위치될 수 있다. 즉, 깃형 인서트(82)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 벤튜리 영역(110) 내부에 위치되어 있는 바로 그 마지막 틈에서 끝난다. 도 8에 도시되어 있는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 실례는 본래 단지 예시적인 것이고 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 틈(102A, 102B, 102C, 또는 102D) 중의 어떤 틈에서도 시작하고 끝날 수 있음을 이해할 것이다.
도 8은 벤튜리 영역(110) 내부에 위치되는 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)을 나타내고 있지만, 이 도시는 본래 예시적인 것임을 이해할 것이다. 테이펴형 부분(88)은 반드시 공압 작동식 진공 펌프(50)의 벤튜리 영역(110) 내부에 위치될 필요는 없다. 일 대안적인 실시 형태에서, 깃형 인서트(82)의 천이선(131)은 벤튜리 영역(110) 앞에(즉, 통로(80)의 제 1 테이퍼형 부분(92) 내부에) 또는 벤튜리 영역(110) 뒤에(즉, 통로(80)의 제 2 테이퍼형 부분(93) 내부에) 위치될 수 있다. 더욱이, 깃형 인서트(82)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 길이를 따른 어떤 위치에서도 끝날 수 있다(즉, 점 부분(141)은 공압 작동식 진공 펌프(50) 내부의 어떤 위치에도 위치될 수 있음). 예컨대, 일 실시 형태에서, 깃형 인서트(82)의 천이선(131)은 제 2 테이퍼형 부분(93) 내부에 위치될 수 있고, 점 부분(141)은 제 2 테이퍼형 부분(93)의 출구 단부(100)에 위치될 수 있다. 다시 말해, 깃형 인서트(82)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 배출 포트(74)에서 끝날 수 있다.
깃형 인서트(82)는 공압 작동식 진공 펌프(50)의 작동 중에 다양한 이점과 이익을 제공할 수 있다. 먼저, 깃형 인서트(82)는, 특정 양의 흡입을 발생시키기 위해 공압 작동식 진공 펌프(50)에서 요구되는 원동 유동 또는 공기 유동의 양을 줄여 줄 수 있다. 이는, 동일한 양의 진공을 생성하기 위해 상기 공압 작동식 진공 펌프(50)는 깃형 인서트를 포함하지 않는 흡출기 보다 더 적은 공기 유동을 필요로 함을 의미한다. 도 11은 공압 작동식 진공 펌프(50)를 배출 포트(74)에서 본 것을 도시한다. 도 11에서 보는 바와 같이, 깃형 인서트(82)의 축(87)은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 통로(80) 내부에 위치되어 있는 중앙 공간(151)을 채우거나 차단한다. 그래서, 공압 작동식 진공 펌프(50)에 들어가는 원동 유동은 통로(80)의 중앙 영역을 채우지 않는다. 그 결과, 진공 캐니스터(30)에서 동일한 양의 흡입을 발생시키기 위해 공압 작동식 진공 펌프(50)의 원동 포트(70)(도 8)에 들어갈 필요가 있는 공기는 깃형 인서트를 포함하지 않는 흡출기와 비교하여 더 적게 된다.
전반적으로 도 8, 9 및 11을 참조하면, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88) 역시 다양한 이점과 이익을 제공할 수 있다. 특히, 테이퍼형 부분(88)은, 깃형 인서트(82)가 테이퍼형 부분(88)을 포함하지 않고 대신에 천이선(131)(도 4에 나타나 있음)에서 갑자기 끝나는 경우에 발생하게 되는 난류의 양을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 더욱이, 깃형 인서트(82)의 테이퍼형 부분(88)은 공압 작동식 진공 펌프(50)의 벤튜리 영역(110) 내부의 질식 유동의 양 또는 발생을 또한 줄일 수 있다.
도 12 및 13은 흡출기(20)의 2개의 대안적인 실시 형태를 도시하는데, 여기서, 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)은 제 1 흡입 포트(72'a, 72'c)와 각각 유체 연통하고, 제 2 및 3 벤튜리 틈(102C, 102D)은 제 2 흡입 포트(72'b, 72'd)와 각각 유체 연통한다. 유체 연통은, 체크 밸브 요소(134 및/또는 140)가 존재한다면 이 체크 밸브 요소의 존재로 제어된다. 제 1 흡입 포트(72'a, 72'c)는 제 1 진공 요구 장치(32a)에 연결되고 제 2 흡입 포트(72'b, 72'd)는 제 2 진공 요구 장치(32b)에 연결된다.
일 실시 형태에서, 제 1 진공 요구 장치(32a)는 브레이크 부스트 캐니스터이고 제 2 진공 요구 장치(32b)는 연료 증기 제거 캐니스터이다. 도 12 및 13에 나타나 있는 바와 같이, 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)이 원동 출구에 더 가까이 위치되어 있다. 이들 벤튜리 틈의 이러한 위치는, 배출부(95)의 출구 단부(100)에 더 가까이 있는 벤튜리 틈과 비교하여, 더 높은 진공 흡입(브레이크 부스트 시스템에 바람직함)을 얻는데에 유리하다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 선형 거리(L1)를 감소시키고/감소시키거나 제 1 오프셋(1) 및/또는 제 2 오프셋(2)을 줄여 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)을 더 높은 진공 흡입을 위해 조정할 수 있다. 본 실시 형태에서, 제 3 및 4 벤튜리 틈(102C, 102D)이 배출부(95)의 출구 단부(100)에 더 가까이 위치되어 있다. 이들 벤튜리 틈의 이러한 특정한 위치는, 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)과 비교하여, 일반적으로 더 긴 시간 동안 더 높은 흡입 유량(연료 증기 제거 캐니스터에 바람직함)을 얻는데에 유리할 수 있다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 선형 거리(L3 및/또는 L4)를 증가시키고/증가시키거나 제 3 오프셋(3) 및/또는 제 4 오프셋(4)을 증가시켜 제 3 및 4 벤튜리 틈(102C, 102D)을 더 높은 흡입 유량을 위해 조정할 수 있다.
다른 전용의 흡입 포트 실시 형태에서, 상기 제 1 진공 요구 장치(32a)는 터보 과급기 우회 공압 액츄에이터이고 제 2 진공 요구 장치(32b)는 연료 증기 제거 캐니스터이다. 여기서, 도 12 및 13에 나타나 있는 바와 같이, 제 1 및 2 벤튜리 틈(02A, 102B)은 제 1 진공 요구 장치에 연결되고 원동 출구에 더 가까이 위치되어 있다. 이들 벤튜리 틈의 이러한 위치는, 더 높은 진공 흡입(터보 과급기 우회 공압 액츄에이터에 바람직함)을 얻는데에 유리하다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 선형 거리(L1)를 감소시키고/감소시키거나 제 1 오프셋(1) 및/또는 제 2 오프셋(2)을 줄여 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)을 더 높은 진공 흡입을 위해 조정할 수 있다. 더욱이, 터보 과급기 우회 공압 액츄에이터를 작동시키기 위해 추가적인 진공이 필요하면, 제 3 벤튜리 틈(102C)은 또한 제 1 흡입 포트(72'a, 72'c) 하고만 유체 연통할 수 있다. 따라서, 제 3 및 4 벤튜리 틈(102C, 102D), 또는 제 4 벤튜리 틈(102D) 단독, 또는 제 4 벤튜리 틈(102D)과 하나 이상의 추가적인 벤튜리 틈(나타나 있지 않음)이 제 2 진공 요구 장치(32b)와 유체 연통할 수 있다. 배출부(95)의 출구 단부(100)에 더 가까이 있는 벤튜리 틈의 이러한 위치는, 일반적으로 더 긴 시간 동안 더 높은 흡입 유량(연료 증기 제거 캐니스터에 바람직함)을 얻는데에 유리하다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 각각의 선형 거리를 증가시키고/증가시키거나 각각의 오프셋(3)을 증가시켜 이들 벤튜리 틈을 더 높은 흡입 유량을 위해 조정할 수 있다.
제 1 및 2 진공 요구 장치(32a, 32b)에 대해 장치들의 다양한 조합이 가능하고 또한 전술한 바와 같이 제 3 및/또는 4 진공 요구 장치가 추가적인 흡입 포트에 의해 동일한 흡출기에 또한 연결될 수 있음을 이해할 것이다. 진공 요구 장치의 갯수 및 장치의 종류에 따라, 각각의 장치에 연결되는 벤튜리 틈(102A, 102B, 102C, 102D)은, 높거나 낮은 흡입 진공 및 높거나 낮은 흡입 유량에 대한 장치의 요구에 따라 선택되어야 하고 그 요구에 맞게 조절 또는 조정될 수 있다. 예컨대, 일 실시 형태에서, 제 1 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 유량을 제공하기 위해 벤튜리 틈(102A, 102B, 102C, 102D) 중의 하나의 길이를 증가시킬 수 있고, 다른 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공을 제공하기 위해 나머지 벤튜리 틈(102A, 102B, 102C, 102D)의 길이를 줄일 수 있다.
도 13을 참조하면, 벤튜리 틈(102A ∼ 102D) 사이의 유체 연통은 체크 밸브 요소(134, 140)의 존재로 제어된다. 여기서, 제 1 및 2 벤튜리 틈(102A, 102B)만 제 1 흡입 포트(72'c)와 유체 연통하기 때문에, 하류의 벤튜리 틈과 제 1 흡입 포트(72'c) 사이의 유체 연통을 차단(방지)하는 차단 요소(204)가 존재한다. 유사하게, 제 3 및 4 벤튜리 틈(102C, 102D)만 제 2 흡입 포트(72'd)와 유체 연통하기 때문에, 상류의 벤튜리 틈과 제 2 흡입 포트(72'd) 사이의 유체 연통을 차단 또는 방지하는 차단 요소(202)가 존재한다.
도 14에 도시되어 있는 바와 같은 일 대안적인 실시 형태에서는, 선택된 벤튜리 틈과 조화되는 차단 요소(202 또는 204)를 갖지 않고, 대신에 체크 밸브 요소(208)가 사용될 수 있다. 도 14에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 그 체크 밸브 요소(208)는, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 움직이기 위해 선택된 강성인 탭(tab)(우측 부분(212)에 있는 탭) 및 탄성적으로 가요적인 다른 선택된 탭(좌측 부분(210)에 있는 탭)을 포함한다. 체크 밸브 요소(208)는 절반의 강성인 탭과 절반의 가요적인 탭을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 필요시 강성인 탭과 가요적인 탭은 선택된 벤튜리 틈 및 그의 각각의 흡입 포트와 조화되도록 분산될 수 있다. 또한, 도 13에서 보는 바와 같이, 위에서 상세히 설명한 상기 깃형 인서트(182)는 본 명세서에서 개시된 실시 형태들 중의 어떤 실시 형태에도 포함될 수 있다.
도 12 ∼ 14를 참조하면, 상기 흡출기(20)는 장치에 진공을 제공하기 위한 저렴한 방안을 포함한다. 구체적으로, 도 12 및 13에 나타나 있는 상기 흡출기(20)는 비교적 저렴하고 간단한 방안을 사용하여 높은 흡입 진공 또는 높은 흡입 유량을 제공할 수 있다. 흡출기는 또한 엔진 공기 시스템(10)의 특정한 작동 조건에 따라 흡인기 또는 방출기로서 작동할 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 특정 세트의 작동 조건에서 더 높은 흡입 진공 또는 더 높은 흡입 유량을 제공하기 위해 상기 벤튜리 틈의 각각의 입구와 출구 사이의 길이 및 오프셋을 조절할 수 있다.
도 15 및 16은 일체적인 시일(아래에서 더 상세히 설명함)을 제공할 수 있는 체크 밸브(294, 300)를 갖는 흡출기(220)의 다른 실시 형태를 도시한다. 공압 작동식 진공 펌프(250)는 몸체(222)를 형성할 수 있고, 이 몸체는 축선(A - A)을 따라 연장되어 있는 통로(350)(도 16에 나타나 있음)를 형성할 수 있다. 도시되어 있는 바와 같은 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(250)의 몸체(222)는 내연 엔진(12)(도 1)의 서브시스템에 연결될 수 있는 4개의 포트를 포함한다. 구체적으로, 도 1, 15 및 16을 참조하면, 원동 포트(258)는 압축기(24)에 유체 연결되고 그 압축기에서 오는 압축 공기를 공기를 공급하며, 2개의 흡입 포트(260)는 진공 캐니스터(30)에 유체 연결되며, 그리고 배출 포트(262)는 대기 또는 부스트 압력 보다 낮은 압력에 유체 연결되고 그에 공기를 배출한다.
부스트식 엔진이 도 1에 도시되어 있지만, 공압 작동식 진공 펌프(250)는 비부스트식 시스템에서도 작동할 수 있음을 알 것이다. 그러나, 상기 4개의 포트는 통상 흡기식 내연 엔진의 다른 서브시스템에 연결될 것이다. 구체적으로, 원동 포트(258)는 대기압의 깨끗한 공기를 공급 받으며, 흡입 포트(260)는 진공 캐니스터(30)에 연결되고, 배출 포트(262)는 스로틀(28)의 하류에 있는 비부스트식 엔진의 엔진 흡기 매니폴드에 연결된다.
나타나 있는 바와 같은 비제한적인 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(250)는 2개의 흡입 포트(260)를 포함하는데, 여기서 이들 흡입 포트(260) 중의 하나는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 정상부(266)를 따라 위치되어 있고 나머지 흡입 포트(260)는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 바닥부(268)를 따라 위치되어 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 정상부(266) 또는 바닥부(268)를 따라 위치되는 단지 하나의 흡입 포트(260)도 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 16을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(250)의 통로(350)는 이 통로(350)의 원동부(270)에 있는 제 1 테이퍼형 부분(272)(원동 원추라고도 함)을 포함할 수 있다. 통로(350)는 또한 통로(350)의 배출부(272)에 있는 제 2 테이퍼형 부분(273)(배출 원추라고도 함)을 포함할 수 있다. 통로(350)의 제 1 테이퍼형 부분(272)은 입구 단부(284)와 출구 단부(286)를 포함할 수 있다. 유사하게, 통로(350)의 제 2 테이퍼형 부분(273) 역시 입구 단부(288)와 출구 단부(290)를 포함할 수 있다.
도 16에서 보는 바와 같이, 공압 작동식 진공 펌프(250)의 제 1 테이퍼형 부분(272)은 벤튜리 틈(282A)에 의해 제 2 테이퍼형 부분(273)에 유체 연결될 수 있다. 도 16에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(250)는, 공압 작동식 진공 펌프(250)의 축선(A - A)(즉, 대칭 중심 축선)과 실질적으로 정렬되는 깃형 인서트(298)를 또한 포함한다. 그러나, 이 깃형 인서트(298)는 원하는 경우 공압 작동식 진공 펌프(250)로부터 생략될 수 있다.
도 15 및 16에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 공압 작동식 진공 펌프(250)는 총 4개의 틈을 포함하고 있는데, 여기서 3개의 틈(282B, 282C, 282D)은 벤튜리 틈(282A)의 하류에 위치되어 있다. 이 실례는 단순히 공압 작동식 진공 펌프(250)의 일 예시적인 실시 형태임을 이해할 것이다. 당업자는 벤튜리 틈(282A)의 하류에 어떤 갯수의 틈이라도 위치될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 공압 작동식 진공 펌프(250)의 몸체(222)는 몸체(280)를 형성할 수 있다. 이 몸체(280)는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 제 2 테이퍼형 부분(273)의 일 부분을 둘러쌀 수 있고 틈(282A, 282B, 282C, 282D)을 내포할 수 있다. 도시되어 있는 바와 같은 실시 형태에서, 몸체(280)는 대체로 직사각형인 프로파일을 포함할 수 있지만, 몸체(280)는 직사각형 프로파일에 한정되지 않는다.
각 틈(282A, 282B, 282C, 282D)은 몸체(280) 내부에 위치되는 공간부일 수 있다. 구체적으로, 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 각각은 몸체(280)의 내부 단면과 유사할 수 있다. 공압 작동식 진공 펌프(250)는 상측 흡입 캡(296)과 하측 흡입 캡(302)을 포함한다. 흡입 포트(260)를 진공 캐니스터(30)(도 1)에 연결하는 호스(도시되어 있지 않음)와 결합하기 위해, 상측 흡입 캡(296)은 가시형 부분(314)을 포함할 수 있고 하측 흡입 캡(302)은 가시형 부분(318)을 포함할 수 있다. 상측 흡입 캡(296)과 하측 흡입 캡(302) 모두는 조립 중에 공압 작동식 진공 펌프(250)의 몸체(280)에 플라스틱 용접되거나 또는 다른 식으로 영구적으로 결합될 수 있다.
상측 흡입 캡(296)과 하측 흡입 캡(302) 모두는 각각의 오목부(336, 338)를 형성한다. 구체적으로, 상측 흡입 캡(296)은 상측 오목부(336)를 형성하고 하측 흡입 캡(302)은 하측 오목부(338)를 형성한다. 공압 작동식 진공 펌프(250)의 몸체(280)는 상측 결합부(340)와 하측 결합부(342)를 포함한다. 상측 흡입 캡(296)의 상측 오목부(336)의 크기와 형상은 몸체(280)의 상측 결합부(340)를 수용하도록 되어 있다. 마찬가로, 하측 흡입 캡(302)의 하측 오목부(338)의 크기와 형상은 몸체(280)의 하측 결합부(342)를 수용하도록 되어 있다. 도 16을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(250)가 조립될 때, 몸체(280)의 통로(350)는 상측 흡입 캡(296)의 통로(344)에 유체 연결된다. 마찬가지로, 공압 작동식 진공 펌프(250)가 조립될 때, 몸체(280)의 통로(350)는 하측 흡입 캡(302)의 통로(346)에 유체 연결된다.
도 15 및 16을 참조하면, 상측 체크 밸브 요소(294)는 몸체(280)의 상측 결합부(340)와 상측 흡입 캡(296)의 상측 오목부(336) 사이에 위치될 수 있다. 유사하게, 하측 체크 밸브 요소(300)는 몸체(280)의 하측 결합부(342)와 하측 흡입 캡(302)의 하측 오목부(338) 사이에 위치될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 상측 체크 밸브 요소(294)는 몸체(280)의 상측 결합부(340)와 상측 흡입 캡(296)의 상측 결합부(340) 사이에 실질적으로 유밀한(fluid-tight) 시일을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 하측 체크 밸브 요소(300)는 몸체(280)의 하측 결합부(342)와 하측 흡입 캡(302)의 하측 오목부(338) 사이에 실질적으로 유밀한 시일을 형성할 수 있다.
상측 체크 밸브 요소(294) 및 하측 체크 밸브 요소(300)는 예컨대 탄성 중합체와 같은 비교적 가요적인 재료로 만들어질 수 있다. 이 가요적인 재료로 인해 상측 체크 밸브 요소(294)와 하측 체크 밸브 요소(300)는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 작동 중에 구부려지거나 변형될 수 있다. 이제 도 17을 참조하면, 공압 작동식 진공 펌프(250) 내부에 안착되어 있는 상측 체크 밸브 요소(294)의 확대도가 도시되어 있다. 도 18은 도 17에 나타나 있는 상측 체크 밸브 요소(294)의 확대 사시도이다. 당업자는, 상측 체크 밸브 요소(294) 및 하측 체크 밸브 요소(300)는 실질적으로 서로 동일할 수 있고 그래서 상측 체크 밸브 요소(294) 및 상측 흡입 캡(296)에 대한 설명은 하측 체크 밸브(300) 및 하측 흡입 캡(296)에도 적용될 수 있음을 쉽게 알 것이다.
전반적으로 도 15 ∼ 18을 참조하면, 상측 체크 밸브(294)는 복수의 힌지(hinge)(310A, 310B, 310C, 310D)를 포함할 수 있다(이들 힌지는 도 18에서 가장 잘 볼 수 있음). 상측 체크 밸브 요소(294)의 힌지(310A, 310B, 310C, 310D)는 공압 작동식 진공 펌프(250)의 축선(A - A)에 대해 실질적으로 횡으로 있을 수 있다. 복수의 플랩(flap)(316A, 316B, 316C, 316D) 각각이 상측 체크 밸브 요소(294)의 힌지(310A, 310B, 310C, 310D) 중의 하나에 대응한다. 힌지(310A, 310B, 310C, 310D)는 또한 상측 체크 밸브 요소(294)의 최외측 주변부(312)에 연결될 수 있다(도 18에서 볼 수 있음). 도 15에서 보는 바와 같이, 하측 체크 밸브 요소(300) 역시 최외측 주변부(317), 복수의 힌지(319A, 319B, 319C, 319D), 및 복수의 플랩(320A, 320B, 320C, 320D)을 포함한다.
도 17 및 18을 참조하면, 상측 체크 밸브 요소(294)의 최외측 주변부(312)는 몸체(280)의 상측 결합부(340)와 상측 흡입 캡(296)의 상측 오목부(336) 사이에 실질적으로 유밀한 시일을 형성한다. 구체적으로, 상측 체크 밸브 요소(294)의 최외측 주변부(312)는, 몸체(280)(도 2에도 나타나 있음)의 상측 결합부(140)의 주변부 주위에 위치되어 있는 가장자리(351)와 상측 흡입 캡(296)의 상측 결합부(340)의 하측 표면(352) 사이에서 압착된다. 상측 체크 밸브 요소(294)의 압착에 의해 몸체(280)와 상측 흡입 캡(296) 사이에 실질적으로 유밀한 시일이 형성된다. 그래서, 몸체(280), 상측 흡입 캡(296), 및 상측 체크 밸브 요소(294)가 함께 조립되면, 상측 체크 밸브 요소(294)의 최외측 주변부(312)는 몸체(280)와 상측 흡입 캡(296) 사이의 시일 비드(bead)로서 기능하게 된다. 상측 체크 밸브 요소(294)에 대해 논의했지만, 하측 체크 밸브 요소(300)(도 15 및 16에 나타나 있음) 역시 몸체(280)와 하측 흡입 캡(302) 사이에 유사한 유밀한 시일을 제공함을 이해할 것이다.
다시 도 15 및 16을 참조하면, 상측 체크 밸브 요소(294)의 플랩(316A, 316B, 316C, 316D) 각각은 상기 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 중의 하나에 대응할 수 있고 그에 유체 연결된다. 유사하게, 하측 체크 밸브 요소(300)의 플랩(320A, 320B, 320C, 320D) 각각 또한 상기 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 중의 하나에 대응할 수 있고 그에 유체 연결된다. 상측 흡입 캡(296)은 상측 체크 밸브 요소(294)의 플랩(316A, 316B, 316C, 316D) 중의 하나에 대응하는 복수의 구멍(332A, 332B, 332C, 332D)을 포함할 수 있다. 각 구멍(332A, 332B, 332C, 332D)을 사용하여, 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 중의 대응하는 틈을 상측 흡입 캡(296)의 통로(344) 및 진공 캐니스터(30)(도 1)에 유체 연결할 수 있다. 유사하게, 하측 흡입 캡(302)은 하측 체크 밸브 요소(300)의 플랩(320A, 320B, 320C, 320D) 중의 하나에 대응하는 복수의 구멍(334A, 334B, 334C, 334D)을 포함할 수 있다. 각 구멍(334A, 334B, 334C, 334D)을 사용하여, 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 중의 대응하는 틈을 하측 흡입 캡(302)의 통로(346) 및 진공 캐니스터(30)(도 1)에 유체 연결할 수 있다.
도 16은 완전 개방 위치에 있는 체크 밸브 요소(294, 300) 모두를 도시한다. 구체적으로, 도 15 ∼ 17을 참조하면, 상측 체크 밸브 요소(294)가 완전 개방 위치에 있을 때, 플랩(316A, 316B, 316C, 316D) 각각은 각각의 힌지(310A, 310B, 310C, 310D) 주위로 내측으로 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 쪽으로 변형되거나 구부려진다. 상측 흡입 캡(296)의 통로(344) 내의 압력이 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 내의 압력 보다 크면, 플랩(316A, 316B, 316C, 316D)이 힌지(310A, 310B, 310C, 310D) 주위로 내측으로 구부려질 수 있다. 구체적으로, 상측 체크 밸브(294)는 충분히 가요적이어서, 플랩(316A, 316B, 316C, 316D)이 각각의 힌지(310A, 310B, 310C, 310D)를 따라 내측으로 구부려질 수 있고, 그리하여 상측 흡입 캡(296)의 통로(344) 내에 있는 공기가 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 안으로 흡인될 수 있다. 유사하게, 하측 흡입 캡(302)의 통로(346) 내의 압력이 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 내의 압력 보다 크면, 하측 체크 밸브 요소(300)가 개방될 수 있다. 구체적으로, 하측 체크 밸브(300)는 충분히 가요적이어서, 플랩(320A, 320B, 320C, 320D)이 각각의 힌지(319A, 319B, 319C, 319D)를 따라 내측으로 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 쪽으로 구부려질 수 있고, 그리하여 하측 흡입 캡(202)의 통로(346)로부터 공기가 상기 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 안으로 흡인될 수 있다.
상측 흡입 캡(296)의 통로(344) 내의 압력이 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 내의 압력과 같거나 작으면, 상측 체크 밸브 요소(294)는 상측 흡입 캡(296) 내부에 평평하게 안착될 수 있고 플랩(316A, 316B, 316C, 316D)은 힌지(310A, 310B, 310C, 310D) 주위로 구부려지지 않는다. 유사하게, 하측 흡입 캡(302)의 통로(346) 내의 압력이 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 내의 압력과 같거나 작으면, 하측 체크 밸브 요소(300)는 하측 흡입 캡(302) 내부에 평평하게 안착될 수 있고 플랩(320A, 320B, 320C, 320D)은 구부려지지 않는다. 체크 밸브(294, 300)가 폐쇄 위치에 있으면, 공압 작동식 진공 펌프(250)의 상측 및 하측 흡입 포트로부터 공기가 틈(282A, 282B, 282C, 282D) 안으로 흡인되지 않을 수 있다.
도 19는 체크 밸브 요소(400)의 일 대안적인 실시 형태이다. 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 그 체크 밸브 요소(400)는, 각기 플랩(416A, 416B, 416C, 416D)에 대응하는 4개의 고유한 힌지(402A, 402B, 402C, 402D)를 또한 포함한다. 체크 밸브 요소(400)는 최외측 주변부(412)를 또한 포함하는데, 이 최외측 주변부 역시 몸체(280)와 도 15 ∼ 17에 나타나 있는 상측 흡입 캡(296) 또는 하측 흡입 캡(302) 사이의 시일 비드로서 기능한다. 그러나, 도 15 ∼ 17에서 보는 바와 같은 체크 밸브 요소(294, 300)와는 달리, 상기 체크 밸브 요소(400)는, 각기 힌지(402A, 402B, 402C, 402D)를 따라 연장되어 있는 각각의 슬릿(420A, 420B, 420C, 420D)을 또한 포함한다. 이들 슬릿(420A, 420B, 420C, 420D) 각각은, 힌지(402A, 402B, 402C, 402D)가 도 18에 나타나 있는 상기 힌지(310A, 310B, 310C, 310D)에 비해 더 쉽게 구부려지거나 변형될 수 있게 해준다. 그래서, 당업자는, 플랩(416A, 416B, 416C, 416D)이 힌지(402A, 402B, 402C, 402D) 주위로 내측으로 구부려지게 하기 위해 상측 흡입 캡(296)(또는 도 16에서 보는 바와 같은 하측 흡입 캡(302))의 내부에서 요구되는 압력이 더 작게 됨을 쉽게 알 것이다.
도 20은 체크 밸브 요소(500)의 다른 실시 형태이다. 도 20에 나타나 있는 바와 같은 실시 형태에서, 체크 밸브 요소(500)는 주 힌지(510)를 포함한다. 이 주 힌지(510)는 공압 작동식 진공 펌프(250)(도 15)의 축선(A - A)과 실질적으로 평행할 수 있다. 복수의 외향 돌출 핑거 또는 플랩(516A, 516B, 516C, 516D)이 체크 밸브 요소(500)의 힌지(510)에 대해 대체로 횡방향으로 외측으로 연장되어 있을 수 있다. 힌지(510)는 체크 밸브 요소(500)의 최외측 주변부(512)에도 부착될 수 있다.
전반적으로 도 15 ∼ 20을 참조하면, 개시된 체크 밸브 요소는 개시된 공압 작동식 진공 펌프의 몸체와 흡입 캡 사이의 일체적인 시일을 제공한다. 당업자는, 몸체와 흡입 캡 사이에 내장형(built-in) 시일을 제공함으로써 몸체와 흡입 캡 사이의 용접 이음에 대한 요건이 완화되거나 현재 요구되고 있는 것 보다 덜 엄격해질 수 있음을 쉽게 알 것이다. 구체적으로, 현재 이용 가능한 몇몇 종류의 흡인기와 흡출기는, 기계적으로 강성일 뿐만 아니라 확고하고 유밀한 시일을 제공해야 하는 용접 시일을 필요로 한다. 그러나, 이러한 요건은 만족하기가 어려울 수 있고 또한 부품의 전체적인 조립 및 제작 비용을 높게 한다. 이와는 대조적으로, 개시된 공압 작동식 진공 펌프는, 체크 밸브 요소가 이미 몸체와 흡입 캡 사이의 유밀한 시일링을 제공하기 때문에 완화된 요건을 포함한다. 그래서, 개시된 체크 밸브 요소는 조립 공정 중에 추가적인 단계를 추가함이 없이 이미 내장형 시일을 제공하기 때문에, 개시된 공압 작동식 진공 펌프는 노동 및 제작 비용을 낮춰 줄 수 있다.
도면에 나타나 있고 위에서 설명한 본 발명의 실시 형태는 첨부된 청구 범위에서 이루어질 수 있는 많은 실시 형태들 중의 예시적인 것이다. 개시된 방안을 이용하여 본 개시의 많은 다른 구성이 창안될 수 있음을 알 것이다. 요컨대, 본 출원인의 의도는, 본 특허의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 한정될 것이라는 것이다.

Claims (32)

  1. 엔진 시스템에서 장치에 진공을 제공하기 위한 흡출기에 있어서, 상기 흡출기는 몸체를 가지며, 이 몸체는:
    수렴형 원동부(motive section);
    발산형 배출부;
    상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 상기 발산형 배출부의 입구 단부 사이에 위치된 제1 벤튜리 틈;
    상기 발산형 배출부 내에 위치된 상기 제1 벤튜리 틈의 하류의 제2 벤튜리 틈; 및
    상기 제1 벤튜리 틈 및 상기 제2 벤튜리 틈과 유체 연통하는 하나 이상의 몸체 흡입 포트를 포함하며,
    상기 제1 벤튜리 틈은 상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 상기 발산형 배출부의 입구 단부 사이에서 측정된 제1 선형 거리에 의해 정의된 공간부이고, 상기 제1 벤튜리 틈은 제1 오프셋을 가지고, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 벤튜리 틈의 입구 개구와 출구 개구의 크기의 차이이며,
    상기 제2 벤튜리 틈은 상기 제2 벤튜리 틈의 입구 표면과 상기 제2 벤튜리 틈의 출구 표면 사이에서 측정된 제2 선형 거리에 의해 정의된 공간부이고, 상기 제2 벤튜리 틈은 제2 오프셋을 가지고, 상기 제2 오프셋은 상기 제2 벤튜리 틈의 입구 개구와 출구 개구의 크기의 차이이며,
    상기 제1 오프셋은 상기 제2 오프셋보다 더 작은, 흡출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발산형 배출부에서 상기 제1 벤튜리 틈의 하류에 위치된 하나 이상의 추가적인 벤튜리 틈을 더 포함하는, 흡출기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡출기의 상기 몸체의 상기 수렴형 원동부 내에 위치된 깃형 인서트(fletch insert)를 더 포함하는, 흡출기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 상기 흡출기의 대칭 중심 축선을 따라 연장되는, 흡출기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 테이퍼형 부분을 형성하며, 상기 깃형 인서트는 상기 테이퍼형 부분을 따라 점 부분(point)까지 점진적으로 가늘어져 있는, 흡출기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 테이퍼형 부분을 형성하며, 상기 깃형 인서트는 상기 테이퍼형 부분을 따라 모따기된(chamfered) 가장자리까지 점진적으로 가늘어져 있는, 흡출기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트의 테이퍼형 부분은 에어포일(airfoil)로 성형되어 있는, 흡출기.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 플라스틱으로 만들어져 있는, 흡출기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡출기의 상기 하나 이상의 몸체 흡입 포트를 진공 소비 장치에 유체 연결하는 하나 이상의 흡입 포트를 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 흡입 포트는 상기 흡출기의 상기 몸체의 결합부를 수용할 수 있는 크기와 형상을 가진 오목부를 포함하는, 흡출기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 벤튜리 틈과 상기 하나 이상의 흡입 포트와 상기 제2 벤튜리 틈과 상기 하나 이상의 흡입 포트에 유체적으로 연결된 하나 이상의 체크 밸브를 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 체크 밸브는 상기 하나 이상의 흡입 포트의 오목부와 상기 흡출기의 상기 몸체의 결합부 사이에서 압착되어, 상기 하나 이상의 체크 밸브의 외측 주변부가 상기 흡출기의 상기 몸체와 상기 하나 이상의 흡입 포트 사이에 실질적으로 유밀한(fluid-tight) 시일을 형성하게 하는, 흡출기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 체크 밸브는 제1 플랩(flap) 및 제2 플랩을 형성하며, 상기 제1 플랩은 상기 제1 벤튜리 틈에 대응하고 그에 유체적으로 연결되며, 상기 제2 플랩은 상기 제2 벤튜리 틈에 대응하고 그에 유체적으로 연결되는, 흡출기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 플랩은 힌지(hinge) 주위로 구부려질 수 있는, 흡출기.
  13. 진공을 제공하기 위한 흡출기로서,
    선형 거리에 의해 제2 벤튜리 틈으로부터 분리된 제1 벤튜리 틈과, 하우징에 의해 발산형 배출부로부터 분리된 수렴형 원동부를 형성하며, 상기 수렴형 원동부와 상기 발산형 배출부는 상기 제1 벤튜리 틈 및 상기 제2 벤튜리 틈을 통해 서로 유체 연통하는, 하우징;
    상기 제1 벤튜리 틈과 유체 연통하고, 상기 하우징의 정상면에 시일링 가능하게 연결된 제1 흡입 포트;
    상기 하우징의 정상면과 상기 제1 흡입 포트 사이에 배치된 제1 체크 밸브 요소;
    상기 제2 벤튜리 틈과 유체 연통하고, 상기 하우징의 바닥면에 시일링 가능하게 연결된 제2 흡입 포트; 및
    상기 하우징의 바닥면과 상기 제2 흡입 포트 사이에 배치된 제2 체크 밸브 요소를 포함하며,
    상기 제1 벤튜리 틈은 상기 제2 벤튜리 틈보다 더 높은 흡입 진공을 생성하도록 성형되어 있고, 상기 제2 벤튜리 틈은 상기 제1 벤튜리 틈보다 더 높은 흡입 유량을 발생시키도록 성형되어 있는, 흡출기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 체크 밸브 요소와 상기 제2 체크 밸브 요소 각각은 제1 부분, 및 상기 제1 부분의 길이방향 축선에 대해 횡방향으로 상기 제1 부분으로부터 연장되는 복수의 탭(tab)을 포함하는, 흡출기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 체크 밸브 요소와 상기 제2 체크 밸브 요소 모두의 상기 복수의 탭 각각은 상기 제1 부분의 일측으로부터 또는 상기 제1 부분의 양측으로부터 연장되며, 상기 복수의 탭 중의 한 탭은 상기 제1 벤튜리 틈과 정렬되고 상기 복수의 탭 중의 다른 한 탭은 상기 제2 벤튜리 틈과 정렬되는, 흡출기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 체크 밸브 요소와 상기 제2 체크 밸브 요소 모두의 상기 제1 부분은 일반적으로 강성(rigid)이고, 상기 복수의 탭은 상기 제1 부분에 대해 탄성적으로 유연하여 상기 복수의 탭 각각을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 움직일 수 있는, 흡출기.
  17. 진공을 제공하기 위한 흡출기로서,
    선형 거리에 의해 제2 벤튜리 틈으로부터 분리된 제1 벤튜리 틈을 형성하고, 상기 제1 벤튜리 틈에 의해 발산형 배출부로부터 분리된 수렴형 원동부를 형성하며, 상기 제1 벤튜리 틈은 상기 수렴형 원동부의 출구 단부와 상기 발산형 배출부의 입구 단부 사이의 상기 선형 거리이고, 상기 발산형 배출부 및 상기 수렴형 원동부는 상기 제1 벤튜리 틈으로부터 점진으로 연속해서 발산하고, 상기 제2 벤튜리 틈은 상기 발산형 배출부 내에 위치되는, 하우징;
    상기 하우징의 정상면의 제1 부분에 시일링 가능하게 연결된 제1 흡입 포트 통로를 형성하는 제1 흡입편(suction piece)으로서, 상기 제1 흡입 포트 통로는 상기 제1 벤튜리 틈과 유체 연통하는 제1 흡입 포트와 유체 연통하는, 제1 흡입편;
    상기 하우징의 정상면의 제2 부분에 시일링 가능하게 연결된 제2 흡입 포트 통로를 형성하는 제2 흡입편으로서, 상기 제2 흡입 포트 통로는 상기 제2 벤튜리 틈과 유체 연통하는 제2 흡입 포트와 유체 연통하는, 제2 흡입편; 및
    상기 하우징의 정상면의 상기 제1 부분과 상기 제1 흡입편 사이에 그리고 상기 하우징의 정상면의 상기 제2 부분과 상기 제2 흡입편 사이에 배치된 제1 체크 밸브 요소;
    를 포함하며,
    상기 제1 흡입편과 상기 제2 흡입편은 진공이 필요한 상이한 장치들에 연결을 위해 상기 제1 흡입 포트 및 상기 제2 흡입 포트를 유체적으로 분리하며,
    상기 제1 벤튜리 틈은 더 작은 선형 거리(L1) 및 더 작은 오프셋(제1 오프셋) 중 적어도 하나에 의해 상기 제2 벤튜리 틈보다 더 높은 흡입 진공을 생성하도록 성형되고, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 벤튜리 틈의 입구 개구 및 출구 개구의 크기의 차이이며,
    상기 제2 벤튜리 틈은 더 큰 선형 거리(L2) 및 더 큰 오프셋(제2 오프셋) 중 적어도 하나에 의해 상기 제1 벤튜리 틈보다 더 높은 흡입 유량을 생성하도록 성형되고, 상기 제2 오프셋은 상기 제2 벤튜리 틈의 입구 개구 및 출구 개구의 크기의 차이인, 흡출기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 체크 밸브 요소는 제1 부분, 및 상기 제1 부분의 길이방향 축선에 대해 횡방향으로 상기 제1 부분으로부터 연장되는 복수의 탭을 포함하는, 흡출기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 체크 밸브 요소의 상기 복수의 탭 각각은 상기 제1 부분의 일측으로부터 또는 상기 제1 부분의 양측으로부터 연장되어 있고, 상기 복수의 탭 중의 한 탭은 상기 제1 벤튜리 틈과 정렬되고 상기 복수의 탭 중의 다른 한 탭은 상기 제2 벤튜리 틈과 정렬되는, 흡출기.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 체크 밸브 요소 상기 제1 부분은 일반적으로 강성(rigid)이고, 상기 복수의 탭은 상기 제1 부분에 대해 탄성적으로 유연하여 상기 복수의 탭 각각을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 움직일 수 있는, 흡출기.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 수렴형 원동부 내에 위치된 깃형 인서트를 더 포함하는, 흡출기.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 수렴형 원동부 내에 위치된 깃형 인서트를 더 포함하는, 흡출기.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 상기 흡출기의 대칭 중심 축선을 따라 연장되는, 흡출기.
  24. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 상기 배출부를 향해 점 부분까지 점진적으로 가늘어져 있는 테이퍼형 부분을 형성하는, 흡출기.
  25. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트는 테이퍼형 부분을 형성하며, 상기 테이퍼형 부분은 상기 테이퍼형 부분을 따라 모따기된 가장자리까지 점진적으로 가늘어져 있는, 흡출기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 깃형 인서트의 테이퍼형 부분은 에어포일(airfoil)로 성형되어 있는, 흡출기.
  27. 제 17 항에 있어서,
    상기 발산형 배출부 내에 위치된 복수의 추가적인 벤튜리 틈을 더 포함하며,
    상기 제1 흡입편은 상기 제1 벤튜리 틈과 유체 연통하고 상기 추가적인 벤튜리 틈들 중 하나(제3 벤튜리 틈)와 유체 연통하는 추가적인 흡입 포트를 가지며, 상기 제2 흡입편은 상기 제2 벤튜리 틈과 유체 연통하고 상기 추가적인 벤튜리 틈들 중 하나(제4 벤튜리 틈)와 유체 연통하는 추가적인 흡입 포트를 가지는, 흡출기.
  28. 제 1 항에 있어서,
    제1 세트의 동작 조건은 상기 수렴형 원동부의 원동 포트에서의 대기압 및 배출 포트에서의 대기압보다 낮은 압력을 가지며, 제2 세트의 동작 조건은 상기 수렴형 원동부의 원동 포트에서의 대기압보다 높은 압력 및 배출 포트에서의 대기압보다 높지만 상기 원동 포트에서의 압력보다 더 낮은 압력을 가지는, 흡출기.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 벤튜리 틈 및 상기 제3 벤튜리 틈은 상기 제2 벤튜리 틈 및 상기 제4 벤튜리 틈의 각각의 선형 거리보다 더 작은 선형 거리를 가지는, 흡출기.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 제3 벤튜리 틈은 상기 제1 벤튜리 틈보다 더 큰 오프셋(제3 오프셋)을 가지는, 흡출기.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제2 벤튜리 틈은 상기 제4 벤튜리 틈보다 더 큰 오프셋(제2 오프셋)을 가지는, 흡출기.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 제3 오프셋은 상기 제1, 제2, 제4 오프셋보다 더 큰, 흡출기.
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