KR102423515B1

KR102423515B1 - 흡입 젯트 펌프 장치

Info

Publication number: KR102423515B1
Application number: KR1020207021995A
Authority: KR
Inventors: 알베르트 뵈커; 토르스텐 쉐퍼
Original assignee: 티아이 오토모티브 테크놀로지 센터 게엠베하
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2022-07-20
Also published as: US11674483B2; JP7033659B2; KR20200099609A; CN111601975B; EP3505772A1; MX2020006835A; JP2021509459A; CN111601975A; EP3505772B1; US20210054812A1; WO2019130182A1

Abstract

본 발명은 흡입 젯트 펌프 장치(10)에 관한 것으로, 이 장치는, 연료 구동 흐름을 흡입 젯트 펌프(12)에 공급하기 위한 주 유체 입구(14)를 갖는 흡입 젯트 펌프(12); 전달될 연료를 흡입 젯트 펌프(12)에 공급하기 위한 보조 유체 입구(16); 연료를 출력하기 위한 유체 출구(18); 및 수집 용기(20)를 포함하고, 수집 용기는, 흡입 젯트 펌프(12)가 보조 유체 입구(16)를 통해 연료를 수집 용기(20)의 내부 공간(22) 밖으로 흡입하도록, 유체 출구의 반대편에 있는 흡입 젯트 펌프(12)의 제 1 단부를 적어도 3개의 측에서 둘러싼다. 수집 용기(20)는 외부로부터 연료를 수집 용기(20)의 내부 공간(22)에 공급하기 위한 적어도 하나의 연료 입구 개구(24)를 갖는다.

Description

흡입 젯트 펌프 장치

본 특허 문헌은 "흡입 젯트 펌프 장치"라는 명칭으로 2017년 12월 29일에 출원된 유렵 특허 출원 17211129.6의 이익 및 우선권을 주장하고, 그 유럽 특허의 전체 내용은 여기에 참조로 관련되어 있다.

본 개시는 흡입 젯트 펌프 장치에 관한 것이다.

자동차 연료 탱크 내부의 연료를 전달하기 위해 흡입 젯트 펌프를 사용하는 것이 알려져 있다. 도 4는 종래 기술에 알려져 있는 전형적인 장치를 나타내는데, 여기서 탱크(100)는 주측(102) 및 부측(104)을 포함한다. 연료를 내연 기관에 전달하기 위한 연료 펌프(106)는 연료 탱크(100)의 주측(102)에 배치된다. 부측(104)으로부터 연료를 주측(102)에 전달하기 위해 젯트 펌프(12)가 부측(104)의 탱크 바닥(108)에 배치된다.

젯트 펌프(12)를 구동시키기 위해, 주 연료 펌프(106)는 연료를 특정한 압력으로 공급 라인을 통해 흡입 젯트 펌프(12)에 전달한다. 벤튜리 원리를 사용하여, 흡입 젯트 펌프(12)는 부측(104)으로부터 연료를 흡입하고, 재순환 라인을 사용하여 연료를 주측(106)에 전달한다. 연료가 부측(104)에 저장되어 있든 아니면 비워져 있든 관계 없이 젯트 펌프(12)는 항상 가동된다.

연료 탱크가 낮은 연료 레벨에 도달하면, 부측(104)은 거의 비워진 상태인데, 왜냐하면, 나머지 연료의 대부분은 젯트 펌프(12)에 의해 이미 주측(102)에 전달되었기 때문이다. 그러나, 연료 폄프(106)는 여전히 연료를 공급 라인을 통해 젯트 펌프(12)에 전달하고 있다. 부측(104)에는 연료가 남아 있지 않거나 최소한의 연료만 있기 때문에, 특히 자동차의 경사진 위치에서 또는 가속(속도 증가, 제동 또는 코너 돌기) 동안에 젯트 펌프(12)는 젯트 펌프(12)는 빈 상태로 가동될 수 있다.

본 출원인은, 공급 라인으로부터 연료가 젯트 펌프(12)를 통해 부측(104)으로 빠져나가므로 이는 손실을 야기할 수 있음을 알았다. 그래서, 주 펌프 모듈(106)이 배치되어 있는 연료 저장부는 훨씬 더 빨리 비워질 것이다.

본 개시의 목적은, 상이한 주행 조건에 대해 개선된 비축량을 갖는 흡입 젯트 펌프 장치를 제공하고 또한 젯트 펌프 손실을 피하는 것이다.

본 개시는 흡입 젯트 펌프 장치에 관한 것으로, 이 장치는, 연료 구동 흐름을 흡입 젯트 펌프에 공급하기 위한 주 유체 입구를 갖는 흡입 젯트 펌프; 전달될 연료를 흡입 젯트 펌프에 공급하기 위한 보조 유체 입구; 및 연료를 출력하기 위한 유체 출구를 갖는다. 흡입 젯트 펌프의 주 기능은 종래 기술에 알려져 있고, 그래서 더 상세히 설명하지 않는다.

흡입 젯트 펌프 장치는 흡입 젯트 펌프의 제 1 단부를 둘러싸는 수집 용기를 더 포함하고, 이 제 1 단부는 흡입 젯트 펌프의 유체 출구의 반대편에 배치된다. 수집 용기는 특히 주 유체 입구를 둘러싸고, 주 유체 입구는 유체 출구의 반대편에 배치될 수 있다. 흡입 젯트 펌프의 제 1 단부 또는 주 유체 입구는 적어도 3개의 측에서 둘러싸이고, 그래서 흡입 젯트 펌프는 보조 유체 입구를 통해 연료를 수집 용기의 내부 공간 밖으로 흡입하게 된다.

수집 용기는 외부로부터 연료를 수집 용기의 내부 공간에 공급하기 위한 적어도 하나의 연료 입구 개구를 갖는다.

이 수집 용기는 연료 손실, 즉 공급 라인으로부터 흡입 젯트 펌프를 통해 복귀할 수 있는 연료를 줄이는데 도움을 준다. 이는, 흡입 젯트 펌프의 유체 출구로부터 유체를 출력하기 위해 가속이 극복되어야 하는 주행 상황에 특히 관련 있다. 이러한 가속은, 예컨대, 유체 입구가 측지학적으로 보조 유체 입구 보다 높게 배치될 때 발생될 수 있다. 이러한 가속은 자동차의 빠른 코너 돌기 또는 가속 동안에 더 발생될 수 있고, 그래서, 흡입 젯트 펌프는 이 가속력에 대항하여 연료를 유체 출구에 전달하려고 한다. 그에 따른 문제는, 이 가속을 극복하고 또한 연료를 유체 출구를 통해 적절히 전달하기 위해 필요한 압력차가 공급 라인(흡입 젯트 펌프의 주 유체 입구에 연결될 수 있음)을 통해 흡입 젯트 펌프에 공급되는 압력에 의해 도달될 수 없다는 것이다.

수집 용기에 일정량의 연료(예컨대, 5 ∼ 10 ml의 연료)를 보유함으로써, 주 유체 입구를 통해 흡입 젯트 펌프에 공급되는 압력에 의해 극복되어야 하는 압력차가 감소될 수 있어, 흡입 젯트 펌프는, 어떤 연료도 흡입 젯트 펌프를 통해 잘못된 방향으로 역류함이 없이, 유체 출구를 통해 연료를 적절히 전달할 수 있다. 그리하여, 특수한 주행 상황 동안에 연료 손실이 감소될 수 있다.

한 형태에서, 수집 용기의 연료 입구 개구는 흡입 젯트 펌프의 보조 유체 입구 보다 낮게 배치되어 있다. 그리하여, 흡입 젯트 펌프가 탱크 바닥으로부터 연료를 흡입하는 레벨이 증가되지 않는다.

유체 출구의 반대편에 있는 흡입 젯트 펌프의 주 유체 입구 또는 제 1 단부를 둘러싸는 수집 용기의 부분은 위에서 볼 때 바람직하게는 U-형 단면을 갖는다.

이는 본 발명의 수집 용기의 한 실시 형태인데, 이 실시 형태는 가장 중대한 주행 상황에서 연료 손실을 줄이는데 충분할 수 있는데, 보조 유체 입구가 유체 출구와 비교하여 측지학적으로 가장 낮은 위치에 있고, 그래서, 주 유체 입구를 통해 흡입 젯트 펌프에 공급되는 압력에 의해 극복되어야 하는 압력차가 최대로 될 때. 그러한 수집 용기에 의해 연료는 보조 유체 입구의 영역에 보유될 수 있기 때문이다. 이 가장 중대한 주행 상황 동안에, 주 유체 입구와 보조 유체 입구를 둘러싸는 U-형 수집 용기를 사용하는 것으로 충분할 수 있고, 그래서, 극복되어야 하는 압력차가 전술한 바와 같이 줄어들 수 있다.

한 형태에서, 수집 용기의 U-형 부분을 형성하는 두 측벽의 상측 가장자리는 경사진 형상을 가지며, 그 측벽의 가장 높은 지점은 U-형 부분의 후방 벽에 있다. 이러한 특징으로, 예컨대 사출 성형 공정 동안에 수집 용기를 제조하기 위해 필요한 재료의 양을 줄일 수 있다. 수집 용기의 U-형 부분의 두 측벽은 수평으로 연장되어 있을 필요는 없는데, 왜냐하면, 흡입 젯트 펌프의 연료 전달 방향에 반대 방향으로 연료 출구 쪽으로 향하는 가속력이 유체 출구로부터 멀어지는 방향으로 유체 레벨 상승을 일으킬 것이기 때문이다. 예컨대, 1g의 가속력이 있으면, 유체 레벨은 흡입 젯트 펌프의 유체 출구로부터 멀어지는 방향으로 45°의 각도로 상승할 것이다. 이러한 특징은 도면과 관련하여 더 상세히 설명할 것이다.

다른 형태에서, 수집 용기는 제 2 U-형 부분을 포함하며, 제 2 U-형 부분은, 제 2 U-형 부분의 후방 벽이 제 1 U-형 부분의 후방 벽에 대해 90°의 각도로 배치되도록 제 1 U-자형 부분에 대해 배치되고, 제 2 U-형 부분의 한 측벽이 제 1 U-형 부분의 한 측벽에 연결된다. 이러한 특징으로, 다른 방향의 가속력이 보상될 수 있다(예컨대, 덜 중대한 주행 상황 동안에(그럼에도 불구하고 연료 손실을 발생시킬 수 있음)).

이 형태에서, 수집 용기의 제 2 U-형 부분의 두 측벽의 상측 가장자리는 경사진 형상을 가지며, 그 측벽의 가장 높은 지점은 제 2 U-형 부분의 후방 벽에 있다.

수집 용기의 제 1 U-형 부분의 측벽은 바람직하게 보조 유체 입구를 넘어 연장되어 있어, 보조 유체 입구의 영역에 있는 연료가 이들 측벽에 의해 보유될 수 있다. 그에 대한 대안으로 또는 추가로, 수집 용기의 제 2 U-형 부분의 후방 벽은 보조 유체 입구를 넘어 연장되어 있을 수 있어, 이 보조 유체 입구의 영역에 있는 연료가 그 후방 벽에 의해 보유될 수 있다. 다시 말해, 수집 용기는 흡입 젯트 펌프를 완전히 둘러쌀 필요가 없다. 수집 용기는 보조 유체 입구의 영역까지 연장되어 있는 것으로 충분하고, 그래서 연료는 중대한 주행 상황 동안에 이 영역에 유지될 수 있다.

수집 용기의 제 1 및/또는 제 2 U-형 부분의 경사진 가장자리는, 흡입 젯트 펌프의 하측면과 비교할 때 적어도 30°, 더 바람직하게는 적어도 35°, 가장 바람직하게는 적어도 40°의 각도로 경사져 있다. 전술한 바와 같이, 최대 1g의 가속을 보상하기 위해서는 45°의 각도가 충분할 수 있고, 이는 대부분의 주행 상황 동안에 연료 손실을 줄이는데 도움을 준다. 사실, 본 출원인에 의해 수행된 시험에 의하면, 흡입 젯트 펌프의 연료 손실을 줄이기 위해 훨씬더 낮은 각도가 사용될 수 있는 것으로 나타났다.

한 형태에서, 수집 용기는 위에서 볼 때 달팽이형 또는 나선형을 가지며, 수집 용기는 흡입 젯트 펌프를 바람직하게는 적어도 450°로 둘러싼다. 다시 말해, 수집 용기는 위에서 볼 때 미로 형상을 가지며, 그리하여, 위험한 주행 상황 동안에 연료가 보조 유체 입구 주위의 영역을 떠나는 것이 방지된다.

이 실시 형태에서, 달팽이형 또는 나선형 수집 용기의 외벽 중의 적어도 하나는, 외부로부터(즉, 탱크의 공간으로부터) 연료를 수집 용기의 내부 공간에 공급하기 위한 적어도 하나의 연료 입구 개구를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 개시의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a - 1d는 본 개시의 제 1 실시 형태를 나타낸다.
도 2a - 2c 및 도 3a - 3c는 본 개시의 제 2 실시 형태를 나타낸다.
도 4는 종래 기술에 알려져 있는 흡입 젯트 펌프를 갖는 연료 탱크를 나타낸다.

도 4는 본 출원의 서두에서 이미 설명되었다.

본 발명의 흡입 젯트 펌프 장치는, 도 4에 나타나 있는 바와 같은 연료 탱크(100)의 부측(104)의 흡입 젯트 펌프(12)를 위해 사용될 수 있다. 흡입 젯트 펌프(12)는 흡인 젯트 펌프라고도 할 수 있다.

수집 용기(20)의 간단한 실시 형태가 도 1a - 1d에 나타나 있다. 이 수집 용기(20)는 위에서 볼 때 U-형 단면을 갖는다. 수집 용기(20)는 흡입 젯트 펌프(12)의 주 유체 입구(14)를 둘러싸고, 수집 용기(20)의 측벽(28a, 28b)은 보조 유체 입구(16)의 영역을 넘어 연장되어 있어, 유체가 이 영역에서 측벽에 의해 보유될 수 있다.

수집 용기(20)의 U-형 부분(25)의 두 측벽(28, 28b)은 경사진 형상을 가지고 있고, 가장 높은 지점은 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 있다. 측벽(28a, 28b)의 경사진 가장자리는 흡입 젯트 펌프의 하측면(즉, 탱크 바닥의 평면)에 대해 적어도 40°의 각도로 경사져 있는 것이 바람직하다. 측벽(28a, 28b)의 가장 높은 지점은 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 있다.

반대측에서 수집 용기는, 외부로부터 연료를 수집 용기(20)의 내부 공간(22) 에 공급하기 위한 연료 입구 개구(24)를 갖는다.

보조 유체 입구(16)를 둘러싸는 그리드형 요소는, 큰 물체가 유체 입구(16)에 들어가는 것을 피하기 위한 필터로서 역할한다.

도 1a - 1d에 나타나 있는 수집 용기(20)와는 달리, 도 1d의 수집 용기(20)는 제 2 U-형 부분(30)을 가지며, 제 2 U-형 부분(30)은, 제 2 U-형 부분(30)의 후방 벽(32)이 제 1 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 대해 90°의 각도로 배치되도록 제 1 U-자형 부분(25)에 대해 배치되고, 그리하여, 제 2 U-형 부분(30)의 한 측벽(34a)은 제 1 U-형 부분(25)의 한 측벽(28a)에 연결된다. 적어도 수집 용기(20)의 제 2 U-형 부분(30)의 한 상측 가장자리(34b)는 경사진 형상을 가질 수 있으며, 가장 높은 지점은 제 2 U-형 부분(30)의 후방부(32)에 있다. 이 제 2 U-형 부분(30)에 의해 제 2 방향으로의 가속력이 보상될 수 있어, 더 많은 주행 상황 동안에 흡입 젯트 펌프(12)에서의 연료 손실이 방지될 수 있다.

본 발명의 제 2 실시 형태가 도 2a - 2b에 나타나 있다. 여기서, 수집 용기(20)는 위에서 볼 때 달팽이형 또는 나선형을 가지며, 그래서, 수집 용기(20)는 흡입 젯트 펌프(12)를 적어도 450°로 둘러싼다. 그러므로, 도 2b에서 가장 볼 수 있듯이 수집 용기(20)는 미로(labyrinth) 형상을 가지며, 그리하여, 연료가 수집 용기(20)의 내부에서 빠져 나가는 것이 방지된다.

도 2b에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 수집 용기(20)는, 외부로부터 연료를 수집 용기(20)의 내부 공간(22)에 공급하기 위한 적어도 2개의 연료 입구 개구(24)를 갖는다.

어떤 전형적인 주행 상황이 도 3a - 3c에 나타나 있다. 예컨대, 도 3a에 나타나 있는 바와 같이, 연료는 빠른 코너 돌기 동안에 수집 용기(20)의 제 1 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 가압된다. 이는 가장 중대한 주행 상황인데, 흡입 젯트 펌프(12)가 연료 출구(18)를 통해 연료를 전달하는 방향에 대해 가속력이 향하기 때문이다. 그러므로, 이 중요한 주행 상황에서는, 연료가 수집 용기(20)의 제 1 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)을 넘어 빠져 나가는 것을 방지하는 것이 중요하다. 그러한 이유로, 그 제 1 U-형 부분(25)은 후방벽(26)에서 가장 높은 지점을 가지며, 그리하여, 측벽(28a, 28b)은 경사진 형상을 가지며, 가장 높은 지점은 U-형 부분(25)의 후방벽(26)에 있다. 전술한 바와 같이, 탱크 바닥의 평면과 측벽(28a)의 상측 가장자리 사이에 대략 45°의 각도를 사용함으로써, 최대 1 g의 가속력이 보상될 수 있다.

도 3b 및 3c에는, 도 3a에 수직인 방향의 가속력이 나타나 있는데, 이 경우는 가속 또는 감속 동안에 일어날 수 있다.

Claims

흡입 젯트 펌프 장치(10)로서,
연료 구동 흐름을 흡입 젯트 펌프(12)에 공급하기 위한 주 유체 입구(14)를 갖는 흡입 젯트 펌프(12);
전달될 연료를 상기 흡입 젯트 펌프(12)에 공급하기 위한 보조 유체 입구(16);
연료를 출력하기 위한 유체 출구(18); 및
수집 용기(20)를 포함하고,
상기 수집 용기는, 흡입 젯트 펌프(12)가 상기 보조 유체 입구(16)를 통해 연료를 수집 용기(20)의 내부 공간(22)으로부터 밖으로 흡입하도록, 상기 유체 출구의 반대편에 있는 흡입 젯트 펌프(12)의 제 1 단부를 적어도 3개의 측에서 둘러싸고,
상기 수집 용기(20)는 외부로부터 연료를 상기 수집 용기(20)의 내부 공간(22)에 공급하기 위한 적어도 하나의 연료 입구 개구(24)를 가지며,
상기 수집 용기(20)의 제 1 U-형 부분(25)을 형성하는 두 측벽(28a, 28b)의 상측 가장자리는 경사진 형상을 가지며, 상기 측벽의 가장 높은 지점은 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기의 연료 입구 개구(24)는 흡입 젯트 펌프(12)의 보조 유체 입구(16) 보다 낮게 배치되어 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 주 유체 입구(14)를 둘러싸는 수집 용기(20)의 제 1 U-형 부분(25)은 위에서 볼 때 U-형 단면을 갖는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 3 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)는 제 2 U-형 부분(30)을 가지며, 제 2 U-형 부분(30)은, 제 2 U-형 부분(30)의 후방 벽(32)이 제 1 U-형 부분(25)의 후방 벽(26)에 대해 90°의 각도로 배치되도록 제 1 U-자형 부분(25)에 대해 배치되고, 제 2 U-형 부분(30)의 한 측벽(34a)이 상기 제 1 U-형 부분(25)의 한 측벽(28a)에 연결되어 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 4 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)의 제 2 U-형 부분(30)의 두 측벽(34a, 34b)의 상측 가장자리는 경사진 형상을 가지며, 측벽의 가장 높은 지점은 제 2 U-형 부분(30)의 후방 벽(32)에 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)의 제 1 U-형 부분(25)의 측벽(28a, 28b)은 상기 보조 유체 입구(16)를 넘어 연장되어 있어, 보조 유체 입구(16)의 영역에 있는 연료가 상기 측벽에 의해 보유될 수 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)의 제 1 및 제 2 U-형 부분(25, 30) 중 적어도 하나의 경사진 가장자리는, 상기 흡입 젯트 펌프(12)의 하측면과 비교할 때 적어도 30°내지 40°의 각도로 경사져 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)는 위에서 볼 때 나선형을 갖는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 8 항에 있어서,
나선형 수집 용기(20)의 외벽 중의 적어도 하나는, 외부로부터 연료를 상기 수집 용기(20)의 내부 공간(22)에 공급하기 위한 상기 적어도 하나의 연료 입구 개구(24)를 포함하는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기는 흡입 젯트 펌프(12)의 주 유체 입구(14)를 둘러싸는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)의 제 2 U-형 부분(30)의 후방 벽(32)은 상기 보조 유체 입구(16)를 넘어 연장되어 있어, 보조 유체 입구(16)의 영역에 있는 연료가 상기 후방벽(32)에 의해 보유될 수 있는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 8 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)는, 나선형이 상기 흡입 젯트 펌프(12) 주위에서 적어도 450°로 연장되어 있도록 상기 흡입 젯트 펌프(12)를 둘러싸는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
제 1 항에 있어서,
상기 수집 용기(20)는 위에서 볼 때 달팽이형을 갖는, 흡입 젯트 펌프 장치(10).
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