KR102499003B1 - 터빈형 연료펌프 - Google Patents

터빈형 연료펌프 Download PDF

Info

Publication number
KR102499003B1
KR102499003B1 KR1020200177488A KR20200177488A KR102499003B1 KR 102499003 B1 KR102499003 B1 KR 102499003B1 KR 1020200177488 A KR1020200177488 A KR 1020200177488A KR 20200177488 A KR20200177488 A KR 20200177488A KR 102499003 B1 KR102499003 B1 KR 102499003B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
pump
inlet
impeller
passage
Prior art date
Application number
KR1020200177488A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220087109A (ko
Inventor
전완재
박용덕
김대용
박승진
윤희준
Original Assignee
(주)모토닉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)모토닉 filed Critical (주)모토닉
Priority to KR1020200177488A priority Critical patent/KR102499003B1/ko
Publication of KR20220087109A publication Critical patent/KR20220087109A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102499003B1 publication Critical patent/KR102499003B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F02M21/0212Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/181Axial flow rotors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

터빈형 연료펌프에 관한 것으로, 연료가 유입되는 유입구와 가압된 연료가 토출되는 토출구가 형성되는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 마련되고 상기 유입구를 통해 유입된 연료를 펌핑해서 가압하는 펌프부 및 상기 펌프부를 구동하도록 구동력을 발생하는 모터부를 포함하고, 상기 유입구는 상기 펌프부로 유입되는 연료의 유입 방향이 중력 방향과 일치되도록 상기 펌프부보다 높은 상기 케이싱의 상부에 마련되는 구성을 마련하여, 펌프부로 유입되는 연료의 유입방향을 중력 방향과 일치되도록 케이싱의 상단에 유입구를 형성해서 연료를 자연 유입시킴으로써, 연료 흡입력을 개선하고, 연료펌프의 효율을 증대할 수 있다.

Description

터빈형 연료펌프{TURBINE-TYPE FUEL PUMP}
본 발명은 터빈형 연료펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액체 상태로 탱크에 저장된 엘피지 연료를 가압해서 엔진으로 공급하는 터빈형 연료펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, 이하 '엘피지'라 함)는 냉각이나 가압에 의해 쉽게 액화하고 반대로 가열이나 감압에 의해 기화하는 특성을 가진다. 이에 따라, 엘피지는 보통 가압(액화)된 상태로 고압 용기에 저장되어 기타 가스에 비해 취급이 쉬우며 발열량이 높다.
종래에는 엘피지를 연료로 하는 차량에서 액화되어 있는 가스를 엔진에 기체 상태로 공기와 함께 유입시켜 엔진의 연소실에서 착화될 수 있도록 구성하였으나, 이러한 방식은 기동성이 떨어지고 압력조절에 의한 분사방식으로 출력이 저하된다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 용기에 액화 저장되어 있는 가스를 가솔린 엔진과 동일한 방법으로, 연료탱크에서 공급되는 액화 가스를 그대로 인젝터까지 분사하도록 구성한 엘피아이(Liquefied Petroleum Injection, 액상 연료 분사) 엔진을 사용하여 기동성을 높이고 출력부분을 개선하였다.
예를 들어, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3 등 다수에 엘피아이 시스템과 그에 적용되는 연료펌프 및 연료펌프 모터 구동 기술을 개시하여 특허 출원해서 등록받은 바 있다.
일반적으로, 엘피아이 시스템에는 액체 연료를 인젝터에서 그대로 분사하기 위해, 연료펌프에 용적형 펌프 또는 터빈형 펌프가 적용된다.
그리고 연료펌프를 구동시켜 주는 모터는 높은 효율과 장 수명 및 신뢰성 확보를 위하여 브러시리스 직류모터(Brushless DC Motor, 이하 'BLDC 모터'라 함)를 이용하며, 특히 센서가 없는(sensorless) BLDC 모터를 적용하고, 연료펌프에 적용된 BLDC 모터를 제어하는 모터 드라이버가 연료탱크 내부에 장착된다.
용적형 펌프는 터빈형 펌프에 비해 토출압력을 용이하게 제어할 수 있으나, 구조가 복잡하고, 펌프의 플랜지와 모터의 샤프트의 충돌 및 모터 제어시 토크 리플에 의해 펌프 구동시 지속적으로 소음이 발생한다.
반면, 터빈형 펌프는 용적형 펌프에 비해 진동이 적어 소음이 적고, 연속송수가 가능하며, 구조가 간단하고, 취급이 용이하며, 운동성능도 양호하고, 토출량은 압력에 따라 변화한다.
이러한 터빈형 펌프는 유입구를 통해 유입된 연료를 임펠러를 회전시켜 가압해서 토출구를 통해 배출하는 구조를 가진다.
그러나 종래기술에 따른 터빈형 펌프는 펌프 구동시 유입구 측의 압력이 저하되고, 유입구를 통해 유입되는 연료량의 부족으로 인해 펌프 내부에서 캐비테이션이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1094882호(2011년 12월 15일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1072362호(2011년 10월 12일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1021108호(2011년 3월 14일 공고)
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펌프의 유입구를 통해 연료가 원활하게 유입되게 하여 연료 흡입력을 증대할 수 있는 터빈형 연료펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유입구를 통해 연료가 유입되는 속도 및 힘을 향상시킬 수 있는 터빈형 연료펌프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 터빈형 연료펌프는 연료가 유입되는 유입구와 가압된 연료가 토출되는 토출구가 형성되는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에 마련되고 상기 유입구를 통해 유입된 연료를 펌핑해서 가압하는 펌프부 및 상기 펌프부를 구동하도록 구동력을 발생하는 모터부를 포함하고, 상기 유입구는 상기 펌프부로 유입되는 연료의 유입 방향이 중력 방향과 일치되도록 상기 펌프부보다 높은 상기 케이싱의 상부에 마련되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈형 연료펌프에 의하면, 펌프부로 유입되는 연료의 유입 방향이 중력 방향과 일치되도록 케이싱의 상부에 유입구를 형성해서 연료를 자연 유입시킴으로써, 연료 흡입력을 개선하고, 연료펌프의 효율을 증대할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 임펠러에 복수의 외측 및 내측 블레이드를 마련하고, 외측 유로를 이동하면서 외측 블레이드에 의해 가압된 연료를 다시 내측 유로 및 내측 블레이드로 공급해서 펌프부의 입구측 압력을 상승시키도록 보상할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그래서, 본 발명에 의하면, 2중 블레이드 구조를 갖는 임펠러를 이용해서 연료를 승압하여 송출하는 외측 블레이드의 부하를 감소시키고, 자연 유입된 연료를 신속하게 전달해서 연료가 유입되는 속도와 힘을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 연료펌프의 입구측 압력 저하로 인한 토출압력 저하를 미연에 예방하고, 유입되는 연료량의 부족으로 인한 캐비테이션을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이로 인해, 본 발명에 의하면, 연료펌프를 구동해서 얻고자 하는 토출압력을 정밀하게 제어함으로써, 터빈형 연료펌프 및 엘피아이 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 펌프부의 분해 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 상부 커버의 저면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프에 적용되는 펌프부의 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 펌프부의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 상부 커버의 저면도이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연료가 유입되는 유입구(21)와 가압된 연료가 토출되는 토출구(22)가 형성되는 케이싱(20), 케이싱(20)의 내부에 마련되고 유입구(21)를 통해 유입된 연료를 펌핑해서 가압하는 펌프부(30) 및 펌프부(30)를 구동하도록 구동력을 발생하는 모터부(40)를 포함한다.
케이싱(20)은 대략 원통 형상이나 육면체 형상 등으로 형성될 수 있다.
케이싱(20)의 상부에는 연료탱크(도면 미도시)에 저장된 연료가 케이싱(20) 내부로 유입되는 유입구(21)와 펌프부(30)의 펌핑 동작에 의해 가압된 연료가 토출되는 토출구(22)가 각각 형성될 수 있다.
일반적으로, 종래기술에 따른 터빈형 연료펌프에서는 케이싱의 하단에 유입구가 마련된다.
그래서 종래기술에 따른 터빈형 연료펌프는 유입구를 통해 유입된 연료가 중력 방향과 반대 방향, 즉 상측 방향으로 이동해서 임펠러로 공급된다.
이로 인해, 종래기술에 터빈형 연료펌프는 연료가 유입구를 통해 중력 방향과 반대 방향으로 이동하는 과정에서 연료가 이동하는 속도 및 힘이 감소함에 따라, 유입구 측의 압력이 저하되고, 유입구를 통해 유입되는 연료량의 부족으로 인해 펌프 내부에서 캐비테이션이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 실시 예에서는 케이싱의 상부에 유입구를 형성해서 펌프부로 유입되는 연료의 유입방향을 중력 방향과 일치시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 중력 방향과 일치된 유입 방향을 따라 연료를 자연 유입시켜 연료 흡입력을 개선함으로써, 연료펌프의 효율을 증대할 수 있다.
여기서, 유입구(21)와 토출구(22)는 케이싱(20)의 상단이나 측면 등 펌프부(30)보다 높은 다양한 위치에 형성될 수 있다.
케이싱(20) 내부에는 펌프부(30)와 모터부(40)가 설치되는 공간이 마련될 수 있다.
그리고 케이싱(20)에는 흡입구(21)를 통해 흡입된 연료를 펌프부(30)로 공급하는 흡입유로(23)와, 펌프부(30)에 의해 가압된 연료를 토출구(22) 측으로 토출하는 토출유로(24)가 마련될 수 있디
모터부(40)는 제어기(도면 미도시)로부터 전원을 공급받고, 상기 제어기의 제어신호에 의해 구동되는 모터를 포함할 수 있다.
상기 모터는 연료펌프(10)의 규격에 따라 BLDC 모터나 BLAC 모터, DC 모터 등 다양한 종류의 모터로 마련될 수 있다.
도 1에서 41은 모터의 구동력을 펌프부(30)로 전달하는 샤프트이다.
펌프부(30)는 유입구(21)를 통해 유입된 연료를 가압하는 가압공간을 내부에 형성하는 상부 커버(31)와 하부 커버(32) 및 상기 가압공간에 설치되어 모터부(40)에서 전달되는 구동력에 의해 회전해서 연료를 미리 설정된 압력으로 가압하는 임펠러(33)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 임펠러(33)는 외측과 내측에 각각 2단으로 복수의 블레이드가 마련될 수 있다. 그래서 임펠러(33)는 복수의 외측 블레이드(331)와 내측 블레이드(332)를 포함할 수 있다.
상부 커버(31)에는 흡입유로(23)를 통해 연료를 공급받는 공급구(311)와 임펠러(33)의 회전에 의해 가압된 연료를 토출유로 측으로 배출하는 배출구(312)가 형성될 수 있다.
그리고 상부 커버(31)의 저면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 공급구(311)를 통해 공급된 연료를 임펠러(33)에 마련된 외측 및 내측 블레이드(331,332)로 전달하는 외측 유로(313)와 내측 유로(314)가 형성될 수 있다.
외측 유로(313)는 외측 블레이드(331)에 대응되도록 대략 호 형상 또는 고리 형상으로 형성되고, 외측 유로(313)의 양측단은 미리 설정된 간격만큼 이격될 수 있다.
내측 유로(314)는 임펠러(33)에 마련된 복수의 내측 블레이드(332)에 대응되도록, 대략 호 형상 또는 고리 형상으로 형성되고, 내측 유로(314)의 양측단은 미리 설정된 간격만큼 이격될 수 있다.
여기서, 외측 유로(313)의 일측단은 유입구(21)를 통해 연료가 공급되는 공급구(311)와 연결되고, 외측 유로(313)의 타측단은 전달유로(315)를 통해 내측 유 로(314)의 일측단과 연결될 수 있다.
그리고 내측 유로(314)의 타측단에는 내측 블레이드(332)에 의해 가압된 연료를 배출하는 배출구(312)가 마련될 수 있다.
그래서 공급구(321)를 통해 외측 유로로 공급된 연료는 복수의 외측 블레이드(331)의 회전에 의해 가압되고, 전달 유로(315)를 통해 내측 유로(314)로 공급된다.
이어서, 내측 유로(314)로 공급된 연료는 복수의 내측 블레이드(332)의 회전에 의해 가압된 후, 배출구(312) 및 토출유로(24)를 통해 토출구(22) 측으로 토출된다.
한편, 하부 커버(32)의 상면에는 복수의 외측 블레이드(331)와 내측 블레이드(332)의 하부 포트를 연결하는 연결 유로(321)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 연결 유로(321)는 임펠러(33)에 마련된 복수의 내측 블레이드(332)에 대응되도록, 대략 호 형상 또는 고리 형상으로 형성되고, 연결 유로(321)의 양측단은 미리 설정된 간격만큼 이격될 수 있다.
연결 유로(321)의 일측단은 전달 유로(315)와 외측 유로(313)의 연결부와 대응되는 위치에 배치되고, 연결 유로(321)의 타측단은 배출구(312)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이를 위해, 연결유로(321)의 타측단에는 연결 유로(321)로 공급된 연료를 임펠러(33)에 마련된 내측 블레이드(332)로 공급한 후 추가적인 이동을 차단하는 전달부(322)가 마련될 수 있다. 전달부(322)는 하부 커버(32)의 상면을 향해 경사진 경사면으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 임펠러에 복수의 외측 및 내측 블레이드를 마련하고, 외측 유로를 이동하면서 외측 블레이드에 의해 가압된 연료를 다시 내측 유로 및 내측 블레이드로 공급해서 펌프부의 입구측 압력을 상승시키도록 보상할 수 있다.
그래서, 본 발명은 2중 블레이드 구조를 갖는 임펠러를 이용해서 연료를 승강하여 송출하는 외측 블레이드의 부하를 감소시키고, 자연 유입된 연료를 신속하게 전달해서 연료가 유입되는 속도와 힘을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 연료펌프의 입구측 압력 저하로 인한 토출압력 저하를 미연에 예방하고, 유입되는 연료량의 부족으로 인한 캐비테이션을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 연료펌프를 구동해서 얻고자 하는 토출압력을 정밀하게 제어함으로써, 터빈형 연료펌프 및 엘피아이 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 작업자는 케이싱(20) 내부의 공간 하부에 하부 커버(32)와 임펠러(33), 상부 커버(31)를 순차적으로 설치한다.
이때, 상부 커버(31)는 흡입유로(23)를 통해 유입구(21)와 연결되어 연료탱크에 저장된 연료를 공급받을 수 있다.
그리고 작업자는 펌프부(30)의 상부에 모터부(40)를 설치하고, 상부 커버(31)에 형성된 배출구(312)와 케이싱(20) 상단에 형성된 토출구(22) 사이에 배출유로(24)를 연결해서 배출구(312)와 토출구(22)를 연결한다.
따라서 펌프 구동시 배출유로(24)를 통해 이동하는 연료는 모터부(40)와의 열교환을 통해 모터부(40)를 냉각할 수 있다.
이때, 상부 커버(31)에는 임펠러(33)에 마련된 복수의 외측 및 내측 블레이드(331,332)에 각각 대응되는 외측 및 내측 유로(313,314)와 전달 유로(315)가 형성된 상태이다.
그리고 하부 커버(32)에는 임펠러(33)에 마련된 복수의 내측 블레이드(332)에 대응되는 연결유로(321)가 형성된 상태이다.
이와 같은 과정을 통해, 터빈형 연료펌프(10)의 조립이 완료되면, 연료펌프(10)의 구동을 제어하는 제어기는 차량에 마련된 메인 제어부와의 통신을 통해 모터부(40)에 전원을 공급하고, 모터부(40)의 구동을 제어할 수 있다.
모터부(40)가 구동되면, 연료탱크에 저장된 연료는 케이싱(20)의 상부에 마련된 유입구(21)와 흡입유로(23)를 통해 펌프부(30)로 공급된다.
펌프부(30)로 공급된 연료는 상부 커버(31)에 형성된 공급구(311)와 외측 및 내측 유로(313,314)를 통해 임펠러(33)로 공급되고, 임펠러(33)의 회전에 의해 미리 설정된 압력으로 가압된다. 이어서, 가압된 연료는 상부 커버(31)에 형성된 배출구(312)와 토출유로(24), 케이싱(20) 상단에 형성된 토출구(22)를 통해 토출되어 엔진으로 공급된다.
즉, 펌프부(30)로 공급된 연료는 상부 커버(31)에 형성된 외측 유로(313)를 통해 이동하면서 임펠러(33)에 마련된 복수의 외측 블레이드(331)로 공급되고, 임펠러(33)의 회전에 의해 가압된다. 이때, 상부 커버(32)에 형성된 전달 유로(315)는 외측 유로(313)를 이동하면서 외측 블레이드(331)에 의해 가압된 연료를 다시 내측 유로(314)로 전달한다. 그래서 내측 유로(314)로 공급된 연료는 임펠러(33)에 마련된 복수의 내측 블레이드(332)의 회전에 의해 가압된다.
이때, 하부 커버(32)에 형성된 연결 유로(321)는 외측 블레이드(331)에 의해 가압된 연료를 다시 내측 블레이드(332) 측으로 전달할 수 있다.
이와 같이, 외측 및 내측 블레이드(331,332)에 의해 가압된 연료는 상부 커버(31)의 배출구(312)와 토출유로(24)를 통해 토출구(22) 측으로 토출된다.
상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 펌프부로 유입되는 연료의 유입 방향이 중력 방향과 일치되도록 케이싱의 상부에 유입구를 형성해서 연료를 자연 유입시킴으로써, 연료 흡입력을 개선하고, 연료펌프의 효율을 증대할 수 있다.
그리고 본 발명은 임펠러에 복수의 외측 및 내측 블레이드를 마련하고, 외측 유로를 이동하면서 외측 블레이드에 의해 가압된 연료를 다시 내측 유로 및 내측 블레이드로 공급해서 펌프부의 입구측 압력을 상승시키도록 보상할 수 있다.
그래서, 본 발명은 2중 블레이드 구조를 갖는 임펠러를 이용해서 연료를 승압하여 송출하는 외측 블레이드의 부하를 감소시키고, 자연 유입된 연료를 신속하게 전달해서 연료가 유입되는 속도와 힘을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 연료펌프의 입구측 압력 저하로 인한 토출압력 저하를 미연에 예방하고, 유입되는 연료량의 부족으로 인한 캐비테이션을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 연료펌프를 구동해서 얻고자 하는 토출압력을 정밀하게 제어함으로써, 터빈형 연료펌프 및 엘피아이 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기의 실시 예에서는 공급구(311)가 외측 유로(313)의 일단에 연결되고, 배출구(312)가 내측 유로(314)의 일단에 연결되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 공급구(311)를 내측 유로(314)와 연결하고, 배출구(312)를 외측 유로(313)와 연결해서 연료를 내측 유로(314)와 외측 유로(313)를 순차적으로 이동시켜 가압하도록 변경될 수도 있다.
그리고 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프에 적용되는 펌프부의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 터빈형 연료펌프(10)는 상기의 도 1 내지 도 3을 참조해서 설명한 터빈형 연료펌프(10)의 구성과 유사하다.
다만, 본 실시 예에서 공급구(311)는 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(41)가 설치되는 상부 커버(31)의 중앙부에 마련되고, 하부 커버(32)의 일측에는 가압된 연료가 배출되는 배출구(323)가 마련될 수 있다.
그리고 임펠러(33)는 복수의 외측 블레이드(331)와 샤프트(41)의 외측에 설치되는 내측 블레이드(332)를 포함하는 2중 구조로 마련될 수 있다.
그래서 케이싱(20)의 상부에 형성된 유입구(21)를 통해 유입된 연료는 공급구(311)를 통해 임펠러(33)로 공급되고, 임펠러(33)의 회전에 의해 가압되어 하부 커버(32)에 형성된 배출구(323)를 통해 배출된다.
이때, 샤프트(41)의 외측에 설치된 내측 블레이드(332)는 공급구(311)를 통해 임펠러(33)로 공급되는 연료를 1차 가압하고, 1차 가압된 연료는 다시 외측 블레이드(331)에 의해 2차 가압된다.
이와 같이, 본 발명은 2중 블레이드 구조를 갖는 임펠러를 이용해서 연료를 승압하여 송출하는 외측 블레이드의 부하를 감소시키고, 자연 유입된 연료를 신속하게 전달해서 연료가 유입되는 속도와 힘을 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 연료를 펌프부로 흡입하는 연료 흡입력을 개선하고, 연료펌프의 효율을 증대하는 터빈형 연료펌프 기술에 적용된다.
10: 터빈형 연료펌프
20: 케이싱
21: 유입구 22: 토출구
23: 흡입유로 24: 토출유로
30: 펌프부
31: 상부 커버 311: 공급구
312: 배출구 313: 외측 유로
314: 내측 유로 315: 전달 유로
32: 하부 커버 321: 연결 유로
322: 전달부 323: 배출구
33: 임펠러 331,332: 외측, 내측 블레이드
34: 배출구 35: 배출유로
40: 모터부 41: 샤프트

Claims (6)

  1. 연료가 유입되는 유입구와 가압된 연료가 토출되는 토출구가 형성되는 케이싱,
    상기 케이싱의 내부에 마련되고 상기 유입구를 통해 유입된 연료를 펌핑해서 가압하는 펌프부 및
    상기 펌프부를 구동하도록 구동력을 발생하는 모터부를 포함하고,
    상기 유입구는 상기 펌프부로 유입되는 연료의 유입 방향이 중력 방향과 일치되도록 상기 펌프부보다 높은 상기 케이싱의 상부에 마련되며,
    상기 펌프부는 케이싱에 형성된 유입구를 통해 유입된 연료를 가압하는 가압공간을 내부에 형성하는 상부 커버와 하부 커버 및
    상기 가압공간에 설치되어 상기 모터부에서 전달되는 구동력에 의해 회전해서 연료를 미리 설정된 압력으로 가압하는 임펠러를 포함하고,
    상기 상부 커버에는 상기 유입구를 통해 유입된 연료를 공급받는 공급구와
    상기 임펠러의 회전에 의해 가압된 연료를 토출구 측으로 배출하는 배출구가 형성되며,
    상기 임펠러는 복수의 외측 블레이드와
    상기 공급구에 배치된 상기 모터부의 샤프트 외측에 설치되는 내측 블레이드를 포함하는 2중 구조로 마련되고,
    상기 상부 커버에는 상기 임펠러에 2단으로 마련된 복수의 외측 블레이드와 내측 블레이드로 연료를 공급하는 외측 및 내측 유로가 형성되며,
    상기 외측 유로의 일단은 상기 공급구와 연결되고,
    상기 내측 유로의 일단은 상기 배출구와 연결되며,
    상기 외측 유로와 내측 유로의 타단은 전달 유로를 통해 서로 연결되고,
    상기 하부 커버에는 상기 복수의 외측 블레이드와 내측 블레이드의 하부 포트를 연결하는 연결 유로가 형성되고,
    상기 연결 유로의 일측단은 상기 전달 유로와 외측 유로의 연결부와 대응되는 위치에 배치되며,
    상기 연결 유로의 타측단에는 상기 연결 유로로 공급된 연료를 상기 임펠러에 마련된 상기 내측 블레이드로 공급한 후 추가적인 이동을 차단하는 전달부가 마련되는 것을 특징으로 하는 터빈형 연료펌프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버의 중앙에는 상기 유입구를 통해 유입된 연료를 상기 임펠러로 공급하는 공급구가 형성되며,
    상기 하부 커버의 일측에는 상기 임펠러의 회전에 의해 가압된 연료를 토출구 측으로 배출하는 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈형 연료펌프.
  6. 삭제
KR1020200177488A 2020-12-17 2020-12-17 터빈형 연료펌프 KR102499003B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200177488A KR102499003B1 (ko) 2020-12-17 2020-12-17 터빈형 연료펌프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200177488A KR102499003B1 (ko) 2020-12-17 2020-12-17 터빈형 연료펌프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220087109A KR20220087109A (ko) 2022-06-24
KR102499003B1 true KR102499003B1 (ko) 2023-02-14

Family

ID=82215630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200177488A KR102499003B1 (ko) 2020-12-17 2020-12-17 터빈형 연료펌프

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102499003B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007303299A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2008267357A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Nidec Shibaura Corp ポンプ及びこれを備えた液体循環装置
KR102166165B1 (ko) * 2019-09-19 2020-10-15 주식회사 비츠로넥스텍 초전도 전기모터로 구동되는 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256221A (ja) * 1992-03-16 1993-10-05 Toyota Motor Corp 燃料ポンプを使用した燃料供給装置
KR101021108B1 (ko) 2009-04-28 2011-03-14 (주)모토닉 연료펌프 구동장치의 구동속도 제어장치 및 방법
KR101072362B1 (ko) 2009-05-13 2011-10-12 (주)모토닉 연료 펌프
KR101094882B1 (ko) 2009-08-11 2011-12-15 (주)모토닉 가스차량용 엘피아이 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007303299A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Aisan Ind Co Ltd 燃料ポンプ
JP2008267357A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Nidec Shibaura Corp ポンプ及びこれを備えた液体循環装置
KR102166165B1 (ko) * 2019-09-19 2020-10-15 주식회사 비츠로넥스텍 초전도 전기모터로 구동되는 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220087109A (ko) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4336002A (en) Two stage pump having an electromotor device
US20070207043A1 (en) Enclosed vertically mounted engine
JP2008255868A (ja) 燃料供給装置
KR102499003B1 (ko) 터빈형 연료펌프
KR102469955B1 (ko) 터빈형 연료펌프
KR102470022B1 (ko) 터빈형 연료펌프
KR102470018B1 (ko) 터빈형 연료펌프
KR20140032034A (ko) 차량용 자동변속기의 유압공급시스템
US8327828B2 (en) LPI fuel supply system
KR102499006B1 (ko) 터빈형 연료펌프
KR102566776B1 (ko) 터빈형 연료펌프
US8979475B2 (en) Turbine fuel pump for vehicle
KR102566780B1 (ko) 터빈형 연료펌프
US20030017057A1 (en) Pump unit and fluid supplying system
KR100808264B1 (ko) 2액형 스프레이 머신
JP4867733B2 (ja) 燃料ポンプ
KR20220087799A (ko) 터빈형 연료펌프
JP5786094B2 (ja) 高圧噴射装置
US12006873B2 (en) Fuel supply circuit of an aircraft engine
KR101222017B1 (ko) 자동차 연료펌프용 임펠러
KR20220076607A (ko) 엔진시스템
KR20210145635A (ko) 차량의 액체 연료 물 분사 시스템을 위한 연료 펌프
KR100693647B1 (ko) LPLi 연료펌프 시스템
KR100487676B1 (ko) Lpg 액상 분사식 연료펌프 및 lpg 액상 분사식 연료시스템
KR200436614Y1 (ko) 가스연료차량용 연료 펌프

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant