KR19980080029A - 분리기 - Google Patents

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KR19980080029A
KR19980080029A KR1019980007698A KR19980007698A KR19980080029A KR 19980080029 A KR19980080029 A KR 19980080029A KR 1019980007698 A KR1019980007698 A KR 1019980007698A KR 19980007698 A KR19980007698 A KR 19980007698A KR 19980080029 A KR19980080029 A KR 19980080029A
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조이어 볼프강
뢰슬러 오토
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랄프 홀거 베렌스
로베르트 보쉬 게엠베하
빌프레드 뵈어
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Abstract

종래의 액체 반송 장치의 전방 필터를 통과해 버리는 상당히 작은 분말 입자도 액체로부터 분리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
액체를 위한 적어도 하나의 입구(12, 13)와 하나의 출구(14)를 갖는 케이싱(11) 내에 출구와 접속된 중앙실(16)과, 상기의 적어도 하나의 입구에 접속되어 있으며 중앙실을 향해 오목면으로 만곡되어 있는 원호형의 적어도 하나의 유동 통로(17, 18)가 형성되어 있다. 유동 통로의 내측 통로벽(172, 182)에는 중앙실로의 접속 개구(21, 22)가 마련되어 있다. 접속 개구의 법선은 유동 통로의 종축선에 대해 대략 반경 방향을 향하고 있다.

Description

분리기
본 발명은 관류하는 액체로부터 분말 입자를 분리하기 위한 분리기에 관한 것이다.
전동 모터에 의해 구동되는 반송 펌프로 연료를 연료 탱크로부터 반송하는 공지된 반송 장치(DE 44 44 854 A1)에 있어서는 반송 펌프에 축적되는 분말의 양을 감소시키기 위해 반송 펌프가 연료의 전방 필터와 주필터를 갖는 필터 받침 내에 삽입되어 있다. 반송 펌프는 전방 필터의 바로 뒤쪽에 배치되어 있는 짧은 흡입관을 거쳐 필터 받침을 둘러싸고 있는 반송 장치의 케이싱으로부터 연료를 흡입하여 주필터를 거쳐 연료를 내연 기관으로 통하고 있는 반송 도관 내로 압송한다. 이 경우, 전방 필터는 연료 내에 포함되어 있는 분말 입자 중 어느 정도의 크기를 갖고 있는 분말 입자를 통과시키지 않으며, 이에 의해 반송 펌프의 마멸을 감소시킨다.
본 발명의 과제는 종래의 액체 반송 장치의 전방 필터를 통과해 버리는 상당히 작은 분말 입자도 액체로부터 분리할 수 있도록 하는 것이다.
도1은 도2의 절단선 I－I을 따른 분리기의 횡단면도.
도2는 도1의 절단선 Ⅱ－Ⅱ를 따른 분리기의 종단면도.
도3은 도1의 분리기의 무효 공간 내의 변화된 격자 구조체의 일부분을 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전동 연료 펌프
11 : 케이싱
12, 13 : 입구
14 : 출구
15 : 짧은 관
16 : 중앙실
17, 18 : 유동 통로
19, 20 : 무효 공간
21, 22 : 접속 개구
23, 24 : 격자 구조체
25, 26 : 침전실
27, 28 : 자석
29 : 포켓
30 : 흡입 체
101 : 짧은 흡입관
171 : 개구
172 : 내측 통로벽
173 : 외측 통로벽
181 : 개구
182 : 내측 통로벽
183 : 외측 통로벽
191, 201 : 바닥
본 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 구성에서는 관류하는 액체로부터 분말 입자를 분리하기 위한 분리기에 있어서, 액체를 위한 적어도 하나의 입구와 하나의 출구를 갖는 케이싱 내에 출구와 접속된 중앙실과, 상기의 적어도 하나의 입구에 접속되어 있으며 중앙실을 향해 오목면으로 만곡되어 있는 원호형의 적어도 하나의 유동 통로가 형성되어 있고, 이 유동 통로의 내측 통로벽에 중앙실로의 접속 개구가 마련되어 있고, 이 접속 개구의 법선이 유동 통로의 종축선에 대해 대략 반경 방향을 향하게 했다.
본 발명의 유리한 실시 형태는 청구항 2 이하에 기재한 바와 같다.
특히 유리한 실시 형태에 있어서는, 적어도 하나의 유동 통로가 케이싱 내에 형성되어 있는 무효 공간 내에 개구하고 있고, 접속 개구가 액체의 유동 방향으로 보아 무효 공간 내로의 유동 통로의 개구 바로 앞에 간극을 둔 부분에 배치되어 있다. 분말 입자는 큰 비중을 갖고 있어 만곡된 유동 통로 내에서 원심력에 의해 외측 통로벽에 밀어 붙여져 외측 통로벽을 따라 미끄러지며, 연료 입자 보다도 변향시키기 어려우므로 중앙실로의 접속 개구 부분을 그대로 통과해 무효 공간에 도달하여 침전된다.
다른 유리한 실시 형태에 있어서는, 무효 공간 내에서 무효 공간 내로의 유동 통로의 개구 하측을 연신하는 망상의 격자 구조체에 의해 무효 공간 내로 유입되는 분말 입자를 위한 침전실이 구획되어 있다. 망상의 격자 구조체는 침전된 분말 입자가 무효 공간 내에서의 액체의 유동 상태에 따라 또 다시 빨아 올려지는 것을 저지한다.
또 다른 유리한 실시 형태에 있어서는, 중앙실이 원통형으로 구성되어 있고, 케이싱 내에 형성되어 있는 두개의 유동 통로의 각각에 대한 두개의 직경 방향으로 대향하여 배치되어 있는 접속 개구를 갖고 있다. 이 경우, 횡단면이 초승달 형상으로 형성된 두개의 무효 공간이 중앙실을 동심적으로 둘러싸서 부분적으로 중합되도록 배치되어 있고, 각각의 중합된 범위 내에서 양 쪽 무효 공간 사이에 각각 하나의 유동 통로가 형성되어 있고, 이들 유동 통로는 각각 초승달 형상의 무효 공간의 대략 중앙 부분에서 무효 공간 내에 개구하고 있도록 하는 것이 좋다. 양 쪽 유동 통로의 입구도 마찬가지로 케이싱의 직경 방향으로 대향하여 배치되어 있게 하면 큰 유동량을 갖는 소형의 분리기를 얻을 수 있으며, 이 분리기는 유동 저항이 특히 작은 점에서 유리하다.
그리고, 또 다른 유리한 실시 형태에서는 무효 공간 내로의 유동 통로의 개구 부분에서 자석이 무효 공간 내에 그것도 유동 통로의 무효 공간을 구획하고 있는 통로벽에 배치되어 있다. 이 자석에 의해 반송 펌프에 있어서 특히 유해한 철 입자, 예를 들어 용적(溶滴)이 확실하게 무효 공간 내에 정체된다.
(실시예)
이하에 있어서는 도면에 도시한 실시예에 의거하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도1에 있어서, 횡단면을 도시한 분리기는 관류하는 액체로부터 분말 입자를 분리하는 것으로서, 유리하게는 전동 모터에 의해 구동되는 반송 펌프에서 연료 탱크로부터 연료를 반송하는 반송 장치에 사용되며, 도2에 있어서 부호 10으로 표시한 전동 연료 펌프의 흡입측에 배치되어 있다.
이 분리기는 유리하게는 플라스틱으로 제작된 케이싱(11)을 갖고 있다. 케이싱(11)은 직경 방향으로 대향하여 배치된 두개의 입구(12, 13)와, 관류 액체를 위한 중앙에 배치된 출구(14)를 갖고 있다. 출구(14)는 짧은 관(15)에 의해 둘러싸여 있고, 이 짧은 관(15)은 전동 연료 펌프(10)의 짧은 흡입관(101)에 덮어 씌워지도록 구성되어 있다.
케이싱(11) 내부에는 원통형의 중앙실(16)이 형성되어 있고, 이 중앙실(16)은 출구(14)에 접속되어 있다. 각 입구(12, 13)에는 케이싱(11) 내에 형성된 유동 통로(17, 18)가 접속되어 있다. 유동 통로(17, 18)는 중앙실(16)을 향해 오목면으로 만곡되어 원호형으로 연신하고 있고, 무효 공간(19, 20) 내에 개구하고 있다. 양 쪽 무효 공간(19, 20)은 횡단면이 초승달 형상으로 형성되어 있고, 중앙실(16)을 동심적으로 둘러싸고 있다. 이 경우, 양 쪽 무효 공간(19, 20)은 서로 부분적으로 중합되어 있으며, 중합되어 있는 범위에 있어서 서로 대향한 통로벽 사이에 각각 하나의 유동 통로(17, 18)를 형성하고 있다.
초승달 형상의 무효 공간(19, 20) 내로의 유동 통로(17, 18)의 개구(171, 181)는 초승달 형상의 무효 공간(19, 20)의 대략 중앙 부분에 위치하고 있고, 이 개구(171, 181)로부터 앞 쪽의 무효 공간 절반은 각각 중앙실(16)의 벽을 따라 연신하고 있다. 개구(171, 181)의 바로 앞에 간극을 둔 부분에서 원호형의 유동 통로(17, 18)의 내측 통로벽(172, 182)에 중앙실(16)로의 접속 개구(21, 22)가 마련되어 있고, 이들 접속 개구(21, 22)의 법선 또는 중심축선은 유동 통로의 종축선에 대해 대략 반경 방향을 향하고 있다.
각 무효 공간(19, 20) 내에서 케이싱 축선에 대해 직각 방향을 향한 망상의 격자 구조체(23, 24)가 무효 공간(19, 20)의 평평한 바닥(191, 201)에 대해 평행하게 연신하고 있다(도2). 도1에 있어서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해 무효 공간(20) 내의 격자 구조체(24) 만이 부분적으로 도시되어 있다. 이들 격자 구조체(23, 24)는 무효 공간(19, 20) 내에서 무효 공간(19, 20) 내로 액체와 함께 유입되는 분말 입자를 위한 하측에 위치하는 침전실(25, 26)을 구획하고 있다. 이들 격자 구조체(23, 24)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도3에 도시한 바와 같은 벌집틀 형상의 구조를 가질 수도 있다.
유동 통로(17, 18)의 무효 공간(19, 20) 내로의 개구(171, 181) 부분에서 무효 공간(19, 20) 내에 각각 자석(27, 28)이 배치되어 있다. 자석(27)은 둥근 봉자석으로서 구성되어 있고, 외측 통로벽(173)의 개구(171)를 구획하는 단부 모서리에 부착되어 있다. 자석(28)은 사각형의 횡단면을 갖는 봉자석으로서 구성되어 있고, 외측 통로벽(183)의 배면에 구성된 포켓(29) 내에 수용되어 있다. 물론, 양 쪽 자석(27, 28)이 동일한 형상을 갖도록 할 수도 있다.
연료 반송 장치에 본 발명에 의한 분리기를 사용하는 경우, 케이싱(11) 전체는 도2에 도시한 바와 같이 연료 반송 장치의 흡입 체(30) 내에 넣어진다.
전동 연료 펌프(10)에 부착된 분리기의 작용은 다음과 같다.
전동 연료 펌프(10)에 의해 짧은 흡입관(101)을 거쳐 흡입되는 연료는 입구(12, 13)를 거쳐 케이싱(11) 내로 유입되고, 유동 통로(17, 18) 내에서 만곡된 궤도를 따라 흐른다. 분말 입자는 연료 입자 보다도 큰 비중을 갖고 있으므로, 만곡된 궤도에 있어서 원심력에 의해 외측 통로벽(173, 183)에 밀어 붙여져 연료 입자 보다도 큰 운동 에너지를 획득한다. 유동 통로(17, 18)의 단부 바로 앞에 있어서, 연료는 접속 개구(21, 22) 부분에서 크게 변향된다. 분말 입자는 외측 통로벽(173, 183) 부분에 있어서 보다 큰 운동 에너지를 지녀 변향되기 어려우므로, 최초의 궤도를 따라 흘러 무효 공간(27, 28) 내에 도달한다. 금속의 분말 입자는 자석(27, 28)에 부착되어 고정 지지된다. 남은 분말 입자는 격자 구조체(23, 24)를 거쳐 침전실(25, 26) 내에 침전된다. 격자 구조체는 무효 공간(19, 20) 내에 불균일한 유동 상태가 발생해도 분말 입자가 또 다시 빨아 올려지며, 경우에 따라서는 무효 공간(19, 20)으로부터 중앙실(16) 내로 유입되는 것을 저지한다.
이상과 같은 구성에 의해, 본 발명에 의하면 상당히 작은 분말 입자도 액체로부터 분리할 수 있다. 본 발명에 의한 분리기는 원심력을 이용하는 것으로서, 반송 펌프의 흡입 범위에 큰 압력 낙차가 없어도 분말 입자를 분리할 수 있다. 즉, 분말 입자는 큰 비중을 갖고 있어 연료 입자 보다도 변형시키기 어려우므로, 만곡된 유동 통로 내에서 원심력에 의해 외측 통로벽에 밀어 붙여져 외측 통로벽을 따라 미끄러지며, 중앙실로의 접속 개구 부분을 통과해 무효 공간에 도달하여 침전된다. 따라서, 본 발명에 의한 분리기를 공지된 연료 반송 장치에 사용하면, 터보식 펌프로서 구성되어 있는 경우에 특히 분말 입자의 영향을 받기 쉬운 반송 펌프의 마멸이 현저히 감소된다. 이 경우, 본 발명에 의한 분리기는 필터 받침의 전방 필터와 함께 사용할 수도 있고, 또 연료 반송 장치의 케이싱의 입구에 배치해 둘 수도 있다.

Claims (10)

  1. 관류하는 액체로부터 분말 입자를 분리하기 위한 분리기에 있어서,
    액체를 위한 적어도 하나의 입구(12, 13)와 하나의 출구(14)를 갖는 케이싱(11) 내에 출구(14)와 접속된 중앙실(16)과, 상기의 적어도 하나의 입구(12, 13)에 접속되어 있으며 중앙실(16)을 향해 오목면으로 만곡되어 있는 원호형의 적어도 하나의 유동 통로(17, 18)가 형성되어 있고, 이 유동 통로(17, 18)의 내측 통로벽(172, 182)에 중앙실(16)로의 접속 개구(21, 22)가 마련되어 있고, 이 접속 개구(21, 22)의 법선이 유동 통로의 종축선에 대해 대략 반경 방향을 향하고 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 유동 통로(17, 18)가 케이싱(11) 내에 형성되어 있는 무효 공간(19, 20) 내에 개구하고 있고, 접속 개구(21, 22)가 액체의 유동 방향으로 보아 무효 공간(19, 20) 내로의 유동 통로(17, 18)의 개구(171, 181) 바로 앞에 간극을 둔 부분에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  3. 제2항에 있어서, 무효 공간(19, 20) 내에서 무효 공간(19, 20) 내로의 유동 통로(17, 18)의 개구(171, 181) 하측을 연신하는 망상의 격자 구조체(23, 24)에 의해 무효 공간(19, 20) 내로 유입되는 분말 입자를 위한 침전실(25, 26)이 구획되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중앙실(16)이 원통형으로 구성되어 있고, 케이싱(11) 내에 형성되어 있는 두개의 유동 통로(17, 20)의 각각에 대한 두개의 직경 방향으로 대향하여 배치되어 있는 접속 개구(21, 22)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  5. 제4항에 있어서, 횡단면이 초승달 형상으로 형성된 두개의 무효 공간(19, 20)이 중앙실(16)을 동심적으로 둘러싸서 부분적으로 중합되도록 배치되어 있고, 각각의 중합된 범위 내에서 양 쪽 무효 공간(19, 20) 사이에 각각 하나의 유동 통로(17, 18)가 형성되어 있고, 이들 유동 통로(17, 18)는 각각 초승달 형상의 무효 공간(19, 20)의 대략 중앙 부분에서 무효 공간(19, 20) 내에 개구하고 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 양 쪽 유동 통로(17, 18)의 입구(12, 13)가 케이싱(11)의 직경 방향으로 대향하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 무효 공간(19, 20) 내로의 유동 통로(17, 18)의 개구(171, 181) 부분에서 자석(27, 28)이 무효 공간(19, 20) 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  8. 제7항에 있어서, 무효 공간(19, 20) 내의 자석(27, 28)이 유동 통로(17, 18)의 무효 공간(19, 20)을 구획하고 있는 통로벽(173, 183)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 케이싱(11)의 출구(14)가 중앙실(16)에 대하여 동축적인 짧은 관(15)에 의해 둘러싸여 있고, 이 짧은 관(15)은 액체 반송 펌프, 특히 전동 연료 펌프(10)의 짧은 흡입관(101)에 덮어 씌워지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 케이싱(11)이 흡입 체(30) 내에 넣어져 있는 것을 특징으로 하는 분리기.
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