KR19990064353A - 불순물 용기를 구비한 연료필터 - Google Patents

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데이비드 지 쥬니어 알버스
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타소네 조셉 브이
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Abstract

본 발명은 연료배출구(16)와 연료 주입구를 구비하는 몸체(12)와 개방구가 있는 하부를 구비하고 상기 몸체(12)와 하우징의 상부단부가 접속되는 하우징(22)을 사용하여 불순물용기(66)로 향상된 전달을 제공하는 연료필터에 관한 것이다. 필터요소(36)는 하우징안에서 유지되고, 필터요소(36)는 하단부(44)를 구비한다. 내부통로는 몸체 연료배출구(16)와 전달하여 필터요소(36)에 제공되어지고, 필터요소(36)의 외부는 몸체연료주입구(14)와 전달되어진다. 지지판(54)은 필터 하단부(44)가 존재하는 하우징의 하부단부 부분안에서 위치되어진다. 불순물용기(66)는 하우징 하부에서 지지되어진다. 지지판(54)은 하우징(22)의 내부와 불순물용기사이에서 전달을 제공하는 스파이럴 유체 통로(82)를 구비하고, 통로(82)는 불순물용기(66)안에서 하우징(22)의 내부로부터 유동하기 위해서, 물과 같은, 액체 불순물을 허용한다. 스파이럴 유체통로(82)는 하우징(22)안에서 유체 난류로부터 불순물용기(66)의 내부(76)에서 실질적으로 격리시키는 작용을 한다.

Description

불순물 용기를 구비한 연료필터
본 발명은 내연기관의 연료 시스템에서 일부분으로 사용되어지는 형태의 불순물 용기를 구비하는 연료필터에 관한 것이다. 여기에서 사용되어지는 "연료"는 가솔린이나 디젤 또는 다른 액체연료와 같은 액체연료를 가리킨다. 연료가 용기, 특히 탱크의 온도가 쉽게 변할수 있는 금속 연료탱크에 저장되어질 때 응축현상 때문에 연료 안에서 물이 모아지게 된다. 가솔린이나 디젤등과 같은 대부분의 연료와 혼합되지 않는 물은, 위험한 불순물 이다. 물은 연료관안에서 얼수가 있고 연료의 유동을 막을 수 있다. 더욱이, 물은 연료 시스템의 금속 부품들을 부식시키는 원인이 된다.
이러한 이유로, 물이나 다른 혼합가능한 불순물들은 연료로부터 제거하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해서, 과거에는 물이나 혼합할수 있는 다른 불순물들을 모을수 있는 연료필터 하우징의 하부에 위치하는 불순물 수집용기를 구비하는 연료필터를 제공하였다.
이러한 유형의 연료필터의 특별한 예는, 미국 특허 제 4,740,299호인 "나사상으로된 수집보울을 가지는 연료 조립품"을 참조할수 있다. 이 특허에는 필터요소가 제거될 수 있도록 위치된 하우징과 연료주입구 및 연료배출구를 구비하는 연료필터가 공지되고 있다. 하우징 아래에는 수집 보울이 있다. 수집기(collector) 링은 하우징안에 위치하고 연료요소는 수집기 링에 받쳐져 있다. 수집기 링은 수집 보울을 나사상으로 수용하는 외부 나사산을 가지는 아래로 연장된 관부를 구비한다. 수집 보울에서 필터 하우징의 내부로부터 유동통로를 제공하기 위하여, 수집기 링은 방사적으로 확장하는 리브(rib)들을 구비한다. 이것으로, 필터 하우징의 내부와 필터요소의 외부로 유동하는 물이나 다른 불순물들은 아래로 향하는 중력에 의하여 통과할 수 있으며 수집기 링의 직립된 리브들 사이에서 수집 보울로 유동될 수 있다.
이 특허에서 나타나는 연료 조립품은 수집기 링상에 직립된 리브들사이에서 짧고 개방된 통로에 의해 필터 하우징의 내부와 수집 보울 사이에서 쉽게 소통되는 필터를 통한 연료 흐름 난류에 잠재적인 문제가 있다. 본 발명의 목적은 불순물 용기의 내부로부터 격리되어진 필터 하우징안에서 연료유동의 난류없이 불순물용기에 원활한 소통을 제공하는 연료필터를 제공하는 것이다.
미국 특허 제4,740,299호는 본 발명과 관련된 종래기술로서 더 많은 배경정보를 제공한다.
본 발명의 특징과 기술적 장점은, 첨부된 개략적인 도면과 청구항 및 바람직한 실시예의 설명으로부터 알수있다.
도 1은 불순물 용기로 향상된 전달을 제공하는 연료필터의 정단면도,
도 2는 도 1에서의 연료필터안에서 사용되는 지지판의 등각도,
도 3은 지지판의 상단 평면도,
도 4는 도 3의 라인 4-4를 따라 주어진 지지판의 정단면도이다.
불순물 용기에 원활한 소통을 제공하는 연료필터는 연료 주입구와 연료 배출구를 가지는 몸체를 구비한다. 몸체에 부착된 것은 원통형 주변벽을 가지는 하우징이다. 필터요소는 하우징내에 위치되어지고, 하우징을 주변 연료챔버와 중앙 연료챔버로 분리하는 작용을 한다. 주변연료챔버는 케이싱과 필터요소의 외부사이에서 배치되어진다. 필터요소는 연료유동경로상에 필터 요소를 위치시키기 위해 연료배출구와 연료주입구의 중간에 배치되어진다.
지지판은 하우징의 하부 위치되어진다. 필터하우징의 외부에 고정되고 아래에 있는것은 불순물용기이다. 불순물용기는 모아진 불순물을 시각적으로 관찰할수 있도록 투명할 수도 있다.
스파이럴 돌출부(ledge)는 지지판의 상부 표면상에서 형성되어진다. 필터요소의 하부 표면은 스파이럴 돌출부에 받쳐진다. 유동 통로는 스파이럴 돌출부에 의해 제공되어진다. 유동 통로는 불순물용기를 구비하고 하우징안에 있는 주변 연료챔버와 소통된다. 물과 같은 불순물을 포함하는 연료는, 중력에 의하여 물을 분리할수 있는 주변 연료챔버에 제일 먼저 들어온다. 필터 하우징의 하부 부분에 모아진 물은 수집 용기안에서 스파이럴 불순물 통로를 지나서 유동한다.
스파이럴의 불순물 통로는 필터 하우징안에서 발생하는 난류로부터 불순물 용기의 내부를 격리시킨다. 즉 불순물 용기와 하우징의 내부에는 짧은 직접적인 통로가 없다. 대신에 본 발명에서 지지판상에 제공된 스파이럴 돌출부는 불순물의 흐름을 허용하는 불순물 용기를 구비하는 필터 하우징 내부와 소통되는 길고 스파이럴된 통로를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도해한 단면도이고 불순물용기로 향상된 전달을 제공하는 연료필터는 도면번호 "10"에 의해 나타내어진다. 연료필터는 연료주입구(14)와 연료배출구(16)를 구비하는 몸체(12)에 부착하기가 적당하다. 중앙의 나사형 통로(18)는 관 이음부(20)을 수용한다.
관 이음부(20)에서 나사산으로 부착된 것은 도면번호 "22"로 표시되는 필터 하우징이다. 필터 하우징(22)은 관 이음부(20)를 나사식으로 수용하는 나사형 중앙 개방구(26)를 구비하는 상판(24)을 포함한다. 그래서, 관 이음부(20)은 필터 하우징(22)의 부착을 위한 수단을 제공한다. 상판(24)은 몸체(12)의 하부표면(30)과 연결된 주변 가스켓(28)에 대한 설비를 포함한다.
하우징(22)은 내부로 접혀진 하단부(34)를 구비하는 관형벽(32)을 포함한다.
필터 하우징(22)안에 수용되는 것은 구멍이 뚫어진 중앙튜브를 구비하는 필터요소(36)이다. 필터요소(36)는 관형 이음부(20)의 외부표면과 밀봉되게 연결된 가스켓(42)을 수용하는 관형 개방구를 가지는 상단판(40)을 구비한다. 필터요소(36)는 중앙튜브(38)의 하단부를 폐쇄하는 하단판(44)을 구비한다. 중앙 튜브(38)의 주변은 외부 표면(46)을 구비하는 필터 매체이다. 필터요소(36)의 외부표면(46)과 하우징 관형벽(22)의 내부사이의 고리모양의 공간은 주변 연료 챔버(48)를 제공한다. 상판(24)의 개방구(50)는, 연료필터 안으로 들어오는 연료가 필터요소(36)의 외부표면(46)을 둘러쌓는 하우징(22) 내부로 유동하도록 하기위해서 연료주입구(14)와 주변 연료챔버(48)사이로 소통되도록 한다. 연료는 구멍이 뚫어진 중앙튜브(38)의 내부로 필터요소(36)을 통하여 이동함으로서 여과되어진다. 구멍이 뚫어진 중앙튜브의 내부는 중앙 연료챔버(52)를 제공한다. 연료배출구(16)는 관 이음부(20)을 통하여 중앙연료챔버(52)와 소통될수 있다.
필터 하우징(22)내의 하단부에 부분적으로 위치한것은 도 2, 3 및 4에서 상세하게 도시된 도면번호 "54"에 의해 일반적으로 표시되는 지지판이다. 지지판(54)은 상부 표면(58)과 하부 표면(60)을 제공하는 전체적으로 방사상 확장된 플랜지부(56)를 구비한다. 지지판(54)은 나사산(64)을 가지는 외부 둘레 표면을 구비하는 전체적으로 아래로 연장된 관부(62)를 더 포함한다.
지지판 플렌지 하부표면(60)은 하우징(22)의 안쪽으로 접혀진 하단부(34) 내부와 맞물리도록하여 지지판(54)이 하우징에 고정되게한다.
지지판 관부(62)에 나사상으로 부착되는 것은 상부 플렌지 표면(70)을 가지는 전체적으로 방사상 연장된 플렌지부(68)를 구비하는 (도 1에서 참조) 불순물 용기(66)이다. 불순물용기(66)의 상부 내부는 지지판 관부(62)의 나사산(64)에 나사형으로 맞물리게 되는 내부 나사산(72)을 제공한다. 주변 홈(74)은 불순물 용기의 상부표면(70)에서 형성되어지고, 홈(74)은 불순물용기(66)의 상단부가 필터 하우징(22)의 안으로 접혀진 하단부(34)에 밀폐적으로 고정될 수 있도록 O링(도시되지 않음)을 수용할수 있도록 만들어진 것이다. 이러한 방법으로, 불순물용기(66)의 내부(76)는 하우징(22)의 내부와 밀폐되어 소통되고, 특히 하우징(22)안에 주변 연료챔버(48)와 소통될수 있다.
지지판 플렌지부(56)(도 2, 3 및 4 참조)의 상부표면(58)상에 전체적으로 형성되어진것은 직립의 스파이럴 돌출부(78)이다. 도 2와 3에서 도시하는것처럼, 스파이럴 돌출부(78)는 지지판 플렌지부(56)의 외부 주변에 근접한 상부표면(58)에서 시작되고 지지판(54)의 관 개방부(80)에 근접하여 끝내기 위하여 스파이럴형으로 된다. 직립의 스파이럴 돌출부(78)는 하우징(22)의 주변연료챔버(48)를 구비한 불순물 용기(66)의 내부로 소통되는 스파이럴 연료통로(82)를 제공한다.
연료가 입구(14)에 들어오고 연료요소(36)를 둘러쌓는 주변연료챔버(48) 안으로 유동할 때, 먼지, 모래, 녹 등을 포함하고, 연료보다 무거운 물이나 다른 혼합될수 없는 불순물은 하우징의 내부 하단부로 중력에 의하여 정착되고 스파이럴 연료통로(82)에 의하여 불순물용기(66) 안으로 유동한다. 직립된 돌출부(78)에 받쳐지는 연료필터 하단부 판(44)은 스파이럴 연료통로(82)의 상부경계를 형성된다.
불순물용기(66)의 내부와 필터 하우징의 내부로 소통되는 스파이럴 연료 통로(82)의 설비는 필터 하우징(22)안에서 연료유동의 난류로부터 불순물용기(66)의 내부를 격리시키는 중요한 장점이 있다. 이것은 긴 스파이럴 연료 통로(82)가 하우징(22)으로부터 불순물용기(66)내로 불순물이 자유롭게 흐르도록 하지만, 불순물용기(66)로 전해지고 분리되는 불순물을 가진 연료를 재결합하는 경향이 있는 하우징(22)내의 연료의 난류로부터 불순물 용기(66)를 보호한다.
청구항과 명세서는 제출된 본 발명을 묘사하고 청구항 내의 용어는 명세서안에서 사용되어지는 용어의 의미에 기초한다. 종래기술에서 사용되어지는 동일한 용어는 여기서 특별하게 사용되어지는 것보다 의미상으로 넓을 수 있다. 종래기술에서 사용되는 용어의 넓은 정의와 본 발명에서 더욱 특별하게 사용되는 용어사이에서 어떤한 의문점이 있더라도, 본 발명의 용어가 더욱 특별한 중요성을 의미하는 것이다.
본 발명이 어느 정도의 특성을 가지고 묘사되어지지만, 본 발명에서 드러나는 범위와 본질에 벗어남이 없이 구성요소의 배열과 구조의 세부에서 많은 변경이 만들 수 있다는 것은 명백하다. 본 발명은 여기에서 예증의 목적으로 상술된 실시예에 한정되지 않고, 명명된 각각의 요소에 대응하는 모든 범위를 포함하는 첨부된 청구항의 범의에 의해서만 제한된다.

Claims (11)

  1. 연료 배출구(16)와 연료 주입구(14)를 구비하는 몸체(12);
    개방구가 있는 하부를 구비하고 상단부가 상기 몸체(12)에 접속되는 하우징(22);
    상기 몸체 연료 출구(16)와 소통되는 내부 통로와 하단부판(44)을 구비하고 상기 하우징내에 보유되는 필터요소(36);
    상기 필터 하부의 하단판(44)을 받치는 상기 하우징(22)의 하단부 내에 위치하는 지지판(54); 및
    상기 하우징(22)을 지지하는 불순물 용기(66)로 구성되고, 상기 필터요소(36)의 외부는 상기 몸체 연료 주입구(14)와 소통되며, 상기 지지 플레이트(54)는 상기 불순물 용기(66)와 상기 하우징(22)사이를 소통시키기 위한 적어도 하나의 스파이럴 연료 통로(82)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지판(54)은 직립한 스파이럴 돌출부(78)를 구비하는 내부의 상부표면(58)을 포함하고, 상기 필터요소 하단판(44)은 상기 직립 스파이럴 돌출부(78)에 받쳐져 있으며, 상기 스파이럴 돌출부(78)의 상기 근접부분 사이의 공간은 상기 스파이럴 연료통로(82)를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료필터 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지판(54)은 외부에 나사산(64)을 가지는 상기 하우징 하부 개방구를 통하여 아래로 연장된 전체적인 관부(80)를 포함하고, 상기 불순물용기(66)는 상기 지지판 관부(80)에 나사상으로 부착되는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지판(54)은 상기 하우징 하부 개방구를 통하여 아래로 연장된 전체적인 관부(80)와 상부 표면(58)을 구비하는 방사상으로 연장된 플렌지부(56)를 포함하고, 상기 스파이럴 연료 통로(82)는 상기 플렌지부 상부표면(58)안에 제공되어지며, 상기 관부(80)는 외부의 나사산(64)을 구비하고, 상기 불순물용기(66)는 상기 지지판 관부(80)에 나사상으로 부착되는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지판 플렌지부(56)는 하부표면(60)을 구비하고, 상기 불순물용기(66)는 상부 주변 플렌지부(68)를 구비하고 상기 하우징 하부는 상기 하부 개방구 주위에서 방사상 안쪽으로 연장되는 하단부(34)를 포함하고, 하우징의 방사상 안쪽으로 연장되는 하단부(34)는 상기 불순물용기 상부 주변 플렌지부(68)와 상기 지지판 플렌지 하부 표면(60)사이에서 존재하는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  6. 연료 유동 경로를 한정짓는 연료 주입구와 연료 배출구(14, 16)및 원통형의 관형벽(32)을 포함하는 하우징;
    중앙 연료챔버(52)를 주변연료챔버(48)에서 분리하고 상기 하우징(22)안에서 위치하는 필터요소(36);
    상기 주변 연료챔버(48)로부터 불순물이 배출되도록 작동가능하고 유체전달에 있어서는 적어도 하나의 스파이럴 연료 통로(82)를 형성하는 적어도 하나의 스파이럴 돌출부(78); 및
    상기 하우징(22)에 접속되고 상기 스파이럴 연료 통로(82)와 소통되는 불순물 용기(66)를 포함하고,
    상기 주변 연료챔버는 상기 필터요소(36)와 상기 하우징과 관형벽(22,32)사이에서 배치되고, 상기 필터요소는 상기 연료유동경로 안에서 상기 연료 주입구와 연료 배출구(14, 16)의 중간에 배치되는 것을 특징으로하는 연료필터장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    지지판(54)은 상기 불순물용기(66)와 상기 하우징(22)사이에서 삽입되어지고, 상기 스파이럴 돌출부(78)는 상기 지지판(54)의 일부분으로서 형성되어지는 것을 특징으로하는 연료필터장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터요소(36)는 스파이럴 돌출부(78)에 받쳐지는 하단판(44)를 구비하며, 상기 돌출부의 상기 근접부분 사이의 공간상은 상기 스파이럴 연료 통로(82)를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료필터 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지판(54)은 상기 하우징 하부 개방구를 통하여 아래로 연장되고 외부 나사산(64)을 구비하는 전체적인 관부(80)를 포함하고, 상기 불순물 용기(66)는 상기 지지판 관부(80)에 나사상으로 부착되는것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지판(54)은 상기 하우징 하부 개방구를 통하여 아래로 연장되는 전체적인 관부(80)와 상부 표면(58)을 구비하는 방사상으로 연장되는 플렌지부(56)를 포함하고, 상기 스파이럴 연료통로(82)는 상기 플렌지부 상부 표면(58)안에 제공되어지고, 상기 관부(80)는 외부에 나사산을 구비하면서, 상기 불순물용기(66)는 상기 지지판 관부(80)에 나사상으로 부착되는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지판 플렌지부(56)는 하부표면(60)을 구비하고, 상기 불순물용기(66)는 상부주변 플렌지부(68)를 구비하며, 상기 하우징 하부는 상기 하부 개방구 주위의 방사상 안쪽으로 연장되는 하단부(34)를 포함하고, 하우징에서 방사적으로 확장되는 하부분(34)는 상기 불순물용기 상부 주변 플렌지부(68)와 상기 지지판 플렌지 하부 표면(60)사이에서 존재하는 것을 특징으로 하는 연료필터장치.
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