KR20060039857A

KR20060039857A - 연료 펌프

Info

Publication number: KR20060039857A
Application number: KR1020057021450A
Authority: KR
Inventors: 외르그 도이브너; 페터 마르스
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-05-09
Also published as: US20070274846A1; WO2005038259A1; CN1791753A; EP1606516B1; DE10348008A1; KR100774043B1; EP1606516A1; JP2006526110A; CN1791753B; JP4416787B2

Abstract

측부 채널 펌프로서 구성되며 차량의 연료 저장소 내로 연료를 이송하는 데 사용되는 연료 펌프로서, 유출관(8)으로 연장되는 부분 환형 관(13)이 연속하여 넓어지는 방식으로 구성되는 연료 펌프가 개시된다. 유입관(7)에 연결되는 부분 환형 관(12)은 유동 방향으로 테이퍼진다. 임펠러(6) 내에 배치된 블레이드 챔버(10)는 부분 환형 관(12, 13)과 함께 이송 챔버(14)를 형성한다. 이러한 이송 챔버(14)는 유입관(7)으로부터 유출관(8)으로 연장되며 일정한 단면적을 가져, 유동이 임펠러(6)를 통해 연속하여 유동될 수 있게 된다.

연료 펌프

Description

연료 펌프{FUEL PUMP}

본 발명은 차량의 연료 탱크 내로 연료를 분배하는 연료 펌프에 관한 것으로, 하우징에서 회전되는 피동 임펠러를 구비하고, 임펠러는 그 임펠러의 양 단부면에 배치된 블레이드 챔버들을 형성하는 안내 블레이드의 링을 구비하며, 대향 블레이드 챔버들은 서로 연통되고, 또한 대향 블레이드 챔버들은, 안내 블레이드의 영역에서 입구측 하우징 부재와 출구측 하우징 부재에 배치되며 블레이드 챔버들과 함께 액체를 유입관으로부터 유출관으로 분배하는 분배 챔버를 형성하는 부분 환형 관들을 구비하며, 부분 환형 관들 중 하나는 유입관에 연결되고, 다른 하나의 대향 부분 환형 관은 유출관에 연결되는 연료 펌프에 관한 것이다.

이러한 연료 펌프는 원주 방향 펌프(peripheral pump) 혹은 측부 채널 펌프(side-channel pump)로서 알려져 있으며, 현재 차량의 연료 탱크에 흔히 사용되고 있다. 부분 환형 관들은 대략 300 내지 350°의 각도 범위에 걸쳐 연장된다.

이러한 공지된 연료 펌프의 단점은, 분배된 액체가 유동되면서 블레이드 챔버의 영역에 와류가 형성된다는 점이다. 이러한 와류는 연료 펌프의 저효율을 초래하게 되고, 특히 고온의 연료를 분배하는 경우에 연료의 가스 발생을 초래하게 된다. 이렇게 연료에서 가스가 발생하게 되면, 연료 펌프의 효율이 더욱 낮아지게 된 다.

본 발명의 목적은, 최대 효율을 갖는 서두에 언급한 유형의 연료 펌프를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 본 발명에 따르면, 입구측 하우징 부재의 부분 환형 관이 유입관으로부터 멀어지면서 좁아지고, 그리고/또는 출구측 하우징 부재의 부분 환형 관이 유출관 쪽을 향하여 넓어지며, 부분 환형 관들은 해당 부분 환형 관의 길이의 적어도 80%에 걸쳐 폭이 좁아지거나 넓어짐으로써 달성된다.

이러한 구성에 따르면, 분배되는 액체가 입구측 하우징 부재의 부분 환형 관으로부터 출구측 하우징 부재의 부분 환형 관으로 연속하여 이송될 수 있게 된다. 이로써, 두 부분 환형 하우징 부재에서의 압력이 유출관 쪽을 향해 일정하게 상승될 수 있게 된다. 이는 대향 블레이드 챔버들이 유입관으로부터 유출관으로 이동될 때 그 대향 블레이드 챔버들을 통해서 유동이 일정하게 유동될 수 있음을 의미한다. 이에 의하면, 종래 연료 펌프에서와 같이, 액체가 한 블레이드 챔버로부터 대향 블레이드 챔버로 유동될 때 이들 블레이드 챔버들이 유출관에 근접할수록 유량이 증가되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 연료 펌프는 특히 고효율을 갖게 된다.

분배 챔버에서의 유동이 갑작스럽게 변동되면, 특히 연료가 고온 상태로 분배되는 경우에 연료의 가스 발생 현상이 일어나게 된다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 유동의 갑작스런 변동 현상은, 부분 환형 관들이 그 부분 환형 관의 길이의 소정 영역에 걸쳐 연속하여 폭이 좁아지거나 넓어짐으로써 쉽게 방지된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 부분 환형 관들 중 적어도 하나의 단면 형상을 분배 챔버를 따라 웨지형 형상으로 형성시키게 되면, 부분 환형 관들을 쉽게 폭이 좁아지거나 넓어지는 형상으로 형성시킬 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 분배 챔버가 임의의 지점에서 동일한 단면적을 가지고, 입구측 하우징 부재의 부분 환형 관의 단면적이 유입관 부근에서 출구측 하우징 부재의 부분 환형 관의 단면적보다 크면, 분배 챔버에서의 압력 변동을 추가로 저감시킬 수 있게 된다.

본 발명에서는 여러 가지 실시예들이 가능하다. 본 발명의 기본 원리를 더욱 명확히 설명하기 위해서, 이하에서는 상기 실시예들 중 하나를 도면에 도시하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연료 펌프를 구비한 차량용 연료 분배 유닛을 도시한 도면이다.

도 2는 분배 챔버의 영역에서 연료 펌프의 접선 방향 단면을 도시한 단면도이다.

도 1은, 차량의 연료 탱크에 설치되며, 하우징(1)과, 전기 모터(2)에 의해 구동되는 측부 채널 펌프 형태의 연료 펌프(3)를 구비하는 연료 분배 유닛을 도시 하고 있다. 연료 펌프(3)는 입구측 하우징 부재(4)와 출구측 하우징 부재(5) 사이에 배치된 임펠러(6)를 구비한다. 입구측 하우징 부재(4)에 유입관(7)이 배치되고, 출구측 하우징 부재(5)에 유출관(8)이 배치된다. 임펠러(6)는 전기 모터(2)의 샤프트(9)에 고정된다. 연료 펌프(3)는 임펠러(6)의 양 단부면에서 블레이드 챔버(10)를 형성하는 안내 블레이드(11)의 대향 링을 구비한다. 하우징 부재(4, 5) 각각은 블레이드 챔버(10) 영역에서 부분 환형 관(12, 13)을 구비한다. 부분 환형 관(12, 13)은 블레이드 챔버(10)와 함께 분배 챔버(14)를 형성하며, 이 분배 챔버는 유입관(7)으로부터 임펠러(6)를 통하여 유출관(8)으로 이어진다. 간단하게 도시할 수 있게 하기 위하여, 유입관(7)과 유출관(8)은 투영면 내로 투영되어 도시되어 있다. 대체로, 분배 챔버(14)는 대략 300 내지 330°의 각도 범위로 연장된다. 임펠러(6)가 안내 블레이드(11)를 회전시키게 되면, 안내 블레이드(11)의 운동 방향에 교차하여 유동되는 순환 유동이 분배 챔버(14)에 형성된다. 이렇게 되면, 분배된 연료가 입구측 하우징 부재(4)로부터 상호 연결된 블레이드 챔버(10)를 통해서 출구측 하우징 부재(5)로 유동된다.

도 2는 분배 챔버(14)의 영역에서 도 1의 연료 펌프의 접선 방향 단면을 도시한 단면도로서, 입구측 하우징 부재(4)에 배치된 부분 환형 관(12)이 유동 방향에서 볼 때 유출관(7)으로부터 멀어지면서 좁아지는 형태를 도시하고 있다. 또한, 출구측 하우징 부재(5)에 배치된 부분 환형 관(13)은 유동 방향에서 볼 때 유출관(8) 쪽을 향하여 넓어진다. 이를 보다 명확하게 나타낼 수 있도록 하기 위하여, 연료 유동 및 임펠러(6) 운동 방향이 도면에 화살표로 도시되어 있다. 이렇게 폭이 좁아지거나 넓어지는 형태는 부분 환형 관(12, 13)의 길이 전체에 걸쳐 형성되어, 부분 환형 관 각각은 실제로 웨지형 형상을 갖게 된다. 부분 환형 관(12, 13)은 동일한 크기로 폭이 좁아지거나 넓어짐으로써, 부분 환형 관(12, 13)의 영역 전체에 걸쳐서 분배 챔버(14)가 동일한 단면적을 갖게 된다.

Claims

차량의 연료 탱크 내로 연료를 분배하는 연료 펌프로서, 하우징에서 회전되는 피동 임펠러를 구비하고, 상기 임펠러는 그 임펠러의 양 단부면에 배치된 블레이드 챔버들을 형성하는 안내 블레이드의 링을 구비하며, 상기 대향 블레이드 챔버들은 서로 연통되고, 상기 대향 블레이드 챔버들은, 상기 안내 블레이드의 영역에서 입구측 하우징 부재와 출구측 하우징 부재에 배치되며 상기 블레이드 챔버들과 함께 액체를 유입관으로부터 유출관으로 분배하는 분배 챔버를 형성하는 부분 환형 관들을 구비하며, 상기 부분 환형 관들 중 하나는 상기 유입관에 연결되고, 다른 하나의 대향 부분 환형 관은 상기 유출관에 연결되는 연료 펌프에 있어서,

상기 입구측 하우징 부재(4)의 부분 환형 관(12)은 유입관(7)으로부터 멀어지면서 좁아지고, 그리고/또는 상기 출구측 하우징 부재(5)의 부분 환형 관(13)은 유출관(8) 쪽을 향하여 넓어지며, 상기 부분 환형 관들은 해당 부분 환형 관(12, 13)의 길이의 적어도 80%에 걸쳐 폭이 좁아지거나 넓어지는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
제1항에 있어서,

부분 환형 관들은 그 부분 환형 관(12, 13)의 길이의 소정 영역에 걸쳐 연속하여 폭이 좁아지거나 넓어지는 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서,

부분 환형 관(12, 13) 중 적어도 하나의 단면 형상은 분배 챔버를 따라 웨지형 형상인 것을 특징으로 하는 연료 펌프.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,

분배 챔버(14)는 임의의 지점에서 동일한 단면적을 가지며, 입구측 하우징 부재(4)의 부분 환형 관(12)의 단면적은 유입관(7) 부근에서 출구측 하우징 부재(5)의 부분 환형 관(13)의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는 연료 펌프.