KR20080110548A - 전자적으로 정류되는 엔진을 구비하는 연료 운송 펌프 - Google Patents

전자적으로 정류되는 엔진을 구비하는 연료 운송 펌프 Download PDF

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Abstract

본원발명은 내연기관으로 연료를 운송하기 위한 연료 운송 장치(11)에 관한 것이다. 상기 연료 운송 장치(11)는 펌프 하우징(10) 및 상기 펌프 하우징(10)에 연결되는 펌프 헤드(12)를 포함한다. 또한 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 포함하는 연료 펌프(16)가 제공된다. 본원발명에 따르면, 상기 연료 펌프(16)의 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 위한 제어 전자장치(18)가 상기 펌프 헤드(12) 상에 또는 상기 펌프 헤드 내에 또는 이들 모두에 배치된다.
연료 운송 장치, 제어 장치, 펌프

Description

전자적으로 정류되는 엔진을 구비하는 연료 운송 펌프 {FUEL CONVEYING PUMP WITH ELECTRONICALLY COMMUTATED ENGINE}
본원발명은 내연기관을 향해 연료를 운송하기 위한 연료 운송 장치에 관한 것이다.
내연 기관으로 연료를 운송하기 위한, 많은 종류의 연료 펌프가 공지되어 있다.
DE 100 06 622호에서는 자동차의 내연기관을 위한 연료 공급 장치를 개시하고 있는데, 여기서는 공급 컨테이너로부터 내연기관으로 연료를 전달하기 위해 운반장치 조립체가 제공된다. 운반장치 조립체의 하류에는 연료 필터가 배치되고, 연료 필터의 하류에는 압력 센서가 배치된다. 압력 센서는 연료 압력이 원하는 압력과 최소한 거의 동일할 때까지 운반장치 조립체의 작동을 제어하기 위해 제공되는 제어 유닛에 연결된다. 제어 유닛은 운반장치 조립체의 외부에 배치된다.
DE 199 17 349호에서는 전기 펌프가 그 내부에 배치되는 펌프 하우징 및 펌프 헤드를 포함하는 펌프 장치를 개시한다. 또한, 전기 펌프의 원격 제어를 위해 전자 제어 유닛이 제공된다. 제어 유닛은 전기 펌프의 외부에 배치된다.
펌프 하우징의 외부에 제어 전자장치를 설치하는 것은 고비용을 초래한다. 더욱이, 펌프로부터 제어 유닛으로의 긴 선의 경로에 의해 전기적인 손실이 야기된다. 또한, 제어 유닛은 그 자체의 하우징을 필요로 하므로, 이러한 구성은 비교적 큰 구조적 용적을 초래한다. 또한, 연료 펌프로의 전기 접촉에서 접촉 문제가 발생하여 펌프 고정의 위험을 증가시킨다. 특히, 예를 들어 진동으로 인해 접촉이 차단될 수도 있다.
본원발명의 목적은 구성이 저렴하며 작동에 있어 신뢰성이 있는 연료 운송 장치를 제공하는 것이다.
본원발명에 따라서, 상기한 목적은 청구범위 제1항의 특징에 의해 달성된다.
내연기관으로 연료를 운반하기 위한 연료 운송 장치는 펌프 하우징 및 펌프 하우징에 연결되는 펌프 헤드를 포함한다. 또한, 전자적으로 정류되는 브러쉬리스(brushless) 엔진에 의해 구동되는 연료 펌프가 제공된다. 연료 펌프는 연료 필터 내에 바람직하게 배치되고, 연료 필터는 계속해서 필터 하우징에 수용될 수 있다. 필터 하우징은, 필터 헤드에 의하여, 예를 들어 그 기하학적 상부 측면에서 폐쇄될 수 있다.
본원발명에 따라, 연료 펌프의 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 위한 제어 전자장치가 펌프 헤드의 내부 및/또는 그 위에 배치된다. 제어 전자장치는 펌프 헤드 내에 전부 수용될 수 있다. 제어 전자장치는 또한 전적으로 펌프 헤드의 외부에, 그러나 이와 동시에 펌프 헤드에 바로 인접하여 배치될 수 있다. 이러한 두 가지 변형의 조합도 역시 가능하다.
전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 위한 제어 전자장치가 펌프 헤드의 내부에 수용되므로, 연료 운송 장치에 필요한 재료에 대한 경비가 줄어든다. 특 히, 이러한 이유로, 연료 운송 장치는 보다 간단하고 덜 비싼 구성으로 제공될 수 있다. 또한, 연료 펌프로부터 제어 전자장치로의 긴 선 경로로 인해 야기되는 전기적 손실이 줄어들 것이며, 바람직하게는 전부 제거될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 제어 전자장치로부터 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진으로의 선 경로가 짧은 것이 바람직하다.
제어 전자장치에 대한 연료 펌프의 외부 접촉에 대한 필요성이 제거될 수 있다는 점에서도 연료 운송 장치가 고장 날 위험이 줄어들 수 있다. 제어 전자장치가 별도의 하우징을 필요로 하지 않으므로, 연료 운송 장치에 필요한 구조적 용적도 줄어들 수 있다. 브러쉬리스 모터의 사용으로 인해서 더욱 단단한 구조가 가능하게 되고, 이는 계속해서 연료 운송 장치의 신뢰성 있는 작동을 가능하게 한다. 특히, 브러쉬리스 유형의 모터를 제공함으로써, 연료 펌프의 작용에서의 교란이 감소할 수 있다.
연료 필터는 펌프 하우징의 외부에서 연료 펌프의 상류 또는 하류에 배치될 수 있다. 대안적으로, 연료 필터는 펌프 하우징 내부에 바람직하게는 펌프 주위에 배치될 수도 있으며, 이로써 펌프 하우징은 필터 하우징을 형성하게 된다. 이러한 경우에, 펌프 헤드는 필터 헤드로서 구성된다.
바람직하게는, 제어 전자장치, 특히 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진의 회전 속도를 제어하기 위한 제어 전자장치가 필터 헤드 상에 및/또는 필터 헤드 내에 배치된다. 특히 바람직하게는, 연료 펌프의 압력 제어를 위한 전자 압력 센서가 필터 헤드 상에 및/또는 필터 헤드 내에 배치될 수 있다.
상기한 전자 부품 모두가 예를 들어 필터 헤드에 및/또는 필터 헤드 내의 보드(board) 상에 제공될 수 있다.
필터 헤드에 있는 제어 전자장치는, 예를 들어 전자적으로 정류되는 엔진의 고정자를 구동시키도록 조정된 전자 회로의 형태로 제공될 수 있다. 구동은, 예를 들어 홀 센서(Hall sensors)와 같은 적절한 장치에 의해 측정되는 로터 위치에 따라 실행될 수 있다.
열적 거동을 향상시키기 위하여, 필터 헤드는 바람직하게, 예를 들어 금속 물질과 같은 높은 열 전도성의 물질을 포함한다. 특히 바람직하게는, 필터 헤드의 재료가 100 W/mK 이상의 열 전도성을 가지며, 더욱 바람직하게는 200 W/mK 이상의 열 전도성을 갖는다. 바람직한 재료의 예로는, 약 115 W/mK 의 열 전도성을 갖는 아연 다이 캐스팅 또는 약 237 W/mk 의 열 전도성을 갖는 알루미늄이 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 필터 헤드는, 예를 들어 냉각용 리브(rib) 또는 다른 방식으로 확대된 냉각용 표면이 제공되는 냉각용 몸체를 포함할 수 있다. 필터 헤드의 높은 열 전도성이 필요하지 않은 경우에는, 예를 들어 냉각될 부품이 단지 적은 폐열만을 생성하므로, 플라스틱 재료의 사용도 가능하다. 바람직하게는, 플라스틱 재료가 약 0.28 W/mK 의 열 전도성을 갖는 PA6.6(융해(melt))이다.
열적 거동을 보다 강화시키기 위하여, 제어 전자장치가 양호한 열 전도성을 가능하게 하는 방식으로 필터 헤드에 연결되는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 제어 전자장치는, 예를 들어 필터 헤드에 대한 큰 접촉면을 포함하는 보드(board)로서 형성될 수 있다.
본원발명의 바람직한 실시예가 도면을 참조하여 이하에서 매우 자세하게 설명될 것이다.
내연기관(도시되지 않음)으로 연료를 운송하기 위한 연료 운송 장치(11)는 필터 하우징(10), 필터 헤드(12) 및 연료 필터(14)를 포함한다. 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진(도시되지 않음)이 제공되는 연료 펌프(16)가 연료 필터(14) 내에 배치된다. 필터 하우징(10)은 연료 펌프(16)에 의한 연료의 흡입식 유입(suctional intake)을 위한 유입구(30)를 구비하여 형성된다. 연료 펌프(16)에 의하여 내연기관으로 연료를 운송하기 위한 유출구(32)가 추가적으로 제공된다. 필터 헤드(12)에는, 예를 들어 연료 펌프(16)의 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 위한 제어 전자장치(18)가 그 위에 배치되는 보드가 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 보드는 연료 펌프(16)의 압력 제어를 위한 전자 압력 센서(20)도 그위에 배치할 수 있다. 대안적으로, 기계적 압력 제어 수단을 사용하여 압력 제어가 기계적으로 실행될 수 있다.
전자 접촉을 위하여, 연료 운송 장치에는 전기 커넥터(26)가 제공될 수 있다.
연료 운송 장치의 열 전도성을 향상시키기 위하여, 필터 헤드(12)는 금속 재료를 포함할 수 있다. 이에 추가하여, 또는 대안적으로, 냉각용 몸체(22)가 제공될 수도 있다. 냉각용 몸체는 예를 들어 필터 헤드(12)에 결합되는 덮개(24) 상에 장착될 수 있다.
밀봉을 위하여, 바람직하게는 O-링 형태인, 밀봉 부재가 예를 들어 연료 펌 프 위 및 아래에 제공될 수 있다. 밀봉 부재는 연료 펌프(16)와 필터 하우징(10) 사이에 또는 연료 필터(14)와 필터 하우징(10) 및 각각의 필터 헤드(12) 사이에 배치될 수 있다.
특히, 본원발명의 연료 운송 장치를 작동시키는데 있어서는 제어 유닛 형태의 어떠한 추가적인 전자 부품도 요구되지 않는다.
또한, 압력 센서(20)의 작동은 별도의 전기 플러그나 하우징을 필요로 하지 않는다.
본원발명이 구체적으로 도시된 실시예를 참조하여 설명되었고 기술되었으나, 본원발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 이하의 청구범위에 의해 한정되는 본원발명의 진정한 범위 내에서 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서 이러한 모든 변경 및 수정은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에 속할 때 본원발명에 포함된다.
도 1은 본원발명에 따른 연료 운송 장치의 개략적인 도면을 도시한다.

Claims (7)

  1. 내연기관으로 연료를 운송하기 위한 연료 운송 장치로서,
    펌프 하우징(10);
    상기 펌프 하우징(10)에 연결되는 펌프 헤드(12); 및
    상기 펌프 하우징(10) 내에 배치되는 연료 펌프(16); 를 포함하고,
    상기 연료 펌프(16)가 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 포함하고,
    상기 연료 펌프(16)의 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진을 위한 제어 전자장치(18)가 상기 펌프 헤드(12) 상에 또는 상기 펌프 헤드 내에 또는 이들 모두에 배치되는,
    연료 운송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 하우징(10) 내에 배치되는 연료 필터(14)가 제공되는,
    연료 운송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    특히, 상기 연료 펌프(16)의 전자적으로 정류되는 브러쉬리스 엔진의 회전 속도를 제어하기 위한 제어 전자장치가 펌프 헤드(12) 상에 또는 상기 펌프 헤드 내에 또는 이들 모두에 배치되는,
    연료 운송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연료 펌프(16)의 압력을 제어하기 위하여 압력 센서(20)가 상기 펌프 헤드(12) 상에 또는 상기 펌프 헤드 내에 배치되는,
    연료 운송 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 헤드(12)가 높은 열 전도성 물질을 포함하는,
    연료 운송 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 헤드(12)가 금속 재료를 포함하는,
    연료 운송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 헤드(12)가 냉각용 몸체(22)를 포함하는,
    연료 운송 장치.
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