KR20110116758A

KR20110116758A - 연료펌프모듈용 필터

Info

Publication number: KR20110116758A
Application number: KR1020100036357A
Authority: KR
Inventors: 김한영; 박재원; 김정연
Original assignee: 주식회사 코아비스
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-10-26
Also published as: CN102235280A

Abstract

본 발명은 연료펌프모듈용 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 여과지가 "M"자 형태로 형성됨에 따라 간단한 방법을 이용하여 차압의 급격한 상승을 방지하고, 연료를 여과하여 용이하게 이송할 수 있으며, 내구성을 향상시킨 연료펌프모듈용 필터에 관한 것이다.

Description

연료펌프모듈용 필터{FILTER FOR FUEL PUMP MODULE}

가솔린 엔진이나 디젤 엔진과 같이 액체 연료를 공급받아 구동되는 차량 등의 장치에는 연료가 저장되는 연료탱크가 구비되고, 상기 연료탱크 내부에 연료펌프모듈이 구비되어 상기 연료탱크 내부에 저장된 연료를 강제적으로 엔진에 공급하기 위한 연료펌프모듈이 구비된다.

이 때, 상기 연료는 필터를 거쳐 엔진으로 공급되게 되는데 연료펌프모듈과 분리형으로 구비된 필터는 수명을 고려하여 주기적으로 교환하도록 되어 있다.

그러나 최근에는 배기가스의 규제 강화에 따라 상기 필터가 연료펌프와 모듈화 되어 설치되도록 전환되고 있으며, 상기 필터가 내장된 인탱크 필터 타입의 연료펌프모듈(1)을 도 1에 도시하였다.

상기 연료펌프모듈(1)은 크게 연료탱크에 고정되는 플랜지 어셈블리(10), 및 상기 플랜지 어셈블리(10)의 하측에 가이드로드(30)에 의해 연결되는 리저버바디 어셈블리(20)로 구성된다.

상기 리저버바디 어셈블리(20)는 리저버바디, 상기 리저버바디 내부에 구비되어; 엔진으로 연료를 송출하는 연료펌프, 상기 리저버바디 내부에 구비되어 흡입된 연료를 여과하는 인탱크 필터, 상기 리저버바디의 상측을 고정하는 펌프 리테이너로 구비되는 데, 이 때, 상기 인탱크 필터의 상측은 상기 플랜지 어셈블리와 별도의 연결호스(40)에 의해 연결되어 엔진으로 공급되는 연료가 이송된다.

이 때, 상기 리저버바디는 탱크 내부의 연료를 리저버 바디 내부로 흡입되도록 중공되는 흡입부가 형성되고, 상기 흡입부에 인접하여 압력을 유지하는 레귤레이터, 상기 레귤레이터와 상기 흡입부를 사이에 두고 상기 리저버바디 내부로 연료를 강제흡입하는 리턴제트가 구비된다.

즉, 상술한 바와 같은 연료펌프모듈은 전원이 인가되면, 상기 연료펌프가 구동되어 연료를 인탱크 필터로 이송시키고, 이송된 연료 중 엔진에 필요한 양의 일부 연료는 송출되고, 나머지 연료는 연료 라인의 압력유지와 리저버바디 내부로 연료를 흡입시키기 위해 레귤레이터와 리턴제트를 지나며 레귤레이터와 리턴제트 사이에 위치한 리저버바디 하단의 흡입구를 통하여 리저버바디 내부로 연료가 유입된다.

이 때, 상기 필터는 여과지(21)와, 상기 여과지(21)의 양측 단부를 고정하는 제1고정부 및 제2고정부를 포함하여 형성되는 데, 상기 필터의 수명은 이물질의 포집량에 비례하며, 여과 면적을 증대하기 위하여 상기 여과지가 도 2에 도시한 바와 같이 "N"자형으로 절곡되도록 형성된다.

그런데, 상기 "N"자 형태의 여과지(21)는 골과 산 사이의 거리가 일정하게 형성되며, 전체 단면이 원통형으로 형성됨에 따라 골 간 거리(L21a)와 산 간 거리(L21b)에 차이가 발생되어 내측으로 갈수록 저항이 높아짐에 따라 전체 설계에 제한이 있을 수 있으며, 내구성이 저하될 수 있다.

더욱 상세하게, 산 간 거리(L21b)에 비하여 골 간 거리(L21a)가 매우 좁아져 내부 저항이 증가되며, 연료 이송과정 중에 차압이 높게 상승되는 것은 연료가 상기 필터를 통과하기 어려운 상태로서, 전체 연료펌프모듈의 작동 부하를 증가하게 된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하여 연료를 용이하게 송출할 수 있으면서도 내구성을 보다 향상할 수 있는 필터의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 "M"자 형태로 절곡되는 여과지를 이용하는 간단한 구조로서, 연료 이송 시, 차압이 높아지지 않아 연료의 이동이 원활하면서도 연료를 용이하게 여과할 수 있는 연료펌프모듈용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 연료펌프모듈용 필터는 인탱크 타입으로 연료펌프모듈에 내장될 수 있으며, 내구성을 높여 보다 오랜 시간동안 사용이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 필터(1000)는 여과지(100)(Media)와, 상기 여과지(100)의 상측을 지지하는 제1고정부(200)와, 하측을 지지하는 제2고정부(300)를 포함하는 필터(1000)에 있어서, 상기 필터(1000)는 상기 여과지(100)가 제1절곡폭(W111)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제1절곡면(111)을 갖는 제1절곡부(110); 및 상기 제1절곡부(110)에 절곡 연장되어 상기 제1절곡폭(W111)보다 작은 제2절곡폭(W121)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제2절곡면(121)을 갖는 제2절곡부(120) 를 포함하여 형성되며, 상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 반복 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 필터(1000)는 상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 교번되어 반복 형성됨으로써 원형태 또는 타원형태를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 필터(1000)는 연료펌프모듈 내부에 내장되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 필터(1000)는 상기 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 65 내지 85 % 로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 연료펌프모듈용 필터는 "M"자 형태로 절곡되는 여과지를 이용하는 간단한 구조로서, 연료 이송 시, 차압 상승 정도를 낮출 수 있어 연료의 이동이 용이하면서도 연료를 용이하게 여과할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 목적은 인탱크 타입으로 연료펌프모듈에 내장될 수 있으며, 내구성을 높여 보다 오랜 시간동안 사용이 가능한 연료펌프모듈용 필터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 연료펌프모듈을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 필터 여과지 형상을 나타낸 단면도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 연료펌프모듈용 필터의 사시도, 분해사시도, 및 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 연료펌프모듈용 필터의 여과지 전개 단면도.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명에 따른 연료펌프모듈용 필터의 시간에 따른 압력을 나타낸 그래프.

이하, 상술한 바와 같은 연료펌프모듈용 필터(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 연료펌프모듈용 필터(1000)는 리저버 탱크 내부에 구비되어 연료펌프를 통해 흡입된 연료를 이송하는 과정에서, 상기 연료를 여과하여 엔진으로 공급되도록 하는 구성으로서, 내구성이 높고 여과 성능을 높여 교체가 필요 없는 연료펌프모듈 내부의 인탱크 타입으로 구성될 수 있다.

상기 필터(1000)는 여과지(100)(Media)와, 상기 여과지(100)의 상측을 지지하는 제1고정부(200)와, 하측을 지지하는 제2고정부(300)를 포함하여 형성된다.

이 때, 상기 여과지(100)는 제1절곡부(110) 및 제2절곡부(120)를 포함하여 형성되며, 상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 반복 형성된다.

상기 여과지(100)는 복수회 반복 절곡되는 형태로서, 본 발명의 필터(1000)는 상기 여과지(100)가 제1절곡부(110) 및 제2절곡부(120)를 포함하여 형성된다.

상기 제1절곡부(110)는 제1절곡폭(W111)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제1절곡면(111)을 포함하는 구성이다.

상기 제2절곡부(120)는 상기 제1절곡부(110)에 절곡 연장되어 상기 제1절곡부(110)와 유사하게 제2절곡폭(W121)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제2절곡면(121)을 포함하되, 상기 제2절곡폭(W121)은 상기 제1절곡폭(W111)보다 작게 형성된다.

본 발명에서 상기 제1절곡폭(W111) 및 제2절곡폭(W121)은 필터(1000)의 단면을 나타내었을 때, 각각 상기 제1절곡면(111) 및 제2절곡면(121)의 형성 길이를 의미하는 것으로서, 도 5에 확실히 표시하였다.

상기 여과지(100)는 상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 교번되어 반복 형성됨으로써 원형태 또는 반원형태를 갖도록 형성되므로, 더욱 상세하게 상기 여과지(100)는 내측방향으로 기울어지는 제1절곡면(111) - 외측 방향으로 기울어지는 제1절곡면(111) - 내측방향으로 기울어지는 제2절곡면(121) - 외측방향으로 기울어지는 제2절곡면(121)(전체 "M"자 형상)이 반복 형성된다.

본 발명에서 원형태란, 원형 및 타원형을 포함하며, 상기 반원형태 역시 원형 및 타원형의 일정 구간을 모두 포함할 수 있는 것으로 정의한다.

즉, 반복 형성됨에 따라 내측방향에 골이 외측방향에 산이 형성되는데, 상기 여과지(100)가 원형태의 폐단면을 갖도록 형성됨에 따라 내측 부분의 골 간 거리(W130)(내측방향으로 기울어지는 제1절곡면(111)과, 외측 방향으로 기울어지는 제1절곡면(111)의 중간 지점 간 거리)는 줄어들고, 외측 부분의 산 간 거리(W140)는 증가된다.

이 때, 본 발명의 필터(1000)는 상기 제2절곡부(120)가 형성됨에 따라 상기 골 간 거리(W130)가 종래에 비하여 넓게 유지됨으로써 여과 성능은 확보하면서도 연료가 원활하게 이동될 수 있도록 하는 효과가 있다.

더욱 상세하게, 본 발명의 필터(1000)는 상기 골 간 거리(W130)가 산 간 거리(W140)의 90 내지 110 %로 형성됨에 따라 연료의 이동이 용이하도록 한다.

즉, 본 발명의 필터(1000)는 여과지(100) 내측의 골 간 거리(W130)가 산 간 거리(W140)와 유사하게 형성됨으로써 차압 상승을 방지하고, 연료의 이동이 용이하도록 하는 장점이 있다.

이 때, 본 발명의 필터(1000)는 상기 여과지(100)를 구성하는 상기 제2절곡면(121)의 제2절곡폭(W121)은 상기 제1절곡면(111)의 제1절곡폭(W111)보다 작게 형성되며, 더욱 상세하게, 본 발명의 필터(1000)는 상기 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 65 내지 85 %로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 85%를 초과되는 경우에, 여과지(100) 내측의 골 간 거리(W130)가 좁아지게 되어 본 발명의 차압상승을 방지하여 용이하게 연료가 이동되는 효과를 기대하기 어려워지게 된다.

또한, 반대로, 상기 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 65% 미만으로 형성되는 경우에, 충분한 여과가 수행되기 어려워지게 된다.

이에 따라, 본 발명의 필터(1000)는 상기 여과지(100)의 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 65 내지 85 %로 형성되어 연료의 흐름을 원활히 하면서도, 연료 내부의 이물질을 여과하는 본래의 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제1절곡폭(W111) 및 제2절곡폭(W121)은 필터(1000)의 설계에 따라 다양한 수치를 갖도록 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 제1절곡폭(W111)을 13mm, 제2절곡폭(W121)을 11mm로 제작된 M자형 여과지와 종래의 N자형 여과지는 11mm의 절곡폭으로 제작된 여과지(100)를 비교 시험하였고, 이를 도 7 및 도 8에 나타내었다.

더욱 상세하게, 상기 도 7 및 도 8은 각각 본 발명에 따른 연료펌프모듈용 필터(1000)의 시간에 따른 압력을 나타낸 그래프로, 전체 지름은 동일하되, 그 형태가 상기 도 5에 도시한 바와 같은 본 발명의 필터(1000)를 이용한 것(A, 실선으로 표시)과, 그 형태가 상기 도 2에 도시한 바와 같은 종래의 필터(1000)를 이용한 것(B, 점선으로 표시)을 비교한 그래프이다.

더욱 상세하게, 상기 도 7 및 도 8은 모두 필터(1000)의 시간과 압력 관계를 나타낸 그래프이나, 상기 도 7은 필터(1000)의 내부 압력은 77(KPa)로 설정한 후, 이물질을 투입하면서 내부 압력이 147(KPa)까지 높아지는 시간을 나타내었고, 상기 도 8은 각 필터(1000)의 압력(동일면적)을 나타내었다.

먼저, 도 7을 살펴보면, 본 발명의 필터(1000)는 종래의 필터(1000)에 비하여 동일 압력만큼 높아지는 시간이 현저히 증가됨을 확인할 수 있다.

이는 일정 차압이 상승하는데 소요되는 시간(Life time)으로서, 실제 차량에 장착되었을 때, 사용 가능 수명에 비례한다.

즉, 본 발명의 필터(1000)는 내구성을 높이고, 사용 수명을 높여 교체되지 않는 인탱크 타입에 이용가능한 장점이 있다.

다음으로 도 8을 살펴보면, 실제 본 발명의 필터(1000)는 종래의 필터(1000)에 비하여 최초 설정 압력 자체가 20(KPa) 정도가 낮으며, 시간이 지난다 하더라도 종래에 비하여 낮은 압력이 유지됨을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 연료펌프모듈용 필터(1000)는 "M"자 형태로 절곡되는 여과지(100)를 이용하는 간단한 구조로서, 연료 이송 시, 차압 상승 정도를 낮출 수 있어 연료의 이동이 용이하면서도 연료를 용이하게 여과할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 목적은 인탱크 타입으로 연료펌프모듈에 내장될 수 있으며, 내구성을 높여 보다 오랜 시간동안 사용이 가능한 연료펌프모듈용 필터(1000)를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 필터
100 : 여과지
110 : 제1절곡부 111 : 제1절곡면
W111 : 제1절곡폭
120 : 제2절곡부 121 : 제2절곡면
W121 : 제2절곡폭
W130 : 골 간 거리
W140 : 산 간 거리
200 : 제1고정부
300 : 제2고정부

Claims

여과지(100)(Media)와, 상기 여과지(100)의 상측을 지지하는 제1고정부(200)와, 하측을 지지하는 제2고정부(300)를 포함하는 필터(1000)에 있어서,
상기 필터(1000)는
상기 여과지(100)가 제1절곡폭(W111)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제1절곡면(111)을 갖는 제1절곡부(110); 및
상기 제1절곡부(110)에 절곡 연장되어 상기 제1절곡폭(W111)보다 작은 제2절곡폭(W121)을 갖도록 절곡되는 한 쌍의 제2절곡면(121)을 갖는 제2절곡부(120); 를 포함하여 형성되며,
상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 반복 형성되는 것을 특징으로 하는 필터.
제1항에 있어서,
상기 필터(1000)는 상기 제1절곡부(110)와 제2절곡부(120)가 교번되어 반복 형성됨으로써 원형태 또는 반원형태를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 필터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 필터(1000)는 연료펌프모듈 내부에 내장되는 것을 특징으로 하는 필터.
제3항에 있어서,
상기 필터(1000)는 상기 제2절곡폭(W121)이 상기 제1절곡폭(W111)의 65 내지 85 % 로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터.