KR20120019804A - 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조에 있어서, 상기 리저브컵은 연료펌프 및 필터를 내장하고 연료탱크 내부에 설치되되 상기 연료탱크에 저장된 연료가 내부로 유입되도록 유입구가 형성되며, 상기 연료펌프는 내부의 임펠러로 연결된 흡입구가 하측을 향하도록 배치되고 상기 흡입구의 아래로 필터가 고정결합되되, 상기 필터는 메쉬(mesh)의 크기가 상이한 제1필터와 제2필터가 결합되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 리저브컵 내부로 연료와 함께 이물이 유입되더라도 이물의 함유 정도가 높은 하단측에 부직포 타입의 제1필터을 적용함으로써 일반적인 점도의 이물질은 물론, 고점도의 이물질 또한 더 효율적으로 여과할 수 있는 효과가 있다.

Description

연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조{Structure of filter mounted in reserve-cup for fuel pump}
본 발명은 연료펌프용 리저브컵에 내장되는 연료펌프 흡입구측 필터의 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메쉬(mesh: 그물코)의 크기가 상이한 이종(異種) 재질이 필터들이 결합된 내장 필터에 관한 것으로 여과 성능을 증대시키고 연료 흡입 시의 유동성을 향상시키도록 구성된 연료펌프 흡입구측 필터의 장착 구조에 관한 것이다.
차량의 연료탱크는 액체 상태인 연료를 엔진으로 공급하기 위하여 연료펌프를 내장한다.
상기 연료펌프는 임펠러를 회전시키는 모터, 연료의 불순물을 여과시키는 필터, 전자장치 등이 모듈화되어 연료탱크 내에 장착되되, 관을 통하여 연료를 흡입하도록 구성되기도 하나 관을 삭제하고 연료펌프 자체가 연료의 수면 아래로 잠기도록 설치되기도 한다.
이 경우, 임펠러로 유입되기 전 연료의 불순물들을 걸러내기 위해서 연료펌프 흡입구측에 필터가 장착되고, 연료탱크 내의 액체 연료가 연료 탱크 내에서 차량의 운전조건에 따른 유동이 발생하여도 연료 펌프의 연료 흡입부가 액체 연료의 수면 아래에 항상 잠겨 있게 하여 엔진으로의 연료 공급 안전성에 문제가 없도록 리저브컵이 장착된다.
도 1 을 참조하여 더 상세히 설명하면, 연료펌프(30)는 다른 제어장치 및 관(pipe)들과 모듈화되어 연료탱크(50) 내에 장착되되, 연료펌프 흡입부가 연료 수면 아래로 항상 잠겨 있게 연료 유동을 방지하기 위한 리저브컵(20) 내부에서 바닥면과 소정 거리를 두고 설치된다. 상기 연료펌프(30)는 내부로 연료를 흡입하여 엔진으로 공급할 수 있도록 내부에 임펠러(31)가 설치되며, 상기 임펠러(31)로 연료가 흡입되는 흡입구(32)는 연료펌프(30)의 바닥면에서 하측을 향하도록 즉, 리저브컵(20)의 바닥면을 향하도록 배치된다.
그리고, 상기 리저브컵(20)은 원통형 형상으로서, 연료탱크(50)에 저장된 연료가 내부로 유입될 수 있도록 유입구가 형성된다. 상기 유입구는 연료펌프(30) 아래에서 바닥면과 외주면 하단에 형성된다.
한편, 리저브컵(20) 내부로 유입된 연료의 이물질을 여과시키도록 연료펌프(30) 아래로 흡입구(32)와 필터(40)가 결합된다. 상기 필터(40)는 상면에 홈이 형성된 돌출부가 상측에 결합되고, 상기 연료펌프(30)는 돌출부의 홈에 끼워지도록 돌기부가 바닥면에 형성되어 이 둘의 끼움결합하여 장착이 이뤄진다.
따라서, 유입구를 통하여 리저브컵(20) 내부로 유입된 연료는, 필터(40)에서 이물질이 여과된 후 흡입구(32)를 통하여 임펠러(31)로 흡입되였다. 그리고, 연료 탱크 내의 이물질도 리저브컵(20) 내부로 유입되는 연료와 함께 연료에 포함되어 연료와 함께 유입구를 통해 리저브컵(20) 내부로 들어오게 된다. 또한 유입구는 연료탱크 내의 연료 유면이 아주 낮을 때까지 연료를 유입하기 위해 리저브컵의 하단, 즉 연료 펌프와 결합된 필터의 하단에 장착된다. 이로 인해 리저브컵 내부로 유입된 이물의 대부분은 리저브컵 하단 분포하게 되며 또한 필터(40)에 걸린 이물질은 중력에 의해 리저브컵(20) 바닥으로 다시 낙하한다.
하지만, 상기 리저브컵에 내장된 필터는 이물질의 유입을 방지하기 위해 장착되나, 필터의 메쉬(mesh) 크기가 크면 이물질의 여과율이 나쁘고 직경이 작으면 여과율은 높아 미세한 이물까지 여과할 수 있으나 이물이 지속적으로 유입시 이물이 메쉬에 부착되어 메쉬 눈막힘(연료 통과 직경부를 막음)이 쉽게 발생함으로 필터의 수명을 저하 시키는 문제가 있었다. 즉, 메쉬가 크면 이물질이 임펠러로 유입될 확률이 커지고 이러한 이물질은 연료펌프의 고장원인이 되었으며, 특히 연료의 청정도가 나쁜 일부 지역의 경우 격자 타입의 메쉬로는 여과할 수 없는 고점도의 이물이 유입되면, 임펠러와 임펠러케이스에 부착되어 임펠러 회전 불량을 야기하는 문제점도 있었다. 그러고, 메쉬가 작으면 장기 사용시 메쉬 눈막힘이 발생하여 연료펌프가 유량 흡입시 유동저항이 증가되며 이로 인해 연료 펌프의 토출량 저하로 차량의 엔진에 연료를 공급하지 못해 차량에 트러블을 발생시킬 수 있었다.
따라서, 본 발명은 여과율은 향상되고 유동 저항이 작게 발생하는 연료펌프용 리저브컵에 내장된 연료 펌프 필터의 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조에 있어서, 상기 리저브컵은 연료펌프 및 필터를 내장하고 연료탱크 내부에 설치되되 상기 연료탱크에 저장된 연료가 내부로 유입되도록 유입구가 형성되며, 상기 연료펌프는 내부의 임펠러로 연결된 흡입구가 하측을 향하도록 배치되고 상기 흡입구의 아래로 필터가 고정결합되되, 상기 필터는 메쉬(mesh)의 크기가 상이한 제1필터와 제2필터가 결합되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1필터는 메쉬가 부정방향(不定方向)으로 배열된 부직포(non-woven fabric) 형태이고 제2필터는 격자망을 이루도록 메쉬가 형성된 형태이되, 상기 제1필터는 리저브컵 내에서 하측을 향하도록 배치되고 제2필터는 상측을 향하도록 배치된다.
그리고, 상기 유입구는 제2필터 하방(下方)에서 연료가 유입되도록 리저브컵의 바닥면 및 리저브컵의 외주면 하단 일측에 형성된다.
아울러, 상기 제1필터와 제2필터는 적층(積層)된 상태에서 둘레를 따라 테두리부분이 열융착되어 결합된다.
상기 제1필터는 메쉬가 10㎛ 내지 40 ㎛ 크기를 갖도록 형성되고, 상기 제2필터는 메쉬가 50 ㎛ 내지 70 ㎛ 크기를 갖도록 형성된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 리저브컵 내부로 연료와 함께 이물이 유입되더라도 이물의 함유 정도가 높은 하단측에 부직포 타입의 제1필터을 적용함으로써 일반적인 점도의 이물질은 물론, 고점도의 이물질 또한 더 효율적으로 여과할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 이종의 필터가 결합되어 구성되므로 메시의 직경이 작은 일측 필터가 막혀 연료 흡입 유동저항이 증가하거나 또는 눈막힘이 발생하였을 지라도 최소한의 여과기능을 수행할 수 있으며, 이에 따라 종래 필터 보다 수명이 연장된 효과가 있다.
또한, 부직포 타입이며 메쉬의 크기가 작은 제1필터가 아래를 향하도록 배치되어 연료가 고온일 때 연료탱크 내에서 발생하는 베이퍼(vapor)가 임펠러로 유입되지 않도록 차단할 수 있으므로, 더 안정적인 토출 성능을 기대할 수 있다.
도 1 은 종래의 필터가 장착된 연료펌프 모듈의 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터가 장착된 연료펌프 모듈의 단면도 및 부분확대도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 2 를 참조하면, 종래의 구조와 마찬가지로, 연료펌프(30)는 리저브컵(20) 내에 내장되어 연료탱크(50) 내에 장착되되, 리저브컵(20)의 내부에서 바닥면과 소정 거리를 두고 설치된다. 상기 연료펌프(30)는 내부로 연료를 흡입하여 엔진으로 공급할 수 있도록 내부에 임펠러(31)가 설치되며, 상기 임펠러(31)로 연료가 흡입되는 흡입구(32)는 연료펌프(30)의 바닥면에서 하측을 향하도록 즉, 리저브컵(20)의 바닥면을 향하도록 배치된다. 그리고, 상기 리저브컵(20)은 원통 형상으로서, 연료탱크(50)에 저장된 연료가 내부로 유입될 수 있도록 유입구가 형성된다. 상기 유입구는 연료펌프(30) 아래에 위치하며, 바닥면과 외주면 하단에 형성된다.
한편, 리저브컵(20) 내부로 유입된 연료의 이물질을 여과시키도록 연료펌프(30) 아래로 흡입구(32)에 소정거리를 두고 본 발명의 필터(10)가 결합된다. 종래와 마찬가지로, 상기 필터(10)는 상면에 홈이 형성된 돌출부가 상측에 결합되고, 상기 연료펌프(30)는 돌출부의 홈에 끼워지도록 돌기부가 바닥면에 형성되어 이 둘의 끼움결합하여 필터(10)의 장착이 이뤄진다.
하지만 본 발명의 필터(1)는 메쉬(mesh)의 크기가 상이한 제1필터(10a)와 제2필터(10b)가 면접착되어 구성된다. 상기 제1필터(10a)와 제2필터(10b)는 면접촉된 상태 또는 적층된 상태에서 둘레를 따라 테두리 부분이 열융착되어 접착이 이뤄진다. 그리고, 재질의 특성에 따라서 열융착으로 접착이 불가능한 경우, 테두리 부분을 접이한 후 접이된 부분에서 결합이 이뤄지도록 테두리에 (합성수지재 또는 접착제 등과 같은)고정부재를 인서트 사출하거나 결합시켜 접착이 이뤄질 수 있다.
한편, 제1필터(10a)는 리저브컵(20) 내에서 바닥면을 향하고 제2필터(10b)는 상측을 향하도록 즉, 연료펌프(30)를 향하도록 배치된다.
그리고, 본 발명에 따른 제1필터(10a)는 부직포(non-woven fabric) 타입으로서, 30㎛ 크기의 이물을 70%이상 여과할 수 있도록 메쉬가 10㎛ 내지 40 ㎛ 크기를 갖도록 형성되고, 제2필터(10b)는 메쉬가 격자 형태로 50 ㎛ 내지 70 ㎛ 크기를 갖도록 형성된 나일론(nylon) 와이어로 제조된다.
따라서, 유입구를 통하여 리저브컵(20) 내부로 유입된 연료에서 상대적으로 크고 중량감 있는 이물질은 리저브컵(20)의 바닥면에 침전되는 경향이 크므로, 흡입구(32)를 통하여 연료가 연료펌프(30) 내부로 흡입될 때, 이러한 이물질들은 메쉬의 크기가 더 작은 제1필터(10a)에 더 효율적으로 포집된다.
그리고, 흡입구(32)와 마주하여 배치되며 메쉬의 크기가 더 크게 형성된 제2필터(10b)는, 흡입구(32)로의 연료 유동 중에 유동저항의 증가를 억제한다. 즉, 제1필터(10a)만으로 동일한 크기(제1필터와 제2필터가 결합된 크기)의 필터를 제조하는 경우보다, 제1필터(10a)에 제2필터(10b)가 결합됨으로서 상대적으로 연료의 필터투과율은 증대되므로 흡입구(32)로 유입되는 연료는 더 작은 유동저항을 갖는다.
이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 필터
20 : 리저브컵
30 : 연료펌프

Claims (4)

  1. 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조에 있어서,
    상기 리저브컵은 연료펌프 및 필터를 내장하고 연료탱크 내부에 설치되되 상기 연료탱크에 저장된 연료가 내부로 유입되도록 유입구가 형성되며,
    상기 연료펌프는 내부의 임펠러로 연결된 흡입구가 하측을 향하도록 배치되고 상기 흡입구의 아래로 필터가 고정결합되되,
    상기 필터는 메쉬(mesh)의 크기가 상이한 제1필터와 제2필터가 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1필터는 부직포(non-woven fabric) 형태이고 제2필터는 격자망을 이루도록 형성된 형태이되, 상기 제1필터는 리저브컵 내에서 하측을 향하도록 배치되고 제2필터는 흡입구와 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1필터와 제2필터는 적층된 상태에서 둘레를 따라 테두리부분이 열융착되어 결합된 것을 특징으로 하는 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1필터는 메쉬가 10㎛ 내지 40 ㎛ 크기를 갖도록 형성되고, 상기 제2필터는 메쉬가 50 ㎛ 내지 70 ㎛ 크기를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료펌프용 리저브컵에 내장된 필터의 구조.

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