KR20130040597A

KR20130040597A - 제트 펌프

Info

Publication number: KR20130040597A
Application number: KR1020110105458A
Authority: KR
Inventors: 강철우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-04-24
Also published as: KR101683924B1

Abstract

본 발명은 제트펌프에 관한 것으로서, 보조탱크와 연결되는 흡입부와; 상기 흡입부의 하단에 연결되며, 하단부의 직경이 작아지는 노즐부와; 상기 노즐부의 주위에 마련되며, 하단부의 직경이 작아지는 공급부와; 상기 공급부의 일측에 연결되며, 엔진과 연결되는 리턴부와; 상기 공급부의 하단에 마련되며, 메인탱크와 연결되는 배출부와; 상기 노즐부의 내측에 장착되며, 상하 이동에 의해 상기 노즐부의 직경을 가변시키는 연료 유속음 저감 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 보조탱크로부터 지속적으로 메인탱크로 연료를 공급할 수 있으며, 동시에 연료 유속음을 저감 시킬 수 있다.

Description

제트 펌프 {Jet Pump}

본 발명은 연료탱크 내의 제트 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연료 유속음 저감 유닛이 마련된 제트 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 연료탱크는 차량의 동력원이 되는 연료를 저장하기 위한 곳이다. 도 4는 연료탱크의 개략도 및 종래 제트 펌프의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연료탱크(100)는 메인탱크(300)와 보조탱크(500)를 구비하며, 메인탱크(300)의 내부에 설치된 연료펌프(400)에 의해 연료가 엔진(200)으로 공급된다. 연료펌프(400)에서 엔진(200)으로 공급되고 남은 연료는 연료 압력 레귤레이터(600)를 통해 제트펌프(700)로 유입되고 메인탱크(300)로 리턴된다. 이 과정에서 제트펌프(700)는, 리턴되는 연료의 압력을 이용하여 보조탱크(500)의 연료를 메인탱크(300)로 공급하게 된다.

제트펌프(700)는 하우징(710)과; 상기 하우징(710)의 일측에 보조탱크(500)로부터 연료가 빨려 들어오는 흡입관(720)이 마련되고; 상기 흡입관(720)의 하단에 직경이 작아지는 노즐부(730)가 형성된다. 또, 상기 노즐부(730)의 측면 하우징(710)에 엔진(200)으로부터 되돌아오는 연료가 유입되는 리턴관(740)이 구비된다.

이에, 엔진(200)으로부터 되돌아오는 연료가 유입되어 제트펌프(700)를 통과할 때, 연료가 유입되는 부분의 구경이 좁아지기 때문에 연료의 유속은 빨라진다. 연료의 유속이 빨라지면서 제트펌프(700)의 압력이 저하되고 이에 따라 흡입력이 발생하게 되어, 보조탱크(500)로부터 연료가 빨려 들어와 노즐부(730)를 통과하여 메인탱크(300)로 공급된다.

그런데 종래의 제트펌프는 고속주행시 보조탱크의 연료가 잔존함에도 불구하고 메인탱크로 넘어오지 못하여 시동이 꺼지는 현상이 발생하였다. 이에, 보조탱크에서 연료를 끊김없이 공급받기 위해서 제트펌프의 노즐구경을 작게 하였으나, 이는 엔진으로부터 되돌아오는 연료의 배압이 증대되어 연료 유속음이 과다하게 발생되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 보조탱크로부터 지속적으로 메인탱크로 연료를 공급할 수 있으며, 동시에 연료 유속음 저감 유닛이 마련된 제트 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명은 보조탱크와 연결되는 흡입부와; 상기 흡입부의 하단에 연결되며, 하단부의 직경이 작아지는 노즐부와; 상기 노즐부의 주위에 마련되며, 하단부의 직경이 작아지다 다시 커지는 공급부와; 상기 공급부의 일측에 연결되며, 엔진과 연결되는 리턴부와; 상기 공급부의 하단에 마련되며, 메인탱크와 연결되는 배출부와; 상기 노즐부의 내측에 장착되며, 상하 이동에 의해 상기 노즐부의 직경을 가변시키는 연료 유속음 저감 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에, 기존의 제트 펌프에 연료 유속음 저감유닛을 장착함으로써, 간단히 노즐부를 통과하는 연료 유속 소음을 저감시킬 수 있다.

상기 연료 유속음 저감 유닛은, 상기 노즐부 상단의 내벽에 좌우 양단이 장착되며, 탄성을 가지는 가변판과; 끝단이 상기 노즐부의 하단부와 인접하게 위치하고, 상기 가변판의 탄성 변형에 연동하여 상하 이동하는 노즐저항부와; 상기 노즐저항부와 상기 가변판을 연결하는 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.

이에, 유입되는 연료의 형태에 따라 가변판이 탄성 변형 되어, 노즐부의 하단부가 가변됨으로 인해, 보조탱크로부터 연료를 끊김 없이 공급 받음과 동시에 연료 유속음을 저감 시킬 수 있다.

상기 노즐저항부는 단부의 직경이 점차 작아지는 것이 바람직하다.

이에, 노즐부의 하단부의 유로를 더 효과적으로 좁힐 수 있다.

상기 노즐부의 내벽 양측에 마련되는 장착홈과; 상기 가변판의 좌우 양단에 형성되는 걸림부가 형성되어; 상기 장착홈이 상기 걸림부가 끼움결합 되는 것이 바람직하다.

이에, 연료 유속음 저감 유닛을 손쉽게 노즐부에 장착시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 보조탱크로부터 지속적으로 메인탱크로 연료를 공급할 수 있으며, 동시에 연료 유속음 저감 유닛이 마련된 제트 펌프가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 제트 펌프의 단면도.
도 2는 도 1의 A부분 확대 도시도 및 노즐부의 평면도.
도 3a는 연료만 유입될 때의 노즐부의 단면도.
도 3b는 공기와 혼합된 연료가 유입될 때의 노즐부의 단면도.
도 4는 연료탱크의 개략도 및 종래 제트 펌프의 단면도.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제트 펌프의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대 도시한 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제트 펌프(10)는 노즐부(22)가 마련된 하우징(20)이 구비되고, 상기 노즐부(22)에는 연료 유속음 저감 유닛(30)이 장착되는 것을 특징으로 한다.

하우징(20)에 형성된 노즐부(22)의 주위에는 공급부(21)가 마련이 되고, 공급부(21)를 중심으로 흡입부(23)와, 리턴부(24), 배출부(25)가 마련된다.

노즐부(22)는 아래로 갈수록 단부의 직경이 좁아지게 형성된다. 노즐부(22)의 상단에는 흡입부(23)가 연결되어, 보조탱크로부터 흡입부(23)로 흡입되는 연료가 노즐부(22)를 통과한다. 노즐부(22)를 통과한 연료는 공급부(21)를 지나 배출부(25)를 통해 메인 탱크로 공급된다. 노즐부(22)의 내벽 양측에는 후술할 연료 유속음 저감 유닛(30)이 장착되기 위한 장착홈(26)이 마련된다.

공급부(21)는 노즐부(22)의 주변에 마련된다. 공급부(21)의 일측에는 엔진으로부터 되돌아오는 연료가 유입되는 리턴부(24)가 연결되고, 공급부(21)의 아래에는 배출부(25)가 연결된다. 공급부(21)는 직경이 점차 좁아지다 다시 넓어지게 형성되며, 배출부(25)와 연결된다. 이에, 노즐부(22) 및 리턴부(24)를 통과한 연료가 공급부(21)로 공급되고 배출부(25)를 통과해 메인탱크로 배출된다.

리턴부(24)는 연료탱크로부터 되돌아오는 연료를 공급부(21)로 유입시키는 곳이다. 엔진으로 공급되지 못한 연료는 연료탱크 내의 연료 압력 레귤레이터(도 4 참조)에 의해 제트펌프(10)로 되돌아오게 된다. 제트펌프(10)의 리턴부(24)를 통과해 공급부(21)로 유입된 연료는 공급부(21)의 직경이 좁아지는 부분을 통과하며, 배출부(25)를 통해 메인탱크로 배출된다. 직경이 좁아지는 부분을 통과할 때, 연료의 유속이 빨라지면서 공급부(21)의 압력은 저하된다. 이에, 노즐부(22) 상단에 위치한 흡입부(23)에 흡입력이 발생하게 되어 보조탱크의 연료가 빨려 들어오게 된다.

배출부(25)는 공급부(21)의 하단에 형성되어 메인탱크와 연결된다. 엔진으로부터 되돌아오는 연료와 보조탱크로부터 흡입된 연료는 배출부(25)를 통해 메인탱크로 공급되게 된다.

연료 유속음 저감 유닛(30)은 노즐부(22)의 내벽에 마련된다. 연료 유속음 저감 유닛(30)은 가변판(31)과, 노즐저항부(32), 그리고 이들을 연결하는 연결부(33)를 포함한다.

가변판(31)은 노즐부(22)를 가로지르며 장착된다. 가변판(31)의 양단에는 걸림부(34)가 마련되고, 걸림부(34)는 노즐부(22)의 내벽에 마련된 장착홈(26)에 끼움 결합된다. 이때, 걸림부(34)는 장착홈(26)으로부터 쉽게 빠지지 않도록, 충분히 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 볼트 너트와 같은 결합 부재를 이용하거나, 접착부재를 이용하여 노즐부에 장착 가능함은 물론이다. 가변판은 노즐부 직경 전체를 마감하며 장착될 필요는 없다. 가변판은 노즐부의 일부를 마감하여(도 2 참조), 노즐부로 유입되는 연료로부터 힘을 받아 탄성 변형 가능할 정도이면 족하다.

보조탱크로부터 흡입되는 연료는 가변판(31)을 지나 노즐부(22)를 통과하게 된다. 가변판(31)은 탄성을 가진다. 이에, 보조탱크로부터 흡입되는 연료의 형태에 따라 가변판(31)은 자체 탄성에 의해 상하로 움직이게 된다. 이때, 가변판(31)의 탄성 정도는, 탄성되어 아래로 이동하였을 때 연동하여 아래로 이동하는 노즐저항부(32)가 노즐부(22)의 하단부를 완전히 막지 않도록 조절 되어야 한다.

노즐저항부(32)는 노즐부(22)의 형상과 유사하게 하단부로 갈수록 직경이 작아지게 형성되는 것이 바람직하다. 노즐저항부(32)는 연결부(33)를 통해 가변판(31)과 연결되고, 가변판(31)의 탄성 여부에 따라 가변판(31)과 연동하여 상하로 움직이게 된다. 노즐저항부(32)는 가변판(31)이 아래로 탄성 변형되지 않을 때, 노즐부(22)의 하단부와 인접하게 위치한다. 가변판(31)이 아래로 탄성 변형될 때, 노즐저항부(32) 역시 아래로 이동된다. 이때, 노즐저항부(32)는 연료가 통과하는 유로의 직경을 더욱 좁아지게 한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 제트 펌프(10)의 동작을 도 1과 도 3a, 도3b를 참조하여 설명한다. 도 3a는 연료만 유입될 때의 노즐부의 단면도이고, 도 3b는 공기 또는, 공기와 혼합된 연료가 유입될 때의 노즐부의 단면도이다.

엔진으로부터 되돌아오는 연료는 연료 압력 레귤레이터를 통하여 제트펌프(10)의 리턴부(24)로 유입된다. 리턴부(24)를 통과한 엔진으로부터 되돌아오는 연료는 리턴부(24)와 연결된 공급부(21)로 공급된다. 이때, 공급부(21)의 좁아지는 부분을 통과할 때, 연료의 유속이 빨라지면서 공급부(21)의 압력은 저하된다. 이에, 공급부(21)의 노즐부(22)와 연결된 흡입부(23)에 흡입력이 발생하게 되고, 보조탱크로부터 연료가 흡입부(23)로 빨려 들어온다. 보조탱크로부터 흡입된 연료는 흡입부(23)와 연결된 노즐부(22)의 상단으로 유입되고, 상단에 마련된 가변판(31)을 통과하게 된다.

보조탱크의 연료가 가득 차 있을 경우, 보조탱크로부터 흡입되는 연료는 공기가 혼합되지 않고, 오로지 연료만 흡입된다. 보조탱크의 연료가 비워질수록, 흡입되는 연료에는 혼합되는 공기의 양이 많아지고, 보조탱크가 거의 비워진 상태일 경우, 공기만 흡입된다.

공기가 혼합되지 않고 연료만 흡입될 경우, 가변판(31)은 연료의 무게에 의해 탄성되어 아래로 이동하게 되고, 가변판(31)과 연결부(33)를 통해 연결된 노즐저항부(32) 역시 아래로 이동하게 된다. 노즐저항부(32)는 아래로 이동하며 노즐부(22)의 하단부를 마감하며, 연료가 통과하는 유로의 직경을 좁게 만든다(도 3a 참조). 이에, 흡입력이 더욱 커져, 보조탱크로부터 끊김 없이 메인탱크로 연료가 공급된다.

공기와 연료가 혼합되거나, 공기만 보조탱크로부터 흡입될 경우, 가변판(31)은 연료만 흡입될 때 보다 상대적으로 받는 힘이 작아진다. 이에, 가변판(31)은 탄성 변형되지 않는다. 이때, 가변판(31)과 연결부(33)를 통해 연결된 노즐저항부(32) 역시 이동하지 않고, 노즐부(22)의 하단부 직경은 유지된다(도 3b 참조). 이에, 노즐부(22)의 하단부 직경은 큰 상태를 유지하고, 공기와 혼합된 연료나 공기가 좁은 직경의 노즐부(22)를 통과할 때 발생하는 연료유속음은 저감된다.

10: 제트펌프 21: 공급부 22: 노즐부
23: 흡입부 24: 리턴부 25: 배출부
30: 연료 유속음 저감 유닛 31: 가변판
32: 연료 저항부

Claims

보조탱크와 연결되는 흡입부와;
상기 흡입부의 하단에 연결되며, 하단부의 직경이 작아지는 노즐부와;
상기 노즐부의 주위에 마련되며, 하단부의 직경이 작아지다 다시 커지는 공급부와;
상기 공급부의 일측에 연결되며, 엔진과 연결되는 리턴부와;
상기 공급부의 하단에 마련되며, 메인탱크와 연결되는 배출부와;
상기 노즐부의 내측에 장착되며, 상하 이동에 의해 상기 노즐부의 직경을 가변시키는 연료 유속음 저감 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 제트 펌프.
청구항 1에 있어서, 상기 연료 유속음 저감 유닛은,
상기 노즐부 상단의 내벽에 좌우 양단이 장착되며, 탄성을 가지는 가변판과; 끝단이 상기 노즐부의 하단부와 인접하게 위치하고, 상기 가변판의 탄성 변형에 연동하여 상하 이동하는 노즐저항부와;
상기 노즐저항부와 상기 가변판을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제트펌프.
청구항 2에 있어서, 상기 노즐저항부는
단부의 직경이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 제트펌프.
청구항 2에 있어서,
상기 노즐부의 내벽 양측에 마련되는 장착홈과;
상기 가변판의 좌우 양단에 형성되는 걸림부가 형성되어;
상기 장착홈이 상기 걸림부가 끼움결합 되는 것을 특징으로 하는 제트펌프.