KR20160080350A

KR20160080350A - Fluid pump

Info

Publication number: KR20160080350A
Application number: KR1020140191983A
Authority: KR
Inventors: 홍건기
Original assignee: 르노삼성자동차 주식회사
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-07-08

Abstract

A fluid pump comprises: a cylinder having an accommodating space to temporarily store a fluid; a volume variable mechanism arranged in the cylinder, wherein a volume is varied by using air to change volume accounting for the inside of the accommodating space; a first one direction valve arranged in an end portion at one side of the cylinder, and provided to be opened and closed when the volume of the volume variable mechanism is changed; and a second one direction valve arranged in an end portion at the other side of the cylinder, and provided to be alternately opened and closed with the first one direction valve when the volume of the volume variable mechanism is changed.

Description

Fluid pump {FLUID PUMP}

본 발명은 유체 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 내에 장착된 체적 가변 기구를 이용하여 유체를 공급할 수 있는 유체 펌프에 관한 것이다. The present invention relates to a fluid pump, and more particularly, to a fluid pump capable of supplying fluid using a volume variable mechanism mounted in a cylinder.

일반적으로 고정 유량형 오일펌프(Fixed Oil Pump)의 경우 저속에서는 오일 압력이 낮고, 고속에서는 오일 압력이 높게 된다. 그런데 엔진 시스템에서 실제 높은 압력이 요구되는 부분은 고온 저속 영역(Hot idle)이므로, 실제 오일 압력과 요구 압력과의 차이는 결국 손실로서 연비 등을 악화시키게 된다.In general, the fixed oil pump has low oil pressure at low speed and high oil pressure at high speed. However, since the portion where the actual high pressure is required in the engine system is a hot idle region, the difference between the actual oil pressure and the required pressure is a loss, which deteriorates the fuel economy.

최근 엔진의 경우 VVT 및 VVL, CDA 적용 등으로 인해 특히 고온 저속 영역(Hot idle)에서 높은 오일 압력이 요구되고 있는 실정이다.In recent years, high oil pressure is required especially in a high-temperature and low-speed region due to application of VVT, VVL, and CDA.

고정 유량형 오일펌프의 경우 고온 저속 영역(Hot idle)의 오일 압력을 높이기 위해서는 로터 폭을 크게 하는 등 오일펌프 용량을 증대해야만 하며, 이러한 오일펌프 용량 증대는 마찰 증가를 유발하여 연비를 악화시키게 된다.In the case of a fixed flow type oil pump, in order to increase the oil pressure in a high-temperature low-speed region (Hot idle), the oil pump capacity must be increased such that the rotor width is increased. Such an increase in the oil pump capacity causes an increase in friction, .

한편, 가변 오일 펌프(Variable Oil Pump)는 상기 고정 유량형 오일펌프(Fixed Oil Pump)의 한계성을 극복하는 연비절감 아이템으로, 엔진 부품회사들이 개발 완료하여 엔진 오일 펌프에 적용을 준비중인 차세대 연비절감 주요 핵심 부품이며, 엔진 적용을 위한 가변 오일 펌프의 경우 유럽 및 북미 부품업체들의 주도로 개발된 베인(Vane) 방식이 주류를 이루고 있다. 상기한 가변 오일 펌프는 오일 압력변화에 따른 오일 토출량의 연속적인 변화를 도모하는 것이라고 말할 수 있다. 상기 가변 오일 펌프의 예로는 G-rotor 펌프를 들 수 있다.On the other hand, Variable Oil Pump is a fuel-saving item that overcomes the limitations of Fixed Oil Pump. It is a next-generation fuel economy reduction It is a key component, and in the case of variable oil pump for engine application, the vane method developed mainly by European and North American parts makers is mainstream. It can be said that the variable oil pump described above is intended to continuously change the oil discharge amount in accordance with the oil pressure change. An example of the variable oil pump is a G-rotor pump.

하지만, 상기 가변 오일 펌프는 높은 비용과 소음 진동이 열악한 문제가 발생할 수 있다. However, the variable oil pump may have a problem of poor cost and poor noise and vibration.

본 발명의 일 목적은, 단순화된 구조로 소음 진동을 완화시킬 수 있는 유체 펌프를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a fluid pump capable of mitigating noise vibrations with a simplified structure.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유체 펌프는 유체가 임시적으로 저장될 수 있는 수용 공간이 형성된 실린더, 상기 실린더의 내부에 배치되며, 공기를 이용하여 체적이 가변되어 상기 수용 공간 내부에 차지하는 부피가 변경될 수 있는 체적 가변 기구, 상기 실린더의 일측 단부에 배치되며, 상기 체적 가변 기구의 체적 변화시 개폐될 수 있도록 구비된 제1 일방향 밸브 및 상기 실린더의 타측 단부에 배치되며, 상기 체적 가변 기구의 체적 변화시 상기 제1 일방향 밸브와 교대로 개폐될 수 있도록 구비된 제2 일방향 밸브를 포함한다.In order to accomplish one object of the present invention, a fluid pump according to embodiments of the present invention includes a cylinder having a receiving space in which a fluid can be temporarily stored, a cylinder disposed inside the cylinder, A first one-way valve disposed at one side of the cylinder and capable of opening and closing when the volume of the volume varying mechanism changes, and a second one-way valve provided at the other end of the cylinder, And a second one-way valve that is opened and closed alternately with the first one-way valve when the volume change of the volume varying mechanism is changed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 체적 가변 기구와 연통되며, 상기 체적 가변 기구의 내부에 공기를 공급하거나 배출시켜 체적 변화시키도록 구비된 에어 컴프레서가 추가적으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 에어 컴프레스 및 상기 체적 가변 기구를 상호 연결시켜 상기 공기가 흐를 수 있도록 유로를 제공하는 공기 공급 라인 및 상기 공기 공급 라인 상에 배치되며, 상기 공기의 흐름 방향을 제어하는 솔레노이드 밸브가 추가적으로 구비될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an air compressor may be additionally provided, which is communicated with the volume varying mechanism and is provided to supply air to the inside of the volume varying mechanism or change the volume by discharging air. An air supply line for interconnecting the air compressor and the volume varying mechanism to provide a flow path for the air to flow therethrough and a solenoid valve disposed on the air supply line for controlling the flow direction of the air, .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실린더는 상기 제1 일방향 밸브가 상기 유체를 수용하는 저장 탱크에 잠겨져 있도록 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cylinder may be provided such that the first one-way valve is submerged in a storage tank that receives the fluid.

본 발명의 실시예들에 따른 유체 펌프는, 실린더 내부에 배치된 체적 가변 기구의 체적을 가변시킴으로써 제1 및 제2 일방향 밸브가 교대로 개폐됨으로써 실린더 내부로유체를 공급하거나 상기 유체를 배출할 수 있다. 이로써 상기 유체 펌프의 가동시 소음 진동이 완화될 수 있으며 나아가 상기 유체 펌프의 구조가 단순화될 수 있다. 또한, 상기 체적 가변 기구에 주입되는 공기량을 조절함으로써 상기 유체의 배출량이 용이하게 조절될 수 있다.In the fluid pump according to the embodiments of the present invention, the first and second one-way valves are alternately opened and closed by varying the volume of the volume varying mechanism disposed in the cylinder, thereby supplying the fluid into the cylinder or discharging the fluid have. As a result, noise vibration during operation of the fluid pump can be alleviated and further the structure of the fluid pump can be simplified. Further, the amount of the fluid discharged can be easily adjusted by adjusting the amount of air injected into the volume varying mechanism.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 펌프를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a fluid pump according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the sizes and the quantities of objects are shown enlarged or reduced from the actual size for the sake of clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "comprising", and the like are intended to specify that there is a feature, step, function, element, or combination of features disclosed in the specification, Quot; or " an " or < / RTI > combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 펌프는, 실린더, 체적 가변 기구, 제1 일방향 밸브 및 제2 일방향 밸브를 포함한다.1 shows a fluid pump according to an embodiment of the present invention includes a cylinder, a volume variable mechanism, a first one-way valve, and a second one-way valve.

상기 실린더는 유체가 임시적으로 저장될 수 있는 수용 공간이 형성된다. 상기 실린더는 그 하부가 상기 유체를 저장하는 저장 탱크에 잠겨져 있다. 이로써 상기 저장 탱크에 저장되어 있는 유체가 상기 유체 펌프에 의하여 외부로 펌핑될 수 있다. The cylinder is formed with a receiving space in which the fluid can be temporarily stored. The lower portion of the cylinder is immersed in a storage tank for storing the fluid. Whereby the fluid stored in the storage tank can be pumped out by the fluid pump.

상기 체적 가변 기구는 상기 실린더의 내부에 배치된다. 상기 체적 가변 기구는 공기를 이용하여 체적이 가변되어 상기 수용 공간 내부에 차지하는 부피가 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 체적 가변 기구의 체적이 커질 경우, 상기 수용 공간 내부에 차지하는 부피가 증가하여 상기 수용 공간 내부에 수용된 유체의 압력이 증대된다. 이와 반대로, 상기 체적 가변 기구의 체적이 작아질 경우, 상기 수용 공간 내부에 차지하는 부피가 감소하여 상기 수용 공간 내부에 수용된 유체의 압력이 감소하게 된다. 결과적으로 상기 체적 가변 기구의 체적이 가변됨으로써 상기 수용 공간 내부에 수용된 유체의 압력이 변경될 수 있다.The volume varying mechanism is disposed inside the cylinder. The volume varying mechanism may vary in volume using air to change the volume occupied inside the accommodation space. For example, when the volume of the volume varying mechanism is increased, the volume occupied inside the accommodation space is increased, so that the pressure of the fluid contained in the accommodation space is increased. On the contrary, when the volume of the volume varying mechanism is reduced, the volume occupied inside the accommodation space is reduced, so that the pressure of the fluid received in the accommodation space is reduced. As a result, the volume of the volume varying mechanism is changed, so that the pressure of the fluid contained in the receiving space can be changed.

상기 체적 가변 기구는 예를 들면, 풍선 구조를 가질 수 있다. 이로써 상기 체적 가변 기구는 그 내부에 존재하는 공기량에 따라 그 부피가 변화할 수 있다.The volume varying mechanism may have, for example, a balloon structure. As a result, the volume varying mechanism can change its volume according to the amount of air present therein.

상기 제1 일방향 밸브는 상기 실린더의 일측 단부에 배치된다. 예를 들면, 상기 실린더가 수직 방향으로 배치될 경우, 상기 제1 일방향 밸브는 상기 실린더의 하부에 배치될 수 있다. The first one-way valve is disposed at one end of the cylinder. For example, when the cylinder is disposed in a vertical direction, the first one-way valve may be disposed at a lower portion of the cylinder.

상기 체적 가변 기구의 체적 변화시 상기 제1 일방향 밸브가 개폐될 수 있도록 구비된다. 예를 들면, 상기 체적 가변 기구의 체적이 증가할 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간에 수용된 유체의 압력이 증가한다. 이로써 상기 제1 일방향 밸브가 가압됨으로써 상기 제1 일방향 밸브는 패쇄될 수 있다. 이 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간은 상기 제1 일방향 밸브에 의하여 밀폐됨으로써 상기 유체가 외부에서 상기 제1 일방향 밸브를 경유하여 상기 수용 공간으로 유입될 수 없다. 이와 반대로, 상기 체적 가변 기구의 체적이 감소할 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간에 수용된 유체의 압력이 감소한다. 이로써 상기 제1 일방향 밸브에 인가되는 압력이 감소함으로써 상기 제1 일방향 밸브는 개방될 수 있다. 이 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간이 외부와 연통됨으로써 상기 유체가 외부에서 상기 제1 일방향 밸브를 경유하여 상기 수용 공간으로 유입될 수 있다.And the first one-way valve may be opened and closed when the volume of the volume varying mechanism changes. For example, when the volume of the volume varying mechanism increases, the pressure of the fluid accommodated in the accommodating space inside the cylinder increases. As a result, the first one-way valve can be depressed and the first one-way valve can be closed. In this case, the accommodation space inside the cylinder is sealed by the first one-way valve, so that the fluid can not flow from the outside to the accommodation space via the first one-way valve. Conversely, when the volume of the volume varying mechanism is reduced, the pressure of the fluid contained in the accommodating space inside the cylinder decreases. Thereby reducing the pressure applied to the first one-way valve so that the first one-way valve can be opened. In this case, since the accommodating space inside the cylinder is communicated with the outside, the fluid can be introduced from the outside into the accommodating space via the first one-way valve.

상기 제2 일방향 밸브는 상기 실린더의 타측 단부에 배치된다. 예를 들면, 상기 실린더가 수직 방향으로 배치될 경우, 상기 제1 일방향 밸브는 상기 실린더의 상부에 배치될 수 있다. And the second one-way valve is disposed at the other end of the cylinder. For example, when the cylinder is disposed in the vertical direction, the first one-way valve may be disposed at an upper portion of the cylinder.

상기 체적 가변 기구의 체적 변화시 상기 제1 일방향 밸브와 교대로 상기 제2 일방향 밸브가 개폐될 수 있도록 구비된다. 예를 들면, 상기 체적 가변 기구의 체적이 증가할 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간에 수용된 유체의 압력이 증가한다. 이로써 상기 제2 일방향 밸브가 가압됨으로써 상기 제2 일방향 밸브는 개방될 수 있다. 이때 상기 제1 일방향 밸브는 패쇄된다. 이 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간이 개방됨으로써 상기 유체가 상기 수용 공간으로부터 상기 제2 일방향 밸브를 경유하여 외부로 공급될 수 없다. And the second one-way valve can be opened and closed alternately with the first one-way valve when the volume of the volume varying mechanism changes. For example, when the volume of the volume varying mechanism increases, the pressure of the fluid accommodated in the accommodating space inside the cylinder increases. As a result, the second one-way valve can be opened by opening the second one-way valve. At this time, the first one-way valve is closed. In this case, since the accommodating space inside the cylinder is opened, the fluid can not be supplied from the accommodating space to the outside via the second one-way valve.

이와 반대로, 상기 체적 가변 기구의 체적이 감소할 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간에 수용된 유체의 압력이 감소한다. 이로써 상기 제2 일방향 밸브에 인가되는 압력이 감소함으로써 상기 제2 일방향 밸브는 폐쇄될 수 있다. 이때 상기 제1 일방향 밸브는 개방된다. 이 경우, 상기 실린더 내부의 수용 공간이 외부에 대하여 밀폐됨으로써 상기 유체가 상기 수용 공간으로부터 상기 제2 일방향 밸브를 경유하여 외부로 공급될 수 없다. 한편, 상기 제1 일방향 밸브가 개방됨에 따라 외부에서부터 상기 유체가 상기 실린더 내부에 형성된 수용 공간으로 유입될 수 있다. Conversely, when the volume of the volume varying mechanism is reduced, the pressure of the fluid contained in the accommodating space inside the cylinder decreases. Thereby reducing the pressure applied to the second one-way valve so that the second one-way valve can be closed. At this time, the first one-way valve is opened. In this case, the accommodation space inside the cylinder is sealed to the outside, so that the fluid can not be supplied from the accommodation space to the outside via the second one-way valve. Meanwhile, as the first one-way valve is opened, the fluid can be introduced into the accommodation space formed inside the cylinder from the outside.

본 발명의 실시예들에 따르면, 실린더 내부에 배치된 체적 가변 기구의 체적을 가변시킴으로써 제1 및 제2 일방향 밸브가 교대로 개폐됨으로써 실린더 내부로유체를 공급하거나 상기 유체를 배출할 수 있다. 이로써 상기 유체 펌프의 가동시 소음 진동이 완화될 수 있으며 나아가 상기 유체 펌프의 구조가 단순화될 수 있다. 또한, 상기 체적 가변 기구에 주입되는 공기량을 조절함으로써 상기 유체의 배출량이 용이하게 조절될 수 있다.According to the embodiments of the present invention, by varying the volume of the volume varying mechanism disposed in the cylinder, the first and second one-way valves are alternately opened and closed, thereby supplying the fluid into the cylinder or discharging the fluid. As a result, noise vibration during operation of the fluid pump can be alleviated and further the structure of the fluid pump can be simplified. Further, the amount of the fluid discharged can be easily adjusted by adjusting the amount of air injected into the volume varying mechanism.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유체 펌프는, 에어 컴프레서, 공기 공급 라인 및 솔레노이드 밸브를 포함한다. In one embodiment of the present invention, the fluid pump includes an air compressor, an air supply line, and a solenoid valve.

상기 에어 컴프레서는 상기 체적 가변 기구와 연통된다. 상기 에어 컴프레서는 상기 체적 가변 기구의 내부에 공기를 공급하거나 배출시켜 체적 변화시키도록 구비된다.The air compressor communicates with the volume varying mechanism. The air compressor is provided to change the volume by supplying or discharging air into the volume varying mechanism.

상기 공기 공급 라인은 상기 에어 컴프레스 및 상기 체적 가변 기구를 상호 연결시킨다. 상기 공기 공급 라인은 상기 공기가 흐를 수 있도록 유로를 제공한다. 이로써 상기 공기 공급 라인을 통하여 상기 에어 컴프레스 및 상기 체적 가변 기구 사이에 공기가 유동할 수 있다.The air supply line interconnects the air compressor and the volume varying mechanism. The air supply line provides a flow path for the air to flow. Thereby allowing air to flow between the air compressor and the volume variable mechanism through the air supply line.

상기 솔레노이드 밸브는 상기 공기 공급 라인 상에 배치된다. 상기 솔레노이드 밸브는 상기 공기의 흐름 방향을 제어한다. 이로써 상기 솔레노이드 밸브는 상기 체적 가변 기구에 공기를 공급하거나 상기 체적 가변 기구로부터 공기를 배출할 수 있다.The solenoid valve is disposed on the air supply line. The solenoid valve controls the flow direction of the air. Whereby the solenoid valve can supply air to the volume varying mechanism or air from the volume varying mechanism.

Claims

A cylinder having an accommodation space in which fluid can be temporarily stored;
A volume variable mechanism disposed inside the cylinder and having a variable volume using air to change a volume occupied inside the accommodation space;
A first unidirectional valve disposed at one end of the cylinder, the first unidirectional valve being openable and closable when the volume of the volume varying mechanism changes; And
And a second one-way valve disposed at the other end of the cylinder, the second one-way valve being capable of opening and closing alternately with the first one-way valve when the volume of the volume varying mechanism changes.

The fluid pump according to claim 1, further comprising an air compressor communicating with the volume varying mechanism, the air compressor being provided to supply or discharge air into the volume varying mechanism to change the volume.

The air conditioner of claim 2, further comprising: an air supply line interconnecting the air compressor and the volume adjusting mechanism to provide a flow path for the air to flow; And
Further comprising a solenoid valve disposed on the air supply line for controlling a flow direction of the air.

The fluid pump according to claim 1, wherein the cylinder is provided such that the first one-way valve is submerged in a storage tank for containing the fluid.