KR101185245B1 - 연료공급장치의 보조펌프모듈 - Google Patents

Abstract

연료공급장치의 보조펌프모듈을 제공한다.
본 발명은 일정량의 연료가 채워진 연료탱크의 저부에 설치되는 리저버컵을 구비하고, 연료를 엔진으로 공급하는 연료펌프모듈을 구비하고, 상기 리저버컵의 하부단에 설치되어 연료를 상기 리저버컵의 내부로 공급하는 보조펌프모듈에 있어서, 상기 연료가 흡입되도록 연료흡입구를 구비하고, 상기 리저버컵의 바닥면에 형성된 연료유입구와 연결되고, 상기 리저버컵의 내부로 연료를 토출하도록 노즐을 갖는 연료토출구를 구비하는 상부본체 ; 상기 연료유입구와 연료토출구사이에 연료펌핑통로를 형성하도록 상기 상부본체와 결합되는 하부본체 ; 및 상기 연료흡입구의 하부단과 접하도록 배치된 밸브체를 일정세기의 탄성력으로 상방으로 탄력지지하는 스프링을 갖추어 상기 연료흡입구의 흡입유로를 통한 연료흡입시 상기 흡입유로를 개방하고, 연료흡입중단시 상기 흡입유로를 차단하는 유로제어부를 포함한다.

Description

연료공급장치의 보조펌프모듈{Assistance Pump Moudule of Fuel Supply Apparatus}

본 발명은 연료공급장치에 구비되는 보조펌프모듈에 관한 것으로, 더욱 상세히는 연료탱크의 연료가 저수위로 잔류하는 상태에서 리저버컵의 내부에 채워진 연료수위와 연료탱크의 내부에 잔류하는 연료수위간의 차이에 의해서 발생하는 사이폰 현상에 의해서 리저버컵의 연료가 수위가 낮은 연료탱크내로 유출되는 것을 근본적으로 방지할 수 있도록 개선한 연료공급장치의 보조펌프모듈에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 구비되는 연료장치는 모든 운전조건하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치로서, 엔진의 성능, 특히 엔진의 출력이나 경제성을 크게 좌우하는 기능을 한다.

이러한 연료장치의 주요부는 연료와 공기를 적절히 혼합시켜 엔진에 공급하게 되는데, 여기에서 연료를 공급하는 핵심구성이 바로 연료공급장치이며, 상기 연료공급장치는 연료를 일정량 내부공간에 저장하는 연료탱크와, 상기 연료탱크 내의 연료를 기화기 또는 연료분사장치로 압송하거나 회수하는 연료펌프모듈과, 상기 연료펌프모듈에 착탈가능하게 조립되며, 상기 연료탱크의 내측 바닥에 장착되어 연료탱크의 내부에 채워진 연료가 충전되도록 일정크기의 내부공간을 갖는 리저버컵을 구비한다.

상기 연료펌프모듈은 리저버컵과 일체화 된 구조로 연료탱크에 장착되어 상기 리저버컵의 내부에 충전된 연료를 기화기 또는 연료분사장치로 압송하는 연료펌프를 구비하고, 상기 리저버컵의 외측 하단에는 기화기 또는 연료분사장치로부터 귀환되는 연료의 회수 또는 연료펌핑공급시 발생하는 오리피스작용을 이용하여 연료탱크 내의 연료를 강제 흡입하여 리저버컵의 내부로 강제 유입시키는 보조펌프(제트노즐)를 구비한다.

이러한 따른 제트펌프는 제트펌프라 통칭되는 진공터널형 구조물로 이루어져 상기 연료탱크 내의 연료를 흡입하는 연료흡입구와 연결되도록 연료탱크에서 낮은 위치에 연료탱크와 접촉하는 상태로 설치되어 비탈길의 차량 주행이나 원심력에 의해 연료가 한쪽으로 쏠리더라도 연료탱크 내의 연료를 최대로 흡입하여 상기 리저버컵의 내부로 공급하는 것이다.

그러나, 상기 연료탱크의 내부에 채워진 연료가 저수위로 낮은 상태로 잔류한 상태이고, 상기 리저버컵의 내부에 채워진 연료가 상대적으로 높은 수위상태이면, 상기 리저버컵와 연료탱크의 내부에 잔류하는 연료수위간의 높이차로 인하여 높은 수위를 갖는 리저버컵의 연료가 상기 낮은 수위를 갖는 연료탱크측으로 유출되는 사이폰현상을 발생하게 된다.

즉, 상기 보조펌프를 통한 연료유입이 없게 되면 상기 리저버컵의 내부에 채워진 연료가 자체 자중에 의해 아래방향으로 발생하는 수압에 의해서 개방상태를 유지하는 보조펌프의 내부유로를 통하여 낮은 수위를 갖는 연료탱크로 유출된다.

이에 따라, 상기 리저버컵의 내부에 채워져 있던 연료가 연료탱크로 유출되어 수위가 정상수위보다 낮아지면서 연료펌프모듈에 의한 연료의 정량토출을 곤란하게 하거나, 리저버컵 내부에 채워진 연료가 연료탱크로 전량 외부유출되면서 상기 리저버컵이 완전히 비워지는 되는 현상을 발생하면서 차량의 엔진으로의 연료공급이 중단되어 차량의 재시동을 불가능하게 하는 치명적인 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 리저버컵에 채워진 높은 수위를 갖는 연료가 연료수위간의 높이차에 기인하는 사이폰현상에 의해서 낮은 수위를 갖는 연료탱크내로 일부 또는 전체가 유출되는 것을 근본적으로 방지할 수 있는 연료공급장치의 보조펌프모듈을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 일정량의 연료가 채워진 연료탱크의 저부에 설치되는 리저버컵을 구비하고, 연료를 엔진으로 공급하는 연료펌프모듈을 구비하고, 상기 리저버컵의 하부단에 설치되어 연료를 상기 리저버컵의 내부로 공급하는 보조펌프모듈에 있어서, 상기 연료가 흡입되도록 연료흡입구를 구비하고, 상기 리저버컵의 바닥면에 형성된 연료유입구와 연결되고, 상기 리저버컵의 내부로 연료를 토출하도록 노즐을 갖는 연료토출구를 구비하는 상부본체 ; 상기 연료유입구와 연료토출구사이에 연료흡입통로를 형성하도록 상기 상부본체와 결합되는 하부본체 ; 및 상기 연료흡입구의 하부단과 접하도록 배치된 밸브체를 일정세기의 탄성력으로 상방으로 탄력지지하는 스프링을 갖추어 상기 연료흡입구의 흡입유로를 통한 연료흡입시 상기 흡입유로를 개방하고, 연료흡입중단시 상기 흡입유로를 차단하는 유로제어부를 포함함을 특징으로 하는 연료공급장치의 보조펌프모듈을 제공한다.

바람직하게, 상기 상부본체의 상부면에는 상기 리저버컵에 형성된 결합공으로 착탈가능하도록 삽입되는 결합리브를 구비한다.

바람직하게, 상기 스프링은 연료펌핑시 상기 상,하부본체사이에 형성된 연료흡입통로에서 발생하는 연료흡입력보다는 작고, 상기 연료흡입통로에 인가되는 대기압보다는 큰 탄성력을 갖는 코일 스프링부재로 구비된다.

본 발명에 의하면, 연료흡입구의 하부단과 접하도록 배치된 밸브체를 일정세기의 탄성력으로 상방으로 탄력지지하는 스프링을 구비하여 연료의 펌핑흡입시 연료흡입구의 흡입유로를 통한 연료흡입이 가능하도록 펌핑흡입력에 의해서 밸브체를 강제 하강시켜 흡입유로를 개방하고, 연료흡입중단시 스프링의 탄성복원력에 의해서 밸브체를 상승복귀시켜 흡입유로를 차단함으로써, 연료탱크의 연료수위가 리저버컵의 연료수위보다 낮은 상태에서 리저버컵의 연료가 낮은 수위를 갖는 연료탱크내로 일부 유출되거나 전체가 유출되는 것을 근본적으로 방지할 수 있기 때문에 리저버컵에 채워진 연료수위를 항상 일정하게 유지하여 엔진으로의 연료공급을 안정적으로 수행할 수 있고, 연료탱크의 최저위상태에서의 엔진 재시동시 엔진으로의 연료공급을 곤란하게 하는 재시동 불량을 근본적으로 예방할 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급장치의 보조펌프모듈을 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급장치의 보조펌프모듈을 도시한 분 해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급장치의 보조펌프모듈을 도시한 것으로서,
a)는 연료흡입시 개방상태이고,
b)는 연료미흡입시 닫힘상태이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 연료공급장치의 보조펌프모듈을 도시한 설치상태도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부된 도면을 따라 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 연료공급장치의 보조펌프모듈(100)은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 연료를 엔진으로 공급하는 연료펌프모듈을 포함하는 연료공급장치에서 일정량의 연료가 채워진 연료탱크의 저부에 설치되는 리저버컵(101)의 하부단에 설치되어 연료를 강제 흡입하여 리저버컵(101)의 내부로 공급하고, 연료흡입공급 후 상기 리저버컵(101)의 연료가 연료탱크 내로 유출되지 않게 흡입유로를 제어할 수 있도록 상부본체(110), 하부본체(120) 및 유로제어부(130)를 포함한다.

상기 상부본체(110)는 상부면 일측단에 상기 연료가 흡입되는 연료흡입구(112)를 일정높이 돌출형성하여 구비하고, 반대편 타측단에 상기 리저버컵(101)의 바닥면에 형성된 연료유입구(102)와 연통연결되는 연료토출구(114)를 관통형성한 상부 구조물이다.

상기 상부본체(110)의 상부면에 관통형성된 연료토출구(114)에는 상기 연료펌프모듈의 펌핑작동시 상기 연료흡입구(112)를 통하여 강제 흡입되는 연료를 상기 연료유입구(102)를 통하여 상기 리저버컵(101)의 내부로 토출할 수 있도록 노즐공(116a)을 관통형성한 노즐(116)을 구비한다.

여기서, 상기 노즐공(116a)은 상기 노즐(116)을 통하여 상기 리저버컵(101)의 내부에 연료를 토출분사하여 공급할 때 토출분사압력에 의해서 상기 리저버컵의 연료유입구에 부압이 발생시켜 연료공급이 원활하도록 벤츄리(venturi)효과를 얻을 수 있는 노즐공형태를 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연료흡입구(112)에는 상기 연료펌프모듈에서 펌핑된 연료를 엔진으로 공급하는 공급압력을 조절하는 압력조절기에 의해서 리턴되는 연료를 공급하는 리턴라인과 연결되거나 연료탱크내의 연료를 공급하는 공급라인과 연결되거나 이들 리턴라인과 공급라인과 연결되지 않은 상태로 연료탱크내의 연료에 침지될 수있다.

그리고, 상기 연료흡입구(112)와 연료토출구(114)사이에 해당하는 상기 상부본체(110)의 상부면에는 상기 리저버컵(101)에 형성된 결합공(103)으로 착탈가능하도록 삽입되는 결합리브(118)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 하부본체(120)는 상기 연료흡입구(112)와 연료토출구(114)사이에 연료흡입통로를 형성하도록 상부면이 하부로 일정깊이 함몰된 요홈(122)을 형성하여 상기 상부본체(110)의 하부단과 착탈가능하도록 결합되는 하부 구조물이다.

상기 하부본체(120)의 상단 테두리에는 상기 상부본체(110)의 하단에 함몰형성된 조립홈에 대응결합하여 상하형합되도록 조립리브(124)를 돌출형성하는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 상하 결합구조로 형합될 수 있다.

또한, 상기 연료흡입구(112)와 대응하는 하부본체의 바닥면에는 후술하는 스프링(134)이 배치되는 스프링지지용 보스(136)를 일정높이 돌출형성한다.

상기 유로제어부(130)는 상기 연료흡입구(112)의 하부단과 접하도록 상기 상부본체(110)에 배치되어 상하위치변화시 연료흡입구(112)를 관통하는 흡입유로를 개폐하는 밸브체(132)와, 상기 밸브체(132)를 연료흡입구(112)측인 상방으로 일정세기의 탄성력으로서 탄력지지하는 스프링(134)을 포함한다.

상기 밸브체(132)는 상기 연료흡입구(112)에 형성된 흡입유로의 내부로 삽입되지 않도록 상기 흡입유로의 내경보다는 큰 내경크기를 갖는 대경부와, 상기 스프링(134)의 선단이 삽입되어 고정되는 소경부로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 연료흡입구(112)와 접하는 밸브체(132)의 상단은 평면상으로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 연료흡입구(112)의 흡입유로와 고르게 접하도록 위로 볼록한 반구형으로 구비될 수도 있다.

상기 스프링(134)은 상기 연료흡입구(112)와 대응하는 하부본체(120)의 바닥면에 일정높이 돌출형성된 스프링지지용 보스(136)에 위치이동이 곤란하도록 지지되어 설치된다.

이러한 스프링(134)은 상기 리저버컵의 내부에 설치된 연료펌프모듈의 작동에 의하여 발생하는 펌핑력에 의해 연료흡입구(112)를 통한 연료흡입시 상기 흡입유로를 개방하고, 상기 연료펌프모듈의 작동중단에 의한 연료흡입중단시 상기 흡입유로를 차단할 수 있도록 연료펌핑시 상기 상,하부본체(110,120)사이에 형성된 연료흡입통로에서 발생하는 연료흡입력보다는 작고, 상기 연료흡입통로에 인가되는 대기압보다는 큰 탄성력을 갖는 코일 스프링부재로 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 구성을 갖는 보조펌프모듈을 이용하여 연료탱크에 채워진 연료를 상기 리저버컵의 내부로 공급하여 충전하는 작업은 상기 리저버컵의 내부에 설치된 연료펌프모듈의 작동에 의해서 상기 연료흡입구(102)를 통하여 상기 상,하부 본체(110,120)사이에 형성된 연료흡입통로에 연료흡입력이 전달되면, 상기 상부본체(110)의 연료흡입구(112)를 차단하도록 스프링(134)의 탄성력에 의해서 접하고 있던 밸브체(132)는 연료흡입력에 의해서 직하부로 위치이동되기 때문에 상기 연료흡입구(112)는 개방되고, 개방된 연료흡입구(112)의 흡입유로를 통하여 강제 흡입되는 연료는 상기 연료토출구(114)와 연료유입구(102)를 통하여 리저버컵(101)의 내부로 공급되어 충전된다.

이때, 상기 스프링(134)은 상기 연료펌프모듈에 의한 연료펌핑시 연료공급이 원활하게 이루어지도록 수축되어 탄성복원력을 갖게 된다.

한편, 엔진 구동에 의한 연료사용량이 많아져 상기 연료탱크의 내부에 채워진 연료의 수위가 상기 리저버컵(101)의 내부에 채워진 연료의 수위보다 상대적으로 낮은 상태에서 상기 연료펌프모듈의 펌핑작동이 중단되면, 상기 상,하부 본체(110,120)사이에 형성된 연료흡입통로에 연료흡입력이 전달되지 않기 때문에 연료공급시 수축되어 있던 스프링의 탄성력에 의해서 상기 상부본체(110)의 연료흡입구(112)는 상방으로 복귀되는 밸브체(132)와 접해지면서 흡입유로를 차단하게 된다.

이러한 경우, 수위가 높은 리저버컵(101)의 연료가 수위가 낮은 연료탱크로 유출되는 사이폰 현상을 근본적으로 방지함으로써 상기 리저버컵은 연료탱크의 수위가 상대적으로 낮은 상태에서도 항상 일정한 정상수위를 유지할 수 있기 때문에 엔진으로의 연료공급을 안정적으로 수행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 연료탱크의 연료수위가 최저위인 상태에서 상기 리저버컵(101)에 공급되어 채워진 연료가 최저위 연료탱크내로 전량 유출되어 리저버컵(101)의 내부가 완전히 비워지는 현상을 방지할 수 있기 때문에, 연료탱크의 최저위 상태에서 엔진으로의 연료공급을 중단하여 엔진의 재시동을 곤란하게 하는 재시동 불량을 예방할 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

101 : 리저버컵 102 : 연료유입구
110 : 상부본체 112 : 연료흡입구
114 : 연료토출구 116 : 노즐
118 : 결합리브 120 : 하부본체
122 : 요홈 124 : 조립리브
130 : 유로제어부 132 : 밸브체
134 : 스프링 136 : 스프링지지용 보스

Claims (3)

1. 일정량의 연료가 채워진 연료탱크의 저부에 설치되는 리저버컵(101)을 구비하고, 연료를 엔진으로 공급하는 연료펌프모듈을 구비하고, 상기 리저버컵의 하부단에 설치되어 연료를 상기 리저버컵의 내부로 공급하는 보조펌프모듈에 있어서,
   상기 연료가 흡입되도록 연료흡입구(112)를 구비하고, 상기 리저버컵(101)의 바닥면에 형성된 연료유입구(102)와 연결되고, 상기 리저버컵의 내부로 연료를 토출하도록 노즐(116)을 갖는 연료토출구(114)를 구비하는 상부본체(110) ;
   상기 연료유입구(102)와 연료토출구(114)사이에 연료흡입통로를 형성하도록 상기 상부본체(110)와 결합되는 하부본체(120) ; 및
   상기 연료흡입구(112)의 하부단과 접하도록 배치된 밸브체(132)를 일정세기의 탄성력으로 상방으로 탄력지지하여 연료펌핑시 상기 상부본체(110)와 하부본체(120)사이에 형성된 연료흡입통로에서 발생하는 연료흡입력보다는 작고, 상기 연료흡입통로에 인가되는 대기압보다는 큰 탄성력을 갖는 스프링(134)을 갖추어 상기 연료흡입구(112)의 흡입유로를 통한 연료흡입시 상기 흡입유로를 개방하고, 연료흡입중단시 상기 흡입유로를 차단하는 유로제어부(130)를 포함함을 특징으로 하는 연료공급장치의 보조펌프모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부본체(110)의 상부면에는 상기 리저버컵에 형성된 결합공(103)으로 착탈가능하도록 삽입되는 결합리브를 구비함을 특징으로 하는 연료공급장치의 보조펌프모듈.
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