KR20050040916A - 흡입 젯트 펌프 - Google Patents

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KR20050040916A
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suction
mixing tube
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KR1020057002177A
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미카엘 타이체르트
클레멘스 키닝거
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 추진 젯트 노즐(13)과, 혼합튜브(14)와, 흡입포트와 거기에 부착되는 흡입관(12)을 구비하는 흡입 젯트 펌프(9)에 관한 것으로, 여기서 상기 혼합튜브(14)의 적어도 일부분은 포트(8) 내에 배열된다. 상디 흡입 젯트 펌프(9)는 연료를 연료탱크(1) 내에 공급하거나 또는 연료탱크(1)로부터 상기 연료탱크(1)의 내부에 배열되는 배플(5) 내에 공급하는데 사용된다.

Description

흡입 젯트 펌프{SUCTION JET PUMP}
본 발명의 요지는 추진 젯트 노즐과, 혼합튜브와, 유입 오리피스와 여기에 연결되는 유입관을 구비하는 흡입 젯트 펌프이다. 상기 흡입 젯트 펌프는 연료를 연료탱크 내에 배열된 배플(baffle)에서 연료탱크 내에서 또는 연료탱크 외부로 전달하는 기능을 수행한다.
연료탱크는 많은 상이한 형태를 갖는 것으로 알려져 있다. 자동차에 적용되는 연료탱크에 있어서, 현존하는 구조 공간을 활용하기 위해, 다수의 챔버들로 구분되는 연료탱크들이 얻어진다.
이들 챔버는 대부분의 부분에 대해서 쌔들(saddle)에 연결된다. 이러한 유형의 연료탱크에서는, 낮은 충진 레벨의 경우에, 상기 연료가 1 개의 챔버로부터 상기 쌔들을 거쳐서 다른 챔버로 더이상 이동되지 못하는 문제점이 존재한다. 통상적으로 단지 1 개의 전달 유닛이 연료탱크 내에 배열되기 때문에, 또 다른 챔버 내에 위치된 상기 연료는 상기 전달 유닛에 도달되지 못한다. 이들 예에서, 연료탱크의 다른 영역 내에 존재하는 연료를 상기 전달 유닛으로 공급하거나 또는 상기 연료를 적어도 상기 챔버 속으로 또는 상기 전달 유닛이 위치되는 영역 속으로 전달하기 위해 흡입 젯트 펌프들이 사용된다.
종래의 흡입 젯트 펌프는 상기 챔버의 저면 또는 상기 연료가 상기 전달 유닛으로 전달되어 나갈 연료탱크 영역에 배열된다. 상기 흡입 젯트 펌프의 흡입 오리피스가 상기 연료탱크의 저면에 배열되기 때문에 상기 흡입 젯트 펌프는 항상 상기 연료 내에 위치되고 따라서 항상 작동 준비되어 있다. 이러한 유형의 흡입 젯트 펌프는 높은 효율을 갖는다. 전달 인자, 즉, 추진 젯트에 대한 종합(sum) 젯트의 비율은 적어도 7 의 영역에 있다. 여기서 단점은 상기 흡입 젯트 펌프로의 추진관 및 상기 흡입 젯트 펌프로부터의 종합관(sum line)을 가지는, 상기 연료탱크 내에 놓여지고 고정되어야 하는 2 개의 관들이 요구된다는 점이다.
또한 상기 전달 유닛 영역에 배열된 흡입 젯트 펌프를 이용하는 것은 공지되어 있다. 흡입관은 흡입 젯트 펌프로부터 상기 연료가 전달되어 나갈 영역으로 이어진다. 흡입관에서 필요한 진공을 형성하기 위해, 상기 흡입 젯트 펌프는 특수한 추진 젯트 노즐을 구비한다. 상기 추진 젯트 노즐의 유출 오리피스는 슬릿으로 구성된다. 상기 슬릿으로 인해, 상기 추진 젯트는 상기 추진 젯트 노즐로부터 뿜어져 나온후 흩어져 나간다. 상기 흩어져 나가는(fanned-open) 추진 젯트는 상기 혼합튜브를 막고, 그 결과 필요한 진공이 형성되어 연료가 비교적 긴 유입관을 통하여 흡입될 수 있다. 이로 인해, 지금까지와 같이 2 개의 관 대신에 상기 연료탱크 내에 놓여지고 고정되는 단지 1 개의 관만을 구비하는 것이 필요하다. 상기 예는 대략 2 인 흡입 젯트 펌프의 낮은 전달 인자를 갖는 단점을 갖는다. 이렇게 낮은 전달 인자는 상기 추진 젯트 노즐을 떠난후 상기 추진 젯트의 흩어짐 때문이다.
도 1 은 연료탱크 내의 흡입 젯트 펌프의 배열을 도시하고,
도 2a-c 는 본 발명에 따른 흡입 젯트 펌프의 작용 유형을 도시하며,
도 3-5 는 상기 포트에 대한 흡입 제트 펌프의 다양한 배열을 도시하고,
도 6, 7 은 배플 상의 상기 흡입 젯트 펌프의 배열을 도시한다.
본 발명이 기초로 하는 목적은 따라서 개선된 전달 인자를 갖는 흡입 젯트 펌프를 제공하는 것이다. 또한, 상기 흡입 젯트 펌프는 간단하고 조밀한 구성을 가지며 설치가 용이하다.
상기 목적은 청구범위 제 1 항의 특징에 의해 달성된다. 유리한 개선점들은 종속항에 포함된다.
본 발명에 따른 흡입 젯트 펌프는 추진 젯트 노즐과, 혼합튜브 그리고 유입관에 연결되는 유입 오리피스를 포함하며, 상기 혼합튜브의 적어도 일부분은 포트(pot) 내에 배열된다. 상기 포트 내에 위치된 전달 매체에 의하여, 상기 혼합튜브는 주위에 대하여 밀봉된다. 상기 혼합튜브가 밀봉됨에 따라, 상기 흡입 젯트 펌프 내에는 진공이 형성되고 이는 전달될 매체가 넓은 간격에 걸쳐 흡입되는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 장점은 상기 유입관에 의해 단지 1 개의 관이 상기 연료탱크 내에 배열되고, 상기 흡입 젯트 펌프는 종래의 흡입 젯트 펌프가 구비하는 것과 같은 전달 인자를 구비한다는 점이다. 또한, 높은 흡입 작용으로 인하여, 상기 흡입 젯트 펌프는 그 배열이 더이상 상기 연료탱크 또는 배플의 저면 영역으로만 제한되지 않는다.
상기 흡입 젯트 펌프는 유리하게는 수평면으로부터 편향되는 각도에서 그것의 축방향 범위에 대해 배열된다. 상기 각도는 상기 연료탱크 내의 현존하는 공간 조건들의 작용으로서 선택된다. 특히 바람직한 것으로 입증된 것은 상기 흡입 젯트 펌프의 수직 배열인데, 여기서는 상기 흡입 젯트 펌프가 그것의 축방향 범위에 대하여 90°의 수평면에 대한 각도를 이룬다. 상기 흡입 젯트 펌프의 이러한 수직 배열은 특히 공간-절약적이다. 이 위치는 상기 흡입 젯트 펌프를 상기 연료탱크 내에 위치된 전달 유닛의 배플에 또는 그 내에 배열하는 것을 가능하게 한다. 상기 연료탱크에의 상기 흡입 젯트 펌프의 분리 고정은 이에 따라 배제된다. 또한, 상기 흡입 젯트 펌프는 상기 전달 유닛과 함께 예비조립 및 시험될 수 있고 그 다음 1 개의 작동 단계로 상기 연료탱크 내에 장착될 수 있다.
유리한 개량에 있어서, 상기 혼합튜브의 단지 유출 오리피스만이 상기 포트 내에 위치된다. 이것은 매우 납작하고 이에 따라 상대적으로 작은 포트 구조를 갖는 것을 가능하게 한다.
또 다른 개량에 있어서, 상기 포트는 상기 흡입 젯트 펌프에 연결된다. 상기 포트는 바람직하게는 상기 혼합튜브 상에서 흡입 젯트 펌프와 1 개의 단편으로 통합 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 흡입 젯트 펌프의 제조는 상기 포트가 랫치(latch) 또는 플러그 연결에 의해 상기 흡입 젯트 펌프에 연결되는 경우에 특히 간단하다. 이에 따라 상기 포트는 상기 흡입 젯트 펌프를 구비하는 유닛을 형성한다. 상기 흡입 젯트 펌프는 결과적으로 어떠한 요구되는 위치에도 사용될 수 있다.
하나를 다른 하나에 맞물리게 하는 랫치 또는 플러그 요소들이 상기 흡입 젯트 펌프 및 포트 상에 모두 제공되는 경우 상기 포트와 흡입 젯트 펌프의 유리한 연결이 존재하게 된다. 상기 포트 및 흡입 젯트 펌프는 상기 포트가 상기 혼합튜브 상에 통합적으로 형성된 텅(tongue)이 맞물려 들어가는 그루브를 구비하는 경우 매우 간단한 방법으로 연결될 수 있다.
상기 흡입 젯트 펌프가 상기 배플을 충진하는데 사용되는 경우, 상기 흡입 젯트 펌프는 상부 가장자리를 거쳐 배플 속으로 전달할 수 있고, 상기 흡입 젯트 펌프는 유리하게는 상부 가장자리 영역 내에 배열된다. 지금까지 상기 배플의 저면에 제공된 상기 유입 오리피스는 더이상 요구되지 않는다. 이것은 마찬가지로 상기 흡입 젯트 펌프가 작동되지 않는 경우 상기 흡입 젯트 펌프에 의해 야기되는 오리피스를 폐쇄하는 밸브도 배제한다.
본 발명에 따른 장치는 상기 포트가 또 다른 부품에 의해 형성되거나 또는 상기 부품 속에 통합되는 경우에 특히 간단하다. 따라서, 상기 포트는 상기 배플 상에 배열될 수 있다. 상기 포트는 이 경우 상기 배플 상에 통합적으로 형성되거나 또는 상기 배플에 고정된다. 이러한 경우에 사용되는 상기 배플은 상기 저면부가 분할되어 이 분할된 영역이 상기 포트를 형성하는 경우에 특히 간단한 구성을 갖게된다. 상기 배플은 단지 마찬가지로 그것의 외벽에 상기 흡입 젯트 펌프를 위한 포트를 구성하는 통합 형성된 부분을 구비할 수 있다. 이러한 개량의 장점은 단지 상기 흡입 젯트 펌프만이 장착되어야 한다는 점이다.
본 발명은 이하 다수의 실시예들에 의해 더욱 상세히 설명된다.
도 1 은 2 개의 챔버(2,3)를 포함하는 연료탱크(1)를 도시한다. 배플(5)과 거기에 배열된 연료펌프(6)를 포함하는 전달 유닛(4)는 상기 연료탱크(1) 내에 고정된다. 상기 연료펌프(6)에 의해 전달된 연료는 전방-흐름관(7)을 통하여 도시되지 않은 내연기관에 연결된다. 포트(8)는 상기 배플(5)의 외벽에 고정된다. 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 포트(8)에 대하여 그것의 혼합튜브(10)가 상기 포트 속으로 돌출되도록 배열된다. 연료는 상기 연료펌프(6)로부터 관(11)을 통하여 상기 흡입 젯트 펌프(9)로 공급된다. 또 다른 관(11)은 상기 흡입 젯트 펌프(9)로부터 다른 챔버(2) 속으로 연장된다. 연료는 관(12)을 통하여 상기 챔버(2)를 빠져나와 챔버(3)으로 전달되거나 상기 배플(5) 속으로 직접적으로 전달된다.
도 2a-c 에 도시된 흡입 젯트 펌프(9)는 추진 젯트 노즐(13), 혼합튜브(14), 유입관(12) 및 포트(8)를 포함한다. 추진 젯트(15)는 추진 젯트관(11)에 의해 상기 흡입 젯트 펌프(9)에 공급된다. 상기 추진 젯트(15)는 상기 추진 젯트 노즐(13)로부터 빠져나와 상기 혼합튜브(14)로 들어간다. 상기 유입관(11)은 상기 추진 젯트 노즐(13) 영역에서 상기 흡입 젯트 펌프(9)로 이어진다. 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 혼합튜브(14)의 축방향 범위에 대하여 수직으로 배열된다. 또한, 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 포트(8)에 대하여 상기 혼합튜브(14)의 유출 오리피스(16)가 상기 포트(8) 속으로 침투되도록 배열된다. 도 2a 에 도시된 상태에서, 상기 포트(8)는 연료로 단지 약간만 충진된다. 상기 추진 젯트(15)는 혼합튜브(14)를 통하여 상기 추진 젯트 노즐(13)로부터 상기 포트(8)로 빠져나가고, 그 결과, 상기 추진 젯트(15)는 상기 포트(8)를 채운다. 따라서 상기 흡입 젯트 펌프(9) 내에서 형성되는 진공은 이 경우 상대적으로 많은 양의 연료를 상기 유입관(11)을 통하여 상기 챔버(2) 외부로 전달하는데 충분하지 않다.
상기 추진 젯트(15) 및 상기 작은 포트 부피로 인해, 상기 포트(8)는 상기 흡입 젯트 펌프(9)의 작동 시작 직후에 충진된다. 상기 포트(8)의 충진 레벨이 상승함에 따라, 혼합튜브(14)의 유출 오리피스(16)는 넘치게되고, 이에 따라 상기 혼합튜브(14) 및 결과적으로 상기 흡입 젯트 펌프(9) 내에서 액체의 마감이 발생된다. 이러한 현상은 도 2b 에 도시된다. 상기 혼합튜브(14)는 그 다음 완전히 폐쇄되기 때문에, 상기 추진 젯트(15)는 대체로 더 높은 진공을 형성하는데, 이는 차례로 도 2c 에 따른 유입관에 의해 상대적으로 많은 양의 연료를 상대적으로 긴 거리에 걸쳐 상기 포트(8)로 전달하는데 충분하다.
도 3 에 도시된 흡입 젯트 펌프(9)는 플러그 연결을 통하여 상기 포트(8)에 연결된다. 텅(17)은 상기 혼합튜브(14)의 외측에 통합적으로 형성되는 반면, 상기 포트(8)의 내벽은 한 지점에 그루브(18)를 갖는다. 상기 포트(8) 및 흡입 젯트 펌프(9)를 연결하기 위해, 상기 텅(17)은 상기 그루브(18) 속으로 밀어넣어진다. 더 낮은 그루브 경계에 도달하는 경우, 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 포트(8)에 대해 위치된다. 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 이 경우 상기 포트(8)에 대하여 편심적으로 배열된다. 이것는 상기 포트(8)로부터의 상기 연료의 바람직한 유출 방향을 가져오는데, 이 유출 방향은 상기 포트(8)의 외주면에 대하여 상기 흡입 젯트 펌프(9)의 반대편에 위치된다. 이 경우 상기 그루브 저면이 상기 수평면에 대한 각도가 90°보다 더 작은 각도에 있다는 점에서 도 3 과 구별되는 상기 그루브 저면(19)의 구성으로 인해, 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 혼합튜브(14)의 축방향 범위에 대하여 수직으로부터 편향되는 각도로 배열될 수 있다.
도 4 는 상기 포트(8)에의 흡입 젯트 펌프(9)의 고정에 대한 또 다른 실시예를 도시한다. 랫치 후크(21) 형태의 랫치 요소들은 상기 유출 오리피스(16)의 영역 내에서 상기 혼합튜브(14) 상에 통합적으로 형성되고, 상기 포트(8) 상에 통합적으로 형성된 상응하게 설계된 랫치 포인트(22)와 공동으로 작동된다. 상기 포트(8)에 랫치 후크(21)를 제공하는 한편 상기 혼합튜브(14)는 상기 필요한 랫치 포인트(22)를 구비하는 것도 생각할 수 있다.
도 5 에 도시된 바에 따르면, 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 혼합튜브(14)의 축방향 범위에 대하여 상기 수평면에 대해 40°의 각도로 배열된다. 상기 혼합튜브(14)는 상기 포트(8) 내에 존재하는 보어(23)를 통하여 설치된다. 상기 혼합튜브(14)는 상기 보어(23)에 의해 그 위치에 지지된다. 상기 혼합튜브(14) 및 보어(23)의 직경은 압입으로 설계된다. 상기 혼합튜브(14)는 이에 따라 그 위치에 신뢰할만하게 고정된다. 설치간에, 상기 포트(8)의 저면은 상기 혼합튜브(14)를 위한 접합부를 형성한다.
도 6 에 도시된 실시예에서, 상기 포트(8)는 별도의 부품이 아니고, 상기 전달 유닛(4)의 배플(5)의 통합 부품이다. 상기 배플(5)의 벽(25)과 함께 상기 포트(8)를 형성하는 벽(24)은 상기 배플(5)의 저면에 통합적으로 형성된다. 상기 혼합튜브(14)는 그것의 유출 오리피스(16)와 함께 상기 포트(8) 속으로 돌출된다. 상기 흡입 젯트 펌프(9)에 의해 전달된 연료는 상기 포트(8)로부터 직접적으로 상기 배플(5) 속으로 흘러간다. 상기 연료는 거기로부터 연료 펌프에 의해 도시되지 않은 내연기관으로 전달된다.
도 7 은 도 6 에 따른 흡입 젯트 펌프의 배열의 변형된 형태를 도시한다. 상기 포트(8)는 상기 배플(5)의 상부 가장자리에 고정된다. 상기 포트(8)는 이 경우 상기 배플(5)의 내부 및 외부 모두에 배열될 수 있다. 상기 흡입 젯트 펌프(9)는 상기 포트(8) 내에서 적당한 방법으로 고정된다. 그러나, 상기 추진관(11)을 상기 흡입 젯트 펌프(9)가 상기 추진관(11)에 의해 상기 포트(8)에 지지되도록 하는 강도를 갖도록 구성하는 것도 또한 생각할 수 있다. 상기 추진관(11)의 강도는 상기 추진관(11)의 재료에 의해 또는 보강 요소, 예를 들면, 와이어 삽입체에 의해 달성된다.
본 발명은 연료를 연료탱크 내에 배열된 배플에서 연료탱크 내에서 또는 연료탱크 외부로 전달하는 기능을 수행하는 흡입 젯트 펌프에 이용 가능하다.

Claims (10)

  1. 둥근 노즐 오리피스를 구비하는 추진 젯트 노즐과, 혼합튜브와, 유입 오리피스와, 그리고 거기에 배열된 흡입관을 포함하는 흡입 젯트 펌프에 있어서,
    상기 혼합튜브(14)의 적어도 일부분은 포트(8) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합튜브(14)의 유출 오리피스(16)는 상기 포트(8)의 내부에 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 혼합튜브(14)는 그것의 축방향 범위에 대하여 상기 수평면으로부터 편향되는 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 혼합튜브(14)는 그것의 축방향 범위에 대하여 수직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 혼합튜브(14)는 그것의 축방향 범위에 대하여 5°내지 85°사이의 각도, 바람직하게는 20°내지 70°사이의 각도로 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  6. 전항들 중 적어도 하나의 항에 있어서,
    상기 포트(8)는 상기 흡입 젯트 펌프(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포트(8)는 랫치 또는 플러그 연결에 의해 상기 흡입 젯트 펌프(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 포트(8)는 상기 흡입 젯트 펌프(9) 상에 통합적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 포트(8)는 상기 흡입 젯트 펌프(9)에 용접되거나 또는 접착 결합되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
  10. 전항들 중 적어도 하나의 항에 있어서,
    상기 포트(8)는 배플(5) 상에 또는 상기 배플(5)의 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입 젯트 펌프.
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