KR20230052273A - Vane pump device for vapor recovery in oil supply equipment - Google Patents
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Abstract
[과제] 베이퍼를 흡인하는 펌프의 능력을 저하시키지 않고 과도한 온도 상승을 방지하는 것.
[해결수단] 펌프 하우징과, 상기 펌프 하우징에 편심 상태로 수용된 로터와, 상기 로터에 방사방향으로 형성된 홈과, 상기 홈에 슬라이딩이 자유자재로 수용된 베인을 구비한 펌프장치에 있어서, 상기 펌프장치가 소정 온도 이상이 되었을 때 펌프 기능을 정지시키는 수단(11)을 구비한다. 온도 상승시에만 베인을 후퇴한 상태로 유지하기 때문에 평상시에는 펌프의 능력이나 기능을 저하시키지 않고 펌프를 작동시키고 온도 상승시에만 베인을 후퇴시켜 펌프 기능을 정지시켜서 보호할 수 있다.[Task] To prevent excessive temperature rise without reducing the ability of the pump to suck in vapors.
[Solution] A pump device having a pump housing, a rotor accommodated in an eccentric state in the pump housing, a groove formed radially in the rotor, and a vane sliding freely in the groove, the pump device Equipped with a means 11 for stopping the pump function when the temperature exceeds a predetermined temperature. Since the vane is maintained in a retracted state only when the temperature rises, the pump operates normally without reducing the pump's ability or function, and the vane is retracted only when the temperature rises to stop the pump function for protection.
Description
본 발명은 급유장치의 베이퍼 회수용 펌프장치의 온도 상승을 방지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for preventing the temperature rise of a pump device for recovering vapor of an oil supply device.
차량의 연료탱크에 휘발성이 높은 액체를 공급하는 경우에는 다량의 베이퍼가 발생한다. 이 때문에 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 베이퍼 회수 기능이 있는 급유노즐이 사용되고 있다. 이 장치는 급유노즐(80)에서 베이퍼 배출구에 이르는 관로(50)의 도중에 베인펌프(10)를 접속하여 베이퍼를 저유 탱크로 흡인 회수하도록 구성되어 있다.When a highly volatile liquid is supplied to a fuel tank of a vehicle, a large amount of vapor is generated. For this reason, an oil supply nozzle having a vapor recovery function as shown in
이러한 장치에 있어서는 베인펌프(10)의 흡인구 측, 혹은 배출구 측에서 막힘이나 그 밖에 밸브 조작의 실수에 의해 차압이 발생하고 있는 상태에서 장시간 운전을 계속하면 도 11에 나타낸 바와 같이 시간이 경과함에 따라 베인펌프의 온도가 상승하기 때문에 이를 경감하기 위해 흡인구와 배출구를 소정의 차압으로 밸브가 개방되는 밸브장치(46)가 접속되어 있다.In such a device, if operation is continued for a long time in a state in which a differential pressure is generated due to clogging or other valve operation errors at the suction port side or the discharge port side of the vane pump 10, as shown in FIG. 11, time elapses. Since the temperature of the vane pump rises accordingly, a
이에 따르면 과도한 펌프 부하를 억제하여 과도한 온도 상승은 피할 수 있으나, 일정 압력으로 밸브장치가 작동하기 때문에 베인펌프의 능력이 제한을 받을 뿐만 아니라, 관로(50)에 장애가 발생하고 있는 상태에서도 베인펌프의 운전이 계속되는 문제가 있다.According to this, excessive temperature rise can be avoided by suppressing excessive pump load, but since the valve device operates at a constant pressure, not only the ability of the vane pump is limited, but also the vane pump's There is a continuing problem with driving.
본 발명은 이러한 문제에 비추어 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 베인펌프의 능력을 최대한으로 이끌어내면서 유로의 이상 시에는 펌프 기능을 정지시켜 베인펌프의 온도 상승을 확실하게 방지할 수 있는 펌프장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in light of these problems, and its object is to provide a pump device that can reliably prevent the temperature rise of the vane pump by stopping the pump function in the event of an abnormality in the flow path while maximizing the ability of the vane pump. is to provide
이러한 과제를 달성하기 위해 본 발명은 펌프 하우징과, 상기 펌프 하우징에 편심 상태로 수용된 로터와, 상기 로터에 방사방향으로 형성된 홈과, 상기 홈에 슬라이딩이 자유자재로 수용된 베인을 구비한 펌프장치에 있어서, 상기 펌프장치가 소정 온도 이상이 되었을 때 펌프 기능을 정지시키는 수단을 구비하고 있다.In order to achieve this object, the present invention is a pump device having a pump housing, a rotor accommodated in an eccentric state in the pump housing, a groove formed in a radial direction in the rotor, and a vane slid freely in the groove. In the present invention, a means for stopping the pump function when the temperature of the pump device exceeds a predetermined temperature is provided.
본 발명에 따르면 온도 상승 시에만 베인을 후퇴한 상태로 유지하기 때문에 평상시에는 펌프의 능력이나 기능을 저하시키지 않고 펌프를 작동시키고, 온도 상승시에만 베인을 후퇴시켜서 펌프 기능을 정지시키게 됨으로써 펌프가 비정상적으로 고온이 되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the vane is maintained in a retracted state only when the temperature rises, the pump operates normally without deteriorating the pump's ability or function, and the pump function is stopped by retracting the vane only when the temperature rises, causing the pump to malfunction abnormally. High temperatures can be prevented.
도 1은 본 발명의 급유장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 급유장치에 적합한 베인펌프의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 베인펌프의 베인과 스토퍼의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 4(a)(b)(c)는 각각 온도가 상온 상태, 저온 상태 및 고온 상태에 있을 때의 스토퍼 형상을 나타낸 도면이다.
도 5는 고온 상태의 로터 내에서의 베인 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 상기와 같은 장치에서의 이상 시 베인펌프의 온도 변화 경과를 선으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 급유장치에 적합한 베인펌프의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시한 펌프의 고온 상태에서의 베인상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 급유장치에 적합한 베인펌프의 다른 실시예를 상온 상태에서 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시한 펌프의 고온 상태에서의 밸브 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 종래 베인펌프의 운전시간 경과에 따른 온도 변화를 선으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a fueling device of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vane pump suitable for the oil supply device of the present invention.
3 is a perspective view showing an embodiment of a vane and a stopper of a vane pump according to the present invention.
Figure 4 (a) (b) (c) is a view showing the shape of the stopper when the temperature is in the room temperature state, the low temperature state, and the high temperature state, respectively.
5 is a view showing a vane state in a rotor in a high-temperature state.
6 is a diagram showing the progress of the temperature change of the vane pump in the event of an abnormality in the above apparatus with a line.
7 is a view showing another embodiment of a vane pump suitable for the oil supply device of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a vane state of the pump shown in FIG. 7 in a high-temperature state.
9 is a view showing another embodiment of a vane pump suitable for the oil supply device of the present invention in a room temperature state.
FIG. 10 is a view showing the valve state of the pump shown in FIG. 9 in a high temperature state.
11 is a diagram showing temperature change according to the lapse of operating time of a conventional vane pump with a line.
이하에 본 발명의 상세한 내용을 도시한 실시예에 근거하여 설명한다. 도 1은 계량기의 일 실시예를 나타내는 것으로서, 급유모터(1)에 의해 구동되는 급유펌프(2)로부터의 액체는 유량계(3)를 통해 급유노즐(4)에 공급된다. 급유노즐(4)의 베이퍼 회수구에는 유량 센서(5)를 통해 하류 측에 베이퍼 회수용 베인펌프(6)가 접속되어 있다. 이 베인펌프(6)는 주지된 바와 같이 펌프 하우징과, 펌프 하우징에 편심 상태로 수용된 로터와, 로터에 방사방향으로 형성된 홈과, 홈에 슬라이딩이 자유롭게 수용된 베인을 구비하고 있다. 베이퍼 회수관로(7)는 유지보수밸브(8)를 경유하여 도시하지 않은 회수장치에 연통되어 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiments. 1 shows an embodiment of the meter, and the liquid from the
이 실시예에 있어서 노즐걸이(9)로부터 노즐(4)이 분리되면 제어장치(11)가 작동하여 표시기(12)를 0으로 되돌리고 노즐레버의 조작에 의해 급유모터(1)를 작동시켜 급유펌프(2)에 의해 액체의 급송을 개시하고 송액량을 유량계(3)로 계측하여 표시기(12)에 표시한다. 이 과정에서 발생한 베이퍼는 노즐(4)의 베이퍼 흡인구로부터 유량 센서(5)를 통해 베인펌프(6)에 의해 흡인되어 회수장치로 보내진다.In this embodiment, when the
베이퍼 회수 과정에서 베인펌프(6)에 오작동이 생겨 유량이 저하되면 유량 센서(5)로부터의 신호에 응답하여 제어장치(11)가 베인펌프(6)나 급유펌프(2)를 정지시켜 사고의 발생을 미연에 방지한다.If the flow rate decreases due to a malfunction in the
도 2는 본 발명의 베이퍼 회수용 베인펌프의 제2 실시예를 나타낸 것으로서, 흡인구(20)와 배출구(21)를 구비한 펌프 케이싱(22)의 펌프실(23) 내에는 로터(24)가 편심 상태로 배치되어 있다.2 shows a second embodiment of a vane pump for recovering vapor of the present invention, in the
로터(24)에는 베인(25)을 대략 접선방향으로 진퇴 가능하게 수용하는 홈(26)이 복수, 등간격으로 형성되고 각각의 홈(26)에 베인(25)이 수용되어 있다. 이들 베인(25)의 후단(後端), 즉 회전축(28) 측에 가까이 위치되는 부분에는 도 3에 나타낸 바와 같이 스토퍼(29)를 고정 수용하는 바닥부(30a)의 중앙이 안쪽이 되는 만곡된 수용 오목부(30)가 형성되어 있다.In the
이 수용 오목부(30)는 저온시에 스토퍼(29)의 만곡 형상 변형을 흡수할 수 있는 정도의 깊이로 형성되어 있다. 이에 따라 저온시에 스토퍼(29)가 오목부(30)의 바닥부(30a)에 밀려서 돌출하는 것을 미연에 방지할 수 있다.This accommodation
스토퍼(29)는 바이메탈판(bimetal plate)으로 구성되어 있기 때문에 상온에서는 평판 상태(도 4(a))로, 저온시에는 중앙부가 오목한 상태(도 4(b))로, 고온시에는 중앙부가 볼록한 상태, 즉 베인(25)의 표면보다 돌출(도 4(c))하여 홈(26)의 내벽에 당접 접촉하도록 되어 있다.Since the
이 실시예에 의하면 상온시에는 스토퍼(29)가 평판 상태를 유지하고, 또 저온시에는 오목한 상태를 유지하고 있으므로 베인(25)은 원심력에 의해 돌출할 수 있어 그 선단을 펌프실(23)의 내벽(23a)에 접촉하면서 슬라이딩시켜 펌프 작용을 발휘한다.According to this embodiment, since the
한편 관로의 막힘이나 폐색 등에 의해 압력이 높아져 베인펌프에 부하가 걸리면 베인펌프의 온도가 상승하고 스토퍼(29)가 볼록한 상태(도 4(c))가 되어 홈(26)의 내벽(23a)에 탄성 접촉한다. 이에 의해 베인(25)이 내벽(23a)에 의해 일단 지름방향으로 밀려 들어가면, 도 5에 나타낸 바와 같이 베인(25)은 로터(24)의 회전에 의한 원심력으로는 돌출하지 않고 펌프실(23)의 내벽(23a)에 슬라이딩할 수 없게 되어 펌프 작용이 정지, 즉 공전한다.On the other hand, when a load is applied to the vane pump due to high pressure due to clogging or obstruction of the pipeline, the temperature of the vane pump rises and the
이 공전에 의해 베인펌프의 온도가 저하되기 때문에 스토퍼(29)가 오목부(30)의 바닥 측(도 4(a))으로 변형되고, 베인(25)은 구속으로부터 해제되어 펌프실(23)의 내벽(23a)에 접촉하여 펌프 기능이 회복된다. 이하 이러한 공정을 반복하기 때문에 펌프 온도가 도 6에 나타낸 바와 같이 일정 온도 범위로 제한된다.Since the temperature of the vane pump is lowered by this revolution, the
또한 상술한 실시예에 있어서는 스토퍼(29)를 베인(25)의 오목부(30)에 수용하고 있는데, 도 7에 제2 실시예로서 나타낸 바와 같이 흡인구(40), 배출구(41)를 구비한 펌프실(43)의 베인(44)을 수용하는 로터(45)의 홈(46)에 오목부(47)를 형성하고, 고온시에 베인(44)의 후단(44a) 측이 홈(46) 측으로 돌출되도록 바이메탈로 이루어진 스토퍼(48)를 베인의 선단 측을 오목부(47) 내에 외팔보(cantilever) 형상으로 고정하며, 또한 베인(44) 후단(44a)의 오목부(48)와 대향하는 면에 스토퍼(48)의 후단(48a)과 계합하는 오목부(44b)를 형성해도 좋다.In addition, in the above-described embodiment, the
이 실시예에 의하면, 베인펌프의 온도가 상승하면 도 8에 나타낸 바와 같이 베인(44)이 펌프실(43)의 주면(周面)(43a)에 밀려 후퇴했을 때, 홈(46)에 돌출되어 있는 스토퍼(48)의 선단(48a)이 베인(44)의 오목부(44b)에 계합하기 때문에 베인(44)이 후퇴한 상태로 고정되어, 베인(44)이 펌프실(43)의 주면(43a)에 슬라이딩 접촉할 수 없어 펌프 작용이 정지된다.According to this embodiment, when the temperature of the vane pump rises, as shown in FIG. Since the
펌프 작용의 상실에 의해 온도가 저하되면 스토퍼(48)가 원래의 상태(도 7)로 되돌아오고, 베인(44)의 구속이 풀려서 다시 원심력으로 베인(44)이 돌출하여 펌프실(43)의 주면(43a)에 슬라이딩 접촉하여 펌프 작용이 회복된다. 이하 이러한 공정을 반복하기 때문에 펌프 온도가 도 6에 나타낸 바와 같이 일정 온도 범위로 제한된다.When the temperature is lowered due to loss of the pumping action, the
또한 도 9는 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 것으로서, 이 실시예에서는 베인펌프(50)의 흡인구(51)와 배출구(52)를 바이패스(53)로 접속함과 동시에 여기에 평상시 밸브를 폐쇄하도록 스프링(54)에 의해 탄성력이 가해지고, 또 고온시에는 밸브를 개방하도록 축을 가압하도록 변형하는 바이메탈(55)을 구비한 밸브(56)를 배치한 것이다.9 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
이 실시예에 의하면 상온시 혹은 저온시에는 바이메탈(55)이 밸브(56)를 가압하지 않으므로 밸브의 폐쇄 상태를 유지하고 있으며, 정격(定格)의 펌프 작용을 나타낸다. 반면에, 펌프(50)가 고온이 되면 바이메탈(55)에 의해 도 10에 나타낸 바와 같이 밸브(56)가 스프링 탄발력에 저항하여 밸브 개방되어 펌프 기능이 손상된다.According to this embodiment, since the bimetal 55 does not pressurize the
이 실시예에 의하면 바이패스로(bypass passage)를 형성하고 여기에 밸브장치를 접속함으로써 구성할 수 있으므로 베인펌프 본체로의 기계 가공이 필요 없게 되어 제조 공정을 간소화할 수 있다.According to this embodiment, since it can be configured by forming a bypass passage and connecting a valve device thereto, machining of the vane pump body is not required, and the manufacturing process can be simplified.
또한 베인펌프를 구동하는 모터의 부하 전류가 소정값을 초과한 경우에 모터로의 전원 공급을 차단하여 정지할 수도 있다.In addition, when the load current of the motor driving the vane pump exceeds a predetermined value, power supply to the motor may be cut off and stopped.
베인펌프에 온도 센서를 부가 설치하여서 온도가 소정값을 초과한 경우에 정지하도록 할 수도 있다.A temperature sensor may be additionally installed on the vane pump to stop it when the temperature exceeds a predetermined value.
베인펌프의 흡인구와 배출구의 차압을 검출하고, 개개의 차압에 의해 베인펌프의 부하 상태를 검출하여 펌프 구동모터를 제어할 수도 있다.It is also possible to control the pump driving motor by detecting the differential pressure between the suction port and the outlet of the vane pump and detecting the load state of the vane pump by the respective differential pressure.
1…급유모터
2…급유펌프
3…유량계
4…유량 센서
6…베인펌프
7…베이퍼 회수관로
8…유지보수밸브
11…제어장치
12…표시기
20…흡인구
21…배출구
22…펌프 케이싱
23…펌프실
24…로터
25…베인
26…홈
29…스토퍼One… fueling motor
2… oil pump
3... flow meter
4… flow sensor
6... vane pump
7... vapor recovery pipe
8… maintenance valve
11... controller
12... indicator
20... suction port
21... outlet
22... pump casing
23... pump room
24... rotor
25... bane
26... home
29... stopper
Claims (5)
상기 펌프장치가 소정 온도 이상이 되었을 때 펌프 기능을 정지시키는 수단을 구비한 펌프장치.A pump device having a pump housing, a rotor accommodated in an eccentric state in the pump housing, a groove formed radially in the rotor, and a vane freely sliding in the groove,
A pump device having means for stopping a pump function when the pump device reaches a predetermined temperature or higher.
상기 펌프 기능을 정지시키는 수단이 상기 베인의 슬라이딩을 규제하는 수단으로 구성되는 펌프장치.According to claim 1,
A pump device in which the means for stopping the pump function is constituted by means for regulating the sliding of the vane.
상기 베인의 슬라이딩을 규제하는 수단이 상기 베인 또는 상기 홈에 수용 고정되고, 상기 홈 측 또는 상기 홈의 내벽 측으로 돌출되는 바이메탈로 구성되는 펌프장치.According to claim 2,
The means for regulating the sliding of the vane is accommodated and fixed to the vane or the groove, and is constituted of a bimetal that protrudes toward the groove side or the inner wall side of the groove.
상기 베인의 상기 바이메탈에 대향하는 면에 고온시에 상기 바이메탈의 일단과 계합하는 오목부가 형성되고, 또한 상기 홈에 상기 바이메탈의 일단이 외팔보 형상으로 고정되는 펌프장치.According to claim 3,
A pump device in which a concave portion engaging with one end of the bimetal at high temperature is formed on a surface of the vane facing the bimetal, and one end of the bimetal is fixed to the groove in a cantilever shape.
유입구와 배출구를 연결하는 유로를 구비하고, 상기 유로에 소정 온도에 도달했을 때 밸브가 개방하는 밸브기구가 설치되는 펌프장치.A pump device having a pump housing, a rotor accommodated in an eccentric state in the pump housing, a groove formed radially in the rotor, and a vane freely sliding in the groove,
A pump device having a passage connecting an inlet and an outlet, and having a valve mechanism installed in the passage to open a valve when a predetermined temperature is reached.
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