KR100891748B1 - 엘피아이 차량의 연료공급장치 - Google Patents

엘피아이 차량의 연료공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘피아이 차량의 연료공급장치를 개시한다. 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치는: 연료를 저장할 수 있는 저장공간과, 엔진으로 연료를 펌핑하는 연료펌프를 구비한 연료탱크와; 상기 연료탱크의 외부에서 상기 저장공간과 상기 연료펌프를 연결하도록 배치되어 이를 통하여 저장공간의 연료가 상기 연료펌프 입구로 유동하도록 하는 연료공급관과; 상기 연료공급관에 배치되어 이를 통과하는 상기 연료를 여과하는 필터장치;를 구비한다.

Description

엘피아이 차량의 연료공급장치{A fuel feeding apparatus of LPI vehicle}
본 발명은 엘피아이 차량의 연료공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료에 포함된 이물질을 여과시키고, 필터를 쉽게 교체할 수 있는 엘피아이 차량의 연료공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 시스템은 연료탱크 내부에 연료펌프를 설치하여 액화석유가스(LPG : Liquefied Petroleum Gas, 이하 'LPG'라 함) 연료를 연료공급라인을 통해 압송한 후, 액상의 LPG 연료가 엔진에서 인젝터를 통해 분사되게 하는 시스템이다.
즉, LPI 시스템은 연료인 LPG를 액상 상태로 인젝터를 통해 연소실에 직접 분사하는 방식을 채택하여, 종래의 LPG 시스템에 비해 연비 및 동력성능을 향상시킬 수 있는 새로운 시스템이다.
도 1은 종래의 엘피아이 차량의 연료공급장치가 설치된 연료공급 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 LPI 차량의 연료 공급 과정은, 다음과 같이 진행된다. 연료주입구(20)로 연료가 주입되면, 연료는 연료수송관(30)을 따라 연료탱 크(70) 내로 저장된다. 연료탱크(70) 내부에는 필터(40) 및 연료펌프(50)가 설치된다.
필터(40)는 연료탱크(70) 내에 설치된다. 필터(40)는 연료펌프(50)의 미도시된 흡입구에 설치되어 연료에 포함된 이물질이 연료펌프(50)로 유입되는 것을 방지한다. 이와 같은 필터(40)는 주로 합성 수지제로 이루어진다.
연료펌프(50)는 연료탱크(70)에 저장된 액상의 LPG 연료를 펌핑하여 엔진으로 이송하는 역할을 한다. 펌핑된 연료는 연료공급관(60)을 통하여 엔진으로 공급된다. 공급된 연료는 미도시된 인젝터를 통해 엔진의 연소실로 분사된다. 이 경우, 상기 연료는 보조필터(80)를 통하여 한번 더 여과되어 엔진으로 공급될 수 있다.
일반적인 LPG 연료에는 소량의 이물질이 포함되어 있다. 그러나, 일부 정제가 덜된 LPG 연료에는 황, 철 및 규소 등의 이물질이 포함될 수 있다. 또한, 연료가 연료주입구에 주입되는 과정에서 이물질이 연료에 섞일 수 있다. 이러한 이물질이 연료탱크(70) 내부에 설치된 필터(40)를 통과하게 되면, 필터(40)에는 이물질이 쌓이게 된다.
이렇게 쌓인 이물질은 필터(40)를 통과하는 연료의 흐름을 방해한다. 따라서, 연료펌프(50)는 많은 량을 펌핑할 수 없게 되어 적정량의 연료를 엔진으로 공급할 수 없게 된다. 이에 따라, 엔진에는 시동을 걸기에 충분한 연료가 공급되지 못하게 되어 시동불량이 발생한다.
이를 해결하기 위해서는 주기적으로 필터(40)를 교환해줘야 한다. 연료탱 크(70) 내부에 설치된 연료펌프(50)에 내장된 필터(40)가 교체되려면, 작업자는 연료탱크(70)를 분해하고 연료펌프(50)로부터 필터(40)를 교체해야 한다. 그러나, 연료탱크(70)는 고압의 연료를 저장할 수 있도록 두께가 두껍고 단단한 재질로 이루어진 하우징이기 때문에, 작업자가 연료탱크(70)를 분해하는 것을 현실적으로 힘들다.
따라서, 연료탱크(70) 자체를 교환하는 방법을 사용한다. 이러한 방법은, 작업 시간이 매우 오래 걸리고, 필터(40) 하나를 교환하기 위해 연료탱크(70) 전체를 교환해야 하기 때문에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은, 필터의 교환이 용이하도록 구조가 개선된 엘피아이 차량의 연료공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치는: 연료를 저장할 수 있는 저장공간과, 엔진으로 연료를 펌핑하는 연료펌프를 구비한 연료탱크와; 상기 연료탱크의 외부에서 상기 저장공간과 상기 연료펌프를 연결하도록 배치되어 이를 통하여 저장공간의 연료가 상기 연료펌프 입구로 유동하도록 하는 연료공급관와; 상기 연료공급관에 배치되어 이를 통과하는 상기 연료를 여과하는 필터장치;를 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치는, 필터장치에 이물질이 축적되더라도 필터장치를 분해하여 필터를 교환하기만 하면 된다. 이에 따라, 작업자가 필터를 교환하는데 비용이 적게 들고, 필터를 교환하는 시간이 적게 소요되는 효과가 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치가 설치된 연료공급 시스템을 보여주는 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치의 필터장치를 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 엘피아이 차량의 연료공급장치(100)는 연료탱크(110)와, 연료공급관(130)과, 필터장치(120)를 구비한다.
연료탱크(110, bombe)는 연료를 저장하였다가, 엔진으로 연료를 공급하는 역할을 하는 것으로, 저장공간(112)과, 연료펌프(111)를 구비한다.
저장공간(112)은 일반적인 연료탱크 내부에 형성된 공간이다. 이러한 저장공간(112)의 일측은 차량의 연료주입구(20)에 연결되어 외부로부터 공급된 연료가 저장된다.
연료펌프(111)는 저장공간(112)에 저장된 연료를 펌핑하여 엔진으로 공급한다. 엔진으로 공급된 연료는 미도시된 인젝터에 의해 엔진 내부로 분사된다. 여기서 분사되고 남은 잉여 연료는 미도시된 연료회송라인을 통해 연료탱크(110) 내로 회송될 수 있다. 연료펌프(111)는 연료펌프(111)의 동작에 의해 발생되는 소음을 감쇄시키도록 소음방지장치(113)를 더 구비할 수 있다. 소음방지장치(113)는 연료펌프(111) 둘레를 감싸도록 형성된다.
연료공급관(130)은 상기 연료탱크(110)의 외부에 배치된다. 연료공급관(130)은 상기 연료탱크(110)의 외부에서 상기 저장공간(112)과 상기 연료펌프(111)를 연결하도록 배치된다. 더욱 상세하게 연료공급관(130)은, 일측이 상기 저장공간(112)과 연통되도록 형성되고, 타측이 상기 연료펌프(111)와 연통되도록 배치된다. 이러한 연료공급관(130)을 통하여 저장공간(112)의 연료가 상기 연료펌 프(111) 입구로 유동하도록 하는 역할을 한다.
필터장치(120)는 저장공간(112)에 저장되어 이를 통과하는 연료를 여과하는 역할을 한다. 이를 위한 필터장치(120)는 연료공급관(130)에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 필터장치(120)는 연료탱크(110) 외부에 형성되어, 저장공간(112)에 저장된 연료가 연료공급관(130)을 통해 필터장치(120)를 거쳐 연료펌프(111)의 입구로 이송된다. 이와 같이 필터장치(120)를 통해 여과된 연료는 연료펌프(111)에서 펌핑되어 엔진으로 공급된다. 한편, 연료펌프(111)에서 엔진으로 연료가 전달되기 전에 보조필터(80)에서 한번 더 여과될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 엘피아이 차량의 연료공급장치(100)는, 필터장치(120)가 연료공급관(130)에 배치되어 있고, 저장공간(112)에 저장된 연료가 연료공급관(130)을 통해 전달되어 필터장치(120)에서 여과되며, 여과된 연료는 연료펌프(111)에서 펌핑되어 엔진으로 공급되는 구조로 이루어진다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 엘피아이 차량의 연료공급장치는 상기 필터장치(120)에 이물질이 축적되더라도 필터장치(120)를 분해하여 필터를 교환하기만 하면 된다.
이와 같이 본 발명의 엘피아이 차량의 연료공급장치(100)는 종래의 엘피아이 차량의 연료공급장치(10, 도 1 참조)처럼 연료탱크(70, 도 1 참조)를 분해하여 필터장치(40, 도 1 참조) 내의 미도시된 필터를 청소하지 않아도 되어서, 작업자가 필터를 교환하는데 비용이 적게 들고, 필터를 교환하는 시간이 적게 소요되는 효과가 있다.
이하 본 발명의 LPI 파량의 연료공급장치에 기술된 필터장치(120)의 세부적인 구조에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치의 필터장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치에 구비된 필터장치의 수직 단면도이며, 도 6은, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치에 구비된 필터장치의 수평 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 필터장치(120)는 필터케이스(121)와, 필터(124)를 구비한다.
필터케이스(121)는 필터장치(120)의 외형을 이루는 것으로, 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)를 구비한다.
여기서, 연료공급관(130)은 제 1 관부(130a)와 제 2 관부(130b)로 분리된 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 제 1 관부(130a)는 상기 연료탱크(110)와 필터장치(120)를 연결하고, 제 2 관부(130b)은 필터장치와 연료펌프(111)를 연결한다.
제 1 케이스(122)의 상측에는 제 1 관부(130a)가 연통되도록 결합되고, 제 1 관부(130a)를 통해 이송된 연료는 제 1 케이스(122) 내에 유입된다. 제 1 케이스(122) 내부는 후술할 필터(124)가 배치될 수 있을 정도의 공간이 형성된다. 제 1 케이스(122)의 하측은 개구된 형상이다.
제 2 케이스(123)는 상기 제 1 케이스(122)의 하측에 분리가능하도록 결합된다. 그리고, 제 2 케이스(123)의 하측에는 제 2 관부(130b)이 연통되도록 결합된 다.
이러한 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)의 결합은, 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)를 복수의 볼트(128)와 너트(129)로 체결하였으나, 이는 예를 들어 설명한 것이다. 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)의 결합은, 제 1 케이스(122) 내부에 나사홈을 형성하고, 제 2 케이스(123)의 둘레에 나사선을 형성하여 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)를 나사결합시키는 것도 가능하다.
단, 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)의 결합은 필터(124)교환이 용이하도록 분리가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
필터(124)는 필터케이스(121)에 유입된 연료를 여과한다. 이를 위한 필터(124)는 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 배치된다. 또한, 필터(124)는 전방이 폐쇄되도록 형성되며, 중공 실린더 형으로 이루어져서 제 1 케이스(122) 내부로 유입된 연료가 필터(124)의 측면을 통해 여과된다.
한편, 필터(124)의 둘레는 톱니형상으로 이루어지게 할 수 있다. 이러한 필터(124)의 구조는 연료와 닿는 표면적을 넓게 하여, 연료의 여과성능을 높일 수 윱 장점이 있다.
또한, 상기 필터(124)는 제 1 케이스(122)의 내측 상면과 일정한 간격을 유지하도록 배치되고, 제 2 케이스(123)의 내측 바닥면에 밀착 고정되는 것이 바람직하다. 연료가 필터장치(120) 내로 유입되면, 유입된 연료는 필터(124)와 제 1 케이스(122)의 사이에 형성된 간격 사이를 지나 필터(124)를 통과하여 여과되며, 여 과된 연료는 연료펌프(111)로 전달된다.
종래의 엘피아이 차량의 연료공급장치에서는 연료펌프(50, 도 1참 조) 내에 설치된 필터(40, 도 1 참조)를 교환하기 위해 연료탱크(110)를 분해하거나 연료탱크(110) 자체를 교환해야 했다.
그러나, 본 발명에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치(100)에 구비된 필터장치(120)는, 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)가 분리가능한 구조로 이루어져 있다. 따라서, 필터(124)에 연료에 포함된 황, 철 및 규소 등의 이물질이 축적되더라도, 제 1 케이스(122)와 제 2 케이스(123)를 분리시키면, 손쉽게 필터(124)를 교환할 수 있다.
이러한 필터(124) 교환방법은 종래의 엘피아이 차량의 연료공급장치에 구비된 필터를 교환하는 방법과 비교하여 연료탱크를 분해하지 않아도 되므로 필터교환 비용이 적게 들고, 필터교환 시간이 적게 소요되는 효과가 있다.
한편, 필터장치(120)는 필터 보호부재(125)를 더 구비할 수 있다. 필터 보호부재(125)는 필터(124)가 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이를 위한 필터 보호부재(125)는 상기 필터(124)보다 강한 강도를 갖는 소재로 이루어지고, 상기 필터케이스(121)와 필터(124) 사이에 배치되고 필터(124)의 둘레를 감싸도록 형성된 것이 바람직하다.
필터 보호부재(125)의 형상을 더욱 상세하게 설명하자면, 필터 보호부재(125)는 제 1 보호부(125a)와 제 2 보호부(125b)를 구비한다. 제 1 보호부(125a)는 필터(124)의 전방에 배치되어 상기 필터(124)의 전방을 보호한다. 이 러한 제 1 보호부(125a)는 제 1 케이스(122)로 유입된 고압의 연료가 필터(124)와 직접적으로 접촉되지 않게 한다.
제 2 보호부(125b)는 상기 제 1 보호부(125a)로부터 상기 필터의 측면을 감싸도록 하방으로 연장형성된다. 이러한 제 2 보호부(125b)는는 다공성 재질로 이루어져서 연료가 잘 통과시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.
일반적으로 필터(124)는 섬유질의 연한 재질로 이루어지고, 연료주입구(20)에서 주입되는 연료는 6 ~ 7bar 정도의의 고압으로 공급된다. 이 때문에 고압의 연료가 필터(124)를 통과하면, 필터(124)가 고압의 연료에 의해 손상될 수 있다. 그러나, 필터케이스(120) 내부로 유입된 연료가 필터 보호부재(125)의 전방에 부딪혀서 자체의 압력이 낮아지고, 압력이 낮아진 연료는 제 1 케이스(122)와 필터 보호부재(125)의 이격된 공간을 따라 이동된다. 이동된 연료는 상기 필터 보호부재(125)의 측면을 통과하고, 상기 필터 보호부재(125) 내에 설치된 필터(124)를 통과하면서 여과된다. 이와 같이 필터 보호부재(125)는 연료와 마찰하면서 연료의 속도를 감소시켜서, 고압의 연료가 필터(124)를 손상시키는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 도 2 및 3을 참조하면, 필터장치(120)는 고정용 브라켓(126)을 더 구비할 수 있다. 이러한 고정용 브라켓(126)은 상기 필터(124)를 상기 연료탱크(110)에 고정시키는 역할을 한다. 이를 위한 고정용 브라켓(126)은, 일측이 상기 연료탱크(110)의 외측에 고정되고, 타측이 상기 필터장치(120)의 둘레를 감싸도록 결합되며, 그 몸체는 여러 단으로 절곡된 형상이다.
일반적으로 차량의 주행시에는 진동이 발생하게 되는데, 필터장치(120)가 고정용 브라켓(126)이 필터장치(120)를 연료탱크(110)에 고정되게 함으로서 필터장치(120)가 자체 무게에 의해 차량 내부에서 자유롭게 이동되어 인접한 부재들에 부딪혀서 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.
도 1은 종래의 엘피아이 차량의 연료공급장치가 설치된 연료공급 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치가 설치된 연료공급 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치의 필터장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치의 필터장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치에 구비된 필터장치의 수직 단면도이다.
도 6은, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 엘피아이 차량의 연료공급장치에 구비된 필터장치의 수평 단면도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
20..연료주입구 30..연료수송관
100..엘피아이 차량의 연료공급장치 110..연료탱크
120..필터장치 121..필터케이스
122..제 1 케이스 123..제 2 케이스
124..필터 125..필터 보호부재
130..연료수송관

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 연료를 저장할 수 있는 저장공간과, 엔진으로 연료를 펌핑하는 연료펌프를 구비한 연료탱크;
    상기 연료탱크의 외부에서 상기 저장공간과 상기 연료펌프를 연결하도록 배치되어 상기 저장공간의 연료가 통과될 수 있게 하여 상기 연료펌프 입구로 유동하도록 하는 연료공급관; 및
    상기 연료공급관에 배치되어 상기 연료를 여과하는 필터장치;를 구비하고,
    상기 연료공급관은:
    상기 연료탱크의 저장공간과 필터장치를 연결하는 제 1 관부; 및
    상기 필터장치와 연료펌프의 입구를 연결하는 제 2 관부;를 구비하고,
    상기 필터장치는:
    상기 제 1 관부가 연통되도록 결합된 제 1 케이스와, 상기 제 2 관부가 연통되도록 결합되고, 상기 제 1 케이스와 분리 가능하도록 결합된 제 2 케이스를 구비하는 필터케이스; 및
    상기 필터케이스 내부 공간에 형성되고, 전방이 폐쇄되도록 형성되며, 중공 실린더 형으로 이루어진 것으로, 상기 필터케이스에 유입된 연료를 여과하는 필터;를 구비하며,
    상기 필터장치는,
    상기 필터케이스와 필터 사이에 배치되고, 상기 필터의 전방과 측면을 감싸도록 형성되며, 일측이 제 2 케이스에 연결된 필터 보호부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료공급장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 필터 보호부재는:
    상기 필터의 전방에 배치되어 상기 필터의 전방을 보호하는 제 1 보호부; 및
    상기 제 1 보호부로부터 상기 필터의 측면을 감싸도록 하방으로 연장형성되고, 다공성 재질로 이루어져서 상기 필터의 측면을 보호하는 제 2 보호부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료공급장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 필터 보호부재는 상기 필터보다 강한 강도를 갖는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘피아이 차량의 연료공급장치.
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