KR0162041B1 - 압축천연가스차량의 연료누출 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축천연가스차량의 연료누출 차단장치에 관한 것으로, 다수의 센서(S1,S2,S3,S4)를 고압 및 저압가스라인(120,140)의 선,후단에 설치하여 각 라인 선,후단의 연료압력을 감지하고 비교하므로서 연료의 누출여부를 파악할 수 있도록 하고, 고압 및 저압가스라인(120,140)상에는 연료의 누출 여부에 따라서 작동되는 차단밸브(V1,V2)를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면 연료장치의 어느 부위에서 연료가 누출되는지를 신속히 감지하여 자동적으로 누출부위의 차단밸브가 작동되므로서 연료의 누출을 방지할 수 있게 되어 불의의 사고를 방지할 수 있는 것이다.

Description

압축천연가스차량의 연료누출 차단장치

제1도는 종래 압축천연가스차량의 연료장치를 도시한 개략적인 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 연료누출 차단장치의 센서 및 차단밸브의 설치상태도.

제3도는 본 발명의 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

120 : 고압가스라인 140 : 저압가스라인

S1,S2,S3,S4 : 센서 C1,C2 : 비교부

A1,A2 : 경보수단 200 : 제어부

V1,V2 : 차단밸브

본 발명은 압축천연가스차량의 연료누출 차단장치에 관한 것으로, 상세히는 연료탱크로부터 엔진까지 연설된 고압 및 저압가스라인의 선,후단에 압력센서를 각각 설치하여 고,저압가스라인의 선,후단에서 감지된 연료압력에 차이가 발생하게 될 때, 각 라인상에 설치된 차단밸브를 작동시켜 더 이상의 연료누출을 방지하므로서 폭발사고 등을 방지할 수 있도록 한 연료누출 차단장치에 관한 것이다.

대부분의 자동차는 휘발유 및 경유 등의 화석연료를 사용하고 있고, 이 화석연료는 기관내에서 산화하여 인체에 해로운 유해가스 및 미립자가 대기중으로 방출되므로서 심각한 환경문제로 대두되고 있으며, 이를 제거하기 위한 많은 연구가 성행되고 있으나, 이의 근본적인 문제해결이 급박한 실정이다.

한편, 근래에는 상기한 자동차의 연료원으로 인체 및 환경에 전혀 무해한 천연가스를 사용하는 방법이 제안되어 전세계적으로 이의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이의 기술이 성숙화되어 실용화되기에 이르렀다.

제1도는 상기한 천연가스를 연료로 하는 차량의 연료장치를 도시한 것으로, 천연가스가 소정의 고압으로 압축된 연료탱크(10)와, 이 연료탱크(10)로부터 분기되는 고압가스라인(20)과, 고압의 연료를 소정의 압력으로 감압시키는 레귤레이터(30)와, 이 레귤레이터(30)에 의하여 소정의 압력으로 감압된 연료를 엔진으로 공급하는 저압가스라인(40)과, 이 연료를 엔진(60)의 실린더내부로 분사시켜주는 인젝터(50) 등으로 구성되어 있으며, 상기 고압가스라인(20)과 저압가스라인(40)에는 연료의 누출 등을 대비하기 위하여 수동으로 개폐가능한 매뉴얼밸브(70,80)가 각각 설치되어 있다.

이와 같은 천연가스를 사용하는 차량은 무공해차량으로써의 장점을 갖는 반면, 천연가스를 고압으로 압축시켜 저장 및 사용하게 되므로서 사고 발생비율이 높은 차량에서 천연가스가 누출되어 예고하지 못한 참사를 빚게 될 수 있는 등 연료계통의 안전도가 낮다는 데 그 단점이 있는 것으로, 연료탱크와 고,저압가스라인의 내구성 및 각 연결부의 기밀성을 완벽하게 보장해주어야 하며, 연료의 누출여부를 신속히 파악하여 이에 적절하게 대비할 수 있도록 하는 시스템의 개발이 요구되어 왔었다.

본 발명은 상기한 기대에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압축천연가스를 연료로 하는 차량에서 어느 부위에서 연료가 누출되는지를 신속히 감지할 수 있도록 하고, 연료의 누출이 감지될 경우, 자동적으로 엔진으로 공급되는 연료를 차단시키므로써 불의의 사고를 방지할 수 있고, 압축천연가스차량의 안전성을 향상시킬 수 있는 수단을 제공하는 데 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 천연가스가 압축저장된 연료탱크와 천연가스의 압력을 소정의 압력으로 감압하는 레귤레이터사이에 가설된 고압가스라인의 선,후단에 각각 설치되는 제1 및 제2센서와, 상기 레귤레이터와 엔진에 설치된 인젝터사이에 가설된 저압가스라인의 선,후단에 각각 설치되는 제3 및 제4 센서와, 상기 제1센서와 제2센서 및 제3센서와 제4센서로부터 감지된 압력을 각각 따로 비교하는 2개의 비교부와, 양 비교부에서 감지된 압력에 차이가 발생하게 될 경우, 경고 등 또는 부저 등의 경보수단을 작동시키는 제어부와, 상기 고압가스라인과 저압가스라인의 전방에 설치되어 제어부의 작동신호에 의하여 자동적으로 개폐되어 연료의 공급을 차단하는 차단밸브로 구성된 압축천연가스차량의 연료누출 차단장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용 효과를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 제2도는 본 발명에 따른 연료누출 차단장치의 센서 및 차단밸브의 설치상태도이고, 제3도는 본 발명의 블록도이다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료누출 차단장치는 천연가스가 소정의 고압으로 압축된 연료탱크(110)로부터 고압의 가스를 소정의 저압으로 감압시키는 레귤레이터(130) 사이에 고압가스라인(120)이 가설되고, 상기 레귤레이터(130)에 의하여 소정의 압력으로 감압된 연료를 인젝터(150)로 분사하여 엔진(160)으로 공급하는 저압가스라인(140)이 가설된 압축천연가스차량의 연료장치에 있어서, 상기 고압가스라인(120)의 선,후단에 각각 설치되는 제1 및 제2센서(S1,S2)와, 상기 저압가스라인(140)의 선,후단에 각각 설치되는 제3및 제4센서(S3,S4)와, 상기 고압 및 저압가스라인(120,140)의 전방에 각각 설치되어 전기적인 신호에 의하여 개폐가능한 차단밸브(V1,V2)와, 상기 제1센서(S1)와 제2센서(S2) 및 제3센서(S3)와 제4센서(S4)로부터 감지된 압력을 각각 따로 비교하는 제1 및 제2비교부(C1,C2)와, 이 비교부(C1,C2)의 신호에 의하여 상기 차단밸브(V1,V2)를 선택적으로 작동시키는 제어부(200)와, 이 제어부(200)의 출력신호에 의하여 작동되어 연료누출여부를 알려주는 경보수단(A1,A2)으로 구성된 것이다.

상기 제1,2,3,4센서(S1,S2,S3,S4)는 통상의 압력센서 또는 압전센서를 사용할 수 있으며, 제1 및 제2센서(S1,S2)는 연료탱크(110)내의 연료압력인 200~300bar 정도의 고압을 감지할 수 있는 고압감지용 센서를 채용하고, 제3 및 제4센서(S3,S4)는 레귤레이터(130)에 의하여 감압된 연료압력인 5bar이하의 저압을 감지할 수 있는 저압감지용 센서를 채용하여 각각 고압가스라인(120)과 저압가스라인(140)내부의 선,후단 압력을 감지할 수 있도록 설치한 것이다.

또, 상기 제1 및 제2센서(S1,S2)에서 감지된 고압가스라인(120) 선,후단의 압력은 제1비교부(C1)로 입력되고, 제3 및 제4센서(S3,S4)에서 감지된 압력은 제2비교부(C2)로 입력되며, 제1 및 제2비교부(C1,C2)에서는 제1센서(S1)와 제2센서(S2) 및 제3센서(S3)와 제4센서(S4)의 압력차를 각각 비교하여 압력차가 발생하게 될 경우, 제어부(200)로 신호를 송출하도록 구성한 것이다.

또, 상기 고압 및 저압가스라인(120,140)의 전방에 설치되는 차단밸브(V1,V2)는 전기적인 신호에 의하여 작동되는 솔레노이드 밸브를 사용하여 고압 및 저압가스라인(120,140)에 연료의 누출이 발생하게 될 경우, 제어부(200)의 신호에 의하여 작동하여 연료의 공급을 차단할 수 있도록 구성시킨다.

한편, 제어부(200)에서는 제1 비교부(C1)와 제2비교부(C2)로부터 입력되는 신호에 의하여 경보수단(A1,A2)을 작동시키는 작동신호를 발하도록 구성한 것이고, 이 제어부(200)에 의하여 작동되는 경보수단(A1,A2)은 고압가스라인(120)에서 연료누출이 발생하게 되는 경우와 저압가스라인(140)에서 연료누출이 발생하게 되는 경우를 구분할 수 있도록 색깔이 다른 2개의 경고등 또는 각각 다른 특성의 음향을 발생하는 부저로 구성시킨다.

이와 같이 구성된 본 발명의 연료누출 차단장치를 정상적인 상태와 연료누출시의 상태로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연료장치에서 연료의 누출이 없는 정상적인 상태에서는 고압가스라인(120)의 제1 및 제2센서(S1,S2)와, 저압가스라인(140)의 제3 및 제4센서(S3,S4)에서 감지된 연료압력이 각각 동일하므로 제1 및 제2 비교부(C1,C2)에서 제어부(200)로 신호를 송출하지 않게 되므로 경보수단(A1,A2)은 작동하지 않게 되고, 고압 및 저압가스라인에 설치된 양 차단밸브(V1,V2)는 개방된 상태를 유지하게 되어 연료의 원활한 공급이 이루어지게 된다.

또, 고압가스라인(120)이 손상되어 연료가 누출되고, 저압가스라인(140)은 정상적인 상태일 경우에는, 제1센서(S1)에서 감지된 연료압력과 제2센서(S2)에서 감지된 연료압력사이에는 차이가 발생하게 되므로 제1비교부(C1)에서는 이를 비교하여 제어부(200)에 신호를 송출하게 되며, 제2비교부(C2)에서는 제3 및 제4센서(S3,S4)에서 감지된 압력차이가 없으므로 제어부(200)에 신호를 송출하지 않게 되는 것이고, 제어부(200)에서는 제1비교부(C1)에서만 신호를 받아 경보수단(A1)을 작동시킴과 동시에 고압가스라인(120)에 설치된 차단밸브(V1)가 작동되어 고압가스라인(120)을 전방에서 차단시키게 되므로서 연료탱크(110)의 연료가 레귤레이터(130)로 공급되지 않게 되는 것이다.

한편, 고압가스라인(120)은 정상이고, 저압가스라인(140)에 이상이 발생하여 연료의 누출이 있게 될 경우에는, 제2비교부(C2)에서 신호가 발생하여 제어부(200)로 송출되며, 제어부(200)에서는 저압가스라인(140)에 연료의 누출이 발생하고 있다는 것을 상기한 고압가스라인(120)의 연료누출상태와 구분할 수 있도록 다른 경보수단(A2)을 작동시켜 운전자에게 알려줄 수 있는 것이며, 이때에는 저압가스라인(140)에 설치된 차단밸브(V2)가 작동하여 저압가스라인(140)을 전방에서 차단하게 된다.

또, 고압 및 저압가스라인(120,140)의 양쪽에서 동시에 연료누출이 발생하게 될 경우에는, 제1 및 제2비교부(C1,C2)에서 동시에 신호가 제어부(200)로 송출되며, 제어부(200)에서는 이를 운전자에게 알려줄 수 있도록 경보수단(A1,A2)을 모두 작동시키게 되는 것이며, 고압 및 저압가스라인(120,140)에 각각 설치된 차단밸브(V1,V2)가 동시에 폐쇄상태로 절환되어지게 되는 것이다.

이처럼 본 발명의 연료누출 경보장치는 다수의 센서를 고압 및 저압가스라인의 선,후단에 설치하여 설치하여 각 라인 선,후단의 연료압력을 감지하고 비교하므로서 연료의 누출여부를 파악할 수 있도록 한 것이고, 고압 및 저압가스라인 중 어디에서 연료의 누출이 발생되는가를 파악하여 경보수단과 차단밸브를 작동시키므로써 연료의 누출여부를 운전자등에게 신속히 알림과 동시에 연료라인을 차단시키므로써 더 이상의 연료누출을 방지할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 연료장치의 어느 부위에서 연료가 누출되는지를 신속히 감지하여 자동적으로 차단밸브가 작동되므로서 연료의 누출을 차단하여 불의의 사고를 방지할 수 있는 등, 압축천연가스차량의 안전성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 연료탱크(110)로부터 고압의 가스를 소정의 저압으로 감압시키는 레귤레이터(130) 사이에 고압가스라인(120)이 가설되고, 상기 레귤레이터(130)에 의하여 소정의 압력으로 감압된 연료를 인젝터(150)로 분사하여 엔진(160)으로 공급하는 저압가스라인(140)이 가설된 압축천연가스차량의 연료장치에 있어서, 상기 고압가스라인(120)의 선,후단에 각각 설치되는 제1,2센서(S1,S2)와, 상기 저압가스라인(140)의 선,후단에 각각 설치되는 제3,4센서(S3,S4)와, 상기 고압 및 저압가스라인(120,140)의 전방에 각각 설치되어 전기적인 신호에 의하여 개폐되는 차단밸브(V1,V2)와, 상기 제1,2센서(S1,S2)와 제3,4센서(S3,S4)로부터 감지된 압력을 각각 따로 비교하는 제1,2비교부(C1,C2)와, 상기 제1,2 비교부(C1,C2)의 신호에 의하여 상기 차단밸브(V1,V2)를 선택적으로 작동시키는 제어부(200)와, 이 제어부(200)의 출력신호에 의하여 작동되어 연료의 누출여부를 알려주는 경보수단(A1,A2) 으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축천연가스차량의 연료누출 차단장치.