KR100244945B1 - 자동차용 디젤유의 수분분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 탱크내로 유입된 연료유가 층류 상태로 유동하면서 체류시간을 일정하게 유지함과 동시에 유영거리(Path length)늘려 주므로써 분리 효율을 증대시키고 유동을 안전화한 자동차용 디젤유의 수분 분리장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료계의 도중에 접속되는 탱크와; 상기 탱크의 외곽측으로 접속되는 유입구와; 상기 유입구를 통해 유입된 연료유가 상기 탱크 중앙으로 모아져 수분과 분리된 연료유가 상부를 통하여 나가도록 접속된 유출구와; 상기 탱크의 중앙 하부에 수집된 수분을 배출하기 위한 수분 드레인홀과; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 디젤유의 수분분리장치

본 발명은 자동차용 디젤유의 수분 분리장치에 관한 것이다.

디젤 자동차의 연료유로 사용하는 디젤유는 유통과정 및 연료계에서 수분이 유입되어지는 일이 있어 이를 분리하지 않고 그대로 사용할 경우 엔진 및 연료계통에 무리를 주게 되므로 수분을 분리해 내는 장치가 필요하게 된다.

이를 위해 종래에는 도 4 에 도시하는 것과 같이 디젤유의 유입구(2)와 유출구(3)가 상부측에 형성되고 하부에는 수분드레인홀(6)이 형성되어 있는 탱크(1)로 구성된 수분분리 장치를 연료계통의 도중에 설치하고 있다.

상기한 수분 분리장치는 탱크(1)내로 유입된 경유와 수분이 중력에 의해 분리되어 비중이 무거운 수분은 아래로 모이고 가벼운 경유는 상부층을 형성토록 유리된 후 내통(7)을 거쳐 유출구(3)로 순수한 경유만이 나가도록 구성된 것이다.

그러나 상기한 종래의 구조에 의하면 경유와 수분이 분리되는 정도는 탱크(1)내의 체류시간에 의해 결정되므로 수분 분리효율을 높이기 위해서는 탱크(1)의 용량을 키워야 하는 문제점 및 체류시간이 일정치 않으며 이에따라 유입구(2)와 유출구(3)의 단면적 변화에 의한 와류형성이 일어나 연료유(경유)의 유동특성이 저하되는 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 탱크내로 유입된 연료유가 층류 상태로 유동하면서 체류시간을 일정하게 유지함과 동시에 유영거리(Path length)늘려 주므로써 분리 효율을 증대시키고 유동을 안전화한 자동차용 디젤유의 수분 분리장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료계의 도중에 접속되는 탱크와; 상기 탱크의 외곽측으로 접속되는 유입구와; 상기 유입구를 통해 유입된 연료유가 상기 탱크 중앙으로 모아져 수분과 분리된 연료유가 상부를 통하여 나가도록 접속된 유출구와; 상기 탱크의 중앙 하부에 수집된 수분을 배출하기 위한 수분 드레인홀과; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 수분 분리장치의 외부 사시도.

제2도는 본 발명 수분 분리장치의 정단면도.

제3도는 본 발명 수분 분리장치의 A-A 단면도.

제4도는 종래의 수분 분리장치.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 탱크 2 : 유입구

3 : 유출구 4 : 원통체

5 : 나선형 유동안내격벽 6 : 수분 드레인홀

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 외부 사시도이며 도 2는 본 발명의 정단면도이며 도 3은 본 발명의 A-A 단면도이다.

도면중 부호 1은 원통체 형상의 탱크로 연료계의 도중에 유입구(2)와 유출구(3)를 통해 접속된다.

상기 유입구(2)는 탱크(1) 외곽측의 상부로 접속되고 상기 유출구(3)는 탱크(1) 중앙 상부로 돌출된 원통부(4)에 접속되어 있다.

그리고 상기 탱크(1) 내부에는 박판부재를 코일 형상으로 말아 형성한 나선형 유동안내격벽(5)이 설치되며 유입구(2)를 통해 유입된 연료유(디젤유를 말함) 상기 유동안내격벽(5)의 안내를 따라 유동하면서 중앙으로 모이게 된다.

또한 상기 탱크(1)의 중앙 하부에는 수분 드레인홀(6)이 형성되어 있다.

여기서 입구와 출구의 단면적 변화에 의한 와류 현상을 줄이고 유체의 흐름이 층류 상태를 유지하기 위해서는 유로의 단면 형상이 다음 식을 만족하도록 해야 한다.

[식 1]

Nre = 4r_HVρ/μ〈 2100

r_H= S/Lp

단 Nre : 레이놀즈 넘버

μ: 유체의 점도

r_H: 수력학적 상당직경

S : 유로 단면적

Lp : 유로 단면적의 둘레

V : 유체속도

ρ : 유체의 밀도

그런데 통상 유체역학적 실험 및 경험적으로 탱크의 형태는 유로 단면 직경의 5배 정도 길이가 되어야 이상적이므로 나선형의 유로는 다음의 경험식에 의한 체류시간의 결정에도 부합되므로 탱크의 전체 크기를 작게 만들 수 있다.

[식 2]

t =

t : 체류시간

μ: 점도

ρ:밀도

이상과 같은 본 발명은 수분을 함유한 연료유가 유입구(2)를 통해 탱크(1)내부로 유입된 후 나선형 유동안내격벽(5)를 따라 선회하여 중앙으로 이동하는 과정에서 비중이 무거운 수분을 점차 하부층을 형성하고 가벼운 경우(디젤유)는 상부층을 형성하게 되므로써 수분을 제거당한 순수한 연료유는 상부의 유출구(3)를 통해 빠져 나가고 수분은 하부의 수분 드레인홀(6)을 통해 드레인되어 수분이 분리되어 지게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 탱크내부에 나선형의 유동안내격벽을 마련하는 것에 의해서 탱크 외곽측으로 유입된 연료유가 유동안내격벽의 안내를 따라 선회하면서 중앙으로 모이게 되기 때문에 유동경로가 길어지고 안정적인 층류 유동으로 체류시간이 일정하고 와류 발생이 일어나지 않으므로써 장치의 크기를 작게 만들 수 있고 수분 분리효율이 증대되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 연료계의 도중에 접속되는 탱크와; 상기 탱크의 외곽측으로 접속되는 유입구와; 상기 유입구를 통해 유입된 연료유가 상기 탱크 중앙으로 모아져 수분과 분리된 연료유가 상부를 통하여 나가도록 접속된 유출구와; 상기 탱크의 중앙 하부에 수집된 수분을 배출하기 위한 수분 드레인홀과; 로구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 디젤유의 수분 분리장치.