KR100305849B1 - Gas supply device of compressed natural gas vehicle - Google Patents
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Abstract
고온 등의 외부 요인에 의해 안전밸브(PRD)가 작동하여 압축가스가 대기로 배출되면 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시켜 엔진을 정지시킴으로서, 화제 등의 안전사고를 방지할 수 있고, 안전성을 향상시킬 수 있는 압축 천연가스 차량의 가스 공급장치를 제공하기 위하여,When the safety valve (PRD) is operated by external factors such as high temperature, and the compressed gas is discharged to the atmosphere, the engine is stopped by shutting off the supply of compressed gas to the engine side, thereby preventing safety accidents such as fire, and improving safety. To provide a gas supply of compressed natural gas vehicles, which can be
고압의 압축가스가 충진되어 차량의 일측에 설치되는 고압가스용기와; 상기 고압가스용기와 엔진의 연소실 사이를 연결하는 연료 파이프 상에 설치되어 고압의 가스를 감압하여 저압의 가스를 연소실로 공급하는 레귤레이터와; 상기 연료 파이프상에 설치되어 압축가스의 공급을 차단하는 연료 차단밸브와; 차량화재등으로 인한 가스탱크 고온시 압축가스를 대기중으로 배출시키는 안전밸브(PRD)와; 상기 압력 조절 밸브의 개방시 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시키는 가스 공급 차단수단을 포함하는 압축 가스 차량의 가스 공급장치를 제공한다.A high pressure gas container filled with high pressure compressed gas and installed on one side of the vehicle; A regulator installed on a fuel pipe connecting between the high pressure gas container and the combustion chamber of the engine to reduce a high pressure gas and supply a low pressure gas to the combustion chamber; A fuel shutoff valve installed on the fuel pipe to block supply of compressed gas; A safety valve (PRD) for discharging compressed gas into the atmosphere at a high temperature of the gas tank due to a vehicle fire; It provides a gas supply device for a compressed gas vehicle including a gas supply blocking means for cutting off the compressed gas supply to the engine side when the pressure control valve is opened.
Description
본 발명은 압축 천연가스를 연료로 사용하는 압축 천연가스 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축 천연가스 차량의 동력원이 되는 압축 천연가스를 엔진으로 공급하는 압축 천연 가스 차량의 가스 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compressed natural gas vehicle using compressed natural gas as a fuel, and more particularly, to a gas supply apparatus of a compressed natural gas vehicle that supplies compressed natural gas, which is a power source of a compressed natural gas vehicle, to an engine. .
일반적으로 압축 천연가스 차량은 천연가스를 연료로 사용하기 때문에 자동차로 연료비가 저렴하고, 혼합기가 가스상태인 관계로 각 실린더에 분배가 균일하게 이루어지고, 흑연, 유황산화물, 일산화탄소 등의 유해 배기가스를 크게 저감시킬 수 있는 등의 장점이 있다.In general, compressed natural gas vehicles use natural gas as fuel, so fuel is inexpensive by automobiles. Since the mixer is in a gas state, the gas is uniformly distributed to each cylinder. There is an advantage such that can be greatly reduced.
이러한 압축 천연가스 차량의 가스공급장치는 천연가스를 고압의 상태로 가스탱크에 저장하였다가 엔진에 공급하는 장치로서, 이 고압가스용기와 엔진의 연소실 사이를 연결하는 공급파이프상에 연료가스의 개폐작용을 하는 연료 차단밸브가 설치되고, 고압의 연료를 저압으로 감압하여 연소실로 공급하는 레귤레이터를 포함하여 이루어진다.The gas supply device of the compressed natural gas vehicle is a device for storing natural gas in a gas tank under high pressure and supplying it to an engine, and opening and closing of fuel gas on a supply pipe connecting the high pressure gas container and the combustion chamber of the engine. The fuel shutoff valve is provided, and includes a regulator for reducing the high pressure fuel to a low pressure and supplying the fuel to the combustion chamber.
이때 상기 고압가스용기에서 공급 파이프 상으로 공급되는 가스는 200bar 이상의 고압의 연료가 공급되며, 고온 등으로 인하여 가스탱크 폭발위험이 있으면 안전밸브(PRD:Pressure Relief Device)가 온되어 릴리이프 파이프를 통해 고압가스가 대기중으로 배출된다.At this time, the gas supplied from the high-pressure gas container to the supply pipe is supplied with a high-pressure fuel of 200 bar or more, and if there is a risk of explosion of the gas tank due to high temperature, a safety valve (PRD: Pressure Relief Device) is turned on through the relief pipe. High pressure gas is released into the atmosphere.
그러나 상기한 바와 같은 연료 공급장치는 고압가스용기에서 공급되는 압축가스가 고압상태이고, 고온 등의 외부요인으로 인하여 안전밸브(PRD)의 작동으로 릴리이프 파이프를 통해 압축가스가 대기로 배출되어도 일부 탱크에서 압축가스는 계속해서 연소실로 공급되어 엔진의 작동상태를 유지하게 되는데, 이때 배출되는 압축가스로 인하여 엔진에 스파크 등을 일으켜 화재가 발생되고, 더 나아가 엔진이 폭발하는 문제점이 발생한다.However, the fuel supply device as described above is a part of the compressed gas supplied from the high-pressure gas container is a high pressure state, even if the compressed gas is discharged to the atmosphere through the relief pipe by the operation of the safety valve (PRD) due to external factors such as high temperature. Compressed gas is continuously supplied from the tank to the combustion chamber to maintain the operating state of the engine. At this time, the compressed gas discharged causes sparks in the engine and causes a fire, and further, the engine explodes.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고온에 의한 안전밸브(PRD)의 작동으로 압축가스가 대기로 배출되면 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시켜 차량의 운행을 중단시킴으로서, 화제 등의 안전사고를 방지할 수 있고, 안전성을 향상시킬 수 있는 압축 천연가스 차량의 가스 공급장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention is to operate the vehicle by blocking the supply of compressed gas to the engine side when the compressed gas is discharged to the atmosphere by the operation of the safety valve (PRD) due to the high temperature By stopping the above, it is possible to prevent a safety accident such as a topic, and to provide a gas supply device of a compressed natural gas vehicle that can improve the safety.
도 1은 본 발명에 따른 가스 공급장치의 구성도이고,1 is a configuration diagram of a gas supply device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 가스 공급장치의 가스 공급 차단수단의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a gas supply blocking means of the gas supply apparatus according to the present invention.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고압의 압축가스가 충진되어 차량의 일측에 설치되는 고압가스용기와; 상기 고압가스용기와 엔진의 연소실 사이를 연결하는 연료 파이프 상에 설치되어 고압의 가스를 감압하여 저압의 가스를 연소실로 공급하는 레귤레이터와; 상기 연료 파이프 상에 설치되어 압축가스의 공급을 차단하는 연료 차단밸브와; 가스탱크의 주변온도가 일정온도 이상이면 압축가스를 대기중으로 배출시키는 안전밸브(PRD)와; 상기 안전밸브(PRD)의 개방시 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시키는 가스 공급 차단수단을 포함하는 압축 가스 차량의 가스 공급장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a high-pressure gas container is installed on one side of the vehicle is filled with high-pressure compressed gas; A regulator installed on a fuel pipe connecting between the high pressure gas container and the combustion chamber of the engine to reduce a high pressure gas and supply a low pressure gas to the combustion chamber; A fuel shutoff valve installed on the fuel pipe to block supply of compressed gas; A safety valve (PRD) for discharging compressed gas into the atmosphere when the ambient temperature of the gas tank is higher than a predetermined temperature; It provides a gas supply device for a compressed gas vehicle including a gas supply blocking means for shutting off the supply of compressed gas to the engine side when the safety valve (PRD) is opened.
상기한 바와 같이 이루어진 가스 공급장치는 고온으로 인하여 탱크 폭발위험이 있으면 안전밸브(PRD)를 통하여 압축가스가 대기로 배출됨과 동시에 가스 공급 차단수단에 의해 엔진측으로의 가스 공급을 차단시킨다.If the gas supply device is configured as described above, if there is a risk of explosion of the tank due to the high temperature, the compressed gas is discharged to the atmosphere through the safety valve (PRD) and the gas supply to the engine is blocked by the gas supply blocking means.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 압축 천연가스 공급장치의 구성도로서, 고압의 압축 천연가스가 충진되어 차량에 탑재되는 고압가스용기(2)와, 이 고압가스용기(2)와 엔진의 연소실(12)과 연결되는 흡기라인(14)의 일측에 연결되어 압축가스를 공급하는 연료파이프(4)와, 이 연료파이프상에 설치되어 고압의 가스를 감압하여 저압의 가스를 공급하는 레귤레이터(10)와, 상기 고압가스용기(2)의 온도가 상승하면 탱크내 가스를 대기중으로 배출시키는 안전밸브(PRD)(6)와, 상기 연료파이프(4)상에 설치되어 연소실로 공급되는 압축가스의 개폐작용을 하는 연료 차단 밸브(8)와, 상기 압력 조절 밸브(6)가 개방되면 상기 연료 차단밸브(8)를 작동시켜 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시키는 가스공급 차단수단을 포함한다.1 is a configuration diagram of a compressed natural gas supply device, which is connected to a high pressure gas container 2 filled with a high pressure compressed natural gas and mounted on a vehicle, and the high pressure gas container 2 and the combustion chamber 12 of the engine. A fuel pipe 4 connected to one side of the intake line 14 to supply compressed gas, a regulator 10 provided on the fuel pipe to reduce a high pressure gas to supply a low pressure gas, and the high pressure gas When the temperature of the container 2 rises, a safety valve (PRD) 6 for discharging gas in the tank to the atmosphere and a fuel cut-off function for opening and closing the compressed gas provided on the fuel pipe 4 and supplied to the combustion chamber And a gas supply blocking means for operating the fuel shutoff valve 8 when the pressure regulating valve 6 is opened to cut off the compressed gas supply to the engine side.
상기한 고압가스용기(2)는 고압의 압축가스를 차량에 탑재하기 위한 용기로 다수개로 각각 차량의 일측에 설치된다.The high-pressure gas container (2) is a container for mounting a high-pressure compressed gas in a vehicle, a plurality of vessels are installed on one side of each vehicle.
가스탱크 포트쪽으로 연결된 상기 안전밸브(PRD)(6)가 설치되는 릴리이프 파이프(20)가 연결된다.A relief pipe 20 to which the safety valve (PRD) 6 connected to the gas tank port is installed is connected.
상기 릴리이프 파이프(20)상에 설치되는 안전밸브(PRD)(6)는 흐르는 압력이 일정압 이상으로 증가하면 유로를 개방시키는 밸브이다.The safety valve (PRD) 6 installed on the relief pipe 20 is a valve that opens the flow path when the flowing pressure increases above a certain pressure.
상기 연료 차단밸브(8)는 레귤레이터(10)의 전방측 연료 파이프(4) 상에 설치되어 연료 라인의 개폐작용을 하는 밸브로서, 본 실시예에서는 전기적인 신호에 의해 개폐작용이 용이한 솔레노이드 밸브를 사용된다.The fuel shutoff valve 8 is a valve installed on the front side fuel pipe 4 of the regulator 10 to open and close the fuel line. In this embodiment, the solenoid valve is easily opened and closed by an electrical signal. Is used.
상기한 가스공급 차단수단은 도 2에 도시된 바와 같이 고온에 의해 안전밸브(PRD)(6)가 작동되면 가스탱크 내 가스가 릴리이프 파이프(20)를 통해 대기로 배출되는데, 이때 엔진측으로 공급되는 압축가스를 차단시키는 역할을 하는 수단으로서, 릴리이프 파이프(20)의 일측에 설치되는 가스 플로우 센서(16)와, 이 가스 플로우 센서(16)의 신호를 받는 전자제어유닛(ECU)(28)과, 이 전자제어유닛(ECU)(28)의 전기적인 신호에 의해 연료 파이프(4)를 폐쇄시키는 연료 차단 밸브(8)를 포함한다.When the safety valve (PRD) 6 is operated by the high temperature as shown in FIG. 2, the gas supply blocking means discharges the gas in the gas tank to the atmosphere through the relief pipe 20. As a means for blocking the compressed gas to be used, a gas flow sensor 16 provided on one side of the relief pipe 20 and an electronic control unit (ECU) 28 receiving the signal from the gas flow sensor 16. ) And a fuel shutoff valve 8 which closes the fuel pipe 4 by an electrical signal of the electronic control unit (ECU) 28.
상기 가스 플로우 센서(16)는 릴리이프 파이프(20)를 통한 가스의 배출여부를 검출하는 센서이다.The gas flow sensor 16 is a sensor for detecting whether gas is discharged through the relief pipe 20.
이와 같이 이루어진 압축 천연가스 공급장치는 고압가스용기(2)에서 공급되는 압축가스가 레귤레이터(10)에서 일정압 이하로 감압되어 흡기라인의(14) 일측으로 공급되고, 이때 흡기라인(14)으로 유입되는 공기와 적정비율로 혼합되어 연소실(12)로 공급되어 엔진을 기동시킨다.Compressed natural gas supply device is configured such that the compressed gas supplied from the high-pressure gas container (2) is reduced to a predetermined pressure or less in the regulator 10 is supplied to one side of the intake line (14), at this time to the intake line (14) It is mixed with the incoming air at an appropriate ratio and supplied to the combustion chamber 12 to start the engine.
이때 고온으로 안전밸브(PRD)(6)가 개방되어 고압의 압축가스를 대기중으로 배출시키는데, 이때 배출파이프(20)의 일측에 설치된 가스 플로우 센서(16)에 의해 압축가스의 누출상태를 검출하고, 그 신호를 전자제어유닛(ECU)(28)에 전달한다.At this time, the safety valve (PRD) 6 is opened at a high temperature to discharge the high pressure compressed gas into the atmosphere. At this time, the gas flow sensor 16 installed at one side of the discharge pipe 20 detects a leak state of the compressed gas. The signal is transmitted to the electronic control unit (ECU) 28.
상기 전자제어유닛(ECU)(28)은 연료 차단 밸브(8)를 작동시켜 엔진측으로의 압축가스 공급이 중단시키므로 차량은 정지하게 된다.The electronic control unit (ECU) 28 operates the fuel shutoff valve 8 to stop the supply of compressed gas to the engine side, thereby stopping the vehicle.
상기한 바와 같이 이루어진 압축 천연가스 차량의 가스공급장치는 고온으로 인하여 안전밸브(PRD)가 작동하여 릴리이프 파이프를 통해 대기중으로 배출되면 엔진측으로의 압축가스 공급을 차단시킴으로서, 안정성을 향상되어 엔진의 화재발생 및 폭발사고를 방지할 수 있는 이점이 있다.The gas supply device of the compressed natural gas vehicle, which is configured as described above, stops the compressed gas supply to the engine side when the safety valve (PRD) is operated due to the high temperature and is discharged to the atmosphere through the relief pipe, thereby improving the stability of the engine. There is an advantage that can prevent the occurrence of fire and explosion.
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