KR100349638B1 - 자동배수장치를 구비한 연료필터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 연료필터 하우징내에 물이 고이면 이를 자동으로 감지하여 외부로 배출하여 주므로써 운전자의 편의성을 도모하고 엔진의 손상을 미연에 방지하는 자동배수장치를 구비한 연료필터를 제공하는데 있으며,

이를위해 본 발명은 연료펌프측에 접속되어 연료를 도입하는 연료유입파이프와 여과된 연료를 엔진측으로 급송안내하는 연료배출파이프를 구비하는 하우징과,

그 하우징내로 유입되는 연료를 여과하는 엘리먼트를 포함하는 연료필터에 있어서,

상하단이 개방되어 상기 하우징내에 수직으로 입설되는 원통형 가이더와;

상기 가이더내에 상하로 이동가능하게 수용되며, 물보다는 비중량이 작고 연료보다는 비중량이 큰 플로우트와;

상기 가이더의 외주에 상하간에 간격을 두고 설치되어 자력에 의해 반응하여 온·오프 접속되는 상한 및 하한스위치와;

상기 플로우트의 외주에 매설되어 상기 플로우트가 승하강하여 상기 상·하한스위치에 접근시 접근위치에 있는 상·하한스위치를 선택적으로 온 시키는 자장을 형성하는 자석과;

상기 플로우트 하부의 하우징에 형성되는 배수구와;

상기 배수구를 개폐토록 작동하는 솔레노이드 밸브와;

상기 상한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 개방 작동하도록 제어하며, 상기 하한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 폐쇄토록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되어 있다.

Description

자동배수장치를 구비한 연료필터{Fuel filter equiped auto draining device}

본 발명은 자동배수장치를 구비한 연료필터에 관한 것이다.

연료장치는 차량의 모든 운전조건하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치로서 엔진의 성능, 특히 출력이나 경제성을 크게 좌우하는 장치이다.

연료장치의 일반적 계통도는 도 4에 도시하는 것과 같이 연료를 저장하는 연료탱크(30), 연료속에 있는 수분과 이물질들을 제거하는 연료필터(31), 연료를 압송하는 연료펌프(32), 이들을 연결하여 엔진에 연료가 공급되도록 안내하는 연료파이프(33)등으로 구성되어 있으며, 연료파이프(33)의 도중에는 연료계통을 따라 이송중에 발생한 가솔린증기가 대기중에 방출되는 것을 방지하기 위하여 차콜캐니스터등을 사용한 연료증발가스 배출억제장치(34)가 설치되어 있다.

연료에 포함되어 있는 수분과 먼지등을 여과하는 연료필터(31)는 통상 도 5에 도시하는 것과 같이 하우징(35)과, 하우징(35)내에 수용되어 여과면적을 가능한 크게 할 수 있도록 주름져 형성되는 엘리먼트(36)와, 엘리먼트(36)의 내측으로 연료를 유입시키도록 접속되는 연료유입파이프(37)와, 엘리먼트(36)를 통과하여 여과된 연료를 엔진측으로 급송안내하는 연료배출파이프(38)를 포함하고 있으며, 분리된 수분이 하우징(35)내에 차면 이를 외부로 배출시키기 위하여 하우징(35) 하부에 배수코크(39)가 나사로 체결 장착되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래 구조의 연료필터(31)에 의하면 시간의 경과에 따라 연료필터(31) 하우징(35)내에 응축된 물이 고이게 되면, 시동시 물이 엔진으로 공급되어 시동불량을 유발하고 엔진출력 저하와 배기가스 악화 및 엔진손상의 원인이 되므로 일정시간마다 운전자는 하우징(35) 하부에 장착된 배수코크(39)를 수시로 열어서 내부의 물을 외부로 배출시켜 주어야 하나, 수분이 많이 포함되어 있는 연료의 사용시에는 물이 고이는 시간도 짧아지므로 상당한 주의를 기울이지 아니하면 운전자가 적당한 배수시기를 놓칠 수 있어 엔진손상의 원인이 될 수 있다는 문제점이 지적되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은

연료필터 하우징내에 물이 고이면 이를 자동으로 감지하여 외부로 배출하여 주므로써 운전자의 편의성을 도모하고 엔진의 손상을 미연에 방지하는 자동배수장치를 구비한 연료필터를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

연료펌프측에 접속되어 연료를 도입하는 연료유입파이프와 여과된 연료를 엔진측으로 급송안내하는 연료배출파이프를 구비하는 하우징과,

그 하우징내로 유입되는 연료를 여과하는 엘리먼트를 포함하는 연료필터에 있어서,

상하단이 개방되어 상기 하우징내에 수직으로 입설되는 원통형 가이더와;

상기 가이더내에 상하로 이동가능하게 수용되며, 물보다는 비중량이 작고 연료보다는 비중량이 큰 플로우트와;

상기 가이더의 외주에 상하간에 간격을 두고 설치되어 자력에 의해 반응하여 온·오프 접속되는 상한 및 하한스위치와;

상기 플로우트의 외주에 매설되어 상기 플로우트가 승하강하여 상기 상·하한스위치에 접근시 접근위치에 있는 상·하한스위치를 선택적으로 온 시키는 자장을 형성하는 자석과;

상기 플로우트 하부의 하우징에 형성되는 배수구와;

상기 배수구를 개폐토록 작동하는 솔레노이드 밸브와;

상기 상한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 개방 작동하도록 제어하며, 상기 하한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 폐쇄토록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 청구항 2항 기재에 의하면,

상기 플로우트는 속이 빈 중공체인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 3항 기재에 의하면,

상기 플로우트는 하부는 막히고 상부는 개방된 원통체와, 그 원통체 내면에 형성된 암나사와, 그 암나사와 나사체결되어 원통체의 내부공간의 크기를 조정하여 전체 비중량을 조정하는 비중량 조정나사로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 4항 기재에 의하면,

상기 플로우트의 비중량은 900∼980㎏/㎥인 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 청구항 5항 기재에 의하면,

상기 상·하한 스위치는 각각 자성체 재질인 고정접점과, 상기 자석이 접근시 그 자력에 의해 상기 고정접점에 붙는 가동접점을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 청구항 6항 기재에 의하면,

상기 가동접점은 탄성체인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동배수장치를 구비한 연료필터를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 플로우트의 사시도 및 정단면도

도 3 (가)와 (나)는 본 발명에 의한 상·하한 스위치의 구조 및 작동상태를

나타내는 도면

도 4는 일반적인 연료계통도를 나타내는 도면

도 5는 종래의 연료필터를 나타내는 도면

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연료필터 2 : 하우징

4 : 엘리먼트 6 : 가이더

7 : 배수구 8 : 플로우트

11 : 내부공간 12 : 비중량조절나사

13 : 자석 14 : 상한스위치

15 : 하한스위치 16,17 : 고정접점

18,19 : 가동접점 20 : 전자제어장치

21 : 솔레노이드 밸브 22 : 구멍

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 자동배수장치를 구비한 연료필터를 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 플로우트의 사시도 및 정단면도이며, 도 3은 상·하한 스위치의 접점 구성 및 작동상태를 나타내는 도면이다.

연료필터(1)는 하우징(2)과, 연료탱크측으로부터 하우징(2)내부로 연료를 도입하도록 하우징 상부에 접속되는 연료유입파이프(3), 하우징(2)내로 유입된 연료로부터 수분과 먼지등을 여과하는 엘리먼트(4), 엘리먼트(4)를 통과한 연료를 엔진측으로 안내하기 위하여 하우징(2) 상부에 접속된 연료배출파이프(5)등을 포함하고 있으며, 하우징(2) 내부, 보다 구체적으로는 엘리먼트(4) 내측의 중앙부에 상하가 개방된 원통형가이더(6)가 수직으로 입설되어 있고 그 가이더(6) 하부의 개방부에 접하여 배수구(7)가 하우징(2)에 형성되어 있다.

상기 가이더(6) 내에는 상하로 승하강 가능하게 원통형의 플로우트(8)가 내장되어 있으며, 그 플로우트(8)는 속이 빈 중공체로서 내면에 암나사(9)가 있는 원통체(10)와, 그 원통체(10)에 나사 체결되어 내부공간(11)의 용적을 가변시키는 비중량조절나사(12) 및 원통체(10) 외주에 매설된 링형상의 자석(13)으로 구성되어 있다.

상기 플로우트(8)의 비중량은 물보다는 작고 연료보다는 크게 설정되어지게 되는데, 연료의 비중량이 850∼880㎏/㎥, 물의 비중량은 1000㎏/㎥ 이므로 그 사이의 비중량을 갖도록 설정되며, 900∼980㎏/㎥ 사이로 조정하면 플로우트(8)는 물에는 뜨고 연료에서는 가라앉게 된다.

그리고 상기 가이더(6)의 외주에는 상하로, 예를들면, 가이더(6)내에 물이 찰 경우 외부로 배출시켜야 하는 상한 위치상에 상한스위치(14)가 장착되고, 그 상한스위치(14)의 하부로 거리를 두고 하한스위치(15)가 장착되어있다.

상·하한 스위치(14)(15)는 각각 자성체로 형성되는 고정접점(16)(17)과 가동접점(18)(19)을 구비하고 있으며, 가동접점(18)(19)이 고정접점(16)(17)의 바깥측에 위치토록 설치된다.

그리고 가동접점(18)(19)은 자성체이면서 동시에 탄성체, 예를들면 고탄소강이나 스프링강 등으로 형성되어 상기 자석(13)의 흡인력에 의해 고정접점(16)(17)측에 휘어져 변형되므로써 밀착 접촉하게 되며, 자석의 흡인력이 제거되면 탄성력에 의해 원래의 상태로 돌아가 접점이 떨어지게 된다.

이 상·하한 스위치(14)(15)는 전자제어장치(20)에 접속되며, 전자제어장치(20)는 상·하한 스위치(14)(15)로부터 온·오프신호를 받아 상기 배수구(7)를 개폐하도록 설치된 솔레노이드 밸브(21)를 제어한다.

여기서 가이더(6) 바깥에 존재하는 물의 배출을 위하여 가이더(6)의 하단에는 구멍(22)이 형성되어 있다.

이와같은 본 발명의 작용에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

엘리먼트(4)에 의해 여과된 수분은 하우징(2)내에 고이게 되는데 그 양이 점차 증가하면 가이더(6)내의 수면의 높이가 상승되므로써 물보다 비중량이 낮은 플로우트(8)를 가이더(6) 상부측으로 밀어올리게 된다. 이에따라 자석(13)이 상한스위치(14)의 수평면상에 접근하면 그 자장에 의해 가동접점(18)이 흡인되어 고정접점(16)에 붙게된다.

이에따라 상한스위치(14)가 온되고, 그 온신호는 전자제어장치(20)에 입력되며, 전자제어장치(20)는 제어신호를 출력하여 솔레노이드 밸브(21)를 개방 작동하도록 제어한다.

솔레노이드 밸브(21)가 작동하여 배수구(7)가 개방되면 플로우트(8) 하부에 차있던 물이 배수구(7)를 통해 외부로 배출되며, 이에 연동하여 플로우트(8)는 하강하게 된다.

플로우트(8)가 하강하면 자석에 의한 흡인력이 제거된 가동접점(18)은 탄성에 의해 고정접점(16)으로부터 떨어져 상한스위치(14)는 오프상태가 되며, 플로우트(8)가 계속 하강하여 자석(13)이 하한스위치(15)에 다다르면 자석의 흡인력에 의해 하한스위치의 가동접점(19)이 고정접점(17)에 흡착하여 붙게된다. 이와같이 하여 하한스위치(15)가 온되면 그 신호는 전자제어장치(20)에 전해져 전자제어장치(20)는 솔레노이드 밸브(21)에의 전원(21)이 차단시키게 되며, 이에따라 솔레노이드 밸브(21)가 원상복귀하여 배수구(7)를 폐쇄하게 되므로써 물만 외부로 배출하고 연료의 배출전에 배수구(7)를 자동으로 차단하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 배수구상에 솔레노이드 밸브를 설치하고, 물보다는 비중량이 작고 연료보다는 큰 플로우트를 승하강하도록 내장하고, 그 플로우트에 마련한 자석에 의해 온·오프되는 상·하한 스위치를 가이더의 외주에 마련하고 있으며, 그 상·하한 스위치의 작동에 의해 배수구의 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하는 전자제어장치를 구비하고 있어 연료필터 하우징내에 물이 차면 자동으로 배수구를 열어 물을 외부로 배출시킬 수 있게 되므로써 운전자의 편의성이 증진되고, 엔진에의 수분유입에 따른 연소불량, 출력저하, 배기가스악화 및 엔진손상을 미연에 방지하게 되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 연료펌프측에 접속되어 연료를 도입하는 연료유입파이프와, 여과된 연료를 엔진측으로 급송안내하는 연료배출파이프를 구비하는 하우징과,

   그 하우징내로 유입되는 연료를 여과하는 엘리먼트를 포함하는 연료필터에 있어서,

   상하단이 개방되어 상기 하우징내에 수직으로 입설되는 원통형 가이더와;

   하부는 막히고 상부는 개방된 원통체와, 그 원통체 내면에 형성된 암나사와, 그 암나사와 나사체결되어 원통체의 내부공간의 크기를 조정하여 전체 비중량을 조정하는 비중량 조정나사로 구성되어 상기 가이더내에 상하로 이동가능하게 수용되며, 물보다는 비중량이 작고 연료보다는 비중량이 큰 플로우트와;

   상기 가이더의 외주에 상하간에 간격을 두고 설치되어 자력에 의해 반응하여 온·오프 접속되는 상한 및 하한스위치와;

   상기 플로우트의 외주에 매설되어 상기 플로우트가 승하강하여 상기 상·하한스위치에 접근시 접근위치에 있는 상·하한스위치를 선택적으로 온 시키는 자장을 형성하는 자석과;

   상기 플로우트 하부의 하우징에 형성되는 배수구와;

   상기 배수구를 개폐토록 작동하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 상한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 개방 작동하도록 제어하며, 상기 하한스위치의 온 접속신호를 받아서 상기 솔레노이드 밸브를 폐쇄토록 제어하는 전자제어장치를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동배수장치를 구비한 연료필터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상·하한 스위치는 각각 자성체 재질인 고정접점과, 상기 자석이 접근시 그 자력에 의해 상기 고정접점에 붙는 가동접점을 구비하되, 상기 가동접점은 탄성체인것을 특징으로 하는 자동배수장치를 구비한 연료필터.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이더의 하단에는 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동배수장치를 구비한 연료필터.