KR100354079B1

KR100354079B1 - 엘피지를 연료로 사용하는 자동차에서 실리콘 히터를가지는 베이퍼라이저

Info

Publication number: KR100354079B1
Application number: KR1019990048031A
Authority: KR
Inventors: 고경문
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2002-09-26
Also published as: KR20010044967A

Abstract

본 발명은 LPG를 연료로 사용하는 자동차에서 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저를 개시한다. 개시된 본 발명은, 베이퍼 라이저 본체 (2)에 실리콘 히터(5)를 가지는 베이퍼라이저 (1)로 형성되어, LPG가 액체에서 기체로 기화될 때 증발 잠열 및 필요한 열은 실리콘 히터 (5)에 의해서 공급된다. 따라서, 동절시기 어떠한 조건에도 LPG가 기화하는데 필요한 열이 실리콘 히터(5)에 의해 공급되므로서, 시동 성능이 향상되어서 운전자의 편의성 및 이에 따른 경제적인 이익도 얻게된다.

Description

엘피지를 연료로 사용하는 자동차에서 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저 {vaporizer having silicon heater for LPG vehicle}

본 발명은 LPG 를 연료로 사용하는 자동차의 베이퍼라이저에 관한 것이며, 특히 동절기에 시동성을 향상시킬 수 있는 LPG를 연료로 사용하는 자동차에서 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저에 관한 것이다.

LPG(Liquefied Petroleum Gas : 액화 석유 가스) 는 유전에서 원유를 생산 할 때나, 정유공장에서 석유 원유정제시 부산물로 나오는 가스에서 프로판, 프로필렌, 부탄, 부틸렌등의 가스체 탄화수소를 여러 비율로 혼합하여 압축하여 액체상태로 만든 가스의 총징이다. 따라서, LPG는 가열이나 가압에 의해서 쉽게 기화하는 특성이 있으며, 기화된 LPG는 공기의 약 1.5 - 2.0배 정도 무거우며, 가압, 액화된 상태로 고압용기에 저장되어 있다. 또한 다른 가스에 비해서 취급이 쉬우며, 발열량이 높다. 현재 가정용 및 자동차의 연료로 사용되는 LPG는 프로판과 부탄이 주 성분으로 구성되어 있다.

이러한 자동차용 LPG 의 특징은 열효율이 높으며, 엔진 작동이 정숙하며, 엔진 오일의 수명이 기타 가솔린이나 디젤을 사용하는 경우보다 높으며 대기 오염이 적고 위생적이어서 환경상에서도 유리하여 승합차 및 승용차에 널리 사용되고 있다.

하지만, 연료로서 LPG을 사용하는 자동차에서는 연료 공급 펌프가 없이 가스 자신의 압력으로 용기로부터 베이퍼라이저에 연료를 공급시키기 때문에 동절기에는 외부 온도의 하강으로 인한 용기의 압력 저하로 연료 공급이 되지 않는 경우가 있으며, 특히 LPG는 기화되기 어렵고, 외부 증기압이 낮기 때문에 기온이 낮은 경우(외기 온도 5 ℃ 이하)에는 시동곤란의 원인이 된다. 이와 같이 외기온도가 낮은 동절시기에 시동 곤란 현상을 방지하기 위해서는 추운 겨울날 아침과 같이 가장 온도가 낮은 시간에도 운전에 지장을 일으키지 않을 정도의 증기압이 필요하게 된다.베이퍼라이저의 구성 및 작용은 당업자에게는 공지된 사항이므로 별도의 설명을 생략한다.

또 베이퍼라이저 내에서 LPG 연료는 액체 상태에서 기체 상태로 기화되는데, 이 기화 발생시 주위에서 LPG 연료가 액체에서 기체로 상 변화할 때, 필요한 증발 잠열을 빼앗는다. 그래서 베이퍼라이저의 표면 온도는 빼앗긴 증발 잠열만큼 하강하는데, 이로 인하여 베이퍼라이저내 각 밸브들이 동결 현상이 발생하는 경우가 종종 있었고, 이로 인해 시동 불량 현상 및 베이퍼라이저의 파손이 종종 야기되었었다.

그래서, 현재는, 자동차에서 LPG 연료를 기화시키는 베이퍼라이저(미도시) 내부에 물이 순환될 수 있는 통로(미도시)를 가지게 설계되며, 이 통로(미도시)에 엔진 냉각과 열 교환한 후 더워진 엔진 냉각수를 순환시킨다. 이 순환되는 엔진 냉각수가 베이퍼라이저(미도시)가 빼앗긴 증발 잠열과 기화에 필요한 열을 공급하여, 베이퍼라이저(미도시) 내의 각 밸브들의 동파를 방지하며, 동절기시 시동 특성을 향상시키게 된다.

그러나, 이상과 같은 종래의 LPG 를 연료로 사용하는 자동차에서의 시동성 향상 구조에 있어서는, 베이퍼라이저 내에 물의 통로를 순환하는 엔진 냉각수는 LPG가 액체에서 기체로 상 변화 때 필요한 증발 잠열과 기화시 필요한 열을 공급하는데 동절기 시에는 엔진 냉각수 자체가 냉각되어서 동절기시 가장 온도가 낮은 오전에는 완전한 역할을 하지 못하여, LPG를 연료로 사용하는 전 자동차에 있어서 시동성이 좋지 않게 되고, 이로 인해 LPG를 연료로 사용하는 자동차로 출퇴근하는 직장인들의 대량 지각 사태를 발생 시켰고, 또한 본 차량을 운송 수단으로 사용하는 자영업자 및 기타 사람들의 막대한 경제적 손실을 야기하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 동절기시 어떠한 외기 온도 조건에 관계 없이 LPG를 연료로 하는 차량의 시동성을 원할하게 향상시킴으로서, 시동 불량으로 야기될 수 있는 경제적으로 막대한 손실을 미연에 방지할 수 있는 LPG 를 연료로 사용하는 자동차의 시동성 향상 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저이며

도 2는 상기 실리콘 히터를 수동 및 베이퍼라이저온도센서에 의해 자동으로 작동시킬 수 있는 전기 회로도이고, 그리고

도 3 는 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저에서 실리콘 히터가 연결된 자동차 전기 계통도이다.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1: 베이퍼 라이저 2: 베이퍼 라이저 본체

5: 실리콘 히터 6: 실리콘 히터 스위치부

7: 타이머부 8: 릴레이부

10 : 온도 센서 12: 유리 열선 가동 회로

상기와 같은 목적은, 베이퍼라이저 본체의 일측에 형성되어 연료탱크로부터 액화 LPG를 흡입하는 흡입구 및 상기 베이퍼라이저 본체 내에서 기화된 LPG를 공기와 혼합시키는 혼합기로 토출하는 토출구로 구성되는 베이퍼라이저로서, 상기 베이퍼라이저 본체 하단부에 실리콘 히터를 설치하여 상기 실리콘히터에서 발생하는 열로 베이퍼라이저 본체 내의 연료를 기화시키도록하고, 상기 실리콘 히터의 일측 단부는 자동차의 유리열선 가동회로와 연결하여 상기 유리열선 가동회로의 동작과 동시에 실리콘히터가 동작되는 것을 특징으로 하는 LPG를 연료로 사용하는 자동차의 베이퍼라이저 의해 달성된다.

상기 실리콘 히터는, 수동으로 전원 공급부를 가동하면 타이머부에서 어느 일정 시간동안 작동을 하면서 릴레이부에 전원을 공급하여 실리콘 히터가 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 구성되며, 또한 수동으로 전원 공급부를 가동하지 않아도, 베이퍼라이저 주위의 온도를 감지하는 온도 센서부에 의해서 설정온도 이하의 온도 감지시 상기 타이머부를 작동하는 신호를 발생하여 타이머부를 작동하여 상기 타이머부에 연결된 상기 릴레이부를 작동하여 베어퍼 라이저 실리콘 히터가 자동으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 구성될 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하여, 중복 설명은 생략하고 개선된 부분을 위주로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저가 도시되어 있다. 도 2은 상기 실리콘 히터를 수동 및 베이퍼라이저온도센서에 의해 자동으로 작동시킬 수 있는 전기 회로도이며, 도 3 는 실리콘 히터를 가지는 베이퍼라이저에서 실리콘 히터가 연결된 자동차 전기 계통도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 베이퍼라이저 (1)는 베이퍼라이저본체 (2)와 중간 일측에서 LPG 연료 탱크에 연결되어 액화된 LPG를 흡입하는 흡입구 (3)과, 중간 하단부에서 본체 (2)를 통과하여 액화되었던 LPG 가 기체로 기화된 LPG를 혼합기로 토출하는 토출구 (4) 및 하단부에 부착된 실리콘 히터 (5)를 포함하며, 상기 실리콘 히터 (5)는 독립적으로 실리콘 히터 스위치(미도시)를 작동하여 수동으로 작동시킬 수 있다. 상기 실리콘 히터 (5)의 작동은 아래에서 상세히 설명된다.

도 2 에서 도시된 바와 같이, 실리콘 히터 회로도는, 실리콘 히터 스위치부 (6)와 타이머부 (7)와 릴레이부 (8)및 실리콘 히터(5)와 각 실리콘 히터 스위치부(6), 타이머부 (7), 릴레이부 (8)에 전원을 공급하는 전선(9) 및 베이퍼라이저 주위 온도를 감지하는 온도 센서(10)를 포함하며, 수동으로 실리콘 히터 스위치부 (6)를 ON 으로 가동시키면, 각 실리콘 히터부(5), 타이머부(7) 및 릴레이부(8)에 각 전선(9)으로 전원이 공급되며, 작동 신호는 타이머부 (7)로 전송된다, 이 전송된 신호는 타이머부(7)를 일정한 시간동안 작동시키면서, 또한 연결된 릴레이부 (8)를 일정한 시간 동안만 작동시킨다. 이 결과로, 본 릴레이부 (8)에 연결된 실리콘 히터 (5)가 일정한 시간 동안만 작동하게 된다. 상기와 같이, 수동으로 실리콘 히터 스위치부 (6)를 작동하지 않아도 상기 온도센서(10)에 의해 일정 온도 이하가 감지되면 상기 언급과 동일하게 타이머부(7)가 작동되어서, 연결된 타이머부(6)가 일정 시간 동안 작동되어 릴레이부(8)를 작동시켜, 연결된 실리콘 히터(5)를 작동하게 된다.

또한 실리콘 히터 (5)를 가지는 베이퍼라이저 (1)의 작동의 다른 실시예는, 도 3을 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 자동차의 일반적인 자동차 전기 계통도 (11)이 도시되어 있으며, 본 발명에 따른 자동차 전기 계통도 (11)은 유리에 성에가 끼는 것을 방지하는 유리 열선 가동 회로 (12)와 같이 연동하는 실리콘 히터 (5)를 포함하고 있다. 이 결과로 실린더 히터 (5)는 유리 열선 가동 회로 (12)가 작동되면 연동하여 동시에 작동되고, 유리 열선 가동 회로(12)가 작동하지 않을 때에는 또한 연동하여 작동되지 않는다.

상기된 바와 같은 본 발명은, 실리콘은 특성상 수명이 반영구적이고 과열되거나 누전될 염려가 없고, 고무의 합성 유지 절연체이므로 심한 충격을 가하여도 이상이 없고 50℃ -75℃로 보온을 유지하는 발열체로, 실리콘 히터가 베이퍼라이저에 독립적으로 부착되어 작동되므로서 어떠한 기상의 악조건 하에서도 LPG를 연료로 하는 자동차의 시동성 향상시킬 수 있어서, 운전자의 편의성이 향상되고, 또한 시동 불량으로 야기되었던 막대한 경제적 손실을 야기하지 않는다는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명의 바람직한 몇 가지 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 특허 청구 범위에 의해 한정되는 기술적 범위의 범주 내에서 다양한 변형과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백하다.

Claims

베이퍼라이저 본체의 일측에 형성되어 연료탱크로부터 액화 LPG를 흡입하는 흡입구 및 상기 베이퍼라이저 본체 내에서 기화된 LPG를 공기와 혼합시키는 혼합기로 토출하는 토출구로 구성되는 베이퍼라이저로서,

상기 베이퍼라이저 본체 하단부에 실리콘 히터를 설치하여 상기 실리콘히터에서 발생하는 열로 베이퍼라이저 본체 내의 연료를 기화시키도록하고, 상기 실리콘 히터의 일측 단부는 자동차의 유리열선 가동회로와 연결하여 상기 유리열선 가동회로의 동작과 동시에 실리콘히터가 동작되는 것을 특징으로 하는 LPG를 연료로 사용하는 자동차의 베이퍼라이저.
제 1 항에 있어서,

다수의 센서로 이루어 진 온도 센서부에 의해 베이퍼라이저 본체 주위의 온도 상태를 수시로 감지하도록하여 베이퍼라이저 본체 주위가 일정온도 이하이면 상기 실리콘 히터가 동작되고, 일정온도 이상이면 실리콘히터의 동작이 정지되는 것을 특징으로 하는 LPG를 연료로 사용하는 자동차의 베이퍼라이저.
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