KR100410691B1 - Fuel filter having a semiconductor thermoelectric heater·cooler module for a diesel vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정방향 전류가 투입될 경우에는 쿨러로 작용하고 역방향을 전류가 투입될 경우에는 히터로 작용하는 반도체 발열부를 구비한 열전 히터ㆍ쿨러모듈을 제공함으로써, 연료의 온도가 기준값 이하인 경우에는 히터로 작동되게 하고, 초기 시동 후에 연료의 온도가 기준값 이상으로 상승하게 되면 쿨러로 작동되도록 한 디젤 차량의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터에 관한 것이다.The present invention provides a thermoelectric heater / cooler module having a semiconductor heating unit which acts as a cooler when a forward current is applied and a heater when a reverse current is applied, thereby providing a heater when the temperature of the fuel is below a reference value. The present invention relates to a diesel cooler / heater combined diesel filter of a diesel vehicle which is operated to operate as a cooler when the temperature of the fuel rises above the reference value after the initial start-up.
본 발명의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터는 디젤 차량의 디젤휠터에 있어서, 상기 디젤휠터는 연료계통의 연료휠터와 엔진 사이에 배치되어 있고, 그 내부에는 정역방향으로 인가되는 전류에 따라 쿨러 또는 히터로 작용하는 반도체 발열부를 갖는 열전 히터ㆍ쿨러모듈이 내장되어 있으며, 상기 열전 히터ㆍ쿨러모듈은 디젤휠터 내의 온도센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 밧데리의 전원을 자동으로 교반하는 전원 교반스위치의 제어에 의해서 연료의 온도에 따라 히터와 쿨러 중 어느 하나로 작동되도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.The cooler / heater combined diesel filter of the present invention is a diesel filter of a diesel vehicle, wherein the diesel filter is disposed between the fuel filter of the fuel system and the engine, and inside the cooler or heater according to the current applied in the forward and reverse directions. A thermoelectric heater / cooler module having a semiconductor heating unit is provided, and the thermoelectric heater / cooler module is controlled by a power agitation switch that automatically stirs a battery power based on a signal input from a temperature sensor in a diesel rotor. According to the temperature of the fuel is characterized in that it is operated to any one of the heater and the cooler.
Description
본 발명은 디젤 차량의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정방향 전류가 인가될 경우에는 쿨러로 작용하고 역방향을 전류가 인가될 경우에는 히터로 작용하는 반도체 발열부를 구비한 열전 히터ㆍ쿨러모듈을 제공함으로써, 연료의 온도가 기준값 이하인 경우에는 히터로 작동되도록 하고, 초기 시동 후에 연료의 온도가 기준값 이상으로 상승하게 되면 쿨러로 작동되도록 한 디젤 차량의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a diesel heater for a cooler and a heater for a diesel vehicle, and more particularly, to a thermoelectric heater having a semiconductor heating unit that acts as a cooler when a forward current is applied and a heater when a reverse current is applied. ㆍ Providing a cooler module that operates a heater when the temperature of the fuel is below the reference value and operates as a cooler when the temperature of the fuel rises above the reference value after the initial start-up. will be.
통상적으로 자동차는 형태에 따라서 승용차나, 버스 및 트럭 등으로 분류하지만, 동일차종이라도 사용하는 연료에 따라서 가솔린엔진 차량이나 디젤엔진 차량 및 LPG엔진 차량으로 구분하기도 한다.Generally, automobiles are classified into passenger cars, buses, and trucks according to their type, but even the same vehicle may be classified into a gasoline engine vehicle, a diesel engine vehicle, and an LPG engine vehicle according to the fuel used.
도 1은 종래 디젤차량의 연료계통을 보인 개략도이다.연료의 주입을 위한 연료탱크(10)의 주입관(4)에는 연료 필러캡(2)이 닫혀 있으며, 상기 연료탱크(10)에는 연료펌프 및 공급모듈(8)과 함께 2개의 연료차단밸브(6,6')가 설치되어 있다.상기 연료차단밸브(6,6')를 연결하는 연료라인에는 2웨이밸브(12)가 장착되어 있다.상기 연료펌프 및 공급모듈(8)에 의해 압송된 연료는 연료휠터(14)를 지나면서 불순물이 1차로 제거된 다음, 연료온도가 높은 경우에는 연료쿨러(16)를 지나 디젤휠터(20)로 공급되고, 겨울철 초기 시동시에는 디젤휠터(20) 내에 설치된 히터에 의해서 가열된 후에 엔진(18)으로 공급된다.여기서, 미설명 부호 17은 연료의 공급, 리턴, 베이퍼(Vaper)를 위한 라인을 나타낸다.1 is a schematic view showing a fuel system of a conventional diesel vehicle. A fuel filler cap 2 is closed in an injection pipe 4 of a fuel tank 10 for fuel injection, and a fuel pump is provided in the fuel tank 10. And two fuel shutoff valves 6 and 6 'are provided together with the supply module 8. A two-way valve 12 is attached to the fuel line connecting the fuel shutoff valves 6 and 6'. The fuel pumped by the fuel pump and the supply module (8) passes through the fuel filter (14) and impurities are first removed, and when the fuel temperature is high, the diesel filter (20) passes through the fuel cooler (16). In the initial start-up in winter, the fuel is supplied to the engine 18 after being heated by a heater installed in the diesel filter 20. Here, reference numeral 17 denotes a line for supplying fuel, returning, and vaper. Indicates.
최근에는 연비와 에미션 성능의 향상을 위하여, 디젤 차량에 공동레일 디젤 시스템이 적용되고 있다. 연료의 온도는 엔진 부품의 내구성 향상에 중요한 요소이므로 연료온도의 저감을 위하여 연료휠터(14)다음에 인-라인 쿨러(in-line cooler)를 설치하는 한편, 혹한기나 겨울철에 초기 시동성 확보를 위하여 디젤휠터(20)의 내부에는 도 2에 도시한 바와 같은 PTC 히터(24)를 별도로 설치한 2중 구조를 지니고 있다.Recently, in order to improve fuel efficiency and emission performance, a common rail diesel system has been applied to diesel vehicles. Since the temperature of the fuel is an important factor for improving the durability of the engine parts, an in-line cooler is installed after the fuel filter 14 to reduce the fuel temperature, and to secure initial startability in cold weather or winter. The diesel filter 20 has a double structure in which a PTC heater 24 as shown in FIG. 2 is separately installed.
디젤휠터(20)의 상부에는 쿨러(16)를 통과한 연료가 유입되도록 연료 파이프와 연결되는 결합홀(22a)이 형성된 커넥터(22)가 부착되어 있으며, 하부에는 디젤휠터(20) 내의 물을 배출하기 위한 배수용 밸브(28)가 설치되어 있어 호스(29)를 통해 휠터 내부의 물을 배출시킨다.디젤휠터(20)의 내부에는 온도센서(26)와 함께 PTC 히터(24)가 장착되어 있어 겨울철 냉시동시에 초기 시동성을 확보한다.The upper part of the diesel filter 20 is attached with a connector 22 having a coupling hole 22a connected to the fuel pipe so that the fuel passing through the cooler 16 flows in, and the lower part of the diesel filter 20 receives water in the diesel filter 20. A drain valve 28 for discharging is installed to discharge the water inside the filter through the hose 29. The PTC heater 24 is mounted inside the diesel filter 20 together with the temperature sensor 26. It ensures initial start-up during cold start in winter.
이러한 구성을 지닌 종래의 디젤 차량에서는 연료온도를 낮추기 위한 쿨러와 초기 시동성 확보를 위한 히터가 별도로 장착되어 있기 때문에 부품수가 많고 조립시간 및 제조비용의 상승을 초래한다. 또, 쿨러의 경우에는 차량의 하부에 장착되어 있기 때문에 흙이나 먼지 등에 의해 오물이 누적되어 성능이 저하될 우려가 있으며, 특히 승용차량의 경우에는 장착위치의 설정이 어렵다. 또한, 히터에 의해 초기 연료온도가 상승되어 있으므로 연료온도 조절에 장애요인이 될 수 있으며 유사한 기능을 중복하여 적용하는 문제가 있다.In a conventional diesel vehicle having such a configuration, since a cooler for lowering fuel temperature and a heater for securing initial startability are separately installed, a large number of parts are caused and assembly time and manufacturing cost increase. In addition, in the case of the cooler, since the dirt is accumulated due to dirt or dust, the performance may be degraded because the cooler is mounted, and in the case of a passenger car, the installation position is difficult to set. In addition, since the initial fuel temperature is increased by the heater, it may be an obstacle in controlling the fuel temperature, and there is a problem in that similar functions are repeatedly applied.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기존의 PTC 히터를 반도체 발열부를 갖는 열전 히터ㆍ쿨러모듈로 대체하여 연료의 온도에 따라서 히터 또는 쿨러로 선택적으로 작동되도록 함으로써, 연료온도 조절기능을 향상시키고 원가절감을 도모할 수 있는 디젤 차량의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving this problem is to replace the existing PTC heater with a thermoelectric heater cooler module having a semiconductor heating unit to selectively operate as a heater or cooler according to the temperature of the fuel, thereby improving fuel temperature control function and cost It is an object of the present invention to provide a diesel filter for both a cooler and a heater of a diesel vehicle, which can be saved.
도 1은 종래의 디젤차량의 연료계통을 보인 개략도,1 is a schematic view showing a fuel system of a conventional diesel vehicle,
도 2는 종래의 디젤휠터를 보인 일부 절결 단면도,Figure 2 is a partial cutaway cross-sectional view showing a conventional diesel filter,
도 3은 본 발명의 디젤차량의 연료계통을 보인 개략도,3 is a schematic view showing a fuel system of a diesel vehicle of the present invention;
도 4는 본 발명의 디젤휠터를 보인 일부 절결 단면도,Figure 4 is a partial cutaway sectional view showing a diesel filter of the present invention,
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
30 : 디젤휠터 32 : 커넥터30: diesel filter 32: connector
32a : 결합홀 34 : 열전 히터ㆍ쿨러모듈32a: coupling hole 34: thermoelectric heater / cooler module
36 : 온도센서 38 : 배수용 밸브36: temperature sensor 38: drain valve
39 : 호스 40 : 전원 교반스위치42 : 밧데리39: hose 40: power agitation switch 42: battery
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디젤 차량의 쿨러ㆍ히터겸용 디젤휠터는 디젤 차량의 디젤휠터에 있어서, 상기 디젤휠터는 연료계통의 연료휠터와 엔진 사이에 배치되어 있고, 그 내부에는 정역방향으로 인가되는 전류에 따라 쿨러 또는 히터로 작용하는 반도체 발열부를 갖는 열전 히터ㆍ쿨러모듈이 내장되어 있으며, 상기 열전 히터ㆍ쿨러모듈은 디젤휠터 내의 온도센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 밧데리의 전원을 자동으로 교반하는 전원 교반스위치의 제어에 의해서 연료의 온도에 따라 히터와 쿨러 중 어느 하나로 작동되도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a diesel vehicle cooler / heater combined diesel rotor according to the present invention is a diesel rotor of a diesel vehicle, and the diesel rotor is disposed between the fuel rotor of the fuel system and the engine, and the stationary region therein. A thermoelectric heater / cooler module having a semiconductor heating unit acting as a cooler or a heater is built in according to the current applied in the direction, and the thermoelectric heater / cooler module supplies power to the battery based on a signal input from a temperature sensor in the diesel filter. It is characterized in that it is operated by any one of the heater and the cooler according to the temperature of the fuel by the control of the power stirring switch for automatically stirring.
이하, 첨부한 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤 차량의 쿨러·히터겸용 디젤휠터에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 3 and 4 will be described in detail with respect to the diesel heater cooler heater combined diesel rotor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 디젤차량의 연료계통을 보인 개략도이고, 도 4는 본 발명의 디젤휠터를 보인 일부 절결 단면도이다.3 is a schematic view showing a fuel system of a diesel vehicle of the present invention, Figure 4 is a partial cutaway cross-sectional view showing a diesel filter of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 연료의 주입을 위해 연료탱크의 주입관(4)에는 연료 필러캡(2)이 닫혀 있으며, 연료탱크(10)에는 연료펌프 및 공급모듈(8)와 함께 2개의 연료차단밸브(6,6')가 설치되어 있다.상기 연료차단밸브(6,6')를 연결하는 연료라인에는 2웨이밸브(12)가 장착되어 있다.연료펌프 및 공급모듈(8)에 의해 압송된 연료는 연료휠터(14)를 지나면서 불순물이 1차로 제거된 다음, 디젤휠터(30)를 지나서 엔진(18)으로 공급된다.As shown in FIG. 3, the fuel filler cap 2 is closed in the injection pipe 4 of the fuel tank for injecting fuel, and the fuel tank 10 includes two fuel pumps and a supply module 8 together. The fuel shutoff valves 6 and 6 'are provided. The fuel line connecting the fuel shutoff valves 6 and 6' is provided with a two-way valve 12. The fuel pump and the supply module 8 are provided. The fuel pumped by the fuel is first removed from the impurities while passing through the fuel filter 14, and then supplied to the engine 18 via the diesel filter 30.
이러한 구성의 디젤엔진의 연료계통에 있어서, 연료의 온도에 따라서 히터 또는 쿨러로 작동되는 구조의 디젤휠터(30)를 연료휠터(14)와 엔진(18) 사이의 연료라인에 배치하고, 연료휠터(14)의 뒷쪽으로 배치하였던 종래의 연료쿨러(16)를 삭제하였다.In the fuel system of the diesel engine having such a configuration, a diesel filter 30 having a structure that is operated by a heater or a cooler according to the temperature of the fuel is disposed in the fuel line between the fuel filter 14 and the engine 18, and the fuel filter The conventional fuel cooler 16 disposed behind (14) was deleted.
본 발명에서 제공하는 디젤휠터(30)는 도 4에 도시한 바와 같은 구조로 되어 있다.즉, 디젤휠터(30)의 상부에는 연료휠터(14)를 지난 연료가 유입되도록 연료 파이프와 연결되는 결합홀(32a)이 형성된 커넥터(32)가 부착되어 있으며, 하부에는 디젤휠터(30) 내의 물을 배출하기 위한 배수용 밸브(38)가 설치되어 있어 호스(39)를 통해 휠터 내부의 물을 배출시킨다.또한, 디젤휠터(30)의 내부에는 온도센서(36)와 함께 열전 히터ㆍ쿨러모듈(34)이 내장되어 있다.상기 열전 히터ㆍ쿨러모듈(34)은 반도체 발열부를 내장하고 있으며, 이때의 반도체 발열부는 정방향 전류가 인가되는 경우에는 쿨러로서 작동하며, 역방향 전류가 인가되는 경우에는 히터로서 작동하게 된다.The diesel filter 30 provided in the present invention has a structure as shown in FIG. 4. That is, the upper portion of the diesel filter 30 is coupled to the fuel pipe so that fuel passing through the fuel filter 14 is introduced. A connector 32 having a hole 32a is attached thereto, and a drain valve 38 for discharging water in the diesel filter 30 is installed at the lower portion thereof to discharge the water inside the filter through the hose 39. In addition, a thermoelectric heater cooler module 34 is built in the diesel filter 30 together with a temperature sensor 36. The thermoelectric heater cooler module 34 has a semiconductor heat generating unit built therein. The semiconductor heating part of the device operates as a cooler when a forward current is applied, and acts as a heater when a reverse current is applied.
또한, 열전 히터ㆍ쿨러모듈(34)은 전원 교반스위치(40)에 연결되어 있다.따라서, 상기 온도센서(36)로부터 입력되는 신호를 바탕으로 밧데리(42)의 전원을 자동으로 교반하는 전원 교반스위치(40)의 제어에 의해서 열전 히터ㆍ쿨러모듈(34)은 연료의 온도에 따라 히터와 쿨러 중 어느 하나로 작동된다.In addition, the thermoelectric heater / cooler module 34 is connected to the power agitation switch 40. Therefore, power agitation for automatically stirring the power of the battery 42 based on a signal input from the temperature sensor 36. By the control of the switch 40, the thermoelectric heater / cooler module 34 is operated by either the heater or the cooler according to the temperature of the fuel.
즉, 온도센서(36)에 의해 감지한 연료의 온도가 기준값 이하일 경우에는 전원 교반스위치(40)를 통해서 밧데리(42)로부터 인가되는 전류에 의해 히터로 작동하여 겨울철 냉시동시에 초기시동을 가능하게 한다.한편, 초기 시동 후에 연료의 온도가 기준값 이상으로 상승하게 되면, 전원 교반스위치(40)는 온도센서(36)를 통해 입력되는 연료의 온도를 바탕으로 절환되면서 밧데리(42)로부터 인가되는 전류의 극성을 변환시켜서 열전 히터ㆍ쿨러모듈(34)로 공급하기 때문에 쿨러로서 작동하게 되어 엔진 성능을 향상시킬 수 있다.That is, when the temperature of the fuel sensed by the temperature sensor 36 is less than the reference value it operates as a heater by the current applied from the battery 42 through the power agitation switch 40 to enable the initial start during cold start in winter On the other hand, if the temperature of the fuel rises above the reference value after the initial start-up, the power agitation switch 40 is switched based on the temperature of the fuel input through the temperature sensor 36, the current of the current applied from the battery 42 Since the polarity is changed and supplied to the thermoelectric heater / cooler module 34, it is operated as a cooler, thereby improving engine performance.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 기존의 PTC히터를 반도체 열전히터·쿨러 모듈로 대체하여 연료의 온도가 기준값 이하인 경우에는 히터로 작동하며, 초기 시동후에 연료온도가 기준값 이상으로 상승하게 되면 쿨러로 작동되도록 하여 겨울철 초기 냉시동시에는 엔진이 원활하게 시동되도록 하고 일단 엔진이 시동되어 연료의 온도가 상승되면 엔진 성능향상을 위해 쿨러로서 작동함으로써 연료온도 조절기능을 향상시키고 원가절감을 도모할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention described above, it replaces the existing PTC heater with a semiconductor thermoelectric heater cooler module and operates as a heater when the temperature of the fuel is below the reference value, and operates as a cooler when the fuel temperature rises above the reference value after the initial start-up. The engine can be started smoothly during the initial cold start in winter, and once the engine is started and the fuel temperature rises, the engine can be operated as a cooler to improve engine performance, thereby improving fuel temperature control and reducing costs. have.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20121130 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131129 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |