KR100435953B1 - 블로바이가스 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블로바이 가스 공급장치에 관한 것으로서,

종래의 블로바이가스 인입장치는 차량이 추운지방이나 겨울철에 운행할때 외부의 낮은 온도에 의해 금속재질의 니플(3)과 서지탱크(1)의 결합부위에서 결빙현상이 발생하게 되고, 이 결빙현상에 의해 생성되는 결빙체(A) 들이 니플(3)의 출구를 점차 막게 되고, 결국에는 결빙체(A)가 니플(3)의 출구를 모두 막아버리게 되어 블로바이가스의 재순환이 정상적으로 이루어지지 않게되며, 이에의해 블로바이가스가 엔진 내부에 머무르게되면서 엔진의 부식을 촉진하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡기덕트와 크랭크케이스를 상호 연결하는 별도의 바이패스호스를 형성하고, 서지탱크에 형성되어있는 니플의 도중에 블로바이가스와 흡기가 혼합된 혼합물의 온도에 따라 개도량이 가변되는 제어밸브를 형성하므로서, 극저온의 엔진 구동시 낮은 온도의 흡기가 크랭크케이스로 공급되어 블로바이가스와 혼합되고, 이 혼합물이 니플을 통해 서지탱크로 공급될때 혼합물의 낮은 온도에 의해 제어밸브의 개도량이 증가하면서 많은 양의 흡기와 블로바이가스가 서지탱크로 공급되도록 하여 니플의 벽면에 결빙체가 형성되지 않도록 한 블로바이 가스 공급장치에 관한 것이다.

Description

블로바이가스 공급장치{Supply device of blow by gas}

본 발명은 블로바이 가스 공급장치에 관한 것으로서, 특히 극저온의 엔진 구동시 낮은 온도의 흡기가 크랭크케이스로 공급되어 블로바이가스와 혼합되고, 이 혼합물이 니플을 통해 서지탱크로 공급될때 혼합물의 낮은 온도에 의해 제어밸브의 개도량이 증가하면서 많은 양의 흡기와 블로바이가스가 서지탱크로 공급되도록 하여 니플의 벽면에 결빙체가 형성되지 않도록 한 블로바이 가스 공급장치에 관한 것이다.

블로바이가스라 함은 연소도중 피스톤과 실린더의 틈새를 지나 크랭크 케이스 안으로 빠져 나가는 가스이며, 블로바이가스의 성분은 70~95% 가 미연소된 연료(HC)이고, 나머지는 연소가스와 부분산화된 혼합가스이다.

이러한 블로바이가스가 엔진 내부에 체류하게되면 엔진내부가 쉽게 부식되고 엔진오일이 나빠지기 때문에 블로바이가스를 흡기측으로 재순환시켜 연소실로 공급되도록 하여 연소 후 배출되도록 하고 있다.

도 1 과 도 2 는 종래의 서지탱크의 블로바이가스 인입장치를 도시한 것으로서,

일측에 에어크리너로부터 공급되는 흡기가 유입되기 위한 입구(2)가 형성되고 하측으로는 엔진의 연소실과 연결되어 있는 흡기매니폴드(5)가 결합되어 있는 서지탱크(1)가 구성되고, 상기 서지탱크(1)의 일측으로 니플(3)이 결합되어 있으며, 상기 니플(3)에는 크랭크케이스로부터 재순환되는 블로바이가스의 이동통로가 되는 호스(4)가 연결되는 구성이다.

이러한 블로바이가스 인입장치는 엔진 구동시 서지탱크(1)에 모여진 흡기가각각의 흡기매니폴드(5)를 통해 엔진의 각 실린더로 공급될때 호스(4)를 통해 이동한 블로바이가스가 니플(3)을 통해 서지탱크(1) 내부로 유입되어 상기 흡기와 함게 엔진의 연소실로 공급된다.

그러나, 종래의 블로바이가스 인입장치는 차량이 추운지방이나 겨울철에 운행할때 외부의 낮은 온도에 의해 금속재질의 니플(3)과 서지탱크(1)의 결합부위에서 결빙현상이 발생하게 되고, 이 결빙현상에 의해 생성되는 결빙체(A) 들이 니플(3)의 출구를 점차 막게 되고, 결국에는 결빙체(A)가 니플(3)의 출구를 모두 막아버리게 되어 블로바이가스의 재순환이 정상적으로 이루어지지 않게되며, 이에의해 블로바이가스가 엔진 내부에 머무르게되면서 엔진의 부식을 촉진하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

즉, 추운지방에서는 외부의 온도가 매우 낮은 상태가 되고, 블로바이가스는 약 70~80℃ 를 유지하게 되는데, 상기와같이 니플(3) 외부의 온도가 영하권인데 반해 블로바이가스가 비교적 높은 온도를 유지함에 따라 블로바이가스에 포함되어있는 수분이 저온의 니플(3) 내벽면에 접촉되면서 응결되게되고, 이 응결현상이 지속적으로 반복됨에 따라 점차 결빙체(A)의 크기가 커지게되어 결국에는 니플(3)의 출구를 모두 막아버리게되는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 흡기덕트와 크랭크케이스를 상호 연결하는 별도의 바이패스호스를 형성하고, 서지탱크에 형성되어있는 니플의 도중에 블로바이가스와 흡기가 혼합된 혼합물의 온도에 따라 개도량이 가변되는 제어밸브를 형성하므로서, 극저온의 엔진 구동시 낮은 온도의 흡기가 크랭크케이스로 공급되어 블로바이가스와 혼합되고, 이 혼합물이 니플을 통해 서지탱크로 공급될때 혼합물의 낮은 온도에 의해 제어밸브의 개도량이 증가하면서 많은 양의 흡기와 블로바이가스가 서지탱크로 공급되도록 하여 니플의 벽면에 결빙체가 형성되지 않도록 한 블로바이 가스 공급장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

에어크리너를 통과한 흡기가 흡기덕트를 통해 서지탱크로 공급되고, 크랭크케이스와 서지탱크의 사이에는 크랭크케이스에 포집된 블로바이가스가 서지탱크 내부로 공급되도록 안내하는 공급호스가 서지탱크의 니플에 결합되어있는 것에 있어서,

흡기덕트와 크랭크케이스를 연결하여 에어크리너를 통과하느 흡기의 일부가 크랭크케이스에 공급되도록 하는 바이패스호스와;

상기 니플의 도중에 설치되며, 흡기와 블로바이가스의 혼합물 온도에 따라 개도량이 가변되는 제어밸브; 를 구성하여 혼합물의 온도가 낮을때 제어밸브의 개도량이 커지도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어밸브는

출구측이 좁고 입구측이 넓게 형성되고, 니플의 내부에 장착되는 하우징과;

상기 하우징의 중앙 저면에 수직방향으로 입설되는 축봉과;

상기 축봉의 내부에 충진되며 블로바이가스에 혼합되어 있는 흡기의 온도변화에 따라 수축 및 팽창하는 팽창부재와;

'T'자 모양으로 형성되어 하단의 축이 상기 축봉에 삽입되며, 팽창부재의 수축 또는 팽창동작에 따라 연동되어 상하로 이동하면서 하우징의 개도량이 가변되도록 하는 밸브체와;

하우징과 밸브체의 상단 사이에 설치되어 밸브체가 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 탄성체; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 블로바이가스 공급장치를 보인 단면도.

도 2 는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 3 은 본 발명의 블로바이가스 공급장치를 보인 도면.

도 4 는 본 발명에 적용된 제어밸브를 보인 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 서지탱크 12 : 입구

13 : 니플 14 : 공급호스

15 : 크랭크케이스 16 : 흡기덕트

17 : 에어크리너 18 : 바이패스호스

19 : 제어밸브 20 : 하우징

21 : 축봉 22 : 팽창부재

23 : 밸브체 24 : 탄성체

25 : 축

이하 첨부된 도면 도 3 과 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 16은 외부 공기가 유입되는 통로가 되는 흡기덕트를 나타내며, 이 흡기덕트(16)에는 공기에 포함되어있는 이물질을 걸러주기위한 에어크리너(17), 엔진으로 공급되는 흡기의 양을 조절해주기 위한 스로틀밸브(26), 그리고, 유입되는 흡기를 흡기매니폴드를 통해 각각의 연소실로 공급하는 서지탱크(11)가 순차적으로 형성되어 있다.

흡기덕트(16)는 서지탱크(11)의 입구(12)에 연결되어 있으며, 에어크리너(17)의 후단과 크랭크케이스(15)의 상단에는 별도의 바이패스호스(18)가 연결 형성되어 있다.

상기 바이패스호스(18)는 에어크리너(17)를 통과한 흡기의 일부분을 크랭크케이스(15)로 공급하여 크랭크케이스(15) 내부에 포집되어있는 블로바이가스와 혼합되도록 한다.

한편, 상기 크랭크케이스(15)에 포집된 블로바이가스를 서지탱크(11)로 공급하기위한 공급호스(14)가 크랭크케이스(15)로부터 서지탱크(11)로 연결되는데, 이때 상기 공급호스(14)의 끝부분이 서지탱크(11)의 일측에 형성되어있는 니플(13)에 결합된다.

본 발명에서는 상기 크랭크케이스(15)에 존재하는 블로바이가스와 흡기의 혼합물이 서지탱크(11)로 공급될때 그 공급되는 양을 조절하기 위한 제어밸브(19)를 니플(13)의 통로상에 형성하였다.

상기 제어밸브(19)는 니플(13)을 통과하는 혼합물의 온도에 따라 개도량이 가변되어 외부(흡기)의 온도가 아주 낮을때 개도량이 증가되어 빠른 유속에 의해 니플(13)의 내벽면상에 결빙체가 형성되지 않도록 한 것이다.

제어밸브(19)는 도 4 에 도시된 바와같이 구성되는 것으로서,

출구측이 좁고 입구측이 넓은 삼각형 모양의 하우징(20)을 니플(13)의 통로 내부에 설치하고, 상기 하우징(20)의 저면 중앙에 축봉(21)을 수직방향으로 입설하며, 축봉(21)의 내부에 흡기의 온도변화에 따라 수축 또는 팽창하는 팽창부재(22)를 충진한다.

상기 팽창부재(22)는 흡기의 온도가 상승함에 따라 팽창하고 하락함에 따라 수축한다.

그리고, 상기 축봉(21)의 상단에는 밸브체(23)가 결합되는데, 밸브체(23)의 하단에 형성되어 있는 축(25)을 상기 축봉(21)의 상측으로부터 삽입 결합하여 팽창부재(22)의 수축 및 팽창 동작에 따라 밸브체(23)가 상하 방향으로 이동되도록 하였으며, 상기 밸브체(23)의 상단에는 그 상측이 하우징(20)의 상단면에 지지되어있는 탄성체(24)가 형성되어 밸브체(23)가 하강하는 방향으로 탄성을 가하도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 구동하여 스로틀밸브(26)가 개방되면 흡기덕트(16)를 통해 유입되는 흡기가 서지탱크(11)로 공급됨과 동시에 그 일부분이 바이패스호스(18)를 통해 크랭크케이스(15)로 공급되어 크랭크케이스(15)에 포집되어있는 블로바이가스와 혼합된다.

상기와같이 바이패스호스(18)를 통해 흡기가 크랭크케이스(15)로 공급되면, 크랭크케이스(15) 내부의 압력이 높아지면서 크랭크케이스(15) 내부에 존재하는 혼합물이 공급호스(14)를 통해 자연스럽게 서지탱크(11) 측으로 이동하게 된다.

이때, 니플(13)에 형성되어 있는 제어밸브(19)는 혼합물의 온도변화에 따라 개도량이 가변된다.

즉, 외부의 온도가 높아 크랭크케이스(15) 내부에 존재하는 혼합물의 온도가높을 경우에는 제어밸브(19)를 구성하는 팽창부재(22)가 팽창하면서 밸브체(23)가탄성체(24)의 탄성을 이기고 상승하게되어 블로바이가스와 흡기의 혼합물 통과량이 감소하도록 한다.

외기의 온도가 높을때 혼합물 통과량이 감소하도록 하는 이유는 이때에는 니플(13)을 통과하는 혼합물의 양이 적도라도 니플(13)의 내벽면에 결빙체가 형성되지 않기때문이다.

한편, 외부의 온도가 아주 낮을 경우에는 크랭크케이스(15) 내부에 존재하는혼합물의 온도가 매우 낮은 상태가 되고, 이에따라 상기 혼합물이 니플(13)을 통과하려할때 혼합물의 온도가 팽창부재(22)에 전달되면서 팽창부재(22)가 수축하게되고, 상기 팽창부재(22)가 수축함에 따라 밸브체(23)가 하강하면서 혼합물의 통과량이 증가되도록 한다.

혼합물의 통과량이 증가하게되면 혼합물의 유속이 빨라짐에 따라 혼합물에 포함되어있는 수분이 니플(13)의 내벽면에 응결되지 않게되어 아무리 추운 날씨라도 니플(13)의 내벽면에 결빙체가 형성되는 현상이 발생하지 않게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 흡기덕트와 크랭크케이스를 상호 연결하는 별도의 바이패스호스를 형성하고, 서지탱크에 형성되어있는 니플의 도중에 블로바이가스와 흡기가 혼합된 혼합물의 온도에 따라 개도량이 가변되는 제어밸브를 형성하므로서, 극저온의 엔진 구동시 낮은 온도의 흡기가 크랭크케이스로 공급되어 블로바이가스와 혼합되고, 이 혼합물이 니플을 통해 서지탱크로 공급될때 혼합물의 낮은 온도에 의해 제어밸브의 개도량이 증가하면서 많은 양의 흡기와 블로바이가스가 서지탱크로 공급되도록 하여 니플의 벽면에 결빙체가 형성되지 않도록 한 블로바이 가스 공급장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 에어크리너(17)를 통과한 흡기가 흡기덕트(16)를 통해 서지탱크(11)로 공급되고, 크랭크케이스(15)와 서지탱크(11)의 사이에는 크랭크케이스(15)에 포집된 블로바이가스가 서지탱크(11) 내부로 공급되도록 안내하는 공급호스(14)가 서지탱크(11)의 니플(13)에 결합되어있는 것에 있어서,

   흡기덕트(16)와 크랭크케이스(15)를 연결하여 에어크리너(17)를 통과하느 흡기의 일부가 크랭크케이스(15)에 공급되도록 하는 바이패스호스(18)와;

   상기 니플(13)의 도중에 설치되며, 흡기와 블로바이가스의 혼합물 온도에 따라 개도량이 가변되는 제어밸브(19); 를 구성하여 혼합물의 온도가 낮을때 제어밸브의 개도량이 커지도록 하되,

   상기 제어밸브(19)는

   출구측이 좁고 입구측이 넓게 형성되고, 니플(13)의 내부에 장착되는 하우징(20)과;

   상기 하우징(20)의 중앙 저면에 수직방향으로 입설되는 축봉(21)과;

   상기 축봉(21)의 내부에 충진되며 블로바이가스에 혼합되어 있는 흡기의 온도변화에 따라 수축 및 팽창하는 팽창부재(22)와;

   'T'자 모양으로 형성되어 하단의 축(25)이 상기 축봉(21)에 삽입되며, 팽창부재(22)의 수축 또는 팽창동작에 따라 연동되어 상하로 이동하면서 하우징(20)의 개도량이 가변되도록 하는 밸브체(23)와;

   하우징(20)과 밸브체(23)의 상단 사이에 설치되어 밸브체(23)가 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 탄성체(24); 로 구성된 것을 특징으로 하는 블로바이가스 공급장치.
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