KR100444130B1

KR100444130B1 - 자동차 증발가스 시험장치의 온도조절장치

Info

Publication number: KR100444130B1
Application number: KR10-2002-0036320A
Authority: KR
Inventors: 안철; 하재은
Original assignee: (주)수도프리미엄엔지니어링
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-08-16
Also published as: KR20040001191A

Abstract

본 발명은 자동차의 연료계통의 부품에서 발생하는 증발가스의 양을 측정하는 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발가스에 시험장치의 밀폐실 내기온도를 조절하는 온도조절장치를 냉동기 및 히터를 사용하지 않고 냉수와 압축공기를 이용하여 구성함으로써 구조가 간단하고 설치비용을 저렴하게 하며 유지관리를 간편하게 하는 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치에 관한 것이다.

본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치는 냉수가 순환되도록 된 냉수조(61), 상기 냉수조(61)의 냉수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 냉수순환펌프(62), 냉수조(61)의 냉수를 냉온코일(5)로 공급하는 냉수공급라인(63), 냉온코일(5)의 냉수를 냉수조(61)로 복귀시키는 냉수복귀라인(64), 온수가 순환되도록 된 온수조(65), 상기 온수조(65)의 온수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 온수순환펌프(66), 온수조(65)의 온수를 냉온코일(5)로 공급하는 온수공급라인(67), 냉온코일(5)의 온수를 온수조(65)로 복귀시키는 온수복귀라인(68), 압축공기에 의하여 저온공기와 고온공기를 각각 발생하는 것으로서 저온공기를 냉수조(61) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(vortex tube)(69), 그리고 고온공기를 온수조(65) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(69')를 포함한다.

Description

자동차 증발가스 시험장치의 온도조절장치{TEMPERATURE CONTROL SYSTEM OF APPARATUS FOR TESTING CAR'S EVAPORATION GAS}

증발가스는 자동차 연료계통의 부품에서 증발에 의해 배출되는 유해가스인 THC(Total Hydro Carbon)을 의미한다. 이러한 증발가스는 자동차의 주차시, 하절기 온도상승시, 주행중, 주행을 마치고 나서 시동을 끄고 난 후 등의 경우에 연료계통의 부품에서 증발에 의해 발생한다.

증발가스의 시험을 위해서는 연료계통의 부품들을 밀폐실에 넣고 상기와 같은 증발가스가 발생되는 온도조건 등 각종 조건을 재현하여 증발가스를 발생시킨 후 발생된 양을 측정한다. 증발가스가 발생되면 이를 포집하여 혼합하고 농도를 분석하여 그 농도와 밀폐실의 내부체적을 곱한 다음, 그 값에 증발가스의 기체밀도를 곱하면 중량단위의 증발가스량을 얻을 수 있다. 증발가스가 발생하는 온도조건을 재현하는 방식은 밀폐실 내기의 온도를 조절하는 방법과 연료탱크 등 시험대상 부품을 직접 가열하는 방법을 사용하고 있는데 주로 밀폐실 내기의 온도를 조절하는 방법을 사용한다.

도 1은 일반적인 자동차 증발가스 시험장치의 내부 구성도로서, 밀폐실 내기의 온도를 조절하는 방법을 사용하는 시험장치를 도시하고 있다.

상기 증발가스 시험장치는 증발가스를 밀폐공간에 가두어 두고 균일농도가 되도록 하는 밀폐실을 구성하는 하우징(1), 상기 하우징(1) 내부에 구성된 것으로서 밀폐실 내기의 온도변화에 따라 밀폐실을 항상 일정한 압력으로 유지시켜 주기 위한 압력조절용 멀티 백(multi bag)(2), 상기 압력조절용 멀티백(2)의 공기량을 측정하는 에어메타(air meter)(3), 밀폐실 내부의 증발가스의 농도를 균일하게 하기 위하여 밀폐실 내기를 혼합시키는 믹싱 휀(mixing fan)(4), 밀폐실 내부에 구성되어 밀폐실 내부의 온도를 목표로 하는 온도로 조절하여 주는 냉온 코일(5), 상기 냉온 코일(5)에 냉기(냉수) 또는 온기(온수)를 공급하도록 조절하는 온도조절장치(6), 상기 밀폐실 내기를 포집하여 증발가스 농도를 분석하는 것으로서 증발가스 농도 분석장치, 분석계교정을 위한 장치, 밀폐실과 분석계의 공압장치에 필요한 압축공기를 배분, 조절하는 장치, 그리고 시험장치 전체의 제어를 위한 컨트롤 시스템이 포함되어 있는 농도분석계시스템(7), 상기 농도분석계시스템(7)의 교정용 표준가스와 농도분석계시스템(7)의 동작에 필요한 에어 및 H₂와 He 혼합가스 등을 저장하는 가스 스탠드(8), 상기 가스 스탠드(8)에 저장된 상기 농도분석계시스템(7)의 교정용 표준가스와 농도분석계시스템(7)의 동작에 필요한 에어 및 H₂와 He 혼합가스 등을 농도분석계시스템(7)으로 배분하는 가스 메니져(9), 시험전후에 밀폐실 내부에 있는 증발가스를 신속하게 배출하는 퍼지 휀(purge fan)(10), 그리고 밀폐실 온도, 압력, 연료온도 등을 측정하여 이들을 자동제어하기 위한 센서(11)로 구성되어 있다.

이 시험장치를 이용하여 증발가스 시험을 하기 위하여 먼저 시험하고자 하는 연료계통의 부품들을 밀폐실 내부에 설치한 후 퍼지 휀(10)을 이용하여 밀폐실내부에 있는 증발가스를 외부로 배출시킨다. 그리고 온도조절장치(6)를 작동시켜 냉기(냉수) 또는 온기(온수)를 밀폐실에 있는 냉온 코일(5)로 순환시켜 밀폐실 온도를 목표로 하는 온도를 유지시킨다. 그리고 믹싱 휀(4)을 동작시켜 밀폐실내부의 증발가스 농도를 균일하게 한다.

압력조절용 에어 백(2)의 내부에는 공기가 충진되는데 밀폐실 온도가 승온될수록 조금씩 빠져나가 밀폐실의 압력을 온도에 관계없이 항상 일정하게 유지한다.

밀폐실의 온도를 목표온도에서 일정시간이 경과하면 증발가스의 농도를 분석하기 위하여 농도분석계시스템(7)에서 밀폐실 내기를 일정량 포집하여 증발가스농도를 분석하는데 이 때 가스 스탠드(8)에 저장된 상기 농도분석계시스템(7)의 교정용 표준가스와 농도분석계시스템(7)의 동작에 필요한 에어 및 H₂와 He 혼합가스 등을 가스 메니져(9)의 작용에 의하여 배분받는다.

상기와 같이 구해진 증발가스농도와 밀폐실 체적을 이용하여 연료계통의 부품에서 발생한 증발가스의 양을 분석할 수 있다.

이러한 종래의 증발가스 시험장치에 사용되는 온도조절장치(6)는 냉동기와 히터를 사용하여 냉수와 온수의 온도를 조절하고 있는데 이와 같이 냉동기와 히터를 이용하면 구조가 복잡하게 되고 설치비용이 많이 소요되며 부대시설의 유지관리가 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 냉동기와 히터를 사용하지 않고 냉수와 압축공기를 이용하여 구성함으로써 구조가 간단하고 설치비용이 적게 소요되며 부대시설의 유지관리가 간편한 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치는 냉수가 순환되도록 된 냉수조, 상기 냉수조의 냉수를 밀폐실 내부의 냉온코일로 순환시키는 냉수순환펌프, 냉수조의 냉수를 냉온코일로 공급하는 냉수공급라인, 냉온코일의 냉수를 냉수조로 복귀시키는 냉수복귀라인, 온수가 순환되도록 된 온수조, 상기 온수조의 온수를 밀폐실 내부의 냉온코일로 순환시키는 온수순환펌프, 온수조의 온수를 냉온코일로 공급하는 온수공급라인, 냉온코일의 온수를 온수조로 복귀시키는 온수복귀라인, 압축공기에 의하여 저온공기와 고온공기를 각각 발생하는 것으로서 저온공기를 냉수조 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(vortex tube), 그리고 고온공기를 온수조 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브를 포함한다.

도 1은 일반적인 자동차 증발가스 시험장치의 내부 구성도,

도 2는 본 발명의 일 구성요소인 보텍스 튜브의 사시도,

도 3은 본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 하우징 2: 압력조절용 멀티 백

3: 에어 메타 4: 믹싱 휀

5: 냉온 코일 6: 온도조절장치

7: 농도분석계시스템 8: 가스 스탠드

9: 가스 메니져 10: 퍼지 휀

11: 센서 61: 냉수조

62: 냉수순환펌프 63: 냉수공급라인

64: 냉수복귀라인 65: 온수조

66: 온수순환펌프 67: 온수공급라인

68: 온수복귀라인 69, 69': 보텍스 튜브(vortex tube)

70, 70': 온도센서 71, 71': 밸브

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 구성요소인 보텍스 튜브의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치의 구성도이다.

본 발명의 온도조절장치가 적용되는 증발가스 시험장치는 도 1에 도시된 것과 동일하므로 각 구성요소의 부호는 도 1의 것을 그대로 사용한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치는 냉수가 순환되도록 된 냉수조(61), 상기 냉수조(61)의 냉수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 냉수순환펌프(62), 냉수조(61)의 냉수를 냉온코일(5)로 공급하는 냉수공급라인(63), 냉온코일(5)의 냉수를 냉수조(61)로 복귀시키는 냉수복귀라인(64), 온수가 순환되도록 된 온수조(65), 상기 온수조(65)의 온수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 온수순환펌프(66), 온수조(65)의 온수를 냉온코일(5)로 공급하는 온수공급라인(67), 냉온코일(5)의 온수를 온수조(65)로 복귀시키는 온수복귀라인(68), 압축공기에 의하여 저온공기와 고온공기를 각각 발생하는 것으로서 저온공기를 냉수조(61) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(vortex tube)(69), 그리고 고온공기를 온수조(65) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(69')를 포함한다.

냉수공급라인(63), 냉수복귀라인(64), 온수공급라인(67) 및 온수복귀라인(68)에는 각각 개폐밸브(미도시)가 설치되어 있어서 냉수가 순환될 때에는 온수공급라인(67) 및 온수복귀라인(68)이 차단되도록 하고 온수가 순환될 때에는 냉수공급라인(63) 및 냉수복귀라인(64)이 차단되도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 보텍스 튜브(69)(69')는 압축공기가 들어가면 일측에서는 고온공기가 배출되고 타측에서는 저온공기가 배출되는 것으로서 종래 상용되고 있는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

증발가스 시험장치의 밀폐실 대기 온도의 목표값은 대략 18∼40℃ 이므로 이 정도의 온도범위는 구태여 냉동기와 히터를 사용하지 않더라도 상기와 같이 압축공기를 이용하는 보텍스 튜브(69)(69')를 이용하여도 충분히 온도조절이 가능하다.

냉수조(61)와 온수조(65)에는 냉수조 및 온수조 내부의 온도를 측정하기 위한 온도센서(70)(70')가 각각 설치되어 있고 이 온도센서(70)(70')로부터의 신호에 의하여 압축공기라인상에 설치된 밸브(71)(71')의 개폐를 제어하여 냉수조 및 온수조의 온도를 원하는 온도로 각각 조절한다.

본 발명의 온도조절장치는 밀폐실의 온도를 낮출 경우에는 보텍스 튜브(69)에 의하여 냉각된 냉수를 냉온코일(5)로 순환시키고 밀폐실의 온도를 높일 경우에는 보텍스 튜브(69')에 의하여 가온된 온수를 냉온코일(5)로 순환시켜서 밀폐실의 대기온도를 원하는 온도로 조절한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치는 압축공기를 이용하여 저온공기와 고온공기를 발생하는 보텍스 튜브를 이용하여 밀폐실의 대기온도를 조절하므로 종래 냉동기 및 히터를 이용하는 온도조절장치에 비하여 구조가 소형이고 간단하며 설치비용이 저렴하게 되며 유지관리가 간편하고 소음이 발생하지 않는 효과를 발휘한다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

냉수가 순환되도록 된 냉수조(61),

상기 냉수조(61)의 냉수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 냉수순환펌프(62),

냉수조(61)의 냉수를 냉온코일(5)로 공급하는 냉수공급라인(63),

냉온코일(5)의 냉수를 냉수조(61)로 복귀시키는 냉수복귀라인(64),

온수가 순환되도록 된 온수조(65),

상기 온수조(65)의 온수를 밀폐실 내부의 냉온코일(5)로 순환시키는 온수순환펌프(66),

온수조(65)의 온수를 냉온코일(5)로 공급하는 온수공급라인(67),

냉온코일(5)의 온수를 온수조(65)로 복귀시키는 온수복귀라인(68),

압축공기에 의하여 저온공기와 고온공기를 각각 발생하는 것으로서 저온공기를 냉수조(61) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(vortex tube)(69), 그리고

고온공기를 온수조(65) 내부로 공급하도록 설치된 하나 이상의 보텍스 튜브(69')를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 증발가스 시험장치용 온도조절장치.