KR100468790B1

KR100468790B1 - 가스연료차량의 연료공급장치

Info

Publication number: KR100468790B1
Application number: KR10-2001-0078554A
Authority: KR
Inventors: 이병호; 임재규; 박명수; 박동문; 김경남
Original assignee: (주)모토닉
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2005-02-02
Also published as: KR20030048603A

Abstract

본 발명은 액상의 가스연료를 공급하는 가스연료차량의 연료공급장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 연료공급장치는, 연료탱크(30)에 설치된 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110)의 일면에 돌출.형성된 밸브블럭(120)으로 이루어진 멀티밸브(100)상에 체크밸브(122), 과류방지밸브(124), 매뉴얼밸브(128), 제 1 개폐밸브(132), 공급관(140)으로 이루어진 연료공급라인을 형성하고, 바이패스유로(152)와, 릴리프밸브(150)로 이루어진 바이패스라인을 구성한 것이다.

이러한 본 발명은, 차량의 장시간 정차 또는 주차시에 공급관(140)상에 액상의 연료를 잔존시켜서 차량의 재시동시에 운전자가 급시동을 걸어도 신속한 시동이 걸리도록 하여 시동성을 향상시킨 것이다.

Description

가스연료차량의 연료공급장치{gas feeding apparatus of gas fuel vehicles}

본 발명은 액상의 가스연료를 공급하는 가스연료차량의 연료공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료공급라인상에 체크밸브와, 바이패스라인 및 릴리프밸브를 구비하여서, 차량의 장시간 정차후 급시동시에 신속한 시동이 걸리도록 한 가스연료차량의 연료공급장치에 관한 것이다.

잘 아는 바와 같이, 가스 차량의 내연기관은 연소실로 흡입되는 혼합기를 연소시켜 이에 발생되는 폭발력으로 피스톤을 상하 직선 왕복 운동시키고, 이의 직선 왕복운동을 크랭크 기구로서 회전운동으로 변환시켜 회전동력을 얻는 것으로서, 주로 차량의 엔진이 대표적이라고 할 수 있다.

이러한 가스 차량의 엔진은 LPG연료나 천연가스연료를 연료탱크인 봄베에 소정의 압력으로 액화시켜 저장하였다가 엔진 작동시 기화시켜 공기와 함께 혼합기의 상태로 연소실로 공급하도록 된 것이 일반적이나, 본 발명에서는 액상의 가스 연료를 기화시키지 않고 그대로 엔진의 인젝터까지 공급하는 가스 연료 차량에 관한 것이다.

이러한 종래의 가스 연료 차량의 연료공급 시스템을 첨부도면을 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 1 및 도 2는 종래의 가스 연료 차량의 연료공급 시스템을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 가스 연료가 저장되는 봄베 즉, 연료탱크(30)내에는 액상의 가스 연료를 가압하여 엔진(10)의 인젝터(11)로 공급하도록 된 연료펌프(32)가 구비되고, 이 연료펌프(32)는 ECU(70)에 의해서 제어되는 구동모터(31)에 의해 구동된다.

또한, 상기한 연료탱크(30)에는 액상의 가스 연료량을 체크하는 플로트(34)와, 플로트(34)에 의해서 체크된 연료의 양을 나타내는 레벨게이지(33)가 구비된다.

한편, 상기한 연료탱크(30)내에 구비된 연료펌프(32)에는 엔진(10)의 인젝터(11)로 액상의 연료를 공급하도록 된 공급관(40)의 일단이 연결되어서 구비되는 바, 이 공급관(40)상에는 공급관(40)의 유로를 개폐시키도록 된 제 1 및 제 2 개폐밸브(41)(42)가 각각 구비되어서 ECU(70)에 의해 제어된다.

또한, 상기한 공급관(40)의 타단부가 연결된 엔진(10)에는 ECU(70)에 의해서 제어되면서 연소실로 연료를 공급하는 다수의 인젝터(11)가 엔진(10)의 실린더 수에 대응되게 구비된다.

상기한 엔진(10)의 일측 즉, 공급관(40)이 연결된 반대편측에는 엔진(10)으로 공급된 연료를 연료탱크(30)측으로 리턴시키는 리턴관(50)이 연결되어 구비되는 바, 이 공급관(40)과 리턴관(50)상에는 조정기유닛(20)이 구비된다.

상기한 조정기유닛(20)은 전술한 제 2 개폐밸브(42)와, ECU(70)에 의해 제어되는 압력센서(21)와, 압력조정기(22)를 포함하여 이루어진다.

상기한 압력조정기(22)는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이, 리턴관(50)의 유로를 개폐시키도록 구성되는 바, 이 압력조정기(22)의 하부와 연료탱크(30) 사이를 연결하는 리턴관(50)상에는 압력조정기(22)의 상부에 연통된 압력유지관(50a)이 연결되어서 구비된다.

상기한 압력유지관(50a)은 연료탱크(30)내의 압력이 압력조정기(22)의 다이어프램(24) 상부에 작용되도록 한 것으로서, 압력조정기(22)의 다이어프램(24) 상부에는 연료탱크(30)의 압력과, 후술되는 압축스프링(25)의 압축강도를 합한 압력이 작용하게 되는 것이다.

이는, 상기와 같이 공급되는 연료가 항상 액상의 상태를 유지하기 위해서는 연료탱크(30)의 압력보다 5bar 이상의 높은 압력으로서 공급되어야만 한다.

또한, 상기와 같이 공급되는 연료의 압력은 연료펌프(32)에 의해서 형성되고, 조정기유닛(20)에 의해서 탱크(30)압 대비 5bar 이상의 압력으로서 유지된다.

따라서, 상기한 압력조정기(22)내에는 연료의 압력에 대응한 압력 즉, 연료탱크(30)내의 압력과 5bar의 압력을 합한 압력이 작용하게 되는 바, 이때 상기한 연료탱크(30)내의 압력은 외기의 온도에 따라 항시 변화하기 때문에 5bar의 높은 압력을 항상 일정하게 유지하기 위해서는 변화하는 연료탱크(30)의 압력을 압력유지관(50a)을 통해서 압력조정기(22)측에 제공하여야만 압력조정기(22)가 연료탱크(30)에 대응한 일정한 차압을 유지할 수 있게 된다.

한편, 상기한 압력조정기(22)내에는 리턴관(50)의 유로를 개폐시키도록 된 개폐부재(23)가 구비되고, 이 개폐부재(23)의 상부에는 다이어프램(24)이 구비되며, 다이어프램(24)의 상부에는 압축스프링(25)이 구비된다.

여기서, 상기한 압축스프링(25)의 압축강도는 5bar로 설계되어 구비되고, 이 압축스프링(25)의 압축강도와 더불어서 다이어프램(24)의 상부에는 압력유지관(50a)을 통해 연료탱크(30)내의 압력이 더 작용하게 되며, 이의 압력은 연료의 압력에 대응하게 유지된다.

또한, 상기한 리턴관(50)의 말단부상에는 연료탱크(30)내에 내장되는 리턴밸브(51)가 구비되는 바, 이 리턴밸브(51)는 그 상부에 리턴관(50)의 유로를 개폐시키도록 된 개폐부재(52)가 구비되고, 이 개폐부재(52)의 하부에는 밸브스프링(53)이 구비된다.

상기한 밸브스프링(53)은 통상적인 체크밸브에 사용되는 압축스프링 내지는 인장스프링으로 이루어진다.

상기한 리턴밸브(51)와, 전술한 제 1 개폐밸브(41)는 하나의 멀티밸브(60)상에 형성되며, 이 멀티밸브(60)는 연료탱크(30)상에 장착되어 설치된다.

한편, 첨부도면에 도시된 ECU(70)는 공급관(40)상의 제 1, 2 개폐밸브(41)(42)와, 인젝터(11), 압력센서(21), 구동모터(31) 및 모터드라이버(80) 등을 제어하도록 구성된다.

여기서, 미설명부호 "90"은 ECU(70)에 전원을 공급하는 배터리를 도시한 것이고, "92"는 릴레이를 도시한 것이다.

이와 같이 이루어진 가스 연료 차량의 연료공급라인은 엔진(10)의 구동시, 액상의 가스 연료가 저장된 연료탱크(30)내의 연료펌프(32)가 구동모터(31)에 의해서 구동되면서 액상의 연료를 가압하여 공급관(40)을 통해 엔진(10)으로 공급하게 된다.

이때, 상기한 공급관(40)상의 제 1 및 제 2 개폐밸브(41)(42)는 ECU(70)에 의해서 제어되어 개방된 상태가 된다.

한편, 상기와 같이 엔진(10)으로 공급되는 액상의 연료는 연료펌프(32)에 의해서 연료탱크(30)의 압력보다 5bar 이상의 높은 압력으로서 공급되고, 조정기유닛(20)에 의해서 공급되는 연료의 압력이 탱크(30)압 대비 일정 차압으로 유지되면서 엔진(10)으로 공급된다.

즉, 예를 들어 설명하면, 연료탱크(30)의 압력이 3bar이면, 연료펌프(32)에 의해서 가압되어 엔진(10)으로 공급되는 액상의 연료압력은 8bar 이상의 높은 압력으로서 공급되고, 조정기유닛(20)에 의해서 8bar의 압력으로 일정하게 유지되어 공급되는 것이다.

이는, 상기한 엔진(10)으로 공급되는 가스 연료가 항상 액상의 상태를 유지하여야 하기 때문에 이를 위해서는 엔진(10)으로 공급되는 액상의 연료가 연료탱크(30)의 압력보다 5bar 정도 높은 압력 즉, 8bar의 압력을 형성하여야만 액상의 상태를 항상 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 엔진(10)으로 공급된 액상의 연료는 그 일부가 인젝터(11)로 유입되어서 엔진(10)의 각 실린더내로 분사되어 연소되고, 나머지는 엔진(10)으로부터 토출되어 리턴관(50)으로 유입되게 된다.

이와 같이 리턴관(50)으로 유입되는 액상의 연료는 8bar의 압력으로 작용하고 있는 압력조정기(22)를 지나게 되는 바, 이때 리턴관(50)으로 유입된 액상의 연료는 고온의 엔진(10)을 지나면서 온도가 소정량 상승되어 팽창되면서 이의 압력이 8bar 이상으로 상승됨과 아울러 이의 압력이 8bar 이하가 되면, 연료의 원활한 순환을 위해서 ECU(70)가 모터드라이버(80)를 제어하여 연료탱크(30)내의 구동모터(31)를 제어하여 연료펌프(32)를 고속회전시키면서 액상의 연료를 가압하여서 8bar 이상의 압력을 갖도록 형성하게 된다.

그러면, 8bar 이상의 압력을 갖는 연료가 압력조정기(22)로 유입되면서 5bar의 압축강도와, 3bar의 연료탱크(30)내의 압력이 작용하여 8bar의 압력이 작용하고 있던 압력조정기(22)의 다이어프램(24)을 이의 압축스프링(25)을 압축시키면서 개폐부재(23)와 같이 상방향으로 밀어 올려 폐쇄하고 있던 리턴관(50)을 개방시키게 된다.

이때, 상기한 압력조정기(22)의 다이어프램(24) 상부에는 압축스프링(25)의 압축강도 즉, 5bar의 압력과, 압력유지관(50a)을 통해서 작용된 연료탱크(30)내의 압력 즉, 3bar의 압력이 작용하여서 총 8bar의 압력이 작용하게 되는 것이다.

이와 같이 개방된 리턴관(50)으로 유입된 가스 연료는 리턴밸브(51)의 밸브스프링(53)을 압축시키면서 개폐부재(52)를 하강시켜 연료탱크(30)내로 재유입되게 된다.

한편, 상기와 같이 구동되던 엔진(10)의 정지시는 상기한 ECU(70)가 구동모터(31) 및 연료펌프(32)를 제어하여 이의 작동을 정지시키면서 더 이상의 연료공급을 차단시키고, 공급관(40)을 통해 엔진(10)으로 공급되어 있던 연료는 연소실로 분사되지 않고, 엔진(10)상에 그대로 잔류한 상태가 되며, 리턴관(50)으로 유입된 연료의 일부는 전술한 바와 같은 작동으로 연료탱크(30)로 재유입되고, 나머지의 연료는 이의 압력이 8bar이하로 떨어지게 됨으로써 엔진(10) 및 리턴관(50)의 일측에 그대로 잔류된 상태가 된다.

이후, 엔진(10)의 재구동시에는 연료가 전술한 바와 같이 공급되어서 엔진(10)의 정상적인 작동이 이루어지게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 연료공급장치는 차량의 장시간 정차 또는 주차후에 급시동시는 시동지연현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 일정시간 이상 주행한 후 시동을 멈추면, 가열된 고온의 엔진(10)으로 인해 제 1 개폐밸브(41)와 제 2 개폐밸브(42) 사이의 공급관(40)상에 잔류된 연료는 압력이 상승하게 되고, 압력이 상승된 연료는 역류하여 제 1 개폐밸브(41)를 거쳐 연료탱크(30)로 역류하게 된다.

이때, 상기한 제 1 개폐밸브(41)는 엔진(10)의 정지시, 연료탱크(30)내의 연료가 엔진(10)측으로 공급되는 것을 방지하지만, 반대로 엔진(10)측의 공급관(40) 즉, 제 1 개폐밸브(41)와 제 2 개폐밸브(42) 사이의 공급관(40)에 잔류한 연료의압력이 고압을 형성하게 되면, 이의 연료가 연료탱크(30)내로 역류되는 구조를 갖는다.

이는, 국내가스법규에서도 '연료 공급관상에 이상고압이 생기면 연료탱크로 역류가 가능한 구조일 것'이라는 고시조항이 있듯이 당연한 현상이다.

그렇지만, 상기한 공급관(40)상의 제 1 개폐밸브(41)가 탱크(30)압 대비 1∼2bar 즉, 4∼5bar와 같은 저압에서도 개방되기 때문에, 공급관(40)상의 연료가 역류되어 연료탱크(30)내로 유입되는데 문제가 있다.

즉, 고온의 엔진(10)에 의해서 공급관(40)내에 잔존한 연료가 거의 역류된 후 엔진(10)이 식으면, 공급관(40)의 압력은 거의 연료탱크(30)의 압력까지 떨어지고, 장시간 주차 시에는 약간의 액상연료와 기상상태의 연료가 혼합된 상태가 된다.

이처럼 기상연료가 혼합된 상태에서는 엔진(10)의 재시동시, 펌핑 가압된 연료가 인젝터(11)까지 유입되어서 설정된 압력으로 형성되는데 일정시간이 소요된다.

이는, 압축성유체인 기상상태의 연료를 밀어내고, 액상연료가 일정압력까지 상승하는데 필요한 시간이다.

문제는 차량의 시동시 키온(KEY-ON)한 후 잠깐 멈춘 상태에서 시동상태(Ignition-ON)로 간다면, 시동이 정상적으로 걸려 주행할 수 있는 상태가 된다. 그러나 급한 상황의 경우에는 운전자들이 키온(KEY-ON)한 후 바로 급시동을 거는 습관이 있기 때문에 공급관(40)내로 공급된 연료가 일정압력까지 상승되지 않은 상태에서는 오히려 시동이 더 지연되는 문제가 발생된다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공급관으로 유입된 연료의 압력이 공급압 이하일 경우에는 연료를 연료탱크측으로 역류시키지 않고, 공급관내에 잔존시켜서 차량의 급시동시에도 신속하게 시동이 걸릴 수 있도록 한 가스연료차량의 연료공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 가스연료차량의 연료계통도를 개략적으로 도시한 도면

도 2는 도 1을 상세히 도시한 도면

도 3은 본 발명에 따른 멀티밸브를 도시한 사시도

도 4는 도 3의 A-A선 단면도로서, 도 4a는 멀티밸브를 유로를 도시한 단면도이고, 도 4b는 멀티밸브의 결합단면도

도 5는 도 3의 B-B선 단면도로서, 도 5a는 멀티밸브를 유로를 도시한 단면도이고, 도 5b는 멀티밸브의 결합단면도

도 6은 도 3의 C-C선 단면도로서, 도 6a는 멀티밸브를 유로를 도시한 단면도이고, 도 6b는 멀티밸브의 결합단면도

도 7은 도 3의 D-D선 단면도로서, 도 7a는 멀티밸브를 유로를 도시한 단면도이고, 도 7b는 밸브블럭의 평단면도

도 8은 본 발명에 따른 멀티밸브의 연료흐름을 도시한 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 엔진 11 : 인젝터

20 : 조정기유닛 21 : 압력센서

22 : 압력조정기 23 : 개폐부재

24 : 다이어프램 25 : 압축스프링

30 : 연료탱크 31 : 구동모터

32 : 연료펌프 33 : 레벨게이지

34 : 플로트 40 : 공급관

41,42 : 개폐밸브 50 : 리턴관

50a : 압력유지관 51 : 리턴밸브

52 : 개폐부재 53 : 밸브스프링

60 : 멀티밸브 70 : ECU

80 : 모터드라이버 90 : 배터리

92 : 릴레이 100 : 멀티밸브

110 : 베이스플레이트 120 : 밸브블럭

122 : 체크밸브 124 : 과류방지밸브

126 : 유로 128 : 매뉴얼밸브

130 : 유로 132 : 제 1 개폐밸브

134 : 플런저 136 : 개폐부재

138 : 유로 140 : 공급관

150 : 릴리프밸브 152 : 바이패스유로

160 : 리턴밸브

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료탱크내에 저장된 액상의 가스 연료를 연료펌프로서 가압하여 공급관을 통해 조정기유닛의 제 2 개폐밸브를 지나 엔진의 인젝터로 공급하여 연소시키고, 연소되지 않은 나머지 연료는 리턴관을 통해 조정기유닛의 압력조정기를 지나 연료탱크로 재유입되는 연료공급라인을 갖는 가스연료차량의 연료공급장치에 있어서, 상기 연료펌프와 조정기유닛 사이의 연료탱크상에는 연료탱크에 설치되는 베이스플레이트와, 베이스플레이트의 일면에 돌출.형성되어 공급관 및 리턴관, 리턴밸브가 연결된 밸브블럭으로 이루어진 멀티밸브가 구성되되, 상기 멀티밸브는, 베이스플레이트의 하면에 설치되어 밸브블럭과 유로로서 연통되며, 연료펌프로부터 공급된 연료의 역류를 차단하는 체크밸브와; 상기 멀티밸브의 밸브블럭상에 설치되어 체크밸브와 유로로서 연통되며, 이 유로를 개폐시켜서 연료의 공급을 제어하는 매뉴얼밸브와; 상기 매뉴얼밸브와 이격된 밸브블럭상에 설치되어 이 매뉴얼밸브와 유로로서 연통되고, 공급관과 유로로서 연통되는 제 1 개폐밸브와; 상기 제 1 개폐밸브와 매뉴얼밸브 사이의 유로와 연통되고, 그 말단부가 베이스플레이트의 하면으로 관통되도록 절곡.형성된 바이패스유로와; 상기 바이패스유로의 말단부에 구비되어 공급관내의 압력에 따라 공급된 연료를 바이패스시켜 연료탱크로 유입시키는 릴리프밸브;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 릴리프밸브는 엔진으로 공급되는 연료의 공급압보다 높은 압력에서 개방되도록 구성된다.

또한, 상기 체크밸브와 베이스플레이트 사이에는 과다하게 공급되는 연료의 양을 제어하는 과류방지밸브가 구비된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명하기에 앞서 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하며, 그 반복되는 설명은 생략하고, 상이한 점만 설명한다.

첨부도면 도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 가스연료차량의 연료공급장치를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 연료공급장치는 차량의 정차나 주차시에엔진(10)이 정지하게 되는 바, 이때 공급관(140)으로 공급된 연료가 공급압력 이하가 되면, 연료를 연료탱크(30)로 리턴시키지 않고, 공급관(140)에 잔존시켜서 차량의 급시동시에 신속하게 시동이 걸릴 수 있도록 한 것이다.

이의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 상기한 연료탱크(30)의 상면에 멀티밸브(100)가 장착되어 구비되되, 이 멀티밸브(100)는 연료탱크(30)상에 안착되어 설치되는 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110)의 상면에 돌출.형성된 밸브블럭(120)으로 이루어진다.

상기한 밸브블럭(120)상에는 공급관(140), 제 1 개폐밸브(132), 매뉴얼밸브(128)가 장착되어 구비된다.

한편, 상기한 멀티밸브(100)의 베이스플레이트(110) 하면상에는 공급된 연료의 역류를 차단하도록 된 체크밸브(122)가 설치되어 구비되고, 이 체크밸브(122)와 베이스플레이트(110) 사이에는 과다하게 공급되는 연료의 양을 조절할 수 있도록 조정가능한 과류방지밸브(124)가 구비된다.

여기서, 본 실시예에서는 상기한 체크밸브(122)가 멀티밸브(100)의 베이스플레이트(110) 하면에 구비된 것을 그 일례로 들어 설명하였으나, 바람직하게는 연료탱크(30)내의 연료펌프(32)와, 멀티밸브(100) 사이의 공급관(40)상에 설치되어도 무방하다.

또한, 상기한 체크밸브(122)의 하부에는 연료펌프(32)에 연결된 공급관(140)이 연결되고, 이 체크밸브(122)와 과류방지밸브(124)는 밸브블럭(120)상에 수직하게 형성된 유로(126)로서 후술되는 매뉴얼밸브(128)와 연통되게 구비된다.

한편, 상기한 밸브블럭(120)의 일측에는 매뉴얼밸브(128)가 장착되어 구비되고, 이 매뉴얼밸브(128)는 체크밸브(122)와의 사이에 형성된 유로(126)를 개폐시키면서 연료의 공급을 제어하도록 구비된다.

상기한 매뉴얼밸브(128)는 차량을 운행하지 않고 장시간 주차시켜 놓을 시에는 매뉴얼밸브(128)를 밸브블럭(120)에 완전히 체결하여 체크밸브(122)와의 유로(126)를 차단시켜서 연료의 공급을 완전히 차단시키고, 차량의 운행시에는 운행전에 매뉴얼밸브(128)를 밸브블럭(120)으로부터 소정량 풀어내어 체크밸브(122)와의 유로(126)를 확보하여 주므로써 정상적인 연료의 공급을 이룰 수 있게 된다.

또한, 상기한 매뉴얼밸브(128)와 이격된 밸브블럭(120)의 일측에는 제 1 개폐밸브(132)가 구비되고, 이 제 1 개폐밸브(132)는 밸브블럭(120)상에 형성된 유로(130)를 통해서 매뉴얼밸브(128)와 연통되게 구비된다.

상기한 제 1 개폐밸브(132)는 도시된 바와 같이, 솔레노이드밸브로서 그 내부에 이동가능한 플런저(134)가 구비되고, 이 플런저(134)의 선단에는 후술되는 공급관(140)과의 유로(138)를 개폐시키도록 된 개폐부재(136)가 구비된다.

한편, 상기한 제 1 개폐밸브(132)와 이격된 밸브블럭(120)의 일측에는 그 관로상에 제 2 개폐밸브(42)가 구비됨과 아울러 엔진(10)에 연결된 공급관(140)이 구비되고, 이 공급관(140)은 밸브블럭(120)상에 형성된 유로(138)로서 제 1 개폐밸브(132)와 연통되게 구비된다.

또한, 상기한 멀티밸브(100)의 베이스플레이트(110) 하면상에는 공급관(140)내의 연료의 압력에 따라서 공급된 연료를 바이패스시켜 연료탱크(30)내로 재유입시키도록 된 릴리프밸브(150)가 구비된다.

상기한 릴리프밸브(150)는 절곡.형성된 바이패스유로(152)에 의해서 상기한 매뉴얼밸브(128)와 제 1 개폐밸브(132)를 연통시키는 유로(130)상에 연통되게 구비된다.

한편, 상기한 바이패스유로(152)는 매뉴얼밸브(128)와 제 1 개폐밸브(132) 사이의 유로(130)상에 연통되게 형성되고, 그 말단부가 밸브블럭(120)과 베이스플레이트(110)를 순차적으로 관통하도록 절곡되어서 베이스플레이트(110)의 하면으로 관통되며, 이 바이패스유로(152)의 말단부에 릴리프밸브(150)가 구비된다.

상기한 릴리프밸브(150)는 엔진(10)으로 공급되는 연료의 공급압보다 높은 20bar 이상의 압력이 작용할 시에만 개방되도록 설계됨이 바람직하다.

또한, 상기한 제 1 개폐밸브(132)와 제 2 개폐밸브(42) 사이의 공급관(140)과, 멀티밸브(100)는 30bar 이상의 압력에서도 견딜 수 있는 강성을 갖도록 설계됨이 바람직하다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 가스연료차량의 연료공급장치는 차량의 주행시 즉, 엔진(10)의 구동시는, 연료펌프(32)에 의해서 가압된 연료탱크(30)내의 연료가 공급관(140)으로 유입되어 공급된다.

상기와 같이 공급관(140)으로 유입된 연료는 8bar 이상의 압력으로 가압된 상태로서 체크밸브(122)를 지나 유입되지만, 유입된 연료는 체크밸브(122)에 의해서 연료탱크(30)측으로의 역류가 방지된다.

한편, 상기한 체크밸브(122)를 지난 연료는 과류방지밸브(124)로 유입되고, 과류방지밸브(124)로 유입된 연료는 과다한 양의 연료가 공급되지 않도록 제어되면서 일정량의 연료가 밸브블럭(120)의 유로(126)로 유입된다.

상기와 같이 멀티밸브(100)의 밸브블럭(120)으로 유입된 연료는 유로(126)를 통해서 매뉴얼밸브(128)측으로 유입되고, 이와 같이 유입된 연료는 매뉴얼밸브(128)와 밸브블럭(120) 사이의 공간부로 유입되면서 연료가 일정한 높이까지 차게 되면, 매뉴얼밸브(128)와 제 1 개폐밸브(132) 사이의 유로(130)를 통해서 제 1 개폐밸브(132)로 유입된다.

한편, 상기한 매뉴얼밸브(128)는 차량을 운행하지 않고 장시간 주차시켜 놓을 시에는 매뉴얼밸브(128)를 밸브블럭(120)상에 완전히 체결하여 체크밸브(122)와의 유로(126)를 차단시켜서 연료의 공급을 완전히 차단하게 되고, 차량의 운행시에만 운행전에 매뉴얼밸브(128)를 밸브블럭(120)으로부터 소정량 풀어내어 체크밸브(122)와의 유로(126)를 확보하여서 정상적인 연료의 공급을 이룰 수 있게 한다.

또한, 상기와 같이 제 1 개폐밸브(132)로 연료가 유입되면, ECU(70)가 제 1 개폐밸브(132)의 솔레노이드(코일)측으로 전기적인 신호를 인가시켜서 플런저(134)와, 플런저(134) 선단의 개폐부재(136)를 이동시켜 제 1 개폐부재(136)와 공급관(140) 사이의 폐쇄되어 있던 유로(138)를 개방시키게 된다.

상기와 같이 개방된 유로(138)를 통해서 제 1 개폐밸브(132)내로 유입된 연료는 공급관(140)으로 유입되면서 공급관(140)상의 제 2 개폐밸브(42)를 지나엔진(10)으로 공급되는 것이다.

이후의 연료순환계통은 전술한 종래기술과 동일하게 이루어지므로써 이의 반복되는 설명은 생략하고, 순환된 연료는 멀티밸브(100)의 밸브블럭(120)상에 설치된 리턴밸브(160)를 통해서 연료탱크(30)내로 재유입된다.

한편, 상기와 같이 차량을 주행한 후에 장시간동안 차량을 정차 또는 주차시킬 때 즉, 엔진(10)의 정지시에는 체크밸브(122)에 의해서 공급관(140)으로 공급되어 있던 연료의 역류가 방지되어 연료탱크(30)로의 재유입이 차단된다.

상기와 같이 공급관(140)상에 잔류된 연료는 엔진(10)의 정지 초기시에는 과열된 고온의 엔진(10)으로부터 열전달이 이루어져 이의 압력이 엔진(10)으로 공급되던 연료의 공급압력 즉, 8bar 이상의 고압으로서 제 1 개폐밸브(132)를 지나 멀티밸브(100)의 밸브블럭(120)내로 역류된다.

또한, 상기와 같이 역류되어 밸브블럭(120)내로 유입된 연료는 제 1 개폐밸브(132)와 매뉴얼밸브(128) 사이의 유로(130)에 연통되게 형성된 바이패스유로(152)로 유입되며, 바이패스유로(152)로 유입된 연료는 릴리프밸브(150)를 개방시키면서 연료탱크(30)내로 바이패스되어 재유입된다.

상기와 같이 공급관(140)내의 연료가 바이패스되다가 연료의 압력이 떨어져 8bar 이하가 되면, 상기한 릴리프밸브(150)가 폐쇄되어서 연료의 바이패스를 차단시키게 되고, 그로 인해서 바이패스되지 못한 나머지의 연료는 멀티밸브(100)의 밸브블럭(120)과, 공급관(140)상에 그대로 잔류하게 된다.

이때, 상기한 멀티밸브(100)와, 공급관(140)은 30bar 이상의 압력에서도 견딜 수 있는 강성을 갖는다.

따라서, 상기와 같이 차량의 장시간동안 정차 또는 주차시에도 공급관(140)상에 액상의 연료가 잔존하게 되어, 차량의 재시동시에 운전자가 급시동을 걸어도 신속한 시동이 걸리게 된다.

또한, 상기와 같이 공급관(140)상에 연료가 그대로 잔존한 상태에서 공급관(140)내의 연료에 이상고압이 발생되어 20bar 이상이 되면, 릴리프밸브(150)가 개방되면서 공급관(140)내의 연료를 연료탱크(30)측으로 다시 바이패스시키게 된다.

한편, 차량의 정상적인 주행시에는 상기한 릴리프밸브(150)가 폐쇄된 상태로서, 바이패스유로(152)에는 연료가 유입되어도 연료탱크(30)측으로는 바이패스되지 않게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 가스연료차량의 연료공급장치는 차량의 장시간 정차 또는 주차시에 공급관상에 액상의 연료를 잔존시켜서 차량의 재시동시에 운전자가 급시동을 걸어도 신속한 시동이 걸리도록 하여 시동성을 향상시킨 것이다.

Claims

연료탱크(30)내에 저장된 액상의 가스 연료를 연료펌프(32)로서 가압하여 공급관(140)을 통해 조정기유닛(20)의 제 2 개폐밸브(42)를 지나 엔진(10)의 인젝터(11)로 공급하여 연소시키고, 연소되지 않은 나머지 연료는 리턴관(50)을 통해 조정기유닛(20)의 압력조정기(22)를 지나 연료탱크(30)로 재유입되는 연료공급라인을 갖는 가스연료차량의 연료공급장치에 있어서,

상기 연료펌프(32)와 조정기유닛(20) 사이의 연료탱크(30)상에는 연료탱크(30)에 설치되는 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110)의 일면에 돌출.형성되어 공급관(140) 및 리턴관(50), 리턴밸브(160)가 연결된 밸브블럭(120)으로 이루어진 멀티밸브(100)가 구성되되,

상기 멀티밸브(100)는, 베이스플레이트(110)의 하면에 설치되어 밸브블럭(120)과 유로(126)로서 연통되며, 연료펌프(32)로부터 공급된 연료의 역류를 차단하는 체크밸브(122)와;

상기 멀티밸브(100)의 밸브블럭(120)상에 설치되어 체크밸브(122)와 유로(126)로서 연통되며, 이 유로(126)를 개폐시켜서 연료의 공급을 제어하는 매뉴얼밸브(128)와;

상기 매뉴얼밸브(128)와 이격된 밸브블럭(120)상에 설치되어 이 매뉴얼밸브(128)와 유로(130)로서 연통되고, 공급관(140)과 유로(138)로서 연통되는 제 1 개폐밸브(132)와;

상기 제 1 개폐밸브(132)와 매뉴얼밸브(128) 사이의 유로(130)와 연통되고, 그 말단부가 베이스플레이트(110)의 하면으로 관통되도록 절곡.형성된 바이패스유로(152)와;

상기 바이패스유로(152)의 말단부에 구비되어 공급관(140)내의 압력에 따라 공급된 연료를 바이패스시켜 연료탱크(30)로 유입시키는 릴리프밸브(150);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스연료차량의 연료공급장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 릴리프밸브(150)는 엔진(10)으로 공급되는 연료의 공급압보다 높은 압력에서 개방되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가스연료차량의 연료공급장치.
제 1 항에 있어서,

상기 체크밸브(122)와 베이스플레이트(110) 사이에는 과다하게 공급되는 연료의 양을 제어하는 과류방지밸브(124)가 구비된 것을 특징으로 하는 가스연료차량의 연료공급장치.