KR100601222B1 - 차량용 엘피지 연료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 엘피지 연료공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료탱크 내부에 연료 가이드 및 역류방지수단을 구비하여 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리더라도 연료를 엔진으로 연속적으로 공급될 수 있도록 안내함과 동시에, 연료가 출렁거림에 의한 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 차량용 엘피지 연료공급장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 엘피지 연료탱크의 내측에 멀티플랜지를 매개로 장착되어 엘피지 연료가 유입되는 케이스부재와, 상기 케이스부재의 내부에 내장되어 엘피지 연료를 엔진으로 공급하는 펌프유닛과, 상기 케이스부재의 내부에 구비되어 상기 펌프유닛으로 엘피지연료가 유입되도록 안내하고, 상기 펌프유닛으로 유입된 엘피지 연료가 역류되는 것을 방지하는 연료 가이드 및 역류방지수단을 포함하여 구성된 차량용 엘피지 연료공급장치에 있어서, 상기 연료 가이드 및 역류방지수단은, 상기 케이스부재에 형성된 연료유입공에 회동 가능하게 삽입되도록 일측에 단턱이 형성된 관형의 유동관과; 상기 유동관에 일측이 연통되게 연결되며 일정간격을 두고 복수개의 프레임으로 상호 대향되게 연결된 한쌍의 가이드판으로 구성된 회동구인 것을 특징으로 힌다.

차량, 엘피지(LPG)연료, 펌프, 리저버케이스, 펌프케이스, 역류방지수단

Description

차량용 엘피지 연료공급장치{The fuel feeder of liquefied petroleum gas for vehicles}

도 1은 본 발명에 따른 연료 가이드 및 역류방지수단의 일실시예를 보인 연료공급장치의 사시도,

도 2는 도 1의 분리사시도,

도 3은 본 발명에 따른 연료가이드 및 역류방지수단의 다른 실시예를 보인 연료공급장치의 사시도,

도 4는 도 3의 분리사시도,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 회동구의 동작과정을 보인 종단면도,

도 6은 본 발명에 따른 연료 가이드 및 역류방지수단을 분리한 상태에서 연료의 공급과정을 보인 연료공급장치의 구성도,

도 7은 도 6의 분리사시도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

10 : 멀티플랜지 21 : 송출밸브

30 : 펌프 34 : 펌프플랜지

35 : 펌프하우징 40 : 보스

50 : 케이스부재 51 : 리저버케이스

52,53 : 연료유입공 54 : 연료이송로

55 : 펌프케이스 100 : 연료 가이드 및 역류방지수단

110 : 가이드플레이트 120 : 회동구

121a : 단턱 122 : 프레임

123,124 : 가이드판 125 : 통공

126 : 회동판 T : 연료배출공

본 발명은 차량용 엘피지 연료공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료탱크 내부에 연료 가이드 및 역류방지수단을 구비하여 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리더라도 연료를 엔진으로 연속적으로 공급될 수 있도록 안내함과 동시에, 연료가 출렁거림에 의한 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 차량용 엘피지 연료공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘피지 차량은 디젤이나 가솔린 차량에 비하여, 유해성의 배기가스가 적어 정책적으로 권장되고 있다. 따라서, 엘피지 차량에서 사용되는 엘피지 가스 공급 방식들은 많은 발전을 거듭하여, 다양하게 개발되고 있다.

이러한, 종래의 엘피지 가스 공급 방식(LPG 씨스템)을 개발된 수순에 따라 순차적으로 설명하면, 우선 LPG 씨스템은 그 연료탱크인 저장탱크에 액상의 엘피지 연료가 채워지며, 이 액상의 엘피지 연료를 기체인 가스의 형태로 엔진에 전달하는 방식과 액상 그 자체로 엔진 내에 분사하는 방식으로 분류된다.

전자의 가스의 형태로 전달되는 방식은 아주 일반화되어 관용적인 기술로 사용되고 있으며, 후자의 액상 그 자체로 엔진에 분사되는 방식은 비교적 최근에 개발되어 요즈음에도 개발이 계속되고 있는 실정이다.

상기 액상의 엘피지 연료를 직접 공급하는 방식(LPLi 씨스템)은 엘피지 연료의 저장을 위한 저장탱크가 형성되고 그 내부에 연료의 공급을 위한 연료공급펌프가 내장된 연료공급장치가 마련된다.

상기 연료공급펌프는 항상 액상의 연료를 매니폴드의 흡기포트에 전달하게 되어야 하기에, 저장탱크의 내부 중 저면에 부착된 상태이며, 따라서 액상의 연료는 연료펌프에 의해 매니폴드의 흡기포트 내부로 투입되고, 엔진의 쓰로틀벨브에서 공급된 공기가 혼합되어 엔진의 실린더 내부로 투입된다.

또한, 연료공급펌프의 외부로는 차량의 운행중에 한쪽으로 쏠릴 경우에 적당량의 액상 엘피지 연료의 공급되도록 리저버컵이 설치된다.

상기 설명과 같이 구성된 종래의 연료공급장치는 연료탱크 내에 많은 양의 연료가 저장되어 있거나, 차량이 평탄한 도로를 정속도로 주행하는 경우에는 상기 연료공급펌프의 유입구 측이 항시 연료에 잠긴상태로 존재하기 때문에 연료의 공급에 이상이 발생하지 않게 된다.

그러나, 연료탱크 내에 적은 양의 연료가 저장되어 있는 상태에서 차량이 급정거 및 급출발하거나 경사로를 주행하는 경우, 연료탱크 내의 연료가 한쪽으로 쏠리면서 연료공급펌프의 유입구가 연료로부터 노출되며, 이때 엔진으로 연료가 공급 되지 않게 되어 엔진의 출력이 비정상적으로 약해지게되고, 심할경우에는 엔진이 정지하여 주행중 차량이 정지하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 상기와 같은 연료의 출렁임에 의해 순간적으로 피드파이프로 연료가 공급되지 않는 현상이 빈번히 발생함에 따라 연료공급라인 내에 공기가 유입되는 문제가 발생하게 되었다.

아울러, 차량의 급정거 및 급회전시 발생하는 연료의 출렁임 현상은 상기 리저버컵의 구조로는 효과적으로 감쇄시키지 못하였고, 이로 인해 운전자에게 연료탱크에서의 연료의 유동에 따른 소음 및 진동이 그대로 전달되어 차량에 대한 만족도가 하락하게 되는 문제점이 발생하고 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료탱크의 기울어짐에 관계 없이 펌프로 연료를 원활하게 안내하여 엔진으로의 연료공급을 원활하게 유도할 수 있으며, 펌프로부터 연료가 급격하게 역류되는 현상을 감소시켜 연료공급라인의 성능을 향상시킬 수 있는 연료공급장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 차량의 주행시 연료가 급격하게 요동되는 것을 방지하여 연료의 출렁거림에 의한 소음 및 진동을 효과적으로 감소시키는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 엘피지 연료탱크의 내측에 멀티플랜지를 매개로 장착되어 엘피지 연료가 유입되는 케이스부재와, 상기 케이스부재의 내부에 내장되어 엘피지 연료를 엔진으로 공급하는 펌프유닛과, 상기 케이스부재의 내부에 구비되어 차량의 쏠림시 상기 펌프유닛으로 엘피지연료가 유입되도록 안내하고, 상기 펌프유닛으로 유입된 엘피지 연료가 역류되는 것을 방지하는 연료 가이드 및 역류방지수단을 포함하여 구성된 차량용 엘피지 연료공급장치에 있어서, 상기 연료 가이드 및 역류방지수단은, 상기 케이스부재에 형성된 연료유입공에 회동 가능하게 삽입되도록 일측에 단턱이 형성된 관형의 유동관과; 상기 유동관에 일측이 연통되게 연결되며 일정간격을 두고 복수개의 프레임으로 상호 대향되게 연결된 한쌍의 가이드판으로 구성된 회동구인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 연료 가이드 및 역류방지수단의 일실시예를 보인 연료공급장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 연료가이드 및 역류방지수단의 다른 실시예를 보인 연료공급장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분리사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 회동구의 동작과정을 보인 종단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 연료 가이드 및 역류방지수단을 분리한 상태에서 연료의 공급과정을 보인 연료공급장치의 구성도이고, 도 7은 도 6의 분리사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 엘피지 연료공급장치는, 엘피지 연료탱크의 내측에 장착되어 엘피지 연료가 유입되는 케이스부재(50)와, 상기 케이스부재(50)의 내부에 내장되어 엘피지 연료를 엔진으로 공급하는 펌프유닛으로 구성되며, 상기 케이스부재(50)의 내부에 구비되어 차량의 쏠림시 상기 펌프유닛으로 연료가 유입되도록 안내하고, 상기 펌프유닛으로 유입된 엘피지 연료가 역류되 는 것을 방지하는 연료 가이드 및 역류방지수단(100)이 포함된다.

상기 가이드 및 역류방지수단(100)은 상기 펌프유닛이 내장된 상기 케이스부재(50)가 구비된 연료공급장치에 적용되며, 바람직한 실시예로서, 본 출원인이 출원하여 등록된 국내 등록실용신안 제0352160호(등록일:2004.05.24)의 "차량용 엘피지 연료공급장치"에 적용될 수 있다.

상기 차량용 엘피지 연료공급장치의 구조를 도 6 및 도 7를 참조하여 간략하게 설명하면, 상기 펌프유닛으로 상기 연료탱크의 일측에 장착된 멀티플랜지(10)와, 상기 멀티플랜지(10)에 결합된 밸브유닛의 상기 송출밸브(21)로 액상의 연료를 공급하도록 상기 연료탱크에 내장된 다수개의 펌프(30)와, 상기 펌프(30)의 외측에 결합된 펌프하우징(35)으로 구성되며, 상기 케이스부재(50)는 크기가 다르게 복수개로 구비되고 상기 연료탱크의 연료를 상기 송출밸브(21)로 안내하도록 상기 멀티플랜지(10)에 중공형의 보스(40)를 매개로 결합된 것이다.

여기서, 상기 케이스부재(50)는, 상기 보스(40)에 결합되며 하부에 상기 연료탱크에 내장된 액상의 연료가 유입되는 리저버케이스(51)와, 상기 리저버케이스(51)의 내측에 구비되되, 연료이송로(54)가 형성되도록 상기 리저버케이스(51)와 일정간격으로 이격되게 상기 보스(40)에 결합되며, 내부에 상기 펌프하우징(35)이 내장된 펌프케이스(55)와, 상기 리저버케이스(51)의 상부와 상기 펌프케이스(55)의 상부에 각각 형성되어 기화된 연료가 상기 연료탱크 내부로 배출되도록 통로를 제공하는 다수의 연료배출공(T)으로 구성되며, 상기 리저버케이스(51)와 상기 펌프케이스(55)에는 각각 복수개의 연료유입공(52,56)이 형성된다.

상기 리저버케이스(51)와 상기 펌프케이스(55)는 공히 저부가 개구된 원통형의 형상으로 구비되고, 상기 보스(40)에 저부가 각각 결합됨으로 인하여 상기 리저버케이스(51)와 상기 펌프케이스(55) 사이에는 상기 연료이송로(54)가 형성되며 연료는 Ⅰ∼Ⅵ 순서로 이동된다.

본 발명의 주요 구성인 상기 가이드 및 역류방지수단(100)의 제1실시예는 도 1 및 도 2와 같이, 상기 케이스부재(50)를 통해 유입된 엘피지 연료가 선회되어 상기 펌프유닛으로 유입될 수 있도록 상기 케이스부재(50)의 내측에 위치되게 상기 멀티플랜지(10)에 결합된 복수개의 가이드플레이트(110)로 구성된다.

상기 가이드플레이트는(110)는 곡면의 형상을 갖도록 구비되어 상기 리저버케이스(51)의 연료유입공(52)을 통해 유입된 엘피지 연료가 만곡부를 따라 선회되다가 상기 펌프케이스(55)로 유입되게 하고, 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리게 될 경우, 상기 펌프케이스(55)의 연료유입공(56)으로 역류되는 연료가 만곡부 내측에서 머무를 수 있으며, 특히 상기 가이드플레이트(110)가 저항으로 작용되어 역류되는 연료가 상기 리저버케이스(51)로 급격하게 배출되는 것을 방지하게 된다.

상기 가이드 및 역류방지수단(100)의 제2실시예로서 도 3 내지 도 5c와 같이, 상기 케이스부재(50)에 형성된 연료유입공에 회동 가능하게 삽입되도록 일측에 단턱이 형성된 관형의 유동관(121)과, 상기 유동관(121)에 일측이 연통되게 연결되며 일정간격을 두고 복수개의 프레임(122)으로 상호 대향되게 연결된 한쌍의 가이드판(123,124)으로 구성된 회동구(120)로 구비되며, 더욱 상세하게는 상기 유동관 은 상기 케이스부재(50) 중 상기 리저버케이스(51)의 연료유입공(52)에 삽입된다.

상기 가이드판(123,124)은 원판형으로 구비되고, 상기 프레임(122)은 상기 가이드판(123,124)에 원형의 형태로 배열되게 상호 연결되어 상기 유동관(121)을 통해 유입된 엘피지 연료가 상기 프레임(122) 사이를 경유하며 횡방향으로 유출된다.

여기서, 상기 유동관에 연결된 가이드판에 대향되는 다른 하나의 가이드판(123)에 복수개의 통공(125)이 형성되고, 상기 통공(125)을 통해 전달되는 연료의 유동압력에 의해 상기 가이드판(122,123) 사이에서 회동되어 상기 유동관(121)을 개폐할 수 있도록 하는 회동판(126)이 더 포함되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 펌프(30)의 구동에 의해 연료의 유동압력이 상기 유동관(121)에서 상기 통공(125)측으로 작용되는 바, 상기 회동판(126)이 회동되어 상기 유동관(121)을 개방하게 되고, 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리게 될 경우, 연료의 유동압력에 의해 쏠리는 방향에 위치한 상기 회동판(126)이 회동되어 상기 유동관(121)을 밀폐하게 됨으로써, 상기 펌프케이스(55)의 연료유입공(56)으로 역류되는 연료가 상기 리저버케이스(51)의 연료유입공(52)으로 배출되는 것을 차단하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도로면의 상태에 따른 엘피지 연료의공급되는 경로에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

차량의 엔진을 구동시켜 도로의 평탄면을 주행할 경우, 연료탱크 내부의 펌프(30)가 구동되면서 액상의 연료가 가압되어 리저버케이스(51)의 연료유입공(52) 으로 유입된다.

상기 리저버케이스(51)의 연료유입공(52)으로 유입된 액상의 연료는 연료 가이드 및 역류방지수단(100)을 통해 안내되어 상기 리저버케이스(51)와 상기 펌프케이스(55) 사이에 형성된 연료이송로(54)를 따라 원주방향으로 회전된 후, 제2연료유입공(56)을 통해 상기 펌프케이스(55) 내부로 유입된다.

상기 펌프케이스(55) 내부로 유입된 연료는 펌프하우징(35)의 내부에 내장된 상기 펌프(30)를 통해 송출밸브(21)로 토출된 후, 연료공급라인을 따라 엔진으로 공급되어 차량을 구동시킬 수 있는 것이다.

한편, 주행중에 차량이 커브길을 따라 선회할 때 원심력에 의하여 원심력 발생방향으로 쏠리거나, 경사진 도로를 주행시 일방향으로 쏠리게 되면(이하에서는, 차량이 좌측으로 쏠리는 경우에 한하여 설명한다.), 상기 연료탱크 또한 좌측으로 쏠리게 되어 3∼10sec 정도 엘피지 연료가 상기 리저버케이스(51)의 연료유입공(52)으로 원활하게 유입되지 못하거나, 상기 펌프(30)로 공급된 연료가 상기 펌프케이스(55)의 연료유입공(56)으로 배출되는 역류현상이 발생하게 되는데, 이러한 현상은 연료 가이드 및 역류방지수단에 의해 용이하게 방지시킬 수 있게 된다.

상기 연료 가이드 및 역류방지수단(100)의 제1실시예에 의하면, 차량이 좌측으로 쏠릴 경우, 연료의 이동속도가 저하된 상태로 상기 리저버케이스(51)의 우측에 형성된 연료유입공(52)으로 소량씩 유입된 후, 가이드플레이트(110)의 곡면을 따라 선회되면서 상기 펌프케이스(55)의 연료유입공(56)으로 유입되는 한편, 상기 펌프(30)로부터 펌프케이스(56)의 연료유입공(56)으로 역류되는 엘피지 연료는 상 기 리저버케이스(51)의 내부 좌측에 설치된 상기 플레이트(110)를 따라 충돌되면서 속도가 지연된 상태로 일정 시간 동안 체류하게 됨으로써 상기 펌프(30)의 구동에 의해 상기 가이드플레이트(110)에 체류되고 있는 연료가 공급될 수 있어 차량을 정상적으로 주행시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 연료 가이드 및 역류방지수단(100)의 제2실시예에 의하면, 차량이 좌측으로 쏠릴 경우, 연료의 이동속도가 저하된 상태로 상기 리저버케이스(51)의 우측에 형성된 연료유입공(52)과 회동구(120)의 유동관(121)으로 유입된 후, 한쌍의 가이드판(122,123)의 측면을 통해 상기 펌프케이스(55)의 연료유입공(56)으로 유입되는 한편, 상기 펌프(30)로부터 펌프케이스(56)의 연료유입공(56)으로 연료가 역류되면, 가이드판(123)의 통공(125)으로 역류되면서 발생되는 연료의 유동압력에 의해 상기 가이드판(122,123) 사이에 구비된 회동판(126)이 회동됨으로 인하여 상기 유동관(121)을 자연스럽게 밀폐하게 되어 연료가 상기 연료탱크 내부로 역류되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 케이스부재(50)는 상기 연료탱크의 내측에 경사지게 설치됨에 따라 상기 케이스부재(50)의 연료유입공(52)의 위치가 상기 연료탱크 의 하부에 위치되는 바, 연료의 잔량이 소량인 상태에서 상기와 같은 쏠림 현상이 발생되어도, 연료를 상기 펌프(30)측에 충분히 공급시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 차량용 엘피지 연료탱크의 연료공급장치는, 상기 연료 가이드 및 역류방지수단에 의하여 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리더라도 연료를 엔진으로 연속적으로 공급될 수 있도록 안내함과 동시에, 연료가 출렁거림에 의한 소음을 차단할 수 있으며, 연료가 유입되는 제1연료유입공(52)이 상기 연료탱크의 내측 하부에 위치함에 따라 연료의 잔량을 충분히 공급시킬 수 있어 더 많은 주행거리를 확보할 수 있는 것으로, 산업상 매우 유용한 발명이라 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엘피지 연료탱크 내부의 연료공급장치에 연료 가이드 및 역류방지수단을 구비하여 차량의 급회전 및 경사길 주행시에 연료가 한쪽으로 쏠리더라도 연료를 엔진으로 연속적으로 공급될 수 있도록 안내함과 동시에, 펌프로부터 연료가 급격하게 역류되는 현상을 감소시켜 연료공급라인의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 차량의 주행시 연료가 급격하게 요동되는 것이 방지되어 연료의 출렁거림에 의한 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 특히 연료 가이드 및 역류방지수단의 구성이 매우 간단하고 동작이 용이하게 이루어져 사용신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 엘피지 연료탱크의 내측에 멀티플랜지를 매개로 장착되어 엘피지 연료가 유입되는 케이스부재와, 상기 케이스부재의 내부에 내장되어 엘피지 연료를 엔진으로 공급하는 펌프유닛과, 상기 케이스부재의 내부에 구비되어 차량의 쏠림시 상기 펌프유닛으로 엘피지연료가 유입되도록 안내하고, 상기 펌프유닛으로 유입된 엘피지 연료가 역류되는 것을 방지하는 연료 가이드 및 역류방지수단을 포함하여 구성된 차량용 엘피지 연료공급장치에 있어서,

   상기 연료 가이드 및 역류방지수단은, 상기 케이스부재에 형성된 연료유입공에 회동 가능하게 삽입되도록 일측에 단턱이 형성된 관형의 유동관과;

   상기 유동관에 일측이 연통되게 연결되며 일정간격을 두고 복수개의 프레임으로 상호 대향되게 연결된 한쌍의 가이드판으로 구성된 회동구인 것을 특징으로 하는 차량용 엘피지 연료공급장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 유동관에 연결된 가이드판에 대향되는 다른 하나의 가이드판에는 내,외부가 관통되게 복수개의 통공이 형성되고, 상기 통공을 통해 전달되는 연료의 유동압력에 의해 상기 가이드판 사이에서 회동되어 상기 유동관을 개폐하는 회동판이 더 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 엘피지 연료공급장치.

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