KR100689081B1 - Ｌｐｉ 차량의 외장형 연료필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LPI 차량의 연료시스템에 사용되는 연료필터에 관한 것이다.

본 발명은 봄베 외부의 연료공급라인상에 독립적으로 설치되는 외장형태의 연료필터를 채용함으로써, 연료필터 막힘 등으로 인한 연료필터의 점검이나 교환시 보다 손쉽고 간편하게 연료필터를 점검하거나 교환하는 등의 작업을 수행할 수 있는 한편, 충분한 여과면적의 확보가 가능한 길다란 주름형 원통형태의 엘리먼트를 채용함으로써, 기존의 내장형 연료필터에 비해 한층 향상된 여과성능을 확보할 수 있는 LPI 차량의 외장형 연료필터를 제공한다.

LPI 차량, 연료시스템, 연료필터, 외장형

Description

ＬＰＩ 차량의 외장형 연료필터{Built-out fuel filter for LPI vehicle}

도 1은 일반적인 LPI 차량의 연료시스템을 보여주는 개략도

도 2는 종래 내장향 연료필터의 구조를 보여주는 정면도

도 3은 본 발명에 따른 외장형 연료필터의 구조를 보여주는 단면도

도 4는 도 3의 A-A 선 단면도

도 5는 본 발명의 외장형 연료필터를 적용한 LPI 차량의 연료시스템을 보여주는 개략도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 봄베 11 : 연료펌프

12 : 연료공급라인 13 : 인젝터

14 : 연소실 15 : 연료리턴라인

16a,16b : 연료필터 17a,17b : 엘리먼트

18 : 연료배출구 19 : 어퍼캡

20 : 연료유입구 21 : 로워케이스

22a,22b : 캡

본 발명은 LPI 차량의 연료시스템에 사용되는 연료필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 봄베의 외부에 독립적으로 설치되는 외장형태의 연료필터를 채용하면서 충분한 여과면적의 확보가 가능한 길다란 주름형 원통형태의 엘리먼트를 적용함으로써, 연료필터의 여과성능을 한층 향상시킬 수 있으며, 무엇보다도 연료필터 막힘 등으로 인한 연료필터 점검이나 교환 등과 같은 상황 발생시 적극적으로 대처할 수 있는 LPI 차량의 외장형 연료필터에 관한 것이다.

일반적으로 LPI(Liquefied Petroleum Injection) 시스템은 연료의 증기압력만으로 연료를 밀어내는 기존의 LPG 시스템과는 달리 봄베 내에 연료펌프를 설치하여 액상의 LPG 연료를 연료공급라인을 통해 압송한 후 엔진에서 인젝터를 통해 분사하는 시스템이다.

즉, LPI 시스템은 가솔린 차량과 같이 연료인 LPG를 액상 상태로 인젝터를 통해 연소실에 직접 분사하는 방식을 채택한 시스템으로서, LPG 시스템에서와 같이 믹서와 증발기를 사용하지 않고 대신에 인젝터를 통한 인젝터를 통한 ECU의 제어에 의해 LPG를 연소실에 공급함에 따라 연비 및 동력성능을 향상시킬 수 있고, 정비주기의 불만 등 종전 LPG 차량의 고질적인 문제점을 완전히 해결할 수 있는 새로운 시스템이다.

기존 LPI 차량의 연료시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기본적으로 LPG 연료가 저장되어 있는 봄베(10)의 내부에는 액상의 LPG 연료를 펌핑하기 위한 연료펌프(11)가 장착되고, 상기 연료펌프(11)에 의해 펌핑된 연료가 연료공급라인(12)으로 보내진 후, 인젝터(13)를 통해 엔진의 연소실(14)로 분사되고, 잉여의 연료는 연로리턴라인(15)을 통해 봄베(10)로 리턴되는 시스템으로 이루어져 있다.

특히, 상기 연료펌프(11)에는 도 2에 도시한 바와 같은 구조의 연료필터가 내장되어 있으며, 이러한 내장형 연료필터(16a)는 엘리먼트(17a)를 이용하여 연소실측으로 공급되는 연료 속의 이물질을 여과하는 역할을 하게 된다.

그러나, 기존의 연료필터는 연료펌프의 내부에 장착되는 내장형 연료필터인 관계로 연료필터의 막힘현상 등으로 인해 연료필터를 점검해야 하거나 교환해야 하는 경우 작업이 쉽지 않은 문제가 있다.

즉, 연료필터가 내장되어 있는 연료펌프 자체가 봄베의 내부에 설치되어 있기 때문에 연료필터의 점검이나 교환을 위한 분해 및 조립시 가스 누설에 대한 문제점을 최우선적으로 고려해야 하고, 또 연료펌프를 완전히 분해해야 하므로, 작업이 까다롭고 불편할 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되는 등 전반적으로 작업성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 기존 연료필터의 경우 높이가 낮은 얇은 원통형 구조로 이루어져 있기 때문에 여과면적이 충분치 않고, 이로 인해 짧은 주행거리(예를 들면 10Km 정도)만 누적되어도 쉽게 막히는 등 여과성능이 높지 않은 문제가 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 봄베 외부의 연료공급라인상에 독립적으로 설치되는 외장형태의 연료필터를 채용함으로써, 연료필터 막힘 등으로 인한 연료필터의 점검이나 교환시 보다 손쉽고 간편하게 연료필터를 점검하거나 교환하는 등의 작업을 수행할 수 있는 한편, 충분한 여과면적의 확보가 가능한 길다란 주름형 원통형태의 엘리먼트를 채용함으로써, 기존의 내장형 연료필터에 비해 한층 향상된 여과성능을 확보할 수 있는 LPI 차량의 외장형 연료필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 LPI 차량의 연료필터에 있어서, 상기 연료필터는 봄베로부터 연장되는 연료공급라인상에 설치되는 외장형 연료필터인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외장형 연료필터는 중심부에 연료배출구를 갖는 캡과, 중심부에 연료유입구를 가지면서 어퍼캡과 결합되어 내부에 소정의 공간을 조성하는 로워케이스와, 상기 로워케이스의 내부에 조성되는 공간에 설치되는 길다란 중공형 원통형태의 엘리먼트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엘리먼트는 길이방향을 따라 골을 갖도록 주름진 형태로 말려져 있는 길다란 중공형 원통형태로 되어 있으며, 한쪽은 링 형상의 캡이 접착되어 마감되고 다른 한쪽은 플레이트 형상의 캡이 접착되어 마감되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 어퍼캡과 로워케이스는 알루미늄 재질의 단조품인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 외장형 연료필터의 구조를 보여주는 단면도이다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 외장형 연료필터는 크게 어퍼캡(19) 및 로워케이스(21)와 내부의 엘리먼트(17b)로 이루어져 있다.

상기 어퍼캡(19)에는 중심축선을 따라 형성되는 연료배출구(18)가 구비되어 있으며, 이곳을 통해 연료공급라인(12)측과 연결된다.

상기 로워케이스(21)는 내부에 공간을 갖는 하우징 형태로 이루어져 있으며, 한쪽에는 중심축선을 따라 형성되는 연료유입구(20)가 구비되어 있어서 이곳을 통해 연료공급라인(12)측과 연결된다.

상기 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)는 각 연료배출구(18)와 연료유입구(20)를 양쪽 끝으로 하면서 가스켓 등을 사이에 두고 서로 밀착된 후 다수의 볼트체결구조에 의해 일체식으로 결합된다.

이렇게 결합되는 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)의 내부에는 소정의 밀폐된 공간이 조성되고, 이곳에 엘리먼트(17b)가 내장된다.

여기서, 상기 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)의 연료배출구(18) 및 연료유입구(20)는 유체관 이음에 보편적으로 사용하는 통상의 너트체결구조로 연료공급라인(12)측과 연결된다.

특히, 상기 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)는 알루미늄 재질의 단조품으로 이루어져 있으며, 즉 단조공정을 거쳐 제작된 제품으로 되어 있으며, 이에 따라 기존의 다이캐스팅공정으로 제작되는 제품이 갖고 있는 문제점인 기포발생으로 인한 내구성 저하의 문제를 말끔히 해소하면서 부식에 의한 강도변화에 적극 대응할 수 있다.

또한, 상기 엘리먼트(17b)는 길이방향을 따라 골을 갖도록 주름진 형태로 말려져 있는 길다란 중공형 원통형태로 이루어져 있다.

이러한 엘리먼트(17b)는 양쪽 단면부에 장착되는 2개의 캡, 즉 어퍼캡(19)의 연료배출구(18)측으로 배치되는 링 형상의 캡(22a)과 로워케이스(21)의 연료유입구(20)측으로 배치되는 플레이트 형상의 캡(22b)과 일체식으로 결합되어 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)가 조성하는 내부의 공간부에 설치된다.

이때의 캡과 엘리먼트 간의 결합은 에폭시 등과 같은 통상의 접착제를 사용할 수 있다.

이렇게 설치되는 엘리먼트(17b)의 경우 그 양쪽 단면부의 캡이 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)의 내측 바닥면에 밀착되는 동시에 내측 벽면과는 일정한 갭을 유지함에 따라 연료유입구(20)를 통해 유입된 연료는 엘리먼트(17b)의 바깥 둘레부와 로워케이스(21)의 내측 벽면 사이의 공간으로 유도된 후 엘리먼트(17b)를 통과하면서 여과되고, 계속해서 중심쪽으로 진행된 다음 연료배출구(18)를 통해 빠져나갈 수 있게 된다.

이러한 엘리먼트(17b)는 금속을 포함하는 형태, 즉 부직포 등의 여과지 표면 에 알루미늄 재질의 와이어 메시가 부착된 형태로 되어 있다.

이와 같은 엘리먼트(17b)의 경우 기존의 내장형 연료필터가 갖는 엘리먼트(17a)와 대비할 때 대략 3∼4배 정도 연장된 길이를 가짐에 따라 좀더 넓은 여과면적을 확보할 수 있고, 이에 따른 여과성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 외장형 연료필터를 적용한 LPI 차량의 연료시스템을 보여주는 개략도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 연료시스템은 기존과 동일한 시스템, 즉 LPG 연료가 저장되어 있는 봄베(10)의 내부에는 액상의 LPG 연료를 펌핑하기 위한 연료펌프(11)가 장착되고, 상기 연료펌프(11)에 의해 펌핑된 연료가 연료공급라인(12)으로 보내진 후, 인젝터(13)를 통해 엔진의 연소실(14)로 분사되고, 잉여의 연료는 연로리턴라인(15)을 통해 봄베(10)로 리턴되는 시스템으로 이루어져 있다.

특히, 연료필터의 경우 외장형 연료필터(16b)를 채용하고 있으며, 이때의 외장형 연료필터(16b)는 봄베(10)와 인젝터(13) 사이를 연결하는 연료공급라인(12), 즉 연료공급호스상에 연결 설치되고, 홀더 브라켓(미도시) 등에 의해 차체측에 고정되는 구조로 지지된다.

이렇게 연료필터(16b)가 연료펌프(11)와 독립적으로 분리되면서 봄베(10)의 외측에 별도 설치되므로서, 막힘 등에 의해 연료필터(16b)를 점검하거나 교체해야 하는 경우 봄베측 회수구(미도시)를 통해 봄베 내의 연료를 모두 회수한 후 작업자가 직접 외부에 노출되어 있는 연료필터(16b)의 양쪽 연료공급호스 연결부위만 해제하면 연료필터(16b)를 그대로 탈거할 수 있으므로, 연료필터(16b)의 교체작업을 매우 간편하고 신속하게 수행할 수 있게 된다.

즉, 종전과 같이 봄베의 가스 누설 상태 등에 신중을 기해야 하는 불편함, 연료펌프까지 완전히 분해해야 하는 비효율적인 측면, 점검이나 교체 후 재설치에 따른 번거로움 등의 단점을 완전히 배제할 수 있으므로, 연료필터의 점검이나 교체작업을 매우 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 봄베 외부의 연료공급라인상에 독립적으로 설치가 가능하고, 또 연료의 특성에 맞게 충분한 여과면적의 확보가 가능한 길다란 주름형 원통형태의 엘리먼트를 포함하는 외장형 연료필터를 제공함으로써, 연료필터 막힘 등으로 인한 연료필터의 점검이나 교환시 보다 손쉽고 간편하게 연료필터를 점검하거나 교환하는 등의 작업을 수행할 수 있는 장점이 있으며, 성능면에서도 기존의 내장형 연료필터에 비해 한층 향상된 여과성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 봄베(10)로부터 연장되는 연료공급라인(12)상에 설치되는 외장형 연료필터(16b)로 이루어진 LPI 차량의 연료필터에 있어서,

   상기 외장형 연료필터(16b)는 중심부에 연료배출구(18)를 갖는 캡(19)과, 중심부에 연료유입구(20)를 가지면서 어퍼캡(19)과 결합되어 내부에 소정의 공간을 조성하는 로워케이스(21)와, 상기 로워케이스(21)의 내부에 조성되는 공간에 설치되는 길다란 중공형 원통형태의 엘리먼트(17b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료필터.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 엘리먼트(17b)는 길이방향을 따라 골을 갖도록 주름진 형태로 말려져 있는 길다란 중공형 원통형태로 되어 있으며, 한쪽은 링 형상의 캡(22a)이 접착되어 마감되고 다른 한쪽은 플레이트 형상의 캡(22b)이 접착되어 마감되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료필터.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 어퍼캡(19)과 로워케이스(21)는 알루미늄 재질의 단조품인 것을 특징으로 하는 LPI 차량의 연료필터.

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