KR100864003B1

KR100864003B1 - 가스연료 공급 시스템

Info

Publication number: KR100864003B1
Application number: KR1020070133618A
Authority: KR
Inventors: 김찬주
Original assignee: 서영파일테크 주식회사; 김찬주
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-10-17

Abstract

본 발명은 연료 특히 고휘발성 유체가 솔레노이드의 구동에 따른 코일에서 발생하는 고열로 기화되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 유로에서 솔레노이드가 차단되는 차단밸브를 구비함으로써 펌프의 흡입 및 압축효율을 극대화하고 토출압을 저하시키는 요인을 제거할 수 있는 가스연료 공급 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템은, 탱크; 상기 탱크에서 공급된 연료를 엔진으로 분사하는 인젝터; 상기 탱크와 상기 인젝터를 연결하는 연료공급라인; 상기 인젝터와 상기 탱크를 연결하여 잔여 연료를 반송하는 연료회수라인; 모터부에 의하여 구동되며, 상기 모터부의 전원 또는 제어용 와이어를 위하여 상기 모터부의 바디에는 함몰된 인입부가 구비되어 있고, 상기 인입부에는 복수의 패스홀을 갖는 엘라스토머 플러그가 삽입되며, 상기 엘라스토머 플러그는 상기 모터부의 바디에 결합되는 플레이트에 의하여 고정되어 이루어져, 상기 탱크 외부에 배열되면서 상기 연료공급라인에 배열되어 상기 탱크에 내장된 연료를 공급하는 펌프; 및 전원공급시 유로를 개방하고 전원차단시 유로를 폐쇄하도록 솔레노이드에 의하여 작동되는 플런저를 구비하며, 상기 솔레노이드는 상기 유로와 차단되어 있고, 상기 연료공급라인에서 상기 펌프 후방에 배열되는 차단밸브;를 포함하여 이루어진다.

펌프, 베인펌프, 베인, 캐리어, 리세스, 전동스프링, 외부 냉각수단, 내부 냉각수단, 방열공, 방진, 이물질유입방지 커버, 스커트, 와이어 플러그, 리드밸브, 인젝터, 가스연료공급시스템, 솔레노이드

Description

가스연료 공급 시스템{GAS FUEL INJECTION SYSTEM}

일반적으로 차량용 가스연료 공급 시스템은 연료탱크 내부의 연료, 특히 고휘발성인 LPG 연료를 펌프를 통해 가압하여 액상상태의 LPG 연료로 인젝터를 통해 엔진(연소실)으로 직접 분사하는 시스템이다.

이러한 기술로는 대한민국등록특허 제10-0635097호 (2006.10.10) "차량용 엘피엘아이 연료시스템"에 제시되었으나,

솔레노이드가 12V로 구동됨으로써 코일에 많은 열이 발생하게 되는데,

차량시동 중에 계속 뜨거워진 솔레노이드로 고휘발성 유체가 통과하게 되면서 유체는 기화되기 현상이 발생하여 펌프의 흡입 및 압축 효율이 떨어지게 되고, 결국 토출압이 저하되는 현상이 발생한다.

따라서, 코일의 발열에 따른 솔레노이드의 고열이 유로를 통과하는 유체에 전달되지 않도록 하는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 연료 특히 고휘발성 유체가 솔레노이드의 구동에 따른 코일에서 발생하는 고열로 기화되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 유로에서 솔레노이드가 차단되는 차단밸브를 구비함으로써 펌프의 흡입 및 압축효율을 극대화하고 토출압을 저하시키는 요인을 제거할 수 있는 가스연료 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템은,

탱크;

상기 탱크에서 공급된 연료를 엔진으로 분사하는 인젝터;

상기 탱크와 상기 인젝터를 연결하는 연료공급라인;

상기 인젝터와 상기 탱크를 연결하여 잔여 연료를 반송하는 연료회수라인;

모터부에 의하여 구동되며, 상기 모터부의 전원 또는 제어용 와이어를 위하여 상기 모터부의 바디에는 함몰된 인입부가 구비되어 있고, 상기 인입부에는 복수의 패스홀을 갖는 엘라스토머 플러그가 삽입되며, 상기 엘라스토머 플러그는 상기 모터부의 바디에 결합되는 플레이트에 의하여 고정되어 이루어져,
상기 탱크 외부에 배열되면서 상기 연료공급라인에 배열되어 상기 탱크에 내장된 연료를 공급하는 펌프; 및

전원공급시 유로를 개방하고 전원차단시 유로를 폐쇄하도록 솔레노이드에 의하여 작동되는 플런저를 구비하며,

상기 솔레노이드는 상기 유로와 차단되어 있고,

상기 연료공급라인에서 상기 펌프 후방에 배열되는 차단밸브;

를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 차단밸브에는 핸들을 조작하여 상기 유로를 차단하는 비상차단수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 차단밸브에는 필터가 내장되어 있고, 연료는 상기 필터를 거쳐 상기 인젝터로 공급되는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템은,

연료 특히 고휘발성 유체가 솔레노이드의 구동에 따른 코일에서 발생하는 고 열로 기화되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 유로에서 솔레노이드가 차단되는 차단밸브를 구비함으로써 펌프의 흡입 및 압축효율을 극대화하고 토출압을 저하시키는 요인을 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 모터부 및 펌핑부를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 바디를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 모터커버, 방진형 장착수단 및 이물질유입방지 커버를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A' 결합단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 외부 냉각수단을 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 전체 결합단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 부분 평단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템을 나타낸 흐름도이며, 도 9는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 차단밸브를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템은,

1) 모터부 (10)

특히 도 1을 참조하면,

상기 모터부(10)는 샤프트(11), 로터(12), 스테이터(13), 그리고 베어링(14)을 포함하여 구성된다.

상기 샤프트(11)는, 일단이 비(非)원형, 즉 일단에 결합되는 대상체가 헛도는 것을 방지하기 위한 것으로, D-타입의 형상을 갖고, 관통 형성된 유통홀(15)이 형성되어 이루어진다.

상기 로터(12)는, 상기 샤프트(11)의 외주면에 배열되는 것으로, 내장되는 코어(12a)와, 상기 코어(12a)를 감싸는 마그네트(12b)로 이루어진다.

상기 스테이터(13)는, 상기 로터(12)의 마그네트(12b)를 감싸면서 이루어진다.

상기 베어링(14)은, 상기 샤프트(11)의 양단을 지지하는 것으로, 상기 로터(12)와 스테이터(13)를 사이에 두고 상기 샤프트(11)의 양단에 배열되되, 상단에 위치한 베어링(14)은 후술할 모터커버(40)의 하부면으로 삽입되면서 하방으로의 이탈 방지를 위한 고정링(R1)이 상기 샤프트(11)에 끼워지며, 하단에 위치한 베어링(14)은 후술할 모터바디(30A)의 바닥면에 삽입되면서 상방으로의 이탈 방지를 위한 고정링(R2)이 상기 샤프트(11)에 끼워져 이루어진다.

2) 펌핑부 (20)

상기 펌핑부(20)는 실린더(21), 캐리어(22), 베인(23), 전동스프링(24), 제1플레이트(25), 그리고 제2플레이트(26)를 포함하여 구성된다.

상기 실린더(21)는, 상기 샤프트(11)의 중심에서 편심되게 형성된 보어(bore : 21a)와, 전후 양면에 후술할 제1,2플레이트(25, 26)의 함몰부(25a, 26a)에 대응되는 리세스(recess : 21b)로 이루어진다.

상기 캐리어(22)는, 상기 샤프트(11)의 일단이 끼워지도록 중심에 샤프트 결합부(22a)가 형성되고, 대칭된 방사상(放射狀)을 이루는 끼움홈(22b)들이 형성되며, 대편에 위치한 두 끼움홈(22b)을 관통 연결하는 끼움공(22c)이 각각 형성되고, 상기 실린더(21)의 보어(21a)에 내장되며 상기 보어(21a) 보다 작은 직경을 갖고 상기 보어(21a)에 수용되도록 이루어진다.

여기서, 상기 끼움공(22c)은 상기 샤프트(11)의 일단이 상기 샤프트 결합부(22a)에 삽입된 위치에서 상기 샤프트(11)의 유통홀(15)과 대응되게 형성된다.

한편, 상기 캐리어(22)는 하부면, 즉 후술할 제2플레이트(26)와 접촉되는 면에는 마찰저항감소용 요홈(22d)이 형성된다. 이는 상기 캐리어(22)와 제2플레이트(26)와의 접촉면을 최소화하면서 상기 샤프트(11)에 의하여 선회하는 상기 캐리어(22)의 원활한 유체 흡입과 배출을 위한 것이다.

상기 베인(23)은, 상기 캐리어(22)의 끼움홈(22b)에 각각 위치하게 되고, 외 곽에는 상기 실린더(21)의 보어(21a) 내측면과의 면접촉을 위한 만곡(彎曲)부(23a)가 형성되어 이루어진다.

특히 도 7을 참조하면, 상기 전동(傳動)스프링(24)은, 상기 캐리어(22)의 끼움공(22c)에 위치하여 대편에 위치한 베인(23)이 연동 직선운동을 하도록 이루어진다. 여기서, 상기 전동스프링(24)은 상기 캐리어(22)의 끼움공(22c)과, 상기 캐리어(22)의 샤프트 결합부(22a)와 결합되는 샤프트(11)의 일단에 형성된 유통홀(15)을 순차적으로 삽입 배열된다. 그리고, 통상 4개의 끼움홈이 형성되고 각 끼움홈에 배열되는 4개의 베인으로 이루어진 종래의 베인펌프는 부품수가 늘어나고, 그에 따른 조립성이 떨어지며, 베인의 연동성에 따른 맥동이 발생하는 등의 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 2개의 끼움홈과 각 끼움홈에 배열되는 2개의 베인으로 이루어진 베인펌프를 제공함으로써 동일 부품수로 제작된 타(他) 베인펌프보다 펌핑능력이 향상된 베인펌프를 제공할 수 있는 것이다.

상기 제1플레이트(25)는, 상기 샤프트(11)가 삽입되는 중공(25b) 및 대칭된 두 함몰부(25a)가 후방에 형성되어 있고, 상기 캐리어(22)의 전면에 밀착되도록 이루어진다. 이때, 상기 두 함몰부(25a)는 상기 실린더(21)의 리세스(21b)와 대응되게 위치한다.

상기 제2플레이트(26)는, 대칭된 두 함몰부(26a)가 전방에 형성되어 있고, 상기 캐리어(22)의 후면에 밀착되도록 이루어진다. 이때, 상기 두 함몰부(26a)는 상기 실린더(21)의 리세스(21b)와 대응되게 위치한다.

여기서, 상기 제1,2플레이트(25, 26)의 각 함몰부(25a, 26a)는 상기 각 플레이트(25, 26)를 상하로 분반하였을 때 상부에 치우친 위치에 배열되어 있고, 역시 상부에 치우쳐 배열된 후술할 펌프바디(30B)의 흡입구(36) 및 배출구(37)에서의 유체 흡입 및 배출 메커니즘의 긴밀도가 향상되는 것이다.

한편, 상기 실린더(21) 및 상기 제1,2플레이트(25, 26)에는 일직선상으로 반호홈(미도시)이 관통 형성되고, 상기 반호홈에 고정로드(HR)가 끼워짐으로써 상기 실린더(21) 및 상기 제1,2플레이트(25, 26)가 상호 고정 결합되며, 더불어 상기 고정로드(HR)의 일단이 후술할 펌프바디(30B)의 내벽에 삽입 고정된다.

그리고, 상기 제1,2플레이트(25, 26)에는 상기 고정로드(HR)와 더불어 보조고정로드(미도시)가 삽입되는 홀(미도시)이 각각 형성되고, 상기 보조고정로드는 후술할 펌프바디(30B)의 내벽에 삽입 고정된다.

3) 바디 (30)

특히 도 2를 참조하면,

상기 바디(30)는 모터바디(30A), 펌프바디(30B)를 포함하여 구성되되, 본 발 명에서는 상기 모터바디(30A)와 펌프바디(30B)가 일체형으로 구성된다.

상기 모터바디(30A)는, 상기 모터부(10)를 위한 제1수용부(31)가 내부에 형성되고, 외벽에는 방열을 위한 환형돌기(33)가 형성되며, 후술할 외부 냉각수단(50)이 장착될 연결구(32)가 외주면에 형성되어 이루어진다.

상기 펌프바디(30B)는, 상기 펌핑부(20)를 위한 제2수용부(35)가 내부에 형성되고, 상기 샤프트(11)의 회전방향에 대하여 접선방향으로 유체가 흡입되고 배출되도록 하는 흡입구(36) 및 배출구(37)가 일측면에 형성되며, 외벽에는 방열 및 후술할 방진커버(70)와의 결합시에 틈새가 형성될 수 있도록 하여 외벽과 방진커버(70) 사시에 냉각유체가 저장되기 위한 환형돌기(38)가 형성되어 이루어진다.

4) 모터커버(40)

특히 도 3 및 도 4를 참조하면,

상기 바디(30)의 모터바디(30A) 상부에 고정 결합되는 것으로,

상기 모터부(10)의 전원 또는 제어용 와이어(W)가 유통되기 위한 인입부(41)가 상부면 일단에 함몰 형성되고, 상기 인입부(41)에는 상기 와이어(W)가 끼워지는 복수의 패스홀(42a)이 형성된 엘라스토머 플러그(42)가 삽입되며, 상기 엘라스토머 플러그(42)의 둘레를 가압하여 단면적을 팽창시킴으로써 상기 엘라스토머 플러그(42)를 지나는 상기 와이어(W)와의 밀착력 강화로 인하여 고정 및 방수가 이루어지도록 하는 플레이트(42)가 상기 인입부(41)의 상부로 고정 결합된다.

5) 외부 냉각수단(50)

특히 도 5를 참조하면,

상기 바디(30)의 냉각을 위하여 상기 바디(30)의 외측에 구비되어 풍압에 의하여 개방되는 것으로,

탄성플레이트(51), 리미트플레이트(52), 그리고 홀딩플레이트(53)를 포함하여 구성된다.

상기 탄성플레이트(51)는, 풍압에 의하여 젖혀졌다 풍압이 가해지지 않으면 원상복귀될 수 있는, 즉 탄성력을 갖는 재질의 리드밸브(51a)가 상하로 다단으로 복수 배열되어 있으며, 이때 상기 리드밸브(51a)는 'ㄷ'자 형상으로 절개되되, 상단에 위치한 리드밸브(51a)는 절개되지 않은 부위가 상부에 위치하도록 하고, 하단에 위치한 리드밸브(51a)는 절개되지 않은 부위가 하부에 위치하도록 함으로써, 풍압에 의하여 젖혀진 상기 리드밸브(51a) 사이로 유입된 공기가 상기 바디(30)의 중심에 부딪혀 상하좌우로 흐름이 이동될 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 한 쌍의 제1삽입홀(51b)이 관통 형성된다. 이는 후술할 리미트플레이트(52)의 삽입돌기(52b)가 삽입되는 홀로써, 조립시 가이드 역할을 수행하게 되는 것이다.

상기 리미트플레이트(52)는, 상기 탄성플레이트(51)의 리드밸브(51a)가 풍압에 의하여 젖혀져 개방되는 정도를 제한하는 스토퍼(52a)가 형성되고, 상기 탄성플 레이트(51)의 제1삽입홀(51b) 및 후술할 홀딩플레이트(53)의 제2삽입홀(53b)에 삽입되는 한 쌍의 삽입돌기(52b)가 형성되어 이루어진다.

상기 홀딩플레이트(53)는, 상기 바디(30)와 접촉하는 상기 리미트플레이트(52) 외측에 위치하는 상기 탄성플레이트(51)를 덮어 상기 바디(30)에 고정하는 것으로, 상기 바디(30)의 전면에 위치하는 종플레이트(53A)와 상기 바디(30)의 저면에 위치하는 횡플레이트(53B)로 구성되되, 상기 종플레이트(53A)와 횡플레이트(53B)는 일체형으로 구성된다.

상기 종플레이트(53A)는, 상기 모터바디(30A)의 연결구(32)에 결합되는 것으로,

상기 탄성플레이트(51)의 리드밸브(51a)와 대응되게 개방홀(53a)이 관통 형성되고, 상기 리미트플레이트(52)의 삽입돌기(52b)가 삽입되는 제2삽입홀(53b)이 관통 형성되며, 풍압에 대한 내구성을 증진시키기 위하여 프레스 압출방식에 따른 보강압출부(53c)가 형성되고, 더불어 양단에 절곡부(미도시)가 형성되어 이루어진다.

상기 횡플레이트(53B)는, 상기 종플레이트(53A)의 하단에 일단이 일체로 연결되고 후술할 펌프커버(80)의 저면에 결합되는 것으로,

내구성을 증진시키기 위하여 프레스 압출방식에 따른 보강압출부(53d)가 형성되고, 상기 횡플레이트(53B)와의 연결부위에는 보강리브(53e)가 형성되어 이루어 진다.

6) 내부 냉각수단(60)

특히 도 2, 도 6 및 도 7을 참조하면,

상기 모터바디(30A)의 외벽과 상기 제1수용부(31)와의 사이에 저장공간부(SS1)가 형성되고, 상기 저장공간부(SS1)에는 냉각유체가 충진되며, 충진된 냉각유체를 교체하기 위하여 상기 저장공간부(SS1)와 연통되게 상기 모터커버(40)의 상단에는 교체홀(44)이 형성되어 이루어진다.

그리고, 후술할 펌프커버(80)와 상기 펌프바디(30B)와의 결합시 형성되는 저장공간부(SS2)에도 냉각유체가 충진되고, 충진된 냉각유체를 교체하기 위하여 상기 저장공간부(SS2)와 연통되게 펌프커버(80)의 외벽에는 교체홀(82)이 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 교체홀(44, 82)에는 바인더 스크류(미도시)가 체결된다.

7) 방진커버(70)

특히 도 2 및 도 6을 참조하면,

상기 펌프바디(30B)를 감싸면서 장착되는 것으로, 상기 펌프바디(30B)의 흡입구(36) 및 배출구(37)와의 연통을 위한 홀(미도시)이 형성되고,

상기 저장공간부(SS2)에 충진된 냉각유체가 유입될 수 있도록 상단에는 제1유입홀(71)이 형성되며, 더불어 하부면에도 제2유입홀(72)이 형성되어 이루어진다.

그리고, 상기 방진커버(70)는 고무재질로써, 상기 펌프바디(30B)에 내장된 펌핑부(20)로부터의 방진을 위함이다.

8) 펌프커버(80)

특히 도 2 및 도 6을 참조하면,

상기 방진커버(70)와의 결합에 의하여 형성되는 저장공간부(SS2)와, 상기 저장공간부(SS2)와 연통되게 형성되는 교체홀(82)과, 외벽에 방열을 위한 환형돌기(81)가 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 펌프바디(30B)의 흡입구(36) 및 배출구(37)와의 연통을 위한 홀(미도시)이 형성된다.

9) 방진형 장착수단(90)

특히 도 3 및 도 4를 참조하면,

상기 바디(30)를 바디 고정체(차량의 프레임 : 1)에 연결하기 위한 것으로,

우선, 상기 모터커버(40)에는 상단 중심부에 돌출부(45)가 돌출 형성되고,

상기 돌출부(45)의 중심에는 나사공(45a)이 형성되며,

상기 돌출부(45)의 주위에는 상기 모터바디(30A)에 내장된 모터부(10)의 방열을 위한 한 쌍의 방열공(46)이 형성되고,

상기 방열공(46)의 둘레에는 환턱(46a)이 형성되어 이루어진다.

상기 방진형 장착수단(90)은, 상기 돌출부(45)의 나사공(45a)에 결합되는 나사(91)와, 상기 나사(91)의 헤드(91a)를 감싸고 장착홀(92a)이 형성된 일체형 엘라스토머 홀더(92)로 이루어진다.

이때, 상기 헤드(91a)는 비(非)원형으로 형성됨으로써, 상기 홀더(92) 내에서 헛도는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 홀더(92)는 차량의 진동이 상기 바디(30)로 전달되는 것을 방지하기 위한, 즉 방진을 위한 고무재질로 이루어진다.

한편, 상기 방진형 장착수단(90)은, 바디 고정체(1)에 결합되는 L-타입 장착로드(93)를 더 포함하되, 상기 장착로드(93)의 단부는 미늘형의 이탈방지부(93a)를 구비하고, 상기 이탈방지부(93a)는 상승된 절곡부(93b) 단부에 형성된다.

10) 이물질유입방지 커버(100)

특히 도 3 및 도 4를 참조하면,

상기 방열공(46)으로 이물질유입 방지를 보장하면서 상기 방열공(46)으로 여전히 방열이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로,

하단에 복수의 통기부(101a)가 형성된 스커트(101)를 갖고,

상기 모터커버(40)의 돌출부(45)에 끼워지도록 삽입공(102)이 형성되어 이루어진다.

그리고, 상기 돌출부(45)의 나사공(45a)에 결합되는 상기 방진형 장착수 단(90)의 엘라스토머 홀더(92) 하부면에 의하여 지지 고정되고,

상기 이물질유입방지 커버(100)의 하면은 상기 스커트(101)에 의하여 상기 환턱(46a) 상면과 이격된다. 이는 상기 스커트(101)의 통기부(101a)로 이물질이 유입되더라도 상기 환턱(46a)에 걸려 상기 방열공(46)으로의 이물질 유입이 방지되도록 하기 위함이다.

11) 가스연료 공급 시스템(110)

특히 도 8을 참조하면,

연료가 저장되는 탱크(111)와,

상기 탱크(111)에서 공급된 연료를 엔진으로 분사하는 인젝터(112)와,

상기 탱크(111)와 상기 인젝터(112)를 연결하는 연료공급라인(113)과,

상기 인젝터(112)와 상기 탱크(111)를 연결하여 잔여 연료를 반송하는 연료회수라인(114)과,

상기 연료공급라인(113)에 배열되어 상기 탱크(111)에 내장된 연료를 공급하는 펌프(P)와,

전원공급시 유로(2)를 개방하고 전원차단시 유로(2)를 폐쇄하도록 솔레노이드(115a)에 의하여 작동되는 플런저(115b)를 구비하며, 상기 솔레노이드(115a)는 상기 유로(2)와 차단되어 있고, 상기 연료공급라인(113)에서 상기 펌프(P) 후방에 배열되며, 핸들(115c-1)을 조작하여 상기 유로(2)를 차단하는 비상차단수단(115c)이 더 구비(상기 핸들(115c-1)를 조작하여 상기 유로(2)를 강제 차단하기 위함)되 고, 필터(115d)가 내장되어 있고, 연료는 상기 필터(115d)를 거쳐 상기 인젝터(112)로 공급되는 차단밸브(115)와,

상기 펌프(P)와 연료공급라인(113) 사이에 설치되어 연료의 급격한 방출을 막는 EFV(Excess Flow Prevention Valvle : 116)와,

분사되지 않은 연료를 탱크(111)로 재유입시키기 위해 상기 연료회수라인(114)을 통해 유동하는 연료를 승압시키는 압력레귤레이터(117)와,

엔진의 출력모드에 따라 각 구성(펌프(P), EFV(116), 차단밸브(115), 필터(115d), 압력레귤레이터(117))을 자동으로 제어하는 ECU(Electronic Control Unit : 118)를 포함하여 이루어진다.

도 9를 참조하면, 상기 차단밸브(115)는 상기 ECU(118)의 제어에 따라 솔레노이드(115a)의 구동에 따른 상기 플런저(115b)가 자동 개폐되는데, 이때 상기 ECU(118)의 온(on) 신호에 의하여 상기 플런저(115b)가 상기 유로(2)를 개방하게 되고,

상기 ECU(118)의 오프(off) 신호에 의하여 상기 플런저(115b)는 상기 유로(2)를 폐쇄하게 된다. 즉, 전원공급이 차단되면 상기 플런저(115b)를 탄지하는 폐쇄스프링(CS)에 의하여 밀려 상기 유로(2)를 차단하게 되는 것이다.

상기 ECU(118)의 제어에 따라 탱크(111)의 연료를 상기 펌프(P)가 펌핑하게 되고, 연료는 연료공급라인(113)을 따라 이송되는데,

우선, 상기 EFV(116)를 거쳐 상기 차단밸브(115)의 플런저(115b)의 개폐 부위와, 상기 필터(115d)를 지나 상기 인젝터(112)로, 상기 인젝터(112)는 엔진으로 연료를 분사하게 된다.

이때, 분사되지 않은 연료는 상기 압력레귤레이터(117)에 의하여 연료회수라인(114)을 따라 상기 탱크(111)로 이송된다.

반면, 종래의 차단밸브는, 플런저 개방시 유체가 필터를 거쳐 솔레노이드를 지나 토출된다. 따라서, 솔레노이드를 구동하기 위한 코일(미도시)에 많은 열이 발생하여 지속적으로 뜨거워져 고휘발성 유체 특히 LPG 인 경우에는 솔레노이드를 통과하면서 기화되기 때문에 펌프는 흡입 및 압축 효율이 저하되어 결구 토출압이 저하되는 현상이 발생하게 된다.

본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템은, 상기 유료(2)에서 차단된, 즉 상기 플런저(115b)만이 상기 유로(2)와 접하면서 상기 솔레노이드(115a)는 벗어난 위치에 배열되도록 함으로써, 상기 솔레노이드(115a)의 코일에 의하여 발생하는 열로 인해 연료가 기화되는 것을 최대한 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 펌프바디(30B)에 위치하는 상기 펌핑부(20)에서의 작동유체가 상기 모터부(10)로 유입되는 것을 방지하기 위한 실링부재(SP)가 상기 모터부(10)의 샤프트(11)에 결합되되,

상기 실링부재(SP)가 상기 펌핑부(20)에 간섭하는 것을 방지하기 위하여 펌핑부(20)의 제1플레이트(25)에서 이격되는 위치에 고정되도록 하는 C형의 스톱링(미도시)이 상기 샤프트(11)에 결합된다.

그리고, 상기 펌핑부(20) 제2플레이트(26)의 하부로 지지판(4)이 배열되고,

상기 제2플레이트(26)와 상기 지지판(4) 사이에는 밀폐오링(3)이 배열되며,

상기 지지판(4)을 지지하면서 상기 펌프바디(30B)의 내벽에 삽설되는 C형의 스톱링(5)이 상기 지지판(4)의 하부에 배열된다.

상기와 같은 구성으로, 본 발명인 가스연료 공급 시스템에 대해 작용 상태를 살펴보면 다음과 같다.

편심된 보어(21a) 내에 배열되고, 제1,2플레이트(25, 26)와 실린더(21)가 이루는 결합체 내에서 모터부(10)의 샤프트(11)의 선회에 따라 캐리어(22)가 회전됨에 따라

기본적으로 원심력에 의하여 베인(23)의 만곡부(23a)가 항상 보어(21a)의 내면과 접촉하게 되므로, 캐리어(22)의 원운동에 따라 베인(23)이 끼움홈(22b)에서 나가고 들어오는 출몰 직선운동을 하게 되며,

이에 따라 캐리어(22)에 대칭 배열된 베인(23)은 서로 내측면이 하나의 전동스프링(24)에 의하여 지지되는 형태이므로,

하나의 베인(23)이 캐리어(22) 끼움홈(22b) 내측으로 은닉되면 전동스프링(24)의 탄성력에 의하여 밀리게 되어 대편의 베인(23)은 외측으로 노출되어 상호 연동이 이루어진다.

따라서, 상기 흡입구(36)와 연통되게 위치한 제1,2플레이트(25, 26)의 각 함몰부(25a, 26a)와 실린더(21)의 리세스(21b)로 흡입되고, 펌프바디(30B)의 흡입구(36)로 유입된 작동유체는 캐리어(22)의 베인(23)의 연동 직선운동에 따른 용적 변화에 의하여 펌프바디(30B)의 배출구(37)와 연통되게 위치한 제1,2플레이트(25, 26)의 각 함몰부(25a, 26a)와 실린더(21)의 리세스(21b)로 이동되고, 이동된 작동유체는 배출구(37)를 통해 배출된다.

한편, 외부 냉각수단(50)은 모터부(10) 및 펌핑부(20)의 구동에 따라 차량이 주행하게 되면, 풍압에 의하여 탄성플레이트(51)의 리드밸브(51a)가 젖혀지게 되고, 이때 리드밸브(51a)가 젖혀지는 정도를 제한하는 리미트플레이트(52)의 스토퍼(52a)에 접촉하게 된다.

따라서, 젖혀진 즉 개방된 리브밸브(51a)를 통해 외부 공기가 유입되어 바디(30)를 냉각시키게 된다.

그리고, 차량 정지시에는 외부의 이물질이 유입되는 등을 방지하기 위하여 탄성플레이트(51)의 리드밸브(51a)는 자체 탄성복원력에 의하여 원상복귀된다.

외부 냉각수단(50)을 이루는 탄성플레이트와 리미트플레이트(51, 52)의 조립과 분리 그리고 바디(30)에 장착하기 위하여 홀딩플레이트(53)가 구비되는데,

홀딩플레이트(53)는 풍압에 견디기 위하여 내구성을 보장하는 보강압출부(53c, 53d)가 형성되고, 더불어 양단에 절곡부(미도시)가 형성된다.

한편, 방진형 장착수단(90)은 바디 고정체(1)에 바디(30) 장착시에 차량 주행에 따른 진동이 바디(30)에 전달되는 것을 방지하기 위한 것으로,

방열공(46)을 덮는 이물질유입방지 커버(100)의 삽입공(102) 둘레를 눌러 지지하면서 모터커버(40)의 돌출부(45) 나사공(45a)에 엘라스토머 홀더(92)의 나사(91)가 결합되고,

바디 고정체(1)에 고정된 장착로드(93)의 이탈방지부(93a)에 엘라스토머 홀더(92)의 장착홀(92a)을 끼워 절곡부(93b)를 지나 장착하게 된다.

따라서, 진동 전달을 방지하고, 장착로드(93)의 이탈방지부(93a)로 인해 홀더(92)의 이탈을 방지하게 된다.

한편, 도 4를 참조하면, 이물질유입방지 커버(100)는 하단 둘레에 통기부(101a)가 형성된 스커트(101)를 갖고,

통기부(101a)와 방열공(46)의 환턱(46a) 사이에는 소정 거리가 확보되는데,

이때, 통기부(101a)는 환턱(46a)의 높이보다 낮게 형성되고(외부의 이물질이 바로 유입되는 것을 방지하기 위하여),

또한, 통기부(101a)가 형성된 하단의 내측면과 환턱(46a)의 외측면이 서로 접하지 않도록 하고, 아울러 환턱(46a)의 상단은 커버(100)의 하부면에 접촉되지 않도록 이격된다. 이는 이물질 특히 빗물 등이 유입되는 것을 방지하면서 더불어 통기부(101a)로 유입되는 외부 공기가 방열공(46)으로 공급될 수 있도록 함이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "가스연료 공급 시스템"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 모터부 및 펌핑부를 나타낸 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 바디를 나타낸 분해사시도,

도 3은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 모터커버, 방진형 장착수단 및 이물질유입방지 커버를 나타낸 분해사시도,

도 4는 도 3의 A-A' 결합단면도,

도 5는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 외부 냉각수단을 나타낸 분해사시도,

도 6은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 전체 결합단면도,

도 7은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 부분 평단면도,

도 8은 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템을 나타낸 흐름도,

도 9는 본 발명에 따른 가스연료 공급 시스템의 차단밸브를 나타낸 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 모터부

11: 샤프트

12 : 로터

12a : 코어 12b : 마그네트

13 : 스테이터 14 : 베어링

R1, R2 : 고정링

20 : 펌핑부

21 : 실린더

21a : 보어 21b : 리세스

22 : 캐리어

22a : 샤프트 결합부 22b : 끼움홈

22c : 끼움공 22d : 마찰저항감소용 요홈

23 : 베인

23a : 만곡부

24 : 전동스프링

25, 26 : 제1,2플레이트

25a, 26a : 함몰부 25b : 중공

HR : 고정로드

30 : 바디

30A : 모터바디

31 : 제1수용부 32 : 연결구

33 : 환형돌기

30B : 펌프바디

35 : 제2수용부 36 : 흡입구

37 : 배출구 38 : 환형돌기

40 : 모터커버

41 : 인입부

42 : 엘라스토머 플러그

42a : 패스홀

43 : 플레이트

44 : 교체홀

45 : 돌출부

45a : 나사공

46 : 방열공

46a : 환턱

50 : 외부 냉각수단

51 : 탄성플레이트

51a : 리드밸브 51b : 제1삽입홀

52 : 리미트플레이트

52a : 스토퍼 52b : 삽입돌기

53 : 홀딩플레이트

53A : 종플레이트

53a : 개방홀 53b : 제2삽입홀

53c : 보강압출부

53B : 횡플레이트

53d : 보강압출부 53e : 보강리브

60 : 내부 냉각수단

SS1, SS2 : 저장공간부

70 : 방진커버

71, 72 : 제1,2유입홀

80 : 펌프커버

81 : 환형돌기 82 : 교체홀

90 : 방진형 장착수단

91 : 나사

91a : 헤드

92 : 엘라스토머 홀더

92a : 장착홀

93 : 장착로드

93a : 이탈방지부 93b : 절곡부

100 : 이물질유입방지 커버

101 : 스커트

101a : 통기부

102 : 삽입공

110 : 가스연료 공급 시스템

111 : 탱크 112 : 인젝터

113 : 연료공급라인 114 : 연료회수라인

115 : 차단밸브

115a : 솔레노이드 115b : 플런저

115c : 비상차단수단 115d : 필터

116 : EFV 117 : 압력레귤레이터

Claims

탱크;

상기 탱크에서 공급된 연료를 엔진으로 분사하는 인젝터;

상기 탱크와 상기 인젝터를 연결하는 연료공급라인;

상기 인젝터와 상기 탱크를 연결하여 잔여 연료를 반송하는 연료회수라인;

모터부에 의하여 구동되며, 상기 모터부의 전원 또는 제어용 와이어를 위하여 상기 모터부의 바디에는 함몰된 인입부가 구비되어 있고, 상기 인입부에는 복수의 패스홀을 갖는 엘라스토머 플러그가 삽입되며, 상기 엘라스토머 플러그는 상기 모터부의 바디에 결합되는 플레이트에 의하여 고정되어 이루어져,

상기 탱크 외부에 배열되면서 상기 연료공급라인에 배열되어 상기 탱크에 내장된 연료를 공급하는 펌프; 및

전원공급시 유로를 개방하고 전원차단시 유로를 폐쇄하도록 솔레노이드에 의하여 작동되는 플런저를 구비하며,

상기 솔레노이드는 상기 유로와 차단되어 있고,

상기 연료공급라인에서 상기 펌프 후방에 배열되는 차단밸브;

를 포함하여 이루어진 가스연료 공급 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 차단밸브에는 핸들을 조작하여 상기 유로를 차단하는 비상차단수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 차단밸브에는 필터가 내장되어 있고,

연료는 상기 필터를 거쳐 상기 인젝터로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스연료 공급 시스템.
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