KR100958878B1 - Ｌｐｇ연료 자동차용 베이퍼라이저의 아이들링 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LPG연료 자동차용 베이퍼라이저의 아이들링 조절장치에 관한 것으로서, 1차 감압실과 2차 감압실을 연결하는 연료통로의 끝단에 힌지 회동 가능한 2차 솔레노이드 레버에 의해 상기 연료통로를 개폐하도록 상하 시이소오 구동되는 3차 솔레노이드 밸브가 배치되며, 상기 2차 감압실에는 2차 다이아프램이 제공되어 그 하부 공간은 하측 커버에 의해 커버되어 있으며, 상기 하측 커버에는 상기 2차 다이아프램의 저면을 지지하도록 접촉하는 스프링과 이 스프링을 수용하는 수용구와, 상기 하측 커버의 하면으로부터 상향 돌출된 다각형의 지주부에 접속되는 다각형 구멍이 관통 형성된 수용캡의 외주에 형성된 제1 숫나사부와 체결되는 제1 암나사부를 갖는 제1 조절기어와, 상기 제1 조절기어의 외주면에 형성된 제2 숫나사부와 기어결합하는 제2 조절기어가 회전 가능하게 지지되고, 상기 제2 조절기어의 일부는 상기 하측커버의 일측에 노출 개방된 구성으로 되어, 본 발명은 상술한 종래 베이퍼라이저의 2차 감압실에 제공되는 밸브 작동용 조절레버를 미리 설정된 수준으로 탄성적으로 지지하도록 제공되는 스프링을 유지하기 위한 복잡한 구성에서 탈피하여, 조립작업과 부품을 단순화할 수 있도록 기어식 조절수단을 채용하였다.

Description

ＬＰＧ연료 자동차용 베이퍼라이저의 아이들링 조절장치{Controller for idling of vaporizer for a LPG vehicle}

본 발명은 LPG연료 자동차용 베이퍼라이저의 아이들링 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LPG연료 자동차의 시동오프시 베이퍼라이저의 1차 감압실내의 LPG연료가 2차 감압실로 리크되는 것을 방지하여 단시간내에 재시동할 때, 연료의 농후화로 인한 재시동성의 불량을 해소하고, 이로인한 유해 배기가스의 배출을 저감하도록 한 LPG연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시키면서 동력을 얻게 되는데, 종래에는 가솔린과 디젤을 주로 연료로 사용하였으나, 최근에는 그 가격이 저렴하고, 배기가스중 일산화탄소의 함유량이 적은 등의 장점이 있는 LPG(Liquified Petroleum Gas)연료를 사용하는 자동차가 증가되고 있는 추세에 있다.

잘 알다시피, 상기 LPG연료는 원유를 정제하는 도중에 나오는 부산물의 하나로서 프로판과 부탄이 주성분이며, 이에 프로틸렌과 브틸렌등이 포함된 혼합물로서, 냉각이나 가압에 의해 쉽게 가압되고 가열이나 감압에 의해 쉽게 기화하는 특 성을 가지고 있으며, 기체화된 것은 공기의 약 1.5∼2배 정도 무겁다.

첨부된 도면 도 1은 일반적인 LPG연료 자동차의 연료공급계통을 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 일반적인 LPG연료 자동차의 연료공급계통을 나타낸 계통흐름도며, 도 3은 일반적인 LPG연료 자동차에서 베이퍼라이저의 내부구성을 나타낸 확대단면도이다.

도시된 바와같이, 상기와 같은 LPG연료는 이 연료를 저장하는 연료탱크(3)에서 기체 및 액체상태로 유출되어 프리히터(5)와 베이퍼라이저(6)를 메인호스(7)를 거쳐 흡기계통을 거친 공기와 믹서(8)에서 혼합한 후, 엔진(1)의 연소실(2)로 유입되게 된다.

상기 연료탱크(3)에 저장되어 있는 연료중 엔진의 냉각수 수온이 낮을 경우에는 기화되어 있는 LPG연료를 사용하는 것이 시동성이 양호하며, 시동 후에는 양호한 주행성능을 얻기 위해 액체 LPG연료의 공급이 필요하다.

상기 베이퍼라이저는(6) 액체 LPG연료에 소정의 증발잠열을 공급하여 일정한 압력을 지닌 기체 LPG연료로 전환시키는 장치로서, 가솔린 엔진의 기화기에 해당되고, LPG연료를 감압 기화시켜 일정한 압력으로 유지시키며 엔진의 부하증감에 따라 기화량을 조절한다.

즉, 연료탱크(3)에 포함되어 있는 기체 LPG연료만을 사용하면 혹한시에 시동성을 대폭 향상시킬 수 있으나 고속시에는 엔진이 필요로 하는 연료량에 비해 연료탱크내에 액체 LPG연료가 기체 LPG연료로 변화되는 양이 적기 때문에 연료부족 현상을 일으켜 엔진의 출력이 저하되며 정상 주행이 불가능하게 된다.

또한, 기체 LPG연료만을 사용하자면 연료탱크(3)의 용량을 크게 하여야 하므로써, 상기 베이퍼라이저(6)는 액체 LPG연료를 강제적으로 증발시켜서 엔진(1)에 필요로 하는 기체 LPG연료를 공급하는 기능을 담당하게 된다.

그러나, 어떤 운전 조건하에서는 상기 베이퍼라이저(6)로 순환되는 엔진 냉각수의 가열만으로는 충분한 증발잠열을 공급할 수 없으므로 LPG연료의 일부가 기화되지 못하여 여러 가지 작동 불량을 초래할 수가 있다.

이에 도 2에 도시된 바와같이 베이퍼라이저(6) 직전에 LPG연료를 가열하여 LPG연료의 일부 또는 전부를 기화시켜 베이퍼라이저(6)에 공급하기 위하여 프리히터(5)를 설치하며 또한, 냉각수가 프리히터(5) 가스통로 아래에 벽을 사이에 두고 순환하여 가열된 증발잠열을 공급하게 된다.

상기 베이퍼라이저(6)는 도 3에 상세하게 도시한 바와같이 수온스위치(미도시됨), 스타터 솔레노이드 밸브(45), 1차 감압실(20), 2차 감압실(40) 및 진공록 챔버(49)로 구성되어 있다.

상기 수온스위치는 베이퍼라이저(6)로 순환되는 냉각수의 수온을 감지하여 LPG 솔레노이드 밸브(4)의 전류를 차단 및 통전시키는 역할을 하는 스위치로서 상기 베이퍼라이저(6)내의 냉각수 수온이 15℃이하에서는 기체 솔레노이드 밸브를 열어 기체 LPG연료가 공급될 수 있도록 하고, 15℃이상일 경우에는 기체 솔레노이드 밸브는 닫고 액체 솔레노이드 밸브를 열어 액체 LPG연료가 공급될 수 있도록 한다.

그리고 연료탱크(3)로부터 나온 연료는 프리히터(5)를 거쳐 베이퍼라이저(6)의 연료 입구까지 연료탱크(3) 압력을 그대로 유지한 채 공급되는데, 이 베이퍼라 이저(6)에 도달한 연료는 1차 솔레노이드 벨브(21)를 열고 1차 감압실(20)로 들어간다.

LPG연료의 유입이 계속되어 1차 감압실(20)의 압력이 약 0.3kgf/cm 2 이상이 되면 1차 다이어프램(22)은 1차 다이어프램 스프링(23)의 장력을 이기고 이동하며 이때 1차 다이어프램(22)에 고정되어 있는 훅(24)이 1차 솔레노이드 밸브 레버(25)를 잡아당겨 1차 솔레노이드 밸브(21)를 닫아 1차 감압실(20)에 연료의 유입을 차단한다. 그리고 LPG연료가 소비되어 1차 감압실(20)의 압력이 0.3kgf/cm 2 이하로 되면 1차 다이어프램 스프링(23)의 장력이 연료 압력보다 높게 되어 1차 다이어프램(22)이 밀려 이동되므로 이 1차 다이어프램(22)에 고정되어 있는 훅(24)이 1차 솔레노이드 밸브 레버(25)를 밀어 1차 솔레노이드 밸브(21)를 열어 연료를 다시 유입시킨다.

또한, 1차 감압실(20) 압력이 규정보다 높을 경우 연료 소모 과대의 원인이 되며 낮을 경우는 출력이 저하되므로 규정치로 맞추어 주어야 하며, 필요시에는 1차 다이어프램 스프링(23) 장력을 조정이 가능하도록 1차 감압실(20) 압력조정 스크우류(26)가 설치되어 있다.

연료탱크(3)내의 LPG연료 압력이 일정한 경우는 1차 감압실(20) 압력은 1차 다이어프램(22)과 1차 다이어프램 스프링(23)에 의해 일정하게 유지되나 연료탱크(3)내의 압력이 외부 기온보다 LPG연료 조성에 의해 변동되면 1차 감압실(20)의 압력에 영향을 주게 된다.

이 영향을 제어하기 위해 밸런스 다이어프램(27)과 밸런스 로드(28)로 구성 되는 1차 압력 밸런스 기구(29)가 있다.

즉, 연료탱크(3) 압력이 높게되면 밸런스 다이어프램(27)에 걸리는 압력도 높게 되어 밸런스 로드(28)를 통하여 1차 솔레노이드 밸브 레버(25)를 밀어 1차 솔레노이드 밸브(21)가 닫히는 방향으로 작동되어 연료의 통로를 좁게 한다.

또한 연료탱크(3)의 압력이 낮게되면 밸런스 다이어프램(27)은 반대방향으로 작용하여 1차 감압실(20) 압력을 항상 일정하게 유지하게 한다.

그리고, 엔진(1)이 회전하고 있는 경우는 믹서(8)의 벤투리부에 발생한 부압에 의해 2차 다이어프램(47)이 잡아당겨지고 동시에 2차 솔레노이드 밸브(41)를 열어 2차 감압실(40)에 연료가 유입된다.

이로 인해 1차 감압실(20)에서 0.3kgf/cm 2 의 압력으로 조정된 LPG연료는 열려있는 2차 솔레노이드 밸브(41)와 밸브 시이트(42)의 틈새로 2차 감압실(40)에 들어와 대기압 정도로 감압된다. 즉 엔진이 정지하여 부압이 없어지면 진공록 다이어프램 스프링(50)의 장력에 의해 2차 솔레노이드 밸브(41)를 닫게하여 2차 감압실(40)에 연료의 유입이 차단된다.

이와 같이, 엔진이 정지하여 부압이 없어진 상태에서 진공록 다이어프램 스프링(50)의 장력에 의해 2차 솔레노이드 밸브(41)가 닫히게 되면, 상기 1차 감압실(20)에는 LPG연료가 0.3kgf/cm 2 의 압력으로 존재하고, 상기 2차 감압실(40)은 진공상태가 됨으로써, 상기 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차폐하는 2차 솔레노이드 밸브(41)는 상기 1차 감압실(20)내의 LPG연료가 갖는 압력에 대하여 지지하는 힘을 가져야 한다.

즉, 상기 2차 솔레노이드 밸브(41)는 열리는 방향이 2차 감압실(40)측이기 때문에 상기 1차 감압실(20)내의 LPG연료가 갖는 압력에 대하여 지지되는 힘을 가져야만 엔진의 정지시 제대로 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차단하게 되는 것이다.

따라서, 상기 2차 솔레노이드 밸브(41)는 도 3에 확대도시한 바와같이, 엔진의 정지시에 기구적으로 이루어진 지지수단에 의하여 상기 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차단하게 된다.

상기 지지수단은 베이퍼라이저(6)의 일측에 형성된 챔버(60)에 종방향으로 압축스프링(61)이 설치되고, 이 압축스프링(61)의 일단은 피스톤(62)의 선단에 연결되어 있으며, 이 피스톤(62)의 후단은 그 중앙이 힌지(64)되어 시소작용을 하는 링케이지(63)의 일단에 연결되어 있다.

그리고, 상기 링케이지(63)의 타단은 2차 솔레노이드 밸브 레버(44)의 일측 하면부에 밀착되는 구조로 이루어져 있다.

이때, 상기 압축스프링(61)은 1차 감압실(20)내에 LPG연료의 압력 보다 큰 장력(대략 0.5kgf/cm 2 )을 가지도록 한다.

따라서, 엔진이 정지하여 진공록 다이아프램 스프링(50) 장력에 의해 2차 솔레노이드 밸브(41)가 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차단하게 되면, 상기 압축스프링(61)의 인장력에 의하여 피스톤(62)이 아랫방향으로 힘을 가지게 되고, 이에 따라 링케이지(63)가 2차 솔레노이드 밸브 레버(44)를 윗방향으로 눌러주게 되므로써, 상기 2차 솔레노이드 밸브(41)는 밸브 시이트(42)에 밀착되어 기밀을 유지 하게 된다.

즉, 상기 압축스프링(61)의 장력이 1차 감압실(20)내의 LPG연료 압력보다 큰 힘을 가지게 되므로써, 상기 2차 솔레노이드 밸브(41)가 밸브 시이트(42)에 밀착되어 기밀을 유지하게 되는 것이다.

그리고, 엔진이 회전하기 시작하면 진공록 다이어프램(43)에는 엔진 부압이 작용하고 이로 인해 2차 다이어프램(47)이 잡아당겨져서 2차 솔레노이드 밸브 레버(44)는 진공록 다이어프램 스프링(50)의 장력에 영향을 받지 않으므로 2차 솔레노이드 밸브(41)는 밸브 시이트(42)에 완전히 접촉되지 못해 2차 솔레노이드 밸브(41)는 어느정도 열리게 된다.

이로 인해 LPG연료는 1차 감압실(20)에서 2차 감압실(40)로 유입되어 즉시 시동이 가능한 상태로 된다. 상기 진공록 다이어프램(43)은 엔진이 회전하고 있는 동안에는 부압에 의해 잡아당겨진 상태이므로 2차 솔레노이드 밸브 레버(44)는 관계없이 작동될 수 있다.

그리고, 냉간 시동시에는 기체 LPG연료로 시동을 걸도록 되어 있으나 보통 냉간시의 LPG연료 압력은 시동 연료로 공급하기에 충분하지 못하므로 냉간 시동시 시동 스위치를 넣으면 1차 감압실(20)에서 2차 감압실(40)로 통하는 변도의 연료통로를 열어 냉간 시동시에 부족한 연료를 확보토록 해주는 것이 상기한 스타트 솔레노이드 밸브(45)이다.

그러나, 상기 스타트 솔레노이드 밸브(45)는 일단 시동후엔 닫혀 보통의 운전 상태에선 정상적인 혼합비의 연료가 공급되도록 한 장치이며 솔레노이드(미도시 됨)와 아이들링 조정 스크류우(46)가 설치되어 있다.

첨부된 도면에서 미설명부호 (48),(49)는 각각 2차 다이아프램 스프링과 진공록 챔버를 나타낸 것이다.

그리고, 상기 믹서(8)는 베이퍼라이저(6)에서 기화된 LPG연료를 공기와 혼합하여 연소실(2)에 공급하는 장치로서 이론적 완전연소 혼합비는 15:3이며 가솔린 엔진의 기화기와 같은 역할을 한다.

이러한 믹서(8)는 기화 성능이 우수하며 기화기보다 구조가 간단한 장점이 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 엔진을 회전시키고자 시동스위치를 온하게 되면, 1차 감압실(20)에 있던 LPG연료가 2차 감압실(40)로 유입되고, 이 2차 감압실(40)의 연료가 메인호스(7)를 통과하여 공기와 믹서(8)에서 혼합된 후, 연소실(2)에 혼합기를 공급하도록 되어 있는데 이때, 자동차의 시동스위치를 오프하면 상기 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 개폐하는 2차 솔레노이드 밸브(41)가 닫히게 되어 LPG연료의 유출입을 단속하게 된다.

하지만, 잘 알다시피 자동차의 시동을 오프하게 되면, 적정온도(약 90℃)를 유지하던 냉각수가 엔진열에 의해 대략 130℃까지 상승하게 되며, 이에따라 베이퍼라이저 주위를 순환하는 고온의 냉각수에 의해 상기 베이퍼라이저가 열을 받게 됨으로써, 1차 감압실에 잔존하던 액체 LPG연료는 기화되게 된다.

따라서, 이와 같이 기화된 LPG연료는 압력이 상승하여 1차 감압실과 2차 감압실을 차단하는 2차 솔레노이드 밸브를 밀어 2차 감압실로 소정량 유입되게 된다.

즉, 상기 1차 감압실내의 LPG연료가 0.3kgf/cm2의 압력을 유지하고 있다가 상기 냉각수의 고온에 의하여 팽창되어 대략 0.7kgf/cm2까지 압력이 상승되며, 이러한 경우, 상기 2차 솔레노이드 밸브를 밸브 시이트측으로 밀어붙이는 압축스프링의 장력이 이를 견디지 못하게 됨으로써, 상기 2차 솔레노이드 밸브가 밸브 시이트에 대하여 살짝 벌어져 1차 감압실내의 LPG연료가 2차 감압실로 소정량 유입되게 된다.

여기에서, LPG가 2차 다이아프램(47)에 의하여 흡인 이동되는 다이아프램은 고무재로 이루어져 있기 때문에 흡인 작용이 예민하고 신속하여서 LPG의 공급 역시 신속 정확하고, 도 3에 도시된 바와 같이 2차 다이아프램(47)에 의해 개폐 작동하는 3차 솔레노이드밸브(51)에 착설된 2차 솔레노이드 레버(44)의 개폐 정도를 조절할 수 있도록, 2차 다이아프램(47) 하부의 하측 커버에 시이소오 운동 가능하게 지지된 조절레버를 조절나사를 나회하여 전후진 시킴에 의하여 3차 솔레노이드 밸브(51)에 착설된 2차 솔레노이드 레버(44)의 상하 위치를 조절함으로써, 엔진으로 공급되는 LPG의 향을 엔진성능에 따라서 적절히 공급할 수 있도록 함으로써, 과공급 등에 의한 연료의 손실을 막고 엔진의 무리를 방지케 하는 작동효과를 도모하였다.

그런데, 이와 같은 작업을 수행하면서, 상기 3차 솔레노이드 레버(44)의 상하 위치를 조절하기 위해서 상기한 조절나사와 조절레버가 2차 다이아프램(47)의 하측에 복잡한 구조로 배열되어 있기 때문에, 조절레버 상의 스프링 장력을 일정하게 조절하는 것이 어렵다는 단점을 내포하고 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 2차 다이아프램(47)에 의해 개폐 작동하는 3차 솔레노이드밸브(51)에 착설된 2차 솔레노이드 레버(44)의 개폐 정도를 조절할 수 있도록, 2차 다이아프램(47) 하부의 하측 커버에 시이소오 운동 가능하게 지지된 조절레버를 조절나사를 나회하여 전후진 시킴에 의하여 3차 솔레노이드 밸브(51)에 착설된 2차 솔레노이드 레버(44)의 상하 위치를 조절하는 종래의 복잡한 구조를 수반하여 제어 불량 사태가 빈번하여, 단시간내에 2차 다이아프램(47)의 하측의 탄성지지력을 보다 신속하게 조절할 수 있는 아이들링 조절 기능을 달성하는 구조를 제공함에 주된 기술적 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은

엔진의 회전시에는 상기 엔진의 부압에 의해 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 개방하고, 엔진의 정지시에는 상기 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차폐하는 2차 솔레노이드 밸브(41)를 갖춘 베이퍼라이저(6)를 구비한 LPG연료 자동차에 있어서,

상기 1차 감압실과 2차 감압실을 연결하는 연료통로의 끝단에 힌지 회동 가능한 2차 솔레노이드 레버(44)에 의해 상기 연료통로를 개폐하도록 상하 시이소오 구동되는 3차 솔레노이드 밸브(51)가 배치되며,

상기 2차 감압실에는 2차 다이아프램이 제공되어 그 하부 공간은 하측 커버 에 의해 커버되어 있으며,

상기 하측 커버에는 상기 2차 다이아프램의 저면을 지지하도록 접촉하는 스프링과 이 스프링을 수용하는 수용구와, 상기 하측 커버의 하면으로부터 상향 돌출된 다각형의 지주부에 접속되는 다각형 구멍이 관통 형성된 수용캡의 외주에 형성된 제1 숫나사부와 체결되는 제1 암나사부를 갖는 제1 조절기어와, 상기 제1 조절기어의 외주면에 형성된 제2 숫나사부와 기어결합하는 제2 조절기어가 회전 가능하게 지지되고,

상기 제2 조절기어의 일부는 상기 하측커버의 일측에 노출 개방된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 솔레노이드의 내부에 배치된 플런저의 내부 통공을 통해 LPG연료가 유입되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

첨부 도면 도 4는 본 발명에 따른 베이퍼라이저의 평면 구조도이고, 도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 베이퍼라이저 본체의 종단면 구조도이며, 도 6은 도 4의 베이퍼라이저의 일부를 절취하여 도시한 정면 구조도이고, 도 7은 도 6의 선 C-C에 따른 베이퍼라이저 본체의 하측 커버의 평면 구조도이고, 도 8은 도 7의 선 D-D에 따른 하측 커버와 베이퍼라이저 본체와의 사이에 개재된 2차 다이아프램의 탄성지지력을 조절하기 위한 장력조절수단을 도시한 종단면 구조도이다.

도 4는, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 베이퍼라이저는, 베이퍼라이저 본체의 일측에 형성되어 연료탱크(3)로부터 액화 LPG를 흡입하는 흡입구(401) 및 상기 베이퍼라이저 본체 내에서 기화된 LPG를 공기와 혼합시키는 믹서로 토출하는 토출구(403)를 구비하고 있다.

또한, 도 4에는, 2차 솔레노이드 제어밸브(41)가 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 차단하도록 2중의 솔레노이드 밸브가 연결통로(AII)에 걸쳐 상하로 배치되어 있는 구조가 예시되어 있다.

도시된 바와같이, LPG연료 자동차용 베이퍼라이저(6)에 있어서, 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 연결하는 연료통로(A)에 솔레노이드(S)에 의해 상하 구동되는 2차 솔레노이드 제어밸브(41)를 배치하고, 이 연료통로(A)의 끝단에 힌지 회동 가능한 2차 솔레노이드 레버(44)에 의해 시이소오 구동되는 3차 솔레노이드 밸브(51)가 배치되어 있다.

또한, 상기 2차 솔레노이드 제어밸브(41)는 일종의 피스톤으로서, 솔레노이드(100)의 내부에 출몰 가능하게 배치된 플런저(101)의 끝단과 연결통로(AI) 중앙에 접속된 제1 밸브 시트(42)의 사이에 개재되어 있다.

또, 상기 2차 감압실(40)에는 2차 다이아프램(47)이 제공되어 그 하부 공간은 하측 커버(300)에 의해 커버되어 있다.

또한, 상기 하측 커버(300)에는 상기 2차 다이아프램(47)의 저면을 지지하도록 접촉하는 스프링(301)과 이 스프링(301)을 수용하는 수용구(303a)와, 상기 하측 커버(300)의 하면으로부터 상향 돌출된 다각형의 지주부(300b)에 접속되는 다각형 구멍(303b)이 관통 형성된 수용캡(303)의 외주에 형성된 제1 숫나사부(303c)와 체결되는 제1 암나사부(310c)를 갖는 제1 조절기어(310)와, 상기 제1 조절기어(310)의 외주면에 형성된 제2 숫나사부(310b)와 기어결합하는 제3 숫나사부(320b)를 갖는 제2 조절기어(320)가 회전 가능하게 지지되도록 가이드 결합되어 있다.

또, 상기 제2 조절기어(320)의 일부는 상기 하측커버(300)의 일측에 노출 개방되어 있다.

또한, 상기 솔레노이드(100)의 내부에 배치된 플런저(101)의 내부 통공(101a)을 통해 LPG연료가 유입되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 연료통로(A)의 끝단에 배치된 3차 솔레노이드 밸브(51)는 일종의 차단 디스크로서, 본체에 힌지 회동 가능하게 축지지되어, 2차 다이아프램(47)의 압력을 밸런스 하도록 2차 다이아프램(47)의 중앙부에 걸쳐있는 일단 수용홈(44a)을 갖는 2차 솔레노이드 레버(44)의 타단에 배치되어 의해 시이소오 구동되면서 밸브 기능을 수행하도록 구성되어 있다.

상기 연결통로(AI)는 일종의 관으로 하여도 되고, 관통구로 구성해도 좋다.

한편, 미설명 부호 (201, 203)는 LPG가 액체에서 기체로 기화될 때 증발 잠열 및 필요한 열을 공급하기 위한 온수 진입구 및 배출구이다.

상기와 같이 베이퍼라이저(6)의 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 연결하는 연료통로(A)의 중앙부와 끝단에 2중의 솔레노이드 밸브(41, 51)가 설치되면 다음과 같은 작용효과를 가지게 된다.

먼저, 상기한 종래의 베이퍼라이저(6) 구조에 따른 문제점에서 알 수 있는 바와같이, 엔진이 정지하면, 냉각수의 고온에 의해 베이퍼라이저(6)의 1차 감압실(20)에 존재하는 LPG연료의 압력이 상승하게 된다.

따라서, 상기와 같이 압력이 상승한 1차 감압실(20)내의 LPG연료는 상기 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 개폐하는 2차 솔레노이드 제어밸브(41)를 밀고 2차 감압실(40)로 유동하려 하게 된다.

이 경우, 상기와 같이 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 연결하는 연료통로(A)측으로 유동한 고압의 LPG연료는 상기 상기 솔레노이드(100)의 내부에 배치된 플런저(101)의 내부 통공(101a)을 통해 LPG연료가 유입되게 된다.

이때, 상기 LPG연료가 솔레노이드(100)의 내부로 유입되면, 상기 2차 솔레노이드 제어밸브(41)가 하방으로 밀착되어 상기 제1 밸브 시트(42) 상측에 밀착 위치함으로써, 상기 연결통로(AI)를 폐쇄하게 된다.

따라서, 상기 1차 감압실(20)의 LPG연료압이 큰 압력을 가지더라도, 상기 2차 솔레노이드 제어밸브(41)가 하방 이동하면서, 상기 2차 솔레노이드 밸브(41)는 제1 밸브 시트(42)를 압박하게 된다.

즉, 상기 1차 감압실(20)내의 LPG연료압력이 아무리 커지더라도 상기 1차 감 압실(20)과 2차 감압실(40)을 개폐하는 2차 솔레노이드 제어밸브(41)는 LPG 연료의 압력이 더해진 힘에 의해 제1 밸브 시트(42)에 밀착되므로써, 상기 1차 감압실(20)내의 LPG연료가 2차 감압실(40)로 리크되는 것이 방지된다.

따라서, 이러한 경우 상기 1차 감압실(20)내의 LPG연료는 이 1차 감압실(20)과 2차 감압실(40)을 연결하는 연료통로(A)를 통해서만 2차 감압실(40)로 유입되게 된다.

이와 같은 작동 기능을 수행하는 베이퍼라이저의 2차 감압실(40)에서 그 내부 압력 변화에 따른 2차 다이아프램(47)의 변형에 응답하여 3차 솔레노이드 밸브(51)를 개폐시키도록 회동가능하게 2차 솔레노이드 레버(44)가 상하 회전 가능하게 지지되어 있다.

또, 상기 2차 솔레노이드 레버(44)는 그 일측의 수용홈(44a)이 2차 감압실(40)의 2차 다이아프램(47)에 제공된 보강부재(47a)와 접촉하여 2차 감압실(40)의 내부 압력이 설정치 보다 낮을 때 이 보강부재(47a)에 의해 눌려짐에 따라 스프링(301)이 압축됨과 함께 상하 이동되는 2차 솔레노이드 레버(44)에 의해 3차 솔레노이드 밸브(51)이 개방되고, 다시 2차 감압실(40)의 내부 압력이 설정치에 이르게 되면 스프링(301)이 그 탄성력에 의해 초기상태로 복귀함에 따라 2차 솔레노이드 레버(44)도 초기위치로 회동하게 되어 3차 솔레노이드 밸브(51)가 폐쇄되도록 작동되게 된다.

이로써, 상기한 바와 같은 2차 감압실(20) 내의 압력 조절을 위시하여, 아이들링 시의 압력 조절 등을 수행하기 위해, 본 발명은 상술한 종래 베이퍼라이저의 2차 감압실(40)에 제공되는 밸브 작동용 2차 솔레노이드 레버(44)를 미리 설정된 수준으로 탄성적으로 지지하도록 제공되는 스프링(301)을 유지하기 위한 복잡한 구성에서 탈피하여, 조립작업과 부품을 단순화할 수 있도록 기어식 조절수단을 채용함으로써, 장력 조절용 조절기어(310, 320)가 회전 가능하도록 가이드돌기(310a, 320a) 및 가이드구(300a)와의 수용 결합만으로 조립이 완료되므로, 조립성이 향상되고, 부품이 단순화되어 제조가 용이하여 생산성이 향상되어 부품의 원가를 저감시킬 수 있다.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖게 된다. 상기한 바와 같은 장력 조절을 위시한 아이들링 시의 압력 조절을 수행하기 위해, 2차 감압실에 제공되는 밸브 작동용 2차 솔레노이드 레버를 미리 설정된 수준으로 탄성적으로 지지하도록 제공되는 스프링을 유지하기 위한 복잡한 구성에서 탈피하여, 조립작업과 부품을 단순화할 수 있도록 기어식 조절수단을 채용함으로써, 장력 조절용 기어의 가이드결합만으로 조립이 완료되므로, 조립성이 향상되고, 부품이 단순화되어 제조가 용이하여 생산성이 향상되어 부품의 원가를 저감시킬 수 있다.

또한, 구조간단화로 인해 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 일반적인 LPG연료 자동차의 연료공급계통을 나타낸 분해사시도,

도 2는 일반적인 LPG연료 자동차의 연료공급계통을 나타낸 계통흐름도,

도 3은 일반적인 LPG연료 자동차에서 베이퍼라이저의 내부구성을 나타낸 확대단면도,

도 4는 본 발명에 따른 베이퍼라이저의 평면 구조도,

도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 베이퍼라이저 본체의 종단면 구조도,

도 6은 도 4의 베이퍼라이저의 일부를 절취하여 도시한 정면 구조도,

도 7은 도 6의 선 C-C에 따른 베이퍼라이저 본체의 하측 커버의 평면 구조도, 및

도 8은 도 7의 선 D-D에 따른 하측 커버와 베이퍼라이저 본체와의 사이에 개재된 2차 다이아프램의 탄성지지력을 조절하기 위한 장력조절수단을 도시한 종단면 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 연료탱크 5 : 프리히터

6 : 베이퍼라이저 7 : 메인호스

8 : 믹서 20 : 1차 감압실

21 : 1차 솔레노이드 밸브 40 : 2차 감압실

41 : 2차 솔레노이드 밸브 42 : 제1 밸브 시트

51 : 3차 솔레노이드 밸브 52 : 제2 밸브 시트

300 : 하측 커버 301 : 스프링

303 : 수용캡 303a : 수용구

303b : 다각형 구멍 303c : 제1 숫나사부

310 : 제1 조절기어 310b : 제2 숫나사부

320 : 제2 조절기어 320b : 제3 숫나사부

Claims (2)

1. 엔진의 회전시에는 상기 엔진의 부압에 의해 1차 감압실과 2차 감압실을 개방하고, 엔진의 정지시에는 상기 1차 감압실과 2차 감압실을 차폐하는 2차 솔레노이드 밸브를 갖춘 베이퍼라이저를 구비한 LPG연료 자동차에 있어서,

   상기 1차 감압실과 2차 감압실을 연결하는 연료통로의 끝단에 힌지 회동 가능한 2차 솔레노이드 레버에 의해 상기 연료통로를 개폐하도록 상하 시이소오 구동되는 3차 솔레노이드 밸브가 배치되며,

   상기 2차 감압실에는 2차 다이아프램이 제공되어 그 하부 공간은 하측 커버에 의해 커버되어 있으며,

   상기 하측 커버에는 상기 2차 다이아프램의 저면을 지지하도록 접촉하는 스프링과 이 스프링을 수용하는 수용구와, 상기 하측 커버의 하면으로부터 상향 돌출된 다각형의 지주부에 접속되는 다각형 구멍이 관통 형성된 수용캡의 외주에 형성된 제1 숫나사부와 체결되는 제1 암나사부를 갖는 제1 조절기어와, 상기 제1 조절기어의 외주면에 형성된 제2 숫나사부와 기어결합하는 제2 조절기어가 회전 가능하게 지지되고,

   상기 제2 조절기어의 일부는 상기 하측커버의 일측에 노출 개방된 것을 특징으로 하는 LPG연료 자동차용 베이퍼라이저의 아이들링 조절장치.
2. 삭제

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