KR100964006B1 - a fuel vaporization system for a gas engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel vaporization system for a vehicle using gaseous fuel.

이는 특히, 기화기의 입구측을 분기시켜 상이한 압력에서 작용하는 복수의 밸브를 각각 설치하고, This in particular installs a plurality of valves each branching off the inlet side of the vaporizer and acting at different pressures,

상기 밸브는, n압력에서 작용하는 하나의 n밸브와 n압력이하에서 동작하는 다른 m밸브로서 이루어 진다.The valve consists of one n valve acting at n pressure and the other m valve acting below n pressure.

이에 따라서, 엔진에서 소비되는 가스 연료의 유량과 상관없이 일정한 압력으로 가스 연료를 연속 공급할 수 있도록 하는 것이다.Accordingly, the gas fuel can be continuously supplied at a constant pressure regardless of the flow rate of the gas fuel consumed in the engine.

감압실, 다이어프램, 조절볼트, 분기관 Pressure reducing chamber, diaphragm, adjusting bolt, branch pipe

Description

가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템{a fuel vaporization system for a gas engine}A fuel vaporization system for a vehicle using gas fuel

본 발명은 가스를 연료로 사용하는 자동차에서 연료를 충진하여 저장하는 연료탱크에서 엔진으로의 연료 공급시 가스연료를 감압 및 기화시키는 기화시스템에서 공급되는 연료의 압력변화에 상관없이 기화기를 동작시키도록 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템에 관한 것이다.The present invention is to operate the carburetor irrespective of the pressure change of the fuel supplied from the vaporization system for reducing and vaporizing the gaseous fuel when the fuel supply to the engine in the fuel tank to fill the fuel in the vehicle using the gas as a fuel The present invention relates to a vehicle fuel vaporization system using gas fuel.

일반적으로, 엘피지 차량의 기화기는 믹서방식에 사용되는 것으로서 이는 고압의 엘피지연료를 1차 감압실에서 일정압력으로 1차 감압을 시킨 후 2차 감압실을 통해 대기압상태로 유지되는 엘피지연료를 엔진에 공급하도록 한다.In general, the carburetor of the Elpige vehicle is used in the mixer method, which is a high-pressure Elpig fuel in the primary decompression chamber to the first pressure to a constant pressure after the second pressure chamber to maintain the atmospheric pressure through the secondary pressure chamber to the engine Supply it.

이와같은 기술과 관련된 연료압력조절기의 구성이 등록특허공보 제287107호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 연료탱크로부터 공급된 연료는 베이퍼라이저(14)의 1차 감압실(24)로 들어가고, 상기 1차 감압실(24)의 압력이 규정압력 이상이 되면 1차 다이어프램(32)은 1차 다이어프램 스프링(34)의 장력을 이기고 이동함으로써 1차 다이어프램(32)에 고정되어 있는 훅이 작동되어 1차 감압실(24)에 연료의 유입을 차단한다. The configuration of the fuel pressure regulator related to this technique is disclosed in Korean Patent Publication No. 287107. The configuration of the fuel supply from the fuel tank is transferred to the primary pressure reducing chamber 24 of the vaporizer 14 as shown in FIG. When the pressure in the primary decompression chamber 24 is greater than or equal to the prescribed pressure, the primary diaphragm 32 is moved to overcome the tension of the primary diaphragm spring 34 to move the hook fixed to the primary diaphragm 32. It is operated to block the inflow of fuel to the primary decompression chamber (24).

그리고, 엘피지 연료가 소비되어 1차 감압실(24)의 압력이 규정압력 이하로 되면 1차 다이어프램 스프링(34)의 장력이 연료 압력보다 높게되어 1차 다이어프램(32)이 밀려 이동되므로 이 1차 다이어프램(32)에 고정되어 있는 훅이 작동되어 연료를 다시 유입시키고, 1차 감압실(24)로 유입된 엘피지연료는 부압으로 베이퍼라이저(14)의 진공록챔버(28)와 연동되는 2차 다이어프램(36)이 잡아당겨지면서 2차 감압실(26)에 연료가 유입된다. When the pressure of the primary decompression chamber 24 becomes less than the specified pressure when the Elpji fuel is consumed, the tension of the primary diaphragm spring 34 becomes higher than the fuel pressure, so that the primary diaphragm 32 is pushed and moved to the primary pressure. The hook fixed to the diaphragm 32 is operated to introduce fuel again, and the LLP fuel introduced into the primary decompression chamber 24 is connected to the vacuum lock chamber 28 of the vaporizer 14 at a negative pressure with a secondary diaphragm. As 36 is pulled out, fuel flows into the secondary decompression chamber 26.

상기 2차 감압실(26)로 유입된 엘피지연료는 공기와 혼합하여 연소실에 공급하도록 믹서로 유출되고, 상기 베이퍼라이저(14)의 내부압력은 상기 베이퍼라이저(14)내를 순환하는 냉각수파이프(30)의 온수로 인하여 기화성능을 높여주는 것이다.The LLP fuel introduced into the secondary pressure reducing chamber 26 flows out to the mixer to be mixed with air and supplied to the combustion chamber, and the internal pressure of the vaporizer 14 is circulated in the vaporizer 14. The hot water will increase the vaporization performance.

그러나, 상기와 같은 믹서방식의 연료압력조절기는, 최근 강화되는 자동차 배출가스의 규제에 대응하기는 힘들게 되었다.However, the fuel pressure regulator of the mixer type as described above has become difficult to cope with the recently tightened regulation of automobile exhaust gas.

이와같은 믹서방식의 문제점을 해결하기 위하여 상기와 같은 믹서방식의 압력조절기를 사용하기 않고 1차감압실을 갖는 베이퍼라이져를 사용한 가스인젝션 방식의 연료분사방법을 사용토록 함으로써 자동차 배출가스 규제에 대응하고 있는 것이다.In order to solve the problem of the mixer method, the gas injection method using the gas injection method using a vaporizer having a primary pressure reducing chamber without using the pressure regulator of the mixer type as described above is required to respond to the automobile emission regulations. It is.

그러나, 상기와 같은 가스인젝션 방식 역시, 연료탱크에 충진되는 연료의 량에 따라 인젝터에 공급되는 엘피지연료의 압력이 변화하여 엔진에서 요구하는 최적상태의 연료공급이 힘들게 되는 단점이 있는 것이다.However, the gas injection method as described above also has a disadvantage in that the pressure of the LLP fuel supplied to the injector is changed according to the amount of fuel charged in the fuel tank, thereby making it difficult to supply the optimum fuel required by the engine.

또한, 엔진에서 요구하는 엘피지 연료의 유량변화에 따라 감압되는 엘피지 연료의 압력이 변화하여 안정적인 연료의 연소가 힘들게 됨은 물론 불완전연소로 대기를 오염시키게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, there is a problem that the combustion of stable fuel is difficult due to the change in the pressure of the Elpiji fuel is reduced in accordance with the flow rate of the Elpji fuel required by the engine, as well as contaminating the atmosphere with incomplete combustion.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 엔진에서 소비되는 엘피지 연료의 유량과 상관없이 일정한 압력으로 엘피지 연료를 연속할 수 있도록 하고, 안정적인 연료공급을 통하여 배출가스의 제어할 수 있도록 하며, 배출가스의 정화를 위한 별도의 장비를 부착할 필요가 없도록 하고, 최적화된 연료의 공급으로 일정한 주행이 가능하도록 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, it is possible to continue the LPG fuel at a constant pressure irrespective of the flow rate of the LPG fuel consumed in the engine, it is possible to control the exhaust gas through a stable fuel supply The present invention provides a fuel vaporization system for a vehicle using gaseous fuel, which does not need to attach a separate equipment for purifying exhaust gas, and enables constant driving by supplying optimized fuel.

본 발명은 상기목적을 달성하기 위하여, 기화기의 입구측을 분기시켜 상이한 압력에서 작용하는 복수의 밸브를 각각 설치하고, In order to achieve the above object, the present invention is provided with a plurality of valves each branching the inlet side of the vaporizer and acting at different pressures,

상기 밸브는, n압력에서 작용하는 하나의 n밸브와 n압력이하에서 동작하는 다른 m밸브로서 이루어 진 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템을 제공한다.The valve provides a vehicular fuel vaporization system using gas fuel consisting of one n valve acting at n pressure and the other m valve acting below n pressure.

또한 본 발명의 m밸브는, 각각 상이한 압력에서 동작하도록 설치되고, 상기 m밸브는 일측에 구비되는 조절볼트를 통하여 개방압력이 조절토록 되는 구성으로 이루어진 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템을 제공한다.In addition, the m valve of the present invention, respectively installed to operate at a different pressure, the m valve provides a vehicle fuel vaporization system using a gas fuel consisting of a configuration that the opening pressure is adjusted through a control bolt provided on one side. .

그리고 본 발명의 기화기는, 연료입구와 연료출구가 구비하면서 내측에 감압실을 갖는 기화기몸체의 연료입구에 연장되어 복수개로 분기되는 분기관이 각각 설치되고, 상기 분기관에는 복수의 레버가 구비되어 밸브가 각각 연결되며, 상기 레 버에 클림을 통하여 연결되는 다이어프램이 상이한 탄성력을 갖는 스프링을 통하여 기화기몸체에 각각 탄성지지되는 구성으로 이루어 진 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템을 제공한다.The carburetor of the present invention is provided with a fuel inlet and a fuel outlet, each of which has a plurality of branching pipes extending from the fuel inlet of the carburetor body having a decompression chamber therein, and provided with a plurality of levers. The valve is connected to each other, the diaphragm is connected to the lever through the spring provides a vehicle fuel vaporization system using a gas fuel made of a configuration that is elastically supported on the carburetor body through a spring having a different elastic force.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 엔진에서 소비되는 엘피지 연료의 유량과 상관없이 일정한 압력으로 엘피지 연료를 연속 공급하고, 안정적인 연료공급을 통하여 배출가스의 제어하며, 배출가스의 정화를 위한 별도의 장비를 부착할 필요가 없고, 최적화된 연료의 공급으로 일정한 주행이 가능한 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, regardless of the flow rate of the LPG fuel consumed in the engine continuously supply the LPG fuel at a constant pressure, control the exhaust gas through a stable fuel supply, and separate equipment for purification of the exhaust gas There is no need to attach, and the optimized fuel supply has the effect of allowing a constant running.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 기화기를 도시한 단면도 이고, 도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기화기를 도시한 단면도 이다.2 is a cross-sectional view showing a vaporizer according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a vaporizer according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 기화기(100)의 입구측을 분기시켜 상이한 압력에서 작용하는 복수의 밸브(200)를 각각 설치한다.According to the present invention, a plurality of valves 200 which branch at the inlet side of the vaporizer 100 and operate at different pressures are respectively installed.

그리고, 상기 밸브(200)는, n압력에서 작용하는 하나의 n밸브(210)와 n압력과 다른 압력에서 동작하는 다른 m밸브(230)로서 이루어 진다.In addition, the valve 200 is configured as one n valve 210 that operates at n pressure and another m valve 230 that operates at a pressure different from the n pressure.

또한, 상기 m밸브(230)는, 복수개로 설치되어 각각 상이한 압력에서 동작하도록 설치되고, 상기 m밸브는 일측에 구비되는 조절볼트(250)를 통하여 개방압력이 조절토록 설치된다.In addition, the m valve 230, a plurality of installed is installed so as to operate at different pressures, respectively, the m valve is installed to adjust the opening pressure through the adjustment bolt 250 provided on one side.

더하여, 상기 m밸브(230)는, 각각 상이한 압력에서 동작하는 m1밸브(231), m2밸브(233)등으로 이루어 진다.In addition, the m valve 230 is composed of m1 valve 231, m2 valve 233, and the like, which operate at different pressures, respectively.

그리고 본 발명의 기화기(100)는, 기화기몸체(170)의 양측에 연료입구(110)와 연료출구(130)가 구비하면서 내측에 감압실(150)이 구비된다.And the vaporizer 100 of the present invention, while the fuel inlet 110 and the fuel outlet 130 is provided on both sides of the carburetor body 170 is provided with a decompression chamber 150 inside.

이때, 상기 연료입구(110)에 연장되어 복수개로 분기되는 분기관(270)이 각각 설치되고, 상기 분기관(270)에는 복수의 레버(275)가 구비되어 밸브(200)가 각각 연결된다.In this case, branch pipes 270 extending to the fuel inlet 110 and branched into a plurality of are respectively provided, and the branch pipes 270 are provided with a plurality of levers 275 and the valves 200 are connected to each other.

그리고, 상기 레버(275)에 연결되는 클립(273)을 통하여 기화기몸체(170)에 지지되면서 압력에 의해 동작하는 다이어프램(271)에 접촉토록 설치된다.In addition, it is installed to be in contact with the diaphragm 271 that is supported by the vaporizer body 170 and operated by pressure through the clip 273 connected to the lever 275.

더하여, 상기 다이어프램(271)은 기화기몸체에 지지되면서 탄성력을 갖는 스프링(290)이 접촉되며, 상기 스프링(290)은 그 일측이 기화기몸체(170)에서 회전가능토록 설치되는 조절노브(295)에 지지토록 되는 구성으로 이루어 진다.In addition, the diaphragm 271 is supported by the carburetor body and the spring 290 having an elastic force is in contact, the spring 290 is a control knob 295 is installed so that one side is rotatable in the carburetor body (170). It consists of a supporting structure.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention having the above configuration will be described.

도2 및 도3에서 도시한 바와같이 본 발명은, 기화기(100)의 입구측에 연결되는 연료입구(110)의 일단부 둘레에 분기되어 복수의 분기관(270)이 각각 구비되어 각 분기관의 개방상태에 따라 유입되는 유체의 유동로가 결정된다.As shown in Figures 2 and 3, the present invention is branched around one end of the fuel inlet 110 connected to the inlet side of the vaporizer 100, a plurality of branch pipes 270 are each provided, each branch pipe According to the open state of the flow path of the incoming fluid is determined.

이때, 상기 분기관(270)에는 상이한 압력에서 각각 동작하는 밸브(200)가 각각 구비되어 동작하는 압력에 따라 밸브(200)의 개방상태가 결정된다.At this time, the branch pipe 270 is provided with valves 200 operating at different pressures, respectively, and the open state of the valve 200 is determined according to the operating pressure.

그리고, 상기 밸브(200)는, 기준이 되는 n상태의 압력에서 작용하는 하나의 n밸브(210)와 상기의 기준압력이하에서 동작하는 다른 m밸브(230)로서 이루어 져 기준압력 이상에서는 n밸브(210)가 동작하고, 기준압력 이하에서 미세압력변환시 m밸브(230)가 동작하게 된다.Then, the valve 200 is composed of one n valve 210 to operate at the pressure of the n state to be a reference and the other m valve 230 to operate below the reference pressure, n valve at the reference pressure or more 210 is operated, the m valve 230 is operated when the micro-pressure conversion below the reference pressure.

계속하여, 상기 n밸브(210) 및 m밸브(230)는, 각각 상이한 압력에서 동작하도록 설치될 때 밸브를 동작토록 설치되는 스프링(290)이 조절볼트(250)를 통하여 지지되어 회전시 그 동작압력의 조절이 가능토록 된다.Subsequently, the n-valve 210 and the m-valve 230 are respectively supported by a spring 290, which is installed to operate the valve when the valve 290 is installed to operate at a different pressure, through the adjustment bolt 250 and rotates. The pressure can be adjusted.

더하여, 상기 m밸브(230)는, 하나만 설치되어도 되나 미세 압력에 의한 구분동작이 가능토록 할 경우 각각 상이한 압력에서 동작하는 m1밸브(231), m2밸브(233)등으로 세분화되어 설치될 수도 있다.In addition, only one m-valve 230 may be installed, but may be subdivided into m1 valves 231 and m2 valves 233 that operate at different pressures in order to enable a separate operation by fine pressure. .

이때, 도3에서와 같이 상기 m밸브(230)가 구비되는 분기관(270) 역시 그 직경이 차등설치되어 투입되는 유량을 제어토록 설치하여도 된다.In this case, as shown in FIG. 3, the branch pipe 270 provided with the m valve 230 may also be installed so as to control the flow rate in which the diameter thereof is differentially installed.

더하여, 상기 m밸브(230)를 동작시키는 다이어프램(271) 역시 상이한 직경을 갖도록 설치되어도 된다.In addition, the diaphragm 271 for operating the m valve 230 may also be provided to have a different diameter.

그리고 본 발명의 밸브(210)(230) 동작은, 먼저 n밸브(210)를 지지하는 스프링(290)의 압력이 감압실(150)의 압력보다 커 밸브가 개방되어 기화기(100)의 감압실(150)내에 연료가 충진된다.And the operation of the valve 210, 230 of the present invention, first, the pressure of the spring 290 for supporting the n valve 210 is greater than the pressure of the pressure reducing chamber 150, the valve is opened to reduce the pressure chamber of the vaporizer 100 The fuel is filled in 150.

계속하여, 상기 감압실(150) 내의 연료는 엔진에 연결되어 있어 엔진의 흡입밸브가 개방되면서 연료출구(130)를 통하여 배출되어 감압실(150)내의 압력이 저하되어 상기와 같은 동작을 되풀이 하게 된다.Subsequently, the fuel in the decompression chamber 150 is connected to the engine so that the intake valve of the engine is opened and discharged through the fuel outlet 130 so that the pressure in the decompression chamber 150 is lowered to repeat the above operation. do.

한편, 상기 엔진에서 급작스런가속이나 압력이상 현상등의 발생시 상기 연료사용량이 증가하여 감압실(150)의 압력이 낮아지는 경우 m밸브(230)를 동작시키는 스프링(290)이 작동하여 m밸브(230)가 열리면서 새로운 연료가 공급토록 된다.On the other hand, when a sudden acceleration or an abnormal pressure phenomenon occurs in the engine, when the fuel usage increases and the pressure in the decompression chamber 150 decreases, the spring 290 for operating the m valve 230 is operated to operate the m valve 230. ) Will open, allowing new fuel to be supplied.

이때, 상기 감압실(150)의 압력변화시에 새로운 연료의 공급이 이루어져 연료의 공급압력이 보상토록 됨으로써 엔진에 공급되는 연료의 압력변화를 방지하게 되는 것이다.At this time, when the pressure of the decompression chamber 150 is changed, new fuel is supplied to compensate for the supply pressure of the fuel, thereby preventing a pressure change of the fuel supplied to the engine.

도1은 종래의 기화기를 도시한 단면도 이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional vaporizer.

도2는 본 발명에 따른 기화기를 도시한 단면도 이다.2 is a cross-sectional view showing a vaporizer according to the present invention.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기화기를 도시한 단면도 이다.3 is a cross-sectional view showing a vaporizer according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100...기화기 150...감압실100 ... Carburetor 150 ...

170...기화기몸체 200...밸브170.Carburetor Body 200 ... Valve

250...조절볼트 271...다이어프램250 adjusting bolt 271 diaphragm

290...스프링290 ... spring

Claims (5)

기화기(100)는, 연료입구(110) 및 연료출구(130)와 함께 내측에 감압실(150)을 구비하고, 연료입구를 분기시켜 분기관(270)을 형성하고, 상기 분기관에는 상이한 압력에서 작용하는 밸브(200)를 각각 지니고, The vaporizer 100 includes a decompression chamber 150 inside together with the fuel inlet 110 and the fuel outlet 130, and branches the fuel inlet to form a branch pipe 270, and different pressure is applied to the branch pipe. Each having a valve 200 acting in, 상기 밸브(200)는, n압력에서 작용하는 하나의 n밸브(210)와 n압력이하에서 동작하는 다른 m밸브(230)로서 이루어 지며,The valve 200 is composed of one n valve 210 acting at n pressure and the other m valve 230 operating below n pressure, 상기 밸브(210)(230)는, 기화기몸체(170)에 지지되는 스프링 및 다이어프램의 압력에 의해 분기관에 탄성지지토록 설치되는 구성으로 이루어 진 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템The valves 210 and 230 are fuel vaporization systems for vehicles using gas fuel, which is configured to be elastically supported in branch pipes by the pressure of the spring and the diaphragm supported by the carburetor body 170. 제1항에 있어서, 상기 n밸브(210) 및 m밸브(230)는, 기화기몸체에 구비되는 조절볼트(250)를 통하여 압력이 조절토록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템According to claim 1, wherein the n valve 210 and m valve 230, the vehicle fuel vaporization using gas fuel, characterized in that the pressure is installed to adjust through the adjustment bolt 250 provided on the carburetor body. system 제1항에 있어서, 상기 m밸브(230)는, 각각 상이한 압력에서 동작하는 m1밸브(231), m2밸브(233)로 구분설치되는 것을 특징으로 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템The fuel vaporization system for a vehicle using gas fuel according to claim 1, wherein the m valve 230 is divided into m1 valves 231 and m2 valves 233 which operate at different pressures. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램(271)은, 밸브에 연결되는 레버(275)에 클 립(273)을 통하여 연결되어 밸브와 일체로 동작토록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템The vehicle fuel of claim 1, wherein the diaphragm 271 is connected to the lever 275 connected to the valve via a clip 273 and installed to operate integrally with the valve. Vaporization system 제1항에 있어서, 상기 m밸브(230)는, 각각 상이한 압력에서 동작하는 m1밸브(231), m2밸브(233)로 구분설치될 때 상기 m1밸브(231), m2밸브(233)는 직경차를 갖는 분기관(270)에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템The m1 valve 231 and the m2 valve 233 have a diameter when the m valve 230 is divided into m1 valves 231 and m2 valves 233 respectively operated at different pressures. A vehicle fuel vaporization system using gas fuel, which is mounted on branch pipes 270 having a car, respectively.
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