KR101011517B1 - Ｌｐｉ 인젝터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 LPI 인젝터는, 분사부와, 상기 분사부의 외주를 감싸는 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되는 어댑터와, 상기 어댑터의 하부에 결합되는 아이싱 팁 및 상기 분사부의 하단과 연통되게 연결되며 상기 어댑터 및 아이싱 팁에 관통되게 설치되는 분사튜브로 구성되는 LPI 인젝터에 있어서, 상기 분사부에 형성되는 삽입홈 및 상기 삽입홈에 대응되도록 상기 분사튜브에 형성되는 삽입구를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 분사부와 분사튜브를 삽입되는 구조로 구성하며 그 사이에 기밀시트를 삽입하여 공극이 발생하지 않아 LPG 연료가 잔류하는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

LPI 인젝터, 연료, 기화, TAR, 공극

Description

ＬＰＩ 인젝터{LPI INJECTOR}

본 발명은 LPI 인젝터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분사부와 분사튜브 사이에 LPG 연료가 잔류하는 것을 방지하는 LPI 인젝터에 관한 것이다.

일반적으로 LPI(Liquefied Petroleum Injection: LPG 액상 연료분사 장치) 엔진은 봄베의 압력에 의존한 기계식 LPG 연료 방식과는 달리 봄베 내에 연료펌프를 설치하고, 상기 연료펌프에 의해 LPG 연료를 고압(5~15bar) 액상화시켜 액상 연료를 인젝터(Injector)를 이용하여 기통 별로 분사하여 엔진을 구동하는 신기술(Mono-Fuel방식)이다.

이러한 LPI 엔진은 액상의 연료를 분사하므로, 믹서형식의 LPG 엔진의 구성품인 베이퍼 라이저, 믹서 등의 구성 부품은 필요 없게 되었으며, 새롭게 적용되는 구성품은 고압 인젝터, 봄베에 설치되는 연료펌프, 연료공급라인, LPI 전용 ECU 및 연료압력을 조절해주는 레귤레이터 유닛 등이 있다.

이러한 LPI 엔진의 작동원리에 대하여 설명한다.

전자제어장치(ECU)는 각종 센서의 입력 신호를 받아들여 엔진의 상태를 판단 하고, 최적의 공연비 및 엔진 성능향상을 위해 연료펌프, 인젝터 및 점화코일을 제어한다.

그리고 엔진에서 요구하는 연료량에 따라 연료펌프를 제어하여 액상 연료를 엔진에 공급하고, 인젝터는 실린더별로 순차적으로 연료를 분사해서 최적의 공연비를 구현한다.

이하, 종래기술에 따른 LPI 인젝터를 설명한다.

도 1은 종래기술에 따른 LPI 인젝터를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 LPI 인젝터(10)는, 분사부(11)와, 상기 분사부(11)를 감싸는 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 하부에 결합되는 어댑터(13) 및 상기 어댑터(13)의 하부에 결합되는 아이싱 팁(14)으로 구성된다.

또한, 상기 분사부(11)의 하단으로 상기 어댑터(13) 및 아이싱 팁(14)의 중심을 가로지르게 분사튜브(15)가 설치되며, 상기 분사튜브(15)는 상기 분사부(11)와 연통되도록 구성된다.

따라서, 상기 분사부(15)를 통해 유입된 액상의 연료는 노즐기능을 가지는 분사튜브(15)를 통해 엔진의 매니폴드에 고압으로 분사되는 것이다.

한편, LPG 연료는 분사튜브(15)를 통해 매니폴드로 분사할 때, 기화증발열에 의해 주위의 습기를 포함하는 공기를 냉각하면서 분사튜브(15)의 선단에 아이싱이 발생하여 막히게 되며, 이를 상기 아이싱 팁(14)이 공급열원을 받아 상기 분사튜브(15) 선단에 발생한 얼음을 녹여주어 아이싱을 방지하게 되는 것이다.

그러나, 종래기술에 따른 LPI 인젝터(10)는, 상기 분사부(11)와 분사튜브(15) 사이로 공극이 발생하여 연료의 분사 후에 용적에 의해 액상연료가 기화되어 기체 흐름이 저하되고, 이로 인해 TAR가 발생함과 동시에 고착되어 막힘이 발생하는 문제점 있었다.

결국, 연료공급불량이 발생하는 동시에 배기 E/M증가나 엔진정지등의 문제가 유발된다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 분사부와 분사튜브 사이에 공극이 발생하지 않도록 구성되어 LPG 연료가 잔류하는 것을 방지하는 LPI 인젝터를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 액상연료의 기화를 방지함과 동시에 TAR의 발생 및 고착을 최소화하여 분사튜브의 막힘을 방지하는 LPI 인젝터를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LPI 인젝터는, 분사부와, 상기 분사부의 외주를 감싸는 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되는 어댑터와, 상기 어댑터의 하부에 결합되는 아이싱 팁 및 상기 분사부의 하단과 연통되게 연결되며 상기 어댑터 및 아이싱 팁에 관통되게 설치되는 분사튜브로 구성되는 LPI 인젝터에 있어서, 상기 분사부에 형성되는 삽입홈 및 상기 삽입홈에 대응되도록 상기 분사튜브에 형성되는 삽입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입홈과 삽입구 사이에는 기밀시트가 개재되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 분사튜브의 하단에는 스프링 삽입부가 형성되고, 상기 스프링 삽입부와 상기 아이싱 팁 사이에는 스프링이 삽입되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 LPI 인젝터에 따르면, 분사부와 분사튜브를 삽입되는 구조로 구성하며 그 사이에 기밀시트를 삽입하여 공극이 발생하지 않아 LPG 연료가 잔류하는 것을 방지하는 효과를 제공한다.

결국, LPG 연료가 잔류하지 않으므로 연료의 기화를 방지함과 동시에 TAR의 발생 및 고착을 최소화하여 분사튜브의 막힘을 방지하는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 LPI 인젝터를 도시한 사시도이며, 도 3은 2의 횡단면도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LPI 인젝터(A)는, 연료가 분사되는 분사부(100)와, 상기 분사부(100)의 외주를 감싸는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)의 하부에 연결되는 어댑터(300)와, 상기 어댑터(300)의 하부에 결합되는 아이싱 팁(400) 및 상기 어댑터(300) 및 아이싱 팁(400)을 관통하여 설치되며 일단은 상기 분사부(100)의 하단에 연통되게 연결되는 분사튜브(500)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 분사부(100)에는 삽입홈(110)이 형성되며, 상기 분사튜브(500) 에는 상기 삽입홈(110)에 삽입되는 삽입구(510)가 형성되어 상기 분사부(100)와 분사튜브(510)는 밀착부위를 증가시킴과 동시에 공극발생을 최소화하여 LPG 연료의 잔류를 최대한 방지한다.

또한, 상기 삽입홈(110)과 삽입구(510) 사이에는 기밀시트(111)가 개재된다. 즉, 상기 삽입구(510)는 상기 기밀시트(111)를 압축하며 결합되어 상기 분사부(100)와 분사튜브(500) 사이의 공극을 상기 삽입홈(110)과 삽입구(510)의 결합보다 더욱 줄여준다.

그리고, 상기 분사튜브(500)의 하단에는 스프링 삽입부(520)가 형성되고, 상기 스프링 삽입부(520)와 상기 아이싱 팁(400) 사이에는 스프링(600)이 삽입된다.

따라서, 상기 삽입구(520)는 스프링(600)의 탄성력에 의해 상기 삽입홈(110)과 밀착되어 공극발생을 완전히 방지하여 기밀을 유지한다. 이에 따라, 연료의 흐름이 방해되지 않으며, 타르의 발생 및 고착이 발생하지 않아 연료공급불량이 개선된다.

또한, 상기 분사부(100)의 상단에는 전원 및 신호공급을 위한 플러그(101)가 구비되며, 상기 분사부(100)의 내부 구성 및 동작은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 하우징(200)은 상기 분사부(100)를 수용하는 메인하우징(210) 및 상기 메인하우징(210)의 개방된 단부를 덮으며 상기 분사부(100)를 메인하우징(210)에 고정시키는 커버(220)로 구성된다.

아울러, 상기 메인 하우징(210)에는 연료 공급부(211)와 연료 리턴부(212)가 가 형성되며, 상기 연료 공급부(211)를 통과하여 엔진으로 분사되고 남은 연료는 상기 연료 리턴부(212)를 통해 봄베로 회수된다.

한편, 상기 메인하우징(210)에는 결합용 플랜지(213)가 측방향으로 돌출되게 형성되어 있으며, 상기 결합용 플랜지(213)에는 내주면에 나선이 형성된 결합공(213a)이 관통되게 형성되어 있다. 즉, 상기 결합용 플랜지(213) 및 관통공(213a)에 의해 엔진의 매니폴드에 견고하게 조립되는 것이다.

여기서, 상기 결합공(213a)은 1개만 형성되어도 좋으나, 상기 메인하우징(210)의 둘레를 따라 2개 이상 형성되어 조립 강도를 한층 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 메인하우징(210)의 외주면과 어댑터(300)의 내주면은 나사 결합되어 있고, 상기 메인하우징(210)의 하단과 어댑터(300)의 바닥 사이에는 오링(214)이 개재되어 있다.

이에 따라, 상기 메인하우징(210)과 어댑터(300)의 조립 및 분해작업이 한층 수월하게 이루어지고 실링(sealing)이 확실하게 유지된다.

그리고, 상기 분사부(100)와 하우징(200), 상기분사부(100)와 어댑터(300) 및 어댑터(300)와 아이싱 팁(400) 사이에도 실링을 위한 오링(214)이 설치되어 있다.

또한, 분사튜브(500)는 열전도율이 낮은 단열 특성을 가지는 테프론 수지로 형성된다.

이와 같이 분사튜브(500)를 테프론 수지로 형성하는 이유는, 상기 분사튜브(240)을 통과하는 액상의 연료가 상기 어댑터(300)를 통해 열을 흡수하면 액상의 연료는 상 변화에 의해 기화되어 기상의 연료로 변경되므로 연료의 흐름이 저하되기 때문에 이를 방지하기 위함이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되는 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 LPI 인젝터를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 LPI 인젝터를 도시한 사시도이다.

도 3은 2의 횡단면도이다.

*도면중 주요부분에 관한 부호의 설명*

A - LPI 인젝터 100 - 분사부

200 - 하우징 300 - 어댑터

400 - 아이싱 팁 500 - 분사튜브

600 - 스프링

Claims (3)

1. 분사부와, 상기 분사부의 외주를 감싸는 하우징과, 상기 하우징의 하부에 설치되는 어댑터와, 상기 어댑터의 하부에 결합되는 아이싱 팁 및 상기 분사부의 하단과 연통되게 연결되며 상기 어댑터 및 아이싱 팁에 관통되게 설치되는 분사튜브로 구성되는 LPI 인젝터에 있어서,

   상기 분사부에 형성되는 삽입홈; 및

   상기 삽입홈에 대응되도록 상기 분사튜브에 형성되는 삽입구;를 포함하고,

   상기 분사튜브의 하단에는 스프링 삽입부가 형성되고,

   상기 스프링 삽입부와 상기 아이싱 팁 사이에는 스프링이 삽입되는 것을 특징으로 하는 LPI 인젝터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 삽입홈과 삽입구 사이에는 기밀시트가 개재되는 것을 특징으로 하는 LPI 인젝터.
3. 삭제

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