KR101022738B1 - 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스연료를 압축하여 액상으로 분사하는 가스연료차량에 있어서 기상 연료의 유입시 발생되던 채터링에 의한 소음발생을 저감시킬 수 있도록 디스크의 형상을 개량한 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에 관한 것이다.
본 발명은 일측에 연료가 유입되는 입구통로(B1)가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로(B2)가 형성된 바디(B); 상기 입구 및 출구통로(B1,B2)와 통하도록 바디(B) 내에 형성된 안착홈(6); 상기 안착홈(6)의 내측 상부에 결합되며 내측 중앙에 형성된 통공(24)과 그 외측에 다수로 형성된 세공(25)을 갖는 판부(22)가 형성된 결합부재(2); 상기 결합부재(2)의 판부(22)에 밀착되며 상기 세공(25)을 밀폐하도록 결합된 디스크(4); 상기 디스크(4)의 하부 중앙을 지지하는 지지부재(7)가 상면 중앙에 형성되고, 상기 지지부재(7)의 외측으로는 연료가 통과되도록 다수의 유수홀(80)이 형성된 격판부재(8)를 포함하여 구성된다.
연료, 리턴, 밸브, 체크, 우산, 디스크

Description

가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브{Fuel pump for LPI vehicle}
본 발명은 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스연료를 압축하여 액상으로 분사하는 가스연료차량에 있어서 기상 연료의 유입시 발생되던 채터링에 의한 소음발생을 저감시킬 수 있도록 디스크의 형상을 개량한 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에 관한 것이다.
일반적으로 가스차량용 엘피아이 시스템(Liquid Petroleum Injection: LPG 액상 연료분사 장치)은 연료탱크의 압력에 의존한 기계식 LPG 연료 방식과는 달리 봄베 내에 연료펌프를 설치하고, 상기 연료펌프에 의해 고압(5~15bar)으로 송출되는 액상 연료를 인젝터로 분사하여 엔진을 구동하는 구조로 되어 있다.
도 1은 종래의 엘피아이 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 엘피아이 시스템은 가스 연료가 저장되는 봄베(B')와, 상기 봄베(B') 내에 저장된 가스 연료를 펌핑하여 송출하는 펌프모듈과, 상기 펌프모듈을 통해 공급되는 액상의 연료를 인젝터(E2')에 의해 분사하여 구동되는 엔진(E')을 포함한다.
그리고 상기 펌프모듈은 상기 봄베(B')에 설치된 멀티밸브(M')와 연료공급라인(S')에 연결되고 가스 연료를 펌핑하는 연료펌프(F')를 포함하며, 상기 연료펌프(F')는 ECU(C')에 의해서 제어된다.
또한 엔진(E')에서 미사용된 연료는 연료회수라인(R')을 통해 봄베(B')로 회수되며, 봄베(B')와 연료회수라인(R')의 연결부위에는 일방향으로만 개방되는 리턴밸브(RV')가 설치된다.
그러나 종래에는 기상 연료 유입시 리턴 밸브(RV')가 떨리는 채터링(일명 떨림현상)이 발생하게 된다.
즉, 채터링 현상의 이유는 도 2 내지 도 5에 나타낸 도면을 토대로 살펴본다.
도 2는 종래 엘피아이 차량용 연료공급장치의 리턴밸브를 나타낸 도면이고, 도 3은 상기 도 2에서 리턴 밸브 결합체를 발췌한 도면, 도 4는 상기 도 3에서 '니플'을 나타낸 도면이고, 도 5는 상기 도 3에서 '디스크'를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 연료가 이동되는 통공(h)이 형성된 바디(B)에 결합되어 연료의 이동을 단속하는 종래 리턴 밸브(RV')는,
중앙에 밸브홀(20')이 형성되고, 그 외주에 방사상으로 다수의 분사홀(22')이 형성된 니플(2');
하부에 봉부분(44')이 형성되고, 상부에 판상의 원판부(42')가 형성된 것으로, 상기 봉부분(44')이 상기 밸브홀(20')에 삽입되며 상기 통공(h)에 밀착되는 디스크(4');
상기 디스크(4')와 니플(2') 사이에 설치되는 스프링(6')을 포함하여 구성된다.
상기 분사홀(22')은 밸브홀(20')에 비해 직경이 작다.
또한, 상기 밸브홀(20')과 봉부분(44')의 외주에는 슬리브(8')가 삽입된다.
따라서 바디(B)의 상부로부터 가해지는 가압력이나 하부로부터 발생되는 흡입력에 의해 통공(h)으로 연료가 유입되어 디스크(4')를 하방으로 누르면서 유출되어 분사홀(22')을 통해 분사된다.
그러나 엔진에서 봄베로 회수되는 연료는 항상 액상과 기상이 동시에 리턴 밸브를 통해 회수되므로. 종래 리턴 밸브의 구조상 기상 연료 유입 시 스프링에 지지된 디스크가 떨리는 채터링 현상이 발생하게 된다.
이러한 채터링 현상이 봄내 내부에서 크게 울리게 되며, 심한 경우 공명 현상으로 인하여 차량 실내로 소음이 유입 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 기상 연료의 유입시 채터링현상을 최소화하여 소음을 억제할 수 있도록 한 가스연료차량 용 리턴밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은 일측에 연료가 유입되는 입구통로가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로가 형성된 바디; 상기 입구 및 출구통로와 통하도록 바디 내에 형성된 안착홈; 상기 안착홈의 내측 상부에 결합되며 내측 중앙에 통공을 갖는 판부가 형성된 결합부재; 상기 결합부재에 결합되며 상기 통공을 밀폐하는 디스크; 상기 디스크의 하부 중앙을 지지도록 결합된 지지부재; 상기 안착홈에 결합되며 상기 지지부재의 하부를 지지하며 연료가 통과되도록 다수의 유수홀이 형성된 격판부재를 포함하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면 엔진에서 봄베로 연료가 회수시 기상 연료가 지나갈때도 채터링현상을 저감시킬 수 있어 소음발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브를 나타낸 도면, 도 7은 도 6의 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에서 "A"에 대한 확대도이다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브(RV)는
일측에 연료가 유입되는 입구통로(B1)가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로(B2)가 형성된 바디(B);
상기 입구 및 출구통로(B1,B2)와 통하도록 바디(B) 내에 형성된 안착홈(6);
상기 안착홈(6)의 내측 상부에 결합되며 내측 중앙에 형성된 통공(24)과 그 외측에 다수로 형성된 세공(25)을 갖는 판부(22)가 형성된 결합부재(2);
상기 결합부재(2)의 판부에 밀착되며 상기 세공(25)을 밀폐하는 디스크(4);
상기 디스크(4)의 하부 중앙을 지지하는 지지부재(7)가 상면 중앙에 형성되고, 상기 지지부재(7)의 외측으로는 연료가 통과되도록 다수의 유수홀(80)이 형성된 격판부재(8)를 포함하여 구성된다.
상기 디스크(4)는 도 7에 나타낸 바와 같이,
상부 중앙에 돌출되어 상기 결합부재(2)의 통공(24)에 결합되는 상부봉체(42),
하부 중앙에 돌출된 돌출부(44),
상기 상부봉체(42)의 외주면에 원형으로 형성되며 뒤집힌 우산형으로 형성되 며 끝단으로 갈수록 두께가 얇아지며 상기 결합부재(2)의 하부면에 접촉되는 블레이드(46)를 포함하여 구성된다.
상기 블레이드(46)는 탄성을 갖는 합성수지재질로 이루어지며 일 예로 폴리우레탄, 실리콘 등과 같은 소재가 사용된다.
이하 상기한 본 발명의 일 실시예에 대한 결합 및 작동관계를 설명한다.
결합부재(2)의 통공(24)에 디스크(4)의 상부봉체(42)를 끼워 블레이드(46)가 판부(22)의 저면에 접촉되도록 한다.
이후 격판부재(8)를 안착홈(6)에 삽입하여 지지부재(7)가 디스크(4)의 하부를 지지하도록 결합시킨다.
이후 입구통로(B1)로부터 연료가 유입되면 세공(25)을 통과하여 판부(22)를 지나가게 되고, 블레이드(46)를 하방으로 밀쳐내면서 하부로 이동한다.
도 7의 굵은 화살표시는 연료의 이동방향을 의미한다.
연료가 지나가면 블레이드(46)는 탄성력에 의해 원상태로 복원된다.
즉, 디스크(4)의 돌출부(44)가 지지부재(7)에 지지되어 있으므로 상부에서 연료가 유입되어 블레이드(46)를 하방으로 밀면 디스크(4)는 원위치에 유지되면서 블레이드(46)만 하부로 젖혀지게 되는 것이다.
연료의 이동이 없으면 블레이드(46)는 재질상의 탄성에 의한 복원력에 의해 원상태로 회복되어 뒤집힌 우산형태를 유지하게 된다.
이후 격판부재(8)의 유수홀(80)을 통과하여 출구통로(B2)로 배출된다.
한편 도 8은 본 발명에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브의 다른 실시예를 나타낸 도면, 도 9는 도 8의 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에서 일부분을 발췌한 분해도이다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브는
일측에 연료가 유입되는 입구통로(B1)가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로(B2)가 형성되며, 상기 입구 및 출구통로(B1,B2)와 통하도록 안착홈(6)이 형성된 바디(B)에 결합되는 것으로,
상기 안착홈(6)의 내측 상부에 결합되며 중앙에 형성된 통공(24)과 그 외측에 형성된 다수의 세공(25)을 갖는 판부(22)가 형성된 결합부재(2);
상기 결합부재(2)의 판부에 밀착되며 상기 세공(25)을 밀폐하는 디스크(4);
상기 안착홈(6)에 결합되며 상기 결합부재(2)가 내부에 결합되고, 내부에 수평으로 격판부재(F2)가 형성되며, 상기 격판부재(F2)의 중심부 상면에 디스크(4)의 하면이 지지되는 단턱(F4)이 형성되고, 연료가 통과되도록 다수의 유수홀(F6)이 형성된 부시(F)를 포함하여 구성된다.
상기 결합부재(2) 및 디스크(4)의 구체적인 형상에 대해서는 상술한 바 있으므로 중복 설명은 생략토록 한다.
도 9에서 미설명 부호 "O"는 밀폐용 오링이다.
상기 부시(F)의 결합방식은 나사결합에 의한다.
즉, 부시(F)의 외주면 및 안착홈(6)의 내주면에 각기 나사부(R)가 형성됨으로써 상호 나사결합으로 고정될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브의 결합관계를 설명한다.
결합부재(2)의 통공(24)에 디스크(4)의 상부봉체(42)를 끼운 후 이를 부시(F)의 내측으로 삽입하여 끼운다.
이때 디스크(4)의 하부 돌출부(44)가 부시(F)의 단턱(F4) 상면에 접촉된다.
이후 부시(F)를 바디(B)의 안착홈(6)에 삽입한 후 나사부(R)를 각기 결합시킨다.
이렇게 결합된 본 발명의 다른 실시예에 따른 리턴밸브의 작동관계는 다음과 같다.
입구통로(B1)로부터 연료가 유입되면 세공(25)을 통과하여 블레이드(46)를 하방으로 밀쳐내면서 하부로 이동한다.
연료가 지나가면 블레이드(46)는 탄성력에 의해 원상태로 복원된다.
즉, 디스크(4)의 돌출부(44)가 지지부재(7)에 지지되어 있으므로 상부에서 연료가 유입되어 블레이드(46)를 하방으로 밀면 디스크(4)는 원위치에 유지되면서 블레이드(46)만 하부로 젖혀지게 되는 것이다.
이후 부시(F)의 유수홀(F6)을 통과하여 출구통로(B2)로 배출된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 종래의 엘피아이 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래 엘피아이 차량용 연료공급장치의 리턴밸브를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 2에서 리턴 밸브 결합체를 발췌한 도면,
도 4는 상기 도 3에서 '니플'을 나타낸 도면,
도 5는 상기 도 3에서 '디스크'를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브를 나타낸 도면,
도 7은 도 6의 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에서 "A"에 대한 확대도.
도 8은 본 발명에 따른 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브의 다른 실시예를 나타낸 도면,
도 9는 도 8의 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브에서 일부분을 발췌한 분해도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
B : 바디 2 : 결합부재
4 : 디스크 6 : 안착홈
7 : 지지부재 8 : 격판부재
42 : 상부봉체 44 : 돌출부
46 : 블레이드 24 : 틈새

Claims (9)

  1. 일측에 연료가 유입되는 입구통로(B1)가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로(B2)가 형성된 바디(B);
    상기 입구 및 출구통로(B1,B2)와 통하도록 바디(B) 내에 형성된 안착홈(6);
    상기 안착홈(6)의 내측 상부에 결합되며 내측 중앙에 형성된 통공(24)과 그 외측에 다수로 형성된 세공(25)을 갖는 판부(22)가 형성된 결합부재(2);
    상기 결합부재(2)의 판부(22)에 밀착되며 상기 세공(25)을 밀폐하도록 결합된 디스크(4);
    상기 디스크(4)의 하부 중앙을 지지하는 지지부재(7)가 상면 중앙에 형성되고, 상기 지지부재(7)의 외측으로는 연료가 통과되도록 다수의 유수홀(80)이 형성된 격판부재(8)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스크(4)는
    상부 중앙에 돌출되어 상기 결합부재(2)의 통공(24)에 결합되는 상부봉체(42);
    하부 중앙에 돌출된 돌출부(44);
    상기 상부봉체(42)의 외주면에 원형으로 형성되며 뒤집힌 우산형으로 형성되며 끝단으로 갈수록 두께가 얇아지며 상기 결합부재(2)의 하부면에 접촉되는 블레이드(46)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 블레이드(46)는 탄성을 갖는 합성수지재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 블레이드(46)는 폴리우레탄 또는 실리콘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  5. 일측에 연료가 유입되는 입구통로(B1)가 형성되고, 타측에 연료가 유출되는 출구통로(B2)가 형성되며, 상기 입구 및 출구통로(B1,B2)와 통하도록 안착홈(6)이 형성된 바디(B)에 결합되는 것으로,
    상기 안착홈(6)의 내측 상부에 결합되며 중앙에 형성된 통공(24)과 그 외측에 형성된 다수의 세공(25)을 갖는 판부(22)가 형성된 결합부재(2);
    상기 결합부재(2)의 판부에 밀착되며 상기 세공(25)을 밀폐하는 디스크(4);
    상기 안착홈(6)에 결합되며, 상기 결합부재(2)가 내부에 결합되고, 수평의 격판부재(F2)가 내부에 형성되며, 상기 격판부재(F2)의 중심부 상면에 디스크(4)의 하면이 지지되는 단턱(F4)이 형성되고, 연료가 통과되도록 다수의 유수홀(F6)이 형성된 부시(F)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 부시(F)의 외주면에 나사부가 형성되고, 상기 안착홈(6)의 내주면에 나사부가 형성됨으로써 상호 나사결합으로 고정되는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 디스크(4)는
    상부 중앙에 돌출되어 상기 결합부재(2)의 통공(24)에 결합되는 상부봉체(42);
    하부 중앙에 돌출된 돌출부(44);
    상기 상부봉체(42)의 외주면에 원형으로 형성되며 뒤집힌 우산형으로 형성되며 끝단으로 갈수록 두께가 얇아지며 상기 결합부재(2)의 하부면에 접촉되는 블레이드(46)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 블레이드(46)는 탄성을 갖는 합성수지재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 블레이드(46)는 폴리우레탄 또는 실리콘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 리턴밸브.
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