KR101025431B1 - 재활용이 용이한 연료필터 - Google Patents

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Abstract

자동차 연료에 함유된 수분을 포함한 각종 불순물을 효율적으로 분리할 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 재활용이 가능한 연료 여과기의 연료필터가 개시된다. 이를 위하여, 본 발명에서는 상부캡, 금속망, 하부캡, 및 상부캡과 금속망 사이와 금속망과 하부캡 사이 및 금속망의 이음매에 구비된 밀봉재를 포함하는 연료 여과기의 연료필터를 제공한다. 본 발명에 의한 연료 여과기의 연료필터는 종이필터나 테플론 등의 합성수지가 코팅된 금속망을 사용하지 않아도 되기 때문에 연료필터를 재활용할 경우에 간단한 공정만으로도 재활용 처리가 가능하며, 유해물질이 발생되지 않는 효과가 있다. 또한, 자동차 연료에 함유된 각종 불순물을 효과적으로 분리할 수 있어 연료계통 장치의 내구성을 증대시키고 연료효율을 증진시킬 수 있다.

Description

재활용이 용이한 연료필터{FUEL FILTER FOR EASY RECYCLING}
본 발명은 자동차 등의 연료 여과기에 장착되어 연료를 여과하는 연료필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 등의 연료에 함유된 각종 불순물, 예컨대 수분을 효율적으로 차단하여 분리할 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 재활용할 수 있는 연료필터에 관한 것이다.
자동차 등의 연료에 함유된 각종 불순물은 엔진 연료 계통에 있는 각종 기계 장치에 나쁜 영향을 미친다. 이 중 수분은 연료 보관 장소, 예컨대 연료탱크 등에 보관된 연료에 소량이나마 존재하는 경우도 있고, 공기 중에 존재하는 미량의 수증기가 응결하여 연료에 혼합되어 있을 수도 있다. 이러한 수분은 휘발유(가솔린)를 사용하는 장치보다, 경유를 사용하는 장치, 예를 들면 커먼레일 다이렉트 인젝션(Common-rail Direct Injection) 엔진에서 더 큰 문제가 된다. 왜냐하면, 가솔린 엔진보다 경유를 사용하는 디젤 엔진이 장치의 정밀도가 높기 때문에 상기 디젤 엔진의 연료계통의 장치들에 보다 높은 수준의 밀폐성이 요구되기 때문이다.
구체적으로, 연료에 수분이 함유되어 있으면, 윤활역할을 하지 못하고, 연료 계통의 고압펌프(pump)나 노즐(nozzle) 등의 정밀한 기계장치에 스크래치를 발생시키거나 기계 장치들을 부식시켜 밀폐성을 저하시킨다. 따라서 수분이 함유된 연료는 고압으로 압축되지 못할 뿐만 아니라, 노즐에서 고압으로 분사되지 못한다. 이에 따라, 수분이 함유된 연료를 사용한 자동차는 매연을 발생시키며, 그 출력 또한 저하되어 연료소비가 상대적으로 증가하게 된다.
따라서 자동차에는 연료계통 장치들의 수명을 연장시키고, 효율적인 연료 사용을 위하여 연료 속에 포함되어 있는 불순물을 분리할 수 있는 연료 여과기가 널리 사용되고 있다.
종래 자동차용 연료 여과기는 케이스의 내부에 연료필터가 장착되는데, 상기 연료필터는 주름져서 접혀지는 형태의 종이필터, 또는 두루마리 형태로 말려진 종이필터가 필수적으로 형성되어 상기 종이필터에서 자동차 연료를 여과함으로써 상기 자동차 연료의 각종 불순물이나 수분을 차단한다.
그런데, 상술한 종이필터를 사용하는 연료 여과기는 자동차 연료의 압력이 증가하면, 종이 고유의 성질로 인하여 연료 중에 함유된 수분이 종이필터에 흡수되고 시간이 경과하거나, 종이필터의 수분 흡수용량이 초과하면 소량이나마 수분이 연료필터를 통과하게 된다. 이와 같이 종이필터를 사용한 연료 여과기는 수분을 완벽하게 차단하지 못하기 때문에 수분에 의한 연료계통의 고압펌프나 노즐의 손상 및 이로 인한 불완전 연소, 출력 저하 등의 문제를 방지하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 종이필터를 사용하는 경우 종이필터를 통과하는 연료에 의한 압력이 종이필터의 전면에 균등하게 작용하지 않기 때문에 필터의 불순물 등의 분리 효과가 국부적으로 차이가 난다. 따라서 종이필터는 그 필터의 일부만이 불순물 등으로 오염된 경우라도 필터를 교체해 주어야 하기 때문에 필터를 수명이 단축되는 문제점이 발생할 수 있다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다.
이러한 일예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-59427호(2002. 07. 12. 공개)에는 두루마리 형태로 말려진 종이필터가 형성된 여과수단, 및 상기 여과수단의 하부에 형성되고 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)이나 실리콘 등과 같은 물질로 코팅되어 있으며 구멍 직경이 200㎛을 초과하지 않는 여과그물을 포함하는 연료 여과기가 개시되어 있다.
이러한 종래 연료 여과기는 연료 유입구를 통하여 유입된 연료가 종이필터 및 여과그물을 통과하면서 연료가 여과된다. 그러나 연료 여과기에 유입된 자동차 연료가 종이필터의 길이 방향을 통과하여 하부로 이송되고, 이송된 연료가 상부 방향으로 반전하여 여과그물을 통과하면서 수렴되어 엔진으로 진행하는 복잡한 연료 흐름을 가지는 문제점이 있다. 또한, 상기 종이필터와 수분 분리 수단인 여과그물이 별도로 형성되어 구조가 복잡하다는 문제점을 지니고 있다.
다른 일예로서, 대한민국 등록특허공보 출원번호 제10-2007-41706호(2008. 01. 03. 등록공고)에는 하부캡, 상기 하부캡의 외주면에 결합된 원통형상의 금속망 상에 테플론이 코팅된 유수 분리 여과망, 및 상기 유수 분리 여과망의 상부와 결합되고 상기 연료 배출구와 연결되어 여과된 연료가 배출될 수 있는 상부캡 배출구가 형성된 상부캡을 가지는 유수분리필터 엘리먼트; 및 상기 유수분리필터 엘리먼트의 내측에 형성되어, 불순물을 여과하기 위한 역방향의 절두원추 형상인 종이필터 엘리먼트를 포함하는 연료 여과기의 유수분리 필터가 개시되어 있다.
그러나 상기 유수분리 필터는 금속망에 테플론이 코팅되어 있어 상기 필터를 재활용하기 위해 용광로 등에 투입하면 다이옥신 등의 유해물질이 발생되며, 상기 필터에 사용된 금속을 재활용하기 위해서는 금속이 아닌 종이필터를 유수분리 필터로부터 분리하는 공정이 별도로 수행되어야 하는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래의 연료필터는 테플론 등의 합성수지가 코팅된 여과망 및/또는 종이필터를 구비하고 있으므로, 상기 연료필터를 재활용하는 경우에는 연료필터의 내부에 구비된 금속 이외의 소재를 제거하는 등의 복잡한 공정을 수행해야 될 뿐만 아니라 유해물질이 발생되는 문제점을 지니고 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 목적은 자동차 연료에 함유된 각종 불순물을 효율적으로 분리할 수 있도록 하며, 단순한 공정을 통하여 재활용이 가능할 뿐만 아니라 유해물질이 유발되지 않는 연료필터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 에폭시 수지를 이용하여 수밀성이 향상된 연료필터의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 여과된 연료가 배출될 수 있는 상부캡 배출구가 형성된 상부캡, 상기 상부캡 하부에 결합되어 유입된 연료를 여과하는 원통형 금속망, 상기 금속망의 하부에 결합된 하부캡, 및 상기 상부캡과 금속망 사이와 상기 금속망과 하부캡 사이 및 금속망의 이음매에 구비되는 밀봉재를 포함하는 연료 여과기의 연료필터를 제공한다.
또한, 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면 (ⅰ) 금속망의 양 단면이 맞닿도록 금속망을 원통형으로 형성한 후, 금속망의 이음매 부분에 에폭시 수지를 도포하여 건조시키는 단계, (ⅱ) 상부캡의 하부의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 상기 내주면에 원통형 금속망의 상부를 접촉시킨 다음, 상부캡의 상부를 바닥면에 위치시킨 상태로 건조시키는 단계, (ⅲ) 하부캡의 상부의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 원통형 금속망의 하부를 하부캡의 상부의 내주면에 접촉시킨 다음, 하부캡의 하부를 바닥면에 위치시킨 상태로 건조시키는 단계를 포함하는 연료 여과기의 연료필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의한 연료 여과기의 연료필터는 테플론 등의 합성수지가 코팅되지 않은 금속망을 사용함으로써, 연료필터의 재활용 공정에서 유해물질이 발생되지 않는다.
또한, 금속망을 통과하는 연료에 의한 압력이 상기 금속망의 전면에 균일하게 가해지기 때문에, 연료가 금속망의 일부만을 통과하며 여과되는 종래의 필터보다 유속이 느려져 미세한 입자의 수분도 걸러낼 수 있게 된다. 아울러, 금속망의 일부만이 먼저 오염되어 연료필터를 자주 교체해 주어야 하는 문제점을 해결할 수 있다.
한편, 수분이 분리된 연료를 공급함으로서, 예를 들면 자동차의 커먼레일 다이렉트 인젝션 엔진의 연료계통의 정밀한 고압펌프, 노즐 등의 마모나 부식을 방지하여 엔진출력을 향상시키고, 매연을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 연료소비를 줄일 수 있게 된다. 이러한 연료 여과기는 자동차뿐만 아니라, 수분의 분리가 중요한 각종 동력장치의 연료계통에 널리 사용될 수 있다.
아울러, 종이필터를 사용하는 경우 겨울철에 경유속의 파라핀 성분이 종이필터를 통과하면서 종이 조직 내부에서 응고될 수 있고, 응고된 파라핀 등에 의하여 원료(경유)의 공급이 방해받을 수 있는 문제점이 있으나, 금속망을 사용하는 경우 이러한 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터가 구비된 연료 여과기를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터가 구비된 연료 여과기의 연료흐름을 나타내기 모식도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 연료 여과기의 연료필터(이하, "연료필터"라고 한다.)를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 연료필터를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 상기 도 1에 도시된 연료필터를 설명하기 위한 분해사시도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터가 구비된 연료 여과기를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 연료 여과기의 케이스의 내부에 장착되는 케이스의 연료 유입구로부터 유입된 연료를 제공받아 상기 연료 내부에 포함된 이물질, 예컨대 수분을 여과하는 것으로서, 상부캡(20), 원통형 금속망(30), 하부캡(40), 및 밀봉재(50)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 상부캡(20)을 포함한다.
상기 상부캡(20)은 연료 여과기의 내부에 구비되고 상기 연료 여과기의 연료 배출구에 연결설치되어 여과된 연료가 배출되는 출구 역할을 수행하는 것으로서, 원통형 금속망(30)을 통해 여과된 연료가 배출될 수 있는 상부캡 배출구(22)가 형성된다. 보다 구체적으로, 상부캡(20)은 상기 연료 배출구(74)가 삽입될 수 있도록 연료 배출구(74)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 상부캡 배출구(22)가 형성될 수 있으며, 이러한 상부캡 배출구(22)를 통하여 불순물이 여과된 연료를 배출한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 원통형 금속망(30)을 포함한다.
상기 원통형 금속망(30)은 상기 상부캡(20) 하부에 결합되어 유입된 연료를 여과하는 것으로서, 상기 연료 여과기의 연료 유입구(72)를 통하여 유입된 연료 중 연료 내부에 포함된 불순물은 연료 여과기의 하부로 낙하시키며, 여과된 연료는 상기 상부캡 배출구(22)로 배출시킨다. 이때, 원통형 금속망(30)은 금속망을 원통형으로 형성하여 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 원통형 금속망(30)에 형성된 홀은 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 홀이 원형형상인 경우 그 직경은 5 내지 40 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 홀의 직경이 5 ㎛ 미만인 경우에는 홀의 크기가 작기 때문에 수분은 물론 연료까지도 원통형 금속망(30)을 원활하게 통과할 수 없게 되어 연료필터로서 기능이 저하된다. 반대로 상기 홀의 직경이 40 ㎛를 초과하면, 원통형 금속망(30)은 불순물, 예컨대 수분의 분리기능이 저하된다.
즉, 상기 범위의 직경보다 작은 직경을 가지게 되면, 상기 원통형 금속망(30)은 여과되는 자동차 연료의 통유성이 저하되고, 제조하기 위한 공정의 난이도가 증가한다. 반대로 상기 범위의 직경보다 큰 직경을 가지게 되면, 상기 원통형 금속망(30)은 불순물의 여과능력이 저하된다.
이때, 여과 과정을 통해 걸러진 불순물, 예컨대 수분은 원통형 금속망(30)을 통과하지 못하고 중력에 의해 상기 원통형 금속망(30)의 표면을 따라 흘러내린다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 하부캡(40)을 포함한다.
상기 하부캡(40)은 원통형 금속망(30)의 하부에 결합된 것으로서, 원통형 금속망(30)을 통해 여과된 연료가 수용될 수 있는 공간을 제공한다. 즉, 원통형 금속망(30)을 통해 연료가 지속적으로 유입되면 하부캡(40)에 일정 양 이상의 연료가 수용된 후 상기 연료는 상부캡(20)에 형성된 상부캡 배출구(22)를 통해 외부로 배출된다.
여기서, 상기 상부캡(20) 및 하부캡(40)은 도금된 금속 또는 합성수지로 구성되어 자동차 연료를 여과하는 원통형 금속망(30)을 지지하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 밀봉재(50)를 포함한다.
상기 밀봉재(50)는 상기 상부캡(20)과 금속망(30) 사이와 상기 금속망(30)과 하부캡(40) 사이 및 금속망(30)의 이음매에 구비되어 연료필터(10) 내부의 수밀성을 향상시키는 역할을 수행한다. 여기서, 밀봉재(50)로는 기름과 반응하지 않고 금속과 점착이 잘되는 접착제라면 어떠한 접착제를 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 에폭시 수지(epoxy resin)를 사용하는 것이 좋다. 이러한 에폭시 수지는 경화될 때 휘발성물질의 발생이나 부피의 수축이 작고, 기계적 성질이나 전기절연성이 뛰어나며, 용제가 침투하지 못한다. 또한, 에폭시 수지는 내수성, 내약품성이 우수하며, 이종 물질을 용이하게 접착시킬 수 있다.
한편, 종래의 연료필터는 연료가 빠른 속도로 통과하면, 작은 입자의 수분도 함께 빨려들어 상기 수분이 여과되지 않은 연료가 상기 연료필터를 통과할 우려가 있다. 예를 들어, 시간 당 일정한 양의 연료를 공급해야 하지만, 종래의 연료필터와 같이 연료가 연료필터의 일부만을 통과하여 공급되는 경우에는 필요한 양의 연료를 공급하기 위해서 빠른 속도로 연료가 필터를 통과하게 된다. 따라서 이 과정에서 수분이 차단되지 않고 함께 빨려들어 갈 가능성이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 연료필터는 여과되지 않은 수분을 차단하기 위해 여과망의 내측에 1차 여과된 자동차 연료를 2차 여과할 수 있는 보조 여과망을 설치한다.
또한, 종래의 연료필터는 여과망의 내측에 상기 여과망을 지지하는 금속 재질의 타공망을 설치함으로써, 자동차 연료가 고압으로 유입되는 경우에도 여과망의 형태를 유지시킨다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)는 원통형 금속망(30)의 전면 통하여 균일하게 연료가 통과하기 때문에(즉 상기 금속망(30)의 전면에 균일하게 압력이 가해지기 때문에) 유속이 느려지고, 따라서 작은 입자의 수분이 상기 원통형 금속망(30)을 통과할 가능성이 낮아지게 된다. 또한, 상기 금속망(30)의 전면이 고르게 사용되기 때문에 금속망의 일부만 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 연료필터(10)는 종래의 연료필터와 같이 상기 보조 여과망과 타공망을 추가로 설치할 필요가 없다. 다만, 본 발명의 연료필터에 상기 보조 여과망과 타공망의 사용이 반드시 배제되는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명에 따른 연료필터(10)는 상기 필터의 일부에만 연료의 압력이 가해져서 일부만 오염되는 경우에도 필터를 교체해 주어야 하는 종이필터 등보다 수명이 연장될 수 있으며, 보조 여과망과 타공망을 추가로 구비할 필요성이 없으므로 제조비용이 낮아질 수 있다.
전술한 구성을 포함하는 연료필터(10)의 제조방법은 금속망으로 원통형 금속망(30)을 제조하는 단계와, 상기 원통형 금속망(30)을 상부캡(20)에 접착시키는 단계, 및 상기 원통형 금속망(30)을 하부캡(40)에 접착시키는 단계를 포함한다.
보다 구체적으로, 첫 번째 단계는 금속망으로 원통형 금속망(30)을 제조하는 단계로서, 원통형 지주 등을 이용하여 금속망의 양 단면이 맞닿도록 금속망을 원통형으로 형성한 후, 금속망의 이음매 부분에 에폭시 수지를 도포하여 건조시키는 단계이다.
두 번째 단계는 원통형 금속망(30)을 상부캡(20)에 접착시키는 단계로서, 상부캡(20)의 하부의 내주면에 에폭시 수지(50)를 도포하고, 상기 내주면에 원통형 금속망(30)의 상부를 접촉시킨 다음, 상부캡(20)의 상부를 바닥면에 위치시킨 상태로 건조시키는 단계이다. 여기서, 상부캡(20)의 상부를 바닥면에 위치시키는 것은 건조되기 전에 에폭시 수지(50)가 원통형 금속망(30)으로 흘러내려 상기 금속망(30)에 형성된 홀의 직경이 작아지는 것을 방지하기 위함이다.
세 번째 단계는 원통형 금속망(30)을 하부캡(40)에 접착시키는 단계로서, 하부캡(40)의 상부의 내주면에 에폭시 수지(50)를 도포하고, 원통형 금속망(30)의 하부를 하부캡(40)의 상부의 내주면에 접촉시킨 다음, 하부캡(40)의 하부를 바닥면에 위치시킨 상태로 건조시키는 단계이다. 여기서, 하부캡(40)의 하부를 바닥면에 위치시키는 것은 건조되기 전에 에폭시 수지(50)가 원통형 금속망(30)으로 흘러내려 상기 금속망(30)에 형성된 홀의 직경이 작아지는 것을 방지하기 위함이다.
이때, 각 단계에서 상부캡(20)과 금속망(30) 사이와 상기 금속망(30)과 하부캡(40) 사이 및 금속망(30)의 이음매 부분에 도포된 에폭시 수지(50)는 상온에서 23 내지 25시간, 바람직하게는 약 24시간 동안 건조시키는 것이 좋지만, 연료필터(10)를 빠른 속도로 대량 생산하기 위해서는 50 내지 70℃의 온도범위에서 45 내지 75분, 바람직하게는 약 1시간 동안 건조시키는 것이 좋다.
본 발명의 일 실시에 의한 연료필터(10)를 포함하는 연료 여과기의 작용에 의한 연료 흐름을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)가 구비된 연료 여과기를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터(10)가 구비된 연료 여과기의 연료흐름을 나타내기 모식도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 연료 여과기는 연료필터(10)의 외형을 제공하는 원통형 케이스(70)를 포함한다.
상기 원통형 케이스(70)는 상부에 연료가 유입되는 복수의 연료 유입구(72)와 상기 연료 유입구(72)의 중앙에 여과된 연료가 배출되는 연료 배출구(74)가 형성되고, 하부에 수분 배출 밸브(76)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 케이스(70)는 금속이나 합성수지 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 케이스(70)는 그 내부에 자동차 연료의 불순물을 분리하기 위한 연료필터(10)가 내장될 수 있도록 형성되고, 케이스(70)의 상부 중심부에는 상기 연료필터(10)를 통해 여과 처리된 자동차 연료를 배출하기 위한 연료 배출구(74)가 형성되며, 상기 연료 배출구(74)의 주위에는 여과 대상인 자동차 연료가 유입되는 다수개의 연료 유입구(72)가 형성된다. 또한, 상기 연료 배출구(74)에는 연료 공급 라인과의 체결하기 위한 예를 들면, 나사결합을 위한 구조나 볼트/너트 결합을 위한 구조 등의 체결 수단(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 수분 배출 밸브(76)는 상기 케이스(70)의 하부에 형성되어 케이스(70) 내부에 고인 수분을 외부로 배출시키는 것이다. 보다 구체적으로, 수분 배출 밸브(76)는 연료필터(10)의 원통형 금속망(30)에 의하여 분리된 수분이 하부로 떨어져 도 5에 도시된 바와 같이 상기 케이스(70)의 하부에 일정량 이상이 고이게 되면 밸브를 개방하여 케이스(70) 내부에 고인 수분을 외부로 배출시키는 역할을 수행한다.
이와 같이, 연료 여과기의 케이스(70)의 상부 외측의 연료 유입구(72)에서 유입된 자동차 연료는 원통형 금속망(30)의 전면에서 균일하게 여과되어 중심부에 수렴된다. 상기 수렴된 자동차 연료는 케이스(70)의 상부 중심부의 연료 배출구(74)를 통하여 배출되어 엔진으로 이송된다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
먼저, 홀의 직경이 약 25㎛인 금속망을 준비하고, 상기 금속망을 원통형 지주를 이용하여 원통형으로 형성시킨 후 금속망의 이음매에 에폭시 수지를 도포하고 상온에서 24시간 동안 건조시켜 원통형 금속망을 제작하였다.
그 다음, 상부캡의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 상기 내주면에 원통형 금속망의 상부를 접촉시킨 다음, 상부캡의 상부를 바닥면에 위치시킨 상태로 상온에서 24시간 동안 건조시켰다.
그 다음, 하부캡의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 금속망의 하부를 하부캡의 내주면에 접촉시킨 다음, 하부캡의 하부를 바닥면에 위치시킨 상태로 상온에서 24시간 동안 건조시켜 연료필터를 제조하였다.
[비교예]
종이필터를 여과 수단으로 사용하는 독일 보쉬(Bosch) 사의 종래의 연료필터(제품명, BOSCH31300-3E000)를 비교예로 사용하였다.
[실험예 1]
상술한 실시예에 의한 연료필터와, 종래 사용되고 있는 연료필터인 비교예를 사용하여 연료유입 속도에 따른 불순물에 대한 여과기능을 실험하였다.
상기 실시예에 의한 연료필터와 비교예에 의한 연료필터의 내부에 각각 100㎖/h, 120㎖/h, 140㎖/h, 160㎖/h의 속도로 2%의 물이 포함된 연료를 투입하고, 상기 각 연료필터를 투과하여 외부로 유출된 연료에 포함된 물의 양을 측정하여 그 측정 결과를 다음의 표 1에 나타내었다. 여기서, 연료(연료 유입 속도에 따른 수분 여과능력에 대한 실험 결과)에 포함된 물의 양은 원심분리를 통하여 측정하였다.
Figure 112010009666215-pat00001
상기 표 1에서 실시예의 연료필터는 연료의 유입 속도와 상관없이 연료에 포함된 물을 95% 이상 여과하는 것으로 나타났지만, 비교예의 연료필터는 연료의 유입 속도에 따라 연료에 포함된 물을 95% 이하로도 여과하는 것으로 나타났다. 일반적으로, 연료필터를 사용하는 자동차 회사들은 연료필터가 연료에 포함된 물을 95% 이상 여과시킬 것을 요구하는 실정이므로, 실시예의 연료필터만이 이러한 기준을 만족하는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2]
상술한 실시예에 의한 연료필터와, 종래 사용되고 있는 연료필터인 비교예를 사용하여 연료유입 시간에 따른 불순물에 대한 여과기능을 실험하였다.
상기 실시예에 의한 연료필터와 비교예에 의한 연료필터의 내부에 각각 70㎖의 물을 투입하고, 10분, 20분, 30분, 1시간이 경과할 때마다 상기 각 연료필터를 투과하여 외부로 유출된 물의 양을 측정하고, 그 측정 결과(연료 유입 시간에 따른 수분 여과능력에 대한 실험 결과)를 다음의 표 2에 나타내었다.
Figure 112010009666215-pat00002
* 연료필터의 내부에 물이 잔류하지 않았으며, 잔여량은 상기 연료필터의 종이필터에 흡수되어 있는 상태라고 판단됨.
상기 표 2에서 실시예의 연료필터는 물의 투과율이 작아서, 자동차 연료에 함유된 수분을 여과하여 분리하는 기능이 탁월한 것으로 나타났다. 반면, 비교예의 연료필터는 물의 투과율이 실시예의 연료필터에 비교하여 클 뿐만 아니라 시간의 경과에 따라 물의 투과율이 증가되는 것으로 나타났다.
상기 실험예에서 기술된 바와 같이, 본원 발명에 의한 연료 여과기의 연료필터는 자동차 연료에 함유된 수분을 효율적으로 여과하여 분리할 수 있었다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 연료필터를 사용하면 금속망을 통과하는 연료에 의한 압력이 상기 금속망의 전면에 균일하게 가해지기 때문에, 연료가 여과망의 일부만을 통과하며 여과되는 종래의 필터보다 유속이 느려져 미세한 입자의 수분도 걸러낼 수 있게 된다. 또한, 금속망의 일부만이 먼저 오염되어 연료필터의 교체주기가 비교적 짧은 종래의 연료필터와 비교하면 그 교체주기가 증가된다.
아울러, 수분이 분리된 연료를 공급함으로서, 예를 들면 자동차의 커먼레일 다이렉트 인젝션 엔진의 연료계통의 정밀한 고압펌프, 노즐 등의 마모나 부식을 방지하여, 엔진출력을 향상시키고 매연을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 연료소비를 줄일 수 있게 된다.
나아가, 테플론 등의 금속망 코팅재를 사용하지 않으므로, 연료필터를 재활용할 경우에 다이옥신 등의 유해물질이 발생되지 않으며, 테플론이 코팅된 여과망을 사용하지 않아도 연료에 포함된 이물질을 약 95% 이상 여과할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 연료필터 20 : 상부캡
22 : 상부캡 배출구 30 : 원통형 금속망
40 : 하부캡 50 : 밀봉재
70 : 케이스 72 : 연료 유입구
74 : 연료 배출구 76 : 수분 배출 밸브

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. (ⅰ) 금속망의 양 단면이 맞닿도록 금속망을 원통형으로 형성한 후, 금속망의 이음매 부분에 에폭시 수지를 도포하여 건조시키는 단계;
    (ⅱ) 상부캡의 하부의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 상기 내주면에 원통형 금속망의 상부를 접촉시킨 다음, 상기 에폭시 수지가 흘러내려 상기 금속망의 홀을 막는 것을 방지하기 위하여 상부캡의 상부를 바닥면에 위치시킨 상태로 50 내지 70℃의 온도범위에서 45 내지 75분 동안 건조시키는 단계; 및
    (ⅲ) 하부캡의 상부의 내주면에 에폭시 수지를 도포하고, 원통형 금속망의 하부를 하부캡의 상부의 내주면에 접촉시킨 다음, 상기 에폭시 수지가 흘러내려 상기 금속망의 홀을 막는 것을 방지하기 위하여 하부캡의 하부를 바닥면에 위치시킨 상태로 50 내지 70℃의 온도범위에서 45 내지 75분 동안 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 여과기의 연료필터의 제조방법.
  6. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57119710U (ko) 1981-01-20 1982-07-24
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