KR101032327B1 - 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시동 정지시 엔진에 공급되었던 가스연료의 고압상태를 해소하고, 봄베로 회수하도록 하여 엔진을 보호하도록 한 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터에 관한 것이다.

본 발명의 레귤레이터는 일측에는 엔진(30)에 통하는 입구가 형성되고 타측에는 봄베(10)와 통하는 출구(52)가 형성되며 중앙에는 안착홈(53)이 형성되며 상기 안착홈(53)과 출구(52)를 연결하는 제1유로(54)가 형성된 바디(5); 상기 안착홈(53)에 안착된 디스크(552), 상기 디스크(552)를 가압하도록 설치되는 스프링(554), 상기 스프링(554)을 덮는 커버(556)로 구성된 개폐부(55)를 포함하는 레귤레이터에 있어서, 상기 입구(51)와 출구(52)를 연결하도록 개폐부(55)의 하부에 형성된 제2유로(6); 상기 제2유로(6)와 출구(52)가 연결되는 부위에 수직 형성된 제3유로(7); 상기 제3유로(7)에 결합되며 세공(82)이 형성된 벤트홀 부재(8)를 포함하여 구성된다.

레귤레이터, 엘피아이, 차량, 연료

Description

가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터{regulator for Liquid Petroleum Injection system of vehicle}

본 발명은 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시동 정지시 엔진에 공급되었던 가스연료의 고압상태를 해소하고, 봄베로 회수하도록 하여 엔진을 보호하도록 한 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터에 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.

종래의 엘피아이 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 가스 연료가 저장되는 봄베(10)와, 상기 봄베(10) 내에 설치되며 봄베(10) 내에 저장된 가스 연료를 펌핑하여 송출하는 펌프모듈(20)과, 상기 펌프모듈(20)을 통해 공급되는 액상의 연료를 인젝터(31)에 의해 분사하여 구동하는 엔진(30)을 포함한다.

그리고 상기 펌프모듈(20)은 상기 봄베(10) 내에 설치되어 가스 연료를 펌핑하는 연료펌프(21)와, 상기 연료펌프(21)를 통해 펌핑된 연료를 송출하는 멀티밸브(22)를 포함하며, 상기 연료펌프(21)는 ECU(미도시)에 의해서 제어된다.

또한, 상기 멀티밸브(22)와 인젝터(31)는 연료 공급라인(23)과 회수라인(24)을 통해 연결된다.

즉, 상기 멀티밸브(22)를 통해 공급되는 연료는 연료 공급라인(23)을 통과한 후 인젝터(31)에 의해 일부가 엔진(30)에 분사되고, 분사되지 않은 나머지 연료는 연료 회수라인(24)을 통과한 후 멀티밸브(22)를 통해 다시 봄베(10) 내부에 회수된다.

또한, 연료 공급라인(31)과 회수라인(32)에는 연료의 압력 및 공급량을 일정하게 유지시키기 위한 레귤레이터 유닛(40)이 설치된다.

다시 말해, 상기 레귤레이터 유닛(40)은 봄베(10)에서 송출된 고압의 연료를 다이어프램과 스프링의 균형을 이용하여, 연료 공급라인(23)의 압력과 회수라인(24) 내의 압력을 항상 5bar 차이로 유지시키는 역할을 한다.

상기 레귤레이터 유닛(40)은 연료 압력 레귤레이터(41), 가스 압력 측정센서(GPS: 42), 가스 온도 측정센서(GTS: 43) 및 연료 차단 솔레노이드 밸브(44)를 내장하고 있으며, 이를 통해 연료라인의 연료 공급 및 차단을 제어하게 된다.

따라서, 상기와 같은 구성을 가지는 엘피아이 시스템을 통해 시동성 향상, 정밀한 연료 제어로 배출가스 저감 및 타르 생성 및 역화(BACK-FIRE) 발생문제를 개선할 수 있으며, 더불어 가솔린 엔진과 동등 수준의 뛰어난 동력 성능을 발휘할 수 있다.

그러나 상기한 엘피아이 시스템은 연료의 압력을 일정하게 유지시키기 위해 고가의 부품인 연료 압력 레귤레이터(41)를 사용하고 있어 제조비용이 크게 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 상기 연료 압력 레귤레이터(41)는 복잡한 구조로 이루어져 있어 고장이 자주 발생하는 문제점이 있었으며, 이에 따라 안정된 연료의 압력조절이 불가능하여 엔진의 구동력을 크게 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진의 시동 정지시 엔진에 체류하는 고압의 가스연료가 레귤레이터를 작동시키지 않더라도 봄베와 연결된 출구측 유로에 장착된 벤트홀 부재를 통해 소량씩 회수되도록 함으로써 엔진 내의 고압상태를 해소하여 부품의 손상을 방지할 수 있어 내구성이 향상될 수 있도록 한 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적은 일측에는 엔진에 통하는 입구가 형성되고 타측에는 봄베와 통하는 출구가 형성되며 중앙에는 안착홈이 형성되며 상기 안착홈과 출구를 연결하는 제1유로가 형성된 바디; 상기 안착홈에 안착된 디스크, 상기 디스크를 가압하도록 설치되는 스프링, 상기 스프링을 덮는 커버로 구성된 개폐부를 포함하는 레귤레이터에 있어서, 상기 입구와 출구를 연결하도록 개폐부의 하부에 형성된 제2유로; 상기 제2유로와 출구가 연결되는 부위에 수직 형성된 제3유로; 상기 제3유로에 결합되며 세공이 형성된 벤트홀 부재를 포함하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터에 의해 달성된다.

상기 제2유로는 도넛형상이며 일측에는 상기 제3유로와 통하는 통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 벤트홀 부재는 상부가 개구되고 하부에는 중앙에 세공을 갖는 판이 형성된 육각통체인 것을 특징으로 한다.

상기 세공은 한개 또는 다수개로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 안착홈은 원형으로 요입된 홈이며, 저면의 중앙에 홀이 형성되고, 상기 홀의 외측으로 환턱이 형성되며, 상기 환턱에 인접된 환형홈에는 상기 출구와 통하도록 수직되게 제1유로가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 엔진의 시동 정지시 엔진에 체류하는 고압의 가스연료가 레귤레이터를 작동시키지 않더라도 봄베와 연결된 출구측 유로에 장착된 벤트홀 부재를 통해 소량씩 회수되도록 함으로써 엔진 내의 고압상태를 해소하여 부품의 손상을 방지할 수 있어 내구성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명은 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터를 나타낸 단면도이다.

하기의 본 발명에 대한 실시예를 설명함에 있어 상술한 종래 기술에서 언급한 엘피아이 시스템의 전반적인 구성요소는 동일하게 적용되므로 공통되는 구성에 대한 부호는 동일하게 사용하기로 한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 레귤레이터(R)는

일측에는 엔진(30)과 통하는 입구(51)가 형성되고 타측에는 봄베(10)와 통하는 출구(52)가 형성되며 중앙에는 안착홈(53)이 형성되며 상기 안착홈(53)과 출구(52)를 연결하는 제1유로(54)가 형성된 바디(5);

상기 안착홈(53)에 안착된 디스크(552), 상기 디스크(552)를 가압하도록 설치되는 스프링(554), 상기 스프링(554)을 덮는 커버(556)로 구성된 개폐부(55)를 포함하는 레귤레이터에 있어서, 상기 입구(51)와 출구(52)를 연결하도록 개폐부(55)의 하부에 형성된 제2유로(6); 상기 제2유로(6)와 출구(52)가 연결되는 부위에 수직 형성된 제3유로(7); 상기 제3유로(7)에 결합되며 세공(82)이 형성된 벤트홀 부재(8)를 포함하여 구성된다.

상기 안착홈(53)은 개폐부(55)가 결합될 수 있도록 원형으로 요입된 홈이며, 저면의 중앙에 홀(h)이 형성되고, 상기 홀(h)의 외측으로 환턱(532)이 형성되며, 상기 환턱(532)에 인접된 환형홈(534)에는 상기 출구(52)와 통하도록 수직되게 제1유로(54)가 형성된다.

상기 제2유로(6)는 안착홈(53)의 하부에 형성되는데 상기 개폐부(55)의 하부케이스(557)가 안착홈(53)에 결합됨에 따라 제2유로(6)와 안착홈(53)은 상호 통하지 않는 구조가 된다.

상기 제2유로(6)는 도넛형상이며 입구(51) 및 출구(52) 보다 상부에 형성되므로, 입구(51)와는 수직관로(512)를 통해 연결되고, 출구(52)와는 제3유로(7)와 통할 수 있도록 통공이 형성된다.

상술한 입구(51), 출구(52), 제1유로(54), 제2유로(6), 제3유로(7)는 바디(5)의 내부를 씨엔씨(CNC)와 같은 가공머신으로 가공하는 것에 의해 형성된다.

상기 벤트홀 부재(8)는 상부가 개구되고 하부 중앙에 세공(82)을 갖는 판이 형성된 통체이다.

벤트홀 부재(8)의 상부 개구는 제2유로(6)와 통하도록 하고, 세공(82)은 출구(52)와 통하도록 함으로써 입구(51)를 통해 유입된 고압상태의 가스연료가 세공(82)을 통해 소량씩 출구(52)로 유출되도록 하여 고압상태를 해소하게 된다.

한편 상기 벤트홀 부재(8)는 상,하 개구부에서 중간으로 갈수록 직경이 좁아 져 그 중간부위에 세공(82)이 형성되는 모래시계형으로도 변형될 수 있다.

상기 세공(82)은 한개 또는 다수개로 형성된다.

이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

봄베(10) 내의 연료펌프(21)의 구동과 그에 연동된 멀티밸브(22)를 통해 연료가 엔진(30)의 인젝터(31)로 공급되는 과정은 상기 종래 기술의 설명에서 이미 언급하였으므로 중복 설명은 생략한다.

시동정지 후 엔진(30)에 체류하는 고압의 가스연료는 입구(51)를 통해 레귤레이터(A)의 바디(5)로 유입된다.

이후 제2유로(6)를 경유하고 벤트홀 부재(8)의 세공(82)을 통해 소량씩 출구(52)로 이송된다.

이후 가스연료는 출구(52)를 통해 봄베(10)로 회수된다.

따라서 엔진(30)에 체류하는 고압의 가스연료를 벤트홀 부재(8)의 세공(82)을 통해 출구(52)로 회수되도록 함으로써 엔진 부품에 무리를 주지않게 됨으로써 수명이 연장될 수 있다.

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 차량용 엘피아이 시스템을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명은 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5 : 바디 6 : 제2유로

7 : 제3유로 8 : 벤트홀 부재

51 : 입구 52 : 출구

53 : 안착홈 54 : 제1유로

82 : 세공

Claims (11)

1. 일측에는 엔진(30)과 통하는 입구가 형성되고 타측에는 봄베(10)와 통하는 출구(52)가 형성되며 중앙에는 안착홈(53)이 형성되며 상기 안착홈(53)과 출구(52)를 연결하는 제1유로(54)가 형성된 바디(5);

   상기 안착홈(53)에 안착된 디스크(552), 상기 디스크(552)를 가압하도록 설치되는 스프링(554), 상기 스프링(554)을 덮는 커버(556)로 구성된 개폐부(55)를 포함하는 레귤레이터에 있어서,

   상기 입구(51)와 출구(52)를 연결하도록 개폐부(55)의 하부에 형성된 제2유로(6);

   상기 제2유로(6)와 출구(52)가 연결되는 부위에 형성된 제3유로(7);

   상기 제3유로(7)에 결합되며 세공(82)이 형성된 벤트홀 부재(8)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2유로(6)는 도넛형상이며 제3유로(7)와 통하는 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 벤트홀 부재(8)는 상부가 개구되고 하부에 상기 세공(82)이 형성된 판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 벤트홀 부재(8)는 상,하 개구부에서 중간으로 갈수록 직경이 좁아져 중간부위에 세공(82)이 형성되는 모래시계형인 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 세공(82)은 한개 또는 다수개로 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 안착홈(53)은 개폐부(55)가 결합될 수 있도록 원형으로 요입된 홈이며, 저면의 중앙에 홀(h)이 형성되고, 상기 홀(h)의 외측으로 환턱(532)이 형성되며, 상기 환턱(532)에 인접된 환형홈(534)에는 상기 출구(52)와 통하도록 수직되게 제1유로(54)가 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
7. 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되어 연료공급라인과 연료회수라인의 압력차를 조절하는 레귤레이터에 있어서,

   엔진(30)과 통하는 입구(51)와 봄베(10)와 통하는 출구(52)를 연결하는 제2유로(6);

   상기 제2유로(6)에 설치되며 가스연료를 소량씩 이송시키도록 세공(82)이 형성된 벤트홀 부재(8)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제2유로(6)는 도넛형상이며 제3유로(7)와 통하는 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 벤트홀 부재(8)는 상부가 개구되고 하부 중앙에 세공(82)을 갖는 판이 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 벤트홀 부재(8)는 상,하 개구부에서 중간으로 갈수록 직경이 좁아져 중간부위에 세공(82)이 형성되는 모래시계형인 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피 아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,

    상기 세공(82)은 한개 또는 다수개로 형성된 것을 특징으로 하는 가스차량용 엘피아이 시스템에 적용되는 레귤레이터.

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