KR101156453B1 - 압축천연가스 연료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축천연가스 연료 공급 장치(CNG fuel injector module)에 관한 것으로, 제품의 경량화, 원가절감, 가공성 향상, 솔레노이드밸브의 모듈화로 누설방지, 교환의 용이성, 보수비용 절감, 다양한 차종에 범용 사용의 기능성을 두루 제공하는 압축천연가스 연료공급장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 터미널(44)에 인서트된 코일 어셈블리(4)에 가이드(5)를 결합하고, 가이드(5)의 상하측에 각각 고정되는 코어(8)와 자기력에 의해 상승하고 압축스프링(17)의 탄성력에 의해 하강하는 플런저(6)를 설치한 솔레노이드밸브(2)의 하측으로 노즐(12)이 구비되는 하우징레일(3)을 결합하여 상기 플런저(6)의 승강 작동으로 노즐(12)을 개폐토록 한 압축천연가스 연료공급장치(1)에 있어서; 상기 가이드(5)의 하단에는 오링(10)을 사이에 두고 홀드(11)를 나사결합하고; 상기 하우징레일(3)과 노즐(12)을 분리 구성하되; 상기 하우징레일(3)은 홀드(11)의 상부에서 덮여지는 솔레노이드밸브(2) 고정용인 어퍼하우징(31)과, 홀드(11)의 상하측과 오링(14)으로 수밀되도록 어퍼하우징(31)에 고정수단(33)으로 조립되는 로우하우징(32)으로 상하 분리되며; 상기 어퍼하우징(31) 내벽과 홀드(11) 사이에는 연료공급로(13)가 형성되어 홀드(11)의 내측에 형성된 연료공급공(11a) 및 공급구멍(11b)으로 연결되며; 상기 홀드(11)에는 탈착 가능한 구조로 오링(15)에 의해 수밀되도록 노즐(12)을 나사 결합하였다.
또한 상기 하우징레일(3)을 구성하는 어퍼하우징(31)과 로우하우징(32)은 유리섬유 보강플라스틱 재질의 사출품으로 구성하며, 상기 가이드(5)의 상측에 고정되는 코어(8)는 가이드(5)와 나사 결합하도록 구성하여 플런저(6)의 행정거리를 조절되게 하여 노즐(12) 교체만으로도 다종의 차량에 범용으로 적용할 수 있게 하였다.

Description

압축천연가스 연료공급장치{CNG fuel injector module}

본 발명은 압축천연가스 연료 공급 장치(CNG fuel injector module)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품의 경량화, 원가절감, 가공성 향상, 솔레노이드밸브의 모듈화로 누설방지, 교환의 용이성, 보수비용 절감, 다양한 차종에 범용 사용이 가능하도록 한 기능성을 두루 제공하는 압축천연가스 연료공급장치를 제공코자 하는 것이다.

일반적인 압축천연가스 연료 공급 장치는 가솔린이나 디젤엔진블록에 부착되어 각 실린더 내부로 천연가스 연료를 정밀하게 공급하여, 기존 연료의 대체용으로 사용됨과 동시에 기존연료와 혼소하여 사용함으로써 경제적 효과와 내연기관의 효율을 높일 수 있다.

상기한 종래 기술에 따른 압축천연가스 연료공급장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 금속재질의 하우징레일(101)과 솔레노이드밸브(110)가 일체형으로 구성으로 되어 있다.

도시된 바에 의하면 상기 하우징레일(101)은 노즐(102)과 연로공급로(103)가 일체로 형성된 구성이다.

그리고 솔레노이드밸브(110)는 보빈(111)에 권선된 코일(112) 외측에 요크(113)를 결합하여 자기력을 발생시키는 코일 어셈블리(114)가 설치되고, 상기 코일 어셈블리(114) 내측에 결합되는 가이드(115) 선단에는 자기력에 의해 왕복 이동되는 플런저(116)를 설치되고, 플런저(116)에는 씰(117)을 결합하여 상기 노즐(102)을 개폐함으로 해서 연료공급로(103)로 공급되는 연료를 노즐(102)로 정량 공급할 수 있게 구성되며, 가이드(115)의 후단에는 코어(118)가 고정상태로 결합하며, 상기 플런저(6)에는 후면은 소음방지용 댐퍼(119)가 결합되고, 자기력이 소멸된 후 복원하기 위한 스프링(120)이 플런저(116)에 조립된 구성이다.

그러나 이러한 종래의 압축천연가스 연료공급장치(100)는 하우징레일(101)이 금속제를 가공 형성한 것으로서, 가공성이 어렵고, 가공비가 많이 소요되며, 부품 불량 시 하우징레일(101) 전체를 교환해야 하는 등 보수비용이 증가하며, 복잡한 구성을 가짐에 따라 제작 및 조립 또한 번거롭고, 노즐(102) 개폐량 조절이 어려워 연료량 조절이 불가능하므로 다양한 차종에 범용으로 사용하기가 불가능하며, 고 중량으로 인해 차량 연비에도 영향을 미치는 등의 문제점을 가지고 있다.

이에 본 발명자는 상기한 종래 압축천연가스 연료공급장치가 갖는 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 제품의 경량화, 원가절감, 가공성 향상, 솔레노이드밸브의 모듈화로 누설방지, 교환의 용이성, 보수비용 절감, 다양한 차종에 범용 사용이 가능하도록 한 기능성을 두루 제공하는 압축천연가스 연료공급장치를 제공함에 기술적 과제를 두고 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 터미널에 인서트된 코일 어셈블리에 가이드를 결합하고, 가이드의 상하측에 각각 고정되는 코어와 자기력에 의해 상승하고 압축스프링의 탄성력에 의해 하강하는 플런저를 설치한 솔레노이드밸브의 하측으로 노즐이 구비되는 하우징레일을 결합하여 상기 플런저의 승강 작동으로 노즐을 개폐토록 한 압축천연가스 연료공급장치에 있어서;

상기 가이드의 하단에는 오링을 사이에 두고 홀드를 나사결합하고; 상기 하우징레일과 노즐을 분리 구성하되; 상기 하우징레일은 홀드의 상부에서 덮여지는 솔레노이드밸브 고정용인 어퍼하우징과, 홀드의 상하측과 오링으로 수밀되도록 어퍼하우징에 고정수단으로 조립되는 로우하우징으로 상하 분리되며; 상기 어퍼하우징 내벽과 홀드 사이에는 연료공급로가 형성되어 홀드의 내측에 형성된 연료공급공 및 공급구멍으로 연결되며; 상기 홀드에는 탈착 가능한 구조로 오링에 의해 수밀되도록 노즐을 나사 결합하였다.

상기 하우징레일을 구성하는 어퍼하우징과 로우하우징은 유리섬유 보강플라스틱 재질의 사출품으로 구성하였다.

상기 가이드의 상측에 고정되는 코어는 가이드와 나사 결합하도록 구성하여 플런저의 행정거리를 조절되게 하여 노즐 교체만으로도 다종의 차량에 범용으로 적용할 수 있게 하였다.

본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치는 하기와 같은 효과가 있다.

1. 연료공급 하우징레일이 유리섬유 보강플라스틱 재질의 사출품으로 구성되므로 경량화가 가능하고 원가 절감을 기대할 수 있다.

2. 금속가공에서의 취약점인 어려운 가공성을 향상 시키게 된다.

3. 솔레노이드밸브와 모듈화시켜 누설을 방지하고, 노후 또는 불량으로 인한 교환 시 각 솔레노이드밸브만 교환함으로써 교체 비용이 절감된다.

4. 노즐 교체 및 연료량 조절이 용이하여 다종의 차량에 범용으로 사용할 수 있다.

도 1, 도 2는 종래 기술에 따른 압축천연가스 연료 공급 장치를 나타낸 정면도 및 평면도
도 3은 종래 기술에 따른 압축천연가스 연료 공급 장치를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치의 일 실시예를 보인 정면도
도 5는 도 4의 평면도
도 6은 도 4의 측면도
도 7은 본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치의 구성을 보인 측단면도

이하에서 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 3은 본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치의 일 실시예를 보인 정면도를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 평면도, 도 5는 도 3의 측면도, 도 6은 본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치의 구성을 보인 측단면도를 도시한 것이다.

본 발명은 솔레노이드밸브(2)와 하우징레일(3)을 분리 구성된 압축천연가스 연료공급장치(1)를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 솔레노이드밸브(2)는 보빈(41)에 권선된 코일(42) 외측에 요크(43)를 결합하여 자기력을 발생시키는 코일 어셈블리(4)가 설치되고, 상기 코일 어셈블리(4) 내측에는 가이드(5)를 설치하고, 가이드(5)의 선단에는 자기력에 의해 왕복 이동되는 플런저(6)를 결합되고, 플런저(6)에는 씰(7)을 결합하여 상기 하우징레일(3) 쪽에 설치되는 노즐(12)을 개폐토록 함으로 해서 연료공급로(13)로 공급되는 연료를 노즐(12)로 정량 공급할 수 있게 구성되며, 가이드(5)의 후단에는 코어(8)가 결합된다.

또한 상기 플런저(6)에는 후면은 소음방지용 댐퍼(16)가 결합되고, 자기력이 소멸된 후 복원하기 위한 스프링(17)이 플런저(6)에 조립 결합된다.

상기 코일 어셈블리(4)는 자기력을 발생시키는 코일(42)을 적층 권선할 수 있는 보빈(41)과, 상기 보빈(41)에 코일(42)을 적층 권선하며, 코일(42) 외측에 자기장 누설 방지용 요크(43)를 결합하고, 터미널(44)을 인서트 하여 사출 성형되며, 상기 가이드(5)에 끼워져 조립 결합되게 구성된다.

상기 코일 어셈블리(4)에서 발생되는 자기력이 집중되어 연료량을 조절할 수 있는 코어(8)는 가이드(5)의 후단부에 나사 결합되고, 코어(8)와 가이드(5)의 누설을 방지하기 위해 오링(9)이 조립되고, 상기 가이드(5)의 하단에는 오링(10)을 사이에 두고 홀드(11)를 나사결합하여 연료의 누수가 없게 한다.

상기와 같이 코어(8)를 가이드(5)에 나사 결합할 경우 가이드(5)와 코어(8)를 세팅할 때 플런저(6)의 행정거리를 조절할 수 있으므로 후술할 노즐(12) 교체만으로 다양한 차종에 적용할 수 있는 호환성을 제공할 수 있다.

상기 가이드(5)의 하단에 조립되는 홀드(11)에는 본 발명에서 제공하는 하우징레일(3)과, 노즐(12)은 탈착 가능한 구조로 결합된다.

상기 하우징레일(3)은 홀드(11)의 상부에서 덮여지는 솔레노이드밸브 고정용인 어퍼하우징(31)과, 어퍼하우징(31)에 볼트와 같은 고정수단(33)으로 조립되는 로우하우징(32)으로 상하 분리되는 구성이며, 유리섬유 보강플라스틱 재질의 사출품으로 구성되며, 상기 로우하우징(32)에는 자동차 엔진 블록에 고정할 수 있는 고정구(34)가 일체 형성된다.

상기 어퍼하우징(31)은 홀드(11)를 가이드(5) 하단에 조립하기 전에 먼저 조립한다.

상기 어퍼하우징(31) 내벽과 홀드(11) 사이에는 연료공급로(13)가 형성되도록 구성되어 있으며, 상기 연료공급로(13)는 홀드(11)의 내부에 형성된 연료공급공(11a) 및 공급구멍(11b)으로 상호 연결된다.

상기 홀드(11)의 상하측에는 오링(14)을 개재하여 어퍼하우징(31)과 홀드(11) 사이의 수밀이 이루어질 수 있게 한다.

그리고 상기 홀드(11)에는 탈착 가능한 구조로 오링(15)에 의해 수밀되도록 노즐(12)이 나사 결합되며, 노즐(12) 상단은 상기 홀드(11) 내측에 형성된 연료공급공(11a) 내에 위치한 상태이며, 플런저(6) 하단에 결합되어 있는 씰(7)과 접하여 자기력에 의해 플런저(6)가 상승한 상태에서 노즐(12)로 연료가 공급되고, 자기력이 소실되면서 플런저(6)가 하강한 상태에서 노즐(12)로 연료가 공급되는 것을 차단할 수 있게 한다.

본 발명에서 제공하는 압축천연가스 연료공급장치는 차량 뿐 아니라, 다양한 내연 기관에 적용이 가능하다.

1:압축천연가스 연료공급장치 2:솔레노이드밸브
3:하우징레일 31:어퍼하우징
32:로우하우징 33:고정수단
34:고정구 4:코일 어셈블리
41:보빈 42:코일
43:요크 44:터미널
5:가이드 6:플런저
7:씰 8:코어
9,10,14,15:오링 11:홀드
11a:연료공급공 11b:공급구멍
12:노즐 13:연료공급로
16:소음방지용 댐퍼 17:스프링

Claims (3)

1. 터미널(44)에 인서트된 코일 어셈블리(4)에 가이드(5)를 결합하고, 가이드(5)의 상측에는 코어(8)를 고정하고, 가이드(5)의 하측에는 자기력에 의해 상승하고 압축스프링(17)의 탄성력에 의해 하강하는 플런저(6)를 결합한 솔레노이드밸브(2)의 하측으로 노즐(12)이 구비되는 하우징레일(3)을 결합하여 상기 플런저(6)의 승강 작동으로 노즐(12)을 개폐토록 한 압축천연가스 연료공급장치(1)에 있어서;
   상기 가이드(5)의 하단에는 오링(10)을 사이에 두고 홀드(11)를 나사결합하고;
   상기 하우징레일(3)과 노즐(12)을 분리 구성하되;
   상기 하우징레일(3)은 홀드(11)의 상부에서 덮여지는 솔레노이드밸브(2) 고정용인 어퍼하우징(31)과, 홀드(11)의 상하측과 오링(14)으로 수밀되도록 어퍼하우징(31)에 고정수단(33)으로 조립되는 로우하우징(32)으로 상하 분리되며;
   상기 어퍼하우징(31) 내벽과 홀드(11) 사이에는 연료공급로(13)가 형성되어 홀드(11)의 내측에 형성된 연료공급공(11a) 및 공급구멍(11b)으로 연결되며;
   상기 홀드(11)에는 탈착 가능한 구조로 오링(15)에 의해 수밀되도록 노즐(12)을 나사 결합한 것을 특징으로 하는 압축천연가스 연료공급장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징레일(3)을 구성하는 어퍼하우징(31)과 로우하우징(32)은 유리섬유 보강플라스틱 재질의 사출품으로 구성된 것을 특징으로 하는 압축천연가스 연료공급장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가이드(5)의 상측에 고정되는 코어(8)는 가이드(5)와 나사 결합하도록 구성하여 플런저(6)의 행정거리를 조절되게 하여 노즐(12) 교체만으로도 다종의 차량에 범용으로 적용할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 천연가스 연료공급장치.

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