KR101202008B1 - Regulator Having Thermo Element and Supply Apparatus of Gas Fuel Using The Same and Vehicle Having The Same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진으로 가스연료를 공급하는 가스연료 공급장치에 관한 것으로, 연료탱크로부터 공급받은 가스연료의 압력 및 온도를 조절하는 레귤레이터를 구비함으로써, 엔진으로 공급되는 가스연료의 정밀한 제어가 가능한 열전소자가 구비된 레귤레이터 및 이를 이용한 가스연료 공급장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
전 세계적으로 기존 화석연료의 가격 변동성이 날로 심화되고, 환경오염에 대한 문제가 제기됨에 따라 기존 수송용 연료에 비해 매장량이 풍부하고 이산화탄소 배출이 적은 천연가스나 LPG연료를 사용하여 엔진을 동작시키는 장치에 대해서 많이 개발되고 있다.As the price volatility of existing fossil fuels intensifies around the world and raises the issue of environmental pollution, a device that operates engines using natural gas or LPG fuel, which has abundant reserves and emits less carbon dioxide than existing transportation fuels. It is developed a lot about.
이와 같은 가스연료를 사용하여 엔진을 동작하는 장치에 대해서 다양한 장치들이 개발되어 왔으며, 특히 LNG 및 CNG를 연료로 이용하는 자동차가 많이 개발되었다.Various devices have been developed for a device for operating an engine using such a gas fuel, and in particular, many vehicles using LNG and CNG as fuel have been developed.
CNG를 연료로 사용하는 자동차의 경우, 가스연료가 고압으로 압축되어 있으며 압축된 가스연료가 연료탱크로부터 엔진으로 공급될 때 압력과 온도를 조절하는 레귤레이터가 필수로 사용된다. In automobiles using CNG as a fuel, a gas fuel is compressed at high pressure, and a regulator for controlling pressure and temperature is essential when compressed gas fuel is supplied from the fuel tank to the engine.
압축 가스차량에서 레귤레이터는 약200bar 의 압력을 다단의 압력 강하 기작을 통하여 알맞은 압력으로 변환시켜 주는 장치이다.In compressed gas vehicles, the regulator converts the pressure of about 200 bar to the appropriate pressure through the multistage pressure drop mechanism.
CNG의 경우 고압으로 압축되어 있기 때문 그대로 엔진으로 공급될 경우 압력에 의해서 엔진이 파손될 수도 있다. 그래서 별도의 레귤레이터를 구비하여 엔진으로 공급되는 가스연료의 압력을 조절하여 엔진의 안정성을 증가시킨다. Since CNG is compressed at high pressure, the engine may be damaged by the pressure when it is supplied to the engine as it is. Therefore, by providing a separate regulator to control the pressure of the gas fuel supplied to the engine to increase the stability of the engine.
종래의 레귤레이터를 살펴보면 일반적으로 내부에 가스연료를 공급받아서 가스연료의 부피조절을 통해서 압력을 조절하는 장치가 많이 사용되어 왔으며 최근에는 가스연료의 압력조절뿐만 아니라 레귤레이터 내부에서 가스연료의 온도도 함께 조절하도록 구성된다.Looking at the conventional regulator, in general, a device that controls the pressure through the volume control of the gas fuel by the gas fuel supplied therein has been used a lot, and recently, not only the pressure control of the gas fuel but also the temperature of the gas fuel inside the regulator together It is configured to.
레귤레이터에서 가스연료의 온도를 조절하기 위해서 라디에이터 내부에 별도의 유로를 형성하여 열전달유체를 통과시킴으로써 열교환을 통해 가스연료의 온도를 조절하였다. 여기서, 열전달유체는 라디에이터를 통과하는 유체나 냉각수가 사용될 수 있다.In order to control the temperature of the gas fuel in the regulator, a separate flow path was formed inside the radiator and passed through a heat transfer fluid to control the temperature of the gas fuel through heat exchange. Here, the heat transfer fluid may be a fluid or cooling water passing through the radiator.
이와 같은 방법을 통해서 종래의 레귤레이터는 가스연료의 압력을 조절하여 유량을 변화시킬 뿐만 아니라, 가스연료의 온도도 조절하여 엔진에서 요구되는 조건에 알맞도록 조정 하였다.Through this method, the conventional regulator not only changes the flow rate by adjusting the pressure of the gas fuel, but also adjusts the gas fuel temperature to suit the requirements of the engine.
하지만, 종래와 같은 방법을 통해서는 열전달유체가 레귤레이터 내부에서 가스연료의 온도를 제어하기에 충분히 온도변화가 빠르지 못한 문제점이 있었다.However, the conventional method has a problem that the heat transfer fluid is not fast enough temperature change to control the temperature of the gas fuel inside the regulator.
또한, 레귤레이터 내부에서 가스연료의 냉각과 가열을 위한 열전달유체를 각각 따로 구비하여야 하는 문제점이 있었다.
In addition, there is a problem that the heat transfer fluid for cooling and heating the gas fuel in the regulator must be provided separately.
본 발명의 목적은 종래의 가스연료 공급장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료탱크로부터 공급되는 가스연료의 압력 및 온도를 조절하여 엔진으로 공급하는 레귤레이터 내부에 열전소자를 구비하여 가스연료의 온도를 보다 넓은 범위에서 빠르게 조절함으로써, 엔진의 성능 및 에너지 효율을 높이는 동시에 유해 배기가스 농도를 미세 제어할 수 있은 가스연료의 온도조절이 용이한 열전소자가 구비된 레귤레이터 및 이를 이용한 가스연료 공급장치를 제공함에 있다.
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional gas fuel supply device, by adjusting the pressure and temperature of the gas fuel supplied from the fuel tank by providing a thermoelectric element inside the regulator for supplying the engine temperature of the gas fuel By regulating rapidly in a wider range, it provides a regulator equipped with a thermoelectric element that facilitates temperature control of a gas fuel that can increase the performance and energy efficiency of the engine and finely control the harmful exhaust gas concentration, and a gas fuel supply device using the same. Is in.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 가스연료 공급장치는, 고압의 가스연료가 수용된 연료탱크에 연결되어 외부로 상기 가스연료를 공급하며, 이동경로상에서 상기 가스연료의 공급을 선택적으로 조절하는 공급밸브를 가지는 공급유닛 및 상기 공급유닛에 연결되며 내부에 상기 가스연료가 이동하는 이동공간, 상기 이동공간 내부에 배치되며 전류의 흐름에 따라 온도가 변화하는 열전소자를 구비하여 상기 가스연료와 열교환을 통해 온도를 조절하는 온도조절부 및 상기 이동공간 내부에서 유입된 상기 가스연료의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함하는 레귤레이터를 포함하며, 상기 열전소자는 상기 이동공간 내부에서 상기 가스연료가 공급되는 가스투입구에 인접하게 배치되어 상기 가스연료의 온도를 조절하는 제 1온도조절수단 및 상기 압력조절부에 의해서 변화된 상기 가스연료가 배출되는 가스배출구에 인접하게 배치되어 상기 가스연료의 온도를 조절하는 제 2온도조절수단을 포함한다.In order to solve the above problems, the gas fuel supply apparatus according to an aspect of the present invention is connected to a fuel tank containing a high-pressure gas fuel to supply the gas fuel to the outside, the supply of the gas fuel on the movement path is selective The gas is provided with a supply unit having a supply valve to be adjusted to the supply unit and a thermoelectric element connected to the supply unit, a moving space in which the gas fuel moves, a thermoelectric element disposed in the moving space and changing in temperature with the flow of current. And a regulator including a temperature controller for controlling a temperature through heat exchange with fuel, and a pressure controller for controlling a pressure of the gas fuel introduced into the moving space, wherein the thermoelectric element includes the gas fuel in the moving space. Temperature is disposed adjacent to the gas inlet to which the gas is supplied to control the temperature of the gas fuel Is disposed adjacent to the gas discharge port is changed in which the gaseous fuel is discharged by the section means and said pressure control unit and a second temperature adjusting means for adjusting the temperature of the gas fuel.
또한, 상기 온도조절부는 상기 이동공간의 내부에서 상기 가스연료의 이동경로 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.In addition, the temperature control unit may be formed to surround a portion of the movement path of the gas fuel in the moving space.
또한, 상기 온도조절부는 상기 이동공간 내부에서 상기 가스연료의 온도를 측정하는 제 1온도측정센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the temperature control unit may further include a first temperature measuring sensor for measuring the temperature of the gas fuel in the moving space.
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또한, 상기 제 1온도측정센서는 상기 이동공간의 상기 가스연료 이동 경로상에서 상기 제 1온도조절수단 및 상기 제 2온도조절수단 사이에 배치될 수 있다.In addition, the first temperature measuring sensor may be disposed between the first temperature adjusting means and the second temperature adjusting means on the gas fuel movement path of the moving space.
또한, 상기 레귤레이터에서 상기 가스연료가 배출되는 상기 가스배출구에 구비되어 배출되는 상기 가스연료의 온도를 측정하는 제 2온도측정센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the regulator may further include a second temperature measuring sensor for measuring the temperature of the gas fuel is provided in the gas discharge port discharged from the gas discharge.
또한, 상기 레귤레이터에 연결되어 압력이 변화된 상기 가스연료를 별도로 구비된 엔진으로 전달하는 엔진유입관 및 상기 엔진유입관의 일측에서 상기 엔진 내부로 상기 가스연료를 분사하는 분사기를 포함하는 전달유닛을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a delivery unit including an engine inlet pipe connected to the regulator for delivering the gas fuel whose pressure is changed to a separate engine, and an injector for injecting the gas fuel into the engine from one side of the engine inlet pipe. It may include.
여기서, 상기 엔진유입관은 상기 분사기와 인접한 끝단부에 상기 분사기로 공급되는 상기 가스연료의 온도를 측정하는 보조온도측정센서를 더 포함할 수 있다.Here, the engine inlet pipe may further include an auxiliary temperature measuring sensor for measuring the temperature of the gas fuel supplied to the injector to the end adjacent to the injector.
또한, 상기 엔진유입관은 상기 분사기와 인접한 끝단부에 상기 분사기로 공급되는 상기 가스연료의 온도를 선택적으로 조절하는 보조온도조절수단을 더 포함할 수 있다.In addition, the engine inlet pipe may further include an auxiliary temperature control means for selectively adjusting the temperature of the gas fuel supplied to the injector to the end adjacent to the injector.
또한, 상기 공급유닛은 상기 레귤레이터와 연결되어 상기 가스연료가 이동하는 경로상에서 상기 레귤레이터에 인접하게 배치되며 상기 레귤레이터에 공급되는 상기 가스연료가 균일한 속도 및 압력을 가지도록 하는 소닉노즐을 더 포함할 수 있다.The supply unit may further include a sonic nozzle connected to the regulator to be disposed adjacent to the regulator on a path through which the gas fuel moves, and to allow the gas fuel supplied to the regulator to have a uniform speed and pressure. Can be.
또한, 상기 레귤레이터가 상기 엔진으로 상기 가스연료를 공급하는 경로상에 배치되어 상기 가스연료에 포함된 불순물을 제거하는 가스필터를 더 포함할 수 있다.In addition, the regulator may further include a gas filter disposed on the path for supplying the gas fuel to the engine to remove impurities contained in the gas fuel.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르면, 가스연료가 구비된 연료탱크에 연결되어 가스연료를 공급받으며 내부에 공급받은 상기 가스연료가 이동하는 이동공간, 상기 이동공간 내부에 배치되며 전류의 흐름에 따라 온도가 변화하는 열전소자를 구비하여 상기 가스연료와 열교환을 통해 온도를 조절하는 온도조절부 및 상기 이동공간 내부에서 유입된 상기 가스연료의 압력을 조절하는 압력조절부를 포함한다.
According to another aspect of the present invention in order to solve the above problems, is connected to a fuel tank equipped with a gas fuel is supplied to the gas fuel and the moving space in which the gas fuel supplied therein is disposed in the moving space It includes a thermoelectric element that changes in temperature as the current flows, and includes a temperature controller for controlling a temperature through heat exchange with the gas fuel, and a pressure controller for controlling the pressure of the gas fuel introduced into the moving space.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention to solve the above problems has the following effects.
연료탱크에서 엔진으로 가스연료를 공급할 때 별도의 레귤레이터를 구비하여 엔진의 요구조건에 알맞은 압력으로 가스연료를 공급함과 동시에 레귤레이터 내부에 별도의 열전소자를 구비하여 주위환경 및 엔진의 요구조건에 알맞도록 가스연료의 온도를 조절할 수 있는 효과가 있어 극한 지역이나 고온 지역에서 가스연료를 사용할 때 발생되는 연료공급에 따른 문제(극한지역의 경우 기화 문제 및 냉시동 문제, 고온 지역의 경우 밀도 하강에 따른 출력 저하문제, 두 지역 모두 연료 공급 조건 변화에 따른 엔진 성능 변화로 인한 에너지효율 저하 및 배기가스 내 유해물질 증가 문제)를 해결할 수 있다.In order to supply gas fuel from the fuel tank to the engine, a separate regulator is provided to supply gas fuel at a pressure appropriate to the engine's requirements, and a separate thermoelectric element is provided inside the regulator to suit the environment and engine requirements. The effect of controlling the temperature of the gas fuel, which is caused by the fuel supply generated when using the gas fuel in extreme or high temperature areas (evaporation and cold start in the extreme areas, and output due to density drop in the high temperature areas) Degradation problems, both areas can reduce energy efficiency due to changes in engine performance due to changes in fuel supply conditions and increase of harmful substances in exhaust gas.
또한, 엔진으로 공급되는 가스연료의 순간적인 압력뿐만 아니라 온도도 함께 제어 함으로써, 엔진으로 공급되는 가스연료의 양을 세밀하게 제어하여 엔진출력 및 유해 배기가스 농도의 정밀 제어가 가능한 효과가 있다. In addition, by controlling the temperature as well as the instantaneous pressure of the gas fuel supplied to the engine, it is possible to finely control the amount of the gas fuel supplied to the engine to enable precise control of the engine output and harmful exhaust gas concentration.
또한, 레귤레이터가 가스연료의 온도를 조절하기 위해서 열전소자를 구비함으로써 외부조건에 의한 온도조절의 응답속도가 빨라 능동적인 제어가 가능한 효과가 있다.
In addition, since the regulator includes a thermoelectric element for controlling the temperature of the gas fuel, the response speed of temperature regulation by external conditions is fast, and thus active control is possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스연료 공급장치의 개략적인 구성에 대해서 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 가스연료 공급장치에 사용되는 레귤레이터의 구성에 대해서 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 가스연료 공급장치에서 레귤레이터에 별도의 소닉노즐이 구비된 상태를 나타낸 도면; 및
도 4는 도 1의 레귤레이터 내부에 공급된 가스연료의 압력 및 온도를 조절하는 과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a view showing a schematic configuration of a gas fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of a regulator used in the gas fuel supply device of FIG. 1; FIG.
3 is a view illustrating a state in which a separate sonic nozzle is provided in a regulator in the gas fuel supply device of FIG. 1; And
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of adjusting a pressure and a temperature of a gas fuel supplied into the regulator of FIG. 1.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 열전소자가 구비된 레귤레이터 및 이를 이용한 가스연료 공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정형태로 한정하려는 것이 아니라 본 실시예를 통해서 좀더 명확한 이해를 돕기 위함이다.A preferred embodiment of a regulator equipped with a thermoelectric device according to the present invention configured as described above and a gas fuel supply device using the same will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form, but to help a more clear understanding through the present embodiment.
또한, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, in describing the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 가스연료 공급장치는 기본적으로 가스연료를 엔진에 공급할 때 엔진에서 요구되는 연료의 분사조건에 따라 가스연료의 압력 및 유량을 조절한다.The gas fuel supply apparatus according to the present invention basically adjusts the pressure and flow rate of the gas fuel according to the injection conditions of the fuel required by the engine when supplying the gas fuel to the engine.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열전소자가 구비된 레귤레이터 및 이를 이용한 가스연료 공급장치의 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.First, referring to FIGS. 1 and 2, a configuration of a regulator equipped with a thermoelectric device according to an exemplary embodiment of the present invention and a gas fuel supply device using the same will be described below.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스연료 공급장치의 개략적인 구성에 대해서 나타낸 도면이고 도 2는 도 1의 가스연료 공급장치에 사용되는 레귤레이터의 구성에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a gas fuel supply device according to an embodiment of the present invention and FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of a regulator used in the gas fuel supply device of FIG.
본 실시예를 설명함에 있어서 열전소자가 구비된 레귤레이터 뿐만 아니라 이를 이용한 가스연료 공급장치에 대해서 함께 설명한다.In describing the present embodiment, not only a regulator equipped with a thermoelectric element, but also a gas fuel supply apparatus using the same will be described together.
본 발명의 실시예에 따른 가스연료 공급장치는 크게 공급유닛(200), 레귤레이터(300) 및 전달유닛(400)을 포함하여 구성된다. 이와 함께 본 실시예를 설명함에 있어 명확한 이해를 돕기 위해서 상기 가스연료 공급장치 외에 별도로 엔진(E) 및 전체 시스템의 온도 및 압력을 제어하는 중앙처리부(ECU: Electronic Control Unit)를 더 포함하여 설명한다.Gas fuel supply apparatus according to an embodiment of the present invention comprises a
상기 공급유닛(200)은 별도로 구비된 연료탱크(100)에 수용된 고압의 상기 가스연료(G)를 상기 레귤레이터(300)로 공급하는 공급관(220) 및 상기 공급관(220)상에 구비되어 ON/OFF를 반복하며 상기 연료탱크(100)로부터 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)를 엔진(E)에서 요구하는 요구조건에 따라서 상기 레귤레이터(300)로 분사하는 공급밸브(210)를 포함하여 구성된다.The
여기서, 상기 공급밸브(210)는 일반적으로 유체 및 기체를 특정 대상위치로 공급할 때 선택적으로 공급여부를 조절함으로써, 대상위치에서 요구되는 조건에 알맞도록 공급을 한다. 상기 공급밸브(210)의 동작 정도는 상기 중앙처리부(ECU)에 의해서 조절된다.In this case, the
상기 레귤레이터(300)는 일반적으로 고압의 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 공급하기 전에 상기 엔진(E)에서 요구하는 조건에 알맞도록 상기 가스연료(G)의 압력 및 온도를 조절한다.The
상기 레귤레이터(300)는 일측이 상기 공급관(220)에 연결되며 상기 공급밸브(210)의 동작에 의해서 공급되는 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 공급하기 위해서 적정한 수준으로 압력을 조절하여 상기 엔진(E)으로 공급한다. 상기 레귤레이터(300)의 세부 구성에 대해서는 후술하기로 한다.One side of the
한편, 상기 레귤레이터(300)는 내부에 상기 공급유닛(200)으로부터 공급되는 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하는 별도의 온도조절부(330)가 구비된다. 상기 온도조절부(330)는 상기 레귤레이터(300) 내부에서 상기 공급유닛(200)으로부터 공급된 상기 가스연료(G)가 이동하는 경로에서 압력이 조절된 상기 가스연료(G)의 온도를 상기 엔진(E)에 공급되기 알맞도록 조절한다. On the other hand, the
상기 전달유닛(400)은 상기 레귤레이터(300)에 연결되어 압력이 변화된 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 전달하며, 크게 엔진유입관(410) 및 분사기(420)로 구성된다.The
상기 엔진유입관(410)은 상기 레귤레이터(300)에 연결되어 상기 레귤레이터(300)에 의해서 감압된 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 전달한다The
상기 분사기(420)는 상기 엔진유입관(410)의 일측에 구비되어 상기 레귤레이터(300)로부터 공급받은 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)에 직접 분사하는 장치로 다양한 형태로 형성될 수 있으며 본 실시예 에서는 상기 엔진(E) 내부에 구비된 연소실에 직접 상기 가스연료(G)를 분사한다.The
즉, 상기 레귤레이터(300)는 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 공급할 때 상기 엔진(E)으로 직접 공급하는 것이 아니라 상기 분사기(420)를 통해서 상기 엔진(E)으로 상기 가스연료(G)를 공급한다.That is, the
한편, 추가적으로 상기 레귤레이터(300)가 상기 엔진(E)으로 상기 가스연료(G)를 공급하는 경로상에 배치되어 상기 가스연료(G)에 포함된 불순물을 제거하는 별도의 가스필터(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서도 도 1에 도시된 바와 같이 상기 레귤레이터(300)에서 상기 분사기(420)로 상기 가스연료(G)를 공급하는 이동 경로상에 상기 가스필터(500)가 구비되며 이에 따라 상기 가스필터(500)는 상기 가스연료(G)에 포함된 불순물 등을 제거한다.On the other hand, the
이와 같이 본 발명에 따른 가스연료 공급장치의 개략적인 구성에 대해서 살펴보았으며, 도 2를 참조하여 상기 레귤레이터(300) 및 상기 온도조절부(330)의 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.As described above, the schematic configuration of the gas fuel supply apparatus according to the present invention has been described, and the configuration of the
상기 레귤레이터(300)는 크게 이동공간(310), 온도조절부(330) 및 압력조절부(320)를 포함하여 구성된다.The
그리고 상기 레귤레이터(300)는 상기 공급밸브(210)에 의해서 상기 가스연료(G)가 상기 이동공간(310)으로 투입되는 가스투입구(340) 및 상기 이동공간(310)을 경유한 상기 가스연료(G)가 배출되는 가스배출구(350)를 더 포함하여 구성된다.In addition, the
상기 이동공간(310)은 상기 레귤레이터(300) 내부에 형성된 공간으로써 상기 가스투입구(340)로부터 공급된 상기 가스연료(G)가 내부에서 압력 및 온도가 변화하여 배출되는 공간이다.The moving
상기 온도조절부(330)는 열전소자(332) 및 상기 제 1온도측정센서(334)를 포함하여 구성되며 상기 열전소자(332)는 상기 이동공간(310)의 내부에서 상기 가스연료(G)가 이동하는 경로상에서 상기 가스연료(G)와 열교환을 통해서 상기 가스연료(G)의 온도를 조절한다. 여기서, 상기 열전소자(332)는 상기 이동공간(310)의 내부에서 상기 가스연료(G)의 이동경로 일부를 감싸도록 형성되는 형성될 수 있다. 열전소자(332)가 상기 가스연료(G)의 이동경로 일부를 감싸도록 구성됨으로써 상기 가스연료(G)가 상기 열전소자(332)와 접촉하는 접촉면적이 증가하게 된다.The
상기 열전소자(332)는 펠티에소자가 사용되며 전류의 흐름에 따라 흡열과 발열에 의해서 온도가 변화하여 상기 가스연료(G)와 접촉하는 지점의 온도를 선택적으로 조절할 수 있다. 만약 상기 가스연료(G)의 온도가 상기 엔진(E)에서 요구되는 온도보다 높은 경우, 상기 열전소자(332)와 상기 가스연료(G)가 접촉하는 영역의 온도를 냉각시킴으로써 상기 가스연료(G)를 냉각시킬 수 있다. 또한, 상기 가스연료(G)의 온도가 낮은 경우 이와 반대 형태로 전류를 흐르게 함으로써 상기 가스연료(G)의 온도를 증가시킬 수 있다.The
일반적으로, 열전소자는 2종류의 금속 끝을 접속시켜 전류를 흘려 보내면, 전류 방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다. 2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트, 텔루륨 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열, 발열작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다. 이것은 전류 방향에 따라 흡열, 발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열, 발열량이 조절될 수 있다.In general, when a thermoelectric element connects two kinds of metal tips to flow a current, one terminal absorbs heat and the other terminal generates heat depending on the current direction. If semiconductors such as bismuth and tellurium having different electric conduction methods are used instead of the two kinds of metals, a Peltier device capable of efficient endothermic and exothermic action can be obtained. It is possible to switch between the endotherm and the heat generation in accordance with the current direction, the endothermic, heat generation amount can be adjusted according to the amount of current.
한편, 상기 열전소자(332)는 복수 개로 구성될 수 있으며 본 실시예에서 상기 열전소자(332)는 제 1온도조절수단(332a) 및 제 2온도조절수단(332b)의 한 쌍으로 구성된다. On the other hand, the
상기 제 1온도조절수단(332a)은 상기 이동공간 내부에서 상기 가스투입구에 인접하게 배치되어 상기 가스투입구를 통해 투입되는 상기 가스연료(G)와 열교환을 통해서 온도를 조절한다.The first temperature control means 332a is disposed adjacent to the gas inlet in the moving space to control the temperature through heat exchange with the gas fuel G introduced through the gas inlet.
그리고 상기 제 2온도조절수단(332b)은 이와 달리 상기 이동공간 내부에서 상기 가스배출구에 인접하게 배치되어 압력이 변화된 상기 가스연료(G)가 상기 전달유닛(400)으로 배출되기 전에 상기 가스연료(G)의 온도를 조절한다.The second temperature control means 332b is differently disposed in the moving space adjacent to the gas outlet so that the gas fuel G whose pressure is changed is discharged to the
즉, 상기 레귤레이터(300) 내부에서 상기 가스연료(G)는 상기 제 1온도조절수단(332a)에 의해서 거시적인 온도가 조절되고, 이후 압력이 조절된 상기 가스연료(G)의 온도가 상기 제 2온도조절수단(332b)에 의해서 다시 한번 조절된다.That is, the gas fuel (G) in the
이와 같이 상기 열전소자(332)는 상기 제 1온도조절수단(332a) 및 상기 제 2온도조절수단(332b)에 의해서 온도가 조절 됨으로써, 상기 가스연료(G)의 압력변화에 의해서 온도가 변화하더라도 상기 엔진(E)에서 요구되는 온도로 상기 가스연료(G)의 온도를 조절할 수 있다. As described above, the
상기 제 1온도측정센서(334)는 상기 이동공간(310) 내부에 구비되며 상기 가스연료(G)의 압력 변화에 따른 온도면화를 감지하도록 구성된다. 그래서 상기 제 1온도측정센서(334)는 상기 중앙처리부(ECU)에 상기 가스연료(G)의 온도 정보를 전달한다. The first
그리고 상기 중앙처리부(ECU)는 상기 열전소자(332)와 연결되어 상기 제 1온도측정센서(334)에 의해서 측정된 상기 가스연료(G)의 온도에 따라서 상기 엔진(E)에서 요구되는 상기 가스연료(G)의 온도조건에 따라 상기 열전소자(332)의 동작을 조절한다.The central processing unit ECU is connected to the
본 실시예에서 상기 제 1온도측정센서(334)는 상기 이동공간의 상기 가스연료(G) 이동 경로상에서 상기 제 1온도조절수단(332a) 및 상기 제 2온도조절수단(332b) 사이에 배치된다.In the present embodiment, the first
그래서 상기 제 1온도조절수단(332a)에 의해서 온도가 조절된 상기 가스연료(G)의 온도를 측정한 후, 측정된 상기 가스연료(G)의 온도에 따라 상기 엔진(E)에서 요구되는 온도조건에 부합하도록 상기 중앙처리부가 상기 제 2온도조절수단(332b)의 동작 여부를 조절한다.Thus, after measuring the temperature of the gas fuel (G) whose temperature is controlled by the first temperature control means (332a), the temperature required by the engine (E) in accordance with the measured temperature of the gas fuel (G) The central processing unit controls the operation of the second temperature adjusting means 332b to meet the conditions.
즉, 상기 제 1온도조절수단(332a) 또는 상기 압력조절부에 의해서 상기 가스연료(G)의 변화된 온도를 상기 제 1온도측정센서(334)에서 측정한 후, 측정된 결과에 따라 상기 제 2온도조절수단(332b)이 동작하여 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하게 된다. That is, after measuring the changed temperature of the gas fuel (G) by the first temperature control means (332a) or the pressure control unit in the first
이와 같이 상기 온도조절부(330)는 상기 이동공간(310) 내부로 유입되어 상기 압력조절부(320)에 의해서 압력이 조절된 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하여 상기 엔진(E)에 공급되기 알맞도록 상기 가스연료(G)의 온도를 조절한다.In this way, the
이와 별도로 상기 온도조절부는 별도로 레귤레이터(300)에서 상기 가스연료(G)가 배출되는 상기 가스배출구에 구비되어 배출되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하는 제 2온도측정센서(336)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Separately, the temperature controller further includes a second
도시된 바와 같이, 상기 제 2온도측정센서(336)는 상기 레귤레이터(300) 내부에서 상기 가스연료(G)의 온도가 변화한 후 상기 전달유닛(400)으로 배출되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정한다. 즉, 상기 레귤레이터(300)에서 배출되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하여 상기 엔진(E)에서 요구하는 온도조건에 부합하는지를 측정한다.As shown, the second
상기 제 2온도측정센서(336)에 의해서 측정된 상기 가스연료(G)의 온도에 따라서 상기 중앙처리부는 상기 열전소자(332)의 동작을 조절한다.The central processing unit controls the operation of the
이와 같이 상기 온도조절부는 상기 제 1온도측정센서(334) 및 상기 제 2온도측정센서(336)를 구비함으로써 상기 가스연료(G)의 온도를 보다 정확하게 조절하여 상기 엔진(E)으로 공급할 수 있도록 한다.As such, the temperature adjusting part includes the first
상기 압력조절부(320)는 상기 이동공간(310) 내부에서 유입된 상기 가스연료(G)의 압력을 조절을 한다.The
상기 압력조절부(320)는 상기 레귤레이터(300) 내부에 구비되며 유입된 상기 가스연료(G)의 유입과 배출에 따라 팽창 및 수축되는 다이어프램(322), 상기 다이어프램(322)을 가압하는 밸런스스프링(324), 및 상기 다이어프램(322)의 동작에 따른 압력 정도를 조절하는 압력조절 스크류(326)를 포함하여 구성된다.The
상기 다이어프램(322)은 일측이 상기 이동공간(310) 내부에 배치되며 승하강이 되도록 구성되며 상기 밸런스스프링(324)에 의해서 복원력을 제공받는다. 그리고 상기 압력조절 스크류(326)는 상기 다이어프램(322)에 제공되는 복원력의 정도를 조절하도록 구성되어 상기 레귤레이터(300)가 상기 가스연료(G)의 압력을 조절함에 있어 그 정도를 조절할 때 사용된다.The
상기 가스투입구(340)는 상기 레귤레이터(300)의 일측에 형성되며 상기 공급유닛(200)을 경유하여 공급되는 상기 가스연료(G)를 내부로 수용한다. 여기서, 상기 가스투입구(340)는 레버(342) 및 메인스프링(344)을 포함하여 구성되며 상기 레버(342)는 중간부를 중심으로 상기 레귤레이터(300) 내부에서 힌지 결합되며 일측이 승하강을 통해서 상기 가스투입구(340)를 선택적으로 개폐한다. 그리고 상기 메인스프링(344)은 상기 레버(342)의 타측 하부에 배치되어 상기 레버(342)에 복원력을 제공한다.The
그리고 상기 가스배출구(350)는 상기 압력조절부(320)의 동작에 의해서 압력이 조절된 상기 가스연료(G)를 배출한다.In addition, the
이와 같은 구성을 갖는 상기 레귤레이터(300)의 작동을 살펴보면, 상기 공급유닛(200)에 의해서 상기 가스연료(G)가 내부로 유입되면 상기 레귤레이터(300)의 내부 압력 상승에 따라 다이어프램(322)을 위로 밀게 된다. 이때 상기 다이어프램(322)의 상면에 설치된 밸런스 스프링은 수축되고 상기 레버(342)의 하부에 구비된 상기 메인스프링(344)은 팽창하게 된다. 이에 따라 상기 레버(342)는 상기 가스투입구(340)를 닫아 유입되는 상기 가스연료(G)를 차단한다.Looking at the operation of the
이와 같이 추가적인 상기 가스연료(G) 유입의 차단에 의해서 감압된 상기 가스연료(G)는 상기 가스배출구(350)를 통해 배출됨과 동시에 상기 레귤레이터(300) 내부의 압력이 낮아짐에 따라 상기 밸런스스프링(324)의 탄성에 의해 상기 다이어프램(322)이 하강하며 저부의 상기 레버(342)를 하부로 밀어내림으로써 상기 레버(342)를 회전시킨다. 이에 따라 상기 가스투입구(340)가 열림 상태가 된다. As such, the gas fuel (G) decompressed by the additional blocking of the gas fuel (G) is discharged through the gas outlet (350) and at the same time the pressure inside the regulator (300) is lowered as the balance spring ( The
이와 같은 과정을 통해서 상기 가스투입구(340)의 열림 및 닫힘의 반복을 통해 상기 레귤레이터(300)는 상기 엔진(E)에서 요구되는 압력으로 상기 가스연료(G)를 감압시켜 준다. 여기서, 상기 압력조절 스크류(326)의 조절을 통해 상기 레귤레이터(300) 내부의 압력을 조절할 수 있다.Through such a process, the
한편, 상기 레귤레이터(300)에서 상기 가스연료(G)의 압력을 조절할 때, 상기 온도조절부(330)에 의해 상기 가스연료(G)의 온도가 변화함에 따라 상기 가스연료(G)의 압력도 미세하게 조절할 수 있다.On the other hand, when adjusting the pressure of the gas fuel (G) in the
일반적으로 압력, 부피, 온도를 각각 P, V, T라고 할 때, 이상기체 상태방적식은 PV=nRT로 나타나며 부피가 고정된 경우 온도에 따라 그 기체의 압력이 조절될 수 있다. 즉, 밀폐된 상태에서는 온도의 증감에 따라서 압력도 증가하거나 감소하게 된다.In general, when the pressure, volume, and temperature are P, V, and T, respectively, the ideal gas state equation is represented by PV = nRT. That is, in the closed state, the pressure also increases or decreases as the temperature increases or decreases.
이와 같은 원리에 의해 상기 레귤레이터(300) 내부에서 상기 가스연료(G)의 온도가 조절됨에 따라 상기 압력조절부(320)에 의한 거시적 압력을 조절할 뿐만 아니라 상기 온도조절부(330)에 의한 미시적 압력도 조절할 수 있다.By the same principle as the temperature of the gas fuel (G) in the
한편, 이와 별도로 상기 엔진유입관(410)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 분사기(420)에 의해서 상기 엔진(E)으로 공급되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하는 보조 온도측정센서를 더 구비할 수 있다.On the other hand, separately from the
상기 보조온도측정센서는 상기 엔진유입관(410)상에서 상기 분사기(420)에 인접한 위치에서 이동하는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하여 상기 중앙처리부로 전달한다. The auxiliary temperature measuring sensor measures the temperature of the gas fuel (G) moving in the position adjacent to the
그리고 상기 중앙처리부는 상기 가스연료(G)가 상기 엔진유입관(410)을 이동하는 동안에 변화된 온도를 감안하여 상기 레귤레이터(300)에서 배출되는 상기 가스연료(G)의 온도를 조절한다.The central processing unit adjusts the temperature of the gas fuel G discharged from the
또한, 상기 엔진유입관(410)은 상기 보조온도측정센서뿐만 아니라 별도의 보조온도조절수단을 더 구비할 수도 있다. 상기 보조온도조절수단을 구비함으로써 상기 레귤레이터(300)에서 상기 가스연료(G)의 온도를 조절할 뿐만 아니라, 상기 가스연료(G)가 상기 엔진(E)으로 분사되기 직전에 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하여 상기 엔진(E)에서 요구되는 온도조건에 알맞도록 상기 가스연료(G)의 온도를 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 상기 엔진유입관(410) 상에서 상기 분사기(420)에 인접한 위치에 상기 보조온도측정센서 및 상기 보조온도조절수단이 더 구비됨으로써, 상기 레귤레이터(300)에서 배출된 상기 가스연료(G)가 상기 엔진유입관(410)을 따라 이동하는 동안에 온도가 변화하더라도 상기 엔진(E)의 요구조건에 알맞도록 온도를 조절할 수 있다.As such, the auxiliary temperature measuring sensor and the auxiliary temperature adjusting means are further provided at a position adjacent to the
다음으로, 도 3을 참조하여 상기 공급유닛(200)과 상기 레귤레이터(300)가 연결되는 지점에 별도의 소닉노즐(230)이 구비된 형태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 3, a form in which a separate
도 3은 도 1의 가스연료 공급장치에서 레귤레이터(300)에 별도의 소닉노즐(230)이 구비된 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a state in which a separate
상기 공급유닛(200)은 상기 공급관(220)의 일측에 구비되어 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)가 균일한 압력을 가지고 공급되도록 하는 별도의 소닉노즐(230)이 더 구비된다.The
상기 소닉노즐(230)은 상기 공급관(220)의 일측에 구비되며 상기 레귤레이터(300)에 인접하게 배치되어 상기 공급밸브(210)에 의해서 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속 및 압력을 변화시켜 상기 레귤레이터(300)로 제공한다.The
상기 소닉노즐(230)은 내부에 기체가 흐르는 유로가 형성되며 적어도 일부가 상기 레귤레이터(300) 방향에 인접할수록 상기 유로의 단면적이 작아지게 형성되어 있다. The
그래서 상기 가스연료(G)가 상기 레귤레이터(300)로 공급될 때 상기 소닉노즐(230)을 경유하면 상기 소닉노즐(230)은 유로의 단면적이 점점 작아지기 때문에 병목현상에 의해서 상기 가스연료(G)의 유속이 및 압력이 증가한다. 이때, 상기 가스연료(G)의 유속은 초킹현상(choking)에 의해서 상기 소닉노즐(230)에 의해 증가하게 되지만 일정수준 이상에서는 더 이상 증가하지 않는다.Thus, when the gas fuel G is supplied to the
이와 같이 상기 가스연료(G)가 상기 레귤레이터(300)로 공급될 때 상기 소닉노즐(230)을 경유함으로써, 상기 가스연료(G)의 유속 및 압력은 증가하지만, 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속 및 압력이 균일하게 된다.When the gaseous fuel (G) is supplied to the
상기 소닉노즐(230)에 의해서 균일한 압력 및 속도의 상기 가스연료(G)를 공급받은 상기 레귤레이터(300)는 상기 엔진(E)의 요구조건에 알맞도록 압력 및 온도를 조절하여 상기 엔진(E)으로 상기 가스연료(G)를 공급한다.The
이와 같이 상기 공급관(220)과 상기 레귤레이터(300)의 결합영역에 상기 소닉노즐(230)이 형성됨으로써 상기 소닉노즐(230)을 경유하는 상기 가스연료(G)는 상기 소닉노즐(230)의 직경이 점점 작아짐에 따라 베르누이의 원리에 따라서 유속 및 압력이 증가하게 된다.In this way, the
본 실시예 에서는 상기 소닉노즐(230)을 경유하며 상기 레귤레이터(300)로 배출되는 상기 가스연료(G)의 유속이 음속이 되도록 구성된다. 이와 같이 상기 레귤레이터(300)로 배출되는 상기 가스연료(G)의 유속이 음속에 도달함에 따라 상기 가스연료(G)의 유속이 더 이상 증가하지 않는다.In this embodiment, the flow rate of the gas fuel (G) discharged to the
상기 소닉노즐(230)에서 배출되는 상기 가스연료(G)의 유속이 더 이상 증가하지 않고 종단속도에 이르게 되면 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속이 균일해지기 때문에 상기 레귤레이터(300)에서는 상기 엔진(E)으로 공급되는 상기 가스연료(G)의 압력을 균일하게 제어할 수 있다.When the flow rate of the gaseous fuel G discharged from the
이와 함께, 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속 및 압력이 균일해짐에 따라서 상기 압력조절부(320)에 의한 상기 가스연료(G)의 압력조절이 정밀해 질 뿐만 아니라 상기 온도조절부(330)에 의한 온도조절도 보다 용이하게 할 수 있다.In addition, as the flow rate and pressure of the gas fuel G supplied to the
일반적으로 소닉노즐은 임계 유동 벤튜리 노즐(Critical Flow Venturi Nozzle)이라고도 칭하는데, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 가스연료가 유입되는 측은 일정한 직경을 가지는 유로가 형성되며, 급격하게 유로 직경(단면적)이 작아지는 구간이 존재하고, 이후로는 배출될 때까지 유로 직경이 일정하게 증가하는 형상으로 형성된다(ISO 9300 규격 참조).In general, the sonic nozzle is also referred to as a critical flow venturi nozzle, and as shown in FIG. 3, a flow path having a constant diameter is formed at a side into which the gas fuel is introduced, and the flow path diameter (section area) is rapidly increased. This smaller section exists, and is subsequently formed in a shape in which the flow path diameter increases constantly until discharge (see ISO 9300 standard).
단면적이 감소함에 따라 일정한 질량 유량을 유지하기 위해 유동속도는 증가되어야 한다. 이러한 유동속도의 증가에 필요한 에너지는 온도에 반영되는 무작위운동 에너지로부터 얻어진다 (온도는 유동속도의 제곱의 변화에 비례하여 낮아지게 되는데 이를 베르누이 효과라 한다). 그래서 상기 가스연료(G)가 상기 소닉노즐(230)을 통해 흐름에 따라 유동속도는 최대 단면적에서 최소에 이를 때까지 증가하게 된다. 여기서, 유로의 직경이 작아짐에 따라 가스연료의 유동속도가 증가하지만, 유동속도가 일정 수준 이상에서 더 이상 증가하지 않게 된다. 이를 종단속도라고 하며 본 발명의 실시예에서는 음속에서 가스연료의 속도가 더 이상 증가하지 않는다.As the cross-sectional area decreases, the flow rate must be increased to maintain a constant mass flow rate. The energy required to increase this flow rate is derived from the random kinetic energy reflected in the temperature (the temperature is lowered in proportion to the change in the square of the flow rate, which is called the Bernoulli effect). Thus, as the gaseous fuel G flows through the
이와 같은 현상을 초킹현상이라 하는데, 초킹현상은 가스체에 압력 차가 있으면 흐름이 생긴다. 그러나 압력비를 증가시키면 유로의 최소 단면에서의 유속은 증가하되, 그 속도가 음속에 달하면 그 이상 증가하지 않는데 이 현상을 말한다This phenomenon is called a choking phenomenon, which occurs when there is a pressure difference in the gas body. However, increasing the pressure ratio increases the flow velocity at the minimum cross section of the flow path, but does not increase any more when the speed reaches the speed of sound.
그래서 상기 소닉노즐(230)을 경유하여 상기 가스연료(G)가 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 경우, 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속 및 압력이 증가하지만 균일해 지기 때문에 상기 레귤레이터(300)에 부하가 상대적으로 적게 걸리게 된다.Thus, when the gas fuel G is supplied to the
상기 소닉노즐(230)을 사용하지 않고 일반적인 공급밸브(210)를 사용하여 분사하게 되는 경우, 상기 공급밸브(210)는 수십 Hz(최대 60Hz 정도)로 연료를 분사하게 되며 이에 따라 레귤레이터(300) 후단의 압력은 크게 변화하게 된다. 이와 같이 상기 레귤레이터(300) 후단의 압력이 단속적으로 변화하게 되면 상기 레귤레이터(300)에서 조절해야 하는 압력이 지속적으로 변화하기 때문에 상기 레귤레이터(300)에 많은 부하가 걸리게 된다. 그리고 상기 레귤레이터(300)의 배압이 반복적으로 변화하게 되면 상기 레귤레이터(300)에서 압력을 일정하게 제어해 주기가 힘들게 되고 이에 따라 전체 시스템의 제어에 영향을 주게 된다.When using the
이와 같이 상기 소닉노즐(230)을 사용하게 됨으로써 상기 레귤레이터(300)에 공급되는 상기 가스연료(G)의 유속을 일정하게 조절할 수 있고 이에 따라 상기 레귤레이터(300)도 균일한 압력으로 상기 가스연료(G)를 상기 엔진(E)으로 공급한다.By using the
다음으로, 도 4를 참조하여 상기 레귤레이터(300) 내부에 공급된 가스연료(G)가 상기 압력조절부(320) 및 상기 온도조절부(330)에 의해서 조절되는 과정에 대해서 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 4, a process in which the gas fuel G supplied into the
도 4는 도 1의 레귤레이터(300) 내부에 공급된 가스연료(G)의 압력 및 온도를 조절하는 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of adjusting the pressure and temperature of the gas fuel G supplied into the
먼저, 상기 연료탱크(100)로부터 상기 공급유닛(200)에 의해서 상기 레귤레이터(300) 내부로 상기 가스연료(G)가 공급되는 단계(S01)를 거친다. 그리고 상기 레귤레이터(300) 내부의 상기 이동공간(310)으로 상기 가스연료(G)가 공급되면 상기 압력조절부(320)에 의해서 상기 가스연료(G)의 압력이 조절되는 단계를 거친다(S02). 여기서, 상기 공급유닛(200)에 상기 소닉노즐(230)이 구비된 경우, 상기 레귤레이터(300)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 압력이 균일하게 되어 상기 레귤레이터(300)가 보다 세밀하게 상기 가스연료(G)의 압력을 조절할 수 있다.First, the gas fuel (G) is supplied to the inside of the
그리고 상기 가스연료(G)가 이동하는 경로상에 구비된 상기 제 1온도측정센서(334)에 의해서 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하여, 상기 엔진(E)으로 공급되기 적합한지 판단하는 단계를 거친다(S03). 이때, 상기 제 1온도측정센서(334)는 상기 중앙처리부(ECU)로 측정된 상기 가스연료(G)의 온도 정보를 전달하여 상기 중앙처리부(ECU)가 상기 열전소자(332)의 동작을 결정한다.And the temperature of the gas fuel (G) by measuring the temperature of the gas fuel (G) by the first
압력이 조절된 상기 가스연료(G)의 온도가 상기 엔진(E)으로 공급되기 적합한 경우 상기 분사기(420)로 가스연료(G)를 배출한다(S04). When the temperature of the gas fuel (G) whose pressure is controlled is suitable to be supplied to the engine (E), the gas fuel (G) is discharged to the injector (420) (S04).
하지만, 압력이 조절된 상기 가스연료(G)의 온도가 상기 엔진(E)으로 공급되기 적합하지 않은 경우, 상기 중앙처리부(ECU)는 상기 열전소자(332)를 동작시켜 상기 가스연료(G)의 온도를 상기 엔진(E)으로 공급되기 적합한 온도로 조절한 후 상기 분사기(420)로 상기 가스연료(G)를 공급한다(S05).However, when the temperature of the gas fuel (G) whose pressure is controlled is not suitable to be supplied to the engine (E), the central processing unit (ECU) operates the
이후 상기 분사기(420)는 상기 엔진(E)으로 상기 가스연료(G)를 공급한다(S06). 이와 같은 과정을 통해서 상기 가스연료 공급장치는 상기 레귤레이터(300)에 의해서 상기 엔진(E)에서 요구되는 압력 및 온도조건에 알맞도록 상기 가스연료(G)를 조절할 수 있다.
Thereafter, the
이상과 같이 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명한 실시예 외에도 본 발명의 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 특정형태로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
As described above, a preferred embodiment of the present invention has been described, and in addition to the above-described embodiments, it may be embodied in other forms without departing from the spirit or scope of the present invention. Therefore, the present embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and the invention is not to be limited to the foregoing description, and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.
100: 연료탱크 200: 공급유닛
210: 공급밸브 220: 공급관
230: 소닉노즐 300: 레귤레이터
310: 이동공간 320: 압력조절부
330: 온도조절부 340: 가스투입구
350: 가스배출구 400: 전달유닛
410: 엔진유입관 420: 분사기
500: 가스필터 S: 분사기
ECU: 중앙처리부 E: 엔진100: fuel tank 200: supply unit
210: supply valve 220: supply pipe
230: Sonic Nozzle 300: Regulator
310: moving space 320: pressure control unit
330: temperature control unit 340: gas inlet
350: gas outlet 400: delivery unit
410: engine inlet pipe 420: injector
500: gas filter S: injector
ECU: central processing unit E: engine
Claims (13)
상기 공급유닛(200)에 연결되며 내부에 상기 가스연료(G)가 이동하는 이동공간(310), 상기 이동공간(310) 내부에 배치되며 전류의 흐름에 따라 온도가 변화하는 열전소자(332)를 구비하여 상기 가스연료(G)와 열교환을 통해 온도를 조절하는 온도조절부(330) 및 상기 이동공간 내부에서 유입된 상기 가스연료의 압력을 조절하는 압력조절부(320)를 포함하는 레귤레이터(300); 를 포함하며,
상기 열전소자(332)는 상기 이동공간(310) 내부에서 상기 가스연료(G)가 공급되는 가스투입구(340)에 인접하게 배치되어 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하는 제 1온도조절수단(332a) 및 상기 압력조절부(320)에 의해서 압력이 변화된 상기 가스연료(G)가 배출되는 가스배출구(350)에 인접하게 배치되어 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하는 제 2온도조절수단(332b)을 포함하는 가스연료 공급장치.A supply valve 210 connected to the fuel tank 100 containing the high-pressure gas fuel G to supply the gas fuel G to the outside, and selectively controlling the supply of the gas fuel G on a movement path. Supply unit having a; And
The thermoelectric element 332 is connected to the supply unit 200 and is disposed in the moving space 310 in which the gaseous fuel G moves, and is disposed in the moving space 310 and whose temperature changes as a current flows. A regulator including a temperature control unit 330 for controlling the temperature through heat exchange with the gas fuel (G) and a pressure control unit 320 for adjusting the pressure of the gas fuel introduced into the moving space ( 300); Including;
The thermoelectric element 332 is disposed adjacent to the gas inlet 340 to which the gas fuel G is supplied in the moving space 310 to adjust the temperature of the gas fuel G. A second temperature control is disposed adjacent to the gas discharge port 350 through which the gas fuel G whose pressure is changed by the pressure adjusting unit 320 is discharged, and controls the temperature of the gas fuel G. Gas fuel supply comprising a means (332b).
상기 온도조절부(330)는,
상기 이동공간(310)의 내부에서 상기 가스연료(G)의 이동경로 일부를 감싸도록 형성되는 가스연료 공급장치.The method of claim 1,
The temperature control unit 330,
Gas fuel supply device formed to surround a portion of the movement path of the gas fuel (G) in the moving space (310).
상기 온도조절부(330)는,
상기 이동공간(310) 내부에서 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하는 제 1온도측정센서(334)를 더 포함하는 가스연료 공급장치. The method of claim 1,
The temperature control unit 330,
Gas fuel supply device further comprises a first temperature measuring sensor (334) for measuring the temperature of the gas fuel (G) in the moving space (310).
상기 제 1온도측정센서(334)는,
상기 이동공간(310)의 상기 가스연료(G) 이동 경로상에서 상기 제 1온도조절수단(332a) 및 상기 제 2온도조절수단(332b) 사이에 배치되는 가스연료 공급장치.The method of claim 4, wherein
The first temperature measuring sensor 334,
Gas fuel supply device disposed between the first temperature control means (332a) and the second temperature control means (332b) on the gas fuel (G) movement path of the moving space (310).
상기 레귤레이터(300)에서 상기 가스연료(G)가 배출되는 상기 가스배출구(350)에 구비되어 배출되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하는 제 2온도측정센서(336)를 더 포함하는 가스연료 공급장치.The method of claim 4, wherein
The gas further includes a second temperature measuring sensor 336 which measures the temperature of the gas fuel (G) discharged provided in the gas outlet 350 through which the gas fuel (G) is discharged from the regulator 300 Fuel supply.
상기 레귤레이터(300)에 연결되어 압력이 변화된 상기 가스연료(G)를 별도로 구비된 엔진(E)으로 전달하는 엔진유입관(410) 및 상기 엔진유입관(410)의 일측에서 상기 엔진(E) 내부로 상기 가스연료를 분사하는 분사기(420)를 포함하는 전달유닛(400)을 더 포함하는 가스연료 공급장치.The method of claim 1,
The engine (E) at one side of the engine inlet pipe (410) and the engine inlet pipe (410) to be connected to the regulator 300 to deliver the gas fuel (G), the pressure is changed separately provided to the engine (E) Gas fuel supply device further comprising a delivery unit (400) comprising an injector (420) for injecting the gas fuel therein.
상기 엔진유입관(410)은,
상기 분사기(420)와 인접한 끝단부에서 상기 분사기(420)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 온도를 측정하는 보조온도측정센서를 더 포함하는 가스연료 공급장치. 8. The method of claim 7,
The engine inlet pipe 410,
And an auxiliary temperature measuring sensor for measuring a temperature of the gas fuel (G) supplied to the injector (420) at an end portion adjacent to the injector (420).
상기 엔진유입관(410)은,
상기 분사기(420)와 인접한 끝단부에서 상기 분사기(420)로 공급되는 상기 가스연료(G)의 온도를 선택적으로 조절하는 보조온도조절수단을 더 포함하는 가스연료 공급장치.The method of claim 8,
The engine inlet pipe 410,
Gas fuel supply device further comprises an auxiliary temperature control means for selectively adjusting the temperature of the gas fuel (G) supplied to the injector (420) at the end adjacent to the injector (420).
상기 공급유닛(200)은,
상기 레귤레이터(300)와 연결되어 상기 가스연료(G)가 이동하는 경로상에서 상기 레귤레이터(300)에 인접하게 배치되며 상기 레귤레이터(300)에 공급되는 상기 가스연료(G)가 균일한 속도 및 압력을 가지도록 하는 소닉노즐(230)을 더 포함하는 가스연료 공급장치.The method of claim 1,
The supply unit 200,
Connected to the regulator 300 is disposed adjacent to the regulator 300 on the path that the gas fuel (G) is moved, the gas fuel (G) supplied to the regulator 300 has a uniform speed and pressure Gas fuel supply device further comprises a sonic nozzle (230) to have.
상기 레귤레이터(300)가 엔진(E)으로 상기 가스연료(G)를 공급하는 경로상에 배치되어 상기 가스연료(G)에 포함된 불순물을 제거하는 가스필터(500)를 더 포함하는 가스연료 공급장치.The method of claim 1,
The regulator 300 further includes a gas filter 500 disposed on a path for supplying the gas fuel G to the engine E, and further including a gas filter 500 for removing impurities contained in the gas fuel G. Device.
상기 이동공간(310) 내부에 배치되며 전류의 흐름에 따라 온도가 변화하는 열전소자(332)를 구비하여 상기 가스연료(G)와 열교환을 통해 온도를 조절하는 온도조절부(330); 및
상기 이동공간(310) 내부에서 유입된 상기 가스연료(G)의 압력을 조절하는 압력조절부(320); 를 포함하고,
상기 열전소자(332)는 상기 이동공간(310) 내부에서 상기 가스연료(G)가 공급되는 가스투입구(340)에 인접하게 배치되어 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하는 제 1온도조절수단(332a) 및 상기 압력조절부(320)에 의해서 압력이 변화된 상기 가스연료(G)가 배출되는 가스배출구(350)에 인접하게 배치되어 상기 가스연료(G)의 온도를 조절하는 제 2온도조절수단(322b)을 포함하는 열전소자가 구비된 레귤레이터.
A moving space 310 connected to the fuel tank 100 equipped with gas fuel G to receive the gas fuel G and to which the gas fuel G supplied therein moves;
A temperature control unit 330 disposed in the moving space 310 and having a thermoelectric element 332 whose temperature changes as a current flows, thereby controlling a temperature through heat exchange with the gas fuel G; And
A pressure control unit 320 for controlling the pressure of the gas fuel G introduced into the moving space 310; Including,
The thermoelectric element 332 is disposed adjacent to the gas inlet 340 to which the gas fuel G is supplied in the moving space 310 to adjust the temperature of the gas fuel G. A second temperature control is disposed adjacent to the gas discharge port 350 through which the gas fuel G whose pressure is changed by the pressure adjusting unit 320 is discharged, and controls the temperature of the gas fuel G. Regulator provided with a thermoelectric element comprising means (322b).
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