KR101470244B1 - 자동차용 이중 채널 연료필터 - Google Patents

자동차용 이중 채널 연료필터 Download PDF

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김명환
이재민
김기웅
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    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
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Abstract

본 발명은 자동차용 이중 채널 연료필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료필터를 필터 카트리지 외에 보조필터체를 포함하는 이중 채널 구조로 개선하여, 연료필터의 교환 주기를 연장시킬 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료필터에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 연료필터의 필터 카트리지 이외에 필터 카트리지의 안쪽공간에 별도의 보조 필터를 더 장착하여, 연료에 대한 여과 경로를 이중 채널로 분산하는 동시에 여과 면적을 증대시킬 수 있도록 함으로써, 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료필터 교환 주기를 크게 연장시킬 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료필터를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 이중 채널 연료필터{FUEL FILTER FOR VEHICLE HAVING DUAL CHANNEL}
본 발명은 자동차용 이중 채널 연료필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료필터를 필터 카트리지 외에 보조필터체를 포함하는 이중 채널 구조로 개선하여, 연료필터의 교환 주기를 연장시킬 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료필터에 관한 것이다.
플렉시블 자동차(FFV: Fexible Fuel Vehicle)는 에탄올이나 메탄올을 자동차 연료로 사용하여 탄소배출량을 줄이는 동시에 화석연료를 대체할 수 있도록 한 일종의 친환경 차량을 말한다.
여기서, 플렉시블 자동차 등에 적용되는 종래의 연료필터 구성을 첨부한 도 1을 참조로 살펴보면 다음과 같다.
종래의 연료필터는 일측에 연료유입구(12)가 형성된 중공의 상부케이스(10)와, 상부 케이스(10)의 내부에 삽입 배치되는 원통형의 필터 카트리지(20)와, 필터 카트리지(20)에서 여과된 연료를 배출하는 연료배출구(32)가 형성된 캡 구조로서 상부케이스(10)의 타측 개방부에 장착되는 하부케이스(30)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 필터 카트리지(20)의 일측 지지판은 상부케이스(10)의 일측 내면(연료유입구가 형성된 쪽)과 이격공간을 형성하고, 필터 카트리지(20)의 외경면도 상부케이스(10)의 내경면과 이격공간을 형성하게 된다.
따라서, 연료탱크로부터의 연료가 상부케이스(10)의 연료유입구(12)를 통하여 유입되는 동시에 상부케이스(10)와 필터 카트리지(20)의 이격공간을 따라 흐른 다음, 연이어 필터 카트리지(20)를 통과하며 여과되고, 필터 카트리지(20)의 내경부에 모인 여과후의 연료는 하부케이스(30)의 연료배출구(32)를 통하여 빠져나가 엔진으로 공급된다.
그러나, 플렉시블 자동차는 에탄올 등과 같은 연료를 사용함에 따라, 연료필터내의 필터카트리지가 이물질 등에 의하여 믹히는 등의 현상이 빈번하게 발생하고, 그에 따라 연료필터 교환 주기가 짧아지는 단점이 있다.
즉, 연료의 여과를 위한 흐름 방향이 단일 채널(필터카트리지의 외부에서 내부방향으로 향하는 채널)로 되어 있기 때문에 이물질 등이 필터카트리지를 막는 현상이 발생하고, 그에 따라 짧은 주행거리에도 불구하고 필터 막힘으로 인한 엔진 부조 및 시동꺼짐 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이러한 종래의 연료필터 교환 주기를 증대시키고자, 연료탱크의 용량을 감소시키면 주행거리 축소로 상품성이 저하될 수 밖에 없고, 또한 카트리지 사이즈를 증대시키면 연료필터를 구성하는 상부 및 하부케이스 등의 크기가 필요 이상으로 증가되어 제조 비용을 상승시키는 원인이 된다.
따라서, 연료필터의 교환주기 연장 및 연료필터의 필터카트리지 막힘 현상 방지 등을 위한 근복적인 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 연료필터의 필터 카트리지 이외에 필터 카트리지의 안쪽공간에 별도의 보조 필터를 더 장착하여, 연료에 대한 여과 경로를 이중 채널로 분산하는 동시에 여과 면적을 증대시킬 수 있도록 함으로써, 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료필터 교환 주기를 크게 연장시킬 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료필터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 일측면에 연료유입구가 형성된 상부케이스와; 상기 상부케이스의 내부에 배치되어 연료유입구로부터 유입되는 연료를 외부에서 내부방향으로 여과하는 필터 카트리지와; 상기 필터 카트리지의 내부공간에 배치되어 연료유입구로부터 유입되는 연료를 내부에서 외부방향으로 여과하는 보조필터체와; 상기 필터 카트리지 및 보조필터체에서 여과된 연료를 배출시키는 연료배출구가 형성된 구조로 구비되어 상부케이스의 타측 개방부에 밀폐 조립되는 하부케이스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터를 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 보조필터체는: 다수개의 개방홀이 관통 형성된 필터골격체와; 필터골격체의 개방홀에 부착되는 필터망과; 필터골격체의 뒤쪽 개방부에 삽입 체결되는 중공의 연료유도체; 로 구성되고, 상기 연료유도체의 입구단은 필터 카트리지의 일측 지지판에 형성되는 연료흡입홀의 외주부에 융착되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 필터 카트리지의 일측 지지판에 형성된 연료흡입홀은 상부케이스이 연료유입구와 직선으로 일치되는 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 보조필터체의 길이는 필터 카트리지의 길이에 비하여 작게 채택되어, 보조필터체의 전단끝이 하부케이스의 연료배출구와 이격되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 연료필터의 필터 카트리지 이외에 필터 카트리지의 안쪽공간에 별도의 보조필터체를 더 장착하여, 연료에 대한 여과 경로를 이중 채널로 분산하는 동시에 여과 면적을 증대시킬 수 있고, 그에 따라 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료필터 교환 주기를 크게 연장시킬 수 있다.
즉, 연료가 필터 카트리지의 외부에서 내부로 여과되는 하나의 여과 채널과, 연료가 보조필터체의 내부에서 외부로 여과되는 또 하나의 여과 채널 등 총 2개의 여과 채널을 구축함으로써, 연료 여과 효율을 향상시킴을 물론 연료필터의 막힘 현상을 방지하여 교환 주기를 길게 연장시킬 수 있다.
도 1은 종래의 연료필터 구조를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 연료필터 구조를 도시한 사시도 및 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 연료필터의 연료 필터를 위한 유로를 설명하기 위한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 연료필터 제작 방법을 순서대로 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 연료필터의 메인 필터 카트리지 이외에 메인 필터 카트리지의 안쪽공간에 별도의 보조필터체를 더 장착하여, 연료에 대한 여과 경로를 필터 카트리지와 보조필터체로 각각 분산하는 이중 채널로 구축하여, 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료필터 교환 주기를 크게 연장시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 2는 본 발명의 연료필터를 나타내고, 도 4는 본 발명의 연료필터를 제작하는 과정을 나타낸다.
본 발명의 연료필터는 일측면에 연료유입구(12)가 형성되고, 타측부는 개방된 중공의 상부케이스(10)와, 이 상부케이스(10)의 내부에 배치되어 연료유입구(12)로부터 유입되는 연료를 외부에서 내부방향으로 여과하는 필터 카트리지(20)와, 필터 카트리지(20)의 빈공간인 내부공간에 배치되어 연료유입구(12)로부터 유입되는 연료를 내부에서 외부방향으로 여과하는 보조필터체(40)와, 필터 카트리지(20) 및 보조필터체(40)에서 여과된 연료를 배출시키는 연료배출구(32)가 형성된 구조로 구비되어 상부케이스(10)의 타측 개방부에 밀폐 조립되는 하부케이스(30)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)은 상부케이스(10)의 일측 내면(연료유입구가 형성된 쪽)과 연료 흐름을 위한 이격공간을 형성하고, 필터 카트리지(20)의 외경면도 상부케이스(10)의 내경면과 연료 흐름을 위한 이격공간을 형성하게 된다.
바람직하게는, 상기 보조필터체(40)는 필터망(43)을 지지하기 위한 필터 골격체(42)를 골격체로 하고, 이 필터 골격체(42)에는 연료를 여과시켜 통과시키기 위한 다수의 개방홀(41)이 관통 형성된다.
또한, 상기 필터골격체(42)의 각 개방홀(41)에는 연료를 여과시키기 위한 필터망(43)이 부착되며, 바라직하게는 큰 이물질 등을 용이하게 걸러줄 수 있는 나이론 재질의 메쉬망으로 채택된다.
또한, 상기 필터골격체(42)의 뒤쪽 개방부에는 중공의 연료유도체(44)가 삽입 체결되어, 연료의 여과방향을 필터망(43)쪽으로 안내하는 역할을 한다.
특히, 상기 연료유도체(44)의 입구단은 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)에 형성되는 연료흡입홀(24)의 외주부에 일체로 융착됨으로써, 상부케이스(10)의 연료유입구(12)와 필터 카트리지(20)의 지지판(22)에 형성된 연료흡입홀(24)이 직선으로 일치되는 동시에 보조필터체(40)의 필터망(43)의 내부와도 연통되는 상태가 된다.
한편, 상기 보조필터체(40)의 길이는 필터 카트리지(20)의 길이에 비하여 작게 채택되어, 보조필터체(40)의 전단끝이 하부케이스(30)의 연료배출구(32)와 이격되도록 함으로써, 연료의 배출시 간섭 현상이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 연료필터를 제작하는 방법을 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 보조필터체(40)를 제조하기 위하여 다수의 개방홀(41)이 관통 형성된 필터 골격체(42)가 구비되고, 이 필터골격체(42)의 각 개방홀(41)에 연료를 여과시키기 위한 나이론 재질의 필터망(43)이 부착된다.
이어서, 상기 필터골격체(42)의 뒤쪽 개방부에 연료의 여과방향을 필터망(43)쪽으로 안내하는 역할을 하도록 한 중공의 연료유도체(44)가 삽입 체결되고, 연료유도체(44)의 후단과 필터골격체(42)의 뒤쪽 개방부 간의 접촉부분을 융착시킨다.
다음으로, 상기 연료유도체(44)의 입구단은 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)에 형성되는 연료흡입홀(24)의 외주부에 일체로 융착시킴으로써, 필터 카트리지(20)의 지지판(22)에 형성된 연료흡입홀(24)과 보조필터체(40)의 필터망(43)의 내부가 연통되는 상태가 되도록 한다.
연이어, 멜트브라운과 페이퍼가 혼합된 재질로 만들어진 원통형의 필터 카트리지(20)를 구비하여, 지지판(22)에 융착시킨다.
즉, 상기 보조필터체(40)를 필터 카트리지(20)의 내부공간으로 삽입시킨 다음, 필터 카트리지(20)의 일단부를 지지판(22)에 융착시킴으로써, 필터 카트리지(20)의 내부공간에 보조필터체(40)가 내설되는 상태가 된다.
다음으로, 상기 보조필터체(40)가 내설된 필터 카트리지(20)를 상부케이스(10)에 삽입 배치시키고, 상부케이스(10)의 타측 개방부에 하부케이스(30)를 밀폐 조립함으로써, 본 발명의 연료필터가 조립 완료된다.
이때, 상기 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)은 도 1에서 보듯이 상부케이스(10)의 일측 내면(연료유입구가 형성된 쪽)과 연료 흐름을 위한 이격공간을 형성하고, 필터 카트리지(20)의 외경면도 상부케이스(10)의 내경면과 연료 흐름을 위한 이격공간을 형성하게 되며, 또한 상부케이스(10)의 연료유입구(12)는 지지판(22)에 형성된 연료흡입홀(24)과 직선으로 일치되는 상태가 된다.
여기서, 상기와 같이 제작된 본 발명의 연료필터에서 이루어지는 연료 여과 동작을 도 1 및 도 3을 참조로 살펴보면 다음과 같다.
연료가 필터 카트리지(20)의 외부에서 내부로 여과되는 하나의 여과 채널을 통하여 용이하게 여과된다.
보다 상세하게는, 연료탱크로부터의 연료가 상부케이스(10)의 연료유입구(12)를 통하여 유입되는 동시에 상부케이스(10)와 필터 카트리지(20)의 이격공간을 따라 흐른 다음, 연이어 필터 카트리지(20)의 외부에서 내부로 통과하며 여과되고, 필터 카트리지(20)의 내경부에 모인 여과후의 연료는 하부케이스(30)의 연료배출구(32)를 통하여 빠져나가 엔진으로 공급된다.
또한, 연료가 보조필터체(40)의 내부에서외부로 여과되는 또 하나의 여과 채널을 통하여 여과된다.
보다 상세하게는, 연료탱크로부터의 연료가 상부케이스(10)의 연료유입구(12)를 통하여 유입되는 동시에 지지판(22)에 형성된 연료흡입홀(24)을 통과하여 보조필터체(40)의 내부로 흐르게 되면, 연료가 보조필터체(40)의 내부에서 필터망(43)을 통과하여 외부(필터 카트리지의 내부공간)로 여과되고, 여과된 연료는 하부케이스(30)의 연료배출구(32)를 통하여 빠져나가 엔진으로 공급된다.
이와 같이, 연료가 필터 카트리지의 외부에서 내부로 여과되는 하나의 여과 채널과, 연료가 보조필터체의 내부에서 외부로 여과되는 또 하나의 여과 채널 등 총 2개의 여과 채널을 구축함으로써, 연료 여과 효율을 향상시킴을 물론 연료필터의 막힘 현상을 방지하여 교환 주기를 길게 연장시킬 수 있다.
또한, 필터 막힘으로 인한 엔진 부조 및 시동꺼짐 현상을 방지할 수 있고, 연료탱크의 용량 손실에 따른 상품성 저하, 카트리지 사이즈의 증대로 연료필터의 용량 및 크기를 필요 이상으로 증가시키던 종래의 제반 문제점을 일시에 해결할 수 있다.
10 : 상부케이스
12 : 연료유입구
20 : 필터 카트리지
22 : 지지판
24 : 연료흡입홀
30 : 하부케이스
32 : 연료배출구
40 : 보조필터체
41 : 개방홀
42 : 필터골격체
43 : 필터망
44 : 연료유도체

Claims (5)

  1. 일측면에 연료유입구(12)가 형성된 상부케이스(10)와;
    상기 상부케이스(10)의 내부에 배치되어 연료유입구(12)로부터 유입되는 연료를 외부에서 내부방향으로 여과하는 필터 카트리지(20)와;
    상기 필터 카트리지(20)의 내부공간에 배치되어 연료유입구(12)로부터 유입되는 연료를 내부에서 외부방향으로 여과하는 보조필터체(40)와;
    상기 필터 카트리지(20) 및 보조필터체(40)에서 여과된 연료를 배출시키는 연료배출구(32)가 형성된 구조로 구비되어 상부케이스(10)의 타측 개방부에 밀폐 조립되는 하부케이스(30);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조필터체(40)는:
    다수개의 개방홀(41)이 관통 형성된 필터골격체(42)와;
    필터골격체(42)의 개방홀(41)에 부착되는 필터망(43)과;
    필터골격체(42)의 뒤쪽 개방부에 삽입 체결되는 중공의 연료유도체(44);
    로 구성되고,
    상기 연료유도체(44)의 입구단은 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)에 형성되는 연료흡입홀(24)의 외주부에 융착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 필터 카트리지(20)의 일측 지지판(22)에 형성된 연료흡입홀(24)은 상부케이스(10)의 연료유입구(12)와 직선으로 일치되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조필터체(40)의 길이는 필터 카트리지(20)의 길이에 비하여 작게 채택되어, 보조필터체(40)의 전단끝이 하부케이스(30)의 연료배출구(32)와 이격되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 필터 카트리지(20)는 멜트브라운과 페이퍼가 혼합된 재질로 채택되고, 상기 보조필터체(40)의 필터망(43)은 나이론 메쉬로 채택된 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 채널 연료필터.
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