KR101488757B1 - 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료 필터의 정압구조와 부압구조에 따라 동절기 저온시 필터의 성능시험을 위해 연료필터의 히터에 시험전압을 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 분석하여 실시간으로 실시간 제어장치로 전송할 수 있고 이를 측정 관리할 수 있는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치에 관한 것으로, 그 구성은 경유 또는 등류를 공급받아 저장하는 연료탱크, 저온 유동성 성능시험을 위해 연료탱크에 주입된 경유또는 등류의 흐름에 따라 원하는 압력을 유지시켜주고 가압시켜주는 고압 다이아프램 램프로서 연료탱크의 경유나 등유를 고압을 생성하는 정압펌프, 상기 정압펌프의 토출 압력을 제어하는 것으로서 정압펌프의 구동에 따라 저온 유동성 장치의 동작을 위해 제어장치의 제어신호에 따라 정압펌프에서 생성된 고압을 사용해 정압을 유지시켜 토출 압력을 제어하는 정압제어장치, 제어장치의 제어신호에 따라 정압제어에 설정된 토출 압력에 따라 저온 유동성 시험을 위한 토출 압력을 제어하는 압력게이지, 상기 압력게이지에서 토출된 압력에 대해 유량의 수동적 제어를 하는 것으로 제어장치의 제어신호에 따라 토출된 압력이 낮을 경우, 유량의 흐름을 높게 설정하고 토출된 압력이 높을 경우 유량의 흐름을 낮게 유지하도록 관로저항의 제어로 단위시간당 이송되는 유량을 조절하여 온도챔버로 일정한 유량이 공급되도록 하는 미터링 밸브, 저온 유동성 시험을 위해 연료히터와 필터가 결합된 구조에서 영하 30℃ 이상 냉각하는 장치로서, 정압 또는 부압 환경 조건시 연료필터의 히터에 시험 전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석하여 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하는 온도챔버, 상기 온도챔버 내 필터 Ass'y의 유량확인을 위해 저온 상태시 유량의 흐름을 측정하여 제어장치로 전송하는 유량계, 온도챔버의 냉각 이후 토출된 압력의 상태를 확인하는 것으로서, 온도챔버로 인가전 정압제어에 설정되어 토출 압력과 상기 유량계를 통해 필터 Ass'y의 측정된 유량에 따라 냉각 이후 토출된 압력의 상태의 변화를 제어장치로 전송하여 저온 유동성의 동작에 따른 압력의 변화를 확인하는 압력센서, 온도챔버 내 필터 Ass'y의 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유의 교체시 관로상의 시험유체 제거를 위한 석션펌프로 동작하여 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험에 따른 필터 내 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유 교체에 따른 관로의 시험유를 제거하는 진공펌프, 및 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 데이터가 저장되고, 저온 유동성 시험에 따른 고려요소, 장애상태에 따른 제어, 측정관리, 시험 장치의 구동에 따른 동작절차를 제어하는 제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 연료 필터의 정압구조와 부압구조에 따라 동절기 저온시 필터의 성능시험을 위해 연료필터의 히터에 시험전압을 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 분석하여 실시간으로 실시간 제어장치로 전송할 수 있고 이를 측정 관리할 수 있는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치에 관한 것이다.
국내 자동차부품산업은 그동안 완성차업계의 국내외 생산 증가와 선진국 자동차 업체의 글로벌 소싱 확대에 따른 수출 증가로 인해 매출액이 크게 확대되고 기업 수도 증가하는 등 외형성장을 지속하고 있다.
그러나, 최근 지구온난화와 고유가로 인해 이산화탄소 배출이 적고 연비가 우수한 디젤차에 대한 관심이 높아지면서, 유럽을 비롯하여 아시아, 미국까지도 하이브리드 및 전기자동차에 이은 새로운 미래의 운송수단의 대안으로써 clean 디젤차 보급에 적극 나서고 있다. 이에 디젤자동차의 생산에 대한 전 세계적인 요구가 높아지는데 반해 디젤엔진의 핵심부품이라 볼 수 있는 블록히터의 생산량은 그 수요를 따라가지 못하는 것이 현실이다.
일반적으로 블록히터의 열효율이 떨어져서 저온 시동시 지연시간이 생기는 문제가 있고, 특히 블록히터의 대량생산에 걸림돌이 되고 있는 것은 생산된 블록히터에 대한 불량을 막기 위한 전수검사 시스템에서 제품을 테스트하는 오랜 시간이 걸리며 테스트 결과의 신뢰도 또한 떨어진다는 것이다.
대부분의 디젤연료의 특성상 추운 날씨에 연료계통을 작동시키는데 치명적인 요소로써, 일정온도 이하로 연료온도가 내려가면 운점(Cloud Point)과 유동점(Pour Point)에 이르게 되며, 운점은 경유에서 파라핀이 결정화가 자연스럽게 시작되는 온도이며, 이후 온도가 낮게 됨에 따라 급격히 탁한(Cloudy)상태로 나타나게 된다. 운점은 경유품질에 따라 다를 수 있으나, 보통 5C°(40°F)이고 유동점(PourPoint)은 주어진 경유의 운점(Cloud Point)보다 15˚-20°F 낮은 온도에서 나타나게 된다. 많은 형식의 CRDI용 연료필터 형식과 히터 시스템들이 있으나 시동성능이 만족스럽지 않다.
또한, CRDI 디젤엔진에 적용되고 있는 여러 타입의 연료필터 중에서 현재 국·내외적으로 가장 많이 사용되고 있는 연료필터 앗세이의 전형적인 형태를 보여주고 있다. CRDI방식의 경우, 고압을 발생하게 하는 펌프와 Solenoid Valve에 의하여 조정되는 Injectors의 정밀부품들은 In Line Injection Pump방식, 등의 경우보다 여과 시켜야 할 이물질의 크기가 더욱더 작은 것을 최소한 여과해야 하고 추천되는 초기여과 효율의 정도가 보다 더 높은 사양을 필요로 한다.
이는 이물질의 부식현상으로 인하여 밸브시트면이 마모되어 Injector내부의 Leaks현상을 가져오게 되며, 분사되는 연료의 체적을 줄이는 상황을 초래하게 되어 엔진의 출력감소 및 유해한 배출물질을 증가시키는 요인이 된다. 그러므로 보다 미세한 이물질의 크기의 여과성능요구, 여과효율 및 필터사용 시간의 증대를 요구하고 있다. 보다 중요한 점은, 디젤엔진의 연료인 경유는 일정한 온도 이하로 내려가면 파라핀과 같은 반고체 상태인 왁싱(Waxing)물질을 형성하여, 엔진시동이 잘 걸리지 않게 하는 원인이 되므로, 경유의 유동성을 향상시키기 위하여 여러 방법으로 연료온도를 올려주기 위한 방안이 반드시 필요하다.
따라서, 저온시동을 문제 해결을 위한 연료히터(Fuel Heater) 채택하고 있는데, 현재 가장 많이 사용되고 있는 연료온도 상승방식은 P.T.C방식의 히터를 사용하고 있는데, 이는 P.T.C에 공급되는 전원을 근본적으로 ON/OFF 시키기 위하여 연료의 온도를 읽어서 E.C.U에 보내주는 ThermoSwitch가 장착되어 있다. 따라서, 연료필터 여과재로부터 분리된 물이 필터 아래 부분에 일정량 이상 채워지면 걸려서 모아준 수분이 다시 고압펌프 방향으로 유입될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 걸러진 수분이 일정량이상 일 경우 수분을 배출하라는 신호를 감지하여 주는 WaterSensor가 연료필터 아래 부분에 장착되어 있다.
즉, 정온도 계수(Positive Temperature Coefficient, P.T.C) 써미스터 중에서 온도가 상승함에 따라서 저항이 정(正)으로 상승하는 특성을 이용하여 전류를 제어하는 레지스터이다. 즉 어느 온도 이상 도달하면 저항이 켜져 전류를 차단하고, 열 전달효율 향상을 위한 연료히터에 알루미늄 Header를 조합하여 사용한다.
히터의 성능검사 항목은 상온, 극저온, 극고온에서 동작검사, 시험저항 설정에 따른 저항동작 지연시간 및 전류동작 지연시간, 온도변화에 따른 바이메탈 지연시간 검사, 블록히터의 전류 및 저항 검사, 히팅 운전검사 등이다.
기존의 시험챔버 장비의 전수검사로 테스트해야할 샘플수가 많은데 비해, 챔버에 검사할 수 있는 샘플수가 한정되어 있으며, 챔버의 환경변화(극저온, 극고온)를 설정하는데 시간이 많이 소요되어 샘플검사에 소요되는 시간이 길어지고, 여러 단계로 옮겨서 시험해야 하므로 인력(man/month)의 투여가 많아서 인건비의 부담이 증가하며, 최종 성능검사를 모니터링함에 있어서 User Interface가 부실하여 정확성 및 성능검사의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 시험 챔버의 처리능력은 전수검사를 필요로 하는 자동차 부품의 특성상 부품 생산력과 직결되는 만큼 다량 샘플처리와 최소 운용시간 및 인력투입의 필요성이 대두되고 있다.
이에 본 과제에서는 블록히터의 열효율을 향상시키는 것은 물론 블록히터의 불량을 검사하는 챔버(chamber)의 품질검사·관리시스템을 구축함에 있어서 더 많은 수의 샘플을 처리할 수 있으며 동시에 검사에 소요되는 시간을 최소화 하는 방법을 개발하고자 한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 인가된 전압/전류계를 사용하여 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간 제어장치로 전송할 수 있고 이를 측정 관리할 수 있는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 연료 필터의 정압구조와 부압구조에 따라 동절기 저온시 필터의 성능시험을 위해 연료필터의 히터에 시험전압을 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석할 수 있는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는, 경유 또는 등류를 공급받아 저장하는 연료탱크, 저온 유동성 성능시험을 위해 연료탱크에 주입된 경유또는 등류의 흐름에 따라 원하는 압력을 유지시켜주고 가압시켜주는 고압 다이아프램 램프로서 연료탱크의 경유나 등유를 고압을 생성하는 정압펌프, 상기 정압펌프의 토출 압력을 제어하는 것으로서 정압펌프의 구동에 따라 저온 유동성 장치의 동작을 위해 제어장치의 제어신호에 따라 정압펌프에서 생성된 고압을 사용해 정압을 유지시켜 토출 압력을 제어하는 정압제어장치, 제어장치의 제어신호에 따라 정압제어에 설정된 토출 압력에 따라 저온 유동성 시험을 위한 토출 압력을 제어하는 압력게이지, 상기 압력게이지에서 토출된 압력에 대해 유량의 수동적 제어를 하는 것으로 제어장치의 제어신호에 따라 토출된 압력이 낮을 경우, 유량의 흐름을 높게 설정하고 토출된 압력이 높을 경우 유량의 흐름을 낮게 유지하도록 관로저항의 제어로 단위시간당 이송되는 유량을 조절하여 온도챔버로 일정한 유량이 공급되도록 하는 미터링 밸브, 저온 유동성 시험을 위해 연료히터와 필터가 결합된 구조에서 영하 30℃ 이상 냉각하는 장치로서, 정압 또는 부압 환경 조건시 연료필터의 히터에 시험 전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석하여 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하는 온도챔버, 상기 온도챔버 내 필터 Ass'y의 유량확인을 위해 저온 상태시 유량의 흐름을 측정하여 제어장치로 전송하는 유량계, 온도챔버의 냉각 이후 토출된 압력의 상태를 확인하는 것으로서, 온도챔버로 인가전 정압제어에 설정되어 토출 압력과 상기 유량계를 통해 필터 Ass'y의 측정된 유량에 따라 냉각 이후 토출된 압력의 상태의 변화를 제어장치로 전송하여 저온 유동성의 동작에 따른 압력의 변화를 확인하는 압력센서, 온도챔버 내 필터 Ass'y의 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유의 교체시 관로상의 시험유체 제거를 위한 석션펌프로 동작하여 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험에 따른 필터 내 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유 교체에 따른 관로의 시험유를 제거하는 진공펌프, 및 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 데이터가 저장되고, 저온 유동성 시험에 따른 고려요소, 장애상태에 따른 제어, 측정관리, 시험 장치의 구동에 따른 동작절차를 제어하는 제어장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 온도챔버의 저온 상태 설정에 따라 연료 히터와 필터가 결합된 구조로서 필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 시험전압(13V)를 인가하고 인가된 전원은 전압/전류계를 사용해 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간으로 상기 제어장치로 전송하여 이를 측정 관리하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 온도챔버는 온도챔버 내 저온유동성 시험을 위해 냉각 연료를 공급하는 것으로, 상기 미터링 밸브의 동작에 따라 관로저항의 제어로 단위시간당 일정한 유량을 전송받아 저장하는데 유량은 정압펌프에 의해 제어되고, 유압은 미터링 밸브를 통해 제어되는 냉각용 연료탱크, 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지며, 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치로 전송하여 측정 및 관리되도록 구성된 필터 Ass'y, 상기 필터 Ass'y의 입구 온도계로서 냉각 연료 필터의 이동구간 온도를 확인하여 상기 제어장치로 전송하는 제 1 온도게이지, 및 필터 Ass'y의 출구 온도계로서 냉각된 필터의 토출 온도를 확인하여 상기 제어장치로 전송하는 제 2 온도게이지를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제어장치는 연료탱크의 경유 또는 등유의 연료공급 여부, 주입된 경유 또는 등유의 흐름에 따른 고압 생성여부, 토출 압력 제어 여부, 관로저항의 단위시간당 이송되는 유량의 상태 정보, 정압/부압 환경에 따른 연료 필터의 히터에 인가되는 시험유체의 흐름에 따른 연료필터에 사용되는 히터의 성능의 상태정보의 제어, 필터 Ass'y의 입구/출구 온도에 따른 연료필터의 온도상태 제어, 저온 상태시 유량의 흐름에 따라 유량의 제어 등 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 동작을 제어하는 제어부, 상기 제어부의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간을 정압 또는 부압 조건에 따라 설정된 값을 입력하는 입력부, 상기 입력부를 통해 정압 또는 부압의 조건에 따라 입력되는 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간이 표시되거나 재설정 정보가 표시되는 디스플레이부, 상기 입력부를 통해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간이 설정하여 온도챔버의 연료탱크에 저온 유동성 시험을 위한 시험유를 공급받도록 하는 유량설정부, 유량설정부를 통해 온도챔버의 연료탱크에 시험유가 공급되면 필터 Ass'y 내의 내부 공기를 빼고 필터 입구압력을 설정하고, 필터 출구유량을 설정하여 조절하는 조절부, 상기 유량설정부 및 조절부를 통해 설정된 유량 및 압력상태가 일정상태로 유지되면 상기 제어부의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 온도챔버 냉각을 시작하고 온도챔버 내 시험유를 냉각하여 시험유가 설정온도에 도달하면 저온 유동성 시험을 실시하는 구동부, 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 반응하여 상기 구동부의 동작에 따라 시험유가 설정온도에 도달하여 구동부의 동작에 따라 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지는 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험 절차를 진행하여 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 상단온도, 하단온도, 펌프압력, 입구압력, 시험유량, 필터터짐 여부, 입구온도, 출구온도, 히터전류, 히터전압 및 소비전력을 측정하여 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치로 전송하는 측정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는, 연료필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 인가된 전압/전류계를 사용하여 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간 제어장치로 전송할 수 있고 이를 측정 관리할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 연료 필터의 정압구조와 부압구조에 따라 동절기 저온시 필터의 성능시험을 위해 연료필터의 히터에 시험전압을 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석함으로써 차량의 안정성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 디젤 차량의 저온 시동성능의 향상을 위한 연료히터 부품의 성능 요구조건 만족을 검사하기 위한 시험챔버 (Test Chamber) 및 모니터링 시스템을 제공함으로써, 설정온도를 변화에 따른 Heater Ass'y의 품질검사를 수행할 때 한 번에 많은 양을 검사하고, 소요되는 검사시간을 단축하며, 인력투여를 최소화하는 효율적인 불량을 감시할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 통합형 연료히터의 저온시동성 향상을 위해 일정한 규격의 P.T.C 성능특성을 고려하여 소비전류 및 소비전력 등의 여러 Data값을 살펴보고, 아울러 이로 인한 저온 시동성능 향상의 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 연료필터 Element의 열전도도 향상과 유동성능 향상을 통해 Heater의 성능을 안정화를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 상온, 극저온, 극고온에서 동작검사, 시험저항 설정에 따른 저항동작지연시간 및 전류동작지연시간, 온도변화에 따른 바이메탈 지연시간 검사, 블록히터의 전류 및 저항 검사, 히팅 운전검사 등의 다양한 형태의 차량의 성능검사를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 최종 통합형 연료히터(Fuel Heater)의 생산성 향상을 위한 시험챔버를 통해 최종 생산재품의 전수 검사의 성능평가 개선할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 종래의 시험챔버 장비의 테스트항목에 비해 샘플수가 많은 문제점을 한 번에 검사함으로써 샘플수의 한정을 극복할 수 있으며 챔버의 환경변화(극저온, 극고온)를 설정하는데 시간이 소요되어 샘플검사에 시간이 많이 걸리는 단점을 극복할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 구성도.
도 2는 도 1에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료히터와 필터가 결합된 필터 Ass'y의 구성을 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 제어장치의 내부 구성을 도시한 블록도
도 5는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 구성도.
도 6은 도 5에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 방법을 도시한 흐름도
도 2는 도 1에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료히터와 필터가 결합된 필터 Ass'y의 구성을 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 제어장치의 내부 구성을 도시한 블록도
도 5는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 구성도.
도 6은 도 5에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 방법을 도시한 흐름도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도를 나타낸다. 도 내지 도 2는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 정압구조의 구성을 도시한 것으로서, 시험유체(경유/등유)를 설정 압력과 설정 유량으로 통과시켜 온도챔버의 탱크와 필터에 채운후 유체의 흐름을 차단하고 설정시간 동안 설정온도 냉각한 후 시험조건에 따른 정압환경조건을 구성하여 연료필터의 히터에 시험전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석해 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하는 성능시험기 구성도를 나타낸다.
도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따라 정압구조의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 연료탱크(10), 정압펌프(20), 정압제어(30), 압력게이지(40), 미터링밸브(50), 온도챔버(60), 유량계(70), 압력게이지(80), 진공펌프(90) 및 제어장치(100)로 구성된다.
이하, 정압구조에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 연료탱크(10)는 정압구조에서 저온 유동성 성능시험 장치에 경유 및 등류를 저장하고, 정압펌프(20)는 저온 유동성 성능시험을 위해 연료탱크(10)에 주입된 경유 및 등류의 흐름에 따라 원하는 압력을 유지시켜주고 가압시켜주는 기능으로 고압 다이아프램 램프로서 연료탱크(10)의 경유나 등유를 고압을 생성하고, 정압제어(30)는 상기 정압펌프(20)의 토출 압력을 제어하는 것으로서 정압펌프(20)의 구동에 따라 저온 유동성 장치의 동작을 위해 상기 제어장치(100)의 제어신호에 따라 토출 압력을 제어하는 것으로, 정압펌프(20)에서 생성된 고압을 사용해 정압을 유지시켜 주게 되고, 압력게이지(40)는 제어장치(100)의 제어신호에 따라 정압제어(30)에 설정된 토출 압력에 따라 저온 유동성 시험을 위한 토출 압력을 제어한다. 미터링 밸브(50)는 상기 압력게이지(40)에서 토출된 압력에 대해 유량의 수동적 제어를 하는 것으로 상기 제어장치(100)의 제어신호에 따라 토출된 압력이 낮을 경우, 유량의 흐름을 높게 설정하고 토출된 압력이 높을 경우 유량의 흐름을 낮게 유지하도록 관로저항의 제어로 단위시간당 이송되는 유량을 조절하는 것으로 상기 온도챔버(60)로 일정한 유량이 공급되도록 한다.
즉, 상기 유량은 정압펌프(10)에 의해 제어되고, 유압은 관로저항에 의해 변동되므로 상기 미터링 밸브(50)를 통해 관로저항의 제어로 저온 유동성 장치의 시험환경을 설정하게 된다.
상기 온도챔버(60)은 저온 유동성 시험을 위해 연료히터와 필터가 결합된 구조에서 영하 30도 이상 냉각하는 장치로서, 정압 환경 조건시 연료필터의 히터에 시험 전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석하여 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하도록 구성된다.
즉, 필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 시험전압(13V)를 인가하고 인가된 전원은 전압/전류계를 사용해 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간으로 상기 제어장치(100)로 전송하여 이를 측정관리하게 된다.
한편, 상기 온도챔버(60)는 냉각용 연료탱크(61), 제 1 온도게이지(63), 필터 Ass'y(65) 및 제 2 온도게이지(67)로 구성된다.
상기 냉각용 연료탱크(61)는 온도챔버(60) 내 저온유동성 시험을 위해 냉각 연료를 공급하는 것으로, 상기 미터링 밸브(50)의 동작에 따라 냉각용 연료탱크(61)에 관로저항의 제어로 단위시간당 일정한 유량을 전송받아 저장하는데 유량은 정압펌프(10)에 의해 제어되고, 유압은 미터링 밸브(50)를 통해 제어된다.
상기 제 1 온도게이지(63)은 필터 Ass'y(65)의 입구 온도계로서 냉각 연료 필터의 이동구간 온도를 확인하여 상기 제어장치(100)로 전송하게 되고, 필터 Ass'y(65)는 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지며, 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치(100)로 전송하여 측정 및 관리되도록 형성되고, 상기 제 2 온도게이지(67)은 필터 Ass'y(65)의 출구 온도계로서 냉각된 필터의 토출 온도를 확인하여 상기 제어장치(100)로 전송하도록 구성된다.
상기 유량계(70)는 온도챔버(60) 내 필터 Ass'y(65)의 유량확인을 위해 저온 상태시 유량의 흐름을 측정하여 상기 제어장치(100)로 전송하도록 구성되고, 상기 압력센서(80)는 온도챔버(60)의 냉각 이후 토출된 압력의 상태를 확인하는 것으로서, 상기 온도챔버(60)로 인가전 정압제어(30)에 설정되어 토출 압력과 상기 유량계(70)를 통해 필터 Ass'y(65)의 측정된 유량에 따라 냉각 이후 토출된 압력의 상태의 변화를 제어장치(100)로 전송하여 저온 유동성의 동작에 따른 압력의 변화를 확인하도록 구성된다.
상기 진공펌프(90)은 온도챔버(60) 내 필터 Ass'y(65)의 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유의 교체시 관로상의 시험유체 제거를 위한 석션펌프로 동작하는데 즉, 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험에 따른 필터 내 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유 교체에 따른 관로의 시험유를 제거한다.
상기 제어장치(100)는 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 데이터가 저장되고, 시험 장치의 구동에 따른 동작절차를 제어하며, 저온 유동성 시험에 따른 고려요소, 장애상태에 따른 제어, 측정관리를 위한 장치이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료히터와 필터가 결합된 필터 Ass'y의 구성을 도시한 단면도를 나타내는데, 이는 온도챔버(60)의 저온 상태 설정에 따라 연료 히터와 필터가 결합된 구조로서 필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 시험전압(13V)를 인가하고 인가된 전원은 전압/전류계를 사용해 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간으로 상기 제어장치(100)로 전송하여 이를 측정관리하게 된다.
도 4는 본 발명의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 제어장치(100)의 내부 구성을 도시한 블록도를 나타내는데, 그 세부구성은 제어부(101), 입력부(102), 디스플레이부(103), 유량설정부(104), 조절부(105), 구동부(106), 측정부(107), 데이터 추출부(108) 및 저장부(109)를 포함하여 구성된다.
첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 그 세부구성 및 동작을 살펴보면, 상기 제어부(101)는 연료 히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험을 위해 시험 및 제어장치의 제반적인 동작을 제어하는 것으로서, 연료탱크(10)의 경유 또는 등유의 연료공급 여부, 주입된 경유 또는 등유의 흐름에 따른 고압 생성여부, 토출 압력 제어 여부, 관로저항의 단위시간당 이송되는 유량의 상태 정보, 정압/부압 환경에 따른 연료 필터의 히터에 인가되는 시험유체의 흐름에 따른 연료필터에 사용되는 히터의 성능의 상태정보의 제어, 필터 Ass'y의 입구/출구 온도에 따른 연료필터의 온도상태 제어, 저온 상태시 유량의 흐름에 따라 유량의 제어 등 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 동작을 제어하고,
입력부(102)는 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간을 정압 또는 부압 조건에 따라 입력하는 것으로서, 통상적으로 연료 히터와 필터가 결합된 구조에서 시험을 위해 연료압력은 01.00 Bar, 연료유량은 1.00 ㅣ/m, 냉각온도는 -23℃, 냉각시간은 24시간, 히터전압은 13.00 V, 시험시간은 10분으로 입력부를 통해 설정한다. 이때, 상기 설정하는 값은 시험조건 및 요건에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
상기 입력부(102)를 통해 정압 또는 부압의 조건에 따라 입력되는 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간은 디스플레이부(103)에 표시되어 그 조건에 따라 재설정할 수 있다.
상기 유량설정부(104)는 상기 입력부(102)를 통해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간이 설정되면, 상기 온도챔버(60)의 연료탱크(61)에 저온 유동성 시험을 위한 시험유를 공급하고, 상기 조절부(105)는 유량설정부(104)를 통해 온도챔버(60)의 연료탱크(61)에 시험유가 공급되면 필터 Ass'y 내의 내부 공기를 빼고 필터 입구압력을 설정하고, 필터 출구유량을 설정하여 조절한다. 즉, 시험유 공급밸브를 열어 필터 Ass'y 속에 시험유를 가득 채운후 필터가 충분히 젖도록 시험유를 흘려준 후, 공급빼기 밸브를 열어 필터 내의 내부 공기를 빼고 필터 입구 압력을 조절한다.
즉, 상기 유량설정부(104) 및 조절부(105)를 통해 온도챔버(60)의 저온 유동성 시험을 위한 출구유량과 설정유량이 일치하도록 밸브를 셋팅하는데, 이는 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 하기에 기술될 시험환경, 조건에 따라 저장부(109)에 저장된 정보를 기초로 데이터를 조절하게 된다.
상기 구동부(106)는 상기 유량설정부(104) 및 조절부(105)를 통해 설정된 유량 및 압력상태가 일정상태로 유지되면 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 온도챔버(60) 냉각을 시작하는데, 이는 온도챔버(60) 내 시험유를 냉각하는 것으로 시험유가 설정온도까지 냉각하는데, 시험유가 설정온도에 도달하면 저온 유동성 시험 준비상태가 완료되게 된다.
상기 측정부(107)는 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 반응하여 상기 구동부(106)의 동작에 따라 시험유가 설정온도에 도달하여 저온 유동성 시험 준비가 완료되면, 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지는 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험 절차를 진행하여 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치(100)로 전송하는데, 상단온도, 하단온도, 펌프압력, 입구압력, 시험유량, 필터터짐 여부, 입구온도, 출구온도, 히터전류, 히터전압 및 소비전력을 측정한다.
상기 측정부(107)의 구동에 따라 시험전 온도챔버(60) 내 설정온도, 챔버온도, 상단온도, 하단온도, 입구온도, 출구온도, 설정시간에 따라 저온 유동성 시험에 따른 온도챔버의 측정된 상단온도, 하단온도, 펌프압력, 입구압력, 시험유량, 필터터짐여부, 입구온도, 출구온도, 히터전류, 히터전압 및 소비전력에 대한 변동상태가 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 데이터 추출부(108)를 통해 추출되고 해당 데이터는 저장부(109)에 저장된다.
한편, 상기 저온 유동성 시험에 따른 장애 발생시 비상정지부(도면 부호 미도시)를 눌러 정지할 수 있도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 구성도이고, 도 6은 도 5에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 단면도를 나타낸다. 도 5 내지 도 6은 는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 정압구조의 구성을 도시한 것으로서, 시험유체(경유/등유)를 설정 압력과 설정 유량으로 통과시켜 온도챔버의 탱크와 필터에 채운후 유체의 흐름을 차단하고 설정시간 동안 설정온도 냉각한 후 시험조건에 따른 부압 환경조건을 구성하여 연료필터의 히터에 시험전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석해 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하는 성능시험기 구성도를 나타낸다.
도 5 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따라 부압구조의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치는 연료탱크(110), 감압밸브(120), 압력게이지(130), 미터링 밸브(50), 온도챔버(150), 유량계(160), 압력게이지(170), 연료탱크(180), 여과기(190), 진공펌프(200), 압력제어장치(210) 및 제어장치(220)로 구성된다.
이하, 부압구조에 따른 본 발명의 다른 실시예의 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 상기 연료탱크(110)는 정압구조에서 저온 유동성 성능시험 장치에 경유 또는 등류를 저장하고, 감압밸브(120)는 저온 유동성 성능시험을 위해 연료탱크(110)에 주입된 경유 또는 등류의 흐름에 따라 원하는 압력을 감압시켜 토출 압력을 제어하여 부압상태의 저온 유동성 장치의 동작을 위해 상기 제어장치(220)의 제어신호에 따라 토출 압력을 제어되고, 압력게이지(130)는 제어장치(220)의 제어신호에 따라 감압밸브(120)에 설정된 토출 압력에 따라 저온 유동성 시험을 위한 토출 압력을 제어한다. 미터링 밸브(140)는 상기 압력게이지(130)에서 토출된 압력에 대해 유량의 수동적 제어를 하는 것으로 상기 제어장치(200)의 제어신호에 따라 단위시간당 이송되는 유량을 조절하는 것으로 상기 온도챔버(150)로 일정한 유량이 공급되는데, 이는 진공펌프(200)를 이용하여 부압을 생성하는데 시험을 위한 부압조건은 압력센서로 감지되는 변화를 읽어 진공펌프(200)를 PID(Proportional Integral and Derivative)(210) 제어하여 일정한 압력을 유지시켜 준다.
즉, 압력제어(PID)(210)는 전자제어로서 제어변수와 기준입력 사이의 오차를 근거하여 계통의 출력이 기준 조건을 유지하도록 하는 피드백 제어장치이다.
상기 온도챔버(150)은 저온 유동성 시험을 위해 연료히터와 필터가 결합된 구조에서 영하 30도 이상 냉각하는 장치로서, 부압 환경 조건시 연료필터의 히터에 시험 전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석하여 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하도록 구성된다.
한편, 상기 온도챔버(150)는 냉각용 연료탱크(151), 제 1 온도게이지(153), 필터 Ass'y(155) 및 제 2 온도게이지(157)로 구성된다.
상기 냉각용 연료탱크(151)는 온도챔버(150) 내 저온유동성 시험을 위해 냉각 연료를 공급하는 것으로, 진공펌프(200)를 이용하여 부압을 생성하는데 시험을 위한 부압조건은 압력센서로 감지되는 변화를 읽어 진공펌프(200)를 PID(Proportional Integral and Derivative)(210) 제어하여 일정한 압력을 유지시켜 준다.
상기 제 1 온도게이지(153)은 필터 Ass'y(155)의 입구 온도계로서 냉각 연료 필터의 이동구간 온도를 확인하여 상기 제어장치(220)로 전송하게 되고, 필터 Ass'y(155)는 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지며, 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치(220)로 전송하여 측정 및 관리되도록 형성되고, 상기 제 2 온도게이지(157)은 필터 Ass'y(155)의 출구 온도계로서 냉각된 필터의 토출 온도를 확인하여 상기 제어장치(220)로 전송하도록 구성된다.
상기 유량계(160)는 온도챔버(150) 내 필터 Ass'y(155)의 유량확인을 위해 저온 상태시 유량의 흐름을 측정하여 상기 제어장치(220)로 전송하도록 구성되고, 상기 압력센서(170)는 온도챔버(150)의 냉각 이후 부압으로 생성된 압력으로 냉각유를 집유하게 되고, 여과기(190)는 진공펌프(200)내 오염공기를 여과시키고,
상기 진공펌프(200)은 온도챔버(150) 내 필터 Ass'y(155)의 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유의 교체시 관로상의 시험유체 제거를 위한 석션펌프로 동작하는데 즉, 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험에 따른 필터 내 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유 교체에 따른 관로의 시험유를 제거한다.
상기 제어장치(220)는 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 데이터가 저장되고, 시험 장치의 구동에 따른 동작절차를 제어하며, 저온 유동성 시험에 따른 고려요소, 장애상태에 따른 제어, 측정관리를 위한 장치이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 방법을 도시한 흐름도로서, 그 세부동작을 살펴보면, 우선 저온 유동성 성능시험을 위한 연료탱크(10), 정압펌프(20), 정압제어(30), 압력게이지(40), 미터링밸브(50), 온도챔버(60), 유량계(70), 압력게이지(80), 진공펌프(90) 및 제어장치(100) 등 각 장비의 이상유무 및 상태정보를 확인한다.(S10 단계참조) 즉, 각 장비간 연결 및 동작상태, 제어장치(100)와 연동된 각 장비에서 전송되는 이상유무, 상태정보를 확인하여 저온 유동성 성능시험을 준비한다.
이후, 연료필터와 히터가 결합된 Ass'y의 온도챔버(60)의 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간 등의 상태 정보를 확인하고 연료압력, 연료유량을 설정하여 입력하고(S20 단계참조), 온도챔버(60)의 냉각온도, 냉각시간을 설정한다(S30 단계참조). 이때, 상기 연료압력은 01.00 Bar, 연료유량은 1.00 l/m로 설정하고, 냉각온도는 -23℃, 냉각시간은 24시간으로 입력부를 통해 설정한다.
이후, 히터전압 및 시험시간을 설정하여 온도챔버(60)의 저온 유동성 성능시험을 위해 챔버내 시험유 공급을 위한 준비를 마무리한다.(S40 단계) 히터전압은 13.00 V, 시험시간은 10분으로 설정한다.
상기 챔버내 시험유 공급을 위한 저온 유동성 성능시험에 필요한 연료압력은 01.00 Bar, 연료유량은 1.00 l/m, 냉각온도는 -23℃, 냉각시간, 히터전압은 13.00 V, 시험시간은 10분은 값은 시험조건 및 요건에 따라 가변적으로 적용할 수 있다.
상기와 같이 시험을 위한 초기 조건값의 설정이 마무리되면, 챔버내부 탱크에 시험유를 공급하게 되는데,(S50 단계참조) 시험할 필터를 챔버에 장착하여 입/출구 연료호스를 연결하고 챔버내부 연료탱크에 냉각할 시험을 채우고 필터내부 공기빼기를 실시하여 필터 입구압력을 설정압력으로 조절하고 필터 출구 유량을 설정유량으로 조정한다.(S60 단계참조)
즉, 시험유 공급밸브를 열어 필터 속에 시험유를 가득 채우고 공기빼기를 실시하기 전에 필터가 충분히 젖도록 시험유를 흘러준 후 공기빼기를 실시한다. 유량 설정 조정은 유량 출력밸브를 좌우로 움직여서 출구유량 또는 입구유량을 조정한다.
이후, 저온 유동성 성능 시험을 위해 온도챔버(60)를 냉각절차를 진행하여(S70 단계참조) 시험유 온도가 설정온도 즉 -23℃까지 도달하면 챔버온도, 상단온도, 하단온도, 입구온도, 출구온도 등 설정된 저온 상태가 되도록 시험유 냉각절차를 진행한다.(S80 단계참조)
S80 단계 이후, 저온 유동성 성능의 측정을 위한 시험을 시작하고(S90 단계참조) 냉각된 시험유의 흐름에 따른 유량확인하고 시험에 따른 필터가 터지는 시점의 시간, 입출구온도차, 히터전류, 소비전력을 제어장치(100)의 디스플레이부에서 확인한다.
상기 시험에 따른 저온 유동성 성능의 측정값이 표시되면 해당 데이터를 확인하고 저장부에 저장하게 된다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 연료탱크 20 : 정압펌프
30 : 정압제어 40 : 압력게이지
50 : 미터링밸브 60 : 온도챔버
61 : 냉각용 연료탱크 63 : 제 1 온도게이지
65 : 필터 Ass'y 65 : 제 2 온도게이지
70 : 유량계 80 : 압력게이지
90 : 진공펌프 100 : 제어장치
101 : 제어부 102 : 입력부
103 : 디스플레이부 104 : 유량설정부
105 : 조절부 106 : 구동부
107 : 측정부 108 : 데이터 추출부
109 : 저장부 110 : 연료탱크
120 : 감압밸브 130 : 압력게이지
140 : 미터링 밸브 150 : 온도챔버
151 : 냉각용 연료탱크 153 : 제 1 온도게이지
155 : 필터 Ass'y 157 : 제 2 온도게이지
160 : 유량계 170 : 압력게이지
180 : 연료탱크 190 : 여과기
200 : 진공펌프 210 : 압력제어장치
220 : 제어장치
30 : 정압제어 40 : 압력게이지
50 : 미터링밸브 60 : 온도챔버
61 : 냉각용 연료탱크 63 : 제 1 온도게이지
65 : 필터 Ass'y 65 : 제 2 온도게이지
70 : 유량계 80 : 압력게이지
90 : 진공펌프 100 : 제어장치
101 : 제어부 102 : 입력부
103 : 디스플레이부 104 : 유량설정부
105 : 조절부 106 : 구동부
107 : 측정부 108 : 데이터 추출부
109 : 저장부 110 : 연료탱크
120 : 감압밸브 130 : 압력게이지
140 : 미터링 밸브 150 : 온도챔버
151 : 냉각용 연료탱크 153 : 제 1 온도게이지
155 : 필터 Ass'y 157 : 제 2 온도게이지
160 : 유량계 170 : 압력게이지
180 : 연료탱크 190 : 여과기
200 : 진공펌프 210 : 압력제어장치
220 : 제어장치
Claims (4)
- 경유 또는 등류를 공급받아 저장하는 연료탱크(10), 저온 유동성 성능시험을 위해 연료탱크(10)에 주입된 경유또는 등류의 흐름에 따라 원하는 압력을 유지시켜주고 가압시켜주는 고압 다이아프램 램프로서 연료탱크(10)의 경유나 등유를 고압을 생성하는 정압펌프(20),
상기 정압펌프(20)의 토출 압력을 제어하는 것으로서 정압펌프(20)의 구동에 따라 저온 유동성 장치의 동작을 위해 제어장치(100)의 제어신호에 따라 정압펌프(20)에서 생성된 고압을 사용해 정압을 유지시켜 토출 압력을 제어하는 정압제어장치(30),
제어장치(100)의 제어신호에 따라 정압제어(30)에 설정된 토출 압력에 따라 저온 유동성 시험을 위한 토출 압력을 제어하는 압력게이지(40),
상기 압력게이지(40)에서 토출된 압력에 대해 유량의 수동적 제어를 하는 것으로 제어장치(100)의 제어신호에 따라 토출된 압력이 낮을 경우, 유량의 흐름을 높게 설정하고 토출된 압력이 높을 경우 유량의 흐름을 낮게 유지하도록 관로저항의 제어로 단위시간당 이송되는 유량을 조절하여 온도챔버(60)로 일정한 유량이 공급되도록 하는 미터링 밸브(50),
저온 유동성 시험을 위해 연료히터와 필터가 결합된 구조에서 영하 30도 이상 냉각하는 장치로서, 정압 또는 부압 환경 조건시 연료필터의 히터에 시험 전압(13V)를 인가하여 냉각된 시험유체의 흐름을 실시간으로 분석하여 연료필터에 사용되는 히터의 성능을 시험하는 온도챔버(60),
상기 온도챔버(60) 내 필터 Ass'y(65)의 유량확인을 위해 저온 상태시 유량의 흐름을 측정하여 제어장치(100)로 전송하는 유량계(70),
온도챔버(60)의 냉각 이후 토출된 압력의 상태를 확인하는 것으로서, 온도챔버(60)로 인가전 정압제어(30)에 설정되어 토출 압력과 상기 유량계(70)를 통해 필터 Ass'y(65)의 측정된 유량에 따라 냉각 이후 토출된 압력의 상태의 변화를 제어장치(100)로 전송하여 저온 유동성의 동작에 따른 압력의 변화를 확인하는 압력센서(80),
온도챔버(60) 내 필터 Ass'y(65)의 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유의 교체시 관로상의 시험유체 제거를 위한 석션펌프로 동작하여 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험에 따른 필터 내 잔류공기를 제거하고 경유 또는 등유 교체에 따른 관로의 시험유를 제거하는 진공펌프(90), 및
연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 데이터가 저장되고, 저온 유동성 시험에 따른 고려요소, 장애상태에 따른 제어, 측정관리, 시험 장치의 구동에 따른 동작절차를 제어하는 제어장치(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치
- 제 1 항에 있어서,
온도챔버(60)의 저온 상태 설정에 따라 연료 히터와 필터가 결합된 구조로서 필터 내 히터에 전원공급장치를 이용하여 시험전압(13V)를 인가하고 인가된 전원은 전압/전류계를 사용해 돌입전류를 포함한 전기적 특성정보를 실시간으로 상기 제어장치(100)로 전송하여 이를 측정 관리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도챔버(60)는
온도챔버(60) 내 저온유동성 시험을 위해 냉각 연료를 공급하는 것으로, 상기 미터링 밸브(50)의 동작에 따라 관로저항의 제어로 단위시간당 일정한 유량을 전송받아 저장하는데 유량은 정압펌프(10)에 의해 제어되고, 유압은 미터링 밸브(50)를 통해 제어되는 냉각용 연료탱크(61),
연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지며, 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치(100)로 전송하여 측정 및 관리되도록 구성된 필터 Ass'y(65),
상기 필터 Ass'y(65)의 입구 온도계로서 냉각 연료 필터의 이동구간 온도를 확인하여 상기 제어장치(100)로 전송하는 제 1 온도게이지(63), 및
필터 Ass'y(65)의 출구 온도계로서 냉각된 필터의 토출 온도를 확인하여 상기 제어장치(100)로 전송하는 제 2 온도게이지(67)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어장치(100)는
연료탱크(10)의 경유 또는 등유의 연료공급 여부, 주입된 경유 또는 등유의 흐름에 따른 고압 생성여부, 토출 압력 제어 여부, 관로저항의 단위시간당 이송되는 유량의 상태 정보, 정압/부압 환경에 따른 연료 필터의 히터에 인가되는 시험유체의 흐름에 따른 연료필터에 사용되는 히터의 성능의 상태정보의 제어, 필터 Ass'y의 입구/출구 온도에 따른 연료필터의 온도상태 제어, 저온 상태시 유량의 흐름에 따라 유량의 제어 등 연료 히터 및 필터가 결합된 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험을 위한 제반적인 동작을 제어하는 제어부(101),
상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간을 정압 또는 부압 조건에 따라 설정된 값을 입력하는 입력부(102),
상기 입력부(102)을 통해 정압 또는 부압의 조건에 따라 입력되는 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간이 표시되거나 재설정 정보가 표시되는 디스플레이부(103),
상기 입력부(102)를 통해 연료압력, 연료유량, 냉각온도, 냉각시간, 히터전압 및 시험시간이 설정하여 온도챔버(60)의 연료탱크(61)에 저온 유동성 시험을 위한 시험유를 공급받도록 하는 유량설정부(104),
유량설정부(104)를 통해 온도챔버(60)의 연료탱크(61)에 시험유가 공급되면 필터 Ass'y 내의 내부 공기를 빼고 필터 입구압력을 설정하고, 필터 출구유량을 설정하여 조절하는 조절부(105),
상기 유량설정부(104) 및 조절부(105)를 통해 설정된 유량 및 압력상태가 일정상태로 유지되면 상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 저온 유동성 시험을 위해 온도챔버(60) 냉각을 시작하고 온도챔버(60) 내 시험유를 냉각하여 시험유가 설정온도에 도달하면 저온 유동성 시험을 실시하는 구동부(106), 및
상기 제어부(101)의 제어신호에 따라 반응하여 상기 구동부(106)의 동작에 따라 시험유가 설정온도에 도달하여 구동부의 동작에 따라 연료필터 Ass'y로서 필터 내 히터가 결합된 구조를 가지는 필터 Ass'y의 저온 유동성 시험 절차를 진행하여 필터 내 히터에 전원공급장치를 통해 시험전압을 인가받아 상단온도, 하단온도, 펌프압력, 입구압력, 시험유량, 필터터짐 여부, 입구온도, 출구온도, 히터전류, 히터전압 및 소비전력을 측정하여 저온시 전기적 특성정보를 상기 제어장치(100)로 전송하는 측정부(107)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20130150155A KR101488757B1 (ko) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR20130150155A KR101488757B1 (ko) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | 차량용 연료히터와 필터가 결합된 구조의 저온 유동성 성능시험 장치 |
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Cited By (2)
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| CN110595789A (zh) * | 2019-10-27 | 2019-12-20 | 楼蓝科技(苏州)有限公司 | 一种用于燃气轮机空气流量调试的流量台系统 |
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