KR101511220B1 - 엔진 크리닝 바이패스 장치 - Google Patents

엔진 크리닝 바이패스 장치 Download PDF

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KR101511220B1
KR101511220B1 KR20130146828A KR20130146828A KR101511220B1 KR 101511220 B1 KR101511220 B1 KR 101511220B1 KR 20130146828 A KR20130146828 A KR 20130146828A KR 20130146828 A KR20130146828 A KR 20130146828A KR 101511220 B1 KR101511220 B1 KR 101511220B1
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
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Abstract

본 발명은 엔진 크리닝 바이패스 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 내부에 공간부를 구비한 바이패스 배럴(10); 상기 바이패스 배럴(10)에 구비되어 차량 엔진의 크랭크 샤프트측에서 상기 바이패스 배럴(10)의 상기 공간부에 불순물 연료 성분이 유입되도록 하는 인렛 포트(20); 상기 바이패스 배럴(10)에 구비되어 상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부를 연료 공급라인과 연결시키는 아울렛 포트(30) 및 상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부에 내장되어 상기 인렛 포트(20)로 유입되는 불순물 연료 성분에서 이물질을 포집하는 캣쳐(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 크리닝 바이패스 장치{Engine cleaning bypass system}
본 발명은 엔진 크리닝 바이패스 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 엔진룸에서 연소되지 않은 연료 입자와 엔진 오일 등이 혼합된 불순물에서 엔진 오일 등을 캐치하고 연료 입자를 리턴시켜 엔진 오일로 재순환시키는 엔진 크리닝 바이패스 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 엔진은 피스톤이 왕복하는 실린더를 형성하는 실린더 블록과, 이러한 실린더 블록의 상단부에 설치되어 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 실린더 헤드로 크게 나누어져 있으며, 상기 실린더 헤드의 연소실에는 혼합기를 점화시키는 점화 플러그, 흡기 밸브, 배기 밸브가 구비되어 있다. 한편, 상기 실린더 블록에 설치되는 피스톤은 실린더를 왕복하는 실린더 헤드, 실린더 헤드와 크랭크 축을 연결하는 커넥팅 로드로 이루어져 있다.
이러한 자동차의 엔진은 흡기 밸브를 통해 실린더 헤드의 연소실로 흡입되는 혼합기를 피스톤에 의해 압축, 점화 플러그에서 그 압축된 혼합기를 점화, 폭발함에 따라 발생되는 피스톤의 왕복운동을 크랭크 축의 회전 운동으로 변화시키고, 그 회전운동을 차량의 구동륜에 전달함으로서 차량의 추진력을 발생하게 된다.
이때, 차량의 연료공급장치는 모든 운전조건하에서 엔진에 필요한 혼합기를 가장 연소하기 쉬운 상태로 공급하는 장치로서, 연료를 일정량 저장할 수 있는 연료탱크와 이 연료탱크내에 저장되어 있는 연료를 연료펌프를 매개로 공급받아 엔진에 공급하는 연료분사장치나 혹은 기화기 등을 갖추고 있다. 즉, 자동차의 연료공급장치를 구성하는 연료탱크로부터 펌핑되어 일정한 압력으로 압송되는 연료는 엔진의 각 실린더로 분사되고, 각 실린더에 분사된 연료 입자는 상기 압축, 점화, 폭발을 통해서 발생되는 피스톤의 왕복운동을 상기 크랭크축의 회전 운동으로 변화시켜 차량의 구동륜에 전달함으로써 차량의 주행 추진력을 얻는 것이다.
한편, 차량의 엔진 내부 실린더에서 왕복 이송하는 피스톤과 실린더 블록 사이의 습동면에 피스톤의 원활한 왕복 이송을 위한 엔진 오일이 공급된다. 자동차 엔진의 윤활을 위해 오일펌프, 오일 팬 내의 오일 스트레이너, 유압 조절기, 오일 여과기 등으로 이루어진 윤활장치가 구비되어 있어서 엔진 내부의 각 섭동부에 오일을 공급하여 마찰손실과 부품의 마멸을 최소로 만들어 기계 효율을 높여주는 일을 한다. 즉, 운전 중 엔진 출력의 일부가 마찰열로 소비되며, 또 이 마찰열이 베어링 소결 등을 일으키는 원인이 되므로 이것을 막기 위하여 섭동면 사이에 유막을 만들어 마찰력이 큰 고체 마찰을 마찰력이 아주 작은 유체 마찰로 바꾸는 역할을 하여 엔진의 내구성을 유지하도록 한다. 상기한 오일공급장치의 엔진 윤활방식에는 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 오일펌프에 의한 압송에 의한 것이 있다. 따라서, 상기 연료공급장치에서는 엔진룸에 연소용 연료를 공급(연료를 입자상으로 공기와 혼합하여 공급)하고 오일공급장치에서는 실린더와 피스톤의 습동부 사이에 엔진 오일을 공급하여 자동차 엔진의 흡입, 압축, 폭발, 배기의 사이클 행정이 이루어지도록 하고 이러한 사이클 행정을 통해 크랭크축의 회전력을 차량의 구동륜에 전달하여 차량의 주행 추진력을 얻게 되는 것이다.
이때, 차량 엔진 내부에서 완전 연소되지 않은 연료 입자가 생길 수 있고, 이러한 불완전 연소된 연료 입자가 피스톤과 실린더 사이로 새어 나와서 아래에 있는 크랭크 샤프트로 쪽으로 침투하게 되고, 이처럼 새어 나온 연료 입자는 크랭크 샤프트 표면에 있는 엔진 오일과 먼지 등의 이물질과 섞여서 불순물 연료가 되는데, 이러한 불순물 연료는 엔진 룸 내부로 다시 올라오게 되므로, 이러한 불순물 연료를 깨끗한 연료로 다시 리커버(recover)시켜서 엔진 룸으로 재공급하는 것이 필요하다. 즉, 연료 입자와 엔진 오일 등이 섞인 불순물 연료에서 오일 등의 이물질만을 제거한 연료(clean fuel)를 다시 엔진 룸에 공급하여 효율을 높이는 것이 필요한 것이다. 다시 말해, 엔진 룸에서 완전 연소되지 않고 크랭크 샤프트 쪽으로 새어 나와서 엔진 오일 등과 혼합된 불순물 연료가 다시 엔진 룸으로 올라와 버리면 실린더와 피스톤의 습동면 사이에 이물질이 끼어서 막히게 되고, 이러한 경우에 피스톤의 왕복 운동이 원활하게 이루어지지 못하여 피스톤이나 실린더의 마모가 촉진되는 등의 여러 가지 심각한 문제가 생기므로, 미연소 연료를 깨끗하게 리턴(return)시켜 사용할 수 있도록 하는 수단이 필요하게 된다.
국내공개실용신안 실1998-037554호(1998.09.15 공개) 국내공개특허 특1998-082761호(1998.12.05 공개)
본 발명의 목적은 차량의 엔진룸에서 연소되지 않은 연료 입자와 엔진 오일 등이 혼합된 불순물 연료에서 엔진 오일 등을 캐치하고 연료 입자를 리턴시켜 엔진 오일로 재순환시키는 엔진 크리닝 바이패스 장치를 제공하고자 한다. 본 발명은 미연소 연료를 깨끗하게 리턴시켜 효율적으로 쓸 수 있고, 미연소 연료에서 엔진 오일 등의 이물질만을 캐치하여 깨끗한 연료의 재사용이 가능하도록 함으로써 연료 활용 효율을 높이고 연료 절감 효용성도 향상시키는 등의 여러 가지 바람직한 결과를 기대할 수 있는 새로운 엔진 크리닝 바이패스 장치를 제공하고자 하는 것이 주요 목적이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 공간부를 구비한 바이패스 배럴; 상기 바이패스 배럴에 구비되어 차량 엔진의 크랭크 샤프트측에서 상기 바이패스 배럴의 상기 공간부에 불순물 연료 성분이 유입되도록 하는 인렛 포트; 상기 바이패스 배럴에 구비되어 상기 바이패스 배럴 내부의 상기 공간부를 연료 공급라인과 연결시키는 아울렛 포트 및 상기 바이패스 배럴 내부의 상기 공간부에 내장되어 상기 인렛 포트로 유입되는 불순물 연료 성분에서 이물질을 포집하는 캣쳐를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치가 제공된다.
상기 캣쳐는 내부에 다수개의 통공이 구비된 다공성 블록 형상으로 구성됨과 동시에 흡수성 재질로 구성되어, 상기 인렛 포트에서 들어오는 불순물 연료 성분에서 엔진 오일이 상기 캣쳐에 의해 포집되어 상기 바이패스 배럴 내부의 상기 공간부에 저수되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 캣쳐는 스폰지와 같이 다공성 블록이면서 흡수성 재질로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 캣쳐는 하부 캣쳐 바디부와 상부 캣쳐 바디부가 연결 캣쳐 바디부에 의해 상하로 일정 간격 이격되도록 구성되어, 상기 하부 캣쳐 바디부와 상기 상부 캣쳐 바디부 사이에 스페이스가 확보되도록 구성되고, 상기 인렛 포트는 그 하단부가 상기 바이패스 배럴의 내부 상면에서 상기 상부 캣쳐 바디부를 관통하여 상기 스페이스까지 연장되도록 구성된 것이 바람직하다.
상기 인렛 포트에는 상기 바이패스 배럴의 내부 상면에서 상기 캣쳐의 상기 상부 캣쳐 바디부를 관통하여 상기 스페이스에 하단부가 배치된 슬리브가 구비된 것이 보다 바람직하다.
상기 인렛 포트는 상기 아울렛 포트에 비하여 상기 캣쳐 방향으로 더 길게 연장되도록 구성된다.
상기 아울렛 포트는 상기 캣쳐가 내장된 바이패스 배럴의 내부 상면 높이와 동일한 높이가 되도록 구성되고, 상기 인렛 포트는 상기 바이패스 배럴의 내부 상면 높이에 비하여 상기 캣쳐 방향으로 더 아래로 연장되도록 구성된다.
상기 인렛 포트와 상기 아울렛 포트에는 인렛 포트 커넥터와 아울렛 포트 커넥터가 구비되고, 상기 인렛 포트 커넥터와 상기 아울렛 포트 커넥터는 상기 캣쳐가 내장된 상기 바이패스 배럴의 상면에 상대 회동 가능하게 장착된다.
상기 인렛 포트에는 상기 바이패스 배럴의 내부 상면에서 상기 캣쳐 방향으로 연장된 슬리브가 구비되어, 상기 슬리브에 의해 상기 인렛 포트가 상기 아울렛 포트보다 상기 캣쳐 방향으로 더 연장되도록 구성되며, 상기 슬리브는 상기 바이패스 배럴의 상면에 상대 회동 가능하게 장착된 인렛 포트 커넥터에 연결된다.
상기 바이패스 배럴은 내부 상면에서 상기 캣쳐 방향으로 연장된 체크핀이 더 구비된다.
상기 바이패스 배럴은 상부에 커버가 착탈 가능하게 결합되고, 상기 커버에는 상기 인렛 포트와 상기 아울렛 포트가 구비되고, 상기 커버의 상면에는 상기 인렛 포트와 상기 아울렛 포트에 연통되도록 연결된 인렛 포트 커넥터와 아울렛 포트 커넥터가 상대 회동 가능하게 장착되고, 상기 커버의 내부 저면에서 상기 캣쳐 방향으로 연장된 체크핀이 구비되고, 상기 체크핀은 상기 커버에 착탈 가능하게 결합된 핀지지블록에 연결되며, 상기 바이패스 배럴의 저면에는 드레인캡이 구비된다.
본 발명은 차량 엔진에서 크랭크 샤프트쪽으로 새어 나와서 엔진 오일 등의 이물질과 섞인 불순물 연료가 바이패스 배럴에 구비된 인렛 포트로 들어와서 캣쳐에 의해 불순물이 제거된 크린 연료를 다시 아울렛 포트를 통해 차량 엔진 룸에 재공급할 수 있기 때문에, 미연소 연료를 그냥 버리지 않고 깨끗하게 재활용할 수 있는 효과가 있으며, 미연소 연료에서 엔진 오일 등의 이물질만을 캐치하여 깨끗한 연료의 재사용이 가능하도록 함으로써 연료 활용 효율을 높이고 연료 절감 효용성도 향상시키며, 나아가 이물 연료에 의해 차량 엔진의 실린더에 피스톤이 엉겨붙는 현상(잼 현상) 등이 생기지 않아 차량 엔진의 성능을 개선하는데에도 일조한다.
또한, 본 발명에서 바이패스 배럴에 체크핀이 착탈 가능하게 결합되어 있어서 적당한 시기에 체크핀을 바이패스 배럴에서 인출하여 체크핀에 묻은 엔진 오일 량(엔진 오일 수위)를 확인함으로써 주기적인 관리가 보다 쉬워진다.
도 1은 본 발명에 의한 엔진 크리닝 바이패스 장치의 외관 사시도
도 2는 도 1에 도시된 주요부인 커버와 인렛 포트 및 아울렛 포트 부분을 보여주는 저면 사시도
도 3은 본 발명의 주요부인 캣쳐와 바이패스 배럴의 분해된 상태를 보여주는 사시도
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 엔진 크리닝 바이패스 장치의 내부 구조를 보여주는 종단면도
도 5는 도 4에 도시된 캣쳐가 부상된 상태를 보여주는 종단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 엔진 크리닝 바이패스 장치의 주요부의 분해 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 엔진 크리닝 바이패스 장치의 내부 구조를 보여주는 종단면도
도 8은 도 7에 도시된 캣쳐가 부상된 상태를 보여주는 종단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다
또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 엔진 크리닝 바이패스 장치는 내부에 공간부를 구비한 바이패스 배럴(10), 이 바이패스 배럴(10)에 구비된 인렛 포트(20) 및 아울렛 포트(30)와 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 내장되어 불순물 연료 성분에서 이물질(엔진 오일, 먼지 등의 이물질)을 포집하여 연료 리커버 크리닝(fuel recover cleaning)이 이루어지도록 하는 캣쳐(40)를 구비한다.
상기 바이패스 배럴(10)은 내부에 공간부가 구비된 통형상으로 구성된다. 바이패스 배럴(10)이 원통형으로 구성되어 있다. 바이패스 배럴(10)의 상단부측 내주면에는 나사부가 구비되어 있다. 즉, 바이패스 배럴(10)은 원통형으로 이루어지며 상단부측 내주면에는 나사부가 구비된 배럴 바디부(12)와, 이 배럴 바디부(12)의 상단부측 개구부를 막아주도록 외주면의 나사부가 배럴 바디부(12) 내주면에 나사부에 회전 조임식으로 결합되는 커버(14)를 포함한다. 배럴 바디부(12)의 상단부측 개구부를 커버(14)가 막아서 결합하면 바이패스 배럴(10)의 내부에 원통형 밀폐 공간부가 형성된다. 바람직하게, 커버(14)와 배럴 바디부(12)의 결합 부분에는 폐루프형 패킹이 개재되어, 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에서 외부로의 누설을 패킹이 방지하도록 구성된다. 커버(14)의 나사부 상측 단턱과 배럴 바디부(12)의 내주면 나사부 위쪽 상단부 사이에 패킹이 개재되어 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부를 외부와 밀봉되도록 구성할 수 있다.
상기 바이패스 배럴(10)에는 차량 엔진의 크랭크 샤프트측에서 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 불순물 연료 성분이 유입되도록 하는 인렛 포트(20)와 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부를 연료 공급라인과 연결시키는 아울렛 포트(30)가 구비된다.
본 발명에서 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)는 바이패스 배럴(10)의 상부에 형성된다. 바이패스 배럴(10)은 통형상의 배럴 바디부(12)와, 이 배럴 바디부(12)의 적어도 상단부측 개구부를 닫도록 회전 조임식으로 결합되는 커버(14)를 포함하는데, 커버(14)에 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)가 구비된다. 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)는 커버(14)의 상면에서 저면으로 연통된 홀 구조이다.
이때, 아울렛 포트(30)는 후술할 캣쳐(40)가 내장된 바이패스 배럴(10)의 내부 상면 높이와 동일한 높이가 되도록 구성된다. 반면, 인렛 포트(20)는 아울렛 포트에 비하여 캣쳐(40) 방향으로 더 길게 연장되도록 구성된다.
상기 바이패스 배럴(10)을 구성부분인 커버(14)의 상면에는 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)에 상대 회전 가능한 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)가 구비된다.
상기 아울렛 포트 커넥터(34)는 하측으로 연장된 슬리브(36)와, 이 슬리브(36)와 직교하는 방향으로 연장된 측면 슬리브(37)를 구비한다. 슬리브(36)와 측면 슬리브(37)가 서로 연통되는데, 슬리브(36)가 바이패스 배럴(10)에 형성(즉, 커버(14)에 형성)된 아울렛 포트(30)에 상대 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 아울렛 포트 커넥터(34)가 아울렛 포트(30)를 기준으로 상대 회동될 수 있다.
상기 인렛 포트 커넥터(24)는 하측으로 연장된 슬리브(26)와, 이 슬리브(26)와 직교하는 방향으로 연장된 측면 슬리브(27)를 구비한다. 슬리브(26)와 측면 슬리브(27)가 서로 연통되는데, 슬리브(26)가 바이패스 배럴(10)에 형성(즉, 커버(14)에 형성)된 인렛 포트(20)에 상대 회전 가능하게 결합됨으로써, 상기 인렛 포트 커넥터(24)가 아울렛 포트(30)를 기준으로 상대 회동될 수 있다. 이때, 상기 인렛 포트 커넥터(24)의 슬리브(26)는 아울렛 포트 커넥터(34)의 슬리브(36)에 비하여 상대적으로 더 길이가 길게 형성되므로, 인렛 포트 커넥터(24)의 슬리브(26)는 바이패스 배럴(10)의 내부 상면(즉, 커버(14)의 저면)과 동일면 높이가 아니라 바이패스 배럴(10)의 내부 상면보다 더 아래로 돌출된 구조를 가지게 된다. 인렛 포트 커넥터(24)의 슬리브(26)가 인렛 포트(20)를 아울렛 포트(30)보다 캣쳐(40) 방향으로 더 연장된 구조를 가지도록 한다.
결과적으로, 상기 아울렛 포트(30)는 캣쳐(40)가 내장된 바이패스 배럴(10)의 내부 상면 높이와 동일한 높이가 되도록 구성되지만, 상기 인렛 포트(20)는 바이패스 배럴(10)의 내부 상면 높이에 비하여 캣쳐(40) 방향으로 더 아래로 연장된 구조를 취하는 것이다. 배럴 바디부(12)의 상부측에 결합된 커버(14)의 저면이 바이패스 배럴(10)의 내부 상면을 구성하는데, 커버(14)의 저면과 아울렛 포트(30)의 높이는 동일면이지만 인렛 포트(20)는 커버(14)의 저면에서 더 아래로 연장된 슬리브(26)에 의해서 아울렛 포트(30)에 비하여 캣쳐(40) 방향으로 더 연장된 구조를 가지는 것이다.
상기 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)는 각각 차량 엔진 룸에 연결된다. 차량 엔진 룸의 크랭크 샤프트가 수용된 샤프트 하우징에 상기 인렛 포트 커넥터(24)와 호스 등의 연결관을 매개로 인렛 포트(20)가 연결된다. 인렛 포트 커넥터(24)의 측면 슬리브(27)가 호스 등의 연결관을 통해서 크랭크 샤프트를 수용한 샤프트 하우징에 연결된 구조를 가질 수 있다. 따라서, 크랭크 샤프트 쪽으로 새어나온 미연소 연료와 엔진 오일 등의 이물질(즉, 미연소 연료와 엔진 오일 등의 이물질이 혼합된 액상의 불순물 연료 성분)이 인렛 포트(20)로 유입되어 바이패스 배럴(10) 내부로 리턴(공급)된다. 이때, 상기 크랭크 샤프트측으로부터 인렛 포트(20)로 불순물 연료를 압송하는 작동은 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 오일펌프(1) 등이 압송 장치에 의해 이루어질 수 있다. 불순물 연료를 인렛 포트(20)로 유입되도록 공급하는 수단은 모두 압송 장치가 될 수 있다. 또한, 차량 엔진 룸에 연료를 공급하는 연료공급라인에는 상기 아울렛 포트 커넥터(34)를 매개로 아울렛 포트(30)가 연결된다. 바이패스 배럴(10)에 구비된 아울렛 포트 커넥터(34)의 측면 슬리브(37)가 호스 등의 연결관을 매개로 연료공급라인에 연결되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명은 주요 구성으로서 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 내장되어 인렛 포트(20)로 유입되는 불순물 연료 성분에서 이물질(엔진 오일, 먼지 등의 이물질)을 포집하는 캣쳐(40)를 구비한다. 차량 엔진 내부에서 완전 연소되지 않은 연료 입자가 생겨서 차량 엔진의 피스톤과 실린더 사이로 새어 나와 아래에 있는 크랭크 샤프트로 쪽으로 침투하고, 이처럼 새어 나온 연료 입자는 크랭크 샤프트 표면에 있는 엔진 오일과 먼지 등의 이물질과 섞여서 불순물 연료가 되며, 이러한 불순물 연료는 엔진 룸 내부로 다시 올라오게 되므로, 이러한 불순물 연료를 깨끗한 연료로 다시 리커버시켜서 크리닝 연료를 다시 엔진 룸으로 공급하는 것이 필요한데, 상기 캣쳐(40)가 이러한 불순물 연료에서 엔진 오일 등의 이물질을 포집하여 크린 연료(clean fuel)를 차량 엔진에 다시 공급하는 기능을 하게 된다.
본 발명에서 캣쳐(40)는 주로 오일을 포집하는 오일 캣쳐(40)라 할 수 있는데, 이러한 기능을 주로 하는 캣쳐(40)는 내부에 다수개의 통공이 구비된 다공성 블록 형상으로 구성됨과 동시에 흡수성 재질로 구성된다. 예를 들어, 스폰지와 같이 액체를 빨아들이는 성질(suction)이 있는 재질로 캣쳐(40)를 구성할 수 있으며, 이 캣쳐(40)는 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 수용될 수 있도록 블록 형상으로 구성된다. 바이패스 배럴(10)이 원통형이라 캣쳐(40)도 원형 블록 형상으로 구성될 수 있다. 캣쳐(40)는 스폰지와 같이 액체 흡수성이면서도 중량이 가벼워서 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부 저면에서부터 엔진 오일 등이 저수됨에 따라 위로 부상하게 된다. 즉, 상기 인렛 포트(20)에서 들어오는 불순물 연료 성분에서 엔진 오일(엔진 오일 이외에 먼지 등의 이물질도 포함)이 캣쳐(40)에 의해 포집되어 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 저수되는 것이고, 엔진 오일이 저수됨에 의해 캣쳐(40)가 위로 떠오르는 것이다. 다시 말해, 캣쳐(40)가 불순물 연료에서 엔진 오일과 이에 섞인 먼지 등의 여러 가지 이물질을 빨아들이듯이 흡입(suction)하고, 캣쳐(40)에 의해 흡입 포집된 엔진 오일 등의 불순물은 캣쳐(40)의 다공을 따라 아래로 내려가서 바이패스 배럴(10)의 아래에서부터 저수되며, 엔진 오일 등이 저수됨에 따라 캣쳐(40) 자체는 위로 부상하게 된다. 이러한 캣쳐(40)에 의해 불순물 연료에서 엔진 오일 등의 이물질이 캣치(포집)됨에 따라 불순물 연료가 깨끗한 연료(크린 연료)로 정화되어 상기 아울렛 포트(30)를 통해 차량 엔진으로 재공급(recover)된다. 바이패스 배럴(10)에 구비된 아울렛 포트(30)가 아울렛 포트 커넥터(34)를 매개로 연료 공급 라인에 연통되어 있으므로, 상기 캣쳐(40)에 의해 깨끗하게 정화된 연료가 다시 연료 공급 라인으로 재투입되고, 연료 공급 라인으로 재투입된 리커버 연료는 연료공급장치에서 새로이 공급된 연료와 함께 차량 엔진 룸으로 공급되는 것이다.
또한, 상기 바이패스 배럴(10)의 저면에는 드레인캡(60)이 구비된다. 바이패스 배럴(10)의 저면에는 대략 중앙부에 드레인홀이 구비되고, 드레인홀은 내주면에 나사부가 구비되며, 드레인캡(60)은 외주면에 나사부를 구비하여, 상기 드레인캡(60)을 바이패스 배럴(10) 저면의 드레인캡(60)에 나사 결합식으로 착탈 가능하게 결합할 수 있다. 이때, 드레인캡(60)과 바이패스 배럴(10)의 저면 사이에는 패킹이 개재되어 드레인홀과 드레인캡(60) 사이의 결합 부위로 누수가 되는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에서는 바이패스 배럴(10) 내부 상면에서 캣쳐(40) 방향으로 하향 연장된 체크핀(50)이 구비된다. 상기와 같이, 상기 바이패스 배럴(10)은 상부에 커버(14)가 착탈 가능하게 결합되고, 커버(14)에는 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)가 구비되고, 상기 커버(14)의 상면에는 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30)에 연통되도록 연결된 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)가 상대 회동 가능하게 장착되고, 상기 커버(14)의 내부 저면에서 캣쳐(40) 방향으로 연장된 체크핀(50)이 구비된다. 이때, 체크핀(50)은 커버(14)에 착탈 가능하게 결합된다. 즉, 바이패스 패널 상부를 구성하는 커버(14)에는 상면에서 저면으로 관통된 통공이 형성되고, 상기 통공은 내주면에 나사부가 구비되고, 상기 체크핀(50)의 상단부는 핀지지블록(52)에 결합되며, 핀지지블록(52)은 외주면에 나사부가 구비된다. 따라서, 상기 핀지지블록(52) 외주면의 나사부를 커버(14)에 구비된 통공의 나사부에 나시식으로 결합하여 상기 체크핀(50)이 캣쳐(40) 방향으로 연장되어 배치되도록 구성된다. 체크핀(50)의 하단부는 푹신한 재질의 캣쳐(40) 상부를 아래로 약간 누른 상태로 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 내장된다. 상기 캣쳐(40)에 의해 엔지 오일 등이 캣치(포집)되어 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 아래에서부터 저수가 되면, 엔진 오일이 체크핀(50)에 묻게 된다. 이때, 상기 핀지지블록(52)을 회전시켜 풀어줌으로써 체크핀(50)을 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에서 인출한 다음, 상기 체크핀(50)에 묻은 엔진 오일 높이를 확인하여 상기 바이패스 배럴(10) 내부의 공간부에 저수된 엔진 오일 량을 확인할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 엔진 크리닝 바이패스 장치는 차량 엔진에서 크랭크 샤프트쪽으로 새어 나와서 엔진 오일 등의 이물질과 섞인 불순물 연료가 바이패스 배럴(10)에 구비된 인렛 포트(20)로 들어와서 캣쳐(40)에 의해 불순물이 제거된 크린 연료를 다시 아울렛 포트(30)를 통해 차량 엔진 룸에 재공급할 수 있기 때문에, 미연소 연료를 그냥 버리지 않고 깨끗하게 재활용할 수 있는 효과가 있으며, 미연소 연료에서 엔진 오일 등의 이물질만을 캐치하여 깨끗한 연료의 재사용이 가능하도록 함으로써 연료 활용 효율을 높이고 연료 절감 효용성도 향상시키며, 나아가 이물 연료에 의해 차량 엔진의 실린더에 피스톤이 엉겨붙는 현상(잼 현상) 등이 생기지 않아 차량 엔진의 성능을 개선하는데에도 일조하게 된다.
또한, 본 발명에서 바이패스 배럴(10)에 체크핀(50)이 착탈 가능하게 결합되어 있어서 적당한 시기에 체크핀(50)을 바이패스 배럴(10)에서 인출하여 체크핀(50)에 묻은 엔진 오일 량(엔진 오일 수위)를 확인함으로써 주기적인 관리가 보다 쉬워진다. 또한, 체크핀(50)에 의해 엔진 오일이 만수위까지 채워진 것으로 판단되면 바이패스 배럴(10)의 저면에 구비된 드레인캡(60)을 열어서 바이패스 배럴(10) 외부로 이물질 엔진 오일을 드레인(배출)할 수 있으므로, 폐기될 엔진 오일 등의 배출 작업도 편리하다.
또한, 본 발명에서 바이패스 배럴(10)을 상부측을 구성하는 커버(14)에 인렛 포트(20)와 아울렛 포트(30), 인렛 포트 커넥터(24)아 아울렛 포트 커넥터(34), 체크핀(50)이 한꺼번에 구비되어 있어서 커버(14)를 바이패스 배럴(10)에서 분리하고 나서 바이패스 배럴(10) 내부의 캣쳐(40)를 빼낼 수 있으므로, 캣쳐(40)의 교체 작업도 신속하고 편리하다.
또한, 상기 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)는 바이패스 배럴(10)에 대해 상대 회동될 수 있어서 인렛 포트 커넥터(24)의 측면 슬리브(27)를 원하는 방향으로 돌려서 상기 크랭크 샤프트를 수용한 샤프트 하우징에 연결 매개체인 연결관을 편리한 방향에서 연결할 수 있고, 상기 아울렛 포트 커넥터(34)의 측면 슬리브(37)도 원하는 방향으로 돌려서 상기 연료공급장치로부터의 연료공급라인과 차량 엔진 사이에 연결 매개체인 연결관도 역시 편리한 방향에서 연결할 수 있다. 즉, 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)는 바이패스 배럴(10)에 대해 상대 회동될 수 있어서 주위 연결관 등과의 연결 방향에 있어서 구애받지 않고 보다 자유롭다.
도 6 내지 도 8는 본 발명의 다른 실시예의 구조를 보여주는 도면이다. 도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서 캣쳐(40)는 하부 캣쳐 바디부(42)와 상부 캣쳐 바디부(46)가 연결 캣쳐 바디부(44)에 의해 상하로 일정 간격 이격되도록 구성되어, 상기 하부 캣쳐 바디부(42)와 상기 상부 캣쳐 바디부(46) 사이에 스페이스(48)가 확보되도록 구성된다. 또한, 상기 인렛 포트(20)는 그 하단부가 바이패스 배럴(10)의 내부 상면에서 상부 캣쳐 바디부(46)를 관통하여 스페이스(48)까지 연장되도록 구성된다.
상기 캣쳐(40)의 하부 캣쳐 바디부(42)의 상면 중앙부와 상부 캣쳐 바디부(46)의 저면 중앙부에는 단면 원형의 연결 캣쳐 바디부(44)의 상단부와 하단부가 각각 연결됨으로써, 상기 연결 캣쳐 바디부(44)의 주위와 하부 캣쳐 바디부(42) 및 상부 캣쳐 바디부(46) 사이에 상기 스페이스(48)가 확보된 구조를 가진다. 또한, 상부 캣쳐 바디부(46)에는 일측 외주면으로 연통된 슬리브 통과홀이 구비된다.
상기 인렛 포트(20)에는 바이패스 배럴(10)의 내부 상면에서 캣쳐(40)의 상부 캣쳐 바디부(46)를 관통하여 스페이스(48)에 하단부가 배치된 슬리브(26)가 구비되는데, 상기 슬리브(26)가 캣쳐(40)의 상부 캣쳐 바디부(46)에 구비된 슬리브 통과홀을 경유하여 슬리브(26)의 하단부가 상기 하부 캣쳐 바디부(42) 및 상부 캣쳐 바디부(46) 사이의 스페이스(48)에 배치된 구조를 가진다. 이때, 상기 스페이스(48)까지 연장된 슬리브(26)는 상기 인렛 포트 커넥터(24)의 슬리브(26)가 될 수도 있고 별도의 슬리브가 상기 인렛 포트(20)에 연결되어 스페이스(48)까지 하단부가 연장된 구조를 가질 수도 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 인렛 포트(20)로 불순물 연료 성분이 들어오면, 캣쳐(40) 내부의 스페이스(48)까지 연장된 슬리브(26)를 통해 스페이스(48)까지 내려와서 상기 스페이스(48) 내에서 와류를 일으킨 다음에 캣쳐(40)를 통해 아래로 내려가면서 엔진 오일 등의 이물질이 분리되고, 이물질이 분리된 청정한 크린 연료가 상기 아울렛 포트(30)를 통해 엔진 룸에 재공급(recover)되기 때문에, 크린 연료 생성 효율이 한층 높아지는 장점이 있다. 상기 캣쳐(40)의 하측 캣쳐(40) 바디부와 상측 캣쳐(40) 바디부 사이에 확보된 내부 스페이스(48)로 불순물 연료가 들어와서 그대로 내려가는 것보다는 와류를 일으켜서 보다 많은 시간동안 캣쳐(40)를 체류하여 내려가게 되고 이러한 과정에서 엔진 오일 등의 불순물이 보다 깨끗하게 정화된 상태에서 연료 입자(실린더에서 크랭크 샤프트 쪽으로 누설되었던 연료 입자)가 엔진 룸으로 재공급되기 때문에, 크린 엔진 재생 효과가 한층 높아지는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 일단 인렛 포트(20)로 들어온 불순물 연료 성분이 그대로 아울렛 포트(30)로 빠져나갈 염려를 보다 확실하게 방지함으로써 신뢰성을 한결 높인 점에서 특징이 있다. 즉, 바이패스 배럴(10)의 인렛 포트(20)로 불순물 연료가 들어오면 인렛 포트(20)에 구비된 슬리브(26)에 의해 캣쳐(40) 내부의 스페이스(48)까지 인렛 포트(20)가 내려가도록 연장된 구조를 이루어서 반드시 불순물 연료가 다른 데로는 가지 않고 캣쳐(40) 내부의 스페이스(48)로 투입되기 때문에, 바이패스 배럴(10)로 유입된 불순물 연료 성분이 그냥 아울렛 포트(30)로 나가버리지 않고 반드시 캣쳐(40)를 거쳐서 정화된 크린 연료만 아울렛 포트(30)로 나가게 하는 기능을 수행하는데 있어서 보다 확실하다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 바이패스 배럴 12. 배럴 바디부
14. 커버 20. 인렛 포트
24. 인렛 포트 커넥터 26. 슬리브
27. 측면 슬리브 30. 아울렛 포트
34. 아울렛 포트 커넥터 36. 슬리브
37. 측면 슬리브 40. 캣쳐
42. 하부 캣쳐 바디부 44. 연결 캣쳐 바디부
46. 상부 캣쳐 바디부 48. 스페이스
50. 체크핀 52. 핀지지블록
60. 드레인캡

Claims (10)

  1. 내부에 공간부를 구비한 바이패스 배럴(10);
    상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부에 불순물 연료 성분이 유입되도록 하는 인렛 포트(20);
    상기 바이패스 배럴(10)에 구비되어 상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부를 연료 공급라인과 연결시키는 아울렛 포트(30); 및
    상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부에 내장되어 상기 인렛 포트(20)로 유입되는 불순물 연료 성분에서 이물질을 포집하는 캣쳐(40);를 포함하여 구성되고,
    상기 인렛 포트(20)는 상기 아울렛 포트에 비하여 상기 캣쳐(40) 방향으로 더 길게 연장되도록 구성되고,
    상기 아울렛 포트(30)는 상기 캣쳐(40)가 내장된 바이패스 배럴(10)의 내부 상면 높이와 동일한 높이가 되도록 구성되고, 상기 인렛 포트(20)는 상기 바이패스 배럴(10)의 내부 상면 높이에 비하여 상기 캣쳐(40) 방향으로 더 아래로 연장되도록 구성되며,
    상기 인렛 포트(20)와 상기 아울렛 포트(30)에는 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)가 구비되고, 상기 인렛 포트 커넥터(24)와 상기 아울렛 포트 커넥터(34)는 상기 캣쳐(40)가 내장된 상기 바이패스 배럴(10)의 상면에 상대 회동 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캣쳐(40)는 내부에 다수개의 통공이 구비된 다공성 블록 형상으로 구성됨과 동시에 흡수성 재질로 구성되어, 상기 인렛 포트(20)에서 들어오는 불순물 연료 성분에서 이물질이 상기 캣쳐(40)에 의해 포집되어 상기 바이패스 배럴(10) 내부의 상기 공간부에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인렛 포트(20)에는 상기 바이패스 배럴(10)의 내부 상면에서 상기 캣쳐(40) 방향으로 연장된 슬리브(26)가 구비되어, 상기 슬리브(26)에 의해 상기 인렛 포트(20)가 상기 아울렛 포트보다 상기 캣쳐(40) 방향으로 더 연장되도록 구성되며, 상기 슬리브(26는 상기 바이패스 배럴(10)의 상면에 상대 회동 가능하게 장착된 인렛 포트 커넥터(24)에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캣쳐(40)는 하부 캣쳐 바디부(42)와 상부 캣쳐 바디부(46)가 연결 캣쳐 바디부(44)에 의해 상하로 일정 간격 이격되도록 구성되어, 상기 하부 캣쳐 바디부(42)와 상기 상부 캣쳐 바디부(46) 사이에 스페이스(48)가 확보되도록 구성되고, 상기 인렛 포트(20)는 그 하단부가 상기 바이패스 배럴(10)의 내부 상면에서 상기 상부 캣쳐 바디부(46)를 관통하여 상기 스페이스(48)까지 연장되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인렛 포트(20)에는 상기 바이패스 배럴(10)의 내부 상면에서 상기 캣쳐(40)의 상기 상부 캣쳐 바디부(46)를 관통하여 상기 스페이스(48)에 하단부가 배치된 슬리브(26)가 구비된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 배럴(10)은 내부 상면에서 상기 캣쳐(40) 방향으로 연장된 체크핀(50)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 배럴(10)은 상부에 커버(14)가 착탈 가능하게 결합되고, 상기 커버(14)에는 상기 인렛 포트(20)와 상기 아울렛 포트(30)가 구비되고, 상기 커버(14)의 상면에는 상기 인렛 포트(20)와 상기 아울렛 포트(30)에 연통되도록 연결된 인렛 포트 커넥터(24)와 아울렛 포트 커넥터(34)가 상대 회동 가능하게 장착되고, 상기 커버(14)의 내부 저면에서 상기 캣쳐(40) 방향으로 연장된 체크핀(50)이 구비되고, 상기 체크핀(50)은 상기 커버(14)에 착탈 가능하게 결합된 핀지지블록(52)에 연결되며, 상기 바이패스 배럴(10)의 저면에는 드레인캡(60)이 구비된 것을 특징으로 하는 엔진 크리닝 바이패스 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980062905A (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 김영귀 자동차 엔진의 블로우-바이 가스내 오일 미립자 여과장치
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