KR102108177B1 - Heating apparatus and heating method for diesel fuel - Google Patents
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Abstract
이동체의 디젤 엔진에 제공되는 연료의 온도를 높여 디젤 엔진에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치에 있어서, 디젤 연료를 보관하는 연료 탱크에서 연료를 제공받고, 제공받은 연료를 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제2 부분 내부에서 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 디젤 엔진에 제공하는 열교환부를 포함할 수 있다.In the diesel fuel heating apparatus for increasing the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object and providing it to the diesel engine, the fuel is supplied from the fuel tank storing the diesel fuel, and the exhaust that discharges the exhaust gas of the diesel engine It may include a heat exchange part that is provided to the diesel engine by heating through the heat of the exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the system.
Description
본 발명은 디젤 엔진에 제공되는 연료의 온도를 높여 디젤 엔진에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치 및 디젤 연료 히팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기 시스템과의 열교환을 통하여 디젤 연료를 히팅하는 디젤 연료 히팅 장치 및 디젤 연료 히팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel fuel heating apparatus and a diesel fuel heating method to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine and provide it to the diesel engine, and more specifically, through heat exchange with an exhaust system that discharges exhaust gas of the diesel engine. A diesel fuel heating apparatus and a diesel fuel heating method for heating diesel fuel.
일반적으로, 디젤 엔진은 높은 연비와 출력 때문에 승용차, 트럭, 트렉터, 배 등의 엔진에 주로 사용되고 있다. 근래에는 연료 분사 방법이나 엔진회전 방법 등을 개선하여 출력 성능을 향상시키고 매연을 감소시키는 등의 개선이 꾸준히 이루어져 디젤 엔진의 적용 범위 및 대상이 증가되고 있는 상태이다.In general, diesel engines are mainly used in engines of passenger cars, trucks, tractors, and ships because of their high fuel efficiency and power. In recent years, improvements in fuel injection method, engine rotation method, and the like have been continuously improved to improve output performance and reduce soot, and thus the scope and target of diesel engines are increasing.
이러한 디젤 엔진의 연료로 사용되는 디젤유에는 다량의 불순물과 수분이 함유되어 있어, 이를 제거하는 필터링 과정이 필요하며, 필터링을 위하여 연료필터를 장착하여 사용하고 있다. 이와 같은 연료 필터를 거친 순수한 디젤 연료를 엔진으로 공급함으로써, 불순물에 의한 엔진의 손상 및 고장을 사전에 예방할 수 있으며, 순수한 연료만의 기화로 인해 완전 연소가 이루어져 불완전 연소에 의한 배기가스의 방출을 최소한으로 줄여 배기가스에 의한 환경오염을 줄일 수 있다.Diesel oil used as a fuel for such a diesel engine contains a large amount of impurities and moisture, so a filtering process is required to remove it, and a fuel filter is installed for filtering. By supplying pure diesel fuel that has passed through such a fuel filter to the engine, damage and failure of the engine due to impurities can be prevented in advance, and exhaustion due to incomplete combustion is achieved due to complete combustion due to vaporization of pure fuel only. It can be reduced to a minimum to reduce environmental pollution caused by exhaust gas.
그런데, 디젤 연료의 특성상 연료에 함유된 불순물 중 파라핀이 포함되어 있으며, 이 파라핀은 상온에서는 액체 상태이지만, -3 ~ -7℃ 의 저온에서 응고되는 성질을 가지고 있다. However, due to the characteristics of diesel fuel, paraffin is contained in impurities contained in the fuel, and this paraffin is liquid at room temperature, but has a property of solidifying at a low temperature of -3 to -7 ° C.
이에 따라, 겨울철에 기온이 하강될 경우 연료 내에 함유된 파라핀의 점도가 증가하여 필터 카트리지 등에 응고하게 되며, 연료 필터로 공급된 연료의 흐름이 저하되고 연료의 공급이 불안정해지며, 엔진의 시동이 꺼지거나 백연이 과다하게 발생되고 가속성이 불량해지는 등 많은 문제점이 발생된다. Accordingly, when the temperature decreases in winter, the viscosity of paraffin contained in the fuel increases to solidify the filter cartridge, etc., the flow of fuel supplied to the fuel filter decreases, the supply of fuel becomes unstable, and the engine starts. Many problems occur, such as extinguishing or excessive white smoke and poor acceleration.
한편, 최근 매연을 줄이기 위한 친환경적 대체 연로로서, 바이오 디젤이 개발 및 상용화되고 있다. 바이오 디젤은 재생 가능한 식물 자원에서 생산되므로 에너지 자원 고갈 문제가 없고, 또한 폐식용유 등의 폐자원을 유효 활용할 수 있다는 장점이 있다. 아울러, 무엇보다도, 바이오 디젤은 산성비의 주성분인 황산화물이 전혀 배출되지 않고, 함산소 연료이므로 연소가 잘 일어나 엔진으로부터 입자상 물질, 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등의 유해 가스의 배출을 억제할 수 있는 장점이 있다. 또한, 바이오 디젤이 연소되는 경우 벤젠 등의 독성 물질이 거의 배출되지 않으며, 생분해도가 높아서 유출되더라도 환경 오염이 적은 장점과 인화점이 높아 차량 사고 시, 발화가 발생되는 것을 저지할 수 있는 장점이 있다.Meanwhile, biodiesel has been developed and commercialized as an environmentally friendly alternative to reduce soot. Since biodiesel is produced from renewable plant resources, there is no problem of energy resource depletion, and there is an advantage that waste resources such as waste cooking oil can be effectively utilized. In addition, among other things, bio-diesel does not emit sulfur oxides, which are the main component of acid rain, and is an oxygen-containing fuel, so combustion occurs well and suppresses emission of particulate matter, carbon monoxide (CO), and hydrocarbons (HC) from engines. There is an advantage to do. In addition, when bio-diesel is burned, toxic substances such as benzene are hardly discharged, and since biodegradability is high, it has the advantage of low environmental pollution and high flash point, so it can prevent the occurrence of ignition in a vehicle accident. .
이와 같이 바이오 디젤은 다수의 장점을 갖지만, 높은 응고점과 유동점을 갖고 있어서 저온에서 쉽게 굳게 되어 사용이 어렵다는 단점이 있다.As described above, biodiesel has a number of advantages, but has a high solidification point and a pour point, so it is easily hardened at a low temperature and difficult to use.
이와 같은 디젤 연료의 문제를 해결하기 위해서, 종래의 히팅 시스템의 연료필터에는 응고된 디젤 연료의 점성을 낮추어 원활한 연료 공급을 가능하게 하기 위한 전기식 가열 히터가 설치되었다. In order to solve this problem of diesel fuel, an electric heating heater is installed in a fuel filter of a conventional heating system to enable smooth fuel supply by lowering the viscosity of solidified diesel fuel.
다만, 종래의 전기식 가열 히터는 전류를 받아 오랜 시간이 지나야지만 가열이 되는 가열 성능의 한계로 인하여 혹한기의 조건에서는 연료의 동결 문제를 원활하게 해결하지 못하였다. 또한, 종래의 히팅 시스템은 차량에 장착된 배터리로부터 전기를 소모하기 때문에 차량 전기 부하를 가져오게 되어, 연비가 떨어지는 문제가 있었다. However, the conventional electric heating heater does not solve the problem of freezing of fuel under cold weather conditions due to the limitation of the heating performance that is heated even though a long time has passed after receiving the current. In addition, the conventional heating system consumes electricity from the battery installed in the vehicle, and thus brings the electric load of the vehicle, and there is a problem in that fuel efficiency is reduced.
따라서, 상술한 문제점들을 해결할 수 있는 디젤 연료 히팅 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a diesel fuel heating device capable of solving the above-mentioned problems.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 고안된 본 발명은 배기 가스에 의하여 가열된 배기관의 열을 이용해 히팅하는 제1 열교환부 및/또는 배기가스의 열을 이용해 히팅하는 제2 열교환부를 포함하는 디젤 연료 히팅 장치 및 디젤 연료 히팅 장치를 이용한 디젤 연료 히팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention designed to solve the above technical problem is a diesel fuel heating apparatus including a first heat exchange unit for heating using the heat of the exhaust pipe heated by the exhaust gas and / or a second heat exchange unit for heating using the heat of the exhaust gas And it is an object to provide a diesel fuel heating method using a diesel fuel heating device.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동체의 디젤 엔진에 제공되는 연료의 온도를 높여 상기 디젤 엔진에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치에 있어서, 상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제1 부분, 상기 디젤 연료를 보관하는 연료 탱크 및 액체를 수용하되, 상기 배기 가스에 의하여 가열된 배기시스템의 제1 부분의 열을 상기 액체를 매개체로 상기 연료 탱크에 전달하는 제1 열교환부 및 상기 제1 열교환부에서 히팅된 연료를 제공받고, 상기 제공받은 연료를 상기 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 제2 열교환부를 포함할 수 있다.In the diesel fuel heating apparatus to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object according to an embodiment of the present invention for achieving the above object to the diesel engine, exhaust to discharge the exhaust gas of the diesel engine A first heat exchanger that receives a first portion of the system, a fuel tank for storing the diesel fuel, and a liquid, but transfers the heat of the first portion of the exhaust system heated by the exhaust gas to the fuel tank as a medium. The diesel engine is provided by receiving fuel heated by the unit and the first heat exchange unit, and heating the received fuel through heat of exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the exhaust system It may include a second heat exchanger to provide.
또한, 상기 제2 열교환부는 상기 제1 열교환부에 설치된 연료 탱크로부터 히팅된 연료를 제공받는 제1 관, 상기 제1 관의 연료를 제공받고, 상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치되어 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 전달받는 제2 관 및 상기 제2 관의 연료를 제공받아 상기 디젤 엔진에 제공하는 제3 관을 포함할 수 있다.In addition, the second heat exchange part is provided with a first tube receiving fuel supplied from the fuel tank installed in the first heat exchange part, the fuel of the first tube, and is located inside the second part of the exhaust system. It may include a second pipe receiving heat of the exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system and a third pipe receiving the fuel of the second pipe and providing the diesel engine.
또한, 상기 제2 열교환부는 고정부재를 더 포함하고, 상기 제2 열교환부는 상기 고정부재를 통하여 상기 배기시스템 제2 부분의 플랜지에 탈부착 가능할 수 있다.In addition, the second heat exchanger may further include a fixing member, and the second heat exchanger may be detachably attached to a flange of the second portion of the exhaust system through the fixing member.
또한, 상기 제1 관 및 상기 제3 관은 상기 고정부재를 관통하여, 상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결될 수 있다.Further, the first tube and the third tube may pass through the fixing member and be respectively connected to both ends of the second tube.
또한, 제1 및 제3 관은 배기시스템의 제2 부분을 관통하여, 상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결될 수 있다.In addition, the first and third pipes may pass through the second portion of the exhaust system, and be respectively connected to both ends of the second pipe.
또한, 상기 제2 관은 나선 형상이며, 상기 제2 부분의 길이 방향으로 꼬일 수 있다.In addition, the second tube has a spiral shape and can be twisted in the longitudinal direction of the second portion.
또한, 상기 배기시스템의 제1 부분은 배기시스템의 소음기 또는 DPF 중 적어도 하나를 포함하는 하고, 상기 배기시스템 제2 부분은 배기시스템의 배기 매니폴드에 인접한 배기관인 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the first portion of the exhaust system may include at least one of a silencer or a DPF of the exhaust system, and the second portion of the exhaust system may be characterized in that it is an exhaust pipe adjacent to the exhaust manifold of the exhaust system.
또한, 상기 제1 열교환부는 외측면에 상기 액체의 수용량을 확인할 수 있는 사이트 글라스를 더 포함할 수 있다.In addition, the first heat exchanger may further include a sight glass capable of checking the capacity of the liquid on the outer surface.
또한, 상기 제1 열교환부는 내부 압력 조절 또는 상기 액체의 주입을 위한 홀이 적어도 하나이상 형성될 수 있다.In addition, at least one hole for adjusting the internal pressure or injecting the liquid may be formed in the first heat exchange part.
한편, 이동체의 디젤 엔진에 제공되는 연료의 온도를 높여 상기 디젤 엔진에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치의 디젤 연료 히팅 방법에 있어서, 상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제1 부분에서 상기 배기 가스에 의하여 가열된 배기관의 열을 상기 액체를 매개체로 상기 연료 탱크에 전달하는 단계 및 상기 연료 탱크에서 히팅된 연료를 제공받고, 상기 제공 받은 연료를 상기 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, in the diesel fuel heating method of the diesel fuel heating device to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object to the diesel engine, the exhaust in the first part of the exhaust system for discharging the exhaust gas of the diesel engine Transferring the heat of the exhaust pipe heated by gas to the fuel tank through the liquid, and receiving the heated fuel from the fuel tank, and receiving the supplied fuel inside the second part of the exhaust system; It may include the step of providing heat to the diesel engine by heating through the heat of the exhaust gas passing through the second portion.
또한, 상기 디젤 엔진에 제공하는 단계는 상기 연료 탱크로부터 히팅된 연료를 제1 관을 통해 제공받는 단계, 상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치한 제2 관을 통해, 상기 제1 관을 통해 제공받은 연료에 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 전달하는 단계 및 제3 관을 통해서 상기 제2 관의 연료를 제공받아 상기 디젤 엔진에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of providing to the diesel engine is provided with the fuel heated from the fuel tank through a first pipe, through a second pipe located inside the second part of the exhaust system, through the first pipe The method may include transferring heat of exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system to the provided fuel, and receiving the fuel of the second pipe through a third pipe and providing it to the diesel engine.
또한, 이동체의 디젤 엔진에 제공되는 연료의 온도를 높여 상기 디젤 엔진에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치에 있어서, 디젤 연료를 보관하는 연료 탱크에서 연료를 제공받고, 상기 제공받은 연료를 상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 열교환부를 포함할 수 있다.In addition, in the diesel fuel heating apparatus for increasing the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object and providing it to the diesel engine, the fuel tank is provided with fuel, and the supplied fuel is exhausted from the diesel engine It may include a heat exchange unit that is provided to the diesel engine by heating through the heat of the exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the exhaust system for discharging gas.
또한, 상기 열교환부는 상기 연료 탱크로부터 연료를 제공받고, 상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치되어 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해 전달받는 제2 관 및 상기 제2 관의 연료를 제공받아 상기 디젤 엔진에 제공하는 제3 관을 포함할 수 있다.In addition, the heat exchange unit receives the fuel from the fuel tank, is located inside the second portion of the exhaust system, the second pipe and the second agent received through the heat of the exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system It may include a third pipe provided to the diesel engine receiving the fuel of the two pipes.
또한, 상기 열교환부는 상기 배기시스템의 제2 부분에 탈부착 가능하게 하는 고정 부재를 포함하고, 상기 제1 관 및 상기 제3 관은 상기 고정 부재를 관통하여, 상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결될 수 있다.In addition, the heat exchange unit includes a fixing member that is detachably attached to the second portion of the exhaust system, and the first tube and the third tube penetrate the fixing member and are respectively connected to both ends of the second tube. Can be.
상술한 본 발명에 따르면, 배기 가스에 의하여 가열된 제1 부분의 열을 액체를 매개체로 연료 탱크를 히팅함으로써, 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진에 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, by heating the fuel tank with liquid as a medium for heat of the first portion heated by the exhaust gas, it is possible to provide the heated diesel fuel to the diesel engine.
또한, 본 발명에 따르면, 배기시스템의 제1 부분 및 연료 탱크가 액체에 잠긴 상태로 수용됨으로써, 배기시스템의 제1 부분 및 연료 탱크에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the first portion of the exhaust system and the fuel tank are accommodated in a liquid submerged state, thereby minimizing noise generated in the first portion of the exhaust system and the fuel tank.
또한, 본 발명에 따르면, 높은 비열을 가진 액체를 사용함으로써, 차량 주행을 마친 후에도 오랜 시간 동안 열을 가질 수 있으며, 이를 통해서, 겨울철 디젤 연료가 동결되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by using a liquid having a high specific heat, it is possible to have heat for a long time even after driving the vehicle, and through this, it is possible to prevent the diesel fuel from freezing in the winter.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 열교환부가 배기가스에 직접적으로 노출되어 열교환을 함으로써, 고온으로 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진으로 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the second heat exchange unit is exposed to exhaust gas directly to exchange heat, thereby providing an effect of providing diesel fuel heated to high temperature to a diesel engine.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기시스템 및 디젤 연료 히팅 장치를 나타낸 예시도이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 제2 관의 일부를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 배기가스의 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 10 내지 13은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 제2 열교환부가 설치된 예시를 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 제2 열교환부가 설치된 예시를 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 연료 히팅 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 17는 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 연료 히팅 방법을 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.1 is an exemplary view showing an exhaust system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing an exhaust system and a diesel fuel heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 to 4 are exemplary views showing a second heat exchange unit according to the first embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a second heat exchange unit according to a second embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing a second heat exchange unit according to a third embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view showing a second heat exchange unit according to a fourth embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view specifically showing a part of the second tube according to the fourth embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view showing a flow of exhaust gas according to a fourth embodiment of the present invention.
10 to 13 are exemplary views showing a second heat exchange unit according to a fifth embodiment of the present invention.
14 is an exemplary view showing an example in which a second heat exchange unit is installed according to a fifth embodiment of the present invention.
15 is an exemplary view showing an example in which a second heat exchange unit is installed according to a sixth embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a diesel fuel heating method according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart more specifically showing a diesel fuel heating method according to an embodiment of the present invention.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시 되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이외같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. The following merely illustrates the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art can implement various principles included in the concept and scope of the invention and implement the principles of the invention, although not explicitly described or illustrated in the specification. In addition, all conditional terms and examples listed in this specification are in principle intended to be understood only for the purpose of understanding the concept of the invention, and should be understood as not limited to the specifically listed embodiments and conditions. .
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described objects, features, and advantages will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the invention pertains can easily implement the technical spirit of the invention. .
또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.In addition, in the description of the invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the invention may unnecessarily obscure the subject matter of the invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
우선 도 1을 참조하여, 차량의 배기를 배출하기 위한 차량 배기시스템(20)에 대해서 설명한다.First, referring to FIG. 1, a
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기시스템(20)을 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view showing an
도 1을 참조하면, 배기시스템(20)은 배기 매니폴드(21), 배기관(22), 산소센서(23), 촉매 컨버터(24), 배기온도 센서(25), 머플러(26) 및 플랜지(27)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
배기 매니폴드(exhaust manipold)(21)는 복수 개로 이루어진 엔진 기통에서 빠져나오는 배기가스를 모아주는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 배기 매니폴드(21)는 복수의 실린더기관에서 각 실린더의 배기를 인도하는 역할을 수행할 수 있다.The exhaust manifold (exhaust manipold) (21) may serve to collect the exhaust gas coming out of the engine cylinder consisting of a plurality. That is, the
배기관(exhaust pipe)(22)은 배기 매니폴드(21) 이후의 배기가스가 지나는 파이프로, 차량의 뒤쪽으로 배출하기까지의 배기가스를 유도하는 역할을 수행할 수 있다.The
산소 센서(23)는 배기가스 중의 산소 농도를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 산소 센서(23)에 의해 측정된 산소 농도 정보는 배기가스 중의 산소 농도 분석, 자동차 엔진의 연소 제어 또는 그 밖의 분석 기기에 사용될 수 있다. 여기서 산소 센서(23)는 크게 나누어 농담(濃淡)전지식과 자기식이 있으며, 농담 전지식은 안정화 지르코니아를 사용하는 고체 전해질 방식과 전해액(KOH 등)을 사용하는 습식(濕式) 전지 방식(갈바니 전지 방식)이 있다. 한편, 차량의 산소 센서(23)는 넓은 측정 범위와 높은 내구도를 갖는 고체 전해질 방식의 산소 센서(23)가 이용될 수 있다.The
촉매 컨버터(24)는 촉매를 이용하여 배기가스의 유해물질을 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 촉매 컨버터(24)는 유해한 CO, HC를 무해한 CO2, H2O로 산화시키거나 유해한 NOx를 무해한 N2, O2로 환원시킬 수 있다.The
배기 온도 센서(exhaust gas temperature sensor)(25)는 배기가스의 온도를 측정하는 역할을 수행할 수 있다.The exhaust
머플러(muffler)(26)는 내부에 위치한 여러 필터를 이용하여 배기음을 줄이는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 머플러(26)는 소음기(main silence)라고 명칭될 수도 있다.The
플랜지(flange)(27)는 배기시스템의 각 구성을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 플랜지(27)는 여러 관을 이어주는 관이음 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 관 지름이 큰 관, 내부의 압력이 높은 관, 또는 자주 떼어낼 필요가 있는 관을 이어주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 플랜지(27)에는 배기시스템의 각 구성을 연결하기 위한 홀(28)이 형성되어 있을 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배기시스템(20)은 상술한 배기 매니폴드(21), 배기관(22), 산소센서(23), 촉매 컨버터(24), 배기온도 센서(25), 머플러(26) 및 플랜지(27) 구성의 일부 만을 포함하도록 구현되거나 또는 추가 구성을 더 포함하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 도 1에는 도시하지 않았지만, 배기가스 후처리장치(Diesel Particulate Filter, 이하, DPF) 또는 레조네이터(resonator)를 더 포함 할 수 있다.On the other hand, the
이어서, 도 2를 참조하여, 배기시스템(20)과 디젤 연료 히팅 장치(10)에 대해서 설명한다.Next, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기시스템(20) 및 디젤 연료 히팅 장치(10)를 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary view showing an
도 2를 참조하면, 디젤 연료 히팅 장치(10)는 차량의 디젤 엔진(70)에 제공되는 디젤 연료의 온도를 높인 후, 디젤 엔진에 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 디젤 연료 히팅 장치(10)는 제1 열교환부(100) 및 제2 열교환부(200)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the diesel
우선, 제1 열교환부(100)는 내부에 수용 공간을 형성하고, 내부 수용 공간에 디젤 엔진(70)의 배기가스를 배출하는 배기시스템(20)의 제1 부분(30), 디젤 연료를 보관하는 연료 탱크(60) 및 액체(50)를 수용할 수 있다. First, the first
또한, 제1 열교환부(100)는 배기가스에 의하여 가열된 배기시스템(20)의 제1 부분(30)의 열을 액체(50)를 매개체로 연료 탱크(60)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the first
구체적으로, 배기가스에 의하여 가열된 배기시스템(20)의 제1 부분(30)의 표면의 열을 액체(50)가 전달 받고, 열을 전달 받아 가열된 액체(50)의 열을 연료 탱크(60)가 전달 받게 되어, 연료 탱크(60)가 히팅될 수 있다. Specifically, the heat of the surface of the
이를 통해서, 연료 탱크(60) 안의 디젤 연료가 히팅될 수 있다. 즉, 제1 열교환부(100)는 열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 연속적으로 전달되는 열전도(heat conduction) 현상을 이용하여, 연료 탱크(60) 및 연료 탱크(60)에 보관된 디젤 연료를 히팅할 수 있다. Through this, the diesel fuel in the
따라서, 본원 발명의 제1 열교환부(100)는 별도의 에너지 공급 없이, 차량의 구동시 발생하는 배기가스에 의해 가열된 배기시스템(20)의 일 부분(30)을 이용하여 연료 탱크(60) 및 연료 탱크(60)에 보관된 디젤 연료를 히팅할 수 있다. 즉, 본원 발명은 배기시스템(20)의 제1 부분(30)의 열을 액체(50)를 매개체로 연료 탱크(60) 및 연료 탱크(60)에 보관된 디젤 연료를 히팅할 수 있다.Therefore, the first
한편, 배기시스템의 제1 부분(30) 및 연료 탱크(60)는 제1 열교환부(100)의 액체(50)에 완전히 잠긴 상태로 수용될 수 있다. 이러한 본 발명에 따르면, 배기시스템의 제1 부분(30) 및 연료 탱크(60)가 액체(50)에 완전히 잠기게 함으로써, 배기시스템의 제1 부분(30), 연료 탱크(60) 및 액체(50) 각각의 접촉면을 넓게 하여, 열전도율을 보다 높일 수 있다.Meanwhile, the
또한, 배기시스템의 제1 부분(30) 및 연료 탱크(60)가 제1 열교환부(100)의 액체(50)에 완전히 잠긴 상태로 수용됨으로써, 제1 열교환부(100)의 액체(50)가 배기시스템의 제1 부분(30)에서 발생하는 소음을 줄이는 역할을 수행할 수도 있다.In addition, the
여기서, 배기시스템의 제1 부분(30)은 머플러(26), DPF, 배기관(22)의 일부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the
또한, 액체(50)는 물에 고흡수성 수지(super absorbent polymer : SAP)가 용해된 물질일 수 있다. 액체(50)는 고흡수성 수지가 용해된 물을 이용함으로써, 점성(viscosity)을 높일 수 있다. 이를 통해서, 차량 운전시에 액체(50)가 흔들리는 것을 방지하여, 주행 중 차량 쏠림 현상을 최소화 할 수 있다. In addition, the liquid 50 may be a material in which a super absorbent polymer (SAP) is dissolved in water. The liquid 50 can increase the viscosity by using water in which a super absorbent polymer is dissolved. Through this, it is possible to prevent the liquid 50 from shaking when driving the vehicle, thereby minimizing the vehicle tilting during driving.
또한, 높은 비열을 가지는 고흡수성 수지가 용해된 물을 액체(50)로 사용함으로써, 배기시스템의 제1 부분(30)에서 전달받은 열을 오랜 시간 유지할 수 있다. 즉, 액체(50)는 차량 주행을 마친 후에도 오랜 시간 동안 열을 가지고 있을 수 있다. 이를 통해서, 겨울철 주행을 마치고 주차된 차량의 연료가 동결되는 것을 최소화 할 수 있다. In addition, by using water in which the superabsorbent polymer having a high specific heat is dissolved as the liquid 50, heat transferred from the
또한, 높은 비열을 가지는 고흡수성 수지가 용해된 물을 액체(50)로 사용함으로써, 배기시스템(20)의 제1 부분(30)에 의해 연료 탱크(60)의 온도가 과도하게 올라가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 높은 비열을 가지는 고흡수성 수지가 용해된 물을 액체(50)로 사용함으로써, 배기시스템(20)의 제1 부분(30)에 의해 액체(50)가 증발되는 것을 최소화할 수 있다.In addition, by using the water with the high absorbent polymer having a high specific heat as the liquid 50, the temperature of the
또한, 액체(50)의 고흡수성 수지와 물의 비율은 디젤 연료 히팅 장치(10)의 사용 환경에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 저온의 환경에서는 물 대비 고흡수성 수지의 비율을 높일 수 있으며, 고온의 환경에서는 고흡수성 수지 대비 물의 비율을 높일 수도 있다.In addition, the ratio of the superabsorbent polymer and water of the liquid 50 may vary depending on the use environment of the diesel
한편, 액체(50)는 상술한 고흡수성 수지가 용해된 물에 한정되는 것이 아니라 상황에 따라, 열전도가 가능한 어떠한 액체도 이용될 수 있다.Meanwhile, the liquid 50 is not limited to water in which the superabsorbent polymer is dissolved, and according to the situation, any liquid capable of thermal conductivity may be used.
또한, 제1 열교환부(100)는 외측면에 액체(50)의 수용량을 확인할 수 있는 사이트 글라스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해서, 제1 열교환부(100)에 수용된 액체(50)의 수용량을 직관적으로 사용자가 확인할 수 있다.In addition, the first
또한, 제1 열교환부(100)는 일 면에 적어도 하나 이상의 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)은 제1 열교환부(100)의 내부 압력 조절 또는 액체(50)의 주입을 위한 통로의 역할을 수행할 수 있다.Also, at least one hole (not shown) may be formed on one surface of the first
예를 들어, 액체(50)의 수용량이 부족한 경우, 사용자는 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)을 통해서 추가적인 액체(50)를 주입할 수 있다.For example, when the capacity of the liquid 50 is insufficient, the user may inject additional liquid 50 through a hole (not shown) formed in the
또한, 제1 열교환부(100)은 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)을 폐쇄할 수 있는 홀덮개(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 홀덮개(미도시)는 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)을 폐쇄하여, 제1 열교환부(100)의 압력을 조절하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the first
예를 들어, 여름철에 액체(50)의 팽창에 따라 제1 열교환부(100) 내측에 압력이 올라가는 것을 방지하기 위해, 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)을 홀덮개(미도시)로 덮지 않을 수 있다. 또는, 겨울철에 제1 열교환부(100) 내측에 압력을 높여, 보다 높은 온도로 디젤 연료를 히팅하기 위해, 제1 열교환부(100)에 형성된 홀(미도시)을 홀덮개(미도시)로 덮을 수 있다. For example, a hole (not shown) formed in the first
보다 구체적으로, 제1 열교환부(100)에 10개의 홀(미도시)이 형성되어 있는 경우, 제1 열교환부(100) 내측의 압력을 높이기 위해 8개의 홀(미도시)을 홀덮개(미도시)로 폐쇄시킬 수 있다.More specifically, when ten holes (not shown) are formed in the first
한편, 홀덮개(미도시)를 이용한 제1 열교환부(100)의 홀(미도시) 폐쇄는 주변 온도, 디젤 연료의 온도, 제1 열교환부(100)의 내부 압력, 액체(50)의 온도 및 액체(50)의 수용량 중 적어도 하나 이상에 따라 결정될 수 있다.On the other hand, closing the hole (not shown) of the first
이어서, 도 3 내지 도 6을 추가로 참조하여, 제2 열교환부(200)에 대해서 설명한다.Next, referring to FIGS. 3 to 6, the second
도 3 내지 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 열교환부(200)를 나타낸 예시도이다.3 to 4 is an exemplary view showing a second
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 열교환부(200)는 제1 열교환부(100)에서 히팅된 디젤 연료를 제공받고, 제공받은 디젤 연료를 배기시스템의 제2 부분(40) 내부에서 배기시스템(20) 제2 부분(40)을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여, 디젤 엔진(70)에 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)은 배기시스템(20)의 배기 매니폴드(21)에 인접한 배기관(22)일 수 있다. 즉, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)은 배기 매니폴드(21)에 인접하여 가장 많은 열에너지를 가지고 있는 배기가스가 통과하는 배기관(22)일 수 있다. 이를 통해서 제2 열교환부(200)는 보다 많은 열에너지를 가지고 있는 배기가스와 열교환할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the second
보다 구체적으로 제2 열교환부(200)는 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230)으로 구성될 수 있다.More specifically, the second
제1 관(210)은 제1 열교환부(100)에 설치 또는 수용된 연료 탱크(60)로부터 히팅된 디젤 연료를 제공받는 역할을 수행할 수 있다. 제1 관(210)의 끝 단은 연료 탱크(60)의 일 측면 또는 연료 탱크(60)로부터 연료를 전달하는 관에 연결되고, 제1 관(210)의 다른 끝 단은 배기시스템(20) 제2 부분(40)의 일 측면을 관통하여 제2 관(220)과 연결될 수 있다.The
제2 관(220)은 제1 관(210)으로부터 디젤 연료를 제공 받고, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 위치하여 배기시스템(20)의 제2 부분(40)을 통과하는 배기가스의 열을 전달받는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제2 관(220)은 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 위치하여, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)을 통과하는 배기가스와 열교환 하는 역할을 수행할 수 있다. The
이를 통해서, 제2 관(220)은 제1 관(210)을 통해 제공받은 디젤 연료를 히팅할 수 있다. 제2 관(220)은 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 위치하여 배기가스에 직접 노출되어 열교환을 함으로써, 제1 열교환부(100)에서 히팅된 디젤 연료보다 더 높은 온도로 디젤 연료를 히팅할 수 있다. 여기서, 제2 관(220)은 배기가스의 열을 전달 받기 위해, 열전도율이 높은 금속으로 이루어질 수 있다. Through this, the
예를 들어, 제1 열교환부(100)에 의해 30도로 히팅된 디젤 연료는 제2 열교환부(200)의 제2 관(220)을 거치면서 50도로 히팅될 수 있다. 이를 통해서, 제2 열교환부(200)는 보다 고온으로 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진(70) 또는 연료 펌프(미도시)로 제공함으로써, 연료 효율을 높일 수 있다.For example, the diesel fuel heated to 30 degrees by the first
또한, 제2 관(220)은 열을 가진 배기가스와의 접촉 면적을 넓힐 수 있는 형상으로 구현될 수 있다. 일 예로, 제2 관(220)은 나선 형상으로 구현될 수 있다. 구체적으로, 제2 관(220)의 일부 또는 전부는 제2 부분(40)의 길이 방향으로 나선형으로 꼬여 있을 수 있다. 이를 통해서, 제2 관(220)은 보다 짧은 거리에서 배기가스와 보다 많이 접촉 할 수 있다. 즉, 제2 관(220)은 배기가스와 접촉할 수 있는 보다 많은 표면적을 가질 수 있다. In addition, the
또한, 제2 관(220)의 나선의 지름(a)은 배기시스템(20) 제2 부분(40)의 지름(b)에 비례하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(40)의 지름(b)이 10cm에서 5cm로 변경되면, 나선의 지름(a)은 5cm에서 2.5cm가 될 수 있다.In addition, the diameter (a) of the spiral of the
여기서, 제2 관(220)은 나선 형상에 한정되지 않으며, 본원 발명은 배기가스와 많은 접촉면을 가지기 위해, 제2 관(220)의 어떠한 형태도 선택 가능하다. 예를 들어, 제2 관(220)은 그물 형상으로 이루어 질 수도 있다. Here, the
한편, 제3 관(230)은 제2 관(220)으로부터 히팅된 디젤 연료를 제공받고, 제공받은 디젤 연료를 디젤 엔진(70) 또는 디젤 연료 펌프(미도시)로 직접 제공하거나 디젤 엔진(70)에 연결된 관 또는 디젤 연료 펌프(미도시)에 연결된 관을 통하여 디젤 엔진(70)에 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 관(230)은 제2 관(220)으로부터 히팅된 디젤 연료를 제공받고, 제공받은 디젤 연료를 디젤 연료 펌프(미도시)로 제공하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제3 관(230)의 끝 단은 배기시스템(20)의 제2 부분을 관통하여, 제2 관(220)과 연결되고, 제3 관(230)의 다른 끝 단은 디젤 엔진(70) 또는 디젤 연료 펌프(미도시)에 연결될 수 있다. 여기서, 제3 관(230)은 배기시스템(20)의 제2 부분(40)을 관통하여, 제2 관(220)의 일단에 연결될 수 있다.On the other hand, the
한편, 본 발명의 제2 열교환부(200)의 구현 예시는 위 예시에 한정되는 것은 아니다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 제2 열교환부(200)의 제2 관(220)은 보다 고온인 배기가스와 열교환 하기위해, 제2 열교환부(200)는 배기 매니폴드(21)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 제1 관(210)은 배기 매니폴드(21)의 일면을 관통하여 제2 관(220)의 일 측과 연결되고, 제2 관(220)의 다른 일 측은 배기 매니폴드(21)의 다른 일면을 관통한 제3 관(230)과 연결됨으로써, 제2 열교환부(200)는 배기 매니폴드(21)에 설치될 수도 있다.Meanwhile, the implementation example of the
한편, 상술한 도 5는 도 3 내지 4, 도 6 내지 7 및 도 10 내지 15에 도시된 제2 열교환부(230)에 추가로 구비된 제3 열교환부로 구현될 수도 있다. 일 예로, 도 5에 도시된 제3 열교환부는 제2 열교환부(230)에서 배출된 디젤 연료를 제공받아 매니폴드(21) 내측에서 고온인 배기가스와 열교환을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제3 열교환부의 관이 배기 매니폴드(21)의 일면을 관통하여 매니폴드(21)의 내부를 지난 후, 다시 매니폴드(21)의 일 측면을 관통하여 디젤 엔진(70) 또는 디젤 연료 펌프(미도시)에 연결됨으로써, 제3 열교환부는 보다 고온인 매니폴드 측 배기가스와 열교환을 수행할 수 있다.Meanwhile, the above-described FIG. 5 may be implemented as a third heat exchanger further provided in the
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 제2 열교환부를 나타낸 도면이다.6 is a view showing a second heat exchange unit according to a third embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 제2 열교환부(200)는 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230)을 각각 배기관(22) 일 측에서 연결할 수 있는 연결부재(250)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 연결부재(250)는 배기관 일 측에 형성되고, 차량에 설치된 연료관은 연결부재(250)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 배기관의 일 측에 형성된 연결부재(250)에는 연료 탱크(60)로부터 히팅된 디젤 연료를 제공받는 역할을 하는 제1 관이 끼움 결합 등을 통하여 연결될 수 있고, 배기관의 타 측에 형성된 연결부재(250)에는 제2 관(220)으로부터 히팅된 디젤 연류를 제공받아 디젤 연료 탱크 또는 디젤 연료 펌프로 제공하는 제2 관이 끼움 결합 등을 통하여 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230)이 연결 부재(250)를 통하여 서로 연결되어, 배기 가스에 의하여 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진(70)에 제공할 수 있다. Referring to FIG. 6, the second
이러한 제2 열교환부(200)는 제1 관 및 제2 관 각각에 연결되는 연결 부재(250)와 제2 관(220)과 배기관(22)과 플렌지(27)를 포함하는 일 모듈로 구현되어 기존 배기시스템(20)에 탈착 가능하도록 구현될 수 있다. 즉, 기존 배기시스템(20)에 탈착 가능한 제2 열교환부(200)를 추가하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 또는, 제2 열교환부(200)는 제1 관 및 제2 관 각각에 연결되는 연결 부재(250)와 제2 관(220)을 포함하는 일 모듈로 구현되어, 기존 배기관(220)에 설치 가능하게 구현될 수도 있다. 즉, 기존 배기관(22)의 외측에 홀을 만들어 연결 부재(250)를 설치하고, 내측에 제2 관(220)을 설치하여 본 발명의 목적을 달성할 수도 있다. The second
한편, 제2 관(220)은 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 위치하여 배기가스와 직접 열교환을 하기 때문에, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 지나가는 배기가스의 흐름을 방해하는 문제가 생길 수 있다. 이러한 문제를 최소화 하기 위해서, 제2 관(220)에는 딤플(dimple)(221)이 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 7 및 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.On the other hand, since the
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 제2 열교환부(200)를 나타낸 예시도이다. 7 is an exemplary view showing a second
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 제2 관(220)의 일부를 구체적으로 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view specifically showing a part of the
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 열교환부(200)의 제2 관(220)은 외측면에 소정 크기의 딤플(221)이 소정 간격을 두고 연속하여 형성될 수 있다. 여기서, 딤플(221)은 소정의 직경 및 깊이를 가지고 있는 홈이며, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부를 통과하는 배기가스에 난류를 발생시키는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 딤플(221)은 제2 관(220)의 표면에 배기가스의 난류를 발생시켜, 배기가스의 섞임이 활발하게 이루어지게 할 수 있다. 또한, 딤플(221)에 의해 배기가스의 섞임이 활발해짐으로써, 배기가스의 흐름이 바뀌는 것이 제2 관(220)의 뒤쪽에서만 이루어지게 하여 제2 관(220)의 항력을 최소화할 수 있다. 즉, 딤플(221)에 의해 배기가스의 섞임이 활발해짐으로써, 배기가스의 분리점(separation point)이 제2 관(220)에서 멀어지게 하여 제2 관(220)의 항력을 최소화할 수 있다. 여기서, 분리점은 박리점으로 명명될 수 있으며, 유동 박리(Flow Separation) 현상이 일어나는 지점을 의미한다. 또한, 유동 박리란, 유체가 흐름 속의 물체를 지나가면서 물체 표면으로부터 분리되는 형상을 의미한다. 즉, 배기가스가 제2 관(220)을 지난 후, 배기가스가 분리되는 지점을 분리점 또는 박리점이라고 할 수 있다. Referring to FIGS. 7 and 8, the
그리고, 딤플(221)에 의해 제2 관(220)의 항력을 줄임으로써, 제2 관(220)은 배기가스 흐름의 방해를 최소화할 수 있다. 이하에서, 도 9를 참조하여 배기가스의 흐름을 보다 구체적으로 설명한다.And, by reducing the drag force of the
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 배기가스의 흐름을 나타낸 예시도이다.9 is an exemplary view showing a flow of exhaust gas according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9의 (a) 및 (b)는 제2 관(220)의 단면을 나타낸 예시도이다.9A and 9B are exemplary views showing a cross section of the
도 9의 (a)는 제2 관(220)에 딤플(221)이 형성되지 않는 것으로, 배기가스가 (ㄱ)방향으로 이동 시, 배기가스의 분리점이 (ㄴ)에서 형성되게 된다. 즉, 배기가스의 분리점(ㄴ)이 제2 관(220)에 인접하게 형성됨에 따라, 배기가스 흐름을 크게 방해하게 된다.9 (a) shows that the
이와 다르게, 도 9의 (b)는 제2 관(220)에 딤플(221)이 형성된 것으로, 배기가스가 (ㄱ)방향으로 이동 시, 분리점이 (ㄷ)에서 형성되게 된다. 즉, 분리점(ㄷ)이 제2 관(220)에서 멀어진 뒤쪽에 형성됨에 따라, 배기가스 흐름의 방해를 최소화 할 수 있다. 따라서, 제2 관(220)은 딤플(221)이 형성됨으로써, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부를 지나가는 배기가스의 흐름을 원활하게 할 수 있다.Alternatively, FIG. 9 (b) shows that the
한편, 배기가스의 유속, 제2 관(220)의 지름, 배기가스의 밀도 및 배기가스의 점성계수에 의해 도출되는 레이놀즈 수(Reynold’s number)에 따라, 딤플(221)의 크기, 간격, 깊이는 달라질 수 있다.On the other hand, the size, spacing, and depth of the
상술한, 딤플(221)은 제2 관(220)에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 제1 관(210) 및 제3 관(230)에도 형성될 수 있으며, 본 명세서의 모든 실시예에 적용될 수 있다.The
이어서, 도 10 내지 도 13을 참조하여 제2 열교환부(200)의 또 다른 실시예에 대해서 설명한다.Next, another embodiment of the second
도 10 내지 13은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 제2 열교환부(200)를 나타낸 예시도이다.10 to 13 are exemplary views showing a second
도 10 내지 도 13을 참조하면, 제2 열교환부(200)는 제1 관(210), 제2 관(220), 제3 관(230) 및 고정부재(240)로 구성될 수 있다. 10 to 13, the second
제1 관(210)의 끝 단은 연료 탱크(60)의 일 측면에 연결되고, 제1 관(210)의 다른 끝 단은 고정부재(240)의 일 측을 관통하여 제2 관(220)과 연결될 수 있다.The end of the
제2 관(220)의 양 끝 단은 각각 제1 관(210) 및 제3 관(230)에 연결될 수 있다.Both ends of the
제3 관(230)의 끝 단은 고정부재(240)의 일 측을 관통하여, 제2 관(220)과 연결되고, 제3 관(230)의 다른 끝 단은 디젤 엔진(70)에 연결될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 관(210) 및 제3 관(230)은 고정부재(240)를 관통하여, 제2 관(220)의 양 일단에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 제2 관(220)은 고정부재(240)을 기준으로 일 방향으로만 형성될 수 있다. 또한, 제2 관(220)은 고정부재(240)을 기준으로 양 방향으로 형성될 수 있다. 이를 통해서 보다 넓은 면적에서 열교환을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 열교환부(200)가 제2 부분과 배기 매니폴드(21) 사이에 위치하는 경우, 제2 관(220)은 고정부재(240)을 기준으로 제2 부분 내측 및 배기 매니폴드(21) 내측에 위치할 수 있다.The end of the
또한, 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230)의 구체적인 기능 및 구조는 상술한 바, 생략한다. In addition, specific functions and structures of the
고정부재(240)는 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230)와 연결 및 고정하며, 배기시스템(20) 제2 부분(40)의 플랜지(27)에 결합 및 고정될 수 있다. 즉, 제2 열교환부(200)는 고정부재(240)를 통하여 배기시스템(20) 제2 부분(40)의 플랜지(27)에 탈부착할 수 있다.The fixing
즉, 이러한 본원 발명에 따르면, 제2 열교환부(200)는 제1 관(210), 제2 관(220), 제3 관(230) 및 고정부재(240)를 포함하는 일 모듈로 구현되어 기존 배기시스템(20)에 용이하게 탈착 가능하도록 구현될 수 있다. 즉, 기존 배기시스템(20)의 배기관(22) 사이에 본 발명에 따른 디젤 연료 히팅 장치 모듈을 설치함으로써, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. That is, according to the present invention, the second
또한, 고정부재(240)는 나사가 통과할 수 있는 홀(241)이 적어도 하나 이상 형성되어 있으며, 고정부재(240)는 홀(241)을 관통한 나사를 통해서 플랜지(27)에 고정 및 결합될 수 있다. 이하에서 도 14 및 도 15를 추가로 참조하여, 제2 열교환부(200)가 설치 및 고정에 대해 보다 구체적으로 설명한다.In addition, the fixing
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제2 열교환부(200)의 결합을 나타낸 예시도이다.14 is an exemplary view showing a combination of the second
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 제2 열교환부(200)의 결합을 나타낸 예시도이다.15 is an exemplary view showing a combination of the second
도 14 를 추가로 참조하면, 제2 관(220)은 배기관(22)의 내측에 인입되고, 제2 열교환부(200)의 고정부재(240)는 복수의 배기관(22)의 플랜지(27) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 고정부재(240)는 플랜지(27)의 홀(28), 고정부재(240)의 홀(241) 및 플랜지(27)의 홀(28)을 차례로 통과하는 나사(미도시)를 통해서, 배기관(22)의 사이에 고정될 수 있다. 이를 통해서, 제2 열교환부(200)는 배기시스템(20)에 탈부착 가능하여, 노후에 따른 제2 열교환부(200)의 교체가 용이 하다는 장점이 있다.14, the
또한, 도 15와 같이, 보다 넓은 면적, 특히 가장 많은 열을 담고 있는 매니폴트 근처에서 열교환을 할 수 있도록, 제2 관(220)은 고정부재(240)를 기준으로 배기관(22)의 제2 부분(40) 내측 및 배기 매니폴드(21) 내측에 위치할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 15, the
또한, 고정부재(240)는 나사(미도시)외에도 용접(Welding)을 통해서 배기관(22)에 고정될 수도 있다.In addition, the fixing
이어서, 도 16을 참조하여, 디젤 연료 히팅 장치(10)의 디젤 연료 히팅 방법에 대해서 설명한다.Next, with reference to FIG. 16, the diesel fuel heating method of the diesel
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 연료 히팅 방법을 나타낸 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating a diesel fuel heating method according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 차량의 디젤 엔진(70)에 제공되는 디젤 연료의 온도를 높여 디젤 엔진(70)에 제공하는 디젤 연료 히팅 장치(10)의 디젤 연료 히팅 방법은 먼저 디젤 엔진(70)의 배기 가스를 배출하는 배기시스템(20)의 제1 부분(30)에서 배기 가스에 의하여 가열된 배기관(22)의 열을 액체(50)를 매개체로 연료 탱크(60)에 전달할 수 있다(S100). 즉, 액체(50)를 매개체로 열교환 하는 단계(S100)은 배기가스에 의하여 가열된 배기시스템(20) 제1 부분(30) 표면의 열을 액체(50)가 전달 받고, 열을 전달 받아 가열된 액체(50)의 열을 연료 탱크(60)가 전달 받게 되어, 연료 탱크(60)가 히팅된다. 이를 통해서, 연료 탱크(60) 안에 수용된 디젤 연료가 히팅될 수 있다. 즉, 액체(50)를 매개체로 하여 배기시스템(20)의 제1 부분(30)과 연료 탱크(60)가 열교환하여 디젤 연료를 히팅할 수 있다.Referring to FIG. 16, the diesel fuel heating method of the diesel
그리고, 연료 탱크(60)에서 히팅된 디젤 연료를 제공받고, 제공 받은 디젤 연료를 배기시스템(20)의 제2 부분(40) 내부에서 배기시스템(20)의 제2 부분(40)을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 디젤 엔진(70) 또는 연료 펌프(미도시)에 제공할 수 있다(S200).And, receiving the diesel fuel heated in the
이하에서, 도 17를 참조하여, 배기가스의 열로 히팅하는 단계(S200)를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 17, the step (S200) of heating with the heat of the exhaust gas will be described in more detail.
도 17를 참조하면, 배기가스의 열로 히팅하는 단계(S200)는 우선 연료 탱크(70)로부터 히팅된 연료를 제1 관(210)을 통해 제공받을 수 있다(S210).Referring to FIG. 17, in step S200 of heating with exhaust heat, first, the fuel heated from the
그리고, 배기시스템(20)의 제2 부분(40)의 내부에 위치한 제2 관(220)을 통해, 제1 관(210)을 통해 제공받은 디젤 연료에 배기시스템(20)의 제2 부분(40)을 통과하는 배기가스의 열을 전달할 수 있다(S220).Then, through the
그 후, 제3 관(230)을 통해서 제2 관(220)에서 히팅된 디젤 연료를 제공받아 디젤 엔진(70) 또는 연료 펌프(미도시)에 제공할 수 있다(S230).Thereafter, the diesel fuel heated in the
한편, 디젤 연료 히팅 장치(10)는 제1 열교환부(100) 또는 제2 열교환부(200) 각각 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 열교환부(200)로만 구성될 수 있고, 이 경우, 상술한, 배기가스의 열로 히팅하는 단계(S200)로만 히팅된 디젤 연료를 제공할 수도 있다. Meanwhile, the diesel
또한, 디젤 연료 히팅 장치(10)가 제1 열교환부(100)로만 구성되는 경우, 액체(50)를 매개체로 열교환 하는 단계(S100)로만 히팅된 디젤 연료를 제공할 수도 있다. 즉, 액체(50)를 매개체로 히팅된 디젤 연료는 바로 디젤 엔진(70) 또는 연료 펌프(미도시)로 제공될 수 있다.In addition, when the diesel
그리고, 상술한 본 발명에 따르면, 배기 가스에 의하여 가열된 제1 부분(30)의 열을 액체(50)를 매개체로 연료 탱크(60)를 히팅함으로써, 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진(70)에 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention described above, by heating the
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배기시스템(20)의 제1 부분(30) 및 연료 탱크(60)가 액체(50)에 잠긴 상태로 수용됨으로써, 배기시스템(20)의 제1 부분(30) 및 연료 탱크(60)에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention described above, the
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 높은 비열을 가진 액체(50)를 사용함으로써, 차량 주행을 마친 후에도 오랜 시간 동안 열을 가질 수 있으며, 이를 통해서, 겨울철 디젤 연료가 동결되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention described above, by using the liquid 50 having a high specific heat, it is possible to have heat for a long time even after driving the vehicle, through which it is prevented from freezing the diesel fuel in winter It has the effect.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 열교환부(200)가 배기가스에 직접적으로 노출되어 열교환을 함으로써, 고온으로 히팅된 디젤 연료를 디젤 엔진(70)으로 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention described above, the second
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 열교환부(100)에서 1차로 히팅한 디젤 연료를 제2 열교환부(200)에서 보다 고온으로 히팅하여 디젤 엔진(70)으로 제공함으로써, 디젤 연료 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention described above, by providing the
한편, 상술한 예시에 따르면, 본 발명에 따른 디젤 연료 히팅 장치 및 디젤 연료 히팅 방법이 차량에 적용되는 것을 예로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 따른 디젤 연료 히팅 장치 및 디젤 연료 히팅 방법은 차량뿐만 아니라 디젤 연료를 이용하여 발생된 에너지를 구동력원으로 이용하여 주행하는 선박, 경운기 등의 이동체에 모두 적용될 수 있다. Meanwhile, according to the above-described example, the diesel fuel heating apparatus and the diesel fuel heating method according to the present invention have been described as examples, but are not limited thereto. That is, the diesel fuel heating apparatus and the diesel fuel heating method according to the present invention can be applied to all vehicles, such as ships, cultivators, and the like, which use energy generated by using diesel fuel as a driving power source, as well as vehicles.
또한, 제2 열교환부(200)를 구성하는 제1 관(210), 제2 관(220) 및 제3 관(230) 각각은 수행하는 기능에 따라 연료 탱크로부터 연료를 제공받는 기능을 수행하는 제1 관(210), 연료를 히팅하는 기능을 수행하는 제2 관(220) 및 히팅된 연료를 엔진에 제공하는 기능을 수행하는 제3 관(230)으로 분류된 것이고, 물리적으로는 상호 연결된 하나의 관으로 구현될 수 있다. In addition, each of the
또한, 명세서 및 청구범위에서 "제 1", "제 2", "제 3" 및 "제 4" 등의 용어는, 만약 있는 경우, 유사한 구성요소 사이의 구분을 위해 사용되며, 반드시 그렇지는 않지만 특정 순차 또는 발생 순서를 기술하기 위해 사용된다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 시퀀스로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 마찬가지로, 여기서 방법이 일련의 단계를 포함하는 것으로 기술되는 경우, 여기에 제시된 그러한 단계의 순서는 반드시 그러한 단계가 실행될 수 있는 순서인 것은 아니며, 임의의 기술된 단계는 생략될 수 있고/있거나 여기에 기술되지 않은 임의의 다른 단계가 그 방법에 부가 가능할 것이다. Also, terms such as "first", "second", "third" and "fourth" in the specification and claims, if any, are used to distinguish between similar elements, although not necessarily Used to describe a specific sequence or order of occurrence. It will be understood that the terms so used are compatible under appropriate circumstances such that the embodiments of the invention described herein can operate in sequences other than those shown or described herein, for example. Likewise, where the method is described as including a series of steps, the order of such steps presented herein is not necessarily the order in which such steps may be performed, and any described steps may be omitted and / or here Any other steps not described may be added to the method.
또한 명세서 및 청구범위의 "왼쪽", "오른쪽", "앞", "뒤", "상부", "바닥", "위에", "아래에" 등의 용어는, 설명을 위해 사용되는 것이며, 반드시 불변의 상대적 위치를 기술하기 위한 것은 아니다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 방향으로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 여기서 사용된 용어 "연결된"은 전기적 또는 비 전기적 방식으로 직접 또는 간접적으로 접속되는 것으로 정의된다. 여기서 서로 "인접하는" 것으로 기술된 대상은, 그 문구가 사용되는 문맥에 대해 적절하게, 서로 물리적으로 접촉하거나, 서로 근접하거나, 서로 동일한 일반적 범위 또는 영역에 있는 것일 수 있다. 여기서 "일실시예에서"라는 문구의 존재는 반드시 그런 것은 아니지만 동일한 실시예를 의미한다.In addition, the terms "left", "right", "front", "back", "top", "bottom", "above", "below", etc. in the specification and claims are used for explanation, It is not necessarily to describe the constant relative position. It will be understood that the terms so used are compatible under appropriate circumstances so that the embodiments of the invention described herein can operate in other directions than those illustrated or described herein, for example. The term "connected" as used herein is defined as being connected directly or indirectly in an electrical or non-electrical manner. Objects described herein as “adjacent” to one another may be physically in contact with one another, in close proximity to one another, or in the same general range or area as appropriate for the context in which the phrases are used. The presence of the phrase "in one embodiment" here does not necessarily mean the same embodiment.
또한 명세서 및 청구범위에서 '연결된다', '연결하는', '체결된다', '체결하는', '결합된다', '결합하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. Also, in the specification and claims, reference to various variations of these expressions such as 'connected', 'connected', 'concluded', 'concluded', 'combined', 'combined', etc., directly with other components It is used in a sense that includes connecting or indirectly connecting through other components.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes "module" and "part" for the components used in the present specification are given or mixed only by considering the ease of writing the specification, and do not have a meaning or a role distinguished from each other in itself.
또한 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Also, the terms used in the present specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, 'comprise' and / or 'comprising' refers to the components, steps, operations and / or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or do not exclude additions.
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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the scope of the technical spirit of the present invention. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10 : 디젤 연료 히팅 장치 20 : 배기시스템
21 : 배기 매니폴드 22 : 배기관
23 : 산소 센서 24 : 촉매 컨버터
25 : 배기 온도 센서 26 : 머플러
27 : 플랜지 28 : 홀
30 : 제1 부분 40 : 제2 부분
50 : 액체 60 : 연료 탱크
70 : 디젤 엔진 100 : 제1 열교환부
200 : 제2 열교환부 210 : 제1 관
220 : 제2 관 221 : 딤플
230 : 제3 관 240 : 고정부재
241 : 홀 250 : 연결부재10: diesel fuel heating device 20: exhaust system
21: exhaust manifold 22: exhaust pipe
23: oxygen sensor 24: catalytic converter
25: exhaust temperature sensor 26: muffler
27: flange 28: hole
30: first part 40: second part
50: liquid 60: fuel tank
70: diesel engine 100: first heat exchanger
200: second heat exchanger 210: first tube
220: tube 2 221: dimple
230: third tube 240: fixing member
241: hole 250: connecting member
Claims (14)
상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제1 부분, 상기 디젤 연료를 보관하는 연료 탱크 및 액체를 수용하되, 상기 배기 가스에 의하여 가열된 배기시스템의 제1 부분의 열을 상기 액체를 매개체로 상기 연료 탱크에 전달하는 제1 열교환부; 및
상기 제1 열교환부에서 히팅된 연료를 제공받고, 상기 제공받은 연료를 상기 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 제2 열교환부를 포함하고,
상기 제2 열교환부는 상기 제2 부분 내부에 제1 관 및 제2 관을 포함하고, 상기 제2 관은 나선형으로 구성되며 표면에 복수의 딤플(dimple)을 가지는 것을, 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.In the diesel fuel heating device to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object to the diesel engine,
A first portion of an exhaust system for discharging the exhaust gas of the diesel engine, a fuel tank for storing the diesel fuel, and a liquid are received, and the liquid is mediated by heat of the first portion of the exhaust system heated by the exhaust gas. A first heat exchange unit transferring to the fuel tank; And
Provided to the diesel engine by receiving the heated fuel from the first heat exchange unit, and heating the received fuel through the heat of exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the exhaust system It includes a second heat exchanger,
The second heat exchange part includes a first tube and a second tube inside the second portion, and the second tube is composed of a spiral and has a plurality of dimples on the surface, characterized in that the diesel fuel heating device .
상기 제2 열교환부는
상기 제1 열교환부에 설치된 연료 탱크로부터 히팅된 연료를 제공받는 제1 관;
상기 제1 관의 연료를 제공받고, 상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치되어 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 전달받는 제2 관; 및
상기 제2 관의 연료를 제공받아 상기 디젤 엔진에 제공하는 제3 관;을 포함하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 1,
The second heat exchange unit
A first tube receiving the heated fuel from a fuel tank installed in the first heat exchange unit;
A second pipe receiving the fuel of the first pipe and being located inside the second portion of the exhaust system to receive heat of exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system; And
A diesel fuel heating apparatus comprising; a third pipe receiving the fuel of the second pipe and providing it to the diesel engine.
상기 제2 열교환부는 고정부재를 더 포함하고,
상기 제2 열교환부는 상기 고정부재를 통하여 상기 배기시스템 제2 부분의 플랜지에 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 2,
The second heat exchange portion further includes a fixing member,
The second heat exchange unit is a diesel fuel heating device, characterized in that detachable to the flange of the second portion of the exhaust system through the fixing member.
상기 제1 관 및 상기 제3 관은 상기 고정부재를 관통하여, 상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.The method of claim 3,
The first pipe and the third pipe, the diesel fuel heating apparatus, characterized in that through the fixing member, respectively connected to both ends of the second pipe.
제1 및 제3 관은 배기시스템의 제2 부분을 관통하여, 상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 2,
Diesel fuel heating apparatus, characterized in that the first and third pipes pass through the second part of the exhaust system, and are respectively connected to both ends of the second pipe.
상기 제2 관은 나선 형상이며, 상기 제2 부분의 길이 방향으로 꼬인 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 2,
The second tube has a spiral shape, and the diesel fuel heating apparatus, characterized in that twisted in the longitudinal direction of the second portion.
상기 배기시스템의 제1 부분은
배기시스템의 소음기 또는 DPF 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 배기시스템 제2 부분은
배기시스템의 배기 매니폴드에 인접한 배기관인 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 1,
The first part of the exhaust system
At least one of the silencer or DPF of the exhaust system,
The second part of the exhaust system
Diesel fuel heating device, characterized in that the exhaust pipe adjacent to the exhaust manifold of the exhaust system.
상기 제1 열교환부는
외측면에 상기 액체의 수용량을 확인할 수 있는 사이트 글라스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 1,
The first heat exchange unit
Diesel fuel heating apparatus further comprises a sight glass that can confirm the capacity of the liquid on the outer surface.
상기 제1 열교환부는
내부 압력 조절 또는 상기 액체의 주입을 위한 홀이 적어도 하나이상 형성된 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.According to claim 1,
The first heat exchange unit
Diesel fuel heating device, characterized in that at least one hole for the internal pressure control or injection of the liquid is formed.
상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제1 부분에서 상기 배기 가스에 의하여 가열된 배기관의 열을 액체를 매개체로 연료 탱크에 전달하는 단계; 및
상기 연료 탱크에서 히팅된 연료를 제공받고, 상기 제공 받은 연료를 상기 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 단계;를 포함하는 디젤 연료 히팅 방법.In the diesel fuel heating method of the diesel fuel heating device to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object to the diesel engine,
Transferring the heat of the exhaust pipe heated by the exhaust gas to a fuel tank as a medium in a first portion of an exhaust system that exhausts the exhaust gas of the diesel engine; And
Receiving the heated fuel from the fuel tank, and heating the supplied fuel through the heat of the exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the exhaust system to provide it to the diesel engine Diesel fuel heating method comprising a.
디젤 엔진에 제공하는 단계는
상기 연료 탱크로부터 히팅된 연료를 제1 관을 통해 제공받는 단계;
상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치한 제2 관을 통해, 상기 제1 관을 통해 제공받은 연료에 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 전달하는 단계; 및
제3 관을 통해서 상기 제2 관의 연료를 제공받아 상기 디젤 엔진에 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 방법.The method of claim 10,
The steps to provide for a diesel engine are
Receiving fuel heated from the fuel tank through a first tube;
Transferring heat of exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system to a fuel provided through the first pipe through a second pipe located inside the second portion of the exhaust system; And
And receiving the fuel of the second pipe through the third pipe and providing the fuel to the diesel engine.
디젤 연료를 보관하는 연료 탱크에서 연료를 제공받고, 상기 제공받은 연료를 상기 디젤 엔진의 배기 가스를 배출하는 배기시스템의 제2 부분 내부에서 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해서 히팅하여 상기 디젤 엔진에 제공하는 열교환부; 를 포함하고,
상기 열교환부는 상기 연료 탱크로부터 연료를 제공받고, 상기 배기시스템의 제2 부분의 내부에 위치되어 상기 배기시스템의 제2 부분을 통과하는 배기가스의 열을 통해 전달받는 제2 관;
상기 제2 관의 양 일단에 각각 연결되며, 상기 연료 탱크로부터 히팅된 연료를 제공받는 제1 관; 및
상기 제2 관에서 히팅된 연료를 상기 디젤 엔진에 제공하는 제3 관을 포함하되,
상기 제2 관은 나선형으로 구성되며 표면에 복수의 딤플(dimple)을 가지는 것을 특징으로 하는 디젤 연료 히팅 장치.In the diesel fuel heating device to increase the temperature of the fuel provided to the diesel engine of the moving object to the diesel engine,
Heat from the exhaust gas passing through the second part of the exhaust system inside the second part of the exhaust system receiving fuel from the fuel tank storing diesel fuel and discharging the supplied fuel from the exhaust gas of the diesel engine A heat exchange unit which is provided to the diesel engine by heating through it; Including,
The heat exchange unit is a second pipe receiving the fuel from the fuel tank, is located inside the second portion of the exhaust system and is transmitted through the heat of the exhaust gas passing through the second portion of the exhaust system;
A first tube connected to both ends of the second tube and receiving heated fuel from the fuel tank; And
And a third pipe that provides the diesel engine with fuel heated in the second pipe,
The second tube is composed of a spiral and the diesel fuel heating device, characterized in that having a plurality of dimples (dimple) on the surface.
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| JP2011052668A (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyota Motor Corp | Fuel tank |
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| CN204226061U (en) | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 山东鑫亚工业股份有限公司 | The supporting fuel heater of motor of fuel made by a kind of palm oil |
| KR101672741B1 (en) | 2014-12-31 | 2016-11-17 | 한국기계연구원 | Method for controling fuel heating apparatus for cold start of biodiesel engine |
-
2018
- 2018-06-04 KR KR1020180064188A patent/KR102108177B1/en active IP Right Grant
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| KR101672741B1 (en) | 2014-12-31 | 2016-11-17 | 한국기계연구원 | Method for controling fuel heating apparatus for cold start of biodiesel engine |
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