KR102551956B1 - 연료 미립화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 연료 미립화 장치는, 액체 연료가 저장되는 플로트 챔버와; 입구가 플로트 챔버 내의 액체 연료에 잠기는 유입부와, 유입부로부터 유입된 액체 연료가 통과하며 유입부보다 작은 직경을 구비한 소경부와, 소경부로부터 유입되는 액체 연료가 무화되며 소경부보다 큰 직경을 구비한 유출부로 이루어진 제트 노즐과; 제트 노즐에 연결되어 상기 제트 노즐을 통해 무화된 연료를 외부 공기와 혼합하여 벤투리부로 공급하는 에어 블리더 튜브와, 상기 플로트 챔버, 제트 노즐, 에어 블리더 튜브가 설치되는 기화기 본체부를; 포함하여 이루어지는 기화기에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서, 에어 블리더 튜브 또는 기화기 본체부에 형성된 제 1 결합부에 결합되는 제 2 결합부와, 유출부의 직경보다 큰 직경을 가지고 에어 블리더 튜브 측으로 형성된 제 1 통공과, 상기 제 1 통공과 연통되며 상기 유출부와 동일한 직경을 구비하며 제트 노즐의 유출부와 연통되게 연결되는 제 2 통공과, 상기 제 1,2 통공의 직경차에 의해 또는 별도 가공에 의해 형성된 단턱과, 상기 단턱에 순차적으로 적층되는 중앙에 상기 유출부와 동일한 직경을 갖는 제 3 통공을 구비한 스페이서(Spacer)와, 상기 스페이서 사이에 배치되는 그물망과, 상기 적층된 그물망 및 스페이서를 고정시키는 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 연료 미립화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기화기 또는 인젝터에 장착하여 연비 향상 및 매연 저감을 이루기 위한 연료 미립화 장치에 관한 것이다.
실린더 내로 공급된 연료/공기 혼합물을 연소시켜 동력을 발생시키는 가솔린 엔진은 연료/공기 혼합물을 생성하기 위해 기화기(carburetor) 또는 인젝터(injector)를 사용하며, 디젤 엔진은 인젝터를 사용하고 있다. .
자동차 엔진의 경우에는 대부분 인젝터 방식을 채택하고 있지만, 이륜차, 예초기, 농업용 관리기 등에 사용되는 소형 엔진은 여전히 기화기 방식을 채택하는 경우가 많다.
기화기 방식은 인젝터 방식에 비해 가격이 저렴하고 출력이 높고 구조가 간단하여 수리가 용이한 장점이 있지만, 연비가 좋지 않으며 겨울철에는 시동이 원활하지 않은 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 기화기를 구비한 엔진에서 연료와 공기를 혼합할 때 연료/공기 혼합물 내의 연료 입자를 더욱 미세화하고 균질화할 필요가 있다.
도 1은 종래의 기화기를 나타낸 것으로. 스로틀 밸브(Throttle Valve, 10)가 닫혀 있을 때(아이들링 운전시)에는 파일럿 제트(Pilot Jet)부(100)가 연료/공기 혼합물을 생성하고, 스로틀 밸브(10)가 열렸을 때에는 파일럿 제트부(100)와 함께 또는 메인 제트(Main Jet)부(200) 단독으로 연료/공기 혼합물을 생성한다. 생성된 연료/공기 혼합물은 벤투리(Ventury)부(20)를 통해 엔진의 연소실로 공급하게 된다. 메인 제트부(200)에 의한 연료/공기 혼합물의 공급량은 스로틀 밸브(10)의 개방 정도 및 니들(30)의 삽입 정도에 의해 제어된다.
메인 제트부(200)는 액체 연료가 저장된 플로트 챔버(Float Chamber, 40)로부터 연료를 공급받으며, 플로트 챔버(40)로부터 공급받은 연료를 무화(atomization)하는 메인 제트부용 제트 노즐(Jet Nozzle, 210)과, 공기 공급라인을 통해 공급된 공기를 무화된 연료와 혼합하는 메인 제트부용 에어 블리더 튜브(Air Bleeder Tube, 220)로 이루어진다.
통상 메인 제트부는 별도로 제작된 제트 노즐과 에어 블리더 튜브를 결합하여 사용되고, 파일럿 제트부는 일체로 제작되는 경우가 많다.
메인 제트부(200)와 파일럿 제트부(100)는 그 구조 및 작동관계가 유사하기 때문에 본 출원서에서는 메인 제트부를 위주로 설명하며, 공통된 구성 및 용어에 있어서는 특별히 메인 제트부 또는 파일럿 제트부를 구분하지 않기로 한다.
기화기는 그 종류에 따라, 제트 노즐에서 액체 연료가 무화되지 않고 에어 블리더 튜브에서 유입되는 공기와 함께 에멀젼(emulsion)화되어 즉, 액체 연료 중에 공기입자가 포함되는 형태로 연료/공기 혼합물을 형성하는 타입도 있지만, 본 발명은 제트 노즐에 의해 액체 연료가 무화되어 공기 중에 연료가 입자 형태로 분포된 형태의 연료/공기 혼합물이 형성되는 기화기에 관한 것으로, 연료를 공기와 함께 에멀젼화 시키는 기화기와는 그 원리 및 기술적 사상이 다르다.
본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-2013221호를 통하여, 액체 연료가 저장되는 플로트 챔버와; 입구가 플로트 챔버 내의 액체 연료에 잠기는 유입부와, 유입부로부터 유입된 액체 연료가 통과하며 유입부보다 작은 직경을 구비한 소경부와, 소경부로부터 유입되는 액체 연료가 무화되며 소경부보다 큰 직경을 구비한 유출부로 이루어진 제트 노즐과; 제트 노즐에 연결되어 상기 제트 노즐을 통해 무화된 연료를 외부 공기와 혼합하여 벤투리부로 공급하는 에어 블리더 튜브를; 포함하여 이루어지는 기화기에 있어서, 상기 유출부에 제 1 그물망을 소경부 측으로부터 2~10매 적층하고, 계속하여 같은 적층방향으로 상기 제 1 그물망보다 메쉬 번호가 큰 제 2 그물망을 1~2매 더 적층한 것을 특징으로 하는 기화기를 개시한 바 있다.
출원인의 상기 등록특허에서는 제트 노즐의 유출부에 그물망을 적층시켜야 하는데, 유출부의 직경이 3.5mm 정도에 불과하는 등 그 크기가 매우 작아 그물망을 일정 간격으로 그리고 흐름 방향에 직각으로 배치되도록 조립하기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 기화기 및 인젝터에 부착되어 연료의 입자를 미세화하여 연비를 향상시키고 매연을 저감할 수 있는 연료 미립화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 조립 및 생산이 용이하고, 기화기 및 인젝터에 쉽게 장착할 수 있는 연료 미립화 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 연료 미립화 장치는,
액체 연료가 저장되는 플로트 챔버와;
입구가 플로트 챔버 내의 액체 연료에 잠기는 유입부와, 유입부로부터 유입된 액체 연료가 통과하며 유입부보다 작은 직경을 구비한 소경부와, 소경부로부터 유입되는 액체 연료가 무화되며 소경부보다 큰 직경을 구비한 유출부로 이루어진 제트 노즐과;
제트 노즐에 연결되어 상기 제트 노즐을 통해 무화된 연료를 외부 공기와 혼합하여 벤투리부로 공급하는 에어 블리더 튜브와;
상기 플로트 챔버, 제트 노즐, 에어 블리더 튜브가 설치되는 기화기 본체부를; 포함하여 이루어지는 기화기에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
에어 블리더 튜브 또는 기화기 본체부에 형성된 제 1 결합부에 결합되는 제 2 결합부와,
유출부의 직경보다 큰 직경을 가지고 에어 블리더 튜브 측으로 형성된 제 1 통공과,
상기 제 1 통공과 연통되며 상기 유출부와 동일한 직경을 구비하며 제트 노즐의 유출부와 연통되게 연결되는 제 2 통공과,
상기 제 1,2 통공의 직경차에 의해 또는 별도 가공에 의해 형성된 단턱과,
상기 단턱에 순차적으로 적층되며 중앙에 상기 유출부와 동일한 직경을 갖는 제 3 통공을 구비한 복수 개의 스페이서(Spacer)와,
상기 스페이서 사이에 배치되는 복수 개의 그물망과,
상기 적층된 그물망 및 스페이서를 고정시키는 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제트 노즐은 제 1 결합부에 나사 결합되는 제 3 결합부를 구비한 것이 바람직하다.
상기 연료 미립화 장치는 제 2 통공에 연결된 제 4 통공과, 상기 제 4 통공에 가공된 제 4 결합부를 구비하고,
상기 제트 노즐의 제 3 결합부는 상기 제 4 결합부와 나사결합되는 것도 바람직하다.
본 발명의 연료 미립화 장치는, 노즐 선단에 인젝터 길이방향으로 연료를 분사하는 분사구를 구비한 인젝터에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
그물망과 스페이서가 적층되며 인젝터 측으로 개방된 제 1 통공과; 인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부와 결합될 제 2 결합부와; 상기 제 1 통공과 연통되어 외부로 개방된 제 2 통공과; 상기 그물망과 스페이서를 제 1 통공 내에 위치시키기 위한 단턱과; 적층된 그물망과 스페이서로; 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료 미립화 장치는, 노즐선단의 경사진 측면에 복수 개의 분사구를 구비한 인젝터에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부와 결합될 제 2 결합부와; 복수의 그물망의 일단과 복수의 상부 스페이서를 탑재하는 상부 탑재부를 구비한 상부 프레임과; 복수의 그물망의 다른 일단과 복수의 하부 스페이서를 탑재하는 하부 탑재부를 구비한 하부 프레임과; 상부 탑재부와 하부 탑재부 사이에서 경사진 콘 형상을 이루며 상하부 스페이서들에 의해 이격된 거리로 복수개 배치되는 그물망과; 상하부 스페이서와; 상기 상하부 프레임을 이어주는 지지대로; 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면에서 연료가 유입되는 측을 향한 모서리의 각도는 60도 이내인 것이 바람직하다.
상기 모서리를 이루는 면에서 연장되는 후단부는 연료의 흐름방향과 평행한 면으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면은 8각형 이내의 정다각형인 것이 바람직하다.
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면이 원형인 경우, 그 표면에 복수 개의 딤플이나 돌기를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 그물망의 적층 간격은 그물망 공간목의 2~20 배인 것이 바람직하다.
노즐 선단에 인젝터 길이방향으로 연료를 분사하는 분사구(611)를 구비한 인젝터에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
그물망과 스페이서가 적층되며 인젝터 측으로 개방된 제 1 통공과; 인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부와 결합될 제 2 결합부와; 상기 제 1 통공과 연통되어 외부로 개방된 제 2 통공과; 상기 그물망과 스페이서를 제 1 통공 내에 위치시키기 위한 단턱과; 적층된 그물망과 스페이서로; 이루어지는 것을 특징으로 한다.
노즐선단의 경사진 측면에 복수 개의 분사구를 구비한 인젝터에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부와 결합될 제 2 결합부와; 복수의 그물망의 일단과 복수의 상부 스페이서를 탑재하는 상부 탑재부를 구비한 상부 프레임과; 복수의 그물망의 다른 일단과 복수의 하부 스페이서를 탑재하는 하부 탑재부를 구비한 하부 프레임과; 상부 탑재부와 하부 탑재부 사이에서 경사진 콘 형상을 이루며 상하부 스페이서들에 의해 이격된 거리로 복수개 배치되는 그물망과; 상하부 스페이서와; 상기 상하부 프레임을 이어주는 지지대로; 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 구비한 본 발명에 의하면, 연료 입자를 미세화하고 균질화하여 연비를 향상시키며 매연을 저감할 수 있으며, 또한 조립 및 생산이 용이하고, 기화기 및 인젝터에 쉽게 장착할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기화기의 구조를 나타낸 도.
도 2는 출원인의 종래 기화기 구조를 나타낸 도.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 실시예들을 나타낸 도.
도 7,8은 본 발명 그물망의 단면 형태의 여러 실시예를 나타낸 도.
도 9는 본 발명 스페이서의 형태를 나타낸 평면도.
도 2는 출원인의 종래 기화기 구조를 나타낸 도.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 실시예들을 나타낸 도.
도 7,8은 본 발명 그물망의 단면 형태의 여러 실시예를 나타낸 도.
도 9는 본 발명 스페이서의 형태를 나타낸 평면도.
이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명 여러 실시예에 따라 연료 미립화 장치를 설명하기 위한 도이다.
기화기(1)의 벤투리부(20)에 공급될 연료/공기 혼합물을 생성하기 위해 연료를 흡입하여 무화하는 제트부는 제트 노즐(210), 에어 블리더 튜브(220)로 이루어지며, 연료 미립화 장치(400)는 제트 노즐(210)과 , 에어 블리더 튜브(220) 사이에 배치된다.
본 설명에서는 메인 제트부(200)를 예를 들어 설명하지만, 파일럿 제트부에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3 내지 도 6의 연료 미립화 장치(400)는 유출부(213)의 내경보다 큰 내경을 가지고 에어 블리더 튜브측으로 형성된 제 1 통공(232)과, 상기 제 1 통공(232)과 연통되며 상기 유출부(213)와 동일한 내경을 구비하며 제트 노즐 측으로 형성된 제 2 통공(233)을 구비하고 있으며, 제 2 통공(233)의 일단은 제트 노즐(210)의 유출부(213)의 일단과 연결되게 된다.
제 1 통공(232)은 제 2 통공(233)과 서로 연통되게 배치되어 있기 때문에, 제 1 통공(232)와 제 2 통공(233)은 그 내경차에 의해 단턱(234)이 형성되게 된다.
단턱은 제 1 통공 내에 별도의 가공을 통해 형성될 수도 있을 것이다.
제 1 통공(232)에는 유출부(213)와 동일한 직경의 제 3 통공(510)을 가진 스페이서(500)가 단턱(234)에 지지되며 적층된다.
단턱(234)에 지지된 스페이서(500)의 상측으로 그물망(300)과 스페이서(500)이 교대로 적층된다.
적층된 스페이서(500)와 그물망(300)들은 조립시 에어 블리더 튜브(220)의 내측면이 도 3과 같이 고정수단으로 역할하게 되어 그 위치가 고정될 수 있다. 이와 달리 최상단의 스페이서나 그물망을 제 1 통공에 용접이나 접착제에 의해 접착시키는 형태로 고정수단을 구비할 수 있을 것이다.
스페이서 또는 그물망의 크기를 제 1 통공보다 약간 크도록 하여, 제 1 통공에 스페이서 또는 그물망을 억지끼워맞춤 형태로 삽입하여 고정하는 고정수단을 채택할 수도 있을 것이다.
최상단의 스페이서 대신 중앙에 통공을 구비한 나사를 제 1 통공(232)에 결합시키는 형태로 고정수단을 구비할 수도 있을 것이다.
제트 노즐(210)에서 무화된 연료 입자는 유출부(213)를 지나 제 2 통공(233)을 통과하여 제 1 통공(232)의 그물망(300)의 와이어에 연료 입자가 부딪히며 쪼개져 그 크기가 미세화 된다.
이와 같은 연료 미립화 장치(400)는 에어 블리더 튜브(220)의 내측에 형성된 제 1 결합부(231)와 나사 결합되는 제 2 결합부(431)를 구비하여 에어 블리더 튜브에 장착된다.
본 실시예에서는 제트 노즐(210) 역시 제 3 결합부(235)가 상기 제 1 결합부(231)에 결합된다.
도 3의 실시예에서는 제 1 결합부(231)와 제 2 결합부(431)가 나사결합된 것으로 설명되지만, 제 1 결합부(231)와 제 2 결합부(233)는 동일한 직경의 통공과 원통으로 가공되어 끼워맞춤 형태로 결합될 수도 있을 것이다. 끼워맞춤된 연료 미립화 장치는 제트 노즐에 의해 그 위치가 고정될 수 있음은 물론이다. 제 1,2 결합부의 결합방법은 나사 결합이나 끼워맞춤 결합에 한정되는 것은 아니다.
도 4의 실시예에서는 연료 미립화 장치(400)의 제 2 통공(233)으로부터 제 1 통공(232)와 반대 방향으로 연통된 제 4 통공(236)을 구비하며, 제 4 통공(236)에는 제 4 결합부(237)가 구비되어 있다.
도 4의 실시예에서는 제 4 결합부(237)에 상기 제트노즐(210)의 제 3 결합부(235)가 나사 결합되어 있는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
도 5의 실시예에서는 연료 미립화 장치의 제 2 결합부(431)가 에어 블리더 튜브가 아닌 기화기 본체부(50)에 형성된 제 1 결합부(231)에 결합되는 점에서 도 4의 실시예와 차이가 있다.
도 6의 실시예에서는 연료 미립화 장치의 제 2 결합부(431)가 제 1 통공(232)과 연통된 제 5 통공(238)에 형성되어, 에어 블리더 튜브(220)의 외측에 형성된 제 1 결합부(231)에 나사 결합된 점에서 도 4와 차이가 있다.
상기 실시예들에서 제트 노즐(210)의 유출부(213)는 제 2 통공(233)과 연결되며, 제 2 통공(233)을 통과한 연료는 제 1 통공(232)에 배치된 그물망(300)에 충돌하여 보다 미세화된다.
제트 노즐(210)의 유출부(213)에서 배출되는 연료는 모두 무화된 연료이다.
상기 그물망(300)을 이루는 와이어는 단면상 연료가 유입되는 측을 향한 모서리의 각도(θ, 도 7 참조)가 60° 이내인 것이 바람직하다. 모서리의 각도(θ)가 60° 이상이 되면, 무화된 연료의 흐름 속도가 느려질 뿐만 아니라, 인접 와이어에서 분기되어 흐르는 연료입자와 충돌하여 연료 입자가 조대화되는 문제가 발생하게 된다.
또한 상기 모서리를 이루는 면에서 연장되는 후단부는 그물망 직전의 연료 흐름 방향을 따라 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라 무화된 연료는 모서리를 이루는 면에 부딪혀 미세화되고 분기된 후 하류로 흐르게 되고, 후단부에 의해 분기된 흐름이 다시 합쳐지는 것을 방지할 수 있고 와이어의 강성도 높일 수 있게 된다.
한편 와이어의 단면 형상은 8각형 이내의 정다각형 중 하나로 이루어지는 것도 바람직하다. 도 8(a)~(e)에 도시된 바와 같이 각 정다각형의 모서리는 연료가 유입되는 측으로 배치되게 된다.
도시하지 않았지만, 그물망을 이루는 와이어의 단면이 원형인 경우, 그 표면에 다수의 딤플이나 돌기를 형성하면 와이어의 표면을 따라 흐르는 연료의 재결합을 방지할 수 있게 된다. 이와 같은 딤플이나 돌기는 와이어의 표면에 부식시키거나 별도의 물질을 스프레이 부착시키는 등의 방법으로 형성될 수 있다.
각 그물망은 스페이서에 의해 적층 간격을 유지하게 되는데, 그 적층 간격은 그물망 공간목의 2~20배를 이루는 것이 바람직하다.
적층 간격이 공간목의 2배 이하일 경우에는 그물망 사이에 액체막이 형성되는 것을 방지하기 어렵고, 공간목의 20배 이상일 경우 장치의 크기가 커지는 문제점이 있다.
메쉬 번호 #50~#200의 범위의 그물망을 3~5매 장착한 본 발명의 또 다른 실시예 연료 미립화 장치를 장착한 농업용 관리기와, 장착하지 않은 농업용 관리기에 대해 매연테스트를 하여, 표 1과 같은 결과를 얻었다.
표 1의 측정결과는 시동을 걸고 3분 후 배기관에서 1분 단위로 3회 측정하여 얻은 평균값(ppm)이다.
| without atomization device | with atomization device | ||||
| #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | |
| HC | 358 | 362 | 166 | 274 | 223 |
| CO | 4.54 | 4.36 | 3.27 | 4.32 | 3.55 |
| CO2 | 6.09 | 6.44 | 6.88 | 6.23 | 6.8 |
| O2 | 5.37 | 6.38 | 5.85 | 4.66 | 5.62 |
표 1에 나타난 결과와 같이 본 발명의 연료 미립화 장치를 사용하게 되면, HC와 CO가 약 24 ~ 54 %까지 감소하여 매연이 저감되게 된다.
표 2는 엔진을 3450 ± 50 RPM으로 일정시간 가동하면서 측정한 연비 테스트 결과이다.
| without atomization device | with atomization device | ||||
| #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | |
| 소모연료량 | - | 231 | 207 | 222 | 218 |
본 발명의 연료 미립화 장치를 사용하게 되면, 연비가 3.8 ~ 10.4%까지 향상되게 된다.
한편 그물망의 표면은 에칭이나 코팅에 의한 발유 처리를 하는 것이 연료 입자가 부딪쳐 미세화되는데 더욱 유리하고, 또한 그물망의 눈이 연료에 의해 막히는 것을 방지할 수 있게 해 준다.
노즐에서 분사된 연료는 그물망과 충돌하여 충격 산란이 발생하며, 이러한 충격 산란에 의해 연료입자는 더욱 미세화된다. 그물망이 다중으로 설치되게 되면, 충격 산란 역시 다단으로 이루어지게 되므로, 연료 입자는 더욱 더 미세화되게 된다. 또한 그물망에 유막이 형성되면, 충격이 완화되어 연료입자의 미세화를 저해하게 된다. 이를 방지하기 위해서는 중첩된 그물망 사이를 이격시키는 것이 필요하다.
이와 같은 원리는 인젝터에도 적용이 가능하다.
인젝터에서 연료가 분사되는 인젝터 노즐은 도 10(a)와 같이 인젝터 노즐(610) 선단에 인젝터 길이방향으로 연료를 분사하는 분사구(611)를 구비한 형태와, 도 11(a)와 같이 인젝터 노즐(610) 선단의 경사진 측면에 복수 개의 분사구(611)를 구비한 형태가 있다.
도 10(a)와 같은 인젝터 노즐(610)의 경우, 내부에 그물망(300)과 스페이서(500)가 적층된 제 1 통공(232)과, 인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부(231)와 결합될 제 2 결합부(431)로 이루어진 연료 미립화 장치(400)가 도 10(b),(c)와 같이 장착될 수 있다.
연료 미립화 장치의 제 1 통공(232)은 인젝터 측으로 개방되어 있고, 연료입자가 분사되는 방향으로 개방된 제 2 통공(233)과 연통되어 있다. 제 1, 2 통공(232, 233)의 내경 차에 의해 형성된 단턱(234)에 그물망(300)과 스페이서(500)과 적층되어 있다.
인젝터 노즐의 분사구(611)로부터 분사된 연료입자는 제 1 통공(232)의 그물망을 지나면서 미세화되게 된다.
도 11(a)와 같이 인젝터 노즐(610)의 경사진 측면에 가공된 복수 개의 분사구(611)에 의해 선단방향과 일정 각도를 이루며 분사되는 경우에는 연료 미립화 장치는 도 10(a)와는 다른 형태를 구비하게 된다.
도 11(b)(c)에 도시한 바와 같이, 연료 미립화 장치(400)는 인젝터 노즐(610)에 형성된 제 1 결합부(231)와 결합될 제 2 결합부(431)을 구비하고 그물망(300-1, 300-2)의 일단과 상부 스페이서(500-1, 500-3, 500-5)를 탑재하는 상부 탑재부(411)를 구비한 상부 프레임(410)과; 그물망(300-1, 300-2)의 다른 일단과 하부 스페이서(500-2, 500-4, 500-6)를 탑재하는 하부 탑재부(421)를 구비한 하부 프레임(420)과; 상부 탑재부(411)와 하부 탑재부(421) 사이에서 경사진 콘(Cone) 형상을 이루며 상하부 스페이서(500-1~6)들에 의해 이격된 거리로 복수개 배치되는 그물망(300-1, 300-2)과; 상하부 스페이서(500-1~6)와; 상기 상하부 프레임을 이어주는 지지대(440)로; 이루어진다.
이에 따라 인젝터 노즐의 경사진 측면의 분사구(611)로 분사되는 연료 입자는 그물망을 통과하며 보다 미세화되게 된다.
지지대(400)는 연료입자의 분사압에 의해 그물망(300-1,300-2)이 변형되는 것을 방지해 주는 것으로, 인젝터 노즐(610)의 분사구(611)의 수가 많은 경우, 등간격으로 그 갯수를 증가시키는 것이 바람직하다.
인젝터 노즐(610)의 경사진 측면의 경사각과, 그물망(300-1, 300-2)이 이루는 경사각은 동일한 것이 바람직하다.
그물망(300-1, 300-2)과; 상하부 스페이서(500-1~6)는 그 두께가 얇아 탄성 변형이 가능한 것으로, 상부 프레임(410)의 상측 통공으로 삽입이 가능하다.
1 : 기화기 10 : 스로틀 밸브 20 : 벤투리부 30 : 니들
40 : 플로트 챔버 50 : 기화기 본체부 100 : 파일럿 제트부
200 : 메인 제트부 210 : 제트 노즐 213 : 유출부
220 : 에어 블리더 튜브 231 : 제 1 결합부 232 : 제 1 통공
233 : 제 2 통공 234 : 단턱 235 : 제 3 결합부 236 : 제 4 통공
237 : 제 4 결합부 238 : 제 5 통공
300 : 그물망 400 : 연료 미립화 장치 410 : 상부 프레임
411 : 상부 탑재부 420 : 하부 프레임 421 : 하부 탑재부
431 : 제 2 결합부 500 : 스페이서 510 : 제 3 통공
610 : 인젝터 노즐 611 : 분사구
40 : 플로트 챔버 50 : 기화기 본체부 100 : 파일럿 제트부
200 : 메인 제트부 210 : 제트 노즐 213 : 유출부
220 : 에어 블리더 튜브 231 : 제 1 결합부 232 : 제 1 통공
233 : 제 2 통공 234 : 단턱 235 : 제 3 결합부 236 : 제 4 통공
237 : 제 4 결합부 238 : 제 5 통공
300 : 그물망 400 : 연료 미립화 장치 410 : 상부 프레임
411 : 상부 탑재부 420 : 하부 프레임 421 : 하부 탑재부
431 : 제 2 결합부 500 : 스페이서 510 : 제 3 통공
610 : 인젝터 노즐 611 : 분사구
Claims (10)
- 입구가 플로트 챔버 내의 액체 연료에 잠기는 유입부와, 유입부로부터 유입된 액체 연료가 통과하며 유입부보다 작은 직경을 구비한 소경부와, 소경부로부터 유입되는 액체 연료가 무화되며 소경부보다 큰 직경을 구비한 유출부로 이루어진 제트 노즐과;
제트 노즐에 연결되어 상기 제트 노즐을 통해 무화된 연료를 외부 공기와 혼합하여 벤투리부로 공급하는 에어 블리더 튜브와;
상기 플로트 챔버, 제트 노즐, 에어 블리더 튜브가 설치되는 기화기 본체부를; 포함하여 이루어지는 기화기에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
에어 블리더 튜브 또는 기화기 본체부에 형성된 제 1 결합부에 결합되는 제 2 결합부와, 유출부의 직경보다 큰 직경을 가지고 에어 블리더 튜브 측으로 형성된 제 1 통공과, 상기 제 1 통공과 연통되며 상기 유출부와 동일한 직경을 구비하며 제트 노즐의 유출부와 연통되게 연결되는 제 2 통공과, 상기 제 1,2 통공의 직경차에 의해 또는 별도 가공에 의해 형성된 단턱과, 상기 단턱에 순차적으로 적층되며 중앙에 상기 유출부와 동일한 직경을 갖는 제 3 통공을 구비한 복수 개의 스페이서와, 상기 스페이서 사이에 배치되는 복수 개의 그물망과, 상기 적층된 그물망 및 스페이서를 고정시키는 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제트 노즐은 제 1 결합부에 나사 결합되는 제 3 결합부를 구비한 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 연료 미립화 장치는 제 2 통공에 연결된 제 4 통공과, 상기 제 4 통공에 가공된 제 4 결합부를 구비하고,
상기 제트 노즐의 제 3 결합부는 상기 제 4 결합부와 나사결합되는 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면에서 연료가 유입되는 측을 향한 모서리의 각도는 60도 이내인 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 모서리를 이루는 면에서 연장되는 후단부는 연료의 흐름방향과 평행한 면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면은 8각형 이내의 정다각형인 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 그물망을 이루는 와이어의 단면이 원형인 경우, 그 표면에 복수 개의 딤플이나 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 그물망의 적층 간격은 그물망 공간목의 2~20 배인 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
- 삭제
- 노즐선단의 경사진 측면에 복수 개의 분사구를 구비한 인젝터에 부착되는 연료 미립화 장치에 있어서,
인젝터 노즐에 형성된 제 1 결합부와 결합될 제 2 결합부와; 복수의 그물망의 일단과 복수의 상부 스페이서를 탑재하는 상부 탑재부를 구비한 상부 프레임과; 복수의 그물망의 다른 일단과 복수의 하부 스페이서를 탑재하는 하부 탑재부를 구비한 하부 프레임과; 상부 탑재부와 하부 탑재부 사이에서 경사진 콘 형상을 이루며 상하부 스페이서들에 의해 이격된 거리로 복수개 배치되는 그물망과; 상하부 스페이서와; 상기 상하부 프레임을 이어주는 지지대로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 미립화 장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024111940A1 (ko) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | 주식회사 슈펜테크 | 연료 미립화 장치 |
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| KR102013221B1 (ko) | 2019-07-08 | 2019-08-22 | 이석영 | 기화기 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR19980029515A (ko) * | 1996-10-26 | 1998-07-25 | 김영귀 | 연료분사장치용 인젝터의 분사장치 |
| KR102551956B1 (ko) * | 2022-11-21 | 2023-07-05 | 이헌주 | 연료 미립화 장치 |
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2022
- 2022-11-21 KR KR1020220156413A patent/KR102551956B1/ko active IP Right Grant
-
2023
- 2023-05-03 KR KR1020230057795A patent/KR102605927B1/ko active IP Right Grant
- 2023-11-02 WO PCT/KR2023/017398 patent/WO2024111940A1/ko unknown
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| WO2024111940A1 (ko) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | 주식회사 슈펜테크 | 연료 미립화 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024111940A1 (ko) | 2024-05-30 |
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