KR19980048691A

KR19980048691A - Hydrogen thermostat

Info

Publication number: KR19980048691A
Application number: KR1019960067328A
Authority: KR
Inventors: 이정희
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 수소 저장 탱크의 온도에 따라서 엔진으로부터 가열되어 유도되는 냉각수의 유동방향을 자동으로 바뀌어지도록 하여 수소 저장 탱크를 항상 적절한 온도로서 유지되도록 하므로서 연료의 공급 유량을 최적화되도록 하는 수소 연료의 자동 온도 조절장치에 대한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 엔진(10)으로부터 가열된 냉각수가 수소 저장 탱크(20)로 유도되면서 수소 연료를 가열시켜 고압의 수소 연료가 엔진(10)으로 공급되도록 하는 수소 연료 가열 구조에 있어서,The present invention is to automatically change the flow direction of the coolant is heated from the engine in accordance with the temperature of the hydrogen storage tank to automatically maintain the hydrogen storage tank at an appropriate temperature, thereby optimizing the fuel flow rate of the hydrogen fuel The present invention relates to a regulating device, in which the present invention heats hydrogen fuel while the coolant heated from the engine (10) is led to the hydrogen storage tank (20) so that a high-pressure hydrogen fuel is supplied to the engine (10). In structure,

상기 수소 저장 탱크(20)를 거쳐 배출되는 냉각수로(40)에 장착시켜 상기 수소 저장 탱크(20)의 온도를 감지토록 하는 수온센서(60)와;A water temperature sensor 60 mounted on the cooling water passage 40 discharged through the hydrogen storage tank 20 to sense the temperature of the hydrogen storage tank 20;

상기 수온센서(60)로부터 체크되는 온도를 기준온도와 비교 판단하는 전자 제어 유니트(70)와;An electronic control unit 70 for comparing and determining a temperature checked from the water temperature sensor 60 with a reference temperature;

엔진(10)으로부터 유출되는 냉각수로(40)에 장착이 되어 상기 전자 제어 유니트(70)로부터의 신호에 의해서 냉각수의 유동 경로가 전환되도록 하는 3웨이 밸브(80)로서 이루어지는 구성이 특징이다.It is characterized in that the configuration is configured as a three-way valve 80 mounted on the coolant passage 40 flowing out from the engine 10 so that the flow path of the coolant is switched by a signal from the electronic control unit 70.

Description

Hydrogen thermostat

본 발명은 특정 합금으로 제작되는 수소 저장 탱크의 온도를 자동으로 항상 일정하게 조절되도록 하는 수소 연료의 자동 온조절장치에 대한 것이다.The present invention relates to an automatic on-regulator of hydrogen fuel, which allows the temperature of a hydrogen storage tank made of a specific alloy to be automatically and constantly adjusted at all times.

수소를 연료로 사용하는 수소 엔진에서 연료를 저장하는 방식에는 고압 저장 방식과 액체 저장 방식 및 합금 탱크 저장 방식이 있다.In a hydrogen engine using hydrogen as a fuel, there are high pressure storage, liquid storage, and alloy tank storage.

이중 최근 소개되고 있는 합금 탱크 저장 방식은 수소 연료를 일정 압력으로 저장할 수 있도록 특수한 합금으로 탱크를 제작하고, 엔진으로부터는 가열된 냉각수가 상기 수소 저장 탱크로 유도되도록 하므로서 수소 연료가 가열되도록 하여 엔진에서 필요로 하는 고압의 상태로서 수소 연료가 공급되도록 하는 것이다.Among the recently introduced alloy tank storage methods, the tank is made of a special alloy to store hydrogen fuel at a constant pressure, and the hydrogen fuel is heated by allowing the heated coolant to be introduced into the hydrogen storage tank. The hydrogen fuel is supplied as a high pressure state required.

특히 이같은 합금 탱크 저장 방식에서 수소 연료는 온도에 따라서 압력과 공급량이 변하게 되므로 상기한 바와같이 냉각수에 의해 수소 저장 탱크를 가열시키게 되면 엔진으로 공급되는 수소 연료는 탱크내에서 팽창이 되어 고압의 상태로 되면서 엔진으로의 공급량이 제어된다.In particular, in this alloy tank storage method, the hydrogen fuel is changed in pressure and supply amount according to the temperature. Therefore, when the hydrogen storage tank is heated by the coolant as described above, the hydrogen fuel supplied to the engine is expanded in the tank to a high pressure state. The amount of supply to the engine is controlled.

하지만 상기한 가열작동에 의해 수소 연료가 일정 압력 이상으로 되면 수소 저장 탱크에서의 과압가스는 대기로 방출되므로 불필요한 연료 소모를 촉진시키게 되며, 연료의 과열에 따라 엔진으로의 연료 공급량이 엔진의 구동상태와는 전혀 관계없이 이루어지게 되므로서 대단히 비경제적인 연료 제어가 이루어지게 되는 문제점이 있다.However, when the hydrogen fuel is above a certain pressure by the heating operation, the overpressure gas in the hydrogen storage tank is released to the atmosphere, thereby promoting unnecessary fuel consumption, and the amount of fuel supplied to the engine according to the overheating of the fuel is driven. There is a problem that the very uneconomical fuel control is made because it is made regardless of.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 개선시키기 위한 것으로서, 본 발명은 수소 저장 탱크의 온도에 따라서 엔진으로부터 가열되어 유도되는 냉각수의 유동방향을 자동으로 바뀌어지도록 하여 수소 저장 탱크를 항상 적절한 온도로서 유지되도록 하므로서 연료의 공급 유량을 최적화하는 것이 목적이다.Accordingly, the present invention is to improve the above problems, the present invention is to automatically change the flow direction of the coolant is induced by heating from the engine in accordance with the temperature of the hydrogen storage tank so that the hydrogen storage tank is always maintained at an appropriate temperature The purpose is to optimize the feed flow rate of the fuel.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로 본 발명은The present invention as a means for achieving the above object

엔진으로부터 가열된 냉각수가 수소 저장 탱크로 유도되면서 수소 연료를 가열시켜 고압의 수소 연료가 엔진으로 공급되도록 하는 수소 연료 가열 구조에 있어서,A hydrogen fuel heating structure in which a coolant heated from an engine is led to a hydrogen storage tank to heat hydrogen fuel so that a high pressure hydrogen fuel is supplied to an engine.

상기 수소 저장 탱크를 거쳐 배출되는 가열수로에 장착시켜 상기 수소 저장 탱크의 온도를 감지토록 하는 수온센서와;A water temperature sensor mounted on a heating channel discharged through the hydrogen storage tank to sense a temperature of the hydrogen storage tank;

상기 수온센서로부터 체크되는 온도를 기준온도와 비교 판단하는 전자 제어 유니트와;An electronic control unit for comparing the temperature checked by the water temperature sensor with a reference temperature;

엔진으로부터 유출되는 수소 저장 탱크와 라이에이터로 분기되는 냉각수로에 장착되어 상기 전자 제어 유니트로부터의 신호에 의해서 냉각수의 유동 경로가 전환되도록 하는 3웨이 밸브로서 이루어지는 구성이 특징이다.And a three-way valve mounted in a hydrogen storage tank flowing out of the engine and a cooling water passage branched to the writer so that the flow path of the cooling water is switched by a signal from the electronic control unit.

도 1 은 본 발명에 따른 수소 연료의 자동 온도 조절장치의 개략적인 구조도1 is a schematic structural diagram of a thermostat of a hydrogen fuel according to the present invention

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of the drawings *

10 : 엔진10: engine

20 : 수소 저장 탱크20: hydrogen storage tank

30 : 라디에이터30: radiator

40 : 냉각수로40: with cooling water

50, 60 : 수온 센서50, 60: water temperature sensor

70 : 전자 제어 유니트70: electronic control unit

80 : 3웨이 밸브80: 3-way valve

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 수소 연료의 자동 온도 조절장치의 구조도로서, 도면 부호 10은 엔진이며, 20은 수소 저장 탱크이고, 30은 라디에이터이다.1 is a structural diagram of a thermostat of a hydrogen fuel according to the present invention, 10 is an engine, 20 is a hydrogen storage tank, 30 is a radiator.

엔진(10)으로부터 유도되는 냉각수로(40)는 수소 저장 탱크(20)와 라디에이터(30)로 분기되어 상기 수소 저장 탱크(20)와 라디에이터(30)를 통과하면서 열교환된다.Cooling water passage 40 derived from the engine 10 is branched into the hydrogen storage tank 20 and the radiator 30 and heat exchanged while passing through the hydrogen storage tank 20 and the radiator 30.

이때 엔진(10)측으로부터 유출되는 냉각수로(40)에는 공연비 제어를 위한 엔진(10)의 온도 측정을 위한 수온 센서(50)가 장착이 되며, 또한 수소 저장 탱크(20)로부터 유출되는 냉각수로(40)에도 수소 저장 탱크(20)로의 수소 연료 충진시 온도를 감지하게 되는 수온 센서(60)가 장착되도록 하는 것은 종래와 동일하다.At this time, the cooling water passage 40 flowing out from the engine 10 side is equipped with a water temperature sensor 50 for measuring the temperature of the engine 10 for air-fuel ratio control, and also the cooling water passage flowing out of the hydrogen storage tank 20. The water temperature sensor 60 which detects the temperature at the time of filling the hydrogen fuel into the hydrogen storage tank 20 is also mounted to the 40 as in the prior art.

이에 본 발명에서는 상기 냉각수로(40)의 수소 저장 탱크(20)와 라이에이터(30)로 분기되는 부분에 3웨이 밸브(80)가 장착되도록 하여 전자 제어 유니트(70)에 의해서 전자적으로 제어될 수 있도록 한다.Accordingly, in the present invention, the three-way valve 80 is mounted at the branched portion of the cooling water passage 40 to the hydrogen storage tank 20 and the writer 30 to be electronically controlled by the electronic control unit 70. To help.

또한 상기 3웨이 밸브(80)의 작동 제어를 위한 전자 제어 유니트(70)로의 입력 신호는 상기 수소 저장 탱크(20)로부터 유출되는 냉각수로(40)에 장착시킨 수온 센서(60)로부터의 냉각수온이다.In addition, the input signal to the electronic control unit 70 for controlling the operation of the three-way valve 80 is the cooling water temperature from the water temperature sensor 60 mounted in the cooling water passage 40 flowing out from the hydrogen storage tank 20 to be.

즉 상기 수온 센서(60)는 수소 저장 탱크(20)를 순환해서 나온 냉각수온을 체크하게 되므로 수소 저장 탱크(20)의 온도를 간접적으로 체크하게 되는 것이다.That is, since the water temperature sensor 60 checks the cooling water temperature circulated through the hydrogen storage tank 20, the temperature of the hydrogen storage tank 20 is indirectly checked.

한편 상기한 전자 제어 유니트(70)에서의 기준이 되는 온도값은 40℃로 설정되도록 하는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, it is most preferable to set the temperature value as a reference in the electronic control unit 70 to 40 ° C.

상기한 구조에 따라 수소 저장 탱크(20)측 수온 센서(60)로부터 수온상태가 감지되면 이를 전자 제어 유니트(70)에서 체크하여 이때의 수온상태를 기설정된 기준온도값과 비교하게 된다.According to the structure described above, when the water temperature state is detected from the hydrogen storage tank 20 side water temperature sensor 60, the electronic control unit 70 checks this and compares the water temperature state with the preset reference temperature value.

이같이 비교된 현재의 수온값이 기설정된 기준온도값보다 크면 전자 제어 유니트(70)에서는 3웨이 밸브(80)를 작동시켜 엔진(10)으로부터 유도되는 냉각수로(40)를 라디에이터(30)와 연통되도록 하면서 수소 저장 탱크(20)측으로의 냉각수로(40)를 차단시킨다.When the current water temperature value thus compared is greater than the preset reference temperature value, the electronic control unit 70 operates the three-way valve 80 to communicate the coolant passage 40 derived from the engine 10 with the radiator 30. While blocking the cooling water passage 40 toward the hydrogen storage tank 20 side.

이러한 상태에서의 냉각수는 엔진(10)으로부터 라디에이터(30)를 통하면서 열교환되어 냉각이 이루어지게 되는 동시에 수소 저장 탱크(20)는 점차 온도가 저하된다.In this state, the coolant is heat-exchanged from the engine 10 through the radiator 30 to be cooled, and the hydrogen storage tank 20 gradually decreases in temperature.

이렇게 온도가 저하되어 다시 수온 센서(60)로부터 감지되는 수온이 전자 제어 유니트(70)에 기설정한 기준온도값보다 낮아지게 되면 상기 전자 제어 유니트(70)에서는 다시 3웨이 밸브(80)를 작동시켜 엔진(10)으로부터 유도되는 냉각수를 수소 저장 탱크(20)측으로 유도하고, 라디에이터(30)측으로는 차단되도록 한다.When the temperature is lowered and the water temperature detected by the water temperature sensor 60 becomes lower than the reference temperature value preset in the electronic control unit 70, the electronic control unit 70 operates the 3-way valve 80 again. The cooling water guided from the engine 10 is guided to the hydrogen storage tank 20 side, and blocked to the radiator 30 side.

따라서 엔진(10)에서 가열된 냉각수가 수소 저장 탱크(20)를 통과하면서 상기 수소 저장 탱크(20)를 가열시키게 되면 냉각수는 열교환하면서 수소 저장 탱크(20)내 수소 연료는 열팽창에 의해 고압의 상태가 되면서 방출량이 증대된다.Therefore, when the cooling water heated in the engine 10 passes through the hydrogen storage tank 20 to heat the hydrogen storage tank 20, the coolant is heat-exchanged while the hydrogen fuel in the hydrogen storage tank 20 is in a high pressure state by thermal expansion. The emission amount increases as

상기와 같은 방법으로 수소 저장 탱크(20)로부터 엔진(10)으로 공급되는 수소 연료량을 제어하게 되면 엔진(10)에서는 최적의 연소 효율을 발휘할 수가 있게 된다.When the amount of hydrogen fuel supplied from the hydrogen storage tank 20 to the engine 10 is controlled in the same manner as described above, the engine 10 may exhibit an optimum combustion efficiency.

그러므로 본 발명에 따라 수소 저장 탱크(20)의 온도에 의해 상기 수소 저장 탱크(20)로 유도되는 가열 냉각수를 적절히 단속시키게 되므로서 상기 수소 저장 탱크(20)내 수소 연료의 온도를 항상 최적의 상태로 유지시킬 수가 있게 되어 엔진으로 공급되는 연료의 유량을 최적화하므로서 엔진 성능이 향상될 수 있도록 하는 매우 유용한 효과를 제공할 수가 있게 된다.Therefore, according to the present invention, the temperature of the hydrogen storage tank 20 is always optimally regulated by appropriately controlling the heating coolant induced in the hydrogen storage tank 20 by the temperature of the hydrogen storage tank 20. It is possible to maintain a very low flow rate, thereby optimizing the flow rate of fuel supplied to the engine, thereby providing a very useful effect of improving engine performance.

Claims

In the hydrogen fuel heating structure in which the coolant heated from the engine 10 is led to the hydrogen storage tank 20 to heat the hydrogen fuel so that the high pressure hydrogen fuel is supplied to the engine 10.

A water temperature sensor 60 mounted on the cooling water passage 40 discharged through the hydrogen storage tank 20 to sense the temperature of the hydrogen storage tank 20;

An electronic control unit 70 for comparing and determining a temperature checked from the water temperature sensor 60 with a reference temperature;

Mounted in the cooling water passage 40 branched to the hydrogen storage tank 20 and the writer 30 flowing out from the engine 10 to change the flow path of the cooling water by the signal from the electronic control unit 70 A three-way valve 80;

Automatic thermostat of hydrogen fuel, characterized in that consisting of.

The method of claim 1,

Automatic reference temperature control device for hydrogen fuel, characterized in that the reference temperature value preset in the electronic control unit (70) is 40 ℃.