KR20000071661A - 자동차 내연기관에 연료를 공급하기 위한 장치 - Google Patents

자동차 내연기관에 연료를 공급하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

자동차 내연기관(1)에 연료를 공급하기 위한 장치는 연료 탱크(2) 내로 연장된 회수관(4)를 포함한다. 상기 회수관(4)은 높은 열전도성 재료로 이루어진 벽을 갖는다. 회수관(4)은 환기 채널(5) 내에 배치된다. 환기 채널(5)을 통해 회수관(4)을 냉각시키는 공기가 이송된다. 이로 인해, 연료 탱크(2) 내의 연료의 최대 온도가 간단히 제한될 수 있다.

Description

자동차 내연기관에 연료를 공급하기 위한 장치 {DEVICE FOR SUPPLYING INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF MOTOR VEHICLE WITH FUEL}
본 발명은 연료 탱크로부터 내연기관으로 연장된 공급관, 및 연료 탱크 내로 연료를 회수하기 위한 회수관, 및 연료 탱크 내로 회수된 연료를 냉각시키기 위한 냉각장치를 포함하는, 자동차 내연기관에 연료를 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
이러한 장치는 디젤 엔진을 갖춘 자동차에 종종 사용되며 실제로 공지되어 있다. 여기서, 냉각 장치는 회수관에 장착된, 자동차의 상대 바람에 노출되는 냉각기를 포함한다. 연료의 냉각은 연료 탱크의 온도를 주어진 값 미만으로 유지시키기 위해 이루어진다. 연료 탱크에서 초과되서는 안되는 최대 온도는 연료 탱크의 재료에 의존하며, 플라스틱으로 이루어진 통상의 연료 탱크에서 약 70℃이다. 회수관에서 연료의 냉각은 예컨대 공통 레일(common rail)이라 불리는 내연기관의 시스템에서 필요한데, 그 이유는 회수관을 통해 회수되는 연료가 내연기관에 의해 매우 강력히 가열되기 때문이다.
공지된 장치의 단점은 장치가 상대 바람에 고정될 냉각기에 의해 구조적으로 매우 복잡하게 형성되고 많은 제조 비용을 필요로 한다는 것이다.
본 발명의 목적은 구조적으로 가급적 간단히 구성되고 저렴하게 제조되는 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 환기 채널을 갖춘 본 발명에 따른 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 제 3 실시예.
도 4는 도 3의 선 Ⅳ-Ⅳ을 따른 공급관 및 회수관의 공통 부품의 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
3, 9: 공급관 4, 8, 10: 회수관
5, 12: 환기 채널 6: 팬
13: 흡입 유닛 14: 분리벽
15: 냉각 부재 16: 가이드 부재
상기 목적은 본 발명에 따라 회수관이 높은 열전도성 재료로 제조되고, 냉각장치가 회수관의 적어도 한 부품을 따라 냉각 매체를 안내하기 위한 수단을 포함함으로써 달성된다.
이러한 디자인에 의해, 연료는 열을 회수관의 벽을 통해 방출할 수 있다. 따라서, 연료의 냉각을 위해 회수관에 장착되는 복잡한 부품이 필요없다. 본 발명에 따른 장치는 특히 간단히 구성되며 저렴하게 제조될 수 있다. 회수관의 연료가 주변에 대해 높은 온도차를 갖기 때문에, 냉각 매체로서 일반적으로 자동차의 주변 공기면 충분하다.
회수관의 연료를 냉각시키는 매체는 예컨대 공지된 장치에서와 같이 자동차의 상대 바람일 수 있다. 그러나, 특히 자동차의 산악 주행시 또는 교통 정체시 연료의 충분한 냉각이 보장되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 냉각장치가 회수관을 따라 공기를 공급하는 팬 또는 연소 공기용 흡입 유닛을 포함하면, 회수관의 연료가 확실하게 주어진 온도 레벨로 냉각될 수 있다. 내연기관으로부터 흡입된 연소 공기에 의한 회수관의 냉각은 누설 또는 침투에 의해 본 발명에 따른 장치로부터 빠져나온 연료가 내연기관에 공급되는 장점을 갖는다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 냉각 장치가 회수관을 수용하기 위한 그리고 냉각 공기를 회수관을 따라 안내하기 위한 환기 채널을 포함하면, 회수관 내로 안내되는 연료가 매우 강력히 냉각된다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따라, 환기 채널이 내연기관의 유체 냉각 장치의 냉각 팬의 흡입측까지 뻗으면, 냉각장치가 부가로 장착되는 팬을 필요로 하지 않는다.
공급관이 환기 채널 내부에 배치되면, 본 발명에 따른 장치가 특히 간단히 자동차에 장착될 수 있다. 이로 인해, 공급관 및 회수관이 먼저 서로 연결된 다음, 공통으로 환기 채널내에 고정될 수 있다. 공급관에 이송된 연료가 회수관에 있는 연료 보다 낮은 온도를 갖기 때문에, 이러한 디자인은 연료 탱크 내로 회수된 연료의 불필요한 가열을 일으키지 않는다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 환기 채널이 연료 탱크의 적어도 일부를 간격을 두고 둘러싸면, 연료 탱크가 간단히 주어진 온도 레벨로 유지될 수 있다. 특히 거의 빈 연료 탱크에서 회수관에 의해 돌려 보내진 연료가 연료 탱크의 온도에 큰 영향을 주기 때문에, 연료 탱크의 바닥 영역이 둘러 싸이는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라, 냉각 부재가 회수관 상에 배치되면, 회수관이 매우 큰 열 방출면을 갖는다.
회수관으로부터 냉각 매체로의 열 전달을 더욱 개선시키기 위해, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 회수관으로 냉각 공기를 안내하기 위한 가이드 부재가 제공된다.
공급관이 높은 열전도성 재료로 제조되고 회수관 및 공급관이 서로 인접하면, 본 발명에 따른 장치가 구조적으로 매우 간단히 형성된다. 회수관 내의 연료가 공급관에서 보다 높은 온도 및 작은 체적 유량을 갖기 때문에, 상기 연료가 매우 확실하게 냉각된다. 이러한 디자인은 단독으로 또는 회수관을 따라 안내되는 냉각 공기와 함께 연료 탱크의 온도를 낮게 유지시킬 수 있다. 이러한 디자인의 또다른 장점은 상온 시동시 예열된 연료가 내연기관에 공급된다는 것이다.
본 발명의 또다른 실시예에 따라 공급관 및 회수관이 높은 열전도성을 가진 하나의 공통 분리벽을 가진 부품을 포함하면, 자동차에서 공급관 및 회수관의 조립이 매우 간단히 이루어진다.
회수관 및 공급관이 서로 꼬이면, 본 발명에 따른 장치가 매우 적은 구조적 비용을 필요로 한다.
본 발명은 많은 실시예가 가능하다. 본 발명의 기본 원리를 보다 명확히 설명하기 위해, 가능한 실시예 중 다수가 도면에 도시되며 하기에 구체적으로 설명된다.
도 1은 디젤 엔진으로 형성된 자동차 내연기관(1), 및 새들 탱크로 형성된 연료 탱크(2)를 개략적으로 도시한다. 연료가 연료 탱크(2)로부터 공급관(3)을 통해 내연기관(1)에 공급된다. 내연기관(1)에 의해 매우 강력하게 가열된, 초과량의 연료는 회수관(4)을 통해 연료 탱크(2)로 되돌아 온다. 공급관(3) 및 회수관(4)은 내연기관(1)으로부터 연료 탱크(2)까지 연장된 하나의 공통 환기 채널(5) 내에 배치된다. 내연기관(1)에 배치된 환기 채널(5)의 단부에 팬(6)이 배치된다. 팬(6)은 환기 채널(5)을 통해 공기를 흡입한다. 공기 및 연료의 흐름 방향이 도면에 화살표로 표시된다. 회수관(4)은 양호한 열 전도성 재료로 제조된다. 회수관(4) 내에 흐르는 뜨거운 연료는 그 열의 대부분을 환기 채널(5) 내의 공기로 전달한다. 회수관(4), 팬(6) 및 환기 채널(5)의 적합한 디자인에 의해, 연료 탱크(2) 내로 되돌아 오는 연료의 온도가 확실하게 예컨대 70℃의 주어진 값 미만으로 유지될 수 있다.
팬(6)은 별도의 팬이거나 또는 내연기관(1)의 도시되지 않은 유체 냉각용 팬일 수 있다. 회수관(4)이 뻗은 연료 탱크(2)의 영역만이 환기 채널(5)내에 배치된다. 상기 영역은 내연기관(1)으로부터 되돌아 온 연료에 의해 매우 강력히 가열된다. 연료 탱크(2)로부터 내연기관(1)으로 공기의 이송에 의해 그리고 회수관(4)에서 연료 흐름 방향과는 반대로 공기의 이송에 의해, 회수관(4) 내의 연료로부터 공기로 매우 높은 열전달이 이루어진다. 물론, 팬(6)이 공기를 환기 채널(5)내로 이송시킬 수 있다. 이로 인해, 환기 채널(5)내에 이것을 안정화시키는 압력이 형성된다.
도 2는 공급관(7)과 회수관(8)이 서로 꼬인, 본 발명의 실시예를 나타낸다. 공급관(7) 및 회수관(8)은 양호한 열전도성 재료로 제조된다. 공급관(7)내에서는 낮은 온도에서 회수관(8) 보다 많은 양의 흐름이 이송되기 때문에, 열이 회수관(8)으로부터 간단히 공급관(7)으로 전달될 수 있다. 따라서, 공급관(7) 및 회수관(8)은 역류 열교환기를 형성한다.
도 3은 공급관(9) 및 회수관(10)이 하나의 공통 부품(11)을 포함하는, 본 발명에 따른 장치의 실시예를 나타낸다. 또한, 공급관(9) 및 회수관(10)은 하나의 공통 환기 채널(12)내에 배치된다. 환기 채널(12)의 한 단부는 내연기관(1)의 흡입 유닛(13)에 접속된다. 공통 부품(11)상에 냉각 부재(15)가 배치된다. 환기 채널(12)은 그 내부면에 공기의 방향 전환을 위한 가이드 부재(16)를 갖는다.
도 4는 환기 채널(12)내에 배치된, 공급관(9) 및 회수관(10)의 공통 부품(11)의 확대도이다. 공급관(9)과 회수관(10) 사이에는 분리벽(14)이 배치된다. 분리벽(14)이 높은 열전도성 재료로 제조되기 때문에, 열이 회수관(10)으로부터 공급관(9)으로 그리고 환기 채널(12) 내의 공기로 전달될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 구조적으로 간단하며 저렴하게 제조된다.

Claims (11)

  1. 연료 탱크로부터 내연기관으로 연장된 공급관, 및 연료 탱크 내로 연료를 회수하기 위한 회수관, 및 연료 탱크 내로 회수된 연료를 냉각시키기 위한 냉각장치를 포함하는, 자동차 내연기관에 연료를 공급하기 위한 장치에 있어서,
    회수관(4, 8, 10)이 높은 열전도성 재료로 제조되고, 냉각장치가 회수관(4, 8, 10)의 적어도 한 부품을 따라 냉각 매체를 안내하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    냉각장치가 회수관(4, 10)을 따라 공기를 공급하는 팬(6) 또는 연소 공기용 흡입 유닛(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    냉각 장치가 회수관(4, 10)을 수용하기 위한 그리고 회수관(4, 10)을 따라 냉각 공기를 안내하기 위한 환기 채널(5, 12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    환기 채널(5, 12)이 내연기관(1)의 유체 냉각장치의 냉각 팬의 흡입측까지 뻗는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    공급관(3, 9)이 환기 채널(5, 12) 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    환기 채널(5, 12)이 연료 탱크(2)의 적어도 일부를 간격을 두고 둘러싸는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    냉각 부재(15)가 회수관(10) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    회수관(10)으로 냉각 공기를 안내하기 위한 가이드 부재(16)가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    공급관(7, 9)이 높은 열 전도성 재료로 제조되고 회수관(8, 10) 및 공급관(7, 9)이 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    공급관(9) 및 회수관(10)이 높은 열 전도성을 가진 하나의 공통 분리벽(14)을 가진 부품(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    회수관(8) 및 공급관(7)이 서로 꼬이는 것을 특징으로 하는 장치.
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