KR20020040459A - 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LPG차량의 시동오프후 곧바로 재시동시 베이퍼라이저의 1차 감압실내의 LPG연료가 2차 감압실내로 누출됨에 따른 연료의 과다공급으로 인한 농후화로 재시동성이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로, 엔진 구동시 유입되는 연료를 감압하여 기화시키는 베이퍼라이저의 1차 감압실과 2차 감압실을 연통되도록 연결하는 연료통로와, 연료통로에 설치되어 엔진 정지시 연료통로를 폐쇄시켜 1차 감압실내부의 연료가 2차 감압실으로 누출되는 것을 방지하는 솔레노이드밸브를 구비한다.

이로 인해, LPG차량의 시동오프시 베이퍼라이저의 1차 감압실의 LPG연료가 2차 감압실내로 누출되는 것이 방지되어 엔진을 재시동시키는 경우 LPG연료의 과다 공급으로 인해 재시동성을 떨어트리는 것을 방지함에 따라 제품의 품질안정성을 확보하며 특히 초보운전자로 부터 신뢰도를 높이고, 연료의 과다공급으로 인한 재시동성의 불량을 방지하여 유해 배기가스의 배출을 최소화시켜 대기 및 환경오염을 방지하며, 구조간단화로 인해 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치{vaporizer leak prevention device for LPG motor car}

본 발명은 LPG연료를 사용하는 자동차의 시동오프(OFF)후 곧바로 재시동시 베이퍼라이저(vaporizer)의 1차 감압실내의 LPG연료가 2차 감압실내로 누출(leak)됨에 따른 연료의 과다공급으로 인한 농후화(rich)로 재시동성이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 시동오프시 엔진 냉각수의 고온으로 인해 1차 감압실의 LPG연료의 압력이 순간적으로 상승하여 2차 감압실내로 누출되어 엔진을 재시동시키는 경우 1차 감압실로 부터 2차 감압실로 유입되는 LPG연료와 농후한 상태로 혼합후 엔진측으로 유입됨에 따른 재시동성을 떨어트리는 것을 방지할 수 있도록 한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치에 관한 것이다.

최근에, 자동차의 연료로써 사용되는 가솔린 또는 디젤 대신에 연료가격이 상대적으로 저렴하며, 완전연소로 인한 배기가스중 일산화탄소의 함유량이 적어 LPG(liquified petroleum gas)연료를 사용하는 자동차가 증가되고 있으며, 이러한 LPG연료는 프로판과 부탄의 주성분에 대해 프로틸렌과 브틸렌 등이 포함된 혼합물로서 냉각 또는 가압에 의해 쉽게 가압되고, 가열 또는 감압에 의해 쉽게 기화되는 특성을 갖게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 LPG차량의 연료공급장치는, 고압의 LPG연료를 저장하는 연료탱크(1)와, LPG연료내의 불순물을 여과하게되는 필터(2)와, 엔진 냉각수의 순환시 방열되는 열에 의해 공급연료를 예열하는 프리히터(3)와, 프리히터(3)를 통과한 고온고압의 LPG연료를 기화시켜 일정한 압력으로유지하며 엔진의 부하 증감에 따라 기화량을 조절하는 베이퍼라이저(4)와, 베이퍼라이저(5)에서 기화된 가스연료와 에어클리너를 통과한 청정공기를 혼합(일반적인 완전연소 혼합비는 15:3임)시키는 믹서(mixer)(5)를 포함한다.

전술한 LPG차량의 연료공급장치에서, LPG연료가 증기압에 의해 베이퍼라이저(4)의 연료입구(4c)측에 연료탱크(1)내의 압력을 유지하여 공급되면, 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)에서는 0.3㎏/㎠로 감압시켜 2차 감압실(4b)로 보내며, 2차 감압실(4b)에서 공급연료를 대기압 수준으로 재감압으로 팽창시킴에 따라 믹서(5)에서 팽창기화된 연료와 청정공기가 혼합된 후 엔진(6)의 연소실에 유입되는 것이다.

그러나, 주행중 운전자의 부주의 등으로 인해 시동이 꺼지는(OFF) 경우, 소정온도(약 90℃)를 유지하던 엔진 냉각수가 엔진(6)열에 의해 약 130℃까지 상승함에 따라 전술한 베이퍼라이저(4)주위를 순환하는 고온의 냉각수에 의해 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)내에 잔존하는 액체 LPG연료는 기화하게 된다.

기화되는 LPG연료는 순간적인 팽창으로 인해 압력이 0.7㎏/㎠까지 상승하여 1차 감압실(4a)과 2차 감압실(4b)을 개폐하는 밸브(7)를 강제적으로 개방시킴에 따라, 1차 감압실(4a)내의 기화된 팽창연료는 밸브(7)를 경유하여 2차 감압실(4b)측으로 누출된다.

이때, 주행중 시동이 꺼져 바로 재시동을 하게되는 경우에도 문제점이 발생하게 된다. 즉 엔진(6)의 정지에 따라 고온으로 승온되는 엔진 냉각수에 의해 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)내의 팽창된 연료가 연료의 팽창으로 인해 개방되는밸브(7)를 통해 2차 감압실(4b)로 누출됨에 따라, 엔진(6) 재시동시 개방되는 밸브(7)를 통해 1차 감압실(4a)로 부터 2차 감압실(4b)로 유입되는 LPG연료와 농후한 상태로서 혼합된 후 엔진(6)의 연소실에 유입되므로 시동이 제때에 원활하게 걸리지 않게되므로 특히, 초보운전자인 경우 신호등에서 차량의 시동이 오프된 후 재시동시 순간적으로 매우 당황하게되는 것이다.

또한, LPG연료의 과다 공급으로 인해 불완전연소 후 배출되는 유해한 배기가스로 인해 대기 및 환경을 오염시키는 문제점을 갖게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, LPG차량의 시동오프시 베이퍼라이저의 1차 감압실의 LPG연료가 2차 감압실내로 누출되는 것을 방지하여 엔진을 재시동시 LPG연료의 과다 공급으로 인해 재시동성을 떨어트리는 것을 방지함에 따라, 제품의 품질안정성을 확보하며 특히 초보운전자로 부터 신뢰도를 높일 수 있도록 한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 연료의 과다공급으로 인한 재시동성의 불량을 방지하여 유해 배기가스의 배출을 최소화시켜 대기 및 환경오염을 방지할 수 있도록 한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구조간단화로 인해 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 엘피지연료 자동차용 연료공급계통의 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치가 적용되는 연료계통의 개략도,

도 3은 본 발명에 의한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치의 사용상태도 이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 연료탱크 2; 필터

3; 프리히터(pre-heater) 4; 베이퍼라이저(vaporizer)

4a; 1차 감압실 4b; 2차 감압실

5; 믹서 6; 엔진

7; 밸브 8; 연료통로

9; 솔레노이드밸브

전술한 본 발명의 목적은, 엔진 구동시 부압에 의해 연동되는 밸브의 개방에의해 1차 감압실과 2차 감압실이 상호 연통되며 엔진에 유입되는 연료를 기화시키는 베이퍼라이저를 갖는 엘피지연료 자동차에 있어서, 전술한 1차 감압실과 2차 감압실을 연통되도록 연결하는 연료통로와, 연료통로에 설치되어 엔진 구동시 연료통로를 개방하며, 엔진 정지시 연료통로를 폐쇄시켜 1차 감압실내부의 연료가 연료통로 및 밸브를 경유하여 2차 감압실내로 누출되는 것을 방지하는 개폐수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 개폐수단은 전기적인 신호 인가시 구동하여 연료통로를 폐쇄시키는 솔레노이드밸브가 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 연료통로는 베이퍼라이저의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(6) 구동시 부압(負壓)에 의해 연동되는 밸브(7)의 개방에 의해 1차 감압실(4a)과 2차 감압실(4b)이 상호 연통되며, 엔진(6)에 유입되는 연료를 기화시키는 베이퍼라이저(4)를 갖는 엘피지연료를 사용하는 자동차에 적용된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 1차 감압실(4a)과 2차감압실(4b)을 연통되도록 연료통로(8)를 형성하되, 엔진(6) 구동시 연료통로(8)를 개방하며 엔진(6) 정지시 연료통로(8)를 폐쇄시켜 1차 감압실(4a)내부의 연료가 연료통로(8) 및 밸브(7)를 경유하여 2차 감압실(4b)내로 누출되는 것을 방지할 수 있도록 전기적인 신호 인가시 구동하여 연료통로(8)를 폐쇄시키는 솔레노이드밸브(9)가 연료통로(8)에 설치된다.

이때, 전술한 연료통로(8)는 베이퍼라이저(4)의 내부 또는 외부에 형성될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치의 사용방법을 첨부도면에 따라 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진을 구동하기 위하여 시동스위치를 온(ON)시킴에 따라 전술한 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)에 공급된 LPG연료는 개방된 밸브(7)를 경유하여 2차 감압실(4b)로 유입되며, 2차 감압실(4b)에 유입되는 팽창기화된 LPG연료는 에어클리너를 통과한 청정공기와 믹서(5)에서 혼합된 후 엔진(6)의 연소실에 유입되는 것이다. 이때 전술한 연료통로(8)에 설치된 솔레노이드밸브(9)는 연료통로(8)를 개방하는 초기상태를 유지하게 된다.

한편, 자동차의 시동이 오프(OFF)되는 경우, 정지된 엔진(6)열에 의해 엔진 냉각수가 고온으로 승온됨에 따라 베이퍼라이저(4)주위를 순환하는 고온의 냉각수에 의해 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)내에 잔류하는 LPG연료는 열을 받아 팽창으로 인해 2차 감압실(4b)으로 이동하게 된다.

이때, 전술한 1차 감압실(4a)과 2차 감압실(4b)을 상호 연통시키도록 형성된연료통로(8)에 설치된 솔레노이드밸브(9)에 전기적인 신호가 인가됨에 따라 연료통로(8)를 폐쇄시키며, 이로 인해 엔진(6) 정지시 엔진 냉각수의 고온으로 인해 베이퍼라이저(4)의 1차 감압실(4a)내의 LPG연료가 순간적으로 팽창하는 경우에도 연료통로(8)를 차단한 솔레노이드밸브(9)에 의해 1차 감압실(4a)내의 팽창된 LPG연료가 2차 감압실(4b)으로 누출되는 것이 방지된다.

따라서, 엔진(6)의 시동이 꺼진 후 곧바로 시동스위치를 온시키는 경우, 전술한 1차 감압실(4a)에 공급된 LPG연료가 솔레노이드밸브(9)에 의해 개방된 초기상태를 유지하는 연료통로(8) 및 밸브(7)를 통해 2차 감압실(4b)으로 유입된 후 에어클리너를 통과한 청정공기와 적정비율로 혼합되어 엔진(6)의 연소실에 공급되므로 시동이 제때에 걸리는 것이다.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖게 된다.

LPG차량의 시동오프시 베이퍼라이저의 1차 감압실의 LPG연료가 2차 감압실내로 누출되는 것을 방지함에 따라 엔진을 재시동시키는 경우 LPG연료의 과다 공급으로 인해 재시동성을 떨어트리는 것을 방지하여, 제품의 품질안정성을 확보하며 특히 초보운전자로 부터 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

또한, 연료의 과다공급으로 인한 재시동성의 불량을 방지하여 유해 배기가스의 배출을 최소화시켜 대기 및 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

또한, 구조간단화로 인해 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 엔진 구동시 연동되는 밸브의 개방에 의해 1차 감압실과 2차 감압실이 상호 연통되며 상기 엔진에 유입되는 연료를 기화시키는 베이퍼라이저를 갖는 엘피지연료 자동차에 있어서:

   상기 1차 감압실과 2차 감압실을 연통되도록 연결하는 연료통로; 및

   상기 연료통로에 설치되어 엔진 구동시 상기 연료통로를 개방하며, 엔진 정지시 상기 연료통로를 폐쇄시켜 상기 1차 감압실내부의 연료가 상기 연료통로 및 밸브를 경유하여 상기 2차 감압실내로 누출되는 것을 방지하는 개폐수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 개폐수단은 전기적인 신호 인가시 구동하여 상기 연료통로를 폐쇄시키는 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연료통로는 상기 베이퍼라이저의 내부 또는 외부에 형성된 것을 특징으로 하는 엘피지연료 자동차용 베이퍼라이저의 리크 방지장치.