KR20020045118A - 액화 석유 가스 차량의 감압기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화 석유 가스 차량의 감압기에 관한 것으로서, 액상의 가스 연료를 일정 압력으로 1 차 감압하여 기화시킬 수 있는 제 1 감압실과, 상기 제 1 감압실을 통과한 가스 연료를 대기압 수준으로 2 차 감압하여 완전히 기화시킬 수 있는 제 2 감압실을 포함하여 이루어진 액화 석유 가스 차량의 감압기에 있어서, 상기 제 1 감압실과 제 2 감압실 사이의 연결 통로에는 차량의 시동이 꺼질 경우 제 2 감압실로 가스 연료의 누설이 생기지 않도록 완전히 차단시킬 수 있는 연료 차단 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 엔진의 정지 후 재 가동시 확실하게 연료를 차단케 함으로써 열간이나 냉간 시동이 지연되거나 전혀 되지 않는 현상을 미연에 방지할 수 있어서 상품성 및 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

액화 석유 가스 차량의 감압기{VAPORIZER OF VEHICLE FOR LIQUEFIED PETROLEUM GAS}
본 발명은 액화 석유 가스 차량의 감압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는1 차 감압실과 2 차 감압실 사이에 연료 차단 솔레노이드를 부가 장착함으로써 시동이 꺼진 후에도 확실하게 연료를 차단시킬 수 있도록 하는 액화 석유 가스 차량의 감압기에 관한 것이다.
일반적으로 액화 석유 가스 차량, 즉 엘피지(LPG; Liquefied Petroleum Gas)차량은 프로판(Propane)과 부탄(Butane)의 혼합물인 엘피지 연료가 사용되고 있다. 이 연료 가스는 대기압보다 훨씬 높은 압력에서만 액체 상태이므로 압력이 감소하면 기화한다. 이러한 엘피지 차량은 봄베(Bombe) 내에 포함되어 있는 기체 연료만을 사용하면 혹한기의 시동성은 대폭 향상시킬 수 있을지는 모르지만, 고속 영역에서는 필요로 하는 연료량에 비하여 봄베 내부의 액체 연료가 기체 연료로의 상 변화가 순간 순간 곧바로 따라주지 못하기 때문에 차량의 출력이 일정치 않아 운전성이 나쁘거나 정상 주행이 불가능하게 된다. 이러한 문제점을 없애기 위하여 감압기를 사용하게 되는데, 이 감압기는 액체 연료를 냉각수로 예열시켜 소정의 압력을 지닌 기체 연료로 전환시키기 위한 장치이다.
도 1 은 일반적인 액화 석유 가스 차량의 연료 장치의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 에서 보면, 액화 석유 가스 차량의 연료 장치는, 액체 및 기체 상태의 LPG 가스 연료를 고압 상태로 저장하는 봄베(1)로부터 액체 상태의 가스 연료를 2 단으로 감압시켜 기화되도록 하는 감압기(4)가 배관 연결된다. 상기 봄베(1)와 감압기(4) 사이에는 연료 필터(2)(2a)와 솔레노이드 밸브(3)(3a)가 설치된다. 이 솔레노이드 밸브(3)(3a)는 연료의 유출을 막을 수 있는 밸브이다. 상기 감압기(4)는공기 청정기(6)를 거쳐 유입되는 외부 공기와 기화된 가스를 서로 혼합시키는 혼합기(5)와 연결된다. 그리고 상기 혼합기(5)는 트로틀 밸브(5a)를 통하여 공기와 혼합된 가스를 흡기 다기관(7a)을 엔진(7) 내부로 공급하도록 연결된다. 상기 연결 관로 상에는 여러 개의 센서 및 밸브가 장착된다.
종래의 실시예에 따른 감압기(4)의 내부 구성은, 도 2 에서 상세하게 나타낸 바와 같이, 크게 1차 감압실(10)과 2차 감압실(20)로 구획된다. 상기 1차 감압실(10)의 내부에는 1차 압력 조절 수단인 1차 밸브(12), 1차 밸브 레버(14), 1차 다이아프램(16), 1차 다이아프램 스프링(18) 등이 갖춰지고, 상기 2차 감압실(20)에도 2차 압력 조절 수단인 2차 밸브(22), 2차 밸브 레버(24), 2차 다이아프램(26), 2차 다이아프램 스프링(28) 등이 갖춰진다. 여기서, 상기 1차 감압실(10)의 입구에는 가스 유입관(30)이 연결되고, 그 출구 쪽 보조 배출관(42)에는 슬로우 컷 솔레노이드(Slow Cut Solenoid)(50)가 설치되어 1차 감압된 가스 연료의 송출이 제어된다. 또한, 2차 밸브(22)는 1, 2차 감압실(10)(20)의 연결 통로(11)상에 설치되고, 이러한 2차 밸브(22)는 2차 록 솔레노이드(Rock Solenoid)(60)에 의하여 개폐 조절케 되어 있다. 2차 감압실(20)의 출구 쪽에는 완전히 기화된 가스를 혼합기(5)로 보낼 수 있는 주 배출관(44)이 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 감압기(4)의 작동 관계를 도 1 및 도 2 를 참조하여 살펴본다. 먼저, 봄베(1) 쪽의 솔레노이드 밸브(3)가 열리면 액상의 가스(LPG)는 봄베(1) 내의 증기압에 의하여 압송되어 1차 감압실(10) 쪽의 가스 유입관(30)을 통하여 1차 밸브(12)를 밀고 1차 감압실(10) 내부로 유입된 후 기체 상태로 감압된다. 연료의 유입이 계속되어 1차 감압실(10)의 압력이 0.3 ㎏/㎠보다 높아지면 1차 다이아프램(16)은 상부로 밀려 올라간다. 이 때, 1차 밸브 레버(14)를 위로 끌어 당겨 1차 밸브(12)를 닫히게 하여 연료의 유입을 차단시켜 준다. 이 후 연료 가스가 소비되어 1차 감압실(10)의 가스 압력이 0.3 ㎏/㎠ 이하가 되면 1차 다이아프램 스프링(18)의 힘이 가스 압력보다 커지고 1차 다이아프램(16)은 아래로 내려간다. 이 때 1차 밸브 레버(14)는 아래로 밀리게 되어 1차 밸브(12)를 열어주게 된다. 따라서, 1차 감압실(10)은 연료의 압력을 연료의 소비량, 출력의 관점에서 이를 만족시킬 수 있도록 약 0.3 ㎏/㎠ 정도로 감압하는 작용을 한다. 이는 봄베(1)로부터 나온 연료는 고압이기 때문에 연료량의 제어가 곤란하여 분출량이 크고, 공연비가 너무 농후하게 되므로 그대로 사용하기가 곤란하기 때문이다.
한편, 1차 감압실(10)에서 0.323 ㎏/㎠ 의 압력으로 조정된 가스 연료는 2차 밸브(22)를 통하여 2차 감압실(20)로 들어간 후 거의 대기압 수준으로 다시 감압된다. 즉, 엔진(7)이 회전하고 있을 때 혼합기(5)의 벤츄리 부에서 발생한 부압에 의하여 2차 다이아프램(26)은 상방향으로 올라간다. 동시에 2차 다이아프램(26)과 연동되는 2차 밸브 레버(24)도 올라가서 2차 밸브(22)를 열고 연료를 유입시키게 되는 것이다. 만일 엔진(7)을 정지하게 되면, 2차 록 솔레노이드(60)가 2차 밸브(22)를 닫히게 하므로 연료의 유입은 중단된다. 따라서, 2차 감압실(20)은 연료가 혼합기(5)로 들어오는 공기량에 관계없이 혼합기(5)로 유출되는 것을 방지하기 위하여 거의 대기압으로 감압하는 작용을 하는 것이다.
그러나, 차량을 주행하다가 정차시키기 위하여 시동을 끌 경우 감압기(4)의2차 감압실(20)을 개폐하는 2차 밸브(22)가 연료 및 오염 물질 등에 의하여 손상되면, 이를 통하여 연료가 누설되어 열간 시동성에 문제점이 생긴다. 이는 2차 밸브(22)로 누설된 연료가 유입되면 2차 감압실(20) 내부의 연료가 너무 농후해짐으로 인하여 재시동이 잘되지 않기 때문이다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 주행 후 시동이 꺼진 후에도 확실하게 연료를 차단시킬 수 있게 함으로써 열간 재시동성을 향상시킬 수 있도록 하는 액화 석유 가스 차량의 감압기를 제공하는 데 있다.
도 1 은 일반적인 액화 석유 가스 차량의 연료 장치의 전체적인 구성을 나타낸 도면.
도 2 는 종래의 액화 석유 가스 차량의 감압기의 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 액화 석유 가스 차량의 감압기의 구조를 나타낸 단면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 감압기 101 : 연결 통로
110 : 제 1 감압실 120 : 제 2 감압실
122 : 2 차 밸브 124 : 2 차 밸브 레버
126 : 2 차 다이아프램 128 : 2 차 다이아프램 스프링
140 : 연료 차단 솔레노이드
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액화 석유 가스 차량의 감압기는, 액상의 가스 연료를 일정 압력으로 1 차 감압하여 기화시킬 수 있는 제 1 감압실과, 상기 제 1 감압실을 통과한 가스 연료를 대기압 수준으로 2 차 감압하여 완전히 기화시킬 수 있는 제 2 감압실을 포함하여 이루어진 액화 석유 가스 차량의 감압기에 있어서, 상기 제 1 감압실과 제 2 감압실 사이의 연결 통로에는 차량의 시동이 꺼질 경우 제 2 감압실로 가스 연료의 누설이 생기지 않도록 완전히 차단시킬 수 있는 연료 차단 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 액화 석유 가스 차량의 감압기의 구조를 나타낸 단면도이다. 상기 도면에서는 종래 기술과 동일한 구성의 일부는 도시되어 있지 않고, 그 상세한 설명도 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다. 일반적인 구성부를 인용해야 할 필요가 있을 경우에는 도 1 에서 도시된 인용 부호 및 명칭을 그대로 사용한다.
상기 도면에서, 본 실시예의 감압기(100)는 제 1 감압실(110) 및 제 2 감압실(120)로 구획된다. 제 1 감압실(110)은 가스 유입관(130)을 통하여 유입되는 가스(LPG) 연료를 1 차로 감압시키기 위하여 도시 생략된 1 차 압력 조절 수단인 1차 밸브, 1차 밸브 레버, 1차 다이아프램, 1차 다이아프램 스프링 등의 세부 구성이 구비된다. 역시 제 2 감압실(120) 내부에도 2 차 압력 조절 수단인 2차 밸브(122), 2차 밸브 레버(124), 2차 다이아프램(126), 2차 다이아프램 스프링(128) 등이 구비된다.
특히 본 실시예에서는 제 1 감압실(110)과 제 2 감압실(120) 사이의 연결 통로(101) 상에 연료 차단 솔레노이드(Fuel Cut Solenoid)(140)가 더 구비된다. 이는 주행 후 시동이 꺼진 상태에서 제 1 감압실(110)의 연료 가스가 제 2 감압실(120)로 유입되지 않도록 완전히 차단시키기 위함이다.
이와 같이 구비된 본 실시예에 따른 액화 석유 가스 차량의 갑압기(100)의 작동 관계를 살펴보면, 먼저 엔진(7)의 시동시에는 봄베(1) 쪽의 솔레노이드 밸브(3)가 열려 액상의 가스(LPG) 연료가 봄베(1) 내의 증기압에 의하여 압송된 후 가스 유입관(130)을 통하여 제 1 감압실(110) 내부로 유입된다. 이 후 유입된 가스는 도시 생략된 1 차 압력 조절 수단의 개폐 작용에 의하여 0.3 ㎏/㎠ 정도의 압력을 유지하도록 1 단계로 감압되어 기화된다.
이렇게 제 1 감압실(110)에서 1 단계로 감압된 가스 연료는 연결 통로(101)에 위치한 2 차 밸브(122)를 들어 올려 제 2 감압실(120)로 유입된 후 거의 대기압 수준으로 2 단 감압되어 완전히 기화된다. 즉, 엔진(7)의 회전력에 따른 혼합기(5)의 벤츄리부에서 발생한 부압에 의하여 2차 다이아프램(126)이 상방향으로 올라감과 동시에 2차 다이아프램(126)과 연동되는 2차 밸브 레버(124)도 올라가서 2차 밸브(122)를 열고 연료를 유입시키게 되는 것이다.
만일 차량 주행 중 엔진(7)을 정지하게 되면, 2차 록 솔레노이드(도시 생략)가 2차 밸브(122)를 닫히게 하므로 연료의 유입은 중단된다. 그러나, 본 실시예에서는 제 1 감압실(110)과 제 2 감압실(120) 사이의 연결 통로(101) 상에 연료 차단 솔레노이드(140)가 더 구비되어 있으므로, 예를 들어 오염 물질 등에 의하여 2 차 밸브(122)가 손상되더라도 제 2 감압실(120)로의 연료 유입을 완전히 차단시키는 작용을 하게 된다. 따라서, 엔진 정지 후 재 시동시 연료의 누설로 인하여 연료의 농도가 농후하거나 희박해지는 경우에 발생되는 시동 불가나 시동 지연 현상을 막을 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면, 엔진의 정지 후 재 가동시 확실하게 연료를 차단케 함으로써 열간이나 냉간 시동이 지연되거나 전혀 되지 않는 현상을 미연에 방지할 수 있어서 상품성 및 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 액상의 가스 연료를 일정 압력으로 1 차 감압하여 기화시킬 수 있는 제 1 감압실과, 상기 제 1 감압실을 통과한 가스 연료를 대기압 수준으로 2 차 감압하여 완전히 기화시킬 수 있는 제 2 감압실을 포함하여 이루어진 액화 석유 가스 차량의 감압기에 있어서,
    상기 제 1 감압실과 제 2 감압실 사이의 연결 통로에는 차량의 시동이 꺼질 경우 제 2 감압실로 가스 연료의 누설이 생기지 않도록 완전히 차단시킬 수 있는 연료 차단 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화 석유 가스 차량의 감압기.
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