KR20030096736A - 방열핀을 가진 연료공급시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료분배파이프의 일측에 설치되는 압력조절기로부터 연료탱크로 리턴되는 고온의 연료를 냉각시키는 방열핀을 가진 연료공급시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 연료탱크; 연료탱크 내부의 연료를 토출관을 통해 토출하는 연료펌프; 연료펌프로부터 토출된 연료를 여과하는 연료필터; 연료필터를 통과하여 여과된 연료가 저장되고 내부의 연료를 분배하는 연료분배파이프; 각각의 실린더 매니폴드에 설치되고 연료분배파이프와 연결되어 연료를 연소실로 분사하는 다수의 인젝터와, 연료분배파이프의 일측에 설치되어 연료분배파이프 내부의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절기; 연소실로 분사되지 못한 규정압력 이상의 연료가 연료탱크로 재순환되도록 압력조절기의 일측에 설치되는 리턴파이프; 및 리턴파이프의 외주면의 소정위치에 다수의 방열핀이 부착되어 리턴되는 고온의 연료를 냉각시키는 방열핀을 포함한다.

Description

방열핀을 가진 연료공급시스템{Fuel supply system having a radiating pin}
본 발명은 연료분배파이프의 일측에 설치되는 압력조절기로부터 연료탱크로 리턴되는 고온의 연료를 냉각시키는 방열핀을 가진 연료공급시스템에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연료공급시스템은 연료탱크(10), 연료필터(20),연료분배파이프(30), 인젝터(40), 압력조절기(50), 리턴파이프(60)를 포함한다.
연료공급시스템은 연료탱크(10)와, 연료탱크(10) 내부의 흡입필터(11)를 통해 연료를 여과하여 흡수하고 연료를 토출관(15)을 통해 토출하는 연료펌프(12)와, 연료펌프(12)로부터 토출된 연료를 여과하는 연료필터(20)와, 연료필터(20)를 통과하여 여과된 연료가 저장되고 내부의 압력을 일정하게 유지하는 연료분배파이프(30)와, 각각의 실린더 매니폴드에 설치되고 연료분배파이프(30)와 연결되어 연료를 연소실로 분사하는 다수의 인젝터(40)와, 연료분배파이프(30)의 일측에 설치되어 압력을 조정하는 압력조절기(50)와, 흡기다기관내로 분사되지 못한 규정압력 이상의 연료가 연료탱크(10)로 재순환되도록 압력조절기(50)의 일측에 설치되는 리턴파이프(60)로 구성된다.
이러한 구성으로, 연료탱크(10)의 연료가 연료탱크(10) 내부의 흡입필터(11)를 통과한 후 연료펌프(12)에서 연료필터(20)로 압송된다. 이 연료필터(20)를 통과한 연료는 연료분배파이프(30)를 거쳐 각 인젝터(40)에 분배된다. 이때, 인젝터(40)에 걸리는 연료의 압력은 압력조절기(50)에 의해 조절되고, 이 압력조절은 흡기다기관내의 압력변화에 대응하여 연료분사량을 일정하게 유지하기 위해 인젝터(40)에 걸리는 연료의 압력을 흡기다기관내의 압력보다 약 3.55㎏/㎠ 높도록 조절하고, 규정압력 이상 여분의 연료는 리턴파이프(60)를 통하여 연료탱크(10)로 되돌아간다.
그러나, 상기와 같은 종래의 연료공급시스템은 다음과 같은 단점이 있었다.
즉, 연소실로 분사되지 못한 규정압력 이상의 연료가 리턴파이프를 통해 연료탱크로 재순환되는데, 이때, 리턴되는 연료는 엔진의 발열에 의해 가열되고 리턴파이프 내부를 유동하면서 고온의 상태로 연료탱크로 들어오게 된다. 따라서, 리턴되는 고온의 연료에 의해 연료탱크 내의 연료의 온도가 상승되고, 이에 따라 가열된 연료가 기화되면서 인체에 유해한 오염물질인 연료 증발가스가 발생되어 이 증발가스로 인한 환경오염 문제가 있으며, 특히, 가열된 상태로 리턴되는 연료에 의해 연료탱크내 압력이 증가되어 적절한 연료공급 및 순환이 저해되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 연소실 내로 미처 분사되지 못하고 연료탱크로 리턴되는 고온의 연료를 저온의 연료로 냉각시켜 연료탱크 내부에서 증발가스의 발생을 방지하는 연료공급시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 연료공급시스템의 구성요소를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료공급시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료공급시스템을 도시한 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 연료탱크11: 흡입필터
12: 연료펌프15, 15′: 토출관
20: 연료필터30: 연료분배파이프
40: 인젝터50: 압력조절기
60: 리턴파이프100: 방열핀
120: 열교환실
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 연료탱크; 연료탱크 내부의 연료를 토출관을 통해 토출하는 연료펌프; 연료펌프로부터 토출된 연료를 여과하는 연료필터; 연료필터를 통과하여 여과된 연료가 저장되고 내부의 연료를 분배하는 연료분배파이프; 각각의 실린더 매니폴드에 설치되고 연료분배파이프와 연결되어 연료를 연소실로 분사하는 다수의 인젝터와, 연료분배파이프의 일측에 설치되어 연료분배파이프 내부의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절기; 연소실로 분사되지 못한 규정압력 이상의 연료가 연료탱크로 재순환되도록 압력조절기의 일측에 설치되는 리턴파이프; 및 리턴파이프의 외주면의 소정위치에 다수의 방열핀이 부착되어 리턴되는 고온의 연료를 냉각시키는 방열핀을 포함한다.
방열핀은 공기중에 노출되어 공기와 접촉하면서 방열작용을 한다.
또한, 토출관은 소정위치에 토출관의 직경보다 큰 열교환실이 형성되며, 열교환실의 내부에 방열핀 및 리턴파이프가 관통하여 설치되어 토출관 내부를 흐르는 연료와 접촉하면서 방열작용을 하게 할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 종래의 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료공급시스템은 연료탱크(10), 연료필터(20), 연료분배파이프(30), 인젝터(40), 압력조절기(50), 리턴파이프(60) 및 방열핀(100)을 포함한다.
연료탱크(10)에는 연료를 흡입하기 위한 흡입필터(11)가 수용되고, 연료탱크(10)의 내부에 흡입필터(11)를 통과한 연료를 압송하기 위한 연료펌프(12)가 설치된다.
연료필터(20)는 토출관(15)에 의해 연료펌프(12)와 소통되도록 연결되고, 연료펌프(12)에서 압송되는 연료가 여과된다.
연료분배파이프(30)는 연료필터(20)와 소통되도록 관으로 연결되고, 연료필터(20)를 통과하여 여과된 연료가 임시로 저장된다. 또한, 후술될 인젝터(40)에 공급되는 연료압력을 항상 일정하게 유지한다.
인젝터(40)는 각각의 실린더 매니폴드에 1개씩 설치되어 연료분배파이프(30)와 연결되고, 인젝터(40)에 전류가 흐르면 인젝터(40) 내의 니들밸브(미도시)가 완전히 열려 연료가 연소실로 분사된다.
압력조절기(Pressure regulator, 50)는 연료분배파이프(30)의 일측에 설치되어 연료계통내의 압력을 조정한다.
리턴파이프(60)는 압력조절기(50)의 일측에 설치되어 연료탱크(10)와 소통되고, 규정압력 이상의 여분의 연료가 연료탱크(10)로 리턴된다.
방열핀(100)은 연료탱크(10)측 리턴파이프(60)의 외주면에 다수의 방열핀(100)이 방사방향으로 용접에 의해 부착되어 리턴파이프(60) 내부를 흐르는 고온의 연료를 냉각시킨다.
이러한 구성으로, 연료탱크(10) 내부의 흡입필터(11)가 연료에 함유된 크기가 큰 불순물을 일차적으로 여과하고, 여과된 연료는 연료펌프(12)에 의해 빨아올려져 연료필터(20)를 통과하면서 이차적으로 크기가 더욱 작은 불순물이 제거된다. 이후, 연료분배파이프(30)를 통해 인젝터(40)까지 일정한 압력으로 연료를 공급한다. 그리고, 압력조절기(50)는 규정압력 초과시 여분의 연료를 리턴파이프(60)를 거쳐 연료탱크(10)로 복귀시킨다. 이때, 엔진의 발열에 의해 고온의 연료는 리턴파이프(60)의 외주면에 설치된 다수의 방열핀(100)은 리턴파이프(60)의 외주면의 소정위치에서 외측 반경방향으로 부착되어 리턴파이프(60)를 통해 리턴되는 고온의 연료를 냉각시킨다. 차량의 운행시, 이 다수의 방열핀(100)은 공기중에 노출되어풍속이 빠른 공기와 접촉하면서 방열작용을 한다. 즉, 방열면적을 넓혀 열전달이 쉽게 이루어지게 한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료공급시스템을 도시하고 있다. 여기서, 이미 상술한 제 1 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고 본 발명의 제 2 실시예의 주요 부분인 토출관(15′)과 리턴파이프(60) 및 방열핀(100)의 구성과 작용에 대해서 상세하게 설명한다.
도면을 참조하면, 토출관(15′)은 연료탱크(10)와 연료필터(20) 사이에 토출관(15′)의 직경보다 큰 열교환실(120)이 형성되며, 이 열교환실(120)의 내부에 다수의 방열핀(100) 및 리턴파이프(60)의 일부가 관통하여 설치된다. 즉, 다수의 방열핀(100) 및 리턴파이프(60)의 일부는 열교환실(120) 내부에 설치되고, 리턴파이프(60)는 열교환실(120)을 관통하여 연료탱크(10)에 연결된다. 여기서, 열교환실(120)은 연료탱크(10)로부터 연료를 흡입하는 유입구(120a)와 열교환실(120)로부터 연료필터(20)로 연료를 공급하는 유출구(120b)를 가지며, 리턴파이프(60)가 관통할 수 있도록 관통공들(120c)이 형성된다.
이러한 구성으로, 리턴파이프(60)를 흐르는 고온의 연료가 연료탱크(10)로 북귀되기 전에 열교환실(120)을 통과하게 되고, 열교환실(120)로 들어온 고온의 연료는 유입구(120a)를 통해 유출구(120b)로 흐르는 차가운 연료에 의해 방열면적이 넓은 방열핀(100)과 접촉하면서 원활하게 열전달이 이루어지게 된다. 이후, 리턴파이프(60)를 흐르던 고온의 연료가 저온의 연료로 전환되어 연료탱크(10)로 복귀되기 때문에 연료탱크(10) 내부에서 연료 증발가스가 발생되는 것을 방지하게 된다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 장치는, 흡기다기관내로 분사되지 못한 여분의 연료가 엔진열에 의해 고온의 상태로 리턴되는 연료가 냉각된 후 연료탱크의 내부로 재순환되어 연료 증발가스의 발생 및 연료탱크 내부의 압력상승을 억제할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 연료탱크;
    상기 연료탱크 내부의 연료를 토출관을 통해 토출하는 연료펌프;
    상기 연료펌프로부터 토출된 연료를 여과하는 연료필터;
    상기 연료필터를 통과하여 여과된 연료가 저장되고 내부의 연료를 분배하는 연료분배파이프;
    각각의 실린더 매니폴드에 설치되고 상기 연료분배파이프와 연결되어 연료를 연소실로 분사하는 다수의 인젝터;
    상기 연료분배파이프의 일측에 설치되어 상기 연료분배파이프의 압력을 일정하게 유지하는 압력조절기;
    연소실로 분사되지 못한 규정압력 이상의 연료가 상기 연료탱크로 재순환되도록 상기 압력조절기의 일측에 설치되는 리턴파이프; 및
    상기 리턴파이프의 외주면의 소정위치에 부착되어 리턴되는 고온의 연료를 냉각시키는 다수의 방열핀을 포함하는 연료공급시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 방열핀은 공기중에 노출되어 공기와 접촉하면서 방열작용을 하는 것을 특징으로 하는 연료공급시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 토출관은 소정위치에 상기 토출관의 직경보다 큰 열교환실이 형성되며, 상기 방열핀 및 리턴파이프의 일부는 상기 열교환실의 내부에 관통하여 설치되어 상기 방열핀이 상기 토출관 내부를 흐르는 연료와 접촉하면서 방열작용을 하는 것을 특징으로 하는 연료공급시스템.
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