KR20040002253A - 연료필터 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료필터 가열장치에 관한 것으로서,

종래에는 대기온도가 저온인 상태로 장시간 유지될경우 연료가 서서히 왁스형태로 석출되면서 성장하게되고, 이러한 왁스의 결정들의 크기가 커짐에 따라 연료필터의 필터를 통과하지 못하게되면서 필터를 완전히 막아주게되어 연료의 유동이 제한되고, 이에의해 저온 상태에서의 시동시 엔진 점화가 이루어지지 않게됨은 물론 왁스에 의해 필터가 완전히 막힘에 따라 필터의 사용이 불가능해지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연료필터의 필터케이스 내에 열선을 권회하고, 연료의 온도가 설정온도 이하일때 상기 열선에 전원을 공급하여 필터 내부에 끼어있는 왁스가 녹아 제거되도록 하는 제어수단을 구성하므로서, 연료의 온도가 낮을때 필터 내부에 발생하는 왁스를 열선의 가열에 의해 효과적으로 제거하여 저온시 발생하는 엔진시동 불가현상을 미연에 방지함은 물론 필터의 불량을 해소시킬 수 있도록 한 연료필터 가열장치에 관한 것이다.

Description

연료필터 가열장치{Heating device for fuel filter}

본 발명은 연료필터 가열장치에 관한 것으로서, 특히 연료의 온도가 낮을때 필터 내부에 발생하는 왁스를 열선의 가열에 의해 효과적으로 제거하여 저온시 발생하는 엔진시동 불가현상을 미연에 방지함은 물론 필터의 불량을 해소시킬 수 있도록 한 연료필터 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 파라핀계 탄화수소를 포함하는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키고 있다.

파라핀계 탄화수소는 연소성을 향상시키기 때문에 연료의 성능에 있어서 중요한 성분이지만 저온에서는 왁스(WAX)형태로 석출되는 단점을 가지고 있으며, 온도에 따른 특징을 설명하면 다음과 같다.

Cloud Point : 왁스성분이 석출되어 연료가 뿌옇게 우유빛을 띠기 시작하는 온도를 운점(Cloud Point)이라함.

CFPP(필터막힘점) : 온도가 하강하여 저온에서의 머무르는 시간이 길어질수록 왁스결정들이 서로 결합하면서 성장하다가 어느 온도에서 더이상 필터를 통과하지 못할정도의 크기로 성장하게되는 온도를 말하며, 이러한 온도를 저온필터막힘점(Cold Filter Plugging Point)이라 함.

POUR Point : 연료의 유동을 불가능하게 만드는 온도.

도 4 는 종래의 연료공급계를 도시한 것으로서,

공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(1)과, 일정양의 연료를 저장하는 연료탱크(2)와, 연료탱크(2)와 엔진(1)을 상호 연결시키는 연료라인(3)과, 상기 연료라인(3) 도중에 설치되어 연료의 이물질을 걸러주는 연료필터(4)로 구성된다.

이와같이 구성되는 연료공급계는 엔진구동시 연료탱크(2)에서 엔진(1)으로 공급되는 연료가 연료필터(4)를 통과하면서 이물질이 걸러진 후 엔진으로 공급되는것이다.

그러나, 종래에는 대기온도가 저온인 상태로 장시간 유지될경우 연료가 서서히 왁스형태로 석출되면서 성장하게되고, 이러한 왁스의 결정들의 크기가 커짐에 따라 연료필터의 필터를 통과하지 못하게되면서 필터를 완전히 막아주게되어 연료의 유동이 제한되고, 이에의해 저온 상태에서의 시동시 엔진 점화가 이루어지지 않게됨은 물론 왁스에 의해 필터가 완전히 막힘에 따라 필터의 사용이 불가능해지는 문제점이 발생하고 있었다.

더욱이, 현재 엔진의 성능이 높아짐(고압화, 고마력화)에 따라 사용연료 또한 고급화 되어가는 추세이고, 이에발맞춰 연료를 필터링하는 필터의 메쉬(Mesh)가 점점 작아지는 추세이어서 저온시 연료로부터 작은크기의 왁스결정이 발생되더라도 필터가 쉽게 막히게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 연료필터의 필터케이스 내에 열선을 권회하고, 연료의 온도가 설정온도 이하일때 상기 열선에 전원을 공급하여 필터 내부에 끼어있는 왁스가 녹아 제거되도록 하는 제어수단을 구성하므로서, 연료의 온도가 낮을때 필터 내부에 발생하는 왁스를 열선의 가열에 의해 효과적으로 제거하여 저온시 발생하는 엔진시동 불가현상을 미연에 방지함은 물론 필터의 불량을 해소시킬 수 있도록 한 연료필터 가열장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

엔진으로 공급되는 연료의 이물질을 걸러주는 연료필터에 있어서,

필터케이스의 내부에 입력전압에 의해 발열하는 열선을 설치하여 연료온도가 일정치 이하일때 열선을 가열시켜 연료필터에 끼어있는 왁스를 녹여주도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 열선을 구동시키는 수단으로서,

연로온도를 감지하는 연료온도센서와;

점화키이가 2단 온상태이고, 연료온도센서에서 감지되는 연료온도가 제 1 설정온도 이하일때 열선구동을 위한 제어신호를 출력하는 ECU와;

상기 ECU의 제어신호에 의해 온/오프 되어 밧데리 전압을 열선으로 공급하는 릴레이; 로 구성되며,

상기 열선의 입력단에 설치되어 연료의 온도가 제 2 설정온도 이상일때 자동오프되어 열선으로 공급되는 전원을 차단하는 써모스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 연료필터 가열장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명에 적용된 열선의 구동을 위한 제어수단을 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 제어과정을 보인 플로우챠트.

도 4 는 종래의 연료공급계를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 연료필터 11 : 필터케이스

12 : 열선 13 : 연료온도센서

14 : 점화키이 15 : ECU

16 : 밧데리 17 : 릴레이

18 : 써모스위치

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 10은 엔진으로 공급되는 연료의 이물질을 걸러주는 연료필터를 나타내며, 본 발명에서는 상기한 연료필터(10)의 필터케이스(11) 내부에 발열용 열선(12)을 설치하였다.

상기한 열선(12)은 연료온도가 일정치 이하일때 구동하여 연료필터(10)를 가열시키므로서 연료필터(10) 내부에 끼어있는 왁스를 녹여주는데 사용된다.

상기한 열선(12)을 구동시키기 위한 수단으로서,

연로온도를 감지하는 연료온도센서(13)와;

점화키이(14)가 2단 온상태이고, 연료온도센서(13)에서 감지되는 연료온도가 제 1 설정온도 이하일때 열선구동(12)을 위한 제어신호를 출력하는 ECU(15)와;

상기 ECU(15)의 제어신호에 의해 온/오프 되어 밧데리(16) 전압을 열선(12)으로 공급하는 릴레이(17)와;

상기 열선(12)의 입력단에 설치되어 연료의 온도가 제 2 설정온도 이상일때 자동오프되어 열선(12)으로 공급되는 전원을 차단하는 써모스위치(18); 를 구성하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

엔진 시동을 위해 사용자가 점화키이(14)를 2단 온상태로 전환시키면, 밧데리(16)의 출력전압이 내부 전기회로로 공급되고, 이때 연료온도센서(13)는 연료의 온도를 감지하여 ECU(15)로 공급한다.

상기 ECU(15)는 연료온도센서(13)에서 감지되는 연료온도가 제 1 설정온도(약 -7℃)이하라고 판단되면, 릴레이(17)를 온상태로 전환시켜 밧데리(16)의 출력전압이 열선(12)으로 공급되도록 하여 열선(12)의 발열동작에 의해 필터케이스(11)가 가열되도록 한다.

상기와같이 열선(12)에 의해 필터케이스(11)가 발열되면 낮은 온도에 의해 연료필터(10) 내부에 끼어있는 왁스가 녹으면서 제거되어 필터의 막힘을 방지할 수있으며, 엔진 시동성을 월등히 향상시킬 수 있게된다.

한편, ECU(15)는 상기 판단결과 연료온도가 제 1 설정온도 보다 높은 것으로 판단되면 상기 릴레이(17)를 오프상태로 유지시켜 열선(12)으로 전원이 공급되지 않도록 한다.

상기 열선(12)에 공급되는 전원의 차단은 열선(12)의 전원 입력단에 설치되어 있는 써모스위치(18)에 의해 구현된다.

즉, 엔진 시동후 일정시간이 경과하거나 대기온도가 상승하여 연료의 온도가 제 2 설정온도(약 29℃)를 넘어서게되면, 상기 써모스위치(18)가 연료의 온도가 높아짐에 따라 자동 오프되어 열선(12)으로 공급되는 전원을 자동차단하게 되는 것이다.

상기 설명과같이 써모스위치(18)에 의해 열선(12)으로 공급되는 전원을 자동으로 차단하게되면 불필요한 밧데리(16)의 방전을 막을 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 연료필터의 필터케이스 내에 열선을 권회하고, 연료의 온도가 설정온도 이하일때 상기 열선에 전원을 공급하여 필터 내부에 끼어있는 왁스가 녹아 제거되도록 하는 제어수단을 구성하므로서, 연료의 온도가 낮을때 필터 내부에 발생하는 왁스를 열선의 가열에 의해 효과적으로 제거하여 저온시 발생하는 엔진시동 불가현상을 미연에 방지함은 물론 필터의 불량을 해소시킬 수 있도록 한 연료필터 가열장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 엔진으로 공급되는 연료의 이물질을 걸러주는 연료필터에 있어서,

   필터케이스(11)의 내부에 입력전압에 의해 발열하는 열선(12)을 설치하여 연료온도가 일정치 이하일때 열선(12)을 가열시켜 연료필터에 끼어있는 왁스를 녹여주도록 한 것을 특징으로 하는 연료필터 가열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열선(12)을 구동시키는 수단으로서,

   연로온도를 감지하는 연료온도센서(13)와;

   점화키이(14)가 2단 온상태이고, 연료온도센서(13)에서 감지되는 연료온도가 제 1 설정온도 이하일때 열선구동(12)을 위한 제어신호를 출력하는 ECU(15)와;

   상기 ECU(15)의 제어신호에 의해 온/오프 되어 밧데리(16) 전압을 열선(12)으로 공급하는 릴레이(17);를 구성한 것을 특징으로 하는 연료필터 가열장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열선(12)의 입력단에 설치되어 연료의 온도가 제 2 설정온도 이상일때 자동오프되어 열선(12)으로 공급되는 전원을 차단하는 써모스위치(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료필터 가열장치.