KR20040025960A - Fuel cooler auxiliary device for using condensation water in diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤엔진의 연료 쿨러 보조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉방장치의 작동시 발생된 저온의 응축수를 이용해 연료를 냉각시켜 줄 수 있도록 된 응축수를 이용한 디젤엔진의 연료 쿨러 보조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cooler auxiliary device for a diesel engine, and more particularly, to a fuel cooler auxiliary device for a diesel engine using condensed water to cool fuel by using low temperature condensate generated during operation of a cooling device. will be.
일반적으로 차량은 여러 가지 기후나 주행 조건에서도 탑승자에게 쾌적한 환경을 유지하고, 동시에 글래스의 흐림이나 서리 등을 방지하여 운전자의 시계를 확보하고 안전 운행에 기여하기 위하여 공조장치가 구비되어 있다.In general, the vehicle is equipped with an air conditioning device to maintain a comfortable environment for the occupant even under various weather conditions and driving conditions, and at the same time to prevent the blurring and frost of the glass to secure the driver's watch and contribute to safe driving.
이러한, 공조장치는 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 압축된 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내에 유입됨으로써 자동차 실내를 냉방하는 냉방장치와, 엔진의 냉각수가 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내에 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함하게 된다.The air conditioner is a heat exchanger that cools a vehicle interior by heat exchange with a refrigerant compressed by a compressor driven by an engine power and is introduced into a room in a cold state, and the coolant of the engine returns to the engine via a heater core. Heat exchanged with the cooling water in the process is introduced into the room in a warm state to include a heating device for heating the interior of the car.
여기서, 상기 냉방장치는 도 1에 도시된 바와 같이 냉매가 압축기(1)에서 압축되어 응축기(2)를 통해 외기에 의해 냉각·액화된 후 리시버앤드드라이어(3)를거치면서 수분이나 먼지가 제거된 상태로 팽창밸브(4)로 흘러 들어간 다음, 이어 상기 팽창밸브(4)에서 저압의 증발기(5)내로 분무되면서 급격한 팽창을 통해 증발되어 증발기(5)에 형성된 핀을 통해서 주위의 공기로부터 열을 빼앗아 냉각을 하게 된다.Here, the cooling device is a refrigerant is compressed in the compressor (1) as shown in FIG. Flows into the expansion valve (4), and then is sprayed into the low-pressure evaporator (5) in the expansion valve (4) and evaporated through rapid expansion and heat from the surrounding air through the fins formed in the evaporator (5) It takes away and cools down.
이어, 상기 증발기(5)에 의해 열을 빼앗겨 냉각된 공기를 블로어유니트(6)를 이용해 실내에 분출하여 냉방하게 되고, 이때 저압의 가스로 된 냉매는 다시 압축기(1)로 흡입되어 압축되는 과정을 반복적으로 수행하게 된다.Subsequently, the air taken away by the evaporator 5 is cooled by blowing the cooled air into the room using the blower unit 6, and at this time, the refrigerant made of low pressure gas is sucked back into the compressor 1 and compressed. Will be performed repeatedly.
그러나, 이와 같은 냉방장치의 냉동 사이클이 순환될 때 팽창되는 냉매를 이용해 주위로부터 열을 빼앗는 증발기(5)는 그 기능상 차가운 응축수(10℃ 이하)가 반드시 생성되는 바, 이 응축수는 냉방장치의 작동시 악취와 차량의 실내 공기 오염을 발생시키는 문제가 있어 별도의 배출수단(10)을 이용해 외부로 배출시켜주게 된다.However, the evaporator 5 which draws heat from the surroundings by using a refrigerant that expands when the refrigeration cycle of the air conditioner is circulated is functionally produced with cold condensate (10 ° C. or lower). There is a problem that causes the bad smell and indoor air pollution of the vehicle is discharged to the outside using a separate discharge means (10).
여기서, 상기 배출수단(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 냉기와 온기가 흐르는 통로를 형성하는 덕트라인(8)상에서 히터코어(7)와 블로워유니트(6)사이로 위치된 증발기(5)쪽에 연결되어 응축수를 뽑아 낸다.Here, the discharge means 10 is located on the side of the evaporator 5 located between the heater core 7 and the blower unit 6 on the duct line 8 forming a passage through which cold and warm air flow, as shown in FIG. Connected to drain condensate.
즉, 상기 배출수단(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 응축수를 모으도록 증발기(5)에 연결되어 덕트라인(8)밖으로 배출된 드레인라인(11)과, 이 드레인라인(11)에 끼워져 응축수를 차량 외부로 배출하는 드레인호스(12) 및 상기 드레인라인(11)이 인출된 덕트라인(8)부위를 감싸면서 누수를 차단하는 스폰지(Sponge)재질로 이루어진 기밀부재(13)로 이루어진다.That is, the discharge means 10 is connected to the evaporator 5 to collect the condensate as shown in Figure 3 drain line 11 is discharged out of the duct line 8, and the drain line 11 is fitted A drain hose 12 for discharging the condensate to the outside of the vehicle and the airtight member 13 made of a sponge (Sponge) material to block leakage while surrounding the portion of the duct line 8 with which the drain line 11 is drawn out.
그러나, 디젤 엔진의 경우 고압의 연료펌프를 사용해 연료를 공급하는 특성상 특정 조건 예를 들면, 저속·고 부하 조건에서는 연료온도가 급 상승해 이를 낮추기 위해 통상 연료쿨러라는 별도의 장치를 사용하게 되는데, 이와 같이 연료의 온도를 낮추기 위해 차량의 냉방장치 가동시 반드시 발생되는 10℃ 이하의 차가운 응축수를 외부로 버리고 연료쿨러 만을 사용하게 되면 전체적인 효율성 측면에서 바람직하지 못한 단점이 있게 된다.However, in the case of diesel engines, a fuel pump is used to supply fuel using a high-pressure fuel pump. For example, in a low speed and high load condition, a fuel temperature rises rapidly and a separate device called a fuel cooler is usually used. As such, if the cold condensate of 10 ° C. or less generated necessarily when operating the air conditioner of the vehicle is lowered to the outside and using only the fuel cooler, there is an undesirable disadvantage in terms of overall efficiency.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 외부로 버려지는 차가운 응축수를 연료쿨러쪽으로 보내 연료쿨러의 성능을 향상시킴은 물론 전체적인 효율성을 향상함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has an object of improving the overall efficiency as well as improving the performance of the fuel cooler by sending cold condensed water discarded to the fuel cooler.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차실내의 냉방을 위해 냉매를 이용해 작동되는 냉방장치의 증발기에서 발생된 응축수를 덕트라인으로부터 배출시키는 배출수단과, 이 배출수단을 통해 덕트라인밖으로 배출된 응축수를 연료쿨러로 분사시켜 연료 온도를 저하시키는 공급수단 및 이 공급수단을 연료온도에 따라 구동시키는 콘트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the discharge means for discharging the condensed water generated in the evaporator of the cooling device operated by the refrigerant for cooling in the cabin from the duct line, and discharged out of the duct line through the discharge means And a supply means for injecting the condensed water into the fuel cooler to lower the fuel temperature and a controller for driving the supply means according to the fuel temperature.
도 1은 일반적인 냉방장치의 구성도1 is a block diagram of a general cooling device
도 2는 종래에 따라 응축수 배출수단을 갖춘 공조장치의 개략적인 구성도2 is a schematic configuration diagram of an air conditioner having condensate discharge means according to the related art
도 3은 도 2의 응축수 배출수단의 구성도3 is a configuration diagram of the condensate discharge means of FIG.
도 4는 본 발명에 따른 응축수를 이용한 디젤엔진의 연료 쿨러 보조장치의 구성도4 is a block diagram of a fuel cooler auxiliary device of a diesel engine using condensate according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 제어 흐름도5 is a control flowchart according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 압축기2 : 응축기1: compressor 2: condenser
3 : 리시버앤드드라이어4 : 팽창밸브3: receiver and dryer 4: expansion valve
5 : 증발기6 : 블로어유니트5: evaporator 6: blower unit
7 : 히터코어8 : 덕트라인7: heater core 8: duct line
10 : 배출수단11 : 드레인라인10: discharge means 11: drain line
12 : 드레인호스13 : 기밀부재12: drain hose 13: airtight member
20 : 공급수단21 : 보관용기20: supply means 21: storage container
21' : 외부배출라인22 : 펌프21 ': External discharge line 22: Pump
23 : 콘트롤러24 : 분사노즐23 controller 24 spray nozzle
24' : 공급라인30 : 연료쿨러24 ': Supply line 30: Fuel cooler
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 응축수를 이용한 디젤엔진의 연료 쿨러 보조장치의구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차실내의 냉방을 위해 냉매를 이용해 작동되는 냉방장치의 증발기(5)에서 발생된 응축수를 덕트라인(8)으로부터 배출시키는 배출수단(10)과, 이 배출수단(10)을 통해 덕트라인(8)밖으로 배출된 응축수를 연료쿨러(30)로 분사시켜 연료 온도를 저하시키는 공급수단(20) 및 이 공급수단(20)을 연료온도에 따라 구동시키는 콘트롤러(23)로 이루어진다.Figure 4 shows the configuration of the fuel cooler auxiliary device of the diesel engine using the condensate according to the present invention, the present invention is generated in the evaporator (5) of the cooling device operated using a refrigerant for cooling in the vehicle Discharge means (10) for discharging condensate water from the duct line (8), and supply means for lowering the fuel temperature by injecting condensate water discharged out of the duct line (8) through the discharge means (10) to the fuel cooler (30) And a controller 23 for driving the supply means 20 in accordance with the fuel temperature.
여기서, 상기 배출수단(10)은 응축수를 모으도록 증발기(5)에 연결되어 덕트라인(8)밖으로 배출된 드레인라인(11)과, 이 드레인라인(11)에 끼워져 응축수를 차량 외부로 배출하는 드레인호스(12) 및 상기 드레인라인(11)이 인출된 덕트라인(8)부위를 감싸면서 누수를 차단하는 스폰지(Sponge)재질로 이루어진 기밀부재(13)로 이루어진다.Here, the discharge means 10 is connected to the evaporator (5) to collect the condensate drain line 11 discharged out of the duct line (8), the drain line 11 is fitted into the drain line to discharge the outside of the vehicle A drain hose 12 and an airtight member 13 made of a sponge (Sponge) material to block leakage while surrounding the portion of the duct line (8) drawn out of the drain line (11).
또한, 상기 공급수단(20)은 배출수단(10)의 드레인호스(12)를 통해 공급되는 응축수를 모으는 보관용기(21)와, 이 보관용기(21)내에 구비되어 콘트롤러(23)의 제어에 따라 구동되어 응축수를 펌핑(Pumping)하는 펌프(22) 및 이 펌프(22)를 통해 배출되는 응축수가 흐르는 공급라인(24')을 통해 연료가 지나는 연료쿨러(30)에 뿌려 연료쿨러(30)와 함께 연료를 냉각시키는 분사노즐(24)로 이루어진다.In addition, the supply means 20 is a storage container 21 for collecting condensed water supplied through the drain hose 12 of the discharge means 10, and provided in the storage container 21 to control the controller 23. The fuel cooler 30 is sprayed on the fuel cooler 30 through which the fuel passes through the pump 22 driving the pump 22 to pump the condensate and a supply line 24 ′ through which the condensate discharged through the pump 22 flows. Together with the injection nozzle 24 for cooling the fuel.
여기서, 상기 보관용기(21)에는 모여진 응축수가 항상 적정 수준을 유지하도록 그 상부에 외부로 이어진 외부배출라인(21')이 구비되어진다.Here, the storage container 21 is provided with an external discharge line 21 'connected to the outside on the upper portion so that the collected condensed water always maintains an appropriate level.
또한, 상기 분사노즐(24)은 연료쿨러(30)의 전체부위에 균일하게 응축수가 뿌려지도록 소정 간격을 갖고 다수로 형성되어진다.In addition, the injection nozzles 24 are formed in plurality at predetermined intervals so that the condensed water is evenly sprayed on the entire portion of the fuel cooler 30.
한편, 상기 콘트롤러(23)는 일반적인 ECU(Engine Control Unit)를 사용하면서 연료의 온도가 약 70℃ 이상이 될 때 펌프(22)를 온(On)시켜 보관용기(21)내 응축수를 연료쿨러(30)로 펌핑하는 한편, 연료의 온도가 약 70℃ 이하로 될 때 펌프(22)를 오프(Off)시켜 응축수가 보관용기(21)에 모여지도록 한다.Meanwhile, the controller 23 turns on the pump 22 when the temperature of the fuel is about 70 ° C. or more while using a general engine control unit (ECU), thereby cooling the condensed water in the storage container 21 to the fuel cooler ( While pumping 30), the pump 22 is turned off when the temperature of the fuel is about 70 [deg.] C. or less to allow the condensate to collect in the reservoir 21.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 냉방장치의 작동에 따라 압축기(1)와, 응축기(2), 리시버앤드드라이어(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)사이를 순환하는 과정에서 열을 빼앗아 주변 공기를 냉각하는 냉매의 작용에 의해 상기 증발기(5)부위에 생성된 차가운 응축수(10℃ 이하)가 배출수단(10)을 통해 공급수단(20)쪽으로 모은 후, 엔진으로 공급되는 연료의 온도를 모니터링(Monitoring)하는 콘트롤러(23)를 통해 연료쿨러(30)쪽으로 공급되어 연료의 온도를 저하시켜주게 된다.According to the present invention, in the process of circulating between the compressor (1), the condenser (2), the receiver and dryer (3), the expansion valve (4) and the evaporator (5) according to the operation of the air conditioner to cool the ambient air Cooling condensate (10 ° C or less) generated in the evaporator (5) by the action of the refrigerant is collected through the discharge means 10 toward the supply means 20, and monitoring the temperature of the fuel supplied to the engine (Monitoring ) Is supplied to the fuel cooler 30 through the controller 23 to lower the temperature of the fuel.
즉, 상기 공급수단(20)은 냉방장치의 작동시 증발기(5)부위에서 발생된 응축수를 배출수단(10)의 드레인라인(11)에 끼워진 드레인호스(12)를 통해 보관용기(21)에 모아 저장한 후, 저장된 응축수를 콘트롤러(23)의 제어신호를 통해 연료쿨러(30)쪽으로 보내게 된다.That is, the supply means 20 is the condensed water generated in the evaporator 5 during the operation of the cooling device to the storage container 21 through the drain hose 12 fitted in the drain line 11 of the discharge means (10). After collecting and storing, the stored condensate is sent to the fuel cooler 30 through the control signal of the controller 23.
이때, 상기 콘트롤러(23)는 엔진으로 공급되는 연료온도를 모니터링해 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 연료온도가 70℃ 이상인지 여부를 판단해 만약, 70℃ 이상인 경우 상기 보관용기(21)에 구비된 펌프(22)로 제어신호를 보내 70℃ 이하로 될 때까지 펌프(22)를 구동시키게 된다.At this time, the controller 23 monitors the fuel temperature supplied to the engine, that is, as shown in FIG. 5 to determine whether the fuel temperature is 70 ℃ or more, if the 70 ℃ or more in the storage container 21 By sending a control signal to the provided pump 22 to drive the pump 22 until it is 70 ℃ or less.
이와 같이, 상기 펌프(22)가 작동되면서 펌핑되는 응축수가 공급라인(24')을통해 분사노즐(24)로 공급되면, 연료쿨러(30)의 전체 길이를 따라 소정 간격을 두고 배열된 다수의 분사노즐(24)을 통해 약 10℃ 정도의 차가운 응축수가 연료쿨러(30)전체로 뿌려져 연료쿨러(30)를 순환하는 연료 온도를 저하시키게 된다.As such, when the pump 22 is operated and the condensed water pumped is supplied to the injection nozzle 24 through the supply line 24 ′, the plurality of condensed water is arranged at predetermined intervals along the entire length of the fuel cooler 30. Cold condensate water of about 10 ° C. is sprayed through the injection nozzle 24 to the entire fuel cooler 30 to lower the fuel temperature circulating through the fuel cooler 30.
이어, 연료온도가 다시 약 70℃ 이하로 떨어지면 콘트롤러(23)가 펌프(22)구동을 멈추어 응축수를 보관용기(21)에 저장하게 되고 이때, 상기 보관용기(21)에 모여진 응축수 량이 많게 되면 그 상부에 구비된 외부배출라인(21')에 의해 외부로 배출되어 항상 적정 수준을 유지하게 된다.Subsequently, when the fuel temperature drops below about 70 ° C., the controller 23 stops driving the pump 22 to store the condensed water in the storage container 21. At this time, when the amount of condensed water collected in the storage container 21 increases, It is discharged to the outside by the external discharge line 21 ′ provided at the top to maintain a proper level at all times.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 냉방장치의 증발기에서 발생된 10℃ 이하의 차가운 응축수를 증발기에 연결된 배출수단을 통해 응축수를 공급받아 저장한 후 연료온도에 따라 연료를 냉각하는 연료쿨러쪽으로 분사시키게 되고 이로 인해 연료쿨러의 성능과 전체적인 효율성 및 차량 성능등을 향상할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, cold condensate water of 10 ° C. or less generated by the evaporator of the air conditioner is supplied to the fuel cooler for cooling the fuel according to the fuel temperature after storing the condensed water through the discharge means connected to the evaporator. This has the effect of improving the performance of the fuel cooler, overall efficiency and vehicle performance.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |