KR20040089715A - 가열장치를 구비한 연료필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료필터에 관한 것으로서, 벽에 연료출구 도관(21)이 구비되고, 접지에 연결되고 축방향 연료공급도관을 구비한 전기전도성의 커버(4)에 의해 폐쇄되며, 상기 축방향 연료공급도관에는 토로이드 형상의 필터 카트리지(3)가 상기 축방향 도관과 동축으로 결합되고 상기 축방향 도관에 밀봉이 이루어지도록 장착되는, 컵 모양의 외부 케이싱(2)을 포함하는 연료필터(1)로서, 상기 커버(4)가, 필터 카트리지(3)의 내부 안으로 연장되는 글로우 플러그(5)를 밀봉이 이루어지도록 수용하기 위한 축방향 구멍을 구비하고, 상기 플러그는 상기 커버(4)와 접촉하고 있는 외장(51)과 상기 외장으로부터 절연되고 전원케이블에 연결되도록 구성된 축방향 스템(52)을 포함하며, 상기 외장(51)과 상기 스템(52) 사이에는 온도제어수단을 통하여 상기 케이블에 의해 전력이 공급되는 전기저항요소가 구비된 연료필터에 관한 것이다.

Description

가열장치를 구비한 연료필터{FUEL FILTER WITH HEATING DEVICE}

디젤엔진에 사용되는 연료는 파라핀과 같이 저온에서는 응고점에 이르기까지 뻑뻑해지는 경향이 있는 성분들을 함유한다.

필터의 존재는 연료가 분사장치로 공급되기 전에 연료 내에 존재하는 불순물들을 제거하는데 필수적이며, 따라서, 만약 엔진이 -25℃ 이하의 매우 낮은 온도에서 일정 시간동안 비가동상태로 놓여진다면, 엔진은 상기 성분들에 의한 필터 차단 때문에 시동을 걸 수 없게 된다.

저온으로 인한 필터 차단 문제는 시동시에만 발생하는데, 이는 고압으로 펌핑되는 디젤오일은 자체적으로 충분히 가열됨으로써 상기 파라핀과 같은 고형 성분들의 분리를 방지하기 때문이다.

따라서 극복해야 할 문제점은 엔진이 정지상태일 때 필터 자체의 내부와, 연료공급펌프 및 필터 사이의 도관 내에 놓여 있는 연료로 한정된다.

상기 연료의 양은 일반적으로 각각 30 ㎤와 1300-1600 ㎤ 정도이다.

정확한 엔진시동을 보장하기 위해서는, 이러한 연료의 온도는 -10℃ 이상으로 되어야 한다.

종래에는, 엔진시동이 불가할 정도로 온도가 낮을 때에는, 온수와 같은 외부 수단을 이용하여 외부에서 연료필터를 가열함으로써 연료필터 내부의 디젤연료가 사용가능하도록 하는 것이 알려져 있다.

엔진이 시동되자마자, 필터 커버 내부에 포함된 가열수단이 작동개시되는데, 가열수단은 차량 배터리로 작동되는 저항요소로 대개 이루어진다.

단시간의 작동, 대체로 30 내지 50초 사이의 작동 후에, 상기 수단은 작동중지되고 엔진은 계속하여 정상적으로 작동한다.

가열수단은 엔진이 시동된 이후에만 작동을 개시할 수 있는데, 왜냐하면 전류의 흡수가 엔진이 작동중이 아니라면 배터리를 급속히 방전시켜버릴 정도이기 때문이다.

본 발명의 목적은 간단하고 경제적인 방법으로 상기 결점들을 개선하는 것이다.

본 발명은 디젤엔진에 존재하는 연료필터에 관한 것이다.

상기 목적은 특허청구범위에 정의되어 있는 특징을 가지는 장치에 의해 달성된다.

기본적으로, 외부와 연결되는 도관을 구비한 컵모양의 용기로 이루어지는 통상적인 연료필터의 위쪽이, 토로이드 형상의 필터 카트리지와 연결된 축방향 도관을 구비한 커버에 의해 닫힌다.

연료는 축방향 도관을 통하여 필터로 들어가고 컵에 존재하는 도관을 통하여 필터에서 나온다.

본 발명에 따르면, 커버는 전기전도체 재료로 제조되고, 전기적으로 접지에 연결되며, 카트리지의 중앙 격실 내부로 축방향으로 연장되어 들어가는 글로우 플러그(glow plug)가 내부에 밀봉 배치된 축방향 관통 시트(seat)를 포함한다.

상기 글로우 플러그는 전도성 재질로 된 외장(outer sheath)과, 외측으로 연장되고 외장으로부터 격리되는 축방향 스템(stem), 및 외장을 축방향 스템에 전기적으로 연결하는 전기저항요소를 가진다.

상기 축방향 스템에서 필터의 외부에 남겨둔 단부는 직류공급케이블과의 접속수단을 형성한다. 저항요소는 스템의 온도를 거의 순간적으로 약 40-50℃까지 올릴 수 있는 정도의 값을 가지며, 전류제어수단이 구비되어 상기 온도가 수십 초 가량의 짧은 시간 동안 유지될 수 있도록 보장한다.

카트리지의 중앙 격실 내에 포함된 연료를 가열함으로써 글로우 플러그의 작동중지와 동시에 엔진을 시동할 수 있게 된다.

본 발명의 이점과 구조상 및 작동상의 특징들은, 첨부도면을 참조하여 발명의 범위를 제한하지 않는 예로서 주어진, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 아래의 상세한 설명으로부터 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연료필터를 관통하는 축단면을 도시한다.

필터(1)는, 여과된 연료를 위한 출구도관(21)과, 필터 카트리지(3)를 지지하기 위한 핀들(fins)(22)을 구비한 통상적인 컵 모양의 외부 케이싱(2)을 포함한다.

카트리지(3)는 토로이드 형상이며, 연료가 통과할 수 없는 외벽(31)과, 카트리지 베이스와 일치하는 일련의 원주둘레 구멍들(32)을 가지는 베이스(32)를 구비한다.

케이싱(2)은, 밀봉이 이루어지도록 케이싱(2) 위에 나사로 조여지는, 종단면으로 도시된 커버에 의해 위쪽이 폐쇄된다.

커버(4)는 커버 벽 안쪽의 내부에 구비된 격실(42)로부터 아래쪽으로 연장되는 축방향 도관(41)을 포함한다.

상기 격실(42)은, 외부로 개방되어 있고 여과할 연료가 공급되어 통과하는 도관(43)을 구비한다.

도관(41)의 외부에는 카트리지(3)의 윗면에 놓여지도록 배치되는 일련의 동심 받침대(44)가 있어, 도관(41)의 위치를 유지한다.

카트리지(3)는 도관(41)의 외부 바깥쪽에 밀봉이 이루어지도록 끼워지는 상부 축방향 도관(34)을 구비한다.

커버의 중앙에는 글로우 플러그(5)의 외장이 밀봉이 이루어지도록 삽입되는 나사가 난 시트(seat)(45)가 구비된다.

상기 커버와 글로우 플러그의 상기 외장은 둘 다 전기가 통하는 재질이며, 커버는 접지와 연결된다.

글로우 플러그는, 외장(51)로부터 전기적으로 절연되고 커버의 외부로 연장되어 전기공급케이블을 수용하는 중앙 스템(52)을 포함한다.

알려진 값 R을 갖는 전기저항요소가 외장(51)과 스템(52) 사이에 연결된다.

12 V 직류전원이 공급될 때, 0.5에서 3.5 옴의 R 값이 적당한 것으로 확인되었다.

전원공급케이블은, 필터 커버 내측에 위치된 온도센서에 의해 조절되며 글로우 플러그의 온도를 40-50℃ 이하로 유지하도록 설정된 제어회로에 접속된다.

영하 40℃ 정도의 온도에서 장시간의 작동중지 후 엔진이 시동될 때에, 운전자는 글로우 플러그(5)를 작동개시하고, 글로우 플러그(5)는 카트리지의 중앙 격실 내의 연료의 온도를 영상 10℃ 정도의 온도까지 올리는데 충분한 양의 열을 수 초 정도의 매우 짧은 시간 내에 발생시킨다.

이는 펌프와 필터 사이의 도관 내에 포함된 연료가 흩어지는 동안에 엔진이 기동 및 작동할 수 있도록 하며, 펌프와 필터 사이의 도관 내의 연료는 필터 내에 포함된 연료와 혼합되어 필터 내에 포함된 연료의 온도를, 글로우 플러그가 작동중지된 때에도, 영하 10℃보다 낮지 않은 정도까지 낮추며, 이는 파라핀 성분의 분리를 방지하기에 충분한 것이다.

본 발명의 간소화된 변형예에서는, 글로우 플러그가 40-50℃를 초과하는 온도에 도달하기 전에 자동으로 글로우 플러그를 작동중지시키는 타이머에 의해 글로우 플러그가 작동개시된다.

Claims (3)

1. 벽에 연료출구 도관이 구비되고, 접지에 연결되고 축방향 연료공급도관을 구비한 전기전도성의 커버에 의해 폐쇄되며, 상기 축방향 연료공급도관에는 토로이드 형상의 필터 카트리지가 상기 축방향 도관과 동축으로 결합되고 상기 축방향 도관에 밀봉이 이루어지도록 장착되는, 컵 모양의 외부 케이싱을 포함하는 연료필터로서, 상기 커버가, 필터 카트리지의 내부 안으로 연장되는 글로우 플러그를 밀봉이 이루어지도록 수용하기 위한 축방향 구멍을 구비하고, 상기 플러그는 상기 커버와 접촉하고 있는 외장(outer sheath)과 상기 외장으로부터 절연되고 전원케이블에 연결되도록 구성된 축방향 스템을 포함하며, 상기 외장과 상기 스템 사이에는 온도제어수단을 통하여 상기 케이블에 의해 전력이 공급되는 전기저항요소가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도제어수단이 커버에 결합된 온도센서에 의해 조절되는 전류제어수단인 것을 특징으로 하는 연료필터.
3. 제1항에 있어서, 상기 온도제어수단이 저항요소에 전력이 공급되는 시간을 결정하도록 구성된 타이머인 것을 특징으로 하는 연료필터.