KR200411853Y1

KR200411853Y1 - 차량용 연료가열장치

Info

Publication number: KR200411853Y1
Application number: KR2020060000421U
Authority: KR
Inventors: 진동규
Original assignee: 진동규
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-03-17

Abstract

본 고안에 의한 차량용 연료가열장치는 차량에 사용되는 연료를 연소실에 분사 공급되기 전에 가열하는 것으로 이루어지는 차량용 연료가열장치에 있어서, 차량용 난방장치의 히터에 엔진냉각수를 흐르게 하는 히터호스 상에 연결되는 입구와 출구를 구비하는 본체, 연료파이프와 연결됨과 더불어 상기 본체에 내장되어 상기 본체 내부에 흐르는 엔진냉각수에 의해 연료를 가열하는 열교환기, 상기 본체의 상부에 삽입 설치되어 본체 내의 엔진냉각수를 가열하는 전기히터, 엔진냉각수의 온도를 감지하는 수온센서와 연결되어 수온센서에 의해 상기 히터에 흐르는 전기를 단속하는 릴레이로 이루어진다.

따라서 본 고안은 히터호스를 흐르는 고온의 냉각수로 연료를 가열하기 때문에 연료를 신속하게 가열하게 되고 연료를 팽창시켜서 팽창 정도만큼 연료의 소모량을 절감하게 되며, 고온의 연료를 엔진 연소실로 분사 공급하기 때문에 분사되는 연료의 기화 시간을 줄임과 더불어 기화된 연료를 활성화시켜서 엔진 연소실내에서 연료의 완전 연소를 용이하게 유도하여 매연의 발생을 용이하게 방지하게 되며, 엔진을 가동한 초기에 전기히터를 이용하여 본체 내부의 엔진냉각수를 가열하기 때문에 엔진 연소실로 분사 공급되는 연료를 더욱 신속하게 가열하여 엔진 시동 초기에 발생되는 매연의 발생을 신속하게 줄이게 되는 등의 효과를 발휘한다.

차량, 자동차, 연료가열, 연료가열장치, 차량용 연료가열장치

Description

차량용 연료가열장치{FUEL HEATING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 본 고안에 의한 차량용 연료가열장치가 적용되는 차량의 엔진 냉각수의 개략적인 구성도,

도 2는 본 고안에 의한 차량용 연료가열장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 히터호스 8 : 연료파이프

10 : 수온센서 11 : 본체

12 : 열교환기 13 : 전기히터

14 : 릴레이

본 고안은 차량용 연료가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에 사용되는 연료를 가열함으로써 연료를 팽창하여 연료의 소모량을 절감하고 엔진 내에서 연료의 완전 연소를 유도하여 매연을 용이하게 방지할 수 있도록 하는 차량용 연료가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 연료탱크에는 휘발유, 경유 등과 같은 연료가 충진되어 있으며, 연료탱크에 충진된 연료는 연료배관을 따라 이동하여 엔진에 분사 공급되고, 엔진 내부에서 연소되어 폭발력으로 엔진을 가동하게 된다.

그리고 엔진에서 연소되는 연소열로 인하여 엔진이 매우 가열되므로 냉각수로 엔진을 냉각하게 되며, 엔진에 의하여 가열된 냉각수를 이용하여 공기를 가열하여 차량의 내부를 따뜻하게 한다.

아무튼 종래에는 겨울에 외기의 온도가 낮을 때 또는 기관이 냉각되어 있을 때, 공기의 압축열이 실린더 및 실린더 헤드에 흡수되어 연료가 착화할 수 있는 고온이 되지 않으므로 예연소실 안의 공기를 미리 가열하는 장치가 있으나, 연료 자체를 가열하여 이를 연소실에 분사 공급하는 장치가 없었다.

따라서 냉각된 상태에 있는 연료가 엔진의 연소실에 분사되기 때문에 연소실 내에서 연료의 완전 연소가 되지 못하는 경우가 발생되어 매연이 발생하게 되고 동일한 양의 연료에 대한 엔진의 출력이 떨어지며, 냉각된 상태에 있는 연료는 밀도가 높기 때문에 엔진에 분사되는 분사량에 따라 연료가 그대로 소모되어 연료의 소비량이 증대하게 된다는 단점이 있다.

그래서 종래에는 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여, 실용신안등록 제20-346849호로 등록된 기술이 개발되었는 바, 이는 차량의 레디에이터와 엔진 사이의 상부호스 사이에 본체를 끼워서 연결하며, 상기 본체의 외주면에는 송유관을 연결하기 위한 연료유입구와 연료배출구를 소정의 간격을 두고 연결하여 본체의 내부로 관통시켜 열교환관체와 연결하는 구조를 이루고 있다.

이와 같이 이루어지는 종래의 연료가열장치는 본체의 내부에 연결되어 있는 열교환관체가 연료주입구와 연료배출구에 연결되고, 본체가 상부호스에 설치되며, 이에 따라 차량의 연료가 송유관을 통하여 연료분사펌프로 공급되는데, 송유관이 본체의 연료유입구와 연료배출구에 연결되어 있고, 또 연료유입구와 연료배출구를 연결하는 열교환관체가 본체의 내부를 관통하고 있어 연료가 열교환관체를 경유하여 연료분사펌프로 공급되며, 이 때 상부호스와 연결된 본체의 내부에 있는 열교환관체가 고온의 냉각수에 의해서 가열되어 이를 경유하는 연료가 고온으로 가열될 수 있는 것이다.

그러나 종래와 같이 상부호스를 흐르는 엔진 냉각수를 이용하기 때문에, 상부호스를 통과하는 냉각수의 온도가 상승하는 시간이 많이 소요되며, 이에 따라 엔진 가동 초기 단계에서 유해 가스의 발생을 줄이는 데에 매우 미흡하다는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 차량에 사용되는 연료를 신속하게 가열함과 더불어 고온의 냉각수로 가열함으로써 연료를 팽창시켜서 연료의 소모량을 절감하고 엔진 내에서 연료의 완전 연소를 유도하여 매연의 발생을 용이하게 방지할 수 있는 차량용 연료가열장치를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 고안은 차량에 사용되는 연료를 연소실에 분사 공급되기 전에 가열하는 것으로 이루어지는 차량용 연료가열장치에 있어서, 차량용 난방장치의 히터에 엔진냉각수를 흐르게 하는 히터호스 상에 연결되는 입구와 출구 를 구비하는 본체, 연료파이프와 연결됨과 더불어 상기 본체에 내장되어 상기 본체 내부에 흐르는 엔진냉각수에 의해 연료를 가열하는 열교환기, 상기 본체의 상부에 삽입 설치되어 본체 내의 엔진냉각수를 가열하는 전기히터, 엔진냉각수의 온도를 감지하는 수온센서와 연결되어 수온센서에 의해 상기 히터에 흐르는 전기를 단속하는 릴레이로 이루어지는 차량용 연료가열장치를 제공한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 고안에 의한 차량용 연료가열장치를 나타내는 도면으로서, 본 고안의 연소가열장치는 엔진을 냉각하는 냉각수(이하 엔진냉각수라 지칭함)를 이용하여 차량에 사용되는 연료를 가열하게 되며, 이에 따라 연료 탱크 내의 온도보다 높은 온도의 연료를 엔진의 연소실에 분사 공급하게 된다.

예컨대 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진냉각수는 펌프(1)에 의하여 강제 순환되며, 펌프(1)에 의하여 엔진(2)과 라디에이터(3) 사이를 바이패스 방식으로 순환함과 더불어 엔진(2)과 난방장치의 히터(4) 사이를 순환하게 된다.

여기서 상기 엔진(2)과 히터(4) 사이를 순환하는 엔진냉각수는 엔진(2) → 히터호스(5) → 히터(4) → 리턴호스(6)를 순서로 하여 펌프(1)에 의해 순환하게 되며, 상기 히터호스(5) 상에 수량조절밸브(7)가 설치되어 엔진냉각수의 수량을 조정하게 된다.

여기서 본 고안의 차량용 연료가열장치는 히터호스(5)에 흐르는 엔진냉각수 가 경유하게 되는 본체(11), 고온의 엔진냉각수에 의해 연료를 가열하기 위한 열교환기(12), 초기에 엔진냉각수가 가열되기 전에 본체(11) 내부의 엔진냉각수를 가열하는 전기히터(13), 상기 전기히터(13)에 흐르는 전기를 단속하는 릴레이(14)로 구성된다.

즉 상기 본체(11)는 상기 히터(4)에 엔진냉각수를 흐르게 하는 히터호스(5) 상에 연결되고, 상기 열교환기(12)는 차량용 연료파이프(8)와 연결됨과 더불어 상기 본체(11)에 내장되어 상기 본체(11) 내부에 흐르는 엔진냉각수에 의해 연료를 가열하게 된다.

물론 상기 본체(11)는 종래의 히터호스(5)를 절단한 뒤에 절단된 히터호스(5) 사이에 밀봉 연결하기 위하여, 본체(11)의 측면 또는 상부면에 입구(11a)와 출구(11b)를 구비하고 있고, 상기 입구(11a)를 통하여 히터호스(5) 내의 엔진냉각수가 본체(11)의 내부로 유입되고, 상기 출구(11b)를 통하여 본체(11) 내부의 엔진냉각수가 유출되는 것이다.

더우기 상기 본체(11)의 입구(11a)는 엔진냉각수의 효과적인 흐름을 유도하기 위하여, 본체(11)의 내부로 삽입 형성되고, 삽입된 부분의 선단부가 본체(11)의 내부 하측에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 열교환기(12)의 양단부는 본체(11)의 외부에 위치하여 연료파이프(8)와 연결되는 바, 본 실시예에서는 상기 열교환기(12)가 코일 형상으로 형성되나 다른 구조로 형성될 수 있다.

또한 상기 전기히터(13)는 전기와 연결되어 열을 발생하는 것으로, 상기 본 체(11)의 상부에 삽입 설치되어 본체(11) 내의 엔진냉각수를 가열하게 되는 바, 엔진 시동 초기 단계에서 엔진냉각수를 신속하게 가열하게 된다.

상기 릴레이(14)는 엔진냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(10)와 연결되며, 상기 수온센서(10)에 의해 상기 전기히터(13)에 흐르는 전기를 단속하게 되는 바, 엔진냉각수의 온도가 80℃ 내외일 때에 전기히터(13)에 흐르는 전기를 끓게 된다.

이와 같이 이루어지는 본 고안에 의한 차량용 연료가열장치는 다음과 같이 작용한다.

엔진을 가동한 초기에는 엔진냉각수가 냉각된 상태에 있으므로 릴레이(14)를 통하여 전기를 전기히터(13)에 흐르게 하여 본체(11) 내의 엔진냉각수를 전기로 가열하여 전기히터(13)에 의하여 가열된 엔진냉각수로 열교환기(12)를 흐르는 연료를 신속하게 가열하게 된다.

엔진이 가동된 후의 짧은 시간에 엔진냉각수의 온도가 신속하게 상승함과 더불어 펌프(1)에 의하여 고온의 엔진냉각수가 히터호스(5)를 따라 흐르게 된다.

그러면 고온의 엔진냉각수가 본체(11)의 내부를 흐르면서 열교환기(12)를 가열하게 되며, 이에 따라 열교환기(12)를 따라 흐르는 연료가 가열되는 것이다.

이 때 수온센서(10)와 연결된 릴레이(14)가 전기히터(13)에 공급되는 전기를 차단하여 전기히터(13)를 사용하지 않는다.

이렇게 상기와 같이 가열된 연료는 밀도가 낮아지게 되므로 팽창하게 되며, 팽창된 상태에서 동일한 양으로 엔진에 분사 공급되기 때문에 팽창된 정도만큼 연료가 절감된다.

특히 고온의 연료가 엔진의 연소실로 분사 공급되기 때문에 연료의 기화가 매우 빠르게 촉진됨과 더불어 기화된 연료가 활성화되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 차량용 연료가열장치는 히터호스를 흐르는 고온의 냉각수로 연료를 가열하기 때문에 연료를 신속하게 가열하게 되고 연료를 팽창시켜서 팽창 정도만큼 연료의 소모량을 절감하게 되며, 고온의 연료를 엔진 연소실로 분사 공급하기 때문에 분사되는 연료의 기화 시간을 줄임과 더불어 기화된 연료를 활성화시켜서 엔진 연소실내에서 연료의 완전 연소를 용이하게 유도하여 매연의 발생을 용이하게 방지하게 되는 이점이 있다.

더우기 엔진을 가동한 초기에 전기히터를 이용하여 본체 내부의 엔진냉각수를 가열하기 때문에, 엔진 연소실로 분사 공급되는 연료를 더욱 신속하게 가열하여 엔진 시동 초기에 발생되는 매연의 발생을 신속하게 줄이게 되는 이점이 있다.

Claims

차량에 사용되는 연료를 연소실에 분사 공급되기 전에 가열하는 것으로 이루어지는 차량용 연료가열장치에 있어서,

차량용 난방장치의 히터(4)에 엔진냉각수를 흐르게 하는 히터호스(5) 상에 연결되는 입구(11a)와 출구(11b)를 구비하는 본체(11),

차량용 연료파이프(8)와 연결됨과 더불어 상기 본체(11)에 내장되어 상기 본체(11) 내부에 흐르는 엔진냉각수에 의해 연료를 가열하는 열교환기(12),

상기 본체(11)의 상부에 삽입 설치되어 본체(11) 내의 엔진냉각수를 가열하는 전기히터(13),

엔진냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(10)와 연결되어 수온센서(10)에 의해 상기 전기히터(13)에 흐르는 전기를 단속하는 릴레이로 이루어지는 차량용 연료가열장치.
제1항에 있어서,

상기 본체(11)의 입구(11a)는 본체(11)의 내부로 삽입 형성되고, 삽입된 부분의 선단부가 본체(11)의 내부 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료가열장치.