KR20090122017A

KR20090122017A - 연료 필터 앗세이

Info

Publication number: KR20090122017A
Application number: KR1020080048206A
Authority: KR
Inventors: 배연노
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26
Also published as: CN101586516B; AU2008264162B2; US7819258B2; CN101586516A; US20090289005A1; DE102008063158A1; AU2008264162A1; KR100974720B1; DE102008063158B4

Abstract

본 발명은 연료 탱크(2)에서 펌핑(Pumping)되는 연료를 걸러 주는 연료필터 앗세이(5)의 내부 공간으로 설치된 연료 배출 통로(10) 위쪽으로, 공기의 통과 량을 줄여 주는 미세한 바이 패스 홀(K)이 형성된 에어 배출 단(13)을 함께 형성해 줌에 따라, 연료 필터 앗세이(5)로 유입되어 필터(7)를 거친 연료가 위에서 밑으로 흘러 모아진 후 다시 위쪽으로 토출 될 때, 연료 필터 앗세이(5) 내부의 잔존 공기가 연료와 함께 미량씩만 포함된 상태로 공급될 수 있고, 이로 인해 연료 필터 앗세이(5)의 내부에 잔곤 공기가 많더라도 연료와 함께 토출되는 공기 량을 미량으로 제한할 수 있어 가속 불량 방지는 물론, 고압 펌프의 손상도 방지할 수 있는 특징이 있게 된다.

연료필터, 에어, 바이패스

Description

연료 필터 앗세이{Fuel filter assembly}

본 발명은 연료 필터에 관한 것으로, 특히 내부 공기 통과 경로를 갖춘 연료 필터 앗세이에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진의 연료공급은 통상, 연료탱크의 연료를 불순물을 거르는 연료필터를 거쳐 유입시키는 고압펌프를 이용해 부압을 형성한 후, 인젝션 펌프를 통해 엔진의 연소 실로 연료를 분사하는 과정을 통해 이루어진다.

이중 상기 연료필터는 연료내의 불순물을 거르고 연료에 포함된 수분을 제거하는 기능을 하게 된다.

이와 더불어, 디젤 차량은 고압펌프의 설정 압이 약 300bar ~ 1,600bar로 형성됨에 따라, ECU는 연료 분사를 분배하는 커먼 레일의 실제 압력이 목표압력보다 1초간 170bar ~ 200bar 이상 낮을 경우 에러를 감지한 후, 고압펌프 보호키 위해 ECU에서 연료 량 제한해 엔진 회전수가 약 2,800rpm 이상이 되지 않도록 제한해 주게 된다.

이로 인해 이러한 현상을 일으키는 원인 중 하나인 연료필터의 불량 즉, 고압 펌프를 통해 연료 탱크에서 펌핑(Pumping) 되는 연료 내 불순물을 걸러주는 연 료필터에 공기가 잔존된 상태로 차량에 장착되는 경우를 방지하도록, 차량 조립 라인에서는 연료 필터의 공기 빼기 작업을 필수적으로 수행해 주게 된다.

하지만, 연료 필터는 공기 빼기 작업 시 인렛(Inlet)쪽으로 연료가 충만되지 않는 경우 공기가 잔존될 수밖에 없고, 만약 공기 빼기 작업을 완벽하게 수행했더라도 연료 자체의 불량이나 연료 탱크 내 연료 잔량 부족 시 차량의 급 가속 과정에서 연료 필터내 공기가 발생될 수밖에 없고, 이러한 현상은 엔진으로 공급되는 연료 내 포함된 공기로 인해 커먼 레일의 압력 저하를 가져와 주행 중 가속 불량을 일으키는 현상을 초래하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 고압 펌프를 통해 연료 탱크에서 펌핑(Pumping) 되는 연료 내 불순물을 걸러주는 연료필터의 내부 공간 위쪽으로 공기가 통과하는 미세한 바이 패스 홀을 형성해 줌에 따라, 연료 필터로 유입되는 연료가 위에서 밑으로 흘러 갈 때 연료 내 공기가 미세한 바이 패스 홀을 통해 연료와 함께 미량씩만 포함되어져, 필터를 거친 연료가 연료 필터의 내부에서 밑으로 모여진 후 다시 위쪽 방향으로 배출될 때, 연료 필터 내부에 잔존한 공기가 일시에 고압 펌프 쪽으로 배출되지 않게 되어, 연료 필터의 공기 빼기 작업 미비나 여러 요인에 의한 공기 잔존 시에도 차량의 가속 불량 현상을 방지할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료 필터 앗세이가 엔진으로 연료를 분사하는 커먼 레일 쪽으로 연료를 공급하는 고압 펌프와 연료 탱크사이에서 관로를 매개로 연결되어진 하우징과,

연료 탱크에서 펌핑 된 연료 내 불순물을 걸러주도록 상기 하우징에 내장된 필터,

상기 하우징의 안쪽 공간에서 하우징의 길이 방향으로 세워지도록 배치됨과 더불어, 하우징의 바닥에 대해 저부가 이격되어져 밑으로 모여진 연료를 고압 펌프의 흡입력으로 토출시키는 센터 파이프,

상기 센터 파이프에 대해 간격을 형성하도록 감싸면서, 하부 부위가 하우징의 바닥 쪽에 지지됨과 더불어, 필터를 통과한 연료가 센터 파이프 쪽으로 유입되도록 다수의 열려진 통로를 형성한 지지 프레임 및

상기 센터 파이프와 지지 프레임사이에 형성된 간격을 위쪽에서 막아 주도록 지지 프레임에서 연장되면서, 연료가 통과되는 바이 패스 홀이 뚫린 에어 배출 단으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 상기 센터 파이프는 중공으로 이루어진 파이프 바디와, 상기 파이프 바디의 위쪽에서 출구 쪽 직경이 확장되도록 테이퍼(Taper)진 형상을 이루어, 고압 펌프 쪽으로 이어지는 관로에 연결된 상단 바디로 형성되어진다.

그리고, 상기 지지 프레임은 소정 두께로 골격을 이루면서 연료가 통과하도록 열려진 공간인 통로를 형성함과 더불어, 센터 파이프 쪽으로 연결되어진 프레임 바디와, 상기 프레임 바디를 소정 간격으로 둘러싸 강성을 확보하는 리브 및 상기 프레임 바디의 상단 부위에서 센터 파이프와 지지 프레임사이에 공간을 갖도록, 센터 파이프의 테이퍼 진 상단 바디와 일치되도록 프레임 바디를 경사진 단면으로 형성된 간격 형성 선단부로 이루어진다.

이러한 본 발명에 의하면, 연료 탱크에서 펌핑(Pumping)되는 연료를 걸러 주는 연료필터의 내부 공간으로 설치된 연료 배출 통로 위쪽으로 공기의 통과 량을 줄여 주는 미세한 바이 패스 홀이 형성됨에 따라, 연료 필터로 유입되어 필터를 거친 연료가 위에서 밑으로 흘러 모아진 후 다시 위쪽으로 토출 될 때, 연료 필터 내부의 잔존 공기가 연료와 함께 미량씩만 포함된 상태로 공급되도록 해, 과한 공기 량으로 인한 가속 불량 방지는 물론, 고압 펌프의 손상도 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 내부 공기 통과 경로를 갖춘 연료 필터 앗세이를 갖 춘 차량의 연료 공급 계 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 커먼 레일(3)을 통해 디젤 엔진(1)으로 연료를 분사하도록, 연료 탱크(2)내 연료를 펌핑(Pumping)하는 고압 펌프(4)를 구비하고, 상기 고압 펌프(4)와 연료 탱크(2)사이로 연료 탱크(2)에서 펌핑 된 연료 내 불순물을 걸러주는 필터(7)를 갖춘 연료 필터 앗세이(5)를 구비하게 된다.

이러한 상기 연료 필터 앗세이(5)는 연료 필터(5)의 내부로 유입되어 필터(7)를 거친 연료가 위에서 밑으로 흘러 갈 때, 연료 필터(5)의 내부에서 밑으로 모여진 후 다시 위쪽 방향으로 배출되는 토출 과정에서 연료 필터(5)의 위쪽 공간에 위치된 잔존 공기가 연료와 함께 밑으로 내려가더라도, 미량의 공기 양만이 연료와 함께 토출될 수 있도록 작용하게 된다.

이를 위해, 상기 연료 필터 앗세이(5)는 전체적인 외관 형상을 이루면서 고압 펌프(4)와 연료 탱크(2)사이를 이어주는 관로에 설치 된 하우징(6)의 내부로 위치되고, 유입된 연료 내 불순물을 걸러주는 필터(7)와, 상기 필터(7)의 안쪽 공간에서 하우징(6)의 길이 방향으로 세워지도록 배치됨과 더불어, 하부가 하우징(6)의 바닥으로부터 이격되어져 밑으로 모여진 연료를 위쪽으로 토출시키는 통로인 연료 배출 통로(10)로 구성되어진다.

그리고, 상기 연료 배출 통로(10)는 상단이 하우징(6)의 상단부위에서 고압 펌프(4)쪽으로 이어지는 관로에 연결되고, 하단이 하우징(6)의 바닥으로부터 이격된 중공의 센터 파이프(11)와, 하단이 하우징(6)의 바닥 쪽에 지지되면서 상기 센터 파이프(11)를 감쌈과 더불어, 필터(7)를 통과한 연료가 센터 파이프(11)쪽으로 유입되도록 리브(12b)를 이용해 다수의 열린 공간으로 개방된 지지 프레임(12) 및 상기 센터 파이프(11)의 위쪽 부위에서 지지 프레임(12)의 안쪽 공간으로 유입될 수 있는 미세한 직경의 바이 패스 홀(K)이 뚫린 에어 배출 단(13)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 센터 파이프(11)는 중공으로 이루어진 파이프 바디(11a)와, 상기 파이프 바디(11a)의 위쪽에서 출구 쪽 직경이 확장되도록 테이퍼(Taper)진 형상을 이루어, 고압 펌프(4)쪽으로 이어지는 관로에 연결된 상단 바디(11b)로 형성되어진다.

또한, 상기 지지 프레임(12)은 소정 두께로 골격을 이루면서 연료가 통과하도록 열려진 공간인 통로(12c)를 형성함과 더불어, 센터 파이프(11)쪽으로 연결되어진 프레임 바디(12a)와, 상기 프레임 바디(12a)를 소정 간격으로 둘러싸 강성을 확보하는 리브(12b)를 형성하게 된다.

이에 더해, 상기 지지 프레임(12)의 상단 부위에는 간격 형성 선단부(12d)가 형성되는데, 상기 간격 형성 선단부(12d)는 센터 파이프(11)와 지지 프레임(12)사이에 공간을 갖도록 함과 더불어, 센터 파이프(11)의 테이퍼 진 상단 바디(11b)와 일치되도록 프레임 바디(12a)를 경사진 단면으로 형성하게 된다.

그리고, 상기 에어 배출 단(13)에 뚫린 바이 패스 홀(K)은 다수로 뚫려지고, 그 직경은 약 0.5mm 정도를 갖는데, 이러한 바이 패스 홀(K)의 미세 직경은 연료 필터(5)로 유입된 연료가 센터 파이프(11)의 위쪽을 통해 밑으로 내려갈 때, 연료 필터(5) 내부의 잔존 공기가 연료와 함께 미량씩만 포함된 상태로 밑으로 내려갈 수 있도록 작용하게 된다.

이와 같은 본 발명은 연료 탱크(2)에서 펌핑(Pumping)되는 연료를 걸러 주는 연료필터 앗세이(5)의 내부 공간으로 설치된 연료 배출 통로(10) 위쪽으로, 공기의 통과 량을 줄여 주는 미세한 바이 패스 홀(K)이 형성된 에어 배출 단(13)을 함께 형성해 줌에 따라, 연료 필터(5)로 유입되어 필터(7)를 거친 연료가 위에서 밑으로 흘러 모아진 후 다시 위쪽으로 토출 될 때, 연료 필터 앗세이(5) 내부의 잔존 공기가 연료와 함께 미량씩만 포함된 상태로 공급될 수 있고, 이로 인해 연료 필터 앗세이(5)의 내부에 잔곤 공기가 많더라도 연료와 함께 토출되는 공기 량을 미량으로 제한할 수 있어 가속 불량 방지는 물론, 고압 펌프의 손상도 방지할 수 있는 특징이 있게 된다.

이를 위해 상기 연료 필터 앗세이(5)는 하우징(6)내로 수용되어 유입된 연료 내 불순물을 걸러주는 필터(7)의 안쪽 공간으로 연료 배출 통로(10)가 구비되되, 상기 연료 배출 통로(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 고압 펌프(4)쪽으로 이어지는 관로에 연결되는 테이퍼(Taper)진 형상의 상단 바디(11b)를 갖춘 중공의 센터 파이프(11)와 더불어, 상기 센터 파이프(11)를 감싸면서 센터 파이프(11)에 연결되고, 연료를 센터 파이프(11)쪽으로 유입하는 공간인 통로(12c)를 형성한 지지 프레임(12)으로 이루어지게 된다.

이에 더해 상기 연료 배출 통로(10)에는 연료 필터(5)로 유입된 위쪽 연료가 밑으로 내려갈 때, 연료 필터(5)의 위쪽으로 모여진 공기 덩어리(에어 덩어리)가 한꺼번에 통과되지 못하도록 미세한 직경의 바이 패스 홀(K)이 뚫린 에어 배출 단(13)이 더 구비되어진다.

이와 같이 연료 필터(5)의 내부에서 고압 펌프(4)쪽으로 연료를 토출하는 연료 배출 통로(10)는 연료 토출과 더불어, 연료 필터(5) 내부 공기가 대량으로 고압 펌프(4)쪽으로 유입되지 않도록 작용해 줌에 따라, 엔진(1)으로 연료를 분사하는 커먼 레일(2)의 압력 저하 현상에 따른 가속 불량 방지는 물론, 고압 펌프(4)의 손상도 방지해주는 작용을 하게 된다.

이러한 연료 필터(5)의 작용은 도 2에 도시된 바와 같이, 고압 펌프(4)의 구동으로 연료탱크(2)의 연료가 연료 필터(5)안으로 유입되면, 상기 연료 필터(5)에 구비된 필터(7)를 통해 연료 내 불순물이 걸러진 후, 필터(7)의 안쪽 공간으로 위치된 연료 배출 통로(10)쪽으로 유입되어진다.

이와 같이 연료 배출 통로(10)쪽으로 유입되는 연료는 중공의 센터 파이프(11)를 감싸 지지하는 지지 프레임(12)의 통로(12c)를 통해 유입되면서 밑으로 내려가게 되고, 밑으로 내려간 연료는 고압 펌프(4)의 흡입력을 받는 센터 파이프(11)쪽으로 유입된 후, 상기 센터 파이프(11)에 연결된 관로를 통해 고압 펌프(4)쪽으로 들어가게 된다.

이러한 연료 토출 과정에서 연료 필터(5)의 상부 쪽으로 모여진 공기 덩어리(에어 덩어리)는 연료와 함께 밑으로 내려가게 되는데, 즉 연료 배출 통로(10)의 상부 쪽으로 유입된 연료는 지지 프레임(12)의 상단 부위를 이루는 간격 형성 선단부(12d)와 센터 파이프(11)의 테이퍼 진 상단 바디(11b)사이에 형성된 간격으로 유 입되어진다.

이때, 연료는 상기 간격 형성 선단부(12d)와 상단 바디(11b)사이에 형성된 간격을 막은 에어 배출 단(13)에 의해 흐름이 저지 당하게 되지만, 상기 에어 배출 단(13)에 뚫린 미세한 약 0.5mm 정도의 직경을 갖는 다수의 바이 패스 홀(K)을 통해 연료가 빠져나가 밑으로 흘러내리게 된다.

이러한 상기 바이 패스 홀(K)의 작용은 빠져나가는 양을 극히 미세하게 제한하게 되며, 이러한 작용으로 인해 연료에 공기 덩어리(에어 덩어리)로 포함되어 존재하는 경우라도, 최대 0.5mm 직경 크기의 공기 덩어리가 빠져나가거나, 실제적으로 연료가 빠져나가므로 빠져나가는 공기는 극히 미비한 양만이 바이 패스 홀(K)을 통과하게 된다.

이로 인해, 연료 필터(5)의 내부에 잔존 공기가 남아 있는 경우라도 연료 배출 통로(10)쪽을 거쳐 고압 펌프(4)로 유입되는 공기 량이 한꺼번에 많은 양이 유입되지 않게 됨에 따라, 커먼 레일(3)의 실제 압력이 목표압력보다 1초간 170bar ~ 200bar 이상 낮을 경우, 고압펌프(4)를 보호키 위해 ECU에서 연료 량 제한해 운전자가 인식하지 못하는 상태에서 가속 불량을 일으키는 현상을 방지해 주게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 내부 공기 통과 경로를 갖춘 연료 필터 앗세이를 갖춘 차량의 연료 공급 계 구성도

도 2는 본 발명에 따른 연료 필터 앗세이의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진 2 : 연료 탱크

3 : 커먼 레일 4 : 고압 펌프

5 : 연료 필터 앗세이 6 : 하우징

7 : 필터 10 : 연료 배출 통로

11 : 센터 파이프 11a : 파이프 바디

11b : 상단 바디 12 :지지 프레임

12a : 프레임 바디 12b : 리브

12c : 통로 12d : 간격 형성 선단부

13 : 에어 배출 단 K : 바이 패스 홀

Claims

엔진으로 연료를 분사하는 커먼 레일 쪽으로 연료를 공급하는 고압 펌프와 연료 탱크사이에서 관로를 매개로 연결되어진 하우징과,

연료 탱크에서 펌핑 된 연료 내 불순물을 걸러주도록 상기 하우징에 내장된 필터 및

상기 하우징의 안쪽 공간에서 하우징의 길이 방향으로 세워지도록 배치됨과 더불어, 하우징의 바닥에 대해 저부가 이격 되어져 밑으로 모여진 연료를 고압 펌프의 흡입력으로 토출시키는 센터 파이프로 구성되어진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 1에 있어서, 상기 센터 파이프는 중공으로 이루어진 파이프 바디와, 상기 파이프 바디의 위쪽에서 출구 쪽 직경이 확장되도록 테이퍼(Taper)진 형상을 이루어, 고압 펌프 쪽으로 이어지는 관로에 연결된 상단 바디로 형성되어진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 1에 있어서, 상기 센터 파이프는 센터 파이프에 대해 간격을 형성하도록 감싸면서, 하부 부위가 하우징의 바닥 쪽에 지지됨과 더불어, 필터를 통과한 연료가 센터 파이프 쪽으로 유입되도록 다수의 열려진 통로를 형성한 지지 프레임을 이용해 감싸여진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 3에 있어서, 상기 지지 프레임은 소정 두께로 골격을 이루면서 연료가 통과하도록 열려진 공간인 통로를 형성함과 더불어, 센터 파이프 쪽으로 연결되어진 프레임 바디와, 상기 프레임 바디를 소정 간격으로 둘러싸 강성을 확보하는 리브 및 상기 프레임 바디의 상단 부위에서 센터 파이프와 지지 프레임사이에 공간을 갖도록, 센터 파이프의 테이퍼 진 상단 바디와 일치되도록 프레임 바디를 경사진 단면으로 형성된 간격 형성 선단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 3에 있어서, 상기 지지 프레임에는 센터 파이프와 지지 프레임사이에 형성된 간격을 위쪽에서 막아 주도록 지지 프레임에서 연장되면서, 연료가 통과되는 바이 패스 홀이 뚫린 에어 배출 단이 더 구비되어진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 5에 있어서, 상기 바이 패스 홀은 다수로 뚫려진 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.
청구항 6에 있어서, 상기 바이 패스 홀은 직경이 0.5mm 이하인 것을 특징으로 하는 연료 필터 앗세이.