KR20100002588U

KR20100002588U - 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈

Info

Publication number: KR20100002588U
Application number: KR2020080011638U
Authority: KR
Inventors: 정안철; 홍영대
Original assignee: (주)비에프시스템
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2010-03-10

Abstract

본 고안은 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료가 공급되는 연료 인입부를 연료 분배부의 중앙에 구비하여 연료 분배부에 결합된 각각의 인젝터에 동일 압력으로 연료가 공급되도록 하고, 모듈 본체에 기체필터, 가스온도센서 또는 압력센서를 일체화시킨 구조로 구성하여 차량 내부에 장착이 용이한 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈에 관한 것이다.

본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈은, 연료 공급라인을 통해 연료를 공급받는 연료 인입부, 일면에 상기 연료 인입부가 구비되는 연료 분배부, 상기 연료 인입부의 양 측부에 위치하여 상기 연료 분배부의 일면에 결합되는 다수개의 인젝터 및 상기 인젝터의 수에 대응되는 분사노즐을 포함하며, 상기 연료 인입부는 각각의 인젝터에 동일 압력의 연료를 공급하기 위해 상기 연료 분배부의 중앙에 결합되는 것을 특징으로 한다.

연료 인입부, 연료 분배부, 인젝터, 기체필터, 가스온도센서, 압력센서

Description

가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈 {Gas injector module for gas fuel vehicles}

일반적으로, 액화석유가스(LPG)나 압축천연가스(CNG)와 같은 가스연료를 사용하는 차량은 휘발유 및 경유 차량에 비해 출력이 다소 떨어지기는 하나, 연료비가 저렴하고, 유해 배기가스의 배출량이 적어 환경오염을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있으며, 근래에 들어서는 고유가 시대를 맞아 휘발유와 경유보다 가격이 저렴한 액화석유가스(LPG) 및 압축천연가스(CNG)를 사용하는 차량이 많이 늘고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 가스연료 공급시스템을 나타낸 구조도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스연료를 사용하는 차량의 가스연료 공급시스템 은, 가스연료가 액화 또는 압축상태로 저장되는 연료탱크(1)와, 상기 연료탱크(1)에서 공급되는 연료는 연료 공급라인(2)을 통해 인젝터 모듈(20)에 공급되며, 상기 인젝터 모듈(20)을 통해 엔진(8)의 연소실에 연료가 분사된다.

상기 연료 공급라인(2)에는 엔진(8) 정지시 연료 공급을 차단하는 차단밸브(3)와, 고압의 연료를 기화시켜 저압의 기체 형태로 인젝터 모듈(20)에 연료를 공급하는 기화기(4)와, 상기 기화기(4)에서 공급되는 기체연료의 이물질을 여과하는 기체필터(5)와, 기체연료의 온도를 측정하는 가스온도센서(6) 및 기체연료의 압력을 측정하는 압력센서(7)가 구비된다.

도 2는 상기 도 1에 도시된 종래의 가스연료 공급시스템(10)에 구비되는 종래의 가스연료 차량용 인젝터 모듈을 도시한 도면으로, 종래의 가스연료 차량용 인젝터 모듈(20)은, 분사노즐(22)을 통해 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 다수개의 인젝터(21)와, 일측에 연료 공급라인(2)을 통해 연료를 공급받는 연료 인입부(24)가 구비되고 상면에 상기 인젝터(21)가 일 방향으로 결합되어 연료 인입부(24)를 통해 공급받은 연료를 각각의 인젝터(21)에 분배하는 연료 분배부(23)가 구비된다.

그러나, 이러한 종래의 가스연료 차량용 인젝터 모듈(20)은, LPG 기화기 또는 CNG 레귤레이터의 압력저하로 인한 가스 공급압력 저하 시 또는 그룹분사 시 등과 같은 일시에 많은 유량을 필요로 할 때, 상기 연료 인입부(24)가 연료 분배부(23)의 일 측면에 위치하여 각각의 인젝터(21)에 순차적으로 기체연료를 공급하기 때문에 연료 인입부(24)와 멀게 위치한 인젝터(21) 일수록 공급되는 기체연료의 압력이 저하되어 인젝터(21)의 분사노즐(22)이 엔진(8)의 연소실에 충분한 연료를 분사하지 못해 해당 실린더 내에 미스파이어(miss fire)가 발생하며, 이로 인해 엔진(8)이 정상적으로 작동되지 않아 엔진(8)의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다.

더욱이, 미스파이어(miss fire)로 인해 실린더 내부에 남겨진 연료는 대기 중으로 방출되어 대기오염을 일으키게 되는데, 차량내부의 ECU(전자제어 장치)가 이를 감지하여 배출가스 규제 장치인 OBD(On Board Diagnosis)제어의 에러가 발생하게 된다.

또한, 종래의 가스연료 차량용 기체분사 인젝터 모듈(20)은 기체필터(5), 가스온도센서(6) 및 압력센서(7)가 독립적으로 연료 공급라인(2)에 장착되어 있기 때문에 차량 내부 면적을 많이 차지하고, 사용 중간에 상기 기체필터(5) 및 기체필터(5)를 연결하는 연료 공급라인(2)의 호스 배관 작업시 또는 교체시에 연결부위로 이물질이 유입되어 오염된 기체연료가 상기 기체필터(5)를 통해 여과되지 않은 상태로 인젝터 모듈 (20)내부로 유입되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 연료가 공급되는 연료 인입부를 연료 분배부의 중앙에 구비하여 상기 연료 인입부를 통해 연료 분배루로 공급되는 연료가 각각의 인젝터에 동일 압력으로 공급되는 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈을 제공하고자 한다.

또한, 기체필터를 인젝터 모듈에 일체화시켜 사용 중간에 연료 공급라인의 호스 배관 작업시 또는 교체시 이물질이 인젝터 모듈로 유입되는 것을 방지하고, 가스온도센서 및 압력센서 또한 인젝터 모듈에 일체화함으로써 차량 내부에 장착이 용이한 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 연료 공급라인을 통해 연료를 공급받는 연료 인입부, 일면에 상기 연료 인입부가 구비되는 연료 분배부, 상기 연료 인입부의 양 측부에 위치하여 상기 연료 분배부의 일면에 결합되는 다수개의 인젝터 및 상기 인젝터의 수에 대응되는 분사노즐을 포함하며, 상기 연료 인입부는 각각의 인젝터에 동일 압력의 연료를 공급하기 위해 상기 연료 분배부의 중앙에 결합되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈은 일정 압력의 연료를 각각의 인젝터에 동일하게 공급하여 엔진 연소실에 분사함으로써 연료 공급시 압력저하로 인한 엔진의 미스파이어를 예방하고, 모듈 본체에 기체필터를 일체화함으로써 인젝터 모듈 내부에 이물질 유입을 방지하며, 가스온도센서 및 압력센서 또한 본체 모듈에 일체화시켜 차량내부의 설치공간을 줄이고, 이로인해 장착작업이 단순화되어 작업시간이 단축됨은 물론 상기 기체필터, 가스온도센서 및 압력센서를 별도로 생산 할 필요가 없어 조립 생산성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈의 바람직한 실시예를 첨부한 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 가스연료 공급시스템을 나타낸 구조도이고, 도 4는 본 고안에 따른 가스연료 공급시스템에 구비되는 가스연료 차량용 인젝터 모듈을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 적용되는 가스연료 공급시스템(100)은, 연료가 액화 또는 압축상태로 저장되는 연료탱크(110), 연료탱크(110)와 연결되는 연료 공급라인(120), 연료 공급라인(120) 상에 구비되는 차단밸브(130) 및 기화기(140), 엔진(150)의 연소실에 연료를 분사하는 인젝터모듈(200)로 구성된다.

즉, 상기 연료탱크(110)에서 연료 공급라인(120)으로 고압의 액상연료가 유입되면 차단밸브(130)를 통해 기화기(140)에 연료가 유입되며, 상기 기화기(140)는 고압의 액상연료를 저압의 기체형태로 기화시켜 인젝터모듈(200)에 공급한다.

상기와 같은 가스연료 공급시스템(100)에 구비된 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈(200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 연료 공급라인(120) 을 통해 연료를 공급받는 연료 인입부(210), 연료 인입부(210)가 연결되는 연료 분배부(230), 연료 분배부(230)에 결합되는 다수개의 인젝터(260)를 포함하여 구성되며, 상기 연료 분배부(230)는 가스온도센서(240) 또는 압력센서(250)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예의 경우 4실린더 타입의 차량용 인젝터모듈(200)이며, 인젝터(260) 수는 차량의 실린더 수와 일치한다.

상기 연료 인입부(210)는 연료 공급라인(120)을 통해 기체연료를 본체 내부로 공급하며, 상기 연료 인입부(210)의 내부에는 기체필터(220)를 구비하여 연료 인입부(210)에 유입되는 기체연료에 포함된 이물질을 여과한다.

상기 연료 분배부(230)는 중앙에 상기 연료 인입부(210)가 통하게 연결되고, 연료 분배부(230)의 일측면 및 타측면에는 각각 가스온도센서(240) 또는 압력센서(250)가 선택적으로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 가스온도센서(240)는 연료 인입부(210)로부터 공급되는 기체연료의 온도를 측정하고, 상기 압력센서(250)는 기체연료의 압력을 측정한다.

그리고 상기 인젝터(260)는 연료 인입부(210)의 양 측부에 위치하여 연료 분배부(230)에 결합되며, 상기 연료 분배부(230)를 통해 기체연료를 공급받아 하부에 형성된 분사노즐(270)을 통해 엔진(150)의 연소실에 기체연료를 분사한다.

상기와 같은 구성의 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈(200)은 종래의 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈(10)과 달리 연료 인입부(210)가 연료 분배부(230)의 측면에 형성되지 않고 중앙에 형성되기 때문에 연료 인입부(210)의 양 측부에 위치한 다수개의 인젝터(260)에 동일 압력의 기체연료가 공급된다.

즉, 연료 인입부(210)를 통해 연료 분배부(230)에 유입된 기체연료가 연료 분배부(230) 내부의 유입관을 통해 양 갈래도 나누어져 각각의 인젝터(260)에 동일 압력으로 기체연료가 공급된다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈(200)은 연료 인입부(210)의 내부에 기체필터(220)가 구비되고, 연료 분배부(230)의 일측 및 타측에 각각 가스온도센서(240) 또는 압력센서(250)가 구비되어, 상기 기체필터(220), 가스온도센서(240), 압력센서(250)가 모듈 본체에 일체화된 구성으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 연료 공급라인(120) 상에 기체필터, 가스온도센서, 압력센서가 독립적으로 구비되지 않아 차량내부의 설치공간이 최소화되고, 장착작업이 단순화되어 작업시간이 단축됨은 물론 각각의 상기 장치들을 별도로 생산 할 필요가 없어 조립 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 기체필터(220)를 인젝터 모듈(200)에 일체화함에따라 사용 중간에 연료 공급라인(2)의 호스 배관 작업시 또는 교체시 이물질이 인젝터 모듈 내부로 유입되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 가스차량의 인젝터 모듈(200)의 작용에 대해 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연료탱크(110)에서 연료 공급라인(120)을 통해 기화기(140)에 액상의 연료가 공급되면, 기화기(140)에서 액상의 연료를 기체 의 형태로 기화시켜 본 고안인 가스연료 차량용 인젝터모듈(200)의 연료 인입부(210)에 공급하게 된다.

그리고 연료 인입부(210)에 공급된 기체연료는 기체필터(220)를 거쳐 연료 분배부(230)에 유입되어 연료 분배부(230)에 결합된 다수개의 인젝터(260)에 공급되는데, 상기 연료 인입부(210)는 연료 분배부(230)의 중앙에 위치하기 때문에 연료 인입부(210)로 부터 유입되는 기체연료가 연료 분배부(230) 내부에서 양 갈래로 나누어져 각각의 인젝터(260)에 동일 압력으로 연료가 공급된다.

그리고 각각의 인젝터(260)에 공급된 기체연료는 분사노즐(270)의 통해 엔진 (150)내부의 연소실에 분사되어 엔진(150)의 실린더를 구동시킨다.

따라서, 일정 압력의 기체연료가 각각의 인젝터(260)에 동일하게 공급되어 엔진(150) 연소실에 분사됨으로써 종래의 인젝터 모듈(10)에 발생하던 기체연료의 압력저하로 인한 엔진의 미스파이어를 미연에 방지할 수 있다.

동시에, 연료 분배부(230)의 일측에 구비된 가스온도센서(240) 또는 압력센서(250)를 통해 연료 분배부(230)에 유입되는 기체연료의 온도 또는 압력을 측정할 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 종래에 따른 가스연료 공급시스템을 나타낸 구조도

도 2는 종래에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈을 도시한 정면도

도 3은 본 고안에 따른 가스연료 공급시스템을 나타낸 구조도

도 4는 본 고안에 따른 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈을 도시한 정면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

연료탱크: 110 연료 공급라인: 120

기화기: 140 연료 인입부: 210

기체필터: 220 연료 분배부: 230

가스온도센서: 240 압력센서: 250

인젝터: 260 분사노즐: 270

Claims

연료 공급라인을 통해 연료를 공급받는 연료 인입부;

일면에 상기 연료 인입부가 구비되는 연료 분배부;

상기 연료 인입부의 양 측부에 위치하여 상기 연료 분배부의 일면에 결합되는 다수개의 인젝터; 및

상기 인젝터의 수에 대응되는 분사노즐;

을 포함하며, 상기 연료 인입부는 각각의 인젝터에 동일 압력의 연료를 공급하기 위해 상기 연료 분배부의 중앙에 결합되는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈.
제 1항에 있어서,

상기 연료 인입부는,

연료에 포함된 이물질을 여과하는 기체필터를 구비한 것을 특징으로 하는 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈.
제 2항에 있어서,

상기 인젝터 모듈에는,

연료의 압력을 측정하는 압력센서가 연료 분배부에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈.
제 2항에 있어서,

상기 인젝터 모듈에는,

연료의 온도를 측정하는 가스온도센서 및

연료의 압력을 측정하는 압력센서가 연료 분배부에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가스연료 차량용 기체분사 인젝터모듈.