KR20100091577A - Fuel apparatus of liquid phase lpg injection vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fuel apparatus of liquid phase LPG injection vehicle is provided to cool fuel, remaining returning through a fuel return pipe to a fuel tank, using refrigerant provided from a refrigeration cycle device. CONSTITUTION: A fuel apparatus of liquid phase LPG injection vehicle comprises a fuel tank(110), a fuel supply pipe(120), a fuel return pipe(130) and a fuel cooling part(140). The fuel tank stores LPG fuel. The fuel supply pipe supplies fuel to an engine combustion chamber from the fuel tank. The fuel return pipe returns the fuel remaining which is not provided to the cylinder in engine to the fuel tank. The fuel cooling part heat-exchanges with the refrigerant provided the fuel remaining restored through the fuel return pipe to the fuel tank from the refrigeration cycle device of the vehicles. The fuel cooling part cools the fuel remaining.

Description

ＬＰＬＩ 차량의 연료장치{Fuel apparatus of Liquid phase LPG Injection vehicle} Fuel apparatus of Liquid phase LPG Injection vehicle

본 발명은 LPLI 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPLI 차량에서 엔진으로 공급되는 LPG 연료의 공급을 제어하는 LPLI 차량의 연료장치에 관한 것이다. The present invention relates to an LPLI vehicle, and more particularly to a fuel device of an LPLI vehicle for controlling the supply of LPG fuel supplied to the engine from the LPLI vehicle.

차량에 채용되는 LPLI(Liquid phase LPG Injection) 연료장치란, LPG(Liquefied Petroleum Gas) 연료를 믹서와 기화기에 의해 기화시켜 엔진에 공급하는 LPG 연료장치와 달리, LPG 연료를 인젝터(injector)에 의해 고압의 액상으로 직접 분사하여 엔진에 공급하는 장치를 말한다. LPLI (Liquid phase LPG Injection) fuel system used in vehicles is different from LPG fuel system that vaporizes LPG (Liquefied Petroleum Gas) fuel by a mixer and a carburetor and supplies it to the engine. It refers to a device that supplies to the engine by direct injection into the liquid phase of.

통상적으로, LPLI 연료장치는 LPG 연료가 저장되는 연료 탱크(bombe)와, 엔진 연소실로 액상의 LPG 연료를 분사하기 위한 연료 레일을 구비하며, 이들은 연료 공급관과 연료 리턴관에 의해 연결된다. Typically, an LPLI fuel apparatus has a fuel tank for storing LPG fuel and a fuel rail for injecting liquid LPG fuel into an engine combustion chamber, which is connected by a fuel supply pipe and a fuel return pipe.

그리고, 연료 탱크의 내부에는 액상의 LPG 연료를 연료 공급관을 통해 연료 레일로 공급하는 연료 펌프가 설치된다. 연료 공급관에는 연료 펌프의 구동시에만 개방되는 차단 밸브가 설치된다. 연료 리턴관에는 연료 레일의 인젝터로부터 엔진 연소실로 분사되는 연료 분사압력을 조절하기 위한 레귤레이터(regulator)가 설치 된다. A fuel pump for supplying liquid LPG fuel to a fuel rail through a fuel supply pipe is installed inside the fuel tank. The fuel supply pipe is provided with a shutoff valve that opens only when the fuel pump is driven. The fuel return pipe is provided with a regulator for adjusting the fuel injection pressure injected from the injector of the fuel rail to the engine combustion chamber.

따라서, 연료 펌프가 구동되면, 연료 탱크 내의 액상의 LPG 연료는 연료 공급관을 따라 연료 레일로 공급되어 인젝터에 의해 엔진 연소실로 분사되며, 분사되지 않은 잔여 연료는 연료 리턴관을 따라 다시 연료 탱크로 복귀된다. Therefore, when the fuel pump is driven, the liquid LPG fuel in the fuel tank is supplied to the fuel rail along the fuel supply pipe and injected by the injector into the engine combustion chamber, and the remaining uninjected fuel is returned to the fuel tank along the fuel return pipe. do.

그런데, 전술한 LPLI 연료장치에 있어서, 엔진 연소실에서 발생된 열이 연료 리턴관으로 전달될 수 있다. 그러면, 연료 리턴관을 통해 연료 탱크로 복귀되는 잔여 연료의 온도가 상승할 수 있다. 이와 같이 잔여 연료의 온도가 상승해서 연료 탱크로 복귀하게 되면, 연료 탱크의 내부 온도가 상승하여 연료가 증발될 수 있는바, 이에 따라 연료 탱크의 내부 압력이 높아질 수 있다. 따라서, 연료 탱크에 연료를 충전할 때 충전성능이 저하되는 문제가 있을 수 있다. However, in the LPLI fuel apparatus described above, heat generated in the engine combustion chamber may be transferred to the fuel return pipe. Then, the temperature of the residual fuel returned to the fuel tank through the fuel return pipe may rise. As such, when the temperature of the residual fuel rises and returns to the fuel tank, the internal temperature of the fuel tank may increase to allow the fuel to evaporate, thereby increasing the internal pressure of the fuel tank. Therefore, there may be a problem that the filling performance is lowered when filling the fuel tank.

본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료 리턴관을 거쳐 연료 탱크로 복귀되는 잔여 연료를 차량의 증발기 냉매로 냉각시켜 연료 탱크의 내부 압력이 상승하는 것을 방지함으로써 연료 탱크에 연료를 충전하는 충전성능을 향상시킬 수 있는 LPLI 차량의 연료장치를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, by cooling the residual fuel returned to the fuel tank via the fuel return pipe with the evaporator refrigerant of the vehicle to prevent the internal pressure of the fuel tank from rising to provide fuel to the fuel tank. An object of the present invention is to provide a fuel device for an LPLI vehicle that can improve charging performance.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 LPLI 차량의 연료장치는, LPG 연료를 저장하는 연료 탱크; 상기 연료 탱크로부터 엔진 연소실로 연료를 공급하는 연료 공급관; 상기 엔진 연소실로 공급되지 않은 잔여 연료를 상기 연료 탱크로 복귀시키는 연료 리턴관; 및 상기 연료 리턴관을 통해 상기 연료 탱크로 복귀되는 잔여 연료를 차량의 냉동사이클장치로부터 공급되는 냉매와 열교환시켜, 상기 잔여 연료가 냉각되게 하는 연료 냉각부;를 구비한다. The fuel device of the LPLI vehicle according to the present invention for solving the above problems, the fuel tank for storing LPG fuel; A fuel supply pipe for supplying fuel from the fuel tank to an engine combustion chamber; A fuel return pipe for returning the remaining fuel not supplied to the engine combustion chamber to the fuel tank; And a fuel cooling unit configured to heat-exchange the residual fuel returned to the fuel tank through the fuel return pipe with the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus of the vehicle, thereby cooling the residual fuel.

본 발명에 따르면, 엔진 연소실에서 발생된 열이 연료 리턴관으로 전달되어 연료 리턴관에 열이 발생하더라도, 연료 리턴관을 통해 연료 탱크로 복귀하는 잔여 연료를 차량의 냉동사이클장치로부터 공급되는 냉매로 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 잔여 연료가 냉각되어 연료 탱크로 복귀될 수 있으므로, 연료 탱크의 내부 압력이 상승되지 않게 된다. 따라서, 연료 탱크에 연료를 충전할 때 충전성능이 향상될 수 있다. According to the present invention, even if heat generated in the engine combustion chamber is transferred to the fuel return pipe and heat is generated in the fuel return pipe, residual fuel returned to the fuel tank through the fuel return pipe as a refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus of the vehicle. Can be cooled. Thus, the residual fuel can be cooled and returned to the fuel tank, so that the internal pressure of the fuel tank does not rise. Therefore, the filling performance can be improved when filling the fuel tank with fuel.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LPLI 차량의 연료장치에 대한 구성도이고, 도 2는 도 1에 있어서, 차량의 냉동사이클장치와 연료 냉각부를 발췌하여 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a fuel device of an LPLI vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating an refrigeration cycle device and a fuel cooling unit of the vehicle in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, LPLI 차량의 연료장치(100)는, 연료 탱크(110), 연료 공급관(120), 연료 리턴관(130), 및 연료 냉각부(140)를 포함하여 구성된다. 1 and 2, the fuel device 100 of the LPLI vehicle includes a fuel tank 110, a fuel supply pipe 120, a fuel return pipe 130, and a fuel cooling unit 140. .

연료 탱크(110)는 액상의 LPG 연료를 저장하기 위한 것이다. 연료 탱크(110) 내에는 저장된 연료를 토출하기 위한 연료 펌프(111)가 설치될 수 있다. 연료 탱크(110)의 일측에는 연료를 충전하기 위한 충전구가 형성될 수 있다. The fuel tank 110 is for storing liquid LPG fuel. In the fuel tank 110, a fuel pump 111 for discharging the stored fuel may be installed. One side of the fuel tank 110 may be formed with a filling port for filling the fuel.

연료 공급관(120)은 연료 탱크(110)로부터 엔진 연소실(101)로 연료를 공급하기 위한 것이다. 연료 공급관(120)에는 연료 펌프(111)의 구동시에만 개방되는 차단 밸브(102)가 설치될 수 있다. 그리고, 연료 공급관(120)은 연료 탱크(110)와 인젝터(103)를 서로 연결시키도록 설치될 수 있다. 인젝터(103)는 연료 레일에 구비되는 것으로, 연료 공급관(120)을 통해 연료를 공급받아서 엔진 연소실(101)로 분사시키는 기능을 한다. The fuel supply pipe 120 is for supplying fuel from the fuel tank 110 to the engine combustion chamber 101. The fuel supply pipe 120 may be provided with a shutoff valve 102 that opens only when the fuel pump 111 is driven. In addition, the fuel supply pipe 120 may be installed to connect the fuel tank 110 and the injector 103 to each other. The injector 103 is provided in the fuel rail and serves to inject the fuel through the fuel supply pipe 120 and inject the fuel into the engine combustion chamber 101.

연료 리턴관(130)은 엔진 연소실(101)로 공급되지 않은 잔여 연료를 연료 탱크(110)로 복귀시키기 위한 것이다. 연료 리턴관(130)은 인젝터(103)와 연료 탱크(110)를 서로 연결시키도록 설치될 수 있다. 연료 리턴관(130)에는 인젝터(103) 로부터 엔진 연소실(101)로 분사되는 연료 분사압력을 조절하기 위한 레귤레이터(131)가 설치될 수 있다. The fuel return pipe 130 is for returning the remaining fuel not supplied to the engine combustion chamber 101 to the fuel tank 110. The fuel return pipe 130 may be installed to connect the injector 103 and the fuel tank 110 to each other. The fuel return pipe 130 may be provided with a regulator 131 for adjusting the fuel injection pressure injected from the injector 103 to the engine combustion chamber 101.

연료 냉각부(140)는 연료 리턴관(130)을 통해 연료 탱크(110)로 복귀되는 잔여 연료를 차량의 냉동사이클장치(10)로부터 공급되는 냉매와 열교환시킨다. 이에 따라, 잔여 연료가 냉각될 수 있다. The fuel cooling unit 140 heat-exchanges the residual fuel returned to the fuel tank 110 through the fuel return pipe 130 with the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus 10 of the vehicle. Thus, the remaining fuel can be cooled.

상술하면, 냉동사이클장치(10)는 차량에 구비되는 것으로, 냉동사이클장치(10)에서 냉매는 압축 과정, 응축 과정, 팽창 과정, 및 증발 과정의 4 단계를 거친다. 각각의 단계를 수행하기 위해, 냉동사이클장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(11), 응축기(12), 팽창 밸브(13), 및 증발기(14)를 포함하고, 이들은 냉매가 순환하도록 배관으로 연결된다. In detail, the refrigeration cycle apparatus 10 is provided in a vehicle. In the refrigeration cycle apparatus 10, the refrigerant passes through four steps of a compression process, a condensation process, an expansion process, and an evaporation process. To carry out each step, the refrigeration cycle apparatus 10 includes a compressor 11, a condenser 12, an expansion valve 13, and an evaporator 14, as shown in FIG. Is connected to the pipe to circulate.

냉동사이클장치(10)에서 냉동사이클은 다음과 같이 구성된다. 증발기(14)와 외부 공기 간의 열교환에 의해 증발기(14) 내에 흡열 반응이 일어나면 냉매는 증발되고, 증발된 냉매는 압축기(11)로 공급된다. 압축기(11)는 냉매를 고온, 고압의 기체 상태로 압축시켜 응축기(12)로 공급한다. The refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 10 is configured as follows. When an endothermic reaction occurs in the evaporator 14 by heat exchange between the evaporator 14 and the outside air, the refrigerant is evaporated, and the evaporated refrigerant is supplied to the compressor 11. The compressor 11 compresses the refrigerant into a gas state of high temperature and high pressure and supplies the refrigerant to the condenser 12.

그러면, 응축기(12) 내로 공급된 냉매는 외부 공기로 인해 냉각되면서 고압의 액체 상태로 응축되고, 응축된 냉매는 팽창 밸브(13)로 공급된다. 냉매는 팽창 밸브(13)를 거치면서 교축 작용으로 인해 압력이 낮아져 저압의 액체 상태가 된 후, 증발기(14)로 공급된다. 따라서, 냉동사이클은 압축 과정, 응축 과정, 팽창 과정, 및 증발 과정이 순차적으로 반복 수행되도록 구성되는 것이다. Then, the refrigerant supplied into the condenser 12 is condensed in a high pressure liquid state while being cooled by the external air, and the condensed refrigerant is supplied to the expansion valve 13. The refrigerant is lowered due to the throttling action while passing through the expansion valve 13 to become a low pressure liquid state, and then supplied to the evaporator 14. Therefore, the refrigeration cycle is configured such that the compression process, the condensation process, the expansion process, and the evaporation process are performed sequentially sequentially.

응축기(12)와 팽창 밸브(13) 사이에는 리시버 드라이어(15)가 구비될 수 있 다. 리시버 드라이어(15)는 냉매로부터 수분과 먼지 등을 제거하고 냉방부하에 따라 냉매를 증발기(14)로 공급할 수 있도록 일시 저장하는 역할을 한다. 팽창 밸브(13)는 모세관에 의해 감온통(16)과 연결될 수 있다. 감온통(16)은 증발기(14)의 배출쪽 배관의 온도에 따라 내부가스를 팽창 및 수축시켜 팽창밸브(13)의 개방 정도를 조절하는 역할을 한다. A receiver dryer 15 may be provided between the condenser 12 and the expansion valve 13. The receiver dryer 15 serves to temporarily store moisture and dust from the refrigerant and temporarily supply the refrigerant to the evaporator 14 according to the cooling load. The expansion valve 13 may be connected to the thermostat 16 by a capillary tube. The thermostat 16 serves to adjust the degree of opening of the expansion valve 13 by expanding and contracting the inner gas in accordance with the temperature of the discharge pipe of the evaporator 14.

상기 냉동사이클장치(10)로부터 공급되는 냉매, 바람직하게는 저온의 액체 상태인 냉매를 잔여 연료와 열교환시키게 되면, 냉매는 잔여 연료의 열을 흡수할 수 있다. 따라서, 연료 탱크(110)로 복귀되는 잔여 연료가 냉각될 수 있는 것이다. When the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus 10, preferably a low temperature liquid state refrigerant, is heat-exchanged with the residual fuel, the refrigerant may absorb heat of the residual fuel. Therefore, the remaining fuel returned to the fuel tank 110 can be cooled.

구체적으로 설명하면, 엔진 연소실(101)에서 연료가 연소되면 엔진 연소실(101)에 열이 발생하게 된다. 엔진 연소실(101)에서 발생된 열은 연료 리턴관(130)으로 전달되어 연료 리턴관(130)에 열이 발생할 수 있다. 이때, 연료 리턴관(130)을 통과하는 잔여 연료를 냉동사이클장치(10)로부터 공급되는 냉매와 열교환시킴으로써, 냉매가 잔여 연료의 열을 흡수할 수 있게 된다. 이에 따라, 연료 탱크(110)로 복귀되는 잔여 연료가 냉각될 수 있는 것이다. In detail, when fuel is combusted in the engine combustion chamber 101, heat is generated in the engine combustion chamber 101. Heat generated in the engine combustion chamber 101 may be transferred to the fuel return pipe 130 to generate heat in the fuel return pipe 130. In this case, the residual fuel passing through the fuel return pipe 130 may be exchanged with the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus 10, whereby the refrigerant may absorb heat of the residual fuel. Accordingly, the remaining fuel returned to the fuel tank 110 may be cooled.

이와 같이 잔여 연료가 냉각되어 연료 탱크(110)로 복귀하게 되면, 연료 탱크(110)의 내부 온도는 연료 냉각부(140)가 없을 때와 비교하여 낮아질 수 있다. 이에 따라, 연료 탱크(110)의 온도 상승에 따른 연료의 증발 현상이 방지될 수 있다. 따라서, 연료 탱크(110)의 내부 압력은 연료 냉각부(140)가 없을 때와 비교하여 낮아질 수 있으므로, 연료 탱크(110)에 연료를 충전할 때 충전성능이 향상될 수 있다. When the remaining fuel is cooled and returned to the fuel tank 110, the internal temperature of the fuel tank 110 may be lower than that when the fuel cooler 140 is not present. Accordingly, the phenomenon of fuel evaporation due to the temperature rise of the fuel tank 110 may be prevented. Therefore, since the internal pressure of the fuel tank 110 may be lower than that when the fuel cooling unit 140 is absent, the filling performance may be improved when the fuel tank 110 is charged with fuel.

한편, 연료 냉각부(140)는 냉매를 공급받는 쪽에 오리피스(orifice, 150)를 구비할 수 있다. 이 경우, 연료 냉각부(140)는 리시버 드라이어(15)로부터 팽창 밸브(13)로 냉매가 공급되기 전에 냉매를 일부 공급받고, 공급받은 냉매를 압축기(11)로 배출할 수 있도록 냉동사이클장치(10)의 배관과 연결될 수 있다. 상기 오리피스(150)는 응축 과정을 거친 냉매를 통과시켜 연료 냉각부(140)로 공급하는 과정에서 감압하여 용이하게 기화할 수 있게 한다. 이에 따라, 잔여 연료는 냉매가 기화되는 과정에서 기화열을 뺏기게 되므로, 그에 상응하는 만큼 냉매가 냉각될 수 있다. On the other hand, the fuel cooling unit 140 may be provided with an orifice (150) on the side to receive the refrigerant. In this case, the fuel cooling unit 140 receives a portion of the refrigerant before the refrigerant is supplied from the receiver dryer 15 to the expansion valve 13, and refrigerating cycle apparatus to discharge the supplied refrigerant to the compressor 11 ( 10) can be connected to the pipe. The orifice 150 may be easily vaporized by reducing the pressure in the process of passing the refrigerant through the condensation process to the fuel cooling unit 140. Accordingly, since the residual fuel loses the heat of vaporization in the process of vaporizing the refrigerant, the refrigerant can be cooled by the corresponding amount.

다른 예로, 연료 냉각부(140)는 냉동사이클장치(10)에서 팽창 과정을 거친 냉매를 일부 공급받는 것도 가능하다. 이 경우, 연료 냉각부(140)는 팽창 밸브(13)로부터 증발기(14)로 냉매가 공급되기 전에 냉매를 일부 공급받고, 공급받은 냉매를 압축기(11)로 배출할 수 있도록 냉동사이클장치(10)의 배관과 연결될 수 있다. As another example, the fuel cooling unit 140 may be partially supplied with the refrigerant that has undergone the expansion process in the refrigeration cycle apparatus 10. In this case, the fuel cooling unit 140 receives a portion of the refrigerant before the refrigerant is supplied from the expansion valve 13 to the evaporator 14, and the refrigeration cycle apparatus 10 to discharge the supplied refrigerant to the compressor 11. Can be connected to the pipe.

상기 연료 냉각부(140)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 여기서, 도 3은 도 1에 있어서, 연료 냉각부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 있어서, Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절취한 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 4에 있어서, Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절취한 단면도이다. The fuel cooling unit 140 may be configured as shown in FIGS. 3 to 5. Here, FIG. 3 is a perspective view showing the fuel cooling unit in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 연료 냉각부(140)는 제1 챔버부(141)와 제2 챔 버부(146)를 구비한다. 제1 챔버부(141)는 연료 리턴관(130)을 통해 복귀되는 잔여 연료를 유입하고 배출하도록 형성된다. 제2 챔버부(146)는 제1 챔버부(141)와 맞닿게 배치되고, 냉동사이클장치(10)로부터 공급되는 냉매를 유입하고 배출하도록 형성된다. 3 to 5, the fuel cooling unit 140 includes a first chamber part 141 and a second chamber part 146. The first chamber part 141 is formed to introduce and discharge the remaining fuel returned through the fuel return pipe 130. The second chamber part 146 is disposed in contact with the first chamber part 141 and is formed to introduce and discharge the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus 10.

잔여 연료가 제1 챔버부(141)를 통과하는 과정에서, 제1 챔버부(141)와 맞닿아 있는 제2 챔버부(146)를 통과하는 냉매에 의해 잔여 연료의 열이 흡수됨으로써, 잔여 연료가 냉각될 수 있다. 제1 챔버부(141)와 제2 챔버부(146) 간의 접촉 면적은 가능한 넓은 것이 바람직하다. 이는 잔여 연료로부터 최대한 많은 열이 냉매에 의해 흡수될 수 있도록 위함이다. In the process of passing the residual fuel through the first chamber portion 141, heat of the residual fuel is absorbed by the refrigerant passing through the second chamber portion 146 which is in contact with the first chamber portion 141. Can be cooled. Preferably, the contact area between the first chamber portion 141 and the second chamber portion 146 is as wide as possible. This is so that as much heat as possible can be absorbed by the refrigerant from the residual fuel.

일 예로, 연료 냉각부(140)는 두께가 폭과 길이보다 작고 내부 공간을 갖는 대략 육면체 형상으로 이루어지고, 내부 공간에 분리벽(140a)이 횡으로 형성되어 제1 챔버부(141)와 제2 챔버부(146)가 적층되도록 구획될 수 있다. 한편, 제1 챔버부(141)와 제2 챔버부(146)가 각각 육면체 형상으로 이루어져 넓은 면들이 서로 맞닿도록 결합되는 것도 가능하다. For example, the fuel cooling unit 140 is formed in a substantially hexahedral shape having a thickness smaller than a width and a length and having an internal space, and the separation wall 140a is formed transversely in the internal space to form the first chamber 141 and the first chamber. The two chamber portions 146 may be partitioned to be stacked. On the other hand, the first chamber portion 141 and the second chamber portion 146 is formed in a hexahedral shape, respectively, it is also possible to be coupled so that a wide surface is in contact with each other.

상기 연료 냉각부(140)는 적어도 제1 챔버부(141)와 제2 챔버부(146)가 맞닿는 부위, 예컨대 분리벽(140a)이 열전도성이 우수한 금속 재질, 예컨대 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하다. 이에 따라, 제1 챔버부(141) 내의 잔여 연료와 제2 챔버부(146) 내의 냉매 간에 열교환이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다. The fuel cooler 140 preferably includes at least a portion where the first chamber portion 141 and the second chamber portion 146 abut, for example, the separation wall 140a, made of a metal material having excellent thermal conductivity, such as aluminum. . Accordingly, heat exchange between the remaining fuel in the first chamber portion 141 and the refrigerant in the second chamber portion 146 may be performed more smoothly.

상기 제2 챔버부(146)는 내부를 흐르는 냉매의 유동 방향이 제1 챔버부(141)의 내부를 흐르는 잔여 연료의 유동 방향과 반대가 되도록 배치됨이 바람직하다. 이는 냉매와 잔여 연료 간의 열교환 효율을 높여 잔여 연료의 냉각 효율을 높이기 위함이다. The second chamber part 146 may be disposed such that the flow direction of the refrigerant flowing therein is opposite to the flow direction of the residual fuel flowing inside the first chamber part 141. This is to increase the heat exchange efficiency between the refrigerant and the residual fuel to increase the cooling efficiency of the residual fuel.

상기 제1 챔버부(141)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부 유로(142)가 미앤더(meander) 형태의 유로로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제2 챔버부(146)도 내부 유로(147)가 미앤더 형태의 유로로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 제1 챔버부(141)의 내부 유로(142)의 길이와 제2 챔버부(146)의 내부 유로(147)의 길이를 최대한 길게 하여, 잔여 연료의 냉각 효율을 극대화하기 위함이다. As shown in FIG. 5, the first chamber 141 preferably includes an internal flow path 142 having a meander shape. The second chamber part 146 also preferably has an inner flow path 147 formed of a meander shape flow path. This is to maximize the cooling efficiency of the remaining fuel by lengthening the length of the inner passage 142 of the first chamber portion 141 and the length of the inner passage 147 of the second chamber portion 146 as much as possible.

상기 제1,2 챔버부(141,146)는 각각의 내부 유로가 미앤더 형태를 이루도록 내부 공간에 다수의 격막(143,148)들이 각각 형성될 수 있다. 제1 챔버부(141)의 미앤더 형태의 내부 유로(142)는 일측 단부로부터 잔여 연료가 유입되고, 타측 단부로부터 잔여 연료가 배출되도록 연료 리턴관(130)의 유로와 연결될 수 있다. 제2 챔버부(146)의 미앤더 형태의 내부 유로(147)는 일측 단부로부터 냉매가 유입되고, 타측 단부로부터 냉매가 배출되도록 냉동사이클장치(10)의 유로와 연결될 수 있다. The first and second chamber parts 141 and 146 may have a plurality of diaphragms 143 and 148 formed in the inner space such that each inner flow path forms a meander shape. The inner channel 142 of the meander shape of the first chamber 141 may be connected to the flow path of the fuel return pipe 130 such that residual fuel is introduced from one end portion and residual fuel is discharged from the other end portion. The inner channel 147 of the meander shape of the second chamber 146 may be connected to the flow path of the refrigeration cycle apparatus 10 such that the refrigerant flows from one end and the refrigerant flows from the other end.

다른 예로, 도시하고 있지는 않지만, 제2 챔버부(146)는 내부를 흐르는 냉매의 유동 방향이 제1 챔버부(141)의 내부를 흐르는 잔여 연료의 유동 방향과 교차되도록, 바람직하게는 수직으로 교차하도록 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 챔버부(141)와 제2 챔버부(146)는 각각의 내부 유로가 미앤더 형태의 유로로 각각 이루어지는 것이 바람직하다. As another example, although not shown, the second chamber portion 146 preferably crosses the flow direction of the refrigerant flowing therein, preferably vertically, so as to intersect the flow direction of the residual fuel flowing inside the first chamber portion 141. It may be arranged to. In this case, the first chamber portion 141 and the second chamber portion 146 preferably have respective inner flow passages formed by meander flow passages, respectively.

한편, 다시 도 1을 참조하면, 상기 LPLI 차량의 연료장치(100)는, 연료 냉각부(140)로 냉매를 공급 또는 차단하는 제1 개폐 밸브(161)와, 냉동사이클장치(10)의 증발기(14)로 냉매를 공급 또는 차단하는 제2 개폐 밸브(162)를 구비할 수 있다. 이는 냉매를 필요에 따라 연료 냉각부(140)와 증발기(14)로 선택적으로 공급할 수 있도록 하기 위해서이다. Meanwhile, referring back to FIG. 1, the fuel device 100 of the LPLI vehicle includes a first open / close valve 161 for supplying or blocking a coolant to the fuel cooling unit 140, and an evaporator of the refrigeration cycle device 10. A second open / close valve 162 for supplying or blocking the refrigerant to 14 may be provided. This is to enable the refrigerant to be selectively supplied to the fuel cooling unit 140 and the evaporator 14 as necessary.

예컨대, 냉동사이클장치(10)가 구동하는 상태에서, 잔여 연료의 냉각과 차량의 냉방 모드 수행이 모두 필요한 경우, 제1,2 개폐 밸브(161)(162)는 개방되도록 제어될 수 있다. 잔여 연료의 냉각이 필요하나 차량의 냉방 모드 수행이 필요하지 않은 경우, 제1 개폐 밸브(161)는 개방되고, 제2 개폐 밸브(162)가 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 잔여 연료의 냉각이 필요하지 않으나 차량의 냉방 모드 수행이 필요한 경우, 제1 개폐 밸브(161)는 폐쇄되고, 제2 개폐 밸브(162)가 개방되도록 제어될 수 있다. For example, in a state in which the refrigeration cycle apparatus 10 is driven, when both of remaining fuel cooling and vehicle cooling mode are required, the first and second open / close valves 161 and 162 may be controlled to be opened. When the remaining fuel is required to be cooled but the vehicle is not required to perform the cooling mode, the first on / off valve 161 may be opened and the second on / off valve 162 may be controlled to be closed. When the remaining fuel is not required to be cooled but the cooling mode of the vehicle is required, the first on / off valve 161 may be closed and the second on / off valve 162 may be controlled to open.

그리고, LPLI 차량의 연료장치(100)는 연료 탱크(110)의 내부 압력을 측정하는 압력 센서(163)와, 제1 개폐 밸브를 제어하는 제어부(170)를 구비할 수 있다. 여기서, 제어부(170)는 냉동사이클장치(10)를 제어할 수도 있다. 바람직하게는, 제어부(170)는 차량의 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다. In addition, the fuel device 100 of the LPLI vehicle may include a pressure sensor 163 that measures an internal pressure of the fuel tank 110, and a controller 170 that controls the first opening / closing valve. Here, the control unit 170 may control the refrigeration cycle apparatus 10. Preferably, the controller 170 may be an electronic control unit (ECU) of a vehicle.

제어부(170)는 압력 센서(163)로부터 측정된 압력을 제공받아서, 측정된 압력이 설정 압력 이상이면 냉동사이클장치(10)를 구동시키고 제1 개폐 밸브(161)를 개방시키도록 제어할 수 있다. The controller 170 may be provided with the measured pressure from the pressure sensor 163 to control the refrigeration cycle apparatus 10 and open the first opening / closing valve 161 when the measured pressure is greater than or equal to the set pressure. .

예컨대, 제어부(170)는 압력 센서(163)로부터 측정된 연료 탱크(110)의 내부 압력을 주기적으로 제공받아서, 측정 압력과 설정 압력과 비교할 수 있다. 제어부(170)는 측정 압력이 설정 압력 이상인 것으로 판단하면, 연료 냉각부(140)로 냉매가 공급될 수 있게 냉동사이클장치(10)를 구동시키고 제1 개폐 밸브(161)를 개방시키도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 차량의 냉방 모드인 경우 제2 개폐 밸브(162)를 개방하도록 제어할 수 있으며, 차량의 냉방 모드가 아닌 경우라면 제2 개폐 밸브(162)를 폐쇄하도록 제어할 수 있다. For example, the controller 170 may periodically receive the internal pressure of the fuel tank 110 measured by the pressure sensor 163, and compare the measured pressure with the set pressure. When the controller 170 determines that the measured pressure is greater than or equal to the set pressure, the controller 170 may control the refrigeration cycle apparatus 10 to be supplied to the fuel cooling unit 140 and control to open the first on / off valve 161. Can be. At this time, the control unit 170 may control to open the second on-off valve 162 in the cooling mode of the vehicle, and may control to close the second on / off valve 162 in the case of not the cooling mode of the vehicle. .

만일, 제어부(170)는 측정 압력이 설정 압력보다 낮은 것으로 판단하면, 연료 냉각부(140)로 냉매가 공급되지 않게 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 차량의 냉방 모드인 경우 냉동사이클장치(10)를 구동시킨 상태에서 제1 개폐 밸브(161)를 폐쇄하는 한편 제2 개폐 밸브(162)를 개방하도록 제어할 수 있다. 제어부(170)는 차량의 냉방 모드가 아닌 경우라면, 냉동사이클장치(10)의 구동을 멈추도록 제어할 수 있다. If the controller 170 determines that the measured pressure is lower than the set pressure, the controller 170 may control the refrigerant not to be supplied to the fuel cooling unit 140. In this case, in the cooling mode of the vehicle, the controller 170 may control to close the first on / off valve 161 while opening the second on / off valve 162 while driving the refrigeration cycle apparatus 10. The controller 170 may control to stop driving of the refrigeration cycle apparatus 10 when the vehicle is not in the cooling mode.

전술한 바와 같이 제어부(170)에 의해 연료 냉각부(140)의 냉매 공급과 냉동사이클장치(10)를 제어하게 되면, 연료 탱크(110)의 내부 압력을 설정 압력보다 낮게 유지할 수 있게 됨과 아울러, 차량의 냉방 모드도 제어할 수 있게 된다. 한편, 제어부(170)는 연료 탱크(110)의 내부 온도를 측정하는 온도 센서로부터 측정된 온도를 제공받아서, 측정된 온도가 설정 온도 이상이면 냉동사이클장치(10)를 구동시키고 제1 개폐 밸브(161)를 개방시키도록 제어할 수도 있다. As described above, when the refrigerant supply of the fuel cooling unit 140 and the refrigeration cycle apparatus 10 are controlled by the controller 170, the internal pressure of the fuel tank 110 may be kept lower than the set pressure. The cooling mode of the vehicle can also be controlled. On the other hand, the control unit 170 receives the measured temperature from the temperature sensor for measuring the internal temperature of the fuel tank 110, if the measured temperature is above the set temperature to drive the refrigeration cycle device 10 and the first opening and closing valve ( 161 may be controlled to open.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다 양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. I can understand. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LPLI 차량의 연료장치에 대한 구성도. 1 is a block diagram of a fuel device of an LPLI vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 있어서, 차량의 냉동사이클장치와 연료 냉각부를 발췌하여 도시한 구성도. FIG. 2 is a diagram illustrating an extract of a refrigeration cycle apparatus and a fuel cooling unit of a vehicle in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2에 있어서, 연료 냉각부를 발췌하여 도시한 사시도. FIG. 3 is a perspective view illustrating the fuel cooling unit in FIG. 2;

도 4는 도 3에 있어서, Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절취한 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.

도 5는 도 4에 있어서, Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절취한 단면도. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4. FIG.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

101..엔진 연소실 103..인젝터Engine Combustion Chamber

110..연료 탱크 120..연료 공급관110..Fuel tank 120..Fuel supply pipe

130..연료 리턴관 140..연료 냉각부130. Fuel return pipe 140. Fuel cooler

141..제1 챔버부 146..제2 챔버부141. The first chamber part 146. The second chamber part

150..오리피스 161..제1 개폐 밸브150 orifice 161 first closing valve

162..제2 개폐 밸브 163..압력 센서162..2 on-off valve 163..pressure sensor

170..제어부170. Control part

Claims (10)

LPG 연료를 저장하는 연료 탱크; A fuel tank for storing LPG fuel; 상기 연료 탱크로부터 엔진 연소실로 연료를 공급하는 연료 공급관; A fuel supply pipe for supplying fuel from the fuel tank to an engine combustion chamber; 상기 엔진 연소실로 공급되지 않은 잔여 연료를 상기 연료 탱크로 복귀시키는 연료 리턴관; 및 A fuel return pipe for returning the remaining fuel not supplied to the engine combustion chamber to the fuel tank; And 상기 연료 리턴관을 통해 상기 연료 탱크로 복귀되는 잔여 연료를 차량의 냉동사이클장치로부터 공급되는 냉매와 열교환시켜, 상기 잔여 연료가 냉각되게 하는 연료 냉각부; A fuel cooling unit configured to heat-exchange the residual fuel returned to the fuel tank through the fuel return pipe with the refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus of the vehicle, thereby cooling the residual fuel; 를 구비하는 LPLI 차량의 연료장치. LPLI vehicle fuel apparatus having a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료 냉각부는: The fuel cooling unit: 상기 연료 리턴관을 통해 복귀되는 잔여 연료를 유입하고 배출하도록 형성된 제1 챔버부와, A first chamber portion configured to introduce and discharge residual fuel returned through the fuel return pipe; 상기 제1 챔버부와 맞닿게 배치되고, 상기 냉동사이클장치로부터 공급되는 냉매를 유입하고 배출하도록 형성된 제2 챔버부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. And a second chamber portion disposed in contact with the first chamber portion and configured to introduce and discharge refrigerant supplied from the refrigeration cycle apparatus. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 제2 챔버부는 내부를 흐르는 냉매의 유동 방향이 상기 제1 챔버부의 내부를 흐르는 잔여 연료의 유동 방향과 반대가 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The fuel cell of the LPLI vehicle, characterized in that the flow direction of the refrigerant flowing through the second chamber portion is arranged to be opposite to the flow direction of the residual fuel flowing inside the first chamber portion. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 제1 챔버부와 제2 챔버부는 내부 유로가 미앤더(meander) 형태의 유로로 각각 이루어진 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The fuel chamber of the LPLI vehicle, wherein the first chamber portion and the second chamber portion have inner flow paths each formed in a meander shape flow path. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 제1 챔버부와 제2 챔버부는 내부 유로가 미앤더 형태의 유로로 각각 이루어지며; The first chamber portion and the second chamber portion each have an inner flow path formed of a meander shape flow path; 상기 제2 챔버부는 내부를 흐르는 냉매의 유동 방향이 상기 제1 챔버부의 내부를 흐르는 잔여 연료의 유동 방향과 교차되도록 배치된 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The fuel cell of the LPLI vehicle, characterized in that the flow direction of the refrigerant flowing through the second chamber portion intersects with the flow direction of the residual fuel flowing inside the first chamber portion. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료 냉각부는 냉매를 공급받는 쪽에 오리피스(orifice)를 구비하며; The fuel cooling unit includes an orifice on a side to which a coolant is supplied; 상기 냉동사이클장치에서 응축 과정을 거친 냉매가 상기 오리피스를 거쳐 상기 연료 냉각부로 공급되는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The refrigerant of the LPLI vehicle, characterized in that the refrigerant passing through the condensation process in the refrigeration cycle device is supplied to the fuel cooling unit via the orifice. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료 냉각부는 상기 냉동사이클장치에서 팽창 과정을 거친 냉매를 공급받는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The fuel cooling unit of the LPLI vehicle, characterized in that for receiving a refrigerant that has undergone an expansion process in the refrigeration cycle device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료 냉각부로 냉매를 공급 또는 차단하는 제1 개폐 밸브와, A first opening / closing valve for supplying or blocking a refrigerant to the fuel cooling unit; 상기 냉동사이클장치에 구비된 증발기로 냉매를 공급 또는 차단하는 제2 개폐 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. And a second on / off valve for supplying or blocking a refrigerant to an evaporator provided in the refrigeration cycle apparatus. 제 8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 연료 탱크의 내부 압력 또는 내부 온도를 측정하는 센서와, A sensor for measuring an internal pressure or an internal temperature of the fuel tank; 상기 센서로부터 측정된 압력 또는 온도가 설정 값 이상이면 상기 냉동사이클장치를 구동시키고 상기 제1 개폐 밸브를 개방하도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. And a control unit for controlling the driving of the refrigeration cycle apparatus and opening the first on / off valve when the pressure or temperature measured from the sensor is equal to or greater than a set value. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 제어부는 차량의 냉방 모드시 상기 냉동사이클장치를 구동시키고 상기 제2 개폐 밸브를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LPLI 차량의 연료장치. The control unit is a fuel device of the LPLI vehicle, characterized in that for controlling the driving of the refrigeration cycle device in the cooling mode of the vehicle to open the second on-off valve.
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