KR20110041063A - 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극저온의 LNG연료가 저장될 수 있도록 밀폐된 LNG연료용기와; 상기 LNG연료용기의 하단부를 안전하게 지지하는 받침대와; 상기 받침대와 차체프레임의 사이에 설치되어 충전된 LNG연료의 량을 포함하는 상기 LNG연료용기와 상기 받침대의 총 중량을 감지하도록 상기 받침대의 하단부 중앙부에 설치된 로드셀과; 상기 로드셀의 감지신호를 운전자에게 표시하여 알려주도록 감지선에 의해 연결된 디스플레이장치로 구성된 것으로 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 차량에 있어 운전자가 차량의 연료 상태를 정확하고 용이하게 관찰하면서 운전할 수 있도록 한 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치이다.

LNG연료용기, 받침대, 로드셀, 디스플레이장치, 액화천연가스

Description

액화천연가스 차량의 연료량 측정장치{FUEL GAUGE DEVICE OF VEHICLE WITH LIQUEFIED NATURAL GAS}

본 발명은 차량용 연료탱크의 연료량 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 극저온 상태로 저장되는 액화천연가스(LNG)를 연료로 사용하는 차량에 있어 운전자가 차량의 연료 상태를 용이하게 관찰하면서 운전할 수 있도록 한 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치에 관한 것이다.

차량의 수량이 급속하게 증가되어 에너지 소모량 과다 및 공해발생 등으로 현대의 자동차 산업은 공해 발생을 저감시키고 새로운 연료의 개발로 대체에너지를 이용한 차량개발이 활발히 이루어지고 있다.

이러한 노력으로 그동안 가장 대중화된 대체에너지 차량으로 승용차에서는 LPG 차량이, 상용차에서는 CNG(Compressed Natural Gas:압축 천연 가스) 차량이 상업적으로 성공하였다.

그런데 상기 CNG 차량 중 많은 비중을 차지하는 CNG 버스는 가장 대중화된 저공해 차량이나 CNG 연료 저장의 한계로 인해 단거리용 시내버스에만 적용되고 있는 실정으로서 CNG 버스의 경우 연료탱크를 가득 충전하더라도 최대 약 800킬로 정도 밖에 운행할 수 없는 단점이 있다.

그래서 CNG를 저온 액화한 LNG(Liquefied Natural Gas: 액화 천연 가스)를 CNG 대신 연료로 충전하고, 엔진 가동시 LNG를 CNG로 기화시켜 차량을 구동하는 방식이 개발되고 있으며, 이러한 LNG를 이용하는 경우에는 디젤에 비하여 연료비가 절약되는 이점이 있고, CNG에 비하여 동일 연료량으로 많은 주행거리를 확보할 수 있는 장점이 있다.

이러한 LNG 차량의 연료 공급 장치는 LNG 연료용기와, 상기 LNG 연료용기와 연결된 솔레노이드밸브와, 상기 솔레노이드밸브와 연결된 전자식기화기와, 상기 전자식기화기와 연결된 엔진과, 상기 솔레노이드밸브와 상기 전자식기화기 사이에 연결된 전자제어유닛을 포함하여 구성되어지되, 차량이 가속되면 상기 전자제어유닛은 가속신호를 감지하여 상기 솔레노이드밸브를 열고, 상기 LNG 연료용기의 LNG는 솔레노이드밸브를 통하여 상기 전자식기화기에 유입되며, 유입된 LNG는 전자식기화기에서 기화되어 엔진에 유입되도록 하는 것이다.

이러한 LNG 차량에 장착되는 종래 LNG 연료용기의 구조가 한국특허등록 제10-0679459호에 개시되어 있다.

상기 한국특허등록 제10-0679459호는 첨부도면 도 4에 도시한 바와 같이 내벽(11)과 외벽(12) 사이에 진공공간이 형성된 주저장조(10)와, 주저장조(10)의 내부에 설치되어 상기 주저장조(10)에 저장된 LNG 중 온도상승으로 기화된 기체가 저 장될 수 있는 공간을 제공하며 연료충전시 90% 이상 충전되지 못하도록 감량공간의 역활을 하는 보조저장조(20)와, 상기 주저장조(10)에 LNG를 공급하도록 주저장조(10)의 내부로 관통설치되는 유체공급라인(30)과, 상기 유체공급라인(30)에 연결된 상태로 상기 보조저장조(20)의 하부에 연통되어 상기 유체공급라인(30)에 LNG가 공급이송시 상기 보조저장조(20) 내부의 유체 및 기체를 상기 유체공급라인(30)으로 흡입하여 혼합이송되게 하는 벤츄리 연결관(40)과, 기화된 기체를 외부로 배출시키는 기체배출관(51)과 LNG를 외부로 배출시키는 유체배출관(52)을 포함하는 배출라인(50)과, LNG의 레벨을 파악하도록 주저장조(10)의 내부에 설치된 레벨게이지 센서(60)와, 상기 유체공급라인(30) 및 배출라인(50)이 상기 주저장조(1)의 내측부를 관통하는 부분을 일체로 둘러싼 상태로 외부에서 상기 주저장조(10)의 내부로 열이 전달되는 것을 차단하는 라인결합부(70)를 구비한 것이나 이러한 종래 LNG 연료용기는 연료충전시 90% 정도 이상 충전되지 못하도록 감량공간을 형성하여야 하므로 별도의 탱크를 제작 및 장착하여야 하고 그에 따라 연료용기의 무게가 증가되어 차량 연비에 악영향을 준다는 문제점이 있으며, 레벨게이지가 상하방향으로 지면과 수직하게 세워져 레벨게이지 센서의 전부분을 사용하는 것이 아니라 0~90%만 감지하여 계기판에 나타내므로 정확도가 떨어진다.

특히, 저온 액화한 LNG(Liquefied Natural Gas: 액화 천연 가스)는 영하 160도(-160℃)의 초 저온상태를 유지하여야 하므로 레벨게이지 등은 사용이 불가능하거나 부정확하게 작동되어 정확한 량을 감지할 수 없는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명은 LNG 연료용기의 중량변화를 감지하여 보다 정확하게 연료용기 내에 충전된 연료의 량을 측정하여 운전자가 쉽게 확인할 수 있도록 한 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 극저온의 LNG 연료를 저장하여 엔진에 공급하는 LNG연료용기의 충전된 연료량을 감지하는 장치로서, 극저온의 LNG연료가 저장될 수 있도록 밀폐된 LNG연료용기와; 상기 LNG연료용기의 하단부를 안전하게 지지하는 받침대와; 상기 받침대와 차체프레임의 사이에 설치되어 충전된 LNG연료의 량을 포함하는 상기 LNG연료용기와 상기 받침대의 총 중량을 감지하도록 상기 받침대의 하단부 중앙부에 설치된 로드셀과; 상기 로드셀의 감지신호를 운전자에게 표시하여 알려주도록 감지선에 의해 연결된 디스플레이장치로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로드셀은 LNG연료용기의 길이방향 양측의 중량을 명확하게 감지할 수 있도록 쌍을 이루어 설치됨을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 극저온으로 냉각시킨 액화천연가스인 LNG 연료를 저장하여 엔진에 공급하는 LNG연료용기의 충전된 연료량을 연료를 포함하는 용기 전체의 무게를 정확하게 감지하여 디스플레이장치를 통하여 운전자에게 알려주도록 하는 장치로서 LNG연료용기 내에 잔존하는 연료의 잔량 실시간 정확하게 감지하도록 하여 보다 안정적인 운행이 가능하도록 하는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예의 구성을 보인 개략구성도이고, 도 2는 본 발명 실시예의 구성을 보인 LNG연료용기 사시도이며, 도 3은 도 2의 정면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 극저온의 LNG 연료를 저장하여 엔진에 공급하는 LNG연료용기의 충전된 연료량을 감지하는 장치로서, 주요구성요소는 LNG연료용기(110)와 받침대(120)와 로드셀(130)과 디스플레이장치(140)로 구성된다.

상기 LNG연료용기(110)는 극저온의 LNG연료가 저장될 수 있도록 밀폐된 탱크로서 극저온 상태를 유지할 수 있도록 단열구조로 이루어지며, 여러가지 다양한 부속장치가 부설되어 있다.

상기 받침대(120)는 상기 LNG연료용기(110)의 하단부를 안전하게 지지하도록 하는 것으로 통상적으로 원통형의 탱크인 LNG연료용기(110)를 온전하게 지지하도록 하는 것이다.

상기 로드셀(130)은 상기 받침대(120)와 차체프레임(100)의 사이에 설치되어 충전된 LNG연료의 량을 포함하는 상기 LNG연료용기(110)와 상기 받침대(120)의 총 중량을 감지하도록 상기 받침대(120)의 하단부 중앙부에 설치되어 정확하게 전체 중량을 감지할 수 있도록 설치된다.

상기 디스플레이장치(140)는 상기 로드셀(130)에 의하여 중량을 감지한 감지신호를 운전자에게 표시하여 알려주도록 장치로서 통상 운전석에 설치되는 것이 바람직하며, 상기 로드셀(130)과는 감지선(141)에 의해 연결되어 중량의 변화를 운전석에서 디스플레이장치(140)로 확인할 수 있도록 구성된다.

상기 로드셀(130)은 LNG연료용기(110)의 길이방향 양측의 중량을 명확하게 감지할 수 있도록 쌍을 이루어 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 LNG연료용기(110)의 내부에 담겨진 연료의 량을 로드셀(130)에 의하여 감지하여 디스플레이장치(140)을 통하여 운전자에게 실시간으로 변화량을 알려주도록 함으로써 운전자로 하여금 정확한 연료잔량을 파악하도록 하며, 따라서 장거리 여행 등을 할 때 보다 안정적인 운행이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 공해 발생을 저감시키고 새로운 연료로서 CNG를 저온 액화한 LNG( 액화 천연가스)를 CNG 대신 연료로 충전하고, 엔진 가동시 LNG를 CNG로 기화시켜 구동하는 방식의 차량에 적용할 수 있는 기술로서 이러한 LNG를 이용하는 경우에는 디젤에 비하여 연료비가 절약되는 이점이 있고, CNG에 비하여 동일 연료량으로 많은 주행거리를 확보할 수 있는 LNG( 액화 천연가스)의 연료량을 정확하게 감지할 수 있도록 하는 기술로서 산업상 이용가능성이 매우 큰 기술이다.

도 1은 본 발명 실시예의 구성을 보인 개략구성도.

도 2는 본 발명 실시예의 구성을 보인 LNG연료용기 사시도.

도 3은 도 2의 정면도.

도 4는 종래의 LNG연료용기의 구성을 보인 단면도.

* 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 차체 프레임 110: LNG연료용기

120: 받침대 130: 로드셀

140: 디스플레이장치 141: 감지선

Claims (2)

1. 극저온의 LNG 연료를 저장하여 엔진에 공급하는 LNG연료용기의 충전된 연료량을 감지하는 장치로서,

   극저온의 LNG연료가 저장될 수 있도록 밀폐된 LNG연료용기(110)와;

   상기 LNG연료용기(110)의 하단부를 안전하게 지지하는 받침대(120)와;

   상기 받침대(120)와 차체프레임(100)의 사이에 설치되어 충전된 LNG연료의 량을 포함하는 상기 LNG연료용기(110)와 상기 받침대(120)의 총 중량을 감지하도록 상기 받침대(120)의 하단부 중앙부에 설치된 로드셀(130)과;

   상기 로드셀(130)의 감지신호를 운전자에게 표시하여 알려주도록 감지선(141)에 의해 연결된 디스플레이장치(140)로 구성됨을 특징으로 하는 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 로드셀(130)은

   LNG연료용기(110)의 길이방향 양측의 중량을 명확하게 감지할 수 있도록 쌍을 이루어 설치됨을 특징으로 하는 액화천연가스 차량의 연료량 측정장치.

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