KR20130060629A - 연료필터 히터시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료필터 히터시스템에 관한 것으로, 본 발명은 전력을 공급하는 전력공급부; 상기 전력공급부로부터 전력을 공급받고 이 공급된 전력의 전류를 분배하기 위해 복수 개로 분기된 분기선들 구비한 리드와이어부; 및 상기 리드와이어부의 분기선들과 각각 연결되도록 복수개로 마련된 내장형 써모스위치들과, 상기 내장형 써모스위치들을 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터를 구비한 연료필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 리드와이어부에 의해 전력공급부로부터 공급된 전류를 분배하여 내장형 써모스위치들로 공급함으로써 종래와 같이 1개의 써모스위치를 사용할 때 발생할 수 있는 과대한 기동전류를 감소할 수 있고 써모스위치의 용손을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 연료필터 히터시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 히터와 써모스위치를 이용한 연료필터 히터시스템에 관한 것이다.
종래의 연료필터 히터시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 연료필터(12) 내부에 있는 써모스위치(14)가 일정온도 이하가 되면 온(ON)되어 PTC히터(16)가 전원이 연결되어 작동되고, 이에 의해 연료가 가열되면 써모스위치(14)가 일정온도 이상에서 오프(OFF) 되어 히팅이 정지되는 구조이다.
그러나, 종래 연료필터 히터시스템(10)은, 차량 시동 시 이 써모스위치(14)에 도 2와 같이 큰 기동전류(서지전류)가 발생하여 도 3에 도시된 바와 같이 접점부(A)가 소손되거나, 써모스위치(14)가 용손 되는 문제를 가지고 있다.
또한 종래 연료필터 히터시스템(10)은 써모스위치(14)의 장착위치 및 구조상 크기의 제한 때문에, 내구성의 향상 및 히터 발열량의 증대를 위해 써모스위치(14)의 접점부(A)를 증대할 수 없는 설계상의 한계를 가지고 있다.
본 발명의 목적은 써모스위치의 설계 및 배선을 개선하여 기동전류를 줄임으로써 내구성을 향상할 수 있는 연료필터 히터시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 연료필터 히터시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 특징에 따른 연료필터 히터시스템은 전력을 공급하는 전력공급부; 상기 전력공급부로부터 전력을 공급받고 이 공급된 전력의 전류를 분배하기 위해 복수 개로 분기된 분기선들 구비한 리드와이어부; 및 상기 리드와이어부의 분기선들과 각각 연결되도록 복수개로 마련된 내장형 써모스위치들과, 상기 내장형 써모스위치들을 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터를 구비한 연료필터;를 포함한다.
상기 내장형 써모스위치들 각각은 작동온도 조건이 순차적으로 다르게 마련될 수 있다. 여기서 상기 내장형 써모스위치는 상기 분기선들이 2개인 경우 이 2개의 분기선들에 대응하여 2개로 마련되고, 상기 내장형 써모스위치들 중 하나는 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"이며, 상기 내장형 써모스위치들 중 나머지 하나는, 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 따른 연료필터 히터시스템은 전력을 공급하는 전력공급부; 상기 전력공급부로부터 전력을 공급받고 이 공급된 전력의 전류를 분배하기 위해 복수 개로 분기된 분기선들과, 상기 분기선들 중 일부에 설치된 외장형 써모스위치를 구비한 리드와이어부; 및 상기 리드와이어부의 분기선들 중 상기 외장형 써모스위치가 미 설치된 분기선과 연결되는 내장형 써모스위치와, 상기 외장형 써모스위치 및 상기 내장형 써모스위치를 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터를 구비한 연료필터;를 포함할 수 있다.
상기 외장형 써모스위치는 상기 분기선들이 2개인 경우, 상기 2개의 분기선들 중 하나에 설치되고, 상기 내장형 써모스위치는 상기 2개의 분기선들 중 나머지 하나에 연결될 수 있다. 여기서 상기 내장형 써모스위치는 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"이며, 상기 외장형 써모스위치는, 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"일 수 있다.
상기 전력공급부는 차량측에 배치되는 배터리로부터 인가되는 전력을 상기 리드와이어부로 공급할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 연료필터 히터시스템은 리드와이어부에 의해 전력공급부로부터 공급된 전류를 분배하여 내장형 써모스위치들로 공급함으로써 종래와 같이 1개의 써모스위치를 사용할 때 발생할 수 있는 과대한 기동전류를 감소할 수 있고 이에 따른 써모스위치의 용손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연료필터 히터시스템은 다수개의 내장 써모스위치에 의해 작동하므로, 어느 1개의 내장 써모스위치에 문제가 발생한 경우 다른 내장 써모스위치에 의해 작동이 유지될 수 있어 안전기능이 강화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연료필터 히터시스템은, 내장형 써모스위치들 각각의 작동온도 조건이 상이하여, 온도에 따라 PTC히터에 공급되는 전류의 양을 순차적으로 조절할 수 있고 이에 따라 PTC히터의 발열량이 순차적으로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 연료필터 히터시스템은 리드와이어부에 외장형 써모스위치를 설치함으로써 보다 제조를 용이하게 할 수 있고 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
도 2는 종래의 연료필터 히터시스템의 써모스위치에서 발생되는 기동전류의 파형도이다.
도 3은 종래의 연료필터 히터시스템의 써모스위치에서 발생되는 손상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
도 2는 종래의 연료필터 히터시스템의 써모스위치에서 발생되는 기동전류의 파형도이다.
도 3은 종래의 연료필터 히터시스템의 써모스위치에서 발생되는 손상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템의 개략적인 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(100)은 전력공급부(110), 리드와이어부(120), 연료필터(130)로 이루어 질 수 있다.
전력공급부(110)는 차량측에 배치되는 배터리(112)를 전력원으로 하여 리드와이어부(122)를 통해 연료필터(130)로 전력을 공급한다.
리드와이어부(122)는 전력공급부(110)로부터 전력을 공급받고 복수 개의 분기선들에 의해 이 공급된 전력의 전류를 분배하여 연료필터(130)로 연결할 수 있다.
도 4에서는, 분기선(122)이 2개로 되어 있으며, 이에 의해 전력공급부(110)로부터 공급된 전력의 전류가 절반씩 분배되어 내장형 써모스위치(132)에 각각 공급될 수 있다.
연료필터(130)는 리드와이어부(122)의 분기선(122)들과 각각 연결되도록 복수 개로 마련된 내장형 써모스위치(132)들과, 내장형 써모스위치(132)들을 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터(134)를 구비할수 있다.
내장형 써모스위치(132)는 작동온도 조건이 순차적으로 다르게 마련될 수 있다. 예를 들면 내장형 써모스위치(132)가 도 4에 도시된 바와 같이 2개인 경우, 내장형 써모스위치(132)들 중 위에 배치된 것은 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"로 마련될 수 있고, 내장형 써모스위치(132)들 중 아래에 배치된 것은 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"로 마련될 수 있다.
이와 같이 2개의 내장형 써모스위치(132)는 오프(OFF) 작동조건의 온도가 상이하여 적시에 2개 내장형 써모스위치(132)가 온(ON) 되어 분배된 전류가 PTC히터(134)로 공급됨으로써 기동전류(서지)를 낮출 수 있다.
또한, 2개의 내장형 써모스위치(132)는 작동 온도 조건에 따라 서로 독립적으로 온(ON)/오프(OFF) 되므로, 리드와이어부(122)의 분기선(122)들을 통해 이루어지는 전력의 공급이 선택적으로 이루어 질 수 있다.
즉 본 실시예에 따른 연료필터(130)의 온도에 따라 내장형 써모스위치(132) 중 위에 배치된 것은 온 상태이고, 아래에 배치된 것은 오프 상태인 경우, PTC히터(134)로 공급되는 전력은 위에 배치된 내장형 써모스위치(132)에 의해서만 이루어 질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(100)은 리드와이어부(122)에 의해 전력공급부(110)로부터 공급된 전류를 분배하여 내장형 써모스위치(132)들로 공급함으로써 종래와 같이 1개의 써모스위치를 사용할 때 발생할 수 있는 과대한 기동전류를 감소할 수 있고 이에 따른 써모스위치의 용손을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(100)은 다수개의 내장형 써모스위치(132)에 의해 작동하므로, 어느 1개의 내장형 써모스위치(132)에 문제가 발생한 경우 다른 내장형 써모스위치(132)에 의해 작동이 유지될 수 있어 안전기능이 강화될 수 있다. 내장형 써모스위치(132)들 각각은 병렬로 연결된다.
또한, 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(100)은, 내장형 써모스위치(132)들 각각의 작동온도 조건이 상이하여, 온도에 따라 PTC히터(134)에 공급되는 전류의 양을 순차적으로 조절할 수 있고 이에 따라 PTC히터(134)의 발열량이 순차적으로 조절될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(200)에 대해서 설명한다. 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(200)은 본 발명의 핵심요지인 써모스위치의 병렬 연결을 이용한 전류분배는 그대로 유지되며, 그에 대한 설명은 전술한 실시예와 동일하므로 여기서 구체적 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(200)은 위의 실시예와 동일하게 전력공급부(210), 리드와이어부(220), 연료필터(230)로 이루어 질 수 있다.
다만, 위 실시예와 다른 점은 리드와이어부(220)의 분기선(222)들 중 일부에 외장형 써모스위치(224)가 설치된다. 연료필터(230)에 배치된 내장형 써모스위치(232)는 리드와이어부(220)의 분기선(222)들 중 외장형 써모스위치(224)가 설치되지 않은 분기선(222)에 연결된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 리드와이어부(220)의 분기선(222)이 2개인 경우, 분기선(222)들 중 하나에 외장형 써모스위치(224)가 설치되고, 나머지 분기선(222)은 내장 써모스위치(232)에 연결된다.
내장형 써모스위치(232) 및 외장형 써모스위치(224)는 작동온도 조건이 순차적으로 다르게 마련될 수 있다. 예를 들면 내장형 써모스위치(132)는 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"로 마련될 수 있고, 외장형 써모스위치(224)는 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"로 마련될 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 실시예의 경우, 2개의 내장형 써모스위치(132)가 온도에 따라 선택적 전류분배를 수행한다면, 도 5에 도시된 실시예의 경우 외장형 써모스위치(224)와 내장형 써모스위치(232)가 온도에 따른 선택적 전류분배를 수행한다. 즉 외장형 써모스위치(224)와 내장형 써모스위치(232)는 병렬로 연결된다.
본 실시예에 따른 연료필터 히터시스템(200)은 리드와이어부(220)에 온도 조건에 따라 동작하는 외장형 써모스위치(224)를 설치함으로써 전술한 실시예와 달리 연료필터(230)에 내장형 써모스위치(232)의 추가가 불필요하기 때문에 도 4에 따른 실시예에 비해 제조을 용이하고 할 수 있고 제조단가도 낮출 수 있다.
100, 200: 연료필터 히터시스템
110, 210: 전력공급부
112, 212: 배터리
110, 210: 전력공급부
112, 212: 배터리
120, 220: 리드와이어부
224: 외장형 써모스위치
130, 230: 연료필터
132, 232: 내장형 써모스위치
134, 234: PTC히터
110, 210: 전력공급부
112, 212: 배터리
110, 210: 전력공급부
112, 212: 배터리
120, 220: 리드와이어부
224: 외장형 써모스위치
130, 230: 연료필터
132, 232: 내장형 써모스위치
134, 234: PTC히터
Claims (9)
- 전력을 공급하는 전력공급부;
상기 전력공급부로부터 전력을 공급받고 이 공급된 전력의 전류를 분배하기 위해 복수 개로 분기된 분기선들 구비한 리드와이어부; 및
상기 리드와이어부의 분기선들과 각각 연결되도록 복수개로 마련된 내장형 써모스위치들과, 상기 내장형 써모스위치들을 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터를 구비한 연료필터;를
포함하는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제1항에 있어서,
상기 내장형 써모스위치들 각각은 작동온도 조건이 순차적으로 다르게 마련되는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제2항에 있어서,
상기 내장형 써모스위치는 상기 분기선들이 2개인 경우 상기 2개의 분기선들에 대응하여 2개로 마련되고,
상기 내장형 써모스위치들 중 하나는 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"이며, 상기 내장형 써모스위치들 중 나머지 하나는, 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"인 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 전력을 공급하는 전력공급부;
상기 전력공급부로부터 전력을 공급받고 이 공급된 전력의 전류를 분배하기 위해 복수 개로 분기된 분기선들과, 상기 분기선들 중 일부에 설치된 외장형 써모스위치 구비한 리드와이어부; 및
상기 리드와이어부의 분기선들 중 상기 외장형 써모스위치가 미 설치된 분기선과 연결되는 내장형 써모스위치와, 상기 외장형 써모스위치 및 상기 내장형 써모스위치를 통해 공급된 전력에 의해 발열되는 PTC히터를 구비한 연료필터;를
포함하는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제4항에 있어서,
상기 외장형 써모스위치는 상기 분기선들이 2개인 경우, 상기 2개의 분기선들 중 하나에 설치되고,
상기 내장형 써모스위치는 상기 2개의 분기선들 중 나머지 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제5항에 있어서,
상기 내장형 써모스위치는 온(ON) 작동 조건이 "7℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "24℃ ± 3.5℃"이며,
상기 외장형 써모스위치는, 온(ON) 작동 조건이 "-2℃ ± 4.5℃"이고 오프(OFF) 작동 조건이 "5℃ ± 3.5℃"인 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 전력공급부 차량측에 배치되는 배터리로부터 인가되는 전력을 상기 리드와이어부로 공급하는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제1항에 있어서,
상기 내장형 써모스위치들은 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템. - 제4항에 있어서,
상기 외장형 써모스위치 및 상기 내장형 써모스위치는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료필터 히터시스템.
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