KR20160084529A - 자동차용 연료 필터 인슐레이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 필터의 바깥면, 바람직하게는 외부에 노출되는 연료 필터 부분에 인슐레이션을 장착함으로써, 여름철과 겨울철에도 연료 필터의 외부 온도와 상관없이 그 내부 온도를 일정한 온도를 유지하게 하여 온도 변화로 생기는 문제를 없앨 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이러한 인슐레이션을 차음 효과가 있는 통기성 필름에 흡음과 차음 그리고 단열 효과가 있는 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트을 쌓아서 일체로 형성함으로써, 이러한 온도 유지 효과와 더불어 연료 필터 내에서 연료가 유동하면서 발생하는 소음과 진동이 차체를 통해 실내 측으로 전달되지 않게 하여 승차감을 높일 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 통기성 필름으로 PE(Polyethylene)와 PP(Polypropylene)와 같은 폴리올레핀계 필름을 이용함으로써, 이 통기성 필름의 양쪽 면 중에서 어느 한 면에 부착하는 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트를 별도로 접착제 사용 없이 바로 부착하여 통기성 필름이 접착 기능과 차음 기능을 할 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

Description

자동차용 연료 필터 인슐레이션{INSULATION FOR FUEL FILTER OF VEHICLE}

본 발명은 자동차용 연료 필터 인슐레이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통기성 필름의 양면 중에서 적어도 한 면에 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트로 이루어진 방음재를 일체로 구성한 인슐레이션을 연료 필터 표면에 장착함으로써, 주행 중에 연료 필터 내에서 연료 유동으로 발생한 소음과 진동이 차체를 통해 실내로 전달되는 것을 막아 소음 성능을 개선하고, 특히 겨울철에 연료 필터 내에서 발생하는 결로 현상과 여름철에 연료 팽창 등으로 연료 필터가 팽창하는 현상을 방지할 수 있도록 연료 필터의 내부 온도를 유지하여 안전하고 원활한 연료 공급을 통해 안정적으로 시동을 걸 수 있게 한 것이다.

일반적으로 연료 장치에는, 비특허문헌 1을 보여주는 도 1과 같이, 엔진과 같은 동력 발생장치에 공급하는 연료 중 먼지나 수분과 같은 이물질을 걸러 엔진을 보호하기 위해 연료 필터를 구성한다. 특히, 연료 필터는 연료에 혼합된 이물질 때문에 분사 장치나 분사 노즐과 같은 연료 장치의 기능 저하를 예방하고 엔진 수명을 연장하며, 연료를 완전히 연소하게 하여 대기환경을 개선하는 데 도움을 준다. 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 이러한 연료 필터에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1은 연료 필터장치에 관한 것으로서, 원형 단면의 내주 벽과 D자형 횡단면의 외주 벽 및 편평한 측벽으로 구성되고 상부는 개방되고 하부는 밀폐되며, 상기 내주 벽으로 둘러싸인 중심부는 상하 관통되어 있는 원통 형상이며, 상기 측벽의 내측 면 및 밀폐된 하부의 내측 저면에는 제1 밀폐수단이 일체로 형성되고, 상기 제1 밀폐수단에는 필터부가 조립되어 고정되는 하우징; 상기 제1 밀폐수단에 대응되는 제2 밀폐수단이 구비된 필터 지지부, 필터여과지 및 필터지지부 덮개로 구성되고 횡단면이 C자 형상이며, 상기 하우징의 내주 벽과 외주 벽 사이에 수용되는 필터부; 및 상기 하우징의 상부 및 상기 필터지지부덮개에 정합되어 고정 융착되며, 연료 유입부와 연료 배출부 및 복귀연료유입부가 구비된 하우징 덮개;를 포함하여 구성되는 것이 특징이고, 하우징과 필터부에 구비된 밀폐수단에 의해 강한 유압하에서도 연료유입실과 연료배출실이 밀폐되어 연료 유입구로 유입된 연료가 필터여과지만을 통과하게 됨으로써 유입된 연료로부터 이물질이 필터링되는 효과가 있다.

특허문헌 2는 자동차용 이중 채널 연료 필터에 관한 것으로서, 연료 필터를 필터 카트리지 외에 보조 필터체를 포함하는 이중 채널 구조로 개선하여, 연료 필터의 교환 주기를 연장할 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료 필터에 관한 것이다. 즉, 연료 필터의 필터 카트리지 이외에 필터 카트리지의 안쪽공간에 별도의 보조 필터를 더 장착하여, 연료에 대한 여과 경로를 이중 채널로 분산하는 동시에 여과 면적을 증대시킬 수 있도록 함으로써, 연료 여과 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료 필터 교환 주기를 크게 연장할 수 있도록 한 자동차용 이중 채널 연료 필터를 제공하고자 한 것이다.

하지만, 기존 연료 필터는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 통상적으로 연료의 흐름이 원활하게 유동하면서 연료에 함유된 이물질을 걸러 엔진을 보호하는 데 초점이 맞춰져 있다.

(2) 이에, 이물질 제거로 엔진을 보호할 수는 있으나 연료 필터의 주변 온도 때문에 연료 필터 내에 결로 현상이 발생할 우려가 있다. 이러한 우려는 연료 필터의 주변 온도가 많이 내려가는 겨울철에 더 자주 발생한다.

(3) 또한, 여름철에는 연료 필터의 주변 온도가 높아 연료가 기화되거나 팽창함에 따라 연료 필터가 변형을 일으키게 할 우려가 있다.

(4) 특히, 연료 필터는 엔진룸에 장착하는 구성이므로 엔진룸이 자동차 하부를 통해 외부와 통하도록 제작하므로, 이처럼 자동차 외부의 온도에 따라 연료 필터도 많은 영향을 받는다.

(5) 그리고, 이런 영향은 겨울철에 아침 출근과 같이 오랫동안 자동차를 세워 두었다가 다시 시동을 걸려고 할 때 자주 일어난다.

(6) 한편, 이런 결로 현상 등으로 연료 필터를 통해 연료가 원활하게 공급되지 않으면 엔진 시동이 제대로 걸리지 않게 되고, 특히 주행 중에 연료 공급이 원활하게 이루어지지 않으면 주행 사고를 유발할 우려가 있다.

(7) 근래에는 이처럼 연료 필터가 막히면 우회로를 통해 연료를 엔진으로 공급할 수 있게 구성하기도 하나, 이는 연료에 포함한 이물질을 걸러주지 않은 상태로 연료를 엔진에 공급하는 것이므로 이 상태로 오랫동안 연료 필터를 사용하다 보면 엔진을 파손시키는 요인으로 작용한다.

등록번호/일자 1014326140000 (2014.08.14) 등록번호/일자 1014702440000 (2014.12.01)

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본 발명은 이러한 점을 고려하여 발명한 것으로, 연료 필터의 바깥면, 바람직하게는 외부에 노출되는 연료 필터 부분에 인슐레이션을 장착함으로써, 여름철과 겨울철에도 연료 필터의 외부 온도와 상관없이 그 내부 온도를 일정한 온도를 유지하게 하여 온도 변화로 생기는 문제를 없앨 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이러한 인슐레이션을 차음 효과가 있는 통기성 필름에 흡음과 차음 그리고 단열 효과가 있는 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트을 쌓아서 일체로 형성함으로써, 이러한 온도 유지 효과와 더불어 연료 필터 내에서 연료가 유동하면서 발생하는 소음과 진동이 차체를 통해 실내 측으로 전달되지 않게 하여 승차감을 높일 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 통기성 필름으로 PE(Polyethylene)와 PP(Polypropylene)와 같은 폴리올레핀계 필름을 이용함으로써, 이 통기성 필름의 양쪽 면 중에서 어느 한 면에 부착하는 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트를 별도로 접착제 사용 없이 바로 부착하여 통기성 필름이 접착 기능과 차음 기능을 할 수 있게 한 자동차용 연료 필터 인슐레이션을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 연료 필터 인슐레이션은, 자동차용 연료 필터의 바깥면에 장착하는 인슐레이션에 있어서, 통기성 필름(10)의 양면 중에서 적어도 한 면에, 방음과 단열하기 위해 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트로 이루어진 방음재(20)를 일체로 쌓아 3~5㎜의 두께로 형성한 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 폴리우레탄 폼은 밀도가 12~20㎏/㎥이고, 상기 코튼 펠트는 면밀도가 1,000~1,500g/㎡인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 통기성 필름(10)은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMW-PE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 및 폴리프로필렌(PP) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 연료 필터 인슐레이션은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 연료 필터의 표면을 인슐레이션으로 감싸서 외부와의 열교환을 차단하여 연료 필터 내부의 온도가 변하지 않게 유지할 수 있으므로, 겨울철이나 여름철에도 연료 필터의 내부 온도를 안정적으로 유지할 수 있다. 이는 차량 외부의 온도 변화와 상관없이 안전하고 신속하게 시동을 걸 수 있게 하는 효과가 있다.

(2) 겨울철에는 연료 필터의 내부와 자동차 외부 사이의 온도 차이가 크게 생김에 따라 연료 필터 내에 공기 중의 수분 등이 어는 결로 현상을 방지하고, 여름철에는 연료 필터 내의 연료가 기화하여 연료 필터의 변형이나 폭발 등으로 이어질 수 있는 위험 요소를 없앨 수 있다.

(3) 특히, 인슐레이션을 구성하는 폴리우레탄 폼과 코튼 펠트는 흡음과 차음 그리고 단열 성능을 모두 가지고 있으므로 이처럼 온도 유지뿐만 아니라 연료 필터 내에서 발생한 소음과 진동, 예를 들어서 주행 중 연료 필터 내에서 연료의 유동으로 발생한 소음과 진동을 흡수하여 승차감을 높일 수 있다.

(4) 또한, 상기 코튼 펠트는 재활용할 수 있으므로 본 발명에 따른 인슐레이션을 폐기할 때 이 코튼 펠트를 다시 회수하여 재활용할 수 있으므로 산업 폐기물을 줄일 수 있다.

(5) 연료 필터를 제작하는 단계에서는 연료 필터의 외부 전체에 대하여 본 발명에 따른 인슐레이션을 부착하여 차체에 접촉하게 설치하는 연료 필터에서 실내로 소음 전달이 이루어지지 않게 하여 승차감과 소음 성능을 모두 높일 수 있다.

도 1은 종래 연료 필터의 한가지 예를 보여주기 위한 비특허문헌의 사진.
도 2는 본 발명에 따른 인슐레이션을 연료 필터에 적용한 상태를 보여주기 위하여 인슐레이션을 자른 상태의 연료 필터를 보여주는 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 인슐레이션을 장착한 연료 필터(실시예)와 장착하지 않은 연료 필터(비교예)를 항온항습기 안에서 시간에 따른 온도 변화를 통한 열해 성능을 보여주는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 자동차용 연료 필터 인슐레이션(I)은, 도 2와 같이, 통기성 필름(10)의 양면 중에서 적어도 한 면에 방음재(20)를 일체로 형성하여 제작한 것이다.

특히, 본 발명은 방음재(20)로 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트를 이용하여 방음과 단열 효과를 함께 얻을 수 있게 구성함으로써, 여름철과 겨울철에도 연료 필터(F)의 외부 온도 상태와 상관없이 그 내부 온도를 일정하게 유지하여 시동이 안정적으로 걸릴 수 있게 하고, 또한 연료 필터(F) 내에서의 연료 유동 등으로 발생한 소음과 진동이 자동차 실내로 전달하는 것을 막아 승차감을 높일 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

통기성 필름(10)은, 도 2와 같이, 인슐레이션(I)의 중간층을 구성하며 양면 사이에 통기 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 이는, 통기 부분을 통해 소음 등이 반대쪽 면으로 유동하고, 통기가 되지 않는 부분을 통해 차음 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 통기성 필름(10)은 미세한 다공(多孔)을 통해 통기 가능하게 제작한 필름이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있고, 이때의 다공은 필름 자체 결정을 통해 형성할 수도 있고 필름 자체에 미세한 구멍을 천공하여 형성할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 통기성 필름(10)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMW-PE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 및 폴리프로필렌(PP) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 이용하는 것이 바람직하다.

방음재(20)는, 도 2와 같이, 방음과 단열할 수 있는 재질로 이루어진 것이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 특히, 방음재(20)는 상술한 통기성 필름(10)의 양쪽 면 중에서 적어도 한 면에 장착한다. 도 2에서는 양쪽 면에 각각 장착한 예를 보여준다.

이처럼 방음과 단열 효과를 얻을 수 있는 방음재(20)로서, 예시적으로, 폴리우레탄 폼과 코튼 펠트를 이용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 폴리우레탄 폼은 밀도가 12~20㎏/㎥이고, 상기 코튼 펠트는 면밀도가 1,000~1,500g/㎡인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이는 차종에 따라 연료 필터(F)의 크기와 연료 필터의 처리용량 그리고 장착 위치 등에 따라 발생하는 소음의 세기와 단열할 온도 범위에서 차이가 생기는 데, 이러한 차이에 맞춰서 차종에 따라 적당한 면밀도나 밀도를 선택하여 사용할 수 있게 하기 위함이다.

한편, 이처럼 이루어진 본 발명에 따른 인슐레이션(I)은 그 전체 두께를 3~5㎜로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다. 이는 인슐레이션(I)의 두께가 두꺼울수록 방음과 단열 효과를 높일 수는 있으나, 반대로 그 중량이 많이 나가므로 자동차 연비를 떨어뜨릴 우려가 있다. 이에, 연비가 낮아지는 것을 최소화하면서도 방음과 단열 효과를 가능한 한 높일 수 있게 하려고 그 두께를 얇게 제작하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 인슐레이션(I)은, 도 2와 같이 연료 필터(F)의 바깥면 전체에 대하여 부착하여 사용할 수 있으나, 차체와 맞닿는 면을 제외한 나머지 부분에 장착하여 사용할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이는, 연료 필터(F)를 차체에 장착하는 경우 쉽게 그 전체 표면에 설치할 수도 있으나, 이미 출고한 차량의 경우 차체에서 연료 필터를 분리하지 않고 외부에 노출된 부분에 대해서 본 발명에 따른 인슐레이션(I)을 장착하여 방음과 단열 효과를 얻을 수 있게 하기 위함이다.

( 열해기능 측정)

본 발명에 따른 인슐레이션을 항온항습기를 이용하여 열해기능을 측정한 결과는 [도 3]과 같다. [도 3]에서, 가로축은 시간(분)을 나타내고 세로축은 온도(℃)를, 1은 발열실(항온항습기)을, 2는 인슐레이션을 장착하지 않은 연료 필터(비교예)를, 3은 본 발명에 따른 인슐레이션을 장착한 연료 필터(실시예)를 각각 나타낸다.

열해기능은, 항온항습기(발열실)의 내부 온도를 100℃로 유지하면서 1분 단위로 6시간(360분) 동안 비교예와 실시예의 온도를 검출한 것으로, 이에 따른 온도 변화는 [도 3]과 같다.

[도 3]에서, 비교예(2)를 나타내는 파란색 그래프가 실시예(3)를 나타내는 청록색 그래프보다 항상 온도가 높은 온도 상태임을 알 수 있다. 이때, 비교예가 실시예보다 대략 7~8℃ 정도 높게 나타난 것을 알 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 인슐레이션이 단열 작용을 하여 연료 필터 외부의 열기가 그 내부로 전달되는 것을 차단한 결과로서 그만큼 외부 온도에 따른 열의 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다.

10 : 통기성 필름
20 : 방음재

Claims (3)

1. 자동차용 연료 필터의 바깥면에 장착하는 인슐레이션에 있어서,
   통기성 필름(10)의 양면 중에서 적어도 한 면에, 방음과 단열하기 위해 폴리우레탄 폼이나 코튼 펠트로 이루어진 방음재(20)를 일체로 쌓아 3~5㎜의 두께로 형성한 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 필터 인슐레이션.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 폴리우레탄 폼은 밀도가 12~20㎏/㎥이고,
   상기 코튼 펠트는 면밀도가 1,000~1,500g/㎡인 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 필터 인슐레이션.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 통기성 필름(10)은,
   고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMW-PE), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW-PE) 및 폴리프로필렌(PP) 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 연료 필터 인슐레이션.
   

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