KR101479660B1 - 디젤차량용 연료필터 - Google Patents

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김수용
이경렬
전병기
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파카코리아 주식회사
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Abstract

본 발명은 디젤차량용 연료필터에 관한 것으로서, 특히, 디젤차량의 연료필터를 개선하여 디젤연료에 포함된 수분이나 파라핀이 동절기에 결빙되어 연료 공급을 막는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 하우징(110) 내에 필터부재를 내장하여 연료를 여과하는 몸체부(100)와; 입구가 연료탱크(10)에 연결되며 상기 몸체부(100)를 경유하여 출구가 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 연결되는 공급라인(210)과, 입구가 상기 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크(10)에 연결된 회수라인(220)과, 상기 회수라인(220)으로부터 상기 몸체부(100)에 연결되는 순환라인(230)과, 상기 순환라인(230)에 마련되어 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도에 따라 상기 순환라인(230)을 개폐하는 밸브기구(240)로 이루어져 상기 몸체부(100)의 입구에 마련되는 헤드부(200)로 구성되어, 연료필터 내부의 연료 온도에 따라 디젤엔진의 커먼레일로부터 복귀하는 고온의 연료를 이용하여 연료필터를 가열함으로써, 디젤차량의 주행 중 연료 공급을 보다 원활하게 할 수 있도록 하는 것이다.

Description

디젤차량용 연료필터{Fuel filter for diesel vehicles}
본 발명은 디젤차량용 연료필터에 관한 것으로서 특히, 디젤차량의 연료필터를 개선하여 디젤연료에 포함된 수분이나 파라핀이 동절기에 결빙되어 연료 공급을 막는 것을 방지하기 위한 장치로써, 연료필터 내부의 연료 온도에 따라 디젤엔진의 커먼레일로부터 복귀하는 고온의 연료를 이용하여 연료필터를 가열함으로써, 디젤차량의 주행 중 연료 공급을 보다 원활하게 할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관 차량의 엔진은 연료에 따라 가솔린엔진과 디젤엔진으로 구분된다.
가솔린엔진은 중량·용적당 출력이 비교적 크며, 운전과 관리가 쉽고 운전 시 진동이 비교적 적다는 이점을 가지고 있어 승용차에 널리 적용되고 있는 실정이다.
반면에 디젤엔진은 마력당 중량, 초기비용, 대기오염물질과 냄새의 방출, 작동소음이나 진동 등이 크다는 단점을 가지고 있음에도 불구하고 저급연료도 사용이 가능하므로 연료비가 적게 드는 장점을 가지고 있어 버스나 화물차 등의 대형차량에 널리 적용되고 있는 실정이다.
가솔린엔진의 연료인 가솔린은 흔히 휘발유라고 부르기도 하는데, 상온에서 증발하기 쉽고 인화성이 좋아 공기와 혼합되면 폭발성을 지닌다.
반면, 디젤엔진의 연료인 디젤은 통상 경유라고 불리는데, 물과 반응하기 쉽고 파라핀 성분을 포함하고 있어, 동절기 디젤연료에 포함된 수분이나 파라핀이 연료공급관로 상에서 특히, 연료필터 내에서 얼어붙어 연료공급이 원활하게 이루어지지 않아 출력 부족의 원인이 될 수 있다.
이와 같이 동절기에 디젤차량에서 발생하는 연료 결빙에 의한 원활하지 않은 연료 공급 문제를 해결하기 위하여 다양한 기술이 개발되었다.
도 1은 종래의 디젤차량의 연료공급관로를 도시하는 개략적인 구성도로서, 종래의 디젤차량의 연료공급관로는 연료탱크(10), 프라이머리 필터(primary filter)(40), 연료펌프(50), 메인 필터(60), 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)이 순차적으로 배치되며, 커먼레일(30)에서 디젤엔진(20)으로 공급되지 않은 잔여 디젤연료는 다시 연료탱크(10)로 회수하도록 되어 있다.
종래에 있어서는 동절기 디젤연료의 결빙을 예방하기 위하여, 연료공급관로 상에 전열히터를 추가로 마련하여, 공급되는 디젤연료를 가열함으로써 디젤연료에 포함된 수분이나 파라핀이 동결되는 것을 방지하고 있다.
그러나, 종래와 같이 연료공급관로에 전열히터를 사용하는 것은 발열원으로 많은 전력을 필요로 하며, 구조가 복잡하고 발열량의 한계로 인하여 에너지 효율이 낮다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 디젤차량의 연료필터를 개선하여 연료필터 내부의 연료 온도에 따라 디젤엔진의 커먼레일로부터 복귀하는 고온의 연료를 이용하여 연료필터를 가열함으로써, 동절기에 연료에 포함된 수분이나 파라핀이 결빙되어 연료필터가 막히는 현상을 효과적으로 방지할 수 있어 디젤차량의 주행 중 연료 공급을 보다 원활하게 할 수 있도록 하는 디젤차량용 연료필터를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 하우징 내에 필터부재를 내장하여 연료를 여과하는 몸체부와; 입구가 연료탱크에 연결되며 상기 몸체부를 경유하여 출구가 디젤엔진의 커먼레일로 연결되는 공급라인과, 입구가 상기 디젤엔진의 커먼레일에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크에 연결된 회수라인과, 상기 회수라인으로부터 상기 몸체부에 연결되는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되어 상기 몸체부 내의 연료 온도에 따라 상기 순환라인을 개폐하는 밸브기구로 이루어져 상기 몸체부의 입구에 마련되는 헤드부로 구성함으로써 달성된다.
이때, 상기 헤드부의 공급라인에는 상기 몸체부 이전에 소정 체적의 펌핑 공간이 형성되며, 상기 펌핑 공간 내에 탄성체에 의해 지지되는 푸시버튼이 마련되고, 상기 펌핑 공간의 전후에 각각 역류방지밸브가 마련되어, 상기 푸시버튼의 누름에 따라 상기 연료탱크로부터 상기 몸체부에 수동으로 연료를 공급하는 것이 가능한 것이 좋다.
이와 함께, 상기 몸체부의 하부에는 연료와의 비중 차이에 의해 가라앉은 물을 배출하기 위한 수분리 밸브가 마련되는 것이 양호하다.
그리고, 상기 밸브기구는 상기 회수라인에 연통된 입구 및 상기 몸체부에 연통된 출구와; 상기 출구 측으로부터 상기 입구를 향해 탄성 지지되어 상기 입구를 탄력적으로 폐쇄시키는 플런저와; 상기 플런저의 내측에 마련되어 상기 몸체부 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 신장하여 상기 플런저로 상기 입구를 강제 폐쇄시키는 액츄에이터로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 유사하게, 상기 밸브기구는 상기 공급라인, 상기 회수라인, 그리고 상기 순환라인이 4포트 유로로 형성된 밸브바디와; 상기 밸브바디 내부의 라인 교차점에서 회전하여 상기 유로를 가변시키는 볼밸브와; 상기 몸체부 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 볼밸브의 회전을 제어하여 상기 순환라인을 강제 폐쇄시키는 스테핑모터로 구성되는 것도 가능하다.
이상과 같은 본 발명은 디젤차량의 연료필터를 개선하여 연료필터 내부의 연료 온도에 따라 디젤엔진의 커먼레일로부터 복귀하는 고온의 연료를 이용하여 연료필터를 가열함으로써, 동절기에 연료에 포함된 수분이나 파라핀이 결빙되어 연료필터가 막히는 현상을 효과적으로 방지할 수 있어 디젤차량의 주행 중 연료 공급을 보다 원활하게 할 수 있는 발명인 것이다.
도 1은 종래의 디젤차량의 연료공급관로를 도시하는 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 디젤차량용 연료필터의 배치를 도시하는 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명의 디젤차량용 연료필터를 도시하는 사시도,
도 4는 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 수동 펌프를 도시하는 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제1실시예의 요부를 도시하는 작동상태도,
도 6은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제2실시예의 요부를 도시하는 작동상태도,
도 7은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제3실시예의 요부를 도시하는 작동상태도,
도 8은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제4실시예의 요부를 도시하는 작동상태도.
도 2는 본 발명의 디젤차량용 연료필터의 배치를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 3은 본 발명의 디젤차량용 연료필터를 도시하는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 수동 펌프를 도시하는 개략적인 구성도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제1실시예의 요부를 도시하는 작동상태도이며, 도 6은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제2실시예의 요부를 도시하는 작동상태도이다.
그리고, 도 7은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제3실시예의 요부를 도시하는 작동상태도이고, 도 8은 본 발명의 디젤차량용 연료필터에 대한 제4실시예의 요부를 도시하는 작동상태도이다.
본 발명의 디젤차량용 연료필터는 필터부재를 포함한 몸체부(100)와 공급라인(210), 회수라인(220), 그리고 순환라인(230)이 내부에 형성된 헤드부(200)로 이루어지되, 상기 순환라인(230)에는 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도에 따라 개폐되는 밸브기구(240)가 마련되어, 회수라인(220)을 통해 커먼레일(30)로부터 연료탱크(10)로 복귀하는 고온의 연료를 상기 몸체부(100)로 공급하여 연료에 포함된 수분이나 파라핀의 동결에 의한 필터 막힘을 방지하는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 디젤차량용 연료필터는 하우징(110) 내에 필터부재를 내장하여 연료를 여과하는 몸체부(100)와; 입구가 연료탱크(10)에 연결되며 상기 몸체부(100)를 경유하여 출구가 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 연결되는 공급라인(210)과, 입구가 상기 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크(10)에 연결된 회수라인(220)과, 상기 회수라인(220)으로부터 상기 몸체부(100)에 연결되는 순환라인(230)과, 상기 순환라인(230)에 마련되어 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도에 따라 상기 순환라인(230)을 개폐하는 밸브기구(240)로 이루어져 상기 몸체부(100)의 입구에 마련되는 헤드부(200)로 구성되어 있다.
이러한 본 발명의 디젤차량용 연료필터는 도 2에 도시한 바와 같이, 연료탱크(10), 본 발명의 디젤차량용 연료필터의 공급라인(210), 연료펌프(50), 메인 필터(60), 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)이 순차적으로 배치되며, 커먼레일(30)에서 디젤엔진(20)으로 공급되지 않은 잔여 연료는 본 발명의 디젤차량용 연료필터의 회수라인(220)을 거쳐 다시 연료탱크(10)로 복귀하도록 되어 있다.
즉, 본 발명의 디젤차량용 연료필터는, 크게 연료로부터 이물질을 여과하는 몸체부(100)와, 공급라인(210), 회수라인(220), 그리고 순환라인(230)이 형성되어 상기 순환라인(230) 상에 마련되어 제어되는 밸브기구(240)로 이루어진 헤드부(200)로 구분된다.
우선, 상기 몸체부(100)는 도 3과 같이 오목한 용기 형상의 하우징(110) 내에 연료로부터 이물질을 여과하기 위한 필터부재가 내장되어 있다.
이때, 상기 몸체부(100)의 하부에는 연료와의 비중 차이에 의해 가라앉은 물을 배출하기 위한 수분리 밸브(130)가 마련되는 것이 양호하다.
상기 수분리 밸브(130)는 사용자가 수동 조작으로 개폐 가능한 코크(cock) 형태이다.
여기에서, 상기 몸체부(100)의 하우징(110)은 불투명 소재로 제작되어도 좋지만, 최소한 그 하부는 투명 소재로 이루어져 연료와 물의 비중 차이에 의해 상기 하우징(110)의 바닥에 물이 고이는 것을 외부에서 쉽게 관찰할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 하우징(110) 내부에 물이 고인 것을 육안으로 확인할 경우, 상기 수분리 밸브(130)를 열어 고인 물을 하우징(110) 외부로 배출시키는 것이 가능한 것이다.
그리고, 상기 필터부재는 상기 하우징(110) 내부에 위치할 수 있도록 대략 원통 형상으로 이루어진 것으로, 다수의 겹이 상하 또는 원주방향으로 적층된 것이 바람직하며, 그 형상이나 재질에 한정되지 않는다.
다음으로, 헤드부(200)는 금속 소재로 이루어져 상기 몸체부(100)의 하우징(110) 입구에 고정되는 것으로, 상기 몸체부(100)는 상기 헤드부(200)의 조립에 의해 그 내부의 기밀이 유지된다.
이때, 상기 헤드부(200) 내에는 공급라인(210), 회수라인(220), 그리고 순환라인(230)의 3가지 라인이 형성되어 있으며, 상기 순환라인(230) 중단에 밸브기구(240)가 추가로 마련된다.
우선, 상기 공급라인(210)은 입구가 디젤차량의 연료탱크(10)에 연결되며 상기 몸체부(100)를 경유하여 출구가 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 연결되는 관로로써, 연료탱크(10)의 연료를 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 공급하는 역할을 하며, 상기 몸체부(100)를 경유하면서 필터부재에 의해 연료가 여과되는 것이다.
그리고, 상기 회수라인(220)은 입구가 상기 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크(10)에 연결되는 관로로써, 커먼레일(30)에서 디젤엔진(20)으로 공급되지 않은 고온의 잔여 연료를 다시 연료탱크(10)로 회수하는 역할을 하게 된다.
마지막으로, 상기 순환라인(230)은 도 5의 (b)와 같이 상기 회수라인(220)으로부터 상기 몸체부(100)의 내부로 직접 연결되는 관로로써, 이 순환라인(230)이 개방될 경우 상기 회수라인(220)을 통해 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 연료탱크(10)로 회수되던 고온의 연료가 연료탱크(10)로 보내지지 않고, 상기 몸체부(100)의 필터부재를 통과하여 공급라인(210)을 통해 다시 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 직접 공급될 수 있는 것이다.
이때, 상기 순환라인(230) 상에는 밸브기구(240)가 마련되며, 이 밸브기구(240)는 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도에 따라 개폐된다.
즉, 상기 몸체부(100) 내에서 연료에 포함된 수분 또는 파라핀이 결빙될 우려가 있을 정도로 연료의 온도가 낮은 경우 상기 밸브기구(240)가 개방되며, 그렇지 않을 경우 도 5의 (c)와 같이 상기 밸브기구(240)는 폐쇄된다.
그 결과, 동절기의 시동 초기 도 5의 (b)와 같이 상기 밸브기구(240)가 개방됨으로써 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수라인(220)을 통해 연료탱크(10)로 회수되던 고온의 연료는 순환라인(230)을 통해 상기 몸체부(100) 내로 보내지게 된다.
상기 몸체부(100) 내로 보내진 고온의 연료는 하우징(110) 내에서 연료에 포함된 수분이나 파라핀이 결빙되어 발생할 수 있는 원활하지 않은 연료 공급 문제를 예방할 수 있게 된다.
이러한 상태에서 일정시간이 경과할 경우, 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수라인(220)을 통해 연료탱크(10)로 회수된 고온의 연료에 의해 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도가 상승하게 됨으로써, 연료가 결빙될 우려가 없어진다.
그 결과, 개방된 상태의 상기 밸브기구(240)가 도 5의 (c)와 같이 폐쇄됨으로써, 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수라인(220)을 통해 회수되던 연료는 모두 연료탱크(10)로 보내지게 되는 것이다.
상술한 원리를 통해 본 발명의 디젤차량용 연료필터는 동절기 연료에 포함된 수분이나 파라핀이 연료필터에서 결빙하여 발생할 수 있는 연료 결빙에 의한 원활하지 않은 연료 공급 문제를 효과적으로 예방하게 되는 것이다.
추가적으로, 본 발명에 있어서 상기 헤드부(200)의 공급라인(210)에는 도 4와 같이 상기 몸체부(100) 이전에 소정 체적의 펌핑 공간(211)이 형성되며, 상기 펌핑 공간(211) 내에 탄성체(212a)에 의해 지지되는 푸시버튼(212)이 마련되고, 상기 펌핑 공간(211)의 전후에 각각 역류방지밸브(213)(214)가 마련되어, 상기 푸시버튼(212)의 누름에 따라 상기 연료탱크(10)로부터 상기 몸체부(100)에 수동으로 연료를 공급하는 것이 가능한 것이 바람직하다.
즉, 상기 푸시버튼(212)을 누를 때 도 4의 (b)와 같이 펌핑 공간(211) 이전에 마련된 역류방지밸브(213)는 닫히는 반면 펌핑 공간(211) 이후에 마련된 역류방지밸브(214)가 열리면서 상기 펌핑 공간(211) 내부의 연료를 상기 몸체부(100) 내부로 압송시키는 것이 가능하다.
반대로, 눌렀던 상기 푸시버튼(212)을 놓았을 때 도 4의 (a)와 같이 탄성체(212a)에 의해 상기 푸시버튼(212)이 올라오면서 상기 펌핑 공간(211) 이후에 마련된 역류방지밸브(214)는 닫히는 반면, 상기 펌핑 공간(211) 이전에 마련된 역류방지밸브(213)가 열리면서 연료탱크(10)의 연료를 부압으로 상기 펌핑 공간(211) 내부로 끌어들이는 것이 가능하다.
이러한 구성을 통해 본 발명의 디젤차량용 연료필터를 주기적으로 새 것으로 교체했을 때, 몸체부(100) 내부에 수동으로 연료를 채워넣는 것이 가능해진다.
이와 더불어, 상기 헤드부(200)에는 도 3과 같이 브래킷(250) 및 체결공(251)을 형성하여 차체에 손쉽게 장착할 수도 있는 것이다.
본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 상술한 바와 같이 몸체부(100) 내의 연료 온도에 따라 개폐되는 기능을 하는 밸브기구(240)의 세부 구성 및 작동에 대하여 4가지 실시예로 나누어 상세히 설명하면 다음과 같다.
- 제1실시예
본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 상기 밸브기구(240)는 상기 회수라인(220)에 연통된 입구 및 상기 몸체부(100)에 연통된 출구와; 상기 출구 측으로부터 상기 입구를 향해 탄성 지지되어 상기 입구를 탄력적으로 폐쇄시키는 플런저(241)와; 상기 플런저(241)의 내측에 마련되어 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 신장하여 상기 플런저(241)로 상기 입구를 강제 폐쇄시키는 액츄에이터(242)로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 디젤엔진(20)이 운전 중이지 않은 경우에는 도 5의 (a)와 같이 상기 회수라인(220)에 연통된 입구는 코일스프링과 같은 탄성체에 의해 탄력적으로 지지되는 플런저(241)에 의해 통상 닫힌 상태를 유지하게 된다.
하지만, 동절기 또는 몸체부(100) 내부의 연료 온도가 소정 기준치, 예를 들어 15℃ 이하인 경우, 디젤엔진(20)의 운전에 따라 상기 회수라인(220)을 통해 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수되는 연료의 압력이 도 5의 (b)와 같이 상기 플런저(241)에 작용하게 되면, 코일스프링이 압축되면서 상기 플런저(241)가 하강하여 입구를 개방하게 된다.
이에 따라, 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수된 고온의 연료가 바로 몸체부(100)로 보내지게 됨으로써, 몸체부(100)의 필터부재에서 수분이나 파라핀이 결빙되어 연료 공급이 되지 않는 현상을 효과적으로 예방하게 된다.
그리고, 동절기 이외의 경우 또는 디젤엔진(20)의 지속적인 운전에 따라 연료탱크(10)로부터 공급라인(210)으로 공급되는 온도가 소정 기준치, 예를 들어 15℃를 초과하여 상승할 경우에는 도 5의 (c)와 같이 상기 플런저(241)의 내측에 위치한 액츄에이터(242)가 신장하게 되고, 이에 따라 코일스프링이 압축되면서 플런저(241)가 입구를 폐쇄하게 된다.
그 결과, 공급라인(210)은 오직 연료탱크(10) 내부의 연료만을 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 공급하게 되고, 회수라인(220)은 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수되는 모든 연료를 연료탱크(10)로 보내게 되는 것이다.
이때, 상기 액츄에이터(242)의 하단 내부에는 써미스터(thermistor)가 내장되어 있고, 이러한 써미스터는 상기 몸체부(100)의 안쪽으로 돌출되도록 위치하고 있어, 이 써미스터가 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도를 검출할 수 있는 것이다.
그 결과, 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도 상승에 따라 도 5의 (c)와 같이 신장하고, 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도 하강에 따라 도 5의 (b)와 같이 다시 단축되는 구성이다.
- 제2실시예
본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 밸브기구(240)에 대한 제2실시에는 상술한 기능을 모두 동일하게 수행하는 것으로, 다만 상기 액츄에이터(242)의 세부 구성에만 차이가 있다.
중복되는 설명은 생략하기로 하고, 상기 액츄에이터(242)는 상기 몸체부(100) 내에 추가로 마련된 온도검출센서나 기존 차량에 마련되어 각종 운전 상태를 검출하여 판단하는 ECU(engine control unit)에 연결된 솔레노이드로 이루어져, 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도를 검출하여 도 6의 (a) 및 (b)와 같이 상술한 동작을 하는 것도 물론 가능할 것이다.
- 제3실시예
본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 상기 밸브기구(240)는 상기 공급라인(210), 상기 회수라인(220), 그리고 상기 순환라인(230)이 4포트 유로로 형성된 밸브바디(243)와; 상기 밸브바디(243) 내부의 라인 교차점에서 회전하여 상기 유로를 가변시키는 볼밸브(244)와; 상기 몸체부(100) 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 볼밸브(244)의 회전을 제어하여 상기 순환라인(230)을 강제 폐쇄시키는 스테핑모터로 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 도 7과 같이 순환라인(230)이 밸브바디(243) 내에 일체로 형성되어 있으며, 밸브바디(243) 내에 2개의 볼밸브(244)가 마련된다.
이러한 볼밸브(244) 내에는 대략 T자형 홀이 관통 형성되어 있어, 이 볼밸브(244)의 회전각도에 따라 관로를 가변 조절할 수 있는 것이다.
이에 따라, 동절기 또는 상기 몸체부(100) 내부의 연료 온도가 소정 기준치, 예를 들어 15℃ 이하인 경우, 두 개의 볼밸브(244)가 도 7의 (a)와 같이 제어되어 상기 회수라인(220)을 통해 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수되는 연료가 밸브기구(240)에 형성된 통공을 통해 바로 몸체부(100) 내부로 보내지게 됨으로써, 몸체부(100)의 필터부재에서 수분이나 파라핀이 결빙되어 연료 공급이 되지 않는 현상을 효과적으로 예방하게 된다.
그리고, 동절기 이외의 경우 또는 디젤엔진(20)의 지속적인 운전에 따라 연료탱크(10)로부터 공급라인(210)으로 공급되는 온도가 소정 기준치, 예를 들어 15℃를 초과하여 상승할 경우에는 2개의 볼밸브(244)가 도 7의 (b)와 같이 제어되어 순환라인(230)을 폐쇄하게 된다.
그 결과, 공급라인(210)은 오직 연료탱크(10) 내부의 연료만을 여과하여 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)에 공급하게 되고, 회수라인(220)은 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 회수되는 모든 연료를 연료탱크(10)로 보내게 되는 것이다.
이때, 상기 볼밸브(244)를 제어하는 스테핑모터는 상기 공급라인(210) 상에 추가로 마련된 온도검출센서에 연결되어 제어되거나, 또는 기존 차량에 마련되어 각종 운전 상태를 검출하여 판단하는 ECU(engine control unit)에 연결됨으로써, 공급라인(210)을 통해 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 공급되는 연료의 온도를 검출하여 상술한 동작을 하는 것이다.
- 제4실시예
본 발명의 디젤차량용 연료필터에 있어서 밸브기구(240)에 대한 제4실시에는 상술한 제3실시예의 기능과 거의 동일하게 수행하는 것으로, 다만 볼밸브(244) 및 스테핑모터의 개수가 각각 1개인 것에 차이가 있다.
중복되는 설명은 생략하기로 하고, 상기 볼밸브(244)는 상기 밸브바디(243)에 형성된 순환라인(230)의 입구에 위치하여 도 8의 (b)와 같이 변곡 구간에서 회수라인(220)을 통해 회수되는 연료 중 일부는 공급라인(210)으로 다시 공급하고 나머지 일부는 연료탱크(10)로 회수하는 기능을 하게 되는 것에 차이가 있다.
그 이외에는 도 8의 (a) 및 (b)와 같이 볼밸브(244)를 제어하게 된다.
따라서, 본 발명의 디젤차량용 연료필터는 연료 공급라인(210)과 몸체부(100) 사이에 형성된 순환라인(230)에 액츄에이터(242)에 의해 개폐되는 밸브기구(240)나 볼밸브(244) 및 스테핑모터를 포함하는 밸브기구(240)를 마련하여, 동절기에 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로부터 연료탱크(10)로 회수되는 고온의 연료를 몸체부(100)를 통해 바로 디젤엔진(20)의 커먼레일(30)로 공급할 수 있음으로써, 연료에 포함된 수분이나 파라핀이 필터에서 결빙하여 원활하지 않은 연료 공급 문제를 효과적으로 예방할 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
10 : 연료탱크 20 : 디젤엔진
30 : 커먼레일 100 : 몸체부
110 : 하우징 130 : 수분리 밸브
200 : 헤드부 210 : 공급라인
211 : 펌핑공간 212 : 푸시버튼
213, 214 : 역류방지밸브 220 : 회수라인
230 : 순환라인 240 : 밸브기구
241 : 플런저 242 : 액츄에이터
243 : 밸브바디 244 : 볼밸브

Claims (5)

  1. 하우징 내에 필터부재를 내장하여 연료를 여과하는 몸체부와;
    입구가 연료탱크에 연결되며 상기 몸체부를 경유하여 출구가 디젤엔진의 커먼레일로 연결되는 공급라인과, 입구가 상기 디젤엔진의 커먼레일에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크에 연결된 회수라인과, 상기 회수라인으로부터 상기 몸체부에 연결되는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되되 탄성체에 의해 통상 폐쇄 상태를 유지하며, 회수되는 연료의 압력에 의해 개방 상태로 전환되며, 액츄에이터를 구비하여 상기 몸체부 내의 연료 온도에 따라 상기 순환라인을 강제 폐쇄하는 밸브기구로 이루어져 상기 몸체부의 입구에 마련되는 헤드부로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤차량용 연료필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드부의 공급라인에는 상기 몸체부 이전에 소정 체적의 펌핑 공간이 형성되며, 상기 펌핑 공간 내에 탄성체에 의해 지지되는 푸시버튼이 마련되고, 상기 펌핑 공간의 전후에 각각 역류방지밸브가 마련되어, 상기 푸시버튼의 누름에 따라 상기 연료탱크로부터 상기 몸체부에 수동으로 연료를 공급하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 디젤차량용 연료필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 몸체부의 하부에는 연료와의 비중 차이에 의해 가라앉은 물을 배출하기 위한 수분리 밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 디젤차량용 연료필터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브기구는
    상기 회수라인에 연통된 입구 및 상기 몸체부에 연통된 출구와;
    상기 출구 측으로부터 상기 입구를 향해 탄성 지지되어 상기 입구를 탄력적으로 폐쇄시키는 플런저와;
    상기 플런저의 내측에 마련되어 상기 몸체부 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 신장하여 상기 플런저로 상기 입구를 강제 폐쇄시키는 액츄에이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤차량용 연료필터.
  5. 하우징 내에 필터부재를 내장하여 연료를 여과하는 몸체부와;
    입구가 연료탱크에 연결되며 상기 몸체부를 경유하여 출구가 디젤엔진의 커먼레일로 연결되는 공급라인과, 입구가 상기 디젤엔진의 커먼레일에 연결되고, 출구가 상기 연료탱크에 연결된 회수라인과, 상기 회수라인으로부터 상기 몸체부에 연결되는 순환라인과, 상기 순환라인에 마련되어 상기 몸체부 내의 연료 온도에 따라 상기 순환라인을 개폐하는 밸브기구로 이루어져 상기 몸체부의 입구에 마련되는 헤드부로 구성되는 디젤차량용 연료필터에 있어서;
    상기 밸브기구는
    상기 공급라인, 상기 회수라인, 그리고 상기 순환라인이 4포트 유로로 형성된 밸브바디와;
    상기 밸브바디 내부의 라인 교차점에서 회전하여 상기 유로를 가변시키는 볼밸브와;
    상기 몸체부 내의 연료 온도가 미리 설정된 온도를 초과하는 경우 상기 볼밸브의 회전을 제어하여 상기 순환라인을 강제 폐쇄시키는 스테핑모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤차량용 연료필터.
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