KR101593233B1 - Filter system for Preventing Solidification of Contaminants that is contained by Fuel of Diesel engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진의 연료에 함유되어 있는 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템에서 불순물이 고착이나 필터의 막힘 현상을 방지할 수 있는 여과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration system capable of preventing impurities from being adhered and clogging of a filter in a filtration system for preventing the coagulation of impurities contained in the fuel of a diesel engine.
보다 구체적으로는 본 발명은 여과 시스템의 상부를 폐쇄하도록 형성되는 필터 상단부; 중공된 원통 형상으로 상기 필터 상단부의 하부에 결합되며, 원주 방향을 따라 다수개의 제 1 여과공이 형성되어 원주 방향으로부터 내부로 유입되는 연료에 함유된 불순물을 여과하는 제 1 여과부; 중공된 원통 형상으로 상기 제 1 여과부에 구비된 상기 제 1 여과공을 통해 외부에서 내부로 유입된 후 하방으로 유동하는 연료의 유압에 따라 상기 제 1 여과부의 내부에서 회전 가능하도록 형성되되, 원주 방향을 따라 다수개의 제 2 여과공이 형성되어 불순물을 여과하는 제 2 여과부; 상기 여과 시스템의 하부를 폐쇄하도록 상기 제 1 여과부의 하부에 결합되되, 중공 형태로 형성되는 연료 유동부가 구비된 필터 하단부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a filtration system comprising: a filter top portion formed to close an upper portion of a filtration system; A first filtration unit coupled to a lower portion of the upper end of the filter in a hollow cylindrical shape and having a plurality of first filtration holes formed along the circumferential direction to filter impurities contained in the fuel flowing in from the circumferential direction; The first filter portion is formed in a hollow cylindrical shape and is configured to be rotatable in the first filter portion according to a hydraulic pressure of fuel flowing from the outside to the inside through the first filter portion provided in the first filter portion and flowing downward, A plurality of second filter holes are formed along the direction of the first filter to filter the impurities; A filter lower end coupled to a lower portion of the first filter to close a lower portion of the filtration system, the filter having a fuel flow portion formed in a hollow shape; To a filtration system.
디젤 연료, 불순물, 파라핀, 여과 장치, 여과기, 분쇄 Diesel fuel, impurities, paraffin, filtration device, filter, crushing
Description
본 발명은 디젤 엔진의 연료에 함유되어 있는 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템에서 불순물이 고착이나 필터의 막힘 현상을 방지할 수 있는 여과 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a filtration system capable of preventing impurities from being adhered and clogging of a filter in a filtration system for preventing the coagulation of impurities contained in the fuel of a diesel engine.
도 1 은 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 결합된 상태를 나타내는 사시도를 나타낸다.1 is a perspective view showing a state in which a filtration system for preventing the solidification of impurities contained in the fuel of the diesel engine is engaged.
도 1 을 참조하면 종래의 디젤엔진의 여과 시스템(1000)은 강성이 있는 스틸 재질로 형성되는 제 1 여과부(1200)와, 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에 매쉬 형태로 구비되는 제 2 여과부(1300)를 포함한다. 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 양 단부는 필터 상단부(1400)와 필터 하단부(1100)에 의해 고정되고, 상기 필터 하단부(1100)의 하부에 체결 부재(1500)가 결합된다. 상기 여과 시스템(1000)을 통과하는 디젤 엔진의 연료는 상기 필터 하단부(1100)를 통해 상기 여과 시스템(1000)의 내부로 유입된 후, 상기 제 1 여과부(1200)와 상기 제 2 여과부(1300)를 차례로 통과하며, 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 원주 방향으로 유출된다. 이 때, 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)는 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물을 걸러주어, 불순물이 여과된 연료를 상기 여과 시스템(1000)의 외부로 유출시킨다.Referring to FIG. 1, a
이러한 종래의 디젤엔진에 구비된 상기 여과 시스템(1000)은, 상기 제 1 여과부(1200)와 상기 제 2 여과부(1300)가 고정되어 결합되어 있으므로 디젤 엔진의 연료에 함유되어 있는 불순물 성분이 상기 제 1 여과부(1200)와 상기 제 2 여과부(1300)에 고착될 수 있다. 특히, 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물 중 파라핀(paraffin)이 문제되는 경우가 많다. 이러한 경우, 연료 탱크를 분리하고 상기 여과 시스템(1000)을 분리하여 상기 제 1 여과부(1200)와 상기 제 2 여과부(1300)에 고착된 불순물을 제거한 뒤 다시 결합해야하므로, 잦은 정비를 요하여 비효율적이며 주행 중 연료 주입 라인이 막혀 안전사고의 위험 및 엔진의 출력이 저하되는 단점이 있다. 또한 이는 최근 개발되고 있는 BIO DIESEL에서도 동일한 문제를 갖고 있다.Since the
따라서 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템에 있어서, 여과기에 불순물이 고착되지 않도록 유지하여 정비가 불필요하고 지속적으로 엔진의 출력을 유지할 수 있는 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템의 개발이 요구되어 왔다.Therefore, in the filtration system for preventing the impurities contained in the fuel of the diesel engine from being coagulated, impurities contained in the fuel of the diesel engine which can maintain the output of the engine constantly without maintenance, It has been required to develop a filtration system for preventing the coagulation of the water.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템에서, 연료에 함유된 불순물이 여과부에 고착되어 연료의 유동을 방해하거나 여과 성능이 저하되는 현상을 방지할 수 있는 여과 시스템을 제공하고자 개발되었다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a filtration system for preventing impurities contained in a fuel of a diesel engine from being clogged with impurities contained in the fuel, And to provide a filtration system capable of preventing the deterioration of filtration performance.
본 발명은 여과 시스템(1000)의 상부를 폐쇄하도록 형성되는 필터 상단부(1400); 중공된 원통 형상으로 상기 필터 상단부(1400)의 하부에 결합되며, 원주 방향을 따라 다수개의 제 1 여과공(1210)이 형성되어 원주 방향으로부터 내부로 유입되는 연료에 함유된 불순물을 여과하는 제 1 여과부(1200); 중공된 원통 형상으로 상기 제 1 여과부(1200)에 구비된 상기 제 1 여과공(1210)을 통해 외부에서 내부로 유입된 후 하방으로 유동하는 연료의 유압에 따라 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 회전 가능하도록 형성되되, 원주 방향을 따라 다수개의 제 2 여과공(1310)이 형성되어 원주 방향으로부터 내부로 유입되는 연료에 함유된 불순물을 여과하는 제 2 여과부(1300); 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 폐쇄하도록 상기 제 1 여과부(1200)의 하부에 결합되되, 원주 방향으로부터 유입되어 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 내부를 유동하는 연료가 외부로 배출되도록 중공 형태로 형성되는 연료 유동부(1110)가 구비된 필터 하단부(1100); 를 포함 하는 것을 특징으로 한다.The present invention includes a filter
본 발명은 상기 제 2 여과부(1300)는 하부를 폐쇄하도록 하단캡(1320)을 구비하되, 상기 하단캡(1320)의 중앙에는 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 원주 방향으로부터 내부로 유입된 연료가 상기 연료 유동부(1110)로 적정 유속으로 배출되도록 유속 변환부(1321)가 형성되는 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 상기 연료 유동부(1110) 및 상기 유속 변환부(1321)를 통해 유출되는 연료의 유속을 이용하여 상기 제 2 여과부(1300)를 회전시키기 위해, 상기 하단캡(1320)에는 다수개의 블레이드(1322)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to rotate the
본 발명은 상기 블레이드(1322)는 상기 하단캡(1320)에서 상기 연료 유동부(1110)가 형성된 측과 대향되는 측면으로 돌출되어 상기 유속 변환부(1321)를 기준으로 방사형으로 형성되되, 상기 유속 변환부(1321)가 형성된 위치에 근접하는 상기 블레이드(1322)의 단부를 연결한 원의 직경은 상기 유속 변환부(1321)의 직경보다 작은 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 상기 하단캡(1320)에 방사형으로 형성된 상기 블레이드(1322)는 상기 필터 상단부(1400)의 중심으로부터 상기 필터 하단부(1100)의 중심으로 연장한 연장선으로부터 동일한 방향으로 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the
본 발명은 상기 제 2 여과부(1300)는 상부를 폐쇄하도록 상단캡(1330)이 형성되고, 상기 상단캡(1330)의 상면과 상기 하단캡(1320)의 하면 중 적어도 어느 하나는, 상기 제 2 여과부(1300)가 회전할 때 상기 필터 상단부(1400)와의 마찰과 상기 필터 하단부(1100)와의 마찰을 줄이기 위해, 웨이브 형상으로 형성되는 것을 특 징으로 한다.In the present invention, the
본 발명은 상기 제 1 여과부(1200)는 강성이 있는 재질로 형성되고 상기 제 2 여과부(1300)는 매쉬 형태로 형성되며, 상기 제 1 여과공(1210)의 직경은 상기 제 2 여과공(1310)의 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명은 상기 제 1 여과부(1200)는 매쉬 형태로 형성되고 상기 제 2 여과부(1300)는 강성이 있는 재질로 형성되며, 상기 제 1 여과공(1210)의 길이는 상기 제 2 여과공(1310)의 직경보다 작은 것을 특징으로 한다.The
한편, 본 발명은 여과 시스템(1000)의 하부에 형성되어 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 폐쇄하되, 중공된 연료 유동부(1110)를 통해 연료가 유입되도록 형성되는 필터 하단부(1100); 중공된 원통 형상으로 상기 필터 하단부(1100)의 상부에 결합되며, 원주 방향을 따라 다수개의 제 1 여과공(1210)이 형성되어 연료가 내부에서 외부로 유동할 때 불순물을 여과하는 제 1 여과부(1200); 중공된 원통 형상으로 상기 연료 유동부(1110)를 통해 유입되어 내부에서 외부로 유동하는 연료의 유압에 따라 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 회전 가능하도록 형성되되, 원주 방향을 따라 다수개의 제 2 여과공(1310)이 형성되어 상기 연료 유동부(1110)를 통해 유입된 연료가 내부에서 외부로 유동할 때 함유된 불순물을 여과하여 상기 제 1 여과부(1200)로 유출하는 제 2 여과부(1300); 상기 여과 시스템(1000)의 상부를 폐쇄하도록 상기 제 1 여과부(1200)의 상부에 결합되며, 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 내부를 유동하는 연료가 상기 제 1 여과공(1210) 및 상기 제 2 여과공(1310)을 통해 외부로 배출되도록 연료의 유로를 유도하는 필터 상 단부(1400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a filtering apparatus comprising: a filter lower end portion formed at a lower portion of a filtration system to close a lower portion of the filtration system, the filter lower end portion being formed to introduce fuel through a hollow fuel flow portion; A plurality of
본 발명은 상기 제 2 여과부(1300)는 하부를 폐쇄하도록 하단캡(1320)을 구비하되, 상기 하단캡(1320)의 중앙에는 상기 연료 유동부(1110)를 통해 유입된 연료가 상기 제 2 여과부(1300)의 내부로 적정 유속으로 유입되도록 중공 형태의 유속 변환부(1321)가 형성되는 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 상기 연료 유동부(1110) 및 상기 유속 변환부(1321)를 통해 유입되는 연료의 유속을 이용하여 상기 제 2 여과부(1300)를 회전시키기 위해, 상기 하단캡(1320)에는 다수개의 블레이드(1322)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to rotate the
본 발명은 상기 블레이드(1322)는 상기 하단캡(1320)에서 상기 연료 유동부(1110)가 형성된 측과 대향되는 측면으로 돌출되어 상기 유속 변환부(1321)를 기준으로 방사형으로 형성되되, 상기 유속 변환부(1321)가 형성된 위치에 근접하는 상기 블레이드(1322)의 단부를 연결한 원의 직경은 상기 유속 변환부(1321)의 직경보다 작은 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 상기 하단캡(1320)에 방사형으로 형성된 상기 블레이드(1322)는 상기 필터 상단부(1400)의 중심으로부터 상기 필터 하단부(1100)의 중심으로 연장한 연장선으로부터 동일한 방향으로 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the
본 발명은 상기 제 2 여과부(1300)는 상부를 폐쇄하도록 상단캡(1330)이 형성되고, 상기 상단캡(1330)의 상면과 상기 하단캡(1320)의 하면 중 적어도 어느 하나는, 상기 제 2 여과부(1300)가 회전할 때 상기 필터 상단부(1400)와의 마찰과 상기 필터 하단부(1100)와의 마찰을 줄이기 위해, 웨이브 형상으로 형성되는 것을 특 징으로 한다.In the present invention, the
본 발명은 상기 제 1 여과부(1200)는 강성이 있는 재질로 형성되고 상기 제 2 여과부(1300)는 매쉬 형태로 형성되며, 상기 제 1 여과공(1210)의 직경은 상기 제 2 여과공(1310)의 길이보다 큰 것을 특징으로 한다.In the present invention, the
본 발명은 상기 제 1 여과부(1200)는 매쉬 형태로 형성되고 상기 제 2 여과부(1300)는 강성이 있는 재질로 형성되며, 상기 제 1 여과공(1210)의 길이는 상기 제 2 여과공(1310)의 직경보다 작은 것을 특징으로 한다.The
본 발명에 의한 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템은,The filtration system for preventing the solidification of the impurities contained in the fuel of the diesel engine according to the present invention,
첫째, 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물이 응고되지 않도록 여과 시스템 내에서 여과부를 회전시키므로 여과부에 고착된 불순물을 제거하기 위한 정비를 요하지 않아 효율적이고, 연료 유동 라인이 막히는 것을 방지할 수 있어 엔진의 성능 안정성을 향상시킬 수 있다.First, since the filtration unit is rotated in the filtration system so that the impurities contained in the fuel of the diesel engine are not coagulated, it is unnecessary to perform maintenance for removing the impurities adhered to the filtration unit, Can be improved.
둘째, 종래에 사용되던 여과 시스템에 별도의 장치를 추가하거나 동력을 공급할 필요 없이 연료에 함유된 불순물이 여과부에 고착되지 않도록 유동시키거나 불순물이 응고되지 않도록 분쇄할 수 있으므로, 시스템이 간소화되고 경제적인 장점이 있다.Secondly, it is possible to flow the impurities contained in the fuel so that the impurities contained in the fuel do not adhere to the filtration part, or to crush the impurities so as not to coagulate, without needing to add a separate device or supply power to the filtration system used in the past, .
셋째, 유속 변환부의 직경의 크기에 따라 여과 시스템으로 유입되는 연료의 유속을 조절할 수 있고 이에 따라 여과부의 회전 속도를 제어할 수 있으므로, 연료의 점도나 불순물의 함유 정도에 따라 적정 회전 속도를 유지할 수 있는 장점이 있다.Thirdly, it is possible to control the flow rate of the fuel flowing into the filtration system according to the diameter of the flow velocity converter, and thus to control the rotation speed of the filtration unit, so that the proper rotation speed can be maintained according to the viscosity of the fuel or the degree of impurity content There is an advantage.
일반적으로 디젤 엔진(diesel engine)은 내연 기관의 일종으로 실린더 내로 공기를 흡입하고 압축하여 500 ~ 550 ℃의 압축열이 발생한 고온의 실린더 내부로 고압의 연료를 인젝터에 의해 분사하고 피스톤을 작동시켜 연료를 점화, 연소시키는 엔진이다. 즉, 디젤 엔진은 경유 또는 중유를 연료로 활용하여 압축 및 점화에 따라 작동하는 왕복운동형 내연기관이다. 디젤 엔진은 디젤 기관, 압축점화기관으로 부르기도 한다.In general, a diesel engine is a type of internal combustion engine that sucks air into a cylinder and compresses it to inject a high-pressure fuel into a high-temperature cylinder where a compression heat of 500 to 550 ° C is generated by an injector, Is an engine that ignites and burns. That is, the diesel engine is a reciprocating internal combustion engine that operates according to compression and ignition by using light oil or heavy oil as fuel. Diesel engines are also called diesel engines, compression ignition engines.
현재 디젤 엔진에서 주로 사용되는 연료는 경유(輕油, light oil)이다. 경유는 원유를 분별 증류하여 끓는점의 범위가 250 ~ 350 ℃ 인 상태에서 추출한 석유이다. 경유는 끓는점이 250 ~ 350 ℃ 사이에 있는 탄화수소들의 혼합물로, 증류탑에서 추출되는 순서로는 등유에 이어 2번째이다. 경유는 도시가스의 열량을 높이는 데에 사용되기도 하므로 gas oil 로 불리기도 한다. 또한 디젤 엔진의 연료로 쓰이고 있어 Diesel oil 로 불리기도 한다. 경유는 단순한 연료나 원료로 쓰일 때는 간단히 정제해서 사용해도 무관하나 디젤 기관의 연료로 활용될 경우에는 순도를 높이도록 정제해야 한다.Currently, fuels mainly used in diesel engines are light oil. Light oil is petroleum extracted from crude oil at a boiling point range of 250 ~ 350 ℃ by fractional distillation. Diesel is a mixture of hydrocarbons with a boiling point between 250 and 350 ° C, the second in the order of extraction from the distillation column. Light oil is sometimes called gas oil because it is used to increase the calorific value of city gas. It is also used as fuel for diesel engines and is sometimes called diesel oil. Diesel can be used for simple fuel or raw materials, but it can be used for refining. If it is used as fuel for diesel engines, it should be refined to increase purity.
경유에는 다양한 불순물이 함유되어 있을 수 있으나, 디젤 엔진에서 연료의 유동과 관련하여 가장 문제되는 것은 파라핀(paraffin)이다. 파라핀은 파라핀계 탄화수소 또는 고급 포화탄화수소로 이루어진 파라핀납이나 유동파라핀의 총칭으로 주된 특징은 반응성이 약하고 화학약품에 대하여 내성이 있는 점이다. 파라핀은 중유 또는 경유에 함유되어 있고 저온에서 점성이 높아져 응고되고 불순물로 형성될 수 있다. 최근에는 바이오디젤(Bio-diesel)이 개발된 바 있는데, 이는 옥수수, 콩기름이나 폐식용유와 같은 식물성기름을 이용한 연료로서 친환경적일 뿐만 아니라 석유 자원의 대체 연료로 주목받고 있다. 그러나 이러한 파라핀 성분의 문제는 여전히 잔존하고 있어 이를 해결하기 위한 방안으로 본 발명을 개진하고자 한다.Diesel may contain a variety of impurities, but the most problematic of fuel flow in diesel engines is paraffin. Paraffin is a general term for paraffin lead or liquid paraffin consisting of paraffinic hydrocarbons or higher saturated hydrocarbons. Its main characteristic is weak reactivity and resistance to chemicals. Paraffin is contained in heavy oil or light oil, and becomes viscous at low temperature and solidifies and can be formed into impurities. Recently, bio-diesel has been developed. It is a fuel using vegetable oil such as corn, soybean oil, and waste cooking oil, and is not only environmentally friendly, but also an alternative fuel for petroleum resources. However, the problem of the paraffin component still remains, and the present invention is intended to solve this problem.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1 은 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 결합된 상태를 나타내는 사시도를, 도 2 는 본 발명에 의한 여과 시스템의 결합 관계를 나타내는 분해사시도를, 도 3 은 본 발명에 의한 제 2 여과부의 실시예를 나타내는 사시도를, 도 4a 는 본 발명에 의한 블레이드가 구비된 하단캡의 실시예를 나타내는 사시도를, 도 4b 는 본 발명에 의한 하단캡에 구비되는 유속 변환부의 직경과 하단캡에 구비된 블레이드의 돌출 정도를 나타내는 평면도를, 도 5 는 본 발명에 의한 제 2 여과부의 다른 실시예를 나타내는 사시도를, 도 6a 는 본 발명에 의한 제 1 여과부가 강성이 있는 재질로 형성되고 제 2 여과부가 매쉬 형태로 형성되는 실시예를 나타낸 사시도를, 도 6b 는 본 발명에 의한 제 1 여과부가 매쉬 형태로 형성되고 제 2 여과부가 강성이 있는 재질로 형성되는 실시예를 나타 낸 사시도를, 도 7 은 본 발명에 의한 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 연료 탱크의 하단에서 활용되는 실시예를 나타낸 구조도를, 도 8 은 본 발명에 의한 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 연료 탱크의 상단에서 활용되는 실시예를 나타낸 구조도를 나타낸다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 is a perspective view showing a state in which a filtration system for preventing the solidification of impurities contained in the fuel of a diesel engine is combined, Fig. 2 is an exploded perspective view showing a coupling relationship of the filtration system according to the present invention, FIG. 4A is a perspective view showing an embodiment of a lower end cap provided with a blade according to the present invention, FIG. 4B is a perspective view showing an embodiment of a second filtration part according to the invention, FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the second filtration part according to the present invention, FIG. 6a is a perspective view showing the first filtration part according to the present invention having a rigid material FIG. 6B is a perspective view of the first filtration unit according to the present invention formed in a mesh shape, and FIG. 6B is a cross- FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment in which the filtration system for preventing the solidification of impurities contained in the fuel of the diesel engine according to the present invention is utilized at the lower end of the fuel tank 8 is a structural view showing an embodiment in which a filtration system for preventing the coagulation of impurities contained in the fuel of the diesel engine according to the present invention is utilized at the top of the fuel tank.
도 1 및 도 2 를 참조하면 본 발명인 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템(1000)은 필터 하단부(1100), 제 1 여과부(1200), 제 2 여과부(1300), 필터 상단부(1400)를 구비한다. 상기 제 2 여과부(1300)는 선택적으로 상단캡(1330) 및 하단캡(1320)을 포함할 수 있다.1 and 2, a
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 필터 하단부(1100)는 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 폐쇄하도록 형성된다. 상기 필터 하단부(1100)는 원판형의 금속 재질로 구비되는 것이 바람직하나 설계에 따라 다양한 재질일 수 있음은 물론이다. 상기 필터 하단부(1100)의 상부에는 상기 제 1 여과부(1200)가 결합되므로, 상기 제 1 여과부(1200)의 이탈을 방지하기 위해 상기 필터 하단부(1100)가 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 폐쇄한다. 상기 필터 하단부(1100)의 하부에는 체결 부재(1500)가 구비될 수 있고 상기 체결 부재(1500)는 볼트와 너트를 비롯한 다양한 체결 수단일 수 있다. 상기 필터 하단부(1100)의 중앙부에는 연료 유동부(1110)가 천공되어 형성될 수 있다. 도 1 , 도 2 및 도 7 을 참조하면 연료 탱크(2000)에 수용된 디젤 엔진의 연료는 함유된 불순물을 제거한 후, 상기 연료 유동부(1110)를 통해 상기 여과 시스템(1000)으로부터 배출된다. 따라서 디젤 엔진의 연료는 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 통해 배출될 수 있다. 도 7 을 참조하면 상기 연료 탱크(2000)의 하단에는 연료 펌프(3000)가 구비되어 상기 연료 탱크(2000)로부터 연료를 흡입할 수 있다. 도 2 를 참조하면 상기 연료 유동부(1110)는 원형으로 천공된 실시예를 도시하고 있으나 다양한 형상일 수 있다. 다만, 상기 연료 유동부(1110)는 연료가 유입되는 부위이므로 연료가 원활하게 유동할 수 있는 형상으로 원형인 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 제 1 여과부(1200)는 상기 필터 하단부(1100)의 상부에 결합된다. 상기 제 1 여과부(1200)는 내부가 중공된 원통 형상이고, 원주 방향을 따라 다수개로 천공된 제 1 여과공(1210)이 구비된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 바에 따르면 상기 제 1 여과부(1200)는 스틸과 같이 강성이 있는 재질로 형성되고, 원주 방향을 따라 원 형상으로 형성되는 다수개의 상기 제 1 여과공(1210)이 상호 소정 간격을 두고 이격되어 배열된다. 다만 이는 일실시예에 불과하여 상기 제 1 여과공(1210)의 형상은 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물을 여과하는 범위 내에서 다양할 수 있음은 물론이다. 도 6b 에서는 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 1 여과공(1210)의 형상이 다른 실시예를 표현하고 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 제 1 여과공(1210)은 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 연료가 유동될 때 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물을 여과하는 기능을 수행한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
도 1 내지 도 3 을 참조하면 상기 제 2 여과부(1300)는 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 회전 가능하도록 형성되며, 상기 제 1 여과부(1200)와 달리 상기 필터 하단부(1100)에 결합되지 않고 상기 필터 상단부(1400), 상기 제 1 여과부(1200), 상기 필터 하단부(1100)에 의해 밀폐된 공간의 내부에서 회전 유동할 수 있도록 구비된다. 상기 제 2 여과부(1300)는 내부가 중공된 원통 형상으로 원주 방향을 따라 다수개의 제 2 여과공(1310)이 형성된다. 도 1 및 도 2 에서 도시된 바에 따르면 상기 제 2 여과부(1300)는 매쉬(mesh) 소재의 그물망 형태로 형성되고, 상기 제 2 여과공(1310)은 그물망 사이에 홈에 해당한다. 다만 이는 일실시예에 불과하며 상기 제 2 여과공(1310)의 형상은 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물을 여과하는 범위 내에서 다양할 수 있음은 물론이다. 도 6b 에서는 상기 제 2 여과부(1300) 및 상기 제 2 여과공(1310)의 형상이 다른 실시예를 표현하고 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 제 2 여과공(1310)은 상기 제 1 여과공(1210)과 마찬가지로 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 연료가 유동될 때 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물을 여과하는 기능을 수행한다. 도 1 및 도 2 에 도시된 실시예의 경우 연료의 유동 순서에 따르면 상기 연료 탱크(2000)에 수용된 디젤 엔진의 연료는 상기 제 1 여과공(1210)을 먼저 통과하여 불순물을 여과한 후, 상기 제 2 여과공(1310)을 통과하며 불순물을 여과한다. 여과된 연료는 상기 필터 하단부(1100)에 구비된 상기 연료 유동부(1110)를 통해 상기 연료 탱크(2000)로부터 배출된다. 도 7 을 참조하면 상기 여과 시스템(1000)이 상기 연료 탱크(2000)의 하단에서 활용되는 실시예의 경우 상술한 바와 같은 연료의 유동은 상기 연료 탱크(2000)에 수용된 연료의 중력에 따른 위치 에너지와, 상기 연료 펌프(3000)의 흡입력이 동력원이 된다. 따라서, 상기 제 1 여과부(1200)는 원주 방향 으로부터 내부로 유입되는 연료에 함유된 불순물을 1차적으로 여과하고 상기 제 2 여과부(1300)로 유입시키면, 상기 제 2 여과부(1300)는 상기 제 1 여과부(1200)에서 1차적으로 여과된 연료에 함유된 불순물을 다시 2차적으로 여과하게 된다.1 to 3, the
도 1 내지 도 3 을 참조하면 상기 제 2 여과부(1300)의 회전 원리는 상기 연료 탱크(2000)에 수용된 연료의 중력에 따른 위치 에너지로 인해 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 유입되어 상기 연료 유동부(1110)를 통해 배출되는 연료의 유동에 따른 압력과, 상기 연료 펌프(3000)의 흡입력에 의한다. 상기 제 2 여과부(1300)는 상기 제 1 여과부(1200)와 달리 상기 필터 하단부(1100)에 결합되거나 상기 필터 상단부(1400)에 결합되지 않고, 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 유동할 수 있도록 형성되기 때문이다. 따라서 상기 제 2 여과부(1300)는 연료의 유동에 따른 압력에 의해 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 유동할 수 있다. 여기에서 상기 제 2 여과부(1300)의 회전력을 향상시키기 위해 다양한 수단이 구비될 수 있는데 이에 대해 설명하기로 한다.1 to 3, the principle of rotation of the
도 3 및 도 4 를 참조하면 상기 제 2 여과부(1300)는 하부를 폐쇄하기 위한 하단캡(1320)과 상부를 폐쇄하기 위한 상단캡(1330)을 각각 선택적으로 구비할 수 있다. 상기 하단캡(1320)은 원판형의 금속 재질로 구비되는 것이 바람직하나 설계에 따라 다양한 재질일 수 있음은 물론이다. 상기 하단캡(1320)의 중앙부에는 유속 변환부(1321)가 천공되어 형성될 수 있다. 상기 유속 변환부(1321)는 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 유입되는 디젤 엔진의 연료가 상기 연료 유동부(1110)를 통해 적정 유속으로 배출되도록 중공된 홀이다. 도 3 및 도 4 에서 는 상기 유속 변환부(1321)가 원형으로 천공된 실시예를 도시하고 있으나, 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 유입되는 디젤 엔진의 연료가 상기 연료 유동부(1110)를 통해 적정 유속으로 배출되는 범위내에서 형태는 다양할 수 있음은 물론이다. 상기 유속 변환부(1321)는 상술한 바와 같이 연료의 유동 속도를 조절하는 부위로, 상기 제 2 여과부(1300)는 상기 연료 유동부(1110)를 통해 배출되는 연료의 밀도차에 따른 압력에 의해 하강 유동하는 연료의 유속에 의해 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 회전하므로, 상기 유속 변환부(1321)에서 연료의 유동 속도를 조절하는 경우 상기 제 2 여과부(1300)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 3 and 4, the
도 4b 를 참조하면 상기 유속 변환부(1321)의 직경을 'B'라 할 수 있다. 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)에 따르면 상기 유속 변환부(1321)의 직경(B)이 상기 연료 유동부(1110)의 직경보다 상대적으로 작은 경우 좁은 유로에서 유동하는 연료의 유속이 증가하므로 상기 제 2 여과부(1300)의 회전력이 커져 회전 속도가 빨라질 수 있다. 반대로 상기 유속 변환부(1321)의 직경(B)이 상기 연료 유동부(1110)의 직경보다 상대적으로 큰 경우 연료가 유동하는 유로가 확장되어 유속이 감소하므로 상기 제 2 여과부(1300)의 회전력은 작아지고 회전 속도는 느려지게 된다. 다만, 상기 유속 변환부(1321)만으로는 연료의 직선 방향 유동에 따른 압력을 상기 제 2 여과부(1300)의 회전력으로 전달하기 어려울 수 있다. 이하에서는 상기 제 2 여과부(1300)로 회전력을 전달시키기 위해 다양한 수단이 구비될 수 있는데 이에 대해 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4B, the diameter of the
도 3 내지 도 5 를 참조하면 상기 하단캡(1320)에는 다수개의 블레이 드(1322)가 형성될 수 있다. 상기 블레이드(1322)는 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 내부로 유입되어 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)를 거쳐 상기 연료 유동부(1110)를 통해 배출되는 연료의 유속을 이용하여 상기 제 2 여과부(1300)를 회전시키기 위해 형성될 수 있다. 상기 블레이드(1322)는 상기 제 2 여과부(1300)를 회전시키기 위한 범위 내에서 상기 하단캡(1320)의 다양한 위치에 형성될 수 있음은 물론이나, 상기 하단캡(1320)에서 상기 연료 유동부(1110)가 형성된 측과 대향되는 측면으로 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다. 상기 블레이드(1322)는 상기 유속 변환부(1321)를 기준을 방사형으로 구비되도록 다수개로 구비되는 것이 좋다. 또한, 상기 블레이드(1322)는 디젤 엔진의 연료가 유입되는 유로, 즉 상기 필터 상단부(1400)의 중심으로부터 상기 필터 하단부(1100)의 중심까지 연장한 연장선으로부터 동일한 방향으로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 블레이드(1322)가 경사지도록 형성되는 경우, 상기 유속 변환부(1321) 및 상기 연료 유동부(1110)를 유동하는 연료의 유속을 이용하여 상기 제 2 여과부(1300)로 회전력을 전달시키기 용이해진다. 상기 블레이드(1322)의 경사각에 따라 상기 제 2 여과부(1300)의 회전 속도가 달라질 수 있으므로, 상기 블레이드(1322)의 경사각은 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 범위 내에서 다양하게 설계될 수 있다.3 to 5, a plurality of
도 3 및 도 4 를 참조하면 상기 블레이드(1322)는 상기 하단캡(1320)의 원주측으로부터 돌출되기 시작하여, 상기 하단캡(1320)의 중심측으로 연장되어 형성된다. 이때, 상기 블레이드(1322)의 단부는 상기 하단캡(1320)의 중심부에 구비되는 상기 유속 변환부(1321)의 원주를 지나치도록 연장될 수 있다. 도 4b 를 참조하면 상기 유속 변환부(1321)가 형성된 위치에 근접하는 상기 블레이드(1322)의 단부를 연결한 원의 직경을 'A'라 할 수 있다. 즉, 상기 블레이드(1322)의 단부를 연결한 원의 직경(A)이 상기 유속 변환부(1321)의 직경(B)보다 작도록 상기 블레이드(1322)의 단부가 상기 하단캡(1320)의 중심 방향으로 연장될 수 있다. 이는 상기 유속 변환부(1321)를 통하여 상기 제 2 여과부(1300)의 내부로부터 유출되는 연료의 유압을 상기 제 2 여과부(1300)의 회전력으로 변환하기 위한 것으로, 상기 블레이드(1322)의 단부가 상기 유속 변환부(1321)의 원주 부분까지 연장되면 유동하는 연료가 직접 상기 블레이드(1322)의 단부에 충돌하며 상기 블레이드(1322)의 경사각에 의해 상기 하단캡(1320)을 회전시키고 상기 하단캡(1320)에 결합된 상기 제 2 여과부(1300) 전체를 회전시킨다. 상기 제 2 여과부(1300)의 회전 방향은 도 4a 를 참조하면 반시계 방향으로 회전함을 확인할 수 있다. 이는 상기 블레이드(1322)의 경사진 방향에 따라 달라지는 것으로, 상기 블레이드(1322)가 상기 하단캡(1320)에서 시계 방향으로 기울어지도록 경사지게 설계되면 연료의 유압에 의해 상기 제 2 여과부(1300)는 반시계 방향으로 회전한다. 마찬가지로, 상기 블레이드(1322) 상기 하단캡(1320)에서 반시계 방향으로 기울어지도록 경사지게 설계되면 상기 제 2 여과부(1300)는 시계 방향으로 회전한다. 즉, 연료의 유동방향이 일정한 경우 상기 블레이드(1322)가 경사진 방향과 상기 제 2 여과부(1300)의 회전 방향은 반대이다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
도 2 및 도 5 를 참조하면 상기 제 2 여과부(1300)에는 상부를 폐쇄하는 상기 상단캡(1330)과 하부를 폐쇄하는 상기 하단캡(1320)이 구비될 수 있음을 확인할 수 있다. 상술한 바와 같이 연료의 흡입 또는 밀도차에 따른 유동 압력에 의해 상기 제 2 여과부(1300)가 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 회전하는 경우, 상기 제 2 여과부(1300)의 상단부와 하단부에 구비되는 상기 상단캡(1330) 및 상기 하단캡(1320)은 각각 상기 여과 시스템(1000)의 상부를 폐쇄하도록 형성되는 상기 필터 상단부(1400) 및 상기 여과 시스템(1000)의 하부를 폐쇄하도록 형성되는 상기 필터 하단부(1100)가 마찰이 발생하여 부품의 마모가 발생하고, 연료에 불순물을 부가할 수 있으며, 상기 제 2 여과부(1300)의 회전을 방해할 수 있다. 따라서 상기 상단캡(1330)의 상면과 상기 하단캡(1320)의 하면 중 적어도 어느 하나는 웨이브(wave) 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 웨이브 형상은 상기 제 2 여과부(1300)가 회전할 때 상기 필터 상단부(1400)와 상기 상단캡(1330) 상호간의 마찰과, 상기 필터 하단부(1100)와 상기 하단캡(1320) 상호간의 마찰을 줄이기 위한 것이므로, 상기 상단캡(1330)의 상면 및 상기 하단캡(1320)의 하면 모두가 웨이브 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 2 and 5, it can be seen that the
도 1 및 도 2 를 참조하면 상기 필터 상단부(1400)는 상기 여과 시스템(1000)의 상부를 폐쇄하도록 상기 제 1 여과부(1200)의 상부에 결합되어 형성될 수 있다. 상기 필터 상단부(1400)는 상기 필터 하단부(1100)와 달리 연료가 유동하는 공간이 아니라, 연료의 유동 방향을 직선 방향에서 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향인 방사형으로 변환해야 하므로 강성이 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 필터 상단부(1400)의 전체면이 막혀있도록 형성된다. 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향으로부터 유입되는 연료는 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 원주 방향으로 천공된 상기 제 1 여과공(1210) 및 상기 제 2 여과공(1310)을 차례로 거치며 상기 유속 변환부(1321)에서 유속이 조절된다. 상기 유속 변환부(1321)에서 적정 유속으로 변환되며 유동하는 연료는 상기 제 2 여과부(1300)로 회전력을 전달하게 되며 상기 연료 유동부(1110)를 통해 상기 여과 시스템(1000)으로부터 배출된다. 즉 상기 필터 상단부(1400)는 상기 여과 시스템(1000)의 원주 방향에서 유입된 연료의 유동 방향이 상방으로 상승하지 않도록 막는 기능도 함께 수행한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the filter
도 6 에서는 상기 제 1 여과부(1200) 및 상기 제 2 여과부(1300)의 실시예를 나타낸다. 도 6a 는 도 1 및 도 2 에서 도시한 바와 같이 강성이 있는 금속 재질로 형성되는 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 매쉬(mesh) 소재의 그물망 구조로 형성되는 상기 제 2 여과부(1300)가 유동하는 실시예이다. 이때, 상기 제 1 여과부(1200)에 구비되는 상기 제 1 여과공(1210)의 직경을 'X'라 하고, 상기 제 2 여과부(1300)에 구비되는 상기 제 2 여과공(1310)의 길이를 'Y'라 하면, X 는 금속에 천공된 홀의 직경이고 Y 는 그물망 구조에서 천공된 부위의 길이이므로 X 는 Y 보다 크게 형성된다. 도 6b 는 도 1 및 도 2 에서 도시한 바와 달리 매쉬(mesh) 소재의 그물망 구조로 형성되는 상기 제 1 여과부(1200)의 내부에서 강성이 있는 금속 재질로 형성되는 상기 제 2 여과부(1300)가 유동하는 실시예이다. 이 경우, X 는 그물망 구조에서 천공된 부위의 길이이고 Y 는 금속에 천공된 홀의 직경이므로 X 는 Y 보다 작게 형성된다.6 shows an embodiment of the
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본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변 경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be construed as being limited to the above-described embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, such modifications and variations are within the scope of protection of the present invention as long as those skilled in the art will appreciate.
도 1 은 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 결합된 상태를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a state in which a filtration system for preventing the solidification of impurities contained in the fuel of a diesel engine is coupled.
도 2 는 본 발명에 의한 여과 시스템의 결합 관계를 나타내는 분해사시도.2 is an exploded perspective view showing a coupling relationship of the filtration system according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 의한 제 2 여과부의 실시예를 나타내는 사시도.3 is a perspective view showing an embodiment of a second filtration unit according to the present invention.
도 4a 는 본 발명에 의한 블레이드가 구비된 하단캡의 실시예를 나타내는 사시도.4A is a perspective view showing an embodiment of a lower end cap having a blade according to the present invention.
도 4b 는 본 발명에 의한 하단캡에 구비되는 유속 변환부의 직경과 하단캡에 구비된 블레이드의 돌출 정도를 나타내는 평면도.FIG. 4B is a plan view showing the diameter of the flow rate converter provided in the lower end cap according to the present invention and the degree of protrusion of the blade provided in the lower end cap. FIG.
도 5 는 본 발명에 의한 제 2 여과부의 다른 실시예를 나타내는 사시도.5 is a perspective view showing another embodiment of the second filtration unit according to the present invention.
도 6a 는 본 발명에 의한 제 1 여과부가 강성이 있는 재질로 형성되고 제 2 여과부가 매쉬 형태로 형성되는 실시예를 나타낸 사시도.FIG. 6A is a perspective view showing an embodiment in which the first filtering part according to the present invention is formed of a rigid material and the second filtering part is formed in a mesh shape.
도 6b 는 본 발명에 의한 제 1 여과부가 매쉬 형태로 형성되고 제 2 여과부가 강성이 있는 재질로 형성되는 실시예를 나타낸 사시도.FIG. 6B is a perspective view showing an embodiment in which the first filtering part according to the present invention is formed in a mesh shape and the second filtering part is made of a rigid material.
도 7 은 본 발명에 의한 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 연료 탱크의 하단에서 활용되는 실시예를 나타낸 구조도.7 is a structural view showing an embodiment in which a filtration system for preventing the coagulation of impurities contained in the fuel of the diesel engine according to the present invention is utilized at the lower end of the fuel tank.
도 8 은 본 발명에 의한 디젤 엔진의 연료에 함유된 불순물의 응고를 방지하기 위한 여과 시스템이 연료 탱크의 상단에서 활용되는 실시예를 나타낸 구조도.8 is a structural view showing an embodiment in which a filtration system for preventing the solidification of impurities contained in the fuel of the diesel engine according to the present invention is utilized at the top of the fuel tank.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1000 : 여과 시스템1000: Filtration system
1100 : 필터 하단부 1110 : 연료 유동부1100: filter lower end portion 1110: fuel flow portion
1200 : 제 1 여과부 1210 : 제 1 여과공1200: first filter unit 1210: first filter ball
1300 : 제 2 여과부 1310 : 제 2 여과공1300: second filter part 1310: second filter part
1320 : 하단캡 1321 : 유속 변환부1320: Lower end cap 1321: Flow rate conversion section
1322 : 블레이드 1330 : 상단캡1322: blade 1330: upper cap
1400 : 필터 상단부 1500 : 체결 부재1400: filter upper part 1500: fastening member
2000 : 연료 탱크 3000 : 연료 펌프2000: Fuel tank 3000: Fuel pump
A : 유속 변환부가 형성된 위치에 근접하는 블레이드의 단부를 연결한 원의 직경A: Diameter of the circle connecting the ends of the blades close to the position where the flow rate converter is formed
B : 유속 변환부의 직경B: Diameter of the flow rate converter
X : 제 1 여과공의 직경(길이)X: Diameter (length) of the first filtration hole
Y : 제 2 여과공의 직경(길이)Y: Diameter (length) of the second filtration hole
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