KR20100009878A - Disel preheating apparatus using fuel fired heater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디젤 연료를 예열하여 냉시동성을 확보하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 극저온 조건에서 냉각수를 가열하여 엔진을 예열하고 실내를 따뜻하게 하기 위해 설치한 연료 연소 히터를 이용하여 디젤 연료를 예열함으로써 혹한기에 엔진의 시동성을 개선한 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for preheating diesel fuel to secure cold startability. More particularly, the present invention relates to a diesel fuel using a fuel combustion heater installed to preheat the engine and warm the room by heating the coolant in cryogenic conditions. The present invention relates to a fuel preheating device for a diesel vehicle using a fuel combustion heater system which improves the startability of an engine in a cold weather.
디젤 차량은 겨울철 기온이 떨어지면, 연료 자체에 함유된 파라핀 성분이 응고되면서 연료의 유동 저항을 증가시켜 연료의 공급이 원활히 이루어지지 않아 시동성을 떨어뜨리게 된다. When the temperature of the diesel vehicle decreases in winter, the paraffin contained in the fuel itself solidifies and increases the flow resistance of the fuel, thereby degrading the starting ability because the fuel is not supplied smoothly.
디젤 엔진의 저온 시동성을 향상시키기 위한 방편으로, 정특성 서미스터(PTC; Positive Temperature Coefficient Thermistor)를 연료 필터 내부에 적용하여 시동 전에 연료를 예열하고 있으나, 극저온 조건에서는 그의 히터 성능이 부족하여 그다지 효과가 없다. As a way to improve the low temperature startability of diesel engines, positive temperature thermistors (PTCs) are applied inside the fuel filter to preheat the fuel before start-up. none.
한편, 주로 혹한 지역에서 운행되는 차량을 대상으로 적용하고 있는 연료 연 소 히터(FFH; Fuel Fired Heater)가 알려져 있다. 이의 연료 연소 히터는 혹한 지역이나 극저온하에서 엔진을 시동하기 전에 저온의 냉각수를 데워서 히터로 유입되는 냉각수 온도를 신속히 높여 줌으로써 운전자가 차량에 최초 탑승했을 때에 실내 온도가 적정 온도까지 올라가는데 시간이 너무 길게 되어 느껴지는 불편함을 해소하고 엔진의 워엄 업 시간을 단축하기 위한 히터 장치이다. Meanwhile, a fuel fired heater (FFH), which is mainly applied to a vehicle running in a cold area, is known. Its fuel-fired heater warms up the coolant temperature entering the heater by warming low-temperature coolant before starting the engine in cold or cold conditions, allowing the room temperature to rise to an appropriate temperature when the driver first boards the vehicle. It is a heater device to relieve the discomfort and shorten the warm-up time of the engine.
첨부 도면 도 1에는 종래의 연료 연소 히터 시스템이 도시되어 있다. 1 shows a conventional fuel combustion heater system.
도 1에 도시된 바와 같이, 연료 연소 히터 시스템은, 엔진(10)과 별도의 연료 연소 히터(20)를 구비하고, 연료 연소 히터(20)에서 연료 탱크(30)로부터 공급되는 연료를 연소하여 냉각수를 가열하며, 가열된 냉각수는 시동 즉시 워터 펌프(12)의 펌프 압력에 의해 곧바로 차량 공조 시스템(40)의 히터 코어(41)를 순환하게 됨으로써 실내로 유입되는 공기를 따뜻하게 해준다. As shown in FIG. 1, the fuel combustion heater system includes a
또한, 히터 코어(41)를 나온 가열된 냉각수는 엔진(10)을 순환하여 엔진의 워엄 업 시간을 단축하게 된다. In addition, the heated coolant exiting the
도 1에서 미설명 부호 '11'은 '라디에이터'이고, '21'은 연료 연소 히터(20)의 배기 가스를 배출하기 위한 '머플러'이며, '42'는 에어컨 용 '증발기'이며, '50'은 연료 연소 히터(20)를 구동하기 위한 '원격 조정 장치'이다. In FIG. 1,
이와 같이 연료 연소 히터 시스템은, 엔진 시동 전에 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수를 엔진 시동 직후 실내와 엔진으로 순환시키는 것이므로, 엔진 냉간 시동성에는 큰 역할을 하지 못한다. As such, the fuel combustion heater system heats the coolant before starting the engine and circulates the heated coolant to the room and the engine immediately after starting the engine, and thus does not play a significant role in the engine cold startability.
즉, 연료 연소 히터를 통해 가열된 냉각수는 엔진 시동 이후에, 엔진 크랭크 축 풀리에 벨트로 연결된 워터 펌프의 펌프 압력에 의해 엔진으로 순환하도록 되어 있으므로, 엔진의 워엄 업 시간은 단축할 수 있더라도 시동성에는 그다지 도움을 주지 못하는 것이다. That is, since the coolant heated by the fuel combustion heater is circulated to the engine after the engine is started by the pump pressure of the water pump connected to the engine crankshaft pulley by a belt, the warm-up time of the engine can be shortened. Not much help.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 사항들을 개선하기 위하여 개발된 것으로서, 극저온하에서 시동시 차량의 연료 연소 히터를 이용하여 연료를 미리 가열하여 엔진 시동시에 공급해 줌으로써 저온 시동성을 향상시키도록 한 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치를 제공하는데에 목적이 있다. The present invention was developed to improve the above-mentioned conventional matters, and the fuel combustion to improve the low temperature startability by supplying the fuel at the start of the engine by pre-heating the fuel by using the fuel combustion heater of the vehicle at the start of the cryogenic temperature. It is an object to provide a fuel preheating device for a diesel vehicle using a heater system.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치는, 엔진과 별도의 연료 연소 히터를 구비하고, 연료 연소 히터에서 연료 탱크로부터 공급되는 연료를 연소시켜 냉각수를 가열하여 차량 공조 시스템의 히터 코어를 순환하도록 한 연료 연소 히터 시스템을 구비하는 디젤 차량에 있어서, 연료 필터의 외주에 감기는 냉각수 순환관을 포함하고, 상기 냉각수 순환관의 입구는 상기 연료 연소 히터의 냉각수 배출구에 연결하고, 상기 냉각수 순환관의 출구는 차량의 상기 차량 공조 시스템의 히터 코어에 연결하여, 상기 연료 연소 히터에 의해 가열된 냉각수가 상기 연료 필터의 냉각수 순환관을 경유하면서 연료 필터 내부의 연료를 가열하도록 하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the fuel preheating device of a diesel vehicle using the fuel combustion heater system according to the present invention includes a fuel combustion heater separate from the engine, and burns the fuel supplied from the fuel tank in the fuel combustion heater. A diesel vehicle having a fuel combustion heater system configured to heat coolant to circulate a heater core of a vehicle air conditioning system, the diesel vehicle comprising a coolant circulation pipe wound around an outer periphery of a fuel filter, the inlet of the coolant circulation pipe being the fuel combustion A coolant outlet of the heater, an outlet of the coolant circulation pipe connected to a heater core of the vehicle air conditioning system of the vehicle, such that the coolant heated by the fuel combustion heater passes through the coolant circulation pipe of the fuel filter It is characterized by heating the fuel inside.
본 발명의 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치에 의하면, 기존의 디젤 차량에 갖추어진 연료 연소 히터를 이용하여 연료 필터 내부의 디젤 연료를 가열함으로써, 저온에서 디젤 연료에 생성된 파라핀 성분을 제거하 고 연료의 유동성을 높여 엔진으로 연료가 원활히 공급되도록 함가 더불어 연료의 온도를 높임으로써 엔진에서의 착화 성능을 향상시켜 극저온하에서 또는 혹한지에서의 냉시동성을 향상시키는 효과가 있다. According to the fuel preheating apparatus of a diesel vehicle using the fuel combustion heater system of the present invention, the paraffin component generated in the diesel fuel at low temperature by heating the diesel fuel inside the fuel filter using the fuel combustion heater provided in the existing diesel vehicle. By removing the fuel cell and increasing the fluidity of the fuel, the fuel is smoothly supplied to the engine, and the temperature of the fuel is increased to improve the ignition performance of the engine, thereby improving the cold startability at cryogenic temperatures or in cold weather.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치를 설명하는 것으로서, 도 2에는 계통도가 도시되어 있고, 도 3에는 연료 필터의 사시도가 도시되어 있다. 도 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 설명한다. 2 and 3 illustrate a fuel preheating apparatus of a diesel vehicle using a fuel combustion heater system according to the present invention, a schematic diagram of which is shown in FIG. 2, and a perspective view of a fuel filter of FIG. 3. The same components as in Fig. 1 will be described with the same reference numerals.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 연료 연소 히터(20)에서 가열된 냉각수가 연료 필터(100)를 가열하도록 하여, 엔진으로 공급되는 연료를 미리 가열해 주도록 한 장치이다. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the present invention is a device in which the coolant heated in the
이를 위해, 연료 필터(100)의 외주에는 냉각수 순환관(200)이 코일 형태로 감겨져서, 이의 냉각수 순환관(200)을 지나는 냉각수와 연료 필터(100) 내부의 디젤 연료가 서로 열교환 할 수 있도록 되어 있다. To this end, the cooling
또한, 상기 연료 필터(100)의 냉각수 순환관(200)의 입구는 연료 연소 히터(20)의 냉각수 배출구(21)에 냉각수관(151)에 의해 연결하여 연료 연소 히터(20)에서 가열된 냉각수가 연료 필터(100)를 가열하도록 하고, 상기 냉각수 순환관(200)의 출구는 차량 공조 시스템(40)의 히터 코어(41)에 냉각수관(152)으로 연 결하여, 연료 필터(100)를 경유한 냉각수가 차량 실내로 유입되는 공기를 데워주도록 한 것이다. In addition, the inlet of the
이와 같이 이루어진 본 발명은, 겨울철이나 혹한지에서와 같은 극저온 또는 저온하에서 처음으로 엔진을 시동할 때, 먼저 연료 연소 히터(20)를 구동하여 냉각수를 가열한다. In the present invention thus constructed, when the engine is started for the first time under cryogenic or low temperature such as in winter or in cold weather, the
이와 같이 가열된 냉각수는 연료 필터(100)에 설치된 냉각수 순환관(100)을 통해 연료 필터(100) 내부의 디젤 연료를 가열함으로써, 저온하에서 디젤 연료에 생성된 파라핀을 제거하고 연료의 유동성을 증진시킨다. The heated coolant heats the diesel fuel inside the
이와 같은 상태에서 엔진을 시동하면, 그 즉시 연료 필터(100)로부터 가열된 디젤 연료가 엔진으로 공급되어 디젤 엔진의 착화 성능을 높임으로써 초기 냉시동이 원활히 이루어질 수 있다. When the engine is started in such a state, the diesel fuel heated from the
또한, 엔진 시동 후 냉각수가 정상 온도에 도달하기까지 연료 연소 히터(20)를 한동안 더 작동시켜서 계속하여 냉각수를 가열하면, 가열된 냉각수가 차량 공조 시스템(40)의 히터 코어(41)를 순환함과 더불어 엔진(10)을 순환하게 됨으로써, 실내 온도를 데워주는 시간이 단축되고 엔진의 워엄 업 시간을 단축시킬 수 있다. In addition, if the
도 1은 종래의 연료 연소 히터 시스템을 보여주는 계통도이다. 1 is a system diagram showing a conventional fuel combustion heater system.
도 2는 본 발명에 따른 연료 연소 히터 시스템을 이용한 디젤 차량의 연료 예열 장치를 보여주는 계통도이다. 2 is a system diagram showing a fuel preheating apparatus of a diesel vehicle using a fuel combustion heater system according to the present invention.
도 3은 본 발명의 연료 필터를 보여주는 사시도이다. 3 is a perspective view showing a fuel filter of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 디젤 엔진 12: 워터 펌프 10: diesel engine 12: water pump
20: 연료 연소 히터 40: 차량 공조 시스템 20: fuel combustion heater 40: vehicle air conditioning system
41: 히터 코어 100: 연료 필터 41: heater core 100: fuel filter
200: 냉각수 순환관 200: cooling water circulation pipe
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