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초음파 발생기를 이용한 ＬＰＧ연료공급장치
- 기술번호 : KST2014065519
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 본 발명은 초음파 발생기를 이용한 연료공급장치에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 연료탱크의 내부에 초음파 발생기를 구비하여 연료공급시스템의 단순화를 실현하고, 겨울철에 빈번히 발생하는 시동 문제(연료공급 중단현상)를 방지하는 초음파 발생기를 이용한 연료공급장치에 관한 것이다.이를 위해, 본 발명은 LPG연료를 수용하는 연료탱크와 상기 연료탱크의 LPG연료를 엔진에 이르도록 구성된 연료공급장치에서, 상기 연료탱크의 내부에 구비되며 초음파를 이용하여 LPG연료의 기화량을 조절하는 초음파 발생기와; 상기 LPG연료에 포함된 이물질을 여과하는 여과부와, LPG연료의 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브로부터 LPG연료를 제공받아 압력을 조절하여 공급하는 레귤레이터와; 상기 레귤레이터로부터 LPG연료를 공급받고 공기와 혼합하여 상기 엔진에 공급하는 믹서와; 상기 연료탱크, 여과부, 솔레노이드 밸브, 레귤레이터, 믹서의 각각의 일측에 연결된 연료공급라인;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.초음파 발생기, 초음파, LPG, 연료탱크, 고주파수 |
|---|---|
| Int. CL | F02M 27/08 (2006.01) F02M 21/02 (2006.01) |
| CPC | F02M 27/08(2013.01) F02M 27/08(2013.01) F02M 27/08(2013.01) |
| 출원번호/일자 | 1020070044779 (2007.05.09) |
| 출원인 | 한국기계연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-0805131-0000 (2008.02.13) |
| 공개번호/일자 | |
| 공고번호/일자 | (20080221) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 소멸 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2007.05.09) |
| 심사청구항수 | 8 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국기계연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 박철웅 | 대한민국 | 대전 유성구 |
| 2 | 김창업 | 대한민국 | 대전 유성구 |
| 3 | 강건용 | 대한민국 | 대전 유성구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 진용석 | 대한민국 | 대전광역시 서구 청사로 ***, 청사오피스텔 ***호 세빈 국제특허법률사무소 (둔산동) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국기계연구원 | 대전광역시 유성구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 Patent Application |
2007.05.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0342919-10 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2007.12.17 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2008.01.15 | 수리 (Accepted) | 9-1-2008-0003000-58 |
| 4 | 등록결정서 Decision to grant |
2008.02.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2008-0069379-53 |
| 5 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5069919-31 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5069914-14 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.11.28 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5193093-72 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 LPG연료를 수용하는 연료탱크(10)와 상기 연료탱크(10)의 LPG연료를 엔진(50)에 이르도록 구성된 연료공급장치에 있어서,상기 연료탱크(10)의 내부에 구비되며 초음파를 이용하여 LPG연료의 기화량을 조절하는 초음파 발생기(70)와;상기 LPG연료에 포함된 이물질을 여과하는 여과부(31)와, LPG연료의 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(32)와;상기 솔레노이드 밸브(32)로부터 LPG연료를 제공받아 압력을 조절하여 공급하는 레귤레이터(60)와;상기 레귤레이터(60)로부터 LPG연료를 공급받고 공기와 혼합하여 상기 엔진(50)에 공급하는 믹서(40)와;상기 연료탱크(10), 여과부(31), 솔레노이드 밸브(32), 레귤레이터(60), 믹서(40)의 각각의 일측에 연결된 연료공급라인(21,22,23);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 2 |
2 제 1항에 있어서,상기 초음파 발생기(70)는 가변전원을 공급하는 전원공급장치와 전기 신호적으로 연결되어 상기 전원공급장치의 전원공급에 따라 LPG연료의 기화량을 조절하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 3 |
3 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 초음파 발생기(70)는 연료탱크(10)의 내부에 소량의 LPG연료가 남은 경우에도 기화를 일으켜 LPG 연료의 완전소진을 달성하는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 4 |
4 제 3항에 있어서,상기 초음파 발생기(70)는 연료탱크(10)의 내하측에 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 5 |
5 제 2항에 있어서,상기 초음파 발생기(70)와 전원공급장치는 피복된 전원선으로 연결하되, 피복의 재질은 LPG 연료와 화학적 반응을 일으키지 않는 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 6 |
6 제 1항에 있어서,상기 초음파 발생기는 외피를 LPG 연료와 화학적 반응을 일으키지 않는 재질을 사용하여 피복한 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 7 |
7 제 5항 또는 제 6항에 있어서,상기 LPG 연료와 화학적 반응을 일으키지 않는 재질은 수소첨가 니트릴고무(HNBR)인 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 8 |
8 제 1항에 있어서,상기 초음파 발생기(70)는 700kHz 이상의 고주파수를 발생하는 것이 특징인 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료공급장치 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 패밀리정보가 없습니다 |
|---|
| 국가 R&D 정보가 없습니다. |
|---|
| 공개전문 정보가 없습니다 |
|---|
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- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
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| 특허 등록번호 | 10-0805131-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20070509 출원 번호 : 1020070044779 공고 연월일 : 20080221 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20080211 청구범위의 항수 : 8 유별 : F02M 27/08 발명의 명칭 : 초음파 발생기를 이용한 ＬＰＧ연료공급장치 존속기간(예정)만료일 : 20150214 |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국기계연구원 대전광역시 유성구... |
| 2 |
(의무자) 한국기계연구원 대전광역시 유성구... |
| 2 |
(권리자) (재)연구개발특구진흥재단 대전광역시 유성구... |
| 3 |
(의무자) (재)연구개발특구진흥재단 대전광역시 유성구... |
| 3 |
(권리자) 한국기계연구원 대전광역시 유성구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 213,000 원 | 2008년 02월 14일 | 납입 |
| 제 4 년분 | 금 액 | 216,000 원 | 2011년 02월 09일 | 납입 |
| 제 5 년분 | 금 액 | 216,000 원 | 2012년 02월 06일 | 납입 |
| 제 6 - 7 년분 | 금 액 | 620,000 원 | 2012년 08월 16일 | 납입 |
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| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 특허출원서 | 2007.05.09 | 수리 (Accepted) | 1-1-2007-0342919-10 |
| 2 | 선행기술조사의뢰서 | 2007.12.17 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
| 3 | 선행기술조사보고서 | 2008.01.15 | 수리 (Accepted) | 9-1-2008-0003000-58 |
| 4 | 등록결정서 | 2008.02.11 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2008-0069379-53 |
| 5 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5069919-31 |
| 6 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2011.04.08 | 수리 (Accepted) | 4-1-2011-5069914-14 |
| 7 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.11.28 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5193093-72 |
| 기술번호 | KST2014065519 |
|---|---|
| 자료제공기관 | 미래기술마당 |
| 기술공급기관 | 한국기계연구원 |
| 기술명 | 초음파 발생기를 이용한 ＬＰＧ연료공급장치 |
| 기술개요 |
본 발명은 초음파 발생기를 이용한 연료공급장치에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 연료탱크의 내부에 초음파 발생기를 구비하여 연료공급시스템의 단순화를 실현하고, 겨울철에 빈번히 발생하는 시동 문제(연료공급 중단현상)를 방지하는 초음파 발생기를 이용한 연료공급장치에 관한 것이다.이를 위해, 본 발명은 LPG연료를 수용하는 연료탱크와 상기 연료탱크의 LPG연료를 엔진에 이르도록 구성된 연료공급장치에서, 상기 연료탱크의 내부에 구비되며 초음파를 이용하여 LPG연료의 기화량을 조절하는 초음파 발생기와; 상기 LPG연료에 포함된 이물질을 여과하는 여과부와, LPG연료의 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브로부터 LPG연료를 제공받아 압력을 조절하여 공급하는 레귤레이터와; 상기 레귤레이터로부터 LPG연료를 공급받고 공기와 혼합하여 상기 엔진에 공급하는 믹서와; 상기 연료탱크, 여과부, 솔레노이드 밸브, 레귤레이터, 믹서의 각각의 일측에 연결된 연료공급라인;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.초음파 발생기, 초음파, LPG, 연료탱크, 고주파수 |
| 개발상태 | 유사환경 테스트 |
| 기술의 우수성 |
가. 기술의 특징 및 장점
1) 초음파 발생기를 이용한 LPG 연료 공급장치의 사용으로, 연료탱크의 내부에 초음파 발생기를 구비하여 종래에 사용된 복잡한 구조의 베이퍼라이저를 배제할 수 있어 연료 공급장치의 간소화가 실현되고, LPG연료의 기화를 기온의 변화 등 날씨에 관계없이 달성할 수 있어 겨울철 시동문제가 해소는 특징이 있고, 가변전원을 이용하여 LPG연료의 기화량을 조절하고 연료탱크의 내부에 소량의 LPG연료가 남은 경우에도 기화를 일으켜 LPG연료의 완전소진을 달성하여 LPG연료의 효율적인 소모를 이룰 수 있는 장점이 있다. 또한, 베이퍼라이저를 구성에서 제외할 수 있으므로 제작단가가 감소되는 효과가 있다. 나. 기술의 경쟁력 1) 기존 LPG엔진의 연료공급방식은 기체 LPG와 공기를 혼합하는 믹서(mixer)방식으로 장치가 간단하면서 시스템이 안정되어 사용하기 편리한 장점이 있으나 연료저장탱크인 봄베내의 연료압력만을 이용하여 연료를 엔진내로 공급하는 구조는 온도가 낮은 겨울철에 요구연료량 부족으로 인한 초기 시동성 불량 및 급가속시 엔진부조의 원인이 되고, 난기 운전 중에는 기화기(vaporizer)를 통해 따듯하게 데워진 기체연료의 밀도가 낮아 체적효율을 떨어뜨리므로 출력이 저하되는 단점이 있다. 2)엔진 정지 이후에도 고압의 연료가 연료라인 내에 잔재하여 인젝터의 장시간 사용으로 생성된 미세한 틈으로 누출되는 인젝터의 연료누출문제는 재시동 시 시동성능 저하의 원인이 되며 누출된 연료가 시동 시 그대로 미연소상태의 탄화수소로 배출되어 오염원으로 문제가 제기되었다. 따라서 인젝터에서 발생하는 얼음형성, 열간 재시동성 등의 문제와 함께 인젝터의 연료누출문제가 해결과제로 등장하여 연구보완이 요구된다. LPG 연료는 주로 프로판과 부탄연료가 대부분이며, 겨울철과 같이 기온이 영하로 떨어지는 환경 하에서 믹서방식이나 가스공급 방식의 LPG 연료공급시스템을 사용할 경우 연료탱크 내에 액상으로 존재하는 저비등점의 LPG 연료의 기화가 일어나지 않아 엔진의 시동이 걸리지 않는 현상이 발생한다. 3) 따라서 상용화된 믹서방식 또는 가스분사 방식의 LPG 연료 시스템에는 이러한 현상을 방지하기 위하여 시동시에만 운전되는 펌프를 설치하기도 한다. 4) 본 마케팅 대상 기술은 LPG연료를 초음파 발생기를 이용하여 분사함으로써 불필요한 연료누출을 방지하고 연료 효율 및 출력을 증대시킬 수 있으며 기온에 상관없이 겨울철 시동 문제를 해결 할 수 있어 종래 기술대비경쟁력이 있다. |
| 응용분야 | 1) LPG 자동차 |
| 시장규모 및 동향 |
가. 국내 시장규모 및 전망 LPG 차량 등록 대수는 집계가 이뤄진 1999년(78만6천72대) 이후 해마다 증가했다. 2000년 121만4천83대로 처음으로 100만대에 진입하였고 2006년(204만7천402대)에는 등록 대수 200만대 시대를 열었다. 이후에도 꾸준한 증가세를 보여 2010년에는 245만5천696대로 최고치를 보였다. 저공해 LPG엔진개조 사업의 시장규모는 “수도권 대기환경관리 기본계획”과 “2007년 국고보조사업 신청지침”에 따라 아래 표와 같이 2005년부터 2014년까지 총 230,429대로 9,412억원 (국비 4,706억원 + 지방비 4,706억원) 의 예산이 계획되어 있다. 나. 해외 시장규모 및 전망 세계 70여개국에서 운행 중인 LPG자동차 보급대수가 큰 폭으로 늘어나 1,800만대를 돌파한 것으로 발표됐다. 세계LPG협회(WLPGA)가 발간한 'Statistical Review of Global LP Gas'에 따르면, 2010년말 기준 전세계 LPG자동차 보유대수는 1,813만대로 전년(1,653만대) 대비 9.7% 증가하여 가파른 성장세를 보여주고 있다. 2000년 이후 LPG자동차 보급대수는 매년 평균 9% 성장했으며, 충전소 운영개소 및 수송용 LPG 사용량도 각각 7%, 5%씩 증가했다. 2000년 750만대 수준이던 LPG자동차는 2010년 1,813만대로 두 배 이상 늘어났다. 세계 LPG협회는 LPG가 기후변화 대응 에너지로 부각되면서 터키, 폴란드, 독일 등 유럽지역에서 LPG차량이 증가 추세이며, 인도 등에서도 삼륜차 개조 정책 및 가격경쟁력에 힘입어 LPG차가 급증하고 있다고 설명했다. 또한, 시장조사 기관인 프로스트 앤 설리번은 ‘세계 LPG/CNG 차량 시장 분석보고서'를 통해 이탈리아, 한국을 LPG 차량의 최대 시장으로 평가했으며 앞으로 터키와 폴란드 시장이 크게 성장할 것이라고 예상했다. 또 경쟁연료 대비 뛰어난 경제성이 LPG차 시장의 확대를 견인할 것이며, LPG차 매출 부문에서 현재 인도가 선두를 달리고 있으나 2016년에는 이탈리아 시장이 LPG/CNG 차량의 최대 시장이 될 것이라고 덧붙였다. 특히, 유럽의 LPG제작차 판매는 자동차 제작사의 OEM모델 확대와 저렴한 개조비에 힘입어 유럽시장에서 LPG 차량 판매가 2018년에는 87만대에 이를 것으로 전망됐다. 글로벌 시장조사기관인 프로스트 앤 설리반은 최근 발표한 ‘유럽 및 북미의 LPG 및 CNG차 OEM 시장 분석’ 보고서에서 이같이 밝혔다. 자동차분과 연구위원 Aggarwal의 분석에 따르면 2010년 유럽시장에서 OEM LPG차량 판매대수는 28만대 수준으로, 아직은 개조차량이 대다수를 차지하고 있다. 그러나 제작사의 OEM 모델 확대 및 대체연료 차량에 대한 정부지원에 힘입어 2018년에는 87만대에 이를 것으로 전망됐다. 이는 경쟁연료인 CNG 대비 개조비용이 저렴하고, 충전인프라 구축이 용이하며 이미 유럽 각국에 보급 기반이 구축되어 있기 때문이라고 설명했다. 또 유럽 중 핵심시장은 프랑스 이탈리아 터키 등이며, 폴란드와 독일에서도 LPG차 시장이 확대될 것으로 예상했다. 1) 세계 LPG 공급량 전망 싱가포르의 에너지 컨설턴트사 퍼빈&거츠는 최근 카타르 도하에서 개최된 세계LPG포럼 천연가스전의 개발 속도가 빨라짐에 따라 LPG 생산량도 2030년까지 큰 폭으로 증가할 것이라고 발표했다. 발표자료에 따르면, 2011년 2억5천만톤 수준인 세계 LPG 생산량은 단기(2~5년) 및 장기(20년) 전망치 모두 큰폭으로 증가해, 2030년경 3억7천만톤에 이를 것으로 예상됐다. 이는 천연가스에 대한 수요량이 증가하여 가스전 개발이 확대됨에 따른 것이다. 세계 LPG 생산량 중 천연가스전 및 원유전의 가스처리 과정에서 60%, 원유의 정제 과정에서 40%가 나온다. 천연가스전을 통한 생산량은 현재 36% 수준으로, 천연가스 수요 증가율이 석유 수요 증가율보다 높아짐에 따라 이를 통한 LPG 생산량이 늘어날 것으로 보인다. 퍼빈&거츠는 LPG 가격은 국제시장의 상황에 따라 가변적이나, 2015년까지 안정세를 보일 것으로 내다봤다. |
| 희망거래유형 | |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1355051987 |
|---|---|
| 세부과제번호 | NK134D |
| 연구과제명 | 초저공해신엔진시스템기술개발(2/3) |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국기계연구원 |
| 성과제출연도 | 2007 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
| 과제고유번호 | 1355051987 |
|---|---|
| 세부과제번호 | NK134D |
| 연구과제명 | 초저공해신엔진시스템기술개발(2/3) |
| 성과구분 | 등록 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 과학기술부 |
| 연구주관기관명 | 한국기계연구원 |
| 성과제출연도 | 2007 |
| 연구기간 | 200701~200712 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | ET(환경기술) |
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