JP2019085996A - Gas valve nozzle using heterogeneous materials - Google Patents
Gas valve nozzle using heterogeneous materials Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019085996A JP2019085996A JP2018204853A JP2018204853A JP2019085996A JP 2019085996 A JP2019085996 A JP 2019085996A JP 2018204853 A JP2018204853 A JP 2018204853A JP 2018204853 A JP2018204853 A JP 2018204853A JP 2019085996 A JP2019085996 A JP 2019085996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- nozzle body
- gas
- stopper
- holder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 63
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 46
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001513 hot isostatic pressing Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000010747 number 6 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/166—Selection of particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
- F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
- F02M21/0212—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0248—Injectors
- F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
- F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
- F02M21/0263—Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
- F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
- F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
- F02M21/0296—Manufacturing or assembly; Materials, e.g. coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/90—Selection of particular materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Abstract
Description
本発明は、船舶のエンジンに用いられるガスバルブノズルに係り、更に詳しくは、耐熱性が相対的に高い金属を用いてノズルボディを構成し、前記ノズルボディ内には極低温のガスに対する極低温引性が相対的に高い金属でインサートブッシュを嵌合し、前記インサートブッシュの一方の側には、インサートブッシュを片側方向に押すことによりノズルボディに固定するためのストッパを設け、前記ストッパの外面を包み込む形状にホルダを構成してノズルボディを強固に固定することにより、極低温のガスによるノズルのひび割れ（亀裂）はインサートブッシュにより防ぎ、極高温の燃焼温度によるノズルの熱損傷はノズルボディをもって防ぐことのできる異種材料を用いたガスバルブノズルに関する。 The present invention relates to a gas valve nozzle used for an engine of a ship, and more specifically, a nozzle body is formed using a metal having a relatively high heat resistance, and a cryogenic temperature gas for cryogenic gas is contained in the nozzle body. The insert bush is fitted with a metal having relatively high rigidity, and one side of the insert bush is provided with a stopper for fixing to the nozzle body by pushing the insert bush in one direction, and the outer surface of the stopper is By constructing the holder in the enveloping shape and firmly fixing the nozzle body, cracking of the nozzle due to cryogenic gas is prevented by the insert bush, and thermal damage to the nozzle due to the extremely high combustion temperature is prevented by the nozzle body The present invention relates to a gas valve nozzle using different materials which can be used.
一般に、ＬＮＧ船舶、すなわち、ＬＮＧを船舶の推進動力のために燃料として用いる船舶は、既存のバンカーＣ油、軽油及びガソリンを用いる船舶に比べて、燃比が良く、大気及び海洋汚染物質の排出量を画期的に減らした環境にやさしい船舶であることが知られている。 In general, LNG ships, that is, ships using LNG as fuel for propulsion of ships, have a better fuel ratio than ships using existing bunker C oil, diesel oil and gasoline, and emissions of air and marine pollutants It is known to be an environmentally friendly ship that has dramatically reduced
このようなＬＮＧ船舶は、船舶を大型化させ、且つ、船型を改善して、燃料を従前よりも約２０〜３０％少なめに用いても同じ効率を出しながら、新たな国際環境規制を満たす環境にやさしい船舶を意味し、これは、エコシップ（ｅｃｏｓｈｉｐ）又はグリーンシップ（ｇｒｅｅｎ ｓｈｉｐ）とも呼ばれる。 Such an LNG carrier is an environment that meets new international environmental regulations, while increasing the size of the ship and improving the ship's shape, and using the fuel approximately 20 to 30% less than before while achieving the same efficiency. A friendly ship, which is also called ecoship or greenship.
この種のＬＮＧ船舶の場合、極低温で供給される液化ガスを燃料として用いるため、燃料噴射ノズルの耐寒性（低い温度に耐える性質）及び耐熱性、つまり、燃焼室の高い温度に耐える性質を同時に満たさなければならないが、燃料噴射ノズル内には極低温の燃料が、燃料噴射ノズルの外部は極高温の燃焼室温度と向き合うという使用環境により、その寿命が短くなり、酷い場合にはノズルに生じるひび割れにより金属の破片などが船舶のエンジンの燃焼室に入り込んでエンジンの故障を引き起こす原因となる。 In the case of this type of LNG vessel, since the liquefied gas supplied at a very low temperature is used as a fuel, the cold resistance (properties to withstand low temperatures) and heat resistance of the fuel injection nozzle, that is, the properties to withstand high temperatures in the combustion chamber At the same time, the fuel injection nozzle is filled with cryogenic fuel, and the life of the fuel injection nozzle is shortened due to the use environment where the outside of the fuel injection nozzle faces the extremely high temperature combustion chamber temperature. Cracks that occur can cause metal fragments and the like to enter the combustion chamber of the ship's engine and cause the engine to malfunction.
ガス噴射ノズルに関する従来の技術としては、大韓民国特許登録第１０−１２００７９１号公報に提案されているガスインジェクタ用の噴射ノズルが挙げられる。 As a prior art regarding a gas injection | spray nozzle, the injection | spray nozzle for gas injectors proposed by Korean patent registration 10-1200791 is mentioned.
同特許には、ガスの流出入が行われる流入口を有するハウジングに結合されるガスインジェクタ用の噴射ノズル１００において、前記ハウジングの下部に結合されてガスが流入するガス流入路１１５が形成されたノズル本体１１０と、前記ノズル本体１１０の内部に結合されて前記ガスを内燃機関に向かって噴射するノズルソケット１２０と、を備え、前記ノズル本体１１０の内壁面には雌ねじが形成され、前記ノズルソケット１２０の外壁面には雄ねじが形成されてこれらが螺合され、前記ノズルソケット１２０が前記ノズル本体１１０の内部に螺合されるとき、回転数を調節して前記ガス流入路１１５の深さを調節することを特徴とするガスインジェクタ用の噴射ノズルが提案されているが、ノズル本体１１０及びノズルソケット１２０が燃焼室に直接的に露出されているため、高熱の燃焼室に用いるときに熱損傷により寿命が短くなってしまう。 In the patent, an injection nozzle 100 for a gas injector coupled to a housing having an inlet through which a gas flows in and out is formed with a gas inlet path 115 coupled to the lower portion of the housing for the gas to flow in. A nozzle body 110, and a nozzle socket 120 coupled to the inside of the nozzle body 110 for injecting the gas toward the internal combustion engine, and an internal thread is formed on an inner wall surface of the nozzle body 110, the nozzle socket When an external screw is formed on the outer wall surface of the nozzle 120 and these are screwed together, and the nozzle socket 120 is screwed into the interior of the nozzle body 110, the rotation speed is adjusted to adjust the depth of the gas inflow path 115 Although the injection nozzle for gas injectors characterized by adjusting is proposed, the nozzle body 110 and the nozzle socket 120 are provided. Because it is directly exposed to the combustion chamber, the life is shortened due to heat damage when used in the combustion chamber of the high heat.
また、ねじの回転数の調節によりガス流入路の深さを調節するが、最初に調節された状態が高熱により維持できるかどうかも疑問である。 In addition, although the depth of the gas inflow path is adjusted by adjusting the rotational speed of the screw, it is also questionable if the initially adjusted state can be maintained by high heat.
他の従来の技術としては、大韓民国登録特許第１０−１１４８６８３号公報に提案されているディーゼルエンジン及びガスエンジン用のハイブリッド型ノズルを備えた二重燃料噴射バルブ装置が挙げられる。 Another prior art is a dual fuel injection valve device equipped with a hybrid type nozzle for a diesel engine and a gas engine, which is proposed in Korean Patent No. 10-1148683.
同特許には、ディーゼル機関やガスエンジンからシリンダに燃料を噴射する燃料噴射バルブ装置において、前記燃料噴射バルブ装置は、燃料が供給される燃料パイプと接続されて燃料を供給され、供給される燃料が流動するメイン燃料通路１１及びパイロット燃料通路１２が配備された燃料バルブブロック１０と、前記燃料バルブブロック１０の下部に位置するようにノズルホルダ２０により結合され、メイン燃料通路１１と接続されてメイン燃料を噴射するメインノズル孔３１及びパイロット燃料通路１２と接続されてパイロット燃料を噴射するパイロットノズル孔３２をそれぞれ有するハイブリッドノズル３０と、前記ハイブリッドノズル３０の内部に位置するように設けられ、パイロット圧力によりパイロットノズル孔３２にパイロット燃料を供給するパイロット接続孔４２及びメイン燃料圧力によりメインノズル孔３１にメイン燃料を供給するメイン接続孔４１を有するパイロットニードルバルブ４０と、前記パイロットニードルバルブ４０の内部に位置するように設けられ、パイロット燃料を噴射した後、メイン噴射の圧力によりメインノズル孔３１にメイン燃料を供給するメインニードルバルブ５０と、前記メインニードルバルブ５０にバネ受け台６１により接続され、噴射に用いられる弾性力を有するニードルバネ６０と、を備え、燃料噴射バルブ装置内に流入するメイン燃料及びパイロット燃料の圧力及びニードルバネ６０の張力により一つの燃料噴射バルブ装置からメイン燃料又はパイロット燃料がそれぞれのメインノズル孔３１又はパイロットノズル孔３２を介して順次に噴射されることを特徴とするディーゼルエンジン及びガスエンジン用のハイブリッド型ノズルを備えた二重燃料噴射バルブ装置が提案されているが、ディーゼルエンジンの噴射のためには無難であるかもしれないが、ガスエンジンに用いる場合、ハイブリッドノズル３０が燃焼室に直接的に露出されて熱損傷のリスクが高く、ノズルホルダの保護のために補強した耐熱合金が高熱によりノズルから取り外されてしまう虞がある。 In the patent, in a fuel injection valve device for injecting fuel from a diesel engine or gas engine to a cylinder, the fuel injection valve device is connected to a fuel pipe to which fuel is supplied to be supplied with fuel and supplied The fuel valve block 10 provided with the main fuel passage 11 and the pilot fuel passage 12 through which the fluid flows and the nozzle holder 20 are connected to the lower portion of the fuel valve block 10 and connected to the main fuel passage 11 A hybrid nozzle 30 having a pilot nozzle hole 32 connected to a main nozzle hole 31 for injecting fuel and a pilot fuel passage 12 for injecting a pilot fuel, and provided so as to be located inside the hybrid nozzle 30, pilot pressure Pilot hole in pilot nozzle hole 32 A pilot needle valve 40 having a pilot connection hole 42 for supplying fuel and a main connection hole 41 for supplying the main fuel to the main nozzle hole 31 by the main fuel pressure, and provided so as to be located inside the pilot needle valve 40. After the pilot fuel is injected, the main needle valve 50 for supplying the main fuel to the main nozzle hole 31 by the pressure of the main injection, and the main needle valve 50 are connected by the spring holder 61 and has an elastic force used for injection. A main spring or pilot fuel from one fuel injection valve device according to the pressure of the main fuel and pilot fuel flowing into the fuel injection valve device and the tension of the needle spring 60; Hole 32 Although dual fuel injection valve devices with hybrid type nozzles for diesel engines and gas engines characterized in that they are sequentially injected are proposed, it may be safe for diesel engine injection. However, when used in a gas engine, the hybrid nozzle 30 is directly exposed to the combustion chamber and the risk of heat damage is high, and the heat resistant alloy reinforced to protect the nozzle holder is removed from the nozzle due to high heat. There is a risk.
なお、相対的に極低温状態のＬＮＧ燃料を用いるエンジンに用いる場合、ノズルの内部と外部との間の温度差によりノズルにひび割れが生じる場合、破片がエンジンのシリンダ内に流入する虞があり、これは、ノズルの破損だけではなく、さらに深刻な故障であるエンジンの損傷につながる虞がある。 In the case of using an LNG fuel in a relatively low temperature state, if there is a crack in the nozzle due to the temperature difference between the inside and the outside of the nozzle, fragments may flow into the cylinder of the engine, This can lead not only to the damage of the nozzles but also to the damage of the engine which is a more serious failure.
したがって、本発明は、船舶のエンジンに用いられるガスバルブノズルを提供するが、耐熱性が相対的に高い金属を用いてノズルボディを構成し、前記ノズルボディ内には極低温のガスに対する極低温引性が相対的に高い金属でインサートブッシュを嵌合し、前記インサートブッシュの一方の側には、インサートブッシュを片側方向に押すことによりノズルボディに固定するためのストッパを設け、前記ストッパの外面を包み込む形状にホルダを構成してノズルボディを強固に固定することにより、極低温のガスによるノズルのひび割れはインサートブッシュにより防ぎ、極高温の燃焼温度によるノズルの熱損傷はノズルボディをもって防ぐことのできる異種材料を用いたガスバルブノズルを提供するところにその目的がある。 Thus, the present invention provides a gas valve nozzle for use in an engine of a ship, wherein the nozzle body is formed using a metal having a relatively high heat resistance, and the nozzle body contains a cryogenic temperature for the cryogenic gas. The insert bush is fitted with a metal having relatively high rigidity, and one side of the insert bush is provided with a stopper for fixing to the nozzle body by pushing the insert bush in one direction, and the outer surface of the stopper is By forming the holder in the enveloping shape and firmly fixing the nozzle body, cracking of the nozzle due to cryogenic gas can be prevented by the insert bush, and thermal damage to the nozzle due to the extremely high combustion temperature can be prevented with the nozzle body The purpose is to provide a gas valve nozzle using different materials.
また、前記ノズルボディは、インコネル素材を用いて形成し、インサートブッシュ、ストッパ及びホルダは工具鋼素材を用いて形成して、異種材料の特性を一つのノズルに用いることにより、極低温ガスに対する極低温引性を高め、極高温燃焼温度に対する耐熱性を高めた異種材料を用いたガスバルブノズルを提供するところに他の目的がある。 Further, the nozzle body is formed of inconel material, the insert bush, the stopper and the holder are formed of tool steel material, and the characteristics of different materials are used for one nozzle to obtain a pole for cryogenic gas. Another object of the present invention is to provide a gas valve nozzle using a different material which has enhanced low temperature drawability and heat resistance to extremely high temperature combustion temperature.
更に、ストッパの直径は、ホルダに形成されたストッパ係合孔の直径よりも（＋）公差を有するように形成して、しまりばめ方式により固定結合してノズルボディの強固な固定とともにガスが漏れることを源泉的に防いだ異種材料を用いたガスバルブノズルを提供するところに更に他の目的がある。 Furthermore, the diameter of the stopper is formed to have a (+) tolerance larger than the diameter of the stopper engagement hole formed in the holder, and the gas is fixed together with the nozzle body firmly fixed by the tight fitting method. There is a further object in providing a gas valve nozzle using dissimilar materials that inherently prevent leakage.
本発明による異種材料を用いたガスバルブノズルは、 船舶のエンジンに用いられる燃料噴射用のノズルにおいて、前記ノズルは、内部にブッシュ係合孔１１が形成され、先端部にはガス噴射口１２が形成されたノズルボディ１０と、前記ノズルボディ１０に形成されたブッシュ係合孔１１に嵌合され、前記ガス噴射口１２と連通されたガス排出通路が形成されたインサートブッシュ２０と、アダプタが固定されるアダプタ係合孔３１が形成され、ノズルボディ１０の端面に密着固定されるストッパ３０と、前記ノズルボディ１０の一部分が内部に嵌着され、前記ストッパ３０をノズルボディ１０に向かって押して固定するホルダ４０と、を備えることを特徴とする。 A gas valve nozzle using different materials according to the present invention is a fuel injection nozzle used for an engine of a ship, wherein the nozzle has a bush engagement hole 11 formed inside and a gas injection port 12 formed at the tip. The adapter is fixed with the inserted nozzle body 10 and the insert bush 20 which is fitted in the bush engagement hole 11 formed in the nozzle body 10 and in which the gas discharge passage communicated with the gas injection port 12 is formed. An adapter engagement hole 31 is formed, and a stopper 30 closely fixed to the end face of the nozzle body 10 and a part of the nozzle body 10 are fitted inside, and the stopper 30 is pushed and fixed toward the nozzle body 10 And a holder 40.
本発明による異種材料を用いたガスバルブノズルは、船舶のエンジンに用いられるガスバルブノズルを提供するが、耐熱性が相対的に高い金属を用いてノズルボディを構成し、前記ノズルボディ内には極低温のガスに対する極低温引性が相対的に高い金属でインサートブッシュを嵌合し、前記インサートブッシュの一方の側には、インサートブッシュを片側方向に押すことによりノズルボディに固定するためのストッパを設け、前記ストッパの外面を包み込む形状にホルダを構成してノズルボディを強固に固定することにより、極低温のガスによるノズルのひび割れはインサートブッシュにより防ぎ、極高温の燃焼温度によるノズルの熱損傷はノズルボディをもって防ぐことができるという顕著な効果があり、前記ノズルボディは、インコネル素材を用いて形成し、インサートブッシュ、ストッパ及びホルダは工具鋼素材を用いて形成して、異種材料の特性を一つのノズルに用いることにより、極低温ガスに対する極低温引性を高め、極高温燃焼温度に対する耐熱性を高めることができるという効果とともに、ストッパの直径は、ホルダに形成されたストッパ係合孔の直径よりも（＋）公差を有するように形成して、しまりばめ方式により固定結合してノズルボディの強固な固定とともにガスが漏れることを源泉的に防ぐことができるという顕著な効果がある。 The gas valve nozzle using the dissimilar material according to the present invention provides a gas valve nozzle used for an engine of a ship, but uses a metal having a relatively high heat resistance to form a nozzle body, and the nozzle body has an extremely low temperature. The insert bush is fitted with a metal which is relatively high in the cryogenic drawing property to the gas of the above, and one side of the insert bush is provided with a stopper for fixing to the nozzle body by pushing the insert bush in one direction. Further, by forming the holder in a shape surrounding the outer surface of the stopper and firmly fixing the nozzle body, cracking of the nozzle due to cryogenic gas is prevented by the insert bush, and thermal damage to the nozzle due to the extremely high combustion temperature is the nozzle There is a remarkable effect that the body can be prevented, and the nozzle body is Material is used, insert bush, stopper and holder are made of tool steel material, and the characteristics of different materials are used in one nozzle to enhance the cryogenic temperature drawability to cryogenic gas and extremely high temperature Along with the effect that heat resistance to combustion temperature can be enhanced, the diameter of the stopper is formed to have a (+) tolerance than the diameter of the stopper engagement hole formed in the holder, and fixed by a tight fit method There is a remarkable effect that it is possible to combine to firmly fix the nozzle body and to prevent the gas from leaking from the source.
本発明は、船舶のエンジンに用いられるガスバルブノズルに係り、更に詳しくは、耐熱性が相対的に高い金属を用いてノズルボディを構成し、前記ノズルボディ内には極低温のガスに対する極低温引性が相対的に高い金属でインサートブッシュを嵌合し、前記インサートブッシュの一方の側には、インサートブッシュを片側方向に押すことによりノズルボディに固定するためのストッパを設け、前記ストッパの外面を包み込む形状にホルダを構成してノズルボディを強固に固定することにより、極低温のガスによるノズルのひび割れ（亀裂）はインサートブッシュにより防ぎ、極高温の燃焼温度によるノズルの熱損傷はノズルボディをもって防ぐことのできる異種材料を用いたガスバルブノズルに関する。 The present invention relates to a gas valve nozzle used for an engine of a ship, and more specifically, a nozzle body is formed using a metal having a relatively high heat resistance, and a cryogenic temperature gas for cryogenic gas is contained in the nozzle body. The insert bush is fitted with a metal having relatively high rigidity, and one side of the insert bush is provided with a stopper for fixing to the nozzle body by pushing the insert bush in one direction, and the outer surface of the stopper is By constructing the holder in the enveloping shape and firmly fixing the nozzle body, cracking of the nozzle due to cryogenic gas is prevented by the insert bush, and thermal damage to the nozzle due to the extremely high combustion temperature is prevented by the nozzle body The present invention relates to a gas valve nozzle using different materials which can be used.
図１は、従来の船舶用のディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ノズルの分離構成図であり、図２は、従来の船舶用のディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ノズルの構成図であって、ノズルボディ１の中心にはカットオフシャフト係合孔３が設けられてカットオフシャフト（図示せず）が係合され、アダプタ係合孔４が形成されてアダプタ（図示せず）が係合され、前記ノズルボディ１の外部の円周面の一部にはインコネル素材製のキャップ２が取り付けられ、燃料噴射口５を介して燃焼室に向かって燃料が噴射される。 FIG. 1 is an exploded view of a fuel injection nozzle used in a conventional marine diesel engine, and FIG. 2 is a block diagram of a fuel injection nozzle used in a conventional marine diesel engine. A cut-off shaft engagement hole 3 is provided at the center of 1 and a cut-off shaft (not shown) is engaged, an adapter engagement hole 4 is formed, and an adapter (not shown) is engaged, A cap 2 made of inconel material is attached to a part of the outer circumferential surface of the nozzle body 1, and fuel is injected toward the combustion chamber through the fuel injection port 5.
前記キャップ２は、通常、インコネル素材を用い、ＨＩＰ（Ｈｏｔ ＩｓｏｓｔａｔｉｃＰｒｅｓｓｉｎｇ：熱間等圧圧縮成形）方式又はＣＩＰ（Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ：冷間等圧圧縮成形）方式により結合されるが、このような結合方式は、ノズルの使用期間が長くなればなるほど、熱によりノズルボディ１とキャップ２との間の溶接部６に隙間が生じてしまい、これは、高圧で噴射される燃料によりキャップ２がノズルボディ１から外れるなどノズルの耐久性が低下する主な原因となる。 The cap 2 is usually bonded using an inconel material by a HIP (Hot Isostatic Pressing) method or a CIP (Cold Isostatic Pressing) method, but such bonding In the method, the longer the service period of the nozzle, the more heat generated a gap in the welded portion 6 between the nozzle body 1 and the cap 2, which is caused by the fuel injected at high pressure. It becomes the main cause that the durability of the nozzle is lowered such as being out of 1.
また、ノズルボディ１を製作し、前記ノズルボディ１を所定の量のインコネル粉が入っている金型内に入れてＨＩＰ又はＣＩＰ方式により貼り合わせた後、成形されたインコネルの外面を切削加工してキャップ２状にし、燃料噴射口５を穿たなければならないため、製作コストが高騰し、しかも、製作時間が長引くという問題を有する。 In addition, after the nozzle body 1 is manufactured, the nozzle body 1 is placed in a mold containing a predetermined amount of inconel powder and bonded by HIP or CIP method, then the outer surface of the formed inconel is cut and processed. Since it is necessary to form the cap 2 and pierce the fuel injection port 5, there is a problem that the manufacturing cost is increased and the manufacturing time is prolonged.
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態を詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the attached drawings.
図３は、本発明の全体構成斜視図であり、図４は、本発明の分離構成斜視図であり、図５は、本発明の全体構成断面図であり、そして図６は、本発明の分離構成断面図であって、本発明による異種材料を用いたガスバルブノズルは、船舶のエンジンに用いられる燃料噴射用のノズルにおいて、前記ノズルは、内部にブッシュ係合孔１１が形成され、先端部にはガス噴射口１２が形成されたノズルボディ１０と、前記ノズルボディ１０に形成されたブッシュ係合孔１１に嵌合され、前記ガス噴射口１２と連通されたガス排出通路が形成されたインサートブッシュ２０と、アダプタが固定されるアダプタ係合孔３１が形成され、ノズルボディ１０の端面に密着固定されるストッパ３０と、前記ノズルボディ１０の一部分が内部に嵌着され、前記ストッパ３０をノズルボディ１０に向かって押して固定するホルダ４０と、を備えることを特徴とする。 FIG. 3 is a perspective view of the whole construction of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of the separated construction of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of the whole construction of the present invention, and FIG. A gas valve nozzle using a different material according to the present invention is a nozzle for fuel injection used in an engine of a ship, wherein the nozzle has a bush engagement hole 11 formed therein, and a tip end portion. The nozzle body 10 having a gas injection port 12 formed therein, and the insert having a gas discharge passage formed in communication with the gas injection port 12 and fitted in the bush engagement hole 11 formed in the nozzle body 10 A bush 20 and an adapter engagement hole 31 to which the adapter is fixed are formed, a stopper 30 closely fixed to the end face of the nozzle body 10, and a part of the nozzle body 10 are fitted inside. A holder 40 for fixing the Tsu path 30 by pressing against the nozzle body 10, characterized in that it comprises a.
まず、ノズルボディ１０は、ノズルの胴体をなす部分であって、内部の中心部にはブッシュ係合孔１１が形成され、一方の端には多数の燃料噴射口１２が形成される。前記燃料噴射口１２は、通常、４〜６個形成され、燃料噴射口１２の数は、ノズルの大きさ及び一回につき噴射しようとする燃料の噴射量に応じて可変であり、その直径は、略０．１〜３．０ｍｍとなり、燃料噴射口の中心軸とノズルボディ１０の中心軸とがなす角は、燃料噴射口ごとに異なることがあり、これは、エンジンのシリンダに噴射する燃料をシリンダの全体に亘って満遍なく噴射することにより、燃焼効率を高めるためである。 First, the nozzle body 10 is a portion that forms the body of the nozzle, and a bush engagement hole 11 is formed at the center of the inside, and a large number of fuel injection ports 12 are formed at one end. The number of the fuel injection ports 12 is usually four to six, and the number of the fuel injection ports 12 is variable according to the size of the nozzle and the injection amount of fuel to be injected at one time, and the diameter is The angle between the central axis of the fuel injection port and the central axis of the nozzle body 10 may be different for each fuel injection port, which may be different from the fuel injected into the cylinder of the engine. In order to improve the combustion efficiency by injecting all over the cylinder evenly.
開示されている実施形態において、前記ノズルボディ１０は、半径方向の断面が、内部が円筒状に空いているドーナツ状をなし、これにより、前記ノズルボディ１０に嵌め込まれるインサートブッシュ２０もまた、半径方向の断面が円形をなすことになる。 In the disclosed embodiment, the nozzle body 10 has a radial cross-section in the form of a donut having a cylindrical interior so that the insert bush 20 fitted into the nozzle body 10 also has a radius. The cross section of the direction will be circular.
前記インサートブッシュ２０の素材としては、極低温、すなわち、−１６０〜１７０℃に達するガスに対して極低温引性を有し得る素材であることが好ましく、このような素材として、低温のガスによるひび割れを防ぐために、極低温溶鋼（ｓｔｅｅｌ ｆｏｒ ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｕｓｅ）を用いることができ、特に、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）を含めた高エントロピー合金を用いることができる。 The material of the insert bush 20 is preferably a material which can have cryogenic temperature, that is, a material having cryogenic temperature with respect to gas reaching cryogenic temperature, ie, -160 to 170 ° C. As such a material, low temperature gas may be used. In order to prevent cracking, cryogenic forged steel (steel for cryogenic use) can be used, in particular vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co) and nickel (Ni) High entropy alloys can be used.
すなわち、一般的な高エントロピー合金とは、既存の合金とは異なり、合金に用いられた元素が特定の元素に偏ることなく、全てが主な元素として働いて、金属間化合物を形成しない合金のことをいうが、本発明において使用可能な高エントロピー合金としては、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）を元素として所定量以上、すなわち、有意味な含有量（不純物ではない含有量）を有するように含む素材を熱間又は冷間圧延で処理した合金素材を用いることができる。 That is, unlike a conventional high-entropy alloy, unlike a conventional high-entropy alloy, an element used in the alloy does not become biased to a specific element, and all acts as a main element to form an intermetallic compound. The high-entropy alloys that can be used in the present invention include vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co) and nickel (Ni) as elements. The alloy raw material which processed the raw material contained so that it may have more than fixed_quantity, ie, meaningful content (content which is not an impurity) by hot or cold rolling can be used.
また、前記インサートブッシュ２０の素材としては、このような高エントロピー合金に加えて、一般的な工具鋼を用いることができ、一般的な工具鋼を用いる場合、熱処理を通じて極低温引性を有するように熱処理して用いることができ、内部には船舶のエンジンの燃料となるガスの流通路である燃料流入口２１が形成され、一方の側には、流入したガスをノズルボディ１０に形成されたガス噴射口１２に排出するためのガス排出通路２２が形成される。 Moreover, as a material of the insert bush 20, a general tool steel can be used in addition to such a high entropy alloy, and when a general tool steel is used, it has cryogenic drawing properties through heat treatment The fuel inlet 21 is formed inside the nozzle body 10 on one side. The fuel inlet 21 is a flow passage of a gas to be used as a fuel for a ship engine. A gas discharge passage 22 for discharging to the gas injection port 12 is formed.
このとき、前記ガス排出通路２２は、ガス噴射口１２への噴射圧力を高めるために２段に折り曲げられて形成されることが好ましいが、燃料流入口２１に留まっていたガスは、アダプタ６０に結合されているニードルやカットオフシャフト（ｃｕｔ ｏｆｆ ｓｈａｆｔ）５０により高圧に圧縮されながら排出されることになり、このとき、折り曲げられて形成されたガス排出通路２２により排出圧力が高くなって、船舶のエンジンの燃焼室に高速で噴射可能である。 At this time, the gas discharge passage 22 is preferably formed by being bent in two stages in order to increase the injection pressure to the gas injection port 12, but the gas remaining in the fuel inlet 21 is not transferred to the adapter 60. The gas is discharged while being compressed to a high pressure by the coupled needle or cut-off shaft 50. At this time, the discharge pressure becomes high due to the bent and formed gas discharge passage 22, and the ship It can be injected at high speed into the engine's combustion chamber.
前記ストッパ３０は、ノズルボディ１０をホルダ４０に固定するための構成要素であり、ガスの移動のためのアダプタ６０が固定されるアダプタ係合孔３１が形成され、ノズルボディ１０の端面に密着固定される。 The stopper 30 is a component for fixing the nozzle body 10 to the holder 40, is formed with an adapter engagement hole 31 to which an adapter 60 for moving gas is fixed, and is closely fixed to the end face of the nozzle body 10 Be done.
前記ストッパ３０の素材としては、一般的な工具鋼を用いることができ、必要に応じて、インサートブッシュ２０と同様に、熱処理を通じて極低温引性を持たせてもよい。 A common tool steel can be used as a material of the stopper 30, and if necessary, as with the insert bush 20, it may be made to have a cryogenic temperature through heat treatment.
したがって、前記インサートブッシュ２０の燃料流入口２１を介して流入したガスは、アダプタ６０により結合されているニードルやカットオフシャフト５０により圧縮された状態で、インサートブッシュ２０のガス排出通路２２及びノズルボディ１０のガス噴射口１２をこの順に経て船舶のエンジンの燃焼室に噴射されることになる。 Therefore, the gas flowing in through the fuel inlet 21 of the insert bush 20 is compressed by the needle and the cut-off shaft 50 connected by the adapter 60, the gas discharge passage 22 of the insert bush 20 and the nozzle body Ten gas injection ports 12 are passed in this order to be injected into the combustion chamber of the ship's engine.
前記ホルダ４０は、ノズルボディ１０の一部分を取り囲む方式により固定され、ホルダ４０の内部には、ストッパ３０がしまりばめ方式により結合されてノズルボディ１０をホルダ４０に完全に固定することになる。 The holder 40 is fixed in such a manner as to surround a portion of the nozzle body 10, and a stopper 30 is coupled to the inside of the holder 40 in a close fit manner to completely fix the nozzle body 10 to the holder 40.
開示されている実施形態においては、前記ノズルボディ１０の先端部には、ノズルボディ１０の半径方向に張り出した出っ張り部１３が形成され、前記ホルダ４０には、出っ張り部１３が引っ掛かるように段差４１が形成されて、ストッパ３０によりノズルボディ１０を押すと、前記段差４１に出っ張り部１３が引っ掛かってノズルボディ１０がホルダ４０の外部に押し出されないことにより、互いに固定されるような方式を採用しており、出っ張り部１３の隅角部、つまり、ホルダ４０の段差４１の部分と当接する部分には面取り溝１４が形成されるように切削加工して、ノズルボディ１０がホルダ４０に完全に密着されるように加工することが更に好ましい。 In the disclosed embodiment, a protruding portion 13 protruding in the radial direction of the nozzle body 10 is formed at the tip end portion of the nozzle body 10, and a step 41 is formed so that the protruding portion 13 is hooked on the holder 40. When the nozzle body 10 is pushed by the stopper 30, the protruding portion 13 is caught on the step 41 and the nozzle body 10 is not pushed out of the holder 40, so that they are fixed to each other. The nozzle body 10 is completely in close contact with the holder 40 by cutting so that a chamfering groove 14 is formed in the corner of the protruding portion 13, that is, the portion in contact with the step 41 of the holder 40. It is further preferable to process as it is.
また、前記ホルダ４０には、ストッパ３０の結合量を制限するために、他の段差４３を形成して、ストッパ３０によりノズルボディ１０が所定の深さ以上入り込むことを防ぐように構成してもよい。 Further, in order to limit the coupling amount of the stopper 30, the holder 40 is provided with another step 43 so that the stopper 30 prevents the nozzle body 10 from entering more than a predetermined depth. Good.
いうまでもなく、前記段差がない場合ノズルボディ１０の外径を、ホルダ４０の内部に形成されたノズルボディ係合孔４２の直径よりも（＋）公差を有するように形成して、しまりばめ方式によりノズルボディ１０をホルダ４０に固定してもよく、前記ストッパ３０の外径は、ホルダ４０に形成されたノズルボディ係合孔４２の直径よりも（＋）公差を有することにより、ストッパ３０は、ホルダ４０にしまりばめ方式により固定され、気密性が維持されるように構成してもよい。
このような（＋）公差方式に加えて、前記ホルダ４０に形成されたノズルボディ係合孔４２の直径は一定に保たれ、ノズルボディ１０やストッパ３０の外径は、一部の区間又は全体の区間が一定に傾いていて、ノズルボディ１０やストッパ３０は、ホルダ４０にしまりばめ方式により固定されるように構成してもよく、インサートブッシュ２０もまた、インサートブッシュ２０の外径をノズルボディ１０に形成されたブッシュ係合孔１１の直径よりも（＋）公差を有するように形成して、しまりばめ方式により互いに固定して結合してもよく、しまりばめ方式の結合が完了した後には、端面を研磨して、ノズルボディ１０の端面とインサートブッシュ２０の端面との間に高低差が生じないようにして、ガスが漏れることを防ぎ、安定した品質のノズルを確保することができる。
Needless to say, if there is no difference in level, the outer diameter of the nozzle body 10 is formed to have a (+) tolerance relative to the diameter of the nozzle body engagement hole 42 formed inside the holder 40. The nozzle body 10 may be fixed to the holder 40 by a screw method, and the stopper 30 has a (+) tolerance greater than the diameter of the nozzle body engagement hole 42 formed in the holder 40. The holder 30 may be fixed to the holder 40 by a close fitting method so as to maintain airtightness.
In addition to such a (+) tolerance method, the diameter of the nozzle body engagement hole 42 formed in the holder 40 is kept constant, and the outer diameter of the nozzle body 10 and the stopper 30 is a partial section or the whole And the nozzle body 10 and the stopper 30 may be fixed to the holder 40 by a close fitting method, and the insert bush 20 also has an outer diameter of the insert bush 20 as a nozzle. It may be formed to have a (+) tolerance more than the diameter of the bush engaging hole 11 formed in the body 10, and may be fixedly coupled to each other by a tight fit method, and the tight fit method coupling is completed After that, the end face is polished so that the difference in height does not occur between the end face of the nozzle body 10 and the end face of the insert bush 20 to prevent the gas from leaking, and the stable quality It is possible to ensure the nozzle.
上述したように、ノズルボディ１０は、船舶のエンジンの燃焼室に直接的に露出されるため、耐熱性が相対的に高い素材により作製されることが好ましい。 As described above, since the nozzle body 10 is directly exposed to the combustion chamber of the engine of the ship, it is preferable that the nozzle body 10 be made of a material having relatively high heat resistance.
したがって、前記ノズルボディ１０は、棒状のインコネル素材を用いて外面の加工及び内部にブッシュ係合孔１１及びガス噴射口１２を穿った後の熱処理を行うことにより、切削加工に対する加工性を高め、次いで、熱処理を通じて高強度に製作することが好ましく、インコネル素材に加えて、インコネル素材と略同じレベルの耐熱性を有する素材を用いてもよい。 Accordingly, the nozzle body 10 is made of a rod-like inconel material and is subjected to heat treatment after drilling the bush engagement holes 11 and the gas injection holes 12 inside, thereby enhancing the processability for cutting. Then, it is preferable to manufacture it to high strength through heat treatment, and in addition to the inconel material, a material having heat resistance substantially the same as that of the inconel material may be used.
このような棒状のインコネル素材は、ノズルの形状それ自体が略円筒状であるため、外面の加工及び内部に孔を穿つ加工によりノズルボディ１０の形状にすることができて、製作時間及びコストを削減し、様々な形状を有するノズルに即座で対応することができ、前記インサートブッシュ２０と、ストッパ３０及びホルダ４０は、インコネル素材に比べて安価な通常の工具鋼を用いて製作することにより、資材の費用を削減することができ、インサートブッシュ２０及びストッパ３０などの素材により作製してストッパ３０のニードル係合孔２１に沿って往復運動をするニードルやカットオフシャフト５０の機械的な磨耗を軽減することができ、このような構成、すなわち、耐熱性の高いインコネル素材のノズルボディ１０によりインサートブッシュ２０及びストッパ３０がエンジン燃焼室の熱に直接的に露出されないことから、熱損傷を減らし、その結果、ノズルの寿命を向上させることができる。 Since such a rod-like inconel material is substantially cylindrical in shape of the nozzle itself, the nozzle body 10 can be shaped by processing the outer surface and forming a hole inside, which results in manufacturing time and cost The insert bush 20, the stopper 30 and the holder 40 can be reduced and made to correspond instantly to nozzles having various shapes, and the insert bush 20, the stopper 30 and the holder 40 can be manufactured by using ordinary tool steel which is cheaper than inconel material. The material cost can be reduced, and mechanical wear of the needle or cut-off shaft 50 which is made of a material such as the insert bush 20 and the stopper 30 and reciprocates along the needle engagement hole 21 of the stopper 30 can be achieved. Such a configuration that can be mitigated, that is, an insert made of a highly heat resistant Inconel nozzle body 10 Since the Mesh 20 and the stopper 30 is not directly exposed to the heat of the engine combustion chamber, reducing the thermal damage, and as a result, it is possible to improve the life of the nozzle.
また、たとえ極低温で供給されるガスによりインサートブッシュ２０にひび割れが生じたとしても、インサートブッシュ２０の外部の全体をノズルボディ１０が包み込んでいるため、 ひび割れにより発生したインサートブッシュ２０の破片が船舶のエンジンの燃焼室側に入り込むことを源泉的に遮断して、船舶のエンジンを保護することができる。 Also, even if the insert bush 20 is cracked by the gas supplied at a very low temperature, the nozzle body 10 envelops the entire exterior of the insert bush 20. By blocking entry into the combustion chamber side of the engine, the ship's engine can be protected.
未説明の符号は、孔５１であり、カットオフシャフト５０に形成されて燃料の移動のための構成要素であり、前記カットオフシャフト５０、孔５１及びアダプタ６０は、船舶のエンジンの種類に応じてその形状が種々に設計可能である。 The unexplained reference numeral is a hole 51, which is a component formed in the cut-off shaft 50 for moving the fuel, and the cut-off shaft 50, the hole 51 and the adapter 60 are adapted to the type of engine of the ship. The shape can be designed variously.
要するに、本発明による異種材料を用いたガスバルブノズルは、船舶のエンジンに用いられるガスバルブノズルを提供するが、 耐熱性が相対的に高い金属を用いてノズルボディを構成し、前記ノズルボディ内には極低温のガスに対する極低温引性が相対的に高い金属でインサートブッシュを嵌合し、前記インサートブッシュの一方の側には、インサートブッシュを片側方向に押すことによりノズルボディに固定するためのストッパを設け、前記ストッパの外面を包み込む形状にホルダを構成してノズルボディを強固に固定することにより、極低温のガスによるノズルのひび割れはインサートブッシュにより防ぎ、極高温の燃焼温度によるノズルの熱損傷はノズルボディをもって防ぐことができるという顕著な効果があり、前記ノズルボディは、インコネル素材を用いて形成し、インサートブッシュ、ストッパ及びホルダは工具鋼素材を用いて形成して、異種材料の特性を一つのノズルに用いることにより、極低温ガスに対する極低温引性を高め、極高温燃焼温度に対する耐熱性を高めることができるという効果とともに、ストッパの直径は、ホルダに形成されたストッパ係合孔の直径よりも（＋）公差を有するように形成して、しまりばめ方式により固定結合してノズルボディの強固な固定とともにガスが漏れることを源泉的に防ぐことができるという顕著な効果がある。 In summary, although the gas valve nozzle using the dissimilar material according to the present invention provides a gas valve nozzle used for an engine of a ship, the nozzle body is formed using a metal having relatively high heat resistance, and in the nozzle body The insert bush is fitted with a metal having a relatively high cryogenic drawing ability to cryogenic gas, and one side of the insert bush is a stopper for fixing the nozzle bush to the nozzle body by pushing the insert bush in one direction. By forming the holder in a shape that wraps the outer surface of the stopper and firmly fixing the nozzle body, cracking of the nozzle due to cryogenic gas is prevented by the insert bush, and thermal damage to the nozzle due to the extremely high combustion temperature Has a remarkable effect that it can be prevented by the nozzle body, and the nozzle body , Formed using Inconel material, insert bush, stopper and holder are formed using tool steel material, and the characteristics of different materials are used for one nozzle to enhance the cryogenic drawing property to cryogenic gas, Along with the effect that heat resistance to extremely high temperature combustion temperature can be enhanced, the diameter of the stopper is formed to have a (+) tolerance more than the diameter of the stopper engaging hole formed in the holder, and a tight fit method As a result, it is possible to prevent the gas from being leaked as well as firmly fix the nozzle body firmly.
１ ノズルボディ
２ キャップ
３ カットオフシャフト係合孔
４ アダプタ係合孔
５ 燃料噴射口
６ 溶接部
１０ ノズルボディ
１１ ブッシュ係合孔
１２ 燃料噴射口
１３ 出っ張り部
１４ 面取り溝
２０ インサートブッシュ
２１ 燃料流入口
２２ ガス排出通路
３０ ストッパ
３１ アダプタ係合孔
４０ ホルダ
４１ 段差
４２ ノズルボディ係合孔
５０ カットオフシャフト
５１ 孔
６０ アダプタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 nozzle body 2 cap 3 cut-off shaft engagement hole 4 adapter engagement hole 5 fuel injection port 6 welding part 10 nozzle body 11 bush engagement hole 12 fuel injection port 13 projecting part 14 chamfered groove 20 insert bush 21 fuel inlet 22 Gas exhaust passage 30 Stopper 31 Adapter engagement hole 40 Holder 41 Step difference 42 Nozzle body engagement hole 50 Cutoff shaft 51 Hole 60 Adapter
Claims (7)
前記ノズルは、内部にブッシュ係合孔（１１）が形成され、先端部にはガス噴射口（１２）が形成されたノズルボディ（１０）と、前記ノズルボディ（１０）に形成されたブッシュ係合孔（１１）に嵌合され、前記ガス噴射口（１２）と連通されたガス排出通路が形成されたインサートブッシュ（２０）と、アダプタが固定されるアダプタ係合孔（３１）が形成され、ノズルボディ（１０）の端面に密着固定されるストッパ（３０）と、前記ノズルボディ（１０）の一部分が内部に嵌着され、前記ストッパ（３０）をノズルボディ（１０）に向かって押して固定するホルダ（４０）と、を備えることを特徴とする異種材料を用いたガスバルブノズル。 In the nozzle for fuel injection used for the engine of a ship,
The nozzle has a bush engaging hole (11) formed therein, a nozzle body (10) having a gas injection port (12) formed at its tip, and a bush engaging member formed on the nozzle body (10). An insert bush (20) is formed which is fitted in the joint hole (11) and has a gas discharge passage communicated with the gas injection port (12), and an adapter engagement hole (31) to which the adapter is fixed A stopper (30) fixed closely to the end face of the nozzle body (10) and a part of the nozzle body (10) are fitted inside, and the stopper (30) is pushed toward the nozzle body (10) and fixed And a holder (40) for forming a gas valve nozzle using different materials.
The insert bush (20) is made of cryogenic forged steel (steel for cryogenic use), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co) to prevent cracking by low temperature gas. 2. A gas valve nozzle using a dissimilar material according to claim 1, which is a high entropy alloy including nickel and nickel).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170144775A KR101873696B1 (en) | 2017-11-01 | 2017-11-01 | Fuel gas injection nozzle of engine using different material |
| KR10-2017-0144775 | 2017-11-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019085996A true JP2019085996A (en) | 2019-06-06 |
Family
ID=62914254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018204853A Pending JP2019085996A (en) | 2017-11-01 | 2018-10-31 | Gas valve nozzle using heterogeneous materials |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019085996A (en) |
| KR (1) | KR101873696B1 (en) |
| CN (1) | CN109026446B (en) |
| DE (1) | DE102018217837A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020002147T5 (en) | 2019-04-26 | 2022-01-05 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Control device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866164U (en) * | 1981-10-29 | 1983-05-06 | 株式会社小松製作所 | fuel injector |
| JPS61261661A (en) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Double structure-type fuel injection valve |
| JPS6258029A (en) * | 1985-09-09 | 1987-03-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Controller for compound fuel diesel engine |
| KR19980039732U (en) * | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 박병재 | Capped Fuel Injection Nozzles |
| JP2005537438A (en) * | 2002-10-07 | 2005-12-08 | マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ | A nozzle for a fuel valve in a diesel engine and a method of manufacturing the nozzle. |
| JP2006502334A (en) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ | Method for manufacturing a nozzle for a fuel valve of a diesel engine and nozzle |
| WO2011001977A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 日本ピストンリング株式会社 | Fuel injection nozzle for internal combustion engine, nozzle blank and manufacturing method thereof |
| JP2013526669A (en) * | 2010-06-07 | 2013-06-24 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Dual fuel injection valve device with hybrid nozzle for diesel and gas engines |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602008004642D1 (en) * | 2008-07-03 | 2011-03-03 | Continental Automotive Gmbh | Liquid injection arrangement |
| DK2365206T3 (en) * | 2010-03-05 | 2014-05-19 | Wärtsilä Switzerland Ltd | Nozzle for a fuel injection device for internal combustion engines and method for making a nozzle |
| CN103069151B (en) * | 2010-06-18 | 2015-09-30 | 卡特彼勒发动机有限及两合公司 | Nozzle system and for nozzle system being installed to the method on orifice holder |
| KR101200791B1 (en) | 2012-06-05 | 2012-11-13 | 권태주 | Spray nozzle for gas injector |
-
2017
- 2017-11-01 KR KR1020170144775A patent/KR101873696B1/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-08-07 CN CN201810888989.2A patent/CN109026446B/en not_active Expired - Fee Related
- 2018-10-18 DE DE102018217837.2A patent/DE102018217837A1/en not_active Withdrawn
- 2018-10-31 JP JP2018204853A patent/JP2019085996A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866164U (en) * | 1981-10-29 | 1983-05-06 | 株式会社小松製作所 | fuel injector |
| JPS61261661A (en) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Double structure-type fuel injection valve |
| JPS6258029A (en) * | 1985-09-09 | 1987-03-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Controller for compound fuel diesel engine |
| KR19980039732U (en) * | 1996-12-20 | 1998-09-15 | 박병재 | Capped Fuel Injection Nozzles |
| JP2005537438A (en) * | 2002-10-07 | 2005-12-08 | マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ | A nozzle for a fuel valve in a diesel engine and a method of manufacturing the nozzle. |
| JP2006502334A (en) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | マーン・ベー・オグ・ドバルドヴェー・ディーゼール・アクティーゼルスカブ | Method for manufacturing a nozzle for a fuel valve of a diesel engine and nozzle |
| WO2011001977A1 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 日本ピストンリング株式会社 | Fuel injection nozzle for internal combustion engine, nozzle blank and manufacturing method thereof |
| JP2013526669A (en) * | 2010-06-07 | 2013-06-24 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Dual fuel injection valve device with hybrid nozzle for diesel and gas engines |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020002147T5 (en) | 2019-04-26 | 2022-01-05 | Autonetworks Technologies, Ltd. | Control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109026446B (en) | 2019-08-16 |
| DE102018217837A1 (en) | 2019-05-02 |
| KR101873696B1 (en) | 2018-07-02 |
| CN109026446A (en) | 2018-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7976073B2 (en) | Coupling device | |
| US8286612B2 (en) | Coupling device | |
| US9574534B2 (en) | Reinforced end cap assembly for pressure vessel | |
| US11473475B2 (en) | Holding device for an injection valve of an exhaust-gas burner, and exhaust-gas burner | |
| JP2019085996A (en) | Gas valve nozzle using heterogeneous materials | |
| US20220003156A1 (en) | Device for Injecting Water into a Combustion Chamber or into an Intake Tract of an Internal Combustion Engine | |
| JPH1030524A (en) | Fuel injector assembling body for internal combustion engine, and manufacture thereof | |
| CN109072848A (en) | Improve the tradition directly method of injector and improved injector assembly | |
| CN104769270B (en) | Fuel injector | |
| JP5269928B2 (en) | Fuel valve for large 2-cycle diesel engine | |
| CN103403337B (en) | Valve gear for switching or measuring fluid | |
| US6938839B2 (en) | Needle alignment fuel injector | |
| US9347412B2 (en) | Damping element for an arrangement of a cylinder head of an internal combustion engine and an injection valve | |
| US9976529B2 (en) | Valve assembly for an injection valve and injection valve | |
| FR2987428A1 (en) | Arrangement for combustion chamber of e.g. turbopropeller of aircraft, has ring system including interior track having complementary form to that of outer surface, where track cooperates with outer surface to form connection kneecap | |
| CN105370445A (en) | Gas injector having determined microstructure on sealing surface | |
| US8286896B2 (en) | Valve seat and shroud for gaseous fuel injector | |
| CN107002597B (en) | Toroidal swirl type gas ejector with elastomeric seal | |
| JP2020097933A (en) | Valve for adjusting amount of fluid, in particular, fuel injection valve | |
| GB2578747A (en) | A unitary element for a rail body of a fuel injection system | |
| KR101911670B1 (en) | Method of making fuel injection nozzle with integral nozzle body | |
| EP1122419B1 (en) | Cylinder head for an automobile engine | |
| EP2138679A1 (en) | Valve seat | |
| US11230992B2 (en) | Piston geometry for reduced smoke and cylinder head component temperatures | |
| JP2004019592A (en) | High-pressure oil manifold and internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190212 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211101 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221108 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230208 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230407 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240206 |