KR100275378B1

KR100275378B1 - 듀얼 연료시스템

Info

Publication number: KR100275378B1
Application number: KR1019970076347A
Authority: KR
Inventors: 신종섭
Original assignee: 이중구; 삼성테크윈주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990056352A

Abstract

본 발명은 듀얼(Dual) 연료시스템에 관한 것으로, 엔진의 연소기(20)에 LPG, LNG, 액체연료를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 듀얼(Dual) 연료시스템에 있어서, 상기 LPG를 저장하는 LPG탱크(3)와, 상기 LPG탱크(3)의 일측에 설치된 증발기(4)와, 상기 증발기(4)의 일측에 설치된 LNG저장소(5)와, 상기 LNG저장소(5)의 일측에 설치된 액체연료탱크(6)와, 상기 액체연료탱크(6)의 일측에 설치된 연료분사펌프(7)와, 상기 연료분사펌프(7)의 일측에 설치된 연료분사기(8)와, 상기 증발기(4), LNG저장소(5), 연료분사기(8)의 일단에 동시에 설치되어, 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료와 공기를 소정의 비례로 혼합시키는 혼합실(2)과, 상기 혼합실(2)의 일측에 설치된 가스압축기(10) 및 상기 가스압축기(10)의 일측에 설치되어 상기 가스압축기(10)에 동력을 공급하는 펌프모터(11)를 포함한다. 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템은 연료를 연소기에 분사하기 전에 연료를 예혼합실에서 공기와 잘 혼합시켜 연료실에 공기와 연료를 분사함으로써 국부적인 온도상승에 의한 NOx 생성을 최소화 할 수 있다.

Description

듀얼 연료시스템

본 발명은 듀얼(Dual) 연료시스템에 관한 것으로서, 특히 가스연료와 액체연료의 유로를 단일화하여 구조를 단순화하고, 연료의 역화와 자연발화 위험성을 방지할 수 있도록 그 구조가 개선된 듀얼(Dual) 연료시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에는 LPG가스나 LNG가스와 같은 가스연료와 휘발유나 경유와 같은 액체연료를 사용한다. 연료시스템은 연료를 연소되기 적합한 상태로 만들고, 이용되는 목적에 부합되도록 연료와 공기를 소정의 비율로 적정하게 혼합시켜서 엔진의 연소실에 공급하는 장치이다. 보통, LPG가스나 LNG가스와 같은 가스연료를 사용하는 가스연료시스템과, 휘발유나 경유와 같은 액체연료를 사용하는 액체연료시스템이 각각 별개로 존재한다.

그러나, 가스연료와 액체연료를 동시에 사용할 수 있는 연료시스템의 필요성이 대두되어, 가스연료와 액체연료를 동시에 사용할 수 있는 듀얼(Dual) 연료시스템이 개발되었다. 그러나, 종래의 듀얼(Dual) 연료시스템은 LPG가스나 LNG가스와 같은 가스연료의 유로와 휘발유나 경유와 같은 액체연료의 유로를 각각 만들어서 합성하였다. 따라서, 시스템이 복잡하여 제작시간이 오래 소요되고 제작비가 많이 들며, 중량이 커서 이동이 어려운 문제점을 갖는다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 듀얼(Dual) 연료시스템에서 LPG, LNG 와 액체연료가 하나의 유로를 이용할 수 있도록 그 구조가 개선된 듀얼(Dual) 연료시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템의 개략적인 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템은, 엔진의 연소기(20)에 LPG, LNG, 액체연료를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 듀얼(Dual) 연료시스템에 있어서, 상기 LPG를 저장하는 LPG탱크(3)와, 상기 LPG탱크(3)의 일측에 설치되어 상기 LPG탱크(3)로부터 공급된 상기 LPG를 증발시켜서 LPG가스로 만드는 증발기(4)와, 상기 증발기(4)의 일측에 설치되어 LNG를 저장하는 LNG저장소(5)와, 상기 LNG저장소(5)의 일측에 설치되어 상기 액체연료를 저장하는 액체연료탱크(6)와, 상기 액체연료탱크(6)의 일측에 설치되어 상기 액체연료탱크(6)로부터 공급된 상기 액체연료를 가압하는 연료분사펌프(7)와, 상기 연료분사펌프(7)의 일측에 설치되어 상기 연료분사펌프(7)로부터 공급된 상기 액체연료를 분사하는 연료분사기(8)와, 상기 증발기(4), LNG저장소(5), 연료분사기(8)의 일단에 동시에 설치되어, 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료와 공기를 소정의 비례로 혼합시키는 혼합실(2)과, 상기 혼합실(2)의 일측에 설치되어 상기 혼합실(2)로 부터 공급된 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료를 압축하여 상기 엔진의 연소기(20)에 공급하는 가스압축기(10) 및 상기 가스압축기(10)의 일측에 설치되어 상기 가스압축기(10)에 동력을 공급하는 펌프모터(11)를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템의 개략적인 도면이다.

도 1을 참조하면, 엔진의 연소기(20)에 LPG, LNG, 액체연료를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 듀얼(Dual) 연료시스템에 있어서, 상기 LPG를 액체상태로 저장하는 LPG탱크(3)의 일측에, 상기 LPG탱크(3)로부터 공급된 액체상태의 상기 LPG를 증발시켜서 LPG가스로 만드는 증발기(4)가 설치된다. 상기 증발기(4)의 일측에 가스상태의 LNG를 저장하는 LNG저장소(5)가 설치된다. 상기 LNG저장소(5)의 일측에 상기 액체연료를 저장하는 액체연료탱크(6)가 설치되고, 상기 액체연료탱크(6)의 일측에 상기 액체연료탱크(6)로부터 공급된 상기 액체연료를 가압하는 연료분사펌프(7)가 설치된다. 상기 연료분사펌프(7)는 압력이 적은 12DVC형 펌프로 하는 것이 바람직하다. 상기 연료분사펌프(7)의 일측에 상기 연료분사펌프(7)로부터 공급된 상기 액체연료를 연무(煙霧)상태로 분사하는 연료분사기(8)가 설치된다.

상기 증발기(4), LNG저장소(5), 연료분사기(8)의 일단에 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료와 공기를 소정의 비례로 혼합시키는 혼합실(2)이 설치된다. 상기 혼합실(2)의 내부에는 약 1기압 정도의 압력이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 혼합실(2)의 일측에, 상기 혼합실(2)로 부터 공급된 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료를 압축하여 상기 엔진의 연소기(20)에 공급하는 가스압축기(10)가 설치된다. 상기 가스압축기(10)의 내부에는 약 6기압 정도의 압력이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 혼합실(2)의 타측에 상기 혼합실(2)에 공급되는 공기의 분량을 제어하는 공기제어기(1)가 설치된다. 그리고, 상기 가스압축기(10)의 일측에 상기 가스압축기(10)에 동력을 공급하는 펌프모터(11)가 설치되고, 상기 펌프모터(11)의 일측에 상기 펌프모터(11)에서 발생하는 동력의 크기를 제어하는 모터콘트롤러(12)가 설치된다.

이러한 구조를 갖는 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템의 동작을 도 1 을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 적정량의 공기가 공기제어기(1)의 통제에 의하여 혼합실(2)로 인입된다. 상기 혼합실(2)에는 LPG, LNG, 액체연료중의 한가지가 선택되어 인입된다. LPG탱크(3)에 액체상태로 압축 저장된 상기 LPG는, 증발기(4)에서 기체상태로 증발되어 상기 혼합실(2)로 인입된다. 또는, LNG저장소(5)에 가스상태로 저장된 상기 LNG가, 원래의 가스상태로 상기 혼합실(2)로 인입된다. 또는, 액체연료탱크(6)에 액체상태로 저장되어 있는 액체연료가, 12DVC형과 같은 연료분사펌프(7)에 의하여 압축된 후, 연료분사기(8)에 의하여 연무(煙霧)상태로 분사되어 상기 혼합실(2)로 인입된다. 상기 혼합실(2)로 인입된 연료, 즉 기체상태의 LPG 또는 기체상태의 LNG 또는 연무상태의 액체연료는, 가스압축기(10)로 인입된다. 상기 가스압축기(10)는, 펌프모터(11)에 의하여 보통 6기압 정도로 압축되어 엔진의 연소기(20)로 공급된다. 상기 펌프모터(11)는 모터콘트롤러(12)에 의하여 작동상태가 제어된다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼(Dual) 연료시스템은 연료를 연소기에 분사하기 전에 연료를 예혼합실에서 공기와 잘 혼합시켜 연료실에 공기와 연료를 분사함으로써 국부적인 온도상승에 의한 NOx 생성을 최소화 할 수 있다.

Claims

엔진의 연소기(20)에 LPG, LNG, 액체연료를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 듀얼(Dual) 연료시스템에 있어서,

상기 LPG를 저장하는 LPG탱크(3);

상기 LPG탱크(3)의 일측에 설치되어 상기 LPG탱크(3)로부터 공급된 상기 LPG를 증발시켜서 LPG가스로 만드는 증발기(4);

상기 증발기(4)의 일측에 설치되어 LNG를 저장하는 LNG저장소(5);

상기 LNG저장소(5)의 일측에 설치되어 상기 액체연료를 저장하는 액체연료탱크(6);

상기 액체연료탱크(6)의 일측에 설치되어 상기 액체연료탱크(6)로부터 공급된 상기 액체연료를 가압하는 연료분사펌프(7);

상기 연료분사펌프(7)의 일측에 설치되어 상기 연료분사펌프(7)로부터 공급된 상기 액체연료를 연무(煙霧)상태로 분사하는 연료분사기(8);

상기 증발기(4), LNG저장소(5), 연료분사기(8)의 일단에 동시에 설치되어, 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료와 공기를 소정의 비례로 혼합시키는 혼합실(2);

상기 혼합실(2)의 일측에 설치되어 상기 혼합실(2)로 부터 공급된 상기 LPG가스 또는 LNG가스 또는 분사된 액체연료를 압축하여 상기 엔진의 연소기(20)에 공급하는 가스압축기(10); 및

상기 가스압축기(10)의 일측에 설치되어 상기 가스압축기(10)에 동력을 공급하는 펌프모터(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합실(2)에 공급되는 공기의 분량을 제어하는 공기제어기(1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프모터(11)의 동력의 크기를 제어하는 모터콘트롤러(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 연료분사펌프(7)는 압력이 적은 12DVC형 펌프인 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합실(2)의 내부에는 약 1기압 정도의 압력이 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 가스압축기(10)의 내부에는 약 6기압 정도의 압력이 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼(Dual) 연료시스템.