KR101393217B1 - 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체 - Google Patents

이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR101393217B1
KR101393217B1 KR1020130041727A KR20130041727A KR101393217B1 KR 101393217 B1 KR101393217 B1 KR 101393217B1 KR 1020130041727 A KR1020130041727 A KR 1020130041727A KR 20130041727 A KR20130041727 A KR 20130041727A KR 101393217 B1 KR101393217 B1 KR 101393217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
inlet valve
fuel
gas inlet
gas fuel
Prior art date
Application number
KR1020130041727A
Other languages
English (en)
Inventor
강원준
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020130041727A priority Critical patent/KR101393217B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101393217B1 publication Critical patent/KR101393217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • 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
    • 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
    • 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
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 이중 연료 엔진에서 가스연료 분사량을 조절하는 가스 유입 밸브 조립체를 간단한 구조에 의해 이중관 구조로 구현한 것이다. 본 발명은, 메인 피드 파이프(20)로부터 분기되는 이중관 구조의 분배 파이프(30)의 단부에 연결되어 실린더 헤드에 공급되는 가스연료의 분사량을 조절하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체로서, 실린더 헤드의 상면에 안착하여 가스연료 유입구(156)로 들어오는 가스연료의 양을 조절하여 실린더 헤드의 흡기 포트로 토출하는 가스 유입 밸브(150)와; 하부가 개방된 형태를 가지고 상기 가스 유입 밸브(150)를 덮으면서 하부의 개방부가 실린더 헤드의 상면에 안착 설치되는 외부 하우징(110)을 포함하며; 상기 외부 하우징(110)은, 내부에 상기 가스 유입 밸브(150)를 수용하는 한편 가스 유입 밸브(150)의 주변에 공기가 통하도록 하는 공간부(111)가 형성되고, 상기 분배 파이프(30)와 상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)를 연통시키는 가스연료 도입공(112a)을 가지고 상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)와 연결되는 가스 도입 연장부(112)가 형성되며, 상기 분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32) 사이의 공기통로와 상기 외부 하우징(110) 내부의 공간부(111)를 연통시켜 공기를 가스 유입 밸브(150)의 외부 둘레의 공간부(111)로 들여보내기 위한 공기 도입공(114)이 형성된다.

Description

이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체{GAS ADMISSION VALVE ASSEMBLY FOR DUAL FUEL ENGINE}
본 발명은 이중 연료 엔진에서 가스연료 분사량을 조절하는 가스 유입 밸브 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스 유입 밸브 조립체를 간단한 구조에 의해 이중관 구조로 구현하여 적용할 수 있도록 한 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG) 등의 가스 운반선에서는, 저장 탱크 내에 저장되어 있는 가스연료를 쉽게 연료로 사용하는 한편 탱크 내에서 기화되는 가스를 재 액화시키지 않고 선박 추진용 엔진의 연료로 활용하기 위해 오일연료와 가스연료를 선택적으로 또는 동시에 사용하는 이중 연료 엔진을 탑재하는 경우가 있다. 또한, LNG나 LPG와 같은 가스를 사용하는 해상 부유물, 해상 구조물, 또는 플랜트의 발전설비에서 사용하는 대형 디젤 엔진의 경우에도 가스연료를 함께 쓸 수 있는 이중 연료 엔진을 도입하고 있다.
이중 연료를 사용하는 대형 엔진(디젤 엔진)은, 가스연료를 사용하는 가스연료 운전 모드와 오일연료(예; Marine Diesel Oil, Heavy Fuel Oil 등)를 사용하는 오일연료 운전 모드, 그리고 가스연료와 오일연료를 동시에 사용하는 혼합 운전 모드를 가진다.
오일연료는 각각의 실린더 헤드에 구비된 오일연료 인젝터에 의해 연소실로 분사되고, 가스연료는 메인 피드 파이프로부터 각 실린더별 분배 파이프로 분배된 다음 가스 유입 밸브(GAV; Gas Admission Valve)에서 적정량의 가스량으로 조절되어 가스 유입 밸브에 구비된 가스 인젝터를 통해 실린더 헤드의 흡기 포트에 분사된다.
이중연료 엔진은, 점화플러그에 의해 연료를 불꽃 점화하는 가솔린 엔진과는 달리 흡기를 고온고압으로 압축하여 자발화(self ignition, 자기착화)시키는 디젤 엔진을 기반으로 하기 때문에, 가스연료의 자발화를 유도하는 소형 오일연료 분사기로서 파일럿 인젝터(Micro Pilot Injector)를 더 구비한다.
천연가스와 같은 가스연료는 인화점은 낮지만 자발화 온도가 550℃ 부근으로 높기 때문에, 가스연료 운전 모드에서 주연료인 가스연료를 분사(main injection 과정)하기 직전에 파일럿 인젝터를 통해 파일럿 오일(예; Marine Diesel Oil, Marine Gas Oil 등)을 미량 분사하여(pilot injection 과정) 점화를 유도함으로써 가스연료의 안정적인 점화를 도모할 수 있다.
또한, 오일연료 운전 모드에서도, 주연료를 분사하기 직전에 파일럿 인젝터를 통해 파일럿 오일을 미량 분사하여 연소실의 연소환경을 개선함으로써 NOx 개선 및 연소 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 이중연료 엔진의 엔진 측에 구비되는 가스연료 공급회로를 보여주는 도면이다. 도 2는 상기의 가스연료 내부 공급계통을 구비하는 이중연료 엔진을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 엔진에 부속하여 설치되는 가스연료 공급계통은, 가스 저장탱크, 펌프, 가스관로 등으로 이루어지는 외부 공급계통으로부터 가스연료를 공급받는 부분으로서, 외부 공급계통의 가스 공급관로가 연결되는 연결 파이프(10)와, 연결 파이프(10)에 연결되고 실린더 헤드(2)에 인접하여 설치되는 메인 피드 파이프(20)와, 메인 피드 파이프(20)로부터 각 실린더 헤드(2)별로 연결되는 분배 파이프(30)와, 분배 파이프(30)의 단부에 연결되고 실린더 헤드(2)에 장착되어 공급 가스량을 조절하는 가스 유입 밸브(GAV)(40)를 포함한다. 가스 유입 밸브(40)에서는 가스 량을 조절하여 가스 인젝터를 통해 실린더 헤드(2)에 형성된 흡기 포트에 분사한다.
위와 같은 이중연료 엔진에서의 가스연료 공급계통은, 두 개의 관이 간격을 이루어 동심으로 배치되는 이중관(Double Wall Pipe) 형태로 이루어져서, 내측관에는 가스연료가 흐르고 외측관에는 공기가 흐르도록 되어 있어, 내측관으로부터 가스연료가 누출되는 경우 폭발의 위험을 방지하고 있다. 즉, 연결 파이프(10), 메인 피드 파이프(20), 분배 파이프(30), 가스 유입 밸브(40) 등은 모두 이중관 형태로 이루어진다.
그런데, 가스 유입 밸브(40)는 컨트롤 바디, 인젝터 및 노즐을 포함하는데, 콘트롤 바디는 인젝터 코일 및 피스톤과 같은 액추에이터를 구비하여 제어 전류의 인가에 의해 인젝터를 개방시켜 가스연료를 토출 하며, 인젝터로부터 토출되는 가스연료는 노즐을 통해 실린더 헤드의 흡기 포트 안에 분사하는 복잡한 구조로 이루어진다.
이처럼 가스 유입 밸브(40)는 매우 복잡한 구조로 이루어지지만, 그것에 더하여 이중관의 형태로도, 즉 가스연료 통로의 둘레에 공기가 흐르는 구조로도 이루어져야 하므로 이를 간단하게 구현하기란 매우 어려운 과제이다.
공개특허공보 공개번호 제10-2012-0126756호(2012.11.21. 공개) 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0078504호(2008.08.27. 공개) 등록특허공보 등록번호 제10-0748734호(2007.08.06. 등록)
띠라서 본 발명은 간단한 구조에 의해 이중관 구조로 이루어지면서 제조와 설치가 용이한 이중연료 엔진용 연료가스 유입 밸브 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메인 피드 파이프로부터 분기되는 이중관 구조의 분배 파이프의 단부에 연결되어 실린더 헤드에 공급되는 가스연료의 분사량을 조절하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체로서, 실린더 헤드의 상면에 안착하여 가스연료 유입구로 들어오는 가스연료의 양을 조절하여 실린더 헤드의 흡기 포트로 토출하는 가스 유입 밸브와; 하부가 개방된 형태를 가지고 상기 가스 유입 밸브를 덮으면서 하부의 개방부가 실린더 헤드의 상면에 안착 설치되는 외부 하우징을 포함하며; 상기 외부 하우징은, 내부에 상기 가스 유입 밸브를 수용하는 한편 가스 유입 밸브의 주변에 공기가 통하도록 하는 공간부가 형성되고, 상기 분배 파이프와 상기 가스 유입 밸브의 가스연료 유입구를 연통시키는 가스연료 도입공을 가지고 상기 가스 유입 밸브의 가스연료 유입구와 연결되는 가스 도입 연장부가 형성되며; 상기 분배 파이프의 외측관과 내측관 사이의 공기통로와 상기 외부 하우징 내부의 공간부를 연통시켜 공기를 가스 유입 밸브의 외부 둘레의 공간부로 들여보내기 위한 공기 도입공이 형성된 구조로 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 가스 유입 밸브의 가스연료 유입구 측에는 상기 가스 도입 연장부와 연결하기 위한 중간 연결관이 설치되고, 상기 중간 연결관에는 상기 가스 도입 연장부의 가스연료 도입공과 상기 가스 유입 밸브의 가스연료 유입구를 연통시키는 연결통로가 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 분배 파이프의 외측관과 내측관의 단부에는 상기 내측관과 상기 가스연료 도입공을 연통하는 가스연료 배출구가 형성됨과 함께 상기 공기 도입공과 연통하는 공기배출구가 형성된 플랜지가 구비되고, 상기 가스연료 유입구 측의 외부 하우징의 표면에는 평탄한 장착면이 형성되어, 상기 장착면에 상기 분배 파이프의 플랜지의 단부면이 면 대 면으로 마주보고 밀착하여 결합하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 분배 파이프의 플랜지와 외부 하우징의 장착면 사이에는 가스연료 도입공의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일과 공기 도입공의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일을 설치할 수 있다.
또한, 상기 분배 파이프의 플랜지와 외부 하우징의 장착면 사이에는, 가스연료통로와 공기통로가 형성된 중간판이 개재되고, 상기 중간판에는 가스연료 중의 이물질을 여과하기 위한 필터가 설치되며; 상기 분배 파이프의 플랜지와 중간판 사이에는 가스연료 배출구 및 가스연료통로의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일이 설치됨과 함께 공기배출구 및 공기통로의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일 설치되고; 상기 외부 하우징의 장착면과 중간판 사이에는 가스연료 도입공과 가스연료통로의 외측 둘레를 밀봉하는 제3 시일이 설치됨과 함께 공기 도입공과 공기통로의 외측 둘레를 밀봉하는 제4 시일이 설치된다.
본 발명에 따른 이중연료 엔진용 연료가스 유입 밸브 조립체에 의하면, 밸브 조립체가 하나의 외부 하우징 내부에 가스 유입 밸브를 단순히 수용하는 간단한 구조로 이루어져 이중관 형태의 구성이 매우 쉽고 간편하며, 외부 하우징과 가스 유입 밸브의 두 요소가 볼트와 같은 체결수단이나 용접 등에 의해 서로 고정되는 형태가 아니라 각자 실린더 헤드에 고정되면서 가스연료 통로와 공기 통로만을 서로 연결한 형태로 이루어지므로 조립체의 전체 구조가 매우 단순해지고 제조, 조립 및 설치가 용이하다.
또한, 분배 파이프와 외부 하우징의 연결구조가, 플랜지와 장착면의 축방향 단부면을 단순히 맞대어 결합하는 단순한 구조로 이루어지므로 연결 작업이 매우 쉽고, 맞대어지는 결합면에 시일을 설치하는 구조에 의해 조립과정에서 시일의 손상을 방지할 수 있으며, 조립 후에도 안정적이고 우수한 밀봉상태를 유지할 수 있다.
도 1은 이중연료 엔진의 엔진 측에 구비되는 가스연료 공급회로를 보여주는 도면이다.
도 2는 가스연료 내부 공급계통을 구비하는 이중연료 엔진을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 설치 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 구조를 보여주는 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 정면 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 측면 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 가스 유입 밸브 조립체를 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 설치 상태를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체(100)는, 외부 하우징(110)의 내부에 가스 유입 밸브를 수용한 형태로 이루어지며, 상기 외부 하우징(110)의 상단부가 메인 피드 파이프(20)로부터 기통별 실린더 헤드로 분기되는 분배 파이프(30)의 단부에 연결되는 한편, 하단부는 실린더 헤드(2) 상면에 장착부(110a)를 통해 장착된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체의 구조를 보여주는 것으로서, 도 4는 단면 사시도이고, 도 5는 정면 단면도이며, 도 6은 측면 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 가스 유입 밸브 조립체(100)는, 가스연료 유입구(156)로 들어오는 가스연료의 양을 조절하여 실린더 헤드의 흡기 포트로 토출하는 가스 유입 밸브(150)와, 상기 가스 유입 밸브(150)를 덮으면서 실린더 헤드의 상면에 안착 설치되는 외부 하우징(110)을 포함한다.
가스 유입 밸브(150)는, 제어부의 제어 신호에 의해 동작하는 컨트롤 바디(152)와, 인젝터 바디(154)와, 인젝터 바디(154)에 형성되는 토출구로서의 노즐(도시하지 않음)을 포함한다. 또한, 인젝터 바디(154)에는 분배 파이프(30)로부터 들어오는 가스연료 통로와 연결하기 위한 가스연료 유입구(156)가 형성된다 가스연료 유입구(156)로 들어온 가스연료는 인젝터 바디(154)의 개방에 의해 노즐로 토출 된다.
이러한 가스 유입 밸브(150)는 실린더 헤드(2)의 상면에 안착하며, 외부 하우징(110)과 가스 및 공기 통로가 연결된다. 가스 유입 밸브(150)는, 도시하지는 않았지만, 나사에 의해 실린더 헤드(2)에 고정된다.
외부 하우징(110)은 하부가 개방된 형태로 이루어져서 가스 유입 밸브(150)를 단순하게 감싸면서 하부의 개방부가 실린더 헤드(2)의 상면에 안착 된다. 따라서, 외부 하우징(110)과 가스 유입 밸브(150)는 볼트와 같은 체결수단이나 용접 등에 의해 서로 고정되는 형태가 아니라, 가스 유입 밸브(150)와 외부 하우징(110) 사이에 공기가 채워지는 공간부(111)를 형성하면서 가스연료 통로와 공기 통로만을 서로 연결한 조립체의 형태로 이루어져서, 서로 구조가 단순하고 조립과 설치가 용이한 형태로 이루어진다.
구체적으로, 외부 하우징(110)은, 내부에 상기 가스 유입 밸브(150)를 수용하는 한편 가스 유입 밸브(150)의 주변에 공기가 통하도록 하는 공간부(111)가 형성된다.
또한, 분배 파이프(30)가 연결되는 부위의 내측으로는 에는 가스 도입 연장부(112)가 형성된다. 가스 도입 연장부(112)는 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)와 연결하기 위해 외부 하우징(110)으로부터 내부 공간으로 돌출연장되는 부분으로서, 분배 파이프(30)의 내측관(32)과 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)를 연통시키기 위한 가스연료 도입공(112a)이 형성된다.
외부 하우징(110)에는, 분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32) 사이의 공기통로(이격 공간)와 상기 외부 하우징(110)의 공간부(111)를 연통시키는 공기 도입공(114)이 형성된다. 분배 파이프(30)를 흐르는 공기는 상기 공기 도입공(114)을 통해 외부 하우징(110)의 공간부(111)로 들어와서 가스 유입 밸브(150)의 외부 둘레에 채워지게 된다.
일 실시예에 있어서, 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156) 측에는 가스 도입 연장부(112)와 연결하기 위한 중간 연결관(120)이 설치된다. 중간 연결관(120)에는 상기 가스연료 유입구(156)와 통하는 연결통로(122)가 형성되고 상기 가스연료 유입구(156) 주변의 인젝터 바디(154)에 나사(도시하지 않음)에 의해 체결된다.
일 실시예에 있어서, 중간 연결관(120)의 상부는 상기 가스 도입 연장부(112)의 가스연료 도입공(112a)에 축방향으로 삽입되어 연결되며, 시일 부재(124)에 의해 가스누설이 방지되도록 밀봉된다. 또한, 중간 연결관(120)의 하단면과 인젝터 바디(154) 사이에도 시일 부재(158)가 개재되어 가스누설이 방지되도록 밀봉된다.
일 실시예에 있어서, 분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32)의 단부에는 플랜지(33)가 구비되어, 플랜지(33)를 통해 외부 하우징(110)에 연결된다.
플랜지(33)에는 상기 내측관(32)과 가스연료 도입공(112a)을 연통하는 가스연료 배출구(33a)가 형성됨과 함께, 상기 공기 도입공(114)과 통하는 공기배출구(34)가 형성된다.
플랜지(33)의 연결을 위해, 가스연료 유입구(156) 측의 외부 하우징(110)의 표면에는 평탄한 장착면(113)이 형성된다. 따라서, 상기 장착면(113)에 플랜지(33)의 단부면이 면 대 면(面對面)으로 마주보고 밀착하여 결합된다.
상기 분배 파이프(30)의 플랜지(33)와 외부 하우징(110)의 장착면(113) 사이에는 가스연료 도입공(112a)의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일(35a)과 공기 도입공(114)의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일(35b) 설치된다.
이처럼 외부 하우징(110)과 플랜지(33)를 면 대 면으로 밀착시키고, 대면하는 단부면 사이를 시일(35a, 35b)로 밀봉하는 구조에 의하면, 예를 들어 축방향으로 끼워 맞추어 축의 내경과 외경 사이에 시일을 설치하는 경우보다 조립 중에 시일의 손상을 방지할 수 있고, 조립 후에도 안정적인 설치상태를 유지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 플랜지(33)와 장착면(113) 사이에는, 중간판(200)을 개재할 수 있다. 이 중간판(200)에는 가스연료통로(202)와 공기통로(204)가 형성된다.
중간판(200)은 가스연료 중의 이물질을 여과하기 위한 필터(210)를 설치하기 위한 것이다.
이 경우, 플랜지(33)와 중간판(200) 사이에는, 전술한 바와 같이, 가스연료 배출구(33a) 및 가스연료통로(202)의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일(35a)이 설치되고 공기배출구(34) 및 공기통로(204)의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일(35b) 설치된다. 이와 함께, 외부 하우징(110)의 장착면(113)과 중간판(200) 사이에는 가스연료 도입공(112a)과 가스연료통로(202)의 외측 둘레를 밀봉하는 제3 시일(115a)이 설치되고, 공기 도입공(114)과 공기통로(204)의 외측 둘레를 밀봉하는 제4 시일(115b)이 설치된다.
플랜지(33) 및 중간판(200)에는 체결공(36) 및 체결공(206)이 형성되고, 외부 하우징(110)의 장착면(11)에는 나사공(116)이 형성되어, 도 4에 도시된 바와 같은 체결구(37)에 의해 고정된다.
가스연료 운전 모드에서, 가스연료는 분배 파이프(30)의 내측관(32) 내부를 흘러 필터(210)를 거친 다음, 가스연료 도입공(112a)을 통해 인젝터 바디(154)의 가스연료 유입구(156)로 들어온다.
제어부로부터 제어 신호가 하달되면, 가스 유입 밸브(150)의 컨트롤 바디(152)가 동작하여 인젝터 바디(154)의 노즐을 개방시키며, 노즐의 개방 시간 동안 가스연료는 실린더 헤드(2)의 흡기 포트 안으로 분사되어 흡기와 함께 혼합된 후 연소실로 들어가게 된다.
분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32) 사이를 흐르는 공기는, 플랜지(33), 중간판(200), 외부 하우징(110)을 연결하는 공기배출구(34), 공기통로(204) 및 공기 도입공(114)을 통해 외부 하우징(110) 내측의 공간부(111)로 들어와서 가스 유입 밸브(150) 외부에 채워진다.
본 발명에 따르면, 외부 하우징(110)과 가스 유입 밸브(150)는 볼트와 같은 체결수단이나 용접 등에 의해 서로 고정되는 형태가 아니라, 각자 실린더 헤드(2)에 고정되면서 가스연료 통로와 공기 통로만을 서로 연결한 채 하나의 외부 하우징(110)의 내부에 가스 유입 밸브(150)를 단순히 수용하는 형태로 이루어지므로 조립체 전체 구조를 단순하고 간단하게 이중관의 형태로 구성할 수 있고, 제조, 조립 및 설치도 용이하다.
또한, 분배 파이프(30)와 외부 하우징(110)의 연결구조가, 플랜지(33)와 장착면(113)의 축방향 단부면을 단순히 밀착시켜 시일(118a)로 밀봉하는 구조로 이루어짐으로써, 연결 작업이 매우 쉽고, 조립과정에서 시일의 손상을 방지할 수 있으며, 조립 후에도 안정적이고 우수한 밀봉상태를 유지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
2 : 실린더 헤드
20 : 메인 피드 파이프
30 : 분배 파이프
31 : 외측관
32 : 내측관
33 : 플랜지
33a : 가스연료 배출구
34 : 공기배출구
35a : 제1 시일
35b : 제2 시일
100 : 가스 유입 밸브 조립체
110 : 외부 하우징
110a : 장착부
111 : 공간부
112 : 가스 도입 연장부
112a : 가스연료 도입공
113 : 장착면
114 : 공기 도입공
115a : 제3 시일
115b : 제4 시일
120 : 중간 연결관
122 : 연결통로
124, 158 : 시일 부재
150 : 가스 유입 밸브
152 : 컨트롤 바디
154 : 인젝터 바디
156 : 가스연료 유입구
200 : 중간판
202 : 가스연료통로
204 : 공기통로
210 : 필터

Claims (5)

  1. 메인 피드 파이프(20)로부터 분기되는 이중관 구조의 분배 파이프(30)의 단부에 연결되어 실린더 헤드에 공급되는 가스연료의 분사량을 조절하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체로서,
    실린더 헤드의 상면에 안착하여 가스연료 유입구(156)로 들어오는 가스연료의 양을 조절하여 실린더 헤드의 흡기 포트로 토출하는 가스 유입 밸브(150)와,
    하부가 개방된 형태를 가지고 상기 가스 유입 밸브(150)를 덮으면서 하부의 개방부가 실린더 헤드의 상면에 안착 설치되는 외부 하우징(110)을 포함하며,
    상기 외부 하우징(110)은,
    내부에 상기 가스 유입 밸브(150)를 수용하는 한편 가스 유입 밸브(150)의 주변에 공기가 통하도록 하는 공간부(111)가 형성되고,
    상기 분배 파이프(30)와 상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)를 연통시키는 가스연료 도입공(112a)을 가지고 상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)와 연결되는 가스 도입 연장부(112)가 형성되며,
    상기 분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32) 사이의 공기통로와 상기 외부 하우징(110) 내부의 공간부(111)를 연통시켜 공기를 가스 유입 밸브(150)의 외부 둘레의 공간부(111)로 들여보내기 위한 공기 도입공(114)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156) 측에는 상기 가스 도입 연장부(112)와 연결하기 위한 중간 연결관(120)이 설치되고,
    상기 중간 연결관(120)에는 상기 가스 도입 연장부(112)의 가스연료 도입공(112a)과 상기 가스 유입 밸브(150)의 가스연료 유입구(156)를 연통시키는 연결통로(122)가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분배 파이프(30)의 외측관(31)과 내측관(32)의 단부에는 상기 내측관(32)과 상기 가스연료 도입공(112a)을 연통하는 가스연료 배출구(33a)가 형성됨과 함께 상기 공기 도입공(114)과 연통하는 공기배출구(34)가 형성된 플랜지(33)가 구비되고,
    상기 가스연료 유입구(156) 측의 외부 하우징(110)의 표면에는 평탄한 장착면(113)이 형성되어, 상기 장착면(113)에 상기 분배 파이프(30)의 플랜지(33)의 단부면이 면 대 면으로 마주보고 밀착하여 결합하는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분배 파이프(30)의 플랜지(33)와 외부 하우징(110)의 장착면(113) 사이에는 가스연료 도입공(112a)의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일(35a)과 공기 도입공(114)의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일(35b)이 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 분배 파이프(30)의 플랜지(33)와 외부 하우징(110)의 장착면(113) 사이에는, 가스연료통로(202)와 공기통로(204)가 형성된 중간판(200)이 개재되고,
    상기 중간판(200)에는 가스연료 중의 이물질을 여과하기 위한 필터(210)가 설치되며,
    상기 분배 파이프(30)의 플랜지(33)와 중간판(200) 사이에는 가스연료 배출구(33a) 및 가스연료통로(202)의 외측 둘레를 밀봉하는 제1 시일(35a)이 설치됨과 함께 공기배출구(34) 및 공기통로(204)의 외측 둘레를 밀봉하는 제2 시일(35b) 설치되고,
    상기 외부 하우징(110)의 장착면(113)과 중간판(200) 사이에는 가스연료 도입공(112a)과 가스연료통로(202)의 외측 둘레를 밀봉하는 제3 시일(115a)이 설치됨과 함께 공기 도입공(114)과 공기통로(204)의 외측 둘레를 밀봉하는 제4 시일(115b)이 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체.
KR1020130041727A 2013-04-16 2013-04-16 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체 KR101393217B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130041727A KR101393217B1 (ko) 2013-04-16 2013-04-16 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130041727A KR101393217B1 (ko) 2013-04-16 2013-04-16 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101393217B1 true KR101393217B1 (ko) 2014-05-08

Family

ID=50893591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130041727A KR101393217B1 (ko) 2013-04-16 2013-04-16 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101393217B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160012620A (ko) 2014-07-24 2016-02-03 현대중공업 주식회사 발전용 프러펠러를 구비한 선박
KR20160028176A (ko) 2014-09-03 2016-03-11 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 장착용 하우징 조립체
WO2016128605A1 (en) 2015-02-09 2016-08-18 Wärtsilä Finland Oy A fuel supply element configured to be used in a fuel supply pipe system of an internal combustion piston engine and a fuel supply pipe system
KR20160101324A (ko) 2015-02-16 2016-08-25 현대중공업 주식회사 선박 엔진에 사용되는 가스 연료 피드 블록
CN107013389A (zh) * 2017-04-07 2017-08-04 四川森洁燃气设备有限公司 一种发动机油气两用管路结构
KR101919637B1 (ko) 2014-09-01 2018-11-16 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
CN112502863A (zh) * 2020-12-18 2021-03-16 中船动力有限公司 双燃料柴油机燃气喷射双壁接管
KR20240085496A (ko) 2022-12-08 2024-06-17 주식회사 티에스피 오토 사이클 방식의 저압 lng 이중연료 추진엔진용 가스 유입 밸브 조립체
KR102719886B1 (ko) 2018-02-05 2024-10-23 캐터필라 모토렌 게엠베하 운트 코. 카게 누출 봉쇄 유로를 구비한 가스 유입 밸브 및 연료 가스 공급 조립체

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160012620A (ko) 2014-07-24 2016-02-03 현대중공업 주식회사 발전용 프러펠러를 구비한 선박
KR101919637B1 (ko) 2014-09-01 2018-11-16 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
KR20160028176A (ko) 2014-09-03 2016-03-11 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 장착용 하우징 조립체
KR101920949B1 (ko) * 2014-09-03 2019-02-13 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 장착용 하우징 조립체
WO2016128605A1 (en) 2015-02-09 2016-08-18 Wärtsilä Finland Oy A fuel supply element configured to be used in a fuel supply pipe system of an internal combustion piston engine and a fuel supply pipe system
KR101806811B1 (ko) * 2015-02-09 2017-12-08 바르실라 핀랜드 오이 내연 피스톤 엔진의 연료 공급 파이프 시스템에서 사용되도록 구성된 연료 공급 요소 및 연료 공급 파이프 시스템
CN107923343A (zh) * 2015-02-09 2018-04-17 瓦锡兰芬兰有限公司 被构造成在活塞式内燃发动机的燃料供应管系统中使用的燃料供应元件和燃料供应管系统
KR20160101324A (ko) 2015-02-16 2016-08-25 현대중공업 주식회사 선박 엔진에 사용되는 가스 연료 피드 블록
KR102259662B1 (ko) * 2015-02-16 2021-06-02 현대중공업 주식회사 선박 엔진에 사용되는 가스 연료 피드 블록
CN107013389A (zh) * 2017-04-07 2017-08-04 四川森洁燃气设备有限公司 一种发动机油气两用管路结构
CN107013389B (zh) * 2017-04-07 2019-05-14 四川森洁燃气设备有限公司 一种发动机油气两用管路结构
KR102719886B1 (ko) 2018-02-05 2024-10-23 캐터필라 모토렌 게엠베하 운트 코. 카게 누출 봉쇄 유로를 구비한 가스 유입 밸브 및 연료 가스 공급 조립체
CN112502863A (zh) * 2020-12-18 2021-03-16 中船动力有限公司 双燃料柴油机燃气喷射双壁接管
KR20240085496A (ko) 2022-12-08 2024-06-17 주식회사 티에스피 오토 사이클 방식의 저압 lng 이중연료 추진엔진용 가스 유입 밸브 조립체

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101393217B1 (ko) 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체
KR101919637B1 (ko) 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
CN112431937B (zh) 用于双壁管的切断阀、气体供应系统和大型发动机
CN102787957B (zh) 用于双燃料共轨燃料系统的套筒组件
FI124874B (fi) Kaasunsyöttöjärjestelmä mäntämoottorille ja asennusmenetelmä
CA2819718C (en) Split fuel rail assembly for an internal combustion engine
KR20160026413A (ko) 이중 연료 엔진의 이중관 구조의 가스공급관로
US20140238353A1 (en) Apparatus and Method for Detecting Leakage of Liquid Fuel into Gas Fuel Rail
KR20140124933A (ko) 이중연료엔진용 메인 피드 파이프의 연료가스 누출 검출장치
KR101013934B1 (ko) 액체로켓 연소기의 분사기 헤드
US9702327B2 (en) System and method for introducing gas into engine cylinder
KR102086885B1 (ko) 이중연료 엔진의 연료가스 누출감지가 용이한 파이프 구조체
KR20140128518A (ko) 이중연료엔진용 실린더 헤드 블록의 워터 재킷 구조
EP2703631B1 (en) Injector configuration of a cylinder head of a dual fuel internal combustion engine
US10539107B2 (en) Fuel injection unit and fuel feeding arrangement
KR20210102064A (ko) 2개의 이중벽 관 부분을 연결하기 위한 플랜지 연결부, 가스 공급 시스템 및 대형 엔진
KR20140127042A (ko) 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
KR20140128519A (ko) 이중연료엔진의 가스 인젝터용 가스 믹서 구조
KR101570111B1 (ko) Ｇｄｉ용 바이퓨얼 또는 듀얼퓨얼 분사 장치
US11920545B2 (en) Internal combustion engine with intake manifold injection, in particular hydrogen combustion engine with intake injection
KR20140137478A (ko) 이중 연료 엔진의 관로 배치구조
EP1104848A1 (en) Air/fuel mixing device for a gaseous fuel internal combustion engine
WO2015080085A1 (ja) 燃料供給装置及び内燃機関
KR200439821Y1 (ko) 가스연료차량용 레귤레이터 유닛
KR20240085496A (ko) 오토 사이클 방식의 저압 lng 이중연료 추진엔진용 가스 유입 밸브 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181205

Year of fee payment: 6