KR101422261B1 - 선박용 엔진의 연료 공급관 - Google Patents

Abstract

본 발명의 선박용 엔진의 연료공급관은 엔진의 연료펌프로부터 펌핑된 연료를 연료분사노즐에 공급하기 위한 인젝션관와, 상기 인젝션관을 감싸는 외관과, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 간격을 유지하는 스페이서와, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 외관에 인젝션관이 삽입된 상태에서 밴딩 시 이젝션관의 손상을 방지하는 수축튜브를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료공급관은 인젝션관으로 통하여 공급되는 연료가 인젝션관의 손상으로 인하여 배출된 경우, 이 누설된 연료가 외부로 비산되어 주위의 환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.

Description

선박용 엔진의 연료 공급관{fuel feeding pipe of an engine}

본 발명은 선박용 엔진의 연료공급관에 관한 것으로, 더 상세하게는 선박용 엔진의 연료펌프와 연료분사노즐를 연결하는 선박용 엔진의 연료공급관에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진은 연료분사노즐의 분사압력에 의하여 엔진의 효율이 결정되어지며, 분사압력에 의하여 매연발생의 양이 결정된다. 특히 선박용 디젤엔진은 초대형의 엔진으로서 분사압력에 의하여 연료의 소모량과 엔진의 수명이 결정되어지며, 또한 분사압력의 불안정으로 인하여 발생되는 과다한 매연의 발생으로 해양을 오염시키는 원인이 된다.

선박용 엔진에 있어서, 2행정 방식에 따른 대형 디젤엔진의 연료분사노즐은, 선단에 형성되는 노즐팁 부위에 복수의 연료분사구가 구비되고, 이 연료분사구로부터 연소챔버 내로로 연료가 분사되는데, 분사공정의 시작과 종료는 밸브시트와 함께 작동되는 니들(needle)이 연료분사구를 개폐시킴으로써 이루어진다. 여기서, 노즐팁이 형성된 노즐의 선단부는 실린더의 연소 챔버 내부로 돌출되는 구성으로 이루어지므로, 엔진의 작동과정에서 고열, 기계적 및 화학적 부하를 지속적으로 제공받아 자연적으로 마모가 발생하게 되며, 특히 연소 챔버 내의 고온 및 연소 온도와 새로 공급되는 소기(scavenging air) 온도 사이의 큰 온도차에 의한 열부하로 인하여, 노즐의 수명이 단축되고 이로 인해 노즐교체 작업에 따른 시간과 비용의 부담이 크다.

한편, 대형선박의 엔진은 연료분사노즐을 통하여 분사되는 연료의 압력이 상대적으로 높으므로 연료펌프와 연료분사노즐을 연결하는 연결관은 상대적으로 높은 압력 예컨대, 1400bar 이상(테스트 압력 2500 bar)에서도 문제가 없어야 한다.

상기와 같이 높은 압력에서 사용되므로 연료공급관이 손상되는 경우 연료가 외부로 배출되어 주위의 환경을 오염시키게 되면, 안전사고의 원인이 될 수 있다.

대한민국 등록특허 제 0986276호에는 엘엔지 선박의 고압연료 공급관이 게시되어 있다. 이러한 고압연료 공급관은 고압 연료가 지나가는 내부관과; 상기 내부관의 외면을 감싸는 외부관과; 선박의 질소 공급 장치에 연결되어 상기 내부관과 외부관 사이의 중공부에 질소가스를 공급하는 질소 공급관;을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 고압연료 공급관은 내부관과 외부관으로 이루어져 있으므로 내부관의 밴딩 시 이상 변형 즉, 내부관의 단면이 변형 및 손상되는 것을 방지할 수 없으며, 외부관이 손상되는 경우 질소가 외부로 누출되어 내부관으로부터 연로의 누설을 차단할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 밴딩 시 공급관의 손상을 줄일 수 있으며, 공급관의 손상 시 외관의 손상 없이 누출되는 연료을 배출할 수 있는 선박용 엔진의 연료 공급관을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 누설된 공급관의 손상 시 연료가 외부로 비산되는 것을 방지하여 안전사고를 방지할 수 있으며, 신뢰상을 향상시킬 수 있는 선박용 엔진의 연료 공급관을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박용 엔진의 연료공급관은 엔진의 연료펌프로부터 펌핑된 연료를 연료분사노즐에 공급하기 위한 인젝션관와, 상기 인젝션관을 감싸는 외관과, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 간격을 유지하는 스페이서와, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 외관에 인젝션관이 삽입된 상태에서 밴딩 시 이젝션관의 손상을 방지하는 수축튜브을 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 인젝션관의 양단부에 설치되는 제1,2커플링을 구비하며, 상기 제1커플링에 설치되는 것으로, 상기 인젝션관이 손상되어 외관의 내주면과 인젝션관의 외주면 사이로 누출된 연료를 배출하기 위한 연료배출유닛을 구비한다.

상기 연료배출유닛은 인젝션튜브가 삽입되는 중공이 형성되고 외관과 결합되는 제 1커플링의 외주면에 상기 인젝션관의 내주면과 외관의 내주면에 의해 형성된 공간 연통되는 배출공이 형성되고, 상기 배출공이 형성된 제 1커플러의 외주면에 상기 배출공과 연통되는 내주공간을 가지는 캡이 결합되고, 상기 캡에는 상기 내주공간과 연결되는 연료배출관이 설치된다.

본 발명의 선박용 엔진의 연료공급관은 밴딩 시 연료공급관의 손상을 줄일 수 있다. 그리고 높은 압력에 의해 인젝션관의 손상 시 누출되는 연료를 연결관을 통하여 배출할 수 있으므로 연료가 비산하여 주위의 환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있으며, 나아가서는 연료누출로 인한 안전사고를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 엔진의 연료공급관을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 선박용 엔진의 연료공급관을 도시한 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 연료공급관과 외관 및 수축튜브가 설치된 상태를 나타내 보인 사시도.
도 4는 연료배출유닛의 분리시시도.

본 발명의 선박용 엔진의 연료공급관은 대형선박의 연료펌프와 엔진에 설치된 연료분사노즐을 연결하는 것으로 그 일 실시예를 도 1 내지 도 4에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 선박용 엔진의 연료공급관(10)은 연료펌프로부터 펌핑된 연료를 연료분사노즐(미도시)에 공급하기 위한 인젝션관(20)과, 상기 인젝션관(20)을 감싸는 외관(30)을 구비한다. 상기 인젝션관(20)은 실질적으로 연료를 공급하기위한 것으로, 중공부(21)를 가지며 고압의 연료를 공급하기 위한 압력을 견딜 수 있도록 SCM440H의 재질로 이루어진다. 이 인젝션관은 환봉을 길이 방향으로 레이져 가공하여 제작한다. 상기 인젝션관(20)의 압력은 2250bar 이상을 견딜 수 있어야 한다.

그리고 상기 인젝션관(20)은 인젝션관(20) 보다 상대적으로 직경이 큰 외관에 삽입되어 인젝션관(20)이 외관(30)에 의해 감싸여진다. 그리고 상기 인젝션관(20)과 외관(30)의 사이에는 소정의 간격으로 스페이서(40)가 설치된다.

상기 스페이서(40)는 일측에 개구가 형성된 링형으로 형성된 것으로 인젝션관(20)의 파손 시 누출된 연료의 이동 즉, 외관(40)의 내주면과 인젝션관(20)의 외주면 사이로의 연료이송에 간섭이 발생되지 않아야 한다. 상기 스페이서(40)는 판상의 부재가 소정의 간격으로 기격되도록 링형으로 이루어진다.

상기 외관(30)은 금속관으로 이루어지는데, 재질은 ST37로 이루어질 있다. 상기 외관(30)은 인젝션관(20)의 파손 시 이로부터 누출된 연료가 비산되는 것을 방지하며, 양단부측으로 가이드 할 수 있도록 누설된 연료의 압력에 견딜 수 있어야 한다.

한편, 상기 인젝션관(20)의 외주면과 외관(30)의 내주면 사이에 스페이서(40)가 개재되어 유지되는 공간에는 수축튜브(50)가 설치되어 인젝션관(20)을 감싼다. 상기 수축튜브(50)는 인젝션관(20)의 외주면에 설치된 상태에서 스페이서(40)와 외관(30)이 설치된 후 열을 가하여 열수축되도록 한다. 상기 수축튜브(50)는 인젝션관(20)과 외관(30)의 밴딩 시 인젝션관(20)과 외관(30)의 손상을 방지하게 된다. 상기 인젝션관(20)을 감싸는 외관의 양측 단부측에는 스페이서(40)에 의해 피팅될 수도 있다.

그리고 상기 인젝션관(20)과 외관(30)의 양단부에 설치되는 제1,2커플링(60)(70)을 구비하며, 커플링이 설치되는 일측에는 인젝션관(20)의 손상 시 인젝션관(20)의 외주면과 외관(30)의 내주면 사이의 연료를 외부로 배출하는 연료배출유닛(80)을 구비한다.

상기 연료배출유닛(80)은 도 3 및 도 4에 도시된 비와 같이 인젝션튜브(20)가 삽입되는 중공이 형성되고 외관과 결합되는 제 1커플링(60)의 외주면에 상기 인젝션관의 내주면과 외관의 내주면에 의해 형성된 공간(이하 연료배출공간이라 함) 즉, 수축튜브(50)가 위치되는 공간과 연통되는 배출공(61)이 형성된다. 그리고 상기 배출공(61)이 형성된 제 1커플러(60)의 외주면에는 상기 배출공과 연통되는 내주공간(81)을 가지는 캡(82)이 결합된다. 그리고 상기 캡(82)에는 상기 내주공간(81)과 연결되는 연료배출관(83)이 설치된다.

상기 제1커플링(60)의 중공부에 설치되는 인젝션관(20)의 단부측 외주면에는 연료배출공간으로 누설된 연료가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 실링부재가 설치될 수 있는데, 이 실링부재는 제1커플링(60)의 내주면에 형성된 지지턱과 인젝션관의 외주면에 형성된 인입홈에 의해 지지될 수 있다. 그리고 제 2커플링(70)의 이젝션관(20)의 타측단부에 설치되는데, 제 2커플링의 내주면에는 인젝션관(20)의의 단부와 연결되는 부쉬가 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 선박용 엔진의 연료공급관(10)은 인젝션관(20)이 외관에 의해 감싸여져 있고, 이들의 사이에 수축튜브(50)와 스페이서(40)가 설치되어 있으므로 밴딩 시 인젝션관(20)이 신축튜브(50)에 의해 보호되어 손상을 최소화 할 수 있다.

그리고 상기 제 1커플링(60)에는 상기 인젝션관(20)의 외주면에 외관(30)의 내주면 사이와 연결되는 연료배출유닛(80)이 설치되어 있으므로 인젝션관(20)의 손상 시 연료가 외부로 비산되어 주위환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 이를 더욱 상세하게 설명하면, 선박용엔진의 연료펌프와 인젝션노즐을 연결하는 인젝션관(20)은 연료펌프로부터 펌핑 된 높은 압력의 연료를 상기 인젝션노즐에 공급되는데, 고압(1440bar 이상)의 압력에 의해 인젝션관(20)이 손상되어 연료가 누설되면, 누설된 연료는 연료배출공간과, 제 1커플링(60)에 형성된 배출공(61)과 연통되는 내주공간(81)과 상기 캡(82)에 설치된 연료배출관(83)을 통하여 외부로 배출된다.

따라서, 상기 인젝션관(20)이 손상되더라도 외부로 연료가 주위로 비산되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 엔진의 연료펌프로부터 펌핑된 연료를 연료분사노즐에 공급하기 위한 인젝션관와, 상기 인젝션관을 감싸는 외관과, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 간격을 유지하는 스페이서와, 상기 인젝션관의 외주면과 외관의 내주면 사이에 설치되어 외관에 인젝션관이 삽입된 상태에서 밴딩 시 이젝션관의 손상을 방지하는 수축튜브을 구비하며,
   상기 인젝션관의 양단부에 설치되는 제1,2커플링을 구비하고, 상기 제1커플링에 설치되는 것으로, 상기 인젝션관이 손상되어 외관의 내주면과 인젝션관의 외주면 사이로 누출된 연료를 배출하기 위한 연료배출유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료공급관.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 연료배출유닛은 인젝션튜브가 삽입되는 중공이 형성되고 외관과 결합되는 제 1커플링의 외주면에 상기 인젝션관의 내주면과 외관의 내주면에 의해 형성된 공간 연통되는 배출공이 형성되고, 상기 배출공이 형성된 제 1커플러의 외주면에 상기 배출공과 연통되는 내주공간을 가지는 캡이 결합되고, 상기 캡에는 상기 내주공간과 연결되는 연료배출관이 설치된 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료공급관.

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