KR101458225B1

KR101458225B1 - 내연 엔진의 연료 공급 시스템

Info

Publication number: KR101458225B1
Application number: KR1020090004653A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 프랭크; 울프강 바그너; 스테판 케른
Original assignee: 만 디젤 앤 터보 에스이
Priority date: 2008-01-26
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2014-11-04
Also published as: CN101493063A; FI20095045A0; CN101493063B; JP4981825B2; FI20095045A; KR20090082312A; FI125666B; JP2009174535A; DE102008006196B4; DE102008006196A1

Abstract

본 발명은 내연 엔진, 특히 선박용 디젤 내연 엔진의 연료 공급 시스템, 즉 커먼-레일 연료 공급 시스템으로서, 저압 구역과, 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 연료를 급송하기 위한 하나 이상의 고압 펌프를 포함하는 펌프 장치를 구비하고, 하나 이상의 축압 유닛을 갖고 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템이 펌프 장치와 실린더에 할당된 분사기 사이의 고압 구역에 마련되며, 축압 시스템은 역시 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 펌프 장치에 연결되고, 축압 시스템은 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 분사기에 연결되며, 고압 연료 라인에서 및/또는 고압 연료 라인을 펌프 장치 및/또는 축압 시스템 및/또는 분사기에 연결하는 구역에서 발생하는 누출물은 누출 시스템을 경유하여 배출되어 나갈 수 있는 내연 엔진의 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나 이상씩의 누출 검출 스크루(17, 17')가 바람직하게는 상시적으로 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인(19) 및 바람직하게는 일시적으로 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인(19)과 연동하되, 고압 연료 라인(19) 및/또는 그 연결 구역에서 발생한 누출물이 각각의 고압 연료 라인(19)과 연동하는 누출 검출 스크루(17, 17')를 통해 안내될 수 있어 고압 연료 라인(19)을 분해할 필요 없이 무압력으로 또는 압력 증대 없이 발생한 누출의 위치를 확인할 수 있도록 연동한다.

Description

내연 엔진의 연료 공급 시스템{FUEL SUPPLY SYSTEM OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템, 즉 커먼-레일 연료 공급 시스템(common rail fuel supply system)에 관한 것이다.

독일 특허 제101 57 135 B4호는 다수의 실린더를 구비한 내연 엔진, 즉 중유로 작동되는 선박용 디젤 내연 엔진을 개시하고 있는데, 각각의 실린더에는 커먼-레일 연료 공급 시스템이 할당되어 있다. 내연 엔진의 각각의 실린더에는 분사기에 의해 연료가 분사될 수 있다. 독일 특허 제101 57 135 B4호에 따른 커먼-레일 연료 공급 시스템은 커먼-레일 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 그 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 연료를 급송하기 위해 다수의 고압 펌프를 구비한 펌프 장치를 포함하는데, 펌프 장치와 분사기 사이의 고압 구역에는 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템이 마련된다. 독일 특허 제101 57 135 B4호에 따르면, 커먼-레일로도 지칭되는 상시적으로 고압 상태에 있는 축압 시스템은 다수의 축압 유닛을 구비하고, 역시 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 펌프 장치에 연결된다. 또한, 축압 시스템은 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 분사기에 연결된다. 그러한 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역의 부품 군은 작동 중에 2000 bar에까지 달할 수 있는 높은 작동 압력을 받는다. 그 결과, 특히 상시적으로 고압 상태에 있는 커먼-레일 연료 공급 시스템의 부품들의 밀봉에 대해 엄격한 요건이 요구되게 된다.

그것은 선박용 디젤 내연 엔진의 경우에는 더욱더 그러한데, 왜냐하면 선박용 디젤 내연 엔진의 커먼-레일 연료 공급 시스템의 부품 군은 높은 작동 압력 이외에도 추가의 부하, 즉 예컨대 높은 진동 응력 및 높은 열 응력을 받기 때문이다. 그것은 특히 펌프 장치를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 축압 시스템에 연결하는 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인의 구역에서 라인 파열 및 그에 따른 대량 누출을 유발할 수 있다. 상시적으로 고압 상태에 있는 커먼-레일 연료 공급 시스템의 부품들에서 대량 누출이 발생하면, 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 압력이 분사기를 개방하는데 필요한 개방 압력 미만으로 떨어짐으로 인해서 내연 엔진의 실린더에의 분사가 더 이상 불가능하게 되는 결과를 초래할 수 있다. 그것은 내연 엔진의 즉각적인 작동 정지를 가져오고, 그로 인해서 예컨대 그러한 연료 공급 시스템을 갖는 내연 엔진만을 구비한 선박에서는 조종이 불가능한 상황이 야기될 수 있다.

또한, 유럽 특허 제1 150 006 B1호 및 국제 공개 제WO 2005/038232 A1호에 따른 선행 기술로부터, 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 연료 라인 및/또는 고압 라인과 펌프 장치 및/또는 축압 시스템 및/또는 분사기를 연결하는 구역에서 발 생하는 누출물을 누출 시스템을 경유하여 하나 이상의 누출물 수집 용기로 배출하되, 누출의 발생을 센서에 의해 검출해낼 수 있도록 하는 것이 공지되어 있다. 그럼으로써, 연료 공급 시스템에서의 누출의 존재를 판단하는 것이 원칙적으로 가능하기는 하지만, 누출의 정확한 위치를 확인하거나 누출의 근원을 검출하는 것이 전혀 불가능하거나 큰 비용과 노력을 들여야만 가능케 된다. 따라서, 누출의 발생 시에 그 위치를 간단한 수단에 의해 확인하여 누출 근원을 검출할 수 있도록 하는 연료 공급 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다.

그러한 선행 기술로부터 출발된 본 발명의 목적은 내연 엔진의 신규의 연료 공급 시스템, 즉 신규의 커먼-레일 연료 공급 시스템을 제공하는 것이다.

그러한 목적은 청구항 1에 따른 연료 공급 시스템에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 하나 이상씩의 누출 검출 스크루가 바람직하게는 상시적으로 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인 및 바람직하게는 일시적으로 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인과 연동하되, 고압 연료 라인 및/또는 그 연결 구역에서 발생한 누출물이 각각의 고압 연료 라인과 연동하는 누출 검출 스크루를 통해 안내될 수 있어 고압 연료 라인을 분해할 필요 없이 무압력으로 또는 누출 검출 스크루의 내부 압력을 증대시킴이 없이 발생한 누출의 위치를 확인할 수 있도록 연동한다.

본 발명에 따른 연료 공급 시스템은 그 연료 공급 시스템에서 누출이 발생한 경우에 누출의 위치를 간단한 수단에 의해 확인하여 누출의 근원을 간단하게 검출할 수 있게 하는 이점을 제공한다. 그것은 무압력으로, 그에 따라 누출 검출 시스템의 내부 압력을 증대시킴이 없이 이뤄진다. 누출의 근원은 간단한 수단에 의해 누출 검출 스크루를 사용하여 신속하게 그 범위가 좁혀질 수 있고, 그럼으로써 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 비밀봉성이 신속하게 해소될 수 있게 된다. 본 발명에 따른 연료 공급 시스템에 사용되는 누출 검출 스크루는 강인하고, 저렴하며, 여러 번 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선된 구성에 따르면, 고압 연료 라인을 펌프 장치에 연결하는 구역 및/또는 고압 연료 펌프를 축압 시스템에 연결하는 구역 및/또는 고압 연료 라인을 분사기에 연결하는 구역에 누출 검출 스크루가 각각 부속되되, 연결 구역에 인접하여 펌프 장치 및/또는 축압 시스템 및/또는 분사기에 마련되고 누출 시스템의 하나 이상의 누출 라인으로 연통되는 구멍에 각각의 누출 검출 스크루가 위치되도록 그러한 연결 구역에 부속된다.

각각의 누출 검출 스크루는 그 누출 검출 스크루의 내부 공간을 형성하고 반경 방향 개구부를 갖는 벽부를 구비하는데, 그 반경 방향 개구부를 통해 누출물이 누출 검출 스크루의 내부 공간으로 흘러들어오고/흘러들어오거나 누출 검출 스크루의 내부 공간으로부터 흘러나간다. 각각의 누출 검출 스크루의 벽부는 누출 검출 스크루가 위치되는 구멍과 함께 환형 공간을 형성하는데, 누출물은 우선 환형 공간에 도달하고, 일정한 누출량이 초과될 경우에나 일정한 누출량이 초과되고 난 후에는 환형 공간으로부터 각각의 누출 검출 스크루의 내부 공간에 도달하고, 그에 따라 일정한 누출량이 초과될 경우에나 일정한 누출량이 초과되고 난 후에는 누출물이 내부 공간의 부분 공간에 모여지고, 그 부분 공간을 완전히 채우고 난 후에 그 이상의 누출물은 무압력으로 배출되어 나갈 수 있게 된다. 누출의 위치를 확인하기 위해, 각각의 누출 검출 스크루를 각각의 구멍으로부터 분리하는데, 누출 검출 스크루의 내부 공간의 부분 공간에 누출물이 존재하거나 모여져 있으면, 그 각각의 고압 연료 라인 및/또는 그 각각의 연결 구역에서 누출이 있음을 판단하게 된다.

본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템은 그 연료 공급 시스템에서 누출이 발생한 경우에 누출의 위치를 간단한 수단에 의해 확인하여 누출의 근원을 간단하게 검출할 수 있게 하는 이점을 제공한다. 그것은 무압력으로, 그에 따라 누출 검출 시스템의 내부 압력을 증대시킴이 없이 이뤄진다. 누출의 근원은 간단한 수단에 의해 누출 검출 스크루를 사용하여 신속하게 그 범위가 좁혀질 수 있고, 그럼으로써 연료 공급 시스템의 고압 구역에서의 비밀봉성이 신속하게 해소될 수 있게 된다.

종속 청구항들 및 이후의 설명으로부터 본 발명의 바람직한 개선된 구성들을 명확히 알 수 있을 것이다. 이하, 본 발명의 실시예들을 그에 한정함이 없이 첨부 도면들에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 내연 엔진, 특히 중유로 작동되는 선박용 디젤 내연 엔진의 커먼-레일 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 커먼-레일 연료 공급 시스템은 저압 구역과 고압 구역을 갖는다. 커먼-레일 연료 공급 시스템의 고압 구역은 하나 이상의 고압 펌프를 구비한 펌프 장치 및 하나 이상의 축압 유닛을 구비한 축압 시스템을 포함하는데, 펌프 장치는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 축압 시스템에 연결된다. 축압 시스템과, 그 축압 시스템을 축압 시스템을 펌프 장치에 연결하는 고압 연료 라인 또는 그러한 각각의 고압 연료 라인은 상시적으로 2000 bar에 달할 수 있는 높은 작동 압력 상태에 있게 된다. 연료는 축압 시스템으로부터 출발하여 분사기들에 의해 내연 엔진의 실린더에 분사될 수 있는데, 각각의 분사기는 내연 엔진의 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 하나 이상의 고압 연료 라인을 경유하여 축압 시스템에 연결된다.

상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인의 제1 단부는 축압 시스템에 연결되고, 그 제2 단부는 펌프 장치에 연결된다. 제1 단부의 구역에는, 고압 연료 라인과 축압 시스템 사이의 연결 구역이 형성된다. 제2 단부의 구역에는, 고압 연료 라인과 펌프 장치 사이의 연결 구역이 형성된다. 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인의 제1 단부는 축압 시스템에 연결되고, 그 제2 단부는 분사기에 연결되는바, 마찬가지로 양 단부의 구역에는 고압 연료 라인과 축압 시스템 또는 분사기 사이의 연결 구역이 형성된다.

축압 시스템이 다수의 축압 유닛을 포함하는 경우, 축압 유닛은 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 서로 커플링되는데, 그러한 고압 연료 라인의 양 단부의 구역에도 역시 연결 구역들, 즉 고압 연료 라인과 축압 시스템의 축압 유닛들 사이의 연결 구역들이 형성된다.

모든 고압 연료 라인의 구역과, 그 고압 연료 라인과 펌프 장치 및/또는 축압 시스템 및/또는 분사기와의 연결 구역에서는 누출물이 생성될 수 있는데, 그러한 누출물은 누출 시스템을 경유하여 그것의 하나 이상의 누출물 수집 용기로 배출될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커먼-레일 연료 공급 시스템의 블록도를 아주 개략적으로 나타낸 것으로, 블록 1 내지 12는 혹시 있을 수 있는 연료 공급 시스템의 잠 재적 누출 위치를 상정한 것인데, 그러한 누출 위치는 고압 연료 라인 및 그 고압 연료 라인과 펌프 장치 또는 축압 시스템 또는 분사기와의 연결 구역일 수 있다. 누출 위치 1 내지 12의 구역에서 발생하는 누출물은 누출물 수집 용기(13)로 배출될 수 있는데, 도시된 도 1의 실시예에서는 4개씩의 잠재적 누출 위치가 공통의 누출 라인(14 또는 15 또는 16)을 경유하여 누출물 수집 용기(13)에 연결되어 있다.

도 1에 따르면, 하나씩의 누출 검출 스크루가 각각의 잠재적 누출 위치 1 내지 12, 즉 상시적으로 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인 및 분사 행정에 의존하여 일시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인 또는 그 고압 연료 라인과 펌프 장치 또는 축압 시스템 또는 분사기와의 각각의 연결 구역과 연동하되, 잠재적 누출 위치 1 내지 12 및 그에 따른 고압 연료 라인 및/또는 그것의 연결 구역에서 발생하는 누출물이 각각의 누출 위치 1 내지 12와 연동하는 누출 검출 스크루(17 또는 17')를 통해 안내될 수 있어 고압 연료 라인을 분해할 필요 없이 무압력으로 또는 누출 검출 스크루의 내부 압력을 증대시킴이 없이 발생한 누출의 위치를 확인하여 누출 근원을 검출할 수 있도록 연동한다.

따라서, 도 1의 실시예에서는, 누출물 수집 용기(13)에서 누출의 발생이 인지되면, 누출 검출 스크루(17 또는 17')에 의해 단시간 내에 분명하고도 간단하게, 즉 무압력으로 또는 누출 시스템에서의 압력 증대 없이 누출을 각각의 잠재적 누출 위치 1 내지 12에 대응시킬 수 있게 된다.

도 2는 누출 검출 스크루(17 또는 17')가 잠재적 누출 위치 1 내지 12만이 아니라 그와 더불어 누출 라인(14, 15, 16)에도 부속되어 있는 연료 공급 장치의 블록도를 나타낸 것이다. 그것은 누출물 수집 용기(13)에서 누출이 검출될 경우에 우선 누출 라인(14, 15, 16)에 부속된 누출 검출 스크루(17 또는 17')에 의해 잠재적 누출 위치의 그룹에 누출을 대응시킬 수 있다는 이점을 갖는다. 예컨대, 누출 라인(14)에 부속된 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 평가를 통해 누출 라인(14)에 누출이 없다는 것이 확인되면, 이후로는 누출 라인(14)을 경유하여 누출물 수집 용기(13)에 연결되는 잠재적 누출 위치 1 내지 4를 검사할 필요가 없다. 그럼으로써, 확인된 누출의 위치를 더욱 신속하게 찾아낼 수 있게 된다. 도 3의 실시예에서는, 누출 라인(14, 15, 16)에 부속된 누출 검출 스크루(17 또는 17')가 바람직하게는 정전 용량 측정 원리를 기반으로 하는 센서(18)로 대체된다. 그러한 센서(18)에 의해, 누출 검출 스크루(17 또는 17')에 의한 도 2의 실시예에서와 같이 누출 라인(14, 15, 16)의 구역으로 잠재적 누출 근원의 범위를 미리 좁힐 수 있게 된다.

이하, 누출 시스템에서의 압력 증대 없이 무압력으로 누출의 위치 확인을 가능케 하는 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 명세를 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 하는바, 도 4 및 도 5는 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 2가지 실시예를 도시하고 있다.

즉, 도 4는 상시적으로 고압 상태에 있는 고압 연료 라인(19)의 단부의 구역에서 본 발명에 따른 커먼-레일 연료 공급 장치를 나타낸 단면도로서, 도 4에 도시된 고압 연료 라인(19)의 단부는 커넥터(20) 및 스프링 캐치(21)에 의해 커먼-레일 연료 공급 시스템의 축압 시스템(22)에 연결된다. 고압 연료 라인(19)은 압력 관(23) 및 케이싱(24)을 구비하는데, 케이싱(24)과 압력 관(23) 사이에는 압력 관(23)의 파열이 없는 연료 공급 시스템의 통상의 작동 시에 소량의 연료 누출물을 안내하는 역할을 하는 흐름 채널이 형성된다.

도 4에 따르면, 고압 연료 라인(19)의 압력 관(23)의 일 단부는 축압 시스템(22)의 베벨 시트(bevel seat)(25)에 맞대어 눌려진다. 고압 연료 라인(19)은 밀봉 요소(26)에 의해 커넥터(20)에 대해 밀봉되는데, 그 밀봉 요소(26)는 커넥터(20)와 고압 연료 라인(19)의 케이싱(24) 사이에 위치된다. 커넥터(20)와 그 커넥터(20)가 그 안으로 돌출하는 축압 시스템(22)의 리세스 사이에도 또 다른 밀봉 요소(27)가 위치된다.

결과적으로, 도 4는 고압 연료 라인(19)이 축압 시스템(22)에 연결되는 구역을 나타낸 것이다. 연료 공급 시스템의 고압 연료 라인과 펌프 장치 및 분사기 사이의 연결 구역들도 또한 마찬가지 방식으로 구성될 수 있다.

전형적으로, 누출은 고압 연료 라인(19)에서도 베벨 시트(25)의 구역에서 발생하는데, 베벨 시트(25)의 구역에서 발생하는 누출물은 베벨 시트(25)의 구역에서 고압 연료 라인(19)을 둘러싸는 중공 공간(28)에 모여지고 누출 라인(29, 30, 31)을 경유하여 반출될 수 있다. 누출물은 고압 연료 라인(19)과 연동하는 누출 검출 스크루(17)에 공급될 수 있다. 도 4에 따르면, 누출 검출 스크루(17)는 고압 연료 라인(19)을 축압 시스템(22)에 연결하는 구역에 인접하여 그 축압 시스템(22)에 마련되는 구멍(32)에 위치되는데, 누출 라인(29)뿐만 아니라 누출 라인(30)도 구멍(32)에 연결되거나 그 구멍(32)으로 연통된다.

도 4에 따르면, 누출 검출 스크루(17)는 한편으로 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)을 형성하고 다른 한편으로 누출 검출 스크루(17)를 구멍(32)에 넣었을 때에 그 구멍(32)과 함께 환형 공간(35)을 형성하는 벽부(33)를 갖는데, 도 4에 따르면 환형 공간(35)은 내부 공간(34)을 둘러싼다. 도 4에 따르면, 벽부(33)에는 다수의 반경 방향 개구부들(36, 37)이 마련되고, 그 반경 방향 개구부들(36, 37)을 경유하여 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)이 환형 공간(35)에 연결된다. 도 4의 실시예에서는, 반경 방향 개구부들(36, 37) 사이에 위치되는 반경 방향 환형 플랜지(38)가 누출 검출 스크루(17)의 벽부(33)에 부속되는데, 그 반경 방향 환형 플랜지(38)는 누출 검출 스크루(17)가 구멍(32)에 완전히 넣어졌을 때에 환형 공간(35)을 환형 공간 상반부와 환형 공간 하반부로 분할한다. 누출 라인(29)은 환형 공간 상반부의 구역에서 구멍(32)으로 연통되는 반면에, 누출 라인(30)은 환형 공간 하반부에서 구멍(32)으로 연통된다. 벽부(33)의 반경 방향 개구부(36)는 환형 공간 상반부를 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)에 연결하고, 벽부(33)의 반경 방향 개구부(37)는 환형 공간 하반부를 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)에 연결한다.

고압 연료 라인(19) 또는 그 고압 연료 라인(19)을 축압 시스템(22)에 연결하는 구역에서 누출이 발생할 경우, 누출물은 누출 라인(29)을 경유하여 환형 공간(35), 즉 환형 공간 상반부로 안내되는데, 환형 공간 상반부에 모여진 누출물이 일정한 누출량을 초과하면 누출물이 환형 공간 상반부로부터 출발해서 반경 방향 개구부(36)를 경유하여 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)에 도달하게 된다. 그리하여, 내부 공간(34)에 도달한 누출물이 내부 공간(34)의 부분 공간(39)에 모여지는데, 내부 공간(34)의 부분 공간(39)이 누출물로 완전히 채워지면 그 이상의 누출물은 반경 방향 개구부(37)를 경유하여 내부 공간(34)을 떠나 환형 공간(35)의 환형 공간 하반부에 도달하고, 최종적으로 누출 라인(30)을 경유하여 반출된다.

누출 검출 스크루(17)와 연동하는 고압 연료 라인(19)에서 누출이 발생하였는지의 여부를 검사하기 위해서는, 단지 누출 검출 스크루(17)를 구멍(32)으로부터 분리하여 반경 방향 개구부(36 또는 37)를 통해 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)을 들여다 보기만 하면 된다. 그와 같이 들여다 보았을 때에 내부 공간(34) 내에, 즉 그 내부 공간(34)의 부분 공간(39) 내에 누출물이 모여져 있다면, 고압 연료 라인(19) 또는 그 고압 연료 라인(19)을 축압 시스템(22)에 연결하는 구역에서 밀봉이 이뤄지지 않는다는 것을 판단할 수 있다. 그 반면에, 내부 공간(34) 내에 누출물이 존재하지 않는다면, 고압 연료 라인(19) 또는 해당 연결 구역이 밀봉되고 있다는 것을 판단할 수 있다. 누출 검출 스크루(17)를 구멍(32) 내에 다시 조여 결합시키기 전에, 누출 검출 스크루(17)를 세정한다.

도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 중공 공간(28)은 누출 라인(31)을 경유하여 누출 라인(30)에 직접 연결되는데, 그 누출 라인(31)은 누출 검출 스크루(17)를 수납하는 구멍(32)에 중공 공간(28)을 연결하는 누출 라인(29)보다 작은 직경을 갖는다.

체적 흐름이 적은 누출물은 누출 검출 스크루(17)를 통해 안내됨이 없이 누출 라인(31)을 통해 흘러내린다. 그럼으로써, 누출 검출 스크루(17)가 무시할 수 있을 정도로 적은 누출량으로 채워진 경우에 그로 인해 일어날 수 있는 그릇된 해석이 방지될 수 있다.

도 4에 따르면, 누출 검출 스크루(17)의 내부 공간(34)은 상단에서 체적 확장기(40)에 의해 폐쇄된다. 마찬가지로, 누출 라인(29)도 쓰이지 않는 단부에서 체적 확장기(41)에 의해 폐쇄된다.

도 5는 본 발명에 따른 연료 공급 시스템의 누출 검출 스크루(17')의 대안적 실시예를 나타낸 것으로, 본 누출 검출 스크루(17')도 역시 구멍(32') 내로 돌출하는데, 도 5에 따르면 그 구멍(32')도 역시 축압 시스템(22)에 마련된다. 구멍(32')은 누출 라인(29', 30')에 연결되고, 누출 라인(29', 30')은 구멍(32')으로 연통된다.

도 5의 누출 검출 스크루(17')도 역시 한편으로 그 누출 검출 스크루(17')의 내부 공간(34')을 형성하고 다른 한편으로 누출 검출 스크루(17')의 내부 공간(34')을 둘러싸는 환형 공간(35')을 구멍(32')과 함께 형성하는 벽부(33')를 갖는다. 내부 공간(34')은 누출 검출 스크루(17')의 벽부(33')에 마련된 반경 방향 개구부(36')를 경유하여 환형 공간(35')에 연결된다.

도 5에 도시되어 있지 않은 고압 연료 라인(19)의 구역 또는 그 고압 연료 라인(19)을 축압 시스템(22)에 연결하는 구역에서 발생한 누출물은 누출 라인(29')을 경유하여 누출 검출 스크루(17')에 공급되는데, 그 누출물은 우선 환형 공간(35')에 모여진다.

환형 공간(35')에 모여진 누출물이 일정한 누출량을 초과하면, 누출물이 구 멍(36')을 경유하여 누출 검출 스크루(17')의 내부공간(34')으로 유입되어 그 내부공간(34')의 하부 부분 공간(39')에 모여진다. 내부 공간(34')의 부분 공간(39')이 누출물로 완전히 채워지면, 그 이상의 누출물은 누출 검출 스크루(17')의 내부 공간(34')으로 유입되는 것이 아니라, 오히려 환형 공간(35')에서 위쪽으로 상승하여 결국 누출 라인(30')을 경유하여 반출되게 된다.

도 5의 실시예에서는, 누출 검출 스크루(17')가 하단에 핀(42')을 구비하는데, 그 핀(42')은 누출 검출 스크루(17')가 구멍(32') 내로 완전히 넣어졌을 때에 누출 라인(43')을 폐쇄시킨다. 대안적으로, 핀(42')과 누출 라인(43') 사이에 작은 자유 공간을 남겨 두어 적은 누출량이 누출 검출 스크루(17')의 내부 공간(34')에 도달함이 없이 흘러내리도록 하는 것도 가능하다. 누출 검출 스크루(17')를 구멍(32')으로부터 분리한 후에는, 핀(42')이 누출 라인(43')에의 연결을 해제시켜 구멍(32') 또는 환형 공간(35')에 모여진 누출물이 완전히 흘러내릴 수 있게 된다.

도 4 및 도 5의 양자의 실시예들은 누출물이 누출 검출 스크루(17 또는 17')에 공급되되, 누출물이 일정한 양을 초과할 경우에 그것이 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 내부 공간(34 또는 34')으로 유입되어 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 내부 공간(34 또는 34')의 부분 공간(39 또는 39')에 모여지고, 특히 그 부분 공간(39 또는 39')을 완전히 채울 때까지 모여진다는 점에서 공통적이다. 그 이상을 넘어서는 누출물은 누출 검출 스크루(17 또는 17')의 내부 공간(34 또는 34')에 모여지는 것이 아니라, 오히려 누출 라인(30 또는 30')을 경유하여 무압력으로 배출 되어 나간다. 따라서, 누출의 검출은 각각의 누출 검출 스크루(17 또는 17')에서의 압력 증대 없이 무압력으로 이뤄지게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템을 나타낸 블록도;

도 2는 본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템을 나타낸 다른 블록도;

도 3은 본 발명에 따른 내연 엔진의 연료 공급 시스템을 나타낸 또 다른 블록도;

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 본 발명의 연료 공급 시스템을 나타낸 단면도;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 본 발명의 내연 엔진의 연료 공급 시스템을 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12: 누출 위치

13: 누출물 수집 용기

14, 15, 16, 29, 29', 30, 30', 31, 43': 누출 라인

17, 17': 누출 검출 스크루 18: 센서

19: 고압 연료 라인 20: 커넥터

21: 스프링 캐치 22: 축압 시스템

23: 압력 관 24: 케이싱

25; 베벨 시트 26, 27: 밀봉 요소

28: 중공 공간 32, 32': 구멍

33, 33': 벽부 34, 34': 내부 공간

35, 35': 환형 공간 36, 36', 37: 개구부

38: 플랜지 39, 39': 부분 공간

40, 40', 41: 체적 확장기 42': 핀

Claims

내연 엔진의 연료 공급 시스템으로서, 저압 구역과, 연료를 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 연료 공급 시스템의 고압 구역으로 급송하기 위한 하나 이상의 고압 펌프를 포함하는 펌프 장치를 구비하고,

고압 구역에는, 펌프 장치와 상기 내연 엔진 내에 마련된 실린더와의 사이에 할당된 분사기에, 하나 이상의 축압 유닛을 구비하며 상시(常時)에 고압 상태에 있는 축압 시스템이 마련되어 있고,

상기 축압 시스템은, 적어도 하나의 상시 고압 상태에 있는 고압 연료 라인을 경유하여 상기 펌프 장치에 연결되어 있으며,

상기 축압 시스템은, 분사 행정에 대응하여 고압에 노출되는 고압 연료 라인을 경유하여 분사기에 연결되어 있고,

상기 고압 연료 라인 중 적어도 하나와, 펌프 장치, 축압 시스템 및 분사기 중의 적어도 하나와의 사이의 연결 구역에서 발생하는 누출은, 누출 배출 시스템을 경유하여 배출되어 나갈 수 있는 내연 엔진의 연료 공급 시스템으로서,

상기 고압 연료 라인(19)을 분해할 필요 없이, 발생한 누출의 위치를 무압력으로 또는 압력 상승을 수반하지 않고서 확인할 수 있도록, 고압 연료 라인 및 고압 연료 라인의 연결 구역 중의 적어도 하나에 발생한 누출이, 각각의 고압 연료 라인과 연동하는 누출 검출 스크루(17, 17')에 의해 검출 가능한 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항에 있어서, 상기 축압 시스템을 상기 펌프 장치에 연결하는, 상시에 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인의 누출이, 각각 1개씩의 누출 검출 스크루(17, 17')에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 축압 시스템을 분사기에 연결하는, 분사 행정에 따라 고압에 노출되는 고압 연료 라인의 누출이, 각각 1개씩의 누출 검출 스크루(17, 17')에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 축압 시스템의 여러 축압 유닛을 연결하는, 상시에 고압 상태에 있는 각각의 고압 연료 라인의 누출이, 각각 2개씩의 누출 검출 스크루(17, 17')에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 누출 검출 스크루(17, 17')는, 고압 연료 라인 중의 적어도 하나와 펌프 장치, 축압 시스템 및 분사기 중의 적어도 하나와의 연결 구역에 할당되어 있고,

각각의 누출 검출 스크루는, 고압 연료 라인 중의 적어도 하나와 펌프 장치, 축압 시스템 및 분사기 중의 적어도 하나와의 연결 구역 중 적어도 하나에 인접하여 마련되어 있는, 누출 배출 시스템의 하나 이상의 누출 라인(29, 30, 29', 30')에 연통되는 구멍(32, 32') 내에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 누출 검출 스크루(17, 17')는, 누출 검출 스크루(17, 17')의 내부 공간을 형성하며 적어도 하나의 반경 방향 개구부(36, 37, 36')를 구비한 벽부(33, 33')를 갖고, 상기 반경 방향 개구부를 통해 누출물이 누출 검출 스크루의 내부 공간으로 유입되거나 또는 상기 내부 공간으로부터 유출될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제6항에 있어서, 누출의 위치를 확인하기 위해, 누출 검출 스크루(17, 17')를 각각의 구멍(32, 32')으로부터 분리할 수 있고, 이때 상기 누출 검출 스크루의 상기 내부 공간의 일부분(39, 39')에 누출물이 있거나 모여져 있는 경우에는, 각각의 고압 연료 라인 및 각각의 연결 구역 중의 적어도 하나에 누출이 있는 것을 확인 가능한 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제7항에 있어서, 각각의 누출 검출 스크루(17, 17')의 벽부(33, 33')는 구멍(32, 32')과 함께 하나의 환형 공간(35, 35')을 형성하며, 이때 누출물이 상기 환형 공간(35, 35')에 들어가서, 일정 누출량을 초과하고 난 후에는, 각각의 누출 검출 스크루(17, 17')의 내부 공간(34, 34')에 도달하며, 이에 따라 일정 누출량을 초과하고 난 후에는 누출물이 상기 누출 검출 스크루의 상기 내부 공간의 일부분(39, 39') 내에 머무르고, 이때 상기 일부분이 완전히 채워지고 난 후에는 그 이상의 누출물이 무압력으로 누출 라인을 통해 배출될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 공통 누출 라인(14, 15, 16)을 경유하여 하나의 누출물 수집 용기에 연결되어 있는 복수의 고압 연료 라인의 누출이, 하나의 공통 누출 검출 스크루에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
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