KR101505226B1

KR101505226B1 - 연료 증기 분리기

Info

Publication number: KR101505226B1
Application number: KR1020107007712A
Authority: KR
Inventors: 카일 디. 아처
Original assignee: 페더럴-모걸 코오포레이숀
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2015-03-23
Also published as: CN101849097A; EP2195521B1; US7431021B1; KR20100058630A; EP2195521A4; EP2195521B9; JP2010539393A; CN101849097B; JP5279831B2; WO2009039345A3; WO2009039345A2; EP2195521A2

Abstract

엔진이 기울어질 때 연료의 유출을 방지하고 연료 증기들을 회수하도록 선박 엔진의 연료 배출 시스템에서 사용되는 연료 증기 분리기가 개시된다.

Description

연료 증기 분리기{FUEL VAPOR SEPARATOR}

본 발명은 엔진이 기울어질 때 연료의 유출을 방지하고 연료 증기들을 회수하도록 선박 엔진의 연료 배출 시스템에서 사용되는 연료 증기 분리기에 관한 것이다.

소형 선외 선박 엔진들은 통상적으로 보트의 트랜섬(transom)에 분리 가능하게 장착된다. 이 엔진들은 보트의 캔 또는 탱크로부터의 흡입 하에 액체 연료를 흡인하는 통합된 연료 시스템을 포함한다. 상기 연료는 공기 흡입 시스템을 통해 엔진에 의해 연소될 증기들을 응축 또는 회수하도록 증기 분리기 유닛을 통해 순환된다. 증기 분리기의 연료는 연료 분사 시스템에 고압으로 배출된다. 더 큰 선내 또는 선내/선외 선박 엔진들도 일반적으로 흡입 하에 연료를 흡인하는 통합된 연료 시스템을 포함하며 보트의 에워싸인 영역들에서의 연료 증기 빌드업을 방지하도록 증기들을 포획하여 엔진에 의해 포획된 증기들을 연소시키기 위한 증기 분리기를 통해 순환된다.

선박 산업에서는 보트들 상의, 특히 에워싸인 구획실들의, 연료 증기들이 쟁점이 되는 것을 오랫동안 알고 있었다. 연료가 쏟아짐을 방지하도록, 보트 안전 규정들은, 자동차 산업에서 통상적으로 실행되는 바와 같이, 압력이 제공되는 대신 진공 하에서 흡입될 엔진 및 탱크 사이에서 연료가 순환되도록 오랫동안 요구하여 왔다. 따라서, 보트로의 연료의 쏟아짐, 연료 라인 파열을 방지하도록 연료는 부압으로 탱크에서 꺼내어진다. 그러나, 저압에서, 연료는, 특히 엔진 근처의 고온 및 보트가 파도 위로 통과할 때의 진동 조건들과 결합될 때, 즉각 증발하게 된다. 엔진 근처의 증기들의 미제어된 연소 가능성을 방지하거나 또는 배출을 방지하도록 증기들을 포획한 다음에, 엔진에 제공된 연료에 증기들이 있는 경우, 베이퍼 록(vapor lock)으로 알려진 조건이 발생할 수 있다.

증기 분리기들은 상기한 증기 이슈들을 해결하도록 설계된다. 일부 증기 분리기들은 연료 분사기들의 연료 레일에서의 가열된 연료가 복귀되어 연료가 고압 펌프로 재진입되어 분사기 시스템의 연료 레일에 제공되기 전에 연료 레일에 남아있는 증기들이 액체로 응축되도록 할 수 있다. 일부 선외 모터들에서, 증기들은 구획실들에 둘러싸여 있는 엔진들의 증기 분리기에 의해 대기중으로 벤트(vent)될 수 있지만, 연료 증기는 진공 라인 연결부를 통해 엔진 연료 흡입 시스템에 제공되어 엔진 내에서 제어된 방식으로 연소된다.

증기 분리기들은 분리기의 연료 레벨이 소정 레벨 위로 상승될 때는 언제나 자동으로 벤트 라인을 폐쇄하도록 플로트 작용식 밸브를 갖는 대부분의 선박 응용들에서 증기 벤트 밸브를 포함한다. 이 플로트 밸브는 엔진에 연료 증기들만을 제공하도록 설계된 진공 라인을 통해 엔진의 공기 흡입구로 액체 유체가 제공됨을 방지하게 된다. 또한, 상기 플로트 메카니즘은, 엔진이 기울어질 때, 액체 연료가 증기 벤트 밖으로 흘러나가지 않도록, 특히 제거 가능한 선외 모터들에 대해, 벤트 라인을 폐쇄하도록 설계되어 있다.

종래 기술의 연료 증기 벤트 밸브는 공통으로 액체 연료가 플로트를 상승시킬 때 폐쇄되는 니들 밸브에 연결된 증기 라인 바로 아래의 액체 연료에 의해 지지되는 부력 플로트 형태이다. 종래 기술의 니들 벤트 밸브 시스템(200)이 도1에 도시된다. 상기 니들 밸브들(200)은 공통으로 선회 핀(204) 상에 지지된 플로트들(202)을 포함하며, 물 밖의 지주를 가진 선외 모터 등에서와 같이 엔진이 기울어진 조건으로 회전 될때는 언제나 플로트가 니들 밸브(208)와 벤트 통로(206)를 폐쇄하도록, 선회 플로트의 회전 축이 엔진 장착 브래킷의 선회 축에 대해 평행하게 배향되어 있다. 엔진이 기울어질때 통로를 폐쇄하면 엔진이 정지되어 기울어질때 액체 연료가 증기 분리기를 통해 흐르는 것을 방지하거나 또는 엔진 작동 중에 액체 연료가 엔진의 공기 흡입구로 증기 벤트 밸브의 증기 부분을 통해 유동함을 방지하게 된다.

많은 선외 선박 엔진들은 종종 사용 및 저장 후에 보트로부터 수동으로 제거되는 형태로 되어 있다. 엔진이 제거될 때, 사용자들은 공통으로 엔진을 트레일러 상에 배치하거나, 차량 카고 영역에 배치하거나, 또는 아마도 픽업 트럭의 베드 상에 배치할 때 프로펠러 및 틸러 아암을 보호하도록 엔진을 그의 측면으로 눕혀놓는다. 선박 엔진이 그의 측면으로 눕혀있을 때, 벤트 밸브 메카니즘의 선회 축은 더 이상 엔진과 정렬되지 않으며 많은 경우 플로트 밸브는 니들 밸브를 적절하게 폐쇄하지 않거나 또는 후에 니들 밸브가 이동 중에 변위되어 증기 분리기의 증기 출구를 통해 액체 연료가 엔진, 엔진 구획실, 또는 엔진이 저장되는 영역 내로 누출할 수 있게 된다. 따라서, 벤트 제어 장치가 비전형적인 방향들로 기울어진 엔진을 수용할 수 있는 개선된 연료 증기 분리기가 바람직하다. 또한, 밸브 또는 플로트가 이동되어, 액체 연료가 존재하는 경우에도, 액체 연료가 증기 출구로 스플래시(splash)하도록 허용하는, 파도가 치는 조건들 등의, 진동 또는 삐걱거림으로 인해 엔진 작동 중에 고체 연료가 증기 출구를 통해 벤트되도록 허용하지 않는 증기 분리기를 가지는 것이 바람직하다. 증기 출구로의 액체 연료의 스플래싱은, 증기 출구가 공기 흡입구에 연결된 시스템들에서 엔진의 공기 흡입구로 제공될 액체 연료가 너무 많아지게 하여, 공통으로 갑작스러운 엔진의 정지를 유발하게 된다. 따라서, 진동으로 인한 즉각적인 벤팅의 실행을 방지하여 증기가 증기 분리기를 통해 벤트될 때의 제어를 허용하는 것이 바람직하다.

증기 분리기들은, 선박 응용들에서의 과잉 증기들을 생성하는 인자들이 존재하지 않기 때문에 자동차 응용들에서는 사용되지 않는다. 또한, 차량들은 일반적으로 차량의 에워싸인 영역들에서의 연료 증기 빌드-업에 대해 덜 관심을 갖게 된다. 일부 차량 배기 시스템들은 연료 탱크로의 "롤-오버" 벤트 밸브를 포함하지만, 이들은 단순히 증기 수거 용기로 개방된 벤트 라인을 보호하는 배기 시스템에서의 소극적인 특성이다. 차량 엔진은 롤-오버 벤트 밸브가 사용 불가 또는 제거되더라도 영향받지 않고 계속하여 작동하게 될 것이다. 이에 비해, 증기 벤트 밸브가 엔진의 액티브 부품인 선박 시스템들에서는, 어떠한 고장 또는 오작동도 잠재적으로 엔진 전체를 망가지게 할 수 있다.

상기한 점들을 고려하여, 본 발명은 선박 엔진용 연료 공급 시스템을 제공한다.

상기 연료 공급 시스템은 액체 연료의 체적 및 연료 증기들을 수거하기 위한 에워싸인 내측 쳄버를 가진 증기 분리기를 포함한다. 흡입 펌프는 액체 연료를 펌프의 부압하에서 멀리 있는 연료 탱크로부터 상기 내측 쳄버로 이송한다. 고압 펌프는 액체 연료를 양압하에서 내측 쳄버에서 엔진의 연료 분사 시스템으로 이송한다. 상기 고압 펌프는 선박에서 가압된 연료 라인들이 18인치 보다 긴 거리로 연장됨을 금지하는 규정들에 따라 일반적으로 엔진의 흡입구 또는 분사 장치에 근접하게 배치된다. 증기 분리기는 내측 쳄버에 포획된 연료 증기들의 배출을 허용하도록 내측 쳄버와 소통하는 벤트 밸브 장치를 포함한다. 상기 벤트 밸브 장치는 배출 통로에 의해 침투된 에워싸인 상단부를 포함한다. 니들 밸브는 스프링 상에 배치되어 벤트 통로를 작동적으로 밀봉하도록 스프링에 의해 바이어스된다. 액체 연료가 존재할 때를 검출하는 서미스터 회로 및 릴레이에 자기 코일이 부착된다. 서미스터가 액체 연료가 존재하지 않는 것을 검출할 때, 니들 밸브를 개방하는 자기 코일에 전력을 제공하는 릴레이를 절환시킬 수 있다. 자기 코일을 오프 및 온으로 절환하도록 릴레이를 제어하는, 엔진 제어 모듈 등의, 제어 모듈에 의해 자기 코일이 제어될 수 있다.

상기 시스템은, 엔진 파워가 오프될 때에도, 연료의 이탈을 방지하도록 설계된다. 예컨대, 엔진이 작동하지 않는 때와 같이, 파워가 오프될 때, 스프링은 증기 및 액체 연료의 이탈을 방지하는 폐쇄 위치로 니들 밸브를 바이어스한다. 액체 연료가 존재하는 것으로 검출될 때, 엔진이 작동중이거나 또는 차량의 점화가 온되는 때와 같이, 파워가 제공되며, 상기 시스템은 파워가 코일에 제공되지 않음으로써 니들 밸브를 폐쇄 위치에 유지시키게 된다. 연료가 존재하지 않을 때, 파워가 온되고, 니들 밸브를 개방하도록 허용하는, 전류가 코일에 공급될 수 있다. 진동들 또는 연료의 서미스터와의 접촉이 일시적으로 제거됨에 의해 니들 밸브가 개방됨을 방지하기 위해, 서미스터 회로는, 니들 밸브를 개방하도록 자기 코일을 온시킴에 의해 증기를 벤트하기 전에, 1/2초 내지 1초, 또는 그 이상 등의 지연을 가지도록 프로그램됨으로써, 진동들 또는 파도로 인한 증기 벤트를 통해 연료가 우발적으로 배출됨을 방지하게 된다. 또한, 엔진이 오프되는 경우 등에, 폐쇄 위치로 바이어스됨에 의해, 선외 모터들이 이동되는 경우들에서의 연료의 이탈 및 엔진이 오프될때의 증기들의 이탈을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 연료 공급 시스템은 증기 분리기로부터 연료 증기들의 벤팅 타이밍을 제어할 수 있는 선박 엔진의 증기 분리기용의 단일 방향의 벤트 밸브 장치를 제공함에 의해 종래 기술의 결점들 및 단점들을 극복한다.

본 발명의 응용성의 범위는 이하의 상세한 설명, 특허청구의 범위, 및 도면들로부터 명백하게 될 것이다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내고 있는, 상세한 설명 및 특정 예들은, 당업자들에 의해 본 발명의 정신 및 범위 내에서 여러 가지 변화 및 변경들이 가능하기 때문에, 단지 예시적으로 주어진 것이다.

본 발명은 아래에 주어지는 상세한 설명, 특허청구의 범위, 및 첨부 도면들로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다 :
도1은 종래 기술의 벤트 제어 장치의 단면도,
도2는 일반적인 선외 선박 엔진의 측면도,
도3은 선외 선박 엔진용 연료 배출 시스템의 개략적인 도면,
도4는 니들 밸브가 개방 위치에 있는 본 발명에 따른 선박 증기 분리기의 단면도, 및
도5는 폐쇄 위치에서의 선박 증기 밸브 분리기의 단면도이다.

엔진(12)의 증기 밸브 분리기(28)가 도면들에 도시되어 있다. 도1은 보트의 트랜섬(14)에 부착된 선외의 선박 엔진(12)을 나타내고 있지만, 상기 엔진(12)은 임의의 선박 엔진으로도 될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같은, 소형의 선외의 선박 엔진(12)은 통상 이동 및/또는 정비를 위해 엔진(12)이 선박에서 신속하게 제거될 수 있도록 브래킷(16) 상에 장착된다. 상기 브래킷(16)은 프로펠러(18)가 얕은 수심의 조건들을 통해서도 편리하게 진수 및 조종될 수 있도록 물 밖에서 휘돌려지는 상태로 모터 헤드가 보트를 향해 회전되도록 기울임 특성을 포함한다. 일례로, 모터(12)는 사용 및 비사용에 대한 대비의 사이, 및 트림 제어를 위해 축 A를 중심으로 선회될 수 있다. 엔진(12)이 도2에서 선외 모터로서 도시되어 있지만, 본 발명의 증기 분리기(28)는 선내/선외 엔진들 또는 보트 상의 구획실들 내에 영구적으로 고정된 선내 엔진들에도 적용될 수 있다.

선박 엔진(12)은 도3에 도시된 엔진 장착식 연료 시스템에 의해 연료 탱크(20)에서 액체 연료를 흡인한다. 상기 연료 탱크(20)는 도2에 소형 연료 탱크로서 도시되어 있지만, 임의의 크기의 형태 또는 형상을 포함하는 임의 타입의 연료 탱크도 본 발명에서 사용될 수 있음을 이해하기 바란다. 연료 탱크(20) 및 공급 라인(24)을 제외하면, 선박 엔진 상의 연료 시스템(22)은 고압 연료 라인이 18인치 보다 길어서는 안된 다는 등의 규정들에 부합하도록 부품들이 가능한 한 엔진에 가깝게 배치되도록 엔진(12)과 완전하게 통합되어 있다. 도2에 도시된 예시적인 선외 모터(12)에 있어서, 엔진(12)이 보트에서 제거될 때, 연료 시스템(22)은 엔진(12)과 함께 제거될 수 있지만, 연료 탱크(20) 및 연료 라인(24)은 보트에 남거나 또는 분리되어 제거될 수 있다. 그러나, 일부 경우들에, 연료 탱크(20)는 엔진(12)과 함께 제거될 수도 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 저압 연료 공급 펌프(26) 또는 리프트 펌프는 공급 라인(24)을 통해 탱크(20)에서 연료를 흡인한다. 연료는, 도3 및 4에 (28)로서 나타낸, 증기 분리기로 배출된다. 증기 분리기(28)는 유입하는 저압 연료, 연료의 정상적인 증발, 고온 엔진에 근접함으로 인한 증발, 및 일부 상황들 하에서 엔진으로부터 복귀하는 고온의 교반된 연료로부터의 증발로 인해 발생하는 증기들을 수거하여 배출시킨다. 고압 펌프(30)는 도4에 도시된 바와 같이 증기 분리기(28)에 연결되어 연료 분사기 시스템(32)을 통하는 등에 의해 엔진의 실린더들에 가압하의 연료를 펌핑한다. 일부 실시예들에서, 고압 펌프(30)는 증기 분리기로 직접 연결되지 않을 수 있다. 미사용된 연료는 복귀 라인(34)을 통해 증기 분리기(28)로 복귀될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 연료는 증기 분리기로 복귀되지 않고 시스템은 복귀 라인을 포함하지 않는다. 증기 분리기(28)는, 선외 엔진들을 포함하는, 대부분의 선박 엔진들에 대해, 엔진 공기 흡입 시스템으로의 연결을 위한 진공 접속부(38)가 제공된 벤트 장치(36)를 더 포함한다. 진공은 벤트 라인(40)에 부압을 형성하여 연료 증기들이 엔진의 공기 흡입구를 통해 순환될 수 있도록 한다.

예시적인 증기 분리기(28)가 도4에 도시되지만, 당업자는 증기 분리기(28)의 사이즈, 형상 및 형태는 공간, 위치 및 엔진 조건들에 따라 변화할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 도4에 도시된 예시적인 증기 분리기(28)는 통합된 고압 연료 펌프(30)를 포함한다. 고압 연료 펌프(30)는 연료 분사기 시스템(32)과 소통하는 연료 입구(42) 및 출구(44)를 포함한다. 전력은 와이어들(46)을 통해 고압 연료 펌프(30)에 공급된다. 도4에 도시되지 않았지만, 리프트 펌프(26) 또는 저압 연료 펌프가 증기 분리기(28)에 통합되어 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 슈레더 벨브(Schrader valve) 등의, 밸브(76)가 출구 압력의 압력 시험을 허용하도록 고압 펌프(30)의 최상부에 제공된다.

또한, 증기 분리기(28)는 고압 펌프(30)와 유체 소통하며 중공의 내측 쳄버(50)를 형성하는 중공 원통형 하우징(48)을 포함한다. 증기 출구(68)를 가진 벽 조립체(52)가 원통형 하우징(48)에 결합되며 도시된 실시예에서 액체 및 증기 타이트 밀봉을 형성하도록 하우징(48)에 대해 벽(52)의 외주를 밀봉하는 오-링(54)을 포함한다. 물론, 연료를 보유하며 벤트 밸브 장치(36)를 고정시키기 위한 중공 내측 쳄버(50)를 조립 또는 형성하도록 다수의 다른 형태들이 사용될 수 있다.

도4에 도시된 바와 같이, 하우징(48)은 또한 연료 입구(78)를 가진 벽 조립체에 결합될 수도 있다. 물론, 이 벽 조립체(56)도 하우징(48)과 통합되어 형성될수 있다. 그러나, 도4에 도시된 바와 같이, 오-링 시일(58)이 액체 또는 증기 누출을 방지하도록 하우징(48) 및 벽 조립체(56) 사이의 접합부를 밀봉할 수 있다. 또한, 증기 분리기(28)는 엔진(12)에 부착하기 위한 장착 플랜지(60)를 포함할 수 있다. 상기 장착 플랜지(60)는 임의의 사이즈, 형상 또는 형태로 될 수 있지만, 도4에서는 진동으로부터 격리시키도록 구멍(62) 내에 위치된 고무 그로멧(grommet)(64)을 포함하는 구멍(62)을 가진 것으로 도시되어 있다.

증기 분리기(28)는 벤트 밸브 장치(36)를 포함한다. 벤트 밸브 장치(36)는 증기 배출 통로(84) 상의 밸브 시트(85)에 대해 니들 밸브(96)를 이동시키도록 스프링(98) 등의 바이어싱 요소를 포함한다. 또한, 상기 벤트 밸브(36)는 니들 밸브(96) 및 바이어싱 요소(98)를 둘러싸는 케이싱을 갖는 형태로도 될 수 있다. 바이어싱 요소(98)는 통상적으로 니들(96)이 도5에 도시된 폐쇄 위치에 있을 때 밸브 시트(85)에 대해 니들 밸브(96)를 바이어스한다. 니들 밸브(96)는 상기 니들 밸브(96)를 둘러싸는 코일(94)이 니들 밸브(96)를 도5에 도시된 바이어스된 폐쇄 위치로부터 도3에 도시된 개방 위치로 이동시킬 수 있도록 자기 재료로 형성될 수 있다. 개방 위치에서, 연료 증기들은 증기 배출 통로(84)를 통해 증기 출구(68) 외측으로 배출될 수 있다. 상기 벤트 밸브(36)는 코일(94)을 제어하도록 제어 모듈(도시안됨)과 소통할 수 있는 연료 레벨 디텍터(110)를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 연료 레벨 디텍터(110)는 필요시에 코일(94)을 온 및 오프로 절환하는 릴레이(도시 안됨)에 연결된다. 상기 연료 레벨 디텍터(110)는 통상 간단한 서미스터 회로 시스템이고 액체 유체의 우발적인 배출을 방지하도록 코일(94)을 활성화하기 전에 시간 지연을 포함할 수 있다. 따라서, 증기 벤트 장치(36)는 바이어싱 요소(98)에 장착된 플로트 조립체를 필요로 하지 않는다. 또한, 바이어싱 요소가 플로트를 개방 위치로 바이어스하거나 또는 연료가 없는 경우 플로트를 지지할 수 없으므로 액체 연료의 존재 시에만 폐쇄 위치를 향해서 바이어스하는 종래 기술의 경우와 다르게, 본 발명에서는, 바이어싱 요소가 연료가 없는 경우에도 상기 밸브를 폐쇄 위치로 바이어스하게 된다.

슈레더 벨브 등의 밸브(76)는 배출 및 압력 해제를 위한 연료 입구 채널의 단부에 배치될 수 있다. 저압 펌프(26)의 연료 입구(78)는 벽 조립체(56)를 통해 연장하며, 벽 조립체(56)의 중공 부분(74)을 통해, 내측 쳄버(50)와 소통한다. 일부 실시예들에서, 냉각 유체를 순환시키도록 쳄버(50) 내에 배치되어 증발을 최소화하도록 쳄버(50) 내에 포함된 연료를 냉각시키기 위한 열 교환기로서 작용할 수 있는 선택적인 냉각 코일(80)이 배치될 수 있다.

증기 분리기(28)의 용이한 조립을 허용하도록, 밸브 벤트 장치(36)는 부품들 모두를 둘러싸는 케이싱(도시 안됨)을 포함할 수 있다. 이 케이싱은 증기 분리기(28)의 벽 조립체(52) 상의 공동으로 삽입함에 의해 용이한 조립을 허용한다.

연료가 없을 때에도, 바이어싱 요소(98)는 니들 밸브(96)를 도5에 도시된 폐쇄 위치로 특히 니들 밸브(96)의 포인트(95)를 밸브 시트(85)에 대해 유지시킨다. 바이어싱 요소(98)가 니들 밸브를 통상적으로 폐쇄 위치로 바이어스함으로써, 엔진(12)이 작동하지 않고 코일(94)로 전기가 흐르지 않을 때, 니들 밸브는 밸브 시트(85)에 대해 폐쇄된 위치에 유지된다. 엔진(12)이 작동되고 연료 레벨 디텍터(110)에 전력이 공급될 때, 연료 레벨이 연료 레벨 디텍터(110) 보다 높은 한, 니들 밸브(96)는 도5에 도시된 폐쇄 위치에 유지된다. 그러나, 연료 레벨이 연료 레벨 디텍터(110) 아래에 있을 때, 니들 밸브는 도3에 도시된 개방 위치로 코일(94)에 의해 이동될 것이다. 진동 또는 파도 작용 또는 보트의 흔들림을 통해서와 같이 연료가 연료 레벨 디텍터(110)와 접촉하지 않을 때 코일(94)이 니들 밸브(96)를 개방함을 방지하도록 연료 레벨 디텍터 회로(110)에 시간 지연이 포함될 수 있다. 예컨대, 큰 파도를 포함하는 수상 조건들에서, 보트가 크게 앞뒤로 출렁거릴 수 있고 비록 연료 레벨이 벤트 밸브 장치(36)의 최상부 근처에 있을지라도 증기 밸브 분리기(28)의 연료 레벨은 연료 레벨 디텍터(110)에 간헐적으로 접촉하지 않을 수 있다. 시간 지연이 작동하지 않으면, 이러한 간헐적 접촉으로 인해, 연료 레벨 디텍터(110)가 연료 로우 레벨을 검출할 때마다 코일(94)이 니들 밸브(96)를 개방하게 되어, 때로는 액체 연료가 증기 출구(68)에서 빠져나가 엔진 공기 흡입 시스템으로 유입되어 갑작스러운 엔진 정지를 유발할 잠재적 가능성을 갖게 된다. 이는 특히 물결이 있는 조건 등의 수상 조건에서 문제가 되며 따라서 연료 레벨 디텍터(110)는 통상적으로 니들 밸브(96)가 개방될 때 증기가 통로(68)를 통해서만 배출됨을 보장하도록 연료 레벨이 실제로 연료 레벨 디텍터(110) 보다 낮은 지를 보장하는 시간 지연을 포함하게 된다.

상기한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예를 기재하여 설명하고 있다. 당업자는, 이하의 특허청구의 범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 진정한 정신 및 정당한 범위를 벗어나지 않고 여러 가지의 변화, 변경 및 개조들이 이루어질 수 있음을, 상기한 설명, 및 첨부 도면들 및 청구범위로부터 즉각적으로 인지할 수 있을 것이다.

12 : 엔진
20 : 연료 탱크
22 : 연료 시스템
26 : 저압 연료 공급 펌프
28 : 증기 분리기
30 : 고압 연료 펌프
32 : 연료 분사기 시스템
36 : 벤트 장치
48 : 하우징
50 : 쳄버
96 : 니들 밸브
98 : 바이어싱 요소
110 : 연료 레벨 디텍터

Claims

바이어싱 요소;
밸브 시트를 포함하는 밸브 출구;
상기 바이어싱 요소 및 밸브 출구 사이에 있는 니들 밸브로서, 상기 바이어싱 요소는 니들 밸브를 밸브 시트에 대해 바이어스하는 형태로 된 니들 밸브;
상기 니들 밸브를 밸브 시트에 대해 이동하도록 자계를 발생시킬 수 있는 코일;
상기 코일에 전기적으로 결합되며 연료 로우 상태를 검출하여 코일을 활성화시키도록 된 연료 레벨 디텍터 회로; 및
연료 로우 레벨 상태를 검출하여 코일의 활성화를 지연시키기 위한 타이밍 회로를 포함하는, 선박 엔진용 증기 분리기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 코일로의 전력을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함하는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 상기 연료 레벨 디텍터 회로는 서미스터를 포함하며, 상기 서미스터가 액체 연료를 검출할 때, 상기 연료 레벨 디텍터 회로는 전력이 코일로 공급됨을 방지하게 되는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 선박 엔진이 정지될 때 상기 니들 밸브가 폐쇄 위치로 바이어스되는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 상기 선박 엔진은 전력 시스템을 포함하고, 상기 증기 분리기는 제어 회로를 더 포함하며, 전력 시스템에 의해 제어 회로에 전력이 공급되지 않을 때, 상기 니들 밸브가 상기 바이어싱 요소에 의해 폐쇄 위치로 바이어스되는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 선박 엔진은 전력 시스템을 포함하고, 상기 증기 분리기는 액체 연료를 검출하기 위한 서미스터를 가진 제어 회로를 더 포함하며, 전력 시스템에 의해 제어 회로에 전력이 공급되고, 상기 서미스터가 액체 연료를 검출할 때, 상기 제어 회로는 코일에 전력이 도달함을 방지하며 상기 니들 밸브는 바이어스된 폐쇄 위치에 유지되는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 선박 엔진은 전력 시스템을 포함하고, 상기 증기 분리기는 액체 연료를 검출하기 위한 서미스터를 가진 제어 회로를 더 포함하며, 전력 시스템에 의해 제어 회로에 전력이 공급되고, 상기 서미스터가 액체 연료를 검출하지 않을 때, 상기 제어 회로는 전력 시스템으로부터 코일에 전류가 흐르도록 허용하며 상기 코일은 니들 밸브를 개방 위치로 이동시키는 증기 분리기.
제8항에 있어서, 상기 제어 회로는 서미스터가 액체 연료를 검출하지 않는 한 니들 밸브를 개방 위치에 고정시키도록 된 증기 분리기.
제8항에 있어서, 상기 제어 회로는 서미스터가 소정 시간이 경과할 때까지 액체를 검출하지 않았을 때 코일로 전력이 공급됨을 방지하는 시간 지연을 포함하는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 코일을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함하고 상기 제어 회로도 엔진 관리 제어 기능들을 제공하는 증기 분리기.
제1항에 있어서, 상기 증기 분리기는, 전력 시스템이 전력을 공급하지 않고 니들 밸브가 폐쇄 위치에 있는 무 전력 작동 상태, 전력 시스템이 전력을 공급하고 니들 밸브가 폐쇄 위치에 있는 파워 온 및 연료 검출된 상태, 및 전력 시스템이 전력을 공급하고 니들 밸브가 개방 위치에 있는 파워 온 및 연료 미검출 상태를 포함하는 세 개 이상의 작동 상태들을 가지며,
상기 증기 분리기는 상기 코일을 제어하기 위한 제어 회로를 가지며, 상기 제어 회로는 엔진 관리 제어 기능들을 제공하는 증기 분리기.
제12항에 있어서, 상기 제어 회로는, 연료 레벨 디텍터가 증기 분리기 내에 연료가 없음을 검출한 후에 소정 시간 동안, 니들이 개방 위치로 이동되는 것을 방지하도록 시간 지연 회로를 포함하며, 전력 시스템이 전력을 공급할 때, 상기 제어 회로는 증기 밸브 분리기 내의 연료의 존재에 대해 연료 레벨 디텍터로부터의 입력을 수신하여, 연료 레벨 디텍터에 의해 연료가 검출되지 않을 때에만 니들을 개방 위치로 이동시키도록 된 증기 분리기.
액체 연료의 체적 및 연료 증기들을 수거하기 위한 사실상 에워싸인 내측 쳄버를 가진 증기 분리기;
상기 증기 분리기의 내측 쳄버와 소통하며, 바이어싱 요소, 밸브 시트를 포함하는 밸브 출구, 상기 바이어싱 요소 및 밸브 출구 사이에 있는 니들 밸브로서, 상기 바이어싱 요소가 니들 밸브를 밸브 시트에 대해 바이어스하는 형태로 된 니들 밸브, 및 상기 니들 밸브를 밸브 시트에 대해 이동시키도록 자계를 발생시킬 수 있는 코일을 포함하는 벤트 밸브 장치; 및
연료 레벨 디텍터가 증기 분리기 내의 액체 연료를 검출할 때, 제어 회로는 코일로의 전력의 공급을 차단하도록 된, 연료 레벨 디텍터 및 제어 회로를 포함하는, 선박 엔진용 연료 공급 시스템.
제14항에 있어서, 상기 연료 레벨 디텍터가 증기 분리기 내에 액체 연료가 없음을 검출할 때, 상기 제어 회로는 전류가 코일로 통과하도록 허용하며, 상기 전류가 공급된 코일은 니들 밸브를 개방 위치로 이동시키는 연료 공급 시스템.
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