KR101919637B1 - 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체 - Google Patents

이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체는, 메인 피드 파이프(50)의 내측 파이프(52) 및 외측 파이프(54)의 단부에 결합되고, 내측 파이프(52) 내의 가스연료를 배출시키기 위한 가스연료 배출구(62)가 형성되는 플랜지 블록(60); 내측의 밸브 수용공간(V)에 공기의 유입을 위한 제1 공기유입통로(112b)가 형성되어 있는 원통부(114)와, 상기 원통부(114)의 축방향 외측 단부를 막으며 제1 가스 배출공(112a)이 형성되어 있는 단부 막음판부(112)를 포함하는 하우징(110); 상기 하우징(110)의 밸브 수용공간(V)에 내장되고, 회전에 의해 밸브 홀(122)을 개폐 작동하는 밸브 바디(120); 상기 밸브 바디(120)의 하우징(110) 반대측을 막아 고정하고, 상기 밸브 바디(120)의 밸브 홀(122)과 상기 플랜지 블록(60)의 가스 배출구(62)를 연통하는 제2 가스 배출공(132)이 형성되는 밸브 블록(130)을 포함하며; 상기 플랜지 블록(60)에는, 상기 하우징(110)의 내부의 밸브 수용 공간(V)과 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 연통시키는 공기 연결통로(64)가 형성되어, 공기 유입 경로가 하우징(110)의 제1 공기유입통로(112b) → 밸브 수용공간(V) → 공기 연결통로(64)로 형성되도록 한 구조를 가진다.

Description

이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체{GAS VENTILATION VALVE ASSEMBLY FOR DUAL FUEL ENGINE}
본 발명은 이중 연료를 사용하는 대형 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 연료 엔진의 실린더에 가스를 공급하기 위한 메인 피드 파이프에 설치되어 오일연료 운전 모드 시 메인 피드 파이프 내의 가스연료를 제거하기 위한 가스 벤틸레이션 밸브를 구조적으로 단순화하고, 제조와 설치를 용이하게 하며, 밀봉성을 향상시킬 수 있도록 한 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG) 등의 가스 운반선에서는, 저장 탱크 내에 저장되어 있는 가스연료를 쉽게 연료로 사용하는 한편 탱크 내에서 기화되는 가스를 재액화시키지 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 가스 연료를 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 가스량이 조절되어 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 착화를 유도하는 소형 오일연료 분사기로서 파일럿 인젝터(Micro Pilot Injector)를 더 구비한다.
천연가스와 같은 가스연료는 인화점은 낮지만 자발화(self ignition, 자기착화) 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 점화를 유도하여(pilot injection 과정), 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 1에는 이중연료 엔진의 엔진 측에 구비되는 가스연료 공급회로를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 1을 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(2)의 헤드에 인접하여 설치되는 메인 피드 파이프(12)와, 메인 피드 파이프(12)로부터 각 실린더(2)별로 연결되는 분배 파이프(14)와, 분배 파이프(14)의 단부에 연결되고 실린더(2)의 헤드에 장착되어 공급 가스량을 조절하는 가스 유입 밸브(Gas Admission Valve)(16)를 포함한다. 가스 유입 밸브(16)에서는 가스 량을 조절하여 가스 인젝터를 통해 실린더(2)의 헤드에 형성된 흡기 포트에 분사한다.
또한, 메인 피드 파이프(12)의 단부에는 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)가 설치된다. 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)는, 가스연료 운전 모드에서 오일연료 운전 모드(또는 디젤 운전 모드)로 전환할 때 열리며, 메인 피드 파이프(12) 내의 가스연료를 불활성 가스로 밀어내어 오일연료 운전 모드를 개시할 때 메인 피드 파이프(12) 등의 가스관로에 가스 연료가 잔류하는 것을 방지하게 된다.
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 외측관 내 공기 흐름에 선외로 방출되어 폭발 위험을 방지할 수 있다. 즉, 연결 파이프(10), 메인 피드 파이프(12), 분배 파이프(14), 가스 유입 밸브(16), 가스 벤틸레이션 밸브 조리 립체(20) 등은 모두 이중관 형태로 이루어진다.
따라서, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)도 이중관 형태, 즉 가스연료 통로의 둘레에 공기 통로가 형성된 구조로 이루어져 있다. 공기는 가스 벤틸레이션 밸브 조립체 하부에 구비된 유입공을 통해 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20) 안으로 들어와 메인 피드 파이프(12)를 경유하여 에어 블로어 룸으로 들어가고, 에어 블로어 룸으로부터 연장되는 공기 공급 관로를 통해 선외로 방출된다.
그런데 종래의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)는, 상대하는 구성요소들이 축방향으로 삽입되는 구조로 설치되기 때문에, 구조가 복잡하고 밀봉성이 나빠질 염려가 있다.
도 2는 종래의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)의 구조를 보인 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)는, 좌, 우 막음판(21, 22) 사이에 밸브 바디(23)(예; 볼 밸브)를 장착하고, 상기 좌, 우 막음판(21, 22)을 외부 케이싱(24) 안에 축방향으로 삽입하며, 외부 케이싱(24)의 단부에 플랜지(25)를 용접하고, 플랜지(25)를 메인 피드 파이프(12)의 내측 파이프(12a) 외주에 끼운 다음 외측 파이프(12b)에 맞대어 용접하여 설치한 구조로 이루어진다.
밸브 바디(23)에는 작동축(23a)이 설치되고, 작동축(23a)을 액추에이터(26)에 의해 회전시켜 좌, 우 막음판(21, 22)의 가스 통로(21a, 22a)와 밸브 바디(23)의 가스 통로(23a)를 개폐하도록 되어 있다.
공기는 전술한 커넥터로부터 외부 케이싱(24) 안으로 들어와서 밸브 바디(23) 외부를 감싸고, 좌측 막음판(21)의 공기 통로(21b)와 플랜지(25)의 공기 통로(25b)를 통해 내측 파이프(12a)와 외측 파이프(12b) 사이의 공간으로 흐르도록 되어 있다.
이처럼, 종래의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(20)는 이중관 구조의 메인 피드 파이프(12)에 장착하기 위해 너무 많은 구성요소, 즉, 좌, 우 막음판(21, 22), 밸브 바디(23), 외부 케이싱(24), 플랜지(25)를 구비하는 복잡하고 불합리한 구조를 가지므로 제조 및 조립이 어렵고 비용도 많이 든다.
특히, 외부 케이싱(24)에 대해 좌, 우 막음판(21, 22)이 축방향으로 결합되는 구조로 이루어지기 때문에, 외부 케이싱(24)의 내주면과 좌, 우 막음판(21, 22)의 외주면을 불필요하게 정밀가공하여야 하고 많은 부위에서 시일(seal)(31, 32)로 밀봉하여야 하는 폐단이 있다.
또한, 시일(31, 32)이 외부 케이싱(24)의 내주면과 좌, 우 막음판(21, 22)의 외주면 사이에 설치되므로, 좌, 우 막음판(21, 22)에 시일(31, 32)을 장착하고 외부 케이싱(24) 안으로 밀어 넣을 때나 외부 케이싱(24)과 좌, 우 막음판(21, 22)의 축방향 유동이 생길 때 시일(31, 32)이 손상될 염려가 있어, 연료 가스의 누출 가능성이 커진다.
또한, 외측 파이프(12b)와 플랜지(25)를 용접하고, 플랜지(25)와 외부 케이싱(24)을 용접하고, 좌측 막음판(21)과 내측 파이프(12a)를 용접하고, 외부 케이싱(24)에 다시 보호 커버(24a)를 용접하여야 함으로써, 용접부위기 많고 제조 비용이 많이 소요된다.
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본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 구조적으로 단순화하고 밀봉성이 향상된 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체를 제공함과 더불어, 그 조립체를 단순한 방법에 의해 메인 가스 피드 파이프에 설치할 수 있고 탈거도 간단하게 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체는, 메인 피드 파이프(50)의 내측 파이프(52) 및 외측 파이프(54)의 단부에 결합되고, 내측 파이프(52) 내의 가스연료를 배출시키기 위한 가스연료 배출구(62)가 형성되는 플랜지 블록(60); 내측에 밸브 수용공간(V)이 형성됨과 함께 밸브 수용공간(V)에 공기의 유입을 위한 제1 공기유입통로(112b)가 형성되어 있는 원통부(114)와, 상기 원통부(114)의 축방향 외측 단부를 막으며 제1 가스 배출공(112a)이 형성되어 있는 단부 막음판부(112)를 포함하는 하우징(110); 상기 하우징(110)의 밸브 수용공간(V)에 내장되고, 상기 하우징(110)의 제1 가스 배출공(112a)과 연통하는 밸브 홀(122)이 형성되어 밸브 홀(122)을 개폐 작동하는 밸브 바디(120); 그리고 상기 밸브 바디(120)의 하우징(110) 반대측을 막아 고정하고, 상기 밸브 바디(120)의 밸브 홀(122)과 상기 플랜지 블록(60)의 가스 배출구(62)를 연통하는 제2 가스 배출공(132)이 형성되는 밸브 블록(130)을 포함하고; 상기 플랜지 블록(60)에는, 상기 하우징(110)의 내부의 밸브 수용 공간(V)과 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 연통시켜 제1 공기유입통로(112b)를 통해 밸브 수용 공간(V)으로 들어온 공기를 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)로 유입시키기 위한 공기 연결통로(64)가 형성되어, 공기 유입 경로가 하우징(110)의 제1 공기유입통로(112b) → 밸브 수용공간(V) → 공기 연결통로(64)로 형성되는 특징을 가진다.
본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 있어서, 상기 공기 연결통로(64)는, 상기 밸브 수용 공간(V)에서 플랜지 블록(60)에 방사상으로 형성되는 복수의 입구 통로(64a)와; 상기 복수의 입구 통로(64a)에 교차하면서 축방향으로 형성되어 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 향해 개방되는 출구 통로(64b)로 간단하게 구성하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 입구 통로(64a)의 반경방향 외측으로 열려진 부분에 플러그(66)를 체결하여 막는다.
본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 있어서, 상기 플랜지 블록(60)의 축방향 단부면(60a)과 상기 하우징(110)의 원통부(114)의 축방향 단부면(116a) 사이에는 시일(118)을 설치히여 밀봉하는 것이 바람직하다
본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 있어서, 상기 플랜지 블록(60)과 상기 하우징(110)에는 서로 대응하는 체결공(63)과 체결공(114b)이 형성되어, 상기 두 체결공(63, 114b)을 통해 볼트를 결합시켜 분리가능하게 결합하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 있어서, 상기 밸브 블록(130)은, 중심에 제2 가스 배출공(132)이 형성되면서 상기 플랜지 블록(60)의 가스연료 배출구(62)에 삽입되도록 연장되는 연장축부(134)를 포함하고; 상기 연장축부(134)의 외주면과 상기 가스연료 배출구(62)의 내주면 사이에 시일(136)을 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체에 의하면, 밸브 바디를 하나의 하우징에 수용하면서, 하우징을 플랜지 블록과 축방향으로 면대면으로 밀착시켜 분리가능하게 결합하는 구조를 채용함으로써, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체를 이중관의 형태로 쉽게 구현할 수 있고, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체의 전체 구조가 단순해져 제조가 쉽고 제품 단가를 낮출 수 있으며, 착탈이 매우 쉬워 조립, 교체 및 유지보수 작업을 쉽게 할 수 있다.
또한, 하우징과 플랜지 블록을 면대면으로 밀착시켜 시일로 밀봉하는 구조를 채용함으로써, 종래에 상대하는 구성요소들을 축방향으로 삽입하여 그것들의 둘레를 시일로 밀봉하였던 구조에 비해 조립 중 손상을 방지할 수 있고, 조립 후에도 안정적인 설치상태를 유지할 수 있어 밀봉성이 우수해진다.
밸브 블록에 연장축부를 형성하여 플랜지 블록의 가스연료 배출구에 삽입하고 시일로 밀봉하는 구조를 가져, 가스연료 밀봉 지점(또는 누출 가능한 지점)을 연장축부와 가스연료 배출구가 결합되는 지점 한 곳만 둘 수 있으며, 그것에 의해 가스연료 누출 개소가 줄어들고 밀봉구조도 간단하게 구성할 수 있다.
또한, 공기 유입 통로를 제1 공기유입통로 → 밸브 수용 공간 → 공기 연결통로로 구성함으로써 경로가 짧고 단순한 형태로 구현할 수 있으며, 공기 연결통로는 입구 통로와 출구 통로를 드릴 등의 절삭공구로 천공한 형태이므로, 제작이 쉽고 입구 통로와 출구 통로의 개수와 지름을 증가시키는 것에 의해 공기 연결통로의 단면적을 변경하기 쉬우며, 그에따라 공기의 유입량을 충분히 확보할 수 있으면서 변경 설게가 용이해진다.
도 1은 이중연료 엔진의 엔진 측에 구비되는 가스연료 공급회로를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 메인 피드 파이프 및 가스 벤틸레이션 밸브의 장착 상태를 나타내는 주요부 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가스 벤틸레이션 밸브 조립체의 정면 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가스 벤틸레이션 밸브 조립체를 나타내는 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가스 벤틸레이션 밸브 조립체의 분리 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 가스 벤틸레이션 밸브 조립체를 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 이중연료 엔진의 메인 피드 파이프 및 가스 벤틸레이션 밸브의 장착 상태를 나타내는 주요부 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)는, 이중관 형태의 가스연료 메인 피드 파이프(50)의 단부에 설치되어 오일 연료 운전 모드 시 액추에이터(40)에 의해 개방됨으로써 메인 피드 파이프(50)의 가스연료를 제1 가스 배출공(112a)을 통해 배출하게 된다.
가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)와 메인 피드 파이프(50) 사이에는 플랜지 블록(60)이 설치되는데, 이 플랜지 블록(60)은 메인 피드 파이프(50)와 용접고정되며, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)의 하우징(110)은 체결공(114a)에 볼트를 삽입하여 플랜지 블록(60)에 고정된다.
가스 연료를 배출하는 경우, 메인 피드 파이프(50)의 가스 연료는 하우징(110)의 중앙에 형성된 가스 배출공(112a)을 통해 배출된다.
하우징(110)에는 도시하지 않은 가스 배출 관로가 연결되는데, 하우징(110)의 체결공(114b)은 이러한 가스 배출 관로를 결합하기 위한 구멍이다.
도 3에서, 메인 피드 파이프(50)에는 각 실린더로 연장되는 분배 파이프(56)가 설치되고, 분배 파이프(56)의 단부에는 가스 유입 밸브 조립체(58)가 설치된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)를 상세하게 나타내는 것으로서, 도 4는 단면도이고, 도 5는 단면 사시도이며, 도 6은 분리 단면 사시도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)는, 메인 피드 파이프(50) 측에 결합되는 플랜지 블록(60), 플랜지 블록(60)에 결합되어 가스 배출통로 및 공기 유입통로를 형성하는 하우징(110), 상기 하우징(110)에 설치되어 가스 배출통로를 개폐하는 밸브 바디(120) 및 밸브 블록(130), 제어부의 통제하에 밸브 바디(120)를 작동시켜 가스 통로를 개폐하는 액추에이터(40)를 포함한다.
구체적으로, 플랜지 블록(60)은, 메인 피드 파이프(50)의 내측 파이프(52)의 단부와 용접부(w1)에 의해 용접결합되고, 외측 파이프(54)의 단부와 용접부(w2)에 의해 용접결합된다.
이러한 플랜지 블록(60)에는 상기 내측 파이프(52) 내의 가스연료를 배출시키기 위한 가스연료 배출구(62)가 형성되는 한편, 내측 파이프(52)와 외측 파이프(54) 사이의 공기 흐름 공간을 연통하는 공기 연결통로(64)가 형성된다.
하우징(110)은 단부 막음판부(112) 및 단부 막음판부(112)로부터 연장되는 원통부(114)를 포함한다.
상기 하우징(110)은, 원통부(114)의 축방향 단부면(116a)이 상기 플랜지 블록(60)의 축방향 단부면(60a)과 마주보고 면 대 면(面對面)으로 밀착하여 착탈 가능하게 결합되어 설치와 분리가 쉽게 되어 있다. 착탈 가능한 결합을 위해, 하우징(110)은, 그것의 체결공(114b)(도 3 참조)에 볼트를 삽입하여 플랜지 블록(60)의 나사공(63)(도 6 참조)에 결합한다.
하우징(110)의 원통부(114)는, 내측에 플랜지 블록(60)의 공기 연결통로(64)와 연통하는 밸브 수용공간(V)을 형성하는 것으로, 둘레에는 액추에이터(40)의 밸브 구동 샤프트(42)가 통과한다. 밸브 구동 샤프트(42)는 시일(42a)에 의해 밀봉된다.
하우징(110)의 원통부(114)에 의해 제공되는 밸브 수용공간(V)에는 외부의 공기가 유입된다. 하우징(110)의 원통부(114)에는 밸브 수용공간(V)에 공기를 유입시키기 위한 제1 공기유입통로(112b)가 형성된다.
그리고 제1 공기유입통로(112b)에는, 커넥터(18)를 설치 가능하며, 이를 통해 선외로부터 별도의 공기유입배관을 형성하여 공기를 유입시킬 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 하우징(110)의 단부 막음판부(112)는, 상기 원통부(114)의 축방향 출구 단부를 막으며, 가스연료를 배출하기 위한 제1 가스 배출공(112a)이 형성되어 있다. 이러한 단부 막음판부(114)에는 가스 배출관로(도시하지 않음)가 연결된다. 체결공(114b)은 이러한 가스 배출관로의 플랜지를 체결하기 위한 나사구멍이다.
밸브 바디(120)는, 상기 하우징(110)의 밸브 수용공간(V)에 내장되어 가스연료 통로를 개폐한다.
밸브 바디(120)에는 플랜지 블록(60)의 가스연료 배출구(62)와 하우징(110)의 제1 가스 배출공(112a)을 연결하는 밸브 홀(122)이 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이 밸브 바디(120)의 형식은 볼 밸브(Ball Valve)로 구성할 수 있으며, 액추에이터(40)의 밸브 구동 샤프트(42)를 90도 각도 회전시키는 것에 의해 그것의 밸브 홀(122)이 상기 가스연료 배출구(62) 및 제1 가스 배출공(112a)과 통하는 상태나 차단하는 상태로 작동된다.
밸브 블록(130)은, 상기 밸브 바디(120)의 반대측을 막아 고정하고, 밸브 바디(120)의 밸브 홀(122)과 플랜지 블록(60)의 가스 배출구(62)를 연통하는 제2 가스 배출공(132)이 형성된다.
일 실시예에 있어서, 밸브 블록(130)은 연장축부(134)가 상기 플랜지 블록(60)의 가스연료 배출구(62)에 삽입되도록 구성된다. 상기 가스 배출공(132)은 연장축부(134)의 중심에 형성된다.
일 실시예에 있어서, 플랜지 블록(60)의 축방향 단부면(60a)과 하우징(110)의 원통부(114)의 축방향 단부면(116a) 사이에 시일(118)을 설치하여 밀봉함으로써 공기의 누출을 방지한다.
이처럼 하우징(110)과 플랜지 블록(60)을 면대면으로 밀착시켜 시일(118)로 밀봉하는 구조는, 종래에 상대하는 구성요소들을 축방향으로 삽입하여 그것들의 둘레를 시일로 밀봉하였던 구조에 비해 조립 중 손상을 방지할 수 있고, 조립 후에도 안정적인 설치상태를 유지할 수 있어 밀봉성이 우수해진다.
또한, 밸브 바디(120)를 하나의 하우징(110)에 수용하면서, 그 하나의 하우징(110)을 플랜지 블록(60)과 축방향으로 면대면으로 밀착시켜 체결구에 의해 분리가능하게 결합하는 구조를 채용함으로써, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)를 이중관의 형태로 쉽게 구현할 수 있고, 가스 벤틸레이션 밸브 조립체(100)의 전체 구조가 단순해져 제조가 쉽고 제품 단가를 낮출 수 있으며, 착탈이 매우 쉬워 조립, 교체 및 유지보수 작업을 쉽게 할 수 있다.
또한, 밸브 블록(130)의 연장축부(134)의 외주면과 가스연료 배출구(62)의 내주면 사이에는 시일(136)이 설치되어 가스연료의 누출을 방지한다.
이와 같이 밸브 블록(130)에 연장축부(134)를 형성하여 플랜지 블록(60)의 가스연료 배출구(62)에 삽입하고, 해당 부분을 시일(136)로 밀봉하는 구조에 의하면, 가스연료 밀봉 지점(또는 누출 가능한 지점)을 연장축부(134)와 가스연료 배출구(62)가 결합되는 지점 한 곳에만 둘 수 있다. 따라서, 가스연료 누출 개소가 줄어들고 밀봉구조도 간단하게 구성할 수 있다.
플랜지 블록(60)에는, 하우징(110)의 내부의 밸브 수용 공간(V)과 메인 피드 파이프(50)의 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)와 연통하여 제1 공기유입통로(112b)를 통해 밸브 수용 공간(V)으로 들어온 공기를 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)로 유입시키기 위한 공기 연결통로(64)가 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 공기 연결통로(64)는, 밸브 수용 공간(V)에서 플랜지 블록(60)에 방사상으로 형성되는 복수의 입구 통로(64a)와, 복수의 입구 통로(64a)에 교차하면서 축방향으로 형성되어 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 향해 개방되는 출구 통로(64b)에 의해 이루어진다.
입구 통로(64a)와 출구 통로(64b)는 드릴 등의 절삭공구로 천공하는 것으로 쉽게 형성할 수 있으므로 공기 연결통로(64)를 쉽게 구성할 수 있다. 또한, 입구 통로(64a) 및 출구 통로(64b)의 개수와 지름을 증가시키는 것에 의해 공기 연결통로(64)의 단면적을 변경하기 쉽다(즉, 공기의 유입량을 충분히 확보할 수 있으면서 변경 설계도 쉽다).
입구 통로(64a)를 천공한 후에 반경방향 외측으로 열려진 부분에는 플러그(66)를 체결하여 막는다.
또한, 제1 공기유입통로(112b) → 밸브 수용 공간(V) → 공기 연결통로(64)로 이루어지는 경로가 짧고 단순한 형태를 가지게 된다.
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.
40 : 액추에이터
42 : 밸브 구동 샤프트
42a : 시일
50 : 메인 피드 파이프
50a : 공기유동통로
52 : 내측 파이프(가스연료 파이프)
54 : 외측 파이프(공기통로 파이프)
60 : 플랜지 블록
62 : 가스연료 배출구
64 : 공기 연결통로
64a : 입구 통로
64b : 출구 통로
66 : 플러그
V : 밸브 수용공간
100 : 가스 벤틸레이션 밸브 조립체
110 : 하우징
112 : 단부 막음판부
112a : 제1 가스 배출공
112b : 제1 공기유입통로
114 : 원통부
114a, 114b : 체결공
116a : 축방향 단부면
118 : 시일
120 : 밸브 바디
122 : 밸브 홀
130 : 밸브 블록
132 : 제2 가스 배출공
134 : 연장축부
136 : 시일

Claims (6)

  1. 메인 피드 파이프(50)의 내측 파이프(52) 및 외측 파이프(54)의 단부에 결합되고, 내측 파이프(52) 내의 가스연료를 배출시키기 위한 가스연료 배출구(62)가 형성되는 플랜지 블록(60);
    내측에 밸브 수용공간(V)이 형성됨과 함께 밸브 수용공간(V)에 공기의 유입을 위한 제1 공기유입통로(112b)가 형성되어 있는 원통부(114)와, 상기 원통부(114)의 축방향 외측 단부를 막으며 제1 가스 배출공(112a)이 형성되어 있는 단부 막음판부(112)를 포함하는 하우징(110);
    상기 하우징(110)의 밸브 수용공간(V)에 내장되고, 상기 하우징(110)의 제1 가스 배출공(112a)과 연통하는 밸브 홀(122)이 형성되어 밸브 홀(122)을 개폐 작동하는 밸브 바디(120); 및
    상기 밸브 바디(120)의 하우징(110) 반대측을 막아 고정하고, 상기 밸브 바디(120)의 밸브 홀(122)과 상기 플랜지 블록(60)의 가스 배출구(62)를 연통하는 제2 가스 배출공(132)이 형성되는 밸브 블록(130)을 포함하고,
    상기 플랜지 블록(60)에는, 상기 하우징(110)의 내부의 밸브 수용 공간(V)과 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 연통시켜 제1 공기유입통로(112b)를 통해 밸브 수용 공간(V)으로 들어온 공기를 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)로 유입시키기 위한 공기 연결통로(64)가 형성되어, 공기 유입 경로가 하우징(110)의 제1 공기유입통로(112b) → 밸브 수용공간(V) → 공기 연결통로(64)로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 연결통로(64)는,
    상기 밸브 수용 공간(V)에서 플랜지 블록(60)에 방사상으로 형성되는 복수의 입구 통로(64a)와,
    상기 복수의 입구 통로(64a)에 교차하면서 축방향으로 형성되어 상기 내, 외측 파이프(52, 54) 사이의 공기유동통로(50a)를 향해 개방되는 출구 통로(64b)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입구 통로(64a)의 반경방향 외측으로 열려진 부분에 플러그(66)를 체결하여 막은 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지 블록(60)의 축방향 단부면(60a)과 상기 하우징(110)의 원통부(114)의 축방향 단부면(116a) 사이에는 시일(118)이 설치되어 밀봉하는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 플랜지 블록(60)과 상기 하우징(110)에는 서로 대응하는 체결공(63)과 체결공(114b)이 형성되어, 상기 두 체결공(63, 114b)을 통해 볼트를 결합시켜 분리가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 블록(130)은, 중심에 제2 가스 배출공(132)이 형성되면서 상기 플랜지 블록(60)의 가스연료 배출구(62)에 삽입되도록 연장되는 연장축부(134)를 포함하고,
    상기 연장축부(134)의 외주면과 상기 가스연료 배출구(62)의 내주면 사이에 시일(136)이 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 연료 엔진용 가스 벤틸레이션 밸브 조립체.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086885B1 (ko) * 2016-12-29 2020-03-09 현대중공업 주식회사 이중연료 엔진의 연료가스 누출감지가 용이한 파이프 구조체
JP7013412B2 (ja) * 2019-04-22 2022-01-31 中西商事株式会社 二重管構造
CN112923128A (zh) * 2019-12-05 2021-06-08 核工业西南物理研究院 一种具有双层包容结构的真空隔离阀组件
CN112031954B (zh) * 2020-09-08 2021-10-15 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 Lng动力船双壁管通风系统
KR102334359B1 (ko) * 2020-09-25 2021-12-06 엠피웍스주식회사 연료공급용 이중관
JP7083883B1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-13 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 船舶用ダクト構造及び船舶
CN113984284B (zh) * 2021-11-02 2024-06-04 上海中船三井造船柴油机有限公司 一种用于lgip主机的单缸泵压气密工装

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2524491Y2 (ja) 1990-08-07 1997-01-29 日本酸素株式会社 弁装置
JP2000081200A (ja) 1998-09-07 2000-03-21 Tokyo Electron Ltd ガス供給システム
KR101393217B1 (ko) 2013-04-16 2014-05-08 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748734B1 (ko) 2006-08-10 2007-08-13 대우조선해양 주식회사 이중 연료 사용 엔진이 장착된 액화천연가스 운반선의 연료가스 공급 시스템
JP4312803B2 (ja) 2007-02-22 2009-08-12 エムエーエヌ・ディーゼル・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・エスイー・ティスクランド 大型２ストローク２元燃料ディーゼルエンジン
KR101737126B1 (ko) 2011-05-12 2017-05-18 현대중공업 주식회사 복수개의 이중연료엔진을 위한 기화가스 공급 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2524491Y2 (ja) 1990-08-07 1997-01-29 日本酸素株式会社 弁装置
JP2000081200A (ja) 1998-09-07 2000-03-21 Tokyo Electron Ltd ガス供給システム
KR101393217B1 (ko) 2013-04-16 2014-05-08 현대중공업 주식회사 이중 연료 엔진의 가스 유입 밸브 조립체

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