KR102211375B1 - 연료 공급 시스템 및 연료 분배기 블록 - Google Patents

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만 에너지 솔루션즈 에스이
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Abstract

본 발명은, 특히 대형 디젤 내연 기관 또는 선박용 디젤 내연 기관으로 설계되는, 내연 기관의, 연료 공급 시스템, 특히 커먼-레일 연료 공급 시스템에 관한 것으로, 저압 구역(4), 고압 구역(6), 적어도 하나의 저압 펌프(5) 및 적어도 하나의 고압 펌프(2)를 구비하며, 연료 공급 시스템의 상기 저압 구역(4)으로부터 연료 공급 시스템의 상기 고압 구역(6) 내로 연료를 이송하기 위한, 펌핑 장치(3)를 포함하고, 영속적으로 고압 하에 놓이는, 압력 축압기 시스템(7)이, 실린더들과 연관되는 분사기들과 상기 펌핑 장치(3) 사이에 제공되며 그리고 복수의 분배기 유닛(9)을 구비하고, 상기 또는 각각의 저압 펌프(5)와 상기 또는 각각의 고압 펌프(2) 사이에, 연료가 상기 또는 각각의 저압 펌프(5)로부터 그에 공급될 수 있고 연료가 그로부터 상기 또는 각각의 고압 펌프(2)로 공급될 수 있으며 그리고 누출 연료가 상기 분배기 유닛들(9) 및 펌핑 장치(3)로부터 그에 공급될 수 있는, 연료 분배기 블록(13)이 제공되며, 그리고 상기 연료 분배기 블록(13)은, 상기 연료 분배기 블록(13)에 공급되는 누출 연료를 위한 누출 연료 수집 라인을 구비하고, 이 누출 연료 수집 라인은, 잘록한 부분 또는 오리피스, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스 주변의 우회관, 및 우회관의 구역 내의 누출 센서를 구비하며, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스는, 상기 누출 연료 수집 라인을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값 미만인 경우, 모든 누출 연료가, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스를 통해 유동하도록 하는 반면, 상기 누출 연료 수집 라인을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값을 초과하는 경우, 누출 연료의 일부가 상기 우회관을 통해 그리고 그에 따라 상기 누출 센서를 가로질러 유동하도록 하는 방식으로, 치수결정되는 것인, 연료 공급 시스템에 관한 것이다.

Description

연료 공급 시스템 및 연료 분배기 블록
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 내연 기관의 연료 공급 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 더불어, 연료 공급 시스템을 위한 연료 분배기 블록에 관한 것이다.
DE 10 2013 000 606 A1으로부터, 종래기술로부터 공지되는 내연 기관의, 말하자면 중유로 작동되는 디젤 내연 기관의, 커먼-레일 연료 공급 시스템의 기본적인 구조가, 공지된다. 따라서, 도 1의 커먼-레일 연료 공급 시스템은, 내연 기관의 각 실린더를 위해 적어도 하나의 분사기를 포함한다. 분사기들에 의해, 연료는, 내연 기관의 각각의 실린더들 내로 분사 가능하다. 커먼-레일 연료 공급 시스템은, 더불어, 연료를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 저압 구역으로부터 그의 고압 구역 내로 이송하기 위해, 적어도 하나의 저압 펌프, 적어도 하나의 고압 펌프 및 고압 펌프 축압기를 포함하고, 펌핑 장치와 분사기들 사이의 고압 구역에, 영속적으로 고압 하에 놓이는, 압력 축압기 시스템이 제공된다. 또한 커먼 레일로도 지칭되는, 영속적으로 고압 하에 놓이는 압력 축압기 시스템은, 복수의 분배기 유닛을 포함한다. 분배기 유닛들은, 펌핑 장치에 연결되며 그리고 영속적으로 고압 하에 놓이는 고압 라인들에 의해 상호 연결된다. 압력 축압기 시스템, 말하자면 분배기 유닛들은, 더불어, 분사 사이클에 의존하여, 가끔씩 고압 하에 놓이는 고압 라인들에 의해, 분사기들에 연결된다. 분사기들을 분배기 유닛들에 연결하는, 분사 사이클에 의존하여 가끔씩 고압 하에 놓이는 고압 라인들에, 분사 사이클에 의존하여 연료를 분사기들로 급송하는, 전환 밸브들이 할당된다.
종래기술로부터 공지되는 내연 기관의 그러한 연료 공급 시스템은, 고압 구역 내에, 특히 고압 라인들에 의해 연결되는 분배기 유닛들을 포함하는 압력 축압기 시스템의 구역 내에, 복수의 밀봉 지점을 구비한다. 이러한 밀봉 지점들의 구역에서, 누출이 일어날 수 있으며, 특히 누출량이 너무 커질 때, 연료 공급 시스템의 적절한 작동이, 더 이상 보장되지 않을 수 있다. 더불어, 고압 라인들은 그에 따라, 손상될 수 있고, 그에 의해, 허용할 수 없을 정도로 높은 누출이 마찬가지로 야기될 수 있다. 고압 라인들의 케이싱 튜브들을 통해 누출물을 방출하기 위해, 감싸진 고압 라인들(encased high-pressure)로서 고압 라인들을 실시하는 것이 공지된다.
DE 10 2013 000 606 A1에 따르면, 압력 축압기 시스템의 모든 분배기 유닛들은, 한계값을 상회하는 분배기 유닛들의 누출량을 검출하기 위한, 모든 분배기 유닛들을 위해 공용인, 누출 센서를 갖는 공용 누출 연결 라인에 연결된다. 더불어, 압력 축압기 시스템의 각 분배기 유닛에, 누출이 누출 센서에 의해 검출되는 경우에, 적어도 하나의 분배기 유닛에 누출물을 할당하도록 하기 위한, 시각적 검사 장치로서 설계되는 개별적인 누출 테스트 장치가, 할당된다.
이로부터 시작하여, 본 발명은, 고압 구역에서 연료 공급 시스템의 허용 가능한 총 누출 연료에 도달하는 것 또는 그를 초과하는 것이, 그의 도움으로, 간단한 설계 구조를 동반하는 가운데, 말하자면 고압 펌프 또는 각각의 고압 펌프 그리고 압력 축압기 시스템의 구역에서, 신뢰할 수 있게 모니터링되거나 검출될 수 있는 것인, 내연 기관의 새로운 유형의 연료 공급 시스템 및 그러한 연료 공급 시스템을 위한 연료 분배기 블록을 창출하는 목적에 기초하게 된다.
이러한 목적은, 청구항 제 1항에 따른 내연 기관의 연료 공급 시스템을 통해 해소된다.
본 발명에 따르면, 연료 분배기 블록으로서, 연료 분배기 블록은, 저압 펌프 또는 각각의 저압 펌프로부터 유출되는 연료를 공급받을 수 있고, 연료 분배기 블록으로부터 유출되는 연료가 고압 펌프 또는 각각의 고압 펌프로 급송될 수 있으며, 그리고 분배기 유닛들 및 펌핑 장치로부터 유출되는 누출 연료가 연료 분배기 블록에 급송될 수 있는 것인, 연료 분배기 블록이, 저압 펌프 또는 각각의 저압 펌프와 고압 펌프 또는 각각의 고압 펌프 사이에 제공되고, 상기 연료 분배기 블록은, 잘록한 부분 또는 오리피스, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스에 대한 우회관, 및 상기 우회관의 구역 내의 누출 센서를 갖는, 상기 연료 분배기 블록으로 급송되는 누출 연료를 위한, 누출 연료 수집 라인을 구비하며, 그리고 상기 잘록한 부분 또는 오리피스는, 특히 상기 누출 연료 수집 라인을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 작을 때, 모든 누출 연료가, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스를 통해 유동하도록 하는 반면, 특히 상기 누출 연료 수집 라인을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 클 때, 누출 연료의 일부가 상기 우회관을 통해 그리고 그에 따라 상기 누출 센서를 통해 유동하도록 하는 방식으로, 치수결정된다. 이에 의해, 고압 구역에서, 말하자면 압력 축압기 시스템 및 상기 또는 각각의 고압 펌프의 구역 내에서, 연료 공급 시스템의 허용 가능한 총 누출 연료의 도달 또는 초과는, 간단한 설계 구조를 동반하는 가운데, 신뢰할 수 있게 모니터링되거나 검출될 수 있다.
본 발명의 유리한 다른 개선예에 따르면, 잘록한 부분 또는 오리피스는, 상기 누출 연료 수집 라인 내에 교체 가능하게 설치되는 조립체에 의해, 특히, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스를 한정하는 보어(bore)가 그 내부에 도입되는, 그러브 스크류(grub screw)에 의해, 제공된다. 이에 의해, 누출 연료 모니터링에 대한 간단한 조절이, 내연 기관의 작동 도중에 일어날 수 있다. 상기 잘록한 부분 또는 오리피스는, 쉽게 적응될 수 있으며 그리고 유지될 수 있다.
연료 공급 시스템을 위한 연료 분배기 블록은, 청구항 4에 한정된다.
본 발명의 바람직한 다른 개선예들이, 종속 청구항들 및 뒤따르는 설명으로부터 달성된다. 본 발명의 예시적인 실시예들이, 이에 제한되지 않는, 도면을 통해, 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 연료 공급 시스템에 대한 도면이며; 그리고
도 2는 도 1의 연료 공급 시스템에 대한 상세도이다.
본 명세서에 제시되는 본 발명은, 특히 대형 디젤 내연 기관 또는 선박의 디젤 내연 기관으로서 설계되는 내연 기관의, 연료 공급 시스템에, 특히 커먼-레일 연료 공급 시스템에, 관한 것이다. 본 발명은, 더불어, 연료 공급 시스템을 위한 연료 분배기 블록에 관한 것이다.
도 1은, 커먼-레일 연료 공급 시스템으로서 실시되는, 내연 기관의, 말하자면 중유로 작동되는 선박의 디젤 내연 기관의, 연료 공급 시스템의 기본적인 구조를 도시한다. 따라서, 도 1의 커먼-레일 연료 공급 시스템은, 내연 기관의 각 실린더를 위해 적어도 하나의 분사기를 포함한다. 분사기들(1)에 의해, 연료는, 내연 기관의 각각의 실린더들 내로 분사 가능하다.
커먼-레일 연료 공급 시스템은, 더불어, 연료를 커먼-레일 연료 공급 시스템의 저압 구역(4)으로부터 그의 고압 구역(6) 내로 이송하기 위해, 적어도 하나의 저압 펌프(5), 적어도 하나의 고압 펌프(2) 및 고압 펌프 축압기(8)를 포함하는, 펌핑 장치(3)를 포함하고, 펌핑 장치(3)와 분사기들(1) 사이의 고압 구역(6)에, 영속적으로 고압 하에 놓이는, 압력 축압기 시스템(7)이 제공된다.
또한 커먼 레일로도 지칭되는, 영속적으로 고압 하에 놓이는 압력 축압기 시스템(7)은, 복수의 분배기 유닛(9)을 포함한다. 분배기 유닛들(9)은, 펌핑 장치(3)에 연결되며 그리고, 영속적으로 고압 하에 놓이는, 고압 라인들(10)을 통해 상호 연결된다.
압력 축압기 시스템(7), 말하자면 분배기 유닛들(9)은, 더불어, 분사 사이클에 의존하여, 가끔씩 고압 하에 놓이는 고압 라인들(11)에 의해, 분사기들(1)에 연결된다. 분사기들(1)을 분배기 유닛들(9)에 연결하는, 분사 사이클에 의존하여 가끔씩 고압 하에 놓이는 고압 라인들(11)에, 분사 사이클에 의존하여 연료를 분사기들로 급송하는, 전환 밸브들(12)이 할당된다.
펌핑 장치(3)의 저압 펌프(5)와 펌핑 장치(3)의 고압 펌프(2) 또는 각각의 고압 펌프 사이에, 연료 분배기 블록(13)이, 연결된다. 저압 펌프(5)로부터 유출되는, 연료 공급 시스템의 저압 구역(4)으로부터의 연료가, 연료 분배기 블록(13)으로 급송될 수 있다. 연료 분배기 블록(13)으로부터 유출되는, 연료는, 고압 펌프(2) 또는 각각의 고압 펌프(2)의 방향으로 안내될 수 있다.
연료 공급 시스템의 고압 구역(6)에서, 연료 누출이 일어날 수 있다. 도 1은, 그러한 누출 연료가 그를 통해 연료 분배기 블록(13)으로 급송될 수 있는 것인, 누출 연료 라인들(14, 15, 16)을 도시한다.
따라서, 압력 축압기 시스템(7)의 분배기 유닛들(9)의 구역에서 발생하는, 누출 연료가, 누출 연료 라인(14)을 통해 연료 분배기 블록(13)으로 급송될 수 있다. 고압 펌프들(2)의 그리고 고압 펌프 축압기(8)의 구역에서 발생하는 누출 연료는, 누출 연료 라인들(15, 16)을 통해 연료 분배기 블록(13)으로 급송될 수 있다.
도 2는 연료 분배기 블록(13)의 세부사항을 개략적인 방식으로 도시한다. 따라서, 연료 분배기 블록(13)은, 누출 연료 라인들(14, 15, 16)을 통해 연료 분배기 블록(13)으로 급송되는 누출 연료를 위한, 누출 연료 수집 라인(17)을 포함한다.
화살표(23)는, 압력 축압기 시스템(7)으로부터 연료 분배기 블록(13)으로 누출 연료 라인(14)을 통해 급송되는 누출 연료 그리고 고압 펌프들(2) 및 고압 펌프 축압기(8)로부터 연료 분배기 블록(13)으로 누출 연료 라인들(15, 16)을 통해 급송되는 누출 연료들로 이루어지는, 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되며 그리고 누출 연료 수집 라인의 구역 내에 수집되는, 누출 연료를 보여준다.
누출 연료 수집 라인(17)은, 잘록한 부분 또는 오리피스(18) 뿐만 아니라, 잘록한 부분 또는 오리피스(18)에 대한 우회관(19)을 포함하고, 우회관(19)에는, 누출 센서(20)가 할당된다.
누출 연료 수집 라인(17)의 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 특히, 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 작을 때, 누출 연료가 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 통해 유동하도록 하는 방식으로, 치수결정된다.
특히, 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 클 때, 누출 연료의 일부가, 우회관(19)을 통해 그리고 그에 따라 누출 센서(20)를 통해 유동하며, 그리고 이때 누출 센서(20)에 의해 검출될 수 있다.
이에 의해, 연료 공급 시스템의 고압 구역(6)에서의 총 누출 연료가 한계값보다 작은지 또는 큰지가, 용이하게 그리고 신뢰할 수 있게 검출될 수 있다.
잘록한 부분 또는 오리피스(18)는 우선적으로, 잘록한 부분 또는 오리피스를 통해, 일반적으로 20 ml/min의 규모 정도인, 연료 공급 시스템의 소위 땀형 누출물(perspiration leakage)이, 완전히 방출될 수 있도록 하는 방식으로, 치수결정된다. 누출 연료가, 그러한 땀형 누출물보다 더 클 때, 도 2에 화살표(24)에 의해 나타나는, 누출 연료의 일부가, 우회관(19)을 통해 유동하며, 따라서 땀형 누출물을 상회하는 누출물이, 이때 누출 센서(20)를 통해 검출될 수 있다. 화살표(22)는, 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 통해 유동할 수 있는 누출물을 나타낸다.
유리한 다른 개선예에 따르면, 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 누출 연료 수집 라인(17) 내에 교체 가능하게 설치되는 조립체에 의해, 예를 들어, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 한정하는 보어가 그 내부에 도입되는, 그러브 스크류(21)에 의해, 제공된다. 보어는, 상기 보어를 통해, 한계값보다 작은, 누출 연료를 완전히 방출할 수 있도록 하기 위한, 한정된 직경을 갖는다. 대조적으로, 한계값보다 더 큰 누출 연료는, 더 이상 이러한 보어를 통해 방출될 수 없으며, 따라서 한계값을 상회하는 누출 연료의 일부는, 화살표(24)에 따라 우회관(19) 및 누출 센서(20)를 통해 안내된다.
1: 분사기 2: 고압 펌프
3: 펌핑 장치 4: 저압 구역
5: 저압 펌프 6: 고압 펌프
7: 압력 축압기 시스템 8: 고압 펌프 축압기
9: 분배기 유닛 10: 고압 라인
11: 고압 라인 12: 전환 밸브
13: 연료 분배기 블록 14: 누출 연료 라인
15: 누출 연료 라인 16: 누출 연료 라인
17: 누출 연료 수집 라인 18: 오리피스
19: 우회로 20: 누출 센서
21: 그러브 스크류 22: 누출 연료
23: 누출 연료 24: 누출 연료

Claims (6)

  1. 내연 기관의 연료 공급 시스템으로서,
    저압 구역(4) 및 고압 구역(6)을 구비하고,
    연료 공급 시스템의 상기 저압 구역(4)으로부터 연료 공급 시스템의 상기 고압 구역(6) 내로 연료를 이송하기 위한, 적어도 하나의 저압 펌프(5) 및 적어도 하나의 고압 펌프(2)를 포함하는, 펌핑 장치(3)를 구비하며,
    복수의 분배기 유닛(9)을 포함하고, 영속적으로 고압 하에 놓이는, 압력 축압기 시스템(7)이, 실린더들에 할당되는 분사기들(1)과 상기 펌핑 장치(3) 사이에 제공되는 것인, 연료 공급 시스템에 있어서,
    연료 분배기 블록(13)으로서, 연료 분배기 블록(13)은, 상기 저압 펌프(5)로부터 유출되는 연료를 공급받을 수 있고, 연료 분배기 블록(13)로부터 유출되는 연료가 상기 고압 펌프(2)로 급송될 수 있으며, 그리고 상기 분배기 유닛들(9) 및 상기 펌핑 장치(3)로부터 유출되는 누출 연료가 연료 분배기 블록(13)에 급송될 수 있는 것인, 연료 분배기 블록(13)이, 상기 저압 펌프(5)와 상기 고압 펌프(2) 사이에 제공되고,
    상기 연료 분배기 블록(13)은, 잘록한 부분 또는 오리피스(18), 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)에 대한 우회관(19), 및 상기 우회관(19)의 구역 내의 누출 센서(20)를 갖는, 상기 연료 분배기 블록(13)으로 급송되는 누출 연료를 위한, 누출 연료 수집 라인(17)을 구비하며, 그리고 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 작을 때, 모든 누출 연료가, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 통해 유동하도록 하는 반면, 상기 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 클 때, 누출 연료의 일부가 상기 우회관(19)을 통해 그리고 그에 따라 상기 누출 센서(20)를 통해 유동하도록 하는 방식으로, 치수결정되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 누출 연료 수집 라인(17) 내에 교체 가능하게 설치되는 조립체에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 한정하는 보어가 그 내부에 도입되는, 그러브 스크류(21)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 공급 시스템.
  4. 연료 공급 시스템을 위한 연료 분배기 블록(13)으로서, 연료 분배기 블록(13)은, 상기 연료 공급 시스템의 펌핑 장치(3)의 적어도 하나의 저압 펌프(5)로부터 유출되는 연료를 공급받을 수 있고, 연료 분배기 블록(13)으로부터 유출되는 연료가 상기 연료 공급 시스템의 상기 펌핑 장치(3)의 적어도 하나의 고압 펌프(2)로 급송될 수 있으며, 그리고 연료 분배기 블록(13)은, 상기 연료 공급 시스템의 분배기 유닛들(9) 및 상기 연료 공급 시스템의 상기 펌핑 장치(3)로부터 유출되는 누출 연료를 공급받을 수 있는 것인, 연료 분배기 블록(13)에 있어서,
    상기 연료 분배기 블록(13)은, 잘록한 부분 또는 오리피스(18), 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)에 대한 우회관(19), 및 상기 우회관(19)의 구역 내의 누출 센서(20)를 갖는, 상기 연료 분배기 블록(13)으로 급송되는 누출 연료를 위한, 누출 연료 수집 라인(17)을 구비하며, 그리고 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 작을 때, 모든 누출 연료가, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 통해 유동하도록 하는 반면, 상기 누출 연료 수집 라인(17)을 통해 안내되는 누출 연료가 한계값보다 클 때, 누출 연료의 일부가 상기 우회관(19)을 통해 그리고 그에 따라 상기 누출 센서(20)를 통해 유동하도록 하는 방식으로, 치수결정되는 것인, 연료 분배기 블록.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 누출 연료 수집 라인(17) 내에 교체 가능하게 설치되는 조립체에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 분배기 블록.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)는, 상기 잘록한 부분 또는 오리피스(18)를 한정하는 보어가 그 내부에 도입되는, 그러브 스크류(21)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 분배기 블록.
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