KR20040089674A - 가연성 유체용 마이크로 펌프, 가연성 연료 장치, 가연성증기 발생 장치 및 가연성 증기 발생 방법 - Google Patents

가연성 유체용 마이크로 펌프, 가연성 연료 장치, 가연성증기 발생 장치 및 가연성 증기 발생 방법 Download PDF

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KR20040089674A
KR20040089674A KR10-2004-7013289A KR20047013289A KR20040089674A KR 20040089674 A KR20040089674 A KR 20040089674A KR 20047013289 A KR20047013289 A KR 20047013289A KR 20040089674 A KR20040089674 A KR 20040089674A
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flammable
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코에글러존엠
다쿤하존엠
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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피
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Abstract

연료 분사용 마이크로 펌프(14)는 하우징(14)과, 압력 조절 장치(32)와, 압력 조절 장치와 유체 연통하는 가연성 액체 유입 도관(41)과, 압력 조절 장치와 유체 연통하는 하우징상의 드롭 이젝터(30)를 포함한다. 드롭 이젝터는 드롭 이젝터로부터 퀀텀 드롭-바이-드롭 방식으로 가연성 액체를 방출할 수 있는 노즐을 구비한다. 또한, 내연 엔진과 같은 가연성 연료 장치를 위한 가연성 증기 발생 방치가 제공된다. 이 장치는 가연성 액체를 드롭-바이-드롭 방식으로 방출하기 위한 마이크로 펌프(14)와, 마이크로 펌프에 접속되고 마이크로 펌프에 의해 방출되는 드롭에 공기 스트림을 통과시켜 가연성 연료 장치를 위한 가연성 증기(17)를 발생시키는 수단(15, 24)을 포함한다.

Description

가연성 유체용 마이크로 펌프, 가연성 연료 장치, 가연성 증기 발생 장치 및 가연성 증기 발생 방법{A MICRO-PUMP AND FUEL INJECTOR FOR COMBUSTIBLE LIQUIDS}
지금까지는, 카뷰레터(carburetor) 또는 연료 인젝터(injector)를 이용하여 가연성 증기가 내연 기관에 도입되었다. 연료 인젝터는 연속식 또는 펄스식이었다. 연속식 연료 인젝터는 가연성 증기를 흡기 매니폴드내로 도입하고, 흡기 밸브가 개방되면, 증기는 피스톤에 의해 실린더내로 흡입되었다. 펄스식 연료 인젝터는 명령에 따라 각 흡기 밸브 상류의 영역내로 또는 연소 챔버내로 직접 연료 증기를 도입하였다. 이들 두 가지 연료 전달 시스템은 고도로 발전되어 있고, 잘 알려져 있으며, 수십년동안 사용되어 왔다.
배경 기술에 대해 더 설명하자면, 본 명세서에 개시된 엔진 연료 시스템은 열 잉크 젯 또는 버블 젯으로 알려진 프린팅/이미징 기술과도 관련이 있다. 다양한 매체상에 수성 잉크를 이용하여 마크 또는 텍스트를 인쇄하는데 있어서도, 이러한 기술은 마찬가지로 잘 알려져 있고, 고도로 발전되어 있다.
환경 법규가 보다 엄격해짐에 따라, 엔진의 연소실내에서의 화학양론적으로 보다 정밀한 연료/공기 제어에 대한 요구가 증가하고 있다. 통상적인 연료 전달 기술에는 몇 가지 문제가 계속 남아 있다. 예를 들어, 과도한 연료가 사용되거나 또는 지나치게 적은 공기가 사용되면, 그에 대응하여 탄화수소 배출량이 증가한다. 또한, 연료 인젝터에 있어서는, 시간이 경과함에 따라 오리피스의 사이즈가 변화된다. 즉, 기계적인 마모와, 연료내의 성분 및 연료 필터에 의해 제거되지 않는 작은 입자로 인한 막힘에 의해 오리피스가 커진다. 또한, 환경적인 그리고 연료 절감 법규를 만족시키기 위한 보다 정밀한 연료 및 공기 계량은 카뷰레터 및 연료 인젝터가 보다 고가가 되도록 하였다.
약 25마력 이하의 소형 산업용 엔진을 위한 저렴하고 간단한 연료 공급 시스템에 대한 요구도 또한 존재한다. 이들은 예를 들어 잔디 깎는 기계, 로터리 틸러(rotary tiller), 아웃보드(outboard) 및 스쿠터(scooter) 등에 사용되는 엔진들이다. 이들 엔진은 환경 법규에 점점 영향을 받지만, 기계의 나머지 부분만큼 또는 그 이상으로 비싼 통상적인 연료 전달 시스템을 포함시키는 것은 비실용적이다.
또한, 이들 통상의 연료 전달 시스템에서는, 신뢰성이 계속 문제가 된다. 예를 들어, 통상의 연료 분사 시스템은 고압 펌프와, 작동 온도에서의 지속적인 진동 및 극심한 진동을 견뎌야 하는 엄격히 설계된 연료 도관, 배관 및 커넥션을 요구한다.
상술한 바로부터 명백한 바와 같이, 잘 발달된 엔진 연료 전달 시스템이 존재하지만, 점점 엄격해지는 환경 법규를 만족시키고, 신뢰성 있고 저렴하며, 화학양론적으로 보다 정밀하게 연료 챔버내의 연료/공기를 제어하는 방법이 요구된다.
발명의 요약
간략하고 개괄적인 관점에서, 본 발명에 따른 장치는 하우징과, 이 하우징에 접속된 압력 조절 장치와, 이 압력 조절 장치와 유체 연통하는 가연성 액체 유입 도관과, 압력 조절 장치와 유체 연통하는 하우징상의 드롭 이젝터를 구비하는 마이크로 펌프를 포함한다. 드롭 이젝터는 가연성 액체를 드롭 이젝터로부터 드롭-바이-드롭 방식으로 방출할 수 있는 노즐을 포함한다.
본 발명의 다른 관점은 가연성 액체를 드롭-바이-드롭 방식으로 방출하기 위한 마이크로 펌프와, 마이크로 펌프에 접속되고, 마이크로 펌프에 의해 방출된 드롭에 공기 스트림을 통과시켜, 내연 엔진과 같은 가연성 연료 장치를 위한 가연성 증기를 발생시키는 수단을 포함하는 가연성 증기 발생 장치에 관한 것이다.
작동에 있어서, 장치는 마이크로 펌프로부터 가연성 액체를 드롭-바이-드롭 방식으로 방출하며, 마이크로 펌프에 의해 방출된 드롭에 공기 스트림을 통과시켜, 가연성 증기를 발생시킨다.
본 발명의 다른 관점 및 이점은 다음의 상세한 설명과, 본 발명의 원리를 예시적으로 설명하는 첨부된 도면을 통해 명확해질 것이다.
본 발명은 엔진 연료 시스템에 관한 것으로, 특히 내연 엔진과 같이 가연성 증기를 발생시키는 가연성 연료 장치에 관한 것이다.
본 발명은 다음의 도면을 참조함으로써 보다 잘 이해된다. 도면의 요소들은반드시 서로에 대해 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 오히려, 본 발명을 명확히 설명하기 위해 강조하기도 하였다. 또한, 몇몇 도면에 있어서, 유사한 참조 부호는 대응하는 유사한 부분을 표시한다.
도 1은 본 발명의 원리를 이용하는 내연 엔진을 위한 가연성 증기 발생 장치의 상면 및 측면을 도시한 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 장치의 배면 및 측면을 도시하는 개략적인 사시도,
도 3은 도 1의 장치의 분해도,
도 4 내지 도 7은 도 1의 장치의 일부 구성요소의 사시도,
도 8은 도 1의 장치의 마이크로 펌프의 분해도,
도 9는 도 1의 장치의 부분 절결 사시도,
도 10은 도 10의 장치를 위한 신호 및 전기 제어 회로의 블록 다이어그램,
도 11은 통상의 연료 인젝터 및 도 1의 장치의 실시예에 대한 예시적인 등가 드롭 직경 분포를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예의 블록 다이어그램.
설명을 목적으로 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 가연성 액체를 전달하기 위한 마이크로 펌프와, 내연 엔진과 같은 가연성 연료 장치를 위한 가연성 증기를 발생시키기 위한 장치와, 그것의 제어 및 작동 방법 및 그것의 제어 회로에 대해 구체적으로 설명한다. 도 12는 본 발명의 일 실시예의 블록 다이어그램이다.연료 인젝터(14)는 드롭 이젝터(30) 및 공기 유량 제어 밸브(34)를 포함한다. 드롭 이젝터(30)는 실질적으로 특정 사이즈로 고정된 수많은 개별 드롭을 생성한다. 드롭 이젝터(30)는 가연성 연료를 수용하는 연료 저장부(18)에 바람직하게는 낮은 압력으로 유체 접속되어 있다. 비사용 상태에는 드롭 이젝터(30)로부터의 연료 누출을 방지하기 위해, 유체 저장부(18)로부터의 연료는 압력 조절 장치(32) 및 선택적인 스탠드파이프(standpipe)(36)를 이용하여 드롭 이젝터로 전달되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 드롭 이젝터(30)는 일반적인 소비자에 의해 제거 및 교체가 가능하다. 제어 회로(20)는 드롭 이젝터(30) 및 공기 유량 제어 밸브(34)를 제어한다. 제어 회로(20)는 사용자에 의해 제어되는 스로틀(23)과, 가연성 연료 장치의 부하를 모니터링 및 감지하는 부하 센서(27)에 접속되는 것이 바람직하다. 공기 유량 제어 밸브(34)는 드롭 이젝터(30)로부터 방출되는 연료와 혼합되는 공기 유량을 조절하여, 가연성 연료 장치에 사용되는 가연성 증기(17)를 생성한다.
이 장치는 내연 엔진의 실린더나, 또는 램프, 스토브, 발전기 및 휴대용 히터 등의 다른 가연성 연료 장치에서 화학양론적으로 정밀한 연료/공기 제어를 하기 위한 저렴하고, 단순하며, 신뢰성 있는 전자-기계식 연료 전달 시스템을 제공한다. 이 장치는 마이크로 펌프에 의해 전달되는 연료의 드롭의 사이즈 및 무게가 드롭-바이-드롭(drop-by-drop) 방식으로 개별적으로 정밀하게 제어되기 때문에, 얼마나 많은 양의 연료가 실린더 또는 장치에 전달되는지 나노그램 범위의 해상도로 정밀하게 계량할 수 있는 성능을 갖는다. 이러한 특징은 엔진 또는 장치로 하여금 특히 시동중에 대기로 방출되는 탄화수소의 양을 줄이고, 점점 엄격해지는 환경 법규를 만족시킬 수 있도록 한다. 이 장치는 다양한 드롭 사이즈를 갖는 연료의 스프레이를 형성하지 않고, 마이크로 펌프내의 드롭-바이-드롭 제너레이터가 개별적으로 방출되고 공기와 혼합될 때 용이하게 기화되는 일정한 사이즈의 드롭으로 하나 이상의 연료의 퀀텀(quantum)을 생성한다는 점에서 통상의 연료 인젝터와 상이하다. 다양한 양의 퀀텀 사이즈 드롭으로 이루어진 일정한 양의 연료를 공급하는 이러한 능력은 엔진에 연료를 디지털 방식으로 전달하는 방법을 안출하며, 따라서 개선된 자동 제어 및 바람직하게는 컴퓨터 제어를 가능하게 한다. 연료와 공기를 효율적으로 혼합할 수 있기 때문에, 소정 응용예에 대해서 낮은 등급의 연료가 사용될 수 있고, 따라서 보다 경제적이라는 이점에 있다.
또한, 장치는 예를 들어 평방 인치당 약 3파운드 이하의 저압 연료 공급 시스템을 포함한다. 이러한 저압 연료 공급 시스템은 통상의 연료 분사 시스템에서 볼 수 있는 높은 압력보다 훨씬 낮은 압력에서 작동한다. 드롭-바이-드롭 제너레이터(이하, 드롭 제너레이터라 지칭함)는 사용되는 연료의 유형에 따라 맞춤 설계되고 사이즈가 정해진 스탠드파이프내의 마이크로 노즐 및 모세관을 포함한다. 드롭 제너레이터/스탠드파이프와 저압 연료 전달 시스템 사이에 배압(back pressure) 조절 장치를 부가함으로써, 연료가 엔진내로 누출되는 것이 방지된다. 바람직하게는, 이 장치는 드롭 제너레이터가 사용자에 의해 용이하게 교체될 수 있도록 설계된다. 연료 내의 불순물로 인해 노즐이 막혔을 때, 드롭 제너레이터의 이러한 교환성은 연료 분사 시스템의 용이한 유지보수를 가능하게 한다. 또한, 드롭 제너레이터의 제거 및 교체를 가능하게 함으로써, 주어진 장치에 다양한 타입의 연료가사용될 수 있고, 선택된 연료 타입에 적절한 드롭 이젝터가 간단히 교환 및 설치된다.
연소는 소모되는 연료의 활성 표면적과 관련이 있기 때문에, 보통 대부분의 연료 인젝터는 연료 분포에 대한, 단위 용적당 표면적에 의해 규정된 그것의 등가 구 직경(Equivalent Spherical Diameter)을 특징으로 한다. 이러한 등가 구 직경은 SMD(Sauter Mean Diameter)으로도 알려져 있으며, 이것은 큰 드롭렛에 추가의 통계학적인 중량을 부가하지 않기 때문에, 당분야에서 인젝터 드롭렛 사이즈를 설명하는데 평균 용적 직경보다 널리 선호되는 방법이다. 따라서, SMD는 스프레이에 의해 형성된 표면적의 관점에서 스프레이의 미세함을 표현하는 방법이다. 따라서, SMD는 모든 드롭의 총 표면적에 대한 드롭의 총 용적과 동일한 용적 대 표면적 비율을 갖는 드롭의 직경이다. 실제에 있어서, 이것은 분포의 예리한 단부를 향해 휘어진 넘버에 도달한다. 따라서, 제조자로부터의 인용된 SMD 넘버를 시험하는 것은 특정 연료 인젝터로부터의 드롭렛 사이즈의 실제 범위를 측정하지 못한다. 도 11은 통상적인 인젝터 분포(92) 및 본 발명의 예시적인 장치 분포(94)에 대한 정규 분포 등가 드롭 직경을 나타내는 차트이다. 통상적인 인젝터 분포(92)는 약 230um의 대직경(C)과 약 30um의 소직경(B)을 갖는 드롭렛의 분포를 가진 약 130um의 평균 용적 직경(A)을 갖는다. 따라서, 통상적인 인젝터가 약 30um의 SMD를 가진 것으로 기술될 수 있을지라도, 보다 큰 드롭렛이 일반적으로 형성되며, 항상 완전히 연소되는 것이 아니며, 배출량 증가 및 연료 경제성의 감소가 야기된다.
본 명세서에 설명된 장치는 대신 독립적으로 또는 동시에 배출될 수 있는 개별 퀀텀 사이즈 드롭을 생성하는 방법을 갖는다. 예시적으로 설명된 장치에 있어서, 도 11에 도시된 바와 같은 장치 분포(94)는 특정 실시예에 대해 E와 F 사이에 약 2um의 매우 좁은 드롭 분포를 갖는다. 본 발명의 장치로부터의 배출된 드롭의 좁은 분포(거의 균일함)로 인해, 본 응용예에 있어서는 NMD(Number Median Diameter)가 에어로졸(aerosol)을 설명하는데 선호되는 방법이다. NMD는 50%의 에어로졸 드롭렛의 물리적 직경은 NMD보다 작으며, 50%는 NMD보다 크다. 예를 들어 도 11에 있어서, 예시적인 장치 드롭 사이즈의 NMD는 약 19um이다. 도 11에서 통상적인 인젝터 분포(92)에 대해 NMD는 약 130um이다. 본 발명의 드롭 제너레이터에 있어서, 드롭렛의 사이즈는 어디에서나 약 1mm 이하이고 바람직하게는 30um 이하인 드롭 NMD 직경을 제공하도록 개별적으로 설계될 수 있다. 본 발명의 장치에 대한 드롭 사이즈의 용적은 10피코리터 정도로 작을 수 있고, 약 70펨토리터 이하일 수 있다.
연구 결과에 의하면, 총 테일파이프(tailpipe) 불연소 탄화수소 배출량은 특히 작동 초기에 SMD가 10um 아래로 내려갈 때 감소될 수 있다. 저온 시동(cold start) 후의 다량의 불연소 탄화수소 배출물은 주로 불연소된 연료이며, CO 및 NO와 같은 부분 산화 생성물이 아니다. 시동중에 통상의 인젝터를 사용하여 형성된 큰 드롭의 문제는 기화되지 않고 공기에 혼합되지 않은 연료가 실린더의 벽에 부착되는 "월-웨팅(wall-wetting)"이다. 다른 문제는 엔진 벽이 저온이고 연소에 의한 에너지를 흡수함으로써, 연료가 연소 행정동안 완전히 연소될 수 없다는 것이다. 대부분의 연료 제어 시스템은 엔진이 저온일 때 부하 변화를 충분히 제어할 수 없기 때문에, 희박 연료 연소와 관련한 문제를 방지하기 위해 저온 시동동안 사용되는 연료의 양이 증가한다. 이러한 모든 요인은 연료가 엔진 오일층 및 다른 디포짓에 흡수되는 원인을 제공하여, 정상 연소 행정동안 연료가 완전히 산화되는 것을 막는다. 이러한 문제는 디젤 또는 케로신과 같이 가솔린보다 무거운 연료가 사용될 때 더욱 악화된다. 일반적으로, 보다 무거운 연료의 드롭렛은 액체 상태로 실린더에 도달하기가 보다 쉽다. 작은 드롭 사이즈를 달성하기 위한 통상적인 방법은 미세한 스프레이 인젝터를 사용하는 것을 연구하였지만, 이러한 인젝터는 균일한 드롭 사이즈를 갖지 못하며, 250um 내지 30um의 넓은 연료 드롭렛 직경 분포를 갖는다. 일반적으로, 이러한 미세 스프레이 인젝터는 인젝터 연료 스트림을 분산시키기 위해 공기 스트림을 이용한다. 다른 방법은 연료 스트림을 부분적으로 또는 완전히 기화하는데 가열된 인젝터를 사용하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 참조부호 "14"는 내연 엔진을 위한 가연성 증기를 발생시키기 위한 장치를 포괄적으로 표시하며, 이하에서 "연료 인젝터"로 지칭한다. 연료 인젝터는 흡기 매니폴드(16)상에 또는 내연 엔진의 흡기 밸브(도시되지 않음)에 인접하여 장착된 본체(15)를 구비한다. 본체(15) 및 모든 부품은 달리 표시되지 않는 경우, 나일론 6, 즉 가솔린 및 다른 엔진 연료에 견디는 사출성형된 폴리머로 제조되는 것이 바람직하다. 연료 인젝터는 2행정 또는 4행정 스파크 점화 엔진, 또는 2행정 또는 4행정 압축 점화 엔진에 사용될 수 있다. 연료 인젝터의 기능은 가연성 연료의 매우 작은 계량된 퀀텀 또는 디지털 드롭을 형성하고, 제어된 양의 공기를 드롭에 통과시키고, 그리하여 가연성 증기(17)를 발생시키는 것이다. 가연성 증기는 피스톤의 동작에 의해 형성되는 진공에 의해 또는 슈퍼차저 및/또는 터보차저와 같은 외부 공기 펌프(도시되지 않음)에 의해 엔진의 실린더내로 흡입된다.
도 1 및 도 2에 있어서, 본체(15)에는 연료 저장부(18)가 접속되어 있다. 연료 저장부는 연료 펌프(도시되지 않음)에 접속되거나 또는 접속되지 않을 수 있지만, 최소의 연료 압력만이 연료 인젝터에 요구되기 때문에, 연료의 중력 공급이 저렴하고 바람직하다. 연료는 가솔린, 디젤 연료, 알콜, 연료 오일 및 케로신 등과 같이 내연 엔진이나 또는 광원(예컨대, 랜턴), 로(furnace), 스토브, 히터 및 발전기 등과 같은 다른 가연성 연료 장치에 동력을 공급하는 가연성 연료 또는 연료 화합물중 어떠한 타입의 것도 가능하다.
도 1 및 도 2에 있어서, 연료 인젝터(14)는 전기 제어 모듈(20)에 접속된다. 이 모듈과 그 기능은 도 10과 연계하여 이하에 설명된다. 참조부호 "22"는 수동 스로틀 또는 푸트 페달(도시되지 않음)에 연결된 스로틀 케이블을 표시한다. 이하에 설명된 바와 같이, 스로틀 케이블(22)을 본체(15)로부터 당기면, 연료 인젝터(14)가 보다 큰 용적의 공기를 장치를 통해 엔진내로 공급한다. 통상의 공기 필터(24)는 연료 인젝터(14)로 유입되는 공기 스트림내의 입자를 제거함으로써 공기를 여과한다.
도 8을 참조하면, 참조부호 "26"은 바람직하게는 교체 가능한 슬라이드체를 표시하며, 이것은 연료를 위한 마이크로 펌프와, 마이크로 펌프에 의해 발생되는 연료 드롭렛의 스트림내로 도입되는 공기의 양을 조절하는 제어 밸브의 기능을 한다. 슬라이드체(26)는 열 잉크젯 프린트 카트리지와 유사하게 구성되어 있고, 기본적으로 동일한 방식으로 작동한다. 그러나, 표면 장력, 화확 반응성 및 휘발성 등의 사용되는 소망 연료의 다양한 특성은 통상적인 열 잉크 젯 프린트 카트리지의 설계에 변형을 필요로 하며, 따라서 단순히 잉크를 연료로 교체하는 것을 막는다. 그러한 변화로는 낮은 표면 압력을 고려하여 배압 조절 장치와 드롭 제너레이터 사이의 스탠드파이프내 모세관을 축소시키는 것이 포함된다. 다른 변화로는 나일론 6와 같이 연료의 용해성을 견디는 재료를 슬라이드체와 배압 조절 장치 사이에 선택하는 것이 포함된다. 또한, 배압 조절은 연료의 높은 휘발성을 고려하여야 한다. 이러한 예시적인 실시예에 있어서, 슬라이드체(26)는 TAB 회로(29)가 장착된 하우징(28)을 포함한다. 다른 상호접속 형태가 당업자들에게 공지되어 있으며, TAB 회로(29)를 대체할 수 있으며, 여전히 본 발명의 사상 및 범위내에 존재한다. TAB 회로(29)는 이하에 도 10과 연계하여 설명된 전자 제어 모듈(20)에 전기 접속된다. TAB 회로(29)는 또한 하우징(28)의 바닥 벽에 위치된 드롭-바이-드롭 제너레이터인 드롭 이젝터(30)에 전기적 물리적으로 접속된다. 예시적인 드롭 이젝터는 2000년 12월 19일자로 첸(Chen) 등에게 허여된 "Direct Imaging Polymer Fluid Jet Orifice"라는 명칭의 미국 특허 제 6,162,589 호에 개시되어 있다. 드롭 이젝터(30)는 다수의 연료 발사 챔버를 포함하며, 각각의 발사 챔버는 하나 이상의 노즐과, 연료 유입 채널, 및 전자 제어 모듈(20)에 의해 펄스되는 저항 또는 가요성(flextentional) 장치와 같은 에너지 소산 소자를 구비한다. 전자 제어 모듈(20)은 내연 엔진내에 구현될 때, 엔진 부하 및 스로틀 위치에 응답하는 것이 바람직하다. 드롭 이젝터(30)는 도 3, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 발사 챔버로부터 수직 하방으로(다른 배향도 가능함), 각 오리피스에 대해 드롭-바이-드롭 방식으로 가연성 액체를 방출한다. 가솔린에 있어서, 드롭은 각각 약 30미크론 이하의 NMD와, 약 14피코리터의 용적을 갖지만, 이것은 1mm의 NMD까지 드롭 이젝터의 설계에 따라 맞춤될 수 있다.
도 8의 하우징(28)내에는 도시된 바와 같이 망상 구조 또는 스프링 백(bag) 또는 가요성 다이아프램중 하나일 수 있는 압력 조절 장치(32)가 존재한다. 배압을 제어하기 위한 몇가지 다른 압력 조절 장치가 당업자들에게 공지되어 있고, 대체될 수 있으며, 여전히 본 발명의 사상 및 범위내에 존재한다. 압력 조절 장치는 하우징(28)의 바닥에 위치한 스탠드파이프(도시되지 않음)에 존재하는 슬롯 또는 슬롯들을 통해 드롭 이젝터(30)와 유체 연동한다. 가연성 연료가 드롭 이젝터 외부로 누출되거나 또는 떨어지지 않도록, 압력 조절 장치는 드롭 이젝터(30)의 배면상에 약간의 음압(negative pressure)을 발생시킨다.
도 8의 슬라이드체(26)는 또한 슬라이드체 상부(35)를 포함하고, 가연성 액체가 슬라이드체 외부로 누출되지 않도록 하우징(28)과 상부(35)는 개스킷(33)으로 밀봉된다. 개스킷은 EPDM 또는 폴리우레탄으로 제조되는 것이 바람직하다. 슬라이드체 상부(35)의 상부 벽에는 2개의 원통형상부(37)가 있으며, 이들은 압축 복귀 스프링(46)(도 3)을 제 위치 및 아치(arch)(40)에 유지시킨다. 스로틀 케이블(22)(도 1)은 이하에 설명된 바와 같이 아치(40)에 연결되며, 스로틀 케이블의 동작은 슬라이드체(26)를 연료 인젝터의 본체(15)내의 슬롯(38)(도 6)내에서 수직 상하방으로 이동시킴으로써, 공기 유로(85)를 통해 연료 인젝터로 유입되는 공기의 양을 제어한다(도 6 참조).
또한, 슬라이드체(26)(도 8 참조)의 상부 벽상에는 연료 저장부(18)(도 1)와 유체 연통하는 가연성 연료 유입 도관(41)이 위치되어 있다. 본체(15)내에 있어서, 연료 유입 도관(41)은 가요성이며 탄성적으로 변형 가능하고, 그리하여 슬라이드체(26)는 연료 인젝터내에서 방해없이 상하로 이동할 수 있다. 유체 유입 도관(41)은 또한 압력 조절 장치(32)(도 8)와 유체 연통한다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 참조부호 "43"은 본체(15)의 상부 벽의 후방부를 표시한다. 이 벽(43)(도 7)의 바닥측상에는 2개의 이격된 원통형상부(44)가 위치되어 있다. 연료 인젝터의 조립후, 이들 형상부(44)는 슬라이드체 상부(35)(도 8)상의 원통형상부(37)와 동축을 이룬다. 4개의 형상부는 서로 결합되며, 2개의 복귀 스프링(46)(도 3)을 유지시킨다. 복귀 스프링(46)은 압축 스프링이며, 스테인리스강으로 제조되는 것이 바람직하다. 복귀 스프링은 슬라이드체(26)를 본체(15)내로 그리고 연료 인젝터(14)를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 위치로 하방 가압한다. 슬라이드체(26)가 스로틀 케이블(22)에 의해 상방으로 당겨지면, 복귀 스프링(46)이 압축된다. 또한, 상부 벽(43)의 바닥측상에는 스로틀 케이블(22, 54)을 위한 가이드(45)가 위치된다. 가이드(45)의 기능은 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같은 스로틀 케이블 벤드(54)를 만드는 것이다. 명확성을 위해, 가이드(45)는 도 3에 도시되어 있지 않다.
도 5를 참조하면, 참조부호 "48"은 스로틀 휠을 포괄적으로 표시한다. 스로틀 휠은 축(51)상에 견고하게 장착된 작은 스풀(49) 및 큰 스풀(50)을 구비한다. 스로틀(도시되지 않음)에 연결된 스로틀 케이블(22)(도 1)은 본체(15)의 작은 구멍(53)(도 6)을 통과하며, 큰 스풀(50)을 감고 있다. 작은 휠(49)을 감고 있는 제 2 케이블(54)이 존재한다. 제 2 케이블(54)은 가이드(45)(도 7)를 통과하며, 슬라이드체 상부(35)(도 8)상의 아치(40)에 연결된다. 상이한 직경의 두 스풀(49, 50)의 기능은 연료 인젝터(14)의 전제적인 높이를 감소시키는 것이다. 또한, 축(51)에는 바람직하게는 전위차계(potentiometer)인 스로틀 위치 센서(52)가 접속되어 있다. 이 센서는 연료 인젝터(14)내에서의 슬라이드체(26)의 수직 위치에 대응하는 스로틀 휠(48)의 반경방향 위치를 측정한다. 이 센서는 이하에 설명된 제어 회로(도 10 참조)에 위치 신호(68)를 송신한다. 스로틀 휠(48)은 도 4 및 도 6의 4개의 포크(56)상에서 회전하도록 장착된다. 2개의 포크(56)는 본체(15)의 상부 벽의 전방부(57)의 바닥상에 위치된다. 다른 2개의 포크(48)는 본체(15)내의 중앙 벽(58)상에 위치된다.
도 10은 전자 제어 모듈(20)(도 1)내의 예시적인 전자 제어 회로 및 신호의 흐름을 도시한다. 이 전자 제어 회로는 마이크로프로세서를 포함한 아날로그, 디지털 또는 이들을 조합한 전기 회로를 이용하여 설계 및 제작될 수 있다. 이 회는 12볼트 DC 전원(60)을 포함하며, 이것은 연료 인젝터(14)를 위한 모든 전자 부품에 전력을 공급한다. 이 전원은 배터리이거나 또는 엔진에 의해 구동되는 발전기일 수 있다. 화살표 61 내지 65는 다양한 하부 회로에 분배되는 12볼트 DC 전력을 표시한다.
도 5 및 도 10에 도시된 스로틀 휠(48)은 스로틀 케이블(22, 54)의 움직임에 응답하여 회전하며, 축(51)의 위치는 화살표 67에 의해 표시된다. 스로틀 휠(48)의 반경방향 위치와, 따라서 본체(15)내에서의 슬라이드체(52)의 수직 위치는 위치 전위차계가 일반적이 바람직한 스로틀 위치 센서(52)에 의해 측정된다. 화살표 68은 연료 인젝터내에서의 슬라이드체(26)의 수직 위치에, 그리고 따라서 연료 인젝터내에서의 공기 유로의 개구의 크기에 대응하는 가변 전압이다. 이 가변 전압은 결합부(summing junction)(70)에 대한 입력이다.
도 10의 참조부호 "72"는 엔진 부하 센서를 표시한다. 이 부하 센서는 응용예에 따라 다양한 형태를 취할 수 있다. 하나의 응용예에 있어서, 센서는 엔진의 분당 회전수를 측정하는 타코미터이다. 다른 응용예에 있어서, 센서는 연료 인젝터로 유입되는 공기의 양을 측정하는 공기 유량계이다. 공랭식 엔진에 있어서, 센서는 팬에 의해 이동되는 공기의 양을 측정하는 유량계이다. 엔진 부하 센서(72)로부터의 출력 전압 신호는 화살표 73으로 표시되며, 결합부(70)에 대한 제 2 입력이다.
도 10의 결합부(70)는 화살표 68로 표시된 스로틀 위치로부터의 입력과 엔진의 부하로부터의 입력, 즉 엔진의 분당 회전수 또는 화살표 73으로 표시된 공기 유량을 결합시킨다. 결합부의 출력은 화살표 74로 표시된 바와 같은 가변 DC 전압이다. 이러한 가변 DC 전압은 이하에 V/F 컨버터로 간략히 지칭되는 아날로그 또는 디지털 전압/주파수 컨버터로의 입력이다. V/F 컨버터의 기능은 드롭 이젝터(30)(도 3 및 도 10 참조)로부터 방출되고 있는 가연성 연료의 양을 조정하는 것이다.화살표 77로 표시된 V/F 컨버터(76)로부터의 출력 신호는 결합부(70)의 출력과 직접 관련이 있는 주파수를 갖는 신호이다.
화살표 77에 의해 표시된 신호는 단안정 멀티바이브레이터(Mono-Stable Multivibrator)(79)에 대한 입력이다. 이 멀티바이브레이터(79)는 전압/주파수 컨버터(76)에 의해 발생된 가변 주파수 파형을, 바람직하게는 가변 주파수, 일정한 펄스 폭 및 일정한 펄스 높이를 가진 펄스의 트레인인 출력(80)으로 변환하며, 이것은 퀀텀 드롭을 생성하고, 따라서 실질적으로 균일한 NMD 사이즈의 개별 방출 유체 드롭의 디지털 전달을 가능하게 한다. 이 펄스 트레인은 출력 파워 트랜지스터(81)에 대한 입력(화살표 80으로 표시됨)이다. 파워 트랜지스터는 멀티바이브레이터(79)로부터 수신된 것과 동일한 구조, 즉 가변 주파수, 일정한 펄스 폭 및 일정한 펄스 높이를 가지면서 보다 높은 전력의 펄스의 트레인을 이용하여 드롭 이젝터(30)를 구동한다. DC-DC 컨버터(83)는 파워 트랜지스터(81)의 출력 전압을 전원(60)으로부터의 12볼트에서 드롭 이젝터(30)내의 에너지 소산 소자에 의해 요구되는 만큼 상승시킨다. 파워 트랜지스터(81)는 주파수 구동 제어를 이용하는 TAB 회로(29)(도 3)에 의해 드롭 이젝터(30)에 직접 접속된다. 드롭 이젝터(30)는 조직적인 또는 무질서한 어레이 패턴으로 배열된 하나 이상의 노즐로 이루어진 세트를 포함할 수 있다.
연료 인젝터(14)(도 2)를 통과하는 유로는 공기 필터(24)에서 시작한다. 공기는 에어 펌프(도시되지 않음)에 의해 또는 엔진내 피스톤의 동작에 의해 형성되는 진공에 의해 연료 인젝터내로 흡입된다. 공기는 공기 필터(24)를 통과하여, 본체(15)의 공기 유로(85)(도 6)를 향해 아래로, 슬라이드체(26)상의 드롭 이젝터(30)(도 3 및 도 8) 밑으로, 본체(15) 외부로, 그리고 흡기 매니폴드(16)(도 1)내로 유동한다. 공기 유동은 도 1의 우로부터 좌로 발생한다.
가연성 유체의 유로는 유체 저장부(18)(도 1)에서 시작한다. 액체는 저압(예를 들어 약 3psi 이하) 도관내에서 저장부로부터 본체(15)까지, 그후 저압(예를 들어 약 3psi 이하)에서 탄성 변형 가능한 도관을 통해 슬라이드체(26)(도 8)상의 유체 입구(41)까지 유동한다. 액체는 압력 조절 장치(32)를 통해, 하우징(28)의 바닥의 스탠드파이프(도시되지 않음)에 존재하는 몇 개의 슬롯을 통해 드롭 이젝터(30)까지 유동한다. 바람직하게는 폼(foam)인 예시적인 압력 조절 장치는 드롭 이젝터의 배면에 약간의 음압(negative pressure)을 유지함으로써, 비사용시에 가연성 액체가 드롭 이젝터(30) 외부로 누출되지 않도록 한다. 액체 연료는 폼으로부터 드롭 이젝터내로 흡수되는데, 이는 방출된 용적만큼 대체하는 드롭 제너레이터 및 스탠드파이프 슬롯내의 유체의 모세관 작용 때문이다. 드롭 이젝터(30)는 슬라이드체(26) 밑으로 흐르는 빠른 공기의 유동을 향해 수직 하방으로 드롭-바이-드롭 방식으로 액체를 발사한다. 드롭이 공기 스트림에 도달하면, 본 실시예에서는 그것의 비행 경로가 수직에서 수평으로 변화한다. 드롭은 개별적으로 방출되는 퀀텀 사이즈로 인해 충분히 작다. 공기 유동은 공기와 연료의 퀀텀 드롭 사이에 혼합이 발생하고, 가연성 증기(17)(도 1)가 형성되도록 설계된다.
도 9를 참조하면, 화살표 87로 표시된 바와 같은 스로틀 케이블(22)의 동작은 화살표 88로 표시된 바와 같이 스로틀 휠(48)을 회전시키며, 화살표 89로 표시된 바와 같이 슬라이드체(26)를 상하 이동시킨다. 슬라이드체(26)는 보통 슬롯(38)(도 6)의 바닥에 안착되어 공기 유로(85)를 차단하며, 복귀 스프링(46)(도 3)에 의해 하방으로 가압된다. 스로틀 케이블(22)이 본체(15)로부터 당겨지면, 케이블(22)은 스로틀 휠(48)을 회전시키고, 따라서 제 2 스로틀 케이블(54)과 함께 슬라이드체(26)를 상방으로 당긴다. 제 2 스로틀 케이블은 가이드(45)(도 7)를 통과하며, 그것의 동작은 도 9에 도시된 바와 같이 수평에서 수직으로 변경된다. 제 2 스로틀 케이블은 슬라이드체 상부 벽(35)(도 8)상의 아치(40)에 부착된다. 슬라이드체가 상방으로 이동하면, 공기 유로(85)가 보다 많이 열리고, 보다 많은 공기가 연료 인젝터(14)로 유입된다. 또한, 복귀 스프링(46)은 압축된다. 또한, 스로틀 휠(48)의 회전은 전자 제어 모듈(20)에 신호(68)를 송신하는 스로틀 위치 센서(52)를 작동시켜, 공기 유로(85)가 보다 많이 열리고, 보다 많은 공기가 연료 인젝터로 유입되는 것을 표시한다.
도 10에 도시된 회로는 드롭 이젝터(30)가 발사하는 속도, 즉 가연성 액채의 드롭이 유체 이젝터내의 공기 스트림내로 도입되는 스피드를 제어하고, 따라서 궁극적으로는 연료 인젝터로부터 전달되는 연료의 용적을 제어하는 기능을 한다.
스로틀 케이블(22)(도 1)이 연료 인젝터로부터 당겨지면, 스로틀 위치 센서(52)로부터의 출력 신호(68)가 증가하고, 전압/주파수 컨버터(76)에 대한 전압 레벨(74)이 증가한다. 따라서, V/F 컨버터(76)의 출력 주파수(77)는 증가한다. 펄스 높이와 펄스 폭은 일정하게 유지된다. 펄스의 증가된 주파수는 단안정 멀티바이브레이터(79) 및 파워 트랜지스터(81)로 하여금 드롭 이젝터를 보다 빠르게 발사시키도록 하며, 그리하여 보다 많은 가연성 유체의 드롭을 공기 스트림내로 분사하지만, 각각의 드롭은 실질적으로 동일한 사이즈의 퀀텀으로 유지된다. 스로틀 케이블(22)이 이완되면, 복귀 스프링(46)(도 9)이 드롭 이젝터(30)를 하방으로 가압하고, 스로틀 위치 센서(52)로부터의 출력 신호(68)가 감소한다. 따라서, V/F 컨버터(76)에 대한 전압 레벨(74)이 감소하고, V/F 컨버터(76)로부터의 펄스의 출력 주파수가 감소하며, 드롭 이젝터(30)는 보다 느린 속도로 발사한다.
엔진이 정상 상태로 가동되고, 엔진에 증가된 부하가 발생하면, 엔진의 스피드는 느려지고 또한 연료 인젝터를 통과하는 공기 유량도 감소한다. 엔진의 회전의 감소 또는 공기 유동의 감소중 어느 한가지 또는 두 가지 모두는 엔진 부하 센서(72)에 의해 감지되며, 추가적인 부하를 보상하기 위해 결합부(70)에 대한 출력 전압 신호(73)가 변화된다. 이러한 변화는 V/F 컨버터(76)에 대한 입력 전압(74)을 증가시키고, 회로는 드롭 이젝터(30)를 보다 빠르게 발사시킨다. 보다 많은 가연성 액체가 공기 스트림내로 방출됨에 따라, 일반적으로 엔진은 가연성 혼합물이 지나치게 부화되고 더 이상 토크를 증가시키지 못하는 특정 포인트까지 보다 많은 토크를 발생시킨다. 이러한 과정은 모두 스로틀 케이블(22)을 움직이지 않고 발생한다. 대안적으로, 부하 센서는 또한 스로틀 위치에 영향을 미칠 수 있다. 증가된 부하가 제거되면, 초과 동력이 발생되기 때문에, 엔진은 일반적으로 스피드가 상승하고, 회로는 드롭 이젝터(30)의 발사 주기를 감소시키도록 작동한다. 이것은 바로 위에서 설명한 과정과 반대이다.
도 10을 참조하면, 결합부(70)는 스로틀 위치 센서(52)로부터의 출력 전압(68)과 엔진 부하 센서로부터의 출력 전압(73)을 결합시킨다. 결합된 신호는 V/F 컨버터(76)에 대한 입력 전압 레벨(74)이며, 따라서 이것은 회로로 하여금 드롭 이젝터(30)의 발사 주기를 증가 또는 감소시키도록 한다. 특히, 정상 상태에서, 연료 인젝터내의 슬라이드체(도 9)의 위치는 엔진으로 유입되는 공기 스트림과 공기 차지(charge)의 주요한 화학양론적 비율을 결정한다. 가속 및 감속동안, 엔진 부하 센서(72)는 화학양론적 비율을 수정한다.
매우 작은 부하의 조건에서, 슬라이드체(26)가 공기 유로(85)를 개방하면, 보다 많은 공기가 연료 인젝터(14)내로 유입된다. 엔진에는 매우 작은 부하가 발생하기 때문에, 엔진의 스피드는 매우 신속하게 반응하며, 엔진의 회전은 스피드를 매우 쉽게 회복한다. 이러한 저부하 상태에 있어서, 엔진 부하 센서(72)로부터의 출력 신호(73)는 V/F 컨버터(76)에 의해 발생되는 펄스의 주파수에 매우 작은 영향을 미치며, 따라서, 드롭 이젝터(30)의 발사 주기에도 매우 작은 영향을 미친다.
증가된 부하의 조건에서, 엔진 부하가 증가하고 스로틀 위치가 변화하지 않으면, 엔진 부하 센서(72)로부터의 출력 전압 신호(73)는 결합부(70)(도 10)에서의 전압을 변화시킨다. 부하 센서는 결합부(70)(도 10)로부터의 출력 전압(74)을 증가시키고, 따라서 V/C 컨버터(76)에 의해 발생되는 펄스의 주파수를 증가시키며, 그에 의해 드롭 이젝터(30)의 발사 속도를 증가시킨다. 보다 많은 가연성 액체의 드롭이 공기 스트림내로 분사되며, 엔진에 의해 발생되는 토크를 증가시키도록 화학양론적 비율이 변화된다. 따라서 엔진은 부하에 반응하고, 평형이 회복된다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예 및 대안적인 실시예를 참조하여 특별히도시 및 설명되었지만, 당업자라면 다음의 특허청구범위에 규정된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 공기 유로내에 위치된 고정식 드롭 이젝터가 사용될 수 있고, 연료 인젝터로의 공기의 유입은 버터플라이 밸브와 같은 공기 유동 제어 밸브에 의해 제어될 수 있다.
본 발명의 설명은 본 명세서에 설명된 요소의 쉽게 파악할 수 없는 새로운 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 특허청구범위는 이들 요소의 쉽게 파악할 수 없는 새로운 어떠한 조합에 대해서도 본 출원 또는 이 후의 출원에 제시될 수 있다. 상술한 실시예는 설명을 위한 것이며, 본 출원 또는 이후의 출원에 청구될 수 있는 모든 가능한 조합에 어떠한 단일 특징 또는 요소도 필수적이지 않다. 특허청구범위가 "하나의" 또는 "제 1 의" 요소를 기술하는 경우, 그러한 특허청구범위는 하나 이상의 요소의 결합을 포함하고, 2개 이상의 그러한 요소를 요구하거나 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명은 다음의 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (18)

  1. 가연성 유체용 마이크로 펌프(14)에 있어서,
    유입 도관(41)을 구비한 하우징(28)과,
    상기 유입 도관과 유체 연통하는 하우징내에 배치된 배압(back-pressure) 조절 장치(32)와,
    상기 배압 조절 장치와 유체 연통하는, 상기 하우징상의 퀀텀(quantum) 드롭 이젝터(30)를 포함하며,
    상기 퀀텀 드롭 이젝터는 디지털 방식으로 가연성 액체를 개별적으로 방출할 수 있는 노즐의 세트를 수용하는
    가연성 유체용 마이크로 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐에 의해 방출되는 퀀텀 드롭은 약 30um 이하의 NMD(Number Mean Diameter)를 갖는
    가연성 유체용 마이크로 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐의 세트는 가변적인 발사 주기로 드롭을 발생시키도록 개별적으로 시뮬레이트된 다수의 노즐을 포함하는
    가연성 유체용 마이크로 펌프.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가변적인 발사 주기는 내연 엔진의 동력 요구량에 따라 변화할 수 있는
    가연성 유체용 마이크로 펌프.
  5. 가연성 증기 발생 장치에 있어서,
    제 1 항의 마이크로 펌프(14)와,
    상기 마이크로 펌프에 접속되며, 상기 마이크로 펌프에 의해 방출되는 드롭에 공기 스트림을 통과시켜 가연성 증기를 발생시키기 위한 채널링 수단(15, 25)을 포함하는
    가연성 증기 발생 장치.
  6. 가연성 증기 발생 장치에 있어서,
    일련의 개별 퀀텀 사이즈의 가연성 액체 드롭을 방출하기 위한 수단(30)과,
    상기 방출 수단에 접속되며, 상기 방출 수단에 의해 방출된 드롭에 공기 스트림을 통과시켜 가연성 증기(17)를 발생시키기 위한 채널링 수단(15, 24)을 포함하는
    가연성 증기 발생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방출 장치에 접속되고, 상기 채널링 수단(15, 24)에 대해 상기 방출 수단을 위치 결정하고, 그에 의해 상기 드롭을 통과하는 공기의 용적을 결정하는 수단(22, 26, 46, 48)을 더 포함하는
    가연성 증기 발생 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널링 수단은 공기 유동 제어 밸브(34)를 더 포함하며, 상기 방출 수단(30)은 상기 채널링 수단에 대해 고정적이며, 상기 드롭을 통과하는 공기의 용적은 상기 공기 유동 제어 밸브에 의해 결정되는
    가연성 증기 발생 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 가연성 증기 발생 장치에 접속된 전기 제어 회로(20)를 더 포함하며, 상기 가연성 증기 발생 장치로부터의 가연성 증기(17)의 출력은 내연 엔진의 동력 요구량에 따라 제어될 수 있는
    가연성 증기 발생 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 방출 수단(20, 30)은 상기 채널링 수단으로부터 제거 가능하고, 새로운방출 수단으로 교체 가능한
    가연성 증기 발생 장치.
  11. 제 6 항의 가연성 증기 발생 장치를 포함하는 가연성 연료 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 방출 수단은,
    가연성 액체 유입 도관(41)을 구비한 하우징(28)과,
    상기 가연성 액체 유입 도관과 유체 연통하는 하우징내에 배치된 배압 조절 장치(32)와,
    상기 배압 조절 장치와 유체 연통하는, 상기 하우징상의 퀀텀 드롭 이젝터(30)를 포함하며,
    상기 퀀텀 드롭 이젝터는 개별 사이즈의 드롭으로 가연성 액체를 방출할 수 있는 적어도 하나의 노즐을 수용하는
    가연성 증기 발생 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    공급된 가연성 액체의 스로틀링을 위한 수단(22, 46, 48, 54, 26)과, 가연성 연료 장치상의 부하 감지 수단(72)을 더 포함하며, 상기 두 가지 수단은 모두 상기 가연성 증기 발생 장치에 접속되고, 상기 가연성 증기 발생 장치로부터의 가연성증기(17)의 출력은 상기 스로틀링 수단 및 상기 부하 감지 수단 모두에 의해 결정되는
    가연성 증기 발생 장치.
  14. 가연성 증기 발생 장치에 있어서,
    일련의 개별 퀀텀 사이즈의 가연성 액체 드롭을 방출하기 위한 수단(30)과,
    저압 가연성 액체에 접속되고, 상기 방출 수단에 배압을 공급하기 위한 수단(32)과,
    상기 방출 수단에 접속되고, 방출된 드롭에 공기 스트림을 통과시켜 방출된 드롭을 분무화하여 가연성 증기를 생성하는 채널링 수단(34)을 포함하는
    가연성 증기 발생 장치.
  15. 가연성 증기 발생 방법에 있어서,
    마이크로 펌프(30)로부터 개별 퀀텀 드롭으로 가연성 액체를 방출하는 단계와,
    상기 마이크로 펌프로부터 방출된 드롭에 공기 스트림을 통과시키는 단계와,
    가연성 증기(17)를 발생시키는 단계를 포함하는
    가연성 증기 발생 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    연료 소비 장치로부터 스로틀 위치(52)를 감지하는 단계와,
    스로틀 위치에 따라 마이크로 펌프로부터 드롭이 방출되는 속도(76)를 변화시키는 단계와,
    스로틀 위치에 대해 통과되는 공기의 양(34, 40)을 변화시키는 단계를 포함하는
    가연성 증기 발생 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    가연성 연료 장치로부터 부하 신호(27, 72)를 감지하는 단계와,
    감지된 부하 신호에 따라 마이크로 펌프로부터 드롭이 방출되는 속도(76)를 변화시키는 단계를 포함하는
    가연성 증기 발생 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    스로틀 위치(23, 52)를 감지하는 단계와,
    가연성 연료 장치로부터 부하 신호(27, 72)를 감지하는 단계와,
    스로틀 위치 신호 및 감지된 부하 신호로부터 조합 신호(70)를 발생시키는 단계와,
    조합 신호에 따라 마이크로 펌프로부터 드롭이 방출되는 속도(76)를 변화시키는 단계를 포함하는
    가연성 증기 발생 방법.
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