KR20060095758A - Leak alarm for high-pressure pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 연소엔진용 고압파이프 시스템에 관한 것으로, 특히 누출 경보(leak alarm)에 관한 것이다.The present invention relates to high pressure pipe systems for combustion engines, and more particularly to leak alarms.
많은 연소엔진, 특히 대형 연소엔진은, 그 내부에 고압의 연료가 흐르는 연료 도관/도관들을 포함한다. 이 도관들은 통상 고압파이프로 불린다. 예컨대, 디젤엔진에서 외부 배관 내부에서 일어날 수 있는 누출을 보유하기 위하여 다른 관형 슬리브(tubular sleeve) 내에 연료 파이프를 배치하는 것이 알려져 있다. 상기 시스템 내에서 누출이 일어나면, 그 누출 연료는 엔진 밖으로 흘러나와 상기 다른 슬리브 내에 흐른다. 그러한 구성은, 예컨대 EP A 0002385호와 EP A 0786593호에 개시되어 있다.Many combustion engines, especially large combustion engines, include fuel conduits / conduits with high pressure fuel flowing therein. These conduits are commonly referred to as high pressure pipes. For example, it is known to place fuel pipes in other tubular sleeves in order to retain leaks that may occur inside the external piping in a diesel engine. If a leak occurs in the system, the leaked fuel flows out of the engine and flows into the other sleeve. Such a configuration is disclosed, for example, in EP A 0002385 and EP A 0786593.
그러한 장치에서 누출을 탐지하기 위하여, 예를 들어 다양한 종류의 플러그(plug)가 사용되어 왔으며, 상기 플러그가 느슨해지는 것(unfastening)에 의해서 누출은 탐지될 수 있었다. 통상적으로 사용되는 다른 방법으로서는 탈착할 수 있는 호스(hose)를 사용하여, 그 호스가 떨어지는 것에 의하여, 역시 누출 탐지를 할 수 있었다. 그러나, 이러한 공지의 방법들은 가장 초보적인 것으로서, 누출 발견이 매우 느리고, 또한 사용하기 불편한 방법이었다. 호스나 플러그는 누출이 여러 번 발 견될 때까지 번갈아 느슨해질 필요가 있었다.In order to detect leaks in such devices, various types of plugs have been used, for example, and leaks can be detected by unfastening the plugs. Another commonly used method is the use of detachable hoses, which can also detect leaks by dropping the hoses. However, these known methods are the most rudimentary and have been very slow and inconvenient to find leaks. The hose or plug needed to be loosened alternately until leaks were found several times.
GB A 2060800호 공보는 엔진의 이중벽(double-walled) 연료 배관에 사용되는 장치(fitting)의 일례를 개시하고 있다. 이 장치를 사용함에 의하여, 누출 연료는 외부벽에 의하여 형성되는 흐름 공간(flow space)의 밖으로 배출될 수 있다. 상기 공보에 따르면, 상기 장치는 인젝터 펌프 매니폴드와 함께 적용될 수 있고 상기 장치의 출구를 통상의 배출 라인에 연결할 수 있다. 상기 명세서에 따른 장치는, 누출이 발생한 경우 위치 이동되는 피스톤 부재를 구비하여, 누출 연료가 상기 장치를 통하여 배출라인으로 향해질 수 있으며 동시에 상기 피스톤 부재의 핀(pin)은 누출을 표시하도록 연장되어 나온다. 그러나, 이 장치는 특히 연료배관이 광범위하고 많은 분기관(branch pipe)를 가지는 커먼레일 저장 주입 시스템(common rail storage injection system)을 구비한 대형 엔진에 적용하기 어렵다. 상기 개시된 구성을 사용함에 의하여, 시스템은 아주 산만해지며 따라서 사용 및 유지가 어렵게 된다. GB A 2060800 discloses an example of a fitting for use in double-walled fuel piping of an engine. By using this device, leaking fuel can be discharged out of the flow space formed by the outer wall. According to the publication, the device can be applied with an injector pump manifold and can connect the outlet of the device to a conventional discharge line. The device according to the specification has a piston member which is moved in the event of a leak so that leaking fuel can be directed through the device to the discharge line while at the same time the pin of the piston member is extended to indicate the leak. Comes out. However, this device is particularly difficult to apply to large engines having a common rail storage injection system with a wide range of fuel piping and many branch pipes. By using the above disclosed configuration, the system becomes very distracting and therefore difficult to use and maintain.
도1에는 보다 개선된 연료이송시스템이 나타나 있다. 상기 도면은 연소엔진, 특히 대형 연소엔진의 연료이송시스템의 개략 단면도이다. 대형 연소엔진이란, 예를 들면 선박 또는 열 및/또는 전기생산용 파워플랜트의 주엔진 또는 보조엔진으로 적용될 수 있다는 것을 의미한다. 대개, 그러한 대형 엔진은 디젤 엔진이다. 더욱 정확하게는, 도1은 이른바 커먼레일 디젤엔진 구성의 일례를 나타내고 있다. 1 shows a more improved fuel transfer system. The figure is a schematic sectional view of a fuel transfer system of a combustion engine, in particular a large combustion engine. Large combustion engine means, for example, that it can be applied as a main engine or auxiliary engine of a ship or a power plant for producing heat and / or electricity. Usually, such large engines are diesel engines. More precisely, Fig. 1 shows an example of a so-called common rail diesel engine configuration.
상기 연소엔진은 명확성을 위하여, 아주 개략적으로 나타낸 것으로서, 공지의 엔진일 수 있다. 주로 실린더(13) 및 실린더 헤드(12)를 약간 더 자세히 도시하 고 있다. 두 개의 실린더에서, 피스톤(23)은 그 상부위치에 있다. 연료는 연료전달펌프(1)에 의하여 연료탱크(2)로부터 연료 배관(3)을 거쳐 각 고압펌프(4)로 공급되며, 상기 연료 압력은 인젝터(11)에 공급되기 충분한 주입압력 수준으로 순차적으로 상승된다. 상기 고압펌프(4)는 압력 어큐멀레이터 유닛(pressure accumulator unit;6)에 연결되며, 상기 고압펌프에 의하여 연료는 상기 유닛으로 공급된다. 상기 압력 어큐멀레이터 유닛으로부터 연료는 연료 매니폴드(7)에 의하여 인젝터(11)로 다시 안내된다.The combustion engine is, for the sake of clarity, very schematic and may be a known engine. Mainly the
실린터헤드에서 노즐(11)로부터 연료가 연속적으로 누출되며 이는 누출파이프(14)를 통하여 연료 리사이클 시스템에 연결된 연속 누출용 채널(15)로 인도된다. 또한, 고압펌프(4)에서의 약간의 통상적인 누출이 일어나며 이 누출은 누출파이프(24)를 통하여 누출채널(15)로 인도된다.Fuel continuously leaks from the
따라서, 도1의 예는, 바람직하게는, 고압펌프(4)에 의하여 연료가 압력 어큐멀레이터 유닛(6)으로 전달되고, 상기 유닛으로부터의 연료가 인젝터(11)에 의하여 엔진 실린더(13)로 다시 공급되는 조립체를 포함하여 구성된다. 각 압력 어큐멀레이터 유닛(6)은, 적어도 두 개의 인젝터(11)에 연결되며 그 자신의 고압펌프(4)를 구비하고 있다. 상기 고압펌프(4) 및 압력 어큐멀레이터 유닛은 연료 이송파이프(5)에 의하여 연결되고, 상기 압력 어큐멀레이터 유닛(6)과 인젝터(11)는 연료 매니폴드(7)에 의하여 연결되며, 상기 압력 어큐멀레이터 유닛은 연료용 연결라인(8)에 의하여 연결되고, 적어도 상기 연료 이송파이프(5), 연료 매니폴드(7) 및 연료용 연결라인(8)은 이중벽 튜브로 형성되며, 그 외부 흐름공간(누출 연료에 대 한)은 서로 연결될 수 있다. 따라서, 시스템 어딘가에서 누출이 생기는 경우, 그 누출 연료는 상기 외부 흐름공간(10)과 출구 흐름 채널(outlet flow channel;20)을 따라 흘러 누출탱크(21) 및 이에 연결된 누출 표시기(22)로 흐를 수 있다. 상기 누출 표시기, 예를 들면 누출 탱크의 충만을 지시하는 플로트(float) 또는 광학센서는 누출을 탐지한다. 상기 누출 연료는 스로틀 파이프(throttle pipe; 27)를 경유하여 엔진의 누출탱크 밖으로 보내진다. 실제의 고압연료는 내부 흐름공간(inner flow space;110) 내부를 흐른다.Therefore, in the example of FIG. 1, preferably, the fuel is delivered to the
연료누출지점을 찾기 위하여, 상기 연료용 연결라인(8)은 연결라인(17)에 의하여 상기 배관의 외부 흐름공간에 연결되는 적어도 하나의 누출 연료 탐지장치(18)를 구비한다. 상기 누출 연료 탐지장치(18)는 누출확인부재를 포함하여 구성되며, 상기 부재에 의하여 외부 흐름공간들은 서로 흐름이 가능하게 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 상기 탐지장치는 또한 연결라인(19)에 의하여 상기 출구 흐름채널(20)에 연결된다.In order to find a fuel leak point, the
도1에 도시된 바와 같이, 연료 이송시스템의 압력 어큐멀레이터 유닛(6)에 연결된 연료용 연결라인(8)에는 분리벽(9) 등이 설치되며, 상기 벽에 의하여 이송시스템의 외부 흐름공간(10) 및 이송시스템 그 자체가 분리된 영역들(departments)로 분할되는 바, 그 중 두 영역이 여기 도시되어 있으며, 그 중 첫번째 영역은 압력 어큐멀레이터 유닛 중 하나와 거기에 연결된 인젝터들과 또한 연료전달펌프를 포함하고, 이에 상응하게 그 중 두번째 영역은 다른 압력 어큐멀레이터 유닛과 거기에 연결된 인젝터들과 또한 연료전달펌프를 포함하며, 양 분리영역의 외부 흐름 공간(10)은 누출 연료 탐지장치(18)에 연결된다. 이 경우, 연료용 연결라인에 배치된 누출 연료 탐지장치(18)가 항상 필요한 것은 아니지만, 어떤 연료 이송시스템 및 엔진에 있어서, 누출 탐지는 압력 어큐멀레이터 유닛(6)과 함께 배치된 누출 연료 탐지장치에 의하여 주로 수행될 수 있다.As shown in FIG. 1, a
도1에서 점선으로 둘러싸인 영역(25)은 이른바 엔진의 핫박스(hotbox)를 나타낸 것이다. 따라서, 상기 도면은 핫박스 내부에 위치한 장치를 나타낸 것이다.In FIG. 1, the
도2는 핫박스의 단면도이다. 핫박스는 커버(28)와 그 엔진 몸체 및 그 외 다른 부품(29)에 의하여 한정되는 영역이며, 상기 영역은 엔진에 의해 만들어지는 열 에너지를 사용한다. 상기 커버는 열려질 수 있기 때문에, 상기 장치의 상태는 쉽게 점검될 수 있다. 필요한 연결라인(17,19)를 구비한 누출 연료 탐지장치(18)는, 단순화를 위하여, 단지 파이프(210)로 표시된다. 도2는 단순한 원리도이며 따라서 핫박스 내에 배치된 모든 가능한 장치들을 도시한 것은 아니다. 도3은 연소엔진(31)을 외부에서 본 도면이다. 핫박스는 통상적으로 엔진의 상부 가장자리에 위치하며, 그 커버(28)는 개방될 수 있다.2 is a cross-sectional view of the hot box. The hot box is an area defined by the
도4는 누출 연료 탐지장치의 다른 적용예를 도시한 것이다. 상기 도면은 고압파이프(5,7,8) 즉, 고압파이프의 결합점(예를 들어 실린더헤드 또는 압력 어큐멀레이터 유닛에서) 누출을 탐지하기 위한 상세 예를 도시한다. 이 실시예에는, 대응하는 핀 하우징(42)을 구비한 핀(41)과, 스프링에 의하여 부하된(spring-loaded) 볼(43) 등이, 압력 어큐멀레이터 유닛(6) 내의 외부 흐름공간(10)과 함께 적용되고 있다. 스프링 부하된 볼(43) 등은, 상기 핀에 형성되며 볼 등과 협력하는 그루 브(groove)(미도시) 등에 의하여 핀의 통상의 위치를 유지한다. 예를 들어, 파이프(8)(또는 다른 고압파이프들, 그 외부 흐름공간이 별개의 채널에 의하여 도4에 도시된 파이프(8)에 연결된)에 누출이 발생하면, 그 압력은 핀 하우징의 압력 공간(44)) 내에서 상승하기 시작한다. 상기 스프링 부하된 볼(43) 등 및 그와 함께 협력하는 그루브 등의 적절한 구성에 의하여, 상기 압력 공간(44) 내의 압력을 결정할 수 있으며, 그 압력에서 핀은 핀 하우징(42) 내에서 바깥으로 이동하기 시작하여 도4에 도시된 상태에 다다르며, 이 상태에서 누출 연료는 채널(45)을 통하여 누출 표시장치(22)에 이를 때까지 방출된다. 따라서, 상기 핀은 압력 어큐멀레이터 유닛(6)의 벽과 함께 배치되어 작동부재(member of action)로서 작용하고, 상기 압력 어큐멀레이터 유닛(6)에 대한 핀의 위치는 누출 연료 압력의 충격에 의하여 변경될 수 있으며, 상기 압력 어큐멀레이터 유닛에 대한 핀 위치에 근거하여 누출 연료의 흐름은 누출탐지용 연료 배관의 외부 흐름공간에서 안내될 수 있다. 본 실시예에 따른 구성에서, 누출 연료는 탐지단계에서조차 시스템의 밖으로 흘러 나오지 않지만, 그 누출은 몸체로부터 돌출된 핀에 의하여 표시된다. 도4에서 관찰되는 바와 같이, 상기 핀을 사용하면, 상대적으로 복잡하고 비싼 장치가 된다.4 shows another application of the leak fuel detector. The figure shows a detailed example for detecting leaks in the
상기 공지의 장치에 관한 문제 중 또 하나는, 누출의 시작과 그 경보(alarm) 사이의 지연(delay)이 상대적으로 길다는 점에 있다. 누출 연료의 양이 누출 통로의 체적에 비하여 상대적으로 적기 때문에, 경보장치(예를 들어, 누출탱크와 결합된 누출 표시기)가 반응하기 전에 상당히 긴 시간이 걸린다. 더욱이, 어떤 엔진 타입에 있어서는, 고압배관의 누출채널이 핫박스 외부에 위치하고 있어서, 누출 연료 가 그 채널을 막고 있기 때문에 각 경보 후에 채널이 청소될 필요가 있다. 누출탱크와 결합된 스로틀 채널도 상기 고압파이프의 누출에 대하여 종종 부정확하게 조절된다. Another problem with the known device is that the delay between the start of the leak and its alarm is relatively long. Because the amount of leaking fuel is relatively small compared to the volume of the leak passage, it takes a long time before the alarm (e.g. a leak indicator associated with the leak tank) reacts. Moreover, for some engine types, the leak channel of the high pressure piping is located outside the hot box, and therefore the channel needs to be cleaned after each alarm because the leak fuel is blocking the channel. The throttle channel associated with the leak tank is also often incorrectly adjusted for leaks of the high pressure pipe.
본 발명의 목적은 선행기술에 관한 상술한 문제를 해소하는데 있다. 상기 목적은 청구범위에 기술된 발명에 의하여 달성된다. 본 발명의 기술적사상은, 고압파이프의 누출 흐름공간이 밸브를 통하여 팽창공간(expansion space)에 연결되고, 또한 그 누출 흐름공간내의 주된 압력을 측정하는 것과 관련이 있다. 상기 밸브, 예를 들어 체크밸브는 압력측정을 위한 흐름공간의 체적을 작동에 필요한 범위로 한정하는 역할을 하며, 동시에 과도압력(over-pressure) 및 누출 연료의 배출구로 작용한다. It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems with the prior art. This object is achieved by the invention described in the claims. The technical idea of the present invention relates to the leakage flow space of a high pressure pipe being connected to an expansion space through a valve and to measuring the main pressure in the leakage flow space. The valve, for example a check valve, serves to limit the volume of the flow space for pressure measurement to the range required for operation, and at the same time serves as an outlet for over-pressure and leaking fuel.
엔진 밖으로의 직접적인 통로(예를 들면, 채널구조 또는 파이프)는 팽창공간으로 기능할 수 있으며, 이를 통하여 누출 연료(및 동시에 생성된 과도압력)은 주위 환경으로 방출될 수 있다. 실용적 장치로서, 상기 방출구와 연결하여 누출 연료 수집용기를 설치하는 것이 바람직하다. 다른 유용한 대안으로서, 연료 리사이클 시스템에 연결되는 연속 누출용 채널을 팽창공간으로서 사용할 수 있다. 연속 누출용 채널에 관한 장점은, 그것이 엔진에 미리 설치되어 있으므로, 상기 고압파이프와 통상의 누출용 채널 사이에 밸브를 포함한 누출파이프를 배치하는 것이 매우 용이하다는데 있다. 이때, 누출파이프 및 누출 흐름공간의 총 체적은 상기 밸브에 의하여 제한되어, 상기 압력센서가 압력을 측정하는 대상 체적이 된다.Direct passages (eg channel structures or pipes) out of the engine can function as expansion spaces, through which leaking fuel (and simultaneously generated transient pressures) can be released to the surrounding environment. As a practical device, it is preferable to install the leaking fuel collection container in connection with the discharge port. As another useful alternative, a continuous leak channel connected to the fuel recycling system can be used as the expansion space. An advantage of the continuous leak channel is that it is very easy to arrange the leak pipe including the valve between the high pressure pipe and the normal leak channel since it is preinstalled in the engine. At this time, the total volume of the leak pipe and the leak flow space is limited by the valve, so that the pressure sensor is a target volume for measuring the pressure.
따라서, 본 발명은 고압파이프에서의 누출에 대비한 연소엔진에서의 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 적어도 하나의 밸브 및 적어도 하나의 압력센서를 포함하여 구성되며, 상기 누출파이프는 상기 밸브를 통하여 팽창공간과 연결되고, 상기 압력센서는 상기 누출파이프와 외부 흐름공간의 통상의 흐름 공간(normal flow space)에 연결된다.Accordingly, the present invention relates to an apparatus in a combustion engine against leakage in a high pressure pipe, the apparatus comprising at least one valve and at least one pressure sensor, wherein the leak pipe is expanded through the valve. The pressure sensor is connected to a normal flow space of the leak pipe and the external flow space.
도1은, 종래의 고압파이프 내의 누출용 장치의 일례를 나타낸 도면이고;1 is a view showing an example of a leaking apparatus in a conventional high pressure pipe;
도2는, 도1에 따른 장치를 옆방향에서 본 도면이고;2 is a side view of the device according to FIG. 1;
도3은, 연소엔진을 외부에서 본 예를 나타낸 도면이고;3 is a view showing an example of a combustion engine seen from the outside;
도4는, 누출 연료용 표시기의 핀의 예를 나타낸 도면이고;4 shows an example of a pin of an indicator for leaking fuel;
도5는, 본 발명에 따른 장치의 일례를 나타낸 도면이고;5 shows an example of an apparatus according to the invention;
도6은, 도5에 따른 장치를 옆방향에서 본 도면이다.FIG. 6 is a side view of the apparatus according to FIG. 5; FIG.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 다음에서 상세히 설명될 것이다.The invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도5는 본 발명에 따른 장치의 일례를 나타낸 도면이다. 상기 장치는 도1에 도시된 장치에 기초한 것이지만, 본 발명에 따라 수정된 것이다. 본 실시예에서는, 압력 어큐멀레이터 유닛(6)과 연결된 고압파이프(8)의 외부 흐름공간(10)은 누출파이프(53)를 경유하여 연속 누출용의 엔진의 채널(15)과 연결된다. 상기 누출파이프는 밸브(51), 바람직하게는 체크밸브를 구비하며, 그 밸브에 의하여 외부 흐름공간의 전체 체적과 그에 부착된 누출파이프의 체적이 제한될 수 있다. 주목할 점은, 상기 밸브와 고압파이프 사이에 위치한 누출파이프 체적의 일부만이 상기 전체 제한 체적에 포함된다는 것이다. 5 shows an example of an apparatus according to the invention. The device is based on the device shown in Figure 1, but has been modified in accordance with the present invention. In this embodiment, the
상기 전체 제한 체적의 압력은 압력센서(52)에 의하여 측정된다. 상기 압력센서는 예컨대 제어센터(control center)로 압력측정데이터를 보내기 위한 출력부(output)를 구비하는 것이 바람직하다. 고압파이프에서 누출이 발생한 경우, 상기 밸브에 의하여 제한된 체적 내의 압력이 급속히 상승하며, 이에 대하여 상기 압력센서가 반응한다. 따라서, 누출과 경보 사이의 지연은 가능한 한 짧게 된다.The pressure of the total limiting volume is measured by the
상기 외부 흐름공간으로 누출되는 연료, 즉 누출 연료는 압력 증가에 의하여 열려지는 상기 밸브(51)를 통하여 연속 누출용 채널(15)로 배출된다. 따라서, 상기 밸브는 제한된 체적(즉, 누출파이프와 외부 흐름공간에 의하여 형성되는 통상의 흐름공간)를 제공할 뿐 아니라, 누출 연료를 엔진 밖으로 배출하는 배출구를 제공한다. 상기 장치는 압력센서를 구비한다.The fuel leaking into the external flow space, ie the leaking fuel, is discharged into the
도5에는, 고압파이프(8)가 분리요소(9)(분리벽)에 의하여 두 개의 분리된 체적으로 분할되어 있다. 제1체적 내의 압력은 누출파이프(53)에 부착된 압력센서(52)에 의하여 측정되며, 제2체적은 고압파이프(8)에 직접 부착된 센서에 의하여 측정된다. 상기 압력센서의 위치는 따라서 측정되는 체적에 연결된 시스템의 구조에 의존한다. 또한, 상기 누출파이프(53)는 응용을 위하여 적절한 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 그 구조 내에서 드릴링/밀링(drilled/milled)된 채널일 수 있다.In FIG. 5, the
또한, 상기 밸브(51)의 위치는 시스템의 구조에 의존한다. 상기 누출파이프는 아주 짧을 수 있는데, 이때는 상기 밸브의 위치가 선택의 여지 없이 정해지며, 또한 상기 누출파이프는 길 수 있는데, 이 경우는 상기 밸브의 위치는 보다 자유롭게 정할 수 있다. 도6은 도5에 따른 장치를 옆방향에서 본 도면이다. 도5 및 도6은 통상적인 누출용 채널이 핫박스 내에 위치하는 것이 바람직하다는 것을 나타낸다. The position of the
또한, 상기 누출파이프/파이프들은, 엔진 밖으로 직접 또는 가능한 직접적으로(direct) 연결된 통로를 형성하는 하나의 채널(바람직하게는 하나의)에 연결될 수 있다. 따라서, 고압파이프로부터 엔진 밖으로 누출 연료를 보내기 위하여 엔진의 연료 리사이클 시스템에 연결되는 연속 누출용 채널을 사용하는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 극단적인 경우에는, 상기 누출파이프 그 자체가 엔진 외부로의 채널을 형성할 수 있다. 사용될 수 있는 구조에 대한 아이디어를 선택하는 것은, 나머지 엔진 구조에 달려있다. 연속 누출용 채널은, 대부분의 엔진에서 미리 설치되어 있기 때문에, 그 채널을 사용하는 것을 착상할 수 있다. 누출 연료용의 직접적인(direct) 배출통로에는 한편, 환경오염을 피하기 위하여 엔진 외부의 누출 연료를 수집하기 위한 어떤 종류의 용기(vessel)를 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 대부분의 엔진에 대한 통상의 기술사상은 연속 누출용의 기존의 채널을 이용하는 것이다. The leak pipes / pipes may also be connected to one channel (preferably one) which forms a passage connected directly or possibly directly out of the engine. Thus, it is not necessary to use a continuous leak channel that is connected to the engine's fuel recycling system to send leak fuel out of the engine from the high pressure pipe. In extreme cases, the leak pipe itself may form a channel outside the engine. Choosing an idea of the structure that can be used depends on the rest of the engine structure. Since the continuous leak channel is installed in most engines in advance, it is conceivable to use the channel. On the other hand, it is desirable to have some kind of vessel for collecting the leaked fuel outside the engine in order to avoid environmental pollution on the direct discharge passage for the leaked fuel. Thus, the common idea for most engines is to use existing channels for continuous leakage.
본 발명에 따른 실시예에 따르면, 핫박스 내에 위치한 통상적인 누출용 채널이 채용되므로, 경보 후에 채널을 별도로 청소할 필요가 없다. 상기 핫박스의 열은 채널 내의 누출 연료를 유동상태(fluent)로 유지하며 따라서 상기 연료는 응고되지 않는다. 따라서, 누출 후에, 상기 누출채널은 양호한 상태로 유지되며 있을 수 있는 다음의 누출에 대한 준비가 되어 있다. 따라서, 핫박스 내에 상기 작동부재들, 압력센서들 및 밸브들이 포함되도록 배치하는 것이 유리하다.According to the embodiment according to the present invention, since a conventional leak channel located in the hot box is employed, there is no need to clean the channel separately after the alarm. The heat of the hotbox keeps leaking fuel in the channel fluent so that the fuel does not solidify. Thus, after a leak, the leak channel remains in good condition and is ready for the next leak that may be present. Therefore, it is advantageous to arrange such that the operating members, pressure sensors and valves are included in a hot box.
측정이 압력센서/센서들에 의하여 수행되기 때문에, 누출탱크(21)도 그에 연결되는 스로틀 채널(27)도 요구되지 않는다.Since the measurement is carried out by pressure sensors / sensors, neither the
상기 고압파이프의 내부 흐름공간의 압력은 대개 최대 약 1600 bar(CR 엔진에서)이며, 따라서 파이프 파열의 경우에 이 압력은 외부 흐름공간(10)으로 방출되며 이를 통하여 누출파이프(53)로 방출되고, 이에 의하여 상기 압력은 감소된다. 상기 압력 증가에 의하여, 밸브는 외부 공간으로 압력을 방출하도록 열려지며, 상기 외부공간은 본 명세서에서 팽창공간(expansion space)으로 불리워진다. 상술한 실시예에로부터 결론내릴 수 있는 바와 같이, 엔진 외부로의 직접적인 통로 또는 엔진의 연료 리사이클 시스템에 연결된 연속 누출용 채널은 팽창공간으로 작용한다. 또한, 요구되는 팽창공간에 대하여 다른 구조적인 아이디어를 생각할 수도 있다. 본 발명에 따른 장치를 구현하기 전에, 누출 연료 배출채널 내의 압력 충격에 대한 고려가 선행될 필요가 있다. 압력이 고려되지 않으면, 엔진은 파손될 수 있다.The pressure in the inner flow space of the high pressure pipe is usually up to about 1600 bar (in a CR engine), so in the case of pipe rupture this pressure is released into the
고압파이프 내의 압력이 충분히 빠르고 큰 체적으로 방출된다면, 누출파이프 및 사용된 채널의 크기는 문제가 되지 않는다. 상기 압력센서는 예컨대 0.1 bar까지, 상기 밸브는 0.2 bar까지 식별하도록 작동될 수 있다. 따라서, 압력 및 누출 연료가 팽창공간으로 방출되기 전에 상기 압력센서를 보다 확실하게 작동하는 것이 가능하다. 또한, 압력센서 및 밸브에 대하여 다른 작동 패러미터(parameter)를 사용하는 것도 가능하다.If the pressure in the high pressure pipe is released fast enough and in a large volume, the size of the leak pipe and the channel used is not a problem. The pressure sensor may for example be operated to identify up to 0.1 bar and the valve up to 0.2 bar. Therefore, it is possible to operate the pressure sensor more reliably before the pressure and leaking fuel are discharged into the expansion space. It is also possible to use other actuation parameters for the pressure sensor and the valve.
본 발명에 따른 엔진 구조에 의하면, 별도의 채널 시스템 또는 액츄에이터가 더 이상 필요하지 않기 때문에 비용절감을 달성할 수 있다. 도5와 도1을 비교하면, 누출 연료 탐지장치(18)가 필수적인 연결라인(17,19), 출구 흐름채널 및 누출탱크(21)를 요구 설비로서 구비한 것을 볼 수 있으나 본 발명에 따른 구조 아이디어에서는 이러한 것들이 불필요하다. 상기 압력센서 및 밸브에 대한 비용은 절감된 비용보다 낮다.According to the engine structure according to the present invention, cost reduction can be achieved because a separate channel system or actuator is no longer needed. 5 and 1, it can be seen that the leak
또한, 압력센서 및 밸브의 조합을, 각 실린더의 인젝터 파이프, 즉 연료를 각 실린더에 공급하는 고압파이프에 연결함으로써, 엔진내의 각 실린더를 개별 제어하도록 배치하는 것도 가능하다. 상기 압력센서 및/또는 밸브는 또한 고압펌프와 압력 어큐멀레이터 유닛 사이의 고압파이프 또는 압력 어큐멀레이터 유닛 사이의 고압파이프에 연결될 수 있다.It is also possible to arrange the cylinders in the engine individually by connecting a combination of a pressure sensor and a valve to the injector pipe of each cylinder, that is, a high pressure pipe for supplying fuel to each cylinder. The pressure sensor and / or valve may also be connected to a high pressure pipe between the high pressure pump and the pressure accumulator unit or to a high pressure pipe between the pressure accumulator unit.
따라서, 본 발명은 보다 덜 비싼 구조를 제공할 뿐만 아니라, 누출과 경보 사이의 지연을 더 짧게 할 수 있다. 더욱이, 누출 후에 누출 채널 시스템을 청소할 필요가 없으므로, 유지관리(maintenance)의 필요성을 줄이고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Thus, the present invention not only provides a less expensive structure, but also allows a shorter delay between leakage and alarm. Moreover, there is no need to clean the leak channel system after a leak, thereby reducing the need for maintenance and improving reliability.
누출 연료 탐지장치의 상술한 실시예는 독립적이지만, 동일한 엔진에 대하여 다른 실시예에 따라 작동하는 여러 가지 기본적 아이디어를 선택하는 것도 실제 가능하다. 또한 본 발명의 범위 내에서, 다양한 실시예의 작동원리를 결합시킬 수 있다. 상기 엔진은 표준엔진(standard engine), 커먼레일 엔진 또는 다른 타입의 엔진일 수 있다. 상기 엔진은 연소엔진일 수 있으나, 디젤엔진인 것이 바람직하다.Although the above-described embodiments of the leak fuel detector are independent, it is also practical to select various basic ideas for operating the same engine according to different embodiments. It is also within the scope of the present invention to combine the principles of operation of the various embodiments. The engine may be a standard engine, a common rail engine or another type of engine. The engine may be a combustion engine, but is preferably a diesel engine.
상술한 기술적구성은 단지 실시예에 의하여 나타내었지만, 본 발명은 상술한 실시예에 의하여 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위 내에서 다른 여러 가지 변형이 가능하다는 것은 명확하다.Although the above-described technical configuration is only shown by the embodiment, it is clear that the present invention is not limited by the above-described embodiment, and various other modifications are possible within the scope of the appended claims.
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