KR20070036119A - 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 - Google Patents

디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 Download PDF

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도시후미 노다
다이조 우시야마
데루아키 이시카와
유키히로 하야사카
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봇슈 가부시키가이샤
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Abstract

액화 가스 연료의 디젤 엔진 시스템에 있어서, 공급 펌프나 분사 펌프 등의 연료 가압 장치의 유류실의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 복귀시키지 않고 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실에 액화 가스 연료가 축적되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 전동 컴프레서(16e)는, 캠실 압력 제어부(20)에 의해 온/오프 제어된다. 캠실(12)에는, 캠실(12)내의 압력을 검출하기 위한 캠실 압력 센서(121)가 배치되어 있고, 캠실 압력 제어부(20)는, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 소정 압력 이하일 때는 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어하고, 소정의 압력을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력 이하로 감압하도록 전동 컴프레서(16e)를 온 제어하여 캠실(12)을 흡인 감압한다.

Description

디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급{LIQUEFIED GAS FUEL SUPPLY DEVICE OF DIESEL ENGINE}
본 발명은, DME[디메틸에틸(dimethylethyl)]이나 세탄(cetane)가 향상제가 첨가된 LP 가스(이하,「고 세탄가 LP 가스」라 함) 등의 액화 가스를 연료로 한 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치에 관한 것이다.
디젤 엔진에 의한 대기 오염 대책으로서, 경유 대신에 배기가 깨끗한 DME나 고 세탄가 LP 가스를 연료로 하는 것이 주목받고 있다. 이들 연료는, 종래의 연료인 경유와 달라서 액화 가스 연료이다. 즉, 해당 DME 등은 경유와 비교해서 끊는점 온도가 낮고, 대기압 하에서 경유가 상온에 있어서 액체인 것에 대해서, 상온에 있어서 기체이며, 또한 점성도 낮은 성질을 갖고 있다.
디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치에 있어서, 연료 분사 노즐로 연료를 가압 송출하는 공급 펌프나 분사 펌프 등의 연료 가압 장치는, 통상 연료 탱크로부터 액화 가스 연료가 보내지는 유류실과, 상기 유류실과 구획 설계되는 캠실과, 상기 캠실에 배치되어 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 캠 기구와, 상기 유류실과 상기 캠실에 걸쳐서 배치되고, 또한 상기 캠 기구에 의해 구동되어 상기 유류실의 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐로 송출하는 펌프 요소를 구비하고 있다.
이러한 종류의 구조의 연료 가압 장치에 있어서는, 펌프 요소가, 연료 가압 장치내에 있어서 상기 유류실과 상기 캠실에 걸쳐서 배치되어 있는 구조와, DME 등의 액화 가스 연료의 상기 성질(상온에서 기체이며, 점성이 낮은 성질)이 원인이 되어, 펌프 요소의 플런저로부터 캠실내에 미량의 액화 가스 연료가 새 나가는 문제가 생긴다. 이러한 문제는, 경유를 연료로 한 디젤 엔진의 연료 공급 장치에 있어서는 생기지 않는다. 그리고, 캠실로 새 나간 액화 가스 연료가 해당 캠실에 축적되어 일정량을 넘으면, 이렇게 새 나간 액화 가스 연료가 원인이 되어, 캠실의 윤활유의 윤활 성능이 저하되고, 연료 가압 장치의 동작에 지장을 초래할 우려가 있다.
이러한 과제를 해결하는 방법으로서, 캠실내의 기체 부분에 충만하고 있는 기화한 액화 가스 연료로부터 윤활유를 오일 분리기로 분리하고, 분리후의 기체 형상의 액화 가스 연료를, 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 상기 캠 기구를 구동력원으로서 동작하는 캠 구동 컴프레서로 흡인해서 연료 탱크로 되돌리는 것을 들 수 있다. 이에 의해, 캠실내로 새 나간 액체 형상의 액화 가스 연료의 기화가 촉진되어, 액체 상태로 윤활유에 혼입하는 양을 적게 할 수 있다. 그와 동시에, 윤활유에 혼입된 액체 형상의 액화 가스 연료의 기화가 촉진되어, 액체 형상의 액화 가스 연료가 윤활유로부터 분리되는 시간을 짧게 할 수 있다. 이로써, 액화 가스 연료 가 윤활유에 혼입함에 따른 윤활유의 윤활 성능의 저하를 적게 할 수 있다.
구체적인 종래 기술의 일례로서는, 예를 들어, 캠실내의 기체 부분에 충만하여 있는 기화한 액화 가스 연료로부터 윤활유를 오일 분리기로 분리하고, 그에 의해 분리된 기체 형상의 액화 가스 연료를, 캠 기구를 구동력원으로서 동작하는 캠 구동 컴프레서로 흡인해서 연료 탱크로 되돌리는 것이 공지되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그런데, 종래의 경유를 연료로 한 디젤 엔진을 탑재한 대형 트럭이나 대형 버스 등은, 적 신호등에 의한 일시 정차시에 디젤 엔진을 정지시키는, 이른바 공회전 정지(idling stop) 제어 장치를 탑재하고 있는 것이 일반화 되어 있다. 이는, 디젤 엔진이 공회전중에 배출하는 배기 가스에 의한 대기 오염 문제, 및 공회전중의 엔진음에 의한 소음문제 등을 해결하기 위해서 실행되고 있다. 이 제어 장치는, 차량이 정차했을 때에 소정의 공회전 정지 조건을 충족한 경우에, 디젤 엔진을 정지시키고, 발차시에 디젤 엔진을 재시동시키도록 되어 있다. 그에 의하여, 적 신호 등의 일시 정차중의 배출 가스와 소음을 저감할 수 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1: 일본 특허공개 제 2003-262167 호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 제 2000-179389 호 공보
발명의 요약
공회전 정지 등에 의해 디젤 엔진이 정지하면 연료 가압 장치도 정지한다. 즉, 연료 가압 장치의 캠실의 캠 기구도 정지하므로, 그 캠 기구를 구동력원으로서 동작하고 있던 캠 구동 컴프레서도 정지하게 된다. 캠 구동 컴프레서가 정지하면, 캠실내에 새 나간 액화 가스 연료를 흡인해서 연료 탱크로 송출할 수 없어지므로, 그 동안은, 캠실에 새 나간 액화 가스 연료가 캠실내에 축적되어버린다. 이 유류실로부터 캠실로의 액화 가스 연료의 누설은, 차량을 주정차하는 등의 목적으로, 장 시간에 걸쳐 디젤 엔진을 정지시킬 경우에는, 연료 탱크로부터 연료 가압 장치로의 연료의 송출을 정지하고, 연료 가압 장치의 유류실의 액화 가스 연료를 공지의 흡인기 등의 흡인 수단에 의해 흡인해서 연료 탱크로 되돌리는 동작 제어가 실행되는 것에 의해 방지된다.
그런데, 예컨대, 교차점에 있어서의 신호 대기 등과 같이, 단 시간 정차 후, 곧 디젤 엔진을 재시동해서 차량을 주행시키는 것과 같은 경우, 즉 전술한 공회전 정지 시에는, 상기 장 시간 주정차의 경우와 같은 상기 동작 제어를 실행하면 이하의 문제가 생긴다. 즉, 정차시에 연료 가압 장치의 유류실내의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌리는 동작 제어가 실행되면, 디젤 엔진의 재시동시에, 액화 가스 연료를 연료 탱크로부터 유류실 등에 충전하기 위한 준비 시간이 필요하게 되고, 그에 의해, 원하는 순간에 차량을 곧바로 출발시킬 수 없다는 문제가 생긴다.
그 때문에, 공회전 정지중에는, 연료 가압 장치의 유류실의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌리지 않고, 디젤 엔진이 정지한 상태를 유지할 필요가 있다. 그렇다면, 캠 기구도 정지하기 때문에, 유류실로부터 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌릴 수는 없게 된다. 그러나, 공회전 정지 상태로부터 디젤 엔진을 재시동시키면, 캠 기구도 구동 상태가 된다. 그 구동 상태가 계속됨으로 써, 캠실에 새 나간 액화 가스 연료는, 캠 구동 컴프레서에 의해 연료 탱크로 서서히 되돌려져, 캠실내에 새 나가서 괴어 있는 액화 가스 연료의 증가를 방지할 수 있다.
그러나, 공회전 정지를 빈번하게 되풀이할 경우에는, 정차중에 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를, 차량 주행중에 상기 캠 구동 컴프레서에 의해 연료 탱크로 충분히 되돌릴 수 없는 채로, 정차와 주행을 되풀이하게 된다. 그 결과, 캠실에 액화 가스 연료가 서서히 축적되어, 상술한 바와 같이, 이 새 나간 액화 가스 연료가 원인이 되어, 캠실의 윤활유의 윤활 성능이 저하되고, 연료 가압 장치의 동작에 지장을 초래할 우려가 있다.
본 발명은, 이러한 상황에 비추어 이루어진 것이며, 그 과제는, DME 등의 액화 가스를 연료로 하는 디젤 엔진 시스템에 있어서, 공급 펌프나 분사 펌프 등의 연료 가압 장치의 유류실의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌리지 않고 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실에 액화 가스 연료가 축적되지 않도록 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 태양은, 액화 가스 연료가 보내지는 유류실과, 해당 유류실과 구획 설치되는 캠실과, 해당 캠실에 배치되어 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 캠 기구와, 상기 유류실과 상기 캠실에 걸쳐서 배치되고, 또한 상기 캠 기구에 의해 구동되어서 상기 유류실의 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐에 가압 송출하는 펌프 요소를 구비하는 연료 가압 장치와, 상기 캠실내의 윤활유에 혼입한 액화 가스 연료를 상기 윤활유로부터 분리하는 분리 수단과, 상기 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 상기 분리 수단을 거쳐서 상기 연료 가압 장치의 캠실을 흡인 감압 가능한 캠실 압력 조절 수단과, 상기 캠실의 압력을 검출하는 캠실 압력 검출 수단과, 해당 캠실 압력 검출 수단의 검출 압력이 소정의 압력을 넘었을 때에 상기 캠실을 상기 소정의 압력 이하로 감압하도록 상기 캠실 압력 조절 수단을 제어하는 캠실 압력 제어 수단을 구비해서 이루어지는 디젤 엔진의 연료 공급 장치이다.
일반적인 디젤 엔진의 연료 공급 장치에 사용되는 공급 펌프나 분사 펌프 등의 연료 가압 장치는, 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 캠 기구가 배치된 캠실과, 연료 탱크로부터 액화 가스 연료가 가압 공급되어 상기 캠실과 구획 설치된 유류실과, 상기 캠 기구에 의해 구동되어 유류실의 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐로 가압 송출하는 펌프 요소를 구비하고 있다. 그리고, 서로 구획 설치된 유류실과 캠실 사이에 펌프 요소가 걸쳐 배치되어 있다.
또한, DME이나 고 세탄가 LP 가스 등의 액화 가스 연료는, 상온에서 기체로 되는 성질을 갖고 있으므로, 연료 탱크로부터 연료 가압 장치로 연료를 공급할 때의 공급 압력이 낮으면 액화 가스 연료가 기화해버린다. 그 때문에, 액화 가스 연료를 액체 상태에서 연료 탱크로부터 연료 가압 장치로 공급하기 위해서는, 경유를 연료 했을 경우보다도 연료 가압 장치로의 연료 공급 압력을 높게 할 필요가 있다.
DME나 고 세탄가 LP 가스 등의 액화 가스 연료는, 경유와 비교해서 저점도이기 때문에, 유류실의 연료가 펌프 요소의 플런저 배럴과 플런저와의 사이의 빈틈으로부터 캠실로 새 나가기 쉽다. 게다가, 상기한 바와 같이 연료 가압 장치로의 연 료 공급 압력을 높게 하기 때문에, 더욱 더, 유류실의 연료가 상기 빈틈으로부터 캠실로 새 나가기 쉬워지게 된다.
펌프 요소의 플런저로부터 캠실내에 액화 가스 연료가 새 나가면, 기화한 액화 가스 연료의 압력에 의해 캠실의 압력이 상승한다. 그 압력은, 캠실에 새 나간 액화 가스 연료의 축적량에 따라 상승해 간다. 그 때문에, 캠실의 압력을 검출함으로써 캠실에 축적된 액화 가스 연료의 양을 특정할 수 있다.
여기서, 캠실의 압력을 검출하고, 캠실의 압력이 소정의 압력을 넘은 시점에서 캠실의 압력을 소정의 압력 이하로 감압하도록 캠실 압력 조절 수단을 제어한다. 캠실 압력 조절 수단에서 분리 수단을 거쳐서 연료 가압 장치의 캠실을 흡인 감압함으로써, 캠실에 새 나간 액화 가스 연료의 기화가 촉진된다. 또한, 캠실의 기화한 액화 가스 연료가 캠실 외로 흡인되므로, 일정량 이상의 액화 가스 연료가 캠실에 축적되지 않도록 할 수 있다.
즉, 캠실 압력 조절 수단은, 상기 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 연료 가압 장치의 캠실을 흡인 감압 가능하게 구성되어 있으므로, 항상 캠실의 압력이 소정의 압력 이하로 되도록 할 수 있다. 즉, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 항상 일정량 이상의 액화 가스 연료가 캠실에 축적되지 않도록 할 수 있다.
이로써, 본 발명의 제 1 태양에 의하면, 연료 가압 장치에 있어서의 유류실의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌리지 않고, 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실에 액화 가스 연료가 축적되는 것을 방지할 수 있다는 작용 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 2 태양은, 전술한 제 1 태양에 있어서, 상기 캠실 압력 조절 수단은, 상기 캠실을 흡인 감압 가능한 전동 컴프레서를 갖고, 해당 전동 컴프레서를 제어하는 것에 의해 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연료 공급 장치이다.
이렇게, 캠실을 흡인 감압 가능한 전동 컴프레서를 마련하는 것에 의해, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 연료 가압 장치의 캠실을 흡인 감압하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 3 태양은, 전술한 제 1 태양에 있어서, 상기 캠실 압력 조절 수단은, 감압용 탱크와, 해당 감압용 탱크내의 압력을 일정한 압력 이하로 감압하여 유지하는 수단과, 상기 감압용 탱크와 상기 캠실과의 연통을 개폐 가능한 캠실 압력 조절 밸브를 갖고, 상기 캠실 압력 조절 밸브를 개폐 제어함으로써, 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치이다.
이렇게, 감압용 탱크를 마련해서 감압용 탱크내의 압력을 일정한 압력 이하로 감압하여 유지하고, 감압용 탱크와 연료 가압 장치의 캠실과의 연통을 개폐 가능한 캠실 압력 조절 밸브를 개방 제어함으로써, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 연료 가압 장치의 캠실을 감압용 탱크의 부압에 의해 흡인 감압할 수 있다.
본 발명의 제 4 태양은, 전술한 제 3 태양에 있어서, 상기 캠실의 캠 기구를 구동력원으로 하여, 상기 분리 수단에서 분리한 액화 가스 연료를 가압해서 연료 탱크로 송출하는 캠 구동 컴프레서를 구비하고, 상기 감압용 탱크는, 역지 밸브를 거쳐서 상기 캠 구동 컴프레서의 흡인구에 접속되고, 상기 캠 구동 컴프레서의 동작에 의해 흡인 감압되어서 부압으로 되고, 해당 부압의 상태에서 상기 캠실 압력 조절 밸브를 개폐 제어함으로써 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치이다.
캠 구동 컴프레서의 흡인구에는, 감압용 탱크가 연결되어 있으므로, 감압용 탱크내는, 캠 구동 컴프레서가 동작하고 있는 사이, 즉 디젤 엔진의 운전중에 해당 캠 구동 컴프레서의 흡인력에 의해 부압 상태로 감압된다. 그리고, 디젤 엔진 정지후에도 감압용 탱크내는 상기 부압 상태가 유지된다.
즉, 디젤 엔진 운전중에 밖에 동작하지 않는 캠 구동 컴프레서의 동력을 감압용 탱크내의 부압에 미리 변환해서 유지해 두고(대기시켜 두고), 디젤 엔진 정지후에, 그 감압용 탱크내의 부압에 근거하는 흡인력을 이용해서 캠실의 압력조절을 실행하므로, 그 구동이 디젤 엔진 운전중에 한정되는 캠 구동 컴프레서를 상기 감압용 탱크와의 조합에 의해, 디젤 엔진 정지중에 있어서도, 해당 감압용 탱크내의 부압을 거쳐서 그 기능을 발휘시킬 수 있다.
본 발명의 제 5 태양은, 전술한 제 2 태양에 있어서, 상기 캠실 압력 제어 수단은, 상기 캠실의 압력을 구동력원으로 한 압력 스위치를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연료 공급 장치이다.
이렇게, 캠실 압력 제어 수단을 캠실의 압력을 구동력원으로 한 압력 스위치로 함에 따라, 캠실 압력 제어 수단을 간략화할 수 있다.
본 발명의 제 6 태양은, 연료 탱크로부터 송출되는 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐로 가압 송출하는 연료 가압 장치와, 해당 연료 가압 장치의 유류실로 오버플로된 액화 가스 연료를 상기 연료 탱크로 되돌리기 위한 오버플로 연료 유로와, 상기 디젤 엔진 정지후, 상기 유류실 및 상기 오버플로 연료 유로에 잔류하고 있는 액화 가스 연료를 컴프레서에서 흡인해서 상기 연료 탱크로 송출하는 잔류 연료 회수 수단과, 상기 컴프레서에서 상기 연료 가압 장치의 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를 흡인하는 캠실 흡인 수단을 구비한 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치이며, 상기 컴프레서는, 상기 연료 탱크로부터 상기 연료 가압 장치로 액화 가스 연료를 송출하는 연료 송출 수단으로부터 상기 연료 가압 장치로의 액화 가스 연료의 송출로에서 분기해서 상기 연료 탱크로 돌아오는 액화 가스 연료의 분기 유로에 배치되어, 상기 분기 유로에 흐르는 액화 가스 연료의 액압에 의해 동작하는 액압 구동 컴프레서이며, 상기 잔류 연료 회수 수단은, 상기 유류실 및 상기 오버플로 연료 유로로부터 상기 액압 구동 컴프레서로의 흡인로를 개폐하는 흡인로 개폐 밸브와, 상기 분기 유로를 개폐 가능한 분기 유로 개폐 밸브와, 상기 디젤 엔진의 운전중에는, 상기 흡인로 개폐 밸브를 닫힌 상태로 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하고, 상기 디젤 엔진 정지후에는, 상기 흡인로 개폐 밸브를 개방한 상태로 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하는 잔류 연료 회수 제어 장치를 갖고, 상기 잔류 연료 회수 제어 장치는, 상기 분기 유로 개폐 밸브를 개폐 제어해서 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치이다. 즉, 본 발명의 태양은 아래와 같이 구성되어 있다.
디젤 엔진 정지후에 유류실 및 오버플로 연료 유로에 잔류하고 있는 액화 가스 연료를 흡인하기 위한 액압 구동 컴프레서를 디젤 엔진 운전중에는, 연료 가압 장치의 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를 흡인하는 수단으로서도 이용한다. 액압 구동 컴프레서로 연료 가압 장치의 캠실내를 흡인 가능한 구성으로 하는 동시에, 유류실 및 오버플로 연료 유로로부터 액압 구동 컴프레서로의 흡인로를 개폐하는 흡인로 개폐 밸브를 마련한다.
디젤 엔진의 운전중에는, 흡인로 개폐 밸브를 닫힌 상태로 액압 구동 컴프레서를 동작시켜서, 연료 가압 장치의 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를 흡인해서 연료 탱크로 송출한다. 한편, 디젤 엔진 정지후에는, 흡인로 개폐 밸브를 연 상태로 액압 구동 컴프레서를 동작시켜서, 연료 가압 장치의 유류실 및 오버플로 연료 유로에 잔류하고 있는 액화 가스 연료를 흡인해서 연료 탱크로 송출한다.
DME 등의 액화 가스를 연료로 하는 디젤 엔진 시스템에 있어서, 공급 펌프나 분사 펌프 등의 연료 가압 장치의 유류실의 액화 가스 연료를 연료 탱크로 되돌리지 않고 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실에 액화 가스 연료가 축적되지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 1 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 2는 분사 펌프 요소의 근방을 도시한 주요부 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 2 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 3 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 5는 DME 연료 공급 장치의 블록도,
도 6은 캠실 압력 조절 밸브의 제어에 관한 압력 변화를 도시한 흐름도,
도 7은 캠실 압력 조절 밸브의 제어 순서를 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 4 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 5 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 10은 본 발명에 따른 DME 연료 공급 장치의 제 6 실시예를 개시한 개략적인 구성도,
도 11은 DME 연료 공급 장치의 블럭도,
도 12는 전동 컴프레서의 제어에 관한 압력 변화를 도시한 흐름도,
도 13은 전동 컴프레서의 제어 순서를 도시한 흐름도.
본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.
우선, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치의 개략적인 구성에 대해서 설명한다. 액화 가스 연료로서 DME와, 세탄가가 40∼55 정도, 바람직하게는 50 이상의 고 세탄가 LP 가스(세탄가 향상제가 첨가된 LP 가스)가 대표예이다.
이하 설명하는 실시형태에서는, 액화 가스 연료로서 DME를 사용하였을 경우를 도시한다. 또한, 고 세탄가 LP 가스를 사용하는 경우에는, 세탄가 향상제로서, 공지의 초산 에스터, 아초산 에스터, 및 유기 과산화물 등을 사용한다. 구체적인 세탄가 향상제로서는, DTBP(Di-tertiarybutylperoxide) 또는 2HEN(2-Ethylhexylnitrate)이 있다. 또한, LP 가스는 경유에 비해서 윤활성이 낮으므로, 윤활성 향상제로서 공지의 알킬 에스터를 첨가하는 것이 바람직하다.
실시예 1
도 1은, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치의 제 1 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다.
디젤 엔진에「액화 가스 연료」로서의 DME 연료를 공급하는 DME 연료 공급 장치(100)는,「연료 가압 장치」로서의 분사 펌프(1)와 연료 탱크(4)를 구비하고 있다. 분사 펌프(1)는, 디젤 엔진이 갖는 실린더의 개수와 같은 개수의 분사 펌프 요소(2)를 구비하고 있다.「연료 송출 수단」으로서의 피드 펌프(51)는, 연료 탱크(4)에 저류되어 있는 DME 연료를, 소정의 압력으로 가압해서 피드 펌프(51)로부터 분사 펌프(1)로의「송출로」로서의 피드 파이프(5)로 송출한다.
연료 탱크(4)의 DME 연료 송출구(41)는, 연료 탱크(4)내의 액상(4a)의 액면에서 아래에 마련되어 있고, 피드 펌프(51)가 연료 탱크(4)의 DME 연료 송출구(41) 근방에 배치되어 있다. 피드 파이프(5)로 송출된 DME 연료는, 필터(52)에서 여과되고, 역지 밸브(713) 및 피드 파이프(5)를 개폐하는「송출로 개폐 밸브」로서의 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711)를 거쳐서 분사 펌프(1)로 송출된다.
피드 파이프 개폐 전자 밸브(711)는, 연료 분사 상태 시(디젤 엔진의 운전시)에는 온(on)으로 개방된 상태에서, 피드 파이프(5)가 연통된 상태로 되어 있다. 역지 밸브(713)는, 분사 펌프(1) 측으로부터 연료 탱크(4) 측으로 DME 연료가 역류하는 것을 방지한다.
분사 펌프(1)에는, 연료 탱크(4)로부터 피드 펌프(51)에 의해 가압 송출된 DME 연료가 피드 파이프(5)를 통해 충전되는 유류실(11)과, 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 캠 기구가 배치된 캠실(12)이 마련되어 있다. 캠실(12)은, 유류실(11)과 구획 설치되어 있고, 분사 펌프 요소(2)는, 구획 설치된 유류실(11)과 캠실(12)에 걸쳐서 배치되어 있다. 분사 펌프 요소(2)는, 캠실(12)에 배치된 캠 기구에 의해 구동된다.
유류실(11)의 DME 연료는, 각 분사 펌프 요소(2)로부터 주입물 파이프(3)를 경유하고, 소정의 타이밍에서 소정의 양만 디젤 엔진의 각 실린더(도시하지 않음)에 배치되어 있는 연료 분사 노즐(9)로 압송된다.
유류실(11)로 오버플로된 DME 연료를 연료 탱크(4)로 되돌리기 위한「오버플로 연료 유로」로서의 오버플로 연료 파이프(81)에는, 유류실(11)내의 DME 연료의 압력을 소정의 압력으로 유지하는 동시에, 유류실(11)로 오버플로된 연료가 연료 탱크(4)로 되돌아오는 방향으로만 DME 연료의 흐름 방향을 규정하는 오버플로 밸브(82)가 배치되어 있다.
분사 펌프(1)의 유류실(11)로 오버플로된 DME 연료는, 오버플로 연료 파이프(81)를 경유하고, 오버플로 밸브(82), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌려진다. 각 연료 분사 노즐(9)로부터 오버플로된 DME 연료는, 노즐 복귀 파이프(6)를 경유하고, 전동 컴프레서(16e)에 의해 오버플로 파이프(8) 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌려진다.
또한, DME 연료 공급 장치(100)는, 디젤 엔진 정지시에, 분사 펌프(1)의 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81) 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 DME 연료를 연료 탱크(4)로 회수하는「잔류 연료 회수 수단」을 구비하고 있다.
「잔류 연료 회수 수단」은, 피드 펌프(51)로부터 송출된 DME 연료가 연료 탱크(4)로 환류하는「환유로」로서의 연료 환류 파이프(53), 해당 연료 환류 파이프(53)를 개폐하는「환유로 개폐 밸브」로서의 연료 환류 파이프 개폐 전자 밸브(712), 연료 환류 파이프(53)에 DME 연료가 환류함으로써 흡인력이 발생하는 흡인기(7), 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711), 흡인기(7)의 흡인구와 오버플로 연료 파이프(81)를 연통시키는, 흡인기(7)의 흡인력에 의해 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81), 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 DME 연료를 기화시키기 위한「기화로」로서의 퍼지 파이프(19), 해당 퍼지 파이프(19)의 연통을 개폐하는「기화로 개폐 밸브」로서의 흡인구 개폐 전자 밸브(72), 및「잔류 연료 회수 제어 장치」로서의 DME 연료 회수 제어부(10)를 구비하고 있다.
DME 연료 회수 제어부(10)는, 디젤 엔진의 운전/정지 상태[DME 연료 공급 장치(100)의 분사/무분사 상태]를 검출하고, 각 상태에 따라 피드 펌프(51), 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711), 연료 환류 파이프 개폐 전자 밸브(712), 및 흡인구 개폐 전자 밸브(72)의 개폐 제어(온/오프 제어)를 실행한다.
DME 연료 회수 제어부(10)는, 디젤 엔진 정지 시에는, 유류실(11), 주입물 파이프(3), 및 오버플로 연료 파이프(81)에 잔류하고 있는 DME 연료를 회수하는 제어를 실행한다.
분사 펌프(1)의 캠실(12)은, 디젤 엔진의 윤활계와 분리된 전용 윤활계로 되며,「분리 수단」으로서의 오일 분리기(13)는, 분사 펌프(1)내의 캠실(12)에 새 나간 DME 연료가 혼입한 캠실(12)내의 기체 상태 부분으로부터 윤활유를 분리하여, 해당 윤활유를 캠실(12)에 되돌린다.
오일 분리기(13)에서 윤활유가 분리된 기체 상태의 DME 연료는, 캠실(12)내의 압력이 대기압 이하로 되는 것을 방지하는 체크밸브(14)를 거쳐서「캠실 압력 조절 수단」으로서의 전동 컴프레서(16e)로 송출된다. 그리고, 해당 전동 컴프레서(16e)에서 가압된 후, 역지 밸브(15), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌려진다. 역지 밸브(15)는 디젤 엔진의 정지시에, 연료 탱크(4)로부터 DME 연료가 캠실(12)에 역류하는 것을 방지하기 위해서 마련되어 있다.
도 2는, 분사 펌프(1)의 분사 펌프 요소(2)의 근방을 도시한 주요부 사시도다.
상술한 바와 같이, 분사 펌프(1)의 내부에는, 유류실(11)과 캠실(12)이 구획 설치되어 형성되어 있다. 분사 펌프 요소(2)는, 도시한 바와 같이 유류실(11)과 캠실(12)에 걸쳐서 배치되어 있다. 분사 펌프 요소(2)의 전달 밸브 홀더(21)는, 전달 밸브 삽입 구멍(211)을 갖는 형상을 이루고 있으며, 분사 펌프(1)의 기체에 고정되어 있다. 전달 밸브 삽입 구멍(211)과 연통되어 있는 연료액 송출구(212)에는 주입물 파이프(3)가 접속된다.
전달 밸브 삽입 구멍(211)에는, 전달 밸브(23)가 왕복 운동 가능하게 삽입 되어 있고, 전달 밸브(23)는, 전달 스프링(22)에 의해, 전달 밸브 홀더(21)와 일체로 배치되어 있는 전달 밸브 시트(24)의 밸브 시트부(24a)에, 밸브부(231)가 접촉하도록 힘이 부가된다. 플런저 배럴(25)은, 전달 밸브 시트(24)와 일체로 배치되고, 전달 밸브 시트(24)에 연통되는 액압실(25a)을 갖고 있다. 액압실(25a)에는, 전달 밸브 시트(24)의 내주(241)에 플런저(26)가 왕복운동 가능하게 삽입되어 있고, 그 일단측이 전달 밸브(23)에 면하고 있다. 플런저(26)는, 플런저 스프링(27)에 의해, 태핏(28)을 거쳐서 캠(283) 측으로 가압 되어 있다. 캠실(12)에는,「캠 기구」로서의 캠 축(282)의 캠(283)이 배치되어 있다. 플런저(26)는, 디젤 엔진의 구동축에 연결되어 있다. 그리고, 디젤 엔진의 구동력에서 부호(X)로 도시한 회전 방향으로 회전하는 캠 축(282)의 캠(283)에 의해, 태핏(28)을 거쳐서 전달 밸브(23)측[부호(D)의 화살표로 도시한 방향]으로 밀어 올릴 수 있다. 태핏(28)에는, 태핏 롤러(281)가 종동 회전 가능하게 축지되어 있고, 캠(283)의 외주면과 태핏 롤러(281)의 외주면이 접촉하고 있다.
이상, 도 1 및 도 2에 도시하여 설명한 구성을 이루는 디젤 엔진의 DME 연료 공급 장치(100)에 있어서, 분사 펌프(1)는 도 2에 도시한 것 같이 분사 펌프 요소(2)가 유류실(11)과 캠실(12)에 걸쳐서 배치되어 있고, 캠실(12)에 배치된 캠 기구에 의해 구동되는 구성을 갖고 있다.
「액화 가스 연료」로서의 DME 연료가 상온에서 기체로 되는 성질을 갖고, 또한 점성도 낮은 것에 의해, 분사 펌프 요소(2)를 거쳐서 유류실(11)의 DME 연료가 캠실(12)에 조금씩 새 나간다. 그리고, 캠실(12)내에 일정량 이상의 DME 연료가 축적되면, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료에 의해, 캠실(12)의 윤활유의 윤활 성능이 저하해서 캠 기구의 기능이 저하될 우려가 있다.
유류실(11)의 DME 연료가 캠실(12)에 새 나가면, 캠실(12)로 새 나가서 기화한 DME 연료의 압력에 의해 캠실(12)의 압력이 상승한다. 따라서, 캠실(12)의 압력은, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료의 축적량에 따라 상승해 간다. 즉, 캠실(12)의 압력을 검출함으로써 캠실(12)에 새 나가서 축적된 DME 연료의 양을 특정할 수 있다.
또한, 전동 컴프레서(16e)는, 디젤 엔진 차량의 배터리의 전력으로 동작하도록 구성되어 있다. 따라서, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압할 수 있다.
전동 컴프레서(16e)는,「캠실 압력 제어 수단」으로서의 캠실 압력 제어부(20)에 의해 온/오프 제어된다. 캠실(12)에는, 캠실(12)내의 압력을 검출하는 「캠실 압력 검출 수단」으로서의 캠실 압력 센서(121)가 배치되어 있다. 캠실 압력 제어부(20)는, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 소정의 압력 이하일 때는 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어하고, 소정의 압력을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력 이하로 압력을 내리도록 전동 컴프레서(16e)를 온 제어해서 캠실(12)을 흡인 감압한다.
전동 컴프레서(16e)에서 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압 함으로써, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료의 기화가 촉진되어, 캠실(12)의 기화한 DME 연료가, 오버플로 파이프(8) 및 냉각기(42)를 경유해서 연료 탱크(4)로 되돌아감으로써, 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않는다.
또한, 전동 컴프레서(16e)는, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압하는 것이 가능하므로, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 허용되는 압력을 넘지 않도록 감압할 수 있고, 항상 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않도록 할 수 있다.
또한, 허용되는 압력은, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료에 의해, 캠실(12)의 윤활유의 윤활 성능이 저하되어 캠 기구의 기능이 저하되거나 할 우려가 생길 정도의 양의 DME 연료가 캠실(12)에 새 나가서 축적되었을 경우에 해당하는 압력으로, 실험 등에 의해 설정되는 압력값이다.
이렇게 하여,「액화 가스 연료」로서의 DME을 연료로 한 디젤 엔진 시스템에 있어서, 분사 펌프(1)의 유류실(11)의 DME 연료를 연료 탱크(4)로 되돌리지 않고 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실(12)에 DME 연료가 축적되는 것을 방지할 수 있다.
실시예 2
도 3은, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치(100)의 제 2 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다. 또한, 제 1 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 구성이 같은 부분에 대해서는 동일 부분에 동일 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
전동 컴프레서(16e)는, 전술한 제 1 실시예에 도시한 것과 같이「캠실 압력조정 수단」으로서의 기능을 구비하여 마련된다. 따라서, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압할 수 있도록 되어 있다.
해당 실시예에 있어서의 DME 연료 공급 장치(100)는, 연료 탱크(4)보다 용량이 작은 밀폐 구조를 갖는 감압용 탱크(17)를 구비하고 있다. 감압용 탱크(17)는, 파이프(175)에 의해 전동 컴프레서(16e)의 흡인측에 역지 밸브(171)를 거쳐서 접속되어 있다. 감압용 탱크(17)는, 전동 컴프레서(16e)에 흡인되어서 내압이 부압 상태가 되고, 역지 밸브(171)에 의해 전동 컴프레서(16e)가 정지해도 저압 상태가 유지되게 되어 있다. 또한, 감압용 탱크(17)는, 흡인용 파이프(191)에 의해 오버플로 연료 파이프(81)의 상기 오버플로 밸브(82)의 상류측 부분과 연통되어 있다.
흡인용 파이프(191)는, 상기 퍼지 파이프(19)를 거쳐서 오버플로 연료 파이프(81)와 연통하도록 구성되어 있다. 흡인용 파이프(191)에는, 해당 흡인용 파이프(191)를 개폐 가능한 흡인용 파이프 개폐 전자 밸브(18)가 배치되어 있다. 흡인용 파이프 개폐 전자 밸브(18)는, DME 연료 회수 제어부(10)에 의해 제어되고, 디젤 엔진 정지 시에는, 온 제어되어 열린 상태가 되어서 감압용 탱크(17)와 오버플로 연료 파이프(81)가 연통하고, 디젤 엔진 운전시에는, 오프 제어되어 닫힌 상태가 되어서 감압용 탱크(17)와 오버플로 연료 파이프(81)의 연통은 차단된다.
실시예 3
도 4는, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치(100)의 제 3 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다. 또한, 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 구성이 같은 부분에 대해서는 동일 부분에 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
해당 실시예에 있어서의 DME 연료 공급 장치(100)는, 제 2 실시예와 같이, 연료 탱크(4)보다 용량이 작은 밀폐 구조를 갖는 감압용 탱크(17)을 구비하고 있다. 감압용 탱크(17)는, 제 2 실시예의 전동 컴프레서(16e) 대신에 배치된 캠 구동 컴프레서(16)에 흡인되어서 내압이 부압 상태가 된다. 그리고, 역지 밸브(171)에 의해 캠 구동 컴프레서(16)가 정지해도 저압 상태가 유지되게 되어 있다. 캠 구동 컴프레서(16)는, 디젤 엔진의 운전중에만 동작하고, 디젤 엔진이 정지하고 있는 상태에서는 정지한다.
해당 실시예에 있어서의 DME 연료 공급 장치(100)는, 디젤 엔진 정지후에 유류실(11), 주입물 파이프(3), 및 오버플로 연료 파이프(81)에 잔류하고 있는 DME 연료를 회수하기 위해서 마련되어 있는 감압용 탱크(17)는, 캠실(12)을 흡인 감압하기 위한「캠실 압력조정 수단」도 겸하고 있다. 캠실(12)을 오일 분리기(13) 경유로 감압용 탱크(17)로 연통시키는 파이프(172)가 배치되어 있고, 파이프(172)에는, 캠실(12)과 저압 탱크(7)와의 연통을 개폐해서 캠실(12)의 압력을 조절하기 위한 캠실 압력 조절 밸브(173)가 배치되어 있다.
캠실 압력 제어부(20)는, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 소정의 압력 이하일 때에는 캠실 압력 조절 밸브(173)를 폐쇄 제어(오프 제어) 하고, 소정의 압력을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력 이하로 감압하도록 캠실 압력 조절 밸브(173)를 개방 제어(온 제어)한다.
감압용 탱크(17)의 부압으로 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압 함으로써, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료의 기화가 촉진됨과 동시에, 해당 캠실(12)의 기화한 DME 연료가 감압용 탱크(17)내로 흡인되므로, 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않도록 할 수 있다. 감압용 탱크(17)는, 디젤 엔진의 운전중에 캠 구동 컴프레서(16)에 의해 흡인 감압되어, 디젤 엔진이 정지해서 캠 구동 컴프레서(16)가 정지해도, 역지 밸브(171)에 의해 부압 상태가 유지된다.
따라서, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압할 수 있다. 즉, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 소정의 압력을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력 이하로 감압할 수 있고, 항상 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않도록 할 수 있다.
또한, 감압용 탱크(17)에 흡인된 DME 연료는, 디젤 엔진이 다시 시동해서 캠 구동 컴프레서(16)가 동작했을 때에, 해당 캠 구동 컴프레서(16)에 흡인되어서 연료 탱크(4)로 되돌아간다.
도 5는, DME 연료 공급 장치(100)의 블럭도이다. 도 6은, 캠실 압력 조절 밸브(173)의 제어에 관한 유류실(11) 및 캠실(12)의 압력을 도시한 흐름도이다.
DME 연료 회수 제어부(10) 및 캠실 압력 제어부(20)를 포함하는 제어 수단으로서의 ECU(전자 제어 유닛; 101)는, 디젤 엔진(200) 및 DME 연료 공급 장치(100)를 탑재한 디젤 엔진 차량의 엔진 제어나 브레이크 제어 등의 각종 제어를 실행하는 공지의 차량용 제어 장치이다.
ECU(101)에는, 캠실 압력 센서(121)가 출력하는 캠실 압력(Pc), 및 디젤 엔진(200)의 엔진 회전수(Ne)가 입력된다. ECU(101)는, 디젤 엔진(200)의 엔진 회전수(Ne)에 근거해서 디젤 엔진(200)의 운전 상태를 판단하고, 그 운전 상태, 캠실 압력(Pc) 및 그 밖의 상태 정보 등에 근거하여, 캠실 압력 조절 밸브(173), 피드 펌프(51) 및 그 밖의 각 전자 밸브의 온/오프 제어를 실행한다.
디젤 엔진(200)이 운전중인 동안에는, 분사 펌프(1)의 유류실(11)내의 압력[유류실압(Pg)]은, 피드 펌프(51)보다 연료 탱크(4)로부터 DME 연료가 가압 공급되는 것에 의해, 대략 일정한 고압[연료증기압(Pe)보다 0.5Mpa 정도 높은 압력]으로 유지된다. 그동안, 캠실 압력 제어부(20)는, 캠실 압력 조절 밸브(173)를 닫아 캠실(12)과 감압용 탱크(17)의 연통을 차단한 상태를 유지한다.
분사 펌프(1)의 캠실(12)내의 캠 기구에 의해 구동되는 캠 구동 컴프레서(16)는, 디젤 엔진(200)의 운전중에는 계속해서 동작하므로, 그 동안은, 캠실(12)내의 압력[캠실압(Pc)]은, 체크밸브(14)를 거쳐서 캠 구동 컴프레서(16)에서 상시 흡인 감압된다. 그에 의해, 유류실(11)로부터 캠실(12)로 새 나가는 DME 연료의 증기압에 의해 상승하려고 하는 캠실(12)내의 압력[캠실압(Pc)]은, 체크밸브(14)로 규제되는 소정의 압력[캠실 제어압(Pe1)]으로 유지된다.
운전중이던 디젤 엔진(200)이 정지하면, 피드 펌프(51)에 의한 유류실(11)로의 가압 연료 공급이 정지되고, DME 연료 회수 제어부(10)에 의해 제어되는「잔류 연료 회수 수단」에 의해 유류실(11)내에 잔류하고 있는 DME 연료의 회수 동작이 개시된다. 유류실(11)은「잔류 연료 회수 수단」에 의해 흡인 감압되어, 유류실(11)내에 액체 상태로 잔류하고 있는 DME 연료가 서서히 기화해서 연료 탱크(4)로 회수되어 간다.
유류실압(Pg)은 액체 상태의 DME 연료가 유류실(11)내에 잔류하고 있는 동안, 대략 연료 증기압(Pe)까지 저하된 상태가 계속된다. 그동안, 유류실(11)로부터 캠실(12)로 새 나가는 연료가 증가하기 때문에, 캠실압(Pc)이 더욱 상승하려고 하므로, 캠실압 제어부(20)는, 캠실압(Pc)이 캠실 허용압(Pe0)[캠실 제어 압(Pe1)+0.1Mpa]을 넘지 않도록 캠실 압력 조절 밸브(173)를 온 제어해서 밸브를 개방한 상태를 유지한다. 그에 의하여, 캠실(12)과 감압용 탱크(17)와의 연통 상태가 유지되고, 대기압(Pa) 이하로 감압되어 있는 감압 탱크압(Ps)에 의해 캠실(12)이 감압되어, 캠실압(Pc)의 압력 상승이 억제된다.
연료 증기압(Pe) 이하에서는, 유류실(11)에는 기체에서밖에 DME 연료가 존재할 수 없으므로, 유류실(11)에 액체 상태에서 잔류하는 DME 연료가 없어지면, 유류실압(Pg)은 서서히 저하되기 시작한다. 또한, 그에 따라 유류실(11)로부터 캠실(12)로 새 나가는 DME 연료가 감소하므로, 그대로 캠실 압력 조절 밸브(173)를 온 제어한채로 개방 밸브 상태를 계속하고, 캠실(12)과 감압용 탱크(17)의 연통 상태를 유지하는 것에 의해, 대기압(Pa) 이하로 감압되어 있는 감압 탱크압(Ps)에 의해 캠실압(Pc)도 저하되어 간다. 그리고, 유류실압(Pg)이 대기압 근방[대기압(Pa)+0.01Mpa]까지 저하한 시점에서,「잔류 연료 회수 수단」의 회수 동작을 정지하는 동시에, 캠실압(Pc)이 대기압 근방까지 저하한 시점에서 캠실 압력 조절 밸브(173)를 오프 제어해서 캠실(12)과 감압용 탱크(17)와의 연통을 차단한다.
도 7은, 캠실 압력 조절 밸브(173)의 제어 순서를 도시한 흐름도이다.
우선, 엔진 회전수(Ne)가 0인가 아닌가를 판정해서(단계 S1), 디젤 엔진(200)이 운전중인가 정지중인가를 판정한다. 엔진 회전수(Ne)가 0이 아닐 경우에는(단계 S1에서 "아니오"), 즉 디젤 엔진(200)이 운전중일 경우에는, 캠실(12)내의 압력[캠실압(Pc)]은, 체크밸브(14)를 거쳐서 캠 구동 컴프레서(16)에서 상시 흡인 감압되므로, 캠실 압력 조절 밸브(173)를 오프 제어해서 캠실(12)과 감압용 탱크(17)와의 연통을 차단한 상태를 유지한다(단계 S5).
한편, 엔진 회전수(Ne)가 0일 경우에는(단계 S1에서 "예"), 즉 디젤 엔진(200)이 정지중일 경우에는, 계속해서, 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)을 넘고 있을 것인가 아닌가를 판정한다(단계 S2). 이 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되어 있지 않을 경우에는(단계 S2에서 "예"), 계속해서, 캠실압(Pc)이 대기압(Pa)을 넘고 있는 것인가 아닌가를 판정한다(단계 S3). 캠실압(Pc)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되지 않을 경우에는(단계 S3에서 "예"), 캠실 압력 조절 밸브(173)를 온 제어해서 캠실(12)과 감압용 탱크(17)가 연통된 상태를 유지하고, 감압 탱크(17)의 부압에 의해 캠실(12)을 흡인 감압한다(단계 S4).
그리고, 캠실압(Pc)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되고 있을 경우에는(단계 S3에서 "아니오"), 캠실 압력 조절 밸브(173)를 오프 제어해서 캠실(12)과 감압용 탱크(17)와의 연통을 차단한 상태를 유지한다(단계 S5). 또한, 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되고 있을 경우에도(단계 S2에서 "아니오"), 유류실(11)에 잔류하고 있었던 DME 연료가 대략 회수되어 있는 상태로 판정하고, 그 경우에는, 캠실압(Pc)도 대기압(Pa)까지[(대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되고 있는 것으로 판정하고, 캠실 압력 조절 밸브(173)를 오프 제어해서 캠실(12)과 감압용 탱크(17)와의 연통을 차단한 상태를 유지한다(단계 S5).
실시예 4
도 8은, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 연료 공급 장치」으로서의 DME 연료 공급 장치(100)의 제 4 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다. 또한, 제 1 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 구성이 같은 부분에 대해서는 동일 부분에 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
해당 실시예에 있어서의 DME 연료 공급 장치(100)는, 캠실(12)에 압력 스위치(122)가 배치되어 있다.「캠실 압력 검출 수단」 및「캠실 압력 제어 수단」으로서의 압력 스위치(122)는, 캠실(12)의 압력을 검출하는 동시에, 검출 압력이 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)] 이하의 때는 오프 상태로, 검출 압력이 소정의 압력을 넘으면 온 상태가 된다.
전동 컴프레서(16e)는, 전술한 제 1 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 같이, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압할 수 있다. 그리고, 전동 컴프레서(16e)는, 압력 스위치(122)의 온/오프 상태에 따라서, 온/오프 제어되게 되어 있다.
그에 의하여, 캠실(12)의 압력이 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)] 이하일 때는, 전동 컴프레서(16e)가 오프 제어되고, 캠실(12)의 압력이 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)]을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력 이하로 압력을 내리도록 전동 컴프레서(16e)가 온 제어되어서 캠실(12)이 흡인 감압된다.
전동 컴프레서(16e)에서 오일 분리기(13)를 거쳐서 분사 펌프(1)의 캠실(12)을 흡인 감압함으로써, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료의 기화가 촉진되어, 캠실(12)의 기화한 DME 연료가 냉각기(42)를 경유해서 연료 탱크(4)에 되돌아 가므로, 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않도록 할 수 있다. 즉, 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 캠실 압력 센서(121)의 검출 압력이 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)]을 넘은 시점에서 캠실(12)을 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)] 이하로 압력을 내릴 수 있고, 항상 일정량 이상의 DME 연료가 캠실(12)에 축적되지 않도록 할 수 있다.
실시예 5
도 9는, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치의 제 5 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다. 또한, 제 1 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 구성이 같은 부분에 대해서는 동일 부분에 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
각 연료 분사 노즐(9)로부터 오버플로된 DME 연료는, 노즐 복귀 파이프(6)를 경유하고, 후술하는 액압 구동 컴프레서(16D)에 의해 오버플로 복귀 파이프(8), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌아 간다. 노즐 복귀 파이프(6)를 액압 구동 컴프레서(16D)에서 흡인함으로써, 노즐 복귀 파이프(6)내는 대략 일정한 부압 상태로 압력 규제된다. 그에 의하여, 연료 분사 노즐(9)의 밸브에 대하여 폐쇄 밸브 방향으로 작용하는 연료 분사 노즐(9)의 오버플로 측 압력의 변동에 의한 연료 분사 노즐(9)의 연료 분사 특성의 저하를 적게 할 수 있다.
또한, 연료 분사 노즐(9)로부터 오버플로된 DME 연료를 액압 구동 컴프레서(16D)로 흡인하면, 연료 분사 노즐(9)로부터 오버플로된 DME 연료가 기화하고, 그 기화열에 의해 연료 분사 노즐(9)이 냉각된다. 그에 의하여, 연료 분사 노즐(9)의 온도 상승이 억제되고, 연료 분사 노즐(9)의 온도 상승에 의해 연료 분사 노즐(9)의 연료 분사 특성이 저하할 우려도 적게 할 수 있다.
오일 분리기(13)로 윤활유가 분리된 기체 상태의 DME 연료는, 캠실(12)내의 압력이 대기압 이하로 되는 것을 방지하는 체크밸브(14)를 거쳐서, 후술하는 액압 구동 컴프레서(16D)로 송출되고, 액압 구동 컴프레서(16D)에서 가압된 후, 역지 밸브(15), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)에 되돌려진다.
또한, 분사 펌프(1)는, 캠실(12)내에 새 나간 DME 연료를 대기 방출하는 대기 방출 파이프(79)와, 캠실(12)내를 일정한 압력[캠실허용 압(Pe0)] 이하로 유지하는 체크밸브(78)가 대기 방출 파이프(79)에 배치되어 있다. 만일 액압 구동 컴프레서(16D)가 고장나서 캠실(12)의 압력이 캠실 제어압(pe1) 이상으로 상승했을 경우라도 분사 펌프(1)의 캠실(12)내를 일정한 압력[캠실 허용압(Pe0)] 이하로 유지한 상태에서, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료가 대기로 방출되므로, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료가 캠실(12)내의 윤활유에 혼입하는 것을 억제할 수 있다.
액압 구동 컴프레서(16D)는, 피드 펌프(51)로부터 송출된 DME 연료가 피드 파이프(5)로부터 분기하고, 액압 공급 파이프(161), 액압 복귀 파이프(162), 오버플로 복귀 파이프(8), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌아오는「분기 유로」에 배치되어 있고,「분기 유로」로 환류하는 DME 연료의 액압에 의해 동작하는 컴프레서이다. 액압 공급 파이프(161)에는,「분기 유로」를 개폐 가능한「분기 유로개폐 밸브」로서의 액압 개폐 전자 밸브(77)가 배치되어 있다.
또한, 액압 구동 컴프레서(16D)로의 DME 연료의 액압이 적절한 액압이 되도록 피드 파이프(5)의 유로 면적과 액압 공급 파이프(161)의 유로 면적의 비를 설정하고, 액압 개폐 전자 밸브(77)를 마련하지 않고 액압 구동 컴프레서(16D)의 가압 송출력을 일정하게 해도 좋다.
DME 연료 회수 제어부(10)는, 디젤 엔진의 운전중에는, 액압 개폐 전자 밸브(77)를 개방한 상태에서 피드 펌프(51)를 동작시켜서 액압 구동 컴프레서(16D)를 동작시킨다. 그에 의하여, 상술한 바와 같이, 액압 컴프레서(16D)에 의해, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료 및 연료 분사 노즐(9)로부터 노즐 복귀 파이프(6)에 오버플로된 DME 연료가 흡인 되어 연료 탱크(4)로 송출된다.
또한, 디젤 엔진 정지후에 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81), 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 DME 연료의 회수와, 디젤 엔진 운전중에 캠실(12)에 새 나간 DME 연료의 회수를 1개의 액압 구동 컴프레서(16D)에서 실현 함으로써, DME 연료 공급 장치(100)의 소형화 및 대폭적인 저비용화가 가능하게 된다.
또한, 피드 펌프(51)로부터 송출되는 DME 연료의 액압에서 동작하는 액압 구동 컴프레서(16D)에 의해, 본래는 연료 탱크(4)로부터 분사 펌프(1)로 DME 연료를 송출하기 위한 피드 펌프(51)의 구동력을 디젤 엔진 정지후, 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81), 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 DME 연료를 흡인하고, 연료 탱크(4)에 송출할 때의 구동력으로서 이용할 수 있다. 그에 의하여, DME 연료 공급 장치(100)의 새로운 소형화 및 저비용화가 가능하게 된다는 작용 효과를 얻을 수 있다.
실시예 6
도(10)은, 본 발명에 따른「디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치」로서의 DME 연료 공급 장치의 제 6 실시예를 개시한 개략적인 구성도이다. 또한, 제 1 실시예에 도시한 DME 연료 공급 장치(100)와 구성이 같은 부분에 대해서는 동일 부분에 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
각 연료 분사 노즐(9)로부터 오버플로된 DME 연료는, 노즐 복귀 파이프(6)를 경유하고, 전동 컴프레서(16e)에 의해 오버플로 복귀 파이프(8), 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)로 되돌아 간다. 오일 분리기(13)에서 윤활유가 분리된 기체 상태의 DME 연료는, 캠실(12)내의 압력이 대기압 이하로 되는 것을 방지하는 체크밸브(14)를 거쳐서 전동 컴프레서(16e)로 송출되어, 전동 컴프레서(16e)로 가압된 후, 역지 밸브(15) 및 냉각기(42)를 거쳐서 연료 탱크(4)에 되돌아 간다.
분사 펌프(1)는 캠실(12)내에 새 나간 DME 연료를 대기 방출하는 대기 방출 파이프(79)와, 캠실(12)내를 일정한 압력[캠실 허용압(Pe0)] 이하로 유지하는 체크 밸브(78)가 대기 방출 파이프(79)에 배치되어 있다. 만일, 전동 컴프레서(16e)가 고장 나서 캠실(12)의 압력이 캠실 제어압(pe1) 이상으로 상승했을 경우라도 분사 펌프(1)의 캠실(12)내를 일정한 압력[캠실 허용압(Pe0)] 이하로 유지한 상태에서, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료가 대기로 방출되므로, 캠실(12)에 새 나간 DME 연료가 캠실(12)내의 윤활유에 혼입하는 것을 억제할 수 있다.
「잔류 연료 회수 수단」은, 오버플로 연료 파이프(81)와 전동 컴프레서(16e)를 연통시켜, 전동 컴프레서(16e)에서 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81), 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 DME 연료를 흡인해서 연료 탱크(4)로 송출하기 위한「흡인로」로서의 흡인 파이프(811)와, 흡인 파이프(811)를 개폐하는「흡인로 개폐 밸브」로서의 흡인 파이프 개폐 전자 밸브(76)를 구비한다. 유류실(11)에는, 유류실(11)의 압력을 검출하는 유류실 압력 센서(111)가 배치되어 있다.
도 11은, DME 연료 공급 장치(100)의 블럭도이다. 도 12는, 전동 컴프레서(16e)의 제어에 관한 유류실(11) 및 캠실(12)의 압력을 도시한 흐름도이다.
DME 연료 회수 제어부(10) 및 캠실 압력 제어부(20)를 포함하는 제어 수단으로서의 ECU(101)에는, 유류실 압력 센서(111)가 출력하는 유류실압(Pg), 캠실 압력 센서(121)가 출력하는 캠실 압력(Pc), 및 디젤 엔진(200)의 엔진 회전수(Ne)가 입력된다. ECU(101)는, 디젤 엔진(200)의 엔진 회전수(Ne)에 근거해서 디젤 엔진(200)의 운전 상태를 판단하고, 그 운전 상태, 유류실압(Pg), 캠실 압력(Pc) 및 기타의 상태 정보 등에 근거하여, 전동 컴프레서(16e), 피드 펌프(51) 및 각 전자 밸브 등의 온/오프 제어를 실행한다.
디젤 엔진(200)이 운전중인 사이는, 분사 펌프(1)의 유류실(11)내의 압력[유류실압(Pg)]은, 피드 펌프(51)보다 연료 탱크(4)로부터 DME 연료가 가압 공급되는 것에 의해, 대략 일정한 고압[연료 증기압(Pe)보다 0.5Mpa 정도 높은 압력]으로 유지된다. 요사이, DME 연료 회수 제어부(10)는, 흡인 파이프 개폐 전자 밸브(76)를 닫힌 상태를 유지하고, 디젤 엔진의 운전중에 전동 컴프레서(16e)에 의해 유류실(11) 및 오버플로 연료 파이프(81)가 흡인되지 않도록 한다.
또한, 캠실 압력 제어부(20)는, 유류실(11)로 캠실(12)에 새 나가는 DME 연료의 증기압에 의해 상승하려고 하는 캠실(12)내의 압력[캠실압(Pc)]을, 소정의 압력[캠실 제어 압(Pe1)]으로 유지하도록, 전동 컴프레서(16e)를 온/오프 제어한다.
전동 컴프레서(16e)가 온 제어되어서 동작하고 있는 사이에는, 캠실(12)이 오일 분리기(13)를 거쳐서 흡인 감압되어서 캠실압(Pc)이 저하되고, 캠실(12)내에 새 나가 기화하는 DME 연료가 연료 탱크(4)로 되돌아 간다. 한편, 전동 컴프레서(16e)가 오프 제어되어서 정지하고 있는 사이에는, 유류실(11)로부터 캠실(12)로 새 나가는 DME 연료의 증기압에 의해 캠실압(Pc)은 상승한다.
따라서, 캠실 압력 센서(121)가 검출하고 있는 캠실압(Pc)에 근거해서 전동 컴프레서(16e)를 온/오프 제어함으로써, 캠실압(Pc)을 캠실 제어압(Pe1)으로 유지할 수 있다.
운전중의 디젤 엔진(200)이 정지하면, 피드 펌프(51)에 의한 유류실(11)에의 가압 연료 공급이 정지되어, DME 연료 회수 제어부(10)에 의해 제어되는「잔류 연료 회수 수단」에 의해, 유류실(11), 주입물 파이프(3), 및 오버플로 연료 파이프(81)에 잔류하고 있는 DME 연료를 연료 탱크(4)로 회수하는 동작이 개시된다. DME 연료 회수 제어부(10)는, 우선 피드 펌프(51)를 정지하는 동시에 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711)를 오프 제어해서 닫힌다.
피드 펌프(51)에 의한 연료 탱크(4)로부터 분사 펌프(1)로의 DME 연료의 송출이 정지되는 동시에, 연료 탱크(4)와 분사 펌프(1) 사이의 DME 연료의 유로가 차단된 상태가 된다.
계속해서, 흡인 파이프 개폐 전자 밸브(76)를 개방 제어(온 제어) 해서 흡인 파이프(811)를 거쳐서 오버플로 연료 파이프(81)와 전동 컴프레서(16e)를 연 통시키게 한 상태에서, 전동 컴프레서(16e)를 동작시킨다. 전동 컴프레서(16e)에 의해 유류실(11)이 흡인 감압되어, 유류실(11)내에 액체 상태에서 잔류하고 있는 DME 연료가 서서히 기화해서 연료 탱크(4)로 회수된다.
유류실압(Pg)은, 액체 상태의 DME 연료가 유류실(11)내에 잔류하고 있는 사이, 대략 연료 증기압(Pe)까지 저하한 상태가 계속한다. 그 동안, 유류실(11)로 캠실(12)로 새 나가는 연료가 증가하기 때문에, 캠실압(Pc)이 더욱 상승하려고 하므로, 캠실압 제어부(20)는, 캠실압(Pc)이 캠실 허용압(Pe0)[캠실 제어압(Pe1)+0.1Mpa]을 넘지 않도록 전동 컴프레서(16e)를 온 제어 상태인 채로 동작을 계속 유지한다.
연료 증기압(Pe) 이하에서는, 유류실(11)에는 기체에서밖에 DME 연료가 존재할 수 없으므로, 유류실(11), 오버플로 연료 파이프(81), 및 주입물 파이프(3)에 잔류하고 있는 액체 상태의 DME 연료의 대부분이 연료 탱크(4)로 회수된 상태 로 되면, 유류실압(Pg)은 서서히 저하되기 시작한다. 또한, 그에 따라 유류실(11)로부터 캠실(12)로 새 나가는 DME 연료가 감소하므로, 그대로 전동 컴프레서(16e)의 온 제어를 계속함으로써 캠실압(Pc)도 저하되어 간다.
그리고, 유류실압(Pg)이 대기압 근방[대기압(Pa)+0.01Mpa]까지 저하되고, 캠실압(Pc)도 대기압 근방까지 저하한 시점에서 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어해서 정지시킨다. 그리고, 전술한 흡인기(7)의 흡인력 및 연료 탱크(4)의 기상압을 이용한 잔류 연료 회수를 실행한 후, 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711)를 닫힌 채 연료 환류 파이프 개폐 전자 밸브(712)를 닫아 피드 펌프(51)를 정 지시켜서 DME 연료 공급 장치(100)를 정지시키면, 피드 파이프 개폐 전자 밸브(711)와 역지 밸브(713) 사이에 DME 연료를 충전한 채 유지한다.
도 13은, 전동 컴프레서(16e)의 제어 순서를 도시한 흐름도이다.
우선, 엔진 회전수(Ne)가 0인가 아닌가를 판정하고, 디젤 엔진(200)이 운전중인가 정지중인가를 판정한다(단계 S11). 엔진 회전수(Ne)가 0이 아닐 경우에는(단계 S11에서 "아니오"), 즉, 디젤 엔진(200)이 운전중일 경우에는, 계속해서, 캠실압(Pc)이 캠실 제어압(Pe0)을 초과하는 것인가 아닌가를 판정한다(단계 S16).
캠실압(Pc)이 캠실 제어압(Pe0)을 초과하는 경우에는(단계 S16에서 "예"), 전동 컴프레서(16e)를 온 제어해서 동작시켜, 전동 컴프레서(16e)에서 캠실(12)을 흡인 감압하고(단계 S17), 캠실압(Pc)이 캠실 제어압(Pe0)을 초과하지 않는 경우에는(단계 S16에서 "아니오"), 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어해서 정지시킨다(단계 S15).
한편, 엔진 회전수(Ne)가 0일 경우에는(단계 S11에서 "예"), 즉, 디젤 엔진(200)이 정지중일 경우에는, 계속해서, 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)을 초과하는 것인가 아닌가를 판정한다(단계 S12). 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되지 않은 경우에는(단계 S12에서 "예"), 계속해서, 캠실압(Pc)이 대기압(Pa)을 초과하는 것인가 아닌가를 판정한다(단계 S13).
캠실압(Pc)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되지 않은 경우에는(단계 S13에서 "예"), 전동 컴프레서(16e)를 온 제어해서 동작시켜, 전동 컴프레서(16e)로 캠실(12)을 흡인 감압한다(단계 S14).
그리고, 캠실압(Pc)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되지 않은 경우에는(단계 S13에서 "아니오"), 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어해서 정 지시킨다(단계 S15). 또한, 유류실압(Pg)이 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되지 않은 경우에도(단계 S12에서 "아니오"), 유류실(11)에 잔류하고 있던 DME 연료가 대략 회수되어 있는 상태로 판정하고, 그 경우에는, 캠실압(Pc)도 대기압(Pa)까지[대기압(Pa)+0.01Mpa까지] 저하되고 있는 것으로 판정하고, 전동 컴프레서(16e)를 오프 제어해서 정지시킨다(단계 S15).
이렇게 하여,「액화 가스 연료」로서의 DME를 연료로 한 디젤 엔진 시스템에 있어서, 분사 펌프(1)의 유류실(11)의 DME 연료를 연료 탱크(4)로 되돌리지 않고 디젤 엔진이 정지와 운전을 빈번하게 되풀이할 경우에 있어서도, 캠실(12)에 DME 연료가 축적되어버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 캠실과 유류실이 구획 설치된 예컨대 커먼 레일 시스템에 있어서의 고압 펌프, 혹은 특허청구의 범위에 기재한 발명의 범위내에서, 여러가지 변형이 가능하고, 그들도 본 발명의 범위내에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.

Claims (6)

  1. 액화 가스 연료가 보내지는 유류실과, 상기 유류실과 구획 설치되는 캠실과, 상기 캠실에 배치되어 디젤 엔진의 회전에 의해 구동되는 캠 기구와, 상기 유류실과 상기 캠실에 걸쳐서 배치되며, 또한 상기 캠 기구에 의해 구동되어 상기 유류실의 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐에 가압 송출하는 펌프 요소를 구비하는 연료 가압 장치와,
    상기 캠실내의 윤활유에 혼입된 액화 가스 연료를 상기 윤활유로부터 분리하는 분리 수단과,
    상기 디젤 엔진의 운전 상태에 무관하게, 상기 분리 수단을 거쳐서 상기 연료 가압 장치의 캠실을 흡인 감압 가능한 캠실 압력 조절 수단과,
    상기 캠실의 압력을 검출하는 캠실 압력 검출 수단과,
    상기 캠실 압력 검출 수단의 검출 압력이 소정의 압력을 초과한 경우에, 상기 캠실을 상기 소정의 압력 이하로 감압하도록 상기 캠실 압력 조절 수단을 제어하는 캠실 압력 제어 수단을 구비하여 이루어지는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캠실 압력 조절 수단은, 상기 캠실을 흡인 감압 가능한 전동 컴프레서를 갖고, 상기 전동 컴프레서를 제어함으로써, 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캠실 압력 조절 수단은, 감압용 탱크와, 상기 감압용 탱크내의 압력을 일정한 압력 이하로 감압하여 유지하는 수단과, 상기 감압용 탱크와 상기 캠실과의 연통을 개폐 가능한 캠실 압력 조절 밸브를 갖고, 상기 캠실 압력 조절 밸브를 개폐 제어함으로써, 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캠실의 캠 기구를 구동력원으로 하고, 상기 분리 수단에서 분리한 액화 가스 연료를 가압하여 연료 탱크로 송출하는 캠 구동 컴프레서를 구비하며, 상기 감압용 탱크는, 상기 캠 구동 컴프레서의 흡인구에 역지 밸브를 거쳐서 접속되고, 상기 캠 구동 컴프레서의 동작에 의해 흡인 감압되어 부압으로 되고, 상기 부압의 상태에서 상기 캠실 압력 조절 밸브를 개폐 제어함으로써, 상기 캠실의 압력을 조절 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 캠실 압력 제어 수단은, 상기 캠실의 압력을 구동력원으로 한 압력 스위치를 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
  6. 연료 탱크로부터 송출되는 액화 가스 연료를 디젤 엔진의 연료 분사 노즐로 가압 송출하는 연료 가압 장치와, 상기 연료 가압 장치의 유류실로부터 오버플로된 액화 가스 연료를 상기 연료 탱크로 되돌리기 위한 오버플로 연료 유로와, 상기 디젤 엔진 정지후, 상기 유류실 및 상기 오버플로 연료 유로에 잔류하고 있는 액화 가스 연료를 컴프레서로 흡인하여 상기 연료 탱크로 송출하는 잔류 연료 회수 수단과, 상기 컴프레서에 의해 상기 연료 가압 장치의 캠실에 새 나간 액화 가스 연료를 흡인하는 캠실 흡인 수단을 구비한 디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치에 있어서,
    상기 컴프레서는, 상기 연료 탱크로부터 상기 연료 가압 장치로 액화 가스 연료를 송출하는 연료 송출 수단으로부터 상기 연료 가압 장치로의 액화 가스 연료의 송출로로부터 분기하여 상기 연료 탱크로 돌아오는 액화 가스 연료의 분기 유로에 배치되고, 상기 분기 유로에 흐르는 액화 가스 연료의 액압에 의해 동작하는 액압 구동 컴프레서이며,
    상기 잔류 연료 회수 수단은, 상기 유류실 및 상기 오버플로 연료 유로로부터 상기 액압 구동 컴프레서로의 흡인로를 개폐하는 흡인로 개폐 밸브와, 상기 분 기 유로를 개폐 가능한 분기 유로 개폐 밸브와, 상기 디젤 엔진의 운전중에는, 상기 흡인로 개폐밸브를 닫힌 상태로 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하고, 상기 디젤 엔진 정지후에는, 상기 흡인로 개폐 밸브를 개방 상태로 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하는 잔류 연료 회수 제어 장치를 가지며, 상기 잔류 연료 회수 제어 장치는, 상기 분기 유로 개폐 밸브를 개폐 제어해서 상기 액압 구동 컴프레서의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는
    디젤 엔진의 액화 가스 연료 공급 장치.
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