KR20080090965A - 분사 시스템 내의 제어 밸브 유닛의 템퍼링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력 제어식 분사 밸브(2) 및 가압 연료를 저장하는 축압기(4)를 포함하는 내연기관용 분사 장치(1)에 관한 것이다. 분사는 상응하는 제어 밸브(3)에 의해 제어되며, 상기 제어 밸브(3)는 템퍼링 장치(5)를 포함한다.

Description

분사 시스템 내의 제어 밸브 유닛의 템퍼링{TEMPERING OF CONTROL VALVE UNIT IN INJECTION SYSTEM}

본 발명은 내연기관용 분사 장치, 특히 분사 장치의 제어 밸브 유닛의 템퍼링에 관한 것이다.

커먼 레일 분사 시스템의 경우, 분사 밸브의 제어는 제어 밸브, 예컨대 전기 제어식 2/2 방향 밸브를 통해 이루어진다. 제어 밸브는 분사기 내에 또는 분사기 외부에 배치된다.

선박 엔진 조립을 위해 커먼 레일 시스템의 사용시, 즉 높은 점성의 연료, 예컨대 중유(HFO)의 사용시, 하기의 문제점이 나타난다. 중유로 저온 시동시, 제어 밸브의 스위칭 가능성을 보장하기 위해 제어 밸브가 가열되어야 한다. 내연기관의 작동시, 중유는 적합한 점성을 보장하기 위해 가열된다. 제어 밸브는 전기 제어식 자석을 포함한다. 자석이 뜨거운 중유에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해, 자석은 뜨거운 중유로부터 떨어져 배치되어야 한다. 이를 위해, 예컨대 분사기의 노즐 니들과 제어 밸브 사이에 긴 피스톤 로드가 사용된다.

본 발명의 과제는 중유로 작동되는 분사 시스템의 컴팩트한 분사기를 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명의 독립 청구항에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시예이다.

본 발명에 따라 압력 제어식 분사 밸브 및 축압기를 가진 내연기관용 분사 장치가 제공된다. 축압기는 가압 연료를 저장한다. 분사 밸브와 축압기 사이에는 제어 밸브가 제공되고, 상기 제어 밸브는 분사 밸브와 축압기 사이의 흐름 연결을 제어한다. 제어 밸브는 템퍼링 장치를 갖는다.

템퍼링 장치는 제어 밸브의 가열 및/또는 냉각을 위해 사용된다. 따라서, 템퍼링 장치는 저온 시동시 제어 밸브를 가열하기 위해 사용된다. 본 발명에 따라 제어 밸브를 냉각하는 것이 가능하기 때문에, 제어 밸브의 자석은 가열된 중유를 안내하는 부품 바로 근처에 배치될 수 있다. 즉, 템퍼링 장치는 가열된 중유에 대해 통상적인 약 120℃의 온도가 제어 밸브의 자석에 영향을 미치는 것을 방지한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

도 1은 분사기(6)를 가진 분사 장치(1)를 도시하며, 상기 분사기(6)는 하단부에 분사 밸브(2)를 포함한다. 분사기(6)는 하부 압력실(10)에 연료 압력이 가해질 때 개방하는 압력 제어식 분사기이다.

연료 저장기 또는 저장기 체적(도시되지 않음)에 있는 연료는 연료 관을 통해 약 600 내지 2500 바아의 압력으로 저장기 체적 내로 송출된다. 저장기 체적에 접속된, 예컨대 2/2 방향 밸브로서 형성된 제어 밸브(3)는 제어 밸브 위치에 따라 연료를 분사기(6)에 공급한다. 노즐 니들(7)에 가해지는 연료 압력은 노즐 니들(7)을 스프링(8)의 압력에 대항해서 이동시켜서 분사 횡단면을 개방함으로써, 연료가 연소실 내에 이른다.

제어 밸브(3)에는 템퍼링 장치(5)가 배치되고, 상기 템퍼링 장치는 공급부 및 귀환부를 통해 유체를 템퍼링 장치(5) 내에서 순환시킬 수 있다. 템퍼링 장치는 내연기관의 작동 상태에 따라 가열 또는 냉각할 수 있으므로, 제어 밸브는 최적의 온도를 갖는다. 템퍼링에 의해, 한편으로는 전기 제어식 자석이 보호되고, 다른 한편으로는 고점성 중유가 저온 시동시 유동성으로 유지된다. 경우에 따라, 제어 밸브와, 뜨거운 중유를 안내하는 부품들 사이의 적합한 절연 재료에 의해, 템퍼링 기능이 지원될 수 있다.

도 2는 제어 밸브(3)가 분사기(6) 내에 수용된다는 점이 도 1의 실시예와는 다른 압력 제어식 분사기를 도시한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 분사 장치의 다른 실시예, 즉 행정 제어식 분사기(6)를 개략적으로 도시한다. 행정 제어식 분사기(6)는 노즐 니들(7)의 위치 가 상부 압력실(9)과 하부 압력실(10) 내의 압력의 상태에 의해 제어된다는 점이 도 1 및 도 2의 실시예와 다르다. 도 3의 행정 피스톤(11)은 비교적 길게 형성되지만, 도 4의 행정 피스톤(11)은 짧게 형성될 수 있다. 그러나, 행정 피스톤이 짧으면 제어 밸브에 대한 템퍼링 비용이 커지는데, 그 이유는 제어 밸브가 뜨거운 중유에 의한 온도 영향을 더 많이 받기 때문이다. 도 4에 따른 실시예는 또한 분사기(6) 내에 통합된 저장기 체적 또는 축압기(4)를 갖는다.

도 1은 외부 제어 밸브를 가진 압력 제어식 분사기의 개략도.

도 2는 내부 제어 밸브를 가진 압력 제어식 분사기의 개략도,

도 3은 내부 제어 밸브 및 긴 플런저 로드를 가진 행정 제어식 분사기의 개략도.

도 4는 내부 제어 밸브 및 짧은 플런저 로드를 가진 행정 제어식 분사기의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 분사 장치

2 : 분사 밸브

3 : 제어 밸브

4 : 축압기

5 : 템퍼링 장치

6 : 분사기

7 : 노즐 니들

8 : 스프링

9 : 상부 압력실

10 : 하부 압력실

11 : 행정 피스톤

Claims (11)

1. 분사 밸브(2)와, 가압 연료를 저장하는 축압기(4), 그리고 분사를 제어하기 위한 제어 밸브(3)를 포함하는 내연기관용 분사 장치(1)로서,

   상기 제어 밸브(3)는 템퍼링 장치(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 템퍼링 장치(5)는 상기 제어 밸브(3)에 배치되며, 유체가 흐르는 중공체를 포함하고, 상기 중공체의 온도가 상기 유체에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체는 물, 오일, 또는 연료인 것을 특징으로 하는 분사 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 유체는 노즐 또는 엔진의 템퍼링을 위해서도 제공되는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 템퍼링 장치(5)는 열전 효과에 의해 템퍼링되는 장치인 것을 특징으로 하는 분사 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 템퍼링 장치의 동작 원리는 펠티에 효과를 기초로 하는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브는 2/2 방향 밸브, 3/2 방향 밸브, 또는 2/2 방향 밸브와 3/2 방향 밸브의 조합체인 것을 특징으로 하는 분사 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 템퍼링 장치(5)는 가열과 냉각 중 어느 하나 또는 양자 모두를 행하는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분사 밸브(2)는 압력 제어식으로 또는 행정 제어식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 밸브(3)는 상기 분사 밸브(2)와 상기 축압기(4) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 분사 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 분사 장치를 포함하는 내연기관.

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