KR20090123054A - 석유계 연료의 공급 방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

석유계 연료의 연비를 비약적으로 향상시킬 수 있는 연료 공급 방법과 회로를 제공하고자 한다. 석유계 연료, 예를 들면 가솔린, 경유, 중유 등을 이용한 연료의 공급 방법에 있어서, 연소실측으로부터 잉여 리턴 연료를 연료 탱크측으로 되돌리는 리턴 배관에 하나 또는 복수개의 유량조절밸브를 설치한다. 연소운전 기간 중 유량조절밸브의 일부 또는 전부에 의하여 리턴 배관을 폐쇄 또는 일정한 정도만큼 개방한 상태에서 리턴 배관의 배출 압력을 높인 상태로 공급 배관으로부터 연료를 연료분사 노즐로 공급한다. 리턴 배출 압력에 의하여 연료를 고압으로 한 상태로 연료분사 노즐에 공급하므로, 가열된 고온의 연료가 연료분사 노즐로부터 연료실로 직접 또는 기화기를 통하여 연료실로 공급되게 된다. 리턴 배관으로부터 리턴 연료를 직접 공급배관으로 순환시켜 서브 탱크 내에서 연료 탱크로부터의 저온 연료와 혼합시키고, 혼합연료를 연료분사 노즐로 공급한다.

석유계 연료, 연소실, 리턴 배관, 연료분사 노즐, 유량조절밸브

Description

석유계 연료의 공급 방법 및 회로{Petroleum fuel supply method and circuit}

본 발명은 석유계 연료의 공급 방법 및 회로에 관하여, 특히 디젤 엔진 등의 연소실에 공급되는 석유계 연료를 완전연소하기 쉬운 상태로 개질(改質)하는 석유계 연료의 공급 방법 및 회로에 관한 것이다.

예를 들어 자동차의 가솔린 엔진에 있어서는 가솔린 연료의 연소를 개선하는 방법으로 배기 가스 중에 포함된 유해성분(CO, HC, NOx)을 촉매에 의하여 감소시켜 배기하는 방법이 일반적으로 행해지고 있다.

또한, 연료의 연소 효율을 향상시키기 위하여 기존 연료 탱크의 내부 등에 금속이나 세라믹 등으로 이루어진 촉매 재료를 배치하여 엔진의 연소실로 공급하는 연료를 미리 개질하는 것도 제안되고 있다.

그러나, 그 실용적인 효과는 확인되지 않은 것이 많다.

경유를 연료로 하는 디젤 엔진에 있어서는, 특히 불완전 연소에 의하여 발생하는 카본이나 탄화수소(HC)의 배기(그을음)가 문제가 되고 있다.

그러나, 연료의 성질 상 종래의 배기 가스 촉매 정화 장치만으로는 충분히 대응할 수 없었다. 특히 종래 형식의 엔진에 관하여 상기 문제를 간단히 해소할 수 있는 경제적이면서도 구체적인 대책은 나오지 않고 있다.

본 발명자들은 우선, 디젤 엔진 등의 연료 탱크로부터 연소실에 공급되는 연료를 미리 소정의 온도 범위로 가열하여 적어도 부분적으로 기화시킨 상태에서 연소실에 공급하는 방법을 제안하였다(특허문헌 1).

이 제안에 의하면, 예를 들면 디젤 엔진의 경우 연료 탱크로부터 연소실에 공급되는 경유는 연소실의 실질적인 전 연소 기간에 걸쳐 30℃~300℃의 범위로 미리 가열한 상태에서 연소실로 공급한다.

특허문헌 1:WO00/71883A1

그러나, 상기의 제안은 연소실로 공급하는 경유를 공급배관에서 가열하는 가열원을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 연소실에 공급되는 석유계 연료를 특별한 가열원이 필요없으며, 완전 연소하기 쉬운 상태로 개질함으로써 연소실에 공급하는 것이 가능한 연료의 공급 방법과 회로를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 석유계 연료의 연비를 비약적으로 향상시켜 배기 가스 중의 유해 성분을 대폭 감소시킬 수 있는 연료의 공급 방법 및 회로를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 연료 탱크로부터 석유계 연료를 공급 배관을 통하여 연료 펌프에 의하여 연료분사 노즐로 공급하고, 연료분사 노즐로부터 잉여 리턴 연료를 리턴 배관을 통하여 연료 탱크로 되돌리도록 하는 석유계 연료의 공급 방법에 있어서, 리턴 배관의 도중에 하나 또는 복수개의 유량조절밸브를 설치하고 연소 운전 기간 중, 유량조절밸브의 일부 또는 전부를 폐쇄 또는 일정한 정도만큼 개방한 상태에서 공급 배관으로부터의 연료를 연료분사 노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 석유계 연료의 공급방법에 의하여 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은 연료 탱크로부터 석유계 연료를 연료 펌프에 의하여 연료분사 노즐로 공급하는 공급 배관과, 연료분사 노즐로부터의 잉여 리턴 연료를 연료 탱크로 되돌리는 리턴 배관을 구비한 연료의 공급 회로에 있어서, 리턴 배관 에 하나 또는 복수개의 유량조절밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 석유계 연료의 공급 회로에 의하여 달성된다.

경유를 연료로 하는 디젤 엔진의 경우는 연료분사 노즐로 공급되는 경유 연료가 연소실 내로 직접 분사된다.

또, 가솔린을 연료로 하는 가솔린 엔진의 경우는 연료분사 노즐로 공급되는 가솔린 연료가 기화기(carburetter) 내로 분사되어 공기와 혼합되면서 연소실 내로 공급된다.

연소에 이용되지 않은 잉여의 연료는 연료분사 노즐로부터 리턴 연료로서 리턴 배관으로 흘려 보내진다.

이때, 연소 운전 기간 중, 리턴 배관 내에 설치한 하나 또는 복수개의 유량조절밸브를 일부 또는 전부 폐쇄하거나, 일정한 정도만큼 개방함으로써 리턴 배관 내의 리턴 배출 압력이 높아지게 되고, 연료분사 노즐 내의 연료가 고압이 된다.

또한, 리턴 배출 압력에 의하여 리턴 연료의 흐름이 느려지게 되고, 연료분사 노즐 내의 연료가 체류하여 엔진의 연소열을 받아 연료분사 노즐 내의 연료가 자연히 고온이 되는 것이다.

즉, 리턴 배관에 설치한 하나 또는 복수개의 유량조절밸브를 일부 또는 전부 폐쇄하거나, 또는 일정한 정도만큼 개방함으로써 연료분사 노즐 내의 연료를 예를 들면 100℃부근까지 고온, 고압으로 하고 연료분사 노즐로부터 매우 작은 입자(미립자)로서 연소실 또는 기화기 내에 분사하여 단시간에 연소시킬 수 있는 것이다.

연소 운전 기간 중, 연소실 내는 약 500℃의 상당한 고온이 되며 100℃부근 까지 고온으로 가열된 연료가 연료분사 노즐로부터 분사되면, 연소실 내에서 순식간(1/1000초 ~ 3/1000초)에 가스화되어 보다 완전연소 상태로 연소가 이루어지게 된다.

그리고, 디젤 엔진의 연료에 사용되는 경유는 가열에 의하여 휘발되기 쉬운 상태가 되어 가스화되기 쉬우며, 100℃부근까지 고온으로 된 상태에서 연료분사 노즐로부터 약 500℃의 연소실 내로 분사하면 연소실 내에서 순식간에 가스화하여 주위의 산소와 신속하게 결합하면서 연소가 보다 완전하게 된다.

이에 따라 연소시의 가스화가 불충분하기 때문에 발생하는 불완전연소, 이에 동반하는 그을음이나 불완전연소 생성물로서 C, HC, CO 등이 현저히 경감되므로 연비도 대폭적으로 향상될 수 있다고 생각된다.

또한, 디젤 엔진의 경우는 연료 펌프로부터의 잉여 리턴 연료를 부 리턴 배관을 통하여 리턴 배관으로 합류시키게 되지만, 합류점보다도 하류의 유량조절밸브를 폐쇄하거나 소정 개방 정도로 유지함으로써 부 리턴 배관 내의 내부 압력을 상승시켜 연료 펌프 내의 연료 압력을 높이고 더욱 고온, 고압인 연료를 연료분사 노즐에 공급할 수 있게 되는 것이다.

이러한 작용이 더해짐으로써 연료분사 노즐 내의 연료를 한층 더 완전연소하기 쉬운 상태로 개질할 수 있는 것이다.

리턴 배관의 도중에는 유량조절밸브를 회피시키는 바이패스로를 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 유량조절밸브의 폐쇄 등에 의하여 리턴 배관의 내부 압력이 설정 압력을 넘을 때 릴리프 밸브를 작동시켜 리턴 연료를 바이패스로로 유도하도록 하는 것이 바람직하다.

리턴 배관이 접속된 연료분사 노즐이나 연료 펌프에 걸리는 과대한 압력을 피하고 이들의 파손을 방지할 수 있게 된다.

예를 들면, 커먼레일 형식(CRDi: Common Rail Direct injection engine)의 디젤 엔진인 경유 연료 펌프에서 연료를 상당한 정도의 고압(예를 들어 약 1800기압)에서 연소실로 압송한다.

이때 유량조절밸브를 지나치게 닫아버리게 되면, 부 리턴 배관을 흐르는 리턴 연료의 관내 압력이 급상승하여 연료 펌프에 과대한 부하게 작용할 우려가 있다.

여기서, 상기의 바이패스로 및 릴리프 밸브를 설치함으로써 연료 펌프에 과대한 부담이 작용하여 연료 펌프가 파손되는 사태를 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

연료분사 노즐로부터 리턴 배관으로 되돌아가는 리턴 연료(디젤 엔진의 경우는 단열압축, 마찰열 등으로 가열된 연료 펌프로부터의 리턴 연료를 포함한다)는 상기한 두 개의 작용에 의하여 고온으로 가열되므로, 리턴 연료를 공급배관에 직접 보내는 것이 바람직하다.

이러한 관점으로부터 리턴 배관의 도중과 공급 배관 사이를 순환 배관으로 접속하는 것이 바람직하다.

이에 의하여 특별한 가열원을 필요로 하는 일이 없이 고온의 리턴 연료를 순 환 배관으로부터 공급 배관으로 직접 보낼 수 있게 되는 것이다.

공급 배관의 도중에 서브 탱크를 설치하고, 상기 서브 탱크에 순환 배관의 출구를 접속시켜 순환 배관으로부터의 고온인 리턴 연료와 연료 탱크로부터의 저온인 연료를 서브 탱크 내에서 충분히 혼합할 수 있다.

서브 탱크 내에서 충분히 혼합된 연료를 고온의 연료로 하고, 연료분사 노즐로 공급할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 가솔린 연료를 사용한 가솔린 엔진에 적용할 수도 있다. 가솔린의 초류점(初留点)은 약 29.0℃이며, 50℃에서는 약 10%, 90℃에서는 약 50%가 기화한다.

실험에 의하면 기준 온도로서의 30℃에서 더욱 확실한 개선 효과가 인정되며, 한편 약 90℃로 가열하여도 실험에 의하여 엔진의 안전한 연소가 확인되었으므로, 본 발명에서는 상기 가솔린의 가열온도 범위를 30℃~90℃로 하였다.

단, 본 발명의 방법은 상기 상한의 90℃를 넘는 온도에 관하여도 적용할 수 있다.

디젤 엔진의 경우와 같이 연료분사 노즐 내의 연료를 고온, 고압으로 한 상태에서 기화기 내로 분사하고, 공기와 충분히 혼합하여 연소실 내로 공급하며, 점화 플러그의 불꽃에 의한 기화 연료의 착화에 의하여 보다 완전 연소 상태로 연소시킬 수 있게 되는 것이다.

등유 또는 중유를 연료로 하는 보일러 연소 장치 등에 있어서는, 유량조절밸브를 폐쇄 또는 소정의 정도로 개방한 상태를 유지함으로써 리턴 배관의 내부 압력 을 높이고, 연료분사 노즐 내의 연료를 고온, 고압으로 한 상태에서 연소실로 공급한다.

연소실의 개념에는 버너도 포함된다.

그리고, 중유류의 경우는 30℃ 이상으로 가열함으로써 연료를 유동화시킬 수 있지만, 유동화 온도보다도 더욱 높은 온도를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 리턴 배관의 도중에 하나 또는 복수개의 유량조절밸브를 설치하고, 연소 운전 기간 중, 유량조절밸브의 일부 또는 전부를 폐쇄 또는 일정 개방 정도로 조절한 상태에서 공급 배관으로부터의 연료를 연료분사 노즐로 공급하기 때문에 특별한 가열원이 필요없이 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 연소실로 공급되는 석유계 연료를 완전 연소하기 쉬운 상태로 개질한 다음 연소실로 공급할 수 있는 효과를 도모할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 디젤 엔진의 연료 공급 회로는 예를 들면 자동차의 연료 탱크 근방의 지역에 위치한 연료 탱크(1)로부터 자동차 엔진 근방의 지역에 둘러쳐진 공급 배관(2)에 의하여 자동차 엔진 근방의 지역에 위치한 필터(3), 연료 펌프(4)를 거쳐 연소실(6)에 설치된 연료분사 노즐(5)로 접속되는 것이다.

연료분사 노즐(5)로부터 연소에 사용되지 않은 잉여의 리턴 연료를 자동차의 연료 탱크 근방의 연료탱크(1)측으로 되돌리는 리턴 배관(7)이 연장 형성된다.

연료 펌프(4)로부터도 연료분사 노즐(5)에 공급되지 않은 잉여의 리턴 연료를 합류구(8)로부터 리턴 배관(7)에 합류시키는 부 리턴 배관(9)이 연장 형성된다.

본 발명에 따른 도시의 예에서는 자동차 엔진 근방의 지역에 있어서 부 리턴 배관(9)보다도 연료 탱크(1)측의 리턴 배관(7)에 하나의 유량조절밸브(10)가 설치되어 있다.

유량조절밸브(10)는 관체 내의 밸브체에 의하여 관체 내를 0~100의 개방 정도로 조절함(예를 들면 50%만 닫음)으로써, 연소실(6)측의 리턴 배관(7) 내 내부 압력을 높이고, 리턴 배출 압력에 의하여 연료분사 노즐(5) 내의 연료 압력을 높일 수 있게 된다.

또한, 부 리턴 배관(9) 내의 내부 압력을 높여 리턴 배출 압력에 의한 연료 펌프(4) 내의 연료 압력(연료 공급 압력)을 높일 수도 있다.

유량조절밸브(10)의 구조로는 니들 밸브, 버터플라이 밸브, 글로브 밸브 등이 있다.

리턴 배관(7)의 유량조절밸브(10)의 상류측(연료분사 노즐(5)측)으로부터 하류측(연료 탱크(1)측)에 걸쳐 바이패스로(11)가 설치되어 있다.

바이패스로(11)의 입구는 유량조절밸브(10)와 부 리턴 배관(9)의 합류구(8) 사이의 리턴 배관(7)에, 바이패스(11)의 출구는 유량조절밸브(10)와 연료 탱크(1) 사이의 리턴 배관(7)에 각각 접속되어 있다.

바이패스로(11)의 도중에는 릴리프 밸브(12)가 설치되어 있다.

릴리프 밸브(12)는 유량조절밸브(10)를 일정 정도로 개방하는 조작으로써 리턴 배관(7)의 연소실(6)측에 설정값을 초과하는 압력이 발생할 때 자동적으로 작동하여 리턴 배관(7)을 흐르는 연료를 유량조절밸브(10) 직전에서 바이패스로(11)로 유도하여 유량조절밸브(10)를 회피시키고, 다시 리턴 배관(7)으로 되돌리도록 되어 있다.

그리고, 도면 부호 13은 연소실(6) 내를 상하 이동하는 피스톤, 도면 부호 14는 연료 탱크(1) 내의 연료 온도를 측정하는 온도계, 도면 부호 15는 연료분사 노즐(5) 내의 연료 온도를 근사적으로 측정하기 위한 연료분사 노즐(5) 출구 배관의 출구 부근에 설치된 온도계를 각각 나타낸다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 형태를 나타낸 것으로, 도 1에 도시한 부재와 동일 부재에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략하고자 한다.

도 2에 도시한 연료의 공급 회로는 자동차의 엔진 근방 지역에 있어서, 부 리턴 배관(9)의 합류구(8)와 유량조절밸브(10) 사이의 리턴 배관(7) 분기구(16)에 순환 배관(17)의 입구가 접속되어 있다.

상기 순환 배관(17)의 출구는 공급 배관(2)의 도중(필터(3)와 연료 펌프(4) 사이)에 설치된 서브 탱크(18, 서브 탱크(18)는 자동차 엔진 근방 지역에 위치한다)에 접속되어 있다.

분기구(16)의 연료 탱크(1)측에 위치한 유량조절밸브(10)를 폐쇄하는 또는 일정한 정도로 개방함으로써 리턴 배관(7)을 흐르는 고온의 리턴 연료의 전부 또는 일부를 분기구(16)로부터 순환 배관(17)으로 유도하고, 서브 탱크(18) 내에서 연료 탱크(1)로부터의 저온 연료와 충분히 혼합할 수 있게 된다.

서브 탱크(18) 내에서 혼합된 고온의 연료는 연료 펌프(4)에 의하여 연료분사 노즐(5)로 공급된다.

리턴 배관(7) 내를 흐르는 리턴 연료의 대부분을 순환 배관(17)으로 유도하고, 공급 배관(2)과 리턴 배관(7) 사이에서 순환시킴으로써 매우 고온인 연료를 연료분사 노즐(5)에 공급할 수 있게 된다.

또한, 리턴 연료가 소비되는 분량만큼 연료 탱크(1)로부터의 저온 연료 공급은 적어지게 되고, 그 결과 공급 배관(2)을 흐르는 연료의 유속은 저하하므로, 연료의 배관 마찰 저항을 적게 하여 연료분사 노즐(5)에 공급할 수 있게 되는 것이다.

순환 배관(17) 및 서브 탱크(18)를 필터(3)보다도 연료 펌프(4) 쪽에 설치한 것은 리턴 배관(7)을 흐르는 리턴 연료는 한번 필터(3)를 통과하기 때문에 다시 필터(3)를 통과할 필요가 없기 때문이다.

또한, 고온의 리턴 연료로 필터(3)가 손상을 입을 우려를 없애기 위함이다.

도 3에 도시한 공급 회로는 복수개의 유량조절밸브를 리턴 배관(7)을 포함한 배관 계통에 설치한 예를 나타낸다.

도 3에 도시된 바와 같이 리턴 배관(7)의 분기구(16) 보다도 연료 탱크(1)측에 유량조절밸브(10)가 설치되고, 부 리턴 배관(9)의 합류구(8)와 연료분사 노즐(5)과의 사이에 유량조절밸브(19)가 설치되어 있다.

또한, 부 리턴 배관(9)의 도중에 유량조절밸브(20)가 설치되고, 순환 배 관(17)의 도중에 유량조절밸브(21)가 설치되어 있다.

이러한 각 유량조절밸브(10, 19, 20, 21)는 일부 또는 전부를 폐쇄하거나 일정 개방 정도로 조절하는 등 임의로 조합시켜 사용할 수 있다.

그리고, 각 유량조절밸브(10, 19, 20, 21)에는 각각 도 1에 도시한 바이패스로(11) 및 릴리프 밸브(12)를 설치한다.

예를 들면, 제1의 모드로서 유량조절밸브(10) 만을 폐쇄(100% 닫음)하여 리턴 배관(7)과 공급 배관(2) 사이에서 리턴 연료 전부를 순환시킬 수 있다.

제2의 모드로서 유량조절밸브(10, 19)를 폐쇄하고 연료 펌프(4)로부터의 리턴 연료만을 순환시킬 수 있다.

제3의 모드로서 유량조절밸브(10, 20)를 폐쇄하고 연료분사 노즐(5)로부터의 리턴 연료만을 순환시킬 수 있다.

그리고, 제4의 모드로서 모든 유량조절밸브(10, 19, 20, 21)를 폐쇄하고 리턴 연료의 리턴을 없이 한 상태에서 연료분사 노즐(5) 내의 연료 압력, 연료 온도를 비약적으로 높이는 것도 가능하다.

이러한 유량조절밸브는 적용하는 엔진의 형식이나 제반 성능에 대응하여 개방 정도를 적절히 조정하는(예를 들면 50%만 닫음, 10%만 닫는 등) 것도 가능하다.

(실시예 1)

도 1에 도시한 본 발명의 연료 공급 회로를 채용한 2500cc의 디젤 엔진을 탑재한 자동차를 일반 주행시키고 1리터당 주행 거리를 측정하여 연비를 계산하였다.

대조군의 연료 온도가 30℃, 연비가 7km/l인 것에 대하여 도 1의 유량조절밸 브(10)을 50% 닫은 경우의 연료 온도는 50℃, 연비는 9km/l이며, 연비의 신장율이 대조군을 기준으로 하여 29%였다.

또한, 도 1의 유량조절밸브(10)를 폐쇄(100% 닫음)한 경우의 연료 온도는 67℃, 연비는 11km/l이며, 연비의 신장율은 대조군을 기준으로 하여 57%였다.

어느 경우도 종래예(대조군)에 비교하여 대폭으로 연비가 향상한 것을 확인할 수 있었다.

그리고, 대조군은 같은 2500cc의 디젤 엔진을 탑재한 자동차로 도 4에 도시한 일반 회로를 채용한 것이다. 연료 온도는 연료분사 노즐 내의 온도를 나타낸다.

(실시예 2)

도 2에 도시한 본 발명의 연료 공급 회로를 채용한 2500cc의 디젤 엔진을 탑재한 자동차를 일반 주행시키고 1리터당 주행 거리를 측정하여 연비를 계산하였다.

대조군의 연료 온도가 30℃, 연비는 7km/l인 것에 대하여 도 2의 연료조절밸브(10)를 50% 닫고 리턴 연료의 1/2을 서브 탱크(18)로 보낸 후, 연료 탱크(1)로부터의 연료와의 혼합연료를 연료분사 노즐(5)로 공급한 경우의 연료 온도는 60℃, 연비는 10km/l이며 연비의 신장율이 대조군을 기준으로 하여 42%였다.

또한, 도 2의 유량조절밸브(10)를 폐쇄(100% 닫음)하여 리턴 연료 전부를 서브 탱크(18)로 보내고 연료 탱크(1)로부터의 연료와의 혼합연료를 연료분사 노즐(5)로 공급한 경우의 연료 온도는 67℃, 연비는 12km/l로 연비의 신장율은 대조군을 기준으로 하여 71%였다.

어느 경우도 종래예(대조군)에 비교하여 대폭으로 연비가 향상한 것을 확인 할 수 있었다.

그리고, 대조군은 같은 2500cc의 디젤 엔진을 탑재한 자동차로 도 4에 도시한 일반 회로를 채용한 것이다. 연료 온도는 연료분사 노즐 내의 온도를 나타낸다.

전술한 결과로부터 명확히 알 수 있듯이 경유를 연료로 하는 자동차의 엔진 등에 있어서 연소가 개선되어 연비가 현저히 향상되었다.

또한, 본 발명에서는 단순히 기존 엔진의 리턴 배관에 유량조절밸브(10), 순환 배관(17), 서브 탱크(18) 등을 설치하는 것만으로도 되므로 하등의 대폭적인 개조가 불필요하다.

이상, 본 발명에 관하여 각각의 적합한 실시 형태를 설명하였으나, 각 구성 요소의 형상이나 설치 위치 등은 도면에 기재된 것에 한정되지 않으며, 석유계 연료 자체의 개질에 의하여 연소 효과가 개선됨에 따라 완전한 연소가 실현 가능하게 됨은 물론, 연소 장치의 운전에 하등 위험 또는 지장을 발생하는 일 없이 연비가 현저하게 향상되며, 석유계 연료로서는 가솔린, 경유(등유, 제트 연료), 중유 등에 적용 가능하며, 넓은 의미에서의 화석 연료인 LPG에도 이용 가능하게 되는 등 본 발명의 취지에 벗어나지 않는 범위에서 적절한 설계 변경이 가능함은 물론일 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태를 나타낸 것으로, 본 발명을 디젤 엔진차에 적용한 때의 연료 공급 회로를 나타낸 설명도

도 2는 본 발명의 다른 실시 형태를 나타낸 것으로, 본 발명을 디젤 엔진차에 적용한 때의 연료 공급 회로를 나타낸 설명도

도 3은 도 2의 공급 회로에 있어서 복수개의 유량조절밸브를 설치한 경우를 나타낸 설명도

도 4는 종래의 일반 디젤 엔진의 연료 공급 회로를 나타낸 설명도

*도면의 주요 부분을 나타낸 부호의 설명*

1...연료 탱크 2...공급배관

3...필터 4...연료 펌프

5...연료분사 노즐 6...연소실

7...리턴 배관 8...합류구

9...부 리턴 배관 10, 19, 20, 21...유량조절밸브

11...바이패스로 12...릴리프 밸브

13...피스톤 14, 15...온도계

16...분기구 17...순환 배관

18...서브 탱크

Claims (9)

1. 연료 탱크로부터 디젤 엔진용의 석유계 연료를 공급 배관을 통하여 연료 펌프에 의하여 연료분사 노즐로 공급하고, 상기 연료분사 노즐로부터 잉여 리턴 연료를 리턴 배관을 통하여 연료 탱크측으로 되돌리도록 하는 디젤 엔진용의 연료의 공급 방법에 있어서,

   리턴 배관의 도중에 하나의 유량조절밸브를 설치하고, 하나의 유량조절밸브보다도 연료분사 노즐측의 리턴 배관 도중과 공급 배관 사이를 순환 배관으로 접속하고, 연소 운전 기간 중에 상기 하나의 유량조절밸브를 폐쇄한 상태에서 리턴 배관을 흐르는 리턴 연료 전부를 상기 순환 배관을 통하여 공급 배관으로 직접 보내고, 연료 탱크로부터의 연료와 혼합 연료를 연료분사 노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 석유계 연료의 공급 방법.
2. 리턴 배관의 도중에 상기 하나의 유량조절밸브를 설치함에 따라, 상기 유량조절밸브의 설치 개소에 있어서, 하나의 유량조절밸브를 회피시키는 바이패스를 설치하고, 하나의 유량조절밸브의 폐쇄 조작에 의하여 리턴 배관의 내부 압력이 설정 압력을 넘을 때에 릴리프 밸브를 작동시켜 리턴 연료를 바이패스로로 유도하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 석유계 연료의 공급 방법.
3. 순환 배관보다도 연료분사 노즐측의 리턴 배관에 연료 펌프로부터의 잉여 리 턴 연료를 리턴 배관에 합류시키는 부 리턴 배관의 출구를 접속하고, 연소 운전 기간 중, 연료분사 노즐로부터의 리턴 연료와 연료 펌프로부터의 리턴 연료를 순환 배관을 통하여 공급배관에 직접 보내고, 상기 리턴 연료와 연료 탱크로부터의 연료와의 혼합연료를 연료분사 노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 석유계 연료의 공급 방법.
4. 부 리턴 배관의 도중에 제2의 유량조절밸브를 설치하고, 연소 운전 기간 중 상기 하나의 유량조절밸브 및 제2의 유량조절밸브 각각을 폐쇄한 상태에서 연료분사 노즐로부터의 리턴 연료만을 순환 배관을 통하여 공급 배관으로 직접 보내고, 상기 리턴 연료와 연료 탱크로부터의 연료와의 혼합연료를 연료분사 노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 3 기재의 석유계 연료의 공급 방법.
5. 부 리턴 배관의 합류구와 연료분사 노즐 사이의 리턴 배관 도중에 제3의 유량조절밸브를 설치하고, 연소 운전 기간 중 상기 하나의 유량조절밸브 및 제3의 유량조절밸브 각각을 폐쇄한 상태에서 연료펌프로부터의 리턴 연료만을 순환 배관을 통하여 공급배관으로 직접 보내고, 상기 리턴 연료와 연료탱크로부터의 연료와의 혼합연료를 연료분사 노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 3 기재의 석유계 연료의 공급 방법.
6. 연료 탱크로부터 디젤 엔진용의 석유계 연료를 연료 펌프에 의하여 연료분사 노즐로 공급하는 공급 배관과, 연료분사 노즐로부터의 잉여 리턴 연료를 연료 탱크측으로 되돌리는 리턴 배관을 구비하는 석유계 연료의 공급 회로에 있어서,

   상기 리턴 배관의 도중에 하나의 유량조절밸브가 설치되고, 하나의 유량조절밸브보다도 연료분사 노즐측의 리턴 배관에 순환 배관의 입구가 접속되며, 순환 배관의 출구는 공급 배관에 접속되고 연소운전의 기간 중, 상기 하나의 유량조절밸브의 폐쇄 조작에 의하여 리턴 배관을 흐르는 리턴 연료 전부가 순환 배관을 통하여 공급 배관에 직접 보내져 상기 리턴 연료와 연료 탱크로부터의 연료와의 혼합연료가 연료분사 노즐에 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 석유계 연료의 공급 회로.
7. 리턴 배관의 도중에 하나의 유량조절밸브가 설치되는 것에 따라, 상기 유량조절밸브의 설치 개소에 하나의 유량조절밸브를 회피시키는 바이패스를 설치하고, 상기 하나의 유량조절밸브의 개폐 조작에 의하여 리턴 배관의 내부 압력이 설정 압력을 넘는 때에 릴리프 밸브가 작동하고, 상기 리턴 연료가 바이패스로로 유도되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 청구항 6 기재의 석유계 연료의 공급 회로.
8. 순환 배관보다도 연료분사 노즐측의 리턴 배관에 연료 펌프로부터의 잉여 리턴 연료를 리턴 배관에 합류시키는 부 리턴 배관의 출구가 접속되고, 연소 운전 기간 중 연료분사 노즐로부터의 리턴 연료와 연료 펌프로부터의 리턴 연료가 순환 배관을 통하여 공급 배관에 직접 보내지고, 상기 리턴 연료와 연료 탱크로부터의 연 료와의 혼합연료가 연료분사 노즐로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 청구항 6 기재의 석유계 연료의 공급 회로.
9. 부 리턴 배관의 도중 및 부 리턴 배관의 합류구와 연료분사 노즐 사이의 리턴 배관의 도중에 각각 제2, 제3의 유량조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 8 기재의 석유계 연료의 공급 회로.

Images