KR20110061651A - 누출 검출 시스템 - Google Patents

누출 검출 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110061651A
KR20110061651A KR1020117009821A KR20117009821A KR20110061651A KR 20110061651 A KR20110061651 A KR 20110061651A KR 1020117009821 A KR1020117009821 A KR 1020117009821A KR 20117009821 A KR20117009821 A KR 20117009821A KR 20110061651 A KR20110061651 A KR 20110061651A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
injector
pressure
valve
fluid
valves
Prior art date
Application number
KR1020117009821A
Other languages
English (en)
Inventor
데일 아덴 스트레치
Original Assignee
이턴 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이턴 코포레이션 filed Critical 이턴 코포레이션
Publication of KR20110061651A publication Critical patent/KR20110061651A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D33/00—Controlling delivery of fuel or combustion-air, not otherwise provided for
    • F02D33/003—Controlling the feeding of liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus ; Failure or leakage prevention; Diagnosis or detection of failure; Arrangement of sensors in the fuel system; Electric wiring; Electrostatic discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/225—Leakage detection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

분사 시스템(20, 120)은 분사기(34, 134), 제 1 밸브(36, 136), 제 2 밸브(40, 140), 및 압력 감지 디바이스(44, 144)를 포함한다. 실시예에서, 제 1 밸브(36, 136)는 분사기 배출구(74, 174, 274)와 연통되고 있고, 분사기 배출구(74, 174, 274)로부터의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단시키기 위한 폐쇄 위치를 포함한다. 제 2 밸브(40, 140)는 분사기 주입구(72, 172, 272)와 연통되어 있고, 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단시키기 위한 폐쇄 위치를 포함한다. 압력 감지 디바이스(44, 144)는 분사기(34, 134, 234)의 주입 압력 강하를 감지하도록 구성된다. 분사 시스템(20, 120)은 제 1 밸브(36, 136) 및 제 2 밸브(40, 140)가 폐쇄 위치에 있을 때 압력 감지 디바이스(44, 144)에 의해 측정되는 압력 강하율이 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 제 2 밸브(40, 140) 사이에서 측정된 압력 강하율을 나타내는 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 중단하거나 지연하도록 구성된다.

Description

누출 검출 시스템{LEAK DETECTION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 유압 시스템 내에 누출을 검출하기 방지하기 위한 시스템을 포함하는, 유합 시스템들에 관한 것이다.
배기가스 후처리 시스템(exhaust gas after treatment system)들은 배기 가스 내의 아산화질소(nitrous oxide: NOx)의 양을 감소시키기 위해 흔히 디젤 엔진들과 함께 이용된다. 한 유형의 후처리 시스템은 암모니아, 연료, 또는 요소(urea)와 같은 환원제(reduction agent)를 확산시키기 위하여 분사기(injector)를 포함한다. 이후에, 배기 가스는 촉매 변환기(catalytic converter)로 운반되고, 여기서 환원제가 배기 가스 내의 아산화질소와 반응하여 물 및 질소를 형성하므로 배기 가스 내의 아산화질소의 양은 감소한다. 촉매 변환기에서의 반응 이후에, 배기 가스는 촉매 변환기로부터 대기로 배출된다.
후처리 시스템에 있어서 발생할 수 있는 하나의 문제점은 후처리 시스템으로부터 환원제가 누출될 때이다. 특히, 환원제는 분사기에 도달하기 전에 후처리 시스템으로부터 누출될 수 있다. 후처리 시스템에서 발생할 수 있는 다른 문제점은 분사기가 분사 오리피스(injection orifice)로부터 환원제를 누출하여, 환원제로 하여금 배기 가스 내로 들어가도록 하는 점이다. 심지어 후처리 시스템이 분사기에 환원제를 배기 가스로 방출하지 말라고 명령한 후에도 환원제는 분사 오리피스로부터 누출될 수 있다.
분사 시스템은 분사기 주입구(injector inlet) 및 분사기 배출구(injector outlet)를 포함하는 분사기; 분사기 주입구와 연통되어 있는 제 2 밸브; 및 일정 기간 동안 분사기의 주입 압력 강하를 감지하도록 구성되는 압력 감지 디바이스를 포함한다. 제 1 밸브는 분사기 배출구로부터의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중지시키기 위한 폐쇄 위치를 포함할 수 있다. 제 2 밸브는 분사기 주입구로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 방지하기 위한 폐쇄 위치를 포함할 수 있다. 분사 시스템은 압력 감지 디바이스에 의해 측정되는 압력 강하율이 제 1 밸브 및 제 2 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 분사기 주입구 및 제 2 밸브 사이에서 측정된 압력 강하율을 나타내는 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 분사기 주입구로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단하도록 구성될 수 있다.
분사 시스템에서의 누출을 검출하는 방법은: 유체를 온/오프(on/off) 밸브로부터 분사기로, 그리고 분사기로부터 체크 밸브(check valve)로 운반하는 단계로서, 상기 분사기는 분사기 주입구 및 분사기 배출구를 포함하는, 운반 단계; 및 온/오프 밸브를 폐쇄하여 유체가 분사기 주입구로 흐르는 것을 적어도 부분적으로 중단시키고 체크 밸브를 폐쇄하여 유체가 분사기 배출구로부터 흐르는 것을 적어도 부분적으로 중단시키는 단계; 분사기의 분사기 주입구 압력 강하를 측정하는 단계로서, 온/오프 밸브 및 체크 밸브가 각각 폐쇄 위치에 있을 때 압력 강하가 적어도 2회 측정되는, 측정 단계; 압력 강하를 미리 결정된 압력 갑과 비교하는 단계로서, 미리 결정된 압력 값은 분사기 주입구 및 온/오프 밸브 사이의 압력 강하율인, 비교 단계; 및 분사기 주입구의 압력 강하율이 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 분사기 주입구로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중지시키는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 환원제가 후처리 시스템으로부터 누출되는 것이 방지된다.
본 발명의 실시예들은 이제 예에 의해, 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 누출 검출 모드에서 동작하도록 구성되는 분사 시스템의 개략도;
도 2는 도 1의 분사 시스템의 연료 분사기의 단면도;
도 3은 도 2의 연료 분사기의 일부의 확대도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 누출 검출 모드에서 동작하도록 구성되는 분사 시스템의 개략도;
도 5는 도 1 또는 도 4의 분사 시스템과 함께 사용하는데 적합할 수 있는 연료 분사기의 단면도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 분사 시스템에서 누출을 검출하는 프로세스에서의 단계들을 전체적으로 도시한 흐름도.
이제 이후의 설명들 및 또한 도면들을 참조하여, 개시된 시스템들 및 방법들에 대한 예시적인 방법들이 상세하게 도시된다. 도면들이 일부 가능한 방법들을 대표할지라도, 도면들은 반드시 축적대로는 아니며, 특정한 특징부들은 본 명세서를 더 양호하게 예시하고 도시하기 위해 확대되거나, 제거되거나, 부분적으로 절단될 수 있다. 더욱이, 본원에서 진술되는 설명들은 철저하거나 또는 그렇지 않고 청구항들을 도면들에 도시되고 다음의 상세한 설명들에 개시된 정확한 형태들 및 구성으로 제한 또는 한정하고자 의도되지 않는다. 본 발명이 실시예들과 관련하여 설명될 것이라도, 이 실시예들은 본 발명을 상기 실시예들로 제한하려고 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 구현되는 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함될 수 있는 대안들, 수정들, 등가물들을 커버하도록 의도된다.
더욱이, 다수의 상수들이 다음의 논의들에 도입될 수 있다. 일부 경우들에서, 상수들의 예시 값들이 제공된다. 다른 경우들에서, 어떠한 특정 값들도 제공되지 않는다. 상수들의 값은 연관되는 하드웨어의 특성들 및 그와 같은 특성들 서로의 상호 관계뿐만 아니라 개시된 시스템과 연관되는 환경 조건들 및 동작 조건들에 좌우될 것이다.
이제 도면들로 돌아와서, 도 1은 예시적인 분사 시스템(20)을 개략적으로 도시한다. 예시적인 분사 시스템(20)은 다양한 애플리케이션에서 구현될 수 있는데, 그 중에서도 연료 분사 시스템들 및 도우징 시스템(dosing system)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 분산 시스템(20)은 펌프(30), 압력 조절 밸브(32), 유체 분사기(34), 제 1 밸브(36)(예를 들어 체크 밸브(36)), 유체(50)의 저장소(38), 제 2 밸브(40)(예를 들어 온/오프 밸브(40)), 제어기(42) 및 압력 센서(44)를 포함할 수 있다. 유체(50)는 분사 시스템(200)을 통하여 흐를 수 있고 선택적으로 분사기(34)로부터 배출될 수 있다. 유체(50)는 특정한 애플리케이션에 적절한 임의의 유체 또는 가스일 수 있고, 연료 분사 또는 도우징 시스템에서 이용될 수 있는 바와 같은, 암모니아, 연료, 요소를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 펌프(30)는 저장소(38)로부터 분사기(34)로 유체(50)를 이동시킬 수 있다.
펌프(30)는 가압된 유체(50)의 흐름을 부산 시스템(20)에 공급할 수 있다. 펌프는 저장소(38)에 유체 연통하도록 연결(fluidly connect)되는 펌프 주입구(22) 및 가압된 유체(50)가 배출되는 펌프 배출구(24)를 포함할 수 있다. 펌프(30)는 저장소(23)로부터 펌프 주입구(22)에 유체 연통하도록 연결된 수용 라인(26)을 통해 유체(50)를 수용할 수 있다. 펌프(30)는 고정된 배기량의 펌프일 수 있고, 이 펌프는 기어 펌프, 베인 펌프(vane pump), 축 방향 피스톤 펌프, 방사형 피스톤 펌프를 포함할 수 있으나 이로 제한되지 않는다. 펌프(30)는 소정의 동작 속도로 유체의 흐름을 발생시키도록 동작할 수 있다. 그러나, 가변 배기량 펌프와 같은 다른 유형의 펌프들이 가압 유체의 흐름을 공급하는데 이용될 수 있음이 인식될 것이다.
분사 시스템(20)은 펌프 배출구(24)를 압력 조절 밸브(3) 및 온/오프 밸브(40)에 유체 연통하도록 연결하는 펌프 전달 라인(28)을 더 포함할 수 있다. 펌프(30)로부터 배출되는 가압 유체(50)는 펌프 전달 라인(28)을 통하여 압력 조절 밸브(32), 온/오프 밸브(40) 중 하나, 또는 이 둘 모두로 흐를 수 있다. 펌프 전달 라인(28)은 두 개의 개별 브랜치(branch)들로 분리될 수 있는데, 하나의 브랜치는 압력 조절 밸브(32)에 다른 브랜치는 온/오프 밸브(40)에 유체 연통하도록 연결된다. 펌프(30)로부터 배출되는 유체(50)의 일부는 압력 조절 밸브(32)에 전달될 수 있고 유체(50)의 일부는 온/오프 밸브(40)에 전달될 수 있다.
압력 조절 밸브(32)는 분사기(34)에 전달되는 유체(50)의 압력을 적어도 부분적으로 제어하는데 이용될 수 있다. 압력 조절 밸브(32)는 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 선택적으로 조정될 수 있다. 완전 개방 위치 또는 완전 폐쇄 위치에서, 압력 조절 밸브(32)는 또한 분사기(34)에 전달되는 유체(50)의 압력을 완전히 제어할 수 있다. 분사기(34)에 전달되는 유체(50)의 압력은 압력 조절 밸브(32)를 개방하여 펌프 전달 라인(28)으로부터의 유체(50)의 일부가 온/오프 밸브(40)를 우회하고 대신에 압력 조절 밸브(32)를 통과하도록 함으로써 제어될 수 있다. 유체(50)는 압력 조절 밸브(32)를 저장소(38)에 유체 연통하도록 연결하는 저장소 주입 라인(60)을 통해 저장소(38)로 역으로 전달될 수 있다. 압력 조절 밸브(32)를 통하여 운반되지 않은 유체(50)의 나머지 부분은 온/오프 밸브(40)를 통해 압력 라인(64)으로 운반될 수 있다. 압력 라인(64)은 온/오프 밸브(40)의 출구 포트(exit port)를 분사기(34)의 주입 포트에 유체 연통하도록 연결할 수 있다. 압력 라인(64) 내의 압력 레벨은 펌프 전달 라인(28)으로부터 역으로 저장소(38)로 재지향되는 유체(50)의 양을 조절함으로써 제어될 수 있다. 압력 조절 밸브(32)는 유체(50)의 일부가 펌프 전달 라인(28)으로부터 저장소 주입 라인(60)으로 선택적으로 흐르도록 함으로써 압력 라인(64) 내의 압력을 적어도 부분적으로 제어할 수 있다. 압력 라인(64)에서의 압력 레벨은 펌프 전달 라인(28)으로부터 저장소(38)로 운반되는 유체의 양이 증가함에 따라 감소하는데 반해, 유체(50)의 저장소(38)로의 흐름을 감소시킴으로써 유압 라인(64) 내의 압력이 감소할 수 있다. 이는 분사기(34)에 전달되는 유체의 압력을 제어하기 위한 단지 하나의 방법이며, 다른 방법들이 또한 특정한 애플리케이션의 요건들에 따라 이용될 수 있음이 인식될 것이다. 예를 들어, 압력 조절 밸브(32)는 분사 시스템(20)에서 없을 수 있고, 유체(50)의 유압 및 흐름은 펌프(30)의 속도를 변경시킴으로써 제어될 수 있다.
유체의 분사기(34)로의 흐름은 온/오프 밸브(32)에 의해 더 제어될 수 있다. 온/오프 밸브(40)는 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 선택적으로 조정될 수 있다. 온/오프 밸브(40)는 온/오프 밸브(40)가 폐쇄될 때, 또는 오프 위치에 있을 때, 유체(50)의 압력 라인(64)으로의 흐름을 적어도 부분적으로 차단 또는 실질적으로 차단할 수 있다. 역으로, 온/오프 밸브(40)가 개방 위치에 있을 때, 온/오프 밸브(40)는 유체(50)가 온 위치에서 펌프 전달 라인(28)으로부터 분사기(34)로 압력 라인(64)을 통해 흐르도록 할 수 있다. 제 2 밸브(40)가 본 발명의 실시예에 따라 온/오프 밸브(40)로 기술될지라도, 제 2 밸브(40)는 흐름 밸브, 가변 흐름 밸브, 압력 제어 밸브, 또는 본 발명의 다른 실시예들에서 이용될 수 있는 다른 다양한 밸브들을 포함할 수 있다.
이제 도 1 내지 도 3을 참조하면, 분사기(34)는 분사기 주입구(72), 분사기 배출구(74), 및 분사 오리피스(76)를 포함할 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 가압 유체를 분사기(34)에 공급하기 위한 압력 라인(64)은 분사기 주입구(72)에 유체 연통하도록 연결될 수 있다. 다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 유체(50)는 분사기 주입구(72)로부터 분사기(34)로 진입할 수 있고 분사기 오리피스(76) 또는 분사기 배출구(74) 중 하나를 통하여 분사기(34)를 나갈 수 있다. 분사기(34)는 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 선택적으로 주기화될 수 있다. 유체(50)는 개방 위치에서 분사기(34)를 동작시킬 때 분사 오리피스(76)로부터 배출될 수 있고, 주입 오리피스(76)를 동작시킬 때(예를 들어 폐쇄 위치에서 분사기(34)를 동작시킬 때) 분사기 배출구(74)를 통해 분사기(34)를 나갈 수 있다.
이제 도 1 내지 도 2를 참조하면, 분사기(34)는 본 발명의 실시예에서 분사기 배출구(74)의 상부에 배열되는 메터링 오리피스(metering orifice)(77)를 포함할 수 있다. 메터링 오리피스(77)는 분사기(34)를 통하는 유체의 압력 및 흐름을 적어도 부분적으로 제어하기 위해 분사기 주입구(72) 및 분사기 배출구(74) 사이의 흐름 경로 내에 제한점을 발생시킬 수 있다. 오리피스(77)의 흐름 면적을 감소시킴으로써 이 제한점을 증가시키면 일반적으로 소정의 압력에서 분사기(34)를 통하는 유체 흐름의 감소가 발생할 수 있다. 한편, 오리피스(77)의 흐름 영역을 증가시킴으로써 일반적으로 소정의 압력에서 분사기(34)를 통하는 흐름이 증가하는 결과를 발생시킬 수 있다.
분사 오리피스(76)는 유체(50)를 미세 분무(fine mist)로 배출되도록 적절하게 구성될 수 있다. 예시적인 분사 시스템(20)을 도우징 시스템의 일부로 이용할 때, 분무는 배기 가스 스트림(stream) 내부로 배출될 수 있다. 유체(50)는 분사기 배출구(74)를 통하여 분사기(34)를 나갈 수 있고 배출 라인(70) 및 저장소 유입 라인(60)을 통하여 저장소(38)에 운반될 수 있다.
체크 밸브(36)는 배출 라인(70) 내에 배치되고, 상기 체크 밸브는 분사기 배출구(74)와 유체 연통되어 있을 수 있다. 분사기 배출구(74)로부터 배출되는 유체(50)는 배출 라인(70)을 통해 체크 밸브(36)로 흐를 수 있다. 체크 밸브(36)는 특정 애플리케이션의 요건들에 따라 다양한 상이한 구성들 중 임의의 구성을 가질 수 있다. 체크 밸브(36)는 어떤 방향으로 흐르는 것을 제한하고 반면에 반대 방향으로 흐르는 것을 선택적으로 제한하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 흐름이 상기 밸브를 통하여 저장소 주입 라인(60)으로부터 분사기 배출 라인(70)으로의 방향으로 지나가는 것을 차단하지만, 제한된 환경들에서 반대 방향으로의 흐름을 허용하도록 배열되는 체크 밸브(36)가 도시된다. 체크 밸브(36)는 폐쇄 위치를 포함할 수 있고, 여기서 체크 밸브(36)는 유체(50)가 분사기 배출구(74)로부터 저장소(38)로 흐르는 것을 적어도 부분적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 체크 밸브의 하나의 예시적인 구성은 바이어싱 메커니즘(biasing mechanism)(48)(예를 들어 바이어싱 스프링)에 의해 폐쇄 위치를 바이어싱될 수 있는 제한 요소(47)(예를 들어 공)를 포함할 수 있다. 바이어싱 메커니즘(48)에 의해 가해지는 편향력은 밸브(36)가 개방하기 시작하는 압력 레벨을 결정할 수 있다. 체크 밸브(36)는 배출 라인(70) 내의 압력이 제한 요소(47)에 적용되는 편향력(biasing force)을 초과할 때 개방을 시작할 수 있다. 체크 밸브(36)는 배출 라인(70) 내의 압력이 제한 요소(37)에 인가되는 편향력을 초과할 때 개방하기 시작함으로써, 배출 라인(70)으로부터 저장소 주입 라인(60)으로 흐름이 지나가는 것을 가능하게 할 수 있다. 하나의 예에서, 체크 밸브(36)는 약 80 psi(0.551 MPa)의 압력, 또는 다른 원하는 압력에서 개방을 시작하도록 구성될 수 있다. 그러나, 체크 밸브(36)는 다양한 원하는 압력 값들에서 개방되도록 설정될 수 있음이 주목되어야 한다. 체크 밸브(36)는 단지 분사 시스템과 함께 이용될 수 있는 다양한 밸브들의 하나의 예임이 인식되어야만 한다. 압력 조절 밸브(32), 제 1 밸브(36), 및 제 2 밸브(40)(예를 들어 온/오프 밸브(40))는 분사 시스템(20)의 상이한 실시예들에 따라 다양한 값들 중 임의의 값을 포함할 수 있다.
분사 시스템(20)의 동작은 제어기(42)에 의해 제어될 수 있고, 제어기(42)는 압력 조절 밸브(32), 온/오프 밸브(40), 펌프(30), 및/또는 분사기(34)의 동작을 모니터링하고 제어하도록 구성될 수 있다. 커넥터(connector)(58)는 펌프(30)를 동작하도록 제어기(42)에 연결할 수 있다. 커넥터(58)는 동력, 펌프(30)를 구동하기 위해 예를 들어 전기를 제공하는데 이용될 수 있다. 게다가, 예를 들어 속도 및 출력 압력과 같은 펌프(30)의 동작 특성들에 관한 전기 정보는 커넥터(58)를 통해 펌프(30)로부터 제어기(42)로 전송될 수 있다.
커넥터들(54 및 56)은 압력 조절 밸브(32) 및 온/오프 밸브(40) 각각을 동작하도록 제어기(42)에 연결할 수 있다. 제어기(57)는 분사기(34)를 동작하도록 제어기(42)에 연결할 수 있다.
압력 센서(44)는 압력 라인(64) 내의 압력을 검출하기 위해 제공될 수 있다. 압력 센서(44)는 압력 라인(64) 내의 압력을 나타내는 신호를 제어기(42)로 송신하도록 구성될 수 있다. 제어기(42)는 압력 조절 밸브(32), 온/오프 밸브(40) 및 분사기(34)를 포함하는(그러나 이로 제한되지 않는다) 다양한 시스템 구성요소들의 동작을 제어하기 위해 압력 센서(44)로부터 수신되는 압력 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 다양한 제어 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 분사기(34)에 대한 주입 압력이 원하는 레벨에서 유지되는 것이 바람직할 수 있다. 제어기(42)는 압력 센서(44)를 이용하여 압력 라인(64) 내의 압력을 모니터링할 수 있다. 압력 센서(44)로부터 수신되는 압력 정보에 기초하여, 제어기(42)는 압력 조절 밸브(32)의 동작을 제어하기 위해 적절한 제어 신호를 생성하여 분사기(34)에 대한 원하는 주입 압력을 유지할 수 있다.
제어기(42)는 또한 분사기(34)의 듀티 사이클(duty cycle)을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어기(42)는 분사기(34)의 개방 및 폐쇄의 타이밍 및 지속기간을 지정하는 적절한 제어 신호를 통과하거나 만들어낼 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 분사 시스템(20)은 분사 시스템이 유체를 누출하고 있을 수 있음을 평가하기 위해서 누출 검출 모드에서 동작할 수 있다. 일반적으로, 누출 검출 모드는 분사 시스템(20)의 적어도 일부를 미리 결정된 압력으로 가압하는 단계 및 일정 기간 동안 가압된 영역 내의 압력 레벨을 모니터링하는 단계를 포함할 수 있다. 가압된 영역 내의 압력의 손실은 누출이 존재함을 나타낸다. 누출을 검출하자마자, 제어기(42)는 분사기 시스템을 작동 해제하거나 다른 적절한 조치를 취하도록 구성될 수 있다. 온/오프 밸브(40), 압력 센서(44), 압력 라인(64), 분사기(34), 배출 라인(70), 및 체크 밸브(36)는 누출이 분사 시스템(20)에 존재하는지를 결정하는데 협력할 수 있다.
누출에 대해 조사된 분사 시스템(20)의 부분은 유체망 내의 온/오프 밸브(40) 및 체크 밸브(36)의 배치에 영향을 받을 수 있다. 예시적인 분사 시스템(20)에서, 누출에 대해 조사될 수 있는 유체 회로의 부분은 온/오프 밸브(40)로부터 체크 밸브(36)로 확장될 수 있고, 압력 라인(64), 분사기(34), 및 배출 라인(70)을 포함할 수 있다. 분사 시스템(20)의 다른 부분들은 본 발명의 다른 실시예들에 따라 누출들에 대해 조사될 수 있고 밸브들(예를 들어 제 1 밸브(36) 및 제 2 밸브(40))의 위치는 본 발명의 다른 실시예들에 따라 상이할 수 있다.
펌프(30)가 가압 유체를 분사기(34)에 공급하도록 동작하므로, 누출 검출 모드는 분사기(34) 및 온/오프 밸브(40)를 폐쇄함으로써 개시될 수 있다. 압력 조절 밸브(32)는 또한 온/오프 밸브(40)로의 주입 압력을 감소시키기 위해 개방될 수 있고, 이는 유체가 온/오프 밸브(40)를 통해 펌프 전달 라인(28)으로부터 압력 라인(40)으로 누출할 가능성을 최소화할 수 있다. 온/오프 밸브(40)를 폐쇄함으로써 실질적으로 유체(50)가 분사기 주입구(72)로 공급되는 것이 중단될 수 있다. 배출 라인(70) 내의 압력이 온/오프 밸브(40)를 폐쇄하기 전에 체크 밸브(36)의 작동 압력보다 더 높다고 가정하면, 온/오프 밸브(40)가 폐쇄되면(그로 인해 체크 밸브가 초기에 적어도 부분적으로 개방되도록 한다), 배출 라인(70) 내의 압력은 유체(50)가 개방된 체크 밸브(36)를 통해 저장소 주입 라인(60)으로 지나갈 때 계속해서 하강할 수 있다. 배출 라인(70) 내의 압력이 체크 밸브(36)의 작동 압력에 가까워짐에 따라, 체크 밸브(36)는 저장소 주입 라인(60)으로의 유체(50)의 흐름을 폐쇄하고 적어도 부분적으로 차단하기 시작할 것이다. 체크 밸브(36)는 일단 배출 라인(70) 내의 압력이 체크 밸브(36)의 작동 압력에 도달하면 완전히 폐쇄되어, 분사기 배출 라인(70)으로부터 저장소 주입 라인(60)으로의 어떠한 유체의 흐름도 실질적으로 제한할 수 있다. 이 시점에서의 누출 검출 모드에서, 체크 밸브(36) 및 온/오프 밸브(40)가 폐쇄될 수 있고, 압력 라인(64), 분사기(34) 및 배출 라인(70) 내에 존재하는 가압된 유체(50)는 체크 밸브(36) 및 온/오프 밸브(40) 사이에서 잡혀 있을 수(trap) 있다.
누출 검출 모드는 압력 센서(44)를 이용하여 압력 라인(64) 내의 압력 레벨을 모니터링함으로써 계속해서 진행될 수 있다. 제어기(42)는 압력 센서(44)를 이용하여 일정 기간 동안 압력 라인(64) 내의 압력 강하를 모니터링할 수 있다. 제어기(42)는 체크 밸브(36) 및 온/오프 밸브(40)가 폐쇄된 이후에 압력 라인(64) 내의 적어도 두 압력 측정치들을 취할 수 있다. 압력 라인(64) 내의 압력은 검출된 압력 강하에 도달하기 위해 미리 결정된 압력 값에 대비하여 비교될 수 있다. 미리 결정된 압력 값은 지정될 수 있고, 특히, 그리고/또는 정확한 압력 값은 본 발명의 상이한 실시예들에 따라 변할 수 있다. 미리 결정된 압력 값은 제 1 밸브(36) 및 제 2 밸브(40)가 폐쇄 위치에 있을 때 분사기 주입구(72) 및 제 2 밸브(40) 사이에서 측정된 압력 강하의 비율을 나타낼 수 있다. 테스트된 분사기 시스템의 섹션에서 누출이 존재하면, 그 결과에 다른 유체 손실은 압력에 있어서 대응하는 강하를 발생시킬 수 있다. 그러므로 검출된 압력에서의 강하는 누출의 존재를 시그널링할 수 있다. 누출이 검출되는 경우, 제어기(42)는 적절한 조치를 취하도록 구성될 수 있고, 이 조치는 펌프(30)를 턴오프(turn-off)하고, 온/오프 밸브(40)를 폐쇄 위치에 유지하고, 그리고/또는 압력 릴리프 밸브(relief valve)(32)을 개방하는 것을 포함할 수 있으나, 이로 제한되지 않는다. 하나의 예에서 온/오프 밸브(40)는 압력 릴리프 밸브(32)가 개방되어 있는 동안 폐쇄됨으로써 실질적으로 모든 유체(50)가 펌프 전달 라인(28)으로부터 저장소 주입 라인(60)으로 흐르도록 할 수 있다. 온/오프 밸브(40)가 폐쇄되어 있을 때 압력 릴리프 밸브(32)를 개방 상태로 유지함으로써 펌프 전달 라인(28) 내의 압력이 감소하도록 할 수 있다. 온/오프 밸브(40)가 폐쇄 위치에 있을 때, 압력이 감소하면 온/오프 밸브(40)를 통한 어떠한 유체(50)의 누출도 최소화되기 때문에, 펄프 전달 라인(28) 내의 압력이 감소하는 것이 바람직할 수 있다. 누출이 존재하는지를 결정하기 위해 이용되는 미리 결정된 압력 값은 제어기(42)의 메모리 내에 프로그램되거나 저장될 수 있다.
도 4를 참조하면, 분사 시스템(120)은 본 발명의 실시예에 따라 펌프(130), 기계적 작동 압력 조절 밸브(132), 분사기(134), 제 1 밸브(136)(예를 들어, 체크 밸브(136)), 유체(150)의 저장소(138), 제 2 밸브(140)(예를 들어, 온/오프 밸브(140)), 제어기(142), 및 압력 센서(144)를 포함할 수 있다. 유체(150)는 분사 시스템(120)을 통해 흐를 수 있다. 압력 라인(164)은 유체(150)를 온/오프 밸브(140)로부터 분사기(134)로 운반할 수 있다. 배출 라인(170)은 유체(150)를 분사기(134)로부터 저장소(138)로 운반할 수 있다. 압력 역류 라인(168)은 온/오프 밸브(140)가 폐쇄 위치에 있을 때 유체(150)를 온/오프 밸브(140)로부터 저장소(138)로 운반하기 위해 제공될 수 있다. 압력 역류 라인(168)은 온/오프 밸브(140)를 저장소 주입 라인(160)에 유체 연통하도록 연결할 수 있다.
분사 시스템(120)의 동작 동안, 온/오프 밸브(140)는 온/오프 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때 유체(150)의 흐름을 압력 역류 라인(168)을 통하여 주입 라인(160)에 전달하기 위해 재지향할 수 있다. 이는 예를 들어 분사 시스템(120)이 누출 검출 모드에 있고 온/오프 밸브(140)가 폐쇄 위치에 있을 때 발생할 수 있다. 온/오프 밸브(140)가 폐쇄 위치에 있는 경우, 펌프(130)로부터의 흐름은 압력 라인(164)에 진입하는 것이 실질적으로 차단될 수 있다. 누출 검출 모드에서 분사 시스템(120)을 동작시킬 때, 유체(150)는 온/오프 밸브(140)로부터 압력 역류 라인(168)을 통해 저장소 주입 라인(160)으로 흐를 수 있다. 유체(150)가 압력 역류 라인(168)을 통해 그리고 저장소 주입 라인(160)으로 운반될 때, 펄프 전달 라인(128) 내의 압력은 감소할 것이므로, 온/오프 밸브(140)를 통해 압력 라인(164) 내로 발생할 수 있는 임의의 누출이 최소화될 수 있다. 유체(150)는 저장소 주입 라인(160)을 통해 저장소(138)로 이동할 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 분사 시스템(120)은 또한 기계적 가동 압력 조절 밸브(132)를 포함할 수 있다. 압력 조절 밸브(132)는 분사기(134)로 전달되는 유체의 압력을 제어하도록 동작할 수 있다. 압력 조절 밸브(132)는 펌프 전달 라인(128) 내에 존재하는 유체(150)의 압력을 감지할 수 있고 따라서 감지된 압력을 조정하여 원하는 압력 레벨을 달성할 수 있다. 이는 분사기(134)를 통하는 흐름의 변화에 응답하여 압력 조절 밸브(132)를 통해 저장소(138)로 복귀하는 유체의 양을 선택적으로 변경함으로써 달성된다.
도 5를 참조하면, 분사기(234)는 분사기 주입구(272), 분사기 배출구(274), 분사 오리피스(276)를 포함할 수 있다. 분사기(234)는 분사기 배출구(274) 내에 또는 인접하여 위치되는 체크 밸브(246)를 더 포함할 수 있다. 분사기(234)는 도 1 내지 도 4에 각각 도시되는 바와 같이, 분사기 시스템(20) 또는 분사기 시스템(120)과 함께 이용될 수 있음이 인식되어야 한다. 체크 밸브(246)는 체크 밸브들(36 및 136)과 동일한 기능을 제공할 수 있다(도 1 및 도 4를 참조하라). 체크 밸브들(36 및 136)은 분사기(234)가 이용될 때 배출 라인들(70 및 170)에서 생략될 수 있다(도 1 및 도 4를 참조하라). 분사기(234)는 분사기 배출구(274)에서 메터링 오리피스(metering orifice)를 포함하지 않을 수 있다. 이는 체크 밸브(246)가 분사기 배출구(274)에 위치될 때, 본래 메터링 오리피스(77)(도 1 및 도 2를 참조하라)와 동일한 기능을 수행할 수 있고 다라서 개별 오리피스에 대한 필요성을 제거할 수 있기 때문이다. 체크 밸브(246)를 분사기(234)에 통합함으로써 부품들의 수를 줄이므로 잠재적으로 분사기 시스템(20, 120)의 복잡도 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도 6은 분사 시스템(20, 120)에서 누출을 검출하는 방법 및/또는 프로세스(600)를 도시한다. 프로세스(600)는 단계 602에서 시작할 수 있고, 여기서 유체(50, 150)는 펌프(30, 130)로부터 온/오프 밸브(40, 140)로, 그리고 온/오프 밸브(40, 140)로부터 분사기(34, 134, 234)로 운반될 수 있다. 그 후에 유체(50, 150)는 분사기(34, 134, 234)로부터 체크 밸브(36, 136)로 흐를 수 있다. 상술한 바와 같이, 분사기(34, 134, 234)는 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 분사기 배출구(74, 174, 274)를 포함할 수 있다. 온/오프 밸브(40, 140)는 압력 라인(64, 164)을 통해 분사기(34, 134, 234)와 유체 연동할 수 있고 체크 밸브(36, 136)는 배출 라인(70, 170)을 통해 분사기(34, 134, 234)와 유체 연통할 수 있는데, 이는 전체적으로 도 1 및 도 4에 도시된다. 프로세스(600)는 그 후에 단계 604로 진행한다.
단계 604에서, 분사기 주입구(72, 172, 272)에 전달되는 유체(50, 150)의 압력은 압력 조절 밸브(32, 132)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 전체적으로 도시되는 바와 같이, 압력 조절 밸브(32)는 분사기(34)에 전달되는 유체(50)의 압력을 제어할 수 있다. 유체(50, 150)의 압력은 압력 조절 밸브(32, 132)를 통과하는 펌프 전달 라인(28, 128)으로부터의 유체(50, 150)의 일부를 조절함으로써 제어될 수 있다. 그리고나서 유체(50, 150)는 저장소 주입 라인(60, 160)을 통해 저장소(38, 138)에 역으로 운반될 수 있다. 그리고나서 압력 조절 밸브(32, 132)를 통하여 운반되지 않은 나머지 유체(50, 150)는 온/오프 밸브(40, 140)를 통해 압력 라인(64, 164)으로 운반될 수 있다. 그리고나서 프로세스 600은 단계 606으로 진행한다.
단계 606에서, 온/오프 밸브(40, 140)가 폐쇄되어 유체(50, 150)의 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 흐름을 적어도 부분적으로 중단시킬 수 있다. 더욱이, 체크 밸브(36, 136)가 폐쇄되어 분사기 배출구(74, 174, 274)로부터의 유체(50, 150)의 흐름을 적어도 부분적으로 중단시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 온/오프 밸브(40, 140), 및 체크 밸브(36, 136)는 분사 시스템(20, 120)이 누출 검출 모드에 있을 때 폐쇄될 수 있다. 분사 시스템(20, 120)은 분사기(34, 134, 234)가 유체(50, 150)를 누출하고 있을 수 있는지를 평가하기 위한 누출 검출 시스템을 포함할 수 있다. 더욱이, 누출 검출 시스템은 도한 유체(50, 150)가 압력 센서(44, 144) 및 체크 밸브(36, 136) 사이의 분사 시스템(20, 120)으로부터 나가고 있는지를 결정할 수 있다.
단계 608에서, 압력 강하는 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 온/오프 밸브(40, 140) 사이에서 측정될 수 있고, 여기서 압력 강하는 온/오프 밸브(40, 140) 및 체크 밸브(36, 136)가 폐쇄 위치에 있을 때 측정될 수 있다. 더 구체적으로, 주입 시스템(20, 120)이 누출 검출 시스템으로 동작할 때(예를 들어 누출 검출 모드에서 동작할 때), 체크 밸브(36, 136) 및 온/오프 밸브(40, 140) 이 둘 모두는 각각 폐쇄되고, 체크 밸브(36, 136) 및 온/오프 밸브(40, 140) 사이의 유체(50, 150)는 한정될 수 있다. 누출 검출 시스템은 압력 센서(44, 144)가 일정 기간 동안 압력 라인(64, 164) 내의 전압 강하를 모니터링한다. 즉, 압력 센서(44, 144)는 압력 라인(64, 164) 내의 압력의 적어도 두 측정치들을 취할 수 있다. 프로세스(600)는 그 후에 단계 610으로 진행한다.
단계 610에서, 압력 강하는 미리 결정된 압력 값과 비교될 수 있고, 여기서 미리 결정된 압력 값은 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 온/오프 밸브(40, 140) 사이의 압력 강하율이다. 누출 검출 시스템은 압력 라인(64, 164) 내의 압력이 미리 결정된 압력 값을 초과했는지를 압력 센서(44, 144)가 나타낼 때 작동할 수 있고, 여기서 미리 결정된 압력 값은 시간 비에 대한 압력 라인(64, 164) 내의 압력 강하일 수 있다. 즉, 압력 라인(64, 164) 내의 압력은 체크 밸브(36, 136) 및 온/오프 밸브(40, 140)가 폐쇄된 이후에 다수 배로 측정될 수 있다.
압력 강하가 미리 결정된 값보다 더 크면, 프로세스 600은 단계 604로 복귀한다. 압력 강하가 적어도 미리 결정된 값과 동일하면, 프로세스 600은 단계 612로 진행될 수 있다.
단계 612에서, 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체(50, 150)의 흐름은 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 온/오프 밸브(40, 140) 사이의 압력 강하율이 적어도 미리 결정된 압력 값과 동일할 때 중단될 수 있다. 즉, 압력 라인(64, 164)은 압력 손실의 양을 결정하기 위해 모니터링되고, 압력 손실의 양이 미리 결정된 압력 값을 초과하면, 분사 시스템(20, 120)은 셧다운(shut down)될 수 있다. 제어기(42, 142)는 압력 조절 밸브 전기 접속부(54), 온/오프 밸브 전기 접속부(56), 및 펌프 전기 접속부(58) 중 적어도 하나를 통하여, 압력 라인(64, 164) 내의 압력이 미리 결정된 압력 값보다 더 적음을 나타내는 신호를 송신한다. 하나의 예에서, 펌프(30, 130)는 유체(50, 150)의 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 흐름을 감소하기 위해 셧오프될 수 있다. 압력 조절 밸브(32, 132)는 개방될 수 있고, 온/오프 밸브(40, 140)는 폐쇄될 수 있다. 다른 예에서, 펌프(30, 130)가 계속해서 작동되면, 압력 조절 밸브(32, 132)는 분사 시스템(20, 120) 내에 손상이 발생하는 것을 방지하도록 개방된 채로 있을 수 있다. 그리고나서 프로세스 600가 종료될 수 있다. 분사 시스템(20, 120) 내의 누출을 검출하는 방법 및/또는 프로세스의 단계들 중 하나 이상은 분사 시스템(20, 120)과 관련되어 반복될 수 있다.
본 명세서는 특히, 명세서를 수행하는데 가장 양호한 모드들을 단지 설명하는 상술한 도면들을 참조하여 도시되고 설명되었다. 본원에 기술된 명세서의 예시들에 대한 다양한 대체물들이 다음의 청구항들에 규정되는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있음이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 다음의 청구항들은 본 발명의 범위를 규정하고 상기 청구항들 및 이의 등가물들의 범위 내의 방법 및 장치는 이에 커버되도록 의도된다. 본 발명의 명세서는 본원에 기술된 요소들의 모든 신규하고 명백하지 않은 결합들을 포함하는 것이 이해되어야 하고, 청구항들은 이 요소들의 임의의 신규하고 명백하지 않은 결합에 대한 본 또는 이후의 출원에 제공될 수 있다. 더욱이, 상술한 설명들은 예시적인 것이며, 단일 특징 또는 요소가 본 또는 이후의 출원에서 청구될 수 있는 모든 가능한 결함들에 필수적이지 않다.
20, 120 : 분사 시스템 30, 130 : 펌프
40, 140 : 온/오프 밸브 36, 136 : 체크 밸브

Claims (20)

  1. 분사 시스템(20, 120)에 있어서:
    분사기 주입구(injector inlet)(72, 172, 272) 및 분사기 배출구(injector outlet)(74, 174, 274)를 포함하는 분사기(34, 134, 234);
    상기 분사기 배출구(74, 174, 274)와 연통되고 있고, 상기 분사기 배출구(74, 174, 274)로부터의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단시키기 위한 폐쇄 위치를 포함하는 제 1 밸브(36, 136);
    상기 분사기 주입구(72, 172, 272)와 연통되어 있고, 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단시키기 위한 폐쇄 위치를 포함하는 제 2 밸브(40, 140); 및
    일정 기간 동안 상기 분사기(34, 134, 234)의 주입 압력 강하를 감지하도록 구성되는 압력 감지 디바이스(44, 144)를 포함하고;
    상기 분사 시스템(20, 120)은 상기 제 1 밸브(36, 136) 및 상기 제 2 밸브(40, 140)가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 압력 감지 디바이스(44, 144)에 의해 측정되는 압력 강하율이 상기 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 상기 제 2 밸브(40, 140) 사이에서 측정된 압력 강하율을 나타내는 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단하도록 구성되는 분사 시스템(20, 120).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브(36, 136)는 체크 밸브인 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 체크 밸브(36, 136)는 상기 분사기 배출구(72, 172, 272)에 인접하여 위치되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브(40, 140)는 온/오프 밸브인 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  5. 제 1 항에 있어서,
    압력 조절 밸브(32, 132)를 더 포함하고, 상기 압력 조절 밸브(32, 132)는 상기 분사기(34, 134, 234)로의 유체 흐름의 양을 적어도 부분적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력 조절 밸브(32, 132)는 기계적으로 작동하는 밸브인 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  7. 제 5 항에 있어서,
    펌프(30, 130) 및 유체 저장소(38, 138)를 더 포함하고, 상기 펌프(30, 130)는 상기 유체 저장소(38, 138)로부터의 유체(50, 150)를 상기 분사기(34, 134, 234)로 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  8. 제 7 항에 있어서,
    유체(50, 150)를 상기 펌프(30, 130)로부터 상기 압력 조절 밸브(32, 132) 및 상기 제 2 밸브(40, 140) 중 하나로 운반하도록 구성되는 펌프 전달 라인(28, 128)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  9. 제 8 항에 있어서,
    압력 역류 라인(168)을 더 포함하고, 상기 압력 역류 라인(168)은 상기 제 2 밸브(140)가 폐쇄 위치에 있을 때 유체를 상기 제 2 밸브(140)로부터 상기 유체 저장소(138)로 운반하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 체크 밸브(36, 136)는 볼(47) 및 스프링(48)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력 조절 밸브(32, 132)는 상기 펌프(30, 130) 및 상기 분사기(34, 134, 234) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사기(34, 134, 234)는 유체(50, 150)를 배출하도록 구성되는 분사 오리피스(orifice)(76, 176)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사기(34, 134, 234)는 메터링 오리피스(metering orifice)(77, 177)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 밸브(40, 140), 상기 압력 조절 밸브(32, 132), 펌프(30, 130), 또는 분사기(34, 134, 234), 또는 상술한 것들 중 둘 이상의 결합체의 동작을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 감지 디바이스(44, 144)는 상기 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 상기 제 2 밸브(40, 140) 사이에서 측정된 압력 강하율을 나타내는 신호를 상기 제어기(42, 142)에 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어기(42, 142)는 상기 분사기(34, 134, 234)의 듀티 사이클을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사기(234)는 체크 밸브(246)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템(20, 120).
  18. 분사 시스템(20, 120)에 있어서:
    분사기 주입구(72, 172, 272) 및 분사기 배출구(74, 174, 274)를 포함하는 분사기(34, 134, 234);
    상기 분사기(34, 134, 234)로의 유체 흐름을 제어하도록 구성되고, 가변 속도를 가지도록 구성되는 펌프(30, 130);
    상기 분사기 주입구(72, 172, 272)와 연통되어 있고, 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단시키기 위한 폐쇄 위치를 포함하는 밸브(40, 140); 및
    일정 기간 동안 상기 분사기(34, 134, 234)의 주입 압력 강하를 감지하도록 구성되는 압력 감지 디바이스(44, 144)를 포함하고;
    상기 분사 시스템(20, 120)은 상기 밸브(40, 140)가 폐쇄 위치에 있을 때 상기 압력 감지 디바이스(44, 144)에 의해 측정되는 압력 강하율이 상기 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 상기 제 2 밸브(40, 140) 사이에서 측정된 압력 강하율을 나타내는 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중단하도록 구성되는 분사 시스템(20, 120).
  19. 분사 시스템(20, 120)에서의 누출을 검출하는 방법에 있어서:
    유체(50, 150)를 온/오프(on/off) 밸브로부터 분사기(34, 134, 234)로 운반하는 단계로서, 상기 분사기(34, 134, 234)는 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 분사기 배출구(74, 174, 274)를 포함하는, 운반 단계(602);
    상기 분사기(34, 134, 234)로부터 체크 밸브(check valve)로 운반하는 단계(602);
    상기 온/오프 밸브(40, 140)를 폐쇄하여 상기 유체(50, 150)가 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로 흐르는 것을 적어도 부분적으로 중단시키는 단계(606);
    상기 체크 밸브(36, 136)를 폐쇄하여 상기 유체(50, 150)가 상기 분사기 배출구(74, 174, 274)로부터 흐르는 것을 적어도 부분적으로 중단시키는 단계(606);
    상기 분사기(34, 134, 234)의 분사기 주입구 압력 강하를 측정하는 단계로서, 상기 온/오프 밸브(40, 140) 및 상기 체크 밸브(36, 136)가 각각 폐쇄 위치에 있을 때 압력 강하가 적어도 2회 측정되는, 측정 단계(608);
    상기 압력 강하를 미리 결정된 압력 갑과 비교하는 단계로서, 상기 미리 결정된 압력 값은 상기 분사기 주입구(72, 172, 272) 및 상기 온/오프 밸브(40, 140) 사이의 압력 강하율인, 비교 단계(610); 및
    상기 분사기 주입구(72, 172, 272)의 압력 강하율이 상기 미리 결정된 압력 값과 적어도 동일할 때 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 유체 흐름을 적어도 부분적으로 중지시키는 단계(612)를 포함하는 분사 시스템에서의 누출을 검출하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    압력 조절 밸브(32, 132)에 의해 상기 분사기 주입구(72, 172, 272)로의 상기 유체의 양을 적어도 부분적으로 제어하는 단계(604)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 시스템에서의 누출을 검출하는 방법.
KR1020117009821A 2008-09-30 2009-09-28 누출 검출 시스템 KR20110061651A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10132308P 2008-09-30 2008-09-30
US61/101,323 2008-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110061651A true KR20110061651A (ko) 2011-06-09

Family

ID=41567223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117009821A KR20110061651A (ko) 2008-09-30 2009-09-28 누출 검출 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8332130B2 (ko)
EP (1) EP2334921A1 (ko)
JP (1) JP2012504206A (ko)
KR (1) KR20110061651A (ko)
CN (1) CN201546790U (ko)
AU (1) AU2009299522A1 (ko)
MX (1) MX2011003418A (ko)
WO (1) WO2010038126A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7980483B2 (en) * 2008-10-13 2011-07-19 Eaton Corporation Injector for a fluid injection system
US8584707B2 (en) * 2009-04-22 2013-11-19 International Engine Intellectual Property Company, Llc Dosing manifold assembly
US20110072888A1 (en) * 2009-04-22 2011-03-31 Eaton Corporation Method for leak detection in dosing system
SE535143C2 (sv) * 2010-05-28 2012-04-24 Scania Cv Ab Metod och system för provning av ett insprutningssystem vid en avgasningsprocess eller en förbränningsprocess
IT1402820B1 (it) * 2010-11-10 2013-09-27 Magneti Marelli Spa Metodo per determinare la legge di iniezione di un iniettore di carburante
FI124086B (fi) * 2011-02-09 2014-03-14 Wärtsilä Finland Oy Putkiliitin ja polttoaineen ruiskutusjärjestelmä
DK177454B1 (da) * 2011-11-09 2013-06-17 Iop Marine As Fremgangsmåde til afprøvning af en gasinjektionsventil samt et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden
US9506465B2 (en) * 2012-10-05 2016-11-29 Eaton Corporation Automatic oil spill detection system
US9221016B2 (en) 2012-12-05 2015-12-29 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust aftertreatment packaging for a diesel genset
US9771847B2 (en) 2012-12-05 2017-09-26 Cummins Cal Pacific, Llc Integrated load bank and exhaust heater system with load shed capability for a diesel genset exhaust aftertreatment system
US9482154B2 (en) 2012-12-05 2016-11-01 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust gas collector for an exhaust aftertreatment system
US9333466B2 (en) * 2012-12-05 2016-05-10 Cummins Powergen Ip, Inc. Diesel exhaust fluid injector assembly
SE537640C2 (sv) 2013-03-07 2015-09-01 Scania Cv Ab Förfarande vid ett SCR-system och ett SCR-system
US9506785B2 (en) 2013-03-15 2016-11-29 Rain Bird Corporation Remote flow rate measuring
CN103604045B (zh) * 2013-08-24 2015-10-28 北京工业大学 一种埋地输油管道泄漏特性实验系统
US9010087B1 (en) 2013-11-13 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Method and system for NOx sensor degradation
US9217350B2 (en) 2013-11-13 2015-12-22 Ford Global Technologies, Llc Method and system for reductant injector degradation
DE102015219161A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-06 Robert Bosch Gmbh Fluid-Versorgungsmodul
WO2017211425A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 Plastic Omnium Advanced Innovation And Research Method for detecting a leak in a feed line of a scr system
WO2018013857A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Rain Bird Corporation Flow sensor
DE102016219536B4 (de) * 2016-10-07 2018-04-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Drucksensors in einem hydraulischen System eines Kraftfahrzeugs
US10041432B2 (en) * 2017-01-09 2018-08-07 Caterpillar Inc. Fuel system having pump prognostic functionality
US10473494B2 (en) 2017-10-24 2019-11-12 Rain Bird Corporation Flow sensor
US10753254B2 (en) 2018-03-06 2020-08-25 Cummins Emission Solutions Inc. Reductant insertion assemblies including multiple metering assemblies and a single pump
JP6939739B2 (ja) * 2018-08-21 2021-09-22 トヨタ自動車株式会社 流体供給装置の故障診断装置、及び流体供給装置の故障診断方法
CN109578818B (zh) * 2018-12-18 2021-07-02 中国石油天然气集团有限公司 一种输气管道阀室干线管道爆管监测报警及联锁保护方法
US11662242B2 (en) 2018-12-31 2023-05-30 Rain Bird Corporation Flow sensor gauge

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2362822A (en) * 1940-06-22 1944-11-14 Dayton Liquid Meter Co Fuel injection pump
US3183723A (en) * 1962-12-19 1965-05-18 Red Jacket Mfg Co Leak detector
GB1511122A (en) * 1975-01-15 1978-05-17 Vysoke Uceni Tech Brne Fuel injection pump for compression ignition engines
US5267470A (en) * 1992-04-30 1993-12-07 Siemens Automotive Limited Pressure sensor mounting for canister purge system
JP3345933B2 (ja) 1993-01-19 2002-11-18 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
GB9302958D0 (en) * 1993-02-13 1993-03-31 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for detecting fuel system leak
US5320508A (en) * 1993-08-05 1994-06-14 Eaton Corporation Rotary pump and rotor-shaft subassembly for use therein
US5361622A (en) * 1993-09-09 1994-11-08 The Shafer Valve Company Device and method for detection of leaks in pressurized fluid vessels
US5505384A (en) * 1994-06-28 1996-04-09 Caterpillar Inc. Rate shaping control valve for fuel injection nozzle
DE19513158A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-10 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Erkennung eines Lecks in einem Kraftstoffversorgungssystem
US6062066A (en) * 1995-06-05 2000-05-16 Shell Oil Company Method for determining empty volume of fuel tank
DE19521791A1 (de) * 1995-06-15 1996-12-19 Daimler Benz Ag Verfahren zum Erkennen von Betriebsstörungen in einer Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine
JP3299444B2 (ja) * 1995-11-30 2002-07-08 三菱電機株式会社 高圧ポンプ装置およびその試験方法
US5823429A (en) * 1996-07-12 1998-10-20 Servojet Products International Hybrid hydraulic electronic unit injector
US6247450B1 (en) * 1999-12-27 2001-06-19 Detroit Diesel Corporation Electronic controlled diesel fuel injection system
US6389901B1 (en) * 2000-09-28 2002-05-21 Robert Bosch Gmbh Diagnostic method for a fuel supply system
JP4602299B2 (ja) * 2006-08-31 2010-12-22 三桜工業株式会社 フューエルインジェクションレール
US8171721B2 (en) * 2007-01-22 2012-05-08 International Engine Intellectual Property Company, Llc Closed loop control of exhaust system fluid dosing
US20090114864A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-07 Eaton Corporation Failsafe fuel doser solenoid valve using a reversible electrical coil assembly
US8020430B2 (en) * 2008-10-09 2011-09-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Passive leak detection devices and systems for detecting gas leaks

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012504206A (ja) 2012-02-16
WO2010038126A1 (en) 2010-04-08
EP2334921A1 (en) 2011-06-22
AU2009299522A1 (en) 2010-04-08
CN201546790U (zh) 2010-08-11
US20100082224A1 (en) 2010-04-01
MX2011003418A (es) 2011-04-26
US8332130B2 (en) 2012-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110061651A (ko) 누출 검출 시스템
CN103814212B (zh) 具有泄漏旁路的尿素溶液泵
KR100413555B1 (ko) 내연기관용 연료분사장치
CN102022168B (zh) 监控scr催化器系统的功能的方法
JP5118755B2 (ja) 排気ガス処理デバイスのための流体噴射装置および方法
RU2374461C2 (ru) Агрегат дозировочного насоса
EP2860368B1 (en) Reagent doser diagnostic system and method
CN103958872B (zh) 燃料系统控制
EP2175108B1 (en) Injector for a fluid injection system
US8763372B2 (en) Method for heating a metering valve in an SCR system for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
MX2009007769A (es) Control de espira cerrada para dosificacion de fluidos de sistema de escape.
US20100126474A1 (en) High-pressure fuel pump for a fuel injection system of an internal combustion engine
JP2008516150A (ja) 内燃機関における排気管への還元剤噴射装置
US20190293189A1 (en) Stop valve, scr system, and method for detecting leaks and/or identifying variations in metered amounts
US8931261B2 (en) Apparatus, system, and method for diverting fluid
US20110072888A1 (en) Method for leak detection in dosing system
US8584707B2 (en) Dosing manifold assembly
CN113606018B (zh) 尿素溶液反抽控制装置及其故障诊断方法
FR2757214A1 (fr) Commande d'un systeme d'injection de carburant pour un moteur a combustion interne comportant plusieurs cylindres
KR20180107120A (ko) Scr 도징 시스템
WO2015188329A1 (en) Fluid delivery system with line pressure control valve
RU2014133071A (ru) Система диафрагменного насоса с возможностью повторной заливки
KR20190045706A (ko) 워터 인젝션시스템 및 그의 제어방법
CN107524505A (zh) 用于诊断试剂配给系统的方法和用于实施所述方法的装置
JP2000192840A (ja) 燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid