KR20150042718A - 불꽃 점화 가스 엔진 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기상 연료를 연소하기 위한, 특히 천연 가스를 연소하기 위한 복수의 실린더(2)를 포함하는 불꽃 점화 가스 엔진에 관한 것이며, 각각의 실린더(2)에는, 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치되어 기상 연료를 점화하기 위해 점화 스파크를 형성하는 점화플러그(3)가 할당되고, 각각의 점화플러그(3)에는, 각각의 점화플러그(3)에서 점화 스파크의 형성을 위해 필요한 전압을 각각의 점화플러그(3)로 공급하는 점화코일(7)이 할당되고, 각각의 점화코일(7)은 직접적으로 배선 없이 각각의 점화플러그(3)와 연결되며, 각각의 점화코일(7)은 각각의 점화플러그(3)와 함께 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치된다.
Description
본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따르는 불꽃 점화 가스 엔진에 관한 것이다.
본 발명은, 불꽃 점화 가스 엔진으로서 형성되어, 고정식 설비들에서, 또는 선박들에서 이용될 수 있는 것과 같은 대형 엔진에 관한 것이다. 상기 불꽃 점화 가스 엔진에서 연료로서는 천연 가스가 요컨대 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더들 내에서 연소된다. 상기 불꽃 점화 가스 엔진의 각각의 실린더에는, 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트 내에 배치되어 기상 연료를 점화하기 위해 점화 스파크를 형성하는 점화플러그가 할당된다. 연료는 점화플러그에 의해 실린더의 소위 예비 챔버 내에서, 또는 직접적으로 각각의 실린더의 연소실 내에서 점화될 수 있다. 각각의 실린더의 점화플러그에는, 각각의 점화플러그에서 점화 스파크의 형성을 위해 필요한 전압이 각각의 점화플러그로 공급될 수 있게 하는 점화코일이 할당된다. 실제로 공지된 불꽃 점화 가스 엔진들의 경우, 각각의 점화코일은 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트의 외부에 포지셔닝되어 고전압 케이블을 통해 각각의 점화플러그와 연결된다.
본 발명의 과제는, 종래 기술로부터 출발하여, 신규 유형의 불꽃 점화 가스 엔진을 제공하는 것에 있다. 상기 과제는, 청구항 제 1항에 따르는 불꽃 점화 가스 엔진을 통해 해결된다. 본 발명에 따라서, 각각의 점화코일은 직접적으로, 그에 따라 배선 없이 각각의 점화플러그와 연결되며, 각각의 점화코일은 각각의 점화플러그와 함께 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트 내에 배치된다.
본 발명에 의해서는, 각각의 점화플러그와 직접적으로 배선 없이 점화코일을 연결하고, 그 밖에도 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트 내에 각각의 점화플러그와 함께 점화코일을 배치하는 점이 제안된다. 그 결과로, 종래 기술에 따라 각각의 점화코일과 각각의 점화플러그 사이에서 연장되는 고전압 케이블이 배제될 수 있다. 고전압 접점들의 개수도 감소된다. 그 결과로, 한편으로 출력 손실이 최소화될 수 있고, 다른 한편으로는 비용이 감소될 수 있다. 또한, 점화플러그 샤프트의 영역에서 각각의 점화플러그와 각각의 점화코일을 배선 없이 직접적으로 연결하는 것을 통해, 불꽃 점화 가스 엔진에서의 안전성을 증가시키고 점화플러그에서의 마모를 감소시킬 수 있다.
바람직하게는 각각의 점화플러그는 이 점화플러그 상에 형성된 나사산을 통해 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트 내에 나사 결합되고, 각각의 점화코일은 각각의 점화플러그 상으로 끼워진다. 이런 구성은 특히 단순하다.
본 발명의 제 1 변형예에 따라서, 각각의 점화코일은, 점화플러그가 한편으로 맞물림 섹션을 통해 점화코일과 연결되고 다른 한편으로는 육각형 섹션으로 점화코일 내 그에 상응하게 윤곽 형성된 개구부 안쪽으로 돌출됨으로써, 점화코일 및 점화플러그로 사전 조립된 유닛이 점화플러그 상에 형성된 나사산을 통해 점화플러그 샤프트 내에 함께 나사 결합될 수 있는 방식으로, 각각의 점화플러그 상으로 끼워진다. 본 발명의 제 2 변형예에 따라서, 각각의 점화코일은, 이 점화코일이 점화플러그 샤프트 상에 형성된 나사산을 통해 사전에 점화플러그 샤프트 내에 나사 결합된 점화플러그와 맞물림 섹션을 통해 연결되고 점화플러그의 육각형 섹션은 점화코일에 비해 돌출되는 방식으로, 각각의 점화플러그 상으로 끼워진다. 두 상술한 변형예는 각각의 실린더의 각각의 점화플러그 샤프트 내에서 각각의 점화플러그와 함께 각각의 점화코일의 간단한 배치를 허용한다.
바람직하게는 각각의 점화코일은 저전압 케이블을 통해 전압원에 연결되고, 저전압 케이블은 도관(conduit) 내에서 안내되며, 바람직하게는 도관은 점화코일의 반대 방향으로 향해 있는 단부 상에 인장 완화 장치(pull relief device)를 포함한다. 도관을 통해, 각각의 점화코일로 이어지는 저전압 케이블은 진동 및 표면 마찰을 통한 하중으로부터 보호될 수 있다. 도관의 영역에서 인장 완화는 저전압 케이블을 위한 추가 보호를 실현한다.
본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들과 하기의 기술 내용에서 제시된다. 본 발명의 실시예들은 도면에 따라서 더욱 상세하게 설명되지만, 상기 실시예들로만 제한되지는 않는다.
도 1은, 점화플러그 샤프트의 영역에서 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더의 일부분을 도시한 횡단면도이다.
도 2는, 도 1의 상세 부분, 요컨대 점화플러그 및 점화코일로 사전 조립된 유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 3은, 도 2의 상세 부분, 요컨대 점화코일을 도시한 횡단면도이다.
도 4는, 점화플러그 샤프트의 영역에서 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더의 대체되는 일부분을 도시한 횡단면도이다.
도 5는, 도 4의 상세 부분, 요컨대 점화플러그 및 점화코일로 사전 조립된 유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 6은, 도 5의 상세 부분을 도시한 측면도이다.
도 7은, 점화코일의 반대 방향으로 향해 있는 도관의 단부 상에서 점화코일로 이어지는 도관의 영역에서 도 1 또는 도 4의 불꽃 점화 가스 엔진의 상세 부분을 도시한 개략도이다.
도 2는, 도 1의 상세 부분, 요컨대 점화플러그 및 점화코일로 사전 조립된 유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 3은, 도 2의 상세 부분, 요컨대 점화코일을 도시한 횡단면도이다.
도 4는, 점화플러그 샤프트의 영역에서 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더의 대체되는 일부분을 도시한 횡단면도이다.
도 5는, 도 4의 상세 부분, 요컨대 점화플러그 및 점화코일로 사전 조립된 유닛을 도시한 횡단면도이다.
도 6은, 도 5의 상세 부분을 도시한 측면도이다.
도 7은, 점화코일의 반대 방향으로 향해 있는 도관의 단부 상에서 점화코일로 이어지는 도관의 영역에서 도 1 또는 도 4의 불꽃 점화 가스 엔진의 상세 부분을 도시한 개략도이다.
본 발명은 고정식 설비들을 위한, 또는 선박 엔진으로서 이용하기 위한 불꽃 점화 가스 엔진에 관한 것이다. 상기 불꽃 점화 가스 엔진은, 기상 연료, 특히 천연 가스가 연소되는 대형 엔진이다. 상기 불꽃 점화 가스 엔진은 복수의 실린더를 포함하며, 상기 불꽃 점화 가스 엔진의 각각의 실린더에는, 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트 내에 배치되는 점화플러그가 할당된다.
도 1 내지 도 3에는, 본 발명에 따르는 불꽃 점화 가스 엔진의 제 1 실시예의 상세 부분들이 도시되어 있으며, 도 1에는 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1)를 절단한 횡단면도가 도시되어 있고, 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에는 점화플러그(3)가 배치된다. 점화플러그(3)는, 각각의 실린더(2) 내에서 연소될 기상 연료를 점화하기 위해, 점화 스파크를 형성하는 역할을 한다.
도시된 실시예에서, 연소될 기상 연료는 점화플러그(3)에 의해 각각의 실린더(2)의 예비 챔버(4) 내에서 점화되고, 그 다음 예비 챔버(4) 내에서 점화된 연료는 실질적인 연소실 내에 위치하는 기상 연료를 점화하는 역할을 한다. 예비 챔버(4) 내에서 점화플러그(3)에 의해 점화될 기상 연료는, 점화플러그(3)와 똑같은 정도로 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치되어 점화플러그(3)와 함께 공통 수용부(6) 내에 포지셔닝된 가스 밸브(5)를 통해, 예비 챔버(4) 내로 유입될 수 있다.
각각의 점화플러그(3)의 영역에서 점화 스파크의 형성을 위해 필요한 전압은 각각의 점화플러그(3)에 할당된 점화코일(7)을 통해 점화플러그(3)로 공급되며, 각각의 점화코일(7)은 직접적으로 배선 없이 각각의 점화플러그(3)와 연결되고, 그 밖에도 각각의 점화코일(7)은 각각의 점화플러그(3)와 함께 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치된다.
각각의 점화플러그(3)는, 이 점화플러그 상에 형성된 나사산(8)을 통해, 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 나사 결합되고, 점화플러그(3)의 나사산(8)은 수용부(6)의 상응하는 상대 나사산(9)과 상호 작용한다. 각각의 점화코일(7)은 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워진다.
도 1 내지 도 3의 실시예에서, 각각의 점화코일(7)은, 점화플러그(3)가 한편으로 맞물림 섹션(10)을 통해 점화코일(7)과 연결되고 다른 한편으로는 점화플러그(3)가 육각형 섹션(11)으로 점화코일(7)의 그에 상응하게 윤곽 형성된 개구부(12) 안쪽으로 돌출되는 방식으로, 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워진다.
상기 유형 및 방식으로, 점화플러그(3) 및 점화코일(7)로 사전 조립된 유닛은 함께 점화플러그 샤프트(1) 내에 포지셔닝될 수 있으며, 요컨대, 이는, 점화플러그(3) 및 점화코일(7)로 이루어진 유닛이 점화플러그(3) 상에 형성된 나사산(8)을 통해 점화플러그 샤프트(1) 내에, 요컨대 수용부(6) 내에 나사 결합되는 것을 통해 수행된다.
점화코일(7) 상에서, 점화플러그(3)의 반대 방향으로 향해 있는 단부(13) 상에는 육각형 섹션(14)이 형성되고, 이 육각형 섹션 상에는, 수용부(6)의 상대 나사산(9) 내에, 그에 따라 점화플러그 샤프트(1) 내에, 점화플러그(3)의 나사산(8)을 통해, 점화플러그(3) 및 점화코일(7)로 이루어진 유닛을 나사 결합하기 위해, 나사 조립 공구가 안착될 수 있다.
점화코일(7)이 필요로 하는 전압은, 도관(16) 내에서 안내되는 저전압 케이블(15)을 통해 점화코일(7)로 공급된다. 이런 유형 및 방식으로, 각각의 점화코일(7)로 이어지는 저전압 케이블(15)은 손상으로부터, 따라서 예컨대 진동 및 표면 마찰로부터 보호될 수 있다.
도관(16)은 점화코일(7)의 단부(13) 상의 제1 단부(17)와 맞물린다. 대향하여 위치하는 단부(18)(도 7 참조) 상에서 도관(16)은 인장 완화 장치(19)를 포함하며, 이 인장 완화 장치에 의해 도관(16)은 실린더(2)의 어셈블리 상에 파지될 수 있다. 그 결과로도, 저전압 케이블(15) 상에 작용하는 기계적 하중을 계속해서 감소시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6에는, 본 발명에 따르는 불꽃 점화 가스 엔진의 대체되는 구현예가 도시되어 있으며, 도 4 내지 도 6에 따르는 실시예는 점화플러그(3) 상으로 점화코일(7)을 끼우는 점에서만 도 1 내지 도 3의 실시예와 구별된다. 그러므로 불필요한 반복 설명을 피하기 위해, 도 4 내지 도 6의 실시예에서, 도 1 내지 도 3의 실시예에서와 동일한 어셈블리에 대해서는 도 1 내지 도 3의 실시예에서와 동일한 도면 부호들이 이용되며, 하기에는, 도 1 내지 도 3의 실시예와 구별되는 도 4 내지 도 6의 실시예의 상세 부분들만이 다루어진다.
도 4 내지 도 6의 실시예에서, 각각의 점화코일(7)은, 점화플러그(3)가 다시금 고정 섹션(10)을 통해 각각의 점화코일(7)과 연결되는 방식으로, 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워진다. 그러나 점화플러그(3)의 육각형 섹션(11)은 점화코일(7)에 비해 돌출된다. 그런 후에, 점화플러그 샤프트(1) 내에 점화코일(7) 및 점화플러그(3)를 배치하기 위해, 우선 점화플러그(3)는 단독으로 점화코일(7) 없이 자체의 나사산(8)을 통해 점화플러그 샤프트(1) 내에, 요컨대 수용부(6)의 상대 나사산(9)과 나사 결합되며, 이를 위해서 점화플러그(3)의 육각형 섹션(11) 상에 나사 조립 공구가 안착된다. 그 다음, 이에 후속하여, 점화코일(7)이 점화플러그(3) 상으로 끼워지고 맞물림 장치(10)를 통해 점화플러그(3)와 맞물린다. 그에 따라 도 1 내지 도 3의 실시예에서 점화플러그(3) 및 점화코일(7)로 이루어진 유닛은 함께 점화플러그 샤프트(1) 내에 나사 결합되는 반면에, 도 4 내지 도 6의 실시예에서는 점화플러그(3) 및 점화코일(7)의 조립이 분리된 방식으로, 요컨대 우선 점화플러그(3)가 점화플러그 샤프트(1) 내에 조립되고 후속하여 점화코일(7)이 점화플러그(3) 상으로 끼워지는 방식으로 수행된다.
따라서 두 실시예의 공통점은, 불꽃 점화 가스 엔진의 실린더(2)의 영역에 점화플러그(3), 및 이 점화플러그(3)에 할당된 점화코일(7)이 함께 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치된다는 점에 있다. 이 경우, 각각의 점화코일(7)은 직접적으로 배선 없이 각각의 점화플러그(3)와 연결된다. 점화코일(7)과 점화플러그(3) 사이에 고전압 배선을 생략하는 것을 통해, 한편으로 고전압 배선이 배제될 수 있고, 다른 한편으로는 고전압 접점들의 개수는 감소된다. 또한, 고전압 접점들은 점화플러그 샤프트(1)의 내부에만 포지셔닝된다.
각각의 점화코일(7)에 전압 공급하는 역할을 하는 저전압 케이블(15)은 도관(16) 내에서 기계적 손상으로부터 보호된다. 이 경우, 도관(16)은, 저전압 케이블(15)의 기계적 하중을 계속해서 감소시키기 위해, 자체의 인장 완화 장치를 통해 실린더(2) 상에 파지된다.
본 발명에 의해 불꽃 점화 가스 엔진의 조밀한 구성이 가능하다. 점화코일(7)과 점화플러그(3) 사이에 고전압 배선을 생략하는 것을 통해, 비용 및 출력 손실도 감소될 수 있다. 안전성은 증가될 수 있다.
1 점화플러그 샤프트
2 실린더
3 점화플러그
4 예비 챔버
5 가스 밸브
6 수용부
7 점화코일
8 나사산
9 나사산
10 맞물림 섹션
11 육각형 섹션
12 리세스
13 단부
14 육각형 섹션
15 저전압 케이블
16 도관
17 단부
18 단부
19 인장 완화 장치
2 실린더
3 점화플러그
4 예비 챔버
5 가스 밸브
6 수용부
7 점화코일
8 나사산
9 나사산
10 맞물림 섹션
11 육각형 섹션
12 리세스
13 단부
14 육각형 섹션
15 저전압 케이블
16 도관
17 단부
18 단부
19 인장 완화 장치
Claims (8)
- 기상 연료를 연소하기 위한, 특히 천연 가스를 연소하기 위한 복수의 실린더(2)를 포함하는 불꽃 점화 가스 엔진이며, 각각의 실린더(2)에는, 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치되어 기상 연료를 점화하기 위해 점화 스파크를 형성하는 점화플러그(3)가 할당되고, 각각의 점화플러그(3)에는, 각각의 점화플러그(3)에서 점화 스파크의 형성을 위해 필요한 전압을 각각의 점화플러그(3)로 공급하는 점화코일(7)이 할당되는, 상기 불꽃 점화 가스 엔진에 있어서,
상기 각각의 점화코일(7)은 상기 각각의 점화플러그(3)와 직접 연결되며, 상기 각각의 점화코일(7)은 상기 각각의 점화플러그(3)와 함께 상기 각각의 실린더(2)의 점화플러그 샤프트(1) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진. - 제 1항에 있어서, 상기 각각의 점화플러그(3)는 이 점화플러그 상에 형성된 나사산(8)을 통해 상기 각각의 실린더의 점화플러그 샤프트(1) 내에 나사 결합되고, 상기 각각의 점화코일(7)은 상기 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 2항에 있어서, 상기 각각의 점화코일(7)은, 상기 점화플러그(3)가 한편으로 맞물림 섹션(10)을 통해 상기 점화코일(7)과 연결되고 다른 한편으로는 육각형 섹션(11)으로 상기 점화코일(7) 내 그에 상응하게 윤곽 형성된 개구부(12) 안쪽으로 돌출됨으로써 점화코일(7) 및 점화플러그(3)로 사전 조립된 유닛이 상기 점화플러그(3) 상에 형성된 나사산(8)을 통해 함께 상기 점화플러그 샤프트(1) 내에 나사 결합될 수 있는 방식으로, 상기 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 3항에 있어서, 상기 각각의 점화코일(7) 상에서 상기 점화플러그(3)의 반대 방향으로 향해 있는 단부(13) 상에는 나사 조립 공구를 위한 육각형 섹션(14)이 형성되는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 2항에 있어서, 상기 각각의 점화코일(7)은, 이 점화코일(7)이 점화플러그 상에 형성된 나사산(8)을 통해 사전에 상기 점화플러그 샤프트(1) 내에 나사 결합된 상기 점화플러그(3)와 맞물림 섹션(10)을 통해 연결되고 상기 점화플러그(3)의 육각형 섹션(11)은 상기 점화코일(7)에 비해 돌출되는 방식으로, 상기 각각의 점화플러그(3) 상으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점화플러그(3)는, 자체의 나사산(8)을 통해, 상기 점화플러그 샤프트(1) 내에 포지셔닝되고 상대 나사산(9)을 포함하는 수용부(6)와 연결되는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 점화코일(7)은 저전압 케이블(15)을 통해 전압원과 연결되며, 상기 저전압 케이블(15)은 도관(16) 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
- 제 7항에 있어서, 상기 각각의 도관(16)은 상기 점화코일(7)의 반대 방향으로 향해 있는 단부(18) 상에 인장 완화 장치(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 불꽃 점화 가스 엔진.
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| DE102013016938.0 | 2013-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140135650A KR102140847B1 (ko) | 2013-10-11 | 2014-10-08 | 불꽃 점화 가스 엔진 |
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