KR20150121375A - 엔진용 가스연료 공급장치 - Google Patents

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KR20150121375A
KR20150121375A KR1020140046890A KR20140046890A KR20150121375A KR 20150121375 A KR20150121375 A KR 20150121375A KR 1020140046890 A KR1020140046890 A KR 1020140046890A KR 20140046890 A KR20140046890 A KR 20140046890A KR 20150121375 A KR20150121375 A KR 20150121375A
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박현춘
윤욱현
이용석
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 내부에 압축실이 형성되는 압축챔버, 상기 압축실에 이동 가능하게 설치되는 플런저, 상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 폐쇄하기 위해 상기 플런저의 상단에 형성되는 폐쇄부, 상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 개방하기 위해 상기 폐쇄부와 연결되게 상기 플런저에 형성되는 개방홈, 및 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방홈에 의해 상기 가스공급관이 개방되는 개방시점이 변경되도록 플런저를 회전시키기 위한 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 가스연료 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 실린더에 공급되는 가스연료를 가스공급라인과 흡기포트의 압력상태와 무관하게 일정한 체적으로 공급할 수 있고, 대상물의 상태 및 부하에 따라 가스공급라인이 개방되는 개방시점을 변경시킴으로써, 실린더부에 적정한 양의 가스연료를 공급할 수 있으므로, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

엔진용 가스연료 공급장치{GAS FUEL SUPPLY APPARATUS FOR ENGINE}
본 발명은 엔진에 가스연료를 공급하기 위한 가스연료 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진은 선박, 차량 및 항공기 등의 운송수단(이하 '대상물'이라 함)에 동력을 공급하거나 동력을 이용하여 발전을 하기위한 장치이다. 동력은 새로운 가스를 수용하는 흡기행정 및 수용된 가스의 폭발력에 의해 가스를 배출하는 배기행정이 반복됨으로써 생성된다. . 여기서, 가스를 연료로 하는 엔진은 상기 흡기행정 및 상기 배기행정이 수행되기 위해서 가스와 공기의 연료를 수용하는 흡기포트, 연료의 연소가 일어나는 실린더부, 상기 실린더부 내부에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 실린더부 외부로 연소가 완료된 배기가스가 배출되는 배기포트를 포함할 수 있다. 상기 엔진은 상기 실린더부에 포함되는 흡기밸브와 배기밸브를 반복적으로 개방하거나 폐쇄함으로써 동력을 발생시킨다.도 1은 종래 기술에 따른 가스엔진을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 가스엔진(1)은 동력을 제공하기 위한 실린더부(10), 상기 실린더부(10)에 가스와 공기가 혼합된 연료를 공급하기 위한 흡기포트(20), 상기 흡기포트(20)에 공급되는 가스가 이동하기 위한 가스공급관(30), 및 상기 흡기포트(20) 및 상기 가스 공급관(30) 사이에 설치되는 가스밸브(40) 및 상기 실린더부(10) 외부로 연소가 완료된 배기가스를 배출시키기 위한 배기포트(50)를 포함한다.
상기 실린더부(10)는 피스톤(미도시)의 상하 운동에 의해 연료를 압축시킨다. 이 상태에서, 상기 실린더부(10)는 점화장치(미도시)로부터 발생되는 불꽃을 이용하여 압축된 연료를 폭발시킴으로써 동력을 제공한다.
상기 흡기포트(20)는 상기 실린더부(10)에 연료를 공급한다. 이를 위해, 상기 흡기포트(20)는 상기 실린더부(10)에 연결됨으로써, 연료를 상기 실린더부(10)에 공급한다.
상기 가스공급관(30)은 공기와 혼합되기 위한 가스가 이동하기 위한 유로를 제공한다. 이 경우, 상기 가스공급관(30)은 상기 가스밸브(40)를 통해 적정한 양의 가스를 상기 흡기포트(20)로 공급하기 위한 유로를 제공한다.
상기 가스밸브(40)는 상기 흡기포트(20)와 상기 가스공급관(30) 사이에 연결되어 연료를 상기 흡기포트(20)로 공급한다. 이를 위해, 상기 가스밸브(40)는 상기 흡기포트(20)와 상기 가스공급관(30) 간의 압력차에 따라 개폐시기를 조절하여 상기 흡기포트(20)에 공급되는 가스량을 조절한다.상기 배기포트(50)는 상기 실린더부(10) 외부로 연소가 완료된 배기가스를 배출시킨다. 상기 배기포트(50)는 연소가 완료된 배기가스가 상기 실린더부(10) 외부로 배출되는 유로를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 가스밸브(40)에서는 상기 흡기포트(20) 및 상기 가스공급관(30)의 압력차가 불규칙하게 변동됨에 따라 상기 실린더부(10)에 유입되는 연료량이 변동된다.
이에 따라, 종래 기술에 따른 가스엔진(1)은 상기 대상물의 상태에 따른 부하와 관계없이 상기 실린더부(10)에 유입되는 연료량이 불규칙하게 변동된다. 따라서, 종래 기술에 따른 가스엔진(1)은 상기 실린더부(10)에 적당한 양의 연료가 일정하게 공급되지 못함으로써, 상기 엔진의 연소효율이 저하된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 가스엔진(1)은 일정하지 않은 가스량에 의해 상기 엔진의 전체적인 성능이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하고자 안출된 것으로, 일정하지 않은 가스량에 의해 엔진의 성능이 저하되는 것을 방지하기 위한 엔진용 가스연료 공급장치에 관한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치는 내부에 압축실이 형성되는 압축챔버; 상기 압축실에 이동 가능하게 설치되는 플런저; 상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 폐쇄하기 위해 상기 플런저의 상단에 형성되는 폐쇄부; 상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 개방하기 위해 상기 폐쇄부와 연결되게 상기 플런저에 형성되는 개방홈; 및 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방홈에 의해 상기 가스공급관이 개방되는 개방시점이 변경되도록 플런저를 회전시키기 위한 회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치는 상기 플런저를 이동시키기 위한 이동기구, 및 일측이 상기 이동기구에 연결되고, 타측이 상기 플런저에 연결되는 연결부재를 포함하고, 상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 플런저를 회전시킴으로써 상기 개방시점이 변경되도록 상기 연결부재를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치에 따르면 상기 폐쇄부는 상기 플런저의 상단에 상기 플런저의 외주면을 따라 경사지게 형성되는 제1폐쇄면, 및 상기 제1폐쇄면보다 큰 면적을 갖도록 상기 제1폐쇄면에 연결되는 제2폐쇄면을 포함하고, 상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만이면, 상기 제2폐쇄면이 상기 가스공급라인과 접하게 위치됨에 따라 상기 개방시점이 지연되도록 상기 플런저를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치에 따르면 상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하면, 상기 제1폐쇄면이 상기 가스공급라인과 접하게 위치됨에 따라 상기 개방시점이 앞당겨지도록 상기 플런저를 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 실린더에 공급되는 가스연료를 가스공급라인과 흡기포트의 압력상태와 무관하게 일정한 체적으로 공급할 수 있고, 대상물의 상태 및 부하에 따라 가스공급라인이 개방되는 개방시점을 변경시킴으로써, 실린더부에 적정한 양의 가스연료를 공급할 수 있으므로, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 가스엔진을 설명하기 위한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치를 설명하기 위한 단면도이고,
도 3 및 도 4는 도 2의 엔진용 가스연료 공급장치의 작동을 설명하기 위해 A부분을 확대한 것을 나타내는 단면도이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목, 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목, 또는 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치에 관해 처부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 엔진용 가스연료 공급장치의 작동을 설명하기 위해 A부분을 확대한 것을 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 내부에 압축실(111)이 형성되는 압축챔버(110), 상기 압축실(111)에 설치되는 플런저(120), 가스공급라인(103)을 폐쇄하기 위한 폐쇄부(130), 상기 가스공급라인(103)을 개방하기 위한 개방홈(140), 및 상기 플런저(120)를 회전시키기 위한 회전부(150)를 포함한다.
설명하기에 앞서, 엔진은 실린더(101)에 공기와 연료가 혼합됨에 따라 생성되는 혼합기체가 공급되는 흡기행정, 상기 실린더(101)에 상기 혼합기체가 수용된 상태에서 상기 실린더(101)에 설치되는 피스톤(102)에 의해 압축되는 압축행정, 상기 실린더(101) 내부에서 점화됨으로써, 혼합기체를 폭발시키기 위한 폭발행정, 및 혼합기체가 폭발됨에 따라 발생하는 폭발력에 의해 생성되는 배기가스를 배출하는 배기행정을 연속적으로 수행함에 따라 대상물에 동력을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 흡기행정에서는 흡기밸브(105)에 의해 흡기포트(1011)가 열리고, 배기밸브(106)에 의해 배기포트(1012)가 닫힘으로써, 상기 혼합기체가 상기 실린더(101)에 공급될 수 있다. 또한, 상기 배기행정에서는 상기 흡기밸브(105)에 의해 상기 흡기포트(1011)는 닫히고, 상기 배기밸브(106)에 의해 상기 배기포트(1012)는 열림으로써, 상기 배기가스를 배출시킬 수 있다.
상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)에 이동 가능하게 설치된다. 상기 폐쇄부(130)는 상기 플런저(120)가 이동함에 따라 상기 가스공급라인(103)을 폐쇄하기 위해 상기 플런저의 상단에 형성된다. 상기 개방홈(140)은 상기 플런저(120)가 이동함에 따라 상기 가스공급라인(103)을 개방하기 위해 상기 폐쇄부(130)와 연결되게 상기 플런저(120)에 형성된다. 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방홈(140)에 의해 상기 가스공급라인(103)이 개방되는 개방시점이 변경되도록 상기 플런저(120)를 회전시킨다.
이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 실린더(101)에 공급되는 가스연료의 양을 조절할 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 종래 기술과 비교하면, 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 적정량의 가스연료를 상기 실린더(101)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 행정들을 수행하는데 필요한 가스연료의 양을 조절함으로써, 엔진의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 상기 압축챔버(110), 상기 플런저(120), 상기 폐쇄부(130), 상기 개방홈(140), 및 상기 회전부(150)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 압축챔버(110)는 일측이 상기 가스공급라인(103)과 연결되고, 타측이 상기 실린더(101)에 공기를 공급하기 위한 흡기라인(1011)에 연결된다. 이 경우, 상기 압축챔버(110)는 상기 가스공급라인(103)을 통해 공급되는 가스를 상기 흡기라인(1011)과 연결되는 가스배출라인(104)을 통해 상기 흡기라인(1011)에 공급되도록 할 수 있다. 상기 압축챔버(110)의 내부에는 가스가 압축되기 위한 압축실(111)이 형성된다.
상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)에 이동 가능하게 설치된다. 예컨대, 상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)의 우측에서 좌측을 향하는 방향으로 이동함으로써, 상기 압축실(111)에 가스가 직접 공급되도록 할 수 있다. 또한, 상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)의 좌측에서 우측을 향하는 방향으로 이동함으로써, 상기 가스공급라인(103)을 폐쇄함에 따라 상기 압축실(111)에 공급된 가스를 압축시킬 수 있다. 이 상태에서 상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)의 좌측에서 우측을 향하는 방향으로 더 이동함으로써, 연통홈(121)을 통해 상기 가스공급라인(103)과 상기 압축실(111)이 연통되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 플런저(120)는 상기 압축실(111)에 가해지는 압축력이 해제되도록 할 수 있다. 여기서, 상기 가스배출라인(104)에는 밸브(1041)가 설치된다. 이 경우, 상기 밸브(1041)는 상기 플런저(120)에 의해 상기 압축실(111)에 가해지는 압축력이 일정수치 이상이 되면, 가스가 상기 흡기라인(1011)으로 공급되도록 상기 가스배출라인(104)를 개방시킨다. 또한, 상기 밸브(1041)는 상기 플런저(120)에 의해 상기 압축실(111)에 가해지는 압축력이 해제됨에 따라 상기 가스배출라인(104)을 폐쇄시킬 수 있다. 상기 연통홈(121)은 상기 가스공급라인(103) 및 상기 압축실(111)을 연통시키기 위해 상기 플런저(120)의 외면 또는 내부에 형성될 수 있다.
상기 폐쇄부(130)는 상기 플런저(120)가 이동함에 따라 상기 가스공급라인(103)을 폐쇄하기 위해 상기 플런저(120)에 형성된다. 예컨대, 상기 폐쇄부(130)는 상기 플런저(120)가 상기 압축실(111)의 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 상기 플런저(120)에 의해 가스가 압축되도록 상기 가스공급라인(103)을 폐쇄시킬 수 있다.
상기 개방홈(140)은 상기 플런저(120)가 이동함에 따라 상기 가스공급라인(103)을 개방하기 위해 상기 플런저(120)에 형성된다. 상기 개방홈(140)은 상기 폐쇄부(130)의 하단에 상기 폐쇄부(130)와 연결되게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 개방홈(140)은 상기 플런저(120)가 상기 압축실(111)의 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 상기 가스공급라인(103)을 개방시킬 수 있다. 이 경우, 상기 개방홈(140)은 상기 연통홈(121)을 통해 상기 가스공급라인(103)이 상기 압축실(111)과 연통됨에 따라 상기 압축실(111)에 가해지는 압력이 해제되도록 할 수 있다. 이 상태에서, 상기 연통홈(121)은 가스가 상기 개방홈(140)을 거쳐 상기 압축실(111)로 공급되도록 할 수 있다.
상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방홈(140)에 의해 상기 가스공급라인(103)이 개방되는 개방시점을 변경시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 회전부(150)는 상기 플런저(120)를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방시점을 지연시킴으로써, 상기 압축실(111)에 공급되는 가스의 양을 늘일 수 있다. 또한, 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방시점을 앞당김으로써, 상기 압축실(111)에 공급되는 가스의 양을 줄일 수 있다. 상기 회전부(150)는 랙기어일 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 피스톤(120)을 회전시킴으로써, 상기 실린더(101)에 공급되는 가스연료의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 종래 기술과 비교하면, 상기 가스공급관(104) 및 상기 흡기라인(1011)간의 압력차와 상관없이 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 적정량의 가스연료를 상기 실린더(101)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 행정들을 수행하는데 필요한 가스연료를 적정량 공급함으로써, 상기 엔진의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 상기 폐쇄부(130)는 상기 플런저(120)의 상단에 상기 플런저(120)의 외주면을 따라 경사지게 형성되는 제1폐쇄면(131), 및 상기 제1폐쇄면(131)보다 큰 면적을 갖도록 상기 제1폐쇄면(131)에 연결되는 제2폐쇄면(132)을 포함할 수 있다.
상기 제1폐쇄면(131)은 상기 플런저(120)의 상단에 형성된다. 상기 제1폐쇄면(131)은 상기 플런저(120)의 외주면을 따라 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제1폐쇄면(131)은 상기 개방홈(140)과 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제1폐쇄면(131)은 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만이면, 상기 회전부(150)에 의해 회전됨에 따라 상기 가스공급라인(103)과 접하게 위치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1폐쇄면(131)은 상기 플런저(120)가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 상기 개방홈(140)과 상기 가스공급라인(103)이 연통되는 시점을 앞당김으로써, 상기 가스공급라인(103)과 상기 압축실(111)이 연통되는 시간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만인 경우, 상기 개방시점을 앞당김으로써, 상기 플런저(120)가 이동함에 따라 유지되는 상기 압축실(111)의 압력 유지기간을 줄이면서, 상기 밸브(1041)가 일찍 폐쇄되게 하여, 상기 흡기라인(1011)에 가스가 과공급되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만인 경우, 상기 실린더(101)에 가스연료가 과공급됨에 따라 상기 엔진의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2폐쇄면(132)은 상기 제1폐쇄면(131)과 연결되게 상기 플런저(120)의 상단에 형성된다. 상기 제2폐쇄면(132)은 상기 플런저(120)의 외주면을 따라 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제2폐쇄면(132)은 상기 개방홈(140)과 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제2폐쇄면(132)은 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하면, 상기 회전부(150)에 의해 회전됨에 따라 상기 가스골급라인(103)과 접하게 위치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2폐쇄면(132)은 상기 플런저(120)가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 상기 개방홈(140)과 상기 가스공급라인(103)이 연통되는 시점을 지연시킴으로써, 상기 가스공급라인(103)과 상기 압축실(111)이 연통되는 시간을 늘일 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 부하가 높은 경우, 상기 개방시점을 지연시킴으로써, 상기 플런저(120)가 촤측에서 우측으로 이동함에 따라 유지되는 상기 압축실(110)의 압력 유지지간을 늘일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 부하가 높은 경우, 상기 개방시점을 지연시킴으로써, 상기 플런저(120)가 좌측에서 우측으로 이동함에 따라 유지되는 상기 압축실(110)의 압력 유지기간을 늘리면서, 상기 밸브(1041)가 늦게 폐쇄되게 하여, 상기 흡기라인(1011)에 공급되는 가스가 부족해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과한 경우, 상기 실린더(101)에 공급되는 가스연료가 부족함에 따라 상기 엔진의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하면, 상기 회전부(150)는 상기 제1폐쇄면(131)이 상기 가스공급라인(103)과 접하게 위치되도록 상기 플런저(120)를 회전시킬 수 있다.
이 경우, 상기 제1폐쇄면(131)은 상기 플런저9120)가 하측에서 상측으로 이동함에 따라 상기 개방홈(140)과 상기 가스공급라인(103)이 연통되는 시점을 앞당김으로써, 상기 가스공급라인(103)과 상기 압축실(111)이 연통되는 시간을 늘릴 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하는 경우, 상기 개방시점을 앞당김으로써, 상기 연통홈(121)을 통해 상기 압축실(111)로 공급되는 가스의 양을 늘릴 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하는 경우, 상기 흡기라인(1011)에 적은양의 가스가 공급되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 실린더(101)에 공급되는 가스연료가 모자람으로써, 상기 엔진의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 플런저(120)를 이동시키기 위한 이동기구(160), 및 일측이 상기 이동기구(160)에 연결되고, 타측이 상기 플런저(120)에 연결되는 연결부재(170)를 포함할 수 있다.
상기 이동기구(160)는 상기 연결부재(170)를 이동시킴으로써, 상기 플런저(120)를 이동시킨다. 이를 위해, 상기 이동기구(160)는 일측으로 돌출되게 상기 엔진에 설치된다. 예컨대, 상기 이동기구(160)는 상기 연결부재(170)와 연결된 상태에서 회전함으로써, 상기 플런저(120)를 이동시킬 수 있다. 상기 이동기구(160)는 회전함에 따라 상기 연결부재(170)를 우측으로 이동시킴으로써, 상기 플런저(120)를 상기 압축챔버(110) 내에서 우측으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 이동기구(160)는 계속 회전함에 따라 상기 연결부재(170)를 좌측으로 이동시킴으로써, 상기 플런저(120)를 상기 압축챔버(110) 내에서 좌측으로 이동시킬 수 있다. 상기 이동기구(160)는 캠일 수 있다.1
여기서, 상기 연결부재(170)의 이동방향 중에서 우측은 상기 플런저(120)에서 상기 압축실(111)을 향하는 방향일 수 있다. 또한, 상기 연결부재(170)의 이동방향 중에서 좌측은 상기 압축실(111)에서 상기 플런저(120)를 향하는 방향일 수 있다.
상기 연결부재(170)는 일측이 상기 이동기구(160)에 연결되고, 타측이 상기 플런저(120)에 연결된다. 상기 연결부재(170)는 상기 이동기구(160)에 의해 이동됨으로써, 상기 플런저(120)가 이동되도록 할 수 있다. 상기 연결부재(170)는 캠 샤프트일 수 있다.
이 경우, 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 플런저(120)를 회전시킴으로써 상기 개방시점이 변경되도록 상기 연결부재(170)를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만이면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1폐쇄면(131)이 상기 가스공급라인(103)과 접할 수 있도록 상기 연결부재(170)를 회전시킬 수 있다. 또한, 상기 회전부(150)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2폐쇄면(131)이 상기 가스공급라인(103)과 접할 수 있도록 상기 연결부재(170)를 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라, 상기 연결부재(170)를 회전시킴으로써, 상기 실린더(101)에 공급되는 가스연료의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 종래 기술과 비교하면, 상기 가스공급관(104) 및 상기 흡기라인(1011)간의 압력차와 상관없이 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 적정량의 가스연료를 상기 실린더(101)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 행정들을 수행하는데 필요한 가스연료를 적정량 공급함으로써, 상기 엔진의 전체적인 성능을 더 향상시킬 수 있다.
도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 실린더(101)가 복수 개로 설치될 경우, 상기 실린더(101) 각각에 설치되어 상기 실린더(101) 각각에 공급되는 가스연료의 양을 조절할 수도 있다.
이 경우, 상기 압축챔버(110), 상기 플런저(120), 상기 폐쇄면(130), 상기 개방홈(140), 상기 회전부(150), 상기 이동기구(160), 및 상기 연결부재(170)는 상기 실린더(101) 각각에 연결된 상기 가스공급라인(103) 및 상기 흡기포트(1011) 사이에 각각 결합될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 복수 개의 상기 실린더(101)들에 공급되는 가스연료의 양을 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 실린더(101)들, 상기 흡기포트(1011)들 및 상기 가스공급라인(104) 간의 압력차이에 관계없이 상기 실린더(101)들에 공급되는 가스연료의 양을 일정하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가스연료 공급장치(100)는 상기 실린더(101)들 사이의 불규칙한 가스량에 의해 이상연소현상이 유발됨에 따라 엔진이 파손됨으로써, 엔진의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 대상물의 상태에 따른 부하는 상기 대상물이 급가속 또는 급감속함에 따라 엔진에 걸리는 부하를 의미할 수 있다. 또한, 상기 대상물이 발전기일 경우, 발전량에 따라 엔진에 걸리는 부하를 의미할 수도있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 엔진용 가스연료 공급장치 110: 압축챔버
120: 플런저 130: 폐쇄부
140: 개방홈 150: 회전부
160: 이동기구 170: 연결부재

Claims (4)

  1. 내부에 압축실이 형성되는 압축챔버;
    상기 압축실에 이동 가능하게 설치되는 플런저;
    상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 폐쇄하기 위해 상기 플런저의 상단에 형성되는 폐쇄부;
    상기 플런저가 이동함에 따라 가스공급관을 개방하기 위해 상기 폐쇄부와 연결되게 상기 플런저에 형성되는 개방홈; 및
    대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 개방홈에 의해 상기 가스공급관이 개방되는 개방시점이 변경되도록 플런저를 회전시키기 위한 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 가스연료 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플런저를 이동시키기 위한 이동기구, 및 일측이 상기 이동기구에 연결되고, 타측이 상기 플런저에 연결되는 연결부재를 포함하고,
    상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하에 따라 상기 플런저를 회전시킴으로써 상기 개방시점이 변경되도록 상기 연결부재를 회전시키는 것을 특징으로 하는 엔진용 가스연료 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폐쇄부는 상기 플런저의 상단에 상기 플런저의 외주면을 따라 경사지게 형성되는 제1폐쇄면, 및 상기 제1폐쇄면보다 큰 면적을 갖도록 상기 제1폐쇄면에 연결되는 제2폐쇄면을 포함하고,
    상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하 미만이면, 상기 제2폐쇄면이 상기 가스공급라인과 접하게 위치됨에 따라 상기 개방시점이 지연되도록 상기 플런저를 회전시키는 것을 특징으로 하는 엔진용 가스연료 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 대상물의 상태에 따른 부하가 기준부하를 초과하면, 상기 제1폐쇄면이 상기 가스공급라인과 접하게 위치됨에 따라 상기 개방시점이 앞당겨지도록 상기 플런저를 회전시키는 것을 특징으로 하는 엔진용 가스연료 공급장치.
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