KR20160108684A - Dual fuel engine's window valve for supplying gas fuel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정상 상태에서는 연료분사밸브로 가스연료를 공급하기 위한 관로를 개방하고, 이상 상태에서는 연료분사밸브로 가스연료를 공급하기 위한 관로를 폐쇄하는 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a gaseous fuel supply window valve for opening a conduit for supplying gaseous fuel to a fuel injection valve in a steady state and closing a conduit for supplying gaseous fuel to a fuel injection valve in an abnormal state will be.
엔진(Engine)이란, 열에너지를 기계적인 일로 바꾸는 기관을 말하며, 보편적으로는 실린더의 연소실 내에서 연료와 공기가 혼합된 혼합기체를 점화하여 폭발시킴으로써 피스톤을 움직이는 왕복운동형 기관을 말한다.An engine is an engine that converts heat energy into mechanical one. In general, it refers to a reciprocating engine that moves a piston by igniting a mixture of fuel and air in a combustion chamber of a cylinder and exploding it.
이원연료엔진(Dual Fuel Engine)이란, 디젤연료와 가스연료를 선택적으로 사용할 수 있는 엔진을 말한다. 이때, 이원연료엔진이 디젤연료를 사용하는 디젤모드이면, 연소실로 디젤연료가 공급되고, 가스연료를 사용하는 가스모드이면, 연소실로 가스연료가 공급됨과 동시에 가스연료의 점화에 필요한 미량의 디젤연료가 연소실로 공급된다.A dual fuel engine is an engine that can selectively use diesel fuel and gaseous fuel. At this time, if the dual fuel engine is a diesel mode using diesel fuel, the diesel fuel is supplied to the combustion chamber, and if the gas mode is the gas fuel, the gaseous fuel is supplied to the combustion chamber and a small amount of diesel fuel Is supplied to the combustion chamber.
일반적으로, 이원연료엔진은 연료분사밸브를 포함하고, 디젤연료와 가스연료는연료분사밸브의 일측 및 타측을 통하여 선택적으로 연소실로 공급된다. 그리고, 가스가 저장된 가스연료통과 연료분사밸브 사이에는 윈도우밸브가 설치되고, 윈도우밸브는 가스연료통과 연료분사밸브 사이의 관로를 개폐한다.Generally, the dual fuel engine includes a fuel injection valve, and the diesel fuel and the gaseous fuel are selectively supplied to the combustion chamber through one side and the other side of the fuel injection valve. A window valve is provided between the gas fuel tank storing the gas and the fuel injection valve, and the window valve opens and closes the channel between the gas fuel tank and the fuel injection valve.
종래의 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브는, 가스연료를 연료분사밸브로 공급할 때에는 연료분사밸브와 가스연료통 사이의 관로를 개방하고, 가스연료를 연료분사밸브로 공급하지 않을 때에는 연료분사밸브와 가스연료통 사이의 관로를 폐쇄된다. 즉, 종래의 상기 윈도우밸브는 점화시기와 대응하여 개폐를 반복하므로, 내구성이 저하되는 단점이 있다.The conventional window valve for gaseous fuel supply of the dual fuel engine opens a channel between the fuel injection valve and the gas fuel tank when supplying the gaseous fuel to the fuel injection valve and opens the channel between the fuel injection valve and the gas fuel valve when the gaseous fuel is not supplied to the fuel injection valve. And the gas fuel tank is closed. That is, the conventional window valve repeats opening and closing in correspondence with the ignition timing, and thus has a disadvantage that durability is lowered.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브를 제공하는 것일 수 있다.It is an object of the present invention to provide a window valve for supplying a gaseous fuel of a dual fuel engine which can solve all the problems of the prior art as described above.
본 발명의 다른 목적은, 연료분사밸브와 가스연료통 사이에 설치된 윈도우밸브가 정상 상태에서는 가스연료가 통과하는 관로를 개방하고, 이상 상태에서는 가스연료가 통과하는 관로를 폐쇄함으로써, 내구성을 향상시킬 수 있는 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브를 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of improving durability by opening a channel through which gas fuel passes in a normal state of a window valve provided between a fuel injection valve and a gas fuel tank, To provide a gaseous fuel supply window valve for a dual fuel engine.
상기 목적을 달성하기 위한 본 실시예에 따른 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브는, 연소실로 디젤연료와 가스연료를 선택적으로 공급하는 연료분사밸브와 상기 연료분사밸브로 공급되는 가스연료를 저장하는 가스연료통 사이에 설치되어 상기 연료분사밸브와 상기 가스연료통 사이의 관로를 개폐하는 윈도우밸브로서, 상기 윈도우밸브는 엔진이 정상 상태이면 상기 관로를 개방하고, 상기 엔진이 이상 상태이면 상기 관로를 폐쇄할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gaseous fuel supply window valve for a dual fuel engine, comprising: a fuel injection valve for selectively supplying diesel fuel and gaseous fuel to a combustion chamber; Wherein the window valve opens the conduit when the engine is in a normal state and closes the conduit when the engine is in an abnormal state, wherein the window valve opens and closes a conduit between the fuel injection valve and the gas fuel tank, can do.
본 발명의 실시예에 따른 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브는, 정상 상태에서는 항상 관로를 개방하고, 이상 상태에서는 관로를 폐쇄한다. 그러면, 윈도우밸브의 사용 정도(程度)가 감소되므로, 윈도우밸브의 내구성이 향상되는 효과가 있을 수 있다.The window valve for supplying the gaseous fuel of the dual fuel engine according to the embodiment of the present invention always opens the channel in the steady state and closes the channel in the abnormal state. Then, since the degree of use of the window valve is reduced, the durability of the window valve can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 윈도우밸브가 적용된 이원연료엔진의 가스연료 공급시스템을 보인 도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a gaseous fuel supply system of a dual fuel engine to which a window valve is applied in an embodiment of the present invention. FIG.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.It should be noted that, in the specification of the present invention, the same reference numerals as in the drawings denote the same elements, but they are numbered as much as possible even if they are shown in different drawings.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present specification should be understood as follows.
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.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.
"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.It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one.
"위에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The term "above" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 이원연료엔진의 가스연료 공급용 윈도우밸브에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a window valve for supplying a gaseous fuel of a dual fuel engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 윈도우밸브가 적용된 이원연료엔진의 가스연료 공급시스템을 보인 도이다.1 is a view showing a gaseous fuel supply system of a dual fuel engine to which a window valve is applied in an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이원연료엔진의 가스연료 공급시스템은 연료분사밸브(110)를 포함할 수 있다. 연료분사밸브(110)는 연소실을 형성하는 실린더의 수와 대응되게 복수개 마련될 수 있다.As shown, the gaseous fuel supply system of the dual fuel engine according to the present embodiment may include a
도시되지 않은 디젤연료통의 디젤연료 및 가스연료통의 가스연료는 연료분사밸브(110)를 통하여 상기 실린더의 연소실로 공급될 수 있다. 이때, 이원연료엔진이 디젤연료를 사용하는 디젤모드이면, 상기 실린더의 연소실로 상기 디젤연료통의 디젤연료가 공급될 수 있고, 가스연료를 사용하는 가스모드이면, 상기 실린더의 연소실로 상기 가스연료통의 가스연료가 공급됨과 동시에 가스연료의 점화에 필요한 미량의 상기 디젤연료통의 디젤연료가 공급될 수 있다.The diesel fuel of the diesel fuel tank and the gaseous fuel of the gas fuel tank, which are not shown, can be supplied to the combustion chamber of the cylinder through the
상기 가스연료통과 연료분사밸브(110) 사이에는 가스연료를 연료분사밸브(110)로 공급하기 위한 관로(151)가 설치될 수 있고, 관로(151)에는 관로(151)를 개폐하는 윈도우밸브(120)가 설치될 수 있다.A
그리하여, 상기 가스연료통의 가스연료가 윈도우밸브(120)를 통하여 연료분사밸브(110)로 공급되면, 연료분사밸브(110)의 내부에 설치된 파일럿밸브(미도시)에 작용하는 가스연료의 압력과 탄성부재의 탄성력의 차에 의하여 상기 파일럿밸브가 승강하고, 상기 파일럿밸브의 승강에 의하여 가스연료가 상기 실린더의 연소실로 공급되거나, 공급되는 것이 차단될 수 있다.When the gas fuel in the gas fuel tank is supplied to the
윈도우밸브(120)는 제1조절밸브(131)에 의하여 작동할 수 있다. 즉, 제1조절밸브(131)는 작동유체통(140)과 윈도우밸브(120) 사이의 관로(153)에 설치되어, 작동유체가 윈도우밸브(120)로 공급되게 하거나, 공급되는 것을 차단할 수 있다.The
그리고, 연료분사밸브(110)의 상기 파일럿밸브는 제2조절밸브(135)에 의하여 제어될 수 있다. 즉, 제2조절밸브(135)는 작동유체통(140)과 연료분사밸브(110) 사이의 관로(155)에 설치되어, 작동유체가 연료분사밸브(110)로 공급되게 하거나, 공급되는 것을 차단할 수 있다.And, the pilot valve of the
작동유체는 연료분사밸브(110)의 상기 파일럿밸브를 가압할 수 있다. 이때, 작동유체에서 상기 파일럿밸브에 작용하는 힘의 방향은, 가스연료에서 상기 파일럿밸브에 작용하는 힘의 방향과 반대방향일 수 있다.The working fluid may press the pilot valve of the
연료분사밸브(110) 및 윈도우밸브(120)에는 작동유체가 유입되므로, 작동유체가 연료분사밸브(110) 및 윈도우밸브(120)에서 누설되는 것을 방지하기 위한 실링오일이 연료분사밸브(110) 및 윈도우밸브(120)에 공급될 수 있다.The working fluid flows into the
미설명 부호 161은 가스 어큐머레이터(Gas Accumulator)이고, 163 및 165는 퍼지가스가 흐르는 관로(157)를 개폐하는 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브이며, 167은 윈도우밸브(120)에서 배출되는 가스의 압력을 감지하는 센서이다.
가스연료를 연료분사밸브(110)로 공급하는 주기에 맞추어서 윈도우밸브(120)를 개폐하면, 윈도우밸브(120)의 내구성이 저하될 수 있다.The durability of the
이를 방지하기 위하여, 본 실시예에 따른 윈도우밸브(120)는 정상 상태에서는 항상 관로(151)를 개방하는 상태를 유지한다. 그리고, 상기 실린더의 연소실의 압력이나, 윈도우밸브(120)에서 배출되는 가스연료의 압력 등에 이상이 있을 경우, 윈도우밸브(120)는 관로(151)를 폐쇄한다. 그러면, 윈도우밸브(120)의 사용 정도(程度)가 감소되므로, 윈도우밸브(120)의 내구성이 향상될 수 있다.In order to prevent this, the
윈도우밸브(120)가 항상 개방되어 있으므로, 연료분사밸브(110)를 통하여 상기 실린더의 연소실로 가스연료가 항상 유입될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제2조절밸브(135)에서 연료분사밸브(110)로 공급되는 작동유체를 이용하여, 상기 실린더의 연소실에서 연료의 폭발이 발생할 때, 연료분사밸브(110)를 통하여 상기 실린더의 연소실로 가스연료가 유입되지 않도록 할 수 있다.Since the
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 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
110: 연료분사밸브
120: 윈도우밸브
131: 제1조절밸브
135: 제2조절밸브110: Fuel injection valve
120: Window valve
131: first control valve
135: Second control valve
Claims (1)
상기 윈도우밸브는 엔진이 정상 상태이면 상기 관로를 개방하고, 상기 엔진이 이상 상태이면 상기 관로를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 연료분사밸브.A window valve that is provided between a fuel injection valve for selectively supplying diesel fuel and gaseous fuel to the combustion chamber and a gas fuel tank for storing the gaseous fuel supplied to the fuel injection valve and opens and closes a channel between the fuel injection valve and the gas fuel tank, as,
Wherein the window valve opens the conduit when the engine is in a normal state and closes the conduit when the engine is in an abnormal state.
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