KR20160148000A

KR20160148000A - 연료 인젝터 필터

Info

Publication number: KR20160148000A
Application number: KR1020167033648A
Authority: KR
Inventors: 루도빅 사우베트르; 안토닌 쉐론
Original assignee: 델피 인터내셔널 오퍼레이션즈 룩셈부르크 에스.에이 알.엘.
Priority date: 2014-05-01
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2016-12-23
Also published as: JP2017515040A; EP2940287A1; CN106414990A; US20170051712A1; WO2015165725A1

Abstract

제어 밸브 내로 흐르는 연료를 여과하는 필터를 포함하는, 내연기관의 연료 인젝터로서, 상기 필터는 상기 제어 밸브를 둘러싸는 슬리브 상에 또는 상기 슬리브에 일체 형성된 필터 요소 상에 제공된 다수의 필터 오리피스, 또는 메인 연료 공급 통로로부터 INO(입구 오리피스)로의 입구와, 상기 제어 밸브 사이에 위치된 필터 요소 혹은 플레이트를 포함함으로써, 상기 제어 밸브에 들어오는 연료 흐름으로부터 연료 오염 입자를 여과하여 제어 밸브 시트 마모 및 후속적인 누설을 감소 또는 제거하는, 연료 인젝터.

Description

연료 인젝터 필터{FUEL INJECTOR FILTER}

본 발명은 내연기관의 연소 공간에 디젤과 같은 연료를 전달하기 위한 연료 인젝터, 더욱 상세하게 연료 인젝터의 제어 흐름을 위한 필터에 관한 것이다.

본 발명은 고압 어큐뮬레이터, 예컨대 커먼 레일로부터 연료 인젝터로 디젤과 같은 연료가 공급되는 타입의 내연기관의 실린더에 연료를 전달하는데 이용되는 연료 인젝터에 관한 것이다.

이러한 연료 인젝터는 일반적으로 인젝터 바디를 통해 고압 연료 공급 라인으로부터의 연료의 흐름을 제어하도록 바디 내에서 슬라이딩 가능하고 니들 밸브 시트와 결합가능한 니들을 포함한다.

인젝터는 인젝터 니들 위에 위치된 노즐 제어 챔버의 가압 또는 배출을 제어하는 제어 밸브 구성체에 의해 간접적으로 제어된다. 제어 밸브 구성체가 폐쇄되면, 밸브 부재는 스프링의 작용 하에서 밸브 시트와 접촉한다. 솔레노이드와 같은 액추에이터의 동작 시에, 스프링력이 극복되어 제어 밸브는 밸브 시트로부터 멀어지는 밸브 부재의 운동에 의해 개방됨으로써, 노즐 제어 챔버와 저압 드레인 사이의 흐름 경로를 개방한다. 노즐 제어 챔버 내의 압력이 감소함에 따라, 밸브 시트에 인접한 니들의 일부에 대해 작용하는 압력으로 인해 니들은 니들 밸브 시트로부터 나간다.

제어 밸브가 폐쇄되면, 밸브 시트는 인젝터의 정확한 작동을 위해 완전하게 밀봉되어야 한다. 종래기술의 실시예에서, 제어 밸브 시트에서의 정적인 누설은 공지된 문제점이다. 밸브 시트의 누설은 인젝터의 효율 감소 또는 가능한 고장을 초래한다. 제어 밸브가 개방된 것보다 더 자주 폐쇄되기 때문에 정적인 누설이 중요하고, 연소 챔버 내로 분사된 연료에 대해 더욱 높은 작동 압력(예컨대, 2200 내지 3000 바아)을 향해 계속되는 추세를 고려하여 특히 관련된다.

제어 밸브 시트에서의 누설은 제어 밸브를 통해 흐르는 연료의 흐름 내의 경질의 오염 입자에 의해 야기되어 밸브 시트에 손상을 야기할 수 있다.

또한, 제어 밸브 바디/제어 밸브 부재에 가해진 반경방향 부하에 의해 야기되는 제어 밸브 바디 및/또는 제어 밸브 부재의 뒤틀림으로 인해 누설이 발생할 수 있다.

본 발명의 목적은 종래기술의 연료 인젝터 및 제어 밸브에 관련된 문제점 중 일부를 적어도 줄이는 것이다.

따라서, 본 발명은, 제1 관점에서, 내연기관 내에 연료를 전달하는데 이용되는 연료 인젝터로서, 상기 연료 인젝터는 노즐, 제어 밸브 바디, 연료 공급 라인, 적어도 하나의 노즐 구멍을 통해 연료의 배출을 제어하도록 이동가능한 니들을 포함하고, 상기 연료 공급 라인은 입구 오리피스를 통해 노즐 제어 챔버로 그리고 상기 노즐로 연료를 공급하고; 상기 니들은 상기 노즐 제어 챔버 내의 연료압의 변동에 의해 제어되고; 상기 노즐 제어 챔버 내의 연료압은 상기 제어 밸브 바디 내의 제어 밸브에 의해 제어되고, 상기 제어 밸브는 유출 오리피스 채널 및 상기 제어 밸브를 통해 상기 노즐 제어 챔버와 저압 연료 리턴 라인 사이에 연료 경로가 제공된 개방 위치와, 상기 제어 밸브가 흐름 경로를 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하고; 그리고 상기 연료 공급 라인으로부터 상기 입구 오리피스로의 입구와 상기 제어 밸브 사이의 위치에 필터가 제공됨으로써, 상기 제어 밸브에 연료가 들어가기 전에 연료가 상기 필터를 통과하는, 연료 인젝터를 제공한다.

본 발명은 상기 제어 밸브에 들어가는 흐름에 대한 여과를 제공하여, 상기 제어 밸브 시트의 마모를 야기하기 쉬운 경질의 오염 입자가 상기 제어 밸브 시트를 통과하는 것을 방지함으로써, 인젝터의 누설 위험, 성능 감소 또는 고장을 감소시킨다.

상기 필터 오리피스는 상기 제어 밸브를 둘러싸는 슬리브 상에 제공될 수 있고, 슬롯 또는 마이크로-드릴형 구멍을 포함할 수 있으며, 상기 마이크로-드릴형 구멍은 상기 슬리브의 반경방향 축과 일치하거나 일치하지 않을 수 있다.

상기 필터 오리피스는 상기 슬리브 둘레에 대칭으로 배치될 수 있다.

상기 슬리브는 상기 필터 오리피스를 제공하는 환형 필터 요소를 포함할 수 있으며, 상기 필터 요소는 적어도 하나의 또 다른 슬리브 요소에 부착된다.

상기 필터는 상기 연료 공급 라인으로부터 상기 입구 오리피스로의 입구와 상기 유출 오리피스 채널 사이에 위치될 수 있다.

변형 실시예에서, 상기 필터는 복수의 필터 오리피스를 포함하는 필터 요소에 의해 제공될 수 있으며, 상기 필터 요소는 상기 노즐 제어 챔버와 상기 유출 오리피스 채널 사이에 또는 상기 연료 공급 라인으로부터 상기 입구 오리피스로의 입구와 상기 노즐 제어 챔버 사이에 위치될 수 있다.

상기 필터는 복수의 필터 오리피스를 포함하는 필터 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 필터 플레이트는 상기 제어 밸브 바디와, 상기 노즐 제어 챔버를 수용하는 상기 인젝터의 또 다른 섹션을 분리하는 절연 분리 플레이트와 일체 형성될 수 있다.

상기 필터 플레이트는 상기 노즐 제어 챔버와 상기 유출 오리피스 채널 사이에 또는 상기 연료 공급 라인으로부터 상기 입구 오리피스로의 입구와 상기 노즐 제어 챔버 사이에 위치된다.

상기 연료 인젝터는 상기 연료 공급 라인로부터의 연료가 상기 노즐 제어 챔버 내로 흐르는 노즐 경로 오리피스를 더 포함할 수 있으며, 상기 노즐 경로 오리피스는 필터 플레이트에 의해 형성된다.

또 다른 변형 실시예에서, 상기 필터는 상기 노즐 제어 챔버와 상기 유출 오리피스 채널 사이에 위치된 복수의 마이크로-드릴형 채널에 의해 제공될 수 있다.

상기 필터는 유출 오리피스 또는 상기 입구 오리피스를 형성할 수 있다.

또 다른 변형 실시예에서, 상기 필터는 상기 유출 오리피스 채널 내에 위치된 필터 튜브에 의해 제공될 수 있다.

도 1 내지 4는 종래기술에 따른 인젝터의 단면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인젝터의 단면도,
도 6은 도 5의 인젝터의 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 7은 도 5의 인젝터의 제어 밸브 구성체에 대한 부분 단면도,
도 8은 도 5의 인젝터의 제어 밸브 구성체에 대한 등각 부분도로서, 환형 챔버와 SPO 채널이 투명한 것으로 도시된 도면,
도 9는 본 발명의 제1 그룹의 제2 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 부분 단면도,
도 10은 도 8의 인젝터의 제어 밸브 구성체에 대한 부분 상세도로서, 환형 챔버와 SPO 채널이 투명한 것으로 도시된 도면,
도 11은 본 발명의 제1 그룹의 제3 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 부분 단면도,
도 12는 도 11의 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 13은 도 11의 제어 밸브 구성체에 대한 등각 부분도로서, 환형 챔버와 SPO 채널이 투명한 것으로 도시된 도면,
도 14는 본 발명의 제2 그룹의 제1 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 15는 도 14의 제어 밸브 구성체의 필터 요소에 대한 등각 부분도로서, 둘러싸는 인젝터 구성요소가 단면으로 도시된 도면,
도 16은 본 발명의 제2 그룹의 제2 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 17은 도 16의 제어 밸브 구성체의 필터 요소에 대한 세부 등각도로서, 둘러싸는 인젝터 구성요소가 단면으로 도시된 도면,
도 18은 2개의 필터 요소를 구비하는 본 발명의 제2 그룹의 제2 실시예에 따른 변형된 제어 밸브 조립체에 대한 상세도로서, 둘러싸는 인젝터 구성요소가 단면으로 도시된 도면,
도 19는 본 발명의 제2 그룹의 제3 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 20은 본 발명의 제2 그룹의 제4 실시예에 따른 제어 밸브 구성체에 대한 단면도,
도 21은 도 20의 인젝터에 대한 등각 부분도로서, 구성요소가 투명한 것으로 도시한 도면.

도 1 내지 4에 도시한 바와 같은 공지된 연료 인젝터(1)는 비교적 좁은 직경의 제1 영역(노즐 바디(8))와, 제2 확대된 영역을 구비하는 인젝터 바디(10)를 포함한다. 인젝터(1)의 제2 영역 및 노즐 바디(8)를 통해 보어(11)가 연장된다. 보어(11) 내에서 세장형 인젝터 니들(12)이 슬라이딩 가능하며, 인젝터 니들(12)은 보어(11)의 말단부에 인접한 노즐 바디(8)의 내부면에 의해 형성된 니들 시트와 결합하도록 배치된 팁 영역(14)을 구비한다. 노즐 바디(8)는 보어(11)와 연통하는 하나 이상의 노즐 구멍(미도시)을 구비하며, 노즐 구멍은 니들 팁(14)과 니들 시트의 결합이 개구부를 통해 인젝터 바디(10)로부터 유체가 배출되는 것을 방지하도록 위치설정되고, 니들 팁(14)이 니들 시트로부터 리프팅될 때, 노즐 구멍을 통해 연료가 전달될 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 인젝터 니들(12)은 인젝터 노즐 바디(8) 내에서 연장되는 영역이 보어(11)보다 더 작은 직경을 가져서 노즐 바디(8)의 내부면과 인젝터 니들(12) 사이에서 연료가 흐르게 하도록 형성된다. 인젝터 바디(10)의 제2 영역 내에서, 인젝터 니들(12)은 비교적 더 큰 직경을 가짐으로써, 플루트 영역(fluted region)을 제외하고, 인젝터 니들(12)과 인젝터 바디(10) 사이에서 흐르는 유체를 실질적으로 방지하여, 제2 영역 내에 제공된 환형 갤러리(16)로부터 노즐 바디(8)로 연료가 흐르게 한다.

환형 갤러리(16)는 NPO(노즐 경로 오리피스, 분사 공급 오리피스로도 부름)를 통해 연료 공급 라인(18)과 연통하며, 연료 공급 라인은 관련된 연료 전달 시스템(미도시)의 어큐뮬레이터로부터 고압 연료를 수용하도록 배치된다.

노즐 제어 챔버/스프링 챔버(22)는 니들(12)의 팁 영역(14)으로부터 이격된 위치에서 인젝터 바디(10)의 제2 영역 내에 제공된다. 또한, 연료 공급 라인(18)은 INO(54)(입구 오리피스, 챔버 충전 오리피스로도 부름)를 통해 노즐 제어 챔버(22)에 연료를 제공한다. INO(54)는 입구(19)에서 연료 공급 라인(18)을 만난다. 연료의 주요 흐름은 연료 공급 라인(18)을 따라 인젝터(1)에 들어가고, INO(54)로의 입구(19)에서, 주요 흐름은 2개로 나뉘어져서 흐름의 일부가 INO(54)에 들어가고 주요 흐름의 나머지는 연료 공급 라인(18)을 따라 NPO(58)로 계속한다.

니들 시트를 향해 니들(12)을 가압하기 위해 노즐 제어 챔버(22) 내에는 압축 스프링(30)이 제공된다.

도 1의 인젝터는 밸브 바디(51)를 포함하는 제어 밸브 구성체(50) 위에 위치된 전자기식 액추에이터 구성체(44)를 더 포함한다.

제어 밸브 구성체(50)는 제어 밸브 부재(60)의 일단부에서 전기자를 이송하는 제어 밸브 부재(60)를 포함한다. 제어 밸브 부재(60)는 제어 밸브 구성체(50)의 보어(64) 내에서 슬라이딩 가능하다. 밸브 부재(60)의 전기자 단부에는, 보어(64)의 단부에서 시트(68)와 결합가능한 밀봉면(66)이 제공된다. 밀봉면(66)이 시트(68)와 접촉하면, 압력 시일이 형성된다. 전기자(62) 위에 위치된 밸브 스프링(46)은 제어 밸브에 폐쇄력을 제공하여, 밀봉면(66)을 그 시트(68)와 결합하게 가압하고, 밸브 구성체(50)가 폐쇄될 때 밸브 시트(68) 상에 접촉 압력을 유지시킨다.

제어 밸브 구성체(50)는 도 3 및 4에 도시한 바와 같이 제어 밸브 부재(60)를 둘러싸는 슬리브(80)를 더 포함할 수 있다.

또한, 제어 밸브 구성체(50)는 INO(54)를 통해 연료 공급 라인(18), SPO(56)(유출 오리피스, 제어 챔버 배출 오리피스로도 부름) 및 SPO 채널(55)과 유체 연통한다.

제어 밸브 구성체(50)가 폐쇄되고, 밀봉면(66)이 시트(68)와 결합되면, 노즐 제어 챔버(22)와 저압 연료 리턴 라인(27) 사이에는 유체 연통이 없다. 노즐 제어 챔버(22)는 커먼 레일(미도시) 내의 연료압을 받는다. 이러한 고압 연료는 니들(12)의 상부 상에 힘을 가하여, 스프링(30)으로부터의 압력과 조합하여, 니들을 안착된 위치로 가압함으로써, 노즐 구멍을 통한 분사가 없다.

액추에이터(44)에 동력이 공급되면, 전기자(62)를 리프팅하게 하여, 밸브 구성체(50)가 개방, 즉 밀봉면(66)이 시트(68)로부터 리프팅한다. 노즐 제어 챔버(22) 내에 수용된 연료는 SPO(56)와 SPO 채널(55)을 통해, 일반적으로 2개의 연통 구멍(미도시)을 통해 제어 밸브 제어 챔버(53) 내로, 제어 밸브 시트(68)를 지나 저압 연료 리턴 라인(27)으로 흐름 경로를 갖는다. 그 결과, 연료는 노즐 제어 챔버(22)로부터 저압 연료 리턴 라인(27)으로 흘려서, 노즐 제어 챔버(22) 내의 연료압을 감소시킨다. 그 후, 노즐 바디(8) 내의 연료압은 노즐 제어 챔버922) 내의 연료압보다 더 높고, 인젝터 니들(12)에 가해지는 압력 힘이 스프링(30)의 바이어스를 극복한다. 인젝터 니들(12)은 그 안착된 위치로부터 리프팅하여 노즐 구멍을 개방함으로써 NPO(58)를 통해 노즐 바디(8) 내로 흐르는 연료가 연소 챔버(미도시) 내로 분사되게 한다.

분사를 정지하기 위해, 전자기식 액추에이터(44)에 동력이 공급되지 않고, 밸브 스프링은 제어 밸브 구성체(50)를 폐쇄한다. 공급 라인(18)으로부터 INO(54)를 통해 노즐 제어 챔버(22) 내로의 고압 연료는 니들(12)이 안착된 위치를 향해 다시 가압될 때까지 노즐 제어 챔버(22) 내의 압력을 증가하게 함으로써, 노즐 구멍을 통한 분사가 중지되게 한다.

본 발명의 인젝터에 대한 실시예는 제어 밸브 조립체(50)의 제어 챔버(53)에 들어오는 흐름을 여과하는 필터를 마련함으로써 상기한 종래기술의 실시예와는 특징을 이룬다. 필터는 연료 공급 라인으로부터의 INO 또는 SPO로의 입구와, 제어 밸브 사이의 각종 위치에 위치됨으로써, 제어 밸브에 들어가는 연료 흐름에 대한 필요한 여과를 제공할 수 있다.

그룹 1

본 발명의 제1 그룹에서, 미립자 필터가 제어 밸브 슬리브 상에 위치되거나, 또는 그에 의해 형성된다.

도 5를 참조하면, 종래기술의 인젝터와 마찬가지로, 본 발명의 인젝터(101)는 노즐 바디(108), 연료의 주요 공급이 인젝터(101)에 들어가고 입구(119)에서 INO(154)로 분리하는 연료 공급 라인(118), 보어(111) 내에서 압축 스프링(130)에 의해 안착된 위치로 가압되는 니들(112)을 구비하는 인젝터 바디(110)를 포함한다. 인젝터의 다른 구성 및 작동은 도 2 및 3의 종래기술의 실시예에서와 동일하다.

본 발명의 그룹 1의 제1 실시예는 슬리브(180) 상에 제공된 필터를 더 포함한다. SPO 채널(155)은 환형 챔버(182)를 통해 슬리브(180)와 유체 연통한다. 필터는 도 5 내지 8에 도시한 실시예에서 마이크로-드릴형 구멍(202)에 의해 형성되는 복수의 필터 오리피스를 포함한다. 제어 밸브 구성체(150)가 개방되면, 즉 액추에이터 구성체(144)가 밸브 스프링(146)에 작용하여, 전기자(162)를 리프팅하게 하여 밀봉면(166)을 제어 밸브 시트(168)로부터 멀어지게 리프팅하면, 제어 밸브 구성체(150)를 통해 SPO(156), SPO 채널(155) 및 저압 연료 리턴(127)을 따라 연료 경로가 개방된다. 그 후, SPO 채널(155)로부터 환형 챔버(182) 내로 흐르는 연료는 제어 밸브 시트(168)에 도달하기 전에 필터 오리피스를 통과해야 한다. 따라서, 필터 오리피스를 통과하기에 너무 큰 임의의 연료 오염 입자는 제어 밸브 시트(168)의 상류에 트랩핑되고, 즉 이러한 입자가 제어 밸브 시트(168)에 도달하지 못하여 이러한 입자에 의한 제어 밸브 시트(168)에 대한 손상이 방지된다.

마이크로-드릴형 구멍(202) 각각은 슬리브(180)의 반경방향 축과 일치하는 반경방향 축을 가질 수 있다. 변형적으로, 마이크로-드릴형 구멍(202)은 슬리브(180)의 반경방향 축에 대해 오프셋된 축을 가짐으로써, 구멍을 통해 밸브 제어 챔버(153) 내 통과하는 연료의 소용돌이/회전 흐름을 발생시킨다.

필터 오리피스(202)의 개수는, 필터 오리피스(202)에 의해 제공되는 총 흐름 영역이 SPO(156)에 의해 제공된 상류 구속부보다 크도록 선택된다.

마이크로-드릴형 구멍(202)은 슬리브(180) 둘레에 대칭으로 위치되므로, 기계적 응력 집중을 발생시키는 밸브 제어 챔버 내에 2개의 연통 구멍을 포함하는 종래기술의 실시예에서보다 발생되는 응력이 상당히 낮다. 본 발명은 제어 밸브 부재(160)의 변형을 방지하므로, 밸브 시트(168)에서의 누설 가능성을 더욱 감소시킨다.

또한, 마이크로-드릴링(202)의 유압 용적은 종래기술의 실시예의 2개의 연통 구멍의 유압 용적보다 적어서, 멀티-분사 공정을 위해 더욱 적절한 실시예를 제공한다.

마이크로-드릴형 구멍(202)을 구비한 영역의 베이스에는 오염 입자를 위한 보유 지대가 형성될 수 있다. 입자 보유 지대는 도 8에서 "P"로 지시된다.

도 9 및 10은 그룹 1의 제2 실시예를 도시한다. 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하며, 변형된 슬리브(180')가 제1 실시예의 구멍(202) 대신에 복수의 그루브(204)를 구비한다는 점만 상이하다. 그루브(204)의 폭보다 작은 연료 오염 입자는 슬리브(180')를 통과할 수 없으므로, 밸브 시트(168)에 도달하는 것이 방지된다.

제1 실시예와 유사한 방식으로, 도 10에서 "P"로 지시된 바와 같이 입자 보유 지대가 형성된다.

도 11 내지 13에 도시한 바와 같이 그룹 1의 제3 실시예에서, 변형된 슬리브(180") 내에는 환형 필터 요소(206)가 통합된다. 환형 필터 요소(206)는 제1 환형 슬리브부(184)와 제2 환형 슬리브부(186) 사이에 위치되며, 복수의 필터 오리피스(208)를 포함한다. 또 다른 변형 실시예에서, 제1 환형 슬리브부(184) 또는 제2 환형 슬리브부(186)가 생략될 수 있고, 필터 요소(206)는 나머지 슬리브부(184, 186) (도면에 도시된 배향에서) 위 또는 아래에 위치될 수 있다.

그룹 2

본 발명에 따른 실시예의 제2 그룹은 제1 실시예와 대체로 유사하며, 유사한 참조부호가 하기에 언급될 것이다.

그룹 2의 실시예에서, SPO(156) 또는 INO(154)의 영역 내에 또는 SPO 채널(155) 내에는 미립자 필터가 제공된다. 그룹 2의 모든 실시예는 슬리브(180)를 갖거나 갖지 않는 인젝터에 적용될 수 있다.

도 14 및 15를 참조하면, 그룹 2의 제1 실시예는 SPO(156)에 인접한 밸브 바디(151) 내에 제공된 챔버(194) 내에 위치된, 필터 요소(190)에 의해 제공되는 필터를 포함한다. 필터 요소(190)는 복수의 필터 오리피스(192)를 포함한다.

도 14 및 15에 도시한 실시예에서, 필터 요소(190)는 SPO(156)와 더불어 제공된다. 그러나, 필터 오리피스(192) 또는 필터 요소(190)의 개수 및 사이즈는 원래의 SPO(156)와 동일한 효과를 갖는 구속부를 제공, 즉 동일한 흐름 영역 그리고 그에 따라 SPO(156)에 의해 제공된 바와 같이 필터 요소(190)를 가로지르는 동일한 압력 강하를 제공하도록 선택될 수 있다. 따라서, 필터 요소(190)는 SPO(156)를 대체할 수 있다.

INO(154)에 동일한 원리가 적용될 수 있는데, 즉 INO(154)는 복수의 필터 오리피스를 구비한 필터 요소로 대체될 수 있으며, 그 개수 및 사이즈는 표준 단일의 INO(154)와 동일한 흐름 영역을 제공하도록 선택된다. 변형적으로, 필터는 INO(154)에만 또는 그에 의해서만 제공될 수 있으므로, 연료 흐름이 노즐 제어 챔버(122)에 들어가기 전에, 즉 연료 흐름이 SPO(156), SPO 채널(155) 및 제어 밸브 구성체(150)에 들어가기 전에 INO(154)에 도달하는 입자를 여과한다.

도 16 내지 18에 도시한 바와 같이, 본 발명의 그룹 2의 제2 실시예는 전기 절연될 수 있는 분리 플레이트(198) 내로 통합되는 필터 플레이트(196)에 의해 형성된 필터를 포함하며, 상기 분리 플레이트(198)는 노즐 제어 챔버(122)를 수용하는 인젝터의 하부 섹션(103)과 제어 밸브 바디(151) 사이에 위치된다.

이러한 실시예에서, 필터의 상대적인 위치설정은 본 발명의 그룹 2의 제1 실시예에 비해 단순화된다. 또한, 통합된 필터 플레이트(196)는 제어 밸브 바디(151)와 하부 인젝터 섹션(103) 사이에 개선된 밀봉 계면부를 허용하여, 2가지 섹션들 사이의 누설을 감소 또는 제거할 수 있다.

또한, 필터 플레이트(196)는 구속부로서 작용하여, 현재의 SPO(156)의 제거를 허용할 수 있다. 또한, SPO(156)의 대체로 제공된 필터 플레이트(196)와 더불어 또는 그 대신에, 유사한 필터 플레이트가 현재의 INO(154)를 대체하는데 이용될 수 있다. 도 16은 SPO(156)에 위치된 필터 플레이트(196)와 더불어 INO(154)에 위치된 유사한 필터 플레이트(196')를 도시한다.

유사하게, 현재의 NPO(158)는 필터 플레이트(196)와 유사한 필터 플레이트로 대체될 수 있다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 그룹 2의 제3 실시예에서, SPO 채널 내에 위치된 필터 튜브(210)에 의해 필터가 형성된다. 따라서, 필터 튜브(210)의 필터 구멍보다 큰 SPO 채널(155)을 통해 흐르는 연료 내의 오염 입자는 필터 튜브(210)를 통해 제어 밸브 구성체(150) 내로 통과하는 것이 방지된다.

도 20 및 21에서, 제어 밸브 바디(151) 내의 챔버(194)와 SPO 채널(155) 사이의 복수의 마이크로-드릴형 채널(212)에 의해 필터가 제공된다. 이러한 실시예에서, 마이크로-드릴형 채널(212)은 SPO(156)를 대체하며, 마이크로-드릴형 채널(212)의 개수 및 직경은 원래의 SPO(156)와 동일한 구속부를 제공하도록 선택된다. 이러한 실시예는 마이크로-드릴형 채널(212)의 직경에 대한 제어를 통해 제어 밸브 시트(168)에 도달하는 오염 입자의 사이즈를 조절하게 하는 것과 더불어, SPO(156)의 캘리브레이션을 허용한다.

본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 본원에 기술된 인젝터 및 제어 밸브 조립체에 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.

종래기술
1: 연료 인젝터
8: 인젝터 노즐
10: 인젝터 바디
11: 보어
12: 인젝터 니들
14: 팁 영역
16: 환형 갤러리
18: 연료 공급 라인
19: (연료 공급 라인으로부터 INO로의) 입구
22: 노즐 제어 챔버
27: 저압 연료 리턴 라인
30: 압축 스프링
44: 전자기식 액추에이터 구성체
46: 밸브 스프링
50: 제어 밸브 구성체
51: 제어 밸브 바디
53: 밸브 제어 챔버
54: INO
55: SPO 채널
56: SPO
58: NPO
60: 제어 밸브 부재
62: 전기자
64: 보어
66: 밸브 부재 밀봉면
68: 시트
80: 제어 밸브 슬리브
본 발명
101: 연료 인젝터
103: 인젝터 하부 섹션
110: 인젝터/밸브 바디
108: 인젝터 노즐
110: 인젝터 바디/노즐 홀더 바디
111: 보어
112: 인젝터 니들
114: 팁 영역
116: 환형 갤러리
118: 연료 공급 라인
119: (연료 공급 라인으로부터 INO로의) 입구
122: 제어 챔버
127: 저압 연료 리턴 라인
130: 압축 스프링
144: 전자기식 액추에이터 구성체
146: 밸브 스프링
150: 제어 밸브 구성체
151: 제어 밸브 바디
153: 제어 밸브 제어 챔버
152: 스페이서 구성요소
154: INO
155: SPO 채널
156: SPO
158: NPO
160: 제어 밸브 부재
162: 전기자
164: 보어
166: 밸브 부재 밀봉면
168: 시트
180, 180', 180": 제어 밸브 슬리브
182: 환형 챔버
184: 제1 환형 슬리브부
186: 제2 환형 슬리브부
190: (제어 밸브 바디 챔버 내의) 필터 요소
192: (필터 요소의) 필터 오리피스
194: (밸브 바디 내의) 챔버
196, 196': 필터 플레이트
198: 분리 플레이트
202: 마이크로-드릴형 구멍
204: 슬롯
206: (슬리브의) 필터 요소
208: (필터 요소의) 필터 오리피스
210: 필터 튜브
212: 마이크로-드릴형 채널
P: 입자 보유 지대

Claims

내연기관 내에 연료를 전달하는데 이용되는 연료 인젝터(101)에 있어서,
상기 연료 인젝터(101)는 노즐(108), 제어 밸브 바디(151), 연료 공급 라인(118), 적어도 하나의 노즐 구멍을 통해 연료의 배출을 제어하도록 이동가능한 니들(112)을 포함하고;
상기 연료 공급 라인(118)은 입구 오리피스(154)를 통해 노즐 제어 챔버(122)로 그리고 상기 노즐(108)로 연료를 공급하고;
상기 니들(112)은 상기 노즐 제어 챔버(122) 내의 연료압의 변동에 의해 제어되고;
상기 노즐 제어 챔버(122) 내의 연료압은 상기 제어 밸브 바디(151) 내의 제어 밸브(150)에 의해 제어되고, 상기 제어 밸브(150)는 유출 오리피스 채널(spill orifice channel)(155) 및 상기 제어 밸브(150)를 통해 상기 노즐 제어 챔버(122)와 저압 연료 리턴 라인(127) 사이에 연료 경로가 제공된 개방 위치와, 상기 제어 밸브가 흐름 경로를 폐쇄하는 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하고; 그리고
상기 연료 공급 라인(118)으로부터 상기 입구 오리피스(154)로의 입구와 상기 제어 밸브(150) 사이의 위치에 필터(190, 192, 196, 196', 202, 204, 206, 210)가 제공됨으로써, 상기 제어 밸브(150)에 연료가 들어가기 전에 연료가 상기 필터(190, 192, 196, 196', 202, 204, 206, 210)를 통과하는,
연료 인젝터.
제1항에 있어서,
상기 필터는 상기 제어 밸브(150)를 둘러싸는 슬리브(180, 180', 180") 상에 제공된 복수의 필터 오리피스(202, 204)에 의해 제공되는,
연료 인젝터.
제2항에 있어서,
상기 필터 오리피스는 슬롯(204)을 포함하는,
연료 인젝터.
제2항에 있어서,
상기 필터 오리피스는 마이크로-드릴형 구멍(202)을 포함하는,
연료 인젝터.
제4항에 있어서,
상기 마이크로-드릴형 구멍(202) 각각은 상기 슬리브(180)의 반경방향 축과 일치하는 반경방향 축을 갖는,
연료 인젝터.
제4항에 있어서,
상기 마이크로-드릴형 구멍(202) 각각은 상기 슬리브(180)의 반경방향 축과 일치하지 않는 반경방향 축을 갖는,
연료 인젝터.
제2항에 있어서,
상기 필터 오리피스(202, 204)는 상기 슬리브(180, 180', 180") 둘레에 대칭으로 배치되는,
연료 인젝터.
제2항에 있어서,
상기 슬리브(180")는 상기 필터 오리피스(202, 204)를 제공하는 환형 필터 요소(206)를 포함하고,
상기 필터 요소(206)는 적어도 하나의 또 다른 슬리브 요소(184, 186)에 부착되는,
연료 인젝터.
제1항에 있어서,
상기 필터(190, 196, 196', 210)는 상기 연료 공급 라인(118)으로부터 상기 입구 오리피스(154)로의 입구와 상기 유출 오리피스 채널(155) 사이에 위치되는,
연료 인젝터.
제9항에 있어서,
상기 필터는 복수의 필터 오리피스(192)를 포함하는 필터 요소(190, 196, 196')에 의해 제공되는,
연료 인젝터.
제10항에 있어서,
상기 필터 요소(190, 196, 196')는 상기 노즐 제어 챔버(122)와 상기 유출 오리피스 채널(155) 사이에 위치되는,
연료 인젝터.
제10항에 있어서,
상기 필터 요소는 상기 연료 공급 라인(118)으로부터 상기 입구 오리피스(154)로의 입구와 상기 노즐 제어 챔버(122) 사이에 위치되는,
연료 인젝터.
제9항에 있어서,
상기 필터는 복수의 필터 오리피스를 포함하는 필터 플레이트(196, 196", 210)에 의해 제공되는,
연료 인젝터.
제9항에 있어서,
상기 필터 플레이트(196, 196')는 상기 제어 밸브 바디(151)와, 상기 노즐 제어 챔버(122)를 수용하는 상기 인젝터(101)의 또 다른 섹션을 분리하는 절연 분리 플레이트(198)와 일체 형성되는,
연료 인젝터.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 필터 플레이트(196, 196')는 상기 노즐 제어 챔버(122)와 상기 유출 오리피스 채널(155) 사이에 위치되는,
연료 인젝터.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 필터 플레이트(196, 196')는 상기 연료 공급 라인(118)으로부터 상기 입구 오리피스(154)로의 입구와 상기 노즐 제어 챔버(122) 사이에 위치되는,
연료 인젝터.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 공급 라인(118)로부터의 연료가 상기 노즐 제어 챔버(122) 내로 흐르는 노즐 경로 오리피스(158)를 더 포함하며,
상기 노즐 경로 오리피스(158)는 필터 플레이트(196, 196')에 의해 형성되는,
연료 인젝터.
제9항에 있어서,
상기 필터는 상기 노즐 제어 챔버(122)와 상기 유출 오리피스 채널(155) 사이에 위치된 복수의 마이크로-드릴형 채널(212)에 의해 제공되는,
연료 인젝터.
제11항, 제15항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터는 유출 오리피스(156)를 형성하는,
연료 인젝터.
제12항 또는 제16항에 있어서,
상기 필터는 상기 입구 오리피스(154)를 형성하는,
연료 인젝터.
제1항에 있어서,
상기 필터는 상기 유출 오리피스 채널(155) 내에 위치된 필터 튜브(210)에 의해 제공되는,
연료 인젝터.