KR20200037864A

KR20200037864A - 가스 분사기

Info

Publication number: KR20200037864A
Application number: KR1020207008295A
Authority: KR
Inventors: 마이클 브로너
Original assignee: 오이겐 자이츠 아게
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2020-04-09
Also published as: CN111051675B; EP3447275B1; US20200191096A1; US11306684B2; CN111051675A; WO2019038254A1; EP3447275A1

Abstract

가스 분사기는 분사기 랜스(lance)(2), 구동 유닛(5), 푸시 로드(21) 및 밸브(6, 8)를 갖는다. 분사기 랜스(2)는 외부 유닛 안으로 가스를 분사하기 위한 자유 단부를 갖는다. 구동 유닛(5)은 푸시 로드(21)의 선형 운동을 발생시켜, 가스를 분사하기 위해 푸시 로드(21)가 밸브(6, 8)를 작동시키고 또한 밸브 통로 개구(69)를 노출시킨다. 밸브 통로 개구(69)는 분사기 랜스(2)의 자유 단부의 영역에 배치된다. 가스 분사기는 비교적 작고 좁게 설계될 수 있다. 이 가스 분사기는 전환 지연을 최소화하고 무효 공간을 없애주며 또한 밸브의 오염을 방지한다.

Description

가스 분사기

본 발명은 특히 내연 엔진을 위한 가스 분사기에 관한 것이다.

가스 분사기(분사 밸브로도 알려져 있음)는 예컨대 가스를 계량하여 내연 엔진, 특히 가스 엔진의 예비 챔버 또는 연소실 안으로 유입시킨다. 기계에서, 가스가 계량된 방식으로 분사될 수 있도록 역류 방지 밸브가 또한 하류에 연결될 수 있다. 가스 분사기는 바람직하게는 솔레노이드에 의해 통상적으로 전자기적으로 작동된다.

계량을 위해 2개의 밸브, 즉 전환 밸브 및 역류 방지 밸브가 필요하고, 또는 가스를 연소 지점에 보내는 노즐이 전환 밸브의 하류에 연결된다. 그래서 개재 공간이 형성되는데, 이 결과, 가스의 압축성 때문에 전환 지연이 생기게 된다. 더욱이, 이들 가스 분사기는 비교적 빨리 오염된다. 그러나, 밸브 영역에 있는 퇴적물은 신뢰적인 전환을 방해할 수 있다. 특히, 밸브 영역에 있는 검댕은 연소실에서 기능적인 문제를 야기할 수 있다. 더욱이, 이러한 종류의 가스 분사기는 또한 높은 연소 압력 하에서 신뢰적인 시일링 및 쉬운 전환성을 보장해야 한다.

US 7 124 998 B2에는 가스 엔진을 위한 전자기 작동식 가스 밸브가 개시되어 있다. 이 가스 밸브는 관류 개구를 갖는 밸브 시트 및 배출 개구를 갖는 시일링 판을 갖는다. 시일링 판은 폐쇄 스프링에 의해 밸브 시트에 접하고, 시일링 판은 전자석에 의해 이 밸브 시트에서 이탈될 수 있다. 시일링 판은 밸브 시트의 배출 측에 배치되고, 밸브 시트를 통해 돌출하는 태핏을 통해 전자석의 전기자 판에 연결된다. 벤튜리 노즐 또는 드 라발(de Laval) 노즐이 시일링 판의 하류에 배치된다. 이러한 배치는, 벤튜리 노즐 또는 드 라발 노즐은 검댕이 퇴적되고 미연소 탄화수소가 생성되는 무효 공간을 생성한다는 단점이 있다.

US 9 453 456은 동일한 단점을 갖는다. 비교적 긴 연료 관이 원추형 밸브 시트 다음에 있는데, 이 연료 관은 무효 공간을 형성하고 검댕이 그 무효 공간 안에 침전될 수 있게 한다.

US 2011/021 4639에는 전환 밸브 및 대응하는 개재 공간을 갖는 계량 밸브가 개시되어 있고, 이 결과 전환 지연이 나타나게 된다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 지연이 가능한 한 작고 또한 유지 보수가 필요 없는 가스 분사기를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1의 특징적 사항을 갖는 가스 분사기로 달성된다.

본 발명에 따른 가스 분사기는, 분사기 랜스(lance), 구동 유닛, 태핏 로드(tappet rod) 및 밸브를 갖는다. 분사기 랜스는 외부 유닛 안으로 가스를 분사하기 위한 자유 단부를 가지며, 상기 구동 유닛은 상기 태핏 로드의 선형 운동을 발생시켜, 가스를 분사하기 위해 태핏 로드가 상기 밸브를 작동시키고 또한 밸브 통로 개구를 열어준다. 본 발명에 따르면, 밸브 통로 개구는 상기 분사기 랜스의 자유 단부의 영역에 배치된다.

본 발명에 따른 가스 분사기는 바람직하게는 전기적으로 작동 가능하다. 구동 유닛은 전형적으로 전자석을 포함한다. 대안적으로, 압전식 구동기, 유압식 구동기, 공압식 구동기 또는 다른 공지된 구동기가 사용될 수 있다.

구동 유닛은 바람직하게는 기부 유닛에 배치되고, 분사기 랜스는 이 기구 유닛에 고정적으로 연결된다. 자유 단부는 필연적으로 구동기로부터 멀리 떨어진 단부에 또는 기부 유닛으로부터 멀이 떨어진 단부에 위치된다

이 가스 분사기는 분사 밸브로서 사용될 수 있다. 이 밸브는 가스를 계량하여 외부 유닛, 특히 예비 챔버 안으로 보내거나 또는 직접 내연 엔진, 특히 가스 엔진의 연소실 안으로 보낸다. 가스 분사기는 또한 기계의 입구 밸브의 바로 상류에서 또는 그 안으로 가스를 불어 넣기 위해 사용될 수 있다. 가스 분사기는 예비챔버 점화, 파일럿 분사 시스템 및 성층 장입(stratified charge)에 특히 적합하다.

밸브 개구는 분사기 랜드의 자유 단부에, 즉 최외측 영역에 배치되므로, 무효 공간 또는 개재 공간이 존재하지 않는다. 그래서, 압축성 가스로 인해 생기는 전환 지연이 방지된다. 이 자유 단부는 예비 챔버 또는 연소실 안으로 돌출하거나 또는 적어도 그와 직접 접촉하므로, 연소 반응 또는 화염 전선이 밸브, 특히 밸브 시트 및 밸브 디스크로 직접 전파하여 모든 가스를 연소시킬 수 있다. 그래서 미연소 탄화가스가 최소화된다.

연소실에 가깝기 때문에, 적어도 밸브 디스크 및 밸브 시트는 자기 정화 온도에 도달한다. 연소실 근처에 있는 밸브의 밸브 디스크 또는 다른 부분에 있는 모든 퇴적물이 연소되고 검댕 발생이 최소화된다. 가스 엔진의 유지 보수 과정 중의 분사기의 정화가 필요 없다.

기부 유닛은 연결 하우징으로서 역할한다. 이는 구동 유닛, 특히 전자석을 갖는 솔레노이드 및 그의 냉각제 연결부, 및 가스 공급 라인을 위한 적어도 하나의 연결부를 내장한다. 이러한 배치로 컴팩트한 구성이 가능하다.

이 밸브는 바람직하게는 가스 분사기의 솔(sole) 밸브이다. 그리고 이는 개재 공간, 미연소 탄화수소 및 검댕 발생을 방지한다.

분사기 랜스 및 태핏 로드는 어떤 길이라도 가질 수 있는 것이 또한 유리하다. 그래서 본 발명에 따른 가스 분사기는 어떤 원하는 길이에도 맞게 될 수 있다. 분사기 랜스는 바람직하게는 하나의 길이 및 적어도 하나의 직경을 가지며, 그 길이는 직경 보다, 특히 이들 직경의 최대 직경 보다 4배 더 크다. 이러한 구성은 극히 가느다랗고, 본 발명에 따른 가스 분사기는, 공지된 분사기는 공간적인 이유로 사용하는 것이 가능하지 않을 엔진에도 설치될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 규동 유닛은 솔레노이드 유닛을 포함한다. 태핏 로드는 바람직하게는 상기 솔레노이드 유닛의 전기자 판에 고정적으로 연결되며, 전기자 판은 솔레노이드 유닛의 전자석을 작동시켜 움직일 수 있다. 전자석의 작동시에 전기자 판이 통전된 결과, 밸브를 개방하기 위한 축방향 힘이 가해진다. 밸브가 개방되면, 모든 움직이는 부분은 바람직하게는 놀음 없이 추력 하에서 작동된다.

간단한 실시 형태에서, 태핏 로드는 전자석을 통과한다. 그러나, 태핏 로드를 전기자 판에 연결하는 전기자 스핀들이 바람직하게 존재하고, 이 전기자 스핀들은 전자석의 중심에서 안내된다. 따라서, 솔레노이드 유닛을 갖는 기부 유닛은 일정한 방식으로 형성될 수 있고 분사기 랜스 및 태핏 로드의 길이만 엔진 조건에 맞으면 된다.

전기자 스핀들은 바람직하게는 그의 길이의 일부 영역에 걸쳐 나선형 홈을 갖는다. 이로써, 솔레노이드의 위쪽과 아래쪽에서 압력 평형이 이루어진다. 추가로, 가이드는 오염을 덜 받을 수 있다. 운동의 용이함에 의해 분사기의 전체 가용 수명에 걸쳐 신뢰성이 보장될 수 있다.

전기자 스핀들은 바람직하게는 중실(solid)로 설계되어 있는데, 즉 폐쇄된 형태를 가지며, 바람직하게는 공동부 또는 큰 공동부를 갖지 않는다.

밸브는 바람직하게, 밸브 로드 및 이에 배치되는 밸브 디스크를 거지며, 밸브 태핏 로드에 연결되어 있어 이 태핏 로드와 함께 축방향으로 선형적으로 변위 가능하다. 이 연결은 바람직하게는 느슨하다. 그래서, 어셈블리의 유연성이 증가된다. 밸브 유닛은 일정한 방식으로 형성될 수 있고, 태핏 로드 및 축의 길이만 엔진의 기하학적 구조에 따라 맞으면 된다.

밸브 로드 및 밸브 디스크는 바람직하게는 하나의 중실 편으로 제조된다. 실시 형태에 따라, 밸브 로드는 공동부를 가지며, 이 공동부는 다른 재료로 채워진다. 이러한 경우도 "중실"이라고 한다.

바람직한 실시 형태에서, 밸브 디스크는 가스의 배출 방향의 반대 방향으로 향하는 시일링 면을 가지며, 이 시일링 면은 밸브 시트에 시일링 방식으로 접하여 상기 밸브 통로 개구를 폐쇄하여 밸브를 폐쇄한다. 밸브 콘은 바람직하게는 밸브를 개방하기 위해 배출 방향으로 변위 가능하다. 그러므로, 증가하는 연소 압력 하에서 밸브 시트에서의 압력이 증가하여 밸브가 자동적으로 개방될 수 없다.

바람직한 실시 형태에서, 폐쇄 스프링이 밸브 콘의 밸브 로드에 존재하고, 폐쇄 스프링은 밸브를 폐쇄 위치에 유지시키거나 밸브를 폐쇄 위치로 보낸다. 폐쇄 과정은 바람직하게는 전자석이 아닌 스프링력에 의해 실현된다. 밸브가 폐쇄됨에 따라 밸브 시트는 바람직하게도 밸브 콘의 충격 에너지만 받게 된다.

바람직한 실시 형태에서, 밸브가 폐쇄됨에 따라 태핏 로드는 밸브 콘으로부터 분리된다. 그러므로, 폐쇄 과정 동안에, 밸브 시트는 바람직하게도 밸브 콘의 충격 에너지만 받게 된다. 이리하여, 특히 긴 태핏 로드를 갖는 분사기의 경우에 전환 밸브가 튀는 것이 방지된다. 더 낮은 충격 에너지의 결과로 분사기의 가용 수명이 추가로 중가된다.

태핏 로드는 마찬가지로 중실으로 설계될 수 있다. 그러나, 태핏 로드는 바람직하게는 중공(hollow)으로 설계된다. 이 결고, 양호한 강성이 얻어지고, 동시에, 움직여질 질량이 가능한 한 작게 된다.

분사기 랜스는 바람직하게는 축을 가지며, 태핏 로드는 그 축 내부에 배치되고 그 축에 대해 선형적으로 변위 가능하다.

간단한 실시 형태에서, 축 자체가 밸브 시트를 형성한다. 그러나, 분사기 랜스의 자유 단부는 바람직하게는 축에 배치되는 밸브 본체로 형성되며, 밸브 본체는 밸브 통로 개구를 가지고 있다. 밸브 본체는 바람직하게는 축에 해제 가능하게 연결된다. 이로써, 제조, 조립 및 유지 보수가 용이하게 된다.

가스 분사기의 모든 움직이는 부분, 특히 태핏 로드, 전기자 스핀들 및 밸브 콘은 바람직하게는 반경 방향으로 안내된다. 이것들은 바람직하게는 서로 다른 구성품이고, 이들 구성품은 서로에 고정적으로 연결되거나 끝면에서 서로 결합될 수 있다.

바람직하게 폐쇄 스프링에 추가로 제 2 스프링, 특히 압력 스프링이 존재한다. 이 제 2 스프링에 의해, 시작 위치에서 가스 분사기, 특히 구동 유닛의 모든 움직이는 부분이 무놀음 축방향 접촉이 보장된다. 특히, 밸브가 매번 개방된 후에, 그 밸브는 태핏 로드 및 존재하는 경우에는 전기자 스핀들과 전기자 판을 그의 원래의 시작 위치로 복귀시킨다.

밸브가 폐쇄됨에 따라 태핏 로드가 밸브 콘으로부터 분리되면 그리고/또는 위에서 언급한 바와 같이 제 2 스프링(밸브가 폐쇄됨에 따라 전기자 스핀들과 전기자 판의 운동을 감쇠시킴)이 존재하면, 긴 축의 경우에도 전환 밸브가 튀는 것이 방지될 수 있고, 가스 분사기의 수명이 증가될 수 있다.

폐쇄 스프링의 스프링, 추가 스프링(필요하면 존재함)의 스프링력 및 밸브 스트로크는 바람직하게는 조립 중에 개별적으로 설정될 수 있다. 그래서 각 개별적인 가스 분사기는 고객의 특정 요구 사항에 맞게 될 수 있다. 예컨대, 전환 시간, 계량의 양, 응답 거동 및 다른 점이 자유롭게 설정될 수 있다. 그래서 제조 뱃치(batch)의 모든 분사기가 정밀하게 같도록 조절될 수 있다.

추가의 실시 형태는 종속 청구항에 나타나 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명하고, 도면은 단지 설명을 위한 것이고 한정적인 것으로 해석되어서는 안 된다.

도 1은 내연 엔진의 예비 챔버에 연결되는 본 발명에 따른 가스 분사기를 갖는 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A에 따른 장치의 종단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 본 발명의 가스 분사기의 제 1 종단면도이다.
도 5는 도 1에 따른 본 발명의 가스 분사기의 제 2 종단면도이다.
도 6은 도 4에 따른 가스 분사기의 분사기 축의 사시도이다.
도 7은 도 6에 따른 분사기 축의 종단면도이다.
도 8은 도 6의 B에 따른 분사기 축의 제 1 단부 영역의 확대도이다.
도 9는 도 6의 D에 따른 분사기 축의 제 2 단부 영역의 확대도이다.
도 10은 도 4에 따른 가스 분사기의 태핏 로드의 측면도이다.
도 11은 도 10의 A-A을 따른 태핏 로드의 종단면도이다.
도 12는 도 4에 따른 가스 분사기의 전기자 스핀들의 측면도이다.
도 13은 도 4에 따른 가스 분사기의 밸브 콘의 측면도이다.
도 14는 도 4에 따른 가스 분사기의 밸브 가이드의 사시도이다.
도 15는 도 14에 따른 밸브 가이드의 측면도이다.
도 16은 도 4에 따른 가스 분사기의 부분 측단면도이다.
도 17은 도 16의 A에 따른 단부 영역의 확대도이다.
도 18은 도 4에 따른 가스 분사기의 밸브 본체의 측면도이다.
도 19는 도 18에 따른 밸브 본체의 종단면도이다.
도 20은 밸브 본체, 밸브 가이드, 밸브 콘 및 폐쇄 스프링을 갖는 도 4에 따른 가스 분사기의 어셈블리를 나타낸다.
도 21은 도 20에 따른 어셈블리의 종단면도를 나타낸다.

본 발명에 따른 가스 분사기가 예시적인 용례로 도 1 내지 3에 도시되어 있다.

가스 분사기는 기부 유닛(1) 및 분사기 랜스(lance)(2)를 포함한다. 기부 유닛(1)은 기부 하우징(10)을 가지며, 이 기부 하우징은 덮개(100)로 단단히 폐쇄된다. 가스 연결부(11)가 기부 하우징(10)의 일측에 있고, 반대 측에는 전기 플러그(14)가 배치되어 있다. 냉각제 입구(12) 및 냉각제 출구(13)가 덮개(100)에 위치된다.

플러그(14) 대신에, 전기 연결부가 하우징에 고정적으로 연결될 수 있다. 그리고 이는 가스 분사기가 높은 환경 온도에서 사용되는 경우에 특히 유리하다.

기부 유닛의 나타나 있는 가스 연결부(11)에 대한 대안으로, 분사기 랜스(2), 더 정확하게는 아래에서 설명하는 축(20)에는, 가스의 도입을 위한 보어 또는 복수의 보어가 제공될 수 있다. 이 경우, 분사기 랜스(2)와 내연 엔진의 실린더 헤드 사이의 연소 가스 시일을 보장하기 위해 중공 압력 스크류가 바람직하게 사용된다.

분사기 랜스(2)는 길고 가늘게 설계되며 기부 유닛(1)과 안정적이고 기밀한 접촉을 한다.

여기에 도시되어 있는 바와 같이, 기부 유닛(1)으로부터 멀리 있는 분사기 랜스(2)의 자유 단부는 내연 엔진, 특히 가스 엔진의 예비 챔버(3)에 연결될 수 있다. 예비 챔버(3)는 노즐 보어(30)를 가지며, 점화된 가스/공기 혼합물이 그 노즐 보어를 통해 내연 엔진의 연소실 안으로 분사되고 그래서 실린더 내의 주 장입물이 점화된다. 그러므로 특히 대형 가스 엔진의 경우에 점화 지연이 크게 감소될 수 있다. 가스 연결부(11)를 통해 분사되어 가스 분사기 안으로 들어가고 또한 이어서 예비 챔버(3) 안으로 들어가는 가스에 의해, 실린더에 희박 혼합물이 있는 경우에도 신뢰적인 점화가 보장된다. 여기서 연소실은 도시되어 있지 않다. 노즐 보어(30)로부터 나오는 연소 가스/공기 혼합물은 도 1 및 3에서 볼 수 있고 참조 부호 "G"로 나타나 있다.

여기에 도시되어 있는 실시예에서, 스파크 플러그(40)를 갖는 하우징(4)이 예비 챔버(3)의 상측 영역에 위치된다.

본 발명에 따른 가스 분사기는 다른 배치로도 사용될 수 있다. 예컨대, 가스 분사기는 연소실 안으로 직접 도입될 수 있다.

도 4 및 5는 본 발명에 따른 가스 분사기의 2개의 종단면을 나타낸다. 이들 종단면은 서로 직각을 이룬다.

구동 유닛이 기부 유닛(1)에 배치된다. 이 실시예에서 구동 유닛은 전자석, 특히 솔레노이드 유닛(5)을 포함한다. 그러나, 동일한 방식으로, 서두에서 언급한 바와 같은 대안적인 구동기가 이 예시적인 실시 형태의 언급된 다른 요소와 유사하게 조합될 수 있고 또한 본 발명에 따라 실시될 수 있다.

솔레노이드 유닛(5)은 코일(52) 및 자성 코어(51)를 갖는다. 플러그(14)를 통해 외부 연결부를 형성하는 코일(52)의 크림프된 연결 핀(520)을 도 5에서 볼 수 있다.

냉각제 입구(12)와 냉각제 출구(13)가 또한 도 5에 도시되어 있다. 이것들은 환형 냉각제 챔버(15) 안으로 이어져 있고, 이 챔버는 자성 코어(51)를 둘러싼다. 냉각제는 자성 코어(51) 주위를 흐르고 전자석을 원하는 작동 온도로 유지시킨다. 냉각제는 액체 또는 가스이다. 이상적으로는, 엔진에 이미 존재하는 유체, 예컨대, 냉각제, 엔진 오일 또는 다른 열전달 유체가 사용된다. 가스 분사기가 사용되는 환경의 온도에 따라, 냉각 매체에의 추가적인 연결 없이 환경으로의 열 방출이 충분하다.

전기자 스핀들(54)이 통과하는 가이드 및 버퍼 슬리브(53)가 솔레노이드 유닛(5)의 중심 관통 개구에 배치된다. 전기자 스핀들(54)은 그의 외부 나사산으로 전기자 판(55)의 내부 나사산에 결합하고 잠금 너트(56)에 의해 전기자 판(55)에 고정 위치에 유지된다. 전자석이 통전되면, 전기자 판(55)은 바람직하게는 가이드 및 버퍼 슬리브(53)를 통해 일정 거리에서 유지되며, 그래서 전기자 판이 자성 코어(51) 상에 결코 놓일 수 없다. 그러므로, 전기 에너지가 차단되면 자기적 결합이 방지되어 밸브의 폐쇄가 가속화된다.

덮개(100)는 전기 판(55) 위쪽에서 상측 스탑(19)을 갖는다.

압력 스프링(50)이 전기자 판(55)에 작용하고 이 판을 자성 코어(51)의 방향으로 누른다. 그러나, 휴지(rest) 위치에서, 전기자 판(55)은 자성 코어(51)로부터 거리를 두고 위치된다. 압력 스프링(50)은 덮개(100)에 유지된다. 압력 스프링은 아래에서 설명되는 폐쇄 스프링(23) 보다 수배 더 낮은 스프링력을 갖는다. 오버슈팅 폐쇄 과정 후에, 압력 스프링(50)은 구동 유닛의 모든 움직이는 부품을 놀음(play) 없이 시작 위치로 복귀시키며, 그래서 분사기를 다음 전환 과정을 위해 준비시킨다.

복수의 시일링 O 링(중실의 검은 표면으로 도시되어 있음)이 기부 유닛(1)에 배치된다. 예컨대, 이들 O 링 중의 2개는 참조 번호 "16"으로 나타나 있다.

가스 연결부(11)는 도 4에서 볼 수 있다. 이 가스 연결부는 원통형 가스 챔버(18)에서 끝나며, 전기자 스핀들(54)이 그 가스 챔버를 통과하며 이 가스 챔버는 자성 코어(51)의 전기자 판(55) 반대측에 위치된다. 가스 챔버(18)는 기부 하우징(10)에 있는 제 1 블라인드 보어로 형성된다. 이 제 1 보어(18)는 가스를 전환 밸브의 방향으로 안내한다.

분사기 랜스(2)는 길고 가느다란 관형 분사기 축(20)을 가지며, 이 축의 중심 축선은 전기자 스핀들(54) 및 원통형 가스 챔버(18)의 중심 축선과 일치하며 그의 외부 연장선을 이룬다. 분사기 축(20)은 관통 개구(203)(도 7 참조)를 가지며, 이 개구의 직경은 바람직하게는 가스 챔버(18)의 직경과 같고, 더 바람직하게는 그 보다 크다.

분사기 랜드(2), 더 바람직하게는 분사기 축(20)은 제 2 블라인드 보어의 내측 기부 표면에 접해 있고, 외부에 대해서는 O 링(16)에 의해 시일링된다. 분사기 축(20)은 고정 유닛(17)에 의해 기부 하우징(10) 안에 고정되어 유지되고, 그 고정 유닛은 제 2 블라인드 보어의 내부 나사산 안에 나사 결합된다.

태핏(tappet) 로드(21)가 길이 방향으로 변위 가능하게 분사기 축(20) 안에 배치된다. 이 태핏 로드(21)는 바람직하게는 서로 대향하는 2개의 개방 단부를 갖는 박벽 관이며, 그 개방 단부들은 제 1 태핏 로드 헤드(210) 및 제 2 태핏 로드 헤드(211)에 의해 부분적으로 폐쇄된다. 두 태핏 로드 헤드(210, 211)는 압력 보상 보어(212, 213)를 가지며, 이들 압력 보상 보어는 아래에서 상세히 설명한다.

제 1 태핏 로드 헤드(210)는 전기자 스핀들(54)에 인접하여 위치되고, 박벽 태핏 관(215)에 해제 불가능하게 연결된다. 전기자 스핀들(54)은 전기자 스핀들 헤드(540)를 가지며, 이 헤드는 제 1 태핏 로드 헤드(210)의 블라인드 보어 기부에 있다. 전기자 스핀들(54)의 반대편 단부는, 잠금 너트(56)를 넘어 돌출하는 전기자 스핀들 기부(54)로 형성된다.

제 1 및 2 태핏 로드 헤드(210, 211)는 바람직하게는 서로 동일하게 설계된다. 그러나, 이들 태핏 로드 헤드는 서로 다르게 형성될 수도 있다. 양 태핏 로드 헤드(210, 211)는 박벽 태핏 관(215)에 해제 불가능하게 연결된다.

태핏 로드(21)의 제 2 태핏 로드 헤드(211) 및 제 2 단부는 밸브 콘(6)에 느슨하게 위치한다. 이 실시예에서, 제 2 태핏 로드 헤드(211) 역시 블라인드 보어를 가지며, 이 보어는 밸브 콘(6)에서, 더 정확하게는 밸브 기부(60)에서 태핏 로드(21)를 반경 방향으로 안내한다. 다른 실시 형태에서, 밸브 기부(60)와 태핏 로드 헤드(211) 사이의 연결은 고정된다. 그러나, 밸브 기부(60)와 태핏 로드 헤드(211)는 바람직하게는 배출 방향에 반대되는 운동으로 분리될 수 있다.

밸브 콘(6)은 분사기 축(20)의 전방 자유 단부를 통과하며, 밸브 본체(8)에서 끝난다. 밸브 본체(8)는 분사기 축(20)의 자유 단부에 나사 결합되거나 다른 방식으로 고정되며, 바람직하게는 그에 단단히 연결된다. 밸브 본체(8) 및 분사기 축(20)은 바람직하게는 분사기 랜스(2)의 외피부를 형성한다.

밸브 본체(8)는 밸브 시트를 형성하고, 이 밸브 시트는 아래에서 더 상세히 설명할 것이다. 밸브 시트(6)는 대응하는 밸브 디스크(65)를 가지며, 이 밸브 디스크는 마찬가지로 아래에서 상세히 설명할 것이다. 밸브 콘(6)은 변위 가능하게 유지되고 또한 슬리브형 밸브 가이드(7) 내부에서 반경 방향으로 안내되며, 그의 밸브 디스크(65)는 폐쇄 스프링(23)에 의해 밸브 시트에 가압되어, 밸브가 휴지 위치에서 폐쇄된다.

스프링 시트(26), 폐쇄 스프링(23) 및 잠금 너트(25)(이에 의해 밸브 콘(6)이 폐쇄 스프링(23)에 고정적으로 연결됨)가 도 4 및 5에 도시되어 있다.

중공 압력 스크류(22)(고정 너트(17)에 인접하여 하지만 그로부터 거리를 두고 배치됨)가 분사기 랜스(2)에 더 장착된다. 이 중공 압력 스크류(22)는 바람직하게는 가스 분사기를 외부 유닛, 특히 엔진, 예컨대 가스 엔진에 조립하기 위한 역할을 한다. 그러나, 대안적으로, 가스 분사기는 다른 방식으로 엔진 상에 또는 그 안에 고정될 수도 있다. 실시 형태에 따라, 기부 유닛은 예컨대 스크류를 사용하여 엔진에 설치될 수 있다.

분사기 축(20)은 도 6 내지 9에서 명확히 볼 수 있다. 이 분사기 축은 중공 원통형 축 헤드(200)를 가지며, 이는 시일링 O-링을 수용하기 위해 끝면에 배치되는 환형 홈(208)을 갖는다. 축 헤드(200)는 외측 단차부(204)에서 분사기 관(201)에 연결된다. 분사기 관은 먼저 제 1 외경을 갖는 영역 및 제 2 외경을 갖는 영역을 가지며, 제 1 외경은 제 2 외경 보다 크다. 환형 원주 방향 외측 홈(205) 및 모따기부를 갖는 천이 영역이 이들 두 영역 사이에 위치된다. 도 4 및 7를 함께 보면 명확히 볼 수 있듯이, 외측 단차부(204)는 고정 너트(17)의 대응하는 단차부에 접해 위치된다. 외측 홈(205)은 스냅 링(27)을 수용하기 위한 역할을 하고, 이 스냅 링은 중공 압력 스크류(22)를 제자리에 고정시킨다.

분사기 축(20)의 관통 개구(203)는 바람직하게는 자유 단부 영역을 제외하고는 일정한 내경을 가지며, 그 자유 단부 영역은 축 헤드(200)로부터 멀리 떨어져 있다. 도 4 및 7을 함께 보면 명확히 알 수 있는 바와 같이, 폐쇄 스프링(23) 및 밸브 콘(6)은 단부 영역에 배치된다. 이 단부 영역에 내측 단차부(206)가 존재한다. 단부 영역은 바람직하게는 분사기 축의 나머지 보다 약간 큰 직경을 갖는다. 내부 나사산(207)이 분사기 축(20)의 자유로운 개방 단부(202)에 존재하며, 전방 단부에는 추가의 내측 단차부가 있으며, 전방 단부는 나사산 없이 설계되지만 넓은 직경을 갖는다.

이 자유로운 개방 단부(202)는 도 8에서 확대되어 도시되어 있다. 도 9는 축 헤드(200)를 확대하여 나타낸 것이다.

도 10 및 11은 태핏 로드(21)를 나타낸다. 이 태핏 로드는 박벽 관(215)으로 형성되고, 이 관의 양 단부에는, 각각의 단부를 부분적으로 폐쇄하는 태핏 로드 헤드(210, 211)가 제공되어 있다. 이들 헤드(210, 211)는, 관(215)의 끝면 상으로 가압되고 또한 관(215) 안으로 돌출하는 인서트이다. 제 1 및 2 태핏 로드 헤드(210, 211)는 바람직하게는 동일하게 설계된다. 그러나, 그들 태핏 로드 헤드는 서로 다르게 설계될 수도 있다.

솔레노이드에 가까운 태핏 로드(21)의 단부에는 제 1 태핏 로드 헤드(210)가 배치되어 있다. 이 태핏 로드 헤드는 관(215) 상에 놓이는 넓은 플랜지를 갖는 원통형 본체를 갖는다. 그 플랜지의 끝면에는 블라인드 보어가 제공되어 있고, 이 보어는 제 1 결합 개구(216)로서 역할한다. 도 11 및 4를 함께 보면 명확히 알 수 있듯이, 전기자 스핀들(54)의 전기자 스핀들 헤드(540)가 이 제 1 결합 개구(216)에 결합하고, 태핏 로드(21)를 반경 방향으로 안내한다. 그래서 태핏 로드(21)와 전기자 스핀들(54) 사이의 연결은 느슨하고 분리될 수 있다. 그러나, 그 연결은 대안적으로 고정된 방식으로 설계될 수 있다.

태핏 로드 헤드(210, 211)에는 압력 평형 보어(212, 213)가 제공되어 있고, 이들 보어는 태핏 로드(21)의 길이 방향으로 연장되어 있고 가스 챔버(18)와 태핏 로드(21)의 중공 내부 사이의 연결부를 형성한다. 압력 평형 보어(212, 213)에 의해, 태핏 로드 관(215)에서 나타나는 압력은 분사기 축(20)에서의 압력과 같다. 추가로, 압력 평형 보어(212, 213)의 결과로, 가스의 관류가 용이하게 되고 그래서 유동 저항이 감소된다.

제 2 태핏 로드 헤드(211)가 태핏 로드(21)의 반대편 단부에 위치된다. 그 헤드는 제 1 태핏 로드 헤드(210)와 동일한 구조를 갖는데, 제 2 결합 개구(217) 및 제 2 압력 평형 채널(213)을 갖는다.

관(215)은 마찬가지로 태핏 로드 헤드(210, 211)의 영역에서 다른 크기의 땜납 보어(214)를 갖는다. 태핏 로드 헤드를 태핏 로드 관(215)에 해제 불가능하게 연결하기 위해, 이들 헤드와 관은 서로에 납땜된다. 제조 중 납땜 과정에서 땜납이 땜납 보어(214)를 통해 공급되고, 그 보어는 큰 개구를 갖는다. 더 작은 개구를 갖는 땜납 보어를 통해 공기가 개재 공간 밖으로 배출된다. 대안적으로, 관(215)과 헤드(210, 211) 사이의 연결은 압입 끼워맞춤, 용접 연결 등으로 이루어질 수 있다.

전기자 스핀들(54)이 도 12에 도시되어 있다. 이 전기자 스핀들은 바람직하게는 내부 공동이 없이 중실(solid)로 설계된다. 전기자 스핀들은 복수의 원통형 부분을 갖는다. 제 1 단부는 전기자 스핀들 기부(541)로 형성되고, 이 기부는 외부 나사산을 갖는 원통형의 제 1 부분(542)까지 확장되어 있다. 테이퍼의 형태로 된 후속하는 해제 홈(543)이 제 2 부분(544) 안으로 이어져 있고, 이 부분은 바람직하게 제 1 부분(542) 보다 큰 외경을 갖는다. 제 2 부분(544)은 대략 거의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있는 나선형 홈(546)을 갖는다. 단차부가 제 3 부분(545)에 이어져 있고, 이 부분은 바람직하게 더 작은 외경을 가지며 또한 바람직하게는 매끄러운 표면을 갖는다. 제 3 부분(545)은 전기자 스핀들 헤드(540) 안으로 테이퍼져 있다.

도 12 및 4를 함께 보면 명확히 알 수 있듯이, 전기자 스핀들 기부(541)는 잠금 너트(56)를 넘어 돌출한다. 전기자 판의 위치를 정밀하게 조절할 수 있도록 전기자 스핀들에는 스패너 플랫(flat), 예컨대 육각형 헤드가 제공되어 있다. 제 1 부분(542)의 외부 나사산은 전기자 판(54)에 결합하고, 솔레노이드의 작동시, 그 전기자 판 및 잠금 너트(56)와 함께 움직이게 된다.

제 2 부분(544)은 가이드 및 버퍼 슬리브(53) 내부에서 슬라이딩하며, 나선형 홈(546)이 양 솔레노이드 측에서 압력 평형을 보장한다. 더욱이, 가이드는 나선형 홈(546)의 도움으로 오염에 덜 민감하다. 더욱이 스핀들 가이드(54)는 윤활 없이 가이드 버퍼 슬리브에서 연속적으로 움직일 수 있도록 바람직하게 플라즈마 코팅되어 있다. 그래서, 슬라이딩 어셈블리의 끼워맞춤 관련 놀음은 재밍(jamming)을 야기함이 없이 매우 작게 선택될 수 있다. 그래서 나선형 홈(546)은 또한 끼워맞춤의 안내 특성을 개선한다.

제 3 부분(545)은 솔레노이드 유닛으로부터 가스 챔버(18)에 도달하고 전기자 스핀들 헤드(540) 때문에 전기자 스핀들(54)을 태핏 로드(21)에 연결한다.

도 13은 밸브 콘(6)을 나타낸다. 이 밸브 콘은 중실로 설계된 밸브 로드(68)를 가지며, 이 로드는 복수의 원통형 부분 및 일 단부에 형성된 밸브 디스크(65)를 갖는다. 태핏 로드(21)와 대향하는 단부는 밸브 기부(60)를 형성한다. 후속하는 제 1 원통형 부분(61)은 밸브 기부(60) 보다 큰 외경을 갖는다. 그 부분은 또한 외부 나사산을 갖는다.

후속하는 원통형 제 2 부분(62)은 테이퍼를 형성하고, 원통형인 제 3 부분(63)은 더 큰 직경을 갖는다. 제 2 및 3 부분(62, 63)의 만곡된 표면은 바람직하게 매끄럽게 설계된다. 제 3 부분(63)은 확장되어 밸브 디스크(65)에 연결되고, 이 밸브 디스크는 바람직하게는 실질적으로 평평한 원형 판으로 형성되고, 이 판은 바람직하게는 평평한 끝면을 갖는다.

밸브 디스크(65)는 제 3 부분 쪽을 향하는, 즉 분사기를 통해 분사된 가스의 유동 방향의 반대 방향으로 향하는 원주 방향 모따기부를 가지며, 이 모따기부는 밸브의 시일링 면(66)을 형성한다. 그러므로 이 시일링 면(66)은 바람직하게는 대략 120°의 개방 각도를 갖는 절두 원추를 형성한다. 밸브 디스크(65)의 반대측도 마찬가지로 바람직하게 모따기되어 있고 쐐기 면(67)을 형성한다. 이 각도는 바람직하게 더 작게 되어 있어, 바람직하게는 대략 60°의 개방 각도를 갖는 절두 원추가 형성된다. 두 절두 원추는 서로 반대 방향으로 경사져 있는데, 즉 밸브 디스크(65)는 양 방향으로 외측으로 테이퍼져 있다.

도 13 및 4를 함께 보면 명확히 알 수 있듯이, 밸브 기부(60)는 제 2 태핏 로드 헤드(211)의 블라인드 보어(217) 안에 수용되거나 그 안에 단단히 유지된다. 밸브 콘(6)은 분사기 축(20)의 전방 단부와 밸브 가이드(7)를 통과하여 밸브 디스크(65)로 그 둘 밖으로 돌출한다.

밸브 가이드(7)는 도 14 및 15에 도시되어 있다. 이 밸브 가이드는 중공 원통형 본체(70)를 가지며, 이의 측면에는 길이 방향 홈(72)이 제공되어 있다. 길이 방향 홈(72)은 가스를 위한 연결 채널을 형성한다.

밸브 가이드(7)의 관통 개구는 참조 번호 "71"로 나타나 있다. 이 관통 개구는 밸브 축 가이드로서 역할한다. 본체(70)에는 원주 방향 플랜지(75)가 인접해 있고, 이 플랜지는 중공 원통형 기부에 연결된다. 이는 스프링 가이드(74)를 형성한다. 스프링 가이드(74)는 본체(70) 보다 작은 외경을 가지며 폐쇄 스프링(23)을 위한 중심맞춤 수단으로서 역할한다.

도 15 및 4를 함께 보면 명확히 알 수 있듯이, 밸브 가이드(7)의 스프링 가이드(74)는 폐쇄 스프링(23)의 공동부 안으로 돌출한다. 본체(70)는 폐쇄 스프링(23)의 축방향 힘을 통해 밸브 본체(8) 내에서 고정 위치에 유지된다.

도 16 내지 19를 참조하여 밸브 본체(8)를 설명한다. 도 16에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 밸브 본체는 본 발명에 따른 가스 분사기의 전방 자유 단부를 형성한다. 도 17은 도 16의 A 부분의 상세 확대도이다. 밸브 본체(8)는 여기서 부분적으로만 도시되어 있고, 밸브 디스크(65)는 그의 절두 원추형 시일링면(66)으로 밸브 본체(8)의 적절히 형성된 제 1 스탑에 접해 위치되어 있는 것을 명확히 볼 수 있다. 이 제 1 스탑은 본 발명에 따른 가스 밸브의 밸브 시트(86)를 형성한다.

도 18 및 19에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 밸브 본체(8)는 실질적으로 복수의 중공 원통형 부분을 갖는 기본 형태를 갖는다. 제 1 부분(80)은 가스 분사기의 전방 자유 단부를 형성한다. 제 1 부분(80)에는 이중 육각형 부분(88)이 제공되어 있어, 제 1 부분이 분사기 축에 신뢰적으로 조립될 수 있다. 이중 육각형 톱니 대신에, 다른 형상 끼워맞춤 또는 강제 끼워맞춤 나사 결합 방안도 사용될 수 있다.

제 1 부분(80)은 제 1 테이퍼(83)를 통해 제 2 부분(81)에 연결되어 있다. 그리고 제 2 테이퍼(84)가, 더 작은 외경 및 외부 나사산을 갖는 제 3 부분(82)에 이어져 있다. 제 2 테이퍼(84)는 반경 방향으로 연장되어 있는 단차부에 형성되어 있고, 그래서 길이 방향 축선에 수직하게 정렬되어 있는 외측 스탑(840)이 형성되어 있고, 이 스탑은 분사기 축에 대한 시일링 면으로서 역할한다.

관통 개구(85)가 전체 밸브 본체(8)를 통해 연장되어 있다. 제 1 부분(80)의 영역에서, 직경은 가스 분사기의 전방 자유 단부 쪽으로 확장되어 있고, 관통 개구(85)는, 수직으로 연장되어 있는, 즉 반경 방향으로 연장되어 있는 레지(ledge) 또는 발코니(스탑으로서 역할함)에 이를 때까지 이 영역에서 일정한 직경을 갖는다. 이 스탑은 밸브 시트(86)를 형성한다.

관통 개구(85)는 복수의 단차부에서 가스의 배출 방향의 반대 방향으로 연장되어 있고, 밸브 본체의 내경은 테이퍼져 있고 또한 확장되어 있다. 반경 방향으로 연장되어 있는 추가 스탑(제 2 스탑(87)을 형성함)이 제 1 테이퍼(83)의 영역에 존재한다.

도 19 및 14를 함께 보면 명확히 알 수 있는 바와 같이, 분사기 축(20)의 자유 단부는 밸브 본체(8)의 외측 단차부(840)에 접해 위치되며, 제 3 부분(82)이 분사기 축(20) 안으로 돌출한다. 이 경우, 제 3 부분(82)의 외부 나사산은 분사기 축(20)의 내부 나사산에 결합한다.

밸브 가이드(7)는 제 2 스탑(87)에 접해 위치되며, 밸브 디스크(65)는 밸브 본체(8)의 전방 챔버 안으로 돌출한다.

밸브 본체(8), 밸브 가이드(7), 밸브 콘(6) 및 폐쇄 스프링(23)을 포함하는 어셈블리가 도 19 및 20에 도시되어 있다. 밸브 디스크(65)가 어떻게 밸브 본체(6)의 밸브 시트(86)에 접해 위치되어 시일링 방식으로 작용하는지를 명확히 알 수 있다.

밸브가 개방됨에 따라, 밸브 관통 개구(도 21에서 참조 번호 "69"로 나타나있음)가 밸브 디스크(66)와 밸브 시트(86) 사이에 만들어진다. 이 도 21에서, 밸브는 폐쇄 위치에 도시되어 있으며 그래서 개구(69) 자체는 보이지 않더라도 개구(69)의 위치는 볼 수 있음을 유의해야 한다.

본 발명에 따른 가스 분사기는 바람직하게는 부식에 민감하지 않은 재료로 제조된다. 이로써, 부식 또는 밸브 마모로 인한 가스 누출이 방지된다.

밸브 디스크는 특히 바람직하게는 적절한 재료로 제조되며, 예컨대 니켈계 합금이 유리한 것으로 입증되었다. 축(20) 및 태핏 로드(21)는 바람직하게는 동일하거나 유사한 선팽창 계수를 갖는 재료로 제조되며, 그래서 온도 유도 팽창이 보상될 수 있다. 적용 분야에 따라, 가스 분사기의 구성품은 구리가 없이 또는 적어도 기밀한 방식으로 주조되는 것이 유리하다. 이는 특히 암모니아 화합물을 함유하는 바이오가스 또는 다른 가스로 가스 분사기를 사용할 때 유리하다.

전기자 스핀들(54) 및 밸브 콘(6)은 바람직하게는 윤활 없이 작동한다. 이는 예컨대 전기자 스핀들과 밸브 콘이 제조 중에 플라즈마 표면 처리를 받음으로써 달성될 수 있다.

이하, 가스 분사기의 작동 모드를 도 4, 5 및 21을 함께 참조하면서 설명한다.

나머지 상태 또는 시작 위치에서, 폐쇄 스프링(23)(압력 스프링으로 설계되어 있음)은 밸브 디스크를 제 1 어깨부의 방향으로, 즉 밸브 본체(8)의 밸브 시트(86)의 방향으로 가압하고, 그래서 밸브를 폐쇄 위치에 유지시킨다. 전기자 판(55)은 자성 코어(51)로부터 거리를 두고 위치된다.

솔레노이드 유닛, 더 바람직하게는 전자석에 전류가 공급되면, 전기자 판(55)이 자성 코어(51)에 끌어 당겨져, 전기자 스핀들(54)이 길이 방향으로 움직이게 된다. 전기자 스핀들(54)은 가스 분사기의 자유 단부 쪽으로 가이드 및 버퍼 슬리브(53)에 대해 움직인다.

전기자 스핀들(54), 분사기 축(21) 및 밸브 콘(6)의 연결로 인해, 밸브 디스크(65)는 배출 방향으로 밸브 시트(86), 즉 제 1 스탑으로부터 멀어지게 외측으로 움직인다. 밸브가 개방되고, 밸브 시트(86)와 시일링면(66) 사이의 공간으로 형성되는 밸브 관통 개구(69)가 열리게 된다.

가스 연결부(11)로부터 가스 챔버(18)를 통해 태핏 로드(21)의 만곡된 외측 표면과 분사기 축(20)의 내측 표면 사이에 형성된 개재 공간을 따라 밸브 콘(6)의 방향으로 흘러 밸브 가이드(7)의 길이 방향 홈(72)을 통해 밸브 디스크(65)에 도달한 가스는 이제 개방된 밸브를 통과해 원추형 시일링면(66) 및 밸브 시트(86)를 경유해 외부에 도달하여 연소실 또는 예비 챔버 안으로 분사될 수 있다.

태핏 로드(21)가 중공으로 설계되어 있고 또한 태핏 로드 헤드에 압력 평형 채널(212, 213)이 있기 때문에, 솔레노이드에 의해 나타나는 바와 같이, 비교적 긴 태핏 로드(21)가 방해 받지 않고 움직일 수 있다. 이들 공동부는 통상적으로 도입된 가스로 충전된다.

밸브의 폐쇄는 폐쇄 스프링(23)으로 실현된다. 밸브 디스크(65)가 밸브 시트(86)에 다시 접할 때까지 그 스프링은 밸브 콘(6)을 뒤로 밀게 된다.

바람직한 실시 형태에서, 태핏 로드(21)와 전기자 판(55)을 갖는 전기자 스핀들(54)은 폐쇄 과정 중에 밸브 콘(6)으로부터 분리된다. 그럼에도 불구하고, 개별적인 부품은 여전히 서로에 대해 반경 방향으로 안내된다. 이렇게 해서, 밸브 시트에서의 충격 에너지가 감소되어 분사기의 가용 수명이 증가된다.

가속화된 관성 에너지 때문에, 태핏 로드(21), 전기자 스핀들(54) 및 전기 판(55)이 상측 스탑(19)의 방향으로 움직이게 된다. 그러므로 잉여의 운동 에너지가 스탑(19)에 전달된다. 스탑(19)은 힘 소비 감쇠 요소로서 작용하며, 전기자 판(55)이 이 스탑(19)에 부딪힐 수 있다.

압력 스프링(50)은 전기자 판(55)과 전기자 스핀들(54) 및 태핏 로드(21)를 다시 그의 시작 및 휴지 위치로 밀게 된다. 가스 분사기의 움직이는 부품, 특히 전기자 스핀들(54), 태핏 로드(21) 및 밸브 콘(6)이 놀음 없이 다시 축방향으로 서로에 접해 있게 된다. 그러므로 밸브 콘(6)는 이들 부품을 위한 기준 위치를 특정하고, 가스 분사기는 다음 전환 과정을 위해 다시 준비가 된다.

본 발명에 따른 가스 분사기는 비교적 작게 또한 가늘게 설계될 수 있다. 본 가스 분사기는 전환 지연을 최소화하며 무효 공간을 없애주며 또한 밸브의 오염을 방지한다.

1 기부 유닛
10 기부 하우징
100 덮개
11 가스 연결부
12 냉각제 입구
13 냉각제 출구
14 플러그
15 냉각제 챔버
16 O-링
17 고정 너트
18 가스 챔버
19 상측 스탑
2 분사기 랜스
20 분사기 축
200 축 헤드
201 분사기 관
202 개방 단부
203 관통 개구
204 외측 단차부
205 외측 홈
206 내측 단차부
207 내부 나사산
208 O-링을 수용하기 위한 홈
21 태핏 로드
201 제 1 태핏 로드 헤드
211 제 2 태핏 로드 헤드
212 제 1 압력 평형 채널
213 제 2 압력 평형 채널
214 땜납 보어
215 박벽 관
216 제 1 결합 개구
217 제 2 결합 개구
22 중공 압력 스크류
23 폐쇄 스프링
25 잠금 너트
26 스프링 시트
27 스냅 링
3 예비 챔버
30 노즐 보어
4 하우징
40 스파크 플러그
5 솔레노이드 유닛
50 압력 스프링
51 자성 코어
52 코일
520 연결 핀
53 가이드 및 버퍼 슬리브
54 전기자 스핀들
540 전기자 스핀들 헤드
541 전기자 스핀들 기부
542 제 1 부분
543 틈새 홈
544 제 2 부분
545 제 3 부분
546 나선형 홈
55 전기자 판
56 잠금 너트
6 밸브 콘
60 밸브 기부
61 제 1 부분
62 제 2 부분
63 제 3 부분
65 밸브 디스크
66 시일링 면
67 쐐기 면
68 밸브 로드
69 밸브 관통 개구
7 밸브 가이드
70 본체
71 밸브 축 가이드
72 길이 방향 홈
74 나선형 가이드
75 플랜지
8 밸브 본체
80 제 1 부분
81 제 2 부분
82 제 3 부분
83 제 1 테이퍼
84 제 2 테이퍼
840 외측 스탑
85 관통 개구
86 밸브 시트
87 제 2 스탑
88 외측 구조물
G 가스/공기 혼합물

Claims

가스 분사기로서, 분사기 랜스(lance)(2), 구동 유닛(5), 태핏 로드(tappet rod)(21) 및 밸브(6, 8)를 가지며, 상기 분사기 랜스(2)는 외부 유닛 안으로 가스를 분사하기 위한 자유 단부를 가지며, 상기 구동 유닛(5)은 상기 태핏 로드(21)의 선형 운동을 발생시켜, 가스를 분사하기 위해 태핏 로드(21)가 상기 밸브(6, 8)를 작동시키고 또한 밸브 통로 개구(69)를 열어주며, 상기 밸브 통로 개구(69)는 상기 분사기 랜스(2)의 자유 단부의 영역에 배치되어 있는, 가스 분사기.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브(6, 8)는 상기 가스 분사기의 솔(sole) 밸브인, 가스 분사기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구동 유닛은 솔레노이드 유닛(5)을 포함하고, 상기 태핏 로드(21)는 상기 솔레노이드 유닛(5)의 전기자 판(55)에 연결되며, 상기 전기자 판(55)은 솔레노이드 유닛(5)의 전자석을 작동시켜 움직일 수 있는, 가스 분사기.
제 3 항에 있어서,
상기 태핏 로드(21)를 전기자 판(55)에 연결하는 전기자 스핀들(54)이 제공되어 잇고, 이 전기자 스핀들(54)은 상기 전자석을 통과하는, 가스 분사기.
제 4 항에 있어서,
상기 전기자 스핀들(54)은 중실(solid)로 설계되어 있는, 가스 분사기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브는, 밸브 로드(68) 및 이 밸브 로드에 배치되는 밸브 디스크(65)를 갖는 밸브 콘(6)을 가지며, 밸브 로드(68)는 상기 태핏 로드(21)에 연결되고 태핏 로드와 함께 선형적으로 변위 가능한, 가스 분사기.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브 로드(68)는 중실로 설계되어 있는, 가스 분사기.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 밸브 디스크(65)는 가스의 배출 방향의 반대 방향으로 향하는 시일링 면(66)을 가지며, 시일링 면은 밸브 시트(86)에 시일링 방식으로 접하여 상기 밸브 통로 개구를 폐쇄하여 밸브를 폐쇄하는, 가스 분리기.
제 8 항에 있어서,
상기 밸브 콘(6)은 밸브를 개방하기 위해 상기 배출 방향으로 변위 가능한, 가스 분사기.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
폐쇄 스프링(23)이 태핏 로드(21)와 밸브 콘(6) 사이에 제공되고, 폐쇄 스프링은 밸브를 폐쇄 위치에 유지시키고/유지시키거나 폐쇄하는, 가스 분사기.
제 3 항 및 제 10 항에 있어서,
제 2 스프링(50)이 제공되고, 밸브의 폐쇄 과정 후에 상기 제 2 스프링은 적어도 태핏 로드(21), 및 구동 유닛(5)의 바람직하게는 모든 움직이는 부분을 다시 시작 위치로 보내며, 제 2 스프링(50)은 상기 폐쇄 스프링(23)의 스프링력 보다 낮은 스프링력을 갖는, 가스 분사기.
제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브가 폐쇄됨에 따라 상기 밸브 콘(6)은 태핏 로드(21)로부터 분리되는, 가스 분사기.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 태핏 로드(21)는 중공(hollow)으로 설계되어 있는, 가스 분사기.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사기 랜스(2)는 축(20)을 가지며 태핏 로드(21)는 상기 축(20) 내부에 배치되고 축에 대해 선형적으로 변위 가능한, 가스 분사기.
제 14 항에 있어서,
상기 분사기 랜스(2)의 자유 단부는 밸브 본체(8)로 형성되며, 밸브 본체(8)는 상기 축(20)의 자유 단부(20)에 배치되고, 밸브 본체(8)는 상기 밸브 통로 개구(69)를 가지고 있는, 가스 분사기.