KR20210002562A - Fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 연료 및 물을 분공으로부터 분사하는 연료 분사 밸브에 있어서, 연료 유로와 분공에 통하는 선단 유로를 개폐 가능하게 폐색하도록 니들 밸브를 분공측으로 탄성 지지하는 니들 밸브 스프링을 기준으로 하여, 제 1 주수로를 개폐하는 제 1 주수 역지 밸브를 분공측에 배치하고, 제 2 주수로를 개폐하는 제 2 주수 역지 밸브를 분공과는 반대측에 배치한다. 제 1 주수로 내의 물은 제 1 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 연료 유로 내에 주입되고, 제 2 주수로 내의 물은 제 2 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 연료 유로 내에 주입된다.In a fuel injection valve that injects fuel and water into a combustion chamber in a cylinder of a marine diesel engine from a powder hole, based on a needle valve spring that elastically supports the needle valve toward the powder hole so as to open and close the fuel flow path and the tip flow path through the powder hole. Thus, the first injection check valve for opening and closing the first main channel is disposed on the side of the spray hole, and the second injection check valve for opening and closing the second main channel is disposed on the side opposite to the powder hole. Water in the first main water channel is injected into the fuel passage from the position where the first main water check valve is disposed, and water in the second main water passage is injected into the fuel passage from the position where the second main water check valve is disposed.
Description
본 발명은 선박에 탑재되는 선박용 디젤 엔진의 연료 분사에 적용되는 연료 분사 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection valve applied to fuel injection of a marine diesel engine mounted on a ship.
종래, 선박의 분야에 있어서는, 선박용 디젤 엔진의 기관 내 연소시에 생성되는 질소 산화물 (NOx) 을 저감시키는 수법으로서, 실린더 내의 연소실에 연료 및 물을 동일한 연료 분사 밸브로부터 분사하는 것이 유효한 것으로 되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 밸브 본체 내의 수로로부터 주수 (注水) 역지 밸브를 통과한 고압의 물을 연료 유로 (油路) 내의 연료 중에 주입하고, 실린더 내의 연소실에 대해, 1 사이클의 분사에 의해 연료 및 물을 연료-물-연료의 순서가 되도록 3 단계로 분사하는 연료 분사 밸브가 제안되어 있다.Conventionally, in the field of ships, it is effective to inject fuel and water into the combustion chamber in the cylinder from the same fuel injection valve as a method of reducing nitrogen oxides (NOx) generated during combustion in the engine of a marine diesel engine. . For example, in Patent Document 1, high-pressure water that has passed through a water supply check valve from a water channel in a valve body is injected into the fuel in a fuel flow path, and injection into the combustion chamber in the cylinder for one cycle. Thus, a fuel injection valve has been proposed for injecting fuel and water in three stages in the order of fuel-water-fuel.
그런데, 상기 서술한 바와 같이 실린더 내의 연소실에 대해 연료 및 물을 교대로 분사하는 물 분사 기술에 있어서는, 선박용 디젤 엔진의 연비 성능 및 NOx 저감 성능을 개선한다는 관점에서, 연소실에 대한 연료 및 물의 1 사이클의 분사를, 복수의 연료층과 주수층이 교대로 나열되는 4 단계 이상의 분사로 하는 것이 바람직하다. 또한, 연료층은, 1 사이클의 분사시에 연료 유로 내에 형성된 연료의 층이다. 주수층은, 이 연료 유로 내의 연료층 중에 주입된 물의 층이다.However, as described above, in the water injection technology in which fuel and water are alternately injected into the combustion chamber in the cylinder, from the viewpoint of improving the fuel efficiency performance and NOx reduction performance of the marine diesel engine, one cycle of fuel and water to the combustion chamber It is preferable to perform the injection of four or more stages in which a plurality of fuel layers and main water layers are alternately arranged. Further, the fuel layer is a layer of fuel formed in the fuel flow path during one cycle of injection. The main water layer is a layer of water injected into the fuel layer in this fuel flow path.
또, 이와 같은 연료층 및 주수층의 4 단계 이상의 분사에 있어서, 연료 유로 내에서 주수층 사이에 끼워지는 연료층의 연료량 (이하, 주수층 사이의 연료량이라고 한다) 은, 선박용 디젤 엔진의 안정적인 성능을 확보하는 등의 관점에서 매우 중요한 인자이다. 즉, 연소실에 대한 1 사이클의 분사에 의해, 연료 분사 밸브의 분공 (噴孔) 으로부터 세어 1 층째의 연료층 (제 1 연료층), 1 층째의 주수층 (제 1 주수층), 2 층째의 연료층 (제 2 연료층), 2 층째의 주수층 (제 2 주수층), 및 3 층째의 연료층 (제 3 연료층) 이, 이 순서로 분사되는 경우, 제 1 주수층과 제 2 주수층 사이에 끼워지는 제 2 연료층의 연료량 (주수층 사이의 연료량) 은, 연소실에 대한 1 사이클당의 연료의 분사량 (이하, 연료 분사량이라고 한다) 에 대해 소정의 비율로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 조건을 만족하기 위해서는, 일반적으로, 연료 유로 내에 대해 제 1 주수층이 되는 물을 주입하기 위한 수로의 주수 역지 밸브와 제 2 주수층이 되는 물을 주입하기 위한 수로의 주수 역지 밸브를, 주수층 사이의 연료량이 적량이 되도록 서로 이간시켜 배치한다.In addition, in the injection of four or more stages of the fuel layer and the main water layer, the amount of fuel in the fuel layer sandwiched between the main water layers in the fuel passage (hereinafter referred to as the amount of fuel between the main water layers) is the stable performance of the marine diesel engine It is a very important factor in terms of securing That is, by one cycle of injection into the combustion chamber, the first layer of fuel layer (first fuel layer), the first layer of main water layer (first main water layer), and second layer of water is counted from the pores of the fuel injection valve. When the fuel layer (the second fuel layer), the second layer of the main water layer (the second main water layer), and the third layer of the fuel layer (the third fuel layer) are injected in this order, the first and second main water layers It is preferable that the fuel amount of the second fuel layer sandwiched between the water layers (the amount of fuel between the main water layers) is a predetermined ratio with respect to the injection amount of fuel per cycle (hereinafter referred to as fuel injection amount) to the combustion chamber. In order to satisfy this condition, in general, a main water check valve of a channel for injecting water serving as the first main water layer into the fuel flow path and a main water check valve for a channel for injecting water serving as the second main water layer. They are arranged by spaced apart from each other so that the amount of fuel between the water layers is appropriate.
그러나, 특허문헌 1 에 예시되는 종래의 연료 분사 밸브에서는, 주수층 사이의 연료량이 상기 조건을 만족하도록 각 주수 역지 밸브를 서로 이간시켜 연료 분사 밸브에 내장하려고 하면, 대부분의 경우, 연료 분사 밸브가 길이 방향으로 대형화 (장척화) 된다.However, in the conventional fuel injection valve exemplified in Patent Literature 1, when the injection check valves are spaced apart from each other so that the amount of fuel between the injection water layers satisfies the above condition and attempts to be incorporated into the fuel injection valve, in most cases, It becomes larger (longer) in the longitudinal direction.
또한, 각 주수 역지 밸브 사이의 이간 거리를 확보하기 위해서는, 제 1 주수층에 대응하는 주수 역지 밸브를 연료 분사 밸브에 내장하고, 제 2 주수층에 대응하는 주수 역지 밸브를 연료 분사 밸브에 배관 등을 개재하여 외장하는 수법도 생각할 수 있다. 그러나, 이 수법에서는, 선박용 디젤 엔진의 운전에 수반하는 실린더 및 연료 분사 밸브 등의 진동에서 기인하여, 연료 분사 밸브와 외장된 주수 역지 밸브의 접합 강도 (기계적 신뢰성) 가 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 연료 분사 밸브에 있어서는, 상기 각 주수 역지 밸브를 내장한 구조로 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to secure the separation distance between the respective water injection and check valves, a water injection check valve corresponding to the first water supply layer is incorporated in the fuel injection valve, and a water injection check valve corresponding to the second water supply layer is connected to the fuel injection valve, etc. It is also possible to think of a method of exteriorizing through the. However, in this method, there is a concern that the bonding strength (mechanical reliability) between the fuel injection valve and the external water injection check valve may decrease due to vibrations of the cylinder and the fuel injection valve accompanying the operation of the marine diesel engine. Therefore, in the fuel injection valve, it is preferable to have a structure in which each of the above water injection check valves is incorporated.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 내장되는 각 주수 역지 밸브 사이의 바람직한 이간 거리를 확보함과 함께, 구조의 대형화를 억제할 수 있는 연료 분사 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of securing a desirable separation distance between each of the built-in injection water check valves and suppressing an enlargement of the structure.
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 연료 및 물을 분공으로부터 분사하는 연료 분사 밸브에 있어서, 연료 분사 펌프로부터 압송된 상기 연료를 유통시키는 연료 유로와, 일단이 상기 연료 유로에 통하고 또한 타단이 상기 분공에 통하는 선단 유로와, 상기 선단 유로를 개폐 가능하게 폐색하는 니들 밸브와, 상기 선단 유로를 폐색하도록 상기 니들 밸브를 상기 분공측으로 탄성 지지하는 니들 밸브 스프링과, 상기 연료 유로의 소정의 위치에 물을 주입하기 위한 제 1 주수로와, 상기 연료 유로 중 상기 제 1 주수로보다 상기 연료의 압송 방향 상류측의 위치에 물을 주입하기 위한 제 2 주수로와, 상기 니들 밸브 스프링보다 상기 분공측에 배치되고, 상기 제 1 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 제 1 주수 역지 밸브와, 상기 니들 밸브 스프링을 기준으로 상기 분공과는 반대측에 배치되고, 상기 제 2 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 제 2 주수 역지 밸브를 구비하고, 상기 제 1 주수로 내의 물은 상기 제 1 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 상기 연료 유로 내에 주입되고, 상기 제 2 주수로 내의 물은 상기 제 2 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 상기 연료 유로 내에 주입되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-described problems and achieve the object, the fuel injection valve according to the present invention is a fuel injection valve that injects fuel and water from a powder hole into a combustion chamber in a cylinder of a marine diesel engine. A fuel flow path through which the fuel is circulated, a tip flow path having one end passing through the fuel flow path and the other end passing through the powder hole, a needle valve opening and closing the tip flow path, and the needle so as to close the tip flow path A needle valve spring elastically supporting the valve toward the powder hole side, a first main channel for injecting water into a predetermined position of the fuel channel, and an upstream side of the fuel channel in the pressure feeding direction of the fuel than the first main channel of the fuel channel A second main water channel for injecting water into a position, a first main water check valve disposed on the hole side than the needle valve spring, and closing the first main water passage so as to be openable, and the needle valve spring A second main water supply check valve disposed on the opposite side of the water hole and closing the second main water passage so as to open and close the second main water passage, and the water in the first main water passage is the fuel flow path from the arrangement position of the first water supply check valve. It is injected into the inside, and the water in the second main water channel is injected into the fuel passage from a position where the second main water check valve is disposed.
또, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 주수 역지 밸브 및 상기 제 2 주수 역지 밸브는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축의 방향으로 동일축 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.Further, in the fuel injection valve according to the present invention, in the above invention, the first injection check valve and the second injection check valve are disposed on the same axis in the direction of the longitudinal central axis of the fuel injection valve. To do.
또, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 주수로는, 상기 제 1 주수 역지 밸브를 둘러싸는 환상으로 형성된 환상 주수로를 갖는 것을 특징으로 한다.Further, in the fuel injection valve according to the present invention, in the above invention, the first main water passage has an annular main water passage formed in an annular shape surrounding the first water injection check valve.
또, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 상기 발명에 있어서, 상기 연료 유로는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축을 통과하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.Further, in the fuel injection valve according to the present invention, in the above invention, the fuel flow path is arranged so as to pass through the longitudinal central axis of the fuel injection valve.
또, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 상기 발명에 있어서, 상기 연료 유로는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축으로부터 직경 방향으로 이간한 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.In the fuel injection valve according to the present invention, in the above invention, the fuel flow path is disposed at a position separated from the longitudinal central axis of the fuel injection valve in the radial direction.
본 발명에 의하면, 내장되는 각 주수 역지 밸브 사이의 바람직한 이간 거리를 확보함과 함께, 구조의 대형화를 억제할 수 있는 연료 분사 밸브를 실현할 수 있다는 효과를 발휘한다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to realize a fuel injection valve capable of securing a desirable separation distance between each of the built-in injection water check valves and suppressing an increase in the size of the structure.
도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 연료 분사 밸브의 A-A 선 단면 모식도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 연료 분사 밸브의 B-B 선 단면 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브를 다른 시점에서 본 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6 은, 도 4 에 나타내는 연료 분사 밸브의 C-C 선 단면 모식도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a fuel injection valve according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the fuel injection valve shown in FIG. 1.
3 is a schematic cross-sectional view taken along line BB of the fuel injection valve shown in FIG. 1.
4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a fuel injection valve according to
5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a fuel injection valve according to
6 is a schematic cross-sectional view taken along line CC of the fuel injection valve shown in FIG. 4.
이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 도면은 모식적인 것이며, 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있음에 유의할 필요가 있다. 도면의 상호간에 있어서도, 서로의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호가 부여되어 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the fuel injection valve according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, the drawings are schematic, and it is necessary to note that the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, and the like may be different from those in reality. In the drawings, there are cases in which parts having different dimension relationships and ratios are included. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to the same structural part.
(실시형태 1)(Embodiment 1)
먼저, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브의 구성에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 연료 분사 밸브의 A-A 선 단면 모식도이다. 도 3 은, 도 1 에 나타내는 연료 분사 밸브의 B-B 선 단면 모식도이다. 도 1 에 있어서, 축 방향 (F1) 은, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축의 방향이다. 본 실시형태 1 에서는, 연료 분사 밸브 (100) 의 구성을 설명하기 쉽게 하기 위해서, 축 방향 (F1) 의 정측 (正側) 은 연료 분사 밸브 (100) 의 선단측으로 하고, 축 방향 (F1) 의 부측 (負側) 은 연료 분사 밸브 (100) 의 후단측으로 한다. 직경 방향 (F2) 은, 연료 분사 밸브 (100) 의 직경 방향이며, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축에 대해 수직인 방향이다.First, a configuration of a fuel injection valve according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a fuel injection valve according to Embodiment 1 of the present invention. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A of the fuel injection valve shown in Fig. 1. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line B-B of the fuel injection valve shown in FIG. 1. In FIG. 1, the axial direction F1 is the direction of the longitudinal central axis of the
본 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 (도시 생략) 에 장착되고, 연료 분사 펌프 (도시 생략) 로부터 압송된 연료와 주수 펌프 (도시 생략) 로부터 압송된 물을 당해 실린더 내의 연소실에 순차 분사 (예를 들어 층상으로 분사) 하기 위한 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 밸브 (100) 는, 선단에 위치하는 노즐 (1) 과, 노즐 (1) 의 후단측에 위치하는 분사 밸브 본체 (11) 와, 이 분사 밸브 본체 (11) 의 후단측에 위치하는 분사 밸브 본체 (40) 를 구비한다. 노즐 (1) 과 분사 밸브 본체 (11) 는, 너트상의 노즐 체결 금물 (金物) (10) 에 의해 외주로부터 체결됨으로써, 축 방향 (F1) 으로 연결한 상태로 고정되어 있다. 또, 이 분사 밸브 본체 (11) 와 후단측의 분사 밸브 본체 (40) 는, 너트상의 밸브 본체 체결 금물 (30) 에 의해 외주로부터 체결됨으로써, 축 방향 (F1) 으로 연결한 상태로 고정되어 있다.The
노즐 (1) 은, 연료 분사 밸브 (100) 의 선단 부분을 구성하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (1) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 구멍상의 니들 밸브 수용부 (2) 가 형성된다. 이 니들 밸브 수용부 (2) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 분공 (4) 의 연통을 개방 가능하게 차단하는 니들 밸브 (6) 가 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 수용된다. 니들 밸브 (6) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 니들 밸브 내 유로 (7) 가 형성되어 있다. 이들 니들 밸브 수용부 (2) 의 선단측과 니들 밸브 (6) 의 선단측 사이에는 저류부 (3) 가 형성된다. 니들 밸브 (6) 의 선단에는, 니들 밸브 내 유로 (7) 와 저류부 (3) 를 연통시키는 연통공 (8) 이 형성되어 있다. 또, 노즐 (1) 의 선단측에는 분공 (4) 및 선단 유로 (5) 가 형성된다. 선단 유로 (5) 의 일단은, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 (구체적으로는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 니들 밸브 내 유로 (7)) 에 통하고 있다. 선단 유로 (5) 의 타단은 분공 (4) 에 통하고 있다.The nozzle 1 constitutes a tip portion of the
분사 밸브 본체 (11) 는, 선단측의 노즐 (1) 과 후단측의 분사 밸브 본체 (40) 사이의 중간 부분을 구성하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (11) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 구멍상의 역지 밸브 수용부 (12) 가 형성되어 있다. 이 역지 밸브 수용부 (12) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (20) 가 수용되어 있다. 본 실시형태 1 에 있어서, 제 1 주수로는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로에 있어서의 소정의 위치 (도 1 에 나타내는 제 1 주수 위치 (P1)) 에 물을 주입하기 위한 수로이다.The
주수 역지 밸브 (20) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 역지 밸브 (제 1 주수 역지 밸브) 이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (20) 는, 밸브체 (21) 와, 밸브 시트 (24) 와, 역지 밸브 스프링 (26) 과, 밸브체 수용부 (27) 에 의해 구성되고, 후술하는 니들 밸브 스프링 (50) 보다 분공 (4) 측에 배치된다.The water
밸브체 (21) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 주수로로부터의 물의 압력을 받는 수압부 (受壓部) (23) 를 갖고, 밸브체 수용부 (27) 내에 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 수용된다. 수압부 (23) 는, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 (21) 의 선단부 근방의 외주에 걸쳐서 환상으로 형성된다. 또, 밸브체 (21) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 밸브체 내 유로 (22) 가 형성되어 있다. 밸브 시트 (24) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 수용부 (27) 의 선단부에 체결 등에 의해 고정된다. 밸브 시트 (24) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 밸브 시트 내 유로 (25) 가 형성되어 있다. 역지 밸브 스프링 (26) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 (21) 의 후단부와 밸브체 수용부 (27) 사이에 배치된다. 역지 밸브 스프링 (26) 은, 밸브 시트 (24) 측으로 탄성 지지하는 탄성력을 밸브체 (21) 에 부여한다. 주수 역지 밸브 (20) 는, 이 역지 밸브 스프링 (26) 의 탄성력을 이용하여, 밸브체 (21) 를 밸브 시트 (24) 에 가압하고, 이로써, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 1 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한다.As shown in FIG. 1, the
또, 본 실시형태 1 에 있어서, 주수 역지 밸브 (20) 는, 상기 역지 밸브로서의 기능과, 니들 밸브 (6) 에 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력을 전달하는 누름봉으로서의 기능을 겸비한다. 상세하게는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (20) 는, 니들 밸브 (6) 와 니들 밸브 스프링 (50) 사이에 개재된다. 예를 들어, 주수 역지 밸브 (20) 는, 밸브체 수용부 (27) 의 후단부에 니들 밸브 스프링 (50) 을 받음과 함께, 밸브 시트 (24) 의 선단부를 니들 밸브 (6) 의 후단부에 가압한 상태로 되어 있다. 주수 역지 밸브 (20) 는, 역지 밸브 수용부 (12) 내에 있어서 축 방향 (F1) 으로 자유롭게 슬라이딩할 수 있고, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력을 이용하여, 니들 밸브 (6) 를 선단 유로 (5) 에 가압한다. 또, 주수 역지 밸브 (20) 는, 저류부 (3) 내의 연료의 압력을 이용하여 선단 유로 (5) 로부터 이간하는 방향으로 슬라이딩하는 니들 밸브 (6) 와 함께, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력에 저항하는 방향 (니들 밸브 스프링 (50) 을 압축하는 방향) 으로 슬라이딩한다.In addition, in the first embodiment, the water
또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (11) 에는 기둥상 주수로 (72) 와 환상 주수로 (73, 75) 와 대칭 주수로 (74) 가 형성되고, 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브체 수용부 (27) 에는 대칭 주수로 (76) 가 형성된다. 기둥상 주수로 (72) 는, 기둥상을 이루는 수로이며, 분사 밸브 본체 (11) 의 후단부 내에 천공 형성된다. 환상 주수로 (73) 는, 밸브 본체 체결 금물 (30) 의 내벽면과 분사 밸브 본체 (11) 의 외벽면 사이의 간극에 의해 구성되고, 예를 들어 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (20) (밸브체 수용부 (27) 등) 를 둘러싸는 환상으로 형성된다. 대칭 주수로 (74) 는, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축에 대해 축 대칭으로 형성되는 수로이다. 본 실시형태 1 에서는, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 대칭 주수로 (74) 는, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축의 둘레에 등각도 간격으로 분사 밸브 본체 (11) 내에 형성 (천공 형성) 되는 복수 (예를 들어 4 개) 의 수로로 이루어진다. 환상 주수로 (75) 는, 예를 들어, 분사 밸브 본체 (11) 의 내주면 (역지 밸브 수용부 (12) 의 내벽면) 에 형성된 홈 등에 의해 구성된다. 환상 주수로 (75) 는, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 대칭 주수로 (74) 의 출구단과 대칭 주수로 (76) 의 입구단 사이에 위치하고, 주수 역지 밸브 (20) (밸브체 수용부 (27) 등) 를 둘러싸는 환상으로 형성된다. 대칭 주수로 (76) 는, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축에 대해 축 대칭으로 형성되고, 주수 역지 밸브 (20) (구체적으로는 밸브체 (21) 의 수압부 (23)) 와 대향하는 토출구를 갖는 수로이다. 본 실시형태 1 에서는, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 대칭 주수로 (76) 는, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축의 둘레에 등각도 간격으로 밸브체 수용부 (27) 내에 형성 (천공 형성) 되는 복수 (예를 들어 4 개) 의 수로로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 1, in the injection valve
또한, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축은, 밸브체 (21) 의 슬라이딩 방향의 중심축이다. 본 실시형태 1 에 있어서, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축은, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축과 일치 또는 당해 길이 방향 중심축에 평행이다.In addition, the central axis in the operation direction of the water
상기 서술한 기둥상 주수로 (72), 환상 주수로 (73, 75) 및 대칭 주수로 (74, 76) 는, 각각, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로의 일부가 되는 수로이다. 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (72) 는 환상 주수로 (73) 에 통하고, 환상 주수로 (73) 는 대칭 주수로 (74) 에 통하고, 대칭 주수로 (74) 는 환상 주수로 (75) 에 통하고, 환상 주수로 (75) 는 대칭 주수로 (76) 에 통하고 있다. 또, 대칭 주수로 (76) 는, 밸브체 (21) 가 밸브 시트 (24) 로부터 이간된 경우에, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로에 있어서의 제 1 주수 위치 (P1) 에 통한다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (11) 의 외벽면에는, 환상 주수로 (73) 와 밸브 본체 체결 금물 (30) 의 선단부 사이의 위치에, 환상 주수로 (73) 등으로부터의 누수를 방지하기 위한 O 링 (91) 이 형성되어 있다.The columnar
한편, 분사 밸브 본체 (40) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 후단 부분을 구성하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (40) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 구멍상의 수용부 (41) 가 형성되어 있다. 이 수용부 (41) 내에는, 니들 밸브 스프링 (50) 과, 스프링 수용부 (51) 와, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 2 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (60) 가 수용되어 있다. 본 실시형태 1 에 있어서, 제 2 주수로는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 중, 제 1 주수로보다 연료의 압송 방향 상류측의 위치 (예를 들어 도 1 에 나타내는 제 2 주수 위치 (P2)) 에 물을 주입하기 위한 수로이다.On the other hand, the
니들 밸브 스프링 (50) 은, 선단 유로 (5) 를 폐색하도록 니들 밸브 (6) 를 분공 (4) 측으로 탄성 지지하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 니들 밸브 스프링 (50) 은, 예를 들어 코일 스프링에 의해 구성되고, 스프링 수용부 (51) 에 장착된 상태로 수용부 (41) 내에 수용된다. 스프링 수용부 (51) 는, 니들 밸브 스프링 (50) 을 받은 상태로 수용부 (41) 내에 수용되고, 상기 서술한 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브체 수용부 (27) 의 후단부에 형성되어 있는 삽입공 (29) 내에 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 스프링 수용부 (51) 는, 니들 밸브 스프링 (50) 의 일단부를 받음과 함께 니들 밸브 스프링 (50) 의 타단부를 밸브체 수용부 (27) 의 후단부에 가압하고, 이로써, 니들 밸브 스프링 (50) 을 압축하여 탄성력을 발생시킨다. 또, 스프링 수용부 (51) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는, 스프링 수용부 내 유로 (52) 가 형성되어 있다.The
주수 역지 밸브 (60) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 2 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 역지 밸브 (제 2 주수 역지 밸브) 이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (60) 는, 밸브체 (61) 와, 밸브 시트 (64) 와, 역지 밸브 스프링 (66) 과, 밸브체 수용부 (67) 에 의해 구성되고, 니들 밸브 스프링 (50) 을 기준으로 분공 (4) 과는 반대측에 배치된다. 본 실시형태 1 에서는, 제 2 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (60) 와 제 1 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (20) 가, 니들 밸브 스프링 (50) 을 사이에 두고 서로 축 방향 (F1) 의 반대측에 배치된다. 이 때, 이들 2 개의 주수 역지 밸브 (20, 60) 는, 축 방향 (F1) 으로 동일축 상에 배치되는 것이 바람직하다.The water
밸브체 (61) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 주수로로부터의 물의 압력을 받는 수압부 (63) 를 갖고, 밸브체 수용부 (67) 내에 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 수용된다. 수압부 (63) 는, 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 (61) 의 선단부 근방의 외주에 걸쳐서 환상으로 형성된다. 또, 밸브체 (61) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 밸브체 내 유로 (62) 가 형성되어 있다. 밸브 시트 (64) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 수용부 (67) 의 선단부에 체결 등에 의해 고정된다. 밸브 시트 (64) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 밸브 시트 내 유로 (65) 가 형성되어 있다. 역지 밸브 스프링 (66) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 (61) 의 후단부와 밸브체 수용부 (67) 사이에 배치된다. 역지 밸브 스프링 (66) 은, 밸브 시트 (64) 측으로 탄성 지지하는 탄성력을 밸브체 (61) 에 부여한다. 주수 역지 밸브 (60) 는, 이 역지 밸브 스프링 (66) 의 탄성력을 이용하여, 밸브체 (61) 를 밸브 시트 (64) 에 가압하고, 이로써, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 2 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한다. 밸브체 수용부 (67) 는, 분사 밸브 본체 (40) 의 수용부 (41) 내에 나사 삽입할 수 있도록 구성된다. 이 밸브체 수용부 (67) 내에는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 일부가 되는 수용부 내 유로 (68) 가 형성되어 있다. 또, 밸브체 수용부 (67) 의 후단부에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수용부 내 유로 (68) 에 통하는 연료 공급관 (90) 이 연결되어 있다. 연료 공급관 (90) 은, 연료 분사 펌프 (도시 생략) 에 의해 압송된 연료를 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 도입하기 위한 배관이다.As shown in FIG. 1, the
또, 본 실시형태 1 에 있어서, 주수 역지 밸브 (60) 는, 상기 역지 밸브로서의 기능과, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력 (즉 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압을 조정하는 조정 나사로서의 기능을 겸비한다. 상세하게는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (60) 는, 밸브체 수용부 (67) 를 분사 밸브 본체 (40) 의 수용부 (41) 내에 나사 삽입함으로써 장착된다. 수용부 (41) 내에 나사 삽입된 주수 역지 밸브 (60) 는, 밸브 시트 (64) 의 선단부를 스프링 수용부 (51) 의 후단부에 맞닿음시킨 상태가 된다. 주수 역지 밸브 (60) 는, 수용부 (41) 내로의 비틀어 넣는 양을 조정함으로써, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력을 조정한다. 구체적으로는, 주수 역지 밸브 (60) 는, 수용부 (41) 내로의 비틀어 넣는 양을 늘려, 분공 (4) 측에 대한 스프링 수용부 (51) 의 압입량을 늘림으로써, 니들 밸브 스프링 (50) 의 압축량을 늘려 탄성력을 강하게 조정한다. 한편, 주수 역지 밸브 (60) 는, 수용부 (41) 내로의 비틀어 넣는 양을 줄여, 분공 (4) 측에 대한 스프링 수용부 (51) 의 압입량을 줄임으로써, 니들 밸브 스프링 (50) 의 압축량을 줄여 탄성력을 약하게 조정한다.In addition, in the first embodiment, the water
또, 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (40) 에는 기둥상 주수로 (71, 81) 가 형성되고, 주수 역지 밸브 (60) 의 밸브체 수용부 (67) 에는 환상 주수로 (82) 와 대칭 주수로 (84) 가 형성된다. 기둥상 주수로 (71, 81) 는, 기둥상을 이루는 수로이며, 분사 밸브 본체 (40) 내의 서로 상이한 위치에 각각 천공 형성된다. 환상 주수로 (82) 는, 예를 들어, 밸브체 수용부 (67) 의 외주면에 형성된 홈 등에 의해 구성된다. 환상 주수로 (82) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (81) 의 출구단과 대칭 주수로 (84) 의 입구단 사이에 위치하고, 주수 역지 밸브 (60) (밸브체 (61) 등) 를 둘러싸는 환상으로 형성된다. 대칭 주수로 (84) 는, 주수 역지 밸브 (60) 의 동작 방향 중심축에 대해 축 대칭으로 형성되고, 주수 역지 밸브 (60) (구체적으로는 밸브체 (61) 의 수압부 (63)) 와 대향하는 토출구를 갖는 수로이다. 본 실시형태 1 에서는, 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 대칭 주수로 (84) 는, 주수 역지 밸브 (60) 의 동작 방향 중심축의 둘레에 등각도 간격으로 밸브체 수용부 (67) 내에 형성 (천공 형성) 되는 복수 (예를 들어 4 개) 의 수로로 이루어진다.In addition, as shown in Figs. 1 and 3, columnar
또한, 주수 역지 밸브 (60) 의 동작 방향 중심축은, 밸브체 (61) 의 슬라이딩 방향의 중심축이다. 본 실시형태 1 에 있어서, 주수 역지 밸브 (60) 의 동작 방향 중심축은, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축과 일치 또는 당해 길이 방향 중심축에 평행이다.In addition, the central axis in the operation direction of the water
상기 서술한 기둥상 주수로 (71) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로의 일부가 되는 수로이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (71) 는, 상기 서술한 분사 밸브 본체 (11) 내의 기둥상 주수로 (72) 에 통하고 있다. 한편, 상기 서술한 기둥상 주수로 (81), 환상 주수로 (82) 및 대칭 주수로 (84) 는, 각각, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 2 주수로의 일부가 되는 수로이다. 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (81) 는 환상 주수로 (82) 에 통하고, 환상 주수로 (82) 는 대칭 주수로 (84) 에 통하고 있다. 또, 대칭 주수로 (84) 는, 밸브체 (61) 가 밸브 시트 (64) 로부터 이간된 경우에, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로에 있어서의 제 2 주수 위치 (P2) 에 통한다. 또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 수용부 (67) 의 외주면에는, 환상 주수로 (82) 를 사이에 두는 각 위치에, 환상 주수로 (82) 등으로부터의 누수를 방지하기 위한 O 링 (92, 93) 이 형성되어 있다.The columnar
다음으로, 본 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로에 대해 설명한다. 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료를 유통시키는 통로 (유로) 이다. 본 실시형태 1 에 있어서, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로는, 도 1 에 나타내는 니들 밸브 내 유로 (7) 와, 밸브체 내 유로 (22, 62) 와, 밸브 시트 내 유로 (25, 65) 와, 수용부 내 유로 (28, 68) 와, 스프링 수용부 내 유로 (52) 에 의해 구성된다.Next, a fuel flow path of the
구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로에 있어서, 니들 밸브 내 유로 (7) 는 밸브 시트 내 유로 (25) 와 연통하고, 밸브 시트 내 유로 (25) 는 밸브체 내 유로 (22) 와 연통하고, 밸브체 내 유로 (22) 는 수용부 내 유로 (28) 와 연통한다. 또, 수용부 내 유로 (28) 는 스프링 수용부 내 유로 (52) 와 연통하고, 스프링 수용부 내 유로 (52) 는 밸브 시트 내 유로 (65) 와 연통한다. 또한, 밸브 시트 내 유로 (65) 는 밸브체 내 유로 (62) 와 연통하고, 밸브체 내 유로 (62) 는 수용부 내 유로 (68) 와 연통한다. 이들 유로에 의해 구성되는 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축 (도 1 중의 일점쇄선을 참조) 을 통과하도록 배치되어 있다. 또, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 선단측 (분공 (4) 측) 은, 니들 밸브 내 유로 (7) 로부터 니들 밸브 (6) 의 연통공 (8) 을 개재하여 저류부 (3) 에 통하고 있다. 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 후단측 (연료 분사 펌프측) 은, 수용부 내 유로 (68) 를 개재하여 연료 공급관 (90) 에 통하고 있다.Specifically, as shown in FIG. 1, in the fuel flow path of the
다음으로, 본 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로 및 제 2 주수로에 대해 설명한다. 본 실시형태 1 에 있어서, 제 1 주수로는, 주수 펌프로부터 압송된 물을, 주수 역지 밸브 (20) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입하기 위한 통로 (수로) 이다. 제 1 주수로는, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (71) 와 기둥상 주수로 (72) 와 환상 주수로 (73) 와 대칭 주수로 (74) 와 환상 주수로 (75) 와 대칭 주수로 (76) 를 이 순서로 연통시킴으로써 구성된다. 또, 제 1 주수로는, 기둥상 주수로 (71) 로부터 급수관 (도시 생략) 을 개재하여 주수 펌프에 통하고 있다. 또, 환상 주수로 (73) 는, 주수 역지 밸브 (20) 를 둘러싸는 환상을 이루도록 하여, 물의 유통 범위를 기둥상 주수로 (71, 72) 보다 넓게 하고 있다. 이 때문에, 환상 주수로 (73) 는, 직경 방향 (F2) 의 수로 폭을 기둥상 주수로 (71, 72) 보다 작게 해도, 축 방향 (F1) 의 단위길이당의 수로 용적을 기둥상 주수로 (71, 72) 와 동등하게 유지하고 있다.Next, the first main channel and the second main channel of the
또, 본 실시형태 1 에 있어서, 제 2 주수로는, 주수 펌프로부터 압송된 물을, 주수 역지 밸브 (60) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입하기 위한 통로 (수로) 이다. 제 2 주수로는, 도 1, 3 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (81) 와 환상 주수로 (82) 와 대칭 주수로 (84) 를 이 순서로 연통시킴으로써 구성된다. 또, 제 2 주수로는, 기둥상 주수로 (81) 로부터 급수관 (도시 생략) 을 개재하여 주수 펌프에 통하고 있다. 또한, 이 제 2 주수로에 물을 압송하는 주수 펌프는, 상기 서술한 제 1 주수로에 물을 압송하는 주수 펌프와 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다.In addition, in the first embodiment, the water pumped from the injection pump is transferred to the second injection channel P2 of the fuel flow path of the
다음으로, 본 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 의 작용에 대해 설명한다. 연료 분사 밸브 (100) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 대해, 1 사이클의 분사에 의해 분공 (4) 으로부터 연료 및 물을 층상으로 분사한다.Next, the operation of the
이 1 사이클의 분사가 종료되고 나서 다음 회의 분사가 실시될 때까지의 기간 (이하, 비연료 분사 기간이라고 한다), 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로로부터 저류부 (3) 를 개재하여 선단 유로 (5) 에 걸친 유통 경로 내 및 연료 공급관 (90) 내에는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료가 잔류하고 있다. 이 단계에 있어서, 저류부 (3) 내에 잔류하고 있는 연료의 압력은, 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압보다 낮다. 따라서, 니들 밸브 (6) 는, 선단 유로 (5) 를 개폐 가능하게 폐색한 상태로 되어 있다. 또한, 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압은, 니들 밸브 (6) 를 개방하기 위해서 필요한 압력이며, 주수 역지 밸브 (20) 를 개재하여 니들 밸브 (6) 에 전달되는 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력에 의해 설정된다.The period from the end of this one cycle injection until the next injection is performed (hereinafter referred to as a non-fuel injection period), from the fuel flow passage of the
또, 이 비연료 분사 기간, 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로 및 제 2 주수로의 각 내부에는, 주수 펌프로부터 압송된 물이 잔류하고 있다. 이 단계에 있어서, 제 1 주수로 내에 잔류하고 있는 물의 압력은, 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브 개방압보다 낮다. 따라서, 주수 역지 밸브 (20) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 1 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한 상태로 되어 있다. 이것과 동일하게, 제 2 주수로 내에 잔류하고 있는 물의 압력은 주수 역지 밸브 (60) 의 밸브 개방압보다 낮기 때문에, 주수 역지 밸브 (60) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 2 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한 상태로 되어 있다. 또한, 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브 개방압은, 주수 역지 밸브 (20) 를 개방하기 위해서 필요한 압력이며, 밸브체 (21) 를 밸브 시트 (24) 에 가압하는 역지 밸브 스프링 (26) 의 탄성력에 의해 설정된다. 주수 역지 밸브 (60) 의 밸브 개방압은, 주수 역지 밸브 (60) 를 개방하기 위해서 필요한 압력이며, 밸브체 (61) 를 밸브 시트 (64) 에 가압하는 역지 밸브 스프링 (66) 의 탄성력에 의해 설정된다.In addition, in this non-fuel injection period, in each of the first main channel and the second main channel of the
여기서, 이 비연료 분사 기간에 있어서, 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 물이 주수 펌프로부터 연료 분사 밸브 (100) 의 제 1 주수로 내에 압송된 경우, 이 고압의 물은, 도 1, 2 에 나타내는 기둥상 주수로 (71, 72), 환상 주수로 (73), 대칭 주수로 (74), 환상 주수로 (75) 및 대칭 주수로 (76) 의 각 내부를 이 순서로 유통한다. 그리고, 이 고압의 물은, 대칭 주수로 (76) 의 토출구를 통해서, 주수 역지 밸브 (20) 의 동작 방향 중심축에 대한 축 대칭의 방향으로부터 밸브체 (21) 를 가압하도록 흐른다. 즉, 밸브체 (21) 는, 이 고압의 물의 압력 (수압) 을 수압부 (23) 에서 축 대칭으로 받는다. 이 수압은 주수 역지 밸브 (20) 의 밸브 개방압보다 고압이기 때문에, 밸브체 (21) 는, 이 수압을 이용하여, 역지 밸브 스프링 (26) 의 탄성력에 저항하여 슬라이딩하고, 밸브 시트 (24) 로부터 이간한다. 이와 같이 하여, 주수 역지 밸브 (20) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 1 주수로의 연통을 개방한다.Here, in this non-fuel injection period, when water having a high pressure exceeding the valve opening pressure of the main
이 단계에 있어서, 제 1 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (20) 의 배치 위치로부터 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 주입된다. 상세하게는, 제 1 주수로 내의 물은, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 연료 유통 방향 중심축 (예를 들어 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축) 에 대한 축 대칭의 방향으로부터, 이 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입된다. 이 주입된 물은, 이 연료 유로 내에 축 대칭으로 (직경 방향 (F2) 으로 균일하게) 퍼지면서, 이 연료 유로 내의 잔류 연료를 축 방향 (F1) 의 후단측 (연료 분사 펌프측) 으로 되밀어낸다. 이 결과, 이 연료 유로 내에 1 층째의 주수층이 되는 제 1 주수층이 형성된다. 또한, 이 제 1 주수층의 하류측 (분공 (4) 측) 에는, 제 1 주수 위치 (P1) 보다 분공 (4) 측의 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 1 연료층이 형성된다.In this step, the water in the first main water channel is injected into the fuel flow path of the
한편, 이 비연료 분사 기간에 있어서, 주수 역지 밸브 (60) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 물이 주수 펌프로부터 연료 분사 밸브 (100) 의 제 2 주수로 내에 압송된 경우, 이 고압의 물은, 도 1, 3 에 나타내는 기둥상 주수로 (81), 환상 주수로 (82) 및 대칭 주수로 (84) 의 각 내부를 이 순서로 유통한다. 그리고, 이 고압의 물은, 대칭 주수로 (84) 의 토출구를 통해서, 주수 역지 밸브 (60) 의 동작 방향 중심축에 대한 축 대칭의 방향으로부터 밸브체 (61) 를 가압하도록 흐른다. 즉, 밸브체 (61) 는, 이 고압의 물의 수압을 수압부 (63) 에서 축 대칭으로 받는다. 이 수압은 주수 역지 밸브 (60) 의 밸브 개방압보다 고압이기 때문에, 밸브체 (61) 는, 이 수압을 이용하여, 역지 밸브 스프링 (66) 의 탄성력에 저항하여 슬라이딩하고, 밸브 시트 (64) 로부터 이간한다. 이와 같이 하여, 주수 역지 밸브 (60) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 제 2 주수로의 연통을 개방한다.On the other hand, in this non-fuel injection period, when high pressure water exceeding the valve opening pressure of the main
이 단계에 있어서, 제 2 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (60) 의 배치 위치로부터 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 주입된다. 상세하게는, 제 2 주수로 내의 물은, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로의 연료 유통 방향 중심축에 대한 축 대칭의 방향으로부터, 이 연료 유로 내의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입된다. 이 주입된 물은, 이 연료 유로 내에 축 대칭으로 (직경 방향 (F2) 으로 균일하게) 퍼지면서, 이 연료 유로 내의 잔류 연료를 축 방향 (F1) 의 후단측 (연료 분사 펌프측) 으로 되밀어낸다. 이 결과, 이 연료 유로 내에 2 층째의 주수층이 되는 제 2 주수층이 형성된다. 또한, 이 제 2 주수층과 상기 서술한 제 1 주수층 사이에는, 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 2 연료층이 형성된다. 또, 이 제 2 주수층의 상류측 (연료 분사 펌프측) 에는, 제 2 주수 위치 (P2) 보다 연료 분사 펌프측의 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 3 연료층이 형성된다.In this step, water in the second main channel is injected into the fuel flow path of the
상기 서술한 비연료 분사 기간 후, 연료 분사 펌프로부터 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 연료가 압송되어, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 대해, 1 사이클에 의한 연료 및 물의 분사가 실시된다.After the above-described non-fuel injection period, fuel is pumped from the fuel injection pump into the fuel passage of the
상세하게는, 이 분사가 실시되는 기간 (이하, 연료 분사 기간이라고 한다), 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 연료가 연료 분사 펌프로부터 연료 공급관 (90) 을 개재하여 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 압송된다. 이 경우, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료의 압력은, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로 내에 존재하는 유체 (잔류하고 있던 연료 및 주입된 물) 를 통해서, 니들 밸브 (6) 의 연통공 (8) 으로부터 저류부 (3) 내의 연료에 전달된다. 이 결과, 저류부 (3) 내의 연료의 압력은, 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압보다 고압으로 승압된다. 니들 밸브 (6) 는, 이 저류부 (3) 내의 승압된 연료의 압력을 선단부에서 받고, 이 연료의 압력을 이용하여, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력에 저항하여 슬라이딩하고, 선단 유로 (5) 의 개구부 (시트부) 로부터 이간한다. 이 때, 주수 역지 밸브 (20) 는, 니들 밸브 (6) 와 함께, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력에 저항하는 방향 (축 방향 (F1) 의 후단측) 으로 슬라이딩한다. 이와 같이 하여, 니들 밸브 (6) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 분공 (4) 의 연통을 개방한다.Specifically, during the period in which this injection is performed (hereinafter referred to as the fuel injection period), fuel of a high pressure exceeding the valve opening pressure of the
이 단계에 있어서, 연료 분사 밸브 (100) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 1 사이클분의 연료 및 물을 분사한다. 예를 들어, 연료 분사 밸브 (100) 는, 연료 유로 내의 제 1 연료층, 제 1 주수층, 제 2 연료층, 제 2 주수층 및 제 3 연료층을, 이 순서로 분공 (4) 으로부터 실린더 내의 연소실에 층상으로 분사한다. 그 후, 저류부 (3) 내의 연료의 압력은, 니들 밸브 (6) 의 밸브 개방압 이하로 감압된다. 이 경우, 니들 밸브 (6) 는, 니들 밸브 스프링 (50) 의 탄성력을 이용하여, 분공 (4) 측으로 슬라이딩하고, 다시 선단 유로 (5) 의 시트부와 접촉하여 선단 유로 (5) 를 개폐 가능하게 폐색한다. 이와 같이 하여, 니들 밸브 (6) 는, 연료 분사 밸브 (100) 의 연료 유로와 분공 (4) 의 연통을 개방 가능하게 차단한다.In this step, the
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 에서는, 니들 밸브 (6) 를 분공 (4) 측으로 탄성 지지하는 니들 밸브 스프링 (50) 을 기준으로 하여, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (20) 를 분공 (4) 측에 배치하고, 제 2 주수로의 주수 역지 밸브 (60) 를 분공 (4) 과는 반대측에 배치하도록 하여, 제 1 주수로 내의 물이 주수 역지 밸브 (20) 로부터 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입되고, 제 2 주수로 내의 물이 주수 역지 밸브 (60) 로부터 연료 유로 내의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입되도록 하고 있다.As described above, in the
이 때문에, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (20) 를 니들 밸브 (6) 의 근방에 배치할 수 있음과 함께, 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 와 제 2 주수 위치 (P2) 사이에 있어서의 주수층 사이의 연료량이 1 사이클당의 연료 분사량에 대해 적합한 비율 (예를 들어 10 ∼ 20 % 정도) 이 되도록, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (20) 와 제 2 주수로의 주수 역지 밸브 (60) 를 이간하여 배치할 수 있고, 나아가서는, 이들 2 개의 주수 역지 밸브 (20, 60) 사이의 영역을, 니들 밸브 스프링 (50) 을 배치하는 영역으로서 유효 활용할 수 있다. 이 결과, 연료 분사 밸브 (100) 에 내장되는 각 주수 역지 밸브 (20, 60) 사이의 바람직한 이간 거리를 확보함과 함께, 연료 분사 밸브 (100) 의 대형화 (특히 길이 방향의 구조의 장척화) 를 억제할 수 있다. 이와 같은 연료 분사 밸브 (100) 를 사용하여 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 연료 및 물을 분사함으로써, 연소실에 대해 연료 분사의 초기 단계에서부터 물을 투입할 수 있고, 이 결과, 연소실 내에 있어서 연료의 연소 초기에 발생하기 쉬운 NOx 의 생성량을 효율적으로 저감시킬 수 있다.For this reason, while the
또, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 에서는, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (20) 및 제 2 주수로의 주수 역지 밸브 (60) 를, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축의 방향으로 동일축 상에 배치하고 있다. 이 때문에, 이들 2 개의 주수 역지 밸브 (20, 60) 의 배치에서 차지하는 영역의 폭 (연료 분사 밸브 (100) 의 직경 방향 (F2) 의 길이) 을 저감시킬 수 있다. 이 결과, 연료 분사 밸브 (100) 의 직경 방향 (F2) 의 대형화 (폭의 장척화) 를 억제할 수 있다.In addition, in the
또, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 에서는, 제 1 주수로를, 주수 역지 밸브 (20) 를 둘러싸는 환상으로 형성된 환상 주수로 (73) 를 갖도록 구성하고 있다. 여기서, 환상 주수로 (73) 는, 물의 유통 범위를 환상으로 넓힐 수 있기 때문에, 직경 방향 (F2) 의 수로 폭을 기둥상의 수로에 비해 작게 해도, 축 방향 (F1) 의 단위길이당의 수로 용적을 기둥상의 수로와 동등하게 할 수 있다. 이 때문에, 제 1 주수로 내에 있어서의 물의 유통을 저해하지 않고, 제 1 주수로 중 환상 주수로 (73) 의 영역에 있어서의 수로 폭을 저감시킬 수 있고, 이 결과, 연료 분사 밸브 (100) 의 직경 방향 (F2) 의 소형화를 촉진할 수 있다.Further, in the
또, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 에서는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료를 유통시키는 연료 유로를, 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축을 통과하도록 배치하고 있다. 이 때문에, 당해 연료 유로를 구성하는 복수의 부품 (예를 들어 니들 밸브 (6), 주수 역지 밸브 (20, 60) 및 니들 밸브 스프링 (50) 의 스프링 수용부 (51) 등) 을 연료 분사 밸브 (100) 의 길이 방향 중심축에 집약하여 배치할 수 있다. 이 결과, 이들 복수의 부품의 배치에서 차지하는 영역의 폭을 저감시킬 수 있기 때문에, 연료 분사 밸브 (100) 의 직경 방향 (F2) 의 소형화를 촉진할 수 있다.Further, in the
(실시형태 2)(Embodiment 2)
다음으로, 본 발명의 실시형태 2 에 대해 설명한다. 먼저, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브의 구성에 대해 설명한다. 도 4 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브의 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다. 도 5 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브를 다른 시점에서 본 일 구성예를 나타내는 단면 모식도이다. 도 5 에는, 도 4 에 나타내는 연료 분사 밸브를 방향 D 에서 본 단면 모식도가 도시되어 있다. 도 6 은, 도 4 에 나타내는 연료 분사 밸브의 C-C 선 단면 모식도이다. 또한, 축 방향 (F1) 및 직경 방향 (F2) 의 정의는, 상기 서술한 실시형태 1 에 관련된 연료 분사 밸브 (100) 를 본 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 로 치환한 것과 동일하다.Next,
본 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더에 장착되고, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료와 주수 펌프로부터 압송된 물을 당해 실린더 내의 연소실에 순차 분사 (예를 들어 층상으로 분사) 하기 위한 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 밸브 (200) 는, 선단에 위치하는 노즐 (101) 과, 노즐 (101) 보다 후단측에 위치하는 분사 밸브 본체 (111) 와, 이들 노즐 (101) 과 분사 밸브 본체 (111) 사이에 위치하는 중간 금물 (112) 을 구비한다. 노즐 (101), 분사 밸브 본체 (111) 및 중간 금물 (112) 은, 노즐 (101) 과 분사 밸브 본체 (111) 사이에 중간 금물 (112) 을 사이에 둔 상태로 너트상의 노즐 체결 금물 (110) 에 의해 외주로부터 체결됨으로써, 축 방향 (F1) 으로 연결한 상태로 고정되어 있다.The
노즐 (101) 은, 연료 분사 밸브 (200) 의 선단 부분을 구성하는 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (101) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 구멍상의 니들 밸브 수용부 (102) 가 형성된다. 이 니들 밸브 수용부 (102) 내에는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 분공 (104) 의 연통을 개방 가능하게 차단하는 니들 밸브 (106) 가 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 수용된다. 니들 밸브 (106) 의 중도부에는, 축 방향 (F1) 의 선단측으로부터 후단측을 향해 폭이 넓어지는 테이퍼부 (106a) 가 형성되어 있다. 또, 니들 밸브 수용부 (102) 의 중도부에는, 저류부 (103) 가 형성되어 있다. 니들 밸브 (106) 가 니들 밸브 수용부 (102) 내에 수용된 상태에 있어서, 테이퍼부 (106a) 는, 저류부 (3) 내에 위치하고 있다.The
또, 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (101) 의 선단측에는 분공 (104) 및 선단 유로 (105) 가 형성된다. 선단 유로 (105) 의 일단은, 니들 밸브 수용부 (102) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로에 통하고 있다. 선단 유로 (105) 의 타단은 분공 (104) 에 통하고 있다. 또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 노즐 (101) 내에는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로의 일부가 되는 기둥상 연료 유로 (174) 가 형성되어 있다. 기둥상 연료 유로 (174) 는, 기둥상을 이루는 유로이며, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향 (도 4 에 나타내는 직경 방향 (F2) 의 좌측) 으로 이간한 영역에 천공 형성된다. 기둥상 연료 유로 (174) 는, 축 방향 (F1) 에 대해 경사지도록 연장되고, 저류부 (103) 로부터 니들 밸브 수용부 (102) 를 개재하여 선단 유로 (105) 에 통하고 있다. 또한, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축은, 니들 밸브 (106) 의 슬라이딩 방향의 중심축이다.Further, as shown in Figs. 4 and 5, a
중간 금물 (112) 은, 노즐 (101) 과 분사 밸브 본체 (111) 사이의 중간 부분을 구성하는 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 중간 금물 (112) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 삽입 통과 구멍 (113) 이 형성되어 있다. 이 삽입 통과 구멍 (113) 내에는, 니들 밸브 (106) 를 분공 (104) 측으로 누르기 위한 누름봉 (155) 이 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 삽입 통과된다. 또, 도 4 ∼ 6 에 나타내는 바와 같이, 중간 금물 (112) 에는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (120) 와, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로의 일부가 되는 기둥상 연료 유로 (173) 와, 합류 통로 (176) 가 형성된다. 본 실시형태 2 에 있어서, 제 1 주수로는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로에 있어서의 소정의 위치 (도 4 에 나타내는 제 1 주수 위치 (P1)) 에 물을 주입하기 위한 수로이다.The
주수 역지 밸브 (120) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 역지 밸브 (제 1 주수 역지 밸브) 이다. 본 실시형태 2 에 있어서, 주수 역지 밸브 (120) 는, 특별히 도시하지 않지만, 밸브체, 밸브 시트, 및 역지 밸브 스프링 등에 의해 구성되고, 제 1 주수로의 일부가 되는 기둥상 주수로 (182) 와 합류 통로 (176) 의 연통을 개방 가능하게 차단한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (120) 는, 후술하는 니들 밸브 스프링 (150) 보다 분공 (104) 측에 배치된다. 또, 주수 역지 밸브 (120) 는, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향으로 이간한 영역에 위치한다.The water
기둥상 연료 유로 (173) 는, 기둥상을 이루는 유로이며, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향 (도 4 에 나타내는 직경 방향 (F2) 의 좌측) 으로 이간한 영역에 천공 형성된다. 기둥상 연료 유로 (174) 는, 축 방향 (F1) 으로 연장되고, 노즐 (101) 내의 기둥상 연료 유로 (174) 와 분사 밸브 본체 (111) 내의 기둥상 연료 유로 (172) 를 연통시킨다. 또, 합류 통로 (176) 는, 제 1 주수로로부터 주수 역지 밸브 (120) 를 개재하여 유통하는 물과 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내의 연료를 합류시키기 위한 통로이다. 예를 들어, 합류 통로 (176) 는, 중간 금물 (112) 의 단면 (端面) 에 형성된 홈 등에 의해 구성된다. 도 4 ∼ 6 에 나타내는 바와 같이, 합류 통로 (176) 는, 일단이 주수 역지 밸브 (120) 에 통하고 또한 타단이 기둥상 연료 유로 (173) 에 통하고 있다.The columnar
분사 밸브 본체 (111) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 중도부로부터 후단부에 걸친 부분을 구성하는 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (111) 내에는, 축 방향 (F1) 으로 길어지는 구멍상의 수용부 (141) 가 형성되어 있다. 이 수용부 (141) 내에는, 니들 밸브 스프링 (150) 과, 스프링 수용부 (151) 와, 누름봉 (155) 과, 조정 나사 (156) 가 수용되어 있다.The
니들 밸브 스프링 (150) 은, 선단 유로 (105) 를 폐색하도록 니들 밸브 (106) 를 분공 (104) 측으로 탄성 지지하는 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 니들 밸브 스프링 (150) 은, 예를 들어 코일 스프링에 의해 구성되고, 스프링 수용부 (151) 와 조정 나사 (156) 사이에 끼워진 상태로 수용부 (141) 내에 수용된다. 스프링 수용부 (151) 는, 니들 밸브 스프링 (150) 을 받는 부품이며, 누름봉 (155) 의 후단부에 고정된 상태로 수용부 (141) 내에 수용된다. 스프링 수용부 (151) 는, 니들 밸브 스프링 (150) 의 일단부를 받음과 함께 니들 밸브 스프링 (150) 의 타단부를 조정 나사 (156) 의 선단부에 가압하고, 이로써, 니들 밸브 스프링 (150) 을 압축하여 탄성력을 발생시킨다. 누름봉 (155) 은, 수용부 (141) 내로부터 삽입 통과 구멍 (113) 내에 걸쳐서 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 배치되어 있다. 누름봉 (155) 의 선단부는, 니들 밸브 (106) 의 후단부에 접촉하고 있다. 누름봉 (155) 의 후단부에는, 스프링 수용부 (151) 가 접촉하고 있다. 누름봉 (155) 은, 스프링 수용부 (151) 로부터 전달된 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력을 이용하여, 니들 밸브 (106) 를 선단 유로 (105) 에 가압한다. 또, 누름봉 (155) 은, 저류부 (103) 내의 연료의 압력을 이용하여 선단 유로 (105) 로부터 이간하는 방향으로 슬라이딩하는 니들 밸브 (106) 와 함께, 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력에 저항하는 방향 (니들 밸브 스프링 (150) 을 압축하는 방향) 으로 슬라이딩한다.The
조정 나사 (156) 는, 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력 (즉 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압) 을 조정하기 위한 것이다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 조정 나사 (156) 는, 분사 밸브 본체 (111) 의 수용부 (141) 내에 나사 삽입함으로써 장착된다. 수용부 (141) 내에 나사 삽입된 조정 나사 (156) 는, 그 선단부를 니들 밸브 스프링 (150) 의 후단부에 맞닿음시킨 상태가 된다. 조정 나사 (156) 는, 수용부 (141) 내로의 비틀어 넣는 양을 조정함으로써, 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력을 조정한다. 구체적으로는, 조정 나사 (156) 는, 수용부 (141) 내로의 비틀어 넣는 양을 늘림으로써, 니들 밸브 스프링 (150) 의 압축량을 늘려 탄성력을 강하게 조정한다. 한편, 조정 나사 (156) 는, 수용부 (141) 내로의 비틀어 넣는 양을 줄임으로써, 니들 밸브 스프링 (150) 의 압축량을 줄여 탄성력을 약하게 조정한다.The
또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (111) 내에는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로의 일부가 되는 기둥상 연료 유로 (172) 가 형성되어 있다. 기둥상 연료 유로 (172) 는, 기둥상을 이루는 유로이며, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향 (도 4 에 나타내는 직경 방향 (F2) 의 좌측) 으로 이간한 영역에 천공 형성된다. 기둥상 연료 유로 (172) 는, 축 방향 (F1) 에 대해 경사지도록 연장되고, 중간 금물 (112) 내의 기둥상 연료 유로 (173) 에 통하고 있다. 또, 기둥상 연료 유로 (172) 의 후단부는, 연료 수용부 (171) 에 통하고 있다. 연료 수용부 (171) 는, 연료 분사 펌프에 의해 압송된 연료를 받아들이는 것이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 연료 수용부 (171) 의 일단부는, 분사 밸브 본체 (111) 의 후단부에 장착된다. 연료 수용부 (171) 의 타단부에는, 연료 분사 펌프에 통하는 연료 공급관 (90) 이 접속된다. 연료 수용부 (171) 는, 연료 공급관 (90) 과 기둥상 연료 유로 (172) 를 연통시킨다.In addition, as shown in FIG. 4, in the injection valve
또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (111) 내에는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 2 주수로에 대응하는 주수 역지 밸브 (160) 와, 스토퍼 (167) 와, 물 수용부 (181, 185) 와, 기둥상 주수로 (182, 186) 와, 합류 통로 (175) 가 형성되어 있다. 본 실시형태 2 에 있어서, 제 2 주수로는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 중, 제 1 주수로보다 연료의 압송 방향 상류측의 위치 (예를 들어 도 4 에 나타내는 제 2 주수 위치 (P2)) 에 물을 주입하기 위한 수로이다.In addition, as shown in FIG. 5, in the injection valve
주수 역지 밸브 (160) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 2 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 역지 밸브 (제 2 주수 역지 밸브) 이다. 본 실시형태 2 에 있어서, 주수 역지 밸브 (160) 는, 특별히 도시하지 않지만, 밸브체, 밸브 시트, 및 역지 밸브 스프링 등에 의해 구성되고, 제 2 주수로의 일부가 되는 기둥상 주수로 (186) 와 합류 통로 (175) 의 연통을 개방 가능하게 차단한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 주수 역지 밸브 (160) 는, 니들 밸브 스프링 (150) 을 기준으로 분공 (104) 과는 반대측에 배치된다. 또, 주수 역지 밸브 (160) 는, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향으로 이간한 영역에 위치한다. 스토퍼 (167) 는, 주수 역지 밸브 (160) 의 일단부 (도 5 에서는 하단부) 를 받아, 주수 역지 밸브 (160) 의 슬라이딩 범위를 제한한다.The water
기둥상 주수로 (182) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로의 일부가 되는 기둥상의 수로이며, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향 (도 5 에서는 우측) 으로 이간한 영역에 천공 형성된다. 기둥상 주수로 (182) 는, 축 방향 (F1) 에 대해 경사지도록 연장되고, 중간 금물 (112) 내의 주수 역지 밸브 (120) 에 통하고 있다. 또, 기둥상 주수로 (182) 의 후단부는, 물 수용부 (181) 에 통하고 있다. 물 수용부 (181) 는, 주수 펌프에 의해 압송된 물을 받아들이는 것이며, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (111) 의 후단부 내에 형성된다. 물 수용부 (181) 는, 주수 펌프에 통하는 급수관 (도시 생략) 과 기둥상 주수로 (182) 를 연통시킨다.The columnar
기둥상 주수로 (186) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 2 주수로의 일부가 되는 기둥상의 수로이며, 니들 밸브 (106) 의 동작 방향 중심축으로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 폭 방향 (도 5 에서는 좌측) 으로 이간한 영역에 천공 형성된다. 기둥상 주수로 (186) 는, 축 방향 (F1) 으로 연장되고, 물 수용부 (185) 와 주수 역지 밸브 (160) 를 연통시킨다. 물 수용부 (185) 는, 주수 펌프에 의해 압송된 물을 받아들이는 것이며, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 분사 밸브 본체 (111) 의 후단부 내에 형성된다. 물 수용부 (185) 는, 주수 펌프에 통하는 급수관 (도시 생략) 과 기둥상 주수로 (186) 를 연통시킨다.The columnar
합류 통로 (175) 는, 제 2 주수로로부터 주수 역지 밸브 (160) 를 개재하여 유통하는 물과 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내의 연료를 합류시키기 위한 통로이다. 예를 들어, 합류 통로 (175) 는, 분사 밸브 본체 (111) 내에 기둥상으로 천공 형성된 통로 등에 의해 구성된다. 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, 합류 통로 (175) 는, 일단이 주수 역지 밸브 (160) 에 통하고 또한 타단이 기둥상 연료 유로 (172) 에 통하고 있다.The
다음으로, 본 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로에 대해 설명한다. 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료를 유통시키는 통로 (유로) 이다. 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로는, 도 4 에 나타내는 기둥상 연료 유로 (172, 173, 174) 를 연결함으로써 구성된다. 이와 같은 연료 유로는, 연료 분사 밸브 (200) 의 길이 방향 중심축으로부터 직경 방향 (F2) (도 4 에서는 좌측) 으로 이간한 위치에 배치되어 있다.Next, a fuel flow path of the
연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 주수로로부터 물이 주입되는 제 1 주수 위치 (P1) 는, 중간 금물 (112) 내의 기둥상 연료 유로 (173) 와 합류 통로 (176) 가 합류하는 위치가 된다. 제 2 주수로로부터 물이 주입되는 제 2 주수 위치 (P2) 는, 분사 밸브 본체 (111) 내의 기둥상 연료 유로 (172) 와 합류 통로 (175) 가 합류하는 위치가 된다.In the fuel passage of the
다음으로, 본 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로 및 제 2 주수로에 대해 설명한다. 본 실시형태 2 에 있어서, 제 1 주수로는, 주수 펌프로부터 압송된 물을, 주수 역지 밸브 (120) 등을 개재하여 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입하기 위한 통로 (수로) 이다. 제 1 주수로는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (182) 와 주수 역지 밸브 (120) 와 합류 통로 (176) 를 이 순서로 연통시킴으로써 구성된다.Next, the first main channel and the second main channel of the
또, 본 실시형태 2 에 있어서, 제 2 주수로는, 주수 펌프로부터 압송된 물을, 주수 역지 밸브 (160) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입하기 위한 통로 (수로) 이다. 제 2 주수로는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기둥상 주수로 (186) 와 주수 역지 밸브 (160) 와 합류 통로 (175) 를 이 순서로 연통시킴으로써 구성된다. 또한, 이 제 2 주수로에 물을 압송하는 주수 펌프는, 상기 서술한 제 1 주수로에 물을 압송하는 주수 펌프와 동일한 것이어도 되고, 상이한 것이어도 된다.In addition, in the second embodiment, the water pumped from the injection pump is supplied to the second injection path P2 of the fuel flow path of the
다음으로, 본 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 의 작용에 대해 설명한다. 연료 분사 밸브 (200) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 대해, 1 사이클의 분사에 의해 분공 (104) 으로부터 연료 및 물을 층상으로 분사한다.Next, the operation of the
이 1 사이클의 분사가 종료되고 나서 다음 회의 분사가 실시될 때까지의 비연료 분사 기간, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로로부터 니들 밸브 수용부 (102) 를 개재하여 선단 유로 (105) 에 걸친 유통 경로 내, 연료 수용부 (171) 내 및 연료 공급관 (90) 내에는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료가 잔류하고 있다. 이 단계에 있어서, 저류부 (103) 내에 잔류하고 있는 연료의 압력은, 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압보다 낮다. 따라서, 니들 밸브 (106) 는, 선단 유로 (105) 를 개폐 가능하게 폐색한 상태로 되어 있다. 또한, 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압은, 스프링 수용부 (151) 및 누름봉 (155) 을 개재하여 니들 밸브 (106) 에 전달되는 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력에 의해 설정된다.The non-fuel injection period from the end of this one cycle injection until the next injection is performed, from the fuel flow path of the
또, 이 비연료 분사 기간, 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로 및 제 2 주수로의 각 내부에는, 주수 펌프로부터 압송된 물이 잔류하고 있다. 이 단계에 있어서, 제 1 주수로 내에 잔류하고 있는 물의 압력은, 주수 역지 밸브 (120) 의 밸브 개방압보다 낮다. 따라서, 주수 역지 밸브 (120) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 제 1 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한 상태로 되어 있다. 이것과 동일하게, 제 2 주수로 내에 잔류하고 있는 물의 압력은 주수 역지 밸브 (160) 의 밸브 개방압보다 낮기 때문에, 주수 역지 밸브 (160) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 제 2 주수로의 연통을 개방 가능하게 차단한 상태로 되어 있다.In addition, in this non-fuel injection period, in each of the first main channel and the second main channel of the
여기서, 이 비연료 분사 기간에 있어서, 주수 역지 밸브 (120) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 물이 주수 펌프로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 제 1 주수로 내에 압송된 경우, 이 고압의 물은, 도 5 에 나타내는 물 수용부 (181) 및 기둥상 주수로 (182) 의 각 내부를 이 순서로 유통한다. 그리고, 이 고압의 물은, 기둥상 주수로 (182) 로부터 주수 역지 밸브 (120) 내에 유입된다. 이 수압은 주수 역지 밸브 (120) 의 밸브 개방압보다 고압이기 때문에, 주수 역지 밸브 (120) 는, 이 수압을 이용하여 밸브 개방하고, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 제 1 주수로의 연통을 개방한다. 상세하게는, 주수 역지 밸브 (120) 는, 기둥상 주수로 (182) 와 합류 통로 (176) 를 연통시키고, 이 합류 통로 (176) 를 개재하여 기둥상 주수로 (182) 와 기둥상 연료 유로 (173) 를 연통시킨다.Here, in this non-fuel injection period, when high pressure water exceeding the valve opening pressure of the main
이 단계에 있어서, 제 1 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (120) 의 배치 위치로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내에 주입된다. 상세하게는, 제 1 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (120) 로부터 합류 통로 (176) 를 통해서, 이 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입된다. 이 주입된 물은, 이 연료 유로 내의 잔류 연료를 축 방향 (F1) 의 후단측 (연료 분사 펌프측) 으로 되밀어낸다. 이 결과, 이 연료 유로 내에 1 층째의 주수층이 되는 제 1 주수층이 형성된다. 또한, 이 제 1 주수층의 하류측 (분공 (104) 측) 에는, 제 1 주수 위치 (P1) 보다 분공 (104) 측의 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 1 연료층이 형성된다.In this step, the water in the first main water channel is injected into the fuel passage of the
한편, 이 비연료 분사 기간에 있어서, 주수 역지 밸브 (160) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 물이 주수 펌프로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 제 2 주수로 내에 압송된 경우, 이 고압의 물은, 도 5 에 나타내는 물 수용부 (185) 및 기둥상 주수로 (186) 의 각 내부를 이 순서로 유통한다. 그리고, 이 고압의 물은, 기둥상 주수로 (186) 로부터 주수 역지 밸브 (160) 내에 유입된다. 이 수압은 주수 역지 밸브 (160) 의 밸브 개방압보다 고압이기 때문에, 주수 역지 밸브 (160) 는, 이 수압을 이용하여 밸브 개방하고, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 제 2 주수로의 연통을 개방한다. 상세하게는, 주수 역지 밸브 (160) 는, 기둥상 주수로 (186) 와 합류 통로 (175) 를 연통시키고, 이 합류 통로 (175) 를 개재하여 기둥상 주수로 (186) 와 기둥상 연료 유로 (172) 를 연통시킨다.On the other hand, in this non-fuel injection period, when water having a high pressure exceeding the valve opening pressure of the main
이 단계에 있어서, 제 2 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (160) 의 배치 위치로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내에 주입된다. 상세하게는, 제 2 주수로 내의 물은, 주수 역지 밸브 (160) 로부터 합류 통로 (175) 를 통해서, 이 연료 유로 내의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입된다. 이 주입된 물은, 이 연료 유로 내의 잔류 연료를 축 방향 (F1) 의 후단측 (연료 분사 펌프측) 으로 되밀어낸다. 이 결과, 이 연료 유로 내에 2 층째의 주수층이 되는 제 2 주수층이 형성된다. 또한, 이 제 2 주수층과 상기 서술한 제 1 주수층 사이에는, 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 2 연료층이 형성된다. 또, 이 제 2 주수층의 상류측 (연료 분사 펌프측) 에는, 제 2 주수 위치 (P2) 보다 연료 분사 펌프측의 연료 유로 내에 잔류하는 연료로 이루어지는 제 3 연료층이 형성된다.In this step, the water in the second main channel is injected into the fuel flow path of the
상기 서술한 비연료 분사 기간 후, 연료 분사 펌프로부터 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내에 연료가 압송되어, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 대해, 1 사이클에 의한 연료 및 물의 분사가 실시된다.After the above-described non-fuel injection period, fuel is pumped from the fuel injection pump into the fuel passage of the
상세하게는, 이 연료 분사 기간, 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압을 초과하는 고압의 연료가 연료 분사 펌프로부터 연료 공급관 (90) 을 개재하여 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내에 압송된다. 이 경우, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료의 압력은, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로 내에 존재하는 유체 (잔류하고 있던 연료 및 주입된 물) 를 통해서, 저류부 (103) 내의 연료에 전달된다. 이 결과, 저류부 (103) 내의 연료의 압력은, 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압보다 고압으로 승압된다. 니들 밸브 (106) 는, 이 저류부 (103) 내의 승압된 연료의 압력을 테이퍼부 (106a) 에서 받고, 이 연료의 압력을 이용하여, 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력에 저항하여 슬라이딩하고, 선단 유로 (105) 의 개구부 (시트부) 로부터 이간한다. 이와 같이 하여, 니들 밸브 (106) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 분공 (104) 의 연통을 개방한다.Specifically, during this fuel injection period, the high-pressure fuel exceeding the valve opening pressure of the
이 단계에 있어서, 연료 분사 밸브 (200) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 1 사이클분의 연료 및 물을 분사한다. 예를 들어, 연료 분사 밸브 (200) 는, 연료 유로 내의 제 1 연료층, 제 1 주수층, 제 2 연료층, 제 2 주수층 및 제 3 연료층을, 이 순서로 분공 (104) 으로부터 실린더 내의 연소실에 층상으로 분사한다. 그 후, 저류부 (103) 내의 연료의 압력은, 니들 밸브 (106) 의 밸브 개방압 이하로 감압된다. 이 경우, 니들 밸브 (106) 는, 니들 밸브 스프링 (150) 의 탄성력을 이용하여, 분공 (104) 측으로 슬라이딩하고, 다시 선단 유로 (105) 의 시트부와 접촉하여 선단 유로 (105) 를 개폐 가능하게 폐색한다. 이와 같이 하여, 니들 밸브 (106) 는, 연료 분사 밸브 (200) 의 연료 유로와 분공 (104) 의 연통을 개방 가능하게 차단한다.In this step, the
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 에서는, 니들 밸브 (106) 를 분공 (104) 측으로 탄성 지지하는 니들 밸브 스프링 (150) 을 기준으로 하여, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (120) 를 분공 (104) 측에 배치하고, 제 2 주수로의 주수 역지 밸브 (160) 를 분공 (104) 과는 반대측에 배치하도록 하여, 제 1 주수로 내의 물이 주수 역지 밸브 (120) 로부터 합류 통로 (175) 를 통해서 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입되고, 제 2 주수로 내의 물이 주수 역지 밸브 (160) 로부터 합류 통로 (176) 를 통해서 연료 유로 내의 제 2 주수 위치 (P2) 에 주입되도록 하고 있다.As described above, in the
이 때문에, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (120) 를 니들 밸브 (106) 의 근방에 배치할 수 있음과 함께, 연료 유로 내의 제 1 주수 위치 (P1) 와 제 2 주수 위치 (P2) 사이에 있어서의 주수층 사이의 연료량이 1 사이클당의 연료 분사량에 대해 적합한 비율 (예를 들어 10 ∼ 20 % 정도) 이 되도록, 제 1 주수로의 주수 역지 밸브 (120) 와 제 2 주수로의 주수 역지 밸브 (160) 를 이간하여 배치할 수 있고, 나아가서는, 이들 2 개의 주수 역지 밸브 (120, 160) 사이의 영역을, 니들 밸브 스프링 (150) 을 배치하는 영역으로서 유효 활용할 수 있다. 이 결과, 연료 분사 밸브 (200) 에 내장되는 각 주수 역지 밸브 (120, 160) 사이의 바람직한 이간 거리를 확보함과 함께, 연료 분사 밸브 (200) 의 대형화 (특히 길이 방향의 구조의 장척화) 를 억제할 수 있다. 이와 같은 연료 분사 밸브 (200) 를 사용하여 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실에 연료 및 물을 분사함으로써, 연소실에 대해 연료 분사의 초기 단계에서부터 물을 투입할 수 있고, 이 결과, 연소실 내에 있어서 연료의 연소 초기에 발생하기 쉬운 NOx 의 생성량을 효율적으로 저감시킬 수 있다.For this reason, while the
또, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 연료 분사 밸브 (200) 에서는, 연료 분사 펌프로부터 압송된 연료를 유통시키는 연료 유로를, 연료 분사 밸브 (200) 의 길이 방향 중심축으로부터 직경 방향으로 이간한 위치에 배치하고 있다. 이 때문에, 연료 분사 밸브 (200) 의 길이 방향 중심축의 근방에 배치되는 니들 밸브 (106), 니들 밸브 스프링 (150), 스프링 수용부 (151), 누름봉 (155), 조정 나사 (156) 등의 부품을 피해서 연료 유로를 형성할 수 있다. 이로써, 연료 분사 밸브 (200) 의 길이 방향 중심축의 근방에 배치되는 복수의 부품 내의 통로를 연결하여 연료 유로를 구성할 필요가 없어지기 때문에, 연료 유로를 구성하는 부품의 점수를 적게 하여, 연료 유로에 있어서의 통로끼리의 연결 지점을 적게 할 수 있다.Further, in the
또한, 상기 서술한 실시형태 1 에서는, 주수 역지 밸브의 밸브체에 물을 토출하는 대칭 주수로의 일례로서, 주수 역지 밸브의 동작 방향 중심축의 둘레에 등각도 간격으로 형성되는 4 개의 수로로 이루어지는 대칭 주수로를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 있어서, 대칭 주수로는, 주수 역지 밸브의 동작 방향 중심축의 둘레에 등각도 간격으로 형성되는 2 개 이상 (복수) 의 수로로 이루어지는 것이어도 되고, 주수 역지 밸브의 동작 방향 중심축의 둘레에 연속하는 환상 토출구를 갖는 단일의 환상 수로로 이루어지는 것이어도 된다.In addition, in the above-described embodiment 1, as an example of a symmetric main channel for discharging water to the valve body of the main water check valve, a symmetrical structure consisting of four channels formed at equiangular intervals around the central axis in the operation direction of the main water check valve Although the main channel was illustrated, the present invention is not limited to this. In the present invention, the symmetrical main channel may be composed of two or more (plural) channels formed at equiangular intervals around the central axis in the operation direction of the main water check valve, and around the central axis in the operation direction of the main water check valve It may consist of a single annular channel having continuous annular discharge ports.
또, 상기 서술한 실시형태 1 에서는, 제 1 주수로 및 제 2 주수로의 일례로서 환상 주수로를 갖는 것을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 주수로 및 제 2 주수로는, 주수 역지 밸브의 밸브체에 토출구를 향하고 있는 대칭 주수로와, 주수 펌프로부터 압송된 물을 받아들이는 기둥상 주수로를 직접 연통시킨 것이어도 된다.In addition, in the above-described Embodiment 1, as an example of the first main channel and the second main channel, having an annular main channel is illustrated, but the present invention is not limited thereto. For example, even if the first main channel and the second main channel are directly connected to the valve body of the main water check valve, the symmetric main channel facing the discharge port and the columnar main channel for receiving the water pumped from the main water pump. do.
또, 상기 서술한 실시형태 1 에서는, 주수 역지 밸브의 밸브체의 일례로서, 대칭 주수로의 토출구로부터 토출된 물의 압력을 받는 수압부를 외주에 구비한 밸브체를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주수 역지 밸브의 밸브체는, 수압부가 형성된 것이 아닌, 외주부 또는 선단부에 물의 압력을 받는 것이어도 된다.Moreover, in the above-described embodiment 1, as an example of the valve body of the water injection check valve, a valve body provided with a pressure receiving part on the outer periphery that receives the pressure of water discharged from the discharge port of the symmetric main water channel was illustrated, but the present invention is limited to this. It does not become. For example, the valve body of the water injection check valve may be one that receives pressure of water at the outer circumferential portion or the tip portion, not in the water pressure portion formed thereon.
또, 상기 서술한 실시형태 1 에서는, 제 1 주수로 및 제 2 주수로의 일례로서, 주수 역지 밸브의 밸브체에 대해, 당해 주수 역지 밸브의 동작 방향 중심축에 대해 축 대칭의 방향으로 물을 토출하는 것을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정된 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 주수로 및 제 2 주수로는, 주수 역지 밸브의 밸브체에 대해 비대칭의 방향 (단일 방향 등) 으로 물을 토출하는 것이어도 된다.In addition, in the first embodiment described above, as an example of the first main channel and the second main channel, water is supplied in a axially symmetrical direction with respect to the valve body of the main water check valve. Although discharge was illustrated, the present invention is not limited to this. For example, the first main channel and the second main channel may discharge water in an asymmetrical direction (single direction, etc.) with respect to the valve body of the injection check valve.
또, 상기 서술한 실시형태 1, 2 에서는, 2 개의 주수 역지 밸브가 형성된 연료 분사 밸브를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연료 분사 밸브에 형성하는 주수 역지 밸브의 수는 3 개 이상이어도 된다. 이 경우, 3 개 이상의 주수 역지 밸브는, 연료 분사 밸브의 분사 밸브 본체 후단부에 형성해도 되고, 연료 분사 펌프로부터의 배관과 주수 펌프로부터의 배관의 합류 부분 등에 형성해도 된다.In addition, in the above-described
또, 상기 서술한 실시형태 1, 2 에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 상기 서술한 각 구성 요소를 적절히 조합하여 구성한 것도 본 발명에 포함된다. 그 외에, 상기 서술한 실시형태 1, 2 에 기초하여 당업자들에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 실시예 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.In addition, the present invention is not limited by the above-described
산업상 이용가능성Industrial availability
이상과 같이, 본 발명에 관련된 연료 분사 밸브는, 내장되는 각 주수 역지 밸브 사이의 바람직한 이간 거리를 확보함과 함께, 구조의 대형화를 억제할 수 있는 연료 분사 밸브에 적합하다.As described above, the fuel injection valve according to the present invention is suitable for a fuel injection valve capable of securing a desirable separation distance between each of the built-in injection water check valves and suppressing an enlargement of the structure.
1 : 노즐
2 : 니들 밸브 수용부
3 : 저류부
4 : 분공
5 : 선단 유로
6 : 니들 밸브
7 : 니들 밸브 내 유로
8 : 연통공
10 : 노즐 체결 금물
11 : 분사 밸브 본체
12 : 역지 밸브 수용부
20 : 주수 역지 밸브
21 : 밸브체
22 : 밸브체 내 유로
23 : 수압부
24 : 밸브 시트
25 : 밸브 시트 내 유로
26 : 역지 밸브 스프링
27 : 밸브체 수용부
28 : 수용부 내 유로
29 : 삽입공
30 : 밸브 본체 체결 금물
40 : 분사 밸브 본체
41 : 수용부
50 : 니들 밸브 스프링
51 : 스프링 수용부
52 : 스프링 수용부 내 유로
60 : 주수 역지 밸브
61 : 밸브체
62 : 밸브체 내 유로
63 : 수압부
64 : 밸브 시트
65 : 밸브 시트 내 유로
66 : 역지 밸브 스프링
67 : 밸브체 수용부
68 : 수용부 내 유로
71, 72, 81 : 기둥상 주수로
73, 75, 82 : 환상 주수로
74, 76, 84 : 대칭 주수로
90 : 연료 공급관
91, 92, 93 : O 링
100, 200 : 연료 분사 밸브
101 : 노즐
102 : 니들 밸브 수용부
103 : 저류부
104 : 분공
105 : 선단 유로
106 : 니들 밸브
106a : 테이퍼부
110 : 노즐 체결 금물
111 : 분사 밸브 본체
112 : 중간 금물
113 : 삽입 통과 구멍
120 : 주수 역지 밸브
141 : 수용부
150 : 니들 밸브 스프링
151 : 스프링 수용부
155 : 누름봉
156 : 조정 나사
160 : 주수 역지 밸브
167 : 스토퍼
171 : 연료 수용부
172, 173, 174 : 기둥상 연료 유로
175, 176 : 합류 통로
181, 185 : 물 수용부
182, 186 : 기둥상 주수로
F1 : 축 방향
F2 : 직경 방향
P1 : 제 1 주수 위치
P2 : 제 2 주수 위치1: nozzle
2: Needle valve receiving part
3: reservoir
4: Mining
5: tip euro
6: needle valve
7: flow path in needle valve
8: communication hole
10: No nozzle fastening
11: injection valve body
12: check valve receiving part
20: main water check valve
21: valve body
22: flow path in the valve body
23: water pressure part
24: valve seat
25: flow path in the valve seat
26: check valve spring
27: valve body receiving part
28: Euro in the receiving part
29: insertion hole
30: Do not tighten the valve body
40: injection valve body
41: receiving part
50: needle valve spring
51: spring receiving part
52: flow path in the spring receiving part
60: main water check valve
61: valve body
62: flow path in the valve body
63: water pressure part
64: valve seat
65: flow path in the valve seat
66: check valve spring
67: valve body receiving part
68: Euro in the receiving part
71, 72, 81: columnar main channel
73, 75, 82: annular main channel
74, 76, 84: symmetric main channel
90: fuel supply pipe
91, 92, 93: O-ring
100, 200: fuel injection valve
101: nozzle
102: needle valve receiving portion
103: reservoir
104: division
105: end flow path
106: needle valve
106a: tapered portion
110: No nozzle fastening
111: injection valve body
112: medium prohibition
113: insertion through hole
120: main water check valve
141: receiving part
150: needle valve spring
151: spring receiving part
155: push rod
156: adjustment screw
160: main water check valve
167: stopper
171: fuel receiving part
172, 173, 174: columnar fuel flow path
175, 176: confluence passage
181, 185: water receiving part
182, 186: columnar main channel
F1: axial direction
F2: radial direction
P1: 1st injection position
P2: 2nd main water position
Claims (5)
연료 분사 펌프로부터 압송된 상기 연료를 유통시키는 연료 유로와,
일단이 상기 연료 유로에 통하고 또한 타단이 상기 분공에 통하는 선단 유로와,
상기 선단 유로를 개폐 가능하게 폐색하는 니들 밸브와,
상기 선단 유로를 폐색하도록 상기 니들 밸브를 상기 분공측으로 탄성 지지하는 니들 밸브 스프링과,
상기 연료 유로의 소정의 위치에 물을 주입하기 위한 제 1 주수로와,
상기 연료 유로 중 상기 제 1 주수로보다 상기 연료의 압송 방향 상류측의 위치에 물을 주입하기 위한 제 2 주수로와,
상기 니들 밸브 스프링보다 상기 분공측에 배치되고, 상기 제 1 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 제 1 주수 역지 밸브와,
상기 니들 밸브 스프링을 기준으로 상기 분공과는 반대측에 배치되고, 상기 제 2 주수로를 개폐 가능하게 폐색하는 제 2 주수 역지 밸브를 구비하고,
상기 제 1 주수로 내의 물은 상기 제 1 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 상기 연료 유로 내에 주입되고, 상기 제 2 주수로 내의 물은 상기 제 2 주수 역지 밸브의 배치 위치로부터 상기 연료 유로 내에 주입되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.A fuel injection valve for injecting fuel and water from a powder hole into a combustion chamber in a cylinder of a marine diesel engine,
A fuel flow path for circulating the fuel pumped from the fuel injection pump;
A tip flow path through which one end passes through the fuel flow passage and the other end through the powder hole,
A needle valve that closes the front end flow path so that it can be opened and closed,
A needle valve spring elastically supporting the needle valve toward the powder hole so as to close the tip flow path;
A first main channel for injecting water into a predetermined position of the fuel channel,
A second main channel for injecting water into a position upstream of the fuel flow path in a pressure feeding direction of the fuel than the first main channel,
A first water injection check valve disposed on the side of the injection hole than the needle valve spring and closing the first main water passage so as to be openable,
A second main water check valve disposed on the opposite side of the needle valve spring and closing the second main water passage so as to be able to open and close it,
Water in the first main water channel is injected into the fuel passage from the position where the first main water check valve is placed, and water in the second main water passage is injected into the fuel passage from the position where the second main water check valve is disposed. Fuel injection valve, characterized in that.
상기 제 1 주수 역지 밸브 및 상기 제 2 주수 역지 밸브는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축의 방향으로 동일축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.The method of claim 1,
The fuel injection valve, wherein the first and second injection and check valves are disposed on the same axis in a direction of a longitudinal central axis of the fuel injection valve.
상기 제 1 주수로는, 상기 제 1 주수 역지 밸브를 둘러싸는 환상으로 형성된 환상 주수로를 갖는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.The method according to claim 1 or 2,
The fuel injection valve, wherein the first main water passage has an annular main water passage formed in an annular shape surrounding the first water injection check valve.
상기 연료 유로는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축을 통과하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.The method according to any one of claims 1 to 3,
The fuel injection valve, wherein the fuel passage is disposed so as to pass through a longitudinal central axis of the fuel injection valve.
상기 연료 유로는, 당해 연료 분사 밸브의 길이 방향 중심축으로부터 직경 방향으로 이간한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 연료 분사 밸브.The method of claim 1,
The fuel injection valve, wherein the fuel passage is disposed at a position separated from the longitudinal central axis of the fuel injection valve in a radial direction.
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