KR20210141669A - 관절식 플레넘 - Google Patents

Abstract

관절식 플레넘(articulated plenum)(1)은 구속 수단(17)에 의해 고정된 밀봉된 볼 조인트 링크(16)로 종단되는 흡입구 파이프(3)를 형성하고, 상기 플레넘(1)은 열원(39)을 팽창 실린더(32)에 연결하고 플레넘 유입구 오리피스(4), 밸브 시트(9)를 수용하는 플레넘 유출구 오리피스(6), 및 밸브(10)를 제어하는 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 수용하는 액추에이터 오리피스(8)를 포함하며, 후자는 흡입구 파이프(3)를 폐쇄하기 위해 밸브 시트(9)와 맞물린다.

Description

관절식 플레넘

본 발명은 특히 출원인이 보유하는 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진을 향상시키기 위해 의도된 관절식 플레넘(articulated plenum)에 관한 것이고, 상기 특허는 제FR 3032236호 하의 프랑스 특허(공개일: 2016년 8월 5일)로부터 비롯된 것이다.

더 구체적으로, 본 발명에 따른 관절식 플레넘은 또한 출원인이 보유하는 특허 WO2017/046479에 따른 적응형 지지부를 갖는 이중 작용 팽창 실린더와 유리하게 조합될 수 있다.

특허 WO2017/046479는 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진에 포함된 실린더 배럴, 하부 실린더 헤드 및 상부 실린더 헤드로 형성된 강체 어셈블리가 상기 실린더 배럴에서 움직이는 피스톤의 적절한 기능을 손상시키지 않으면서 그것이 부착되는 변속기 케이싱에 대한 온도의 영향 하에 자유롭게 팽창하는 것을 가능하게 한다.

특허 WO2016/120560 및 WO2017/046479 외에도, 본 발명에 따른 관절식 플레넘은 재생 냉각 시스템으로 구성된 특허 WO2018/154214에 따른 발명과 조합하여 특히 관심이 있다. 상기 시스템 - 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진을 또한 향상시킴 - 은 주철 또는 스테인리스 강철로 만들어진 상기 엔진의 실린더 배럴, 하부 실린더 헤드 및 상부 실린더 헤드로 형성된 강성 어셈블리를 제조하는데 특히 적합한데, 이는 상기 시스템이 이 재료와 호환 가능하게 유지되는 섭씨 700도 정도의 최대 온도에서 상기 어셈블리를 유지하는데 적합하기 때문이다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 또한, 본 출원인이 보유하는 프랑스 특허 출원 제1759206호(출원일: 2017년 10월 2일)의 주제와 유리하게 조합된다. 이 출원은 바람직하게 특허 WO2017/046479의 주제에 의해 향상된 이의 버전으로, 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진에 유리하게 적용되는 유압 재생 밸브 액추에이터를 설명한다.

프랑스 특허 출원 번호 제1759206호는 특히, 하부 팽창 실린더 헤드 및 상부 팽창 실린더 헤드가, 한편으로, 하부 팽창 실린더 헤드의 경우 하부 카트리지 구속 플레이트에 의해, 다른 한편으로, 상부 팽창 실린더 헤드의 경우 상부 카트리지 구속 플레이트에 의해 - 하부 팽창 실린더 헤드 및 상부 팽창 실린더 헤드가 맞물리는 실린더 헤드의 플레이트 접합부를 통해 - 눌려지는 액추에이터 카트리지를 각각 수용할 수 있다고 설명하고, 상기 플레이트는 플레이트 타이 로드(plate tie rod)에 의해 서로 더 가깝게 이동되는 경향이 있다.

그러나, 특허 WO2017/046479 및 프랑스 특허 출원 번호 제1759206호는 고온 가스를 전달하는 전달 팽창 재생 엔진의 흡입구 파이프가 상기 엔진의 하부 및 상부 실린더 헤드에 통합됨을 제안하고, 상기 엔진은 - 특허 WO2018/154214에 따라 - 섭씨 700도 정도의 온도에서 유지되는 주철 또는 스테인리스 강철로 유리하게 만들어진다.

전달 팽창 재생 엔진의 흡입구 파이프는 그들이 냉각을 회피하기 위해 필요한 고온 가스를 전달하기 때문에 더 높은 온도로 될 수 있는 것이 유리할 것이라는 점에 유의한다. 분명히, 이 온도는 상기 가스의 온도에 가능한 한 가까워야 하고, 즉 예를 들면, 섭씨 1,300도이다. 실제로, 상기 파이프의 온도가 내부에 전달되는 가스의 온도와 같다면, 상기 가스는 상기 파이프에 열을 전달할 수 없다. 가스와 파이프 사이의 열 전달을 최소화하는 것은 전달 팽창 재생 엔진의 최종 에너지 효율에 유리하다.

또한, 특허 WO2017/046479가 전달 팽창 재생 엔진의 실린더 배럴, 하부 실린더 헤드 및 상부 실린더 헤드로 형성된 강성 어셈블리가 그것이 부착되는 변속기 케이싱과 관련하여 자유롭게 팽창하는 것을 가능하게 함에 또한 유의한다. 그러나, 상기 특허는 상기 엔진의 흡입구 파이프가 예를 들면, 버너로 구성될 수 있는 이의 열원에 연결되는 방법을 명시하지 않는다. 그러나, 상기 엔진의 하부 및 상부 실린더 헤드의 각각의 흡입구 파이프 사이의 거리는 실린더 배럴, 하부 실린더 헤드 및 상부 실린더 헤드로 형성된 강성 어셈블리의 팽창으로 인해 크게 변하기 쉽다.

유사하게, 유압 재생 밸브 액추에이터를 설명하는 프랑스 특허 출원 번호 제1759206호는 전달 팽창 재생 연소 엔진의 팽창 실린더 어셈블리에 장착되는 액추에이터 카트리지를 구상하고 있으며, 상기 카트리지는 하부 팽창 실린더 헤드에, 또는 상부 팽창 실린더 헤드에 수용된 밸브 케이지를 포함한다. 이 맥락에서, 흡입구 파이프를 개방하거나 폐쇄하는데 적합한 밸브는 밸브 시트(valve seat)를 수용하는 상기 케이지에서 직접적으로 또는 간접적으로 안내될 수 있으며, 후자 및/또는 상기 밸브를 안내하는 밸브 케이지의 일부는 열 전달 유체가 순환하는 밸브 냉각 회로에 의해 냉각되기 위해 적합하다.

따라서, 낮은 온도로 유지되는 케이지는 고온이 되는 흡입구 파이프에서 순환하는 가스에 대한 열 교환 표면 영역을 제공한다. 이 구성은 따라서, 상기 가스의 냉각에 유리하고, 따라서 전달 팽창 재생 모터의 최종 에너지 효율에 불리한 영향을 미친다.

이 관찰에 기초하고 다양한 발명 및 상기 설명된 발명의 조합의 고유한 단점을 정정하기 위해, 본 발명에 따른 관절식 플레넘은 다음을 위해 적합하다:

밀봉 방식으로, 및 3차원 데카르트 좌표계의 3개의 축을 따라, 한편으로, 흡입구 파이프가 맞물리는 상부 또는 하부 실린더 헤드와 관련하여, 다른 한편으로, 열원과 관련하여 전달 팽창 재생 엔진의 흡입구 파이프를 기계적으로 결합 해제하여, 한편으로, 상기 엔진의 실린더 배럴, 하부 실린더 헤드 및 상부 실린더 헤드로 형성되고, 다른 한편으로, 열원으로 형성된 강성 어셈블리가 상기 흡입구 파이프가 이를 방지하지 않고, 상기 파이프에 기계적으로 응력을 가하지 않고 서로에 대해 자유롭게 팽창할 수 있게 한다;

전달 팽창 재생 엔진의 흡입구 파이프를 고온에 호환 가능한 재료로 만들고, 상기 재료는 선택적으로 유리하게 상기 엔진의 실린더 배럴 및 하부와 상부 실린더 헤드를 형성하는 것과 상이하며, 이 전략은 상기 흡입구 파이프에서 순환하는 뜨거운 가스의 냉각을 최소화하는데 도움이 된다;

상기 흡입구 파이프에서 순환하는 뜨거운 가스를 냉각시키기 쉬운 밸브 케이지를 사용하지 않고, 프랑스 특허 출원 번호 제1759206호에서 설명된 것과 유사한 액추에이터 카트리지를 수용하고, 포함하고 열로 및 밀봉하여 절연한다;

고온에서 동작하는 흡입구 밸브를 수용하고, 이는 상기 흡입구 파이프에서 순환하는 뜨거운 가스의 냉각을 최소화하는데 도움이 된다;

흡입구 파이프에 대한 상기 밸브를 제어하는 액추에이터 카트리지의 상대 위치에 관계 없이 흡입구 밸브가 완전히 동작하고 밀봉되는 것을 가능하게 하며, 상기 위치는 상기 카트리지의 팽창에 대한, 및 상기 흡입구 파이프의 팽창에 대한 상기 밸브의 팽창에 따라 가변적이다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘이 주로 출원인이 보유한 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진을 위해 의도되는 것으로 이해된다.

그러나, 상기 플레넘은 또한, 고온으로 된 임의의 가스 파이프에 제한 없이 적용될 수 있으며, 상기 파이프의 개폐는 밸브에 의해 제어되고, 상기 파이프 상호 연결 구성요소는 서로에 대해 팽창하고 이동시키기 위해 적합하다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 이중 작용 팽창 피스톤이 팽창 실린더에서 이동하는 전달 팽창 재생 연소 엔진을 위해 구상되고, 후자는 상부 팽창 실린더 헤드 및 하부 팽창 실린더 헤드, 팽창 실린더 헤드 어셈블리로 형성되고, 상기 엔진은 작동 가스를 재생 열 교환기로 배출하기 전에 이를 압축시키는 압축기를 포함하고, 상기 가스는 예열되는 반면에, 상기 교환기를 빠져나올 때 상기 가스는 내부에서 팽창되고 동력 출력 샤프트에 대한 일을 생성하기 위해 - 버너 유출구 파이프에 이어서 흡입구 파이프, 이어서 흡입구 밸브 액추에이터에 의해 제어된 흡입구 밸브를 통해 - 팽창 실린더로 도입되기 전에 열원에 의해 과열되고, 상기 가스는 그 안에 예열될 상기 교환기에 진입하는 작동 가스로 재생 열 교환기의 열의 일부를 전달함으로써 그 내부를 냉각시키기 위해 재생 열 교환기로 재도입되기 이전에 팽창 실린더로부터 후속적으로 배출되고, 상기 플레넘은,

흡입구 파이프를 형성하고 열원과 연통하는 플레넘 유입구 오리피스, 상부 팽창 실린더 헤드 또는 하부 팽창 실린더 헤드를 통해 팽창 실린더로 개방되는 플레넘 유출구 오리피스, 및 흡입구 밸브 액추에이터를 수용하는 액추에이터 오리피스를 포함하는 중공 플레넘 본체;

플레넘 유입구 오리피스의 레벨에서 제공된 버너 측면의 절두 구형 단부로서, 버너 유출구 파이프 외부에 제공된 버너 측면의 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크를 형성하는, 상기 버너 측면의 절두 구형 단부;

플레넘 유출구 오리피스의 레벨에서 제공된 실린더 헤드 측면의 절두 구형 단부로서, 상부 팽창 실린더 헤드 또는 하부 팽창 실린더 헤드 외부에 제공된 실린더 헤드 측면의 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크를 형성하는, 상기 실린더 헤드 측면의 절두 구형 단부;

플레넘 유출구 오리피스 부근에서 제공된 밸브 시트로서, 흡입구 밸브는 상기 오리피스를 폐쇄하기 위해 상기 시트에 놓일 수 있는, 상기 밸브 시트;

한편으로, 버너 측면의 절두 구형 단부가 버너 측면의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하고, 다른 한편으로, 실린더 헤드 측면의 절두 구형 단부가 실린더 헤드 측면의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하는 구속 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 흡입구 밸브의 단부에서 제공된 밸브 측면의 절두 구형 베어링 영역과 맞물리는 시트 측면의 상보적인 절두 구형 표면을 갖는 밸브 시트를 포함하고, 상기 표면 및 상기 베어링 영역은 그들이 서로 접촉할 때 밀봉된 볼 조인트 링크를 형성한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 흡입구 밸브 액추에이터에 수용된 상부 밸브 스템 안내 볼 조인트에서 또는 그와 함께 이의 종축을 따라 병진 이동할 수 있는 밸브 스템을 포함하는 흡입구 밸브를 포함하고, 상기 볼 조인트는 상기 밸브가 상기 액추에이터와 관련하여 제한된 각도에 따라 자신을 지향시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 흡입구 밸브 액추에이터에 수용되는 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어에서 이의 종축을 따라 병진 이동할 수 있는 밸브 스템을 포함하고, 상기 밀봉 캐리어는 상기 액추에이터와 관련하여 반경 방향으로 이동할 수 있고 상기 밀봉 캐리어와 밸브 스템 사이에 조임(tightness)을 형성하는 밸브 스템 밀봉부를 포함하는 반면에, 상기 밀봉 캐리어는 또한, 상기 밀봉 캐리어와 흡입구 밸브 액추에이터 사이에 조임을 형성하는 밀봉 캐리어 밀봉부를 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 밸브 스템 밀봉 캐리어 스프링에 의해 흡입구 밸브 액추에이터에 대해 눌려진 상태로 유지되는 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어를 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은, 한편으로, 플레넘 본체로, 다른 한편으로, 흡입구 밸브 액추에이터로 조임을 생성하고 중심을 맞추는 열 분리 스페이서를 통해 흡입구 밸브 액추에이터를 수용하는 플레넘 본체를 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 상기 액추에이터가 결과적으로 액추에이터 오리피스에 포함된 액추에이터 베어링 면을 통해 플레넘 본체에 대해 눌려진 상태로 유지되고, 버너 측면의 절두 구형 단부가 버너 측면의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지되고/거나 실린더 헤드 측면의 절두 구형 단부가 실린더 헤드 측면의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지되도록, 적어도 하나의 플레이트 타이 로드에 의해 그리고 적어도 하나의 플레이트 접합부를 통해 흡입구 밸브 액추에이터에 대해 눌려진 상태로 유지된 적어도 하나의 액추에이터 구속 플레이트로 구성된 구속 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘은 적어도 하나의 바이스 베어링 표면(vise bearing surface)을 통해 플레넘 본체를 - 플레넘 유입구 오리피스 부근에서 및 이의 방향으로 - 직접적으로 또는 간접적으로 누르는 버너 측면의 적어도 하나의 플레넘 구속 바이스(plenum restraining vise)로 구성된 구속 수단을 포함한다.

비제한적인 예로서 제공된 첨부된 도면에 대한 다음 설명은 본 발명, 이의 특징, 및 그것이 제공할 수 있는 장점을 더 양호하게 이해하는 것을 가능하게 할 것이다.
도 1은 본 출원인이 보유하는 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진에 사용된, 본 발명에 따른 관절식 플레넘의 개략적인 단면도이며, 상기 플레넘은 밸브가 본 발명에 따른 관절식 플레넘에 의해 구상된 다양한 배열에 의해 상기 플레넘과 호환 가능하게 렌더링되는 유압 재생 밸브 액추에이터를 수용하고, 버너 측면의 플레넘 구속 바이스는 구속 수단에 의해 도시된다.
도 2는 본 출원인이 보유하는 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진에 사용된, 본 발명에 따른 관절식 플레넘의 3차원 도면이고, 상기 플레넘은 밸브가 본 발명에 따른 관절식 플레넘에 의해 구상된 다양한 배열에 의해 상기 플레넘과 호환 가능하게 렌더링되는 유압 재생 밸브 액추에이터를 수용한다.
도 3은 2개의 팽창 실린더 헤드 어셈블리를 포함하는 본 출원인이 보유하는 특허 WO2016/120560에 따른 전달 팽창 재생 연소 엔진의 3차원 전체도이고, 각각의 어셈블리는 본 발명에 따른 2개의 관절식 플레넘을 수용한다.

도 1 내지 도 3에서, 관절식 플레넘(1), 이의 구성요소의 다양한 상세, 이의 대안적인 실시형태, 및 이의 부속물이 도시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 관절식 플레넘(1)은 이중 작용 팽창 피스톤(31)이 팽창 실린더(32)에서 이동하는 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)을 위해 특히 구상되며, 팽창 실린더는 상부 팽창 실린더 헤드(33) 및 하부 팽창 실린더 헤드(34), 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)로 형성된다.

도 3에서, 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)이 작동 가스(37)를 재생 열 교환기(38)로 배출하기 전에 이를 압축시키는 압축기(36)를 포함하고, 상기 가스(37)는 예열되는 반면에, 상기 교환기(38)를 빠져나올 때 상기 가스(37)는 열원(39)에 의해 과열됨이 보여진다.

열원(39)을 빠져나올 때, 작동 가스(37)는 내부에서 팽창되고 동력 출력 샤프트(40)에 대한 일을 생성하기 위해 팽창 실린더(32)에서 버너 유출구 파이프(46)에 이어서 흡입구 파이프(3) 및 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 의해 제어된 흡입구 밸브(10)를 통해 도입된다.

작동 가스(37)는 재생 열 교환기(38)의 열의 일부를 내부에서 예열될 상기 교환기(38)로 진입하는 작동 가스(37)로 전달함으로써 내부에서 냉각되도록 재생 열 교환기로 재도입되기 이전에 팽창 실린더(32)로부터 후속적으로 배출된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은 탄화 규소와 같은 고온에 강한 경질 재료로 유리하게 제조될 수 있는 중공 플레넘 본체(2)를 갖는다.

상기 플레넘 본체(2)는 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)의 흡입구 파이프(3)를 형성하고 열원(39)과 연통하는 플레넘 유입구 오리피스(4), 상부 팽창 실린더 헤드(33) 또는 하부 팽창 실린더 헤드(34)를 통해 팽창 실린더(32)로 개방되는 플레넘 유출구 오리피스(6), 및 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 수용하는 액추에이터 오리피스(8)를 포함한다.

특히 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은 또한, 플레넘 유입구 오리피스(4)의 레벨에서 제공된 버너 측면(5)에 절두 구형 단부를 가지며, 상기 단부(5)는 버너 유출구 파이프(46) 외부에 제공된 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하고, 후자는 탄화규소와 같은 고온에 강한 경질 재료로 형성될 수 있다.

유리하게, 버너 측면(5)의 절두 구형 단부 또는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면 중 어느 하나가 상기 단부(5)와 상기 표면(14) 사이의 접촉 영역보다 접촉 라인에 유리하도록, 구 형상이 아닌 원추형을 가질 수 있다는 점에 유의한다. 이 경우에, 암 부분이 원추 형상을 가져야 함에 유의한다.

도 1 및 도 2는 또한, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)이 또한, 플레넘 유출구 오리피스(6)의 레벨에서 제공된 실린더 헤드 측면(7)에 절두 구형 단부를 가지며, 상기 단부(7)는 상부 팽창 실린더 헤드(33) 또는 하부 팽창 실린더 헤드(34) 외부에 제공된 실린더 헤드 측면(15)에 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성한다.

유리하게, 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부 또는 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면이 상기 단부(7)와 상기 표면(15) 사이의 접촉 영역보다 접촉 라인에 유리하도록, 구 형상이 아닌 원추형을 가질 수 있다는 점에 유의한다. 이 경우에, 암 부분이 원추 형상을 가져야 함에 유의한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은 또한, 도 1 및 도 2에서 특히 보이는 밸브 시트(9)를 포함하며, 상기 시트(9)는 플레넘 유출구 오리피스(6) 부근에 제공되는 반면에, 흡입구 밸브(10)는 열원(39)으로부터의 작동 가스(37)가 팽창 실린더(32)로 진입하는 것을 방지하기 위해 상기 오리피스(6)를 폐쇄하도록 상기 시트(9)에 놓일 수 있다.

유리하게, 흡입구 밸브(10)가 탄화 규소와 같은 고온에 강한 경질 재료로 형성될 수 있다는 점에 유의한다.

마지막으로 및 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은, 한편으로, 버너 측면(5)의 절두 구형 단부가 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하고, 다른 한편으로, 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부가 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하는 구속 수단(17)을 포함한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 특정한 실시형태에 따르면, 밸브 시트(9)는 흡입구 밸브(10)의 단부에서 제공된 밸브 측면(19)의 절두 구형 베어링 영역과 맞물리는 시트 측면(18)의 상보적인 절두 구형 표면을 가질 수 있다.

이 경우에, 상기 표면(18) 및 상기 베어링 영역(19)은 모든 경우에 관절식 플레넘(1)이 맞물리는 밸브 시트(9)와의 조임을 생성하면서, 흡입구 밸브(10)가 제한된 각도에 따라 관절식 플레넘에 대해 지향될 수 있도록 그들이 서로 접촉할 때 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성한다.

유리하게, 시트 측면(18)의 상보적인 절두 구형 표면은 그 자체와 밸브 측면(19)의 절두 구형 베어링 영역 사이의 접촉 영역보다 접촉 라인을 선호하도록 구형이 아닌 원추형일 수 있다는 점에 유의한다.

도 1 및 도 2에 명확하게 도시된 바와 같이, 흡입구 밸브(10)는 흡입구 파이프 액추에이터(50)에 수용된 상부 밸브 스템 안내 볼 조인트(66)에서 또는 그와 함께 이의 종축을 따라 병진 이동할 수 있는 밸브 스템(11)을 포함할 수 있으며, 상기 볼 조인트(66)는 상기 밸브(10)가 상기 액추에이터(50)에 대해 제한된 각도에 따라 스스로 지향하는 것을 가능하게 한다.

이 대안적인 실시형태에 따르면, 밸브 스템(11)은 도 1 및 도 2에 도시된 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)에서 이의 종축을 따라 병진 이동할 수 있다. 상기 밀봉 캐리어(67)는 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 수용되고 상기 액추에이터(50)에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있다.

상기 밀봉 캐리어(67)는 유리하게, 상기 밀봉 캐리어(67)와 밸브 스템(11) 사이에 조임을 형성하는 밸브 스템 밀봉부(74)를 포함할 수 있는 반면에, 상기 밀봉 캐리어(67)는 또한, 상기 밀봉 캐리어(67)와 흡입구 밸브 액추에이터(50) 사이에 조임을 형성하는 밀봉 캐리어 밀봉부(75)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에서 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)가 탄성 와셔의 스택, 나선형 스프링, 또는 당업자에게 공지된 임의의 다른 유형의 스프링으로 구성될 수 있는 밸브 스템 밀봉 캐리어 스프링(68)에 의해 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 가압 상태로 유지될 수 있음이 관찰된다.

상기 밀봉 캐리어(67)에 상기 스프링(68)에 의해 가해지는 가압 하중이 밸브 스템(11)이 그 위에 충분한 강도의 반경 방향 하중을 가할 때 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 이동하는 것을 방지하지 않고, 마찰에 의해 흡입구 밸브 액추에이터에 대한 위치에서 후자를 유지하는 경향이 있음이 관찰된다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 대안적인 실시형태에 의해, 플레넘 본체(2)가, 한편으로, 플레넘 본체(2)와의, 다른 한편으로, 흡입구 밸브 액추에이터(50)와의 조임을 생성하고 중심을 맞추는 열 분리 스페이서(13)를 통해 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 수용할 수 있다는 것이 도 1 내지 도 3에 도시된다.

유리하게, 열 분리 스페이서(13)는 지르코늄 산화물과 같은 낮은 열전도율 재료로 만들어진다.

열 분리 스페이서(13)의 하부 부분이 작동 가스(37)에 의해 방출된 열로부터 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 보호하는 열 스페이서 스크린(20)을 형성할 수 있음이 - 특히, 도 1 및 도 2에서 - 관찰되고, 후자는 플레넘 본체(2)에 의해 형성된 흡입구 파이프(3)에서 고온으로 순환한다.

열 스페이서 스크린(20)에 의해 형성된 흡입구 밸브 액추에이터(50)의 열 보호가 이의 하부 부분에서 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 포함될 수 있는 도 1 및 도 2에서 특히 보이는 액추에이터 본체 냉각 회로(69)에 부가되거나 이를 교체할 수 있음에 유의한다.

도 1 내지 도 3에서, 구속 수단(17)이 적어도 하나의 플레이트 타이 로드(43)에 의해 그리고 적어도 하나의 플레이트 접합부(42)를 통해 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 눌려진 상태로 유지된 적어도 하나의 액추에이터 구속 플레이트(41)로 구성될 수 있다는 것이 도시된다.

따라서, 흡입구 밸브 액추에이터(50)는 액추에이터 오리피스(8)의 액추에이터 베어링 면(12)에 의해 플레넘 본체(2)에 대해 눌려진 상태로 유지되는 반면에, 버너 측면(5)의 절두 구형 단부는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지되고/거나 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부는 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트 접합부(42)가 고정되거나 연결될 수 있거나, 하나 이상의 삽입되거나 병치된 부분으로 구성될 수 있음이 관찰된다. 2개의 액추에이터 구속 플레이트(41)가 플레이트 타이 로드(43)에 의해 상호 연결될 수 있다는 것이 도 3에서 또한 관찰되며, 제1 상기 플레이트(41)는 제1 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 상부 팽창 실린더 헤드(33)와 맞물리는 제1 관절식 플레넘(1)에 대해 눌려진 상태를 유지하는 반면에, 제2 상기 플레이트(41)는 제2 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 하부 팽창 실린더 헤드(34)와 맞물리는 제2 관절식 플레넘(1)에 대해 눌려진 상태로 유지한다.

도 1은 구속 수단(17)이 또한, 적어도 하나의 바이스 베어링 표면(65)을 통해 플레넘 본체(2)를 - 플레넘 유입구 오리피스(4) 부근에서 및 이의 방향으로 - 직접적으로 또는 간접적으로 누르는 버너 측면(71)의 적어도 하나의 플레넘 구속 바이스로 구성될 수 있음을 보여준다.

버너 측면(71)의 동일한 플레넘 구속 바이스가 2개의 관절식 플레넘(1)이 맞물리는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 그들의 버너 측면(5)의 각각의 절두 구형 단부를 동시에 누르는 것이 구상될 수 있다는 것에 유의하고, 제1 관절식 플레넘(1)은 상부 팽창 실린더 헤드(33)와 맞물리는 반면에, 제2 관절식 플레넘(1)은 하부 팽창 실린더 헤드(34)와 맞물린다.

특히 도 1에 도시된 바와 같이, 맞물리는 관절식 플레넘(들)(1)의 버너 측면(71)의 플레넘 구속 바이스에 의해 가해진 구속 하중이 플레넘 구속 바이스 스프링(72)을 포함하는 바이스 하중 설정 너트(73)를 사용하여 유리하게 설정될 수 있음이 관찰된다.

본 발명의 동작:

본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 동작은 도 1 내지 도 3에 비추어 용이하게 이해된다.

상기 동작을 상세하기 위해, 관절식 플레넘(1)은 본 출원인이 보유하는 특허 WO2016/120560에 따라 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)에 사용될 수 있는 바와 같이 도 1 내지 도 3에 도시되고, 이는 전달 팽창 재생 연소 엔진이 특허 WO2017/046479에서 설명된 바와 같이 적응형 지지부를 가진 이중 작용 팽창 실린더로 구성되는 것으로 본 명세서에서 향상되며 상기 엔진(30)의 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)가 온도의 효과 하에서 자유롭게 팽창하는 것을 허용한다.

또한, 도 1 내지 도 3에서 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)이 상기 엔진(30)의 향상을 위해 구상된, 본 출원인이 또한 보유하는 특허 WO2018/154214에 따른 재생 냉각 시스템을 수용함이 관찰된다.

따라서, 도 1 내지 도 3에서, 냉각 챔버(47) 및 가스 흐름 공간(44)의 존재가 주목될 것이며, 이 부재(47, 44)는 특허 WO2018/154214에 따른 재생 냉각 시스템의 특징이다.

도 3은 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)을 수용하는 것으로 구상될 수 있는 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)의 일반적인 도면이다.

상기 도 3에서, 상부 팽창 실린더 헤드(33)에 의해 상부 단부가 폐쇄되는 반면에 하부 팽창 실린더 헤드(34)에 의해 이의 하부 단부가 폐쇄되는 팽창 실린더(32)에서 종방향 병진 이동할 수 있는 이중 작용 팽창 피스톤(31)이 관찰된다. 따라서, 상기 실린더(32)는 상기 실린더 헤드(33, 34)와 함께 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)를 형성한다.

도 3에서 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)이 작동 가스(37)를 압축시키는 압축기(36)를 포함함에 유의한다. 상기 가스(37)는 재생 열 교환기(38)에서 예열된 후에 팽창 실린더(32)에서 팽창되도록 의도되고, 그 다음 이 사례에서 및 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 동작을 도시하기 위해 본 명세서에 개시된 비제한적인 예에 따라 자체 알려진 버너인 열원(39)에 의해 과열된다.

팽창 시에, 작동 가스(37)는 변속기 케이싱(45)에 수용된 동력 출력 샤프트(40)로 전달되는 기계적 일을 이중 작용 팽창 피스톤(31)에서 생성한다.

작동 가스(37)가 버너 유출구 파이프(46)를 통해, 그 다음 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 플레넘 본체(2)에 의해 형성된 흡입구 파이프(3)를 통해 열원(39)으로부터 연속적으로 팽창 실린더(32)로 전달되는 것이 관찰된다.

도 1 내지 도 3에서, 흡입구 밸브(10)를 제어하고 본 출원인이 보유하는 프랑스 특허 출원 번호 제1759206호(출원일: 2017년 10월 2일)에서 설명된 다름 아닌 유압 재생 밸브 액추에이터(51)인 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 관찰된다. 도 3에서, 유압 폐쇄 재생 엔진(70)은 상기 특허 출원에서 설명되었다.

특히, 도 1 및 도 2에서, 프랑스 특허 출원 제1759206호에 의해 설명된 유압 재생 밸브 액추에이터(51)의 주요 구성요소가 보여질 수 있다. 이 구성요소는 액추에이터 잭 피스톤(53)을 포함하여 유압 액추에이터 챔버(54)를 형성하는 액추에이터 잭(52)을 포함한다. 솔레노이드 밸브 액추에이터(56)에 의해 제어된 관형 유압 밸브(55)에 의한 일 실시형태의 이 비제한적 예에 따라 상기 유압 챔버(54)로의 유압 유체의 도입 또는 상기 챔버(54)로부터의 이의 방출이 수행된다.

액추에이터 잭 피스톤(53)이 캠 레버 피봇 링크(58)를 통해 상기 밸브 스템(11)에 연결되는 밸브 리프팅 캠 레버(57)를 통해 흡입구 밸브(10)의 밸브 스템(11)에 작용한다는 것이 관찰된다.

밸브 리프팅 캠 레버(57)는 그것이 흡입구 밸브(10)를 들어 올리거나 안착시키기 위해 반응하는 캠 레버 롤링 슬라이딩 플레이트(59)에 놓인다.

캠 레버 방향 아치(60)가 밸브 스템(11)과 평행한 축을 따라 밸브 리프팅 캠 레버(57)에서 이의 방향을 유리하게 유지할 수 있다는 점에 유의한다.

도 1 및 도 2는 또한, 흡입구 밸브(10)를 이의 시트로 복귀시키는 밸브 복귀 잭(61)을 도시하며, 상기 잭(61)은 특히, 밸브 복귀 잭 피스톤(62)으로 구성되어 유압 밸브 복귀 잭 챔버(63)를 형성한다.

캠 레버 롤링/슬라이딩 플레이트(59) 아래에는, 유압 재생 밸브 액추에이터(51)를 형성하는 다양한 구성요소의 변형 및 팽창을 보상하는 유격 보상 잭(64)이 또한 관찰되어 그것이 영향을 받는 기계적 및 열 응력에 관계 없이 적합한 동작을 후자에 제공한다.

본 발명자들은 본 명세서에서 확장 실린더 헤드 어셈블리(35)가 특허 WO2018/154214에 따른 재생 냉각 시스템에 의해 구상된 냉각 챔버(47)에 의해 섭씨 700도의 온도로 유지되고, 작동 가스(37)가 섭씨 1,300도의 온도에서 열원(39)을 빠져나가는 것으로 가정할 것이다.

본 발명자들은 또한, 유리하게 및 상기 재생 냉각 시스템 덕분에, 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)가 후자가 예를 들면, 자동차, 트럭 또는 선박을 위해 의도되든 아니든 주철, 동력화에 사용되도록 알려진 재료로 만들어진다고 가정할 것이다.

본 발명자들은 또한, 본 명세서에서 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 플레넘 본체(2) 및 버너 유출구 파이프(46)가 동작 온도가 열원(39)을 빠져나가는 작동 가스(37)의 동작 온도 즉, 본 명세서에서 취한 비제한적인 예에 따르면 섭씨 1,300도와 동일한 탄화 규소로 만들어진다고 가정할 것이다.

이의 부분에 대한 흡입구 밸브(10)는 본 명세서에서 그것이 맞물리는 밸브 시트(9)에 가장 가까운 이의 부분의 경우에 실리콘 질화물로 만들어지고, 흡입구 밸브 액추에이터(50) 내부로 진입하는 이의 밸브 스템(11)의 부분의 경우에 강철로 만들어지며 흡입구 밸브 액추에이터는 밸브 리프팅 캠 레버(57)와 맞물린다.

질화 규소로 만들어지는 흡입구 밸브(10)의 부분이 동작 시에 본질적으로 섭씨 1,300도에 가까운 온도로 가열되는 반면에, 강철로 만들어지는 밸브 스템(11)의 부분은 동작 시에 본질적으로 섭씨 100도에 가까운 온도로 가열됨에 유의할 것이다. 그것은 강철로 만들어진 밸브 스템(11)의 일부가 유리하게, 실리콘 질화물로 만들어진 상기 스템(11)의 일부 위로 수축되어 장착됨이 본 명세서에서 명시될 것이다.

확장 실린더 헤드 어셈블리(35)가 대략 섭씨 700도인 이의 동작 온도의 효과 하에서 팽창할 때, 플레넘 본체(2) 및 버너 유출구 파이프(46)는 그들이 약 섭씨 1,300도의 온도에 노출될 때 동일한 일을 행하는 것이 이해되고, 동일한 관절식 플레넘(1)의 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부로부터 버너 측면(5)의 절두 구형 단부를 분리하는 거리가 증가한다.

이것은 도 3에서 표현된 바와 같이 각각의 관절식 플레넘(1)에 대해 적용된다. 이 거리의 증가 및 상기 설명된 다양한 팽창으로부터, 상기 관절식 플레넘(1)의 방향이, 한편으로 그들이 맞물리는 상부 팽창 실린더 헤드(33) 또는 하부 팽창 실린더 헤드(34)와 관련하여, 그리고 다른 한편으로, 그들이 단단히 연결되는 버너 유출구 파이프(46)와 관련하여 달라지는 것이 용이하게 추론된다.

상기 플레넘(1)의 상대 방향의 이 변화는 동일하게 향하는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면과 함께 제1 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하는 버너 측면(5)의 절두 구형 단부 덕분에 본 발명에 따른 관절형 플레넘(1)에 의해 가능해진다. 상기 변화는 또한 동일하게 향하는 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면과 함께 제2 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하는 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부 덕분에 가능해진다.

따라서, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은 상부 팽창 실린더 헤드(33)와 하부 팽창 실린더 헤드(34) 사이, 및 상기 실린더 헤드(33, 34)와 이들이, 이들이 맞물리는 플레넘 본체(2)를 통해 연결되는 버너 유출구 파이프(46) 사이의 거리 변화에 자동으로 적응한다.

도 3에서 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)에 의해 구성된 4개의 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 각각 플레넘 본체(2)에 의해 지지되고, 그 위에 상기 액추에이터(50)는 각각 그들이 맞물리는 액추에이터 오리피스(8)에 포함된 액추에이터 베어링 면(12)을 통해 놓임이 관찰된다.

도 1 내지 도 3에서 열 분리 스페이서(13)가 흡입구 밸브 액추에이터(50)와 이를 지지하는 플레넘 본체(2) 사이에 유리하게 삽입되는 것이 관찰된다.

열 분리 스페이서(13)는 이러한 비제한적인 예에 따라 산화 지르코늄과 같은 열 전도율이 낮은 재료로 만들어지는 반면에, 이의 하부 부분은 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 플레넘 본체(2)에 의해 형성된 흡입구 파이프(3)에서 고온으로 순환하는 동작 가스(37)에 의해 방출된 열로부터 보호하는 열 스페이서 스크린(20)을 형성한다.

도 1 및 도 2에서 열 스페이서 스크린(20)에 의해 형성된 흡입구 밸브 액추에이터(50)의 열 보호를 위해 액추에이터 본체 냉각 회로(69)가 부가되고, 대략 섭씨 100도의 온도로 유지된 물과 글리콜의 혼합물과 같은 열 전달 유체가 순환하는 것이 관찰된다.

도 1 내지 도 3에서, 실린더 헤드 측면(5)의 절두 구형 단부가 상기 단부(5)가 맞물리는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하면서, 한편으로, 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 맞물리는 플레넘 본체(2)에 대해 단단히 눌려진 상태를 유지하고, 다른 한편으로, 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부가 상기 단부(7)가 맞물리는 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하는 것을 가능하게 하는 구속 수단(17)이 도시된다.

도 1 내지 도 3에서, 한편으로, 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 플레넘 본체(2)에 대해 눌려진 상태를 유지하고, 다른 한편으로, 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부가 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하는 구속 수단(17)이 본 명세서에서 연결되는 플레이트 접합부(42)를 통해 플레넘 본체(2) 방향으로 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 가압 하중을 가하고 몇몇 삽입된 부분으로 구성되는 액추에이터 구속 플레이트(41)의 형태를 취함이 관찰된다.

도 3에서 2개의 액추에이터 구속 플레이트(41)가 타이 로드(43)에 의해 상호 연결됨이 관찰되고, 제1 상기 플레이트(41)는 제1 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 상부 팽창 실린더 헤드(33)와 맞물리는 제1 관절식 플레넘(1)에 대해 눌려진 상태를 유지하는 반면에, 제2 상기 플레이트(41)는 제2 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 하부 팽창 실린더 헤드(34)와 맞물리는 제2 관절식 플레넘(1)에 대해 눌려진 상태를 유지한다.

도 1에서, 구속 수단(17)이 또한, 본 명세서에서 볼 조인트 링크의 형태를 취하는 적어도 하나의 바이스 베어링 표면(65)을 통해 플레넘 본체(2)를 - 플레넘 유입구 오리피스(4) 부근에서 및 이의 방향으로 - 누르는 버너 측면(71)의 플레넘 구속 바이스를 포함함이 관찰된다.

유리하게, 버너 측면(71)의 동일한 플레넘 구속 바이스는 동일한 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)에 포함된 2개의 관절식 플레넘(1)의 버너 측면(5)의 각각의 절두 구형 단부를 2개의 관절식 플레넘이 맞물리는 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 동시에 누르고, 제1 관절식 플레넘(1)은 상부 팽창 실린더 헤드(33)와 맞물리는 반면에, 제2 관절식 플레넘(1)은 하부 팽창 실린더 헤드(34)와 맞물린다.

도 1에 도시된 바와 같이, 맞물리는 관절형 플레넘(1)의 버너 측면(71)의 플레넘 구속 바이스에 의해 가해진 구속 하중은 본 명세서에 있고 바이스 하중 설정 너트(73)에 의해 조정 가능한 이 비제한적인 예에 따르며, 후자는 상기 바이스(71)에 의해 파지된 다양한 구성요소의 팽창에 관계 없이 맞물리는 관절형 플레넘(1)의 버너 측면(71)의 플레넘 구속 바이스에 의해 가해진 가압 하중의 작은 변화를 보장하는 플레넘 구속 바이스 스프링(72)을 압축한다.

팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)와 동일한 방식으로, 상기 어셈블리(35)가 맞물리는 관절식 플레넘(1) 및 버너 유출구 파이프(46)가 팽창하고, 열 분리 스페이서(13) 및 흡입구 밸브(10)의 질화 규소로 만들어진 단부는 기계적 및 열 응력의 효과 하에서 모든 방향으로 팽창하거나, 심지어 휘어진다.

또한, 상기 나열된 다양한 구성요소(35, 1, 46, 13, 10)의 제조 허용오차는 플레넘 유출구 오리피스(6)의 레벨에서 제공된 밸브 시트(9)의 위치 결정과 관련하여 흡입구 밸브 액추에이터(50)의 위치 결정이 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)의 동작 조건에 따라 달라짐을 의미한다.

그 모든 것을 위해, 흡입구 밸브(10)가 - 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 동작을 도시하기 위해 본 명세서에서 취한 비제한적인 예에 따라 - 플레넘 본체(2) 내부에 구현되는 밸브 시트(9)에 여전히 적합하고 단단히 놓임을 보장할 필요가 있다.

밸브 시트(9)의 상대 위치에 대한 흡입구 밸브 액추에이터(50)의 상대 위치는 가변적이며, 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)은 밸브 시트(9)가 본 명세서에서 원추형으로서 구상되는 시트 측면(18)에 상보적인 절두 구형 표면을 갖는 것을 구상하고, 상기 표면(18)은 후자가, 모든 경우에 관절식 플레넘(1)이 맞물리는 밸브 시트(9)와의 조임을 생성하면서, 제한된 각도에 따라 관절식 플레넘과 관련하여 지향될 수 있도록 흡입구 밸브(10)의 단부에서 제공된 밸브 측면(19)의 절두 구형 베어링 영역과 맞물린다.

이러한 이유로, 흡입구 밸브(10)의 밸브 스템(11)은 흡입구 밸브 액추에이터(50)에서 제공된 상부 밸브 스템 안내 볼 조인트(66)와 맞물리며, 상기 스템(11)은 상기 볼 조인트(66)에서 이의 종축을 따라 병진 이동할 수 있는 반면에, 후자는 상기 밸브(10)가 이를 제어하는 흡입구 밸브 액추에이터(50)와 관련하여 제한된 각도에 따라 지향되는 것을 가능하게 한다.

또한, 도 1 및 도 2는 밸브 스템(11)이 흡입구 밸브 액추에이터(50)에서 제공되는 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)에서 종축을 따라 병진 이동할 수 있음을 보여준다.

위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)는 밸브 스템(11)이 그 위에 반경 방향 하중을 가할 때 상기 액추에이터(50)에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있다. 도 1 및 도 2에서, 상기 밀봉 캐리어(67)는, 한편으로, 그 자체와 밸브 스템(11) 사이에 조임을 형성하는 밸브 스템 밀봉부(74)를, 다른 한편으로, 상기 밀봉 캐리어(67)와 흡입구 밸브 액추에이터(50) 사이에 조임을 형성하는 밀봉 캐리어 밀봉부(75)를 포함하는 것으로 관찰된다.

도 1 및 도 2에서, 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)가 본 명세서에서 탄성 와셔의 스택으로 구성되는 밸브 스템 밀봉 캐리어 스프링(68)에 의해 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 눌려진 상태로 유지되는 것이 관찰된다.

상기 밀봉 캐리어(67)에 상기 스프링(68)에 의해 가해진 가압 하중이 밸브 스템(11)이 그 위에 충분한 강도의 반경 방향 하중을 가할 때 흡입구 밸브 액추에이터(50)가 이동하는 것을 방지하지 않고, 마찰에 의해 흡입구 밸브 액추에이터에 대한 위치에서 후자를 유지하는 경향이 있음이 관찰된다.

상기 설명된 모든 수단에 의해 형성된 흡입구 밸브(10)를 재지향시키기 위한 디바이스는 플레넘 본체(2)가 휘어지고 팽창하는 것을 가능하게 하고, 흡입구 밸브(10)의 질화 규소로 만들어진 단부가 신장되는 것을 가능하게 하며, 흡입구 밸브(10)에 의해 이와 맞물리는 밸브 시트(9)로 형성된 조임을 결코 손상시키지 않으면서 보상되도록, 한편으로, 열 분리 스페이서(13)와 흡입구 밸브 액추에이터(50) 사이에서, 다른 한편으로, 상기 스페이서(13)와 액추에이터 오리피스(8) 사이에서 유격(play)이 발견된다.

실제로, 팽창, 변형 또는 유격 보상으로 인해, 개방 후에 흡입구 밸브(10)가 더 이상 그것이 맞물리는 밸브 시트(9)의 축에 정확히 위치되지 않을 때, 상기 밸브(10)의 폐쇄 시에, 밸브 측면(19)의 이의 절두 구형 베어링 영역의 단지 하나의 측면은 이 사례에서, 원추형인 밸브 시트(9)에 먼저 접한다.

흡입구 밸브(10)의 폐쇄가 계속되고, 밸브 시트(9)에 의해 형성된 원뿔은 흡입구 밸브(10)가 폐쇄됨에 따라 밸브 측면(19)의 절두 구형 베어링 영역을 상기 시트(9)의 중심으로 복귀시킨다.

그렇게 함으로써, 밸브 스템(11)은 후자가 상부 밸브 스템 안내 볼 조인트(66)에 의해 승인되는 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 반경 방향으로 이동하도록 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)에 방사상 하중을 가한다.

흡입구 밸브(10)의 후속 개방 시에, 위치 메모리 밸브 스템(67)의 밸브 스템 밀봉 캐리어 스프링(68)에 의해 가해진 가압 하중이 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 후자를 제동함에 따라, 상기 밀봉 캐리어(67)는 상기 밸브(10)의 후속 폐쇄까지 상기 액추에이터(50)에 대한 흡입구 밸브(10)의 방향을 유지한다.

따라서, 흡입구 밸브(10)는 본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 다양한 구성요소 부분 또는 전달 팽창 재생 연소 기관(30)이 상기 엔진(30)의 동작 응력에 따라, 휘고/거나 자유롭게 팽창하는 것을 방지하지 않으면서, 흡입구 밸브가 맞물리는 밸브 시트(9)의 축에서 여전히 단계적으로 유지된다.

흡입구 밸브(10)를 올바른 방향으로 유지하는 이 전략이 유격 보상 잭(64)에 의해 수행된 유격 보상과 유리하게 조합되고, 상기 유격 보상은 본 출원인이 보유하는 프랑스 특허 출원 번호 제1759206호(출원일: 2017년 10월 2일)에서 구체적으로 설명됨에 또한 유의한다.

본 발명에 따른 관절식 플레넘(1)의 가능성은 상기 설명된 응용으로 제한되지 않으며, 설명이 단지 예로서 주어졌으며 그것이 결코, 임의의 다른 등가물에 의해 설명된 실행 상세를 교체하는 경우 여전히 적용될 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 또한 이해해야 한다.

Claims (8)

1. 이중 작용 팽창 피스톤(31)이 팽창 실린더(32)에서 이동하는 전달 팽창 재생 연소 엔진(30)을 위해 구상된 관절식 플레넘(articulated plenum)(1)으로서,
   상기 팽창 실린더는 상부 팽창 실린더 헤드(33) 및 하부 팽창 실린더 헤드(34), 팽창 실린더 헤드 어셈블리(35)로 형성되고, 상기 엔진(30)은 작동 가스(37)를 재생 열 교환기(38)로 배출하기 전에 상기 작동 가스를 압축시키는 압축기(36)를 포함하고, 상기 가스(37)는 예열되는 반면에, 상기 재생 열 교환기(38)를 빠져나올 때 상기 가스(37)는 내부에서 팽창되고 동력 출력 샤프트(40)에 대한 일을 생성하기 위해 - 버너 유출구 파이프(46)에 이어서 흡입구 파이프(3), 이어서 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 의해 제어된 흡입구 밸브(10)를 통해 - 상기 팽창 실린더(32)로 도입되기 전에 열원(39)에 의해 과열되고, 상기 가스(37)는 그 안에 예열될 상기 재생 열 교환기(38)에 진입하는 상기 작동 가스(37)로 상기 재생 열 교환기(38)의 열의 일부를 전달함으로써 그 내부를 냉각시키기 위해 상기 재생 열 교환기로 재도입되기 이전에 상기 팽창 실린더(32)로부터 후속적으로 배출되고, 상기 플레넘(1)은,
   

   

   상기 흡입구 파이프(3)를 형성하고 상기 열원(39)과 연통하는 플레넘 유입구 오리피스(4), 상기 상부 팽창 실린더 헤드(33) 또는 상기 하부 팽창 실린더 헤드(34)를 통해 상기 팽창 실린더(32)로 개방되는 플레넘 유출구 오리피스(6), 및 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 수용하는 액추에이터 오리피스(8)를 포함하는 중공 플레넘 본체(2);
   

   

   상기 플레넘 유입구 오리피스(4)의 레벨에서 제공된 버너 측면(5)의 절두 구형 단부로서, 상기 버너 유출구 파이프(46) 외부에 제공된 상기 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하는, 상기 버너 측면(5)의 절두 구형 단부;
   

   

   상기 플레넘 유출구 오리피스(6)의 레벨에서 제공된 상기 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부로서, 상기 상부 팽창 실린더 헤드(33) 또는 상기 하부 팽창 실린더 헤드(34) 외부에 제공된 상기 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면과의 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하는, 상기 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부;
   

   

   상기 플레넘 유출구 오리피스(6) 부근에서 제공된 밸브 시트(valve seat)(9)로서, 상기 흡입구 밸브(10)는 상기 오리피스(6)를 폐쇄하기 위해 상기 시트(9)에 놓일 수 있는, 상기 밸브 시트;
   

   

   한편으로, 상기 버너 측면(5)의 절두 구형 단부가 상기 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하고, 다른 한편으로, 상기 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부가 상기 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태를 유지하는 구속 수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트(9)는 상기 흡입구 밸브(10)의 단부에서 제공된 상기 밸브 측면(19)의 절두 구형 베어링 영역과 맞물리는 상기 시트 측면(18)의 상보적인 절두 구형 표면을 갖고, 상기 표면(18) 및 상기 베어링 영역(19)은 상기 표면 및 상기 베어링 영역이 서로 접촉할 때 밀봉된 볼 조인트 링크(16)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
3. 제2항에 있어서, 상기 흡입구 밸브(10)는 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 수용된 상부 밸브 스템 안내 볼 조인트(66)에서 또는 그와 함께 밸브 스템(11)의 종축을 따라 병진 이동할 수 있는 상기 밸브 스템을 포함하되, 상기 볼 조인트(66)는 상기 밸브(10)가 상기 액추에이터(50)와 관련하여 제한된 각도에 따라 자신을 지향시키는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
4. 제3항에 있어서, 상기 밸브 스템(11)은 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 수용되는 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)에서 상기 밸브 스템의 종축을 따라 병진 이동할 수 있고, 상기 밀봉 캐리어(67)는 상기 액추에이터(50)와 관련하여 반경 방향으로 이동할 수 있고 상기 밀봉 캐리어(67)와 상기 밸브 스템(11) 사이에 조임(tightness)을 형성하는 밸브 스템 밀봉부(74)를 포함하는 반면에, 상기 밀봉 캐리어(67)는 또한, 상기 밀봉 캐리어(67)와 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50) 사이에 조임을 형성하는 밀봉 캐리어 밀봉부(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
5. 제4항에 있어서, 상기 위치 메모리 밸브 스템 밀봉 캐리어(67)는 밸브 스템 밀봉 캐리어 스프링(68)에 의해 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 눌려진 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
6. 제1항에 있어서, 상기 플레넘 본체(2)는, 한편으로, 상기 플레넘 본체(2)로, 다른 한편으로, 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)로 조임을 생성하고 중심을 맞추는 열 분리 스페이서(13)를 통해 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)를 수용하는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
7. 제1항에 있어서, 상기 구속 수단(17)은 상기 액추에이터(50)가 결과적으로 상기 액추에이터 오리피스(8)에 포함된 액추에이터 베어링 면(12)을 통해 상기 플레넘 본체(2)에 대해 눌려진 상태로 유지되고, 상기 버너 측면(5)의 절두 구형 단부가 상기 버너 측면(14)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지되고/거나 상기 실린더 헤드 측면(7)의 절두 구형 단부가 상기 실린더 헤드 측면(15)의 상보적인 절두 구형 표면에 대해 눌려진 상태로 유지되도록, 적어도 하나의 플레이트 타이 로드(plate tie rod)(43)에 의해 그리고 적어도 하나의 플레이트 접합부(42)를 통해 상기 흡입구 밸브 액추에이터(50)에 대해 눌려진 상태로 유지된 적어도 하나의 액추에이터 구속 플레이트(41)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.
8. 제1항에 있어서, 상기 구속 수단(17)은 적어도 하나의 바이스 베어링 표면(65)을 통해 상기 플레넘 본체(2)를 직접적으로 또는 간접적으로 누르는 - 상기 플레넘 유입구 오리피스(4) 부근에서 및 상기 플레넘 유입구 오리피스의 방향으로 - 상기 버너 측면(71)의 적어도 하나의 플레넘 구속 바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는, 관절식 플레넘.

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