KR20220046306A - 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치에 관한 것으로서, 고압 펌프부를 냉각시키기 위해 사용된 액화가스 냉매를 재사용하여 연료로 사용하는 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치에 관한 것이다. 이를 위해 액화연료가 저장되는 액화연료 저장부와 액체연료가 저장되는 액체연료 저장부를 구비한 연료 저장부, 연료 저장부로부터 공급받은 서로 다른 이종연료를 고압 압축하여 공급하는 고압 펌프부, 고압펌프의 영역에 설치되며, 고압펌프부로 공급되는 액화연료 중 일부가 냉매 분기점에서 분기되어 냉매로 공급됨으로써 고압 펌프부를 냉각시키는 냉각부, 고압펌프에서 공급된 서로 다른 이종연료를 연소실 내에서 분사하는 고압 인젝터부, 액체연료 저장부의 액체연료를 공급받아 흡기 밸브부 내에 분사하는 저압 인젝터부, 냉각부에서 사용된 냉매를 액화연료 저장부로 회수되도록 하고, 회수된 액화가스 중 일부를 연료로 사용하도록 공급하는 기화부, 기화부로부터 공급된 회수 액화가스의 압력을 조정하여 공급하는 압력 조정부, 압력조정부로부터 공급된 회수 액화가스를 공급받아 흡기 밸브부 내에 분사하는 회수 액화가스 인젝터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치가 개시된다.

Description

듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치 {injection apparatus of bi-fuel having dual injector }
본 발명은 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압 펌프부를 냉각시키기 위해 사용된 액화가스 냉매를 재사용하여 연료로 사용하는 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치는 연소실 내에 구비되어 이종연료를 분사하는 인젝터와 흡기밸브 내로 액체연료를 분사하는 듀얼 인젝터를 구비한다. 이러한 듀얼 인젝터는 도1에 되시된 바와 같이 흡기 밸브내에 카본 파티클(104a)이 쌓여서 흡입 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1938259호 (2019.01.08.)
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치에 고압펌퍼부의 냉매로 사용된 액화가스를 회수하여 흡기 밸브에 연료 분사하는 장치를 추가함으로써 흡기 밸브 내에 카본 파티클이 쌓이지 않아 흡입 효율을 향상시키는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치에 고압 펌퍼부의 냉매로 사용된 액화가스를 회수하여 흡기 밸브에 연료 분사하는 장치를 추가함으로써 흡기 밸브 내에 카본 파티클이 쌓이지 않아 흡입 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정 되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치의 흡기 밸브 내에 카본 파티클이 쌓이는 것을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치에 고압 펌퍼부의 냉매로 사용된 액화가스를 회수하여 흡기 밸브에 연료 분사하는 장치를 추가한 것을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치는 LPGi(Liquefied Petroleum Gas Injection) 분사 장치에 고압 펌퍼부의 냉매로 사용된 액화가스를 회수하여 흡기 밸브에 연료 분사하는 장치를 추가
한 것이다. 이하에서는 도 1을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치에 대해서 자세히 설명하기로 한다. 다만, 본 출원인이 기 출원한 KR 10-1938259(발명의 명칭 : 이종연료 직접분사장치)와 동일한 내용은 설명을 생략하기로 하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 액체연료 저장부(300)는 액체연료를 저장하고, 액화연료 저장부(400)는 LPG 가스를 저장한다. 액체연료는 휘발유가 될 수 있다. 액화연료 저장부(300)에는 액화연료를 펌핑하는 펌프부(301)가 배치될 수 있다.
또한, 액체연료 저장부(400)에는 액화연료를 펌핑하는 제1 펌프부(401)와 액체연료 또는 액화연료 중 어느 하나의 이종연료를 펌핑하는 제2 펌프부(402)가 배치된다.
액화연료 저장부(300)에서 펌핑된 액체연료는 공급도관을 따라 이송되며 액체연료 분기점(11a)까지 이송된다. 액체연료 분기점(11a)에서 액체연료 중 일부는 5bar의 압력으로 액체연료 공급 도관(11)을 따라 이송되어 저압 인젝터부 (201)로 공급된다. 저압 인젝터부(201)는 공급된 액체연료를 흡기 밸브부(104) 내로 분사한다. 액체연료 분기점(11a)에서 액체연료 중 일부는 액체연료 이송 도관(12)을 따라 이종연료 합류점(12a)으로 이송된다. 액체연료 이송 도관(12)에는 액체연료의 이송을 제어하는 밸브부가 배치된다. 액체연료 이송 도관(12)을 따라 이송된 액체연료와 제1 펌프부(401)에서 펌핑된 액화연료 중 어느 하나의 이종연료가 이종연료 합류점(12a)에서 제2 펌프부(402)로 공급된다.
제2 펌프부(402)는 이종연료 중 어느 하나를 기 설정된 압력인 12 ~ 17bar로 펌핑한다. 펌핑된 이종연료는 제1 이종연료 공급 도관(21)을 통해 냉매 분기점(21a)으로 이송된다. 펌핑된 이종연료 중 일부는 분기점(21a)에서 제2 이종연료 공급 도관을 통해 고압 펌프부(102)의 저압부로 이송되고, 펌핑된 이종연료 중액화가스의 일부는 분기점(21a)에서 냉매 공급 도관(31)을 통해 냉각부(103)로 이송되어 고압 펌프부(102)를 냉각시킨다. 즉, 이송된 액화가스의 일부를 냉매로 사용한다. 사용된 냉매는 냉각부(103)와 기화부(204)를 연결 접속하는 냉매 복귀 도관(32)을 통해 회수되어 기화부(204)로 이송된다. 냉각부(103)는 고압 펌프부(102)를 냉각시키도록 냉매가 순환될 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 일측에는 냉매를 유입받고 타측에는 냉매가 토출되도록 한다.
고압 펌프부(103)는 이종연료를 고압 압축하여 도관을 통해 고압 인젝터부(101)로 공급한다. 고압 인젝터부(101)는 공급된 이종연료 중 어느 하나를 연소실 내에서 분사한다.
기화부(204)는 회수된 냉매를 리턴 도관(40)을 통해 액화연료 저장부(400)로 리턴시킨다. 리턴 도관(40)은 기화부(204)와 액화연료 저장부(400)를 연결 접속한다. 리턴 도관(40)을 통해 회수되는 냉매는 액체 상태이거나 또는 액화가스 상태일 수 있다. 또한, 기화부(204)는 회수된 냉매의 일부인 회수 액화가스를 제1 회수 액화가스 공급 도관(51)을 통해 압력 조정부(203)로 이송시킨다. 제1 회수 액화가스 공급 도관(51)은 기화부(204)와 압력 조정부(203)를 연결 접속한다.
기화부(204)는 상술한 바와 같이 냉매를 냉매 복귀 도관(32)을 통해 회수 받아 이를 다시 액화연료 저장부(400)로 리턴시키고, 회수된 냉매 중 액화가스를 연료로 재사용하기 위해 압력 조정부(203)로 다시 공급한다.
압력 조정부(203)는 공급받은 회수 액화가스를 압력 조정하여 제2 회수 액화가스 공급 도관(52)을 통해 회수 액화가스 인젝터부(202)로 이송시킨다.
회수 액화가스 인젝터부(202)는 재사용되는 회수 액화가스를 흡기 밸브부(104) 내로 분사한다.
고압 인젝터부(101)는 연소실 내에서 이종연료 중 어느 하나를 분사하고, 저압 인젝터부(201)는 액체연료를 흡기 밸브부(104) 내에 분사하며 회수 액화가스 인젝터부(202)는 회수된 액화가스를 흡기 밸브부(104) 내로 분사한다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
11 : 액체연료 공급 도관
11a : 제1 분기점 또는 액체연료 분기점
12 : 액체연료 이송 도관
12a : 이종연료 합류점
21 : 제1 이종연료 공급 도관
21a : 제2 분기점 또는 냉매 분기점
22 : 제2 이종연료 공급 도관
31 : 냉매 공급 도관
32 : 냉매 복귀 도관
40 : 리턴 도관
51 : 제1 회수 액화가스 공급 도관
52 : 제2 회수 액화가스 공급 도관
100 : 엔진 연소실
101 : 고압 인젝터부(또는 연료 분사 레일부)
102 : 고압 펌프부
103 : 냉각부
104 : 흡기 밸브부
104a : 카본 파티클
201 : 저압 인젝터부
202 : 회수 액화가스 인젝터부
203 : 압력 조정부(또는 레귤레이터)
204 : 기화부(또는 기화기)
300 : 액체연료 저장부
301 : 펌프부
400 : 액화연료 저장부
401 : 제1 펌프부
402 : 제2 펌프부

Claims (1)

  1. 액화연료가 저장되는 액화연료 저장부와 액체연료가 저장되는 액체연료 저장부를 구비한 연료 저장부;
    상기 연료 저장부로부터 공급받은 서로 다른 이종연료를 고압 압축하여 공급하는 고압 펌프부;
    상기 고압펌프의 영역에 설치되며, 상기 고압펌프부로 공급되는 액화연료 중 일부가 냉매 분기점에서 분기되어 냉매로 공급됨으로써 상기 고압 펌프부를 냉각시키는 냉각부;
    상기 고압펌프에서 공급된 서로 다른 이종연료를 연소실 내에서 분사하는 고압 인젝터부;
    상기 액체연료 저장부의 액체연료를 공급받아 흡기 밸브부 내에 분사하는 저압 인젝터부;
    상기 냉각부에서 사용된 상기 냉매를 상기 액화연료 저장부로 회수되도록 하고, 회수된 액화가스 중 일부를 연료로 사용하도록 공급하는 기화부;
    상기 기화부로부터 공급된 회수 액화가스의 압력을 조정하여 공급하는 압력 조정부;
    상기 압력 조정부로부터 공급된 상기 회수 액화가스를 공급받아 상기 흡기 밸브부 내에 분사하는 회수 액화가스 인젝터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치.
KR1020200129567A 2020-10-07 2020-10-07 듀얼 인젝터를 구비한 이종연료 분사 장치 KR20220046306A (ko)

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