KR920008026B1 - 연료차단 밸브장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연료차단 밸브장치

제1도는 본 발명에 의한 연료차단 밸브장치의 1실시예의 확대단면도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예의 단면을 도시하는 확대도.

제3도는 종래의 소형전자펌프의 종단설명도.

제4도는 본 발명 및 종래예의 착화시의 승압특성 및 본 발명의 연소정지시의 연료유 차단에 의한 압력 강하특성을 도시하는 선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 입구

3 : 출구 4 : 밸브시이트

5 : 차단밸브체 7 : 작동격막(수압작동부재)

27 : 플런저(수압작동부제) 9 : 오리피스팁

30 : 오리피스통 10, 10' :오리피스

11 : 밸브시이트 18 : 폐색밸브체

16 : 스프링 17, 17' : 배출이음매

19 : 배출구

본 발명은, 예를 들어 전자플런저 펌프와 같이, 토출플런저가 소경으로 더욱 그 행정길이가 작기 때문에 용적변화도 적고, 따라서 압력식에 있어서 용적효율이 낮은 펌프를 갖고, 등유, 경유등 비교적 기화하기 쉬운 연료유를 연료유통에서 흡입하여, 이것을 압송하고 노즐에서 분무하여 착화연소시키는 건타이프기름 버어너용으로 제공되는 펌프에 있어서의 버어너 착화시의 폭연음을 저감하고 연착화시키기 위해 압력상승을 완만하게 지연제어하고, 상기 연료유중에 혼합한 공기나 가스의 자동배기기능을 겸하여 일체로 조합하여 펌프의 토출측에 별체로서 배설가능한 연료차단 밸브장치에 관한 것이다.

연료유통에서 배관을 통해, 연료유를 흡입하여, 이것을 가압하여 토출측의 배관을 거쳐서 노즐에서 분무 연소시키는 건타이프기름 버어너용 펌프의 경우에 연료유중의 용존공기나, 펌프의 흡입부압에 의해 발생하는 기화가스의 상기 각 배관 및 펌프내에 누적체류하여 이것이 간헐적으로 유리하는 것 및 특히 연료가 떨어질 때에 대량의 공기가 연료유중에 혼입함으로 인해, 연료유를 공급해도, 상기 용적효율의 낮은 펌프에 있어서는, 흡입토출 행정시에 단지 팽창압축의 반복으로 되어 소위 기포폐색현상을 낳고, 연료유의 두절에 의해 토출압력의 저하를 포함하는 심한 변동으로 되어 정상으로 토출압력으로 회복하는데 장시가이 소요된다. 물론 그 사이에 연료가 중단하든가하여 연소가 불안정하게 되어, 이상연소에 의한 매연이나 폭연발생등의 폐해를 수반한다.

이 폐해를 배제하기 위한, 연료유중의 공기를 처리하는 종래기술로서 일본국 특개소 51-10614호 공보에 개시된 건타이프 버어너의 연료의 무화안정장치가 있다. 이 선행기술은, 펌프의 토출측에서 분무노즐에 이르는 송출관의 도중에, 자동공기 배출기능을 갖춘 전환밸브를 통해서 연료 탱크로의 복귀관을 접속하고, 이 전환밸브에의해 펌프의 토출압이 공기의 혼입에 의해 설정압력이하인 경우에는 펌프에서의 연료를 연료탱크에 되돌리고, 펌프 토출압이 설정압역에 달하면 펌프로부터의 연료를 분무노즐로 유도하여 양호하게 무화하고, 불완전연소나 이상연소를 발생하지 않도록 했다는 것이다.

이 자동공기 배출기능을 갖춘 전환밸브는 본원 발명의 경우와 같이, 이것에 버어너 착화시의 폭연음을 저감시키기 위해 펌프의 시동시에 토출압력의 상승을 완만하게 지연제어하는 기능은 이것을 보유하고 있지않고, 또 이 선행기술의 전환밸브는, 펌프의 토출압이 설정압력 즉 정상연소시의 압력에 달하면, 비로소 노즐로 연료를 유도하여 이것을 분무시키는 것이므로 펌프의 상기 승압지연제어는 불가능하며, 당연히 이 기술 사상은 구현될수 없다.

또, 역시 공기배출기구를 부착한 전자펌프로서 일본국 특개소 56-88972호 공보에 개시된 종래기술이있다. 이 선행기술은, 그 도면 및 명세서의 설명으로 분명한 바와 같이, 단지 공기배출기구를 갖출뿐이고 연료차단밸브인 전자밸브기구를 별개로 갖추고 있어, 그 구성이 복잡화하고 있을 뿐만 아니라 승압지연기구도 없다.

더욱, 그 1실시예에 있어서는 「노즐에 정상적으로 액체 연료가 보내지고 있을 때에도, 이연료의 일부가 공기배출 통로측부터 연료탱크로 되돌려지지만, 그 양이 적으므로 실해는 없다」라고 설명되어 있다.

그렇지만, 전자펌프와 같은 소용량의 펌프로는, 비록 적은 복귀량이라도 손실 비율은 커서, 그 손실분량 만큼 용량이 큰 펌프가 필요하게되어 비경제성의 정도가 크다. 그리고 두개의 스프링사이에 압지된 전자플런저와 토출플런저는, 자유롭게 상기 복귀 유량의 분량만큼 그 행정길이를 신장함으로 펌프자체의 진동도 커지고, 또, 스프링이나 접동부분의 열화소모도 많아짐으로 내구성을 손상하는 요인으로 된다.

더욱, 자동배기장치(자동공기배출장치)와 연료차단밸브 기구를 일체로 갖춘 종래기술로서는, 먼저 본원 출원인이 제안한 일본국 특개소 57-24463호 공부(미합중국특허 4, 410, 302)에 개시된 것이 있다. 그리하여 이 선행기술에 있어서 사용된 전자펌프는 비교적 대용량의 예를 들어 6갈론 매시(每時) 즉 매시 22ℓ 정도까지의 등유를 연소할 수 잇는 건타이프기를 버어너용으로 하는 것이다. 그러므로, 자동배기장치의 기체의 배출통로로서의 배출실린더의 직경이 12m/m이며, 이 배출실린더에 미끄러져 움직일 수 있게 끼워 만들어진 길이 10m/m의 밸브부착 플런저와의 직경과의 간격이 0.2m/m라고 설명한 바와 같아도, 이 간격에서 배기후는, 대량의 연료유가 도달하여 그 유동압력에 의해서 밸브부착 플런자가 눌려져서, 그 밸브가 밸브시이트를 폐색하는데 충분한 능력을 갖는다.

그렇지만, 근년에는 일반가정 혹은 비교적 소형의 업무용 순간급탕기나 보일러 혹은 난방기에 사용되는 건타이프기름 버어너용 펌프 특히 전자펌프는 발열량 대략 30, 000Kcal, 전후의 것이 압도적 다수를 점하는 추세에 있다. 이 경우의 연료유 분무노즐의 용량은 대체로 1.25갈론매시 즉 연소량 매시 4.5ℓ 정도까지의 것이 요구되는 현상이다. 그리고 이 경우의 연료유는 주로 등유이며, 펌프의 정상 토출압력은 7kgf/㎠을 표준으로 한다.

이와 같이 소용량에 대응하는 펌프는, 경제적 이유에서 한층 소용량이고 소형경량 저가격의 것을 선택하지 않을 수 없다. 그 때문에, 상기 종래기술인 일본국 특개소 57-24463호 공보에 제시된 바와 같은 배출실린더와 밸브부착 플런저와의 간격의 0.2㎜나 되는것은, 소용량의 펌프로는 배기후 연료유의 유동압력으로 밸브가 밸브시이트를 폐색할때까지 밸브부착 플런저를 누르기에는 너무나도 유량이 부족하여 폐색 불능으로 되며, 따라서, 연료유는 복귀구멍에서 기름탱크로 방류되어 노즐에 도달하는 연료 유압력의 상승은 기대할 수 없고 분무 불능으로 되어, 이 선행기술은 본원발명이 목적으로 하는 특히 소용량의 펌프에는 이용할 수가 없다.

더욱 이 선행기술의 「연료차단 밸브를 합성고무, 합성수지등과 같이 비교적 탄성적인 물질로 구성해두면, 밸브시이트가 개성되는 순간에 상기 밸브의 조리개작용에 의한 감압효과도 있다. 따라서 이 시점에서 노즐에서 분무 토출하는 연료유에 전기불꽃의 착화를 하면, 펌프의 승압과정이어서 분출량도 비교적 적은 시기임으로 착화음을 낮게 억제할수가 있다」라고 설명되어 있다. 그러나 상기 밸브의 조리개 작용에 의한 감압 효과는 극히 단시간이며, 온도변동등에 의한 밸브의 경도나 탄력성의 편차에 의한 상기 감압효과를 발생하는 시기나 시간의 부동등 연착화에 대해서 난점이 있다.

본 발명은, 상기의 종래기술의 결점을 배제함과 동시에, 이것들의 개량을 도모하고, 펌프의 시동후의 완만하게 지연하여 승압하는 과정에 있어서의 버어너의 착화시기를 확실히 잡아서 연착화시키고, 한편 펌프작용에 의해 흡입압송되는 연료유에 혼입하는 기체를 자동배기하여, 연소에 이상없도록 함과 동시에, 연소 즉 펌프 정지시에 펌프 및 토출측의 잔압(殘壓)에 의해 연료유가 노즐에서 적하(滴下)하는 소위 후적하를 저지하여, 후적하에 의한 유연(油煙)이나 악취 및 노즐구에 연료유의 눌어붙음 폐색등의 폐해를 방지하는 연료차단의 기능을 겸하고, 이것들의 장치를 일체로 조합하여 펌프와 노즐간의 펌프의 토출측의 임의의 위치에, 펌프와 별체로 배설되어서 종래의 이것들의 장치를 갖추고 있지 않은 일반의 소형, 특히 전자펌프에 용이하게 이용가능하며 소형경량으로 원자 및 펌프의 소비전력의 저감경제화를 달성할 수 있도록한 연료차단 밸브장치를 구하는 것이다.

상기한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 관계되는 연료차단 밸브장치는, 본체에 입구와 출구를 갖고, 상기 입구와 출구에 각각 통로를 통해서 연통하는 수압실을 설치하고, 그 수압측과 상기본체의 요부에 배설끼워맞춘 배출구를 갖는 배출이음매를 갖추는 바닥 덮개와의 사이를 수압작동부재로서 이것을 형성하고 이 수압작동부재는 그 수압실측에 갖춘 차단밸브체로서 상기 출구와 연통하는 통로의 단부에 형성한 밸브시이트와 걸어맞추어, 이것을 폐색하여 연료유를 차단시키도록 상기 바닥덮개와의 사이에 압설한 스프링에 의해서 가압되고, 또, 상기 수압작동부재에는, 상기 수압실과 상기 배출구를 연통하는 통로를 갖추고, 이 통로의 요부에, 입구에서 들어오는 기체의 통과를 허용하여, 상기 배출구에서 이것을 배출가능하며, 연료유의 통과하는 연료펌프의 시동시에는 유동저항을 주어 그 유압으로 상기 수압 작동부재를 배출 구측에 편위시켜서 된 수압실측의 용적변화를 가져오는 편위속도를 제어하여 편위속도를 제어하여, 펌프의 토출압력 상승시간을 완만하게 지연시키는 전달 특성을 갖고 버어너의 연착화를 쉽게할 수 있는 극히 소경 더욱 단로(短路)의 오리피스를 구성하고, 더욱 상기 수압작동부재의 상기 배출구측으로의 편위종단(偏位終端)에 있어서, 상기 오리피스를 포함하는 통로의 배출구측 단부에 형성한 밸브시이트에 걸어붙여 이것을 닫는 폐색 밸브체를 상기 배출구측에 배설하여 된, 건타이프기름 버어너의 연착화를 위한 연료펌프의 착화시 압력제어와, 연료유중의 혼입기체의 자동배기와, 펌프 정지시의 출구에서 새는 연료유 차단의 기능을 겸해 조합하여 일체로 구성한 것에 의해 그 목적을 달성하는 것을 가능케한다.

본 발명에 관계되는 연료차단 밸브장치는, 연료펌프에서 상기 본체의 입구를 거쳐서 들어가는 연료유중에 혼입하고 혹은, 연료유가 떨어질대에 펌프의 흡입측 배관에서 흡입되는 공기등의 기체를, 상기 오리피스를 통해서 배출구에서 배출하여 자동배기함과 동시에 상기 배기후 연료유가 도달하면, 상기 오리피스는 극히 소경임으로 유동저항을 주어서 그 통과를 억제하고, 스프링의 반발력에 저항하여 수압작동부재인 작동격막 혹은 프런저가 연료유의 유압에 의해 배출구측으로 편위하여 변압실측의 용적변화를 초래하는 편위속도를 제어하고, 그 사이 수압실측에 괴어, 또한 한편에서 상기 오리피스를 통해서 배출구에서 연료유통으로 복귀되는 연료유의 누설량에 의해, 펌프이 토출압력 상승시간을 완만하게 지연시키는 전달특성을 주어, 그 승압과정에 있어서의 적당시기를 택하여, 상기 출구에서 배관을 거쳐 노즐에 도달하여 분무하는 연료유에 착화시키는 소위 건타이프 버어너의 연착화를 용이하게 한다. 그리고 사익 착화후, 수압작동부재는 더욱 배출구측으로 편위하여, 상기 오리피스를 포함하는 통로의 밸브시이트를 폐색 밸브체가 닫혀, 상기 배출구로부터의 연료유의 누설을 막고, 펌프이 토출압력은 정상 연소시의 정상압력까지 상승하여 버어너는 연소를 계속한다.

버어너의 연소정지시 즉, 펌프 정지시에는 입구로부터의 연료유의 유입이 정지하면, 상기 수압작동부재는 스프링의 반발력으로 원래위치에 복귀하는 것같이 편위하여, 그 수압실측에 갖춘 차단 밸브체가 상기 출구와 연통하는 통로의 단부에 형성한 밸브시이트를 폐색하고, 펌프내부의 기압이 노즐 측으로 유출하는 것을 차단함과 동시에, 한편 이 잔압은 상기 수압작동부재에 설치한 상기 오리피스를 포함하는 상기 수압실과 배출구를 연통시킨 통로의 밸브시이트와 폐색 밸브체의 열림에 의해 이 통로를 통해서 배출구에서 연료유통에 배출 처리된다.

이것들의 작용에 대해서는, 다음에 기술하는 본 발명의 실시예의 설명에 의해서 더욱 상세하게 된다.

이하 본 발명을 도시하는 실시예를 참조하여 설명한다.

그 1실시예인 제1도에 있어서, 연료펌프측에 접속하여 이 펌프에서의 유체를 유입시키는 입구(2)와, 노즐측에 접속하여 토출시키는 출구(3)를 갖는 본체(1)에, 상기 입구(2)와는 통로(23), 상기 출구(3)와는 통로(21), (22)를 갖고 각각을 연통하는 수압실(33)을 설치하고, 상기 본체(1)의 요부에 나사식으로 배설된 밑덮개(13)에는 매출구(19)가 뚫어설치된 배출이음매(17)가 나사식으로 끼워져 있다.

상기 수압실(33)측과 상기 배출 이음매(17)를 갖춘 바닥덮개(13)와의 사이에 작동격막(7)을 끼워 설치하여 이것을 형성하고 있어, 상기 작동격막(7)의 수압실(33)측에 갖추어져 밸브유지체(6)에 수납된 차단밸브체(5)는, 상기 통로(22)의 개구단부에 형성한 밸브시이트(4)에 걸어맞추고, 상기 작동격막(7)을 상기 밸브유지체(6)와 함께 끼워지는 작동격막 누르개(8) 및 더욱이 작동격막 누르개(8)를 끼워만든 오리피스팁(9)을 통해 이 오리피스팁(9)과 상기 바닥덮개(13)와의 사이에 눌러설치한 스프링(16)의 반발력에 의해 눌려 폐색되고 있다.

상기 오리피스팁(9)은, 상기 작동격막누르개(8)와의 사이에 필터(12)를 끼워붙여 유지하고, 그 외주는 상기 바닥덮개(13)의 내부에 갖춘 가이드(14)에 따라서 미끄럼 왕복 운동하게하고, 그 바닥덮개(13)의 바닥부분 즉 배출구(19)측에 면하는 끝부위에 오리피스(10)를 설치하고, 상기 밸브유지체(6)에 뚫어 설치한 통로(24) 및 배출이음매(17)에 뚫어설치한 통로(25)를 갖고, 상기 수압실(33)과 배출구(19)와의 사이를 연통시키고 있다.

다음에 상기 자동배기 및 승압지연을 위해 설치한 상기 오리피스(10)에 대해서 설명한다.

먼저 인용한 일본국 특개소 57-24463호 공보에 개시된 종래기술에 있어서의 자동배기의 기체의 배출통로 즉 배출실린더의 직경이 12m/m, 플런저의 직경과의 간격이 0.2m/m라고 하면, 그 단면적은

π=3.738㎟이다.

일반적으로 가장 많이 사용되는 건타이프 버어너의 연소량이 상술한 바와 같이 4.5ℓ 메시이며, 이때의 노즐의 오리피스의 직경은 약 0.27㎜이며, 노즐의 경우에는 연료유 분무시에 선회성을 주기 위해 상기 오리피스를 설치한 노즐팁의 내면의 오리피스의 배후에 맞닿은 칩콘에 각설한 3∼4본의 선회홈이 있어, 이 선회홈에 의해 연료유의 유동저항이 부가 증대되어 있음에도 불구하고 토출량은 상기 숫자를 확보하고 있는 것이다. 따라서, 선회홈을 갖고 있지 않은 단순한 오리피스의 경우에는 더욱 작은 직경이 아니면, 본원 발명에 있어서 이용되는 소형 소용량의 연료 펌프로는, 실제로 연소시키는 유효한 토출량보다도 헛되게 누설시키는 유량의 쪽이 커져서, 용량이 부족할 뿐만아니라 소기의 승압특성을 얻을 수 없다. 그래서, 이 오리피스의 단면적은, 양산시의 비교적 가공의 용이성, 젖은 면적 즉 그 길이에 의한 유동저항의 증대도 고려하여 더욱 제1의 조건인 유막을 불어없애고 배기 가능하기 위해서는, 극히 단로(短路)의 예를 들어 길이 1m/m이내의 직경 0.2㎜정도의 구멍으로 하는 것이 한도이다.

이 직경 0.2㎜의 오리피스로 부터의 7kgf/㎠의 압력시의 등유의 유량은 상온에 있어서 매시 약 4.4ℓ이었다. 직경 0.2㎜의 오리피스의 단면적은

=0.031416㎟으로된다.

이것은, 상술한 배출 실린더와 플런저와의 간격의 단면적인 1%이하이며, 만약 직경 0.2m/m의 오리피스에 같은 단면적으로 하려면 배출실린더의 직경이 12m/m이면, 플런저의 직경은 11.99833㎜가 아니면 안된다. 이것은 실질적으로 제작원가가 심히 증대할 뿐만 아니라, 마찰저항에 의한 플러저의 원활한 왕복작동이 곤란하게 된다. 더욱이 간격에서의 배기는 유막에 의해서 저지되어 불가능하다. 실제로는 이 경우 플런저의 길이가 만약에 10m/m이면 젖은 면적이 커짐으로 상기 간격은 약간크게 할수가 있으나, 등유나 경우와 같이 비교적 점도가 낮은 연료유로는, 간격이 크면 누설량이 급격히 증대함으로 여하튼 특개소 57-24463호에 개시된 종래기술은, 본원 발명의 경우와 같은 소형 소용량 연료펌프에는 이용할 수 없는 것이다.

이리하여 정해진 오리피스(10)를 포함하는 상기 오리피스 팁(9)의 통로의 배출구측의 끝부분에 설치한 밸브시이트(11)와, 이것에 걸어맞춰 이통로를 폐색 가능하게 상기 배출이음매(17)의 끝부분에 폐색밸브체(18)를 갖추어, 상기 배출이음매(17)는 0-링(26)을 통해서 바닥덮개(13)와의 기밀을 유지한다.

더욱, 상기 작동격막(7)은 예를 들어 합성고무와 같은 탄성체로서 이루어지고, 상기 밸브유지체(6), 작동격막누르개(8), 오리피스팁(9), 필터(12)와 조합되어져 있어, 수압작동부재의 주체를 구성한다. 바닥덮개(13)에 설치한 가이드(14)의 종단의 스토퍼(15)는 상기 수압작동부재의 작동격막(7)의 과도한 편위를 억제하여, 그 변형파손을 방지하고 이것을 보호하는 것이다.

바닥덮개(13)에 나사식으로 끼워지는 배출이음매(17)를 회동함으로서 밸브시이트(11)를 닫는 폐색밸브체(18)의 위치를 바꾸어, 즉 수압작동부재의 작동격막의 편위에 의한 수압실(33)의 용적변화량을 바꾸어, 연료펌프의 승압지연할 때의 토출압력과 시간의 관계를 미조정한다. 이 실시예에 있어서는, 폐쇄 밸브체(18) 및 배출이음매(17)의 끝부분이 오리피스팁(9)에 맞닿았을 때 스토퍼로서 작용한다.

상기 배출이음매(17)를 회동하고서의 폐색 밸브체(18)의 위치설정 조정후는, 록 너트(20)를 체결하여 이것을 고정한다.

더욱, 상기 밸브시이트(11)와 폐색 밸브체(18)에서의 극히 미량 예를 들어, 노즐에서의 토출량의 1/4정도 이내의 누설량은, 연료펌프의 용량적 능력에 의해 허용할 수 있는 것이며, 펌프 정지시에 있어서 노즐측으로의 연료유의 차단을 일층 신속하게하는 효과가 있음과 동시에, 상기 폐색 밸브체(18)를 스토퍼로서 작용토록하여, 비록 오리피스팁(9)과 강하게 맞닿음으로인해 마모 때문에 폐지능력에 약간의 열화를 초래해도 그 영향은 거의 고려할 필요가 없고, 따라서 그 내구성도 문제로 할것도 없다.

또, 상기 폐색밸브체(18)의 위치를 조정할 필요가 없을 경우, 결국, 연료펌프의 승압지연의 토출압력과 시간의 관계를 조정할 필요가 없을 때에는, 오리피스팁(9)이 상기 스토퍼(15)에 맞닿았을때에 상기 밸브시이트(11)를 닫도록 폐색 밸브체(18)를 위치시켜 고정하고, 상기 위치 조정수단은 이것을 생략해도 하등의 지장이 없다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1도에 도시하는 1실시예에 있어서, 연료펌프의 토출측에 도시하지 않으나 직접 혹은 배관을 통해서 접속된 입구(2)에서 화살표(a)와 같이 들어간 유체는 통로(23), (24)필터(12)를 거쳐 오리피스(10)에 이른다.

상기 유체가 기체의 경우에는 자유롭게 오리피스(10)를 통과하여 통로(25)를 거쳐 배출구(19)에서 도시하지 않은 배관을 통해서 연료유통의 쪽으로 화살표(c)와 같이 나오게되나, 상기 유체가 연료유로 되는 기체에 비해서 그 점도가 크므로 상기 오리피스(0)에 있어서의 유동 저항이 증대하여 그 통과유량이 죄어져 이 연료유는 수압실(33)을 채운후, 스프링(16)의 반발력에 저항하여 작동격막(7)을 포함하는 수압작동부를 배수구측으로 편위시키면서 점차로 그 압력을 높여서, 오리피스팁(9)의 밸브시이트가 폐색 밸브체(18)에 눌려서 닫혀질때까지 완만하게 승압한다. 상기 수압작동부재가 배출구측으로 편위하기 시작하는 시점에서, 차단 밸브체(5)는 밸브시이트(4)를 떨어지게하여, 노즐로 통하는 출구(3)가 열려 화살표(b)와 같이 연료유는 유출하여 노즐에서의 토출분무 압력은, 건타이프 버어너의 연착화에 적합한 완만한 승압특성을 얻을수가 있기 때문에, 그기간에 전기 불꽃에 의한 착화를 하고, 연소후 상기 밸브시이트(11)를 폐색밸브체(18)가 닫힌 수압작동부재의 배출구측으로의 편위종단에 달한후, 토출압력은 정상연소압력에 도달하고, 버어너의 이후 정상연소를 속행한다.

연료유중의 용존공기(溶存空氣)나 기화가스등의 기포가 흡입측의 배관이나 펌프내부에 누적하고 빈번히 체류하여 이것이 간헐적으로 유리하여 상기 입구(2)에서 유입했을때에는, 그 시점에서 펌프의 토출압력도 저하되어 있기 때문에 수압작동부재의 작동격막(7)으로의 누름력도 저하하여, 그 편위량이 감하여, 따라서 폐색밸브체(18)와 밸브시이트(11)가 떨어져서 배출구(19)로의 통로가 열려짐으로, 상기 기체는 배출되고, 기체를 배출하여 압력이 상승할때까지 연료유의 일부도 같이 배출구(19)에서 연료유통쪽으로 복귀하게 된다.

그사이 펌프의 토출압력이 저하해도 노즐로부터의 분무가 두절되지 않는 범위에서는 연소가 중단되는 일없이, 연소에 변동이 있을뿐이지만, 대량의 공기가 통과할때에는 연소가 중단한다.

연소정지 즉 연료펌프가 정지하면, 소압작동부재는 스프링(16)의 반발력으로 원래의 펌프정지시에 있어서의 원래 위치로 복귀하여 밸브시이트(4)를 차단밸브체(5)가 폐색하여, 노즐로의 출구(3)측을차단하기 때문에, 상기 소위 후누설의 염려는 전혀없다.

제4도는, 소형 소용량의 연료펌프로서 제3도에 도시하는 일반적으로 사용되는 종래의 전자 플런저펌프를 사용하여, 그 토출측과 노즐의 사이에, 본 발명에 관계되는 연료차단 밸브장치를 배설한 건타이프기름 버어너에 있어서 승압지연과 연료차단시의 압력특성을 도시한 것이다.

횡축에 시간 t sec, 종축에 펌프의 압력 pKg f/㎠을 각각 취하고 있어, 점선은 상기 전자플런저 펌프의 승압 특성을 도시하는 선도이며, 실선으로 도시하는 것은, 여기에 본원 발명의 장치를 부설했을때의 승압특성과 연료차단시의 압력 강하특성을 나타낸 것이다.

수압작동부재, 작동격막(7)이 유압에 의해 배출구(19)측으로 편위하기 시작하고, 동시에 차단밸브체(5)가 밸브시이트(4)를 여는것이 p₁지점이며, 작동격막(7)의 배출구(19)측으로의 편위종단에서 밸브시이트(11)가 폐색밸브체(18)에 의해서 닫혀지는 것이 p₂지점이며 이 p₁-p₂사이의 압력상승은 완만하게 지연하고 있으므로 이 사이에 있어서 노즐에서 분출되는 연료유에 착화한다.

착화후는 p₂지점에서 압력은 급상승하여 정상연소압력으로 도달하고 이후 정상의 연소를 계속하게 되는 것이다. 연소정지 즉 연료펌프를 정지하면, 상술한 바와 같이 출구로의 통로가 차단밸브체(5)로서 밸브시이트(4)를 폐색시킴으로서 차단되고, 동시에 밸브시이트(11)가 폐색밸브체(18)로부터 떨어지게되어 배출구측으로의 통로를 열으므로 인하여, 잔압이 배출구(19)를 거쳐 연료유통으로 되돌려져서 정상연소압력은 p₃지점부터 급속히 저하하고 있는것을 알수있다.

배출이음매(17)를 좌 또는 우로 회동하여, 폐색밸브체(18)가 밸브시이트(11)를 열때까지의 오리피스팁(9)을 포함하는 수압작동부재의 편위량을 대 또는 소로 가감하면, 상기(p₂)지점에 달하는 시간을 대 또는 소로 조정하는 것이 가능하다.

다음에 건타이프기름 버어너에 있어서 연착화에 대해서 설명을 보충한다.

건타이프기름 버어너에 있어서의 연소량 즉 노즐로 부터의 분무토출유량은, 토출압력의 평방근에 비례하기 때문에 정상연소시의 펌프의 토출압력을 예를 들어 7Kg f/㎠ 이것에 대해 착화시의 토출압력을 예를 들어 2kg f/㎠로 잡으면

결국 정상 연소시에 대해 착화시의 연료유량을 약 반으로 할수 있으므로, 착화시에 폭연음을 저감하고, 소음등의 공해를 배제한 소위 연착화를 가능하게 하는 것이다.

제2도에 도시하는 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 수압작동부재는 오리피스통 (30)을 포함하는 플런저(27)에 의해서 구성되어, 본체(1)에 설치한 실린더(34)에 미끄럼 왕복운동할 수 있게 0-링(31)을 통해 기밀을 유지하고 끼워만들어져 있다.

상기 플런저(27)의 수압실(33)측에 면한 내동(內胴)(37)에 오리피스통(30)을 끼워넣어, 상기 내동(37)과의 간격부(35)에서 오리피스통(30)의 축심상에 뚫어설치한 통로(28)에 연통하는 오리피스(10')을 구멍뚫고, 그 수압실(33)측에 밸브유지체(6')를 나사식으로 끼우고, 그사이에 필터(12)를 끼워붙인다. 상기 밸브 유지체(6')에는 스프링(26)에 의해 출구(3)에 연통하는 통로(22)의 개구끝부분에 형성한 밸브시이트 (4)를 눌러 폐색하는 차단 밸브체(5)를 수용한다.

상기 플런저(27)와, 본체(1)의 배출측 요부에 나사식으로 끼운 배출구(19)를 갖는 배출이음매(17')와의 사이에 스프링(16)을 압설 개재시켜, 이 스프링(16)의 반발력으로 플런저(27)를 수압실(33) 쪽으로 누르고 있다.

상기 배출이음매(17')의 플런저(27)에 면한 밑부분에, 스프링(29)에 의해서, 플런저(27)에 뚫은 통로(36)의 개구 끝부분에 형성한 밸브시이트(11)에 걸어맞추고 이것을 폐색가능하게 가압된 폐색 밸브체(18)를 수용하고 있다. 더욱 배출이음매(17')에는 배출구(19)에 통하는 통로(38)를 뚫고, 상기 통로(23), 수압실(33), 간격부 (35), 오리피스(10'), 통로(28), 통로(36)를 통하여 입구(2)와 배출구(19)와의 사이를 연통시키고 있다.

또, 배출이음매(17')와 본체(1)와의 사이는 0-링(32)을 통해서 기밀을 유지하고, 배출이음매(17')를 회동하여 플런저(27)의 스프링(16)의 반발력에 저항하여 배출이음매(17')측으로의 편위량을 가감하는 승압지연시간과 압력과의 관계를 조정가능하게 하고 있다.

배출이음매(17')의 끝부분의 스토퍼(39)는 이 편위량을 정하는 것이다. 그외 제1도와 동일부호의 것은 그것과 같은 것이며, 또 그 작용도 제1도의 실시예와 같기 때문에 그 설명은 생략한다.

다음에, 본 발명의 연료차단 밸브를 적용해야할 소형 소용량의 연료펌프로서 일반적으로 이용되고 있는 소형 전자플런저 펌프(이하 그낭 전자펌프라고 한다)를 제3도를 참조하여 간단하게 설명한다.

예를 들어 상용 전원전류를 반파 정류하여 얻어지는 펄스전류를 전자펌프(40)의 전자코일(53)에 인가하여 발생하는 단속자기 흡인력에 의해, 환상자로(磁路)(46)와 환상자극(47)과의 사이에 설치된 가이드 케이스(44)내를 왕복운동하는 전자플런저(42) 및 이것과 연동하여 토출실린더(45)내를 접동왕복하는 토출플런저 (43)가 상기 환상자로(46)와 펌프본체(41)의 요부와의 사이에서, 보조스프링(48)과 복귀스프링(49) 압지(壓支)되면서, 이 토출플런저(43)의 왕복운동에 의한 압력식 (52)의 용적변화와, 이것에 의한 흡입밸브(50), 토출밸브(51)와의 협동작용과 더불어 펌프작용을 하는, 그리고, 흡입구(54)에서 화살표(e)와 같이 흡입된 유체는, 필터(55), 흡입밸브(50), 압력식(52), 토출밸브(51), 통로(58), 가이드케이스(44)내, 전자플런저(42)내, 환상자로(46)내를 순차적으로 세로방향 관통하여, 토출이음매(56)의 토출구(57)에서 화살표(f)와 같이 배출된다.

(60)은 축압기이며, 토출밸브(51)의 앞끝의 압력측부터 통로(62)를 거쳐 릴리프 밸브기구(59)에 이른 압력은, 여기에서 토출압력은 소정치로 제어되어 잉여압력유량은 통로(61)에서 흡입구(54)측으로 방출처리된다.

이러한 펌프는, 토출 플런저의 직경이 작고, 그행정길이도 몹시 짧고, 그 왕복운동에 의한 용적 변화량이 미소하여 흡입밸브(50)로부터 토출밸브(51)에 이르는 사이에 압력식(52)의 용적에 대한 용적효율의 낮은 것이라해도, 압축성이 큰 기포가 연료유중에 혼입했을때 특히 기포폐색에 의한 흡입배출작용이 곤란하게 되는 정도가 큰것이다.

이 기포폐색 현상은 본 발명의 연료차단밸브장치의 자동배기작용에 의해서 신속하게 배제 더욱 저지되는 것이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 관계되는 연로차단 밸브장치는, 특히 그 실시예에 대해서 설명된 구성과 작용을 갖고 있으므로, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(가) 건타이프기름버어너의 착화에 있어서, 연료펌프의 토출압력을, 버어너 연착화에 적합한 낮은 압력까지 극히 단시간에 급상승시켜서, 그사이 노즐로의 출구를 차단하고 있으므로, 소이 노즐로부터의 미연소유의 미리 흐름에 의한 매연이나 악취의 발생을 막고, 다음에 이 노즐로의 출구를 열고 연착화에 적당한 시기 및 착화후 충분히 연소할때까지의 압력을 비교적 완만하게 지연시켜서 착화를 확실하게하고, 그후에 압력을 급상승시켜서 정상연소로 이행시킬수가 있으므로, 버어너 착화시의 폭연음을 저감하고, 소음등의 공해를 방지한다.

(나) 승압지연특성을 가변할 수 있으므로, 버어너의 특성에 적합한 연착화시기를 선택하는 것이 용이하다.

(다) 연료유중에 혼입하는 기체를 자동배기할 수가 있어서, 기포폐색방지 및 그 신속한 배제처리가 가능하다.

(라) 버어너의 연소정지시, 신속하게 노즐측의 출구를 차단하므로 소위 노즐에서의 후의 새는 것이 없고, 그것에 의한 악취 발생이나 노즐이 연료유의 눌어붙음에 의한 막히는 장해를 방지할 수가 있다.

(마) 버어너의 연료 정지시 펌프를 포함하는 내부의 연료유의 잔압이 배출 처리되기 때문에, 빈번한 버어너 연소의 온오프가 있어도, 정상적인 연착화가 가능함과 동시에, 연료화로의 여열의 복사에 의해 펌프내부의 연료유가 가열되어 팽창해도 상기 배출구로부터 연료유통으로 되돌아와 처리됨으로, 이상 팽창에 의한 펌프의 파손의 염려도 전혀없다.

(바) 상기 연착화를 위한 승압지연과, 상기 자동배기와 상기 연료유 차단의 기능을 겸해 조합하여 콤팩트하게 일체로 구성한 단체(單體)로 하고 있으므로 극히 경제적이며 더욱 연료펌프와 노즐과의 사이에 직접 혹은 배관을 통해 자유롭게 배설할 수 있고, 더욱 종래의 펌프에 적용할 수 있으므로 편리하다.

Claims (3)

1. 본체에 입구와 출구를 갖고, 상기 입구와 출구에 각각 통로를 통해서 연통하는 수압실(受壓室)을 설치하고, 그 수압측과 상기 본체의 요부에 배설하여 끼워맞춘 배출구를 갖는 배출이음매를 갖추는 바닥덮개와의 사이를 수압작동부재로서 이것을 형성하고, 이 수압작동부재는 그 수압실측에 갖춘 차단밸브체를 상기 출구와 연통하는 통로의 끝부분에 형성한 밸브시이트와 걸어 맞추어서, 이것을 폐색하고, 연료유를 차단시키는것 같이 상기 바닥덮개와의 사이에 눌러설치한 스프링에 의해서 가압되고, 또, 상기 수압작동부재에는 상기 수압실과 상기 배출구와를 연통하는 통로를 갖추어, 이 통로의 요부에 입구에서 들어오는 기체의 통과를 허용하여 상기 배출구에서 이것을 배출가능하며, 연료유가 통과하는 연료펌프의 시동시에는 유동저항을 주어, 그 유압으로 상기 수압작동부재를 배출구측으로 편위시켜서 이루어진 수압실측의 용적변화를 초래하는 편위속도를 제어하여 펌프의 토출압력상승시간을 완만하게 지연시키는 전달특성을 갖고 버어너이 연착화를 용이하게 할수있는 것이 가능하도록 극히 소경(小徑) 또한 단로(短路)의 오리피스를 구성하고, 더욱 상기 수압작동부재의 상기 배출구측으로의 편위종단에 있어서, 상기 오리피스를 포함하는 통로의 배출구측 끝부분에 형성한 밸브시이트에 걸어붙이고 이것을 닫는 폐색밸브체를, 상기 배출구측에 배설하여 이루어지는 건타이프기름 버어너의 연착화를 위한 연료펌프의 착화시 압력제어와, 연료유중의 혼입기체의 자동배기와, 펌프 정지시에 출구에서 새는 연료유차단기능을 겸해 조합하여 일체로 구성한 것을 특징으로 하는 연료차단 밸브장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 수압작동부재는, 오리피스팁을 포함하는 작동격막을 주체로하여 구성된 것을 특징으로 하는 연료차단밸브장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 수압작동부재는 오리피스통을 포함하는 플런저를 주체로 구성된 것을 특징으로 하는 연료차단밸브장치.

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