KR20170123800A - DME Fuel Feed Device for Diesel Engine - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는, 디메틸에테르 저장탱크와 연료분사펌프의 사이에서 연료공급관 및 연료회수관으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크로부터 연료분사펌프 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프와, 연료회수관을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크로 회수하는 냉각기가 내장되어 있는 피드펌프 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 제공한다.An embodiment of the present invention is a fuel pump comprising a feed pump connected between a dimethylether storage tank and a fuel injection pump through a fuel supply pipe and a fuel return pipe for supplying fuel from a dimethyl ether storage tank to a fuel injection pump, And a feed pump module in which a cooler for cooling the recovered fuel and recovering the recovered fuel to a dimethyl ether storage tank, is provided.
Description
본 발명은 기존의 디젤엔진에 경유를 대체하여 대기 중에서 가스 상태로 존재하는 디메틸에테르(Dimethyl ether, 이하 DME 라고 함)를 사용하는 DME 연료시스템의 일부인 DME 연료공급장치에 관한 것으로, 설치 및 유지보수가 용이하고 제작비용이 저렴한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a DME fuel supply apparatus which is a part of a DME fuel system using dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) existing in a gaseous state in the atmosphere instead of gasoline in a conventional diesel engine, And more particularly, to a dimethyl ether fuel supply system for a diesel engine.
디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 힘이 좋고 효율이 높으며 이산화탄소 배출량이 적은 장점이 있으나 매연 등 대기오염물질이 다량으로 배출되는 문제가 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 방법으로 디젤을 대체할 수 있는 대체연료의 생산 보급이 필요하며 또한 이를 사용하기위한 연료시스템의 개발이 되어왔다.Diesel engines have advantages over gasoline engines because they have high power, high efficiency and low carbon dioxide emissions. However, since there is a problem that a large amount of air pollutants such as soot are discharged, a method for solving the problem is to use an alternative fuel Production has been required and fuel systems have been developed to use them.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 디젤엔진용 DME연료공급장치의 구성은 DME공급부와, DME회수부로 구성된다.As shown in FIG. 1, a DME fuel supply apparatus for a conventional diesel engine is composed of a DME supply unit and a DME recovery unit.
DME공급부는 DME가 이송되도록 하단부에 공급관(11)이 연통 설치되고, 공급관(11)을 통해 과잉 공급된 DME를 회수하는 회수연료관(12)이 상단부에 설치된 DME연료탱크(10)와, 공급관(11)의 일단부에 설치되어 DME의 불순물을 제거해주는 연료필터(13)와, 연료필터(13)와 연통되어 DME를 이동시키는 연료공급펌프(14)와, 연료공급펌프(14)와 연통되어 DME를 개폐하는 연료공급밸브(15)와, 연료공급밸브(15)와 공급관(11)으로 일단부가 연통된 연료분사펌프(16)와, 연료분사펌프(16)의 일단면에 형성되어 DME를 액체상태의 고압으로 엔진에 분사하는 다수개의 인젝터(17)와, 인젝터(17)의 일단부에 각각 설치되어 과잉 공급된 DME가 회수되도록 인젝터 체크밸브가 내설된 인젝터 리턴관(18)과, 연료분사펌프(16)의 타단부에 연통되어 과잉 공급된 DME가 회수되도록 연료압력제어밸브(19)가 내설되어 회수연료관(12)과 연결된 연료분사펌프 리턴관(20)으로 구성된다.The DME supply unit includes a
DME회수부는 디젤엔진의 운전 시 연료분사펌프(16)에서 누설되는 DME가 이송되도록 연료분사펌프(16)의 일단부에 설치되어 타단부가 회수연료관(12)에 설치되는 연료누설관(21)과, 연료누설관(21)과 연통되어 형성되는 퍼지탱크(22)와, 퍼지탱크(22)와 연통되어 누설된 DME를 DME연료탱크(10)로 회수시키는 퍼지펌프(23)와, 인젝터 리턴관(18) 및 연료분사펌프 리턴관(20)에 일단부가 각각 분지되어 인젝터 퍼지밸브(24) 및 연료분사펌프 퍼지밸브(25)가 내설되고 타단부가 연료누설관(21)에 설치되도록 형성된 연료퍼지관(26)으로 구성된다.The DME recovery unit is provided at one end of the
여기서, 연료누설관(21)의 일단부에는 흡기밸브(28)가 설치된 엔진흡기관(27)이 추가로 형성되어 있다.An
이러한 종래의 디젤엔진용 DME연료공급장치는 전체 부피가 매우 커서 설치 및 유지보수가 어렵고 제작비용이 증대되는 문제점이 있었다.Such a conventional DME fuel supply apparatus for a diesel engine has a problem in that it is difficult to install and maintain the DME fuel supply apparatus because the whole volume thereof is very large and the manufacturing cost is increased.
특히, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치에 구비되는 펌프, 냉각기, 탱크, 레귤레이터 등의 많은 설비를 자동차나 디젤기관 또는 발전소 등의 산업설비에 설치할 때 비좁은 엔진룸 등에는 설치 자체가 불가능해지는 문제점이 있었다.In particular, when installing many facilities such as a pump, a cooler, a tank, and a regulator provided in a dimethyl ether fuel supply device of a diesel engine in an industrial facility such as an automobile or a diesel engine or a power plant, there was.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치의 설치 및 유지보수를 용이하게 하고 제작비용을 저렴하게 하는 것이다. In view of the above, it is an object of the present invention to facilitate the installation and maintenance of a dimethyl ether fuel supply device of a diesel engine and to reduce manufacturing costs.
본 발명의 다른 목적은 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치에 구비되는 펌프, 냉각기, 탱크, 레귤레이터 등의 많은 설비를 최적의 배치를 통해 모듈화함으로써 자체의 부피를 최소화할 수 있을 뿐만아니라, 자동차나 디젤기관 또는 발전소 등의 산업설비에 용이하게 설치하고 보수할 수 있게 하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to minimize the volume of the DME fuel supply apparatus by modularizing many facilities such as a pump, a cooler, a tank, and a regulator provided in the DME supply apparatus of the diesel engine through optimum arrangement, The present invention provides a dimethyl ether fuel supply apparatus for a diesel engine which can be easily installed and repaired in an industrial facility such as an engine or a power plant.
또한, 본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Further, the objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는, 디메틸에테르 저장탱크와 연료분사펌프의 사이에서 연료공급관 및 연료회수관으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크로부터 연료분사펌프 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프와, 연료회수관을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크로 회수하는 냉각기가 내장되어 있는 피드펌프 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, an embodiment of the present invention provides a fuel supply system for an internal combustion engine, comprising: a fuel supply pipe connected to a fuel supply pipe and a fuel return pipe between a dimethyl ether storage tank and a fuel injection pump, There is provided a dimethyl ether fuel supply device for a diesel engine including a feed pump and a feed pump module having a cooler for cooling fuel recovered through a fuel return pipe and recovering it to a dimethyl ether storage tank.
또한, 본 발명의 일실시예는, 디메틸에테르 저장탱크와 연료분사펌프의 사이에서 연료공급관 및 연료회수관으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크로부터 연료분사펌프 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈과, 연료회수관을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 제공한다.The present invention also provides a surge tank for preventing pulsation of fuel supplied from a dimethyl ether storage tank to a fuel injection pump and connected to a fuel supply pipe and a fuel return pipe between a dimethyl ether storage tank and a fuel injection pump, And a regulator module for regulating the pressure of the fuel recovered through the fuel return pipe to a constant level.
또한, 본 발명의 일실시예는, 디메틸에테르 저장탱크와 연료분사펌프의 사이에서 연료공급관 및 연료회수관으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크로부터 연료분사펌프 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프와, 연료회수관을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크로 회수하는 냉각기가 내장되어 있는 피드펌프 모듈; 디메틸에테르 저장탱크로부터 연료분사펌프 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈; 연료회수관을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 제공한다.In an embodiment of the present invention, there is provided a fuel cell system including a feed pump connected between a dimethyl ether storage tank and a fuel injection pump through a fuel supply pipe and a fuel return pipe, the fuel pump supplying fuel from a dimethyl ether storage tank to a fuel injection pump, A feed pump module incorporating a cooler for cooling the fuel recovered through the pipe and recovering the recovered fuel to a dimethyl ether storage tank; A surge tank module for preventing pulsation of fuel supplied from the dimethyl ether storage tank to the fuel injection pump; And a regulator module that adjusts the pressure of the fuel recovered through the fuel return pipe to a constant level.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치의 설치 및 유지보수가 용이해지고 제작비용이 저렴해지는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the installation and maintenance of the dimethyl ether fuel supply device of the diesel engine is facilitated and the production cost is reduced.
특히, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치에 구비되는 펌프, 냉각기, 탱크, 레귤레이터 등의 많은 설비를 최적의 배치를 통해 모듈화함으로써 자체의 부피를 최소화할 수 있을 뿐만아니라, 자동차나 디젤기관 또는 발전소 등의 산업설비에 용이하게 설치하고 보수할 수 있게 되는 효과가 있다.In particular, many units such as a pump, a cooler, a tank, and a regulator provided in a dimethyl ether fuel supply unit of a diesel engine are modularized through optimum arrangement, thereby minimizing the volume of the unit itself. So that it is possible to easily install and repair the industrial equipment.
도 1은 종래의 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 5는 도 4의 분해사시도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a conventional diesel engine,
FIG. 2 is a schematic view showing a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a perspective view schematically showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention,
4 is a perspective view schematically showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention,
Fig. 5 is an exploded perspective view of Fig. 4,
6 is a perspective view schematically showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.
도 2는 본 발명의 일실시예에 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치를 개략적으로 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도, 도 5는 도 4의 분해사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치 중 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a schematic diagram showing a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view schematically showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of a diesel engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view schematically showing a part of a dimethyl ether fuel supplying apparatus of an engine.
먼저 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치는 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연료분사펌프(221)의 사이에서 연료공급관(205) 및 연료회수관(225)으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크(201)로부터 연료분사펌프(221) 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프(207)와, 연료회수관(225)을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수하는 냉각기(241)가 내장되어 있는 피드펌프 모듈(240)을 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, a dimethyl ether fuel supply apparatus for a diesel engine according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 디메틸에테르(DME, Dimethyl Ether) 연료는 고효율 압축착화식 디젤기관의 연료로 사용하기 위해서 디젤 차량을 개조하기 위한 여러 가지 시도가 진행되고 있으며, DME를 100% 연료로 사용하거나 경유와 병행하여 사용하려는 시도가 진행되고 있다.Here, DME (Dimethyl Ether) fuels are undergoing various attempts to modify diesel vehicles for use as fuel for high-efficiency compression-ignition diesel engines. DME is used as 100% fuel or in parallel with diesel fuel Attempts to use are in progress.
또한, 디메틸에테르는 디젤엔진의 연료로서 세탄가(55 ~ 60)가 높기 때문에 압축착화에 의한 디젤사이클 운전이 가능하여, 디젤엔진과 같은 수준의 에너지소비효율과 이산화탄소 배출량을 얻을 수 있고, 함산소연료(약 34.8wt%)이기 때문에 디젤 엔진에서 문제시되고 있는 PM(입자상물질)의 발생이 거의 없는 커다란 장점을 가지고 있다.In addition, since dimethyl ether is a fuel for diesel engines, the cetane number (55 to 60) is high, so that it is possible to operate the diesel cycle by compression ignition, so that the energy consumption efficiency and the carbon dioxide emission can be obtained at the same level as that of the diesel engine, (About 34.8 wt%), it has a great advantage that there is almost no generation of PM (particulate matter) which is a problem in the diesel engine.
이에 EGR을 적용하여 NOx 배출을 줄임으로써 저NOx 및 저PM의 동시실현이 가능하고, LPG와 유사하게 낮은 압력(약 5bar)으로 상온에서 액화가 가능하기 때문에 저장, 운송 및 취급이 LPG 조건과 유사하여 현행 LPG 차량의 연료용기나 연료공급인프라 등을 대부분 준용할 수 있는 여러 장점이 있다.By applying EGR to reduce NOx emissions, it is possible to achieve low NOx and low PM at the same time, and it can be liquefied at room temperature with low pressure (about 5 bar) similar to LPG. The fuel container of the present LPG vehicle and the fuel supply infrastructure can be used in most cases.
본 발명의 일실시예에서 피드펌프 모듈(240)은 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연료분사펌프(221)의 사이에서 연료공급관(205) 및 연료회수관(225)으로 연결되며, 피드펌프(207)와 냉각기(241)가 내장되어 있다.The
피드펌프(207)는 디메틸에테르 저장탱크(201)로부터 연료분사펌프(221) 쪽으로 연료를 공급하고, 방열관(241b)과 냉각팬(241a)으로 이루어지는 냉각기(241)는 연료회수관(225)을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수한다.The
이와 같은 피드펌프 모듈(240)은 크게 하우징(245), 모터(247), 펌프 본체(249), 방열관(241b), 냉각팬(241a) 등으로 이루어진다.The
즉, 피드펌프 모듈(240)은 장방형의 내측 공간을 형성하는 하우징(245), 구동력을 제공하는 모터(247), 모터(247)와 결합되어 하우징(245) 내측에 결합되며 모터(247)에 의해 구동되는 펌프 베인이 내장되고 일단부 포트(249b)는 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연결되고 타단부 포트(249a)는 연료공급관(205)과 연결되는 펌프 본체(249), 전면이 외부로 노출될 수 있게 하우징(245)의 일측면을 절개하여 결합되며 연료회수관(225)과 연결되는 일단부 포트(242a)와 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연결되는 타단부 포트(242b)가 모세관으로 연결 형성되는 방열관(241b), 모터(247)의 전방에 위치되며 방열관(241b)의 후면에 결합되는 냉각팬(241a) 등으로 이루어진다.That is, the
여기서, 방열관(241b)은 일단부 포트(242a)와 타단부 포트(242b)가 연결된 모세관이 내장되는 박스 형상의 브라켓으로 형성되며, 단부에 절곡 형성된 플랜지(241c)가 하우징(245)에 결합되도록 되어 있다.The
이러한 피드펌프 모듈(240)은 디메틸에테르 저장탱크(201)와 인접되게 설치되어 있어서 연료 공급이 용이해지고 공급효율이 높아지며, 하우징(245)의 일측면이 개방될 수 있게 힌지(245a)로 결합됨으로써 피드펌프(207)가 고장이 발생되거나 냉각기(241)가 고장나는 경우 수리가 용이해지게 되어 있다.The
또한, 모터(247)는 대략 3,600 rpm 이상으로 회전하므로 많은 열이 발생되는데, 모터(247)의 과열시 연료공급이 어려워지게 되므로 80 ℃ 이하로 유지시켜야 하며, 특히 자동차의 경우 연료공급이 중단되면 운전중에 치명적이므로, 모터(247)의 전방에 냉각팬(241a)을 설치하여 이를 모듈화함으로써 이러한 문제를 사전에 방지할 수 있게 된다.Since the
한편, 도 4와 도 5에 도시된 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치는, 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연료분사펌프(221)의 사이에서 연료공급관(205) 및 연료회수관(225)으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크(201)로부터 연료분사펌프(221) 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈(210)과, 연료회수관(225)을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈(230)을 포함하며, 서지탱크 모듈(210)과 레귤레이터 모듈(230)이 일체로 결합되어 서지탱크 및 레귤레이터 모듈(250)을 구성한다.The dimethyl ether fuel supply device of the diesel engine shown in FIGS. 4 and 5 is provided with a
여기서, 서지탱크 모듈(210)은, 장방형의 내측 공간을 형성하여 디메틸에테르 연료가 충진되는 서지탱크 하우징(212), 서지탱크 하우징(212)에 결합되어 연료의 온도를 측정하는 온도센서(210b), 서지탱크 하우징(212)에 결합되어 연료의 압력을 측정하는 압력센서(210a), 서지탱크 하우징(212)의 내측에서 연료공급관(205)과 연결되어 연료회수관(225)으로의 역류를 방지하는 체크밸브(213)를 포함한다.The
그리고, 레귤레이터 모듈(230)은, 일측면이 서지탱크 하우징(212)이 삽입되도록 개방되어 있는 레귤레이터 하우징(232), 레귤레이터 하우징(232)에 설치되어 레귤레이터(231)의 압력을 측정하는 압력센서(230a), 레귤레이터 하우징(232)의 내측에서 일단부 포트(234b)는 레귤레이터(231)와 연결되고 타단부 포트(234a)는 연료공급관(205)과 연결되어 연료공급관(205)으로의 역류를 방지하는 체크밸브(234)를 포함한다.The
또한, 서지탱크 하우징(212)의 상단부 및 하단부와 레귤레이터 하우징(232)의 상단부 및 하단부에 서로 대응되는 체결홀이 형성되어 있어서, 이들 체결홀에 결합되는 체결부재(미도시)로 서지탱크 모듈(210)과 레귤레이터 모듈(230)이 일체로 결합될 수 있게 된다.The upper and lower ends of the
따라서, 연료분사펌프(221)로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 설비와 연료분사펌프(221) 및 인젝터(209)에서 회수되는 연료의 압력을 조정하는 설비가 하나의 서지탱크 및 레귤레이터 모듈(250)로 컴팩트하게 결합됨으로써 부피가 줄어들 수 있게 됨과 더불어 고장시 수리도 용이해지게 되며 설비의 교체도 용이해지게 된다.Therefore, the equipment for preventing the pulsation of the fuel supplied to the
한편, 도 6에 도시된 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치는, 디메틸에테르 저장탱크(201)와 연료분사펌프(221)의 사이에서 연료공급관(205) 및 연료회수관(225)으로 연결되되, 디메틸에테르 저장탱크(201)로부터 연료분사펌프(221) 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프(207)와 연료회수관(225)을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수하는 냉각기(241)가 내장되어 있는 피드펌프 모듈(240), 디메틸에테르 저장탱크(201)로부터 연료분사펌프(221) 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈(210), 연료회수관(225)을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈(230)을 포함한다.6 is connected to the
여기서, 피드펌프 모듈(240)과 서지탱크 모듈(210), 레귤레이터 모듈(230)의 구조 및 형상은 전술한 바와 같으므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, since the structure and shape of the
먼저 디메틸에테르 연료의 유로를 살펴보면, 펌프 본체(249)의 일단부 포트(249b)는 디메틸에테르 저장탱크(201)에 연결되고 타단부 포트(249a)는 서지탱크 모듈(210)의 일단부 포트(213b)와 연결되어 연료분사펌프(221)로 디메틸에테르 연료를 공급하는 연료공급관을 형성한다.The one
그리고, 연료분사펌프(221)에서 회수되는 연료는 레귤레이터(231)의 측면 포트(231a)로 회수되고 레귤레이터 모듈(230)의 체크밸브(234)에 연결된 일단부 포트(234b)를 통해 방열관(241b)의 일단부 포트(242a)로 회수되어 냉각되어 방열관(241b)의 타단부 포트(242b)와 연결된 디메틸에테르 저장탱크(201)로 연료를 회수하는 연료회수관을 형성한다.The fuel recovered from the
이를 도 6과 도 2를 기준으로 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation of the dimethylether fuel supply system of the diesel engine will be described with reference to FIGS. 6 and 2 as follows.
연료공급 과정은, 디메틸에테르 저장탱크(201)에 연결된 연료공급관(205)을 통해 연료가 이송되어 연료필터(203)를 거쳐 피드펌프(207)에 의해 디메틸에테르가 액체상태로 유지되어 서지탱크 모듈(210)의 체크밸브(213)를 거쳐 연료분사펌프(221)에 공급되며, 연료분사펌프(221)의 일측에 구비된 인젝터(209)에 의해 액체상태의 디메틸에테르가 고압으로 엔진에 분사된다.The fuel is supplied through the
연료회수 과정은, 인젝터(209)에 디메틸에테르가 과잉 공급되면 인젝터(209)의 일단부에 설치된 인젝터 리턴관(209a)을 통해 레귤레이터 모듈(230)로 회수되고, 연료분사펌프(221)에 디메틸에테르가 과잉 공급되면 일단부에 설치된 연료분사펌프 리턴관(221a)을 통해 레귤레이터 모듈(230)로 회수된다.The fuel is recovered to the
이때 연료분사펌프 리턴관(221a)을 통해 회수되는 고압의 연료는 레귤레이터(231)를 통해 압력이 조정되며, 인젝터 리턴관(209a)과 연료분사펌프 리턴관(221a)에 연통된 연료회수관(225)을 통해 과잉 공급된 디메틸에테르가 피드펌프 모듈(240)의 냉각기(241)에 의해 냉각되어 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수된다.At this time, the high-pressure fuel recovered through the fuel injection pump return pipe 221a is regulated in pressure through the
또한, 엔진 운전 중에 연료 누수가 예상되는 연료분사펌프(221)를 이용하는 경우에는 이를 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수할 수 있도록, 연료분사펌프 리턴관(221a)과 연결된 연료누설관(237a)을 통해 퍼지펌프(237)와 체크밸브(239)를 거쳐 디메틸에테르 저장탱크(201)로 회수된다.When the
이상과 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치의 설치 및 유지보수가 용이해지고 제작비용이 저렴해지는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the installation and maintenance of the dimethyl ether fuel supply device of the diesel engine is facilitated and the production cost is reduced.
특히, 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치에 구비되는 펌프, 냉각기, 탱크, 레귤레이터 등의 많은 설비를 최적의 배치를 통해 모듈화함으로써 자체의 부피를 최소화할 수 있을 뿐만아니라, 자동차나 디젤기관 또는 발전소 등의 산업설비에 용이하게 설치하고 보수할 수 있게 되는 효과가 있다.In particular, many units such as a pump, a cooler, a tank, and a regulator provided in a dimethyl ether fuel supply unit of a diesel engine are modularized through optimum arrangement, thereby minimizing the volume of the unit itself. So that it is possible to easily install and repair the industrial equipment.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
201: 디메틸에테르 저장탱크
203: 연료필터
205: 연료공급관
207: 피드펌프
209: 인젝터
210: 서지탱크 모듈
221: 연료분사펌프
225: 연료회수관
230: 레귤레이터 모듈
250: 서지탱크 및 레귤레이터 모듈201: Dimethyl ether storage tank
203: fuel filter 205: fuel supply pipe
207: Feed pump 209: Injector
210: Surge tank module 221: Fuel injection pump
225: fuel return pipe 230: regulator module
250: Surge tank and regulator module
Claims (15)
상기 디메틸에테르 저장탱크로부터 상기 연료분사펌프 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프와, 상기 연료회수관을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 상기 디메틸에테르 저장탱크로 회수하는 냉각기가 내장되어 있는 피드펌프 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치. A fuel supply pipe and a fuel return pipe are connected between the dimethyl ether storage tank and the fuel injection pump,
A feed pump for supplying fuel from the dimethyl ether storage tank to the fuel injection pump and a cooler for cooling the fuel recovered through the fuel recovery pipe and recovering the recovered fuel to the dimethyl ether storage tank, Dimethyl ether fuel supply of diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은,
장방형의 내측 공간을 형성하는 하우징;
구동력을 제공하는 모터;
상기 모터와 결합되어 상기 하우징 내측에 결합되며 상기 모터에 의해 구동되는 펌프 베인이 내장되고 일단부 포트는 상기 디메틸에테르 저장탱크와 연결되고 타단부 포트는 상기 연료공급관과 연결되는 펌프 본체;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.The method according to claim 1,
The feed pump module includes:
A housing defining a rectangular interior space;
A motor for providing driving force;
A pump body coupled to the motor and coupled to the inside of the housing and having a pump vane driven by the motor, wherein one end port is connected to the dimethyl ether storage tank and the other end port is connected to the fuel supply pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은,
전면이 외부로 노출될 수 있게 상기 하우징의 일측면을 절개하여 결합되며, 상기 연료회수관과 연결되는 일단부 포트와 상기 디메틸에테르 저장탱크와 연결되는 타단부 포트가 모세관으로 연결 형성되는 방열관;
상기 모터의 전방에 위치되며 상기 방열관의 후면에 결합되는 냉각팬;
을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.3. The method of claim 2,
The feed pump module includes:
A heat dissipating tube coupled to one side of the housing such that a front surface thereof is exposed to the outside, the one end port connected to the fuel return pipe and the other end port connected to the dimethyl ether storage tank being connected by a capillary;
A cooling fan disposed in front of the motor and coupled to a rear surface of the heat dissipation tube;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은 상기 디메틸에테르 저장탱크와 인접되어 설치되며 상기 하우징의 일측면이 개방될 수 있게 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.The method of claim 3,
Wherein the feed pump module is installed adjacent to the dimethylether storage tank and is hinged to open one side of the housing.
상기 디메틸에테르 저장탱크로부터 상기 연료분사펌프 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈과, 상기 연료회수관을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치. A fuel supply pipe and a fuel return pipe are connected between the dimethyl ether storage tank and the fuel injection pump,
A surge tank module for preventing pulsation of fuel supplied from the dimethyl ether storage tank to the fuel injection pump and a regulator module for regulating the pressure of the fuel recovered through the fuel recovery pipe to a constant level, Fuel supply device.
상기 서지탱크 모듈은,
장방형의 내측 공간을 형성하는 서지탱크 하우징;
상기 서지탱크 하우징에 결합되어 연료의 온도를 측정하는 온도센서;
상기 서지탱크 하우징에 결합되어 연료의 압력을 측정하는 압력센서;
상기 서지탱크 하우징의 내측에서 상기 연료공급관과 연결되어 상기 연료회수관으로의 역류를 방지하는 체크밸브;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치. 6. The method of claim 5,
The surge tank module includes:
A surge tank housing forming a rectangular inner space;
A temperature sensor coupled to the surge tank housing to measure the temperature of the fuel;
A pressure sensor coupled to the surge tank housing to measure the pressure of the fuel;
A check valve connected to the fuel supply pipe inside the surge tank housing to prevent back flow into the fuel return pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 레귤레이터 모듈은,
일측면이 상기 서지탱크 하우징이 삽입되도록 개방되어 있는 레귤레이터 하우징;
상기 레귤레이터 하우징에 설치되어 레귤레이터의 압력을 측정하는 압력센서;
상기 레귤레이터 하우징의 내측에서 상기 연료회수관과 연결되어 상기 연료공급관으로의 역류를 방지하는 체크밸브;
상기 레귤레이터 하우징의 내측에서 일단부 포트는 레귤레이터와 연결되고 타단부 포트는 상기 연료공급관과 연결되어 상기 연료공급관으로의 역류를 방지하는 체크밸브;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.The method according to claim 6,
The regulator module includes:
A regulator housing having one side opened to insert the surge tank housing;
A pressure sensor installed in the regulator housing for measuring a pressure of the regulator;
A check valve connected to the fuel return pipe inside the regulator housing to prevent back flow to the fuel supply pipe;
A check valve inside the regulator housing, one end port connected to the regulator and the other end port connected to the fuel supply pipe to prevent back flow to the fuel supply pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 서지탱크 하우징의 상단부 및 하단부와 상기 레귤레이터 하우징의 상단부 및 하단부에 서로 대응되는 체결홀이 형성되어 상기 체결홀에 결합되는 체결부재로 상기 서지탱크 모듈과 레귤레이터 모듈이 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.8. The method of claim 7,
Wherein the surge tank module and the regulator module are integrally coupled to each other by a fastening member having a fastening hole corresponding to an upper end portion and a lower end portion of the housing of the surge tank and an upper end portion and a lower end portion of the regulator housing, Dimethyl ether fuel supply of diesel engine.
상기 디메틸에테르 저장탱크로부터 상기 연료분사펌프 쪽으로 연료를 공급하는 피드펌프와, 상기 연료회수관을 통해 회수되는 연료를 냉각하여 상기 디메틸에테르 저장탱크로 회수하는 냉각기가 내장되어 있는 피드펌프 모듈;
상기 디메틸에테르 저장탱크로부터 상기 연료분사펌프 쪽으로 공급되는 연료의 맥동을 방지하는 서지탱크 모듈;
상기 연료회수관을 통해 회수되는 연료의 압력을 일정하게 조정하는 레귤레이터 모듈;
을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치. A fuel supply pipe and a fuel return pipe are connected between the dimethyl ether storage tank and the fuel injection pump,
A feed pump for supplying fuel from the dimethyl ether storage tank to the fuel injection pump and a cooler for cooling the fuel recovered through the fuel recovery pipe and recovering the recovered fuel to the dimethyl ether storage tank;
A surge tank module for preventing pulsation of fuel supplied from the dimethyl ether storage tank to the fuel injection pump;
A regulator module that adjusts the pressure of the fuel recovered through the fuel return pipe to a constant value;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은,
장방형의 내측 공간을 형성하는 하우징;
구동력을 제공하는 모터;
상기 모터와 결합되어 상기 하우징 내측에 결합되며 상기 모터에 의해 구동되는 펌프 베인이 내장되고 일단부는 상기 디메틸에테르 저장탱크와 연결되고 타단부는 상기 연료공급관과 연결되는 펌프 본체;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.10. The method of claim 9,
The feed pump module includes:
A housing defining a rectangular interior space;
A motor for providing driving force;
A pump main body coupled to the motor and coupled to the inside of the housing and having a pump vane driven by the motor, one end connected to the dimethyl ether storage tank and the other end connected to the fuel supply pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은,
전면이 외부로 노출될 수 있게 상기 하우징의 일측면을 절개하여 결합되며, 상기 연료회수관과 연결되는 일단부와 상기 디메틸에테르 저장탱크와 연결되는 타단부가 모세관으로 연결 형성되는 방열관;
상기 모터의 전방에 위치되며 상기 방열관의 후면에 결합되는 냉각팬;
을 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.11. The method of claim 10,
The feed pump module includes:
A heat dissipating tube coupled to one side of the housing so as to expose the front surface to the outside and having one end connected to the fuel return pipe and the other end connected to the dimethyl ether storage tank connected by a capillary;
A cooling fan disposed in front of the motor and coupled to a rear surface of the heat dissipation tube;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 피드펌프 모듈은 상기 디메틸에테르 저장탱크와 인접되어 설치되며 상기 하우징의 일측면이 개방될 수 있게 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.12. The method of claim 11,
Wherein the feed pump module is installed adjacent to the dimethylether storage tank and is hinged to open one side of the housing.
상기 서지탱크 모듈은,
장방형의 내측 공간을 형성하는 서지탱크 하우징;
상기 서지탱크 하우징에 결합되어 연료의 온도를 측정하는 온도센서;
상기 서지탱크 하우징에 결합되어 연료의 압력을 측정하는 압력센서;
상기 서지탱크 하우징의 내측에서 상기 연료공급관과 연결되어 상기 연료회수관으로의 역류를 방지하는 체크밸브;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치. 13. The method of claim 12,
The surge tank module includes:
A surge tank housing forming a rectangular inner space;
A temperature sensor coupled to the surge tank housing to measure the temperature of the fuel;
A pressure sensor coupled to the surge tank housing to measure the pressure of the fuel;
A check valve connected to the fuel supply pipe inside the surge tank housing to prevent back flow into the fuel return pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 레귤레이터 모듈은,
일측면이 상기 서지탱크 하우징이 삽입되도록 개방되어 있는 레귤레이터 하우징;
상기 레귤레이터 하우징에 설치되어 레귤레이터의 압력을 측정하는 압력센서;
상기 레귤레이터 하우징의 내측에서 상기 연료회수관과 연결되어 상기 연료공급관으로의 역류를 방지하는 체크밸브;
를 포함하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.14. The method of claim 13,
The regulator module includes:
A regulator housing having one side opened to insert the surge tank housing;
A pressure sensor installed in the regulator housing for measuring a pressure of the regulator;
A check valve connected to the fuel return pipe inside the regulator housing to prevent back flow to the fuel supply pipe;
Wherein the diesel engine is a diesel engine.
상기 서지탱크 하우징의 상단부 및 하단부와 상기 레귤레이터 하우징의 상단부 및 하단부에 서로 대응되는 체결홀이 형성되어 상기 체결홀에 결합되는 체결부재로 상기 서지탱크 모듈과 레귤레이터 모듈이 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 디메틸에테르 연료공급장치.15. The method of claim 14,
Wherein the surge tank module and the regulator module are integrally coupled to each other by a fastening member having a fastening hole corresponding to an upper end portion and a lower end portion of the housing of the surge tank and an upper end portion and a lower end portion of the regulator housing, Dimethyl ether fuel supply of diesel engine.
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| KR1020160052802A KR101863170B1 (en) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | DME Fuel Feed Device for Diesel Engine |
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