KR101556072B1 - 압력센서용 어뎁터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관에서 긴 시간 동안 실린더 압력을 모니터링하기 위한 압력센서용 어뎁터에 관한 것이고, 상기 어뎁터는 가스덕트(2)를 갖는 하우징(1)과, 내연기관의 실린더 커버에 대한 연결부(3)와, 기밀식으로 후방 개구(11)를 폐쇄하기 위한 장치(12)를 갖는 하우징(1) 외측의 가스덕트(2)의 후방 개구(11)와, 센서 막(6)을 갖는 압력센서(5)를 삽입하기 위한 연결부(4)를 포함한다. 본 발명의 기본적인 사상은 가스덕트(2) 내의 가스압에 노출되도록 하기 위해 삽입된 상태에서 상기 센서 막(6)에 이르는 가스덕트(2) 내의 개구(7)의 전이선(8)이 평면 상에 있는 것이다. 전이선(8)은 가스덕트(2)의 외곽선에서 센서(5)에 대한 연결부로 전이부를 형성한다. 이는 센서 막(6)으로부터 가스덕트(2)의 외곽선으로 연속적으로 전이되는 것을 가능하게 한다.

Description

압력센서용 어뎁터 {ADAPTER FOR PRESSURE SENSORS}

본 발명은 내연기관에서 긴 시간 동안 실린더 압력을 모니터링하기 위한 압력센서용 어뎁터에 관한 것이고, 상기 어뎁터는 가스덕트를 갖는 하우징과, 내연기관의 실린더 커버에 대한 연결부와, 기밀식으로 후방 개구를 폐쇄하기 위한 장치를 갖는 가스덕트의 후방 개구와, 센서 막을 갖는 압력센서를 삽입하기 위한 연결부를 포함한다.

내연기관에 압력센서를 장착하기 위한 어뎁터는 예를 들어, 긴 시간 동안의 압력 모니터링을 수행하기 위해 선박용 디젤엔진과 같은 대형 디젤엔진에 사용된다. 이러한 어뎁터는 연결부에 의해 실린더 커버 상에 부착되고, 상기 어뎁터는 실린더 쪽으로 향하는 개구를 갖는다. 어뎁터는 장착된 상태에서 실린더 내의 가스와 가스를 교환할 수 있어서 특히 실린더 내의 가스압에 대해 노출되는 가스덕트와 하우징을 포함한다.

또한, 이러한 어뎁터는 센서 막을 갖는 압력센서를 삽입하기 위한 연결부를 갖고, 삽입된 상태에서 센서 막은 가스덕트에 도달되어 가스덕트 내의 가스압에 노출된다.

종래의 어뎁터는 센서 가까운 위치에 리세스, 목 형상부 및/또는 포켓을 구비하여, 오랜 작동후에는 이러한 부분들에 축적된 오염물질이 측정 결과에 영향을 미치게 된다. 선박용 디젤엔진의 윤활 작동 중에, 예를 들어, 스케일, 그을음 및 윤활유 잔여물과 같은 오염물질이 생긴다.

양호한 측정 결과를 보장하기 위해서는, 센서를 분리하여 거의 2일에 한번씩 어뎁터를 세척하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 엔진, 예를 들어, 선박용 디젤엔진의 작동이 세척 작업 동안 정지되어야 하므로, 이는 유지보수에 상당한 노력이 필요하다는 것을 의미한다.

본 발명의 목적은 유지보수 노력을 덜 수 있도록 내연기관에 센서 막을 갖는 압력센서를 부착하기 위한 어뎁터를 제공하는 것이다.

상기 과제는 독립항의 특징에 의해 달성된다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 압력센서용 어뎁터는 내연 기관에서 실린더 압력을 장 시간 모니터링하도록 형성되며 내벽에 의해 가스 덕트의 윤곽을 형성하는 하우징, 실린더 내부와 가스 덕트 사이에서 가스 연통을 형성하기 위하여 내연 기관의 실린더 커버로 연결되는 제1 연결부, 기밀 장치를 가지며 하우징의 외측 방향에 구비되는 가스 덕트의 후방 개구부, 및 센서 막을 갖는 압력 센서를 삽입하기 위한 센서 연결부를 포함하고 센서 막은 삽입된 상태에서 가스 덕트 내의 개구까지 도달하여 가스 덕트 내의 가스 압에 노출되고, 개구는 가스 덕트에서 센서 연결부로의 전이부를 형성하는 전이선을 가지며, 전이선은 평면 상에 놓이고, 압력 센서 주위의 가스 덕트의 단면은 에지(edge)가 없는 연속 면으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르는 압력센서용 어뎁터는 내연 기관에서 실린더 압력을 장 시간 모니터링하도록 형성되며, 내벽에 의해 가스 덕트의 윤곽을 형성하는 하우징, 실린더 내부와 가스 덕트 사이에서 가스 연통을 형성하기 위하여 내연 기관의 실린더 커버로 연결되는 제1 연결부, 및 센서 막을 갖는 압력 센서가 삽입되며, 상기 가스 덕트에 연통되는 센서 연결부를 포함하고, 상기 센서 연결부와 상기 가스 덕트는 각각 연장되는 부분이 서로 교차하며, 교차하는 지점에 형성된 개구에서 상기 센서 막은 상기 가스 덕트 내의 가스 압에 노출되며, 상기 개구는 가스 덕트에서 센서 연결부로의 전이부를 형성하는 전이선을 가지며, 상기 센서 막의 에지와 상기 전이선은 동일 평면 상에 배치되고, 상기 가스 덕트의 윤곽은 전이선의 주위에서 편평 면을 형성하며, 압력 센서 주위의 가스 덕트의 단면은 에지(edge)가 없는 연속 면으로 형성될 수 있다.

본 발명의 기술사상은 삽입된 상태에서 가스덕트 내의 가스압에 노출되는 센서 막에 도달되는 가스덕트 내의 개구의 전이선이 평면 상에 놓이게 하는 것이다. 전이선은 센서로의 연결부와 가스덕트 사이를 전이시킨다.

개구의 전이선의 평면 형태는 일반적으로 편평 에지로 이루어지는 센서 막이 가스덕트의 윤곽의 일부를 형성하고, 삽입된 상태에서 가능한 한 가스덕트 내로 연속적인 전이부를 형성하게 한다. 이는 오염물질이 잘 부착되어 압력 측정에 악영향을 미칠 수 있는 에지 및 리세스에 의한 포켓 형성을 방지한다.

도 1은 센서를 갖는 본 발명에 따른 어뎁터의 단면을 나타내는 사시도이다.
도 2는 센서를 갖는 본 발명에 따른 다른 실시예의 어뎁터의 단면을 나타내는 사시도이다.
도 3은 센서를 갖는 본 발명에 따른 다른 실시예의 어뎁터의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 굴곡부를 갖는 실시예에서 센서를 갖는 본 발명에 따른 어뎁터의 단면을 나타내는 도면이다.

본 발명은 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 도면들에서는 동일한 도면부호가 사용되었다.

도 1 및 도 2는 압력센서(5)가 삽입되는 본 발명에 따른 어뎁터의 단면을 나타내는 사시도이다. 이러한 형태의 어뎁터는 내연기관, 특히, 선박용 엔진과 같은 대형의 디젤엔진에서 긴 시간 동안 실린더 압력을 측정하고 모니터링하는데 특히 적합하다. 상기 어뎁터는 그 내벽에 의해 가스덕트(2)의 외곽선을 형성하는 하우징(1)을 포함한다.

하우징(1)은 내연기관의 실린더 커버에 대한 연결부(3)를 더 구비한다. 장착된 상태에서, 실린더로부터 가스덕트(2)로의 가스 연통은 이러한 연결부(3)에 의해 이루어진다.

실린더 커버와의 연결부(3)에 대향되는 하우징(1)의 타단부에는, 기밀을 위한 장치(12)를 갖는 가스덕트(2)의 후방 개구(11)가 제공된다. 이러한 장치(12)는 예를 들어, 인디케이터 밸브가 삽입되는 이러한 개구 내의 내부 나사산일 수 있다. 따라서, 어뎁터는 실린더 커버 내에 삽입되고, 그 위치에서 인디케이터 밸브가 부착될 수 있다. 다음에, 인디케이터 밸브는 장치(12) 위치에서 어뎁터에 부착된다. 어뎁터에 대한 모든 연결부는 실린더에서 압력 손실이 없도록 기밀식 연결을 보장해야 한다.

또한, 어뎁터는 센서 막(6)을 갖는 압력센서(5)를 삽입하기 위한 연결부(4)를 포함한다. 삽입된 상태에서, 센서 막(6)은 가스덕트(2)까지 도달하고, 그에 따라 센서 막(6)은 압력 측정을 수행하기 위해 실린더 내의 압력 및 가스덕트(2) 내의 압력에 노출된다. 이를 위해, 가스덕트(2) 내의 개구(7)에는 막의 전진을 위해 가스덕트(2)로부터 압력센서(5)에 대한 연결부(4)로 전이부를 형성하는 전이선(transition line; 8)이 제공된다. 본 발명에 따르면, 개구(7)의 전이선(8)은 평면 상에 있다. 따라서, 일반적으로 편평 에지가 제공되는 센서 막(6)은 그을음과 같은 오염물이 축적될 수 있는 포켓을 형성하지 않고 개구(7)의 전이선(8)과 동일 평면으로 맞춰진다. 이런 식으로, 센서 막(6)의 표면은 깨끗한 상태로 존재하여, 압력센서(5)에 의해 수행되는 측정이 신뢰성 있는 값으로 제공된다.

도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예에서, 가스덕트(2)의 외곽선은 개구(7)의 전이선(8)의 주위(9)에서 편평면을 형성한다.

센서 막(6)의 주위(9)에서 이러한 편평면은 실린더 커버에 대한 연결부(3) 까지 연장되는 도 1에 도시된 것과 같은 긴 관통 홀(hole; 13)에 의해 형성된다. 이와 달리, 도 2에 도시된 것처럼 이러한 편평면은 또한 국부적인 긴 홀(14)에 의해 달성될 수 있다. 이는 예를 들어, 이러한 위치에서의 국부적인 커팅에 의해 달성된다.

어뎁터 내의 다른 위치에 형성되는 오염물을 제거하기 위해, 인디케이터 밸브는 엔진 작동 중에 때때로 잠시동안 개방되어, 발생되는 압력에 의해 어뎁터의 오염물이 송풍된다. 도면에서 화살표는 인디케이터 밸브가 개방될 때 발생되는 유동을 나타낸다. 인디케이터 밸브가 없으면, 기밀을 위한 장치(12)를 개방하여 후방 개구(11)가 짧은 시간 동안 개방된다. 오염물이 너무 견고하게 에지에 부착되지 않는 한, 이러한 청소로 충분함을 알 수 있었다. 종래 기술에 따른 장치에서는, 이러한 형태의 청소로는 센서 막(6)을 청소하기에 충분하지 않다.

특히, 본 발명의 일 실시예는 가스덕트(2)와 센서 막(6)이 공통의 편평면을 형성할 때까지 센서 막(6)을 갖는 압력센서(5)가 삽입되는 상술한 어뎁터에 의해 형성된다.

이러한 장치에 의해서, 상당한 유지보수 노력 없이도 긴 시간의 실린더 압력 측정과 모니터링이 내연기관에서 수행될 수 있다.

다른 실시예가 도 3 및 도 4에 도시된다. 이러한 실시예는 특히 전방 밀봉 압력센서(5)에 적합하다. 이러한 적용에서, 전방 밀봉 압력센서(5)는 개구(7)의 전이선(8)에서 센서 막(6)과 어뎁터 사이에 간극이 없는 점에서 후방 단부에 밀봉부를 갖는 압력센서(5)와 비교할 때 이점을 갖는다. 그을음은 간극에 축적되어 센서 막(6)을 막아서 그 자유 진동을 방해할 수 있다. 전방 밀봉 압력센서(5)는 압력면(16) 상에서 어뎁터의 하우징(1)으로 직접 정면 구역에서 가압되므로 간극을 갖지 않는다. 압력면(16)은 하우징의 측부 상에서 개구(7)를 둘러싸고, 전이선(8)에 의해 한정된다. 또한, 본 예에서 개구(7)의 전이선(8)은 평면 상에 놓인다.

이러한 예에서, 가스덕트(2)의 측부 상의 전이선(8)의 주위(9)는 깔때기형 면(10)을 형성한다. 따라서, 하우징(1)은 전이선(8) 주위로 예각을 형성한다. 특히, 깔때기의 경사부는 직선 또는 곡선일 수 있다. 이는 가스덕트(2)로부터 삽입 상태에서 외곽선의 일부를 형성하는 센서 막(6)까지의 전이부가 전이선(8)의 구역에서 연속적인 전이부를 형성하여, 그을음과 같은 오염물이 축적될 수 있는 포켓이 형성되지 않는 점에서 중요하다.

센서 막(6)의 구역에서 유동 특성을 최적화하기 위해, 가스덕트(2)는 깔때기형 면(10)에 대향되는 볼록부(17)를 갖는다. 이는 도 1 및 도 2의 예에서 기술된 것처럼 어뎁터의 송풍 동안 유동이 센서 막(6)의 주위(9)에서 발생되어 완전한 청소로 이어지게 한다.

본 발명에 따른 이러한 어뎁터의 제작에서 구조적인 이점은 압력 센서를 위한 연결부(4)가 도 4에 도시된 것처럼 가스덕트(2)의 굴곡부에 배열될 경우 달성된다. 굴곡부에서 깔때기형 면(10)과 볼록부(17)는 원래대로 존재한다. 이 경우, 압력센서(5)를 위한 연결부(4)는 상기 굴곡부의 외부면 상에 설치된다.

바람직하게는, 도 3과 도 4에 도시된 이러한 조립체에서는 전방 밀봉 압력센서(5)가 설치된다. 이러한 압력센서(5)는 바람직하게는 오목한 표면(15)을 갖는 센서 막(6)을 가져서, 가스덕트(2)의 외곽선에서 센서 막의 표면까지 연속적인 전이부가 포켓의 형성없이 보장된다. 이러한 연속적인 전이부는 도 3과 도 4에서 볼 수 있다.

여기에 기술된 어뎁터의 두 가지 실시예는 이점을 갖는다. 도 1과 도 2에 도시된 실시예는 제작이 용이하고, 도 3과 도 4에 도시된 다른 실시예는 전방 밀봉 압력센서(5)에 의해 막 외주가 간극이 작아서 더 깨끗하게 유지되어 더 나은 기능을 보장한다.

1 하우징
2 가스덕트, 가스덕트의 외곽선
3 실린더 커버에 대한 연결부
4 압력 센서를 삽입하기 위한 연결부
5 압력 센서
6 센서 막
7 센서 막의 개구
8 전이선
9 전이선의 주위
10 깔때기형 면
11 후방 개구
12 기밀 밀봉을 위한 장치
13 긴 홀, 관통
14 긴 홀, 국부적
15 오목한 표면
16 압력면
17 볼록부

Claims (12)

1. 내연 기관에서 실린더 압력을 장 시간 모니터링하기 위한 압력센서용 어뎁터에 있어서,
   내벽에 의해 가스 덕트(2)의 윤곽을 형성하는 하우징(1);
   실린더 내부와 가스 덕트(2) 사이에서 가스 연통을 형성하기 위하여 내연 기관의 실린더 커버로 연결되는 제1 연결부(3);
   기밀 장치(12)를 가지며 하우징(1)의 외측 방향에 구비되는 가스 덕트(2)의 후방 개구부(11); 및
   센서 막(6)을 갖는 압력 센서(5)를 삽입하기 위한 센서 연결부(4)를 포함하고,
   센서 막(6)은 삽입된 상태에서 가스 덕트(2) 내의 개구(7)까지 도달하여 가스 덕트(2) 내의 가스 압에 노출되고, 개구(7)는 가스 덕트(2)에서 센서 연결부(4)로의 전이부를 형성하는 전이선(8)을 가지며, 전이선(8)은 평면 상에 놓이고,
   압력 센서(5) 주위의 가스 덕트(2)의 단면은 에지(edge)가 없는 연속 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
2. 제1항에 있어서, 인디케이터 밸브는 기밀 장치(12)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 센서 연결부(4)에 삽입되는 센서 막(6)을 갖는 압력 센서(5)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
4. 제1항에 있어서,
   가스 덕트(2)의 윤곽은 전이선(8)의 주위(9)에서 편평 면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
5. 제1항에 있어서, 전이선(8)의 주위(9)에서 가스 덕트(2)의 윤곽은 깔때기형 면(10)을 형성하고, 그 경사부는 직선 또는 곡선인 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
6. 제5항에 있어서, 센서 연결부(4)는 전방 밀봉 압력센서를 위한 것인 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 가스 덕트(2)는 깔때기형 면(10)에 대향되는 구역에 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 압력 센서(5)를 위한 센서 연결부(4) 구역에서 가스 덕트(2)의 유로는 굴곡부를 갖고, 센서 연결부(4)는 굴곡부의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
9. 제3항에 있어서, 센서 막(6)은 오목한 표면(15)을 갖는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
10. 제9항에 있어서, 상기 오목한 표면(15)은 깔때기형 면(10)으로의 연속적인 전이부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
11. 내연 기관에서 실린더 압력을 장 시간 모니터링하기 위한 압력센서용 어뎁터에 있어서,
    내벽에 의해 가스 덕트(2)의 윤곽을 형성하는 하우징(1);
    실린더 내부와 가스 덕트(2) 사이에서 가스 연통을 형성하기 위하여 내연 기관의 실린더 커버로 연결되는 제1 연결부(3); 및
    센서 막(6)을 갖는 압력 센서(5)가 삽입되며, 상기 가스 덕트에 연통되는 센서 연결부(4)를 포함하고,
    상기 센서 연결부(4)와 상기 가스 덕트(2)는 각각 연장되는 부분이 서로 교차하며, 교차하는 지점에 형성된 개구(7)에서 상기 센서 막(6)은 상기 가스 덕트(2) 내의 가스 압에 노출되며,
    상기 개구(7)는 가스 덕트(2)에서 센서 연결부(4)로의 전이부를 형성하는 전이선(8)을 가지며,
    상기 센서 막(6)의 에지와 상기 전이선(8)은 동일 평면 상에 배치되고, 상기 가스 덕트(2)의 윤곽은 전이선(8)의 주위(9)에서 편평 면을 형성하며,
    압력 센서(5) 주위의 가스 덕트(2)의 단면은 에지(edge)가 없는 연속 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.
12. 청구항 4에 있어서,
    상기 편평 면은 긴 관통홀(13)의 일부 또는 국부적인 긴 홀(14)의 일부인 것을 특징으로 하는, 압력센서용 어뎁터.

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