CN101158320A - 防止内燃机火焰外喷的捕集装置 - Google Patents
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Abstract
防止内燃机火焰外喷的捕集装置，包括：位于曲轴箱的开口部外侧周围并由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带所重叠而成的第一火焰导引管单元；通过由多个金属线交叉重叠而成的网结构使冲到第一火焰导引管单元外部的火焰再度被吸收及分散的火焰吸热网单元；在火焰吸热网单元外侧提供一个多余空间的防变形空间；以及由第一火焰导引管单元一样的网带所重叠而成并安装在防变形空间外侧，使通过防变形空间的剩余火焰在进一步通过位于网带之间的导出孔时被完全吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放的第二火焰导引管单元。本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置的第一、第二火焰导引管单元可以大幅提升火焰吸收效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，尤其是当内燃机因过热而发生异常爆发时不仅可以吸收并降低向外喷放的火焰压力，还可以使内部构件因受冲击而变形的程度大幅减少的防止内燃机火焰外喷的捕集装置。
背景技术
船舶和汽车等运输工具通常会使用内燃机，在内燃机里面燃烧燃料而生成高温高压气体，再把其高温高压直接转换成工作能量。内燃机一般从具有多个气缸装置的引擎单元获得动力后，再把该动力转换成机械运动能量。
引擎单元连接了作为传动装置的曲轴单元(crank portion)，曲轴单元由曲轴箱包围，曲轴箱内部受到引擎的高温高压气体影响而维持较高的温度和压力，但是当曲轴箱内部的压力超过规定压力(通常为0.03-0.05kg/cm2)时，就把对应于多余压力的内部气体排放到外面，使曲轴箱内部一直维持正常压力。
曲轴箱内部因异常爆发而发生火焰时，如果火焰广泛地排放到外面，不仅破坏曲轴箱周围的各种机械设备，还可能对人体造成致命伤害。
为了防止此类事故，必须在内燃机的引擎单元周围安装一种防止火焰外喷的捕集装置，这样就可以在异常爆发时阻止火焰被排放出来。
为了解决前述问题，本申请人在韩国专利申请第2005-112691号提供了一种“防止内燃机火焰外喷的捕集装置”，并继续努力改善其性能。
图1是现有防止内燃机火焰外喷的捕集装置的总剖面图。
如图1所示，曲轴箱的开口部附近安装了防止火焰外喷的捕集装置，可以在曲轴箱内部异常爆发而发生火焰时遮蔽前述火焰。
现有防止火焰外喷的捕集装置包括：火焰吸热网单元，依次在靠近曲轴箱开口部的内侧安装了第一阶段火焰热量吸收网单元10、减压扩散空间20及第二阶段火焰热量吸收网单元30，使前述火焰热量吸收网单元可以把排放到外面的火焰多层次地吸收并减压；以及火焰导引管单元60，由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带61重叠而成。在前述火焰吸热网单元与火焰导引管单元60之间还形成了高强度防变形单元40与防变形空间50。
冲向外部的火焰在经过第一火焰吸热网单元10与减压扩散空间20时被吸收，减压后的火焰在第二火焰吸热网单元30再度被吸收及分散。
前述第一火焰吸热网单元10与第二火焰吸热网单元30采取了由多个金属线交叉重叠而成的网结构，由于前述金属网的宽度只有15mm-20mm，爆发时可以吸收火焰的空间比较狭小而只能产生抵制作用，进而降低了抵消热气的效率。
现有捕集装置的高强度防变形单元40及防变形空间50位于前述火焰吸热网单元与火焰导引管单元60之间，前述中空结构既能维持火焰吸收与减压效果，还能有效地防止金属网与多个网带因受到高压冲击而变形的情形发生，但是却有下列缺点：制造过程比较复杂、位于火焰移动路径的中空部位容易出现间隙，移动距离较远时虽然可以减压，却容易使火焰在移动过程中增强而无法减弱火焰，进而降低了抵消火焰的效率。
发明内容
为了解决现有技术的前述缺点，本发明的目的是提供一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，前述捕集装置为了加强吸热效率而把第一火焰导引管单元配置在接近曲轴箱开口部的位置，可以趁着火焰通过网带之间的导出孔时吸收火焰，使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放；为了尽量扩大火焰吸收空间而把第二火焰导引管单元配置在紧邻火焰吸热网单元外侧的位置。
本发明的另一个目的是提供一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，前述捕集装置尽量减少了容易使火焰得到增强的中空结构并简化了整体结构。
为了实现前述目的，本发明的防止内燃机火焰外喷的捕集装置包括下列单元：位于曲轴箱的开口部外侧周围并由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带所重叠而成，使冲向前述曲轴箱外部的火焰在经过位于前述网带之间的导出孔时被初步吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放的第一火焰导引管单元；通过由多个金属线交叉重叠而成的网结构使冲到前述第一火焰导引管单元外部的火焰再度被吸收及分散的火焰吸热网单元；为了允许前述火焰吸热网单元进行一定的弯曲变形而在前述火焰吸热网单元外侧提供一个多余空间的防变形空间；以及由前述第一火焰导引管单元一样的网带所重叠而成并安装在前述防变形空间外侧，使通过前述防变形空间的剩余火焰在进一步通过位于前述网带之间的导出孔时被完全吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放的第二火焰导引管单元。
本发明的前述第二火焰导引管单元的厚度及宽度大于或等于第一火焰导引管单元的厚度及宽度。
本发明的前述第一火焰导引管单元与第二火焰导引管单元应该由内外侧的多个螺栓固定并维持其形状。
前述防止内燃机火焰外喷的捕集装置在上板盖的上面安装吊环，前述上板盖可以在上方拘束前述第一火焰导引管单元、火焰吸热网单元、防变形空间及第二火焰导引管单元。
附图说明
图1为现有防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的总剖面图。
图2为是本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的总剖面图。
图形主要符号的说明
10：第一火焰导引管单元 11：网带
12：导出孔 13：支撑螺栓
20：火焰吸热网单元 30：防变形空间
40：第二火焰导引管单元 41：网带(Strap)
42：导出孔 50：上板盖
51：吊环
具体实施方式
下面结合附图对具有前述结构的本发明作进一步说明。
图2是本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的总剖面图。
如图2所示，为了使前述火焰热量吸收网单元可以把排放到外面的火焰多层次地吸收并减压，本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置在靠近曲轴箱的开口部的内侧依次安装了第一火焰导引管单元10、火焰吸热网单元20、防变形空间30及第二火焰导引管单元40。
前述第一火焰导引管单元10位于作为火焰喷放路径的曲轴箱开口部外侧周围，其结构是由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带11重叠而成的结构，前述网带在内外侧形成了可以提供火焰移动路径的多个导出孔12。前述第一火焰导引管单元10的导出孔12在前述网带11的凹凸面形成上下侧墙，提供较宽的表面积并扩大了冷空气和内部之间的接触面积，有效地冷却了经过曲轴箱的开口部的火焰。快速流动的火焰在通过各导出孔12所形成的长路径时将发生瞬间缺氧现象，前述缺氧现象可以大幅降低度地减弱火焰。
现有捕集装置把火焰吸热网单元配置到曲轴箱的开口部，本发明则为了加强吸热能力而把第一火焰导引管单元10配置到曲轴箱的开口部。
前述第一火焰导引管单元10是由多个网带11与导出孔12重叠而成的结构，其宽度为20mm到25mm，火焰在经过前述网带11与导出孔12时会受到较大的空气阻力，进而减少了因高压冲击而出现的变形。因此不必配置现有捕集装置的高强度防变形单元。
位于第一火焰导引管单元10开口部外侧的前述火焰吸热网单元20是由多个金属线交叉重叠而成的网结构，从前述第一火焰导引管单元10出来的火焰将进入前述火焰吸热网单元20并碰撞多个金属线而降低流速，前述被分散到金属线的间隙处而消耗能量并减压，前述金属线还可以通过接触方式冷却并减弱火焰。
组成前述火焰吸热网单元20的金属线刻轻易地加工成线形或网形，使用热传导效率优异的钢丝等材料制作。
前述防变形空间30可以为前述火焰吸热网单元20的外侧提供具有一定间隔的多余空间。如前所述，本发明尽量减少了中空结构，有效地解决了现有捕集装置由于包含过多的中空结构而降低抵消热气效率的缺点。
前述第二火焰导引管单元40是最终吸收并减弱火焰的组成单元，其结构和前述第一火焰导引管单元10一样是由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带11重叠而成的结构，前述网带在内外侧形成了可以提供火焰移动路径的多个导出孔12。在前述火焰吸热网单元20的外侧形成前述防变形空间30并采取了圆柱形隔离配置方式。
前述第二火焰导引管单元40的导出孔42在前述网带41的凹凸面形成上下侧墙，提供较宽的表面积并扩大了冷空气和内部之间的接触面积，空气可以有效地使通过前述第二火焰导引管单元40的火焰冷却。快速流动的火焰在通过各导出孔42所形成的长路径时将发生瞬间缺氧现象，前述缺氧现象可以把火焰转换成烟后向外喷出。
前述第二火焰导引管单元40的厚度及宽度大于或等于前述第一火焰导引管单元10的厚度及宽度。也就是说，即使位于同一高度的空间内，围绕第一火焰导引管单元10外侧的圆柱形第二火焰导引管单元40的面积会增加，其空间也会跟着增大。由于间隙空间会随着火焰接触面积的增加而增大，为了抵消前述间隙而需要使其厚度与宽度等于或大于前述第一火焰导引管单元10的厚度，进而使前述第二火焰导引管单元40可以完善地完成最后一个火焰捕集步骤。例如，前述第一火焰导引管单元10的厚度为0.5t时，第二火焰导引管单元40的厚度应该在0.5t到1.0t左右；前述第一火焰导引管单元10的宽度为25mm时，第二火焰导引管单元40的宽度应该在25mm到40mm左右。前述厚度值可以根据各种内燃机而进行调整，在某一范围内也可以使用同一数值。
具有前述结构的本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置可以通过厚度相对较薄的第一火焰导引管单元10使火焰顺利地经过作为火焰移动空间的导出孔12，火焰在经过前述导出孔12时被冷却，从第一火焰导引管单元10出来的火焰接着在火焰吸热网单元20的多个铁线之间经过，空气流碰撞多个铁线而停滞并使火焰通过铁线之间的间隙分散而消耗能量及减压，使火焰通过接触前述铁线而再度冷却并减弱其强度，然后接着经过第二火焰导引管单元40并根据前述第一火焰导引管单元10一样的原理进一步遮蔽已经大幅减弱的火焰热气。
因此即使曲轴箱内部出现爆发现象也可以完全防止火焰冲到外部。
前述第一、第二火焰导引管单元10、40中间隔着火焰吸热网单元20，其内外侧分别邻接多个支撑螺栓13的外柱面并被支持而维持圆柱形状，相互之间维持一定间隔且不阻碍火焰的喷放路径。
前述实施例的上板盖50可以从上方拘束前述第一火焰导引管单元10、火焰吸热网单元20、防变形空间30、第二火焰导引管单元40及支撑螺栓13，为了搬运方便而把环状的吊环51固定安装在前述上板盖50上，现有捕集装置把吊环51安装在火焰导引管单元40外侧往下折曲的外侧部位，本发明则在上面安装吊环51并减少了往下折曲的外侧部位的面积，使结构进一步小型化与轻型化。
如前所述，本发明的第一火焰导引管单元大幅增加火焰热吸收空间并可以初步吸收内燃机因过热而异常爆发时冲向外部的火焰热气并大幅减少火焰量，再经过火焰吸热网单元与第二火焰导引管单元的第二、第三阶段吸收与抵消而最大限度地防止了火焰喷向外部。
本发明清除了位于第一火焰导引管单元、火焰吸热网单元及第二火焰导引管单元之间的非必要的中空部位并使前述单元紧密靠近，简化了其结构，缩小了捕集装置的整体尺寸。
Claims (4)
1.一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为：
包括下列单元：
位于曲轴箱的开口部外侧周围并由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带所重叠而成，使冲向前述曲轴箱外部的火焰在经过位于前述网带之间的导出孔时被初步吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放的第一火焰导引管单元；
通过由多个金属线交叉重叠而成的网结构使冲到前述第一火焰导引管单元外部的火焰再度被吸收及分散的火焰吸热网单元；
为了允许前述火焰吸热网单元进行一定的弯曲变形而在前述火焰吸热网单元外侧提供一个多余空间的防变形空间；以及
由前述第一火焰导引管单元一样的网带所重叠而成并安装在前述防变形空间外侧，使通过前述防变形空间的剩余火焰在进一步通过位于前述网带之间的导出孔时被完全吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放的第二火焰导引管单元。
2.根据权利要求1所述的防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为：
前述第二火焰导引管单元的厚度及宽度大于或等于第一火焰导引管单元的厚度及宽度。
3.根据权利要求1所述的防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为：
前述第一火焰导引管单元与第二火焰导引管单元由内外侧的多个螺栓接触固定并维持其形状。
4.根据权利要求1所述的防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为：
吊环位于可以从上方拘束前述第一火焰导引管单元、火焰吸热网单元、防变形空间及第二火焰导引管单元的上板盖的上面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100707 Termination date: 20170124 |