KR100962806B1 - 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드 - Google Patents

선박용 저온 타입 배기 매니 폴드 Download PDF

Info

Publication number
KR100962806B1
KR100962806B1 KR1020080075023A KR20080075023A KR100962806B1 KR 100962806 B1 KR100962806 B1 KR 100962806B1 KR 1020080075023 A KR1020080075023 A KR 1020080075023A KR 20080075023 A KR20080075023 A KR 20080075023A KR 100962806 B1 KR100962806 B1 KR 100962806B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
manifold
coolant
solid
cooling water
exhaust
Prior art date
Application number
KR1020080075023A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090110768A (ko
Inventor
문길민
김영권
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020080075023A priority Critical patent/KR100962806B1/ko
Publication of KR20090110768A publication Critical patent/KR20090110768A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100962806B1 publication Critical patent/KR100962806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/0205Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F01N3/043Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids without contact between liquid and exhaust gases
    • F01N3/046Exhaust manifolds with cooling jacket
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00Air cooling
    • F01P1/06Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/02Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for marine vessels or naval applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명의 선박 엔진용 배기 매니 폴드는 외관 형상을 이루는 매니 폴드 외부 솔리드(1)와 그 내부 구조를 이루는 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 일체 또는 용접이나 접합 방법으로 제조함과 더불어, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 내부 공간에서 배기 가스 통로(30)를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드(20)와 함께 형성되는 냉각수 통로(10)가 다수의 격벽(6,7,8)에 의해 내부 공간이 다수의 구간(a,b,c,d)으로 구획됨에 따라, 공급된 냉각수가 격벽(6,7,8)으로 구획된 다수의 구간(a,b,c,d)을 형성한 냉각수 통로(10)를 흐를 때, 냉각수가 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 균일하게 감싸 흐르는 회전 흐름을 갖고 냉각수 통로(10)를 빠져나가는 흐름 패턴(Pattern)을 형성할 수 있게 되고, 이로 인해 고온 배기 가스에 대한 열 전달 율을 증가해 배기 매니 폴드의 온도 상승을 낮추어, 고온 배기 매니 폴드에 의한 선박 엔진룸 실내의 온도 상승억제 및 화재 위험 요인을 감소시키는 특징이 있게 된다.
선박, 저온, 배기 매니폴드

Description

선박용 저온 타입 배기 매니 폴드{Lower temperature typed exhaust manifold in ship}
본 발명은 엔진이 활용되는 발전기 등의 여러 분야 산업용 엔진에 사용되는 배기 매니 폴드에 관한 것으로, 특히 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드에 관한 것이다.
일반적으로 선박 디젤 엔진은 연소 실 내부로 공기가 유입되는 흡기 매니 폴드와 연소된 공기가 외부로 배출되는 배기 매니 폴드를 구비하고, 엔진의 출력을 높이기 위하여 배기가스를 이용하여 흡기 매니 폴드 쪽으로 과급하는 터보 차저와, 터보 차저를 통과한 배기가스를 냉각시키는 인터 쿨러를 설치하게 된다.
이러한 선박 디젤 엔진에 적용된 배기 매니 폴드는 통상적으로, 엔진에서 연소된 배기 가스를 모아 배기 장치 쪽으로 배출하는 작용을 하게 된다.
하지만, 배기 매니 폴드는 고온 배기 가스가 지속적으로 흐르는 특성으로 인해 고온으로 가열되는데 일례로, 승용 차량에 적용된 배기 매니 폴드는 그 표면 온도가 최고 약 730℃ 로 상승되는 현상이 있으며, 이러한 730℃ 온도 상승이 선박 디젤 엔진에 적용된 배기 매니 폴드에서 나타나는 경우는, 선박용 엔진에서는 엔진 이 엔진룸 실내에 위치되어 있음에 따라 고온 배기 매니 폴드로 인한 엔진 룸 실내 온도 상승과 화재 위험성이 있게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 선박 디젤 엔진에 적용되어 배기 가스가 배출되는 통로를 이루는 배기 매니 폴드에 냉각수 흐름 경로가 배기 가스 흐름 통로를 감싸는 냉각수 순환 구조를 적용해 줌에 따라, 고온의 배기 가스로 인해 가열된 배기 매니 폴드와 냉각수간 열 교환을 이루고, 이러한 열 교환을 통해 엔진룸 실내 온도를 상승시키고 에서 화재를 일으킬 수 있는 고온으로 배기 매니 폴드의 표면 온도가 상승되지 않도록 함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드가 외부에서 냉각수를 유입하기 위해 형성된 냉각수 유입 구와 냉각수를 배출하도록 냉각수 배출구가 형성되고, 상기 냉각수 유입·배출 구에 연통 되는 빈 공간인 냉각수 통로가 내부로 형성된 매니 폴드 외부 솔리드와;
상기 매니 폴드 외부 솔리드의 저면 부위에서 이어진 가스 유입 구에 연통된 배기 가스 통로를 냉각수 통로에 대해 독립적으로 형성되도록 하면서, 한 쪽 끝단이 매니 폴드 외부 솔리드에 의해 막히고 반대 쪽 끝단이 배기 가스를 배출하도록 뚫린 가스 배출 구를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드 및;
상기 매니 폴드 내부 솔리드가 형성된 매니 폴드 외부 솔리드의 내부 공간으로 유입된 냉각수가 매니 폴드 내부 솔리드의 외관을 감싸 회전하면서 흐르도록, 냉각수의 연속 된 회전 흐름을 유도하는 경사진 다수의 격벽이 매니 폴드 외부 솔리드와 매니 폴드 내부 솔리드 사이 형성된 공간을 부분적으로 차단시켜 주는 냉각수 통로;
로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이를 위해 상기 냉각수 통로는 가스 유입 구를 형성하도록 서로 간격을 둔 다수의 제1·2·3 가스 유입 구를 기준 해 제 1·2·3격벽이 형성되되,
상기 제 1격벽은 제 1가스 유입구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터 냉각수 유입구를 구비한 냉각수 유입 제 1구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어지고,
상기 제 2격벽은 제 2가스 유입구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터 상기 제 1구간에 연통 된 제 2구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 상기 제1 격벽과 평행하게 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어지며,
상기 제 3격벽은 제 3가스 유입 구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터, 상기 제 2구간에 연통 된 제 3구간과 더불어 냉각수 배출구가 형성된 제 4구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 상기 제2 격벽과 평행하게 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어 지 도록 이루어진다.
여기서, 상기 격벽과 구간의 수는 엔진의 형식에 따라 증감된다.
이러한 본 발명에 의하면, 선박 디젤 엔진용 배기 매니 폴드에 배기 가스 흐름 통로를 감싸며 순환하는 냉각수 흐름 경로를 형성해 줌에 따라, 고온 배기 가스로 인해 상승되는 배기 매니 폴드의 상승 온도를 낮출 수 있어, 배기 매니 폴드의 표면 온도가 항상 낮게 유지되어져 엔진룸 실내의 온도 상승을 막아 주고 화재 위험 요인을 감소시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드의 구성 도를 도시 한 것인바, 본 발명의 배기 매니 폴드는 외부에서 공급되는 냉각수를 유입하기 위한 냉각수 유입 구(2)와, 냉각수를 배출하도록 형성된 냉각수 배출 구(3)에 연통 되는 빈 공간인 냉각수 통로(10)를 내부로 형성한 매니 폴드 외부 솔리드(1)와;
상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 안쪽 공간에서 냉각수 통로(10)가 형성되도록 독립적으로 이루어져, 유입된 가스가 냉각수와 분리된 상태로 배출되는 배기 가스 통로(30)를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드(20); 로 이루어진다.
여기서, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)는 배기 매니 폴드의 전체적인 외관 형상을 이루며, 매니 폴드 내부 솔리드(20)와 함께 일체로 주물 제조될 뿐만 아니라, 용접이나 접합 등의 공법으로도 제조될 수 있다.
그리고, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)에 형성된 냉각수 유입 구(2)와 냉각수 배출 구(3)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)가 조립된 상태에서 모두 위쪽에 형성되지만, 필요에 따라 냉각수 유입 구(2)와 냉각수 배출 구(3)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 아래쪽이나 또는, 측면으로 위치될 수 있게 된다.
또한, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 안쪽 공간과 배기 가스 통로(30)를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드(20)사이에 빈 공간으로 형성된 냉각수 통로(10)는, 내부로 유입된 냉각수가 배기 가스 통로(30)를 감싸 회전되면서 배출되도록 내부 구조를 형성하게 된다.
이를 위해 상기 냉각수 통로(10)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 길이 방향을 따라 내부 공간을 4부분으로 구획하는 제1·2·3 격벽(6,7,8)을 형성하되, 상기 제1·2·3 격벽(6,7,8)으로 나뉘어진 4구간 중 제 1구간(a)은 유입된 냉각수가 고르 게 확산되면서 밑으로 퍼져 나가도록 하고, 순차적으로 이어진 제 2·3구간(b,c)을 지나는 냉각수는 소용돌이 형상 흐름 패턴(Pattern)을 갖고 흘러 나가도록 하며, 제 2·3구간(b,c)을 지난 냉각수를 배출하는 제 4구간(d)은 배출구의 입구 쪽으로 냉각수가 모두 모여지면서 외부로 배출시켜 주도록 형성되어진다.
이에 따라, 상기 제1 격벽(6)은 냉각수가 유입되어 나오는 부위에서 냉각수 흐름 공간을 형성하도록 제1 구간(a)을 구획하되, 상기 제1 격벽(6)은 냉각수가 유입된 위치에서 밑으로 퍼져 흘러 내려가면서 배기 가스 통로(30)를 한 바퀴 감싸 면서 흐름이 진행되도록, 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 끝단 면 쪽에서 제1 구간(a)이 형성하는 공간을 상면으로 경사지게 가로질러 이어지게 된다.
그리고, 상기 제 2격벽(7)은 제 2·3구간(b,c)을 구획해 제 1구간(a)을 거친 냉각수가 제 2구간(b)으로 유입된 후, 다시 제 3구간(c)으로 유입되어 배기 가스 통로(30)를 한 바퀴 감싸면서 퍼져 흘러 내려가도록, 제 2구간(c)의 시작 위치에서 끝단 위치로 제 2구간(b)이 형성하는 공간을 상면으로 경사지게 가로질러 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 폭 사이를 이어주게 된다.
또한, 상기 제 3격벽(8)은 제 3구간(c)과 제 4구간(d)을 구획해 제 3구간(c)을 지나 유입된 냉각수가 제 4구간(c)의 끝단 위치로 집중된 후 외부로 배출되도록, 제 4구간(d)이 형성하는 공간을 상면으로 경사지게 가로질러 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 끝단 면 쪽으로 이어지게 된다.
여기서, 상기 제 4구간(d)은 유입된 냉각수가 끝단에 위치된 냉각수 배출구(3)쪽으로 자연스럽게 흘러 집중될 수 있도록, 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 형상 을 경사지게 즉, 냉각수 배출구(3)가 위치된 부위 쪽으로 경사지게 내려가는 형상을 이루게 된다.
그리고, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)에서 매니 폴드 내부 솔리드(20)에 형성된 배기 가스 통로(30)쪽으로 이어지는 가스 유입 구(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진에서 배출되는 배기 가스를 유입하도록 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 저면에 형성되고, 배기 가스 통로(30)를 지나 외부로 배출되는 가스 배출 구(5)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 끝단 측면으로 형성되어진다.
여기서, 상기 가스 유입 구(4)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 저면 에서 길이 방향을 따라 간격을 갖는 다수의 제1·2·3 가스 유입 구(4a,4b,4c)로 이루어지는데, 이는 매니 폴드 외부 솔리드(1)와 매니 폴드 내부 솔리드(20)사이에 형성된 냉각수 통로(10)를 지나 매니 폴드 내부 솔리드(20)의 배기 가스 통로(30)로 연결되도록 형성된다.
또한, 상기 가스 유입 구(4)는 제 1·2·3격벽(6,7,8)의 형성 위치를 정해 주게 되는데 즉, 제1 가스 유입 구(4a)는 제 1구간(a)을 구획하는 제 1격벽(6)이 형성된 위치로 구비되며, 제2 가스 유입 구(4b)는 제 2·3구간(b,c)을 구획하는 제 2격벽(7)이 형성된 위치로 구비되고, 제3 가스 유입 구(4c)는 제 3·4구간(c,d)을 구획하는 제 3격벽(8)이 형성된 위치로 구비되어진다.
그리고, 상기 제1·2·3 가스 유입 구(4a,4b,4c)는 조립 시 볼트 또는 너트 체결을 위한 체결 부를 형성하게 되며, 이를 위해 제1·2·3 가스 유입 구(4a,4b,4c)가 저면 부위에 형성된 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 양쪽 측면 부위가 도 2에 도시된 바와 같이, 매니 폴드 내부 솔리드(20)쪽으로 들어가도록 함몰시켜 주게 되고, 이러한 함몰 부위는 제 1·2·3격벽(6,7,8)이 형성되는 위치를 결정해 주게 된다.
이로 인해 예를 들어, 냉각수가 유입되어 배출되는 부위를 제1사분면으로 할 때, 시계 방향에서 제1사분면은 제 1격벽(6)으로 차단됨과 더불어, 제2·4사분면은 제1 가스 유입 구(4a)의 양 측면을 이루면서 함몰된 형상을 통해 차단되는 반면, 제3사분면에는 격벽을 형성하지 않고 틔어진 형상을 이루는 구조를 형성하고, 이는 제 2·3격벽(7,8)의 경우도 동일하게 형성되는 구조를 갖게 된다.
또한, 상기 배기 가스 통로(30)는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 저면에 형성된 가스 유입 구(4)와 이어져 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 길이 방향을 따라 형성되면서, 한쪽 끝단으로 배기 가스가 배출되는 가스 배출 구(5)를 형성하도록 틔여져 있는 반면, 반대쪽은 배기 가스가 배출되지 않도록 막혀진 형상을 이루게 된다.
이와 같은 본 발명의 선박 엔진용 배기 매니 폴드는 외관 형상을 이루는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 내부 구조를 이루는 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 일체 또는 용접이나 접합 방법으로 제조함과 더불어, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 내부 공간에서 배기 가스 통로(30)를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드(20)와 함께 형성되는 냉각수 통로(10)가 다수의 격벽(6,7,8)에 의해 내부 공간이 다수의 구간(a,b,c,d)으로 구획되는 특징을 갖게 된다.
이러한 특징적인 구조에 따라 공급된 냉각수가 격벽(6,7,8)으로 구획된 다수 의 구간(a,b,c,d)을 형성한 냉각수 통로(10)를 흐를 때, 냉각수가 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 균일하게 감싸 흐르는 회전 흐름을 갖고 냉각수 통로(10)를 빠져나가는 흐름 패턴(Pattern)을 형성할 수 있게 되고, 이로 인해 고온 배기 가스에 대한 열 전달 율을 증가해 배기 매니 폴드의 온도 상승을 낮추어, 고온 배기 매니 폴드에 의한 선박 엔진룸 실내의 온도 상승을 억제하고 화재 위험 요인을 감소시키는 특징이 있게 된다.
이를 위해 본 발명의 배기 매니 폴드는 다양한 구조를 형성하는데, 일례로 도 1에 도시된 바와 같이, 배기 매니 폴드는 냉각수가 유입되는 냉각수 유입 구(2)의 반대쪽으로 배출용 냉각수 배출 구(3)를 구비해 전체적인 외관 형상을 이루는 매니 폴드 외부 솔리드(1)와 더불어, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 내부 공간이 이중 공간으로 형성되도록, 배기 가스 통로(30)를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드(20)가 길이 방향을 따라 형성되며, 상기 매니 폴드 외부 솔리드(1)와 매니 폴드 내부 솔리드(20)사이의 냉각수 통로(10)에는 내부 공간을 다수의 구간(a,b,c,d)으로 구획해주는 다수의 격벽(6,7,8)이 형성되어진다.
이에 따라, 배기 매니 폴드는 엔진에서 배출되는 배기 가스가 제1·2·3 가스 유입 구(4a,4b,4c)를 통해 배기 가스 통로(30)로 유입되어 배출됨과 동시에, 외부로부터 냉각수 통로(10)로 유입된 냉각수가 다수의 격벽(6,7,8)을 통해 회전 흐름을 형성하면서 배기 가스에 의한 온도 상승을 저하시켜 주게 된다.
즉, 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 냉각수 유입 구(2)를 통해 냉각수 통로(10)로 유입된 냉각수는 도 3(가),(나)에 도시된 바와 같이, 제1 격벽(6)으로 차단된 제1 구간(a)에서 하 방향으로 흘러내리는데, 이는 냉각수 유입 구(2)에서 냉각수가 직선 방향으로 토출 되더라도 경사진 제1 격벽(6)이 토출 방향을 차단해 밑으로 전환시켜 줌에 따라, 냉각수는 제 1구간(a)의 상면에서 측면을 따라 회전(시계 방향)되면서 전진하고, 이로 인해 배기 가스 통로(30)를 지나는 가스에 의해 가열된 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 열 교환으로 냉각시켜주게 된다.
이와 같이 제 1구간(a)에서 매니 폴드 내부 솔리드(20)를 감싸 회전(시계 방향)되면서 흐른 냉각수는 다시 제 2구간(b)으로 이어지는데 즉, 제1 구간(a)을 돌아 제 2구간(b)으로 유입되는 냉각수는 제 1격벽(6)과 제 2격벽(7)을 통해 제 2구간(b)의 상부 영역을 지나 다시 측면 부위와 저면 부위를 감싸 흐른 후 제3 구간(c)쪽으로 유입되고, 이러한 흐름으로 인해 배기 가스에 의해 가열된 매니 폴드 내부 솔리드(20)와 열 교환이 이루어져 온도 상승을 저하시켜 주게 된다.
이어, 제 2구간(b)에서 제 3구간(c)으로 유입된 냉각수는 제 2격벽(7)과 제 3격벽(8)을 통해 제 3구간(c)의 상부 영역을 지나게 되고, 상기 제 3구간(c)으로 유입된 냉각수도 측면 부위와 저면 부위를 감싸 흐른 후 제 4구간(d)쪽으로 유입되면서, 배기 가스에 의해 가열된 매니 폴드 내부 솔리드(20)의 온도 상승을 저하하도록 열 교환을 수행하게 된다.
이와 같이 제 3구간(c)을 지난 냉각수는 제 3격벽(8)에 의해 구획된 제 4구간(d)의 상부 영역으로 유입된 후, 제 3격벽(8)을 따라 흘러내리면서 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 끝단에 위치된 냉각수 배출구(3)쪽으로 모아져 외부로 배출됨에 따라, 제 4구간(d)을 거치는 냉각수의 열 교환을 통해 배기 가스에 의해 가열된 매니 폴드 내부 솔리드(20)의 온도 상승이 저하되어진다.
이때, 상기 제 4구간(d)은 유입된 냉각수가 끝단에 위치된 냉각수 배출구(3)쪽으로 자연스럽게 흘러 집중되는데, 이는 매니 폴드 외부 솔리드(1)의 형상을 경사지게 즉, 냉각수 배출구(3)가 위치된 부위 쪽으로 경사지게 내려가는 형상으로 이루어짐에 기인한다.
이와 같이 배기 매니 폴드에 다수의 격벽(6,7,8)으로 다수 구간(a,b,c,d)으로 구획된 냉각수 통로(10)를 배기 가스 통로(30)에 대해 이중으로 형성함에 따라, 냉각수 통로(10)를 회전하면서 배기 가스 통로(30)를 감싸는 냉각수 흐름으로 인해 냉각수와 열 교환이 활발하고 지속적으로 일어나게 된다.
이러한 냉각수를 통한 열 교환으로 인해 도 4에 도시된 바와 같이, 고온 배기 가스로 인해 상승되는 배기 매니 폴드의 온도를 낮추어 유지될 수 있게 되며, 이는 고온 배기 매니 폴드의 표면 온도로 인한 엔진룸 실내의 온도 상승을 억제하고 화재 위험 요인을 차단할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드의 구성도
도 2는 도 1에 따른 저온 타입 배기 매니 폴드의 외관 사시도
도 3(가),(나)는 도 1에 따른 저온 타입 배기 매니 폴드의 냉각수 흐름도
도 4는 본 발명에 따른 저온 타입 배기 매니 폴드의 온도 분포도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 매니 폴드 외부 솔리드 2 : 냉각수 유입 구
3 : 냉각수 배출 구 4 : 가스 유입 구
4a,4b,4c : 제1·2·3 가스 유입 구
5 : 가스 배출 구 6,7,8 : 제1·2·3 격벽
10 : 냉각수 통로 20 : 매니 폴드 내부 솔리드
30 : 배기 가스 통로

Claims (5)

  1. 외부에서 냉각수를 유입하기 위해 형성된 냉각수 유입 구와, 냉각수를 배출하도록 냉각수 배출구가 형성되고, 상기 냉각수 유입·배출구에 연통 되는 빈 공간인 냉각수 통로가 내부로 형성된 매니 폴드 외부 솔리드와;
    상기 매니 폴드 외부 솔리드의 저면 부위에서 이어진 가스 유입 구에 연통 된 배기 가스 통로를 냉각수 통로에 대해 독립적으로 형성되도록 하면서, 한 쪽 끝단이 매니 폴드 외부 솔리드에 의해 막히고 반대 쪽 끝단이 배기 가스를 배출하도록 뚫린 가스 배출구를 형성한 매니 폴드 내부 솔리드 및;
    상기 매니 폴드 내부 솔리드가 형성된 매니 폴드 외부 솔리드의 내부 공간으로 유입된 냉각수가 매니 폴드 내부 솔리드의 외관을 감싸 회전하면서 흐르도록, 냉각수의 연속 된 회전 흐름을 유도하는 경사진 다수의 격벽이 매니 폴드 외부 솔리드와 매니 폴드 내부 솔리드 사이로 형성된 공간을 부분적으로 차단시켜 주는 냉각수 통로;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 매니 폴드 외부 솔리드는 냉각수 유입 구에 비해 냉각수 배출구가 형성된 부위를 경사지게 기울어지도록 해, 배출되는 냉각수가 냉각수 배출구 쪽으로 자연스럽게 흘러 집중될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 선 박용 저온 타입 배기 매니 폴드.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 유입 구와 냉각수 배출구는 매니 폴드 외부 솔리드의 저면 부위로 형성된 가스 유입 구에 대해, 매니 폴드 외부 솔리드의 상면 부위로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각수 통로는 가스 유입 구를 형성하도록 서로 간격을 둔 다수의 제1·2·3 가스 유입 구를 기준 해 제 1·2·3격벽이 형성되되,
    상기 제 1격벽은 제 1가스 유입구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터 냉각수 유입구를 구비한 냉각수 유입 제 1구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어지고,
    상기 제 2격벽은 제 2가스 유입구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터 상기 제 1구간에 연통 된 제 2구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 상기 제1 격벽과 평행하게 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어지며,
    상기 제 3격벽은 제 3가스 유입 구가 위치된 매니 폴드 외부 솔리드의 측면 부위를 매니 폴드 내부 솔리드 쪽으로 함몰시켜 형성된 볼트 체결 위치로부터, 상기 제 2구간에 연통 된 제 3구간과 더불어 냉각수 배출구가 형성된 제 4구간을 형성하도록, 상기 매니 폴드 외부 솔리드의 한쪽 볼트 체결 위치에서 상기 제2 격벽과 평행하게 대각선으로 상부를 가로질러 냉각수 통로 공간을 차단하면서 이어지는 것을 특징으로 하는 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 배기 가스 통로의 가스 배출구는 냉각수 통로의 냉각수 유입 구 쪽 방향으로 형성되어, 배기 가스와 냉각수의 배출 방향이 서로 반대를 이루는 것을 특징으로 하는 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드.
KR1020080075023A 2008-04-18 2008-07-31 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드 KR100962806B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080075023A KR100962806B1 (ko) 2008-04-18 2008-07-31 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080036091 2008-04-18
KR1020080075023A KR100962806B1 (ko) 2008-04-18 2008-07-31 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090110768A KR20090110768A (ko) 2009-10-22
KR100962806B1 true KR100962806B1 (ko) 2010-06-09

Family

ID=41538580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080075023A KR100962806B1 (ko) 2008-04-18 2008-07-31 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100962806B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101050894B1 (ko) 2010-11-29 2011-07-25 현대마린테크 주식회사 엔진의 수냉식 배기 매니폴드

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200231467Y1 (ko) 1997-12-31 2001-10-25 양재신 이중관배기매니폴드의기밀연결구조
US6397589B1 (en) 1999-08-31 2002-06-04 Custom Marine, Inc. Exhaust pipes and assemblies
JP2005163736A (ja) 2003-12-05 2005-06-23 Toyota Motor Corp エキゾーストマニホールドの冷却構造
JP2005214029A (ja) 2004-01-28 2005-08-11 Mazda Motor Corp エンジンの排気管熱交換構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200231467Y1 (ko) 1997-12-31 2001-10-25 양재신 이중관배기매니폴드의기밀연결구조
US6397589B1 (en) 1999-08-31 2002-06-04 Custom Marine, Inc. Exhaust pipes and assemblies
JP2005163736A (ja) 2003-12-05 2005-06-23 Toyota Motor Corp エキゾーストマニホールドの冷却構造
JP2005214029A (ja) 2004-01-28 2005-08-11 Mazda Motor Corp エンジンの排気管熱交換構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101050894B1 (ko) 2010-11-29 2011-07-25 현대마린테크 주식회사 엔진의 수냉식 배기 매니폴드

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090110768A (ko) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2025913B1 (en) Three-pass heat exchanger for an EGR system
US20140216700A1 (en) Heat Exchanger Plate With Bypass Zone
US7225766B2 (en) Engine cylinder cooling jacket
CN107201966B (zh) 汽缸盖的水套结构
JP6592198B2 (ja) 断熱構造体
KR101795167B1 (ko) 배기매니폴드 및 egr쿨러 일체형 실린더헤드
SE509077C2 (sv) Förbränningsmotor
CN100359151C (zh) 汽缸盖结构
JP2004124945A (ja) シリンダヘッドのウォータジャケット
JPH0692729B2 (ja) 内燃機関の冷却水通路
US20180100463A1 (en) Water jacket for a cylinder head
KR100962806B1 (ko) 선박용 저온 타입 배기 매니 폴드
US9228484B2 (en) Engine fluid cooling assembly
JP4998339B2 (ja) 内燃機関の冷却装置
CN114562378B (zh) 发动机气缸盖、发动机及汽车
CN112177792B (zh) 集成排气歧管缸盖和气缸
JP6447104B2 (ja) インテークマニホールド
KR101199170B1 (ko) 배기일체형 실린더헤드
JP2016145524A (ja) Egrクーラ
JP2011236849A (ja) 内燃機関排気冷却システム及び排気冷却用アダプタ
JPH08218865A (ja) エンジンの排気マニホールド
JP6252352B2 (ja) シリンダヘッド
JPH0586969A (ja) エンジンのシリンダヘツド構造
JP7064175B2 (ja) シリンダヘッド
JP7040643B2 (ja) シリンダヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130531

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150529

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 10