KR101547191B1 - 디젤엔진용 배기가스 탈초장치 - Google Patents

디젤엔진용 배기가스 탈초장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 촉매 엘리먼트(22)와, 이 엘리먼트가 다수개 배치되고 횡단면이 정사각형인 수납 프레임(21)으로 이루어지는 촉매 유닛(12)이 용기본체(11)내에 복수개 배치되고, 용기본체의 횡단면에 있어서 용기본체에 내접하고 상하좌우로 대칭인 가상8각형(S)을 상정하고, 이 가상8각형내에, 복수개의 가상4각형 구획부와, 이들 각 가상4각형 구획부와 가상8각형의 외주선과의 사이에 복수개의 가상3각형 구획부를 상정하고, 또한 촉매 엘리먼트의 수납 프레임을 그 횡단면이 각 구획부와 일치하도록 형성한 것이다.

Description

디젤엔진용 배기가스 탈초장치{EXHAUST GAS NOX REMOVAL DEVICE FOR DIESEL ENGINE}
본 발명은, 디젤엔진용 배기가스 탈초장치(diesel engine用 排氣gas 脫硝裝置)에 관한 것이다.
압력이 높은 디젤엔진의 배기계(排氣系)에 탈초장치를 설치하는 경우에 사각형용기가 아니라 원통용기로 이루어지는 탈초장치가 종래로부터 사용되고 있다. 예를 들면 특허문헌1에 나타나 있는 바와 같은 탈초반응기(脫硝反應器)에서는, 그 원통용기내에 삽입하기 쉽도록 세라믹 시트(ceramic sheet)를 원통상(圓筒狀)으로 감은 촉매 엘리먼트(觸媒 element)를 반경방향을 따라 부채형으로 분할하여, 원기둥 모양으로 조합된 것이 사용되고 있다.
특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개평07-24259호 공보
상기 종래의 구성에 의하면, 탈초반응기의 구경(口徑)과 대략 동일한 크기가 되도록 세라믹 시트를 원통상으로 감아서 촉매 엘리먼트를 제조한 후에, 복수개로 분할하는 경우에 특히 엘리먼트가 대형인 경우에는 그 절단장치 등이 대형이 된다는 문제가 있다.
또한 선박용 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스를 정화하는 탈초장치에 적용하는 경우에는, 분할된 촉매 엘리먼트를 단지 조립하는 것만으로는 엔진의 진동에 대한 내구성(耐久性)에 문제가 발생한다.
그래서 본 발명은, 조립이 용이하고 또한 진동 등에 대하여 내구성을 구비하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1측면은, 디젤엔진으로부터의 배기가스가 인도됨과 아울러 내부에 탈초용의 촉매 엘리먼트가 배치된 원통형의 용기본체를 구비하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치로서, 통모양의 수납 프레임 및 당해 수납 프레임내에 배치되는 촉매 엘리먼트로 이루어지는 촉매 유닛을 용기본체내에 복수개 배치하고, 상기 용기본체의 횡단면에 있어서 당해 용기본체에 내접하는 상하좌우로 대칭인 가상8각형을 상정하고 또한 이 가상8각형내에, 복수개의 가상4각형 구획부와, 이들 각 가상4각형 구획부와 가상8각형의 외주선과의 사이에 복수개의 가상3각형 구획부 및/또는 복수개의 가상사다리꼴 구획부를 상정하고 또한 상기 촉매 엘리먼트의 수납 프레임을, 그 횡단면이 상기 각 구획부와 일치하도록 형성한 것이다.
또한 본 발명의 제2측면은, 상기 배기가스 탈초장치에 있어서의 수납 프레임을, 촉매 엘리먼트를 수납하는 통모양의 본체부와, 이 본체부의 전방으로 돌출하도록 형성되고 상기 본체부보다 작은 구경을 구비하는 통모양의 전측 안내구부와, 상기 본체부의 후측으로 돌출하도록 형성되고 상기 전측 안내구부에 외측으로부터 결합할 수 있는 통모양의 후측 안내구부로 구성한 것이다.
또한 본 발명의 제3측면은, 상기 배기가스 탈초장치에 있어서의 수납 프레임의 내부에 배치되는 촉매 엘리먼트를 본체부의 전방에 공간부가 형성되는 것과 같은 길이로 함과 아울러, 이 공간부에 대응하는 수납 프레임의 본체부 측벽에 배기가스 통과용의 제1절단구멍을 형성하고 또한 이들 제1절단구멍을 통하여 인접되는 수납 프레임 상호간으로 배기가스가 이동할 수 있도록 한 것이다.
또한 본 발명의 제4측면은, 상기 배기가스 탈초장치에 있어서의 수납 프레임의 본체부에 있어서의 제1절단구멍과는 다른 위치의 측벽에 당해 수납 프레임의 중량을 감소시키기 위한 제2절단구멍을 형성함과 아울러, 본체부내에 배치되는 촉매 엘리먼트에 있어서 상기 제2절단구멍에 대응하는 표면에 촉매 엘리먼트를 보호하기 위한 완충재를 배치한 것이다.
상기의 각 발명에 의하면, 원통형의 용기본체(容器本體)내를 복수개의 가상(假想)의 구획부(區劃部)로 구획함과 아울러 이들 각 구획부내에, 촉매 엘리먼트가 수납 프레임(收納 frame)내에 삽입되어 이루어지는 촉매 유닛(觸媒 unit)을 배치하도록 했기 때문에, 종래와 같이 세라믹 시트를 원통상으로 감아 이루어지는 촉매 엘리먼트를 복수개로 절단하고 이 절단된 것을 용기내에 조립하도록 한 것과는 달리, 그 조립이 용이하게 됨과 아울러 촉매 엘리먼트 자체가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 따라서 탈초장치를 진동이 발생하는 선박용 디젤엔진으로부터의 배기가스 경로에 설치하는 것과 같은 경우에도 내구성이 얻어지고 또한 종래와 같이 촉매 유닛의 절단장치 등을 필요로 하지 않는다.
[도1] 본 발명에 관한 디젤엔진용 배기가스 탈초장치의 배기가스 경로에서의 배치상태를 나타내는 도면이다.
[도2] 상기 탈초장치에 있어서의 사각형 모양의 촉매 유닛의 사시도이다.
[도3] 상기 탈초장치에 있어서의 사각형 모양의 촉매 유닛의 수평단면도이다.
[도4] 상기 탈초장치에 있어서의 삼각형 모양의 촉매 유닛의 사시도이다.
[도5] 상기 탈초장치에 있어서의 사다리꼴 모양의 촉매 유닛의 사시도이다.
[도6] 본 발명의 실시예1에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도7] 상기 실시예1의 변형예에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도8] 상기 실시예1의 다른 변형예에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도9] 본 발명의 실시예2에 관한 탈초장치에 있어서의 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도10] 상기 실시예2의 변형예1에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도11] 상기 실시예2의 변형예2에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도12] 상기 실시예2의 변형예3에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도13] 상기 실시예2의 변형예4에 관한 촉매 유닛의 배치패턴을 나타내는 정면도이다.
[도14] 본 발명의 실시예에 관한 탈초장치에 있어서의 고정장치의 정면도이다.
[도15] 도14에 있어서 Ａ-Ａ 화살표 방향에서 본 도면이다.
[도16] 상기 고정장치에 있어서의 가압구의 측면도이다.
이하에서, 본 발명에 관한 디젤엔진용 배기가스 탈초장치(diesel engine用 排氣gas 脫硝裝置)를 도면에 의거하여 설명한다.
도1에 나타나 있는 바와 같이 이 디젤엔진용의 배기가스 탈초장치(이하 탈초장치라고 한다)(1)는, 선박용 디젤엔진(2)으로부터의 배기가스를 굴뚝(3)으로 인도하기 위한 배기가스 경로(4) 도중이고 또한 터보차져(turbocharger)(5)보다 상류측에 배치되어, 배기가스중에 포함되는 질소산화물(窒素酸化物)을 제거하기 위한 것이다.
상기 탈초장치(1)는, 크게 나누어 배기가스 경로(4) 도중에 배치되는 원통형의 용기본체(容器本體)(원통용기로서 예를 들면 도6에 나타낸다)(11)와, 이 용기본체(11)내에 배치되는 복수개의 촉매 유닛(觸媒 unit)(12)으로 구성되고 또한 이 촉매 유닛(12)에는 촉매 엘리먼트(觸媒 element)가 구비되어 있다. 또 이 촉매 유닛(12)은, 상하로 겹쳐 쌓을 수 있음과 아울러 좌우로 나란하게 설치되고 또한 전후에 있어서도 연속하여 배치되어 있다.
그런데 본 발명에 관한 촉매 유닛(12)에 대해서는, 그 배치방법이 다양하게 있기 때문에 그 형상에 대해서도 다양하게 존재하게 되지만, 이들 촉매 유닛(12)에 대해서는, 이하에 나타나 있는 복수개의 실시예에서 설명한다.
우선 촉매 유닛(12)의 대표적인 구조로서 횡단면(橫斷面)이 정사각형인 것에 대하여 설명한다. 또 정사각형은 사각형의 일례를 나타내는 것으로 직사각형이더라도 좋다. 또한 이하에 있어서는 정사각형 이외의 촉매 유닛으로서 사다리꼴, 삼각형(구체적으로는 직각삼각형)에 대해서도 설명한다.
이 횡단면이 정사각형인 촉매 유닛(12)은, 도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이 횡단면이 정사각형으로 됨과 아울러 소정의 길이로 된 수납 프레임(收納 frame)(21)과, 이 수납 프레임(21)의 내부에 층상(層狀)으로 겹쳐 쌓여진 벌집모양의 촉매 엘리먼트(22)로 구성되어 있다.
이 촉매 유닛(12)은, 상기한 바와 같이 상하로 겹쳐 쌓여짐과 아울러 좌우로 나란하게 설치되고, 전후에 있어서도 연속하여 배치되고 또한 각각의 전후부(前後部)가 서로 결합할 수 있도록 구성되고 또한 전방(前方)의 촉매 유닛(12(12A))으로부터의 배기가스(G)가 후방(後方)의 좌우의 촉매 유닛(12(12B))에도 유입할 수 있도록 구성되어 있다.
이 촉매 유닛(12)의 수납 프레임(21)은, 횡단면이 소정의 구경(口徑)(크기를 나타내는 것으로 여기에서는 대각선 길이로 하고 있다)을 구비하는 정사각형의 통모양으로 된 본체부(本體部)(동체부(胴體部)라고도 할 수 있다)(31)와, 이 본체부(31)의 전방으로 돌출하도록 형성됨과 아울러 본체부(31)의 소정의 구경보다 작은 정사각형의 구경을 구비하는 통모양의 전측 안내구부(前側 案內口部)(32)와, 마찬가지로 본체부(31)의 후방으로 돌출하도록 형성됨과 아울러 본체부(31)의 소정의 구경보다 작은 정사각형의 구경을 구비하고 또한 상기 전측 안내구부(32)를 삽입할 수 있는 통모양의 후측 안내구부(後側 案內口部)(33)로 구성되어 있다.
그리고 이 수납 프레임(21)이 전후로 배치되었을 때에, 그 대향(對向)하는 끝부가 서로 결합하여 전방의 수납 프레임(21)으로부터의 배기가스(G)가 후방의 수납 프레임(21)으로 인도되도록 되어 있다. 구체적으로는 후측 안내구부(33)는 전측 안내구부(32)에 외측으로부터 결합하도록 되어 있다.
즉 전측 안내구부(32)는, 본체부(31)보다 조금 작은 구경으로서 정면에서 보았을 때에 정사각형의 플랜지부(flange部)(32a)와, 당해 플랜지부(32a)와 본체부(31)를 접속하는 4각뿔형상의 접속부(接續部)(32b)로 구성되어 있다. 또한 후측 안내구부(33)는, 마찬가지로 본체부(31)보다 조금 작은 구경으로서 정면에서 보았을 때에 정사각형의 플랜지부(33a)와, 당해 플랜지부(33a)와 본체부(31)를 접속하는 4각뿔형상의 접속부(33b)와, 상기 플랜지부(33a)의 선단(先端)(후단(後端)이라고도 할 수 있다)으로부터 돌출하도록 형성되어 후방의 촉매 유닛(12(12B))에 있어서의 수납 프레임(21)의 전측 안내구부(32)를 따르도록 된 되돌림 안내부(33c)로 구성되어 있다.
또한 수납 프레임(21)에 있어서 본체부(31)의 전측(前側)의 주위측벽(周圍側壁)(좌우측벽 및 상하측벽)에는 타원형의 제1절단구멍(31a)이 형성됨과 아울러, 이 제1절단구멍(31a)의 후방의 본체부(31)에 있어서 서로 대향하는 양쪽 측벽에(제1절단구멍과는 다른 위치에) 예를 들면 상하측벽에는, 직사각형 모양으로서 중량경감용(重量輕減用)의 제2절단구멍(3lb)이 복수개 예를 들면 4개 형성되어 있다.
따라서 도3의 수평단면도에 나타나 있는 바와 같이 좌우로 나란하게 설치되고(도면에는 나타내지 않았지만 상하로도 포개져 있다) 또한 전후에서 안내구부(32, 33) 상호간이 결합되도록 수납 프레임(21)이 배치되면, 전방으로부터의 배기가스(G)의 대부분은 촉매 엘리먼트(22)를 통과하여 그대로 후방의 촉매 엘리먼트(22)로 흐른다. 또한 배기가스(G)의 일부는 제1절단구멍(31a)을 통하여, 주위(상하 및 좌우)에 인접하게 배치된 촉매 유닛(12)의 수납 프레임(21)내로 인도된다. 즉 배기가스(G)는 용기본체(11)내에서 분산되어 촉매와의 반응효율이 향상된다.
또 제2절단구멍(3lb)에 대응하는 위치에는 즉 촉매 엘리먼트(22)의 표면(외면)에는, 당해 촉매 엘리먼트(22)를 보호함과 아울러 수납 프레임(21)내의 촉매 엘리먼트(22)를 협지하기 위한 완충재(緩衝材)(예를 들면 세라믹 페이퍼(ceramic paper) 등의 개스킷 재(gasket 材)가 사용된다)(23)가 배치된다.
또한 상기한 정사각형의 수납 프레임(21) 이외에, 횡단면이 삼각형 모양인 것 및 횡단면이 사다리꼴 모양인 것도 있으며, 이들을 도면에 나타내면 도4 및 도5와 같이 된다.
물론 촉매 엘리먼트(22', 22")를 각각 수납하는 수납 프레임(21', 21")에 대해서는, 각각 본체부(31', 31"), 전측 안내구부(32'(32'a, 32'b), 32"(32"a, 32"b)) 및 후측 안내구부(도면에는 나타내지 않는다)의 횡단면 형상이 각각 삼각형과 사다리꼴 모양으로 되어 있다. 또 본체부(31', 31")에는, 제1절단구멍(31'a, 31"a) 및 제2절단구멍(31'b, 31"b)이 형성되어 있다.
다음에 상기 촉매 유닛(12)을 원통형의 용기본체(11)내에 배치하는 패턴(pattern)에 대해서, 하기에 나타내는 실시예에서 설명한다.
[실시예1]
실시예1에서는, 원통형의 용기본체(11)내에, 횡단면이 정사각형인 수납 프레임(21)에 관한 촉매 유닛(12)과, 횡단면이 삼각형 정확하게는 직각삼각형인 수납 프레임(21(21'))에 관한 촉매 유닛(12)을 정렬하여 배치한 것에 대하여 설명한다.
즉 도6에 나타나 있는 바와 같이 원통형의 용기본체(11)의 횡단면에 있어서, 당해 용기본체(11)의 원형내면(圓形內面)(내주원(內周圓))에 접함과 아울러 상하좌우로 대칭인 가상8각형(假想八角形)(S)을 상정하고, 이 가상8각형(S)내에, 가상4각형 구획부인 정사각형의 기본단면(基本斷面)(P1)을 복수개 겹쳐 쌓아서 얻어지는 기본집합 단면(해칭(hatching)으로 나타낸다)(Q)과, 이 기본집합 단면(Q)과 가상8각형(가상8각형의 가장자리 즉 외형선)(S) 사이에 복수개 형성되는 가상3각형 구획부인 삼각형의 보조단면(補助斷面)(P2)을 상정하고, 그리고 촉매 유닛(12)의 수납 프레임(21)을, 상기 상정된 각 단면(P1, P2)과 일치하는 횡단면 형상을 구비하도록 형성한 것이다.
도6은, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 기본단면(P1)이 1열인 경우를 나타내고 있다. 도7은 변형예1을 나타내는 것으로서, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 기본단면(P1)이 2열인 경우를 나타내고 있다. 도8은 다른 변형예를 나타내는 것으로서, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 기본단면(P1)이 3열인 경우를 나타내고 있다. 물론 3열에 한정되는 것도 아니며 필요에 따라 늘어난다. 또 도7 및 도8 중에서 P2는 보조단면을 나타내고 있다. 물론 이들 각 단면(P1, P2)에는 각각의 형상에 대응하는 촉매 유닛(12)이 배치된다.
[실시예2]
실시예2에서는, 원통형의 용기본체(11)내에, 횡단면이 정사각형인 수납 프레임(21)에 관한 촉매 유닛(12)과, 횡단면이 사다리꼴(정확하게는 사다리꼴의 일방의 측변과 저변과의 교차각이 90도인 사다리꼴)인 수납 프레임(21(21"))에 관한 촉매 유닛(12)을 정렬하여 배치한 것에 대하여 설명한다.
즉 도9에 나타나 있는 바와 같이 원통형의 용기본체(11)의 횡단면에 있어서, 당해 용기본체(11)의 원형내면(내주원)에 접함과 아울러 상하좌우로 대칭인 가상8각형(S)을 상정하고, 이 가상8각형(S)내에, 정사각형의 기본단면(P1)이 복수개 나란하게 형성되어 이루어지는 기본집합 단면(해칭으로 나타낸다)(Q)과, 이 기본집합 단면(Q)과 가상8각형(가상8각형의 가장자리 즉 외형선)(S) 사이에서 복수개 형성되는 사다리꼴의 보조단면(P2)을 상정한다. 그리고 촉매 유닛(12)의 수납 프레임(21")을, 상기 각 단면(P1, P2)과 일치하는 횡단면 형상을 구비하도록 형성한 것이다.
도9에는, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 예를 들면 수평방향으로 1열로 형성됨과 아울러, 그 상하에 형성되는 가상사다리꼴 부분을 중앙에서 2개로 구획하여 2개의 가상사다리꼴 구획부인 보조단면(P2)을 형성한 것이 나타나 있다.
또한 변형예1로서 도10에는, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 상하로 2열로 형성됨과 아울러 또한 그 상하 및 좌우에 형성되는 가상사다리꼴 부분을, 중앙에 기본단면(P1)을, 그 양측에 사다리꼴의 보조단면(P2)을 상정한 것이다.
또한 변형예2로서 도11에는, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 상하로 3열로 형성되고 또한 그 상하에 작은 직사각형의 기본단면(P1')이 1열로 형성되고, 그 상하로 더 형성되는 가상사다리꼴 부분을 중앙에서 2개로 구획하여 2개의 가상사다리꼴 구획부인 보조단면(P2)을 상정한 것이 나타나 있다.
또한 변형예3으로서 도12에는, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 복수개(예를 들면 6개) 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 상하로 2열로 형성되고, 그 위에 마찬가지로 복수개(예를 들면 3개) 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 1열로 형성되고, 그 상하에 1개의 정사각형의 기본단면(P1)이 더 배치되어, 이들 기본단면(P1)에 의하여 형성되는 기본집합 단면(해칭으로 나타낸다)(Q)과, 가상8각형(S) 사이의 부분을 보조단면(P2)으로 한 것이 나타나 있다.
또한 변형예4로서 도13에는, 가상8각형(S)내에, 용기본체(11)의 횡단면에 있어서의 지름을 따라 배치되는 정사각형의 기본단면(P1)이 지름상에 1열(예를 들면 7개)로 상정되고 또한 상하에 정사각형의 기본단면(P1)이 1열(예를 들면 4개)로 상정되고 또한 그 상하에 정사각형의 기본단면(P1)이 1열(예를 들면 2개)로 상정되어 이들 기본단면(P1)에 의하여 형성되는 기본집합 단면(해칭으로 나타낸다)(Q)과, 가상8각형(S) 사이의 부분을 사다리꼴의 보조단면(P2)으로 한 것이다. 그리고 또한 용기본체(11)의 원형내면과 가상8각형(S) 사이의 분할원형 모양 부분을, 복수개 예를 들면 3개로 구획하여 1개의 직사각형의 기본단면(P1')과 그 양측에 사다리꼴의 보조단면(P2)을 상정한 것이 나타나 있다.
그런데 상기 각 수납 프레임(21)을 용기본체(11)내에 고정하기 위하여 도14∼도16에 나타나 있는 바와 같이 그 전후의 끝면에는, 촉매 유닛(12)의 이동을 저지하기 위한 고정장치(固定裝置)(41)가 설치되어 있다.
이 고정장치(41)는, 촉매 유닛(12) 상호간의 접촉부(경계부)를 따라 예를 들면 격자상(格子狀)으로 배치되어 접촉부의 양측에 위치하는 촉매 유닛(12, 12)을 누르기 위한 선재(線材)(또는 판재(板材))로 이루어지는 가압부재(加壓部材)(42)와, 용기본체(11)측에 설치되어 상기 가압부재(42)를 외측으로부터 눌러서 고정하기 위한 고정구(固定具)(43)로 구성되어 있다. 이 고정장치(41)에는, 용기본체(11)내에 배치된 촉매 유닛(12)의 수납 프레임(21)을 측면으로부터 눌러서 반경방향으로의 이동을 저지하는 가압구(加壓具)(44)가 구비되어 있다. 상기 고정구(43)는, 도15에 나타나 있는 바와 같이 용기본체(11)의 내면(內面)에 세워서 설치된 지지용 브래킷(支持用 bracket)(51)과, 이 지지용 브래킷(51)에 나사삽입됨과 아울러 선단에 가압부재(42)를 가압할 수 있는 가압판(加壓板)(52)이 설치된 누름 볼트(push bolt)(53)로 구성되어 있다. 상기 누름 볼트(53)에는, 풀림방지 너트(self-locking nut)(54, 55)가 나사결합되어 있다. 또한 가압구(44)에 대해서도, 고정구(43)와 마찬가지로 용기본체(11)의 내면에 세워서 설치된 지지용 브래킷(61)과, 이 지지용 브래킷(61)에 나사삽입됨과 아울러 선단에 수납 프레임(21) 측면을 가압할 수 있는 가압판(62)이 설치된 누름 볼트(63)와, 풀림방지 너트(64, 65)로 구성되어 있다. 또 도14에 나타내는 배치패턴은, 용기본체(11)내에 19개(3열×5개 또는 5열×3개와)의 기본단면(P1)과, 2종류의 사다리꼴로 이루어지는 12개의 보조단면(P2, P2')이 상정된 것이다. 물론 고정구(43)의 가압부재(42)의 형상은 촉매 유닛(12)의 배치패턴에 따른 것으로 된다.
따라서 촉매 유닛(12)을 용기본체(11)에 설치하는 경우에 촉매 유닛(12)을 모두 용기본체(11)내에 배치하고, 우선 가압구(44)로 용기본체(11)내의 촉매 유닛(12)의 측면을 고정한다.
다음에 이 상태에서 가압부재(42)를 촉매 유닛(12)의 전면측 및 후면측에 또한 수납 프레임(21)에 접촉하도록 배치한 후에, 고정구(43)의 누름 볼트(54)를 회전시킴으로써 가압판(53)으로 가압부재(42)를 가압하여 전후방향으로 고정하면 된다. 또 이 격자상의 가압부재(42)에 대해서는 필요에 따라 분할구조로 할 수 있다.
상기 각 실시예의 구성에 의하면, 원통형의 용기본체내를 복수개의 가상의 구획부로 구획함과 아울러 이들 각 구획부내에 촉매 엘리먼트가 수납 프레임내에 삽입되어 이루어지는 촉매 유닛을 배치하도록 했기 때문에, 종래와 같이 세라믹 시트를 원통상으로 감아 이루어지는 촉매 엘리먼트를 복수개로 절단하고 이 절단된 것을 용기내에 조립하도록 한 것과는 달리, 그 조립이 용이하게 됨과 아울러 촉매 엘리먼트 자체가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 따라서 탈초장치를 진동이 발생하는 선박용 디젤엔진으로부터의 배기가스 경로에 설치하는 것과 같은 경우에도 내구성이 얻어지고 또한 종래와 같이 촉매 유닛의 절단장치 등을 필요로 하지 않는다.
1 ; 배기가스 탈초장치
2 ; 선박용 디젤엔진
3 ; 굴뚝
4 ; 배기가스 경로
5 ; 터보차져
11 ; 용기본체
12 ; 촉매 유닛
21 ; 수납 프레임
22 ; 촉매 엘리먼트
23 ; 완충재
31 ; 본체부
31a ; 제1절단구멍
3lb ; 제2절단구멍
32 ; 전측 안내구부
33 ; 후측 안내구부
41 ; 고정장치
42 ; 가압부재
43 ; 고정구
44 ; 가압구
G ; 배기가스
S ; 가상8각형

Claims (4)

  1. 디젤엔진(diesel engine)으로부터의 배기가스(排氣gas)가 인도됨과 아울러 내부에 탈초용(脫硝用)의 촉매 엘리먼트(觸媒 element)가 배치된 원통형의 용기본체(容器本體)를 구비하는 탈초장치(脫硝裝置)로서,
    통모양의 수납 프레임(收納 frame) 및 상기 수납 프레임내에 배치되는 촉매 엘리먼트로 이루어지는 촉매 유닛(觸媒 unit)을 용기본체내에 복수개 배치하고,
    상기 용기본체의 횡단면(橫斷面)에 있어서 상기 용기본체에 내접(內接)하는 상하좌우로 대칭인 가상8각형(假想八角形)을 상정하고,
    또한 이 가상8각형내에,
    복수개의 가상4각형 구획부(假想四角形 區劃部)와,
    이들 각 가상4각형 구획부와 가상8각형의 외주선(外周線)과의 사이에 복수개의 가상3각형 구획부 및/또는 복수개의 가상사다리꼴 구획부를
    상정하고,
    또한 상기 촉매 엘리먼트의 수납 프레임을, 그 횡단면이 상기 각 구획부와 일치하도록 형성하는 것을
    특징으로 하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치(diesel engine用 排氣gas 脫硝裝置).
  2. 제1항에 있어서,
    수납 프레임을,
    촉매 엘리먼트를 수납하는 통모양의 본체부(本體部)와,
    이 본체부의 전방(前方)으로 돌출하도록 형성되고 상기 본체부보다 작은 구경(口徑)을 구비하는 통모양의 전측 안내구부(前側 案內口部)와,
    상기 본체부의 후측(後側)으로 돌출하도록 형성되고 상기 전측 안내구부에 외측으로부터 결합할 수 있는 통모양의 후측 안내구부(後側 案內口部)로
    구성하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치.
  3. 제1항에 있어서,
    수납 프레임의 내부에 배치되는 촉매 엘리먼트를 본체부의 전방에 공간부가 형성되는 것과 같은 길이로 함과 아울러, 이 공간부에 대응하는 수납 프레임의 본체부 측벽에 배기가스 통과용의 제1절단구멍을 형성하고,
    또한 이들 제1절단구멍을 통하여 인접되는 수납 프레임 상호간으로 배기가스가 이동할 수 있도록 하는 것을
    특징으로 하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치.
  4. 제3항에 있어서,
    수납 프레임의 본체부에 있어서의 제1절단구멍과는 다른 위치의 측벽에 상기 수납 프레임의 중량을 감소시키기 위한 제2절단구멍을 형성함과 아울러, 본체부내에 배치되는 촉매 엘리먼트에 있어서 상기 제2절단구멍에 대응하는 표면에 촉매 엘리먼트를 보호하기 위한 완충재(緩衝材)를 배치하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 배기가스 탈초장치.
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