KR101722789B1 - 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디젤 발전소에 설치되는 배기가스 역류 방지장치에 관한 것으로서, 배기관의 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼와, 상기 플랩댐퍼 사이에 설치되어 상기 배기관에 실링 에어를 공급하는 에어밸브와, 상기 배기관의 잔류가스를 배출시키는 보조벤트부와, 상기 플램댐퍼를 작동시키는 제어부, 및 상기 제어부로부터 회동력을 전달받아 상기 에어밸브와 보조벤트부를 동시에 개방 또는 폐쇄시키는 링크시스템으로 구성됨으로써, 이중 차단 구조를 채택하여 배기가스가 정지된 엔진으로 역류하는 것을 완벽히 차단함과 동시에 하나의 링크시스템으로 에어밸브와 보조벤트부를 동시 작동시킴으로써, 배기가스를 정확하고 효과적으로 제어할 수 있는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치에 관한 것이다.

Description

디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치{Back-flow prevention apparatus for exhaust gas of diesel power house}

본 발명은 디젤 발전소에 설치되는 배기가스 역류 방지장치에 관한 것으로서, 배기관의 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼와 실링 에어를 공급하는 에어밸브 및 상기 배기관의 잔류가스를 배출시키는 보조벤트부를 구비하고, 제어부에 연결되는 하나의 링크시스템을 이용하여 에어밸브와 보조벤트부를 제어할 수 있게 함으로써, 이중 차단 구조를 채택하여 배기가스의 역류를 효과적으로 차단할 수 있는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 발전소(diesel power house)에는 다수의 디젤 엔진이 설치되어 운영되고 있으며, 이러한 다수의 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 하나의 메인배기관(Common Duct)을 통해 외부로 배출되어 진다.

즉 각각의 엔진에 구비된 배기관은 메인배기관 연결됨으로써, 각 엔진의 배기가스가 메인배기관에 모여 외부로 배출되는 것이다.

이하 종래의 디젤 발전소의 배기 시스템을 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.

도 1은 종래의 디젤 발전소에 구비되는 배기 시스템의 사시도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 배기 시스템은 상대적으로 직경이 큰 메인배기관(1)이 구비되고, 각각의 엔진에 연결된 배기관(200)들은 메인배기관(1)에 연통 가능하게 연결됨으로써, 각 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 배기관(200)을 경유하여 메인배기관(1)으로 유입된 후 외부로 배출되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 배기 시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 배기 시스템은 다수의 엔진에 각각 연결된 배기관이 메인배기관에 연결됨으로써, 배기가스가 배기관을 경유하여 메인배기관에 모인 후 외부로 배출되는 구조이기 때문에 모든 엔진이 작동되는 상황에서는 배기가스의 배출이 문제없이 원활하게 이루어질 수 있으나, 일부 엔진이 정지되어 있는 경우에는 배기관으로부터 메인배기관에 유입된 배기가스의 일부가 역류하여 정지된 엔진에 연결된 배기관으로 역류하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 첫째, 배기관의 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼를 구비하고, 또한 실링 에어를 공급하는 에어밸브 및 상기 메인배기관의 잔류가스를 배출시키는 보조벤트부를 더 구비하여 배기가스의 역류을 효과적으로 차단할 수 있게 하고, 둘째, 하나의 링크시스템을 이용하여 에어밸브와 보조벤트부를 동시에 제어함으로써, 신속하게 역류 방지장치의 작동을 수행할 수 있는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배기관에 이격 설치되어 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼와, 상기 플랩댐퍼 사이에 설치되어 상기 배기관 내부로 실링 에어를 공급하는 에어밸브와, 상기 배기관에 설치되어 배기관 내의 잔류가스를 배출시키는 보조벤트부와, 상기 플램댐퍼를 작동시키는 제어부, 및 상기 제어부로부터 회동력을 전달받아 상기 에어밸브와 보조벤트부를 동시에 개방 또는 폐쇄시키는 링크시스템을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 링크시스템은 상기 제어부와 상기 에어밸브를 링크 연결하는 제1링크부 및 상기 제1링크부의 회동력으로 상기 보조벤트부를 작동시킬 수 있도록 상기 제1링크부의 선단과 보조벤트부를 링크 연결하는 제2링크부로 구성된다.

또한 상기 제1링크부는 상기 제어부에 일단이 결합되는 구동링크와 상기 에어밸브에 설치되는 밸브축에 일단이 결합되는 종동링크 및 상기 구동링크와 종동링크를 링크 연결하는 연결링크로 구성될 수 있다.

또 상기 제2링크부는 상기 밸브축에 일단이 결합되는 제1보조링크와 상기 보조벤트부의 밸브축에 일단이 결합되는 제2보조링크, 및 상기 제1보조링크와 제2보조링크를 링크 연결하는 제2연결링크로 구성된다.

한편 상기 제2연결링크는 링크 작동이 용이하도록 양단이 상기 제1보조링크와 제2보조링크에 볼조인트로 각각 연결되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 한 쌍의 플랩댐퍼와 에어밸브를 통해 배기가스의 역류를 효과적으로 방지할 수 있게 되어 배기 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 하나의 링크시스템을 이용하여 에어밸브와 보조벤트부를 동시에 제어할 수 있어 역류 방지 작동이 정확하고 신속하게 수행될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 배기 시스템의 사진,
도 2는 본 발명의 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치의 실시예의 구성도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 본 발명의 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치의 일 실시예의 작업사진이다.

이하 본 발명의 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치의 실시예의 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2의 정면도를 나타낸 것이다.

여기서 도 2 및 도 3은 각 엔진에 연결된 배기관(200)에 설치된 배기가스 역류 방지장치를 도시한 것이다.

본 발명의 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치는 플랩댐퍼(10), 에어밸브(30), 보조벤트부(60), 제어부(80), 및 링크시스템(100)으로 구성된다.

여기서 각 엔진에 연결된 배기관(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 메인배기관(1)에 각각 연통 가능하도록 설치되는 것이다.

플랩댐퍼(Flap Damper)(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 배기관(200)에 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 구비되며, 배기관(200)의 유로를 개폐시키는 역할을 하게 된다.

이때 플랩댐퍼(10)는 배기관(200)의 유로를 개폐시킬 수 있도록 원형 플레이트 형태의 날개(15)가 중심축을 기준으로 회전되어 유로를 개폐할 수 있도록 설치되는 것이다.

한 쌍의 플랩댐퍼(10)는 도시된 바와 같이, 내부에 설치된 날개(15)가 일정거리 이격되어 사로 마주보도록 배치되고, 동일 방향으로 회전될 수 있게 설치되어 배기관(200)의 유로를 개폐시킬 수 있도록 구비된다.

즉, 도 2에 도시된 플랩댐퍼(10)의 날개는 배기관(200)을 폐쇄시킨 상태이며, 이때 중심축을 기준으로 회전하게 되면, 날개(15)는 배기관(200)의 중심선(300) 상에 일측이 겹치는 상태로 모이게 됨으로써, 배기관(200)을 개방시키게 되는 것이다.

한편 에어밸브(30)는 플랩댐퍼(10) 사이에 설치된다.

여기서 에어밸브(30)는 플랩댐퍼(10)가 배기가스의 역류를 완벽하게 차단하지 못하기 때문에 이를 보강하기 위해 설치되는 것이다.

즉, 에어밸브(30)는 플랩댐퍼(10)에 의해 배기관(200)이 폐쇄된 상태에서 플랩댐퍼(200) 사이에 실링 에어(sealing air)를 공급하여 에어 커튼을 형성함으로써, 플랩댐퍼(10)로부터 누출될 수 있는 배기가스의 역류를 한번 더 차단하는 역할을 하는 것이다.

이때 에어밸브(30)는 별도로 설치되는 에어공급장치(도시하지 않음)와 연결된다.

따라서 본 발명은 플랩댐퍼(10)와 에어밸브(30)의 이중 차단 구조를 통해 배기가스를 이중으로 차단하게 됨으로써, 배기가스의 역류를 완전히 차단할 수 있게 되는 것이다.

한편 배기관(200)에는 보조벤트부(60)가 더 설치된다.

보조벤트부(60)는 플랩댐퍼(10)와 에어밸브(30)에 의해 배기가스의 역류가 차단된 상태에서 배기관 내에 존재하는 잔류가스를 외부로 배출하는 역할을 하는 것이다.

즉 보조벤트부(60)는 개폐 가능한 밸브가 구비되고, 별도의 배기펌프(도시하지 않음)가 연결됨으로써, 링크시스템(100)의 작동을 통해 상기 밸브를 개방하여 배기관(200) 내의 잔류 가스를 강제로 배출시키는 것이다.

한편 제어부(80)는 플랩댐퍼(10)를 작동시킴과 동시에 링크시스템(100)을 통해 에어밸브(30)와 보조벤트부(60)를 개폐시키는 역할을 하는 것으로서, 메인콘트롤러(도시하지 않음)로부터 엔진 정지의 신호를 전송받았을 때 플랩댐퍼(10)와 에어밸브(30) 및 보조벤트부(60)를 작동시키게 되는 것이다.

제어부(80)는 도시된 바와 같이, 플랩댐퍼(10) 사이의 배기관(200) 상부에 설치될 수 있으며, 에어에 의해 작동되는 통상적인 엑츄에이터 유닛(Actuator Unit)이 사용될 수 있다.

한편 링크시스템(100)은 제어부(80)와 에어밸브(30) 및 보조벤트부(60)를 순차적으로 링크 연결하는 것으로서, 제어부(100)의 작동을 에어밸브(30)와 보조벤트부(60)의 밸브축(35,65)에 전달하여 에어밸브(30)와 보조벤트부(60)를 개방 또는 폐쇄시키는 역할을 하는 것이다.

여기서 링크시스템(100)은 제1링크부(140)와 제1링크부(140)의 선단에 일단이 연결되도록 설치되는 제2링크부(180)로 구성된다.

제1링크부(140)는 제어부(80)와 에어밸브(30)를 링크 연결하는 것으로서, 일단이 제어부(80)의 구동축(85)에 결합되어 제어부(80)의 회동력을 에어밸브(30)의 밸브축(35)에 전달하게 된다.

여기서 제1링크부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 구동링크(110)와 연결링크(120) 및 종동링크(130)로 구성될 수 있다.

구동링크(110)는 일단이 제어부(80)의 구동축(85)에 결합되고, 종동링크(130)는 일단이 에어밸브(30)의 밸브축(35)에 결합되며, 연결링크(120)는 구동링크(110)의 회동을 종동링크(130)에 전달할 수 있도록 구동링크(110)와 종동링크(130)를 링크 연결하게 되는 것이다.

한편 제2링크부(180)는 제1링크부(140)의 회동력으로 상기 보조벤트부(60)를 개폐시키는 역할을 하는 것으로서, 제1보조링크(150)와 제2보조링크(170) 및 제2연결링크(160)로 구성된다.

제1보조링크(150)는 일단이 에어밸브(30)의 밸브축(35)에 결합되고, 제2보조링크(170)는 일단이 보조벤트부(60)의 밸브축(65)에 결합되며, 제2연결링크(160)는 제1보조링크(150)와 제2보조링크(170)를 링크 연결하게 되는 것이다.

따라서 제2링크부(180)는 제1링크부(140)에 의해 에어밸브(30)에 구비된 밸브축(35)이 회동될 때, 이 밸브축(35)의 회동력을 제1보조링크(150)와 제2연결링크(160) 및 제2보조링크(170)를 통해 보조벤트부(60)의 밸브축(65)를 회동시켜 보조벤트부(60)를 개방시키게 되는 것이다.

이때 제2연결링크(160)는 제2링크부(180)의 설치 및 작동이 용이하도록 양단이 상기 제1보조링크(150)와 제2보조링크(170)에 볼조인트(165)로 연결되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 배기가스 역류 방지장치의 작동 과정을 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

여기서 도 4는 디젤 발전소의 엔진 배기관에 설치된 배기가스 역류 방지장치의 일 실시예의 작업사진을 나타낸 것이다.

먼저 디젤 발전소에 설치되는 메인콘트롤러로부터 엔진 정지 신호가 제어부(80)에 전송되면, 제어부(80)는 플랩댐퍼(10)의 날개(15)를 회동시켜 배기관(200)을 폐쇄시킴으로써, 배기가스의 역류를 방지함과 동시에 에어밸브(30)와 보조벤트부(60)를 개방시키게 된다.

이때 제어부(80)는 엔진 정지 신호가 접수되면 통상적으로 일정시간(약 20초:엔진의 원심력에 의해 엔진 스스로 배기가스를 배출시킬 수 있는 시간) 경과 후 플랩댐퍼(10)를 작동시킴과 동시에 구동축(85)을 회전시켜 링크시스템(100)에 구비된 제1링크부(140)의 구동링크(110)를 화살표와 같이 회동시키게 된다.

여기서 구동링크(110)가 회동되면 이에 연동되어 연결링크(120) 및 종동링크(130)가 회동되고, 이 종동링크(130)는 에어밸브(30)의 밸브축(35)을 회전시켜 에어밸브(30)를 개방시키기 되는 것이다.

이때 실링 에어가 에어밸브(30)를 통해 배기관(200) 내로 공급되어 배기가스의 2차 누출을 차단하게 되는 것이다.

한편 에어밸브(30)의 밸브축(35)이 회전되면, 밸브축(35)에 일단이 결합된 제1보조링크(150)가 밸브축(35)과 함께 회동되고, 이에 연동되어 제2연결링크(160)와 제2보조링크(170)가 작동됨으로써, 보조벤트부(60)의 밸브축(65)을 회전시켜 보조벤트부(60)를 개방시키게 되는 것이다.

이때 보조벤트부(60)에 연결된 배기펌프의 작동에 의해 배기관(200) 내의 잔류 가스를 배출하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 배기관(200)의 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼(10)와 에어밸브(30)가 유로를 이중으로 차단하게 되어 배기가스 역류를 완벽히 차단하게 되고, 또한 제어부(80)가 링크시스템(100)을 이용하여 플랩댐퍼(10)의 작동과 동시에 에어밸브(30) 및 보조벤트부(60)를 개방시키게 됨으로써, 배기가스의 역류을 신속하고 효과적으로 차단함과 아울러 잔류 배기가스를 외부로 배출하게 되어 엔진을 보호할 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형 적용이 가능할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 메인배기관 10 : 플랩댐퍼
15 : 날개 30 : 에어밸브
35,65 : 밸브축 60 : 보조벤트부
80 : 제어부 85 : 구동축
100 : 링크시스템 110 : 구동링크
120 : 연결링크 130 : 종동링크
140 : 제1링크부 150 : 제1보조링크
160 : 제2연결링크 165 : 볼조인트
170 : 제2보조링크 180 : 제2링크부
200 : 배기관 300 : 중심선

Claims (5)

1. 배기관에 이격 설치되어 유로를 개폐하는 한 쌍의 플랩댐퍼;
   상기 플랩댐퍼 사이에 설치되어 상기 배기관 내부로 실링 에어를 공급하는 에어밸브;
   상기 배기관에 설치되어 배기관 내의 잔류가스를 배출시키는 보조벤트부;
   상기 플랩댐퍼를 작동시키는 제어부; 및
   상기 제어부로부터 회동력을 전달받아 상기 에어밸브와 보조벤트부를 동시에 개방 또는 폐쇄시키는 링크시스템을 포함하고,
   상기 링크시스템은 상기 제어부와 상기 에어밸브를 링크 연결하는 제1링크부를 포함하며,
   상기 제1링크부는,
   상기 제어부에 일단이 결합되는 구동링크;
   상기 에어밸브에 설치되는 밸브축에 일단이 결합되는 종동링크; 및
   상기 구동링크와 종동링크를 링크 연결하는 연결링크;
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 링크시스템은 상기 제1링크부의 회동력으로 상기 보조벤트부를 작동시킬 수 있도록 상기 제1링크부의 선단과 보조벤트부를 링크 연결하는 제2링크부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2링크부는,
   상기 밸브축에 일단이 결합되는 제1보조링크;
   상기 보조벤트부의 밸브축에 일단이 결합되는 제2보조링크; 및
   상기 제1보조링크와 제2보조링크를 링크 연결하는 제2연결링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2연결링크는 링크 작동이 용이하도록 양단이 상기 제1보조링크와 제2보조링크에 볼조인트로 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 디젤 발전소의 배기가스 역류 방지장치.
   
   
   
   
   

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