KR101929563B1 - 배기가스의 오일미스트 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 제거하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 배기가스가 유동되는 케이싱의 중공에 다수의 오리피스 플레이트부재를 내입시켜, 오리피스 플레이트부재를 통과하면서 변화되는 배기가스의 유동속도 변화 및 유동방향 변화에 의하여 배기가스에 포함된 오일미스트가 응집되어 제거될 수 있도록 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치에 관한 것이다.

Description

배기가스의 오일미스트 제거장치{Oil mist processing apparatus}

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 제거하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 배기가스가 유동되는 케이싱의 중공에 다수의 오리피스 플레이트부재를 내입시켜, 오리피스 플레이트부재를 통과하면서 변화되는 배기가스의 유동속도 변화 및 유동방향 변화에 의하여 배기가스에 포함된 오일미스트가 응집되어 제거될 수 있도록 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치에 관한 분야이다.

일반적으로 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에는 화석연료의 미연소 또는 산화물로서 생성되는 오일미스트가 다량 포함되어 있다.

또한 최근에는 오일미스트가 포함된 배기가스를 대기중에 그대로 배출시키면, 오일미스트로 인하여 심각한 대기오염이 야기되는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 실시되었다.

구체적으로, 최근의 오일미스트 처리장치는 크게 두 가지 분류로 구분되어 제작되었는데, 첫째는 필터 역할을 하는 다공성 망을 오일미스트가 포함된 배기가스가 배출되는 위치에 장착하여, 배기가스에 포함된 오일미스트가 다공성 망에 걸리도록 구성되었고, 둘째는 도 1과 같이 분리디스크가 구비되어 고속으로 회전하는 회전자가 내부공간에 장착된 하우징(Air-oil separator housing) 에 오일미스트가 포함된 배기가스를 인입시키고, 회전자를 회전시켜 고속으로 회전하는 분리디스크에 오일미스트가 충돌되어 액화될 수 있도록 하여, 배기가스에서 오일미스트를 분리하도록 구성되었다.

다음은 오일미스트를 처리하기 위한 대표적인 종래기술이다.

국내공개특허 제10-2014-0025947호는 메인 디젤엔진의 오일미스트 드레인 기구에 관한 것으로서, 데크의 하측에 수용된 메인엔진에서 발생되는 오일미스트를 제거하는 기구에 있어서: 상기 데크의 상측으로 상호간의 공간을 확보하도록 설치되고, 각각의 메인엔진의 배기를 배출하는 펀넬; 및 상기 펀넬에 의한 공간 상에 각각의 메인엔진에 대응하도록 설치되고, 메인엔진의 오일미스트에서 오일을 회수하는 오일분리기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 디젤엔진 오일미스트로 인한 선체의 오염을 방지하고 품질 향상에 기여할 수 있으며, 양호한 접근성을 확보하여 주기적으로 수행되는 정비 작업의 용이성을 향상하는 효과를 실현하였다.

하지만 상기 종래기술에 의한 오일미스트 처리장치는 배기가스에서 분리되는 오일미스트의 분리능력이 우수하지 못한 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0025947호(2014.03.05.) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0383263호(2005.04.25.) 대한민국 등록특허공보 제10-1486887호(2015.01.21.)

본 발명은 오일미스트 제거장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 단순한 다공성 망을 이용한 오일미스트 제거장치는 다공성 망에 걸리는 오일미스트의 양이 적어 배기가스에 포함된 오일미스트 제거효율성이 떨어지는 문제가 발생하였고;

고속으로 회전하는 분리디스크를 이용한 오일미스트 제거장치는 분리디스크에 오일미스트가 다량으로 흡착되어 분리디스크 및 회전자가 쉽게 손상되는 문제가 발생하였으며;

상기 분리디스크와 기체 상태의 배기가스가 계속적으로 충돌하더라도, 오일미스트 중 미세한 입자 크기의 것들은 분리디스크에 충돌하여도 응집되지 못하여, 오일미스트 제거효율성이 떨어지는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

하부에서 상부방향으로 길이를 가지는 중공이 형성되고, 상기 중공의 하부와 상부가 열린 상태를 가지는 케이싱부재; 상기 케이싱부재 중공의 하부 쪽에 내입되고, 상하로 관통되는 복수 개의 통공이 형성된 제1오리피스 플레이트부재; 상기 제1오리피스 플레이트부재의 상부에 해당하는 케이싱부재 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공 복수 개가 형성된 제2오리피스 플레이트부재; 상기 제2오리피스 플레이트부재의 상부에 해당하는 케이싱부재 중공에 내입되는 필터부재; 상기 필터부재의 상부에 해당하는 케이싱부재 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공 복수 개가 형성된 제3오리피스 플레이트부재;를 포함하여 구성되고, 상기 필터부재가 위치된 케이싱부재의 측부에는 드레인관이 구비되도록 구성되는 배기가스의 오일미스트 제거장치를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 오일미스트 제거장치는 제1오리피스 플레이트부재의 통공 및 제2오리피스 플레이트부재를의 통공을 통과하는 배기가스의 유동속도 및 유동방향을 변화시켜 배기가스에 포함된 오일미스트의 입자의 크기를 점차 키워서 필터부재에서 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

다공성의 필터부재에서도 제거되지 못한 배기가스에 포함된 오일미스트를 제3오리피스에서 재차 응집시켜 필터부재로 낙하시킴으로써 배기가스에 포함된 오일미스트를 완벽하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치를 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치를 나타내는 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치의 제1오리피스 플레이트부재를 나타내는 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치에서 배기가스가 유동되는 상태를 나타내는 측단면도.

본 발명은 선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종의 산업현장에서 발생하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 제거하기 위한 오일미스트 처리장치에 관한 것으로서, 하부에서 상부방향으로 길이를 가지는 중공이 형성되고, 상기 중공의 하부와 상부가 열린 상태를 가지는 케이싱부재(10); 상기 케이싱부재(10) 중공의 하부 쪽에 내입되고, 상하로 관통되는 복수 개의 통공(22)이 형성된 제1오리피스 플레이트부재(20); 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a, 33b) 복수 개가 형성된 제2오리피스 플레이트부재(30); 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되는 필터부재(40); 상기 필터부재(40)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53a, 53b) 복수 개가 형성된 제3오리피스 플레이트부재(50);를 포함하여 구성되고, 상기 필터부재(40)가 위치된 케이싱부재(10)의 측부에는 드레인관(15)이 구비되도록 구성되는 배기가스의 오일미스트 제거장치에 관한 것이다.

우선 본 발명에 의한 오일미스트 처리장치는 배기가스를 배출하는 장치(선박용 디젤엔진, 발전용 엔진 또는 각종 산업현장의 장치)에서 직접 배출하는 배기가스, 다공성 필터를 이용한 오일미스트 처리장치에 의하여 1차적으로 처리된 배기가스 또는 분리디스크를 크랭크 실의 내부에서 고속으로 회전시켜 크랭크 실 내부로 인입되는 오일미스트를 처리하는 장치에 의하여 1차적으로 처리된 배기가스를 1차 또는 2차적으로 처리할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 5를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 배기가스의 오일미스트 제거장치는 거시적으로 내부에 형성된 중공으로 오일미스트가 포함된 배기가스를 유동시키는 케이싱부재(10), 상기 케이싱부재(10)의 중공 하부에서 상부방향으로 순차적으로 적층되며 내입되는 제1오리피스 플레이트부재(20), 제2오리피스 플레이트부재(30), 필터부재(40) 및 제3오리피스 플레이트부재(50)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 케이싱부재(10)는 하부에서 상부방향으로 길이를 가지는 중공이 형성되고, 상기 중공의 하부와 상부가 열린 상태를 가지는 구성으로서, 관형태로 구성되어 내부에 하기의 제1오리피스 플레이트부재(20), 제2오리피스 플레이트부재(30), 필터부재(40) 및 제3오리피스 플레이트부재(50)를 중공 하부에서 상부방향으로 순차적으로 내입시키는 구성이다.

구체적으로, 상기 케이싱부재(10)는 하부에서 상부방향으로 길이를 가지는 중공에 내부에 형성되어 중공의 하부에서 상부방향으로 배기가스를 유동시키고, 케이싱부재(10)의 하부와 상부 각각은 배기가스가 유동되는 배기관(미도시)의 일정부분에 연결되는 구성을 한다.

또한 상기 케이싱부재(10)는 중공에 내입되는 하기 제1오리피스 플레이트부재(20), 제2오리피스 플레이트부재(30), 필터부재(40) 및 제3오리피스 플레이트부재(50)를 중공에 용이하게 내입시킬 수 있도록 복수 개의 케이싱으로 나누어지고, 상기와 같이 나누어진 각각의 케이싱이 서로 연결되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 케이싱부재(10)는 도 2와 같이 하부 케이싱(11)과 상부 케이싱(12)으로 구분되는 구성을 하고, 상기 하부 케이싱(11)의 상부 외측에 돌출 형성된 플랜지(13a)와 상기 상부 케이싱(12)의 하부 외측에 돌출 형성된 플랜지(13b)는 서로 볼트 체결되어 연결되는 구성을 할 수 있다.

아울러 상기 케이싱부재(10)의 측부에는 케이싱부재(10)의 중공과 연통되는 드레인관(15)이 구비되는 구성을 할 수 있고, 상기 드레인관(15)은 케이싱부재(10)의 중공에서 응집되어 액상을 가지는 오일미스트를 케이싱부재(10) 중공의 외부로 배출시킬 수 있다.

이때, 상기 드레인관(15)은 케이싱부재(10)의 측부 적절한 부분에 구비되는 구성을 할 수 있고, 바람직하게는 케이싱부재(10) 중공 내에서 오일미스트가 가장 많이 응집될 수 있는 하기 필터부재(40)의 하부 일정부분이 위치되는 부분의 케이싱부재(10) 측부에 구비되는 구성을 할 수 있으며, 일실시예로서 상기 드레인관(15)은 상부 케이싱(12) 측부의 하부 일정부분 중 상기 플랜지(13b)의 상부에 해당하는 상부 케이싱(12)의 측부에 구비되는 구성을 할 수 있다.

더불어 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는 상기 케이싱부재(10) 중공의 하부 쪽에 내입되고, 상하로 관통되는 복수 개의 통공(22)이 형성된 구성으로서, 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상향되며 상부로 유동되는 배기가스에 포함된 오일미스트를 1차적으로 응집시키는 구성이다.

즉, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는 판상의 형태로 구성되어 케이싱부재(10)의 하부쪽 중공을 가로막으로 케이싱부재(10)에 구비되는 구성을 하고, 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부면과 하부면을 관통하며 형성되는 복수 개의 통공(22)으로 배기가스를 유동시키는 구성을 한다.

이때, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 외주는 케이싱부재(10)의 중공 하부쪽 내주와 동일한 형태를 가지도록 구성되어, 제1오리피스 플레이트부재(20)의 외주가 케이싱부재(10)의 중공 하부쪽 내주에 기밀되며 케이싱부재(10)의 중공에 내입되는 것이 바람직하다.

또한 상기와 같이 제1오리피스 플레이트부재(20)가 케이싱부재(10)의 중공에 보다 견고하고 기밀된 상태로 내입될 수 있도록, 상기 케이싱부재(10)의 중공 내부에는 제1오리피스 플레이트부재(20)의 외주 일부분이 안착되는 단턱(14)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 단턱(14)은 케이싱부재(10) 중공의 다른 부분보다 케이싱부재(10)의 중공 중앙쪽으로 더 내입된 상태로 이루어져 제1오리피스 플레이트부재(20)가 케이싱 부재 중공의 윗쪽에서 아랫쪽으로 내입되다가 상기 단턱(14)에 걸림 체결된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

아울러 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)에 형성된 복수 개의 통공(22)은 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부방향으로 수직한 방향으로 길이를 가지는 유동로가 형성되고, 배기가스에 포함될 수 있는 오일미스트의 평균적인 입자크기, 오일미스트의 응집성, 배기가스의 유동량 및 배기가스의 유동속도 등에 따라 적절한 내경을 가지도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 제1오리피스 플레이트부재(20)의 하부에서 상부로 복수 개의 통공(22)을 통과하는 배기가스는 배기가스에 포함된 오일미스트가 제1오리피스 플레이트부재(20)의 하부면, 복수 개의 통공(22)의 하부 단부 및 측부에 충돌되어 응집되어 입자의 크기가 커질 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 케이싱부재(10)가 하부 케이싱(11)과 상부 케이싱(12)으로 구분되는 구성을 하는 경우, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는 하부 케이싱(11)의 중공에 내입되는 구성을 할 수 있고, 상기 하부 케이싱(11) 중공의 상부에는 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)가 내입되어 걸림 체결될 수 있는 상기 단턱(14)이 형성되는 구성을 할 수 있다.

아울러 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는 복수 개의 통공(22)이 형성되는 상태로 케이싱부재(10)의 중공 하부에 내입될 수 있으면 다양한 형태로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)가 상하방향으로 이격된 상태로 적층되어 구성되고, 상기 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 각각에 형성된 통공(22a, 22b, 22c)은 하부층의 제1오리피스 플레이트에서 상부층의 제1오리피스 플레이트일수록 더 작은 내경을 가지도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 구성의 제1오리피스 플레이트부재(20)는 도 2와 같이 케이싱부재(10)의 중공 하부에서 상부방향으로 서로 이격된 상태로 적층되는 구성을 하기 때문에, 각각의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)를 순차적으로 통과하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 복수 번 응집시켜 오일미스트 입자의 크기를 점점 증대시킬 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

보다 상세하면, 상기 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 중 최하부층의 제1오리피스 플레이트(21c)에 형성된 통공(22c)을 하부에서 상부로 통과한 배기가스는 통공(22c)의 내경이 가장 크기 때문에 배기가스의 유동성을 확보시킬 수 있음과 동시에 크기가 비교적 큰 오일미스트를 서로 응집시켜 더 큰 입자의 오일미스트를 만들 수 있다.

또한 상기 최하부층의 제1오리피스 플레이트(21c)의 통공(22c)을 통과한 배기가스는 상기 최하부층의 제1오리피스 플레이트(21c)의 상부와 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)의 하부 사이에 형성된 이격공간(16)에서 측방으로 순환되며 유동된 후 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)에 형성된 통공(22b)으로 유입되어 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)의 상부로 유동된다.

이때, 상기 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)의 통공(22b)을 통과한 배기가스는 상기 최하부층의 제1오리피스 플레이트(21c)에 형성된 통공(22c)보다는 작은 내경 크기를 가지는 통공(22b)을 통과하기 때문에, 배기가스의 유동속도가 증가되고 그 결과 배기가스에 포함된 오일미스트 입자들 간의 충돌횟수가 증가되어 오일미스트의 응집성을 더욱 향상시킬 수 있다.

아울러 상기 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)의 통공(22b)을 통과한 배기가스는 상기 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)의 상부와 최상층의 제1오리피스 플레이트(21a)의 하부 사이에 형성된 이격공간(17)에서 측방으로 순환되며 유동된 후 최상층의 제1오리피스 플레이트(21a)에 형성된 통공(22c)으로 유입되어 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부로 유동된다.

이때, 상기 최상층의 제1오리피스 플레이트(21a)의 통공(22c)을 통과한 배기가스는 상기 중간층의 제1오리피스 플레이트(21b)에 형성된 통공(22b)보다는 작은 내경 크기를 가지는 통공(22c)을 통과하기 때문에, 배기가스의 유동속도가 더욱 증가되고 그 결과 배기가스에 포함된 오일미스트 입자들 간의 충돌횟수가 증가되어 오일미스트의 응집성을 더욱 향상시킬 수 있다.

아울러 상기 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)에 각각 형성된 각각의 통공(22a, 22b, 22c)은 케이싱부재(10)의 중공 하부에서 상부방향을 기준으로 하여 서로 엇갈리는 형태를 이루며 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기와 같이 서로 다른 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 각각에 서로 엇갈리는 위치에 형성된 통공(22a, 22b, 22c)은 하부층의 제1오리피스 플레이트 통공에서 이격공간으로 유동된 배기가스가 이격공간 내에서 측방으로 순환된 후 상부층의 제1오리피스 플레이트의 통공으로 유입될 수 있도록 하는 효과를 발휘하여, 배기가스에 포함된 오일미스트 입자간의 충돌횟수를 증가시킬 수 있고, 그 결과 오일미스트의 응집성을 향상시킬 수 있다.

상기와 연관하여, 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)에 각각 형성된 통공(22a, 22b, 22c)은 오일미스트의 평균적인 입자크기, 오일미스트의 응집성, 배기가스의 유동량 및 배기가스의 유동속도 등에 따라 적절한 내경을 가질 수 있고, 다만 상부층에 위치한 제1오리피스 플레이트일수록 하부층에 위치한 제1오리피스 플레이트보다 더 작은 내경을 가지도록 구성되어야 한다.

아울러 상기와 같이 제1오리피스 플레이트부재(20)가 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)가 상하방향으로 이격된 상태로 적층되는 형태로 구성되는 경우, 각각의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)의 중앙에는 상부와 하부를 관통하는 체결공(23)이 형성되고, 상기 체결공(23)에는 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)를 동시에 체결시키는 체결핀(24)이 체결되는 구성을 할 수 있다.

이때, 상기 체결핀(24)에는 일정의 두께를 가지는 복수 개의 너트(25)가 체결될 수 있고, 상기 복수 개의 너트(25)는 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 사이사이에 위치되어, 상기 이격공간(16, 17)의 높이를 형성시키는 구성을 할 수 있다.

더불어 상기와 같이 제1오리피스 플레이트부재(20)가 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)가 상하방향으로 이격된 상태로 적층되는 형태로 구성되는 경우, 상기 케이싱부재(10)의 중공에 형성된 상기 단턱(14) 역시 상호 이격되는 상태로 복수의 층으로 구성될 수 있다.

또한 상기 복수 층의 단턱(14)은 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부로 갈수록 더 큰 크기를 가지는 케이싱부재(10) 중공의 내경을 형성시키고, 상기 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 역시 하부층에서 상부층으로 갈수록 더 큰 크기의 외경을 가지도록 구성되어, 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)가 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부쪽으로 순차적으로 내입되며 이격 적층될 수 있도록 구성될 수 있다.

아울러 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)는 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a, 33b) 복수 개가 형성된 구성으로서, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부로 유동된 배기가스에 포함된 오일미스트를 2차적으로 응집시키 구성이다.

즉, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)는 케이싱부재(10)의 중공을 가로막을 수 있는 판상의 형태로 구성되고, 외주가 케이싱부재(10) 중공의 내주에 밀접된 상태로 위치되는 구성을 한다

또한 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)에 형성된 통공(33a, 33b)은 제2오리피스 플레이트부재(30)의 하부에서 상부로 배기가스를 유동시키며 통공(33a, 33b)을 통과하는 배기가스에 포함된 오일미스트를 응집시킬 수 있으나, 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부방향(수직방향)에 대하여 일정의 경사를 가지며 기울어진 형태로 형성된다.

이때, 상기 구성의 통공(33a, 33b)을 통과하는 배기가스는 제2오리피스 플레이트부재(30)를 통과하면서 회전되어 와류로 형성되고, 그 결과 와류화된 배기가스에 포함된 오일미스트 입자들 간의 충돌횟수를 증가되며, 상기와 같은 오일미스트 입자들 간의 더 잦은 충돌에 의하여 오일미스트의 응집성이 증가될 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)에 형성된 통공(33a, 33b)의 유동로 길이는 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)에 형성된 통공(22)의 유동로 길이(상기 제1오리피스 플레이트부재(20)가 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)로 구성되는 경우에는 각 제1오리피스 플레이트에 형성된 통공(22)의 유동로 길이)보다 더 길게 형성되어, 통공(33a, 33b)을 통과하는 배기가스의 와류성이 크게 확보될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

더불어 상기 케이싱부재(10)가 하부 케이싱(11)과 상부 케이싱(12)으로 구분되어 구성되는 경우, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)는 상기 상부 케이싱(12)의 중공 하부에 내입되는 구성을 할 수 있다.

또한 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)는 복수 개의 통공(33a, 33b)이 수직방향에 대하여 경사진 상태로 형성되는 구성을 하면 다양한 형태로 구성될 수 있고, 바람직하게는 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a)이 형성된 하부 제2오리피스 플레이트(31)와; 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33b)이 형성된 상부 제2오리피스 플레이트(32);가 상호 이격된 상태로 적층되도록 구성되고, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)과 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)은 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 구성의 제2오리피스 플레이트부재(30)는 하부 제2오리피스 플레이트(31)와 상부 제2오리피스 플레이트(32)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)와 상부 제2오리피스 플레이트(32)는 동일한 판상의 형태를 가지며 외주가 케이싱부재(10)의 중공 내주에 밀착되는 구성을 하지만, 각각의 제2오리피스 플레이트에 형성된 통공(33a, 33b)는 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성된다.

보다 상세하면, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)는 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a)이 형성되는 구성으로서, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부에 해당하는 케이싱 중공에 내입되는 구성을 한다.

또한 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 하부면과 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부면은 서로 이격된 상태(이격공간(54))를 가지도록 구성되어, 제1오리피스 플레이트부재(20)의 통공(22)에서 유동된 배기가스가 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 통공(33a)의 하부로 원활하게 유입될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)은 수직방향(케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부방향)에 대하여 측방으로 일정의 경사를 가지며 형성되는데, 이때 상기 통공(33a)의 경사각은 15~45°의 범위를 가지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 하부에서 상부가 이루는 경사각이 15° 미만이면 상기 통공(33a)의 경사각이 다소 완만하여 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 통공(33a)에서 배출된 배기가스가 케이싱의 중공에서 지나치게 급격히 회전되어 배기가스의 유동성이 떨어질 수 있는 문제가 있고, 45°를 초과하면 상기 통공(33a)의 경사각이 지나치게 커서 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 통공(33a)에서 배출된 배기가스가 케이싱의 중공에서 원활하게 회전되지 못할 수 있기 때문에, 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 경사각은 상기 범위 내를 유지하는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부 제2오리피스 플레이트(32)는 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33b)이 형성되는 구성으로서, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)과 동일한 내경을 가지지만 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태의 통공(33b)이 형성되는 구성이다.

즉, 상기 구성의 상부 제2오리피스 플레이트(32)는 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33b)이 형성되는 구성으로서, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 상부에 해당하는 케이싱의 중공에 내입되는 구성을 한다.

또한 상기 상부 제2오리피스 플레이트(32)의 하부면과 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 상부면은 서로 이격된 상태를 가지도록 구성되어, 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 통공(33a)에서 상부로 유동된 배기가스가 상부 제2오리피스 플레이트(32)의 통공(33b)의 하부로 원활하게 유입될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 상기 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)은 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)과 마찬가지로 수직방향(케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부방향)에 대하여 측방으로 일정의 경사를 가지며 형성되는데, 이때 상기 통공(33b)의 경사각은 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 경사각과 동일한 이유에서 15~45°의 범위를 가지는 것이 바람직하다.

다만, 상기 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)과 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)은 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)과 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)이 서로 어긋나는 형태로 구성되는 경우, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 상부의 위치와 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)의 하부의 위치는 서로 다른 수직선상에 위치되기 때문에, 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 상부에서 배출된 배기가스는 하부 제2오리피스 플레이트(31)와 상부 제2오리피스 플레이트(32)의 사이에 형성된 이격공간(34)으로 일정거리 유동된 후 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)의 하부로 유입될 수 있고, 이때, 상기 이격공간(34)에서 유동되는 배기가스에 포함된 오일미스트는 상부 제2오리피스 플레이트(32)의 하부면과 하부 제2오리피스 플레이트(31)의 상부면 및 상부 제2오리피스 플레이트(32)의 통공(33b)에서 충돌횟수가 증가되어 보다 빠르게 응집될 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)은 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)에서 배출된 배기가스의 회전방향과 동일한 방향으로 배기가스를 회전시킬 수 있기 때문에, 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)에서 배출되는 배기가스의 회전성을 더욱 증가시켜, 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 위치되는 하기의 필터부재(40)의 응집되어 입자의 크기가 커진 오일미스트가 더욱 용이하게 필터링될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

아울러 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)과 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)이 반대 방향으로 경사지도록 구성되는 경우, 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)의 상부에서 이격공간(34)으로 배출된 배기가스는 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)의 하부로 방향전환되며 유입될 수 있기 때문에, 상기 이격공간(34) 내에서의 오일미스트 입자들간의 충돌횟수를 증가시켜 오일미스트의 응집성을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한 상기 필터부재(40)는 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되는 구성으로서, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부로 유동된 배기가스에 포함된 응집된 오일미스트를 필터링하는 구성이다.

아울러 상기 필터부재(40)는 상기 케이싱부재(10)가 하부 케이싱(11)과 상부 케이싱(12)으로 구분되는 경우, 상기 케이싱의 중공 하부에 내입된 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 해당하는 상부 케이싱(12)의 중공에 내입되는 구성을 한다.

이때, 상기 필터부재(40)는 다공성을 가지는 메쉬 형태의 망 또는 블럭체 형태로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공의 일정부분을 가로막으로며 내입되는 구성을 한다.

아울러 상기 필터부재(40)는 금속 재질, 합성수지 재질 또는 천연 재질의 것 중 어느 하나 이상의 재질의 것으로 구성될 수 있고, 케이싱부재(10) 중공의 하부에서 상부방향으로 서로 다른 재질의 것이 다층을 형성하며 적층되는 구성을 할 수 있으며, 상기와 같이 다층 형태로 필터부재(40)가 구성되는 경우에는 각 층의 필터부재(40)에 형성된 통공의 크기가 서로 다르도록 구성될 수도 있다.

더불어 상기 필터부재(40)에서 필터링된 배기가스의 오일미스트는 하기 제1오리피스 플레이트부재(20) 및 제2오리피스 플레이트부재(30)에서 입자의 크기가 커지도록 응집된 상태를 가지기 때문에, 필터부재(40)의 메쉬에서 용이하게 필터링될 수 있고, 응집된 오일미스트가 필터링된 배기가스는 다공을 통하여 필터부재(40)의 상부로 유동될 수 있다.

이때, 상기 필터부재(40)에서 필터링된 액상의 오일미스트는 상기 케이싱부재(10)의 측부에 형성된 드레인관(15)을 통하여 케이싱부재(10)의 외부로 배출된다.

또한 상기 제3오리피스 플레이트부재(50)는 상기 필터부재(40)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53a, 53b) 복수 개가 형성되는 구성으로서, 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)와 동일한 형태로 구성되되, 필터부재(40)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10)의 중공에 내입되는 내입 위치만이 다르게 구성된다.

즉, 상기 제3오리피스 플레이트부재(50)는 상기 필터부재(40)의 상부에서 케이싱의 중공 상부쪽으로 유동되는 배기가스에 잔존할 수 있는 오일미스트를 다시 응집시켜 액상으로 만든 후 제3오리피스 플레이트부재(50)의 하부에 위치한 필터부재(40)로 떨어뜨리는 구성이다.

보다 상세하면, 상기 필터부재(40)의 상부로 유동된 배기가스에 포함될 수 있는 오일미스트는 비록 필터부재(40)에서 필터링되지 못한 정도로 입자가 크지 못하여 배기가스에 포함된 상태를 가지지만, 상기 제1오리피스 플레이트부재(20) 및 제2오리피스 플레이트부재(30)에 위치된 배기가스에 포함된 오일미스트보다는 큰 입자 크기를 가진다. 이때, 상기 제3오리피스 플레이트부재(50)는 상기 제2오리피스 플레이트부재(30)와 동일한 원리에 의하여 배기가스에 포함된 오일미스트를 다시 응집시키고, 제3오리피스 플레이트부재(50)에서 응집된 오일미스트는 입자의 크기가 액상으로 변화되어 제3오리피스 플레이트부재(50)에 응결될 수 있다.

아울러 상기와 같이 제3오리피스 플레이트부재(50)에서 액상화되어 응결된 오일미스트는 제3오리피스 플레이트부재(50)의 하방으로 떨어진 후 필터부재(40)의 상부에서 하부로 유동되어 드레인관(15)을 통하여 배출될 수 있다.

상기와 연관하여, 상기 제3오리피스 플레이트부재(50)는 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53a)이 형성된 하부 제3오리피스 플레이트(51)와; 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53b)이 형성된 상부 제3오리피스 플레이트(52);가 상호 이격된 상태로 적층되도록 구성되고, 상기 하부 제3오리피스 플레이트(51)에 형성된 통공(53a)과 상부 제3오리피스 플레이트(52)에 형성된 통공(53b)는 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 하부 제3오리피스 플레이트(51)는 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)와 동일한 구성을 하고, 상기 상부 제3오리피스 플레이트(52)는 상기 상부 제2오리피스 플레이트(32)와 동일한 구성을 할 수 있으며, 상기 하부 제3오리피스 플레이트(51)와 상부 제3오리피스 플레이트(52)에 관한 구체적인 설명은 상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)와 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 관한 설명으로 대신하겠다.

아울러 상기 제3오리피스 플레이레트부재의 상부로 유동된 배기가스는 오일미스트가 제거된 상태이고, 케이싱부재(10)의 중공 상부를 통하여 케이싱부재(10)의 상부에 연결된 배기관으로 배출된다.

또한 상기 케이싱부재(10)의 중공 상부에는 중공의 하부 쪽이 중공의 상부 쪽보다 더 큰 내경을 가지는 포집관(60)이 더 구비되는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 포집관(60)은 케이싱부재(10) 중공의 상부에서 하부방향으로 길이를 가지는 중공이 내부에 형성된 관형태의 구성으로서, 케이싱부재(10)의 중공 상부에 상단이 연결되고, 상기 상단에서 상기 제3오리피스 플레이트부재(50) 쪽으로 길이연장되어 제3오리피스 플레이트부재(50) 상부와 이격된 상태로 하단이 위치되는 구성이다.

이때, 상기 포집관(60)의 내부에 형성된 중공은 포집관(60) 중공의 하부 쪽이 중공 상부 쪽보다 더 큰 내경을 가지는 형태로 구성되어, 상기 제3오리피스 플레이트부재(50)의 상부에서 상향 유동되는 배기가스를 넓은 수평단면의 중공 하부로 유입받을 수 있고, 상기 중공 하부보다 더 좁은 수평단면의 중공 상부로 배기가스를 배출시킬 수 있는 구성을 하기 때문에, 베르누이의 원리에 의하여 포집관(60) 중공 상부에서 유동되는 배기가스의 유동속도를 포집관(60) 중공 하부에서 유동되는 배기가스의 유동속도보다 빠를 수 있도록 하여, 포집관(60)의 중공 하부에 형성된 흡입압을 증가시킬 수 있고, 그 결과 제3오리피스 플레이트부재(50)의 상부로 유동된 배기가스의 보다 강한 흡입압으로 포집관(60)을 통하여 케이싱부재(10)의 외부로 빠르게 유동될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 케이싱부재 11 : 하부 케이싱
12 : 상부 케이싱 13a, 13b : 플랜지
14 : 단턱 15 : 드레인관
16 : 이격공간 17 : 이격공간
20 : 제1오리피스 플레이트부재 1a, 21b, 21c : 제1오리피스 플레이트
22, 22a, 22b, 22c : 통공 23 : 체결공
24 : 체결핀 25 : 너트
30 : 제2오리피스 플레이트부재 31 : 하부 제2오리피스 플레이트
32 : 상부 제2오리피스 플레이트 33a, 33b : 통공
34 : 이격공간 40 : 필터부재
50 : 제3오리피스 플레이트부재 51 : 하부 제3오리피스 플레이트
52 : 상부 제3오리피스 플레이트 53a, 53b : 통공
54 : 이격공간 60 : 포집관

Claims (5)

1. 하부에서 상부방향으로 길이를 가지는 중공이 형성되고, 상기 중공의 하부와 상부가 열린 상태를 가지는 케이싱부재(10);
   상기 케이싱부재(10) 중공의 하부 쪽에 내입되고, 상하로 관통되는 복수 개의 통공(22)이 형성된 제1오리피스 플레이트부재(20);
   상기 제1오리피스 플레이트부재(20)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a, 33b) 복수 개가 형성된 제2오리피스 플레이트부재(30);
   상기 제2오리피스 플레이트부재(30)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되는 필터부재(40);
   상기 필터부재(40)의 상부에 해당하는 케이싱부재(10) 중공에 내입되고, 수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53a, 53b) 복수 개가 형성된 제3오리피스 플레이트부재(50);를 포함하여 구성되고,
   상기 필터부재(40)가 위치된 케이싱부재(10)의 측부에는 드레인관(15)이 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1오리피스 플레이트부재(20)는,
   복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c)가 상하방향으로 이격된 상태로 적층되어 구성되고,
   상기 복수 개의 제1오리피스 플레이트(21a, 21b, 21c) 각각에 형성된 통공(22a, 22b, 22c)은 하부층의 제1오리피스 플레이트에서 상부층의 제1오리피스 플레이트일수록 더 작은 내경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2오리피스 플레이트부재(30)는,
   수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33a)이 형성된 하부 제2오리피스 플레이트(31)와;
   수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(33b)이 형성된 상부 제2오리피스 플레이트(32);가 상호 이격된 상태로 적층되도록 구성되고,
   상기 하부 제2오리피스 플레이트(31)에 형성된 통공(33a)과 상부 제2오리피스 플레이트(32)에 형성된 통공(33b)은 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3오리피스 플레이트부재(50)는,
   수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53a)이 형성된 하부 제3오리피스 플레이트(51)와;
   수직방향에 대하여 경사진 형태의 통공(53b)이 형성된 상부 제3오리피스 플레이트(52);가 상호 이격된 상태로 적층되도록 구성되고,
   상기 하부 제3오리피스 플레이트(51)에 형성된 통공(53a)과 상부 제3오리피스 플레이트(52)에 형성된 통공(53b)는 서로 어긋나거나 반대 방향으로 경사진 형태를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱부재(10)의 중공 상부에는,
   중공의 하부 쪽이 중공의 상부 쪽보다 더 큰 내경을 가지는 포집관(60)이 더 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스의 오일미스트 제거장치.
   

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