KR102154162B1 - 선박용 egr 장치 - Google Patents

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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

선박용 EGR 장치는, 간격을 두고 배치된 복수의 핀을 구비하고, 간격에 엔진에서 배출된 배기 가스의 일부인 EGR 가스를 유통시키고, 복수의 핀을 통해 EGR 가스를 냉각 매체와 열교환시켜 EGR 가스를 냉각하는 가스 쿨러와, 엔진의 운전 중에 복수의 핀에 유체를 공급하여 복수의 핀에 부착된 EGR 가스에 포함된 미립자를 유체에 의해 제거하는 제거 장치를 구비한다.

Description

선박용 EGR 장치
본 발명은 선박용 EGR 장치에 관한 것이다.
선박용 엔진 시스템은 예를 들어, 엔진에서 배출된 배기 가스의 일부를 엔진에 다시 순환시켜 엔진의 연소 온도를 저하시키고, 배기 가스에 포함된 질소 산화물(NOx)의 양을 저감시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 장치를 구비하고 있다.
EGR 장치는 EGR 가스를 열교환에 의해 냉각하는 가스 쿨러를 구비한다. 가스 쿨러에는, 예를 들어, 복수의 열교환용 핀(fin)이 간격을 두고 설치되어 있다. EGR 가스는 인접한 핀의 간격을 유통한다. EGR 가스는 핀을 통해 가스 쿨러의 내부를 순환하는 냉각 매체와 열교환되어 냉각된다.
가스 쿨러의 핀에는 EGR 가스에 포함된 매연 등의 미립자(이하, 단순히 미립자라고 칭한다)가 부착되는 경우가 있다. 예를 들어, 특허문헌에는 복수의 핀의 피치 치수를 조절함으로써 미립자가 핀에 퇴적되는 것을 방지하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허공개 특개2001-263967호 공보
선박용 엔진 시스템은 비교적 장시간 운전되기 때문에 가스 쿨러의 핀에 미립자가 퇴적하기 쉽고, 특허문헌에 개시된 기술에서는 미립자의 퇴적을 충분히 방지할 수 없다. 또한, 핀에 부착된 미립자를 제거하기 위해서, 예를 들어 엔진을 일단 정지시키고 핀을 청소하는 대책을 생각할 수 있지만, 엔진의 정지가 어려운 경우가 있다. 이에 따라서, EGR 가스가 가스 쿨러를 통과하지 못하여, EGR 장치의 압력 손실이 증가할 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 EGR 장치를 구비한 선박용 엔진 시스템에서, 복수의 열교환용 핀이 설치된 가스 쿨러가 EGR 장치에 구비된 선박용 엔진 시스템이 비교적 장시간 운전하는 경우 엔진을 정지시키지 않고, 가스 쿨러의 핀에 EGR 가스에 포함된 미립자가 퇴적되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, EGR 장치의 압력 손실이 증가하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 EGR 장치는, 간격을 두고 배치된 복수의 핀을 구비하고 상기 간격에 엔진에서 배출된 배기 가스의 일부인 EGR 가스를 유통시키고 상기 복수의 핀을 통해 상기 EGR 가스를 냉각 매체와 열교환시켜 상기 EGR 가스를 냉각하는 가스 쿨러와, 상기 엔진의 운전 중에 상기 복수의 핀에 유체를 공급하여 상기 복수의 핀에 부착된 상기 EGR 가스에 포함된 미립자를 상기 유체에 의해 제거하는 제거 장치를 구비한다.
상기 구성에 따르면, 엔진의 운전 중에 제거 장치에 의해 복수의 핀에 유체가 공급되어 복수의 핀에 부착된 미립자가 제거된다. 따라서, 엔진이 비교적 장시간 운전되는 경우에도 엔진을 정지시키지 않고, 가스 쿨러의 복수의 핀에 미립자가 퇴적되는 것을 방지할 수 있고, EGR 장치의 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제거 장치는 상기 복수의 핀 중 적어도 하나의 핀을 향해 상기 유체를 분사하는 적어도 하나의 분사 노즐을 구비하여도 좋다. 이에 따라서, 예를 들어, 분사 노즐에서 분사되는 유체의 기세를 이용하여 적어도 하나의 핀에 부착된 미립자를 효율적으로 제거할 수 있다.
상기 적어도 하나의 분사 노즐은 복수의 분사 노즐을 포함하고, 상기 복수의 분사 노즐을 통해 상기 적어도 하나의 핀의 다른 영역을 향해 상기 유체가 분사되어도 좋다. 이에 따라서, 복수의 분사 노즐을 통해 분사되는 유체에 의해 적어도 하나의 핀에 부착된 미립자를 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.
상기 유체는 액체라도 좋다. 이와 같이 액체를 유체로 이용함으로써, 예를 들어 엔진의 운전 중에 EGR 장치의 내부를 흐르는 EGR 가스의 가스 압력에 의해 인접한 핀의 간격에 유체를 유통시키고, 상기 간격에서 복수의 핀에 부착된 미립자를 유체에 의해 밀어내 제거할 수 있다.
상기 복수의 핀으로부터 낙하한 상기 유체를 저장하는 저장 탱크를 더 구비하여도 좋다. 이에 따라서, 복수의 핀으로부터 낙하한 유체를 미립자와 함께 저장 탱크로부터 잘 회수할 수 있다.
상기 저장 탱크로부터 순환된 상기 유체가 상기 제거 장치에 의해 상기 복수의 핀에 공급되어도 좋다. 이에 따라서, 유체를 순환시켜 사용할 수 있기 때문에 제한된 양의 유체를 사용하는 경우에도 복수의 핀에 부착된 미립자를 잘 제거할 수 있고, EGR 장치의 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.
상기 가스 쿨러를 통과한 상기 EGR 가스에 포함된 액적(液滴)을 제거하는 미스트 캐처(mist catcher)를 더 구비하여도 좋다. 이에 따라서, 복수의 핀에 유체로서 액체가 공급되는 경우 등 EGR 가스에 어느 정도의 액적이 포함되더라도 미스트 캐처에 의해 EGR 가스에 포함된 액적을 잘 제거할 수 있다.
상기 제거 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하여도 좋다. 이에 따라서, 제거 장치가 복수의 핀에 유체를 공급하는 타이밍이나 제거 장치가 공급하는 유체의 공급량을 제어할 수 있으므로 복수의 핀에 대한 미립자의 제거 효율을 높일 수 있다.
상기 제어 장치는 미리 정해진 시간 간격마다 또는 압력 손실이 미리 정해진 값에 도달한 때에, 상기 복수의 핀에 상기 유체를 일정 시간 공급하도록 상기 제거 장치를 제어하여도 좋다. 이에 따라서, 유체의 사용량을 줄이면서 복수의 핀에 부착된 미립자를 효과적으로 제거 할 수 있다.
본 발명의 각각의 실시예에 따르면, EGR 장치를 구비한 선박용 엔진 시스템에서, 복수의 열교환용 핀이 설치된 가스 쿨러가 EGR 장치에 구비된 선박용 엔진 시스템이 비교적 장시간 운전되는 경우에도, 엔진을 정지시키지 않고, 가스 쿨러의 핀에 EGR 가스에 포함된 미립자가 퇴적되는 것을 방지 가능하게 함으로써, EGR 장치의 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 선박용 엔진 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 EGR 장치의 구성도이다.
도 3은 도 1의 가스 쿨러의 복수의 핀의 두께 방향 단면도이다.
도 4는 종래의 EGR 장치와, 제1 실시예에 따른 EGR 장치의 압력 손실의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 EGR 장치의 구성도이다.
이하, 각각의 실시예에 대해 각 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시예)
도 1은 제1 실시예에 따른 선박용 엔진 시스템(1)(이하, 단순히 엔진 시스템(1)이라고 칭한다)의 개략적인 구성도이다. 엔진 시스템(1)은 엔진(2), EGR 장치(3), 과급기(4), 공급 가스 유로(R1), 배기 가스 유로(R2) 및 EGR 가스 유로(R3)를 구비한다.
엔진(2)은 선박의 추진용 메인 엔진이고, 2 스트로크 디젤 엔진이다. 엔진(2)은 4 스트로크 엔진이라도 좋고, 가스 엔진이나 이원 연료 엔진이라도 좋다. 공급 가스는 엔진(2)이 2 스트로크 엔진인 경우에는 소기(掃氣) 가스이고, 4 스트로크 엔진인 경우에는 급기(給氣) 가스이다.
EGR 장치(3)는 엔진(2)으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 EGR 가스로서 엔진(2)에 재순환시킨다. 구체적으로, EGR 장치(3)는 EGR 가스를 세척 및 냉각하고, 공급 가스의 일부로서 엔진(2)으로 재순환시킨다. EGR 장치(3)는 스크러버(scrubber)(6), 가스 쿨러(7), 미스트 캐처(8), 블로어(blower)(9), 제거 장치(15) 및 제어 장치(10)를 구비한다. 또한, EGR 장치(3)는 그 압력을 측정하는 압력계(도시하지 않음)를 포함한다.
스크러버(6)는 EGR 가스를 세정한다. 구체적으로 스크러버(6)는 엔진(2)에서 배출되는 고압 EGR 가스를 액체에 접촉시켜 황 제거(탈황) 및 먼지 제거(탈진)를 한다. 가스 쿨러(7)는 탈황·탈진된 EGR 가스를 냉각한다. 가스 쿨러(7)의 내부에는 배관(20)이 설치되어 있다. 배관(20)의 내부에는 EGR 가스와 열교환하여 EGR 가스를 냉각하기 위한 냉각 매체가 순환된다.
미스트 캐처(8)는 냉각된 EGR 가스에 포함된 액적을 제거한다. 블로어(9)는 EGR 장치(3)에서 배출되는 EGR 가스를 승압하여 EGR 가스 유로(R3)로 유통시킨다. EGR 가스는 공급 가스 유로(R1)에서 신기(新氣)와 혼합된다.
제거 장치(15)는 엔진(2)의 운전 중에, 가스 쿨러(7)의 후술하는 복수의 핀(14)에 부착된 EGR 가스에 포함된 미립자(30)를 제거한다. 제어 장치(10)는 제거 장치(15)를 제어한다. 또한, 제어 장치(10)는 상기 압력계의 측정값을 모니터링한다. 또한, 제어 장치(10)는 미리 정해진 시간 간격마다 또는 EGR 장치(3)의 압력 손실이 미리 정해진 값에 도달한 때에 복수의 핀(14)에 유체를 일정 시간 공급하도록 제거 장치(15)를 제어한다.
제어 장치(10)는 예를 들어 CPU, ROM 및 RAM을 구비한 컴퓨터이다. ROM에는 제어 프로그램이 저장되어 있다. 제어 장치(10)는 제어 프로그램에 따라 제거 장치(15)를 제어한다.
과급기(4)는 터빈부(11)와 컴프레서부(12)를 구비한다. 과급기(4)는 엔진(2)에서 배출되는 배기 가스 유로(R2)를 유통하는 배기 가스에 의해 터빈부(11)를 구동시킨다. 컴프레서부(12)는 터빈부(11)와 연결되고, 터빈부(11)의 구동력에 의해 구동된다. 과급기(4)는 신기를 컴프레서부(12)에 의해 압축하여 공급 가스 유로(R1)에 유통시킨다.
공급 가스 유로(R1)는 과급기(4)로부터 엔진(2)를 향해 연장되어 있다. 공급 가스 유로(R1)는 과급기(4)가 외부에서 가져온 신기(대기)와 EGR 가스 유로(R3)를 유통한 EGR 가스를 공급 가스로서 유통시켜 엔진(2)에 공급한다.
배기 가스 유로(R2)는 엔진(2)으로부터 과급기(4)를 향해 연장되어 있다. 배기 가스 유로(R2)는 엔진(2)에서 배출되는 배기 가스를 유통시켜 과급기(4)에 공급한다. EGR 가스 유로(R3)는 배기 가스 유로(R2)의 중간에서 분기하여 EGR 장치(3)를 향해 연장되어 있다. EGR 가스 유로(R3)에는 EGR 가스가 유통한다.
도 2는 도 1의 EGR 장치(3)의 구성도이다. 도 3은 도 1의 가스 쿨러(7)의 복수의 핀(14)의 두께 방향 단면도이다. 도 3에서는 가스 쿨러(7)에 설치된 복수의 핀(14)의 일부를 도시하고 있다. 도 3의 화살표는 EGR 가스와 유체의 흐름 방향을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, EGR 장치(3)의 케이스(16)의 내부에서 EGR 가스는 예를 들어, 스크러버(6)를 상방에서 하방을 향해 통과하여 세정된 후, 가스 쿨러(7)을 상방에서 하방을 향해 통과하여 냉각된다. 냉각된 EGR 가스는 미스트 캐처(8)을 통과하여 액적이 제거되고, 케이스(16)의 외부로 배출된다.
가스 쿨러(7)는 핀 튜브식의 열교환기이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가스 쿨러(7)는 복수의 핀(14)을 구비한다. 복수의 핀(14)은 간격(G)를 두고 배치되어 있다. 복수의 핀(14)은 가스 쿨러(7)의 표면에 세워져 설치되어 있다. 복수의 핀(14)은 가스 쿨러(7)의 내부에 설치된 배관(20)과 열적으로 결합되어 있다.
여기서 도 3에서는 상하 방향으로 연장되는 복수의 핀(14)을 도시하고 있지만, 핀(14)이 연장되는 방향은 한정되지 않는다. 핀(14)이 연장되는 방향은 수평 방향이어도 좋고, 수평 방향에 대하여 경사진 방향이어도 좋다. 또한, 가스 쿨러(7)에 설치된 복수의 핀(14)은 상이한 방향으로 연장되어 있어도 좋다.
인접한 핀(14)의 간격(G)에는 EGR 가스가 유통한다. EGR 가스는 핀(14)을 통해 배관(20) 내를 유통하는 냉각 매체와 열교환함으로써 냉각된다. 여기에서 EGR 가스에는 미립자(30)가 포함되어 있다. EGR 가스가 간격(G)를 통과할 때에 EGR 가스가 핀(14)과 접촉하고, 미립자(30)가 핀(14)에 부착한다. 엔진(2)의 운전 시간의 경과에 따라서, 미립자(30)가 핀(14)에 연속하여 부착되면 미립자(30)는 핀(14)에 퇴적하고, 간격(G)에서 EGR 가스의 유로 단면이 감소한다. 이에 따라서, EGR 장치(3)의 압력 손실이 증가한다. 또한, 핀(14)에 퇴적된 미립자(30)가 열 저항이 되어, 가스 쿨러(7)의 냉각 성능이 저하될 우려도 생긴다.
제거 장치(15)는 엔진(2)의 운전 중에 복수의 핀(14)에 유체를 공급함으로써 복수의 핀(14)에 부착 된 EGR 가스에 포함된 미립자(30)를 유체에 의해 제거한다.
구체적으로 제거 장치(15)는 분사 노즐(18), 유체 유로(R4), 유체 분기로(R5, R6) 및 밸브(V1, V2)를 구비한다. 제거 장치(15)는 적어도 하나의 분사 노즐(18)을 구비한다. 제1 실시예에서는 이 적어도 하나의 분사 노즐(18)에는 복수의 분사 노즐(18)이 포함되어 있다. 일례로 제거 장치(15)는 한 쌍의 분사 노즐(18)을 구비한다. 한 쌍의 분사 노즐(18)은 서로 이격되어 배치된다. 분사 노즐(18)은 복수의 핀(14) 중 적어도 하나의 핀(14)을 향해서 유체를 분사한다. 한 쌍의 분사 노즐(18)에 의해 적어도 하나의 핀(14)의 다른 영역을 향해 유체가 분사된다. 일례로 분사 노즐(18)은 상방으로부터 하방을 향해 유체를 분사한다. 유체는 액체(예를 들어, 청수(淸水))이지만, 이에 한정되지 않는다.
유체가 액체인 경우, 핀(14)에 부착된 미립자(30)는 일례로서 EGR 가스의 가스압으로 간격(G)에 밀어 넣어지는 유체에 의해 간격(G)의 외측으로 밀어 내어져 제거된다.
유체 유로(R4)에는 EGR 장치(3)의 외부로부터 공급되는 유체가 유통한다. 유체 분기로(R5, R6)는 유체 유로(R4)의 하류 측에서 분기하여 연장된다. 유체 분기로(R5, R6)의 하류 단부에는 분사 노즐(18)이 설치되어 있다. 밸브(V1, V2)는 유체 분기로(R5, R6)의 중간에 설치되어 있다. 밸브(V1, V2)는 유체 분기로(R5, R6)를 유통하는 유체의 유량을 조절한다. 밸브(V1, V2)는 일례로 전자 밸브이다. 밸브(V1, V2)의 개폐 동작은 제어 장치(10)에 의해 개별적으로 제어된다.
제어 장치(10)가 밸브(V1, V2)를 조이도록 제어하면, 유체 분기로(R5, R6)를 유통하는 유체의 유량이 감소되고, 분사 노즐(18)로부터 분사되는 유체의 분사량이 감소한다. 또한, 제어 장치(10)가 밸브(V1, V2)를 개방하도록 제어하면 유체 분기로(R5, R6)를 유통하는 유체의 유량이 증가하고, 분사 노즐(18)로부터 분사되는 유체의 분사량이 증가한다.
일례로서 제어 장치(10)는 엔진(2)의 운전 중에 통상적으로는 밸브(V1, V2)를 폐쇄 상태로 제어한다. 또한, 일례로서 제어 장치(10)는 엔진(2)의 운전 중에 미리 정해진 시간 간격마다 또는 EGR 장치(3)의 압력 손실이 미리 정해진 값에 도달했음을 상기 압력계의 측정값에 의해 파악한 때에, 소정 시간 동안(예를 들어 몇 초에서 수십 초 간), 밸브(V1, V2)를 그 개방량이 소정 값이 되도록 개방 상태로 제어한다. 이에 따라서, 분사 노즐(18)에서 핀(14)에 유체가 간헐적으로 공급된다.
이와 같이 엔진 시스템(1)에서는 엔진(2)의 운전 중에, 핀(14)에 부착된 미립자(30)가 제거 장치(15)에 의해 제거되기 때문에, 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 제거하기 위해 엔진(2)을 정지할 필요가 없다.
여기서, 유체 분기로(R5, R6)에는 수동 또는 자동으로 유체 분기로(R5, R6)를 유통하는 유체의 유량을 조절 가능한 밸브를 별도로 설치하여도 좋다. 또한, 유체 분기로의 수는 2개에 한정되지 않고, 1개라도 좋고, 3개 이상이라도 좋다. 또한, 하나의 유체 분기로에 대해 설치된 분사 노즐(18)의 개수는 복수라도 좋다. 이 경우, 복수의 분사 노즐(18)은 하나의 유체 분기로의 연장 방향으로 이격되어 설치되어도 좋다.
또한, 분사 노즐(18)은 상방에서 하방을 향해 유체를 분사하는 경우에 한정되지 않고, 하방에서 상방으로 향해 핀(14)에 유체를 분사하여도 좋고, 가스 쿨러(7)의 측방에서 핀(14)에 유체를 분사하여도 좋다.
또한, 가스 쿨러(7)의 일측면과, 상기 일측면과는 반대측의 측면에 마주하도록 한 쌍의 분사 노즐(18)을 배치하고 핀(14)에 유체를 분사하여도 좋다. 이 경우, 가스 쿨러(7)의 각 측면에서 핀(14)에는 한 쌍의 분사 노즐(18)에 의해 동시에 유체를 분사하여도 좋고, 교대로 유체를 분사하여도 좋다. 가스 쿨러(7)의 일측면과, 상기 일측면과는 반대측의 측면과 교대로 유체를 분사함으로써 단위 시간당 EGR 가스가 간격(G)에 밀려 들어오는 유체량이 감소되므로 유체의 분사시의 EGR 장치(3)의 압력 손실의 증가를 더 억제할 수 있다.
또한, 제거 장치(15)가 복수의 분사 노즐(18)을 구비하는 경우, 분사 노즐(18)로부터 유체를 분사하는 분사 시간이 복수의 분사 노즐(18)에서 차이가 있어도 좋다. 또한, 제거 장치(15)가 복수의 분사 노즐(18)을 구비하는 경우, 엔진(2)의 운전 중에 일부의 분사 노즐(18)에서 연속적으로 유체를 분사함과 동시에 나머지 분사 노즐(18)에서 간헐적으로 유체를 분사하여도 좋다.
또한, 엔진(2)의 운전 중에 일부의 분사 노즐(18)로부터의 유체의 단위 시간당 분사량과 나머지 분사 노즐(18)로부터의 유체의 단위 시간당 분사량을 달리 하여도 좋다. EGR 장치(3)는 저장 탱크(17)를 더 구비한다. 저장 탱크(17)는 케이스(16)의 하부에 설치되어 있다. 저장 탱크(17)는 복수의 핀(14)으로부터 낙하한 유체를 저장한다.
도 4는 종래의 EGR 장치(비교예)와 제1 실시예에 따른 EGR 장치(3)(실시예)의압력 손실의 변화를 나타낸 그래프이다. 실시예에서는 일정 시간 경과마다 소정 시간 동안 분사 노즐(18)에서 유체가 핀(14)에 간헐적으로 공급되도록 밸브(V1, V2)가 제어 장치(10)로 제어된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 비교예에서는 엔진(2)의 운전 시간이 경과에 따라 EGR 장치의 압력 손실이 빠르게 증가하고 있다. 이것은 가스 쿨러의 복수의 핀에 EGR 가스에 포함된 미립자가 퇴적되는 것에 의해, 인접한 핀의 간격인 EGR 가스가 유통하는 유로 단면적이 감소하여 압력 손실이 커진데 따른 것으로 생각된다.
이에 대해 실시예에서는 비교예에 비해 압력 손실의 증가가 매우 작고, 또한 EGR 장치의 압력 손실 값도 작은 값으로 안정되어 있음을 확인할 수 있다. 이것은 가스 쿨러(7)의 핀(14)에 EGR 가스에 포함된 미립자(30)가 퇴적되는 것이 제거 장치(15)에 의해 방지됨으로써 인접한 핀(14)의 간격을 EGR 가스가 안정적으로 유통 가능하므로, 압력 손실이 억제되고 또한 안정화되는 것에 따른 것으로 생각된다.
이상에서 설명한 바와 같이, EGR 장치(3)에 의하면, 엔진(2)의 운전 중에 제거 장치(15)에 의해 복수의 핀(14)에 유체가 공급되어 복수의 핀(14)에 부착된 미립자(30)가 제거된다. 따라서, 엔진(2)이 비교적 장시간 운전되는 경우에도 엔진(2)을 정지시키지 않고, 가스 쿨러(7)의 복수의 핀(14)에 미립자(40)가 퇴적하는 것을 방지할 수 있고, EGR 장치(3)의 압력 손실이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제거 장치(15)는 복수의 핀(14) 중 적어도 하나의 핀(14)을 향해서 유체를 분사하는 적어도 하나의 분사 노즐(18)을 구비하고 있기 때문에, 예를 들어, 분사 노즐(18)로부터 분사되는 유체의 운동량을 이용하여 적어도 하나의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 복수의 분사 노즐(18)에 의해 적어도 하나의 핀(14)의 다른 영역을 향해 유체가 분사되기 때문에, 복수의 분사 노즐(18)에 의해 분사되는 유체에 의해 적어도 하나의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 더 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 액체를 유체로 이용함으로써, 예를 들어 엔진(2)의 운전 중에 EGR 장치(3)의 내부를 흐르는 EGR 가스의 가스 압력에 의해 인접한 핀(14)의 간격(G)에 유체를 유통시켜 간격(G)으로부터 복수의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 유체에 의해 밀어내 제거할 수 있다.
또한, EGR 장치(3)는 복수의 핀(14)으로부터 낙하한 유체를 저장하는 저장 탱크(17)를 더 포함하고 있기 때문에, 복수의 핀(14)으로부터 낙하한 유체를 미립자(30)와 함께 저장 탱크(17)로부터 잘 회수할 수 있다.
또한, EGR 장치(3)는 가스 쿨러(7)를 통과한 EGR 가스에 포함된 액적을 제거하는 미스트 캐처(8)를 구비하고 있기 때문에, 복수의 핀(14)에 유체로서 액체가 공급되는 경우 등, EGR 가스에 어느 정도의 액적을 포함되더라도 미스트 캐처(8)에 의해 EGR 가스에 포함된 액적을 잘 제거할 수 있다.
또한, EGR 장치(3)는 제거 장치(15)를 제어하는 제어 장치(10)를 구비하기 때문에, 제거 장치(15)가 복수의 핀(14)에 유체를 공급하는 타이밍이나 제거 장치(15)가 공급하는 유체의 공급량을 제어할 수 있으므로, 복수의 핀(14)에 대한 미립자(30)의 제거 효율을 높일 수 있다.
또한, 제어 장치(10)가 미리 정해진 시간 간격마다 또는 압력 손실이 미리 정해진 값에 도달한 때에 복수의 핀(14)에 유체를 일정 시간 공급하도록 제거 장치(15)를 제어하기 때문에, 유체의 사용량을 줄이면서 복수의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 효과적으로 제거할 수 있다.
여기서, 제어 장치(10)는 필수적이지 않고, 예를 들어 운전자가 수동으로 밸브(V1, V2)를 조작함으로써, 제거 장치(15)를 작동시켜도 좋다. 이하에서, 제2 실시예에 대하여 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명한다.
(제2 실시예)
도 5는 제2 실시예에 따른 EGR 장치(103)의 구성도이다. EGR 장치(103)는 펌프(21)와 유체 유로(R7, R8)를 구비한다. 유체 유로(R7)의 일단은 저장 탱크(17)에 연결되고, 유체 유로(R7)의 타단은 펌프(21)에 연결되어 있다. 유체 유로(R8)의 일단은 펌프(21)에 연결되고, 유체 유로(R8)의 타단은 유체 분기로(R5, R6)에 연결되어 있다.
펌프(21)는 유체 유로(R7, R8)를 통해 저장 탱크(17)에 저류된 유체를 유체 분기로(R5, R6)에 공급한다. 이에 따라서, EGR 장치(103)는 저장 탱크(17)로부터 순환된 액체가 제거 장치(15)에 의해 복수의 핀(14)에 공급된다.
이와 같이, 저장 탱크(17)에서 순환된 액체가 제거 장치(15)에 의해 복수의 핀(14)에 공급되는 것으로, 유체를 순환시켜 사용할 수 있기 때문에 제한된 양의 유체를 사용하는 경우에도 복수의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 잘 제거할 수 있고, EGR 장치(103)의 에너지 절약 효과를 높일 수 있다.
여기서, 제 2 실시예에서는 유체의 사용량이 과도하게 증가할 우려가 적기 때문에, 예를 들어 엔진(2)의 운전 중, 핀(14)에 연속적으로 유체를 공급하도록 제어 장치(10)가 밸브(V1, V2)를 제어하여도 좋다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 구성을 변경, 추가 또는 삭제할 수 있다. 제거 장치(15)가 복수의 핀(14)에 공급하는 유체는 액체에 한정되지 않는다. 유체는 예를 들어 증기라도 좋고, 증기 이외의 기체라도 좋다. 이 경우, 분사 노즐(18)은 고압의 기체를 복수의 핀(14)을 향해 분사하는 것으로, 예를 들어, 복수의 핀(14)에 부착된 미립자(30)를 날려 제거할 수 있다.
G: 간격 2: 엔진
3, 103: EGR 장치(선박용 EGR 장치) 7: 가스 쿨러
8: 미스트 캐처 10: 제어 장치
14: 핀 15: 제거 장치
17: 저장 탱크 18: 분사 노즐
30: 미립자

Claims (9)

  1. 간격을 두고 배치된 복수의 핀을 구비하고, 상기 간격에 엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부인 EGR 가스를 유통시키고, 상기 복수의 핀을 통해 상기 EGR 가스를 냉각 매체와 열교환시켜 상기 EGR 가스를 냉각하는 가스 쿨러와,
    상기 엔진의 운전 중에, 상기 복수의 핀에 유체를 공급하여 상기 복수의 핀에 부착된 상기 EGR 가스에 포함된 미립자를 상기 유체에 의해 제거하는 제거 장치와,
    상기 복수의 핀으로부터 낙하한 상기 유체를 저장하는 저장 탱크를 구비하고,
    상기 가스 쿨러와, 상기 제거 장치의 상기 복수의 핀에 상기 유체를 공급하는 부분이, 상하로 겹쳐서 배치되고, 상기 미립자가 상기 유체와 낙하하여 상기 저장 탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제거 장치는 상기 복수의 핀 중 하나 이상의 핀을 향해 상기 유체를 분사하는 하나 이상의 분사 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 분사 노즐은 복수의 분사 노즐을 포함하고,
    상기 복수의 분사 노즐에 의해 상기 하나 이상의 핀의 다른 영역을 향해 상기 유체가 분사되는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 액체인 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장 탱크로부터 순환된 상기 유체가 상기 제거 장치에 의해 상기 복수의 핀에 공급되는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 쿨러를 통과한 상기 EGR 가스에 포함된 액적을 제거하는 미스트 캐처를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스 쿨러와 상기 제거 장치가 배치된 케이스와,
    상기 케이스로부터 측방으로 연장되는 통로를 구비하고,
    상기 액적을 제거하는 미스트 캐처가 상기 통로 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제거 장치를 제어하는 제어 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 장치는 미리 정해진 시간 간격마다 또는 압력 손실이 미리 정해진 값에 도달한 때에, 상기 복수의 핀에 상기 유체를 일정 시간 공급하도록 상기 제거 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 EGR 장치.
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