KR102225344B1 - Marine 3D Exhaust Gas Spray Injector - Google Patents

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KR102225344B1
KR102225344B1 KR1020190129841A KR20190129841A KR102225344B1 KR 102225344 B1 KR102225344 B1 KR 102225344B1 KR 1020190129841 A KR1020190129841 A KR 1020190129841A KR 20190129841 A KR20190129841 A KR 20190129841A KR 102225344 B1 KR102225344 B1 KR 102225344B1
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박성영
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공주대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas spray injector for a vessel for reducing NOx contained in exhaust gas. The exhaust gas spray injector includes: a gas supply pipe including a gas inlet formed at one end for the inflow of gas, a gas outlet formed at the other end for discharging the gas flowing from the gas inlet, and a plurality of gas flow paths provided between the gas inlet and the gas outlet to guide the movement of the gas; a spray nozzle including a connection port formed at one end to communicate with the gas outlet, and a gas spray port formed at the other end in a direction in which the gas is sprayed to the outside, thereby spraying the gas as the gas passes through the spray port via the connection port; and a gas supply pipe including a gas inlet formed at one end for the inflow of gas, a gas outlet formed at the other end to discharge the gas flowing from the gas inlet by communicating with the connection port, and a gas flow path formed between the gas inlet and the gas outlet to guide the movement of the gas. The cross-section area of the spray port is formed to be larger than the cross-section area of the connection port.

Description

선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터{Marine 3D Exhaust Gas Spray Injector}Marine 3D Exhaust Gas Spray Injector}

본 발명은 선박용 3차원 배기 분무 인젝터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개 이상의 서로 다른 길이를 가지는 가스 공급관 및 기체 공급관을 통해 배기 가스의 오염을 줄이면서 배출할 수 있는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional exhaust spray injector for a ship, and more particularly, a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship capable of reducing pollution of exhaust gas through a gas supply pipe and a gas supply pipe having a plurality or more different lengths. It is about.

일반적으로 사용되고 있는 차량, 선박과 같은 운송수단의 동력원으로서 현재까지는 화석 연료를 사용하는 엔진이 가장 널리 사용되고 있다.Engines using fossil fuels are the most widely used until now as a power source for vehicles and ships that are generally used.

화석 연료란 디젤유, 휘발유 등과 같이 석유를 기반으로 한 연료를 가리키며, 차량의 엔진에서는 이러한 화석연료를 연소시킴으로써 발생되는 에너지로부터 차량을 구동하는 동력을 발생시킨다.Fossil fuel refers to fuel based on petroleum such as diesel oil and gasoline, and the engine of a vehicle generates power to drive a vehicle from energy generated by burning the fossil fuel.

이 때 화석 연료의 연소 시 NO, NO2 등과 같은 질소산화물(통칭 NOx)이나 입자상물질(Particulate Matters, PM) 등이 발생할 수 있는데, 질소산화물의 경우 산성비나 광화학적 스모그 등과 같은 많은 환경 문제의 원인이 되며, 입자상물질의 경우에도 역시 호흡기질환 유발 등의 여러 문제의 원인이 된다는 점이 잘 알려져 있다.At this time, when fossil fuels are burned, nitrogen oxides (commonly referred to as NOx) such as NO and NO2 or particulate matter (Particulate Matters, PM) may be generated. In the case of nitrogen oxides, many environmental problems such as acid rain or photochemical smog may be caused. It is well known that particulate matter also causes various problems, such as causing respiratory diseases.

이에 따라 일반적으로 차량에는 연소 후 발생되는 배기가스를 배출하기 전 질소산화물, 입자상물질 등과 같은 유해물질을 정화하는 장치가 필수적으로 구비된다.Accordingly, in general, a vehicle is provided with a device for purifying harmful substances such as nitrogen oxides and particulate matter before discharging exhaust gas generated after combustion.

선택적 환원촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 장치는, 이러한 배기 정화 장치 중 특히 질소산화물을 정화하는 장치이다. 일반적으로 배기가스에 암모니아(NH3)를 반응시킴으로써 질소산화물을 용이하게 환원 정화하는 것이 가능하다는 점이 잘 알려져 있으며, 따라서 공장 등과 같은 산업 시설의 배기 정화 장치에서는 환원제로서 암모니아를 직접 사용할 수 있다.The selective catalytic reduction (SCR) device is a device that specifically purifies nitrogen oxides among such exhaust purification devices. In general, it is well known that it is possible to easily reduce and purify nitrogen oxides by reacting ammonia (NH3) with exhaust gas, and therefore, ammonia can be directly used as a reducing agent in an exhaust purification apparatus of an industrial facility such as a factory.

그러나 암모니아 그 자체도 독성 및 악취가 있는 물질이기 때문에, 차량의 경우 암모니아를 직접 적재할 경우 암모니아의 누출로 인하여 차량에 탑승한 사람의 건강상의 문제 또는 악취로 인한 불편감을 유발할 위험이 있다.However, since ammonia itself is a toxic and odorous substance, in the case of a vehicle, if ammonia is directly loaded, there is a risk of causing a discomfort due to a health problem or an odor of a person in the vehicle due to the leakage of ammonia.

이에 따라 차량에 구비되는 선택적 환원촉매 장치에는 통상적으로 독성이 없는 요소수가 공급되며, 배기가스의 열기에 의하여 요소수가 분해되어 암모니아를 발생시키게 함으로써 질소산화물의 환원 작용이 일어날 수 있게 한다.Accordingly, non-toxic urea water is generally supplied to the selective reduction catalyst device provided in the vehicle, and the urea water is decomposed by the heat of the exhaust gas to generate ammonia, thereby allowing the reduction of nitrogen oxides to occur.

즉, 선택적 환원 촉매 장치는 SCR(selective catalytic reduction) 촉매의 전방에 요소수를 투입하도록 요소수 공급부와 투입부를 구비하고, 질소산화물 센서와 요소수 분사 제어장치를 더 구비하여, 배기관의 내부에 요소수를 분사한다.That is, the selective reduction catalyst device includes a urea water supply unit and an input unit to inject urea water in front of the SCR (selective catalytic reduction) catalyst, and further includes a nitrogen oxide sensor and a urea water injection control device. Spray water.

분사된 요소수는 배기관 내에서 디젤 엔진의 배기가스 열에 의하여 암모니아로 열분해 된다. 이렇게 생성된 암모니아는 배기관의 후단에 장착된 SCR 촉매에서 배출가스에 포함된 질소산화물과 반응하여, 물과 질소를 생성한다.The injected urea water is pyrolyzed into ammonia by the heat of the exhaust gas of the diesel engine in the exhaust pipe. The ammonia produced in this way reacts with nitrogen oxides contained in the exhaust gas in the SCR catalyst installed at the rear end of the exhaust pipe to produce water and nitrogen.

질소산화물을 효과적으로 저감하기 위해서, 암모니아와 질소산화물이 고온에서 설정된 비율로 반응해서 질소로 환원되어야 한다. 즉 암모니아와 배출가스가 신속하게 혼합되어야 하는데, 이를 위해서는 요소수의 가열 및 미립화가 필수적이다.In order to effectively reduce nitrogen oxides, ammonia and nitrogen oxides must be reduced to nitrogen by reacting at a set ratio at high temperature. That is, ammonia and exhaust gas must be quickly mixed, and for this, heating and atomization of urea water are essential.

또한, 산업용 퍼니스, 가마, 보일러를 비롯하여 소각로 등에 사용되는 버너는 오일연소량이 크다. 따라서 그 성능에 따라 운전비용 및 환경오염에 영향을 크게 미치게 되므로 버너의 설정시 저과잉 공기로 연소가 가능하며, 화염이 짧으면서도 발열량이 높아야 한다. 그리고 분진과 SO4 및 NOx(산화질소) 등의 공해 물질의 발생이 적어야 하며 화염의 안정성 및 응답성이 높아야 한다.In addition, burners used in industrial furnaces, kilns, boilers, incinerators, and the like have a large amount of oil combustion. Therefore, the operation cost and environmental pollution are greatly affected according to the performance, so when the burner is set, it is possible to burn with low excess air, and the flame must be short and the calorific value must be high. In addition, the generation of dust and pollutants such as SO4 and NOx (nitrogen oxide) should be small, and the stability and responsiveness of the flame should be high.

이와 같이 연소가 잘 되기 위해서는 연료의 분사상태가 좋고 또한, 분사된 연료와 연소용 공기의 혼합이 완벽해야 하며, 연소용 공기량, 공기유속, 레지스터로 유입되는 공기의 균일성 및 보염기에서의 공기 회전 등이 연소에 큰 영향을 미치게 되며, 이러한 요인들은 연료분사노즐의 구조적 특징에 크게 좌우된다.In order to achieve good combustion like this, the injection state of fuel must be good, and the mixture of the injected fuel and combustion air must be perfect, and the amount of combustion air, air flow rate, uniformity of air flowing into the resistor, and air in the flame retardant Rotation and the like have a great influence on combustion, and these factors largely depend on the structural characteristics of the fuel injection nozzle.

일반적으로, 오일연료를 분무하여 연소할 수 있는 종래의 분사노즐은 오일연료와 오일연료를 미립자하기 위한 무화(atomization)재의 혼합위치에 따라 내부혼합형, 외부혼합형, 및 중간혼합형 등으로 구분할 수 있다. 여기서, 무화재로는 압축공기 또는 수증기를 사용하는데, 기체는 밀도가 낮기 때문에 낮은 분사압력에서도 분사 속도가 낮은 액체와의 사이에 큰 상대속도가 생겨서 액체의 미립화가 일어난다.In general, conventional injection nozzles that can be burned by spraying oil fuel can be classified into an internal mixing type, an external mixing type, and an intermediate mixing type, depending on the mixing position of the oil fuel and an atomization material for fine particles of the oil fuel. Here, compressed air or water vapor is used as the atomizing material, but since the gas has a low density, a large relative velocity is generated between the liquid having a low injection speed even at a low injection pressure, so that the atomization of the liquid occurs.

도 1에는 일반적으로 사용되는 연료분사노즐이 개략 단면도로 도시되어 있다.Fig. 1 shows a generally used fuel injection nozzle in a schematic cross-sectional view.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료분사노즐(1)에는 연료가 공급되는 연료공급관(10)이 구비된다. 상기 연료공급관(10)의 선단에는 분사노즐(20)이 결합된다.1, the fuel injection nozzle 1 is provided with a fuel supply pipe 10 through which fuel is supplied. An injection nozzle 20 is coupled to the front end of the fuel supply pipe 10.

상기 분사노즐(20)에는 연료가 공급되는 방향으로 복수 개의 분사구(22)가 환형으로 형성된다. 상기 분사구(22)를 통해 연료가 분사되면, 연료가 분사노즐(20)의 전방을 향해 분사되므로 분사구(22)의 중간 부분(C)에는 연료가 분사되지 못하게 된다.The injection nozzle 20 has a plurality of injection holes 22 formed in an annular shape in a direction in which fuel is supplied. When the fuel is injected through the injection hole 22, the fuel is injected toward the front of the injection nozzle 20, so that the fuel cannot be injected into the middle portion C of the injection hole 22.

따라서, 분사노즐(20)이 연소실(S)에 설치되어 연소과정을 수행하게 되면, 분사노즐(20)의 분사구(22)를 통해서 분사되는 연료에 의해 불꽃이 상하, 양측으로 나누어지고, 이때, 공기유입관(40)을 통해 공기(Air)와 같은 기체가 공급되더라도 공기가 양 불꽃의 외곽 부분에만 공급되어 분사구(22)의 중간부분(B)에는 공기가 원활하게 공급되지 않으면서 온도가 높아지게 되고, 환경 오염물질인 NOx(산화질소)의 발생량이 증가하게 되는 문제점이 있다.Therefore, when the injection nozzle 20 is installed in the combustion chamber S to perform the combustion process, the flame is divided up and down by the fuel injected through the injection hole 22 of the injection nozzle 20, and at this time, Even if gas such as air is supplied through the air inlet pipe 40, air is supplied only to the outer part of both flames, so that air is not supplied smoothly to the middle part (B) of the injection port 22 and the temperature is increased. And, there is a problem that the amount of generation of NOx (nitrogen oxide), which is an environmental pollutant, increases.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0191094호Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0191094 대한민국등록특허 10-1867367호Korean Patent Registration No. 10-1867367

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 선박에서 배기 가스를 배출할 때 분무 각도가 증대되는 것과 동시에 기체가 원활하게 혼합될 수 있도록 구성되는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and the problem to be solved of the present invention is that the spray angle is increased when exhaust gas is discharged from the ship and at the same time, the gas is configured to be smoothly mixed. It is to provide a three-dimensional exhaust gas atomizing injector for ships.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. It will be understandable.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 배기 가스 중에 포함되어 있는 NOx의 저감을 위한 선박용 배기 가스 분무 장치에 있어서, 일단에 가스의 유입을 위한 가스 유입구가 형성되며, 타단에 상기 가스 유입구로부터 유입된 가스가 토출되는 가스 토출구가 형성되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 토출구 사이에 가스의 이동을 안내하는 복수 개의 가스 유로가 구비되는 가스 공급관; 일단에 상기 가스 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 가스가 외부로 분무되는 방향으로 분무구가 형성되어, 가스가 상기 연결구를 지나 상기 분무구를 통과하면서 가스 및 기체를 분무시키는 분무 노즐; 및 일단에 기체의 유입을 위한 기체 유입구가 형성되고, 타단에 상기 연결구와 연통되어 상기 기체 유입구로부터 유입된 기체가 토출되는 기체 토출구가 형성되며, 상기 기체 유입구 및 상기 기체 토출구 사이에 기체의 이동을 안내하는 기체 유로가 형성되는 기체 공급관;을 포함하여 구성되고, 상기 분무구의 단면적은 상기 연결구의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, in the marine exhaust gas spraying device for reducing NOx contained in the exhaust gas, a gas inlet for inflow of gas is formed at one end, A gas supply pipe having a gas discharge port through which the gas introduced from the gas inlet is discharged at the other end, and having a plurality of gas flow paths for guiding movement of the gas between the gas inlet and the gas discharge port; A spray nozzle having a connector formed at one end in communication with the gas discharge port, and a spray port formed at the other end in a direction in which gas is sprayed to the outside, so that gas and gas are sprayed while passing through the connector and passing through the spray port; And a gas inlet port for inflow of gas is formed at one end, and a gas outlet port through which gas introduced from the gas inlet port is discharged is formed at the other end by communicating with the connector, and movement of the gas between the gas inlet port and the gas outlet port is formed. And a gas supply pipe in which a gas flow path for guiding is formed, and a cross-sectional area of the spray port may be formed larger than a cross-sectional area of the connector.

또한, 상기 가스 공급관은, 상기 상기 유입구로부터 상기 상기 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되며, 내측에 상기 초음파 발생기가 설치되는 센터 유로관, 및 상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되고, 상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어질 수 있다.In addition, the gas supply pipe extends in a horizontal direction from the inlet port toward the discharge port, and is formed to correspond to the left and right sides of the center flow pipe and the center flow pipe in which the ultrasonic generator is installed inside. It is configured to include a slewing flow pipe, and the slewing flow pipe may be formed in a curved shape.

또한, 상기 가스 유입구의 단면적은 상기 가스 유입구와 수평 방향으로 연결되는 상기 가스 유로관의 일단의 단면적 보다 작고, 상기 가스 유로관의 일단의 단면적은 상기 가스 유로관의 중심의 단면적보다 작으며, 상기 가스 유로관의 중심의 단면적은 상기 가스 토출구와 연결되는 상기 가스 유로관의 타단의 단면적보다 작거나 같을 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the gas inlet is smaller than the cross-sectional area of one end of the gas flow pipe connected in the horizontal direction to the gas inlet, and the cross-sectional area of one end of the gas flow pipe is smaller than the cross-sectional area of the center of the gas flow pipe, and the The cross-sectional area of the center of the gas flow pipe may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the other end of the gas flow pipe connected to the gas discharge port.

또한, 상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있다.In addition, it may be formed to be tapered in a direction in which the width increases from one end of the center flow pipe toward the center of the center flow pipe.

또한, 상기 선회 유로관은 상기 분무 노즐을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치될 수 있다.In addition, a plurality of orbiting flow path pipes may be disposed radially around the spray nozzle.

또한, 상기 가스 유입구는 가압된 배기 가스가 수용된 배기 챔버와 연결될 수 있다.In addition, the gas inlet may be connected to an exhaust chamber in which the pressurized exhaust gas is accommodated.

또한, 상기 가스 공급관의 길이 대 직경 비율은 5:1 내지 10:1 일 수 있다.In addition, the gas supply pipe may have a length-to-diameter ratio of 5:1 to 10:1.

또한, 상기 분무 노즐의 분무구에는 복수 개의 관통공이 형성되는 다공판이 결합될 수 있다.In addition, a perforated plate in which a plurality of through holes are formed may be coupled to the spray port of the spray nozzle.

또한, 상기 기체 공급관의 기체 토출구는 상기 센터 유로관의 타단과 인접한 위치에 설치될 수 있다.In addition, the gas discharge port of the gas supply pipe may be installed at a position adjacent to the other end of the center flow pipe.

본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에 따르면, 배기 가스가 복수 개의 가스 유로관으로 구성되는 가스 공급관을 유동하며 분무 노즐을 통해 분무되므로, 그 분무 액적의 크기가 작고 넓게 퍼지면서 분무되어, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the three-dimensional exhaust gas spray injector for incineration according to an embodiment of the present invention, since the exhaust gas flows through a gas supply pipe composed of a plurality of gas flow pipes and is sprayed through the spray nozzle, the size of the spray droplet is small and wide. As it is sprayed while spreading, it has the effect of remarkably reducing the amount of nitrogen oxides (NOx) generated during combustion.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. I will be able to.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적으로 사용되는 연료분사노즐을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터가 적용된 선박 배기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터의 형상과 유동해석을 나타내는 도면이다.
The following drawings appended in the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later. It is limited only to and should not be interpreted.
1 is a schematic cross-sectional view showing a generally used fuel injection nozzle.
2 is a view showing a ship exhaust system to which a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is a perspective view showing the configuration of a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing the shape and flow analysis of a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component. When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between components, that is, "between" and "just between" or "neighboring to" and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions are to be understood as including plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the specified features, numbers, steps, actions, components, parts, or these. It is to be understood that it is intended to designate that a combination exists and does not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings in the context of related technologies, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터가 적용된 선박 배기 시스템을 도시하고 있다.2 shows a ship exhaust system to which a three-dimensional exhaust gas spray injector for a ship according to an embodiment of the present invention is applied.

도 2에 도시된 바와 같이, 3차원 배기 가스 분무 인젝터는 다수개(주로 4~5개)의 분무 인젝터가 하나의 배기 유닛(30)을 형성하면서 선박의 메인 엔진(10)에 연결된 메인 배기관(20)에 연결되어서 메인 엔진(10)의 작동시 발생하는 배기 가스를 후술할 3차원 배기 가스 분무 인젝터를 이용하여 오염요소를 줄이고 효과적이면서 효율적으로 배출시킬 수 있다.As shown in Figure 2, the three-dimensional exhaust gas spray injector is a main exhaust pipe connected to the main engine 10 of the ship while a plurality of (mainly 4 to 5) spray injectors form one exhaust unit 30 ( It is connected to 20), and the exhaust gas generated when the main engine 10 is operated can be effectively and efficiently discharged by reducing pollutants by using a three-dimensional exhaust gas spray injector, which will be described later.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 3차원 배기 가스 분무 인젝터의 구성이 사시도로 도시되어 있다.3 is a perspective view showing a configuration of a three-dimensional exhaust gas spray injector for incineration according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 소각용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에는 가스 공급관(100)이 구비된다. 본 실시예에서, 상기 가스 공급관(100)은 가스 유로관(110, 111), 가스 유입구(120) 및 가스 토출구(130)가 구비된다.As shown in FIG. 3, a gas supply pipe 100 is provided in the three-dimensional exhaust gas spray injector for incineration. In this embodiment, the gas supply pipe 100 is provided with gas flow pipes 110 and 111, a gas inlet 120 and a gas outlet 130.

상기 가스 유입구(120)는 아래에서 설명될 배기관(20)애 연결된 가스 챔버(140)로부터 전달받은 가스가 유입되는 부분이고, 상기 가스 토출구(130)는 상기 가스 유입구(120)로부터 유입된 가스가 토출되는 부분이다. 그리고 상기 가스 유로관(110, 111)은 상기 가스 유입구(120) 및 가스 토출구(130) 사이에 구비된다.The gas inlet 120 is a portion through which the gas delivered from the gas chamber 140 connected to the exhaust pipe 20 to be described below is introduced, and the gas outlet 130 is This is the part that is ejected. In addition, the gas flow pipes 110 and 111 are provided between the gas inlet 120 and the gas outlet 130.

본 실시예에서, 상기 가스 공급관(100)의 길이 대 직경 비율은 5:1 내지 10:1 인 것이 바람직하다. 이는 가스가 상기 가스 공급관(100)을 따라 이동하면서 유동이 균일하게 일어나도록 하기 위함이다.In this embodiment, the length-to-diameter ratio of the gas supply pipe 100 is preferably 5:1 to 10:1. This is to ensure that the gas flows evenly while moving along the gas supply pipe 100.

본 실시예에서, 상기 가스 공급관(100)에는 가스 유로관(101)이 구비된다. 상기 가스 유로관(101)은 서로 다른 길이를 가지는 관으로 구성될 수 있다.In this embodiment, the gas supply pipe 100 is provided with a gas flow path pipe 101. The gas flow path pipe 101 may be configured as a pipe having different lengths.

상기 가스 유로관(101)은 센터 유로관(110) 및 선회 유로관(111)으로 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센터 유로관(110)은 가스 유입구(120)로부터 상기 가스 토출구(130)를 향해 수평 방향으로 연장된다. 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)은 가스 유입구(120)와 연결되고, 타단(11b)은 가스 토출구(130)와 연결된다.The gas flow path pipe 101 may include a center flow path pipe 110 and a turning flow path pipe 111. As shown in FIG. 4, the center flow path pipe 110 extends in a horizontal direction from the gas inlet 120 toward the gas outlet 130. One end (110a) of the center flow path pipe (110) is connected to the gas inlet 120, the other end (11b) is connected to the gas discharge port (130).

본 실시예에서, 상기 가스 유입구(120)의 단면적은 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 단면적보다 작다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가스 유입구(120)의 폭은 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 폭보다 작다. 그리고 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 단면적은 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 단면적보다 작다.In this embodiment, the cross-sectional area of the gas inlet 120 is smaller than the cross-sectional area of one end 110a of the center flow path pipe 110. That is, as shown in FIG. 4, the width of the gas inlet 120 is smaller than the width of one end 110a of the center flow path pipe 110. In addition, the cross-sectional area of one end 110a of the center channel tube 110 is smaller than the cross-sectional area of the center 110c of the center channel tube 110.

또한, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 단면적은 상기 가스 토출구(130)와 연결되는 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. 즉, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 폭은 가스 토출구(130)의 폭과 같거나 소 폭으로 큰 폭으로 형성될 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the center 110c of the center channel tube 110 may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the other end 110b of the center channel tube 110 connected to the gas discharge port 130. That is, the width of the center 110c of the center flow pipe 110 may be equal to or smaller than the width of the gas discharge port 130 and may be formed to have a large width.

한편, 상기 가스 유입구(120)의 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 단면적보다 작다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가스 유입구(120)의 폭은 상기 선회 유로관(111)의 일단(111a)의 폭보다 작다.Meanwhile, the cross-sectional area of the gas inlet 120 is smaller than the cross-sectional area of the orbiting flow path pipe 111. That is, as shown in FIG. 4, the width of the gas inlet 120 is smaller than the width of one end 111a of the orbiting flow path pipe 111.

그리고, 상기 선회 유로관(111)의 일단(111a)의 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c)의 단면적보다 작으며, 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c)의 단면적은 상기 가스 토출구(130)와 연결되는 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the one end 111a of the orbiting channel tube 111 is smaller than the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting channel tube 111, and the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting channel tube 111 is It may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the other end 111b of the orbiting flow path pipe 111 connected to the gas discharge port 130.

또한, 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)에서 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있다.In addition, it may be formed to be tapered in a direction in which the width increases from one end 110a of the center flow pipe 110 toward the center 110c of the center flow pipe 110.

한편, 상기 선회 유로관(111)은 상기 센터 유로관(110)을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성된다. 즉, 상기 선회 유로관(111)은 센터 유로관(110)을 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 여기서 상기 선회 유로관(111)은 곡선으로 이루어질 수 있다. 이는 상기 선회 유로관(111)을 통해 연료가 소정의 시간 동안 정체되면서 넓게 퍼져 나갈 수 있도록 하기 위함이다.Meanwhile, the orbiting flow path pipe 111 is formed to correspond to the left and right sides of the center flow path pipe 110, respectively. That is, the orbiting flow path pipe 111 may be disposed radially around the center flow path pipe 110. Here, the orbiting flow path pipe 111 may be formed in a curved shape. This is to allow the fuel to be stagnated for a predetermined time and spread out widely through the orbiting flow path pipe 111.

본 실시예에서, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c) 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c) 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이는 가스가 상기 선회 유로관(111) 보다 상기 센터 유로관(110)을 통해 원활하게 빠져나가도록 하기 위함이다.In the present embodiment, the cross-sectional area of the center 110c of the center flow path tube 110 may be larger than the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting flow path tube 111. This is to allow the gas to smoothly exit through the center flow path pipe 110 rather than the orbiting flow path pipe 111.

본 실시예에서, 선회 유로관(111)은 두 개이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 선회 유로관(111)은 상기 센터 유로관(110)을 중심으로 방사상으로 복수 개가 구비될 수도 있다.In this embodiment, there are two orbiting flow path tubes 111, but are not necessarily limited thereto. For example, a plurality of orbiting flow path pipes 111 may be provided radially around the center flow path pipe 110.

이와 같이 구성되는 상기 가스 공급관(100)에 의하면, 상기 가스 유입구(120)에서 가스가 유입되면서 상기 센터 유로관(110)을 지나는 것과 동시에 상기 선회 유로관(111)을 지나면서 좌우 유동이 유발되고, 이 유동을 통해 상기 센터 유로관(110)의 내부에서도 가스가 좌우 유동하며 퍼지면서 가스 토출구(130)로 나가게 됨으로서, 가스의 분무각이 확장될 수 있게 된다.According to the gas supply pipe 100 configured as described above, as gas flows in from the gas inlet 120, it passes through the center flow path pipe 110, and at the same time passes the orbiting flow path pipe 111, the left and right flows are induced. , Through this flow, the gas flows to the left and right in the center flow pipe 110 and spreads out to go out to the gas discharge port 130, so that the spray angle of the gas can be expanded.

또한, 가스가 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b) 및 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b)을 통과하며 동시에 상기 가스 토출구(130)로 나가므로, 즉, 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 가스가 상기 가스 토출구(130)에서 상기 선회 유로관(111)을 통과한 가스와 만나면서 서로 충돌하여 크게 유동되므로 서로 충돌하여 미립화가 일어나면서 분무각이 더욱 커질 수 있게 된다.In addition, since gas passes through the other end (110b) of the center flow path pipe (110) and the other end (111b) of the turning flow path pipe (111) and at the same time goes out to the gas discharge port (130), that is, the center flow path pipe ( The gas passing through 110 collides with the gas passing through the orbiting passage pipe 111 at the gas discharge port 130 and flows largely, so that the atomization angle can be further increased while colliding with each other and atomization occurs.

따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가스 유입구(120)를 지나 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a) 및 선회 유로관(111)의 일단(111b)을 통과하면서 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 가스의 유동이 발생하게 되고, 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 가스가 상기 가스 토출구(130)에서 상기 선회 유로관(111)을 통과한 가스와 만나면서 크게 유동되므로 유동의 각도를 크게 형성하게 된다.Therefore, as shown in Figs. 5 and 6, the center passes through the gas inlet 120 and passes through one end 110a of the center flow path pipe 110 and one end 111b of the orbiting flow path pipe 111. The flow of the gas passing through the flow path pipe 110 occurs, and the gas passing through the center flow pipe 110 meets the gas passing through the orbiting flow pipe 111 at the gas discharge port 130 and flows largely. Therefore, it forms a large flow angle.

이와 같이, 가스가 상기 가스 공급관(100)을 통해 유동하여 분무각이 커지게 되면, 타 기체와 만났을 경우 서로 충돌하면서 최종적인 미립화가 일어나 가스의 액적의 크기가 작아지며 기체와 용이하게 혼합될 수 있고, 분무각이 더욱 넓어지게 되어 연소효율을 더욱 높이 수 있으므로, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있다.In this way, when the gas flows through the gas supply pipe 100 and the spray angle increases, when it encounters another gas, it collides with each other and finally atomization occurs, reducing the size of the gas droplet and allowing it to be easily mixed with the gas. In addition, since the spray angle is wider and the combustion efficiency can be further increased, the amount of nitrogen oxide (NOx) generated during combustion can be significantly reduced.

한편, 상기 가스 유입구(120)는 배기관(20)에 연결되는 배기 챔버(140)와 연결된다. 상기 배기 챔버(140)는 가압된 배기 가스가 수용될 수 있다.Meanwhile, the gas inlet 120 is connected to the exhaust chamber 140 connected to the exhaust pipe 20. The exhaust chamber 140 may contain pressurized exhaust gas.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에는 기체 공급관(200)이 구비될 수 있다. 상기 기체 공급관(200)은 배기 가스에 공기와 같은 기체를 공급하는 역할을 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, a gas supply pipe 200 may be provided in the three-dimensional exhaust gas spray injector for ships. The gas supply pipe 200 serves to supply a gas such as air to the exhaust gas.

본 실시예에서, 상기 기체 공급관(200)의 일단에는 기체 유입구(210)가 형성된다. 상기 기체 유입구(210)는 기체의 유입을 위한 부분이다.In this embodiment, a gas inlet 210 is formed at one end of the gas supply pipe 200. The gas inlet 210 is a part for inflow of gas.

상기 기체 공급관(200)의 타단에는 기체 토출구(220)가 형성된다. 상기 기체 토출구(220)는 아래에서 설명될 분무 노즐(300)의 연결구(310)와 연통된다. 상기 기체 토출구(220)는 상기 기체 유입구(210)로부터 유입된 기체가 토출되는 부분이다. 상기 기체 토출구(220)는 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b)과 인접한 위치에 설치될 수 있다. 또는 상기 기체 토출구(220)는 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b) 사이에 설치될 수 있다. 이는 기체가 배기 가스와 혼합이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.A gas discharge port 220 is formed at the other end of the gas supply pipe 200. The gas discharge port 220 communicates with the connector 310 of the spray nozzle 300 to be described below. The gas discharge port 220 is a portion through which the gas introduced from the gas inlet 210 is discharged. The gas discharge port 220 may be installed at a position adjacent to the other end 110b of the center flow path pipe 110. Alternatively, the gas discharge port 220 may be installed between the other end 111b of the orbiting flow path pipe 111. This is to facilitate mixing of the gas with the exhaust gas.

상기 기체 유입구(210) 및 상기 기체 토출구(220) 사이에는 기체 유로(230)가 형성된다. 상기 기체 유로(230)는 기체의 이동을 안내하는 역할을 한다.A gas flow path 230 is formed between the gas inlet 210 and the gas outlet 220. The gas flow path 230 serves to guide the movement of the gas.

본 실시예에서, 상기 기체 공급관(200)은 하나만 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기체 공급관(200)은 필요에 따라 복수 개로 구성될 수 있으며, 이때, 기체 공급관(200)은 선회 유로관(111)과 서로 교차되도록 배치될 수 있다.In this embodiment, only one gas supply pipe 200 is provided, but is not limited thereto. For example, the gas supply pipe 200 may be composed of a plurality of pieces as needed, and in this case, the gas supply pipe 200 may be disposed to cross each other with the orbiting flow path pipe 111.

상기 기체 공급관(200)의 일단에는 기체 챔버(240)가 연결된다. 상기 기체 챔버(240)에는 가압된 기체가 수용될 수 있다. 본 실시예에서, 기체는 공기이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 수증기일 수 있다.A gas chamber 240 is connected to one end of the gas supply pipe 200. Pressurized gas may be accommodated in the gas chamber 240. In this embodiment, the gas is air, but it is not necessarily limited thereto. For example, it may be water vapor.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에는 분무 노즐(300)이 구비된다. 상기 분무 노즐(300)은 가스 및 기체를 분산시키는 역할을 한다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, a spray nozzle 300 is provided in the three-dimensional exhaust gas spray injector for ships. The spray nozzle 300 serves to disperse gas and gas.

상기 분무 노즐(300)의 일단에는 연결구(310)가 형성된다. 상기 연결구(310)는 상기 가스 토출구(130) 및 기체 토출구(220)와 연통된다.A connector 310 is formed at one end of the spray nozzle 300. The connector 310 communicates with the gas outlet 130 and the gas outlet 220.

상기 분무 노즐(300)의 타단에는 분무구(320)가 형성된다. 상기 분무구(320)는 외부로 분무되는 방향, 즉, 연소실(S)을 향해 분무되는 방향으로 형성된다. 본 실시예에서, 상기 분무구(320)의 단면적은 상기 연결구(310)의 단면적 보다 크게 형성된다. 따라서, 가스 및 기체가 상기 연결구(310) 및 분무구(320)를 통과하면서 넓게 퍼지게 되어 상기 기체 토출구(220)를 통해 유입되는 기체가 와류되면서 가스와 혼합이 잘될 수 있다.A spray port 320 is formed at the other end of the spray nozzle 300. The spray port 320 is formed in a direction sprayed to the outside, that is, a direction sprayed toward the combustion chamber (S). In this embodiment, the cross-sectional area of the spray port 320 is formed larger than the cross-sectional area of the connector 310. Accordingly, gas and gas are spread widely while passing through the connector 310 and the atomizing port 320, so that the gas flowing through the gas discharge port 220 vortex, so that the gas and the gas may be mixed well.

한편, 상기 분무 노즐(300)의 분무구(320)에는 다공판(미도시)이 선택적으로 결합될 수 있다. 상기 다공판은 복수 개의 관통공이 형성되어, 가스 및 기체가 혼합되어 분무될 때 상기 관통공을 통과하면서 분무각이 더욱 넓어지도록 하기 위함이다.Meanwhile, a porous plate (not shown) may be selectively coupled to the spray port 320 of the spray nozzle 300. The porous plate has a plurality of through-holes, so that when gas and gas are mixed and sprayed, the spray angle is further widened while passing through the through-hole.

이와 같이, 본 실시예에 따른 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터에 의하면, 가스가 센터 유로관(110) 및 복수 개의 선회 유로관(111)으로 구성되는 가스 공급관(100)을 유동하며 분무 노즐(300)을 통해 분무되므로, 넓게 퍼지면서 분무될 수 있다.As described above, according to the three-dimensional exhaust gas spray injector for ships according to the present embodiment, the gas flows through the gas supply pipe 100 composed of the center flow path pipe 110 and the plurality of orbiting flow path pipes 111, and the spray nozzle 300 ), so it can be sprayed while spreading widely.

따라서 배기가스의 배출 효율을 높일 수 있으므로, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있다.Accordingly, since the exhaust gas emission efficiency can be increased, the amount of nitrogen oxides (NOx) generated during combustion can be significantly reduced.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above has been provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, a person skilled in the art may use the configurations described in the above-described embodiments in a manner that combines them with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, the embodiments may be configured by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims, or may be included as new claims by amendment after filing.

1 : 선박의 배기 시스템
10 : 메인 엔진
20 : 메인 배기관
30 : 배기 유닛
100: 가스 공급관
110: 센터 유로관
111: 선회 유로관
120: 가스 유입구
130: 가스 토출구
140: 배기 챔버
200: 기체 공급관
210: 기체 유입구
220: 기체 토출구
230: 기체 유로
300: 분무 노즐
310: 연결구
320: 분무구
S: 연소실
1: the ship's exhaust system
10: main engine
20: main exhaust pipe
30: exhaust unit
100: gas supply pipe
110: Center Euro Hall
111: turning euro tube
120: gas inlet
130: gas discharge port
140: exhaust chamber
200: gas supply pipe
210: gas inlet
220: gas discharge port
230: gas flow path
300: spray nozzle
310: connector
320: spray port
S: combustion chamber

Claims (9)

배기 가스 중에 포함되어 있는 NOx의 저감을 위한 선박용 배기 가스 분무 장치에 있어서,
일단에 가스의 유입을 위한 가스 유입구가 형성되며, 타단에 상기 가스 유입구로부터 유입된 가스가 토출되는 가스 토출구가 형성되고, 상기 가스 유입구 및 상기 가스 토출구 사이에 가스의 이동을 안내하는 복수 개의 가스 유로가 구비되는 가스 공급관;
일단에 상기 가스 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 가스가 외부로 분무되는 방향으로 분무구가 형성되어, 가스가 상기 연결구를 지나 상기 분무구를 통과하면서 가스 및 기체를 분무시키는 분무 노즐; 및
일단에 기체의 유입을 위한 기체 유입구가 형성되고, 타단에 상기 연결구와 연통되어 상기 기체 유입구로부터 유입된 기체가 토출되는 기체 토출구가 형성되며, 상기 기체 유입구 및 상기 기체 토출구 사이에 기체의 이동을 안내하는 기체 유로가 형성되는 기체 공급관;을 포함하여 구성되고,
상기 분무구의 단면적은 상기 연결구의 단면적 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
In the marine exhaust gas spraying device for reducing NOx contained in exhaust gas,
A gas inlet port for gas inflow is formed at one end, a gas outlet port through which gas introduced from the gas inlet port is discharged is formed at the other end, and a plurality of gas flow paths guide the movement of gas between the gas inlet port and the gas discharge port A gas supply pipe provided;
A spray nozzle having a connector formed at one end in communication with the gas discharge port, and a spray port formed at the other end in a direction in which gas is sprayed to the outside, so that gas and gas are sprayed while passing through the connector and passing through the spray port; And
A gas inlet port for inflow of gas is formed at one end, and a gas discharge port through which gas introduced from the gas inlet port is discharged is formed at the other end by communicating with the connector, and guides the movement of gas between the gas inlet port and the gas discharge port. And a gas supply pipe in which a gas flow path is formed,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that the cross-sectional area of the spray port is formed larger than the cross-sectional area of the connector.
제 1항에 있어서,
상기 가스 공급관은,
상기 가스 유입구로부터 상기 가스 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되며, 내측에 초음파 발생기가 설치되는 센터 유로관, 및
상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되고,
상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 1,
The gas supply pipe,
A center flow path pipe extending in a horizontal direction from the gas inlet port toward the gas discharge port and in which an ultrasonic generator is installed, and
It is configured to include a turning flow pipe formed to correspond to each of the left and right around the center flow pipe,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that the orbiting flow pipe is made of a curved line.
제 2항에 있어서,
상기 가스 유입구의 단면적은 상기 가스 유입구와 수평 방향으로 연결되는 가스 유로관의 일단의 단면적 보다 작고,
상기 가스 유로관의 일단의 단면적은 상기 가스 유로관의 중심의 단면적보다 작으며,
상기 가스 유로관의 중심의 단면적은 상기 가스 토출구와 연결되는 상기 가스 유로관의 타단의 단면적보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 2,
The cross-sectional area of the gas inlet is smaller than the cross-sectional area of one end of the gas flow pipe connected in the horizontal direction to the gas inlet,
The cross-sectional area of one end of the gas flow pipe is smaller than the cross-sectional area of the center of the gas flow pipe,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that the cross-sectional area of the center of the gas flow pipe is less than or equal to the cross-sectional area of the other end of the gas flow pipe connected to the gas discharge port.
제 3항에 있어서,
상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 3,
3D exhaust gas spray injector for ships, characterized in that tapered in a direction in which the width increases from one end of the center flow pipe toward the center of the center flow pipe.
제 4항에 있어서,
상기 선회 유로관은 상기 분무 노즐을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 4,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that a plurality of the orbiting flow path pipes are arranged radially around the spray nozzle.
제 5항에 있어서,
상기 가스 유입구는 가압된 배기 가스가 수용된 배기 챔버와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 5,
The gas inlet is a three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that connected to the exhaust chamber in which the pressurized exhaust gas is accommodated.
제 6항에 있어서,
상기 가스 공급관의 길이 대 직경 비율은 5:1 내지 10:1 인 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 6,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that the length-to-diameter ratio of the gas supply pipe is 5:1 to 10:1.
제 7항에 있어서,
상기 분무 노즐의 분무구에는 복수 개의 관통공이 형성되는 다공판이 결합되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 7,
A three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that a perforated plate in which a plurality of through holes are formed is coupled to the spray port of the spray nozzle.
제 8항에 있어서,
상기 기체 공급관의 기체 토출구는 상기 센터 유로관의 타단에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 3차원 배기 가스 분무 인젝터.
The method of claim 8,
The three-dimensional exhaust gas spray injector for ships, characterized in that the gas discharge port of the gas supply pipe is installed at the other end of the center flow pipe.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200191094Y1 (en) 2000-02-28 2000-08-16 박석호 Fuel injection nozzle for occurrence a little nox
JP5886759B2 (en) * 2010-01-19 2016-03-16 マステリデア エセ.ア. Apparatus and method for neutralizing gaseous pollutants from combustion
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KR101867367B1 (en) 2016-11-03 2018-06-15 한국기계연구원 The SCR system of a ship for urea spray atomization

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