KR102494280B1 - 선박용 엔진의 배기후처리기 비상 전환 장치 - Google Patents

선박용 엔진의 배기후처리기 비상 전환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치는 선박용 엔진의 배기 가스가 유입되는 입구와 배기 가스의 유출을 위한 출구를 구비한 사각 형상의 밀폐된 몸체부와, 박스 형상의 몸체부 내부 일측에 구성되는 DPF와, 몸체부 내부 타측에서 DPF와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부와, 몸체부 입구 측에 구성되는 것으로 입구와 비상 전환 개폐 관로부 사이에 설치 구성되는 개폐부와 개폐부를 open하거나 close하는 개폐수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

선박용 엔진의 배기후처리기 비상 전환 장치{Emergency Opening Apparatus of Diesel particulate Filter for Boat Engine}
본 발명은 선박용 엔진의 배기 후처리기의 비상 전환장치에 관한 것이다. 일반적으로 선박용 엔진은 엔진에서 생성되는 배기 가스가 후처리기 내의 DOC와 DPF를 통과하면서 미세 매연 입자가 저감되는데 디젤엔진에서 배출되는 미세 매연입자는 일정량이상 포집되면 DPF의 벽면 기공을 막기때문에 배압이 상승되며 일정 기준 이상으로 배압이 상승되면 미세 매연입자를 산화시키는 재생 과정을 반복하여야 하고 정기적인 유지 관리가 필요하게 되는 것이다.
본 발명과 관련된 종래 기술은 도 1에 개시되어 있는 것이다. 상기도 1에서 (a)는 일반적인 선박용 엔진 시스템 구성도이고 (b)는 종래 배관형 선박용 배기 후처리기의 비상 전환 장치 구성도이다. 상기도 1에서 종래 배관형 선박용 배기 후처리기의 비상 전환 장치는 배관라인에 고온형 밸브를 3개소 설치하여 배압 상승 시에 밸브를 강제적으로 개방하여 엔진의 부하상승을 저감하도록 하고 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래의 배관형 선박용 배기 후처리기의 비상 전환 장치는 배관 라인 설치와 고온형 밸브가 설치되어야 하므로 공간 확보는 물론 설치 비용이 상승하는 문제가 있는 것으로 공간이 제한 적인 선박에는 적용할 수 없는 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 선박용 엔진 배기후처리기와 배관형 비상 전환 배관라인을 선박용 엔진 배기 후처리기에 일체로 구성하여 공간을 최소화하고 DPF의 PM, Soot로 엔진의 배압 상승 시 선박용 엔진 배기 후처리기의 비상 전환 장치를 신속하게 작용시켜 엔진의 배압 상승을 방지하도록 하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치는 선박용 엔진의 배기 가스가 유입되는 입구와 배기 가스의 유출을 위한 출구를 구비한 사각 형상의 밀폐된 몸체부와, 박스 형상의 몸체부 내부 일측에 구성되는 DPF와, 몸체부 내부 타측에서 DPF와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부와, 몸체부 입구 측에 구성되는 것으로 입구와 비상 전환 개폐 관로부 사이에 설치 구성되는 개폐부와 개폐부를 open하거나 close하는 개폐수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리기 비상 전환 장치는 선박용 엔진에 설치되는 DPF의 PM, Soot로 인한 엔진 배압 상승을 신속히 해소할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 기존 엔진의 배기 후처리기에 일체로 설치되므로 설치 공간이 적어 설치비가 저렴하고 공간활용이 최적화될 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 배관형 선박용 배기 후처리기의 비상 전환 장치 구성도,
도 2는 본 발명에 적용되는 선박용 엔진의 배기후처리기 시스템 전체 구성도,
도 3은 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치 사시 구성도,
도 4는 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리 장치의 비상 전환 장치를 도 3과 반대측에서 본 사시 구성도,
도 5는 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 상세 구성도,
도 6은 본 발명 선박용 엔진의 배기 후처리장치의 비상 전환장치의 배압 해소 시 유체의 유로 설명도,
도 7은 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 동작 상태 설명도,
도 8은 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 동작 메카니즘 설명도,
도 9는 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 분해사시도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치 및 비상 전환 장치를 도 2 내지 도 9를 기초로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 적용되는 선박용 엔진의 배기후처리기 시스템 전체 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명에 적용되는 선박용 엔진의 배기후처리기 시스템은 선박에 설치되는 디젤 엔진(100)과 디젤 엔진에서 배출되는 배기 가스가 통과하는 유로 관(200)과 유로관에 설치되는 선박용 엔진 배기 후처리 장치(300)와, 선박용 엔진 배기 후처리 장치에 연결되는 것으로 배기가스에서 PM, Soot 등이 저감된 배기 가스가 유출되는 출력 유로관(400)으로 구성되는 것임을 나타내고 있는 것이다.
도 3은 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리 장치의 비상 전환 장치 사시 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치(300)는 선박용 엔진의 배기 가스가 유입되는 입구(311)와 배기 가스의 유출을 위한 출구(312)를 구비한 사각 형상의 밀폐된 몸체부(310)와, 박스 형상의 몸체부(310) 내부 일측에 구성되는 DPF(320)와, 몸체부 내부 타측에서 DPF(320)와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부(330)와, 몸체부 입구 측에 구성되는 것으로 입구와 비상전환 개폐 관로부 사이에 설치 구성되는 개폐부(342)를 open하거나 close하는 개폐수단(340)으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
도 4는 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치를 도 3과 반대측에서 본 사시 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명 선박용 엔진의 배기후처리장치의 비상 전환 장치는 입구(311)와 출구(312)를 구비하는 몸체부(310)와 상기 몸체부의 프레임에서 일측에 구성되는 DPF(320)와 몸체부 내부에서 DPF와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부(330)와, 입구(311)측에서 몸체부와 DPF 사이에 구성되는 개폐부(342)와 상기 개폐부를 구동하기 위한 개폐수단(340)으로 구성된 것임을 나타내고 있는 것이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 개폐수단의 상세 구성도이다. 상기도 5에서 본 발명에 적용되는 개폐부의 개폐수단은 링크에 체결되어 회전하도록 구동되는 샤프트와 샤프트(342-1)에 일체로 상하로 각각 체결 구성되는 2개의 주름판(342-2)과 상기 각 주름판을 둘러쌓도록 씰링하는 각각의 주름벽(342-3)으로 구성되는 개폐부(342)와, 상기 개폐부의 샤프트를 회전시키는 링크와, 링크에 연결되어 링크에 동력을 전달하는 동력 전달 모듈 및 동력 전달 모듈에 구성되는 긴급 해제 밸브 및 링크에 체결 구성되는 수동 레버로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 특히 각각의 주름판(342-2)과 주름벽(342-3)은 1개이상의 주름으로 구성된 모양으로 씰링에 특화된 구조를 특징으로 것이다.
도 6은 본 발명 선박용 엔진의 배기 후처리장치의 비상 전환장치의 배압 해소 시 유체의 유로 설명도이다. 상기도 6에서 본 발명 선박용 엔진의 배기 후처리장치의 비상 전환장치의 배압 해소 시 유체의 유로는 배기 후처리기 비상 전환 장치의 몸체부(310)이 입구(311)로 주입된 배기 가스는 배압이 형성되는 경우에 개폐수단(340)의 동작으로 개폐부(342)가 개방되고 주입된 배기 가스는 개방된 개폐부(342)를 통과하여 비상 전환 개폐관로부(330)를 통과하여 출구(312)로 배출되게 되는 구조인 것이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 동작 상태 설명도이다. 상기도 7에서 (a)는 개폐부가 개폐수단에 의하여 close된 상태이고 (b)는 개폐수단에 의하여 개폐부가 open된 상태를 나타내고 있는 것으로 상기 개폐수단은 엔진의 배압을 상승하게 되면 이를 센싱하고 센싱 정보를 기초로 개폐수단을 구동하게 할 수도 있는 것이다. 상기도 7의 (a)는 개폐부가 유로를 차단한 상태도이고 (b)는 개폐부가 유로를 개방한 상태도이며 상부도는 투과 사시도이고 하부도는 절개도이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 동작 메카니즘 설명도이다. 상기도 8에서 본 발명에 적용되는 개폐부의 개폐수단(340)은 개폐부의 샤프트(342-1)와 씰링형태로 체결되는 부쉬 브라켓(343)과, 상기 부쉬 브라켓(343)로 씰링되는 샤프트와 체결되는 링크(344)와, 링크(344) 외측에서 샤프트(342-1)와 체결되는 수동 레버(344-2)와, 링크(344)와 체결되는 구동축(345)이 전후진 하도록 작동하는 실린더 또는 액추에이터(346)와, 상기 링크(344)를 체결하는 연결핀(347)과, 실린더 또는 액추에이터에 연결되어 실린더 또는 액추에이터의 긴급 동작을 구동하기 위한 블록(348)과 상기 블록(348)을 작동시키기 위한 긴급 해제 밸브(349)로 구성되는 것으로 배압이 없는 경우에는 실린더 또는 액추에이터(346)가 작동하여 구동축(345)에 연결된 링크(344)를 전방으로 밀어 접어서 링크에 연결된 샤프트(342-1)를 개폐부(342)가 평면과 수직으로 회전하여 유로를 크로스 하도록 작동하는 것이고, 반대로 엔진에 배압이 형성되면 실린더 또는 액추에이터(346)가 반대로 작동하여 구동축(345)을 당겨서 링크(344)를 펼치게 되고 따라서 개폐부(342)의 샤프트(342-1)가 회전하여 개폐부(342)를 평면과 평행하도록 회전시켜 유로를 개방하도록 작동하는 것임을 나타내고 있는 것이다. 상기에서 긴급 해제 밸브(349)는 긴급 시에 실린더 내부의 공급되는 공기 공급을 중지하거나 실린더 내부 공기를 배출하도록 하여 개폐부의 비상 전환이 되도록 작동하는 것이다. 또한 링크(344)를 연결하는 연결핀(347)은 비상시 수동 레버(344-2)의 조작이 불가능한 경우 연결핀(347)을 뽑아서 링크를 분리한 다음 샤프트(342-1)에 체결된 수동 레버(344-2)를 구동시킬 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단의 분해사시도이다. 상기도 9에서 본 발명에 적용되는 개폐부 개폐수단은 개폐부의 샤프트(342-1)와 씰링형태로 체결되는 부쉬 브라켓(343)과, 상기 부쉬 브라켓(343)로 씰링되는 샤프트와 체결되는 링크(344)와, 링크(344) 외측에서 샤프트(342-1)와 체결되는 수동 레버(344-2)와, 링크(344)와 체결되는 구동축(345)이 전후진 하도록 작동하는 실린더 또는 액추에이터(346)와, 상기 링크(344)를 체결하는 연결핀(347)과, 실린더 또는 액추에이터에 연결되어 실린더 또는 액추에이터의 긴급 동작을 구동하기 위한 블록(348)과 상기 블록(348)을 작동시키기 위한 3개의 긴급 해제 밸브(349)로 구성되는 것임을 나타내고 있는 것이다.
310 : 몸체부, 320 : DPF,
330 :비상 전환 개폐 관로부, 340 : 개폐수단,
342 : 개폐부, 344 : 링크,
345 : 구동축, 346 : 실린더 또는 액추에이터,
347 : 연결핀, 348 : 블록,
349 : 긴급해제 밸브

Claims (7)

  1. 선박용 엔진 시스템에서 엔진 배기라인의 압력이 상승되는 비상 상황 시 개방 전환되어 엔진 배기 라인의 압력을 낮추어 주는 선박용 엔진의 배기후처리 시스템에 있어서,
    상기 비상 상황 시 개방 전환되어 엔진 배기 라인의 압력을 낮추어 주는 선박용 엔진의 배기후처리 시스템은,
    선박에 설치되는 디젤 엔진(100)과;
    디젤 엔진에서 배출되는 배기 가스가 통과하는 유로 관(200)과;
    유로관에 설치되는 것으로 선박용 엔진 배기후처리기와 배관형 비상 전환 배관라인을 일체로 구성한 비상 전환 장치를 포함하는 것으로 선박용 엔진의 배기 가스가 유입되는 입구(311)와 배기 가스의 유출을 위한 출구(312)를 구비한 사각 형상의 밀폐된 몸체부(310)와, 박스 형상의 몸체부(310) 내부 일측에 구성되는 DPF(320)와, 몸체부 내부 타측에서 DPF(320)와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부(330)와, 몸체부 입구 측에 구성되고, 상기 입구와 비상 전환 개폐 관로부(330) 사이에 설치 구성되는 개폐부(342)를 open하거나 close하는 것으로 개폐부의 샤프트(342-1)와 씰링형태로 체결되는 부쉬 브라켓(343)과, 상기 부쉬 브라켓(343)으로 씰링되는 샤프트와 체결되는 링크(344)와, 링크(344)와 체결되는 구동축(345)이 전후진 하도록 작동하는 실린더 또는 액추에이터(346)와, 상기 링크(344)를 체결하는 연결핀(347)과, 실린더 또는 액추에이터에 연결되어 실린더 또는 액추에이터의 긴급 동작을 구동하기 위한 블록(348)과, 상기 블록(348)을 작동시키기 위한 긴급 해제 밸브(349)로 구성되는 개폐수단(340)으로 이루어지는 선박용 엔진 배기 후처리 장치(300);
    및 선박용 엔진 배기 후처리 장치에 연결되는 것으로 배기가스에서 PM, Soot 가 저감된 배기 가스가 유출되는 출력 유로관(400)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상 상황 시 개방 전환되어 엔진 배기 라인의 압력을 낮추어 주는 선박용 엔진의 배기후처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개폐부(342)는,
    링크에 체결되어 회전하도록 구동되는 샤프트와, 샤프트(342-1)에 일체로 상하로 각각 체결 구성되는 2개의 주름판(342-2)과, 상기 각 주름판을 둘러쌓도록 씰링하는 각각의 주름벽(342-3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상 상황 시 개방 전환되어 엔진 배기 라인의 압력을 낮추어 주는 선박용 엔진의 배기후처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서
    상기 개폐수단은,
    링크(344) 외측에서 샤프트(342-1)와 체결되는 수동 레버(344-2)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비상 상황 시 개방 전환되어 엔진 배기 라인의 압력을 낮추어 주는 선박용 엔진의 배기후처리 시스템.
  6. 선박용 엔진 시스템의 배기후처리장치에 적용되는 비상전환 장치에 있어서,
    상기 선박용 엔진의 배기 후처리장치의 비상전환 장치는,
    선박용 엔진의 배기 가스가 유입되는 입구(311)와 배기 가스의 유출을 위한 출구(312)를 구비한 사각 형상의 밀폐된 몸체부(310)와, 박스 형상의 몸체부(310) 내부 일측에 구성되는 DPF(320)와, 몸체부 내부 타측에서 DPF(320)와 일체로 구성되는 비상 전환 개폐 관로부(330)와, 몸체부 입구 측에 구성되는 것으로 입구와 비상 전환 개폐 관로부 사이에 설치 구성되는 개폐부(342)를 open하거나 close하는 것으로 개폐부의 샤프트(342-1)와 씰링형태로 체결되는 부쉬 브라켓(343)과, 상기 부쉬 브라켓(343)로 씰링되는 샤프트와 체결되는 링크(344)와, 링크(344)와 체결되는 구동축(345)이 전후진 하도록 작동하는 실린더 또는 액추에이터(346)와, 상기 링크(344)를 체결하는 연결핀(347)과, 실린더 또는 액추에이터에 연결되어 실린더 또는 액추에이터의 긴급 동작을 구동하기 위한 블록(348)과, 상기 블록(348)을 작동시키기 위한 긴급 해제 밸브(349)로 구성되는 개폐수단(340)으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 배기 후처리장치의 비상전환 장치.

  7. 삭제
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