KR200233466Y1 - 엔진용 신축 이음관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진용 신축 이음관에 관한 것으로, 주름형태로 성형되고, 중앙에는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 중간관(30)이 부착된 벨로즈(10)와, 상기 벨로즈(10)의 내측에 설치된 슬리브(20)와, 상기 벨로즈(10)의 일측단부(12) 및 슬리브(20)의 단부에 각각 설치되어 배기가스 저장로(71) 및 실린더 라인(70)에 연결되어지는 체결부(50)와, 상기 벨로즈(10)의 단부(11)와 슬리브(20)를 연결시켜주는 연결링(60)과, 상기 연결링(60)의 타측에 설치되는 밴드(40)로 구성되는 것에 있어서, 상기 연결링(60)은 벨로즈(10)의 단부(11) 외측 및 슬리브(20)의 원주면에 각각 용접 설치된다.

따라서, 벨로즈(10)의 단부(11)와 슬리브(20)가 체결될 수 있도록 용접설치되는 연결링(60)의 일측 단부를 기계가공으로 절곡형성하고, 그 부분을 두껍게 하여 선박엔진 가동시 발생하는 진동과 충격하중에 유연하게 대처할 수 있다.

그리고, 이를 통해 실린더(73)에서 발생하는 배기가스 압력에 의한 진동과 충격하중으로부터 용접부위의 균열 발생을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 벨로즈(10)의 단부(11) 내, 외측에 동일한 재질의 밴드(40)를 일체형으로 유지하기 위해 저항 용접설치하고, 그 외측에 연결링(60)을 용접설치하는 것에 의해 상기 벨로즈(10)와 슬리브(20)간의 체결상태를 견고히 하므로써, 배기가스가 새는 것을 억제하여 선박운행시 발생하는 연료손실을 미연에 방지하며, 정격출력에 의한 안전운행을 도모할 수 있는 등의 매우 유용한 고안인 것이다.

Description

엔진용 신축 이음관{Flexible coupling pipe for engine}

본 고안은 엔진용 신축 이음관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 엔진라인 상에 고정설치되는 엔진용 신축 이음관 중 벨로즈와 슬리브에 용접 설치되는 연결링의 형상 및 밴드의 용접위치를 개선하여 선박엔진 가동시 배기가스 압력에 의해 발생하는 진동과 충격하중에 유연하게 대처하여 이를 통한 벨로우즈의 수명을 연장할 수 있도록 고안된 것이다.

일반적으로, 선박엔진을 가동할 경우 발생하는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 선박엔진 라인에는 엔진용 신축 이음관이 설치된다.

상기 엔진용 신축 이음관은, 도 2에서 도시한 것과 같이, 주름형태로 성형되고, 중앙에는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 중간관(30)이 부착된 벨로즈(10)와, 상기 벨로즈(10)의 일측단부(12) 및 슬리브(20)의 단부에 각각 설치되어 배기가스 저장로(71) 및 실린더 라인(70)에 연결되어지는 체결부(50)와, 상기 벨로즈(10)의 내측에 설치된 슬리브(20)와, 상기 벨로즈(10)의 단부(11)와 슬리브(20)를 연결시켜주는 연결링(60)과, 상기 연결링(60)의 타측에 설치되는 밴드(40)로 구성된다.

상기 연결링(60)과 밴드(40)는 주름형태로 성형된 벨로즈(10)의 단부(11)에 용접설치되는 것으로, 도 3에서 도시한 것과 같이, 벨로즈(10)와 슬리브(20)사이에연결링(60)이 용접설치되고, 그 타측으로는 상기 벨로즈(10)와 같은 재질의 밴드(40)가 벨로즈(10)와 함께 연결링(60)에 용접설치되는 것으로, 체결이 이루어진다.

즉, 도 1에서 도시한 것과 같이, 실린더(73)에 의해 폭발 연소된 배기가스는 상기와 같이 구성된 엔진용 신축 이음관(100)을 통과하여 배기가스 저장로(71)로 이동하게 된다.

이때, 실린더(73)에서 폭발 연소된 배기가스가 실린더 라인(70)을 지나 엔진용 신축 이음관(100)을 통과할 경우 벨로즈(10)의 단부(11)와 연결링(60)과의 용접부는 배기가스 압력에 의해 발생되는 진동과 충격하중에 직접적으로 영향을 받는다.

이때, 벨로즈(10)와 밴드(40)의 용접상태 및 상기 벨로즈(10), 밴드(40)가 연결링(60)에 용접된 상태에 따라 용접부위에 국부 균열이 발생할 수 있다.

그리고, 상기 배기가스 저장로(71)를 통과한 배기가스는 연돌(72)을 통과하여 외부로 배출되게 되는 것이다.

도 1에서 도시한 미설명부호 (80)은 공기저장로이고, (81)은 공기냉각기이다.

상기와 같이 구성된 종래의 엔진용 신축 이음관은, 벨로즈와 슬리브사이에 연결링을 설치하고, 그 타측 즉, 벨로즈의 단부 상면에 밴드를 위치시켜, 상기 밴드와 벨로즈를 연결링에 용접 설치하고, 상기 연결링은 슬리브에 용접 설치하는 것으로 벨로즈와 슬리브의 설치가 이루어진다.

이때, 벨로즈와 연결링이 용접되는 부위는 실린더에서 발생되는 배기가스압력에 의한 진동과 충격하중에 직접적으로 영향을 받게 된다.

즉, 슬리브에 용접설치되는 연결링은 일측단부만이 접촉하여 슬리브에 용접 설치되므로써, 벨로즈와 연결링간의 용접부 및 벨로즈가 배기가스 압력에 의해 발생되는 진동과 충격하중에 의해 국부 균열이 발생할 수 있으며, 이를 통해 배기가스가 새는 현상이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 배기가스가 외부로 새는 것에 의해 선박운행시 연료손실이 발생할 수 있으며, 이는 엔진 마력의 급격한 감소로 이어져 선박운행에 지장을 초래하는 등의 폐단이 있었다.

본 고안의 목적은, 벨로즈의 단부와 슬리브가 체결될 수 있도록 용접설치되는 연결링의 형상을 개선하여 실린더에서 발생되는 배기가스 압력에 의한 진동과 충격하중이 직접적으로 벨로즈에 전달되는 것을 억제하고, 용접강도의 증가를 통해 국부 균열 발생을 미연에 방지할 수 있는 엔진용 신축 이음관을 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 벨로즈와 슬리브간의 체결상태를 견고히 하므로써, 배기가스가 새는 것을 억제하여 선박운행시 발생하는 연료손실을 미연에 방지하며, 정격출력에 의한 안전운행을 도모할 수 있는 엔진용 신축 이음관을 제공하는 데 있다.

도 1은 엔진용 신축 이음관의 설치상태를 도시한 개략도.

도 2는 종래 엔진용 신축 이음관의 형상을 도시한 반단면도.

도 3는 종래 엔진용 신축 이음관 중 벨로즈와 슬리브간의 체결상태를 도시한 일부확대도.

도 4은 본 고안인 엔진용 신축 이음관의 형상을 도시한 반단면도.

도 5은 본 고안인 엔진용 신축 이음관 중 벨로즈와 슬리브간의 체결상태를 도시한 일부확대도.

도 6은 벨로즈와 슬리브간의 용접 체결상태 중 다른 실시예를 도시한 일부 확대도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 벨로즈 20 - 슬리브

30 - 중간관 40 - 밴드

50 - 체결부 60 - 연결링

70 - 배기가스 저장로 73 - 실린더

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 주름형태로 성형되고, 중앙에는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 중간관이 부착된 벨로즈와;

상기 벨로즈의 내측에 설치된 슬리브와;

상기 벨로즈의 일측단부 및 슬리브의 단부에 각각 설치되어 배기가스 저장로및 실린더 라인에 연결되어지는 체결부와;

상기 벨로즈의 단부와 슬리브를 연결시켜주는 연결링과;

상기 연결링의 타측에 설치되는 밴드로 구성되는 것에 있어서,

상기 연결링은 벨로즈의 단부 외측 및 슬리브의 원주면에 각각 용접설치되어 달성된다.

따라서, 상기 연결링을 벨로즈의 단부 외측 및 슬리브의 원주면에 각각 용접설치하므로써, 실린더에서 발생되는 배기가스에 의한 균열 및 배기가스가 새는 것을 억제하여, 연료 손실을 미연에 방지할 수 있으며, 정격출력을 유도하여 안전운행을 도모할 수 있는 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 엔진용 신축 이음관의 설치상태를 개략도로 도시한 것이고, 도 4는 본 고안인 엔진용 신축 이음관의 형상을 반단면도로 도시한 것으로, 주름형태로 성형되고, 중앙에는 배기가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 중간관(30)이 부착된 벨로즈(10)의 일측단부(12)에는 수개의 고정구멍(51)이 형성된 체결부(50)가 설치된다.

상기 체결부(50)는 벨로즈(10)의 일측 단부(12) 및 슬리브(20)의 단부 원주면에 각각 고정설치되는 플랜지(50a)(50b)로 이루어지며, 상기 플랜지(50a)(50b)는 배기가스 저장로(71) 및 실린더 라인(70)에 체결된다.

즉, 도 1에서 도시한 것과 같이, 실린더(73)에서 발생된 배기가스는 약 4kg/cm²정도의 압력과 약 140m/s의 유속으로 실린더 라인(70)을 거쳐 슬리브(20)를 통과하여 배기가스 저장로(71)안으로 흐르게 된다.

또한, 선박엔진을 가동할 경우에는 2Hz의 진동과 약 475℃의 온도환경에서 벨로즈(10)는 수축과 팽창으로 열팽창과 진동을 흡수하면서 작동하게 된다.

즉, 선박엔진 가동시 실린더(73)에서 발생되는 배기가스압력에 의한 진동은 슬리브(20)로 전달되어 지며, 슬리브(20)의 자체 하중으로 인해 충격 동하중이 벨로즈(10)와 용접된 부분에 직접 작용하게 된다.

도 5 ~ 6은 본 고안인 엔진용 신축 이음관 중 벨로즈와 슬리브간의 체결상태를 일부확대도로 도시한 것으로, 실린더에서 발생되는 배기가스압력에 의한 진동을 벨로즈에 직접적으로 전달되는 것을 억제하기위해 도 5에서 도시한 것과 같이, 본 고안은, 벨로즈(10)의 단부(11) 내, 외측으로는 상기 벨로즈(10)와 일체형으로 유지하기 위해 동일한 재질의 밴드(40)를 위치시킨다.

그리고, 상기 벨로즈(10)와 밴드(40)의 끝단부(11a)를 일측 단부가 슬리브(20)의 원주면에 용접설치되는 연결링(60)에 용접설치한다.

상기 밴드(40)를 벨로즈(10)의 내, 외측에 용접설치하는 것은, 얇은판을 원형으로 조관하여 여러겹 합쳐 액압성형 방식으로 만드는 벨로즈(10)의 특성때문으로 하나의 얇은판으로 성형하여 만들어진 밸로즈(10)의 단부(11)는 균일한 두께를 가지고 있다.

한편, 여러겹의 얇은판으로 조관, 성형된 벨로즈(10)의 단부(11)는 미세한 틈이 발생하게 된다.

이것은, 연결링(60)과 벨로우즈(10) 단부(11)의 용접공정에서 균일한 용접하지 못하게 되므로, 이 부분은 반복적인 진동과 동하중에 의해 국부 균열을 불러올 수 있다.

이러한 것을 보완하기 위하여 상기 벨로즈(10)와 같은 소재로 이루어진 밴드(40)를 벨로즈(10)의 단부(11) 내, 외측에 일체형으로 유지하기 위해 저항용접하는 것이다.

그리고, 상기 벨로즈(10)와 밴드(40)가 저항용접된 연결링(60)은 슬리브(20)의 원주면에 용접설치한다.

또한, 도 6에서 도시한 것과 같이, 벨로즈(10)와 슬리브(20)사이에 연결링(60)을 용접설치하고, 타측 벨로즈(10)의 외측면에 일측이 기계가공으로 절곡형성된 연결링(60)을 용접하여 사용할 수 도 있는데, 이때에도, 연결링(60)과 벨로즈(10) 사이에는 밴드(40)를 위치시켜 사용하는 것이 바람직하다.

상기 연결링(60)의 일측 단부를 기계가공으로 절곡형성시킨 것은 선박엔진시 실린더(73)에서 발생되는 배기가스압력에 의한 진동을 벨로즈(10)에 직접적으로 전달되는 것을 억제하기 위한 것이며, 슬리브(20)의 원주면에 용접되는 연결링(60)의 단부를 두껍게 하는 것은, 벨로즈(10)와 연결링(60)간의 용접 각장을 높여 용접성을 뛰어나게 하기 위한 것이다.

그러므로, 상기 밴드(40)와 연결링(60)에 의해 벨로즈(10)의 단부(11)는 균일한 두께 및 일체형으로 이루어져 상기 연결링(60)과 벨로즈(10)의 용접을 원활하게 할 수 있고, 용접각장이 높아져 용접강도를 높일 수 있으며, 이를 통한 벨로즈(10)의 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 고안의 구성에 의하면, 첫째, 벨로즈의 단부와 슬리브가 체결될 수 있도록 용접설치되는 연결링의 일측 단부를 기계가공으로 절곡형성하고, 그 부분을 두껍게 하여 선박엔진 가동시 발생하는 진동과 충격하중에 유연하게 대처할 수 있다.

그리고, 이를 통해 실린더에서 발생하는 배기가스 압력에 의한 진동과 충격하중으로부터 용접부위의 균열 발생을 미연에 방지할 수 있다.

둘째, 벨로즈의 단부 내, 외측에 동일한 재질의 밴드를 일체형으로 유지하기 위해 저항 용접설치하고, 그 외측에 연결링을 용접설치하는 것에 의해 상기 벨로즈와 슬리브간의 체결상태를 견고히 하므로써, 배기가스가 새는 것을 억제하여 선박운행시 발생하는 연료손실을 미연에 방지하며, 정격출력에 의한 안전운행을 도모할 수 있는 등의 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 주름형태로 성형되고, 중앙에는 배기 가스의 연소열에 의한 열팽창과 진동을 흡수 할 수 있도록 중간관(30)이 부착된 벨로즈(10)와;

   상기 벨로즈(10)의 내측에 설치된 슬리브(20)와;

   상기 벨로즈(10)의 일측단부(12) 및 슬리브(20)의 단부에 각각 설치되어 배기가스 저장로(71) 및 실린더 라인(70)에 연결되어지는 체결부(50)와;

   상기 벨로즈(10)의 타측 단부(11)와 슬리브(20)를 연결시켜주는 연결링(60)과;

   상기 연결링(60)의 타측에 설치되는 밴드(40)로 구성되는 것에 있어서,

   상기 연결링(60)은 벨로즈(10)의 단부(11) 외측 및 슬리브(20)의 원주면에 각각 용접설치됨을 특징으로 하는 엔진용 신축 이음관.
2. 청구항 제 1항에 있어서, 상기 연결링(60)은 일측 단부가 슬리브(20)의 원주면에 용접설치될 수 있도록 기계가공으로 절곡형성됨을 특징으로 하는 엔진용 신축 이음관.
3. 청구항 제 1항에 있어서, 상기 밴드(40)는 벨로즈(10)의 단부(11) 내, 외측에 일체형 유지를 위해 저항 용접설치됨을 특징으로 하는 엔진용 신축 이음관.