KR20050039779A - 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치에 관한 것으로, 크랭크케이스의 개구부 외측둘레에 설치되며, 다수의 철선부재가 교차되고 겹쳐진 망구조에 의해 상기 크랭크케이스 외부로 유출되는 화염을 1차적으로 흡수 및 분산시키는 1차화염흡수망부와; 상기 1차화염흡수망부 외측에 확장된 빈 공간부를 제공하여, 상기 1차화염흡수망부를 통과하며 분산 및 약화된 화염의 압력을 감소시키는 감압확산공간부와; 상기 감압확산공간부 외측에 상기 1차화염흡수망부와 같은 망구조로 설치되어, 상기 1차화염흡수망부와 감압확산공간부에서 1차로 흡수되고 감압된 화염을 2차로 흡수 및 분산시키는 2차화염흡수망부와; 판면에 방사형으로 요철이 형성된 다수의 스트랩이 겹쳐진 구조로 상기 2차화염흡수망부 외측에 설치되어, 상기 2차화염흡수망부를 통과한 잔여의 화염을 상기 스트랩의 사이에 형성된 도출공을 통과하면서 3차적으로 흡수시키고 산소결핍에 의한 불연소로 미불꽃 상태로 토출시키는 화염도출덕트부;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 화염이 다수의 화염흡수망과 감압공간부를 거쳐 고르게 분산 방출되고, 도출덕트에 이르러서는 1, 2, 3차로 다중 흡수 및 감쇄가 이루어지면서 우수한 감압 및 냉각성능을 구현시킬 수 있는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치에 관한 것이다.

Description

내연기관의 화염분출방지용 트랩장치{trap device for preventing flame of internal combustion engine}

본 발명은 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과열된 내열기관의 오폭 시, 외부로 방출되는 화염을 순차적으로 다중 흡수하고 감압시킴으로써 화염이 외부로 방출되는 것을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치에 관한 것이다.

통상적으로 선박, 자동차 등에서는 연료를 기관 내에서 연소시켜 발생된 고온, 고압의 가스를 직접 일에너지로 전환시키는 내연기관을 사용하게되며, 보편적인 내연기관의 구조는 다수의 실린더장치를 구비하고 있는 엔진부로부터 동력을 발생시켜 이 동력을 기계적 운동에너지로 전환하는 시스템으로 이루어져 있다.

엔진부에는 전동장치인 크랭크부(crank portion)가 연결되어 있고 크랭크부는 크랭크케이스에 의해 둘러싸여져, 크랭크케이스 내부는 엔진의 고온, 고압가스에 의해 비교적 높은 온도 및 압력을 유지하게 되나, 크랭크케이스 내부의 압력이 규정된 압력(통상적으로 0.03~0.05kg/㎠)이상으로 상승하면, 과도한 압력만큼 내부가스를 외부로 유출시켜 크랭크케이스 내부를 항상 정상압력으로 유지시킬 수 있도록 하고 있다.

크랭크케이스 내부에 오폭에 의해 화염이 발생될 경우에는 화염이 외부로 넓게 유출되어 크랭크케이스 주위의 각종 기계장치 뿐만 아니라 인체에 치명적인 피해를 끼치게 되므로, 이를 방지하기 위해 내연기관의 엔진부 주위에는 폭발 시 화염이 외부로 분출되는 것을 차단할 수 있는 화염분출방지용 트랩장치가 설치된다.

화염분출방지용 트랩장치는 외부로 유출되는 화염을 다수의 스트랩이 형성하는 판면사이를 통과시키면서 흡수 및 감쇄시키도록 하고 있으나, 종래의 이러한 화염분출방지용 트랩장치는 다수의 스트랩이 단순하게 겹쳐져 있는 구조로 되어있기 때문에 화염의 열기 및 고압을 효과적으로 상쇄시키지 못한다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 내열기관의 오폭 시 외부로 방출되는 화염을 효과적으로 흡수 및 상쇄시킬 수 있는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 크랭크케이스의 개구부 외측둘레에 설치되며, 다수의 철선부재가 교차되고 겹쳐진 망구조에 의해 상기 크랭크케이스 외부로 유출되는 화염을 1차적으로 흡수 및 분산시키는 1차화염흡수망부와; 상기 1차화염흡수망부 외측에 확장된 빈 공간부를 제공하여, 상기 1차화염흡수망부를 통과하며 분산 및 약화된 화염의 압력을 감소시키는 감압확산공간부와; 상기 감압확산공간부 외측에 상기 1차화염흡수망부와 같은 망구조로 설치되어, 상기 1차화염흡수망부와 감압확산공간부에서 1차로 흡수되고 감압된 화염을 2차로 흡수 및 분산시키는 2차화염흡수망부와; 판면에 방사형으로 요철이 형성된 다수의 스트랩이 겹쳐진 구조로 상기 2차화염흡수망부 외측에 설치되어, 상기 2차화염흡수망부를 통과한 잔여의 화염을 상기 스트랩의 사이에 형성된 도출공을 통과하면서 3차적으로 흡수시키고 산소결핍에 의한 불연소로 미불꽃 상태로 토출시키는 화염도출덕트부;를 포함하여 구성되는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치를 기술적 요지로 한다.

여기서, 1차화염흡수망부는, 내외측에 접하는 다수의 볼트에 의해 형상유지되고 고정설치됨이 바람직하다.

따라서, 내열기관의 오폭 시 외부로 방출되는 화염의 열기를 다수의 화염흡수망 및 덕트에 의해 1, 2, 3차로 다중으로 흡수 및 감쇄시키고, 화염흡수망 사이에 공간부를 형성하여 내압을 효과적으로 감쇄시킴으로써 화염이 외부로 방출되는 것을 효과적으로 방지시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 화염이 다수의 화염흡수망과 감압공간부를 거쳐 고르게 분산 방출되면서 우수한 감압 및 냉각성능을 구현시킬 뿐만 아니라, 화염흡수망과 덕트에 자체에 가해지는 충격을 최소화시켜 수명을 보다 향상시킬 수 있다는 다른 이점이 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치의 일실시예를 도시한 측단면도이고, 도 2는 도 1의 평단면도이다.

본 발명에 따른 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치는, 크랭크케이스의 개구부에 인접한 내측에서부터 차례로 1차화염흡수망부(10), 감압확산공간부(20), 2차화염흡수망부(30), 화염도출덕트부(40)를 설치하여, 외부로 방출되는 화염을 다중으로 흡수하고 감압시킬 수 있도록 하는 구성을 가진다.

상기 1차화염흡수망부(10)는 다수의 철선부재가 교차되고 겹쳐진 망구조를 가지고, 화염이 분출되는 크랭크케이스의 개구부 외측둘레에 가장 인접하게 설치되는 구성요소로, 화염이 철선부재 사이를 통과하면서 공기흐름이 다수의 철선부재에 부딪혀 정체되고 철선부재의 틈새마다 분산되면서 에너지를 소모하게 되어 압력이 감소되며, 상기 철선부재와의 접촉에 의해 열기가 1차적으로 냉각되어 불꽃의 힘이 약화된다.

상기 감압확산공간부(20)는 상기 1차화염흡수망부(10) 외측에 확장된 빈 공간부를 제공하는 구성요소로, 상기 1차화염흡수망부(10)를 통과한 화염은 갑자기 확장된 공간상에 도입됨에 따라 압력이 급격히 감소하게 되며, 상기 감압확산공간부(20) 전체에 고르게 압력을 형성시켜 상기 2차화염흡수망부(30)로 도입되도록 한다.

상기 2차화염흡수망부(30)는 상기 1차화염흡수망부(10)와 같이 다수의 철선부재가 교차되고 겹쳐진 망구조를 가지고, 상기 1차화염흡수망부(10) 외측에 상기 감압확산공간부(20)를 형성하면서 이격설치되며, 상기 감압확산공간부(20)에서 고르게 분산 및 감압된 화염이 다수의 철선부재사이를 2차로 통과하면서 상기 1차화염흡수망부(10)와 동일한 원리로 상기 철선부재와의 접촉에 의해 재흡수 및 재냉각되고 분산되어 압력 및 불꽃의 힘이 더욱 감소된다.

상기 화염도출덕트부(40)는 화염을 최종적으로 흡수 및 감쇄시키는 구성요소로, 판면에 방사형으로 요철이 형성된 다수의 스트랩(41)이 내외측으로의 화염이동경로를 제공하는 다수의 도출공(42)을 형성하도록 겹쳐져, 상기 2차화염흡수망부(30) 외측에 원통형상으로 설치된다.

상기 화염도출덕트부의 도출공(42)은 상기 스트랩(41)의 요철이 상하측벽을 형성하게 되어 넓은 표면적을 제공할 뿐만 아니라 내부에 차가운 공기와의 접촉면적을 확장시킴으로써 상기 화염도출덕트부(40)를 통과하는 화염이 효과적으로 3차로 냉각되며, 빠른 유속을 갖는 화염이 각각의 도출공(42)이 형성하는 긴 경로마다를 통과하면서 순간적으로 산소가 결핍되는 현상이 발생하게 되어 산소결핍에 의해 화염은 더이상 불꽃의 형태가 아니 연기상태로 변하여 외부로 토출된다.

상기 1차화염흡수망부(10)를 상기 2차화염흡수망부(30) 내측에 이격설치시킴에 있어서, 내측면과 외측면이 각각 다수의 내측지지볼트(11)와 외측지지볼트(12)의 외주면에 접하도록하여 고정설치시킴으로써, 상기 1차화염흡수망부(10)를 원통형으로 형상유지시키고 상기 2차화염흡수망부(30)와 일정한 이격거리를 두도록 하면서도, 화염의 방출경로를 저해하지 않도록 한다.

본 발명에 따른 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치는 외부로 방출되는 화염의 열기를 상기 1차화염흡수망부(10), 2차화염흡수망부(30), 화염도출덕트부(40)를 차례로 통과시킴으로서 1, 2, 3차로 다중흡수 및 냉각시키며, 화염의 압력에 대해서는 상기 1차화염흡수망부(10), 2차화염흡수망부(30)에서 뿐만 아니라 특히 상기 감압확산공간부(20)에서 압력을 급감시키고, 공간부전체에 압력을 고르게 형성시킴으로써 화염이 외부로 방출되는 것을 효과적으로 방지시키게 된다.

화염이 상기 감압확산공간부(20)에서 고르게 분산됨에 따라 상기 2화염흡수망(30)과 화염도출덕트부(40)에 압력에 의해 가해지는 충격 또한 최소화됨으로써 장치자체의 수명 또한 보다 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 내열기관의 오폭 시 외부로 방출되는 화염의 열기를 다수의 화염흡수망 및 덕트에 의해 1, 2, 3차로 다중으로 흡수 및 감쇄시키고, 화염흡수망 사이에 공간부를 형성하여 내압을 효과적으로 감쇄시킴으로써 화염이 외부로 방출되는 것을 효과적으로 방지시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 화염이 다수의 화염흡수망과 감압공간부를 거쳐 고르게 분산 방출되면서 우수한 감압 및 냉각성능을 구현시킬 뿐만 아니라, 화염흡수망과 덕트에 자체에 가해지는 충격을 최소화시켜 수명을 보다 향상시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.

도 1 - 본 발명에 따른 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치의 일실시예를 도시한 측단면도.

도 2 - 도 1의 평단면도.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

10 : 1차화염흡수망부 11 : 내측지지볼트

12 : 외측지지볼트 20 : 감압확산공간부

30 : 2차화염흡수망부 40 : 화염도출덕트부

41 : 스트랩 42 : 도출공

Claims (2)

1. 크랭크케이스의 개구부 외측둘레에 설치되며, 다수의 철선부재가 교차되고 겹쳐진 망구조에 의해 상기 크랭크케이스 외부로 유출되는 화염을 1차적으로 흡수 및 분산시키는 1차화염흡수망부와;

   상기 1차화염흡수망부 외측에 확장된 빈 공간부를 제공하여, 상기 1차화염흡수망부를 통과하며 분산 및 약화된 화염의 압력을 감소시키는 감압확산공간부와;

   상기 감압확산공간부 외측에 상기 1차화염흡수망부와 같은 망구조로 설치되어, 상기 1차화염흡수망부와 감압확산공간부에서 1차로 흡수되고 감압된 화염을 2차로 흡수 및 분산시키는 2차화염흡수망부와;

   판면에 방사형으로 요철이 형성된 다수의 스트랩이 겹쳐진 구조로 상기 2차화염흡수망부 외측에 설치되어, 상기 2차화염흡수망부를 통과한 잔여의 화염을 상기 스트랩의 사이에 형성된 도출공을 통과하면서 3차적으로 흡수시키고 산소결핍에 의한 불연소로 미불꽃 상태로 토출시키는 화염도출덕트부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차화염흡수망부는,

   내외측에 접하는 다수의 볼트에 의해 형상유지되고 고정설치됨을 특징으로 하는 내연기관의 화염분출방지용 트랩장치.