KR20160129589A - 해양용 엔진 배기가스 정화장치 - Google Patents

해양용 엔진 배기가스 정화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction, SCR) 시스템을 이용하여 해양용 디젤엔진에서 발생되는 배기가스를 저감시키는 해양용 엔진 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 다수개의 단위촉매를 용이하게 확장 또는 교체 가능하도록 구성하여 해양용 디젤엔진에서 배출하는 배기가스의 저감 효율을 상승시킬 수 있도록 구성된 해양용 엔진 배기가스 정화장치에 관한 것이며, 배기가스 및 환원제가 유입되는 유입부; 상기 유입부와 연통가능하게 연결되며, 상기 환원제가 혼합된 배기가스를 환원시키는 촉매부가 내부에 마련된 케이싱부; 및 상기 케이싱부와 연통가능하게 연결되며, 상기 촉매부에 의해 정화된 배기가스가 배출되는 배출부;를 포함하며, 상기 촉매부는, 다수개의 단위촉매가 적층된 다수개의 촉매유닛을 길이방향 및 넓이방향으로 결합시켜 육면체 형상으로 제작되는 것을 특징으로 한다.

Description

해양용 엔진 배기가스 정화장치{Marine engine exhaust gas purification apparatus}
본 발명은, 선택적 촉매 환원(Selective Catalytic Reduction, SCR) 시스템을 이용하여 해양용 디젤엔진에서 발생되는 배기가스를 저감시키는 해양용 엔진 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 다수개의 단위촉매를 용이하게 확장 또는 교체 가능하도록 구성하여 해양용 디젤엔진에서 배출하는 배기가스의 저감 효율을 상승시킬 수 있도록 구성된 해양용 엔진 배기가스 정화장치에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진에서 배출되는 배기가스에는 대기 환경오염의 주된 원인으로 지적되고 있는 질소산화물이 포함되어 있다.
따라서, 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하기 위한 다양한 정화장치가 개발되고 있으며, 그 중, 배기가스와 환원제를 함께 촉매에 통과시켜 배기가스에 함유된 질소산화물을 질소와 수증기로 환원하는 선택적 촉매 환원 방식을 적용한 정화장치가 널리 사용되고 있다.
이와 같은, 정화장치는, 디젤엔진이 탑재된 선박이나 플랜트에 설치되어 상기 디젤엔진에서 배출되는 대량의 배기가스를 정화하는데 사용되기도 한다.
하지만, 기존의 정화장치는, 압출성형공정에 의해 단순한 원통형으로 제작된 촉매를 사용하기 때문에, 대형의 해양용 디젤엔진에 적용되기 어려운 단점이 있다.
왜냐하면, 원통형의 촉매를 대형의 해양용 디젤엔진에 대응하여 대용량으로 제작하기 위해서는 대형의 압출금형이 요구되는바, 고가의 압출금형을 해양용 디젤엔진의 종류 및 크기에 따라 다수개로 보유하는 것이 현실적으로 어렵기 때문이다.
이에 따라, 다수개의 원통형의 촉매들을 길이 및 면적방향으로 적층하는 방식으로 대용량화를 시도하였으나, 위와 같은 방식은, 다수개의 원통형 촉매를 피복(canning) 하는데 한계가 있어서 다수개의 원통형 촉매들 사이에 형성된 틈으로 정화되지 않은 배기가스가 배출되는 단점과 원통형 촉매들 간의 상호 조립이 어려운 단점이 있다.
또한, 정화장치의 사용시간이 경과됨에 따라 촉매의 성능이 저하되기 때문에, 성능이 저하된 촉매를 교체하는 작업이 필수적으로 요구되는바, 해양용 디젤엔진의 정화장치에서는 촉매의 크기 및 형상의 문제로 인하여 촉매 교체작업이 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록실용신안 등록번호 20-0438616호의 "선별적탈질촉매가 구비된 디젤차량용 머플러"가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대형의 디젤엔진을 채용하는 대형 선박이나 플랜트 등에서 발생되는 대량의 배기가스를 정화할 수 있도록, 해양용 디젤엔진의 크기에 상응하는 규모로 확장 가능한 촉매부를 가지는 해양용 엔진 배기가스 정화장치를 제공할 수 있다.
본 발명은, 배기가스 및 환원제가 유입되는 유입부; 상기 유입부와 연통가능하게 연결되며, 상기 환원제가 혼합된 배기가스를 환원시키는 촉매부가 내부에 마련된 케이싱부; 및 상기 케이싱부와 연통가능하게 연결되며, 상기 촉매부에 의해 정화된 배기가스가 배출되는 배출부;를 포함하며, 상기 촉매부는, 적어도 하나의 단위촉매를 포함하는 촉매유닛을 길이방향 및 넓이방향으로 결합시켜 육면체 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 촉매유닛은, 상기 케이싱부의 길이방향으로 마련된 적어도 하나의 상기 단위촉매; 상기 단위촉매 둘레 면을 에워싸는 촉매커버; 및 상기 촉매커버의 길이방향 타단에 형성되며, 상기 촉매커버의 길이방향 일단부가 삽입되는 결합홈;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 촉매부의 길이방향 양단에는 상기 다수개의 촉매유닛을 상기 케이싱부의 넓이방향으로 확장시키는 결속부가 각각 마련될 수 있다.
또한, 상기 결속부는, 상기 다수개의 촉매유닛의 촉매커버가 각각 삽입되는 개구부; 및 상기 개구부를 구획하는 지지부;를 포함하며, 상기 지지부는 상기 개구부에 삽입된 다수개의 촉매커버 단부를 지지할 수 있다.
또한, 상기 케이싱부의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛은 서로 상이한 길이를 가지는 것을 포함하며, 상기 다수개의 촉매유닛은 배기가스의 유동방향으로 갈수록 길이가 짧아질 수 있다.
또한, 상기 결속부는, 상기 케이싱부의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛의 결합부위에 마련될 수 있다.
또한, 상기 유입부는, 상기 배기가스가 유입되는 제1유입로; 상기 환원제가 유입되는 제2유입로; 상기 제1유입로 및 제2유입로를 통하여 각각 유입된 배기가스 및 환원제가 혼합되는 혼합공간; 및 상기 혼합공간과 연통가능하게 연결되며, 환원제가 혼합된 배기가스의 유동속도를 늦추는 버퍼공간;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1유입로의 배출구 측에는 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시키는 제1분산부재가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1분산부재는, 상기 제1유입로의 배출구에 장착되며, 상기 제1유입로를 통해 유입된 배기가스의 유동방향을 따라 내경이 점진적으로 넓어지게 형성되는 확산 플레이트; 상기 확산 플레이트의 내면에서 서로 일정간격을 두고 마련되는 다수개의 수평 플레이트; 및 상기 확산 플레이트의 내면에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되며, 상기 수평 플레이트와 교차되는 수직 플레이트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합공간과 상기 버퍼공간 사이에는 제2분산부재가 마련되며, 상기 제2분산부재는, 상기 혼합공간에서 환원제가 혼합된 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시킬 수 있다.
또한, 상기 제2분산부재는, 격자 형상의 플레이트; 및 상기 격자 형상의 플레이트 상에서 일방향 또는 타방향으로 경사지게 마련되는 가이드편;을 포함하며, 상기 다수개의 가이드편은 서로 어긋난 방향을 향해 경사질 수 있다.
본 발명의 해양용 엔진 배기가스 정화장치는, 배기가스를 정화시키는 촉매부가, 해양용 디젤엔진의 크기에 대응되어 선택적으로 확장될 수 있는 구성을 가지므로, 다양한 크기를 가지는 해양용 디젤엔진에 용이하게 호환될 수 있다.
또한, 본 발명의 해양용 엔진 배기가스 정화장치는, 작업자가 촉매부의 단위촉매를 점검하거나 교체하는 작업을 실시할 시에, 상기 촉매부를 정화장치 내에서 통째로 분리시킬 필요없이 상기 다수개의 촉매유닛 중에서 점검하거나 교체가 필요한 촉매유닛만 분리시키면 되므로, 문제가 되는 단위촉매를 조기에 발견 및 교체할 수 있어서 단위촉매의 유지보수가 간편해 질 수 있다.
또한, 본 발명의 해양용 엔진 배기가스 정화장치는, 동일한 형상을 가지는 다수개의 단위촉매를 적층시켜 제작된 육면체 형상의 촉매부가 사용되므로, 배기가스와 촉매부의 반응면적이 증가되어 배기가스의 정화 효율을 상승시킬 수 있으며, 이에 따라, 정화장치 전체의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 해양용 엔진 배기가스 정화장치는, 제1분산부재 및 제2분산부재에 의해, 배기가스와 환원제의 혼합효율을 상승시키고, 환원제가 혼합된 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시켜 단위촉매와 배기가스가 균일하게 반응하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 촉매부의 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 촉매부의 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 촉매유닛이 길이방향으로 결합되는 상태를 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1분산부재를 전방 및 후방에서 바라본 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2분산부재의 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치(100)는, 배기가스 및 환원제가 유입되는 유입부(110)와, 상기 유입부(110)와 연통가능하게 연결되되 상기 환원제가 혼합된 배기가스를 환원시키는 촉매부(200)가 내부에 마련된 케이싱부(130) 및 상기 케이싱부(130)와 연통가능하게 연결되며, 상기 촉매부(200)에 의해 정화된 배기가스가 배출되는 배출부(150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치(100)는, 도시되지 않은 디젤엔진에서 배출되는 배기가스가 상기 유입부(110), 상기 케이싱부(130), 그리고 상기 배출부(150) 순으로 배기되면서 정화되는 구성이다.
이때, 상기 케이싱부(130)에 마련되어 환원제가 혼합된 배기가스를 환원시키는 촉매부(200)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 단위촉매(211)를 포함하는 다수개의 촉매유닛(210a)을 상기 케이싱부(130)의 길이방향 및 넓이방향으로 결합시켜 육면체 형상으로 형성될 수 있다.
단위촉매(211)
여기서, 상기 촉매부(200)는, 필요한 부피에 따라, 상기 다수개의 촉매유닛(210)을 가로×세로×길이 방향으로 2×2×n, 3×3×n, 4×4×n 등 다양한 형태로 확장시켜 결합시킬 수 있다. 참고로 본 발명의 실시예 에서는 상기 다수개의 촉매유닛(210)을 2×2×2 형태가 되도록 결합시켜 상기 촉매부(200)가 육면체의 형상이 되도록 제작하였다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치(100)는, 상기 촉매부(200)를 수용하는 케이싱부(130)의 형상 또한 도 1에 도시된 바와 같이 육면체 타입으로 제작될 수 있어서, 기존의 원통형 형상의 케이싱을 가지는 정화장치보다 선박 내의 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
상기 촉매부(200)의 촉매유닛(210)은, 상기 케이싱부(130)의 길이방향을 따라 마련된 적어도 하나의 단위촉매(211)와, 상기 단위촉매(211)의 둘레 면을 에워싸는 촉매커버(213)와, 상기 촉매커버(213)의 길이방향 타단에 형성되며, 상기 촉매커버의 길이방향 일단부가 삽입되는 결합홈(215)을 포함할 수 있다.
상기 단위촉매(211)는, 정육면체 또는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 디젤용량의 크기에 따라 그 개수를 달리하여 상기 케이싱부(130)의 길이방향을 따라 마련될 수 있다.
상기 촉매커버(213)는, 상기 단위촉매(211)를 외부충격으로부터 보호함과 동시에 상기 단위촉매(211)로 유입된 배기가스가 외부로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 상기 촉매커버(213)는, 상기 단위촉매(211)의 적층면을 제외한 나머지 둘레면을 에워쌀 수 있다. 즉, 상기 촉매커버(213)는 길이방향 양단이 각각 개구된 사각통의 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 촉매커버(213)의 길이방향 일단부 및 길이방향 타단부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 촉매커버(213)의 내부공간에 수용된 다수개의 단위촉매(211)의 길이보다 길이방향으로 더 돌출된다. 즉, 상기 단위촉매(211)는, 상기 촉매커버(213)의 길이방향 일단부 및 길이방향 타단부가 구획하는 공간을 제외한 상기 촉매커버(213)의 나머지 공간영역에 배치되어 수용된다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 촉매커버(211)의 길이방향 일단부가 또 다른 촉매커버(211)의 길이방향 타단에 형성된 결합홈(215)에 삽입될 수 있어서, 다수개의 촉매유닛(210)이 상기 케이싱부(130)의 길이방향으로 결합되어 연장될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱부(130)의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛(210)은 서로 상이한 길이를 가지질 수 있다. 이때, 상기 다수개의 촉매유닛(210)은, 배기가스(210)의 유동방향(A)으로 갈수록 길이가 짧아질 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는, 한 쌍의 촉매유닛(210)이 길이방향으로 결합되어 연장되는 것으로 설명 및 도면상에 도시되어 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 배기가스의 유입방향과 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 길이(D1)보다 배기가스의 배출방향과 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 길이(D2)를 짧게 형성시키는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 상기 제1유입로(111)로 유입된 배기가스는 1차적으로 상기 유입부(110)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 단위촉매(211)들에 의해서 정화되고, 2차적으로는 상기 배출부(150)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 단위촉매(211)들에 의해 정화되기 때문이다.
즉, 상기 배출부(150)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)에는 이미 1차적으로 정화된 배기가스가 유입되기 때문에, 상기 배출부(150)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 단위촉매(211) 개수를 상기 유입부(110)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 단위촉매(211) 개수보다 적게 하여도 배기가스를 배기가스를 충분히 정화시킬 수 있기 때문이다.
이에 따라, 상기 배기가스의 배출방향, 즉, 상기 배출부(150)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 전체적인 길이를 상기 배기가스의 유입방향, 즉, 상기 유입부(110)와 근접하게 배치된 촉매유닛(210)의 전체적인 길이보다 짧게 형성하여 촉매부(200)의 규모가 불필요하게 확장되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 촉매부(200)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 결속부(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 결속부(240)는 상기 촉매부(200)의 길이방향 양단에 각각 마련되며, 상기 다수개의 촉매유닛(210)을 상기 케이싱부(130)의 넓이방향으로 확장시킬 수 있도록 한다.
즉, 상기 결속부(240)는, 전체적으로 창틀의 형상으로 형성되어, 상기 다수개의 촉매유닛(210)의 촉매커버(213)가 각각 삽입되는 개구부(241) 및 상기 개구부(241)를 구획하는 지지부(243)를 포함할 수 있다.
상기 개구부(241)는, 케이싱부(130)의 넓이 방향으로 확장된 촉매유닛(210)의 개수와 대응되는 개수로 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는, 상기 촉매유닛(210)이 가로×세로×길이 방향으로 2×2×2의 개수가 사용됨에 따라 4개의 개수로 형성될 수 있다.
상기 지지부(243)는, 상기 개구부(241)가 촉매유닛(210)의 개수와 대응되는 개수로 형성되도록 상기 개구부(241)를 구획한다.
또한, 상기 지지부(243)는, 상기 개구부(241)에 삽입되어 통과된 상기 촉매커버(213)의 단부를 지지할 수 있다.
따라서, 상기 다수개의 촉매유닛(210)은, 상기 결속부(240)에 의해 일단부 또는 타단부가 지지되어 상기 케이싱부(130)의 넓이 방향으로 확장될 수 있다.
한편, 상기 결속부(240)는, 상기 촉매부(200)의 양단에 각각 마련되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 상기 케이싱부(130)의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛(210)의 결합부위에도 마련될 수 있다.
즉, 상기 결속부(240)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 촉매유닛(210)의 촉매커버(213) 타단부와 상기 촉매유닛(210)과 결합되는 또 다른 촉매유닛(210)의 촉매커버(213) 일단부 사이에 마련되어 촉매부(200)의 지지력을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 촉매부(200)는, 해양용 디젤엔진의 크기에 대응되어 선택적으로 확장될 수 있는 구성을 가지므로, 다양한 크기를 가지는 해양용 디젤엔진에 용이하게 호환될 수 있는 장점이 있다.
또한, 작업자가 상기 촉매부(200)의 단위촉매(211)를 점검하거나 교체하는 작업을 실시할 시에, 상기 촉매부(200)를 정화장치(100) 내에서 통째로 분리시킬 필요없이, 상기 다수개의 촉매유닛(210) 중에서 점검하거나 교체가 필요한 촉매유닛(210)만 분리시키면 되므로, 단위촉매(211)의 유지보수가 더욱 편리해지고 문제가 되는 단위촉매(211)를 조기에 발견 및 교체할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 유입부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 배기가스가 유입되는 제1유입로(111)와, 상기 환원제가 유입되는 제2유입로(113)와, 상기 제1유입로(111) 및 제2유입로(113)를 통하여 각각 유입된 배기가스 및 환원제가 혼합되는 혼합공간(S1) 및 상기 혼합공간(S1)과 연통가능하게 연결되며, 환원제가 혼합된 배기가스의 유동속도를 늦추는 버퍼(buffer)공간(S2)을 포함할 수 있다.
상기 제1유입로(111)는 도시되지 않은 해양용 디젤엔진의 배기가스 배출구와 일단이 연통가능하게 연결될 수 있다.
그리고, 상기 제2유입로(113)는, 도시되지 않은 환원제 분사장치와 연결되어 상기 환원제 분사장치로부터 환원제를 전달받을 수 있다.
여기서, 상기 제1유입로(111)의 타단, 즉, 상기 제1유입로(111)의 일단을 통해 유입된 배기가스가 배출되는 배출구 측에는 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시키는 제1분산부재(115)가 마련된다.
상기 제1분산부재(115)는, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1유입로의 배출구 측에 장착되며, 상기 제1유입로(111)를 통해 유입된 배기가스의 유동방향을 따라 내경이 점진적으로 넓어지게 형성되는 호퍼(hopper) 형상의 확산 플레이트(115a)와, 상기 확산 플레이트(115a)의 내면에서 서로 일정간격을 두고 마련되는 다수개의 수평 플레이트(115b) 및 상기 확산 플레이트(115a)의 내면에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되며, 상기 수평 플레이트(115b)와 교차되는 수직 플레이트(115c)를 포함할 수 있다.
상기 확산 플레이트(115a)는 상기 제1유입로(111)로 유입된 배기가스를 확산시킬 수 있도록 전술한 바와 같이 배기가스의 유동방향을 따라 내경이 점진적으로 넓어지는 호퍼 또는 깔때기 형상으로 형성될 수 있다.
상기 수평 플레이트(115b)는, 상기 확산 플레이트(115a)의 내면에서 상향 또는 하향으로 경사지게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 수직 플레이트(115c)는 상기 확산 플레이트(115a)의 내면에서 좌향 또는 우향으로 경사지게 배치될 수 있다.
상기와 같이 구성된 수평 플레이트(115b) 및 상기 수직 플레이트(115c)는 서로 협력하여 상기 확산 플레이트(115a)로 유입된 배기가스가 배출되는 격자 형상의 배출구를 다수개로 형성한다.
상기 제1유입로(111)로 유입된 배기가스는, 상기와 같이 구성된 제1분산부재(115)에 의하여, 유동방향이 분산된 상태로 확산되어 상기 혼합공간(S1)으로 배출될 수 있으며, 이에 따라, 상기 제2유입로(113)로 유입된 환원제와 균일하게 혼합될 수 있다.
그리고, 상기 혼합공간(S1)과 상기 버퍼공간(S2) 사이에는 제2분산부재(120)가 마련될 수 있다.
상기 제2분산부재(120)는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 혼합공간(S1)과 상기 버퍼공간(S2)을 구획하며, 상기 혼합공간(S1)에 유입되어 환원제와 혼합된 배기가스를 분산 또는 확산시켜 상기 버퍼공간(S2)으로 유입되게 한다.
상기 제2분산부재(120)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 격자형상의 플레이트(121) 및 상기 격자형상의 플레이트(121) 상에서 일방향 또는 타방향으로 경사지게 마련되는 다수개의 가이드편(122)을 포함할 수 있다.
상기 격자형상의 플레이트(121)는 다수개의 가로바(121a) 및 세로바(121b)가 서로 일정간격을 두고 교차 연결되어 격자형상을 형성할 수 있다.
상기 다수개의 가이드편(122)은 상기 다수개의 가로바(121a) 또는 세로바(121b) 상에서 상기 촉매부(200)가 배치된 방향을 향해 일방향 또는 타방향으로 경사지게 형성된다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는, 상기 다수개의 가이드편(122)이 상기 다수개의 가로바(121a)에 마련되는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
또한, 상기 다수개의 가이드편(122)은, 환원제와 혼합된 배기가스가 분산될 수 있도록, 상기 다수개의 가로바(121a) 또는 세로바(121b) 상에서 서로 어긋난 방향을 향해 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 혼합공간(S1)에서 환원제와 혼합된 배기가스는, 상기와 같이 구성된 제2분산부재(120)에 의해, 일방향 또는 타방향으로 분산 또는 확산된 상태로 상기 버퍼공간(S2)으로 유동될 수 있다.
상기 버퍼공간(S2)은, 환원제가 혼합된 배기가스가 상기 촉매부(200)로 유입되기 전에 분산 또는 확산 될 수 있는 시간 및 공간을 제공하여 상기 촉매부(200)를 구성하는 다수개의 단위촉매(210)와 균일하게 반응할 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치(100)는, 동일한 형상을 가지는 다수개의 촉매유닛(210)을 확장시켜 형성된 육면체 형상의 촉매부(200)가 사용되므로, 배기가스와 촉매부(200)의 반응면적이 증가되어 배기가스의 정화 효율을 상승시킬 수 있으며, 이에 따라, 정화장치 전체의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 해양용 엔진 배기가스 정화장치(100)는, 제1분산부재(115) 및 제2분산부재(120)에 의해, 배기가스와 환원제의 혼합효율을 상승시키고, 환원제가 혼합된 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시켜 단위촉매(211)와 배기가스가 균일하게 반응하도록 한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 해양용 엔진 배기가스 정화장치 110 : 유입부
111 : 제1유입로 113 : 제2유입로
115 : 제1분산부재 120 : 제2분산부재
130 : 케이싱부 150 : 배출부
200 : 촉매부 210 : 촉매유닛
211 : 단위촉매 213 : 촉매커버
215 : 결합홈 240 : 결속부

Claims (11)

  1. 배기가스 및 환원제가 유입되는 유입부;
    상기 유입부와 연통가능하게 연결되며, 상기 환원제가 혼합된 배기가스를 환원시키는 촉매부가 내부에 마련된 케이싱부; 및
    상기 케이싱부와 연통가능하게 연결되며, 상기 촉매부에 의해 정화된 배기가스가 배출되는 배출부;를 포함하며,
    상기 촉매부는,
    적어도 하나의 단위촉매를 포함하는 다수개의 촉매유닛을 길이방향 및 넓이방향으로 결합시켜 육면체 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매유닛은,
    상기 케이싱부의 길이방향으로 마련된 적어도 하나의 상기 단위촉매;
    상기 단위촉매 둘레 면을 에워싸는 촉매커버; 및
    상기 촉매커버의 길이방향 타단에 형성되며, 상기 촉매커버의 길이방향 일단부가 삽입되는 결합홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 촉매부의 길이방향 양단에는 상기 다수개의 촉매유닛을 상기 케이싱부의 넓이방향으로 확장시키는 결속부가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결속부는,
    상기 다수개의 촉매유닛의 촉매커버가 각각 삽입되는 개구부; 및
    상기 개구부를 구획하는 지지부;를 포함하며,
    상기 지지부는 상기 개구부에 삽입된 다수개의 촉매커버 단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이싱부의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛은 서로 상이한 길이를 가지며,
    상기 다수개의 촉매유닛은 배기가스의 유동방향으로 갈수록 길이가 짧아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 결속부는, 상기 케이싱부의 길이방향으로 결합된 상기 다수개의 촉매유닛의 결합부위에 마련되는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입부는,
    상기 배기가스가 유입되는 제1유입로;
    상기 환원제가 유입되는 제2유입로;
    상기 제1유입로 및 제2유입로를 통하여 각각 유입된 배기가스 및 환원제가 혼합되는 혼합공간; 및
    상기 혼합공간과 연통가능하게 연결되며, 환원제가 혼합된 배기가스의 유동속도를 늦추는 버퍼공간;을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1유입로의 배출구 측에는 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시키는 제1분산부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1분산부재는,
    상기 제1유입로의 배출구에 장착되며, 상기 제1유입로를 통해 유입된 배기가스의 유동방향을 따라 내경이 점진적으로 넓어지게 형성되는 확산 플레이트;
    상기 확산 플레이트의 내면에서 서로 일정간격을 두고 마련되는 다수개의 수평 플레이트; 및
    상기 확산 플레이트의 내면에서 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되며, 상기 수평 플레이트와 교차되는 수직 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 혼합공간과 상기 버퍼공간 사이에는 제2분산부재가 마련되며,
    상기 제2분산부재는,
    상기 혼합공간에서 환원제가 혼합된 배기가스의 유동방향을 분산 또는 확산시키는 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2분산부재는,
    격자 형상의 플레이트; 및
    상기 격자 형상의 플레이트 상에서 일방향 또는 타방향으로 경사지게 마련되는 가이드편;을 포함하며,
    상기 다수개의 가이드편은 서로 어긋난 방향을 향해 경사진 것을 특징으로 하는 해양용 엔진 배기가스 정화장치.
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