KR20220060278A - spark arrestor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스파크 어레스터에 관한 것이다.The present invention relates to a spark arrester.
선박은 디젤 엔진을 사용하여 추진력을 얻을 수 있다. Ships can use diesel engines to get propulsion.
디젤 엔진은 연소 시에 연소되지 않은 인화성 입자(soot)가 배기관을 통하여 외부로 배출하므로, 인화성 입자를 포집하는 스파크 어레스터(spark arrestor)가 설치될 수 있다. 스파크 어레스터는 인화성 입자가 외부로 전파되어 발생하는 화재를 방지할 수 있다.Since the diesel engine discharges unburned flammable particles (soot) to the outside through an exhaust pipe during combustion, a spark arrestor for collecting flammable particles may be installed. The spark arrester can prevent fire caused by propagation of flammable particles to the outside.
디젤 엔진을 사용하는 선박의 배기관에는, 주로 원심형 스파크 어레스터가 설치되어 원심력을 이용하여 인화성 입자를 포집한다. A centrifugal spark arrester is mainly installed in the exhaust pipe of a ship using a diesel engine to collect flammable particles using centrifugal force.
도 1은 종래 기술에 따른 원심형 스파크 어레스터를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a centrifugal spark arrester according to the prior art.
도 1을 참조하면, 원심형 스파크 어레스터는, 배기관 내부에 고정된 블레이드(12) 등을 이용하여 배기 가스를 회전시켜서, 배기 가스에 포함된 인화성 입자가 원심력에 의해 배기관(10)의 벽면으로 이동되게 한다. 스파크 어레스터의 하류에는 배기관(10)에 연결된 저장소(20)가 설치되고 원심력에 의해 배기관 벽면을 따라 이동된 입자는 저장소(20)에 유입되어 포집된다. 그런데 스파크 어레스터의 블레이드(12) 등은 배기관(10)의 배압을 상승시키는 요인이 되며, 특히 폭발 사고 시에 내부 압력을 상승시키는 요인이 될 수도 있다.1, the centrifugal spark arrester rotates the exhaust gas using a
또한, 디젤 엔진을 사용하는 선박의 배기관에는, 배기 가스의 질소 산화물(NOx)를 제거하는 SCR 장비가 설치된다.In addition, SCR equipment for removing nitrogen oxides (NOx) from exhaust gas is installed in an exhaust pipe of a ship using a diesel engine.
도 2은 종래 기술에 따른 SCR 장비를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing the SCR equipment according to the prior art.
도 2를 참조하면, SCR 장비는, 디젤 엔진(50)에서 배출된 배기가스가 촉매를 가지는 반응장치(60)로 유입되기 이전에서 분사기(70)를 이용하여 요소수(UREA)를 분사한다. 이 때, 요소수를 고르게 분산하여야 촉매와 반응성이 좋으므로, 일반적으로 배관 내에서 요소수를 분사하고 믹서(mixer, 80)를 사용하여 배관 내에서 난류를 강하게 발생시킨다. 그런데 이러한 구조는 배기관의 배압을 상승시키는 요인이 된다.Referring to FIG. 2 , the SCR equipment injects urea water (UREA) using the
본 발명은, 배기관의 배압 상승을 최소화하여 인화성 입자를 포집하고 요소수를 분산할 수 있는 스파크 어레스터를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a spark arrester capable of collecting flammable particles and dispersing urea water by minimizing an increase in back pressure in an exhaust pipe.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배기관의 내부 공간과 연결된 저장 공간이 형성되고 상기 저장 공간에 연소 시 발생하는 인화성 입자(soot)가 포집되는 입자 저장소 및 상기 입자 저장소의 전단에 배치되고 상기 배기관의 폭을 부분적으로 좁히는 축소부와 상기 축소부의 하류에서 상기 배기관의 폭을 넓히는 확대부를 구비한 벤츄리 부를 포함하고, 상기 밴츄리부의 확대부는 상기 입자 저장소의 상기 저장 공간으로 연장되는 스파크 어레스터가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a storage space connected to the internal space of the exhaust pipe is formed, and the storage space is disposed at the front end of the particle storage and the particle storage in which flammable particles (soot) generated during combustion are collected, and the width of the exhaust pipe There is provided a spark arrester comprising a venturi portion having a reduced portion that partially narrows the vent and an enlarged portion that widens the width of the exhaust pipe downstream of the reduced portion, wherein the enlarged portion of the venturi portion extends into the storage space of the particle reservoir.
이 때, 상기 벤츄리 부의 전단에 설치되고, 상기 배기관 내부에 요소수를 분사하는 요소수 분사부를 더 포함할 수 있다.At this time, it is installed at the front end of the venturi unit, it may further include a urea water injection unit for injecting urea water into the exhaust pipe.
또한, 상기 입자 저장소의 후단에 배치되고, 상기 입자 저장소에서 나오는 배기 가스에서 상기 입자 저장소로 포집되는 입자의 크기를 조절하는 임팩터(impactor)를 더 포함할 수 있다.In addition, it is disposed at the rear end of the particle storage, it may further include an impactor (impactor) for controlling the size of the particles collected from the exhaust gas from the particle storage to the particle storage.
이 때, 상기 임팩터는, 상기 입자 저장소의 후단에 배치되고 상기 입자 저장소에서 나오는 배기 가스에서 대하여 각도가 조절되는 각도 조절판을 포함할 수 있다.In this case, the impactor may include an angle adjusting plate that is disposed at the rear end of the particle reservoir and whose angle is adjusted with respect to the exhaust gas coming out of the particle reservoir.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래와 달리, 배기관(110)에 블레이드 등을 설치하지 않고도 인화성 입자를 포집할 수 있게 하여 배압 상승을 최소한으로 억제할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, unlike the prior art, it is possible to collect flammable particles without installing a blade or the like in the
또한, SCR 장비의 믹서를 겸할 수 있어서 배압 상승 억제에 더욱 효과적일 수 있다.In addition, since it can serve as a mixer for SCR equipment, it can be more effective in suppressing the rise in back pressure.
도 1은 종래 기술에 따른 원심형 스파크 어레스터를 나타낸 도면.
도 2은 종래 기술에 따른 SCR 장비를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크 어레스터를 나타낸 도면.1 is a view showing a centrifugal spark arrester according to the prior art.
Figure 2 is a view showing the SCR equipment according to the prior art.
3 is a view showing a spark arrester according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 스파크 어레스터의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the spark arrester according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numbers and overlapped therewith A description will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크 어레스터를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a spark arrester according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스파크 어레스터(100)는, 입자 저장소(120) 및 벤츄리 부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
입자 저장소(120)는, 연소 시 발생하는 인화성 입자(soot, 5)를 포집하도록, 배기관(110)의 내부 공간과 연결된 저장 공간을 형성하는 부분이다. 예를 들어, 입자 저장소(120)는 배기관(110)의 내부 벽면에서 오목하게 형성되어, 배기관(110)의 내부 공간과 연결된 저장 공간을 형성할 수 있다. The
도 3을 참조하면, 본 실시예의 입자 저장소(120)는, 배기관(110)의 일 측면에 부착된 탱크 형태로 형성될 수 있으며, 탱크의 내부공간이 배기관(110)의 내부공간으로 열린 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
벤츄리 부(130)는, 입자 저장소(120)의 전단(배기 가스 방향을 기준으로 상류 측)에 배치되고, 벤츄리 효과(Venturi effect)를 이용하여 입자 저장소(120)에서 배기 가스의 유속을 감소시키는 부분이다. 이에 따라, 배기 가스의 감소된 유속으로 인하여, 인화성 입자는 입자 저장소(120)를 빠져나가지 못하고 머무르게 되어 포집될 수 있다. 벤츄리 부(130)는 배기관(110)의 폭을 부분적으로 좁히는 축소부(130a)와, 축소부(130a)의 하류에서 배기관(110)의 폭을 넓히는 확대부(130b)를 구비한다. 이 때, 밴츄리부의 확대부(130b)는 입자 저장소(120)의 저장 공간으로 연장될 수 있다.The
도 3을 참조하면, 벤츄리 부(130)의 축소부(130a)는 입자 저장소(120)의 상류에서 배기관(110)의 폭을 좁혀서 배기 가스의 흐름을 빠르게 하며, 축소부(130a)와 연속적으로 연결된 확대부(130b)는 입자 저장소(120)가 배치된 곳에서 배기관(110)의 폭을 넓혀서 배기 가스의 흐름을 느리게 한다. Referring to FIG. 3 , the reduced
또한, 확대부(130b)의 단부는 입자 저장소(120)의 내부로 연장되어 저장 공간으로 배기 가스를 안내하는 역할을 할 수 있다. 이 때, 확대부(130b)에서 입자 저장소(120)의 저장 공간으로 배기 가스 경로는 더 넓게 확대 되므로, 배기 가스는 더욱 느려지게 될 수 있다.In addition, an end of the enlarged
따라서, 본 실시예에 따른 스파크 어레스터(100)는, 종래와 달리, 배기관(110)에 블레이드 등을 설치하지 않고도 인화성 입자를 포집할 수 있게 하여 배압 상승을 최소한으로 억제할 수 있다.Accordingly, the spark arrester 100 according to the present embodiment can collect flammable particles without installing a blade or the like in the
한편, 배기관(110) 내부에 요소수를 분사하는 요소수 분사부(140)를 더 포함할 수 있다. 상술한 벤츄리 효과(Venturi effect)에 의한 배기 가스의 유동 변화를 이용하여 요소수를 배기관(110) 내부에서 고르게 분산시킬 수 있다. 도 3을 참조하면, 요소수 분사부(140)는 벤츄리 부(130)의 전단(상류 측)에 설치될 수 있다. 분사된 요소수 입자(142)는 배기 가스의 인화성 입자(5)보다는 상대적으로 작고 가벼우므로 입자 저장소(120)에 유입되어도 배기 가스와 같이 빠져 나와서 SCR 장비의 반응기로 유입될 수 있다. On the other hand, it may further include a urea
따라서, 본 실시예에 따른 스파크 어레스터(100)는, SCR 장비의 믹서를 겸할 수 있어서 배압 상승 억제에 더욱 효과적일 수 있다.Therefore, the
이 때, 인화성 입자(5)와 요소수 입자(142)를 더욱 효과적으로 선별하기 위하여 임팩터(150)(impactor)를 더 포함할 수 있다. 임팩터(150)는 입자 저장소(120)의 후단(하류 측)에 배치되고, 입자 저장소(120)에서 나오는 배기 가스에서 입자 저장소(120)로 포집되는 입자의 크기를 조절할 수 있다.In this case, in order to more effectively select the
임팩터(150)는, 입자 저장소(120)에 들어온 입자들이 유동의 흐름을 따라 이동할 때 관성력이 큰 입자(즉, 입자의 크기가 큰 입자)는 유동의 흐름을 따라가지 못해 입자 저장소(120)에 남아 포집이 되며, 관성력이 작은 입자(즉, 입자의 크기가 작은 입자)는 유동의 흐름을 따라 빠져나가는 현상을 이용한 장치이다.In the
도 3을 참조하면, 본 실시예의 임팩터(150)는, 입자 저장소(120)의 후단에 배치되고, 입자 저장소(120)에서 나오는 배기 가스에서 대하여 각도가 조절되는 각도 조절판을 포함할 수 있다. 각도 조절판의 각도를 조절함에 따라 배기 가스의 속도 및 흐름 방향에 변화가 발생하므로, 인화성 입자(5)만 입자 저장소(120)에 포집되게 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although preferred embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.
100: 스파크 어레스터 110: 배기관
120: 입자 저장소 130: 벤츄리 부
130a: 축소부 130b: 확대부
140: 요소수 분사부 150: 임팩터
100: spark arrester 110: exhaust pipe
120: particle reservoir 130: venturi unit
130a: reduced
140: urea water injection unit 150: impactor
Claims (4)
상기 입자 저장소의 전단에 배치되고, 상기 배기관의 폭을 부분적으로 좁히는 축소부와 상기 축소부의 하류에서 상기 배기관의 폭을 넓히는 확대부를 구비한 벤츄리 부를 포함하고,
상기 밴츄리부의 확대부는, 상기 입자 저장소의 상기 저장 공간으로 연장되는 스파크 어레스터.a particle storage having a storage space connected to the internal space of the exhaust pipe and collecting flammable particles (soot) generated during combustion in the storage space; and
It is disposed at the front end of the particle reservoir, and comprises a venturi unit having a reduced portion for partially narrowing the width of the exhaust pipe and an enlarged portion for widening the width of the exhaust pipe downstream of the reduced portion,
The enlarged part of the venturi part is a spark arrester extending into the storage space of the particle reservoir.
상기 벤츄리 부의 전단에 설치되고, 상기 배기관 내부에 요소수를 분사하는 요소수 분사부를 더 포함하는 스파크 어레스터.According to claim 1,
The spark arrester is installed at the front end of the venturi unit, and further comprises a urea water injection unit for injecting urea water into the exhaust pipe.
상기 입자 저장소의 후단에 배치되고, 상기 입자 저장소에서 나오는 배기 가스에서 상기 입자 저장소로 포집되는 입자의 크기를 조절하는 임팩터(impactor)를 더 포함하는 스파크 어레스터.According to claim 1,
The spark arrester further comprising an impactor disposed at the rear end of the particle reservoir and configured to adjust the size of particles collected from the exhaust gas from the particle reservoir to the particle reservoir.
상기 임팩터는,
상기 입자 저장소의 후단에 배치되고, 상기 입자 저장소에서 나오는 배기 가스에서 대하여 각도가 조절되는 각도 조절판을 포함하는 스파크 어레스터.4. The method of claim 3,
The impactor is
and an angle adjusting plate disposed at the rear end of the particle reservoir and having an angle adjusted with respect to the exhaust gas coming out of the particle reservoir.
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US20180136691A1 (en) | 2013-11-28 | 2018-05-17 | Silicon Motion Inc. | Frequency calibration method applicable in universal serial bus device and related universal serial bus device |
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2020
- 2020-11-04 KR KR1020200146102A patent/KR20220060278A/en unknown
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