KR20220122161A

KR20220122161A - 스파크 어레스터

Info

Publication number: KR20220122161A
Application number: KR1020210026423A
Authority: KR
Inventors: 이대희; 박성종
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-02

Abstract

스파크 어레스터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 스파크 어레스터는, 연소 시 발생하는 인화성 입자(soot)가 포집되도록 배기관의 내부 공간과 연결된 저장 공간이 형성된 입자 저장소, 배기관 내부에 설치되며 배기 가스를 배기관의 벽면을 따라 이동시키도록 배기 가스를 회전 시키는 복수의 블레이드 및 배기관의 벽면을 따라 이동하는 배기 가스의 이동을 안내하도록 입자 저장소와 복수의 블레이드 사이에 상기 배기관의 벽면에서 돌출된 형태로 설치된 복수의 가이드부를 포함하고, 복수의 가이드부는 각각의 일단부가 복수의 블레이드에 나누어져 배치되고 모든 타단부는 입자 저장소로 향하여 배치될 수 있다.

Description

스파크 어레스터{spark arrestor}

본 발명은 스파크 어레스터에 관한 것이다.

선박은 디젤 엔진을 사용하여 추진력을 얻을 수 있다.

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.

디젤 엔진을 사용하는 선박의 배기관에는, 주로 원심형 스파크 어레스터가 설치되어 원심력을 이용하여 인화성 입자를 포집한다.

도 1은 종래 기술에 따른 원심형 스파크 어레스터를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 원심형 스파크 어레스터는, 배기관 내부에 고정된 여러 개의 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, 여러 개의 블레이드(12)에서 회전된 배기 가스가 배기관(10)의 벽면에서 다양한 방향으로 확산되어, 저장소(20)에서 인화성 입자에 대한 포집 효율이 낮은 문제가 있다.

한국공개특허 2018-0136691호

본 발명은, 인화성 입자에 대한 포집 효율을 높이는 스파크 어레스터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 연소 시 발생하는 인화성 입자(soot)가 포집되도록 배기관의 내부 공간과 연결된 저장 공간이 형성된 입자 저장소, 상기 배기관 내부에 설치되며 배기 가스를 상기 배기관의 벽면을 따라 이동시키도록 상기 배기 가스를 회전 시키는 복수의 블레이드 및 상기 배기관의 벽면을 따라 이동하는 상기 배기 가스의 이동을 안내하도록 상기 입자 저장소와 복수의 상기 블레이드 사이에 상기 배기관의 벽면에서 돌출된 형태로 설치된 복수의 가이드부를 포함하고, 복수의 상기 가이드부는 각각의 일단부가 복수의 상기 블레이드에 나누어져 배치되고 모든 타단부는 상기 입자 저장소로 향하여 배치되는 스파크 어레스터가 제공된다.

이 때, 상기 배기관은 원통으로 형성되고 복수의 상기 블레이드는 방사형으로 배치되며, 복수의 상기 가이드부는 상기 배기관의 내벽을 따라 나선형으로 배치될 수 있다.

또한, 복수의 상기 블레이드 중 적어도 하나에는, 적어도 2개의 상기 가이드부가 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 가이드부를 통하여 여러 개의 블레이드에서 회전된 인화성 입자를 입자 저장소로 모아서 이동시키므로, 포집 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 원심형 스파크 어레스터를 나타낸 도면.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크 어레스터를 나타낸 도면.

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.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파크 어레스터(100)를 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스파크 어레스터(100)는, 입자 저장소(120), 복수의 블레이드(132, 134, 136) 및 복수의 가이드부(142, 144, 146)를 포함한다.

입자 저장소(120)는, 연소 시 발생하는 인화성 입자(soot)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.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 입자 저장소(120)는, 배기관(110)의 일 측면에 부착된 탱크 형태로 형성될 수 있다. 또한, 탱크 형태의 입자 저장소(120)는 배기관(110)을 향하여 유입구(122)가 형성되어, 탱크의 내부공간이 배기관(110)의 내부공간으로 열린 구조를 가질 수 있다.

블레이드(132, 134, 136)는, 배기관(110) 내부에 설치되며, 배기 가스가 배기관(110)의 벽면을 따라 이동하도록 배기 가스를 회전 시킨다. 배기 가스가 회전되며, 인화성 입자는 원심력에 의해 배기관(110)의 벽면에 붙어서 이동된다.

본 실시예의 블레이드(132, 134, 136)는, 날개 형상으로 입자 저장소(120)의 상류 측에 고정된 구조로 설치되어, 배기 가스를 회전 시킬 수 있다. 배기관(110)을 따라 흐르는 배기 가스가 날개 형상의 블레이드(132, 134, 136)와 만나서 회전하는 유동이 형성될 수 있다.

이 때, 블레이드(132, 134, 136)는 복수 개로 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 배기관(110)은 원통으로 형성되고 복수의 블레이드(132, 134, 136)는 방사형으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 블레이드(132, 134, 136)는 배기관(110)의 내부에 고정된 프로펠러 형태를 가질 수 있다.

가이드부(142, 144, 146)는, 배기관(110)의 벽면을 따라 이동하는 배기 가스의 이동을 안내하는 부분으로, 블레이드(132, 134, 136)에서 입자 저장소(120)로 배기 가스를 유도한다.

본 실시예의 가이드부(142, 144, 146)는, 입자 저장소(120)와 블레이드(132, 134, 136) 사이에 배치되며, 배기관(110)의 벽면에서 돌출된 형태로 설치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(142, 144, 146)는 배기관(110)의 벽면에 세워진 판형부재의 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 벽면을 따라 이동하는 배기 가스가 벽면에 세워진 판형부재를 만나고, 판형부재가 세워진 방향을 따라 흐름이 유도될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 가이드부(142, 144, 146)의 일단부는 블레이드(132, 134, 136)에 인접하여 배치되고 타단부는 입자 저장소(120)를 향하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드부(142, 144, 146)의 일단부는 블레이드(132, 134, 136)의 바로 뒤(하류 측)에 배치되고, 타단부는 입자 저장소(120)의 유입구를 향해 배치될 수 있다.

이에 따라, 가이드부(142, 144, 146)는 블레이드(132, 134, 136)로부터 입자 저장소(120)로 이동하는 배기 가스의 흐름을 유도할 수 있다. 즉, 블레이드(132, 134, 136)를 지나는 배기 가스는, 가이드부(142, 144, 146)의 한 쪽 단부로 유입되어 가이드부(142, 144, 146)를 따라 이동될 수 있다. 그리고 가이드부(142, 144, 146)를 따라 이동된 배기 가스는, 가이드부(142, 144, 146)의 다른 쪽 단부로 배출되어 유입구를 통하여 입자 저장소(120)로 바로 유입될 수 있다.

이 때, 본 실시예의 가이드부(142, 144, 146)는 복수 개로 형성되며, 각 가이드부(142, 144, 146)의 일단부가 복수의 블레이드(132, 134, 136)에 나누어져 배치될 수 있다. 이 때, 가이드부(142, 144, 146)의 모든 타단부는, 입자 저장소(120)를 모두 향하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 가이드부(142, 144, 146)는, 복수의 블레이드(132, 134, 136)로부터 나누어 배출된 배기 가스를 입자 저장소(120) 한 곳으로 모으는 역할을 할 수 있다. 따라서, 인화성 입자를 입자 저장소(120)로 모아서 이동시키므로, 포집 효율을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 가이드부(142, 144, 146)는, 배기관(110)의 내벽을 따라 나선형으로 배치될 수 있다. 즉, 배기관(110)의 내벽에는 여러 열의 나사산과 같은 구조가 형성되고, 배기 가스는 나사산의 골을 따라 이동되어 모두 입자 저장소(120)로 모아질 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 복수의 블레이드(132, 134, 136)와 복수의 가이드부(142, 144, 146)가 일대일로 매칭되는 구조를 예시하였으나 이에 한정되지 않으며, 복수의 블레이드(132, 134, 136) 중 적어도 하나에는, 2개 이상의 가이드부(142, 144, 146)가 배치될 수도 있다. 반대로, 복수의 가이브부(142, 144, 146) 중 적어도 하나에는, 적어도 2개의 블레이드(132, 134, 136)가 배치될 수도 있다. 즉, 하나의 가이드부(142, 144, 146)가 2개 이상의 블레이드(132, 134, 136)에서 나오는 배기 가스를 함께 모아서 안내할 수 있다.

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.

100: 스파크 어레스터 110: 배기관
120: 입자 저장소 132, 134, 136: 블레이드
142, 144, 146: 가이드부

Claims

연소 시 발생하는 인화성 입자(soot)가 포집되도록 배기관의 내부 공간과 연결된 저장 공간이 형성된 입자 저장소;
상기 배기관 내부에 설치되며, 배기 가스를 상기 배기관의 벽면을 따라 이동시키도록 상기 배기 가스를 회전 시키는 복수의 블레이드; 및
상기 배기관의 벽면을 따라 이동하는 상기 배기 가스의 이동을 안내하도록, 상기 입자 저장소와 복수의 상기 블레이드 사이에 상기 배기관의 벽면에서 돌출된 형태로 설치된 복수의 가이드부를 포함하고,
복수의 상기 가이드부는, 각각의 일단부가 복수의 상기 블레이드에 나누어져 배치되고, 모든 타단부는 상기 입자 저장소로 향하여 배치되는 스파크 어레스터.
제1항에 있어서,
상기 배기관은 원통으로 형성되고 복수의 상기 블레이드는 방사형으로 배치되며,
복수의 상기 가이드부는, 상기 배기관의 내벽을 따라 나선형으로 배치되는 스파크 어레스터.
제1항에 있어서,
복수의 상기 블레이드 중 적어도 하나에는, 적어도 2개의 상기 가이드부가 배치된 스파크 어레스터.
제1항에 있어서,
복수의 상기 가이브부 중 적어도 하나에는, 적어도 2개의 상기 블레이드가 배치된 스파크 어레스터.