KR20230023337A - Exhaust device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연소기관의 배기관 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치가 용이하고 간단한 구조로 배기관 내 과도한 압력 상승을 효과적으로 방지할 수 있는 연소기관의 배기관 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust pipe device for a combustion engine, and more particularly, to an exhaust pipe device for a combustion engine capable of effectively preventing excessive pressure rise in an exhaust pipe with an easy-to-install and simple structure.
일반적으로, 가스를 연료로 사용하는 엔진의 경우, 연료가 완전 연소되면 연료의 연소에 따른 배기가스가 배기관을 통해 배출되어 이코노마이저(economizer), 스크러버(scrubber), 선택적촉매환원반응기(SCR) 등을 경유한 후 외부로 배출된다. 그러나, 연료가 불완전 연소되면 배기가스가 배기관 내에 정체 및 축적되며, 이러한 경우, 후속 배기가스로부터 공급되는 열, 또는 스파크에 의해 배기가스의 점화 및 폭발이 발생할 수 있다. 배기관 내에서의 점화 및 폭발은 과도한 압력 상승을 유발하여 배기관에 연결된 각종 장치, 즉, 엔진, 이코노마이저, 선택적촉매환원반응기에 구조적 손상을 줄 뿐만 아니라 장치의 각 이음부에서 배기가스의 누출을 야기시켜 더 큰 사고를 초래할 수 있다. 따라서, 종래에는 배기관의 일 측에 분기관을 형성하고, 분기관 상에 배기관 내부의 과도한 압력 상승 시 파열되는 파열디스크(rupture disc)를 설치하였다.In general, in the case of an engine using gas as a fuel, when the fuel is completely burned, the exhaust gas according to the combustion of the fuel is discharged through an exhaust pipe to use an economizer, a scrubber, a selective catalytic reduction reactor (SCR), and the like. After passing through, it is discharged to the outside. However, when the fuel is incompletely burned, the exhaust gas is stagnant and accumulated in the exhaust pipe, and in this case, ignition and explosion of the exhaust gas may occur due to heat supplied from the subsequent exhaust gas or sparks. Ignition and explosion in the exhaust pipe cause excessive pressure rise, causing structural damage to various devices connected to the exhaust pipe, such as the engine, economizer, and selective catalytic reduction reactor, as well as causing leakage of exhaust gas from each joint of the device. It may cause a bigger accident. Therefore, conventionally, a branch pipe is formed on one side of the exhaust pipe, and a rupture disc is installed on the branch pipe when the pressure inside the exhaust pipe increases excessively.
그러나, 선박에 설치되는 배기관은 배관 길이가 매우 길어 복수 개의 분기관이 형성되어야 할 뿐만 아니라 각각의 분기관 상에 파열디스크를 설치해야 하므로, 좁은 선내 공간에 분기관의 배치가 어렵고 분기관과 파열디스크의 설치 작업도 까다로운 문제가 있었다.However, since the exhaust pipe installed in the ship has a very long pipe length, a plurality of branch pipes must be formed, and a rupture disk must be installed on each branch pipe, so it is difficult to arrange the branch pipe in a narrow space inside the ship, and the branch pipe and the rupture pipe must be installed. The installation of the disk also had a tricky problem.
이에, 설치가 용이하고 간단한 구조로 선박에 설치되는 배기관 내부의 과도한 압력 상승을 효과적으로 방지할 수 있는 구조의 배기관이 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for an exhaust pipe having a structure that is easy to install and can effectively prevent excessive pressure rise inside the exhaust pipe installed in the ship with a simple structure.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 설치가 용이하고 간단한 구조로 배기관 내 과도한 압력 상승을 효과적으로 방지할 수 있는 연소기관의 배기관 장치를 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide an exhaust pipe device for a combustion engine that can effectively prevent excessive pressure rise in the exhaust pipe with an easy-to-install and simple structure.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 연소기관의 배기관 장치는, 연소기관과 연결되어 배기가스를 배출하는 배기관과, 상기 배기관으로부터 분기된 분기관과, 상기 분기관에 연결되며 내부에 상기 배기가스를 수용하는 수용공간이 형성되고 일 측 단부가 개방되어 상기 수용공간에 수용된 배기가스가 배출되는 통로부가 형성된 함체부, 및 망체 구조로 형성되어 상기 통로부와 중첩 형성되는 수트제거부를 포함한다.An exhaust pipe device for a combustion engine according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes an exhaust pipe connected to the combustion engine and discharging exhaust gas, a branch pipe branched from the exhaust pipe, and a branch pipe connected to the internal pipe. An accommodation space for accommodating the exhaust gas is formed and one end is opened to form a passage portion through which the exhaust gas accommodated in the accommodation space is discharged, and a soot removal portion formed in a net structure and overlapping the passage portion include
상기 연소기관의 배기관 장치는, 상기 함체부 내부에 설치되며 상기 함체부 내부로 세정수를 분사하는 분사노즐을 더 포함할 수 있다.The exhaust pipe device of the combustion engine may further include an injection nozzle installed inside the enclosure and injecting washing water into the enclosure.
상기 연소기관의 배기관 장치는, 상기 함체부 내부에 설치되며 내부에 상기 세정수가 채워지고 상기 배기가스의 압력에 의해 수축하여 상기 세정수를 상기 분사노즐로 공급하는 세정수탱크를 더 포함할 수 있다.The exhaust pipe device of the combustion engine may further include a washing water tank installed inside the enclosure, filled with the washing water therein, contracted by the pressure of the exhaust gas, and supplying the washing water to the injection nozzle. .
상기 세정수탱크는 적어도 일부가 상기 배기가스의 압력에 의해 변형되는 탄성소재로 형성될 수 있다.At least a portion of the washing water tank may be formed of an elastic material that is deformed by the pressure of the exhaust gas.
상기 연소기관의 배기관 장치는, 상기 세정수탱크에 연결되어 상기 세정수를 공급하는 세정수공급관을 더 포함할 수 있다.The exhaust pipe device of the combustion engine may further include a washing water supply pipe connected to the washing water tank to supply the washing water.
상기 수트제거부는 적어도 하나의 상기 분사노즐이 형성된 복수 개의 모세관이 서로 교차하여 망체 구조를 형성할 수 있다.The soot removal unit may form a mesh structure by crossing each other with a plurality of capillaries in which at least one injection nozzle is formed.
상기 통로부는 상기 함체부의 상면이 개방되어 형성되고, 상기 수트제거부는 상기 통로부와 완전히 중첩되어 상기 세정수를 상기 수용공간으로 낙하시킬 수 있다.The passage part is formed by opening an upper surface of the housing part, and the soot removal part completely overlaps the passage part to allow the washing water to fall into the accommodation space.
본 발명에 따르면, 배기관 내부의 과도한 압력 상승 시 배기관에서 분기되어 엔진룸으로 연장되는 분기관에 연결된 함체부를 통해 배기가스가 배출되므로, 배기관의 압력 상승에 따른 구조적 손상, 및 이음부를 통한 배기가스의 누출을 방지할 수 있다. 특히, 함체부의 크기를 조절할 경우 배기관 상에 분기관과 함체부를 단일 개만 형성하더라도 배기가스의 효과적인 배출이 가능하므로, 선내 공간 활용도를 높일 수 있음은 물론, 엔진룸에서 설치 작업이 이루어질 수 있어 작업이 용이하다. 또한, 함체부를 통해 배기가스가 배출되더라도 구조적으로 변형되지 않으므로, 반복 사용이 가능하여 이에 따른 비용도 절감할 수 있다.According to the present invention, when the pressure inside the exhaust pipe rises excessively, the exhaust gas is discharged through the housing part connected to the branch pipe branching from the exhaust pipe and extending to the engine room. leakage can be prevented. In particular, when the size of the enclosure is adjusted, exhaust gas can be effectively discharged even if only a single branch pipe and enclosure are formed on the exhaust pipe, so the utilization of space inside the ship can be increased, and installation work can be performed in the engine room, making work easier. It's easy. In addition, since the exhaust gas is not structurally deformed even when the exhaust gas is discharged through the enclosure, it is possible to use it repeatedly, thereby reducing costs.
또한, 함체부의 일 측 단부가 개방되어 형성된 통로부에 망체 구조의 수트제거부가 설치되므로, 함체부를 통과하여 엔진룸으로 배출되는 배기가스에 포함된 인화성 물질인 수트(soot)를 분리할 수 있어 엔진룸의 오염을 방지할 수 있다.In addition, since the soot removal unit of the mesh structure is installed in the passage formed by opening one end of the housing unit, it is possible to separate soot, which is an inflammable substance, included in the exhaust gas discharged to the engine room through the housing unit. Room contamination can be prevented.
또한, 함체부 내부에 세정수를 분사하는 분사노즐이 설치되므로, 함체부를 통과하여 엔진룸으로 배출되는 배기가스를 냉각시킬 수 있어 장치 및 엔진룸의 과열로 인한 구조적 손상을 방지할 수 있으며, 수트제거부에 수트가 축적되는 것도 방지할 수 있다.In addition, since a spray nozzle for spraying washing water is installed inside the enclosure, it is possible to cool the exhaust gas discharged to the engine room through the enclosure, thereby preventing structural damage due to overheating of the device and engine room. Accumulation of soot in the removal section can also be prevented.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연소기관의 배기관 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 함체부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 함체부를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 연소기관의 배기관 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.1 is a diagram showing the configuration of an exhaust pipe device of a combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the enclosure of FIG. 1 .
Figure 3 is a cross-sectional view showing the housing portion cut in the longitudinal direction.
4 and 5 are operation diagrams for explaining the operation of the exhaust pipe device of the combustion engine.
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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 연소기관의 배기관 장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 5 , an exhaust pipe device for a combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 실시예에 따른 연소기관의 배기관 장치는 연소기관에서 연료가 연소할 때 발생하는 배기가스를 배출하는 장치로, 선박에 설치될 수 있다.An exhaust pipe device for a combustion engine according to an embodiment of the present invention is a device for discharging exhaust gas generated when fuel is burned in a combustion engine, and may be installed on a ship.
연소기관의 배기관 장치는 배기관 내부의 과도한 압력 상승 시 배기관에서 분기되어 엔진룸으로 연장되는 분기관에 연결된 함체부를 통해 배기가스가 배출되므로, 배기관의 압력 상승에 따른 구조적 손상, 및 이음부를 통한 배기가스의 누출을 방지할 수 있다. 특히, 함체부의 크기를 조절할 경우 배기관 상에 분기관과 함체부를 단일 개만 형성하더라도 배기가스의 효과적인 배출이 가능하므로, 선내 공간 활용도를 높일 수 있음은 물론, 엔진룸에서 설치 작업이 이루어질 수 있어 작업이 용이하다. 또한, 함체부를 통해 배기가스가 배출되더라도 구조적으로 변형되지 않으므로, 반복 사용이 가능하여 이에 따른 비용도 절감할 수 있다. 또한, 함체부의 일 측 단부가 개방되어 형성된 통로부에 망체 구조의 수트제거부가 설치되므로, 함체부를 통과하여 엔진룸으로 배출되는 배기가스에 포함된 인화성 물질인 수트(soot)를 분리할 수 있어 엔진룸의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 함체부 내부에 세정수를 분사하는 분사노즐이 설치되므로, 함체부를 통과하여 엔진룸으로 배출되는 배기가스를 냉각시킬 수 있어 장치 및 엔진룸의 과열로 인한 구조적 손상을 방지할 수 있으며, 수트제거부에 수트가 축적되는 것도 방지할 수 있는 특징이 있다.Exhaust gas is discharged through the enclosure part connected to the branch pipe branching from the exhaust pipe and extending to the engine room when the pressure inside the exhaust pipe rises excessively. leakage can be prevented. In particular, when the size of the enclosure is adjusted, exhaust gas can be effectively discharged even if only a single branch pipe and enclosure are formed on the exhaust pipe, so the utilization of space inside the ship can be increased, and installation work can be performed in the engine room, making work easier. It's easy. In addition, since the exhaust gas is not structurally deformed even when the exhaust gas is discharged through the enclosure, it is possible to use it repeatedly, thereby reducing costs. In addition, since the soot removal unit of the mesh structure is installed in the passage formed by opening one end of the housing unit, it is possible to separate soot, which is an inflammable substance, included in the exhaust gas discharged to the engine room through the housing unit. Room contamination can be prevented. In addition, since a spray nozzle for spraying washing water is installed inside the enclosure, it is possible to cool the exhaust gas discharged to the engine room through the enclosure, thereby preventing structural damage due to overheating of the device and engine room. There is also a feature that can prevent soot from accumulating in the removal part.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 연소기관의 배기관 장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연소기관의 배기관 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 함체부를 확대하여 도시한 도면이며, 도 3은 함체부를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.1 is a view showing the configuration of an exhaust pipe device of a combustion engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the enclosure portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing the enclosure portion cut in the longitudinal direction. it is a cross section
본 발명에 따른 연소기관의 배기관 장치(1)는 배기관(10)과, 분기관(20)과, 함체부(30), 및 수트제거부(40)를 포함한다.An
배기관(10)은 엔진룸(R)에 설치된 연소기관(EG)과 연결되어 배기가스를 배출하는 관으로, 일단이 연소기관(EG)에 연결되고 타단이 엔진룸(R) 외부로 연장되어 배기가스를 배출할 수 있다. 배기관(10) 상에는 배기가스의 폐열을 회수하는 이코노마이저(도시되지 않음), 배기가스에 포함된 오염물질, 예를 들어, 황산화물과 분진을 제거하는 스크러버(도시되지 않음), 배기가스에 포함된 질소산화물을 제거하는 선택적촉매환원반응기(도시되지 않음) 등이 설치될 수 있으며, 일 측에 분기관(20)이 분기된다.The
분기관(20)은 배기관(10)으로부터 분기되어 엔진룸(R)으로 연장되는 관으로, 배기관(10)의 과도한 압력 상승 시 개방되어 배기관(10) 내부의 배기가스를 분기시키며 배기관(10)의 압력을 저감시킬 수 있다. 이를 위해, 배기관(10) 상에는 배기관(10) 내 압력을 측정하는 압력센서(11)와, 분기관(20)이 분기되는 지점에서 설치되며 압력센서(11)와 연동되어 배기가스의 유동을 제어하는 제어밸브(12)가 설치될 수 있다. 한편, 도면 상에는 분기관(20)이 엔진룸(R) 내측의 배기관(10)에서 분기된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 필요에 따라, 분기관(20)은 엔진룸(R) 외측의 배기관(10)에서 분기되어 엔진룸(R) 내측으로 연장될 수도 있다. 또한, 분기관(20)이 엔진룸(R)으로 연장되고 배기관(10)의 과도한 압력 상승 시 개방되는 것으로 한정될 것은 아니며, 필요에 따라, 분기관(20)은 선내 타 구역으로 연장될 수도 있고, 항시 개방되거나 일정 주기로 개방될 수도 있다. 분기관(20)은 단부에 함체부(30)가 연결된다.The
함체부(30)는 통 형상의 부재로, 내부에 배기가스를 수용하는 수용공간(30a)이 형성되고 일 측 단부가 개방되어 수용공간(30a)에 수용된 배기가스가 엔진룸(R)으로 배출되는 통로부(30b)가 형성될 수 있다. 즉, 배기관(10)에서 분기관(20)으로 분기된 배기가스는 함체부(30)의 수용공간(30a)으로 유입된 후 통로부(30b)를 통해 엔진룸(R)으로 배출된다. 배기관(10)의 압력 상승 시 배기가스가 분기관(20)으로 분기되어 함체부(30)를 통과한 후 배출됨으로써, 배기관(10)의 압력 상승에 따른 구조적 손상, 및 장치와 배기관(10)의 이음부, 배기관(10) 사이의 이음부를 통한 배기가스의 누출을 방지할 수 있다. 특히, 함체부(30)의 크기를 조절할 경우 분기관(20)과 함체부(30)를 단일 개만 형성하더라도 배기가스의 효과적인 배출이 가능하여 배기관(10)의 압력 상승이 방지되므로, 좁은 선내 공간 활용도를 높일 수 있고 설치 작업도 용이한 장점이 있다. 또한, 함체부(30)는 배기가스가 통과하더라도 구조적으로 변형되지 않으므로, 종래와 같이 파열디스크를 교체하는 추가 작업을 할 필요가 없으며, 반복 사용이 가능하여 이에 따른 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 통로부(30b)는 도시된 바와 같이, 함체부(30)의 상면이 개방되어 형성될 수 있으나, 이에 한정될 것은 아니며, 필요에 따라, 함체부(30)의 측면이 개방되어 형성될 수도 있다. 통로부(30b)에는 수트제거부(40)가 설치된다.The
수트제거부(40)는 배기가스에 포함된 수트를 제거하는 것으로, 망체(sieve) 구조로 형성되어 통로부(30b)와 중첩 형성될 수 있다. 즉, 수용공간(30a)으로 유입된 배출되는 배기가스는 통로부(30b)에 설치된 수트제거부(40)에서 수트가 제거된 후 엔진룸(R)으로 배출된다. 배기가스에 포함된 수트가 제거된 후 엔진룸(R)으로 배출됨으로써, 수트로 인한 엔진룸(R), 및 엔진룸(R)에 설치된 각 구성, 다시 말해, 연소기관(EG), 배기관(10), 분기관(20) 등의 오염을 방지할 수 있다.The
한편, 함체부(30) 내부에는 분사노즐(41)이 설치되며, 분사노즐(41)은 함체부(30) 내부의 압력을 감지하여 세정수를 분사할 수 있다. 분사노즐(41)은 수용공간(30a)을 향하여 하방으로 세정수를 분사할 수도 있고, 통로부(30b)에 설치된 수트제거부(40)를 향하여 상방으로 세정수를 분사할 수도 있으며, 수평 방향으로 세정수를 분사할 수도 있다. 분사노즐(41)이 세정수를 분사함으로써, 엔진룸(R)으로 배출되는 배기가스를 냉각시킬 수 있어 엔진룸(R), 및 엔진룸(R)에 설치된 각 구성이 과열로 인해 구조적으로 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 수트제거부(40)에 수트가 축적되는 것도 방지할 수 있다. 이러한 분사노즐(41)은 적어도 하나가 모세관(44)에 형성될 수 있다.Meanwhile, a
모세관(44)은 함체부(30)에 수평 방향으로 배열되는 관으로, 분사노즐(41)이 길이 방향과 원주 방향 중 적어도 하나를 따라 설치될 수 있다. 이러한 모세관(44)은 복수 개가 서로 교차하여 망체 구조를 형성할 수 있으며, 통로부(30b)에 완전히 중첩 설치되어 분사노즐(41)로부터 분사되는 세정수를 수용공간(30a)으로 낙하시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 모세관(44)은 함체부(30)의 너비 방향으로 배열되며 서로 이격된 복수의 제1 모세관(44a)과, 제1 모세관(44a)과 교차하여 배열되며 서로 이격된 복수의 제2 모세관(44b)을 포함하며, 제1 모세관(44a)과 제2 모세관(44b)은 내부가 서로 연통될 수 있다. 분사노즐(41)은 모세관(44)에 공급된 세정수를 분사하며, 모세관(44)은 세정수탱크(42)로부터 세정수를 공급받을 수 있다.The
세정수탱크(42)는 내부에 세정수가 채워지고 배기가스의 압력에 의해 수축하여 세정수를 분사노즐(41), 보다 구체적으로, 모세관(44)에 공급하는 것으로, 함체부(30) 내부에 설치될 수 있다. 즉, 분기관(20)을 통해 수용공간(30a)으로 유입된 고온 고압의 배기가스는 세정수탱크(42)를 가압하여 수축시키며, 이로 인해, 세정수탱크(42) 내부에 채워진 세정수가 모세관(44)으로 공급된다. 세정수탱크(42)와 모세관(44) 사이는 연결관(42a)에 의해 연결되므로, 세정수탱크(42) 내부의 세정수는 연결관(42a)을 통해 모세관(44)으로 공급될 수 있다. 세정수탱크(42)는 적어도 일부가 배기가스의 압력에 의해 변형이 되는 탄성소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 탄성을 갖는 주머니 또는 튜브 형태로 형성될 수도 있고 일부만 탄성소재로 이루어져 부피가 줄어드는 구조로 형성될 수도 있다. 그러나, 세정수탱크(42)가 탄성소재로 형성되어 배기가스의 압력에 의해 수축하며 세정수를 공급하는 것으로 한정될 것은 아니며, 세정수탱크(42)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 세정수탱크(42)는 내부에 세정수가 채워진 실린더와, 실린더 내부 부피를 가변하는 피스톤으로 구성되어, 피스톤이 배기가스의 압력에 의해 가압되면 실린더 내부 부피가 감소되면서 세정수가 공급될 수도 있다. 세정수탱크(42)는 세정수공급관(43)을 통해 세정수를 공급받을 수 있다.The
세정수공급관(43)은 일단이 함체부(30)를 관통하여 세정수탱크(42)에 연결되고 타단이 해수유입부(도시되지 않음)와 청수저장탱크(도시되지 않음) 중 적어도 하나에 연결되어 해수 또는 청수 또는 해수와 청수의 혼합수 중 적어도 하나인 세정수를 세정수탱크(42)에 공급할 수 있다. 세정수공급관(43) 상에는 세정수의 유동을 제어하는 조절밸브(43a)가 설치되며, 조절밸브(43a)는 세정수탱크(42)에 설치된 수위센서(도시되지 않음)와 연동되어 세정수탱크(42)에 일정량의 세정수를 공급할 수 있다. 세정수탱크(42)에 세정수가 채워지면, 세정수탱크(42)는 수축 전의 크기로 복원될 수 있다.The washing
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 연소기관의 배기관 장치(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to Figs. 4 and 5, the operation of the
도 4 및 도 5는 연소기관의 배기관 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.4 and 5 are operation diagrams for explaining the operation of the exhaust pipe device of the combustion engine.
본 발명에 따른 연소기관의 배기관 장치(1)는 배기관(10) 내부의 과도한 압력 상승 시 배기관(10)에서 분기되어 엔진룸(R)으로 연장되는 분기관(20)에 연결된 함체부(30)를 통해 배기가스가 배출되므로, 배기관(10)의 압력 상승에 따른 구조적 손상, 및 이음부를 통한 배기가스의 누출을 방지할 수 있다. 특히, 함체부(30)의 크기를 조절할 경우 배기관(10) 상에 분기관(20)과 함체부(30)를 단일 개만 형성하더라도 배기가스의 효과적인 배출이 가능하므로, 선내 공간 활용도를 높일 수 있음은 물론, 엔진룸(R)에서 설치 작업이 이루어질 수 있어 작업이 용이하다. 또한, 함체부(30)를 통해 배기가스가 배출되더라도 구조적으로 변형되지 않으므로, 반복 사용이 가능하여 이에 따른 비용도 절감할 수 있다. 또한, 함체부(30)의 일 측 단부가 개방되어 형성된 통로부(30b)에 망체 구조의 수트제거부(40)가 설치되므로, 함체부(30)를 통과하여 엔진룸(R)으로 배출되는 배기가스에 포함된 인화성 물질인 수트(soot)를 분리할 수 있어 엔진룸(R)의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 함체부(30) 내부에 세정수를 분사하는 분사노즐(41)이 설치되므로, 함체부(30)를 통과하여 엔진룸(R)으로 배출되는 배기가스를 냉각시킬 수 있어 장치 및 엔진룸(R)의 과열로 인한 구조적 손상을 방지할 수 있으며, 수트제거부(40)에 수트가 축적되는 것도 방지할 수 있다.The
도 4는 연소기관에서 연료가 완전 연소될 때의 동작을 도시한 도면이고, 도 5는 연소기관에서 연료가 불완전 연소될 때의 동작을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing an operation when fuel is completely burned in a combustion engine, and FIG. 5 is a diagram showing an operation when fuel is incompletely burned in a combustion engine.
먼저, 도 4를 참조하면, 연소기관(EG)에서 연료의 연소에 따라 생성된 배기가스는 배기관(10)을 통해 배출되며, 이 때, 배기관(10) 상에 설치된 압력센서(11)가 배기관(10) 내 압력을 측정한다. 연소기관(EG)에서 연료가 완전 연소되는 경우, 압력센서(11)에서 측정된 배기관(10) 내 압력이 정상 범위이므로, 제어밸브(12)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 분기관(20)을 폐쇄하여 배기가스가 배기관(10)을 통해 외부로 배출되도록 유도할 수 있다. 분기관(20)이 폐쇄됨에 따라 함체부(30) 내부에 설치된 세정수탱크(42)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 수축되지 않고 원래의 상태로 유지되며, 이로 인해, 세정수탱크(42)로부터 모세관(44)으로 세정수가 공급되지 않아 분사노즐(41)을 통해 세정수가 분사되지 않는다.First, referring to FIG. 4, the exhaust gas generated by the combustion of fuel in the combustion engine (EG) is discharged through the
도 5를 참조하면, 연소기관(EG)에서 생성된 배기가스는 배기관(10)을 통해 배출되며, 압력센서(11)는 배기관(10) 내 압력을 측정한다. 연소기관(EG)에서 연료가 불완전 연소되는 경우, 배기가스가 배기관(10) 내 정체 및 축적되고, 후속 배기가스로부터 공급되는 열, 또는 스파크에 의해 점화되어 폭발이 발생할 수 있다. 배기관(10) 내에서 폭발이 발생하는 경우, 압력센서(11)에서 측정된 배기관(10) 내 압력이 정상 범위를 벗어나므로, 제어밸브(12)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 분기관(20)을 개방하여 배기가스 중 일부가 분기관(20)으로 분기되도록 유도할 수 있다. 분기관(20)이 개방됨에 따라 세정수탱크(42)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 함체부(30) 내부로 유입된 배기가스의 압력에 의해 수축되며, 이로 인해, 세정수탱크(42) 내부에 채워진 세정수가 연결관(42a)을 통해 모세관(44)으로 공급되어 분사노즐(41)을 통해 분사될 수 있다. 수용공간(30a)으로 유입된 배기가스는 분사노즐(41)에서 분사되는 세정수에 의해 냉각된 후 모세관(44) 사이를 통과하며 수트가 제거된 상태로 함체부(30) 외측으로 배출된다.Referring to FIG. 5 , exhaust gas generated in the combustion engine EG is discharged through the
배기관(10) 내 압력이 정상화되면, 제어밸브(12)는 분기관(20)을 폐쇄하며, 이 때, 세정수탱크(42)는 세정수공급관(43)으로부터 공급되는 세정수에 의해 수축 전의 크기로 복원될 수 있다.When the pressure in the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
1: 연소기관의 배기관 장치
10: 배기관
11: 압력센서
12: 제어밸브
20: 분기관
30: 함체부
30a: 수용공간
30b: 통로부
40: 수트제거부
41: 분사노즐
42: 세정수탱크
43: 세정수공급관
44: 모세관
44a: 제1 모세관
44b: 제2 모세관
EG: 연소기관
R: 엔진룸1: Exhaust pipe device of combustion engine
10: exhaust pipe 11: pressure sensor
12: control valve 20: branch pipe
30:
30b: passage part 40: soot removal part
41: injection nozzle 42: washing water tank
43: washing water supply pipe 44: capillary
44a:
EG: combustion engine R: engine room
Claims (7)
상기 배기관으로부터 분기된 분기관;
상기 분기관에 연결되며 내부에 상기 배기가스를 수용하는 수용공간이 형성되고 일 측 단부가 개방되어 상기 수용공간에 수용된 배기가스가 배출되는 통로부가 형성된 함체부, 및
망체 구조로 형성되어 상기 통로부와 중첩 형성되는 수트제거부를 포함하는 연소기관의 배기관 장치.An exhaust pipe connected to the combustion engine to discharge exhaust gas;
a branch pipe branched from the exhaust pipe;
An enclosure portion connected to the branch pipe and having an accommodation space for accommodating the exhaust gas therein, one end of which is open, and a passage through which the exhaust gas accommodated in the accommodation space is discharged, and
An exhaust pipe device of a combustion engine including a soot removal portion formed in a mesh structure and overlapping the passage portion.
상기 함체부 내부에 설치되며 상기 함체부 내부로 세정수를 분사하는 분사노즐을 더 포함하는 연소기관의 배기관 장치.According to claim 1,
An exhaust pipe device of a combustion engine further comprising an injection nozzle installed inside the enclosure and injecting washing water into the enclosure.
상기 함체부 내부에 설치되며 내부에 상기 세정수가 채워지고 상기 배기가스의 압력에 의해 수축하여 상기 세정수를 상기 분사노즐로 공급하는 세정수탱크를 더 포함하는 연소기관의 배기관 장치.According to claim 2,
Exhaust pipe device of a combustion engine further comprising a washing water tank installed inside the enclosure, filled with the washing water therein and contracted by the pressure of the exhaust gas to supply the washing water to the injection nozzle.
상기 세정수탱크는 적어도 일부가 상기 배기가스의 압력에 의해 변형되는 탄성소재로 형성된 연소기관의 배기관 장치.According to claim 3,
At least a portion of the washing water tank is formed of an elastic material that is deformed by the pressure of the exhaust gas.
상기 세정수탱크에 연결되어 상기 세정수를 공급하는 세정수공급관을 더 포함하는 연소기관의 배기관 장치.According to claim 3,
An exhaust pipe device of a combustion engine further comprising a washing water supply pipe connected to the washing water tank to supply the washing water.
상기 수트제거부는 적어도 하나의 상기 분사노즐이 형성된 복수 개의 모세관이 서로 교차하여 망체 구조를 형성하는 연소기관의 배기관 장치.According to claim 2,
The soot removal unit exhaust pipe device of a combustion engine in which a plurality of capillaries formed with at least one injection nozzle cross each other to form a mesh structure.
상기 통로부는 상기 함체부의 상면이 개방되어 형성되고,
상기 수트제거부는 상기 통로부와 완전히 중첩되어 상기 세정수를 상기 수용공간으로 낙하시키는 연소기관의 배기관 장치.According to claim 6,
The passage part is formed by opening the upper surface of the housing part,
The soot removal part completely overlaps the passage part and the exhaust pipe device of the combustion engine to drop the washing water into the accommodation space.
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KR20160142045A (en) | 2015-06-02 | 2016-12-12 | 현대중공업 주식회사 | Gas exhausting assembly |
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- 2021-08-10 KR KR1020210105365A patent/KR20230023337A/en active Search and Examination
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