KR20240003589A - 배기관용 파열장치 - Google Patents

Abstract

배기관용 파열장치를 개시한다.
본 고안의 일실시예에 따른 배기관용 파열장치는, 배기가스가 유동하는 배기관으로부터 소정 방향으로 분기되어 소정 거리 연장되는 배기관 분기부; 상기 배기관 분기부에 구비되며 상기 배기관을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에 파열되는 파열판; 및 일단부가 상기 배기관 분기부에 연결되고 상기 파열판의 파열시 상기 배기관 분기부에 유입된 배기가스가 외부로 배출되도록 가이드하는 유동가이드관; 을 포함하며, 상기 유동가이드관의 타단부는 폐쇄부재에 의해서 막히며 상기 유동가이드관의 상부에는 외부에 개방되는 배기가스 배출구가 형성될 수 있다.

Description

배기관용 파열장치{RUPTURING APPARATUS FOR EXHAUST GAS PIPE}

본 발명은 배기관용 파열장치에 관한 것이다.

배기관은, 예컨대 선박 등에 구비되는 엔진 등에 연결되어 엔진 등으로부터 배출되는 배기가스가 외부로 배출되도록 하는 것이다.

한편, 근래에 선박에는 이중연료를 사용하는 이중연료 엔진이 구비되며, 이중연료 엔진에서 사용되는 연료는 액체인 경유와, 가스인 LNG(Liquified Natural Gas; 액화천연가스)일 수 있다.

이중연료 엔진에서 가스인 LNG를 연료로 사용하는 경우, 배기관을 유동하는 배기가스에 미연소된 LNG가 포함되어 폭발할 수 있다. 이와 같이 배기가스가 배기관을 유동하면서 폭발하면, 배기관 뿐만 아니라, 배기관 주위의 설비가 파손된다. 또한, 배기관 주위의 작업자가 다칠 수 있다.

이를 방지하고자, 배기관을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에 파열되는 파열판을 사용하여, 배기관에서의 배기가스의 폭발의 충격이 완충되도록 한다. 그리고, 파열판을 둘러싸는 파열판 보호장치를 사용하여, 파열판이 파열된 후 배기가스가 고압으로 배출되어 배기관 주위의 설비가 파손되거나 배기관 주위의 작업자가 다치지 않도록 한다.

종래, 파열판과 파열판 보호장치는 구성이 비교적 복잡하여 제작시 자재와 공수가 많이 소요되며, 그 크기가 비교적 커서 공간을 많이 차지하였다.

또한, 종래 파열판과 파열판 보호장치는 중량이 많이 나가서 유지보수가 어려웠고, 파열판과 파열판 보호장치 사이에 틈이 있었으며, 배기가스의 압력이 파열판 보호장치에 정면으로 작용하여 구조강도를 만족하기 어려웠다.

또한, 최근 선급 규칙에 의하면, 배기관용 파열장치에는 플레임 스크린(flame screen) 또는 플레임 어레스터(flame arrester)가 추가로 설치하도록 하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 목적의 일 측면은 배기관용 파열장치의 구성이 비교적 간단하고 크기가 작아서 공간을 많이 차지하지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 목적의 다른 측면은 배기관용 파열장치의 중량을 감소시켜서 유지보수가 용이하도록 함과 함께 작은 중량으로도 밀봉성이 향상되도록 하며 파열판의 파열시 배기가스 유동의 방향성을 향상시키도록 하는 것이다.

본 발명의 목적의 또 다른 측면은 별도의 플레임 스크린 또는 플레임 어레스터를 구비할 필요가 없는 배기관용 파열장치를 제공하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 배기관용 파열장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 고안의 일실시 형태에 따른 배기관용 파열장치는, 배기가스가 유동하는 배기관으로부터 소정 방향으로 분기되어 소정 거리 연장되는 배기관 분기부; 상기 배기관 분기부에 구비되며 상기 배기관을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에 파열되는 파열판; 및 일단부가 상기 배기관 분기부에 연결되고 상기 파열판의 파열시 상기 배기관 분기부에 유입된 배기가스가 외부로 배출되도록 가이드하는 유동가이드관; 을 포함하며, 상기 유동가이드관의 타단부는 폐쇄부재에 의해서 막히며 상기 유동가이드관의 상부에는 외부에 개방되는 배기가스 배출구가 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 폐쇄부재는 상기 유동가이드관의 길이방향에 대하여 소정 각도 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 상기 각도는 둔각일 수 있다.

그리고, 상기 배기가스 배출구에는 메쉬부재가 구비될 수 있다.

또한, 상기 유동가이드관은 원형관일 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배기관용 파열장치의 구성이 비교적 간단하고 크기가 작아서 공간을 많이 차지하지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 배기관용 파열장치의 중량을 감소시켜서 유지보수가 용이하도록 함과 함께 작은 중량으로도 밀봉성이 향상되도록 하며 파열판의 파열시 배기가스 유동의 방향성을 향상시키도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명에 포함된 메쉬부재는 플레임 스크린 또는 플레임 어레스터를 대체할 수 있어, 별도의 플레임 스크린 또는 플레임 어레스터를 설치할 필요가 없다.

도1은 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예가 배기관에 구비된 것을 나타내는 사시도이다.
도2는 도1의 A부분의 확대도이다.
도3은 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예의 분해사시도이다.
도4와 도5는 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도1의 I-I'선에 따른 단면도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 배기관용 파열장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

이하, 도1 내지 도5를 참조로 하여 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예가 배기관에 구비된 것을 나타내는 사시도이며, 도2는 도1의 A부분의 확대도이고, 도3은 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예의 분해사시도이다.

또한, 도4와 도5는 본 발명에 따른 배기관용 파열장치의 일실시예의 작동을 나타내는 도1의 I-I'선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 배기관용 파열장치(100)는 배기관 분기부(200), 파열판(300) 및, 유동가이드관(400)을 포함할 수 있다.

배기관 분기부(200)는, 배기가스가 유동하는 배기관(PE)으로부터 소정 방향으로 분기되어 소정 거리 연장될 수 있다. 배기관 분기부(200)는, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 배기관(PE)으로부터 수평방향으로 분기되어 소정 거리 연장될 수 있다. 그러나, 배기관 분기부(200)가 배기관(PE)으로부터 분기되는 방향과 배기관(PE)으로부터 연장되는 거리는 특별히 한정되지 않고 어떠한 방향이나 어떠한 거리라도 가능하다.

배기관 분기부(200)가 분기되는 배기관(PE)은, 예컨대 선박(도시되지 않음)에 구비되는 메인엔진 등의 배기가스 배출장치(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 그리고, 배기관(PE)에는 도4와 도5에 도시된 바와 같이 배기가스 배출장치로부터 배출되는 배기가스가 유동할 수 있다. 그리고, 후술할 바와 같이, 배기관 분기부(200)에 구비되는 파열판(300)이, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)이어서 파열되는 경우에, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스는 배기관 분기부(200)에 유입되고 배기관 분기부(200)에 연결되는 유동가이드관(400)에 의해서 가이드되어 외부로 배출될 수 있다.

파열판(300)은 배기관 분기부(200)에 구비될 수 있다. 그리고, 파열판(300)은 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에, 도5에 도시된 바와 같이, 파열될 수 있다.

파열판(300)은, 예컨대 도1과 도2 및 도4와 도5에 도시된 바와 같이, 배기관(PE)에 연결되는 측의 반대측의, 배기관 분기부(200)의 단부에 구비될 수 있다. 이 경우, 도4와 도5에 도시된 바와 같이, 파열판(300)의 외주가, 배기관 분기부(200)의 단부와 유동가이드관(400)의 일단부 사이에 구비된 상태에서, 배기관 분기부(200)의 단부와 파열판(300)의 외주 및 유동가이드관(400)의 일단부가 서로 연결되는 것으로, 파열판(300)이 배기관 분기부(200)의 단부에 구비될 수 있다.

그러나, 파열판(300)이 구비되는 배기관 분기부(200)의 부분은 특별히 한정되지 않고, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에, 파열판(300)이 파열될 수 있는 부분이라면 배기관 분기부(200)의 어떠한 부분에도 구비될 수 있다. 그리고, 파열판(300)이 배기관 분기부(200)에 구비되는 구성도 특별히 한정되지 않고, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에, 파열판(300)이 파열될 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

파열판(300)은 특별히 한정되지 않고, 배기관 분기부(200)에 구비되어 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에 파열될 수 있는 것이라면 주지의 어떠한 것이라도 가능하다.

유동가이드관(400)은 일단부가 배기관 분기부(200)에 연결될 수 있다. 그리고, 유동가이드관(400)은, 파열판(300)의 파열시, 도5에 도시된 바와 같이, 배기관 분기부(200)에 유입된 배기가스가 외부로 배출되도록 가이드할 수 있다. 이에 의해서, 배기관(PE)이나, 배기관(PE)이 구비되는 배기관 설치공간(SE)에 설치된 설비(도시되지 않음)가 파열판(300)의 파열에 의한 영향으로 파손되지 않을 수 있으며, 배기관 설치공간(SE)의 작업자(도시되지 않음)가 다치지 않을 수 있다.

이와 같이, 유동가이드관(400)의 일단부를 배기관 분기부(200)에 연결하여, 파열판(300)의 파열시, 배기관(PE)이나, 배기관(PE)이 구비되는 배기관 설치공간(SE)에 설치된 설비가 파손되지 않으며, 배기관 설치공간(SE)의 작업자가 다치지 않도록 하기 때문에, 배기관용 파열장치(100)의 구성이 비교적 간단하고 크기가 작아서 공간을 많이 차지하지 않도록 할 수 있다. 또한, 배기관용 파열장치(100)의 중량을 감소시켜서 유지보수가 용이하도록 할 수 있다. 그리고, 작은 중량으로도 배기관용 파열장치(100)의 밀봉성이 향상되도록 할 수 있다.

유동가이드관(400)의 타단부는, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 폐쇄부재(410)에 의해서 막힐 수 있다. 또한, 유동가이드관(400)의 상부에는 외부에 개방되는 배기가스 배출구(420)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)이어서, 파열판(300)이 파열되면, 배기관(PE)을 유동하는 배기가스가, 도5에 도시된 바와 같이, 배기관 분기부(200)에 유입되어 유동가이드관(400)을 유동한 후 유동가이드관(400) 상부의 배기가스 배출구(420)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이에 의해서, 파열판(300)의 파열시 배기가스 유동의 방향성을 향상시킬 수 있다. 즉, 파열판(300)이 파열되어, 배기관 분기부(200)에 유입된 배기가스가 원활하게 외부로 배출되도록 가이드할 수 있다.

이 경우, 폐쇄부재(410)는, 도4와 도5에 도시된 바와 같이, 유동가이드관(400)의 길이방향에 대하여 소정 각도(α) 경사지게 배치될 수 있다. 또한, 폐쇄부재(410)가 유동가이드관(400)의 길이방향에 대하여 경사지는 각도(α)는 둔각일 수 있다. 예컨대, 유동가이드관(400)의 타단부에는 도3에 도시된 바와 같이, 타원의 일부와 같은 형상의 구멍이 형성되고, 타원형 판인 폐쇄부재(410)가 유동가이드관(400)의 타단부의 구멍을 막을 수 있다.

이에 의해서, 파열판(300)이 파열되어, 배기관 분기부(200)에 유입된 배기가스가 유동가이드관(400)을 통해 원활하게 외부로 배출되도록 할 수 있다. 또한, 도5에 도시된 바와 같이, 파열된 파열판(300)이 유동가이드관(400)의 타단부와 폐쇄부재(410) 사이에 위치하여, 유동가이드관(400)을 유동하는 배기가스가, 파열판(300)에 의해서, 유동가이드관(400)의 배기가스 배출구(420)로 가이드될 수 있다. 이에 의해서도, 파열판(300)이 파열되어, 배기관 분기부(200)에 유입된 배기가스가 유동가이드관(400)을 통해 원활하게 외부로 배출되도록 할 수 있다.

배기가스 배출구(420)에는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 메쉬부재(421)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 배기가스 배출구(420)를 통해 배출되는 배기가스의 유동이 비교적 균일해 질 수 있다. 예컨대, 배기가스 배출구(420)를 통해 배출되는 배기가스의 유속, 유량 등이 비교적 균일해 질 수 있다. 이에 의해서, 배기가스 배출구(420)를 통해 외부로 배출되는 배기가스가 배기관 설치공간(SE)에 설치된 설비나 작업자에 주는 영향력이 최소화되도록 할 수 있다.

유동가이드관(400)은, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 원형관일 수 있다. 이에 따라, 배기관용 파열장치(100)의 구조강도가 증가되도록 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 배기관용 파열장치를 사용하면, 배기관용 파열장치의 구성이 비교적 간단하고 크기가 작아서 공간을 많이 차지하지 않도록 할 수 있으며, 배기관용 파열장치의 중량을 감소시켜서 유지보수가 용이하도록 함과 함께 작은 중량으로도 밀봉성이 향상되도록 하며 파열판의 파열시 배기가스 유동의 방향성을 향상시키도록 할 수 있다.

상기와 같이 설명된 배기관용 파열장치는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 배기관용 파열장치 200 : 배기관 분기부
300 : 파열판 400 : 유동가이드관
410 : 폐쇄부재 420 : 배기가스 배출구
421 : 메쉬부재 PE : 배기관
α : 각도 SE : 배기관 설치공간

Claims (5)

1. 배기가스가 유동하는 배기관으로부터 소정 방향으로 분기되어 소정 거리 연장되는 배기관 분기부;
   상기 배기관 분기부에 구비되며 상기 배기관을 유동하는 배기가스의 압력이 소정의 이상(異常) 고압 이상(以上)인 경우에 파열되는 파열판; 및
   일단부가 상기 배기관 분기부에 연결되고 상기 파열판의 파열시 상기 배기관 분기부에 유입된 배기가스가 외부로 배출되도록 가이드하는 유동가이드관; 을 포함하며,
   상기 유동가이드관의 타단부는 폐쇄부재에 의해서 막히며 상기 유동가이드관의 상부에는 외부에 개방되는 배기가스 배출구가 형성되는 배기관용 파열장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폐쇄부재는 상기 유동가이드관의 길이방향에 대하여 소정 각도 경사지게 배치되는 배기관용 파열장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 각도는 둔각인 배기관용 파열장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 배기가스 배출구에는 메쉬부재가 구비되는 배기관용 파열장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 유동가이드관은 원형관인 배기관용 파열장치.

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