KR101915044B1 - Apparatus for preventing condensation of exhaust pipe - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 배기관의 응축 방지 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치는, 배기가스가 유동하는 배기관 상에 연결되며, 내부에 배기관과 연통되는 배기가스 유동부가 형성되는 배관부와, 배관부의 적어도 일부를 둘러싸 제1 밀폐공간을 형성하며, 제1 밀폐공간 내부에 상변화되어 이동하는 작동유체를 수용하는 열전달관체부, 및 열전달관체부의 외측을 둘러싸 제2 밀폐공간을 형성하며, 제2 밀폐공간 내부가 진공 상태로 유지되는 단열관체부를 포함하되, 작동유체는 상기 제1 밀폐공간 내부에서 액체 상태와 기체 상태가 포화상태를 이룰 수 있다.An apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe is provided according to an embodiment of the present invention.
An apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention includes a pipe portion connected to an exhaust pipe through which exhaust gas flows and having an exhaust gas flow portion communicated with the exhaust pipe therein, And a second closed space is formed to surround the heat transfer pipe and the inside of the second closed space is in a vacuum state And the working fluid can be saturated in the liquid state and the gaseous state inside the first closed space.

Description

배기관의 응축 방지 장치{Apparatus for preventing condensation of exhaust pipe}[0001] APPARATUS FOR PREVENTING CONDENSATION OF EXHAUST PIPE [0002]

본 발명은 배기관의 응축 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기관을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 최소화할 수 있는 배기관의 응축 방지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe, and more particularly, to an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe that minimizes generation of exhaust gas flowing through an exhaust pipe or condensed water due to temperature drop of the air.

일반적으로, 선박, 해양구조물 등에는 추진 및 발전을 위한 엔진, 발전기 등의 연소기관이 설치되며, 선박용 연소기관의 일 측에는 크랭크샤프트가 작동되면서 발생되는 가스 또는 공기의 원활한 배출을 위해 에어 벤트 배관(air vent pipe)이 마련된다.Generally, a combustion engine such as an engine or a generator for propulsion and power generation is installed in a ship, an offshore structure, and the like. In one side of a ship combustion engine, an air vent pipe an air vent pipe is provided.

에어 벤트 배관은 일단이 하부데크에 설치된 연소기관에 연결되고, 타단이 상부데크를 관통하여 외부로 연장되는데, 통상은 하부데크와 상부데크 사이의 간격이 매우 넓어 가스 또는 공기가 배출되는 도중에 가스 또는 공기에 포함된 수분입자가 응결되어 응축수를 생성한다. 에어 벤트 배관 내에서 생성된 응축수는 배관 및 장치의 마모를 유발하고 수격 현상(water hammering)을 발생시키므로, 에어 벤트 배관 상에는 응축수를 응집하기 위한 응축트랩(condensate)을 설치하고 있다. 응축트랩의 일 측에는 응축트랩에 고인 응축수를 배출하는 별도의 배수관(drain pipe)이 마련된다.The air vent piping is connected to a combustion engine, one end of which is installed in the lower deck, and the other end extends to the outside through the upper deck. Normally, the gap between the lower deck and the upper deck is so wide that, The water particles contained in the air condense to produce condensed water. Condensate generated in the air vent piping induces wear of piping and equipment and causes water hammering, so condensate is placed on the air vent piping to condense the condensate. A drain pipe is provided at one side of the condensation trap for discharging the condensed water to the condensation trap.

그러나, 종래에는 배수관이 응축트랩으로부터 하부데크까지 길게 연장되어야 하므로 설치가 쉽지 않은 문제점이 있다. 또한, 주변 선각 구조물이 없어 응축트랩, 에어 벤트 배관, 및 배수관을 지지하기 위한 지지체의 배치가 까다로운 문제점이 있다.However, conventionally, there is a problem that the water pipe is extended from the condensation trap to the lower deck so that the installation is difficult. Further, there is a problem that it is difficult to arrange the support for supporting the condensate trap, the air vent pipe, and the drain pipe because there is no peripheral hull structure.

대한민국 공개특허 제10-2010-0137758호 2010. 12. 31.Korean Patent Publication No. 10-2010-0137758 Nov. 31, 2010

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배기관을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 최소화할 수 있는 배기관의 응축 방지 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe that can minimize the generation of condensed water due to a decrease in temperature of exhaust gas or air flowing through an exhaust pipe.

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 objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치는, 배기가스가 유동하는 배기관 상에 연결되며, 내부에 상기 배기관과 연통되는 배기가스 유동부가 형성되는 배관부와, 상기 배관부의 적어도 일부를 둘러싸 제1 밀폐공간을 형성하며, 상기 제1 밀폐공간 내부에 상변화되어 이동하는 작동유체를 수용하는 열전달관체부, 및 상기 열전달관체부의 외측을 둘러싸 제2 밀폐공간을 형성하며, 상기 제2 밀폐공간 내부가 진공 상태로 유지되는 단열관체부를 포함하되, 상기 작동유체는 상기 제1 밀폐공간 내부에서 액체 상태와 기체 상태가 포화상태를 이룬다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe, the apparatus including: a piping unit connected to an exhaust pipe through which exhaust gas flows and having an exhaust gas flow portion communicated with the exhaust pipe; A heat transfer pipe portion forming a first closed space surrounding at least a part of the piping portion and accommodating a working fluid moving in phase within the first closed space and a second closed space surrounded by the outside of the heat transfer pipe portion, And a heat insulating tube portion in which the inside of the second closed space is kept in a vacuum state, wherein the working fluid is saturated in a liquid state and a gaseous state inside the first closed space.

상기 제1 밀폐공간은 대기압보다 낮은 압력으로 유지될 수 있다.The first closed space may be maintained at a pressure lower than atmospheric pressure.

상기 작동유체는 상기 배기가스의 열보다 낮은 온도에서 상변화하여 기화할 수 있다.The working fluid may be phase-changed and vaporized at a temperature lower than the heat of the exhaust gas.

상기 배관부는 직립 배치되며, 상기 배기가스 유동부는 상기 배기가스가 유입되는 입구단과 상기 배기가스가 유출되는 출구단을 포함할 수 있다.The piping portion may be disposed upright, and the exhaust gas flow portion may include an inlet end through which the exhaust gas flows and an outlet end through which the exhaust gas flows.

상기 작동유체는 상기 입구단과 근접한 상기 제1 밀폐공간의 일 측에 수용될 수 있다.The working fluid may be received at one side of the first closed space close to the inlet end.

상기 배관부는 상기 열전달관체부의 중앙에 배치되고, 상기 열전달관체부는 상기 단열관체부의 중앙에 배치되어, 상기 배관부와 상기 열전달관체부, 및 상기 단열관체부는 삼중관 구조를 이룰 수 있다.The piping portion is disposed at the center of the heat transfer tube portion, and the heat transfer tube portion is disposed at the center of the heat insulating tube portion. The tube portion, the heat transfer tube portion, and the heat insulating tube portion may have a triple tube structure.

본 발명에 따르면, 배기가스 또는 공기의 유동 경로를 응축온도보다 높은 온도로 균일하게 유지함으로써, 배기관을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하를 최소화할 수 있다. 따라서, 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 줄일 수 있으며, 이로 인해, 배관, 및 장치의 수명을 증가시키고, 수격 현상으로 인한 진동, 소음의 발생을 방지할 수 있다.According to the present invention, by keeping the flow path of the exhaust gas or the air uniformly at a temperature higher than the condensation temperature, it is possible to minimize the temperature drop of the exhaust gas or air flowing through the exhaust pipe. Therefore, it is possible to reduce the generation of condensed water due to the temperature drop, thereby increasing the lifetime of the piping and the apparatus, and preventing the generation of vibration and noise due to the water hammer phenomenon.

또한, 장치 구성이 간단하여 적용이 용이하며, 종래의 응축트랩 및 배수관의 구성을 생략할 수 있어 데크 내 공간 활용이 용이한 특징이 있다.Further, the apparatus is simple in structure and easy to apply, and the structure of the conventional condensation trap and the drain pipe can be omitted, and the space in the deck can be easily utilized.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1을 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 배기관의 응축 방지 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 5는 배기관의 응축 방지 장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 1;
3 and 4 are operation diagrams for explaining the operation of the apparatus for preventing condensation of the exhaust pipe.
5 is a view showing the use state of the condensation prevention device of the exhaust pipe.

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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치는 배기관을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 줄이기 위한 장치로, 배기관 상에 연결될 수 있다.An apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention is an apparatus for reducing the generation of exhaust gas flowing through an exhaust pipe or condensed water due to a decrease in temperature of air, and may be connected to an exhaust pipe.

배기관은 연소기관에서 발생된 배기가스를 외부로 방출하는 관으로, 연소기관의 배기구에 직접 연결되어 고온의 배기가스가 이동하는 통로가 되거나, 각종 열교환기를 통과하여 배기열의 대부분을 재활용하고 남은 폐가스가 이동하는 통로가 될 수 있다. 연소기관은 연료를 연소하여 선박에 필요한 각종 동력을 발생시키는 장치로서, 예를 들어, 메인 엔진, 보조 엔진, 발전기 등으로 형성될 수 있다. 연소기관은 통상, 화석 연료를 연소하여 동력을 발생시키므로, 화석 연료의 연소에 따른 배기가스를 발생시킨다. 발생된 배기가스는 배기관을 통해 외부로 방출된다.The exhaust pipe is a pipe for discharging the exhaust gas generated from the combustion engine to the outside. It is directly connected to the exhaust port of the combustion engine and becomes a passage through which high-temperature exhaust gas moves, or passes through various heat exchangers and recycles most of the exhaust heat. It can be a moving pathway. The combustion engine is a device for generating various kinds of power required for a ship by burning fuel, and may be formed of, for example, a main engine, a subsidiary engine, a generator, or the like. Generally, combustion engines generate power by burning fossil fuels, thereby generating exhaust gas resulting from combustion of fossil fuels. The generated exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe.

배기관의 응축 방지 장치는 배기가스 또는 공기의 유동 경로를 응축온도보다 높은 온도로 균일하게 유지함으로써, 배기관을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하를 최소화할 수 있다. 따라서, 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 줄일 수 있으며, 이로 인해, 배관, 및 장치의 수명을 증가시키고, 수격 현상으로 인한 진동, 소음의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 장치 구성이 간단하여 적용이 용이하며, 종래의 응축트랩 및 배수관의 구성을 생략할 수 있어 데크 내 공간 활용이 용이한 특징이 있다.The apparatus for preventing condensation of the exhaust pipe uniformly maintains the flow path of the exhaust gas or the air at a temperature higher than the condensation temperature so that temperature drop of the exhaust gas or air flowing through the exhaust pipe can be minimized. Therefore, it is possible to reduce the generation of condensed water due to the temperature drop, thereby increasing the lifetime of the piping and the apparatus, and preventing the generation of vibration and noise due to the water hammer phenomenon. Further, the apparatus is simple in structure and easy to apply, and the structure of the conventional condensation trap and the drain pipe can be omitted, and the space in the deck can be easily utilized.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 배기관의 응축 방지 장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the condensation prevention device 1 of the exhaust pipe will be described in detail with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1을 A-A'선으로 절단하여 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a view showing an apparatus for preventing condensation of an exhaust pipe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A 'in FIG.

본 발명에 따른 배기관의 응축 방지 장치(1)는 배관부(10)와, 열전달관체부(20), 및 단열관체부(30)를 포함한다.An apparatus (1) for preventing condensation of an exhaust pipe according to the present invention includes a pipe portion (10), a heat transfer pipe portion (20), and a heat insulating pipe portion (30).

배관부(10)는 배기가스가 이동하는 통로를 제공하는 관으로, 배기가스가 유동하는 배기관(P) 상에 연결될 수 있다. 예를 들어, 배관부(10)는 배기관(P) 사이에 개재되어 내부가 배기관(P)과 연통되거나, 내부에 배기관(P)의 일부를 수용하여 배기관(P)의 외측을 둘러싸며 배치될 수 있다. 이하, 배관부(10)가 배기관(P) 사이에 개재되는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.The piping section 10 is a pipe for providing a passage through which exhaust gas travels, and can be connected to an exhaust pipe P through which exhaust gas flows. For example, the piping section 10 is disposed between the exhaust pipes P so that the inside thereof communicates with the exhaust pipe P, or surrounds the outside of the exhaust pipe P by receiving a part of the exhaust pipe P therein . Hereinafter, a structure in which the piping section 10 is interposed between the exhaust pipes P will be described more specifically.

배관부(10)는 배기관(P) 사이에 개재되어 양단부가 각각 배기관(P)에 나사 또는 용접으로 고정되며, 내부에 배기관(P)과 연통되는 배기가스 유동부(11)가 형성된다. 배기가스 유동부(11)는 배기가스가 유입되는 입구단(11a)과, 배기가스가 유출되는 출구단(11b)을 포함한다. 따라서, 연소기관(도 5의 E 참조)으로부터 발생된 배기가스는 배기관(P), 배기가스 유동부(11)의 입구단(11a), 출구단(11b), 및 배기관(P)을 따라 순차적으로 이동하여 외부로 방출된다. 그러나, 배관부(10)가 배기관(P) 사이에 개재되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 배관부(10)는 배기관(P)의 단부에 연결되어 내부가 배기관(P)과 연통될 수도 있다. 배관부(10)가 배기관(P)의 단부에 연결되는 경우, 배기가스는 배기관(P)과 배관부(10)를 따라 이동하여 외부로 방출된다. 배관부(10)는 직립(直立) 배치되거나 필요에 따라 상방을 향하여 수평 또는 굴절 배치될 수 있으며, 외측에 열전달관체부(20)가 마련된다.The piping portion 10 is interposed between the exhaust pipes P so that both end portions are fixed to the exhaust pipe P by screws or welding and an exhaust gas flow portion 11 communicating with the exhaust pipe P is formed therein. The exhaust gas flow portion 11 includes an inlet end 11a through which the exhaust gas flows and an outlet end 11b through which the exhaust gas flows. Therefore, the exhaust gas generated from the combustion engine (refer to E in FIG. 5) flows sequentially through the exhaust pipe P, the inlet end 11a, the outlet end 11b, and the exhaust pipe P of the exhaust gas flow portion 11 And is discharged to the outside. For example, the piping section 10 is connected to the end of the exhaust pipe P so that the inside thereof is communicated with the exhaust pipe P, It is possible. When the piping portion 10 is connected to the end portion of the exhaust pipe P, the exhaust gas moves along the exhaust pipe P and the piping portion 10 and is discharged to the outside. The piping unit 10 may be disposed upright or horizontally or refractively disposed upward as required, and the heat transfer pipe unit 20 is provided on the outer side.

열전달관체부(20)는 배기가스 유동부(11)를 따라 이동하는 배기가스의 열을 유입받아 배관부(10)의 외측을 데우는 관으로, 배관부(10)의 적어도 일부를 둘러싸 내부에 진공 상태의 제1 밀폐공간(20a)을 형성할 수 있다. 제1 밀폐공간(20a)은 대기압보다 낮은 압력으로 유지되며, 내부에 상변화되어 이동하는 작동유체(F)가 수용된다. 이 때, 작동유체(F)는 배기가스 유동부(11)의 입구단(11a)과 근접한 제1 밀폐공간(20a)의 일 측에 수용될 수 있다. 작동유체(F)는 제1 밀폐공간(20a) 내부에서 액체 상태와 기체 상태가 포화상태를 이루며, 배기가스의 열이 유입되면 바로 기화된다. 예를 들어, 작동유체(F)는 배기가스의 열이 가해지면 바로 증발될 수 있는 끓는점으로 설정될 수 있다. 다시 말해, 작동유체(F)는 배기가스의 열보다 낮은 온도에서 상변화되어 기화된다. 통상적으로, 배기관(P) 및 배관부(10) 내부를 유동하는 배기가스의 온도는 80℃이므로, 제1 밀폐공간(20a) 내부에서 작동유체(F)가 80℃ 미만에서 증발되도록 설정하여 배기가스의 열로 작동유체(F)를 기화시킬 수 있다.The heat transfer pipe section 20 is a pipe for receiving the heat of the exhaust gas flowing along the exhaust gas flowing section 11 and heating the outside of the pipe section 10 and surrounding at least a part of the pipe section 10, The first closed space 20a can be formed. The first closed space 20a is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure, and the working fluid F which is changed in phase and moves therein is received. At this time, the working fluid F can be accommodated in one side of the first closed space 20a close to the inlet end 11a of the exhaust gas flow portion 11. The working fluid F is saturated in the liquid state and the gaseous state in the first closed space 20a and is vaporized immediately when the heat of the exhaust gas flows. For example, the working fluid F may be set to a boiling point which can be evaporated immediately after the heat of the exhaust gas is applied. In other words, the working fluid F is phase-changed and vaporized at a temperature lower than the heat of the exhaust gas. Since the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe P and the piping 10 is 80 ° C., the working fluid F is set to evaporate at a temperature lower than 80 ° C. in the first closed space 20a, The working fluid F can be vaporized by the heat of the gas.

제1 밀폐공간(20a)은 일 측에 증발부(21a)가 형성되고, 타 측에 응축부(21b)가 형성될 수 있다.The first closed space 20a may have a vaporizing portion 21a formed on one side thereof and a condensing portion 21b formed on the other side thereof.

증발부(21a)에서는 작동유체(F)가 배기가스의 열을 흡수하여 증발하고, 응축부(21b)에서는 작동유체(F)가 흡수된 열을 방출하여 액화된다. 다시 말해, 증발부(21a)에서 열을 흡수하여 기화된 작동유체(F)는 증발부(21a)와 응축부(21b)의 압력 차이로 응축부(21b)로 이동하게 되며, 응축부(21b)에서 온도가 낮은 외부로 열을 빼앗기면서 다시 액화된다. 즉, 증발부(21a)는 배기가스의 열과 접촉하여 열전달관체부(20) 내부로 열이 유입되는 영역 전체가 될 수 있으며, 응축부(21b)는 작동유체(F)를 통해 전달된 열이 열전달관체부(20)의 외부, 구체적으로, 배관부(10)로 방출되는 영역 전체가 될 수 있다.In the evaporating portion 21a, the working fluid F absorbs heat of the exhaust gas and evaporates. In the condensing portion 21b, the working fluid F emits heat to be liquefied. In other words, the working fluid F vaporized by absorbing the heat in the evaporator 21a is moved to the condenser 21b by the pressure difference between the evaporator 21a and the condenser 21b, and the condenser 21b ), It is liquefied again while the heat is taken away to the low outside temperature. That is, the evaporator 21a may be the entire region in which heat is introduced into the heat transfer pipe 20 by contacting with the heat of the exhaust gas, and the condenser 21b may heat the heat transferred through the working fluid F Specifically, the entire area of the heat transfer pipe 20 that is discharged to the outside of the pipe portion 10, specifically.

작동유체(F)는 제1 밀폐공간(20a)에 수용되어 액체 또는 기체 상태로 상변화되면서 증발부(21a)와 응축부(21b) 사이를 순환할 수 있다. 기화된 작동유체(F)가 응축부(21b)로 이동함에 따라 열이 응축부(21b)로 이동하게 되며, 열이 이동함에 따라 배관부(10)의 외측이 데워지게 된다. 다시 말해, 작동유체(F)가 상변화되면서 순환함에 따라 배관부(10)의 외측이 응축온도보다 높은 온도로 전체적으로 균일하게 데워질 수 있으며, 이로 인해, 배기가스에 포함된 수분입자가 응결되는 것이 방지되어 응축수의 발생을 줄일 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 밀폐공간(20a)은 대기압 보다 낮은 압력으로 유지되는 진공 상태이므로, 작동유체(F)는 용이하게 기화될 수 있다.The working fluid F can be circulated between the evaporating portion 21a and the condensing portion 21b while being accommodated in the first closed space 20a and being phase-changed into a liquid state or a gaseous state. As the vaporized working fluid F moves to the condensing portion 21b, the heat moves to the condensing portion 21b, and as the heat moves, the outside of the piping portion 10 is heated. In other words, as the working fluid F circulates while being phase-changed, the outside of the piping section 10 can be uniformly heated to a temperature higher than the condensation temperature as a whole, whereby the moisture particles contained in the exhaust gas condense The generation of condensed water can be reduced. As described above, since the first closed space 20a is in a vacuum state maintained at a pressure lower than atmospheric pressure, the working fluid F can be easily vaporized.

열전달관체부(20)의 외측에는 단열관체부(30)가 배치된다.A heat insulating tube portion (30) is disposed outside the heat transfer tube portion (20).

단열관체부(30)는 열전달관체부(20)와 외부를 차단하기 위한 것으로, 열전달관체부(20)의 외측을 둘러싸 내부에 제2 밀폐공간(30a)을 형성할 수 있다. 제2 밀폐공간(30a)은 내부가 진공 상태로 유지된다. 제2 밀폐공간(30a)이 진공 상태로 유지됨으로써, 외부로 열의 이동이 차단되어 전도, 대류로 인한 열손실을 최소화할 수 있으며, 이로 인해, 작동유체(F)로부터 방출된 열이 배관부(10)에 온전히 전달될 수 있다.The heat insulating tube portion 30 is for blocking the heat transfer tube portion 20 and the outside and may surround the heat transfer tube portion 20 and form a second closed space 30a therein. The inside of the second closed space 30a is kept in a vacuum state. The second enclosed space 30a is kept in a vacuum state so that heat transfer to the outside is blocked so that heat loss due to conduction and convection can be minimized, 10). ≪ / RTI >

도 2에 도시된 바와 같이, 배관부(10)는 열전달관체부(20)의 중앙에 배치되고, 열전달관체부(20)는 단열관체부(30)의 중앙에 배치되어, 배관부(10)와 열전달관체부(20), 및 단열관체부(30)는 삼중관 구조를 이룰 수 있다. 도면 상에는 배관부(10)와 열전달관체부(20), 및 단열관체부(30)가 각각 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 필요에 따라 서로 일체로 형성될 수도 있다.2, the piping section 10 is disposed at the center of the heat transfer pipe section 20, the heat transfer pipe section 20 is disposed at the center of the heat pipe section 30, The heat transfer tube portion 20, and the heat insulating tube portion 30 may have a triple tube structure. Although the piping section 10, the heat transfer pipe section 20 and the heat insulating pipe section 30 are shown in the drawing, the present invention is not limited thereto and may be integrally formed as required.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 배기관의 응축 방지 장치(1)의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to Figs. 3 and 4, the operation of the apparatus 1 for preventing condensation of the exhaust pipe will be described in more detail.

도 3 및 도 4는 배기관의 응축 방지 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.3 and 4 are operation diagrams for explaining the operation of the apparatus for preventing condensation of the exhaust pipe.

본 발명의 실시예에 따른 배기관의 응축 방지 장치(1)는 배기가스 또는 공기의 유동 경로를 응축온도보다 높은 온도로 균일하게 유지함으로써, 배기관(P)을 유동하는 배기가스 또는 공기의 온도 저하를 최소화할 수 있다. 따라서, 온도 저하로 인한 응축수의 발생을 줄일 수 있으며, 이로 인해, 배관, 및 장치의 수명을 증가시키고, 수격 현상으로 인한 진동, 소음의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 장치 구성이 간단하여 적용이 용이하며, 종래의 응축트랩 및 배수관의 구성을 생략할 수 있어 데크 내 공간 활용이 용이한 장점이 있다.The apparatus 1 for preventing condensation of the exhaust pipe according to the embodiment of the present invention maintains the flow path of the exhaust gas or air uniformly at a temperature higher than the condensation temperature so that the temperature of the exhaust gas or air flowing through the exhaust pipe Can be minimized. Therefore, it is possible to reduce the generation of condensed water due to the temperature drop, thereby increasing the lifetime of the piping and the apparatus, and preventing the generation of vibration and noise due to the water hammer phenomenon. In addition, the apparatus is simple in structure and easy to apply, and the conventional structure of the condensate trap and the drain pipe can be omitted, which makes it easy to utilize the space in the deck.

먼저, 도 3을 참조하여 설명하면, 연소기관(E)으로부터 배출된 배기가스는 배기관(P)을 따라 배관부(10)로 이동한다. 배관부(10)는 내부에 형성된 배기가스 유동부(11)가 배기관(P)과 연통되므로, 배기가스는 배기가스 유동부(11)로 유입된다. 배기가스가 배기가스 유동부(11)로 유입되면, 배기가스의 열이 열전달관체부(20)의 제1 밀폐공간(20a)에 수용된 작동유체(F)에 전달된다. 제1 밀폐공간(20a)은 대기압 보다 낮은 압력으로 유지되는 진공 상태이고, 작동유체(F)는 열이 가해지면 바로 증발될 수 있는 끓는점으로 설정되므로, 배기가스의 열이 작동유체(F)에 전달되면, 작동유체(F)는 열을 흡수하여 기화된다.3, the exhaust gas discharged from the combustion engine E moves to the piping section 10 along the exhaust pipe P. The exhaust gas flows into the exhaust gas flow portion 11 because the exhaust gas flow portion 11 formed inside the piping portion 10 communicates with the exhaust pipe P. [ When the exhaust gas flows into the exhaust gas flow portion 11, the heat of the exhaust gas is transferred to the working fluid F accommodated in the first closed space 20a of the heat transfer pipe portion 20. Since the first closed space 20a is in a vacuum state maintained at a pressure lower than atmospheric pressure and the working fluid F is set to a boiling point at which it can be evaporated immediately upon application of heat, When delivered, the working fluid F absorbs heat and is vaporized.

이어서, 도 4를 참조하면, 배기가스의 열을 흡수하여 기화된 작동유체(F)는 응축부(21b)로 이동하게 되며, 응축부(21b)에서 배관부(10) 측으로 열을 빼앗기면서 다시 액화되어 증발부(21a)와 응축부(21b) 사이를 순환한다. 작동유체(F)가 증발부(21a)와 응축부(21b) 사이를 순환함에 따라 배관부(10)의 외측이 응축온도보다 높은 온도로 전체적으로 균일하게 데워질 수 있으며, 이로 인해, 배기가스 유동부(11)를 유동하는 배기가스에 포함된 수분입자의 응결을 방지할 수 있다. 특히, 열전달관체부(20)는 외측이 단열관체부(30)에 의해 둘러싸이고, 단열관체부(30)는 내부에 진공 상태로 유지되는 제2 밀폐공간(30a)이 형성되므로, 전도, 대류로 인한 열손실 없이 작동유체(F)로부터 방출된 열이 배관부(10)에 온전히 전달될 수 있다.4, the vaporized working fluid F absorbs the heat of the exhaust gas and moves to the condenser 21b. The condenser 21b removes heat from the condenser 21b toward the pipe 10, And is circulated between the evaporator 21a and the condenser 21b. As the working fluid F circulates between the evaporating portion 21a and the condensing portion 21b, the outside of the pipe portion 10 can be uniformly heated as a whole at a temperature higher than the condensing temperature, Condensation of the moisture particles contained in the exhaust gas flowing through the eccentric portion 11 can be prevented. Particularly, since the outer side of the heat transfer tube portion 20 is surrounded by the heat insulating tube portion 30 and the second closed space 30a in which the heat insulating tube portion 30 is kept in a vacuum state is formed, The heat discharged from the working fluid F can be transferred to the piping section 10 without heat loss due to the heat transfer.

배기가스 유동부(11)를 유동하는 배기가스에 포함된 수분입자의 응결이 방지됨으로써, 배기가스는 응축수의 발생 없이 배기가스 유동부(11)를 통과하여 배기관(P)으로 이동하게 된다.The condensation of the moisture particles contained in the exhaust gas flowing in the exhaust gas flow portion 11 is prevented so that the exhaust gas passes through the exhaust gas flow portion 11 and moves to the exhaust pipe P without generating condensed water.

도 5는 배기관의 응축 방지 장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.5 is a view showing the use state of the condensation prevention device of the exhaust pipe.

본 발명에 따른 배기관의 응축 방지 장치(1)는 배기관(P) 상에 연결되어 배기가스에 포함된 수분입자의 응결을 방지할 수 있다. 배기관(P)은 일단부가 하부데크(D1)에 안착된 연소기관(E)에 연결되며, 타단부는 상부데크(D2)를 향하여 자유단 형태로 연장될 수 있다.The apparatus 1 for preventing condensation of exhaust pipe according to the present invention is connected to the exhaust pipe P to prevent condensation of moisture particles contained in the exhaust gas. The exhaust pipe P may be connected to the combustion engine E whose one end is seated in the lower deck D1 and the other end may extend in a free end toward the upper deck D2.

배기관의 응축 방지 장치(1)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 배기관(P)의 타단부에 연결되어 상부데크(D2)를 관통하여 외부로 연장되거나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부데크(D2)를 관통하여 배기관(P) 사이에 개재될 수 있다. 배기관의 응축 방지 장치(1)가 배기관(P) 사이에 개재되는 경우, 상부데크(D2) 측에 위치한 배기관(P)의 일 측에는 별도의 배수관(R)이 연결될 수도 있다. 배수관(R)은 배기관의 응축 방지 장치(1) 또는 배기관(P)에서 생성된 소량의 응축수를 외부로 배출하기 위한 것으로, 상부데크(D2) 측에 위치한 배기관(P)에 연결되어 종래에 비해 길이가 짧게 형성될 수 있다.5 (a), the apparatus 1 for preventing condensation of the exhaust pipe is connected to the other end of the exhaust pipe P and extends to the outside through the upper deck D2. Alternatively, as shown in FIG. 5 (b) The exhaust pipe P may be interposed between the upper deck D2 and the exhaust pipe P as shown in Fig. When the condensation prevention device 1 of the exhaust pipe is interposed between the exhaust pipes P, a separate drain pipe R may be connected to one side of the exhaust pipe P located on the side of the upper deck D2. The drain pipe R is for discharging a small amount of condensed water generated in the condensing prevention device 1 or the exhaust pipe P to the outside and connected to the exhaust pipe P located on the side of the upper deck D2, And may be formed to have a short length.

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 배기관의 응축 방지 장치 10: 배관부
11: 배기가스 유동부 11a: 입구단
11b: 출구단 20: 열전달관체부
20a: 제1 밀폐공간 21a: 증발부
21b: 응축부 30: 단열관체부
30a: 제2 밀폐공간
D1: 하부데크 D2: 상부데크
E: 연소기관 F: 작동유체
P: 배기관 R: 배수관1: Exhaust pipe condensation prevention device 10: Piping part
11: exhaust gas flow portion 11a: inlet end
11b: outlet end 20: heat transfer pipe body part
20a: first closed space 21a: evaporation part
21b: condensing part 30: heat insulating pipe part
30a: second closed space
D1: Lower deck D2: Upper deck
E: Combustion engine F: Working fluid
P: exhaust pipe R: drain pipe

Claims (6)

선박용 연소기관에서 배출된 고온의 배기가스가 유동하는 배기관 상에 연결되며, 내부에 상기 배기관과 연통되는 배기가스 유동부가 형성되는 배관부;
상기 배관부의 적어도 일부를 둘러싸 제1 밀폐공간을 형성하며, 상기 제1 밀폐공간 내부에 상변화되어 이동하는 작동유체를 수용하는 열전달관체부; 및
상기 열전달관체부의 외측을 둘러싸 제2 밀폐공간을 형성하며, 상기 제2 밀폐공간 내부가 진공 상태로 유지되는 단열관체부를 포함하되,
상기 작동유체는 상기 제1 밀폐공간 내부에서 액체 상태와 기체 상태가 포화상태를 이루며, 상기 배기가스의 열을 흡수하여 기화되거나 흡수된 열을 방출하여 액화되는 배기관의 응축 방지 장치.A piping part connected to an exhaust pipe through which a high temperature exhaust gas discharged from a marine combustion engine flows, and an exhaust gas flow part communicating with the exhaust pipe is formed therein;
A heat transfer pipe body part forming a first closed space surrounding at least a part of the piping part and accommodating a working fluid moving in phase within the first closed space; And
And a heat insulating tube part surrounding the heat transfer tube part to form a second closed space, wherein the inside of the second closed space is kept in a vacuum state,
Wherein the working fluid is saturated in the liquid state and the gaseous state in the first closed space and is liquefied by absorbing the heat of the exhaust gas and releasing vaporized or absorbed heat. 제1 항에 있어서, 상기 제1 밀폐공간은 대기압보다 낮은 압력으로 유지되는 배기관의 응축 방지 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the first closed space is maintained at a pressure lower than atmospheric pressure. 제2 항에 있어서, 상기 작동유체는 상기 배기가스의 열보다 낮은 온도에서 상변화하여 기화하는 배기관의 응축 방지 장치.3. The apparatus according to claim 2, wherein the working fluid is phase-changed and vaporized at a temperature lower than the temperature of the exhaust gas. 제1 항에 있어서, 상기 배관부는 직립 배치되며,
상기 배기가스 유동부는 상기 배기가스가 유입되는 입구단과 상기 배기가스가 유출되는 출구단을 포함하는 배기관의 응축 방지 장치.[2] The apparatus of claim 1, wherein the piping portion is disposed upright,
Wherein the exhaust gas flow portion includes an inlet end through which the exhaust gas flows and an outlet end through which the exhaust gas flows out. 제4 항에 있어서, 상기 작동유체는 상기 입구단과 근접한 상기 제1 밀폐공간의 일 측에 수용되는 배기관의 응축 방지 장치.The apparatus according to claim 4, wherein the working fluid is accommodated in one side of the first closed space close to the inlet end. 제1 항에 있어서, 상기 배관부는 상기 열전달관체부의 중앙에 배치되고, 상기 열전달관체부는 상기 단열관체부의 중앙에 배치되어,
상기 배관부와 상기 열전달관체부, 및 상기 단열관체부는 삼중관 구조를 이루는 배기관의 응축 방지 장치.The heat exchanger according to claim 1, wherein the piping portion is disposed at a center of the heat transfer tube portion, the heat transfer tube portion is disposed at a center of the heat insulating tube portion,
Wherein the piping portion, the heat transfer pipe portion, and the heat insulating pipe portion have a triple pipe structure.
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