专利名称：防止内燃机火焰外喷的捕集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置(Trap Device For Preventing Flame Of Internal Combustion Engine),尤其是当内燃才几因过 热而发生异常爆发时不仅可以吸收并降低向外喷放的火焰压力，还可 以大幅降低内部构件因受冲击而变形的程度的防止内燃机火焰外喷的 捕集装置。
背景技术：
船舶和汽车等运输工具通常会使用内燃机，在内燃机里面燃烧燃 料而生成高温高压气体，再把其高温高压直接转换成工作能量。内燃 机一般从具有多个气缸装置的S1擎单元获得动力后，再把该动力转换 成机械运动能量。
引擎单元连接了作为传动装置的曲轴单元(crank portion),曲轴单 元由曲轴箱包围，曲轴箱内部受到引擎的高温高压气体影响而维持较 高的温度和压力，但是当曲轴箱内部的压力超过规定压力(通常为 0.04~0.06kg/cm2)时，就把对应于多余压力的内部气体排放到外面，使 曲轴箱内部一直维持正常压力。
曲轴箱内部因异常爆发而发生火焰时，如果火焰广泛地排放到外 面，不仅破坏曲轴箱周围的各种机械设备，还可能对人体造成致命伤害。
为了防止此类事故，必须在内燃机的引擎单元周围安装一种防止 火焰外喷的捕集装置，这样就可以在异常爆发时阻止火焰被排放出来。
为了解决上述问题，本申请人在专利申请第2005-112691号提供了 一种"防止内燃机火焰外喷的捕集装置"，并继续努力改善其性能。
图1是现有防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的纵剖视图。
如图1所示，曲轴箱的开口部附近安装了防止火焰外喷的捕集装 置，可以在曲轴箱内部异常爆发而发生火焰时遮蔽上述火焰。
现有防止火焰外喷的捕集装置包括火焰吸热网单元，依次在靠 近曲轴箱开口部的内侧安装了第一火焰吸热网单元10、减压扩散空间 20及第二火焰吸热网单元30，使上述火焰吸热网单元可以把排放到外 面的火焰多层次地吸收并减压；以及火焰导引管单元60，由板面上形 成了辐射式凹凸形状的多个网带61重叠而成。在上述火焰吸热网单元 与火焰导引管单元60之间还形成了高强度防变形单元40与防变形空 间50。
冲向外部的火焰在经过第一火焰吸热网单元10与减压扩散空间20 时被吸收，减压后的火焰在第二火焰吸热网单元30再度被吸收及分散。
上述第一火焰吸热网单元10与第二火焰吸热网单元30采取了由 多条金属线交叉重叠而成的网结构，由于上述金属网的宽度只有 15mm 20mm，爆发时可以吸收火焰的空间比较狭小而只能产生抵制作 用，进而降低了抵消热气的效率。
现有捕集装置的高强度防变形单元40及防变形空间50位于上述 火焰吸热网单元与火焰导引管单元60之间，上述中空结构既能维持火
焰吸收与减压效果，还能有效地防止金属网与多个网带因受到高压冲
击而变形的情形发生，但是却有下列缺点制造过程比较复杂、位于
火焰移动路径的中空部位容易出现间隙，移动距离较远时虽然可以减 压，却容易使火焰在移动过程中增强而无法减弱火焰，进而降低了抵 消火焰的效率。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种防止内 燃机火焰外喷的捕集装置，该捕集装置使用火焰吸热及耐压防冲击网 单元初步吸收并分散被喷放到曲轴箱外部的火焰，然后把可以在火焰 经过位于网带之间的导出孔时进一步吸收火焰以使其因缺氧而无法燃 烧并以非火焰状态排放的第一火焰导引管单元及第二火焰导引管单元 安装在火焰吸热及耐压防冲击网单元的外侧，然后把防变形空间配置 在其间以降低内压。
为了实现上述目的，本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置包括
下列单元火焰吸热及耐压防冲击网单元，由多条金属线交叉重叠成 网状结构，位于曲轴箱的开口部外侧周缘并使冲向上述曲轴箱外部的 火焰被初步吸收及分散；第一火焰导引管单元，由板面上形成了辐射 式凹凸形状的多个网带重叠而成，安装在上述火焰吸热及耐压防冲击 网单元的外侧，可以在火焰通过位于上述网带之间的导出孔时加以吸 收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放；防变形空间， 位于上述第一火焰导引管单元的外侧，具有可供上述第一火焰导引管 单元进行一定的弯曲变形的多余空间；以及第二火焰导引管单元，其 结构和上述第一火焰导引管单元一样由多个网带重叠而成，安装在上 述防变形空间的外侧，使得从上述防变形空间出来的剩余火焰在进一
步通过位于上述网带之间的导出孔时被完全吸收，然后使其因缺氧而 无法燃烧并以非火焰状态排放。
本发明的上述第一火焰导引管单元与第二火焰导引管单元应该由 内外侧的多个邻接螺栓维持其形状并加以固定。
此时，本发明的上述第二火焰导引管单元的厚度应该大于或等于 第一火焰导引管单元的厚度，上述第二火焰导引管单元的宽度则应该 大于或等于第一火焰导引管单元的宽度。
如前所述，本发明的火焰吸热及耐压防冲击网单元大幅度地增加 了火焰热吸收空间并可以初步吸收内燃机因过热而异常爆发时冲向外 部的火焰热气并大幅减少火焰量，再经过第一火焰导引管单元及第二 火焰导引管单元的第二、第三阶段吸收与抵消作用而最大限度地防止 了火焰喷向外部。
图1是现有防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的纵剖视图； 图2是本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置的实施例的纵剖视图； 图3是图2的横剖视图。 <主要附图标记的说明>
10:火焰吸热及耐压防冲击网单元20:第一火焰导引管单元
21:网带(Strap) 22:导出孔
23:支撑螺栓 30:防变形空间 40:第二火焰导引管单元 41:网带 42:导出孑L
具体实施例方式
下面结合附图对具有上述结构的本发明作进一步说明。
图2是本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置一实施例的纵剖视图。
如图2所示，为了把排放到外面的火焰加以多层次地吸收及减压， 本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置在靠近曲轴箱的开口部的内侧 依次配置了火焰吸热及耐压防冲击网单元10、第一火焰导引管单元20、 防变形空间30及第二火焰导引管单元40。
上述火焰吸热及耐压防冲击网单元IO是由多条金属线交叉重叠而 成的网结构，位于作为火焰喷放路径的第 一火焰导引管单元20的开口 部外侧。从上述曲轴箱出来的火焰将进入上述火焰吸热及耐压防冲击 网单元IO并碰撞多条金属线而使其空气流停滞，然后被分散到金属线 的间隙处而消耗能量并减压，上述金属线还可以通过接触方式冷却并 减弱火焰。因此，在曲轴箱的开口部配置上述火焰吸热及耐压防冲击 网单元10即可进一步加强火焰吸收及耐冲击能力。此时，组成上述火 焰吸热及耐压防冲击网单元10的金属线使用可轻易地加工成线形或网 形并具有良好热传导效率的钢丝等材料制作。
上述第一火焰导引管单元20位于上述火焰吸热及耐压防冲击网单 元IO的外侧周缘，其结构是由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网 带21重叠而成的结构，而上述网带则在内外侧形成了可以提供火焰移 动路径的多个导出孔22。上述第一火焰导引管单元20的导出孔22在 上述网带21的凹凸面形成上下侧墙，提供较宽的表面积并扩大了冷空 气和内部的接触面积，有效地冷却了经过上述火焰吸热及耐压防冲击 网单元10的火焰。而且，快速流动的火焰在经过各导出孔22所形成 的长路径时将发生瞬间缺氧现象，上述缺氧现象可以大幅度地减弱火 焰。
上述第一火焰导引管单元20是由多个网带21与导出孔22重叠而 成的结构，其宽度为20mm到30mm，火焰在经过上述网带21与导出 孔22时会受到较大的空气阻力，进而减少了因高压冲击而出现的变形。 因此不必配置现有捕集装置的高强度防变形单元。
上述防变形空间30可以为上述第一火焰导引管单元20的外侧提 供具有一定间隔的多余空间。如前所述，本发明尽量减少了中空结构， 有效地解决了现有捕集装置由于包含过多的中空结构而降低热气抵消 效率的缺点。
上述第二火焰导引管单元40是最终吸收并减弱火焰的组成单元， 其结构和上述第一火焰导引管单元20 —样是由板面上形成了辐射式凹 凸形状的多个网带21重叠而成的结构，上述网带在内外侧形成了可以 提供火焰移动路径的多个导出孔22。在上述第一火焰导引管单元20的 外侧形成上述防变形空间30并采取了圓柱形隔离配置方式。
上述第二火焰导引管单元40的导出孔42在上述网带41的凹凸面 形成上下侧墙，提供较宽的表面积并扩大了冷空气和内部的接触面积， 空气可以有效地使通过上述第二火焰导引管单元40的火焰冷却。快速
流动的火焰在经过各导出孔42所形成的较长路径时将发生瞬间缺氧现
象，上述缺氧现象可以把火焰转换成烟后向外喷出。
上述第二火焰导引管单元40的厚度及宽度分别大于或等于上述第 一火焰导引管单元20的厚度及宽度。也就是说，即使位于同一高度的 空间内，围绕第一火焰导引管单元20外侧的圓柱形第二火焰导引管单 元40的面积会增加，其空间也会跟着增大。因此为了抵消上述间隙而 需要使上述第二火焰导引管单元40的厚度与宽度分别等于或大于上述 第一火焰导引管单元20的厚度与宽度，进而使上述第二火焰导引管单 元40完善地完成最后一个火焰捕集步骤。例如，上述第一火焰导引管 单元20的厚度为0.5t时，第二火焰导引管单元40的厚度应该在0.5t 到1.0t左右；如果上述第一火焰导引管单元20的宽度为30mm,第二 火焰导引管单元40的宽度应该在25mm到40mm左右。上述厚度值可 以根据各种内燃机而进行调整，在某一范围内也可以使用同一数值。
具有上述结构的本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置让火焰在 火焰吸热及耐压防冲击网单元10的多条铁线之间经过，空气流将碰撞 多条铁线而停滞并使火焰通过铁线之间的间隙分散而消耗能量及减 压，使火焰通过上述铁线的接触而再度冷却并减弱其强度，然后使火 焰进入作为火焰移动空间的第一火焰导引管单元20的导出孔22,火焰 将在经过上述导出孔22时被冷却，从第一火焰导引管单元20出来的 火焰将接着经过第二火焰导引管单元40并根据与上述第一火焰导引管 单元20 —样的原理进一步遮蔽已经大幅减弱的火焰热气。
因此即使曲轴箱内部出现爆发现象也可以完全防止火焰沖到外部。
上述第一、第二火焰导引管单元20， 40中间隔着防变形空间30, 其内外侧分别邻接多个支撑螺栓23的外柱面并被支持而维持圓柱形 状，相互之间维持一定间隔且不阻碍火焰的喷放路径。
前文结合附图与实施例对本发明做了详细说明，但其仅是对本发 明所做的举例说明，在本发明的技术思想范畴内，可以根据本发明的 详细说明而实现各种变形及修改，这对于本领域技术人员来说是非常 明显的，因此本发明真正的权利范围应根据权利要求范围的技术思想 而决定。
权利要求
1、一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为包括下列单元火焰吸热及耐压防冲击网单元，由多条金属线交叉重叠成网状结构，位于曲轴箱的开口部外侧周缘并使冲向上述曲轴箱外部的火焰被初步吸收及分散；第一火焰导引管单元，由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带重叠而成，安装在上述火焰吸热及耐压防冲击网单元的外侧，可以在火焰通过位于上述网带之间的导出孔时加以吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放；防变形空间，位于上述第一火焰导引管单元的外侧，具有可供上述第一火焰导引管单元进行一定的弯曲变形的多余空间；以及第二火焰导引管单元，其结构和上述第一火焰导引管单元一样由多个网带重叠而成，安装在上述防变形空间的外侧，使得从上述防变形空间出来的剩余火焰在进一步通过位于上述网带之间的导出孔时被完全吸收，然后使其因缺氧而无法燃烧并以非火焰状态排放。
2、 根据权利要求1所述的防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特征为上述第一火焰导引管单元与第二火焰导引管单元由内外侧的多个 邻接螺栓维持其形状并加以固定。
3、 根据权利要求l或2所述的防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其特 征为上述第二火焰导引管单元的厚度大于或等于第一火焰导引管单元 的厚度，上迷第二火焰导引管单元的宽度大于或等于第一火焰导引管 单元的宽度。
全文摘要
本发明涉及一种防止内燃机火焰外喷的捕集装置，其包括下列单元火焰吸热及耐压防冲击网单元，由多条金属线交叉重叠成网状结构，位于曲轴箱的开口部外侧周缘；第一火焰导引管单元，由板面上形成了辐射式凹凸形状的多个网带重叠而成，安装在上述火焰吸热及耐压防冲击网单元的外侧；防变形空间，位于上述第一火焰导引管单元的外侧，具有可供上述第一火焰导引管单元进行一定的弯曲变形的多余空间；以及第二火焰导引管单元，其结构和上述第一火焰导引管单元一样由多个网带重叠而成，安装在上述防变形空间的外侧。本发明防止内燃机火焰外喷的捕集装置的第一、第二火焰导引管单元可以大幅提升火焰吸收效果。
文档编号F02B77/10GK101349196SQ200810004728
公开日2009年1月21日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年7月18日
发明者姜殷锡 申请人:Mt.H控制阀株式会社