KR100472168B1 - Reducing apparatus of smoke - Google Patents
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Abstract
본 발명은 머플러로 유입되는 배기 가스에 물을 분사하므로서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분해되도록 하여 입자상 물질이 포함된 매연이 대기 중으로 배출되는 것을 줄이기 위한 디젤 차량의 매연 저감장치에 관한 것으로,The present invention relates to a smoke reduction device for a diesel vehicle for reducing particulate matter contained in the exhaust gas by discharging water to the exhaust gas flowing into the muffler to reduce the emission of particulate matter containing particulates into the atmosphere.
엔진에서 배출되는 배기 가스가 차량의 후방측으로 배출될 수 있도록 배기 파이프가 배설되고, 상기 배기 파이프의 도중에 배기 소음을 감쇄하기 위한 머플러가 형성되는 배기계 구조에 있어서,In the exhaust system structure, the exhaust pipe is disposed so that the exhaust gas discharged from the engine can be discharged to the rear side of the vehicle, and a muffler is formed in the middle of the exhaust pipe to reduce exhaust noise.
상기한 머플러의 전방과 연결되는 배기 파이프의 도중에 형성되는 오리피스부와;An orifice portion formed in the middle of the exhaust pipe connected to the front of the muffler;
상기한 머플러의 하우징 내부에 다중으로 배치되는 진동판과;A diaphragm disposed in a plurality inside the housing of the muffler;
상기한 오리피스부의 내측으로 일단이 수용되는 노즐부와;A nozzle part of which one end is received into the orifice part;
상기 노즐부와 물 공급관으로 연결되며, 상기 노즐부로 공급되기 위한 물을 저장하는 리저버 탱크와;A reservoir tank connected to the nozzle unit and a water supply pipe and storing water for supplying the nozzle unit;
상기 리저버 탱크에 저장된 물을 펌핑하기 위한 워터 펌프와;A water pump for pumping water stored in the reservoir tank;
상기 리저버 탱크에서 머플러의 하우징으로 공급된 물을 배출하기 위한 드레인 홀; 를 더 포함하여 구성되어, 엔진이 운전되는 경우에 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분해되도록 물분사가 이루어지는 것을 특징으로 한다.A drain hole for discharging the water supplied from the reservoir tank to the housing of the muffler; It is configured to further include, characterized in that the water spray is made so that the particulate matter contained in the exhaust gas when the engine is running.
Description
본 발명은 디젤 차량의 매연 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 머플러로 유입되는 배기 가스에 물을 분사하므로서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분해되도록 하여 입자상 물질이 포함된 매연이 대기 중으로 배출되는 것을 줄이기 위한 디젤 차량의 매연 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a smoke reduction device for a diesel vehicle, and more particularly, by injecting water into the exhaust gas flowing into the muffler, particulate matter included in the exhaust gas is decomposed so that the smoke containing particulate matter is discharged into the atmosphere. It relates to a smoke reduction device of a diesel vehicle to reduce the.
자동차 엔진의 배기 매니폴드에는 배기 가스가 차량의 후방으로 배출되도록 안내하기 위한 배기 파이프가 연결된다. 그리고 배기 파이프의 도중에는 배기 가스 중의 유해한 CO, HC, NOx를 CO2, H2O, N2 로 산화, 환원시키기 위한 촉매 컨버터와, 배기 가스에 포함된 소음을 상쇄시키기 위한 서브 머플러 및 메인 머플러가 장착된다.The exhaust manifold of the automobile engine is connected with an exhaust pipe for guiding exhaust gas to be discharged to the rear of the vehicle. In the middle of the exhaust pipe, a catalytic converter for oxidizing and reducing harmful CO, HC, and NOx in the exhaust gas to CO 2 , H 2 O, and N 2 , and a sub muffler and a main muffler for canceling the noise contained in the exhaust gas are provided. Is mounted.
도 4는 일반적인 차량 배기계의 구조를 도시한 것으로서, 상술한 바와 같이 배기 파이프(10)의 도중에는 촉매 컨버터(11), 서브 머플러(12), 메인 머플러(13) 등이 차례대로 형성된다. 특히, 서브 머플러(12)는 메인 머플러(13)의 수명을 보다 길게 하기 위한 것으로, 배기 파이프(10)의 중간부에 위치되고, 메인 머플러(13)는 배기 파이프(10)의 후방부에 위치된다.4 illustrates the structure of a general vehicle exhaust system. As described above, the catalytic converter 11, the sub muffler 12, the main muffler 13, and the like are sequentially formed in the middle of the exhaust pipe 10. In particular, the sub muffler 12 is for extending the life of the main muffler 13 and is located in the middle of the exhaust pipe 10, and the main muffler 13 is located at the rear of the exhaust pipe 10. do.
상기한 서브 머플러(12) 및 메인 머플러(13)의 케이스 내부는 통과되는 배기가스의 소음이 감쇄되도록 그 내부공간이 여러 개의 챔버로 나뉘고, 챔버 간에는 소형 파이프들이 연결되는 것이 일반적이다.In the case of the sub muffler 12 and the main muffler 13, the inner space is divided into a plurality of chambers so that the noise of the exhaust gas passing through is reduced, and small pipes are generally connected between the chambers.
따라서 배기가스가 머플러를 통과하는 과정에서 배기가스의 압력과 온도가 저하되므로서 배기소음이 감쇄되는 것이다.Therefore, exhaust noise is attenuated as the pressure and temperature of the exhaust gas are lowered while the exhaust gas passes through the muffler.
그런데 상기와 같이 연료가 연소되는 과정에서 발생되는 입자상 물질(검댕)이 배기 가스에 포함된 채로 대기 중에 방출되므로서 환경오염을 야기할 뿐만 아니라, 점점 강화되고 있는 추세인 배기가스법규에 위배되는 문제점이 있었다.However, as described above, particulate matter (soot) generated in the process of burning fuel is emitted into the atmosphere while being included in the exhaust gas, thereby causing environmental pollution, and in violation of the exhaust gas regulations, which are increasingly being strengthened. There was this.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 머플러로 유입되는 배기 가스에 물을 분사하므로서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분해되도록 하여 입자상 물질이 포함된 매연이 대기 중으로 배출되는 것을 줄이기 위한 디젤 차량의 매연 저감장치를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, by spraying water on the exhaust gas flowing into the muffler to decompose the particulate matter contained in the exhaust gas to discharge the smoke containing particulate matter to the atmosphere. It is an object of the present invention to provide a smoke reduction device for a diesel vehicle.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
엔진에서 배출되는 배기 가스가 차량의 후방측으로 배출될 수 있도록 배기 파이프가 배설되고, 상기 배기 파이프의 도중에 배기 소음을 감쇄하기 위한 머플러가 형성되는 배기계 구조에 있어서,In the exhaust system structure, the exhaust pipe is disposed so that the exhaust gas discharged from the engine can be discharged to the rear side of the vehicle, and a muffler is formed in the middle of the exhaust pipe to reduce exhaust noise.
상기한 머플러의 전방과 연결되는 배기 파이프의 도중에 형성되는 오리피스부와;An orifice portion formed in the middle of the exhaust pipe connected to the front of the muffler;
상기한 머플러의 하우징 내부에 다중으로 배치되는 진동판과;A diaphragm disposed in a plurality inside the housing of the muffler;
상기한 오리피스부의 내측으로 일단이 수용되는 노즐부와;A nozzle part of which one end is received into the orifice part;
상기 노즐부와 물 공급관으로 연결되며, 상기 노즐부로 공급되기 위한 물을 저장하는 리저버 탱크와;A reservoir tank connected to the nozzle unit and a water supply pipe and storing water for supplying the nozzle unit;
상기 리저버 탱크에 저장된 물을 펌핑하기 위한 워터 펌프와;A water pump for pumping water stored in the reservoir tank;
상기 리저버 탱크에서 머플러의 하우징으로 공급된 물을 배출하기 위한 드레인 홀; 를 더 포함하여 구성되어, 엔진이 운전되는 경우에 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분해되도록 물분사가 이루어지는 것을 특징으로 한다.A drain hole for discharging the water supplied from the reservoir tank to the housing of the muffler; It is configured to further include, characterized in that the water spray is made so that the particulate matter contained in the exhaust gas when the engine is running.
이하, 본 발명에 의한 매연 저감장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the smoke reduction device according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 매연 저감장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 매연 저감장치의 작동상태도이다.1 is a configuration diagram of a smoke reduction device according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 1, Figure 3 is an operating state diagram of the smoke reduction device according to the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 머플러를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의한 리저버 탱크를 지시하는 것이다.Reference numeral 20 indicated in the drawing indicates a muffler formed by the present invention, and reference numeral 30 indicates a reservoir tank according to the present invention.
상기한 머플러(20)의 하우징(21) 전방과 후방에는 배기 파이프(22)가 연결되는데, 상기 하우징(21)의 전방에 연결되는 배기 파이프(22)의 도중에는 오리피스부(23)가 형성된다. 머플러(20)와 배기 파이프(22)는 차량의 플로워 패널(40) 하측에 위치되므로서 차량의 실내와는 격리된다.An exhaust pipe 22 is connected to the front and rear of the housing 21 of the muffler 20, and an orifice portion 23 is formed in the middle of the exhaust pipe 22 connected to the front of the housing 21. The muffler 20 and the exhaust pipe 22 are located below the floor panel 40 of the vehicle and are isolated from the interior of the vehicle.
상기한 머플러(20)의 하우징(21) 내부의 전방측에는 유입되는 배기 가스의 압력에 의해서 진동되도록 하는 진동판(25)이 다중으로 배치된다. 이 진동판(25)은 도 2에서처럼 양측이 지지부재(26)에 의해서 하우징(21)에 결합되는데, 하우징(21) 내측에 마련되는 고정된 격판(24)과는 달리 배기 가스의 압력에 의해서 진동될 수 있도록 구성되는 것이다. 그리고 다중으로 배치되는 진동판(25) 간에는 충격흡수를 위한 댐퍼(27)가 연결되는 것이 바람직하다.The diaphragm 25 which is vibrated by the pressure of the exhaust gas which flows in the front side inside the housing 21 of the said muffler 20 is arranged in multiple numbers. As shown in FIG. 2, the diaphragm 25 is coupled to the housing 21 by the support member 26, and is vibrated by the pressure of the exhaust gas, unlike the fixed diaphragm 24 provided inside the housing 21. It is configured to be. And it is preferable that the damper 27 for shock absorption is connected between the diaphragm 25 is arranged in multiple.
한편, 상기한 머플러(20)가 위치되는 플로워 패널(40)의 상부측에는 물이 저장되기 위한 소정 용적을 갖는 리저버 탱크(30)가 장착되고, 상기 리저버 탱크(30) 내부에는 물을 펌핑하기 위한 워터 펌프(32)가 마련된다.Meanwhile, a reservoir tank 30 having a predetermined volume for storing water is mounted on an upper side of the floor panel 40 where the muffler 20 is located, and inside the reservoir tank 30 for pumping water. The water pump 32 is provided.
상기한 워터 펌프(32)에서 펌핑되는 물을 머플러(20)의 전방측으로 안내하기 위한 물 공급관(34)이 상기 플로워 패널(40)을 관통하여 배설되고, 물 공급관(34)의 끝단은 오리피스부(23)에 그 끝단이 수용되는 노즐부(36)에 연결된다. 특히, 상기 플로워 패널(40)을 통과하는 물 공급관(34)의 외주에는 러버 그로미트(Rubber grommet,38)가 개재되어 차량의 흔들림에 의한 충격으로 상기 물 공급관(34)이 파손되는 것이 방지되도록 한다.A water supply pipe 34 for guiding the water pumped by the water pump 32 to the front side of the muffler 20 is disposed through the floor panel 40, and an end of the water supply pipe 34 is an orifice portion. It is connected to the nozzle part 36 whose end is accommodated in 23. In particular, a rubber grommet 38 is interposed around the water supply pipe 34 passing through the follower panel 40 to prevent the water supply pipe 34 from being damaged by an impact caused by the shaking of the vehicle. do.
상기한 워터 펌프(32)는 전자제어장치(50)의 제어에 의해서 작동되도록 구성되는데, 상기 전자제어장치(50)에서는 스로틀 포지션 센서(52)에서 측정되는 값에 의해서 엔진의 운전영역을 판단하고 상기 워터 펌프(32)의 작동여부를 결정하도록 설정된다.The water pump 32 is configured to be operated by the control of the electronic control device 50, the electronic control device 50 determines the operating area of the engine by the value measured by the throttle position sensor 52 The water pump 32 is set to determine whether to operate.
그리고 하우징(21)의 하부 일측에는 리저버 탱크(30)에서 입력된 물과 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 외부로 배출하기 위한 드레인 홀(28) 및 드레인 밸브(29)가 형성된다.In addition, a drain hole 28 and a drain valve 29 are formed at one lower side of the housing 21 to discharge the water input from the reservoir tank 30 and the particulate matter contained in the exhaust gas to the outside.
이상과 같이 구성되는 매연 저감장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the smoke reduction device configured as described above is as follows.
엔진의 시동에 의해 배출되는 배기 가스는 연료의 불완전연소에 의해서 생성되는 입자상 물질이 다량으로 포함된 채로 배기 파이프와 머플러를 통해서 외부로 배출된다.Exhaust gas emitted by the start of the engine is discharged to the outside through the exhaust pipe and the muffler with a large amount of particulate matter produced by the incomplete combustion of the fuel.
그런데 본 발명에 의한 장치가 된 경우에는, 운전자가 엔진의 가속을 위해 엑셀 페달(54)을 밟아 스로틀 포지션 센서(52)의 측정값이 일정 수준 이상이 되면, 전자제어장치(50)의 제어에 의해 상기한 워터 펌프(32)가 작동되어 리저버 탱크(30) 내에 저장되어 있던 물이 노즐부(36)를 통과하면서 상기 오리피스부(23)로 분사된다.However, in the case of the apparatus according to the present invention, when the driver presses the accelerator pedal 54 to accelerate the engine and the measured value of the throttle position sensor 52 becomes higher than or equal to a predetermined level, the control of the electronic controller 50 is performed. As a result, the water pump 32 is operated so that the water stored in the reservoir tank 30 is injected into the orifice portion 23 while passing through the nozzle portion 36.
오리피스부(23)로 물이 분사되면 오리피스 작용에 의해서 분사되는 물은 미립화되고, 이렇게 미립화되는 물은 배기 가스에 포함된 입자상 물질과 결합하게 된다. 따라서 물과 결합된 입자상 물질은 물의 자중에 의해서 머플러(20)의 하우징(21) 내부에 물과 함께 쌓이게 된다.When water is injected into the orifice portion 23, the water sprayed by the orifice action is atomized, and the water atomized is combined with the particulate matter contained in the exhaust gas. Therefore, the particulate matter combined with water is accumulated together with water in the housing 21 of the muffler 20 by the weight of water.
그리고 오리피스부(23)를 통과한 배기 가스는 머플러(20)의 하우징(21) 내부에 마련된 진동판(25)에 부딪치게 되는데, 이 과정에서 노즐부(36)에서 분사되는 물과 결합되지 못한 입자상 물질은 진동판(25)에 부딪치면서 하우징(21)의 하측으로 낙하하게 된다. 이 때, 진동판(25)이 다중으로 배치되므로서 첫번째 진동판(25)에서 하우징(21)의 하부로 낙하되지 못한 입자상 물질은 그 다음 진동판(25)에 부딪치면서 낙하하게 되는 과정이 반복된다.In addition, the exhaust gas passing through the orifice part 23 hits the diaphragm 25 provided in the housing 21 of the muffler 20. In this process, the particulate matter that is not combined with the water sprayed from the nozzle part 36 is not formed. Hits the diaphragm 25 and falls to the lower side of the housing 21. At this time, since the diaphragm 25 is arranged in multiple, the particulate matter which cannot be dropped from the first diaphragm 25 to the lower part of the housing 21 is then repeatedly dropped while hitting the diaphragm 25.
상기와 같이 머플러(20)의 하우징(21) 내부에 퇴적되는 물과 입자상 물질은 차량의 운전자나 정비자가 드레인 밸브(29)를 주기적으로 열어 외부로 배출시키면 된다.As described above, the water and the particulate matter deposited in the housing 21 of the muffler 20 may be discharged to the outside by a driver or a mechanic of the vehicle periodically opening the drain valve 29.
이상과 같이 특히 디젤 차량에서 많이 생성되는 입자상 물질이 차량의 운행중에 대기로 방출되는 것이 방지되므로서 대기의 오염을 줄이게 된다.As described above, particulate matter, which is generated in a large number of diesel vehicles, is prevented from being released into the atmosphere while the vehicle is in operation, thereby reducing air pollution.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 머플러의 전방에 위치되는 배기 파이프의 도중에 오리피스부를 형성하고 매연이 많이 배출되는 운전 영역에서 상기 오리피스부로 물이 분사되도록 하므로서로 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 분사되는 물과 결합되어 머플러의 하우징에 쌓이게 하여 배기 중으로 방출되는 매연의 양을 줄이는 데 커다란 장점이 있는 것이다.The present invention constituted as described above forms an orifice portion in the middle of the exhaust pipe located in front of the muffler, and water is injected into the orifice portion in the operating area where a lot of smoke is discharged, so that the particulate matter contained in the exhaust gas is injected. Combined with the muffler to accumulate in the housing of the muffler has a great advantage in reducing the amount of soot emitted into the exhaust.
도 1은 본 발명에 의한 매연 저감장치의 구성도.1 is a block diagram of a smoke reduction device according to the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 본 발명에 의한 매연 저감장치의 작동상태도.Figure 3 is an operating state of the smoke reduction device according to the present invention.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 머플러 21 : 하우징20: muffler 21: housing
22 : 배기 파이프 23 : 오리피스부22: exhaust pipe 23: orifice portion
25 : 진동판 27 : 댐퍼25: diaphragm 27: damper
29 : 드레인 밸브 30 : 리저버 탱크29: drain valve 30: reservoir tank
32 : 워터 펌프 34 : 물 공급관32: water pump 34: water supply pipe
36 : 노즐부 40 : 플로워 패널36 nozzle part 40 floor panel
50 : 전자제어장치 52 : 스로틀 포지션 센서50: electronic control device 52: throttle position sensor
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |