KR100489642B1 - 경유매연여과장치의 열선구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경유차량에서 배출되는 배기가스 중의 입자상물질을 여과하고, 여과된 입자상물질을 연소시키는 경유매연여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경유차량에서 배출되는 배기가스중의 입자상물질을 여과하는 여과재의 내구성 및 연소성능을 향상시킬 수 있는 구조를 갖도록 한 경유매연여과장치의 열선구조물에 관한 것으로, 경유매연여과장치의 열선구조물에 있어서, 일면부는 방열판의 일면부와 밀착되게 접착되고 타면부에 열선조립홈이 형성되는 방열가이드와; 상기 방열가이드의 열선조립홈에 밀착되에 조립되는 열선과; 상기 방열가이드와 열선을 체결하여 고정결합하기 위한 고정금구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

경유매연여과장치의 열선구조물

본 발명은 경유차량에서 배출되는 배기가스 중의 입자상물질을 여과하고, 여과된 입자상물질을 연소시키는 경유매연여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경유차량에서 배출되는 배기가스중의 입자상물질을 여과하는 여과재의 내구성 및 연소성능을 향상시킬 수 있는 구조를 갖도록 한 경유매연여과장치의 열선구조물에 관한 것이다.

일반적으로 경유차량의 배기가스에는 경유의 불완전연소에 의해 탄소 및 미연탄화수소등으로 구성된 입자상 물질이 다량 포함되어 있다. 이러한 입자상 물질은 인체에 악영향을 미치며, 특히 폐암등과 같은 질병을 유발하는 것으로 알려져 전세계적으로 이의 배출량을 규제하고 입자상 물질을 감소시키는 다양한 방안들이 개발되고 있다.

이들 입자상 물질의 제거기술방향은 엔진개선에 의한 방법, 연료첨가제를 이용한 연소효율개선 및 입자상 물질의 후처리 기술로 대별된다.

앞의 2가지 방법은 비용이 과다하게 소요되거나 처리방법의 안전성등이 검증되지 않아 실용화 되지 못하고 있어 주로 후처리방법에 의한 제거방안이 강구되고 있다.

상기 후처리 기술은 배기가스의 입자상 물질을 여과하는 여과기술과 여과된 입자상 물질을 연소하여 여과재를 재생하는 재생기술로 구성된다.

현재까지 알려진 재생기술은 버너나 전기히터등 외부열원을 이용하여 재생을 개시하는 방법과 엔진의 배기축을 교축하여 배기가스의 온도를 높여 재생하는 방법 및 조연첨가제의 첨가에 의한 방법이 있다.

이중 버너를 사용하여 재생하는 방법은 차량에 본래 탑재되는 연료탱크로 부터 경유를 공급받아 이를 경유버너에서 고온의 가스를 생성하고 이 가스를 매연이 축적된 필터에 흘려보냄으로서 연소시키는 시스템이다.

이러한 시스템은 재생이 효과적이고 빠르나 장치가 복잡하고 고장확률이 크다. 또한, 엔진의 교축 및 첨가제의 주입에 의한 방법은 첨가제에 의한 2차 공해의 유발 및 교축시의 차량출력 저하가 문제가 되고 있다. 전기히터에 의한 방법은 배기가스의 누설을 잘 막아 열 손실을 막아주는 밸브가 필요하지만 기구적 단순성과 효과적인 재생성능으로 많이 연구되고 있다.

도 1은 종래의 경유매연여과장치에서 적용하고 있는 트랩내부의 열선구조를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 트랩(a)은 내부가 중공인 통형상으로서 양단부에 각각 배기가스입구(a1)와 배기가스출구(a2)가 형성되며, 상기 배기가스입구(a1)쪽에서부터 방열판(b), 열선(c) 및 여과재(d)가 트랩(a)의 길이방향으로 상호 소정간격져서 고정되어 내장되어 있고, 상기 여과재(d)의 외주면에는 단열재(e)가 싸여져 있다.

상기 방열판(b)은 재생시 여과재(d)의 방향으로 열전달량을 최대화하기 위해 장착되며, 가열되어 다량의 열을 복사로 방출하는 열선(c)으로부터 방열을 효과적으로 차단하여 열선(c)의 냉각을 막고 여과재(d)측으로의 열전달이 방해받지 않도록 한다.

이러한 방열판(b)은 보통 다공성의 폼(foam)을 사용하여 유체는 통과하되 복사열과 같은 광선은 차단되도록 되어 있다. 또한 열선(c)과 방열판(b)사이의 전도에 의한 열손실을 막기 위하여 방열판(b)과 열선(c)을 소정간격지게 설치하고 있으며, 여과재(d)의 전면부가 고르게 가열되도록 여과재(d)와 열선(c) 또한 소정간격지게 설치하여 적절한 공간이 유지되도록 설치하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 열선구조는 상기 방열판(b)이 다공성의 폼으로 실리콘카바이드(SiC) 등의 재질로 되어 있기 때문에 트랩(a)의 내부에 고정설치하기가 매우 어렵울 뿐만 아니라 방열판(b)에 퇴적된 매연이 잘 연소되지 않아 장기간사용시 경유매연여과장치의 여과효율이 현저히 저하된다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 방열판과 열선을 밀착되게 설치하여 매연여과시 매연의 퇴적이 최소화되면서도 재생시 여과재의 전면부가 고루게 가열하여 여과재를 완전재생시킬 수 있는 경유매연여과장치의 열선구조물을 제공하고자 하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 경유매연여과장치의 열선구조물에 있어서, 일면부는 방열판의 일면부와 밀착되게 접착되고 타면부에 열선조립홈이 형성되는 방열가이드와; 상기 방열가이드의 열선조립홈에 밀착되에 조립되는 열선과; 상기 방열가이드와 열선을 체결하여 고정결합하기 위한 고정금구를 구비하는 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물에 의해 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 구체적으로 설명 한다.

첨부도면중 도 2는 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선설치상태를 개략적으로 도시하는 도식도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열선구조물의 1 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선구조물은 방열가이드(10)와 열선(11)과 다수개의 고정금구(12)로 구성된다.

상기 상기 방열가이드(10)는 고온에 강한 세라믹제로서 트랩(13)의 배기가스입구(13a)쪽 면이 외향으로 만곡지게 유선형으로 형성되고 타면부에는 방열가이드(10)를 따라 반원형의 단면을 갖는 열선조립홈(10a)이 요부지게 형성된다.

상기 방열가이드 (10)의 열선조립홈(10a)에는 열선(11)이 밀착되게 조립되고 상기 고정금구(12)에 의해 파지되어 고정설치된다.

상기 고정금구(12)는 자체탄성력을 갖고 일측이 개방된 링형상으로 클립과 같이 상기 방열가이드(10)와 열선(11)을 동시에 파지하여 결합한다.

도 4은 본 발명에 따른 열전구조물의 2 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 방열가이드(10)는 트랩(13)의 배기가스입구(13a)쪽 면부는 상기 1실시예와 같이 외향으로 만곡진 유선형을 이루고 있고 타면부에는 열선조립홈(10a)이 U자형의 단면으로 방열가이드(10)를 따라 깊게 형성된다.

상기 방열가이드(10)의 열선조립홈(10a)에는 열선이 끼움조립되고, 고정금구(12)에 의해 파지되어 상호고정조립된다.

상기 고정금구(12)는 U자형으로 절곡형성되어 상기 방열가이드(10)의 외주면을 감싸도록 형성된다.

상기 방열가이드(10)의 후면부에는 열선지지대(14)가 교차되게 설치되어 지지되고, 상기 고정금구(12)의 양단부는 상기 열선지지대(14)에 각각 결합되어 상기 방열가이드(10)와 열선을 열선지지대(14)상에 고정시킨다. 이때 고정금구(12)는 트랩(13)과 접촉되지 않기 때문에 전기적인 쇼트의 우려가 없다.

첨부도면중 미설명 부호 15는 여과재를 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 경유매연장치의 열선구조물은 별도의 방열판이 필요없어 방열판에 매연이 퇴적되어 여과효율이 저하되는 일이 없고 여과재의 재생시 열선의 복사열을 여과재쪽으로 균일하게 반사하여 열손실이 없이 여과재의 완전재생이 실행될 수 있음은 물론 상기 2실시예의 경우 다양한 형태의 열선지지체에 전기적인 쇼트없이 부착할 수 있는 것이다.

상기에서 명료해진 바와 같이 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선구조물은 제작 및 고정설치가 어려운 방열판을 삭제하므로서 제작단가 및 조립생산성을 현저히 향상시키면서도 경유매연여과장치의 여과효율 및 여과재의 재생효율을 보다 향상시켜 여과재의 완전재생을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 경유매연여과장치의 열선설치상태를 개략석으로 도시하는 도식도.

도 2는 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선설치상태를 개략적으로 도시하는 도식도.

도 3는 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선구조물의 1 실시예를 도시하는 단면도.

도 4은 본 발명에 따른 경유매연여과장치의 열선구조물의 2 실시예를 도시하는 단면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10: 방열가이드 11: 열선

12: 고정금구 13: 트랩

14: 열선지지체 15: 여과재

Claims (6)

1. 경유매연여과장치의 열선구조물에 있어서, 트랩의 배기가스입구(13a)쪽 면부는 외향으로 만곡진 유선형으로 형성되고 타면부에 열선조립홈(10a)이 형성되는 방열가이드와(10); 상기 방열가이드(10)의 열선조립홈(10a)에 밀착되에 조립되는 열선(11)과; 상기 방열가이드(10)와 열선(11)을 체결하여 고정결합하기 위한 고정금구(12)를 구비하는 것을 특징으로 경유매연여과장치의 열선구조물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방열가이드(10)의 열선조립홈(10a)은 반원형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 방열가이드(10)의 열선조립홈(10a)은 U자형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 고정금구(12)는 자체탄성을 갖는 클립방식인 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 방기방열가이드(10)와 교차되게 배치되는 열선지지체(14)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물.
6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 고정금구(12)는 U자형상으로 절곡형성되며, 양단부가 각각 상기 열선지지체(14)에 결합되어 방열가이드(10)와 열선(11)을 열선지지체(14)에 고정결합시키는 것을 특징으로 하는 경유매연여과장치의 열선구조물.

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