KR100589166B1 - Apparatus for removing a dust of diesel engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 분진제거장치에 관한 것으로, 알루미나 파이버(alumina fiber)를 이용하여 필터(filter)를 제작하고, 이렇게 제작된 필터의 외주면 및 내주면에 다수의 관통공이 각각 천공된 파이프를 설치함으로써 제조공정이 단순하고, 무게가 비교적 가볍고, 분진 제거과정시 크랙(crack) 등의 문제가 발생되지 않으며, 기계적 강도를 높일 수 있는 디젤엔진의 분진제거장치가 개시된다. The present invention relates to a dust removal device of a diesel engine, by manufacturing a filter using alumina fiber, and by installing pipes each having a plurality of through holes perforated on the outer and inner circumferential surfaces of the manufactured filter. Disclosed is a dust removal apparatus of a diesel engine that is simple in manufacturing process, relatively light in weight, does not cause a problem such as a crack during dust removal, and can increase mechanical strength.

분진제거장치, 필터, 알루미나 파이버 Dust Removal Device, Filter, Alumina Fiber

Description

디젤엔진의 분진제거장치{APPARATUS FOR REMOVING A DUST OF DIESEL ENGINE}Dust removal device of diesel engine {APPARATUS FOR REMOVING A DUST OF DIESEL ENGINE}

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치를 설명하기 위하여 도시된 조립 사시도이다. 1A and 1B are assembled perspective views illustrating a dust removal apparatus of a diesel engine according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 분진제거장치의 분리 사시도이다. 2 is an exploded perspective view of the dust removing apparatus illustrated in FIGS. 1A and 1B.

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 외부 파이퍼의 사시도들이다. 3A and 3B are perspective views of the outer piper shown in FIG. 2.

도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 내부 파이퍼의 사시도들이다.4A and 4B are perspective views of the inner piper shown in FIG. 2.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치의 작용을 설명하기 위하여 도시된 투과 사시도이다.5 is a perspective view illustrating the operation of the dust removal apparatus of the diesel engine according to the preferred embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 분진이 포집되기 전 상태의 필터를 현미경으로 바라본 도면들이다. 6A and 6B are views of a filter in a state before dust is collected under a microscope.

도 7a 및 도 7b는 분진이 포집된 상태의 필터를 현미경으로 바라본 도면들이다.
도 8은 종래 기술에 따른 분진제거장치의 필터를 도시한 도면이다.7A and 7B are views of a filter in a state in which dust is collected under a microscope.
8 is a view showing a filter of the dust removal apparatus according to the prior art.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

110 : 외부 파이프 112 : 관통공110: outer pipe 112: through hole

114 : 패킹부 120 : 필터114: packing 120: filter

130 : 내부 파이프 132 : 관통공130: internal pipe 132: through hole

134 : 차단막 140 : 하우징134: blocking film 140: housing

142 : 유입구 144 : 배출구 142: inlet 144: outlet

본 발명은 디젤엔진의 분진제거장치에 관한 것으로, 특히 제조공정을 단순화하면서 저가격화, 경량화 및 내구성을 향상시킬 수 있는 디젤엔진의 분진제거장치에 관한 것이다. The present invention relates to a dust removal device of a diesel engine, and more particularly to a dust removal device of a diesel engine that can improve the low cost, light weight and durability while simplifying the manufacturing process.

일반적으로, 디젤엔진에서 배출되는 배출가스 중, NOx는 광화학 스모그, 산성비 및 오존(O3)발생의 주원인이 되고 있으며, 매연(soot)으로 대변되는 입자상 물질(또는, 분진)은 도시에서 발생하는 다른 어떤 입자보다 많은 빛을 흡수하기 때문에 대기 및 시야를 탁하게 만들 뿐만 아니라 흡입하면 호흡기에 흡착되어 호흡기 질환을 유발한다.In general, NOx is the main cause of photochemical smog, acid rain, and ozone (O 3 ) generation, and particulate matter (or dust), which is represented by soot, is generated in urban areas. Because it absorbs more light than any other particle, it not only blurs the atmosphere and vision, but when inhaled, it is adsorbed into the respiratory tract and causes respiratory disease.

이러한 디젤엔진의 배출가스에 포함된 분진을 제거하기 위하여 다양한 분진제거장치가 제안되어 사용되고 있다. 이러한 분진제거장치는 기본적으로 도 8에 도시된 바와 같이 필터(10)를 사용하는데, 이러한 필터(10)는 배출가스가 유입되는 하우징(미도시) 내에 설치되고, 다수의 기공(14)이 외피(12)에 둘러 쌓여 형성된 구조를 갖는다. 종래의 분진제거장치의 분진 제거과정은 디젤엔진의 배출가스가 하우징 내로 유입된 후 필터(10)를 통과하는 과정에서 필터(10)의 기공(14)에 분진 등이 포집되는 과정으로 진행된다. Various dust removal devices have been proposed and used to remove dust contained in the exhaust gas of such a diesel engine. This dust removal device basically uses a filter 10 as shown in Figure 8, such a filter 10 is installed in a housing (not shown) in which the exhaust gas flows, a plurality of pores 14 is the outer shell It has a structure enclosed by (12). The dust removal process of the conventional dust removal device proceeds to a process in which dust and the like are collected in the pores 14 of the filter 10 in the course of passing the filter 10 after the exhaust gas of the diesel engine is introduced into the housing.

그러나, 상기에서 설명한 바와 같은 종래기술에 따른 분진제거장치에서는 분진 제거율을 높이기 위하여 기공성을 향상, 즉 기공(14)의 수를 증가시켜야 하며, 이 경우, 필터(10)의 내구성이 저하되는 문제가 발생된다. 즉, 다공성 필터(10)의 기공성을 향상시키는 경우 그 만큼 다공성 필터(10)의 기계적인 강도가 저하되기 때문이다.  However, in the dust removal apparatus according to the related art as described above, in order to increase the dust removal rate, the porosity must be improved, that is, the number of pores 14 must be increased, in which case the durability of the filter 10 is lowered. Is generated. That is, when the porosity of the porous filter 10 is improved, the mechanical strength of the porous filter 10 decreases by that much.

또한, 종래기술에 따른 분진제거장치의 다공성 필터(10)는 규소를 기본으로 하여 제조하기 때문에 고가품일 뿐만 아니라, 중량(보통, 10kg)이 증가되고, 제조 공정상 막대한 시간이 소모된다. In addition, since the porous filter 10 of the dust removal apparatus according to the prior art is manufactured based on silicon, it is not only expensive, but also increases in weight (usually, 10 kg), and consumes enormous time in the manufacturing process.

또한, 종래기술에 따른 분진제거장치의 다공성 필터(10)는 분진 제거과정에서 배기가스의 열편차에 기인한 열팽창에 의해 부분적으로 크랙(crack) 등이 발생되기도 한다. In addition, the porous filter 10 of the dust removal apparatus according to the prior art may be partially cracked due to thermal expansion due to the thermal deviation of the exhaust gas during the dust removal process.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 필터(filter)의 제조공정을 단순화하면서 저가격화하고, 경량화 및 내구성을 향상시킬 수 있는 디젤엔진의 분진제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, a preferred embodiment of the present invention is devised to solve the above problems, and provides a dust removal apparatus of a diesel engine that can simplify the manufacturing process of the filter (lower cost) and improve weight and durability. Its purpose is to.

본 발명의 바람직한 실시예의 일측면에 따르면, 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며, 외주면에 다수의 제1 관통공이 천공된 외부 파이프와, 상기 외부 파이프의 내주면에 삽입된 필터와, 상기 필터의 내주면에 삽입되고, 다수의 제2 관통공이 천공된 내부 파이프를 포함하되, 상기 하우징의 유입구를 통해 유입되는 배출가스 는 상기 제1 관통공, 상기 필터 및 상기 제2 관통공을 경유하여 상기 하우징의 배출구를 통해 배출되도록 하는 디젤엔진의 분진제거장치가 제공된다. According to one aspect of a preferred embodiment of the present invention, a housing, an outer pipe installed in the housing, a plurality of first through holes perforated on the outer peripheral surface, a filter inserted into the inner peripheral surface of the outer pipe, and an inner peripheral surface of the filter An inner pipe inserted into the plurality of second through holes, the exhaust gas flowing through the inlet of the housing passes through the first through hole, the filter, and the second through hole; There is provided a dust removal device of a diesel engine to be discharged through.

또한, 상기 필터는 알루미나 파이버(alumina fiber)로 형성된다. In addition, the filter is formed of alumina fiber.

또한, 상기 외부 파이프의 후단부에는 상기 배출가스가 상기 제1 관통공, 상기 필터 및 상기 제2 관통공을 경유하지 않고 그대로 상기 배출구를 통해 배출되는 것을 방지하기 위하여 패킹부가 형성된다. In addition, a packing part is formed at a rear end of the outer pipe to prevent the discharge gas from being discharged through the outlet without being passed through the first through hole, the filter, and the second through hole.

또한, 상기 내부 파이프에는 상기 유입구를 통해 유입되는 배출가스가 그대로 상기 배출구로 배출되지 않도록 상기 유입구와 대향하는 방향으로 차단막이 형성된다. In addition, the inner pipe is formed with a blocking film in a direction facing the inlet so that the exhaust gas flowing through the inlet is not discharged to the outlet as it is.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치를 설명하기 위하여 도시된 조립 사시도이고, 도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 분진제거장치의 분리 사시도이다. 1A and 1B are assembled perspective views illustrating a dust removal apparatus of a diesel engine according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the dust removal apparatus illustrated in FIGS. 1A and 1B.

도 1a 및 도 1b, 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치는 외주면에 다수의 관통공(112)이 천공된 외부 파이프(110)와, 외부 파이프(110)의 내주면에 끼워져 체결된 필터(120)와, 필터(120)의 내주면 에 끼워져 체결되며, 외주면에 다수의 관통공(132)이 천공된 내부 파이프(130)를 포함한다. 1A, 1B, and 2, the dust removal apparatus of the diesel engine according to the preferred embodiment of the present invention includes an outer pipe 110 and an outer pipe 110 having a plurality of through holes 112 perforated on an outer circumferential surface thereof. The filter 120 is fitted to the inner circumferential surface of the) and is fastened to the inner circumferential surface of the filter 120, and includes a plurality of through holes 132 on the outer circumferential surface of the inner pipe 130.

외부 파이프(110)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 원통형으로 이루어지고, 앞서 설명한 바와 같이 외주면을 따라 다수의 관통공(112)이 천공되어 있으며, 배출가스가 관통공(112)을 통과하지 않고 그대로 배출되는 것을 차단하기 위하여 후단에 상기 하우징(140)의 내주면에 밀착되는 패킹부(packing part; 114)가 형성된다. As illustrated in FIGS. 3A and 3B, the outer pipe 110 has a cylindrical shape, and a plurality of through holes 112 are punctured along the outer circumferential surface as described above, and the exhaust gas passes through the through holes 112. A packing part 114 is formed in close contact with the inner circumferential surface of the housing 140 to block the discharge without being passed through.

이러한 패킹부(114)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(140)의 배출구(144)전단에 위치되어 전술한 바와 같이 하우징(140)의 내주면에 밀착됨으로써 하우징(140)의 유입구(142)로 유입되는 배출가스가 외부 파이프(110)의 관통공(112)으로 유입되지 않고 그대로 배출구(144)로 배출되는 것을 차단하는 역할을 한다.As shown in FIG. 5, the packing part 114 is positioned at the front end of the outlet 144 of the housing 140 and closely adhered to the inner circumferential surface of the housing 140 as described above. Exhaust gas flowing into the non-flowing through-hole 112 of the outer pipe 110 serves to block the discharge to the outlet 144 as it is.

필터(120)는 외부 파이프(110)의 내주면에 삽입되도록 외경이 외부 파이프(110)의 내경보다 작게 형성되며, 고온의 내열성을 보유하도록 알루미나 파이버(alumina fiber)로 형성되는 것이 바람직하다. 알루미나 파이버는 약 1500℃ 정도의 온도에서도 견딜수 있어 분진 제거과정시 발생하는 열에 대해 신뢰성 확보가 가능하며, 중량 또한 거의 나가지 않는다. 또한, 알루미나 파이버의 밀도(density)는 분진 포집시 중요한 인자 중에 하나로 작용하나, 배출가스의 유입 압력을 고려하여 설계자의 임의로 결정할 수 있다. 바람직하게는 알루미나 파이버의 밀도는 알루미나 파이버의 끊어짐에 따른 내구성 저하를 방지하기 위해서 약 0.8cm3/g 이내로 한다. The filter 120 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer pipe 110 so as to be inserted into the inner circumferential surface of the outer pipe 110, and is preferably formed of alumina fiber to retain high temperature heat resistance. Alumina fibers can withstand temperatures up to about 1500 ° C, ensuring reliability against the heat generated during the dust removal process. In addition, the density of the alumina fiber acts as one of important factors in dust collection, but can be arbitrarily determined by the designer in consideration of the inlet pressure of the exhaust gas. Preferably, the density of the alumina fiber is within about 0.8 cm 3 / g in order to prevent durability degradation due to breaking of the alumina fiber.

내부 파이프(130)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 원통형으로 필터(120)의 내주면에 삽입되도록 외경이 필터(120)의 내경보다 작게 형성되며, 앞서 설명한 바와 같이 외주면을 따라 다수의 관통공(132)이 천공되어 있다. 또한, 내부 파이프(130)에는 하우징(140)의 유입구(142)를 통해 유입되는 배출가스가 그대로 하우징(140)의 배출구(144)로 배출되지 않도록 유입구(142)로 대향하는 방향으로 차단막(134)이 마련된다. As shown in FIGS. 4A and 4B, the inner pipe 130 has a cylindrical shape so that the outer diameter is smaller than the inner diameter of the filter 120 so as to be inserted into the inner circumferential surface of the filter 120. The through hole 132 is perforated. In addition, the inner pipe 130 has a blocking film 134 in a direction facing the inlet 142 such that the exhaust gas introduced through the inlet 142 of the housing 140 is not discharged to the outlet 144 of the housing 140 as it is. ) Is provided.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치의 작용을 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the dust removal device of the diesel engine according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(140)의 유입구(142)로 유입된 배출가스는 외부 파이프(110)의 관통공(112), 필터(120) 및 내부 파이프(130)의 관통공(132)을 경유하여 배출구(144)로 배출된다. 이 과정에서 배출가스에 포함된 분진은 필터(120)에 의해 포집되게 된다. 즉, 분진이 포함된 배출가스는 필터(120)에 의해 여과되어 여과된 가스만 배출구(114)를 통해 배출되게 된다. As illustrated in FIG. 5, the exhaust gas introduced into the inlet 142 of the housing 140 is a through hole 112 of the outer pipe 110, a filter 120, and a through hole 132 of the inner pipe 130. Is discharged to the outlet 144 via). In this process, the dust contained in the exhaust gas is collected by the filter 120. That is, the exhaust gas containing the dust is filtered by the filter 120 is discharged through the outlet 114 only the filtered gas.

한편, 도 6a 및 도 6b, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디젤엔진의 분진제거장치의 필터(120)를 현미경으로 바라본 도면들로서, 도 6a 및 도 6b는 분진이 포집되기 전 상태이고, 도 7a 및 도 7b는 분진이 포집된 후 상태이다. On the other hand, Figures 6a and 6b, 7a and 7b is a view of the filter 120 of the dust removal apparatus of the diesel engine according to a preferred embodiment of the present invention as a microscope, Figures 6a and 6b is dust is collected 7A and 7B show the state after dust is collected.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님 을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, the present invention will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 알루미나 파이버(alumina fiber)를 이용하여 필터(filter)를 제작함으로써 제조공정이 단순하고, 무게가 비교적 가볍고, 분진 제거과정시 크랙(crack) 등의 문제가 발생되지 않는다. As described above, according to a preferred embodiment of the present invention, the manufacturing process is simple by manufacturing a filter using alumina fiber, the weight is relatively light, and the crack during the dust removal process Problems such as this do not occur.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 필터의 외주면 및 내주면에 다수의 관통공이 각각 천공된 파이프를 설치함으로써 필터의 기계적 강도를 높일 수 있다.






In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the mechanical strength of the filter can be increased by providing pipes each having a plurality of through holes drilled on the outer and inner circumferential surfaces of the filter.






Claims (4)

유입구와 배출구를 갖춘 하우징; 상기 하우징 내에 설치되며, 외주면에 다수의 관통공이 천공된 외부 파이프; 상기 외부 파이프의 내주면에 삽입된 필터; 및 상기 필터의 내주면에 삽입되고, 외주면에 다수의 관통공이 천공되며, 상기 하우징의 유입구측에 차단막이 형성된 내부 파이프;를 포함하여 구성된 디젤엔진의 분진제거장치에 있어서, A housing having an inlet and an outlet; An outer pipe installed in the housing and having a plurality of through holes drilled in an outer circumferential surface thereof; A filter inserted into an inner circumferential surface of the outer pipe; In the dust removal apparatus of the diesel engine comprising a; and an inner pipe inserted into the inner circumferential surface of the filter, a plurality of through holes are drilled on the outer circumferential surface, and a blocking film is formed on the inlet side of the housing. 상기 외부 파이프의 후단부에는 상기 유입구로 유입된 배출가스가 상기 외부파이프의 관통공과 필터와 내부파이프의 관통공을 거치지 않고 상기 배출구로 배출되는 것을 차단하기 위하여 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 패킹부가 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 분진제거장치.The rear end of the outer pipe is provided with a packing part in close contact with the inner circumferential surface of the housing in order to block the discharge gas flowing into the inlet to the outlet without passing through the through hole of the outer pipe and the filter and the inner pipe Dust removal device of the diesel engine, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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