KR100759516B1 - Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler - Google Patents
Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler Download PDFInfo
- Publication number
- KR100759516B1 KR100759516B1 KR1020060133872A KR20060133872A KR100759516B1 KR 100759516 B1 KR100759516 B1 KR 100759516B1 KR 1020060133872 A KR1020060133872 A KR 1020060133872A KR 20060133872 A KR20060133872 A KR 20060133872A KR 100759516 B1 KR100759516 B1 KR 100759516B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- vortex tube
- engine system
- exhaust gas
- air outlet
- exhaust
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/41—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to the engine, e.g. to cylinder heads, liners, spark plugs or manifolds; characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to specially adapted combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/51—EGR valves combined with other devices, e.g. with intake valves or compressors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
도 1a는 종래의 볼텍스 튜브를 이용한 차량용 냉동시스템을 도시한 것이다.Figure 1a shows a vehicle refrigeration system using a conventional vortex tube.
도 1b는 볼텍스 튜브 이론을 설명하기 위한 개념도이다.1B is a conceptual diagram for explaining the vortex tube theory.
도 2는 종래의 이지알 장치를 설명하기 위한 개념도이다.2 is a conceptual view for explaining a conventional RG device.
도 3은 본 발명에 의한 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템를 도시하는 도면이다. 3 is a view illustrating an engine system equipped with a Vortex tube for replacing an RG cooler according to the present invention.
*도면부호에 대한 간략한 설명** Brief Description of Drawings *
11...엔진시스템 20...흡기매니폴드11
30...엔진 40...배기매니폴드30.Engine 40.Exhaust manifold
50...볼텍스 튜브 51...입구50 ... Vortex
52...냉기 출구 53...온기 출구52 ...
60...매연여과장치 70...흡기라인60
71...연결점 80...배기파이프71
81...분류점 82...제1 합류점81 ...
83..제2 합류점 90...제1 재순환라인83..
91...제2재순환라인 92...배기라인91.Recycle
93...제1 바이패스지점 94...제2 바이스패스지점93 ... 1 Bypass Branch 94 ... 2 Bypass Branch
95...제1 체크밸브 96...제2 체크밸브95 ...
100...제1 바이패스라인 101...제2 바이패스라인100 ... 1
본 발명은 이지알 쿨러(Exhaust Gas Recirculation cooler) 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an engine system equipped with a vortex tube for replacing an exhaust gas recirculation cooler.
일반적으로 볼텍스 튜브는 고속으로 회전하는 공기의 자발적인 열분리 현상을 이용한 것이며, 이러한 볼텍스 튜브를 이용한 냉각장치는 도1a, 1b에 도시되어 있듯이 공지되어 있다. 도 1a, 1b에 도시된 것은 대한민국 특허출원번호 제10-2002-0072314호이고 발명의 명칭 "볼텍스 튜브를 이용한 차량용 냉동시스템"에 첨부된 도면을 인용한 것이다.In general, the vortex tube uses spontaneous thermal separation of air rotating at high speed, and a cooling apparatus using such a vortex tube is known as shown in FIGS. 1A and 1B. 1A and 1B refer to the drawings attached to the Republic of Korea Patent Application No. 10-2002-0072314 and the name "vehicle refrigeration system using a vortex tube" of the invention.
도 1b를 참조하여 볼텍스 튜브 이론을 설명한다. 소정의 압력상태로 압축된 공기가 배관을 통해 볼텍스 튜브 입구(151)로 공급되면, 이 압축공기는 튜브형의 볼텍스 회전실(152) 내로 투입되어 일차로 수백만 RPM으로 초고속 회전을 하게 된다.Vortex tube theory will be described with reference to FIG. 1B. When the compressed air at a predetermined pressure is supplied to the
이 회전하는 공기(이하, 1차 볼텍스라 칭함)는 온기 출구(154)를 통해 일부 배출되고, 나머지 공기가 조절밸브(156)에 의해 회송되어 1차 볼텍스 안쪽에서 2차 볼텍스를 형성하면서 반대쪽의 냉기 출구(158)를 통해 빠져 나가게 된다. 즉, 상기 볼텍스 튜브(150)의 내부 공간에서는 바깥쪽과 안쪽에서 종방향을 따라 서로 반대방향으로 진행하는 별개의 볼텍스가 형성되어지는 것이다.This rotating air (hereinafter referred to as primary vortex) is partially discharged through the
이때, 상기 2차 볼텍스 흐름은 1차 볼텍스 흐름 안쪽에 있는 보다 낮은 압력의 영역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기 출구(158)쪽으로 향하게 된다.At this time, the secondary vortex flow loses heat and is directed toward the
여기서, 상기와 같이 회전하는 두 개의 공기 흐름은 동일 방향 및 동일 각속도로 회전하는데, 안쪽 흐름(2차 볼텍스)의 공기 입자가 바깥쪽 흐름(1차 볼텍스)의 공기 입자와 1회전하는 시간이 동일(동일 각속도)하므로, 실제 운동속도는 안쪽 흐름이 바깥쪽 흐름보다 낮다. 이러한 운동속도의 차이는 운동에너지가 줄었음을 의미하며, 이 상실된 운동에너지는 열로 변환되어 바깥쪽 흐름(1차 볼텍스)의 공기 온도를 상승시키고, 안쪽 흐름(2차 볼텍스)은 더욱 더 온도가 내려가게 된다.Here, the two air streams rotated as described above are rotated in the same direction and at the same angular velocity, wherein the air particles in the inner flow (secondary vortex) are rotated one time with the air particles in the outer flow (primary vortex). (The same angular velocity), the actual speed of motion is lower in the inner flow than in the outer flow. This difference in kinetic speed means that the kinetic energy is reduced, and this lost kinetic energy is converted to heat, raising the air temperature in the outer flow (primary vortex), and the inner flow (secondary vortex) becoming more and more cool. It goes down.
도 1b의 볼텍스 튜브(150) 내부에서 상대적으로 바깥쪽에 표시된 나선형의 화살표(우측으로 진행)는 1차 볼텍스의 흐름을 나타내고, 안쪽에 표시된 나선형의 화살표(좌측으로 진행)는 2차 볼텍스의 흐름을 나타낸다.The helical arrow (running to the right) indicated relatively outward in the
도 1a를 참조하여 종래의 볼텍스 튜브를 이용한 차량용 냉동시스템을 설명한다.Referring to Figure 1a will be described a vehicle refrigeration system using a conventional vortex tube.
상기 종래의 차량용 냉동시스템은 압축공기를 제공하는 공기 압축기(110)와, 이 공기 압축기(110)로부터 공급되는 압축공기의 열 및 수분을 제거하는 드라이어(120)와, 이 드라이어(120)를 통과한 압축공기를 저장하고 냉동시스템 가동시 저 장된 압축공기를 소정의 압력상태로 공급하는 압축공기 탱크(130)와, 냉장고 본체(140)에 설치되고 상기 압축공기 탱크(130)로부터 압축공기를 공급받아 냉기를 분사하는 볼텍스 튜브(150)를 포함하여, 상기 볼텍스 튜브(150a)의 냉기 출구가 냉동실(142) 내부로 직접 냉기를 분사하도록 설치되며, 상기 볼텍스 튜브(150a)의 냉기 출구가 냉동실(144) 외부로 냉기를 분사하도록 설치되어, 볼텍스 튜브를 이용하고 냉장고 본체(140)의 내부를 냉각하였다.The conventional vehicle refrigeration system includes an air compressor (110) for providing compressed air, a dryer (120) for removing heat and moisture from the compressed air supplied from the air compressor (110), and the dryer (120). A
한편, 도 2에는 종래의 이지알 쿨러가 장착된 엔진시스템이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 것은 대한민국 특허출원번호 제10-2002-0039027호, 발명의 명칭 "자동차 배기가스 재순환장치"에 첨부된 도면을 약간 변경하여 인용한 것이다.Meanwhile, FIG. 2 shows an engine system equipped with a conventional EZ cooler. 2 is a slight modification of the drawings attached to the Republic of Korea Patent Application No. 10-2002-0039027, the name of the invention "automobile exhaust gas recirculation device".
일반적으로 이지알 장치는 배기가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시켜 흡입공기중의 CO2 농도를 증대시켜 연소실의 온도를 저하시키고 이에 의해 NOx를 저감시키는 기술이다.In general, an EZR device is a technique of recycling a part of the exhaust gas back to the intake system to increase the concentration of CO 2 in the intake air to lower the temperature of the combustion chamber and thereby reduce the NOx.
이지알 쿨러가 설치된 이지알 장치는 디젤엔진의 배기규제가 엄격해지면서 연비와 PM의 증가 없이 NOx를 저감시키는 방법으로 엔진냉각수를 이용한 냉각기(쿨러)를 설치함으로서 비교적 적은 투자로서 NOx저감에 큰 효과를 얻을 수 있는 장치이다.EZR Cooler equipped with EZR Cooler is a method that reduces NOx without increasing fuel economy and PM due to the strict emission control of diesel engines. It is a device that can be obtained.
이 경우에 이지알 쿨러는 700℃ 정도의 배기가스 온도를 150℃~200℃까지 냉각시키고 있다.In this case, the EZR cooler cools the exhaust gas temperature of about 700 ° C to 150 ° C to 200 ° C.
종래에는 도 2에 도시되듯이, 상기한 배기가스 재순환장치(1)는 배기매니폴드(3)를 통하여 배기되는 배기가스의 일부를 흡기매니폴드(2)로 재순환시켜 NOx의 발생을 저감시키도록 한 것이다. In the related art, as shown in FIG. 2, the exhaust
도 2에 도시되듯이, 배기가스가 냉각된 상태로 공급될 수 있도록 셀앤튜브(shell & tube)형 냉각기(4)가 배기가스의 재순환 경로 중에 설치된다. 셀 유체로 엔진(10)의 냉각수가 사용되며, 냉각수는 냉각수 유입구(7in)에서 유입되어 냉각수 유출구(7out)로 유출된다. 튜브 유체로 배기가스가 사용되며, 배기가스는 배기매니폴드(3)에서 연장된 우측 관로(6in)를 통해 유입되고, 흡기매니폴드(2)로 연장되는 좌측 관로(6out)로 유출된다. 도면 중 미설명 부호 11은 연소실을 도시한 것이다.As shown in Fig. 2, a shell &
한편, 매연여과장치 (Diesel Particulate Filter(DPF) 또는 Catalyzed Particulate Filter(CPF)이라고도 함)는 PM과 같은 입자상 물질을 포집하는 필터를 배기관에 장착하여 매연을 저감시키는 장치이다. 단순 필터 방식도 있지만 대체로 일정 기간에 필터에 포집된 입자상물질을 태우는 방법을 사용하고 있다. 일반적으로 매연여과장치 기술은 크게 PM 포집(Trapping)기술과 재생(Regeneration)기술로 나누어지며, 매연여과장치는 기본적으로 필터, 재생장치로 구성되어 있다. Meanwhile, a soot filtration device (also called a diesel particulate filter (DPF) or a catalyzed particle filter (CPF)) is a device for reducing smoke by installing a filter that collects particulate matter such as PM in an exhaust pipe. There is also a simple filter method, but it usually uses a method of burning particulate matter collected in the filter in a certain period of time. In general, the soot filter technology is largely divided into PM trapping technology and regeneration technology. The soot filter device basically consists of a filter and a regeneration device.
이 경우에 포집된 매연을 재연소하여 계속해서 입자를 포집하기 위해, 공기 또는 열을 가하여 매연여과장치를 재생한다.In this case, the soot filtration device is regenerated by applying air or heat to reburn the collected soot and continue to collect the particles.
구체적으로 전기히터 방식의 매연여과장치는 전기히터에 의한 외부열원을 통해 재생한다. 버너재생 방식의 매연여과장치는 퇴적량이 일정량을 넘어서면 디젤버 너를 구동시켜 PM을 태우는 방식으로 재생한다. 연료첨가제 방식의 매연여과장치는 연료에 입자상 물질의 산화를 촉진하는 첨가제를 주입하여 배기가스의 온도만으로도 반응을 일으키게 하여 여과기를 재생하는 방식으로 재생한다. 촉매코팅 방식의 매연여과장치는 필터 내에 촉매를 입혀 PM의 산화를 촉진하는 방식으로 재생한다.Specifically, the soot filtration device of the electric heater is reproduced through an external heat source by the electric heater. The burner regeneration type soot filtration regenerates the PM burner by driving the diesel burner when the deposition amount exceeds a certain amount. The fuel additive type soot filtration apparatus is regenerated by injecting an additive which promotes oxidation of particulate matter into the fuel and causing a reaction only by the temperature of the exhaust gas to regenerate the filter. The catalyst coating type soot filtration regenerates the catalyst in a filter to promote oxidation of PM.
그런데, 종래의 이지알 쿨러가 장착된 엔진시스템은 엔진냉각수가 소비되고 이와 관련된 배관 등의 구성부품이 필요하며, 차량 중량을 증가시키며 설치공간을 점유하며 공기저항을 증가시키며 차량의 주행성능을 저감시키는 문제점이 있었다.However, the engine system equipped with the conventional EZ cooler consumes engine coolant and requires components such as piping, which increases the weight of the vehicle, occupies the installation space, increases air resistance, and reduces the running performance of the vehicle. There was a problem letting.
상기한 문제점 등을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 본 발명의 목적은 NOx의 농도를 저감시키며 PM의 농도를 저감시키며 구조가 간단한 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems and the like, an object of the present invention is to provide an engine system equipped with a vortex tube for the replacement of the EG cooler to reduce the concentration of NOx, reduce the concentration of PM, and simple structure.
또한, 본 발명의 다른 목적은 배기가스온도를 상승시켜 단순 필터방식의 매연저감장치가 설치된 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an engine system equipped with a vortex tube for replacing an EG cooler installed with a simple filter type soot reduction device by increasing the exhaust gas temperature.
또한, 본 발명의 다른 목적은 배압을 저감하기 위해 소정의 압력 이상에서 작동하는 체크밸브가 구비된 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an engine system equipped with a vortex tube for EZR cooler replacement equipped with a check valve operating above a predetermined pressure to reduce the back pressure.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템은 이지알(EGR:Exhaust Gas Recirculation) 장치를 포함하는 디젤자동차용 엔진 시스템에 있어서, 입구와 냉기 출구와 온기 출구를 가지는 볼텍스 튜브를 포함하며; 상기 볼텍스 튜브의 입구는 배기파이프의 분류점에서 분기된 제2 재순환라인를 통해 배기매니폴드와 연결되며; 상기 볼텍스 튜브의 냉기 출구는 이지알 밸브를 경유하여 흡기매니폴드와 연결되며; 상기 볼텍스 튜브의 온기 출구는 상기 분류점의 하류에 위치하며 매연여과장치(DPF, CPF)의 입구에 위치하는 제1 합류점에서 배기파이프와 연결되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the engine system equipped with a vortex tube for replacing an EG cooler according to the present invention is an engine system for a diesel vehicle including an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device. And a vortex tube having a cold air outlet and a warm air outlet; The inlet of the vortex tube is connected to the exhaust manifold through a second recirculation line branching at the fractionation point of the exhaust pipe; A cold air outlet of the vortex tube is connected to an intake manifold via an IG valve; The warmth outlet of the vortex tube is connected to the exhaust pipe at a first confluence point located downstream of the fractionation point and located at the inlet of the soot filtration device (DPF, CPF).
바람직하게는 배기가스의 배압을 저감하도록, 제1 바이패스 라인이 상기 이지알 밸브와 상기 볼텍스 튜브의 사이에 위치하는 제1 바이패스지점에서 시작되어 상기 매연여과장치의 출구측에 위치하는 배기파이프의 제2합류점까지 연장되어 형성되며; 제1 체크밸브는 소정의 압력 이상에서 개방되는 체크밸브이며, 상기 제1 바이패스라인 상에 설치된다.Preferably, the exhaust pipe is located at the outlet side of the soot filtration device starting at the first bypass point located between the EZ valve and the vortex tube so as to reduce the back pressure of the exhaust gas. Extends to a second confluence point of; The first check valve is a check valve that is opened at a predetermined pressure or more and is installed on the first bypass line.
바람직하게는 배기가스의 배압을 저감하도록, 제2 바이패스 라인이 상기 제 2 재순환라인상의 제2 바이패스지점에서 시작되어 상기 매연여과장치의 입구 측까지 연장되어 형성되며; 제2 체크밸브는 소정의 압력 이상에서 개방되는 체크밸브이며, 상기 제2 바이패스라인 상에 설치된다.Preferably, a second bypass line is formed extending from the second bypass point on the second recirculation line to the inlet side of the soot filtration device so as to reduce the back pressure of the exhaust gas; The second check valve is a check valve that is opened at a predetermined pressure or more and is installed on the second bypass line.
바람직하게는 상기 매연여과장치는 상기 볼텍스 튜브의 온기 출구에서 유출된 배기가스를 이용하여 재생하는 장치이다. 경우에 따라서는 하우징와 하우징의 내부에 필터만으로 구성될 수 있다.Preferably, the soot filtration device is a device for regenerating using exhaust gas discharged from the warm outlet of the vortex tube. In some cases, only the filter may be configured inside the housing and the housing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템(11)은 크게 흡기매니폴드(20), 엔진(30), 배기매니폴드(40), 볼텍스 튜브(50) 및 매연여과장치(DPF, CPF, 60)로 이루어진다.The
상기 흡기매니폴드(20)는 일반적인 엔진의 흡기매니폴드이며 흡기라인(70)을 통해 공기를 흡입한다. 상기 흡기라인(70) 상에는 에어클리너(도시안됨) 등이 설치되며 연결점(71)에서 제1 재순환라인(90)과 연결되어, 공기와 재순환된 배기가스가 혼합되어 흡기매니폴드(20)로 공급된다. 상기 연결점(71)은 일반적으로 쓰로틀 밸브의 부근에 설치된다.The
상기 배기매니폴드(40)는 일반적인 엔진의 배기매니폴드이며 배기파이프(80)을 통해 배기가스를 배출한다. 상기 배기파이프(80) 상에는 매연여과장치(60)와 머풀러(도시안됨)가 설치된다. 경우에 따라서는 삼원촉매전환장치 등 다양한 배기가스의 후처리장치가 적정 위치상에 추가될 수 있다. The
상기 엔진(30)은 바람직하게는 커먼레인 디젤엔진(commonrail diesel engine)이다. The
상기 매연여과장치(60)는 다양한 방식의 매연여과장치가 가능하며, 바람직하게는 별도의 재생장치(PM 산화)가 없는 단순 필터방식의 매연여과장치이며, 상기 볼텍스 튜브(50)에 의해 배기가스의 온도가 매연여과장치의 자연 재생온도(600~650 ℃)이상으로 상승되어 단순 필터방식으로 하더라도 재생이 되어 PM이 감소된다.The
상기 볼텍스 튜브(50)는 일반적인 볼텍스 튜브이며 입구(51), 냉기 출구(52), 온기 출구(53)를 가진다. 볼텍스 튜브(50)의 내부 구조는 일반적인 볼텍스 튜브에 상당하며, 변형되어 대칭적 형상의 볼텍스 튜브 등도 가능하다. The
상기 입구(51)는 배기파이프(80)의 분류점(81)에서 분기된 제2 재순환라인(91)을 통해 배기매니폴드(40)와 연결되어, 고온, 고압의 배기가스를 유입하는 통로를 제공한다.The
상기 냉기 출구(52)는 제1 재순환라인(90)을 통해 흡기매니폴드(20)에 연결되어, 상기 볼텍스 튜브(50) 내부의 와류에 의해 형성된 냉각된 배기가스를 유출하는 통로를 제공한다. 이때 상기 볼텍스 튜브(50)의 내부에서 와류(회전운동)에 의해 약간의 매연(soot, PM)이 분리되며 냉각된 배기가스가 상기 냉기 출구(52)로 유출된다. 한편, 분리된 약간의 매연은 상기 온기 출구(53)를 통해 매연저감장치(60)로 보내어 진다.The
상기 온기 출구(53)는 배기라인(92)을 통해 상기 매연저감장치(60)의 입구와 연결되어, 볼텍스 튜브(50)에 의해 자연재생온도(600~650℃)이상으로 상승한 배기가스가 상기 매연저감장치(60)에 유입된다. 이에 따라 별도의 촉매 장치, 연료분사 방식의 연소 등에 의한 가열 없이도 PM을 연소(재생)시킨다.The
이지알 밸브(54)는 차량의 이시유(ECU)와 연결되어, 이시유의 제어에 따라 배기가스의 재순환량을 제어하여, 엔진 출력 및 NOx의 저감을 최적화한다. 경우에 따라서는 상기 이지알 밸브(54)는 이시유(ECU)에 의해 제어되지 않고, 쓰로틀 밸브 의 부압을 이용하여 작동하는 밸브일 수도 있다.The
제1 체크 밸브(95)가 바람직하게는 소정의 압력 이상에서 개방되는 체크밸브이며 제1 바이패스라인(100) 상에 설치되며, 상기 제1 바이패스라인(100)은 제1 재순환라인(90) 상의 제1 바이패스지점(93)에서 시작하여 상기 매연여과장치(60)의 유출구측에 위치하며 상기 배기파이프(80) 상의 제2 합류점(83)까지 연장되어 형성되어 있는 배관이며, 상기 이지알 밸브(54)의 폐쇄 등으로 인해 배압이 상승할 경우에 상기 제1 체크 밸브(95)가 개방되어 배기가스를 대기로 방출한다. 이를 통해 배기가스의 배압이 과도하게 상승하는 것을 방지한다.The
제2 체크 밸브(96)가 바람직하게는 소정의 압력 이상에서 개방되는 체크밸브이며 제2 바이패스라인(101) 상에 설치되며, 상기 제2 바이패스라인(100)은 제2 재순환라인(91) 상의 제2 바이패스지점(94)에서 시작하여 상기 매연여과장치(60)의 유입구측에 위치하며 상기 배기파이프(80) 또는 상기 배기라인(92) 까지 연장되어 형성되어 있는 배관이며, 상기 이지알 밸브(54)의 폐쇄 등으로 인해 배압이 상승할 경우에 상기 제2 체크 밸브(96)가 개방되어 배기가스가 상기 볼텍스 튜브(50)에 유입되지 않고 직접 매연여과장치(60)에 유입된다. 이를 통해 배기가스의 배압이 과도하게 상승하는 것을 방지한다.The
본 발명은 NOx의 농도를 저감하며 PM의 농도를 저감하며 구조가 간단한 이지알 쿨러 대체용 볼텍스 튜브가 장착된 엔진시스템을 제공한다.The present invention provides an engine system equipped with a Vortex tube for reducing the concentration of NOx, reducing the concentration of PM, and having a simple structure.
또한, 본 발명은 볼텍스 튜브의 온기를 이용하여, 단순 필터방식의 매연저감장치가 설치될 수 있으며, 별도의 가열이 불필요하다.In addition, the present invention by using the warmth of the vortex tube, a soot reduction device of a simple filter method can be installed, no separate heating is required.
또한, 본 발명은 제1 체크밸브와 제2 체크밸브가 구비되어, 과도한 배기가스의 배압이 걸리는 것을 방지한다.In addition, the present invention is provided with a first check valve and a second check valve, to prevent the excessive back pressure of the exhaust gas is applied.
또한, 본 발명은 종래의 이지알 쿨러가 장착된 엔진시스템과 달리 부가적인 엔진냉각수 등이 필요 없고, 차량의 내부 설치와 관련한 설계, 제작, 비용 및 주행성능 등 측면에서 유리한 작용효과가 있다.In addition, the present invention, unlike the engine system equipped with a conventional EZ cooler does not require additional engine coolant and the like, there is an advantageous effect in terms of design, manufacturing, cost and running performance related to the interior installation of the vehicle.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060133872A KR100759516B1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060133872A KR100759516B1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100759516B1 true KR100759516B1 (en) | 2007-10-15 |
Family
ID=39418471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060133872A KR100759516B1 (en) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100759516B1 (en) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100793981B1 (en) | 2006-12-26 | 2008-01-16 | 임석연 | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a intercooler |
KR100842365B1 (en) | 2007-08-23 | 2008-06-30 | 공주대학교 산학협력단 | Variable diameter vortex tube |
KR100896488B1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-05-08 | 공주대학교 산학협력단 | Variable flux type vortex tube engine system |
KR100939045B1 (en) | 2007-12-21 | 2010-01-27 | 공주대학교 산학협력단 | Variable flow path type vortex tube engine system |
US7685819B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-03-30 | Aqwest Llc | Turbocharged internal combustion engine system |
WO2010044517A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | 공주대학교 산학협력단 | Engine system using vortex tube |
KR100964634B1 (en) | 2008-06-30 | 2010-06-22 | 공주대학교 산학협력단 | Small size engine using a vortex tube |
KR101023168B1 (en) * | 2008-10-16 | 2011-03-18 | 임석연 | Engine system for recirculating exhaust gas using vortex tube device |
KR101052048B1 (en) | 2008-10-16 | 2011-07-26 | 임석연 | Engine system using vortex tube |
KR101071874B1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-10-11 | 공주대학교 산학협력단 | Engine system using vortex tube |
KR101200340B1 (en) | 2009-12-09 | 2012-11-12 | 자동차부품연구원 | Generating system by heat transmission for withdrawing exhaust heat of automobile |
US20140345579A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Engine exhaust gas recirculation cooling system with integrated latent heat storage device |
KR101553301B1 (en) | 2014-04-08 | 2015-09-16 | 동명대학교산학협력단 | Method for controlling dual type egr system using vortex tube |
KR101557018B1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-10-05 | 동명대학교산학협력단 | low temperature EGR system using vortex tube and its controlling method |
KR20200106284A (en) | 2019-03-04 | 2020-09-14 | 동명대학교산학협력단 | Exhaust gas collection system using vortex tube |
KR102293043B1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-08-26 | 한국해양과학기술원 | Exhaust and greenhouse gas reduction system using vortex tube for ship |
KR102293042B1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-08-26 | 한국해양과학기술원 | Exhaust gas reduction system using vortex tube for ship |
CN114856782A (en) * | 2022-04-01 | 2022-08-05 | 三河市科达科技有限公司 | DPF regeneration device based on combination of waste gas eddy heating and electric heating |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5426936A (en) * | 1992-02-21 | 1995-06-27 | Northeastern University | Diesel engine exhaust gas recirculation system for NOx control incorporating a compressed air regenerative particulate control system |
US6003305A (en) * | 1997-09-02 | 1999-12-21 | Thermatrix, Inc. | Method of reducing internal combustion engine emissions, and system for same |
US7032578B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-04-25 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Venturi mixing system for exhaust gas recirculation (EGR) |
-
2006
- 2006-12-26 KR KR1020060133872A patent/KR100759516B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5426936A (en) * | 1992-02-21 | 1995-06-27 | Northeastern University | Diesel engine exhaust gas recirculation system for NOx control incorporating a compressed air regenerative particulate control system |
US6003305A (en) * | 1997-09-02 | 1999-12-21 | Thermatrix, Inc. | Method of reducing internal combustion engine emissions, and system for same |
US7032578B2 (en) | 2004-09-21 | 2006-04-25 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Venturi mixing system for exhaust gas recirculation (EGR) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7685819B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-03-30 | Aqwest Llc | Turbocharged internal combustion engine system |
KR100793981B1 (en) | 2006-12-26 | 2008-01-16 | 임석연 | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a intercooler |
KR100842365B1 (en) | 2007-08-23 | 2008-06-30 | 공주대학교 산학협력단 | Variable diameter vortex tube |
KR100939045B1 (en) | 2007-12-21 | 2010-01-27 | 공주대학교 산학협력단 | Variable flow path type vortex tube engine system |
KR100896488B1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-05-08 | 공주대학교 산학협력단 | Variable flux type vortex tube engine system |
KR100964634B1 (en) | 2008-06-30 | 2010-06-22 | 공주대학교 산학협력단 | Small size engine using a vortex tube |
WO2010044517A1 (en) * | 2008-10-16 | 2010-04-22 | 공주대학교 산학협력단 | Engine system using vortex tube |
KR101023168B1 (en) * | 2008-10-16 | 2011-03-18 | 임석연 | Engine system for recirculating exhaust gas using vortex tube device |
KR101052048B1 (en) | 2008-10-16 | 2011-07-26 | 임석연 | Engine system using vortex tube |
KR101071874B1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-10-11 | 공주대학교 산학협력단 | Engine system using vortex tube |
KR101200340B1 (en) | 2009-12-09 | 2012-11-12 | 자동차부품연구원 | Generating system by heat transmission for withdrawing exhaust heat of automobile |
US20140345579A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Robert Bosch Gmbh | Engine exhaust gas recirculation cooling system with integrated latent heat storage device |
US10247144B2 (en) * | 2013-05-21 | 2019-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Engine exhaust gas recirculation cooling system with integrated latent heat storage device |
KR101553301B1 (en) | 2014-04-08 | 2015-09-16 | 동명대학교산학협력단 | Method for controlling dual type egr system using vortex tube |
KR101557018B1 (en) * | 2014-04-15 | 2015-10-05 | 동명대학교산학협력단 | low temperature EGR system using vortex tube and its controlling method |
KR20200106284A (en) | 2019-03-04 | 2020-09-14 | 동명대학교산학협력단 | Exhaust gas collection system using vortex tube |
KR102293043B1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-08-26 | 한국해양과학기술원 | Exhaust and greenhouse gas reduction system using vortex tube for ship |
KR102293042B1 (en) * | 2021-03-23 | 2021-08-26 | 한국해양과학기술원 | Exhaust gas reduction system using vortex tube for ship |
CN114856782A (en) * | 2022-04-01 | 2022-08-05 | 三河市科达科技有限公司 | DPF regeneration device based on combination of waste gas eddy heating and electric heating |
CN114856782B (en) * | 2022-04-01 | 2023-08-08 | 三河市科达科技有限公司 | DPF regenerating unit based on waste gas vortex heating and electrical heating combine together |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100759516B1 (en) | Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler | |
US10415513B2 (en) | EGR system with particle filter and wastegate | |
US5671600A (en) | Method of reducing the NOx emission of a supercharged piston-type internal combustion engine | |
US7251932B2 (en) | Exhaust system and method for controlling exhaust gas flow and temperature through regenerable exhaust gas treatment devices | |
US7913488B2 (en) | Internal combustion engine with secondary air injection system | |
WO1998027323A2 (en) | Exhaust gas recirculation in internal combustion engines | |
CN103061853A (en) | Exhaust-gas aftertreatment system | |
US20210140394A1 (en) | Low-pressure egr system with turbo bypass | |
US20180230874A1 (en) | Dual stage internal combustion engine aftertreatment system using common radiator cooling fluid circuits for exhaust gas intercooling and charger-driven ejector | |
EP3580436A1 (en) | Dual stage internal combustion engine aftertreatment system using common radiator cooling fluid circuits for exhaust gas intercooling and charger-driven ejector | |
EP2344748B1 (en) | Internal combustion engine system and particulate filter unit for such an internal combustion engine system | |
US20090282816A1 (en) | Fresh Air Bypass to Cool Down Hot Exhaust in DPF Regeneration Mode at Low Vehicle Speed and Idle | |
JP5332674B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
KR101071873B1 (en) | Recirculating exhaust gas system using vortex tube | |
KR101071874B1 (en) | Engine system using vortex tube | |
CN216477616U (en) | Engine aftertreatment device, engine and vehicle | |
WO2010123409A1 (en) | Method and arrangement for recirculation of exhaust gases of a combustion engine | |
AU2013213687B2 (en) | Methods and systems for an engine | |
KR20110071315A (en) | Egr cooler | |
CN114076053A (en) | Exhaust gas recirculation regeneration method and device and vehicle | |
JP3799849B2 (en) | Internal combustion engine having EGR device | |
JP7137413B2 (en) | EGR system purification device | |
JP2020012407A (en) | Engine system | |
US20160186634A1 (en) | Exhaust after-treatment system for an internal combustion engine | |
JP3557931B2 (en) | Internal combustion engine having a combustion heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120907 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |