KR101114386B1

KR101114386B1 - Diesel particulate filter

Info

Publication number: KR101114386B1
Application number: KR1020090080782A
Authority: KR
Inventors: 서정민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2012-02-15
Also published as: KR20110023149A

Abstract

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DPF for purifying exhaust gas discharged from an engine and the like, and more particularly, to a diesel particulate filter (DPF) by an exhaust gas treatment apparatus used in an exhaust system having improved reliability of temperature control.

To this end, the present invention includes a filter body, a plurality of partition walls formed in the flow direction of the exhaust gas inside the filter body, and a plurality of channels respectively partitioned by the partition walls, are installed in the exhaust line to exhaust gas In the DPF to filter the particulate matter contained in,

The plurality of channels includes a front end and a rear end, one end of one of the front end and the rear end is a closing member, the closing member of the neighboring channels are alternately formed at the front end and the rear end, respectively,

The DPF provides a DPF further comprising a temperature sensor installed at a rear end thereof in the longitudinal direction of the channel and measuring a temperature therein.

DPF, filter body, temperature sensor, sensor guide

Description

Smoke reduction filter {DIESEL PARTICULATE FILTER}

본 발명은 엔진 등으로부터 배출되는 배기가스를 정화처리하기 위한 DPF에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도제어의 신뢰성을 높인 배기계에 사용되는 배기가스 처리장치에 의한 DPF(Diesel Particulate Filter)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DPF for purifying exhaust gas discharged from an engine and the like, and more particularly, to a diesel particulate filter (DPF) by an exhaust gas treatment apparatus used in an exhaust system having improved reliability of temperature control.

일반적으로 디젤 엔진의 배기가스 문제를 해결하기 위해 DPF재생(Regeneration)이 개발되었고, 이러한 DPF재생이란 매연여과장치(DPF: Diesel Particulate Filter) 내에 퇴적되어 있던 Soot(매연)가 산소와 반응하여 산화되는 것을 의미한다.In general, DPF regeneration has been developed to solve the exhaust gas problem of diesel engines. This DPF regeneration is a process in which a soot (soot) deposited in a diesel particulate filter (DPF) reacts with oxygen to be oxidized. Means that.

그리고, 상기 DPF재생에는 자연 재생(Passive Regeneration)과 능동 재생(Active Regeneration)이 있다.In addition, the DPF regeneration includes passive regeneration and active regeneration.

능동 재생의 경우, 상기 DPF재생에 사용되는 ECU(Electronic Control Unit)는 DPF내 퇴적된 매연량을 감지하고 또 차량의 운전상태를 파악하여 DPF재생에 유리한 조건이면 후분사를 통해 DPF내 온도를 높여 DPF내 Soot를 산화반응하게 한다.In the case of active regeneration, the ECU (Electronic Control Unit) used for regeneration of the DPF detects the amount of smoke deposited in the DPF and detects the driving condition of the vehicle to increase the temperature in the DPF through post-injection if it is favorable for the DPF regeneration. Oxidizes soot in DPF.

이와 같이 후분사에 의한 강제 재생은 연료 소모율을 증가시키며 엔진오일에 연료를 희석시키기도 한다. 따라서, 잦은 재생은 연비 악화와 오일교환주기를 짧게 하므로 DPF유지관리를 위해서는 DPF재생 주기를 길게 하여야 한다.This forced regeneration by post injection increases fuel consumption and dilutes fuel in engine oil. Therefore, frequent regeneration reduces fuel consumption and shortens the oil change interval. Therefore, the DPF regeneration cycle should be lengthened for DPF maintenance.

자연 재생의 경우, DPF에 Soot가 충분히 포집된 상태에서 산소가 충분히 공급되어 Soot가 연소하는 것으로서, 상기와 같이 별도의 후분사 방식을 통하지 않고 NO₂ 전환에 의한 재생과 고온/고부하 조건에서 DPF 전단온도가 Soot와 반응할 수 있는 온도까지 상승되면서 자연적으로 연소하는 현상을 말한다.In the case of natural regeneration, it is Soot the oxygen is supplied sufficiently from the well collecting state in the DPF as to Soot combustion, in the reproduction and the high temperature / high load condition by the NO ₂ conversion rather than through a separate post-injection methods, such as the DPF front end As the temperature rises to a temperature that can react with the soot, it is a phenomenon of natural combustion.

상기 DPF재생주기를 길게 하려면 DPF용량을 증대시켜 한꺼번에 퇴적할 수 있는 매연량을 많게 하면 된다.In order to lengthen the DPF regeneration period, the amount of soot that can be deposited at once is increased by increasing the DPF capacity.

그러나, DPF용량의 증가는 차량 장착공간의 제약과 차량 중량 증가 및 원가 상승의 주요 원인이 되기 때문에 오히려 DPF용량은 점점 작아지는 추세에 있다. 따라서, 당면한 문제점은 작은 DPF 용량으로 어떻게 많은 량의 매연량을 퇴적할 수 있느냐는 것이다.However, DPF capacity tends to get smaller because the increase of DPF capacity is a major cause of the limitation of vehicle mounting space, vehicle weight, and cost increase. Thus, the problem at hand is how to deposit a large amount of soot with a small DPF capacity.

우선, DPF가 한꺼번에 퇴적할 수 있는 매연량을 제한하는 원인이 무엇인가에 대해 알아보아야 한다. DPF가 한꺼번에 퇴적할 수 있는 최대 매연량을 MSL(Maximum Soot Limit)이라 한다. MSL은 DPF의 빈공간에 가득 채울 수 있는 매연량을 의미하는 것이 아니다.First, we need to find out what causes DPF to limit the amount of soot that can be deposited all at once. The maximum amount of soot the DPF can deposit at one time is called the Maximum Soot Limit (MSL). MSL does not mean the amount of soot that can fill the empty space of the DPF.

통상, DPF내 퇴적된 매연이 타게 되면 DPF내 온도는 상승한다. DPF내 매연이 많아지게 되면 온도가 급상승하여 DPF가 가지고 있는 한계온도를 넘어서기도 하는데 이렇게 되면 DPF는 금이 가거나 깨지게 된다.Usually, when the soot accumulated in the DPF burns, the temperature in the DPF rises. When soot in the DPF increases, the temperature rises rapidly, exceeding the limit temperature of the DPF, and this causes the DPF to crack or break.

따라서 DPF 내부에 있는 매연이 산화 발열 반응을 하여 고온을 발생시켜도 DPF가 견딜 수 있는 양만큼의 매연만을 퇴적시켜야 하며, 이를 MSL이라 정의한다.Therefore, even if the soot inside the DPF undergoes an oxidative exothermic reaction to generate a high temperature, only soot that can withstand the DPF should be deposited, which is defined as MSL.

이 MSL을 증가시키기 위해서는 DPF 용량 증대 이외에 재생온도를 낮추는 방법이 있다. 강한 능동 재생은 DPF내 급격한 산화 발열 반응을 촉진하여 내부 최고 온도를 증가시킨다. 따라서 재생온도를 낮게 하여 DPF내 매연을 서서히 산화시키면 DPF내 최고온도를 떨어뜨릴 수 있다. 그러나 재생온도를 너무 많이 떨어뜨리면 DPF내 매연 산화율이 급격히 떨어져 오히려 재생 시간만 길게 되어 연료소모율과 재생효율을 악화시킨다.In order to increase the MSL, there is a method of lowering the regeneration temperature in addition to increasing the DPF capacity. Strong active regeneration promotes rapid oxidative exothermic reactions in the DPF, increasing the internal maximum temperature. Therefore, if the regeneration temperature is lowered and the oxidation of the smoke in the DPF is gradually oxidized, the maximum temperature in the DPF may be lowered. However, if the regeneration temperature is dropped too much, the soot oxidation rate in the DPF is drastically reduced, and only the regeneration time is long, which deteriorates fuel consumption and regeneration efficiency.

즉, 상기와 같은 온도 제어의 정밀도 향상이 차량의 성능을 좌우하게 되므로, 상기와 같은 DPF의 재생온도제어장치는 온도센서의 조립위치가 적절하지 않으면, 히터가 지나치게 가열되거나 입자상 물질로의 착화가 전력제어에 반영될 수 없고, 타다 남은 입자상 물질이 이상착화 등을 초래하여 연소하고 필터본체가 과열하여 세라믹 입자상 물질 필터의 용손 등이 발생하고 내구성의 약화로 수명이 짧아지는 문제점을 초래한다.That is, since the above-described improvement in temperature control influences the performance of the vehicle, the regeneration temperature control apparatus of the above-described DPF may cause excessive heating of the heater or ignition of particulate matter if the assembly position of the temperature sensor is not appropriate. It cannot be reflected in the power control, and the remaining particulate matter burns causing abnormal ignition and the like, and the filter body is overheated, resulting in melting of the ceramic particulate filter and shortening the life due to weakening of durability.

이러한 온도센서는 통상적으로 DPF 내부에 직경 0.5mm의 열전대를 그 외주면에서 드릴링하여 삽입함으로써 재생 시 DPF 전후단의 온도센서와의 상관성을 모델링하여 개발한다. 하지만, 이러한 열전대는 온도센서에 비하여 고가이며, 상기와 같이 외주면을 관통하여 설치하는 구조는 내구성이 취약하다는 문제점이 야기된다.Such a temperature sensor is typically developed by modeling the correlation with the temperature sensor at the front and rear ends of the DPF during regeneration by inserting a 0.5 mm diameter thermocouple inside the DPF by drilling the outer peripheral surface thereof. However, such a thermocouple is expensive compared to a temperature sensor, and the structure installed through the outer circumferential surface as described above causes a problem that durability is weak.

또한, DPF구조의 경우는 다공성 재질의 채널을 통과하는 방식인 벽관통 유동(wall flow)방식이므로 상기와 같이 온도센서를 외주면 방향으로 관통을 하게 되면 필터의 기능을 잃게 되는 문제가 있다.In addition, in the case of the DPF structure, since the wall flow is a method of passing through the channel of the porous material, the function of the filter is lost when the temperature sensor penetrates toward the outer circumferential surface.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 DPF의 crack을 방지하는 DPF의 재생온도제어장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a regeneration temperature control apparatus for a DPF to prevent cracking of the DPF.

통전개시시의 초기온도로부터 통전시간을 제어하고 상시 필터본체의 온도를 소정온도이하로 유지하여 필터본체의 과열에 의한 손실 등의 발생을 방지하고 필터 본체의 수명저하를 방지함으로써 내구성을 향상시키는 DPF의 재생온도제어장치를 제공하는 것이다.The DPF improves durability by controlling the energization time from the initial temperature at the start of energization and maintaining the temperature of the filter main body at a predetermined temperature or less to prevent occurrence of loss due to overheating of the filter main body and to reduce the life of the filter main body. It is to provide a regeneration temperature control device of.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 DPF는 필터 본체와, 상기 필터 본체의 내부에 배기가스의 흐름방향으로 형성되는 복수개의 격벽과, 상기 격벽에 의해 각각 구획되는 복수개의 채널을 포함하며, 배기라인에 설치되어 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 걸러주는 DPF에 있어서,DPF according to an embodiment of the present invention for achieving this object includes a filter body, a plurality of partitions formed in the flow direction of the exhaust gas inside the filter body, and a plurality of channels each partitioned by the partition wall. In the DPF that is installed in the exhaust line to filter particulate matter contained in the exhaust gas,

상기 복수개의 채널은 전단부와 후단부를 포함하고, 상기 전단부와 후단부 중 하나의 단부는 폐쇄 부재이며, 이웃하는 채널의 폐쇄 부재는 전단부와 후단부에 각각 교대로 형성되고, The plurality of channels includes a front end and a rear end, one end of one of the front end and the rear end is a closing member, the closing member of the neighboring channels are alternately formed at the front end and the rear end, respectively,

상기 DPF는 그 후단에 상기 채널의 길이 방향으로 설치되어 내부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The DPF is further characterized in that it further comprises a temperature sensor installed in the longitudinal direction of the channel to measure the internal temperature.

또한, 상기 필터 본체의 후단의 동심원상에 온도센서의 단부가 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the end of the temperature sensor is characterized in that the insertion of the temperature sensor on the concentric circle of the rear end of the filter body.

또한, 상기 온도 센서의 단부에는 센서 가이드가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the end of the temperature sensor is characterized in that it further comprises a sensor guide.

또한, 상기 센서 가이드의 외주면에는 내측과 외측이 관통되는 관통홀이 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer circumferential surface of the sensor guide is characterized in that a plurality of through-holes through which the inside and the outside penetrate.

또한, 상기 채널의 폐쇄 단부 중 배기가스의 배출측에 위치하는 폐쇄 부재에는 입자상 물질이 포집되는 것을 특징으로 한다.In addition, the particulate matter is trapped in the closing member located on the discharge side of the exhaust gas of the closed end of the channel.

또한, 센서 가이드에 맞닿는 채널의 단부에는 모두 폐쇄 부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the end of the channel in contact with the sensor guide is characterized in that all the closing member is formed.

또한, 상기 필터 본체는 전도성 다공질 세라믹으로 제작되는 것을 특징으로 한다.In addition, the filter body is characterized in that it is made of a conductive porous ceramic.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 DPF의 재생온도 제어장치에 의하면, 정밀 재생 제어로 인하여 DPF의 soot mass한계가 증가하고, 이로 인하여 연비 및 오일 희석량이 최소화된다.As described above, according to the regeneration temperature control apparatus of the DPF according to the present invention, the soot mass limit of the DPF is increased due to the precise regeneration control, thereby minimizing fuel economy and oil dilution.

또한, 재생 모니터링을 위한 센서류가 최소화되므로 원가절감의 효과가 있다.In addition, since the sensors for monitoring the reproduction is minimized, there is an effect of cost reduction.

또한, DPF 파손에 따른 자가진단 기능이 가능하므로 고가의 PM센서를 대체할 수 있다.In addition, the self-diagnostic function is possible due to the DPF damage can replace the expensive PM sensor.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 DPF가 적용되는 시스템을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a system to which a DPF is applied according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 DPF를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a DPF according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 DPF에 적용되는 센서 가이드를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a sensor guide applied to the DPF according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 DPF는 배기가스의 흐르는 방향으로 배치되는 필터 본체(100), 이러한 필터 본체(100)의 후단에서 삽입되는 온도 센서(200)를 포함한다.1 and 2, the DPF according to the present invention includes a filter main body 100 disposed in a direction in which exhaust gas flows, and a temperature sensor 200 inserted at a rear end of the filter main body 100.

여기서, 상기 필터 본체(100)는 전도성 다공질 세라믹으로 제작될 수 있다.Here, the filter body 100 may be made of a conductive porous ceramic.

본 발명에 적용되는 엔진은 일 예로서, 디젤엔진이며, 직렬 4기통형의 실린더 레이아웃을 나타내고 있다.An engine applied to the present invention is, for example, a diesel engine and shows a four-cylinder cylinder layout in series.

엔진의 흡기통로에는 터보 차저가 배치되어 있고, 터보 차저에 의해 과급된 흡기는 인터쿨러를 통해서 흡기 매니폴드에 유입된다.A turbocharger is arranged in the intake passage of the engine, and the intake air charged by the turbocharger flows into the intake manifold through the intercooler.

엔진의 연료공급 시스템은 예를 들면, 커먼 레일 시스템(common rail system)으로 이루어지고, 도시하지 않았지만, 이 시스템에는 커먼 레일 및 기통마 다의 분사기가 포함되어 있다. 또한, 커먼 레일 시스템은 공지이고, 이 커먼 레일 시스템의 구성의 상세한 설명은 여기서는 생략한다.The fuel supply system of the engine consists of, for example, a common rail system and, although not shown, includes a common rail and a cylinder injector. In addition, a common rail system is well-known and the detailed description of the structure of this common rail system is abbreviate | omitted here.

엔진의 각 기통의 배기 포트(미도시)는 배기구를 통해서 1개로 집합된 배기관에 접속되어 있다. 또한, 배기 매니폴드와 흡기 매니폴드 사이에는 EGR통로가 설치되어 있고 EGR통로에는 EGR 밸브가 배치되어 있다.The exhaust port (not shown) of each cylinder of an engine is connected to the exhaust pipe collected in one via an exhaust port. In addition, an EGR passage is provided between the exhaust manifold and the intake manifold, and an EGR valve is disposed in the EGR passage.

즉, 상기 배기 매니폴드를 통해 유동된 배기 가스의 일부분은 EGR파이프(미도시)를 통해 EGR 밸브에 의해 흡기 매니폴드로 재순환된다. 이때, 잔류 배기 가스는 이를 구동시키기 위해 터보 차저의 터빈을 통과한다.That is, a portion of the exhaust gas flowing through the exhaust manifold is recycled to the intake manifold by an EGR valve through an EGR pipe (not shown). The residual exhaust gas then passes through the turbine of the turbocharger to drive it.

배기 매니폴드는 배기 파이프에 연통되고 이러한 배기 파이프 상에는 배기 후처리 장치가 장착된다. 이러한 배기 후처리 장치로서, 원통형상의 케이싱의 내부에 PM(입자상 물질)을 포집하는 필터 본체(100)를 배치함과 아울러 이러한 필터 본체(100)의 배기 상류측에 디젤 산화 촉매(DOC; Diesel oxdidation catalyst)가 배치된다. 이러한 디젤 산화 촉매는 필터 본체(100)의 배기 하류측에 배치될 수도 있다. The exhaust manifold is in communication with the exhaust pipe and is equipped with an exhaust aftertreatment device. As such an exhaust post-treatment device, a filter body 100 for collecting PM (particulate matter) is disposed inside a cylindrical casing, and a diesel oxidation catalyst (DOC; Diesel oxdidation is provided upstream of the filter body 100). catalyst is deployed. This diesel oxidation catalyst may be disposed downstream of the exhaust of the filter body 100.

DOC는 배기 가스에 포함된 일산화탄소나 탄화수소를 이산화탄소로 산화시키는 기능을 한다. 만일 DOC가 DPF의 전단에 배치되어 있는 경우 산화 과정에서 발생한 산화열에 의하여 필터 본체(100)의 내부에 퇴적한 PM을 연소시킬 수도 있다. 필터 본체(100)에서 포집된(축척된) PM의 양 증가, 즉 축적된 PM량은 배기 후면 압력의 증가를 가져와 연비를 저하시키므로 DPF의 전단과 후단에 압력 센서를 장착하고 이 압력 센서에서 검출된 압력차가 설정값 이상이면 필터 본체(100)의 내부에 축적 된 PM을 연소하고 제거함으로써 재생되도록 한다.DOC oxidizes carbon monoxide or hydrocarbons contained in exhaust gas to carbon dioxide. If the DOC is disposed at the front end of the DPF, the PM accumulated in the filter main body 100 may be burned by the heat of oxidation generated during the oxidation process. Since the amount of PM collected (accumulated) in the filter main body 100, that is, the accumulated PM amount increases the exhaust back pressure and lowers fuel efficiency, a pressure sensor is mounted at the front and rear ends of the DPF and detected by the pressure sensor. If the pressure difference is greater than or equal to the set value, the PM accumulated in the filter main body 100 is burned and removed to be regenerated.

여기서, DOC에 대응하여 필터 본체(100)의 내부온도를 검출하는 온도 센서(200)가 설치된다.Here, the temperature sensor 200 for detecting the internal temperature of the filter main body 100 corresponding to the DOC is provided.

즉, 필터 본체(100)의 후단에 온도 센서(200)가 플러깅(plugging) 된다.That is, the temperature sensor 200 is plugged in the rear end of the filter main body 100.

도 2에 도시한 바와 같이, 온도 센서(200)의 일측 단부에는 배출되는 배기가스의온도를 측정하는 열전대(210)가 포함된다. 단, 상기 온도 센서(200)의 단부에는 이러한 열전대(210)가 사용될 수 있지만, 온도를 측정할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용될 수 있다.As shown in FIG. 2, one end of the temperature sensor 200 includes a thermocouple 210 for measuring the temperature of the exhaust gas discharged. However, the thermocouple 210 may be used at the end of the temperature sensor 200, but any one may be used as long as the temperature can be measured.

이때, 상기 열전대(210)는 Soot재생시 DPF 내부의 가장 높은 온도점을 나타내는 위치가 상기 온도 센서(200)의 장착위치가 된다.At this time, the thermocouple 210 is the mounting position of the temperature sensor 200 is the position indicating the highest temperature point inside the DPF during Soot regeneration.

즉, 상기 필터 본체(100)의 동심원상에 배치되는 것이 바람직하며, 삽입되는 깊이는 실제 차량의 비정상 재생 시험을 통하여 위치를 선정한다.That is, the filter body 100 is preferably arranged on the concentric circle, the depth of insertion is selected by the abnormal regeneration test of the actual vehicle.

따라서, 상기 깊이만큼의 필터 본체(100) 채널(C)의 플러깅 깊이를 확보하고 센서의 장착크기로 가공한다.Therefore, the plugging depth of the channel C of the filter main body 100 as much as the depth is secured and processed into the mounting size of the sensor.

이때, 상기 열전대(210)가 삽입되는 외경의 크기에 따라 별도의 센서 가이드(300)가 포함된다.In this case, a separate sensor guide 300 is included according to the size of the outer diameter into which the thermocouple 210 is inserted.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 센서 가이드(300)는 일측이 개구되는 공간(320)이 형성되고, 상기 필터 본체(100)에 플러깅하여 그 후단에 의해 고정지지되도록 일 측단부에는 외측으로 연장형성되는 플랜지(310)가 구비된다.As shown in FIG. 3, the sensor guide 300 has a space 320 in which one side is opened and extends outwardly at one side end so as to be plugged into the filter main body 100 and fixed by the rear end thereof. The flange 310 is provided.

상기 센서 가이드(300)는 센서의 진동에 의해 발생되는 DPF의 크랙(crack)을 방지하기 위한 것이다. 이러한 센서 가이드(300)는 SUS재질로 제작하는 것이 바람직하다.The sensor guide 300 is for preventing a crack of the DPF generated by the vibration of the sensor. The sensor guide 300 is preferably made of SUS material.

또한, 상기 센서 가이드(300)의 외주면에는 내측과 외측이 관통되는 관통홀(330)이 복수개 형성되고, 이러한 일측은 폐쇄되어 있으므로 폐쇄된 부분은 배기가스의 진행방향에 대하여 상기 온도 센서(200) 직접적으로 맞닿지 않도록 함으로써 상기 온도 센서(200)를 보호하는 역할을 한다.In addition, a plurality of through holes 330 are formed on the outer circumferential surface of the sensor guide 300, and the one side is closed, and thus the closed part is closed with respect to the traveling direction of the exhaust gas. By preventing direct contact, it serves to protect the temperature sensor 200.

즉, 상기 관통홀(330)은 배기가스가 우회하여 상기 온도 센서(200)로 진입할 수 있도록 유도하는 역할을 한다.That is, the through hole 330 serves to guide the exhaust gas to enter the temperature sensor 200 by bypass.

이때, DOC보다 배기 상류측에는 배기관 내의 배기압을 검출하는 배기압 센서(미도시)가 설치될 수 있다.At this time, an exhaust pressure sensor (not shown) for detecting the exhaust pressure in the exhaust pipe may be provided on the exhaust upstream side of the DOC.

게다가, 필터 본체(100)의 상류측에는 배기관으로부터 분기하여 연소가스통로가 연장되어 있고, 이 연소가스통로의 종단에는 예컨데, 엔진과 동일한 연료(경유 등)에 의해 연소 화염을 발생시키는 버너(미도시)가 설치될 수도 있다.In addition, a combustion gas passage extends from the exhaust pipe upstream of the filter main body 100, and a burner (not shown) that generates a combustion flame by the same fuel as the engine (for example, diesel) at the end of the combustion gas passage. ) May be installed.

이때, 상기 온도나 압력의 검출신호를 제어하기 위하여 ECU가 배치된다.At this time, the ECU is arranged to control the detection signal of the temperature or pressure.

ECU는 엔진을 포함한 본 발명에 관한 내연기관의 배기정화장치의 총합적인 제어를 행하기 위한 제어장치이고, CPU, 메모리, 타이머 카운터 등으로 구성될 수 있다.The ECU is a control device for performing overall control of the exhaust purification apparatus of the internal combustion engine according to the present invention including an engine, and may be composed of a CPU, a memory, a timer counter, and the like.

ECU의 입력측에는 상기 배기압 센서, 온도 센서 등 이외에 각종 센서류가 접속되어 있고, 출력측에는 연료 분사밸브나 분사기, 점화기 등 이외에 각종 장치류가 접속되어 있다.Various sensors are connected to the input side of the ECU in addition to the exhaust pressure sensor, temperature sensor, and the like, and various apparatuses are connected to the output side in addition to the fuel injection valve, the injector, the igniter, and the like.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 DPF의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the DPF according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

도 2를 참조하면, 화살표는 배기가스의 흐름을 나타내며 필터 본체(100)의 내부는 배기가스의 흐름방향으로 형성되는 복수개의 격벽(S)에 의해 구획되는 복수개의 채널(C)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the arrow indicates the flow of exhaust gas, and the inside of the filter main body 100 includes a plurality of channels C partitioned by a plurality of partitions S formed in the flow direction of the exhaust gas.

상기 채널(C)은 전도성 다공질 세라믹이므로 배기가스는 인접한 채널(C) 사이를 그 미세구멍을 통하여 이동하게 된다.Since the channel C is a conductive porous ceramic, the exhaust gas moves between the adjacent channels C through the micropores.

또한, 상기 채널(C)들은 전단부와 후단부를 포함하고, 상기 전단부와 후단부 중 하나의 단부는 폐쇄부재(B)가 형성되며, 이웃하는 채널(C)의 폐쇄부재(B)는 전단부와 후단부에 각각 교대로 형성된다.In addition, the channels C include a front end and a rear end, one end of the front end and the rear end is formed with a closing member (B), the closing member (B) of the adjacent channel (C) is the front end It is formed alternately in the part and the rear end, respectively.

즉, 배기가스가 각 채널(C) 유입측으로부터 통과할 시, 진행 중에 상기 채널(C)의 배출측에 형성된 복수개의 폐쇄부재(B)에 도달하게 되면 입자상 물질(P)이 축적되며 필터링이 되는 것이다.In other words, when the exhaust gas passes from the inflow side of each channel (C), when the plurality of closing members (B) formed on the discharge side of the channel (C) in progress, particulate matter (P) is accumulated and filtering is performed. Will be.

이때, 상기 필터 본체(100)의 후단의 동심원상에 온도 센서(200)의 단부가 삽입되며, 이와 같이 배기가스의 온도가 가장 높은 지점에 온도 센서(200)의 열전대(210)가 돌출되어 있으므로 정확한 온도 측정이 가능하게 된다.At this time, the end of the temperature sensor 200 is inserted into the concentric circle of the rear end of the filter main body 100, the thermocouple 210 of the temperature sensor 200 is projected at the point where the temperature of the exhaust gas is the highest. Accurate temperature measurement is possible.

또한, 상기 열전대(210)를 센서 가이드(300)가 그 표면에서 배기가스의 진행방향에 대하여 직접적으로 맞닿는 것을 방지하고 견고하게 지지를 해주므로 내구성을 보완하게 된다.In addition, the thermocouple 210 prevents the sensor guide 300 from directly contacting the traveling direction of the exhaust gas on the surface thereof, and firmly supports the thermocouple 210, thereby improving durability.

상기와 같이 최적의 정밀한 온도측정이 가능한 위치에 상기 온도 센서(200)를 장착할 수 있으므로 필터 본체(100)의 내구 한계 온도를 모니터링 하게 된다.As described above, since the temperature sensor 200 may be mounted at a position at which the optimum precise temperature measurement is possible, the endurance limit temperature of the filter main body 100 may be monitored.

따라서, 필터 본체(100)의 재생시 온도 제어를 보다 정밀하게 할 수 있고, 필터 본체(100)의 파손에 대한 자가진단(OBD)기능을 확보하게 된다.Therefore, the temperature control at the time of regeneration of the filter main body 100 can be made more precise, and the self-diagnosis (OBD) function against breakage of the filter main body 100 is ensured.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.

* 도면에 사용된 주요부분 부호설명 ** Explanation of Major Parts Used in Drawings *

100: 필터 본체 200: 온도 센서100: filter body 200: temperature sensor

210: 열전대 300: 센서 가이드210: thermocouple 300: sensor guide

310: 플랜지 320: 유동홀310: flange 320: flow hole

330: 관통홀330: through hole

Claims

A filter body, a plurality of partition walls formed in the flow direction of the exhaust gas inside the filter body, and a plurality of channels respectively partitioned by the partition walls, and installed in the exhaust line to collect particulate matter contained in the exhaust gas. In the filtering DPF,

The rear end of the filter body is provided with a temperature sensor for measuring the temperature inside the filter body,

The temperature sensor is installed in the longitudinal direction of the channel and the end is inserted into the concentric circle of the filter body,

Between the temperature sensor and the filter body is provided with a sensor guide surrounding the inserted end of the temperature sensor,

The outer peripheral surface of the sensor guide DPF, characterized in that a plurality of through holes penetrating the inside and the outside is formed.

delete

The method of claim 1,

Particulate matter is trapped in the closing member located on the discharge side of the exhaust gas of the closed end of the channel.

The method of claim 1,

And a closing member is formed at both ends of the channel in contact with the sensor guide.

The method of claim 1,

The filter body is DPF, characterized in that made of a conductive porous ceramic.