KR101164422B1 - 디젤 차량의 배기가스 저감장치 - Google Patents

디젤 차량의 배기가스 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디젤 차량의 배기가스 저감장치에 관한 것으로, 디젤 엔진의 배출가스로부터 질소산화물을 감소시키는 촉매장치, 탱크 내부에 충진된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 상기 촉매장치로 공급하는 탱크모듈, 상기 탱크모듈로부터 공급되는 우레아 수용액을 촉매장치로 분사하는 도우징 유닛, 상기 탱크모듈과 도우징 유닛 사이에 연결되어 우레아 수용액을 상기 도우징 유닛으로 공급하도록 펌핑 동작하는 외장형 펌프 및 상기 디젤 엔진의 구동 여부에 기초하여 상기 촉매장치로 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 탱크모듈은 상기 우레아 수용액을 저장하는 탱크와 상기 탱크의 상부에 설치되어 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 우레아 수용액 또는 공기를 상기 촉매장치로 공급하는 조절장치를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 엔진 정지시 솔레노이드 밸브인 선택밸브를 제어하여 탱크 내부의 공기를 이용해서 공급유로 및 도우징 유닛에 잔존하는 우레아 수용액을 전량 회수함으로써, 겨울철 결빙으로 인해 촉매장치에 우레아 수용액이 미전달됨에 따른 질소산화물 발생을 방지할 수 있다.

Description

디젤 차량의 배기가스 저감장치{APPARATUS OF EXHAUST GAS REDUCING FOR DIESEL VEHICLE}
본 발명은 디젤 차량의 배기가스 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우레아 수용액을 사용하여 디젤 차량의 유해 배기가스를 저감하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 디젤 엔진은 매우 연료가 희박한 조건인 높은 공기 대 연료비(A/F비)에서 구동하므로 가스상 탄화수소 및 일산화탄소를 매우 적게 방출하는 반면, 비교적 많은 양의 질소산화물(NOx) 및 미립자를 방출한다.
상기 질소산화물 및 미립자는 모두 환원하기 어려운 디젤배기성분으로서, 최근에 미국 및 유럽(EURO V 규정)에서는 최소한 50％까지, 바람직하게는 70~90％까지 감소시켜야 하는 것으로 방출기준이 정해져 있다.
현재, 이와 같이 인체에 유해한 배기가스를 정화하기 위한 장치로 매연 여과장치(Diesel Particulate Filter trap; DPF), 선택적 촉매환원방법(Selective Catalytic Reduction; SCR), 희박상 질소산화물 트랩(Lean NOx Trap; LNT), 탈질 촉매기술(Lean NOx Catalyst; LNC) 등 많은 기술이 개발되고 있다.
이들 중 선택적 촉매환원방법은 요소(Urea) 또는 암모니아 우레아 수용액 공급을 통해 재생되는 것으로, 희박 배기조건하에서 질소산화물을 감소시키는데 매우 성공적인 것으로 입증되었다.
이 방법에 따르면, 촉매, 예컨대 제올라이트이나 바나듐/티타늄(V/Ti) 상에서 암모니아 질소산화물을 질소(N2)로 환원하게 되는데, 90％ 이상 질소산화물(NOx)을 감소시킬 수 있으므로 공격적인 질소산화물 감소 목표를 충족시키기 위한 최상의 대책 중 하나로 알려져 있다.
최근에는 우레아 수용액을 사용하는 유해가스 저감구조가 개발되었고, 이러한 유해가스 저감구조에서는 우레아 수용액 공급을 위한 도우징 시스템이 사용된다.
본 출원인은 대한민국 특허출원번호 제10-2007-0005246호(2007년 01월 17일자 출원, 이하 '특허문헌 1'이라 함)에 상기와 같은 유해가스 저감구조를 가진 도우징 시스템을 개시하여 출원한 바 있다.
도 1은 상기의 특허문헌 1에 따른 유해가스 저감구조를 가진 도우징 시스템의 구성도이다.
종래의 유해가스 저감구조를 가진 도우징 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 충진된 우레아 수용액을 공급하는 탱크모듈(1), 공기를 공급하는 공기공급장치(2), 탱크모듈(1)과 공기공급장치(2)를 통해 각각 공급되는 우레아 수용액 및 공기를 혼합하여 촉매장치(5) 내부에 분무하는 노즐(3) 및 탱크모듈(1), 공기공급장치(2), 노즐(3)을 제어하는 제어부(4)를 포함한다.
탱크모듈(1)은 우레아 수용액이 저장된 탱크(6), 탱크(6)의 내부에 설치되고, 탱크(6)에 저장된 우레아 수용액을 펌핑하는 펌프(7) 및 탱크(6)의 외측 상면에 설치되고, 펌프(7)와 연결되어 펌프(7)에 의해 펌핑된 우레아 수용액을 노즐(3)에 공급하는 멀티밸브(8)를 포함한다.
여기서, 멀티밸브(8)는 공급라인(9)을 통해 노즐(3)과 연결된다.
노즐(3)은 탱크모듈(1)의 멀티밸브(8)와 공기공급장치(2)의 공기탱크로부터 공급되는 우레아 수용액 및 공기를 혼합하여 촉매장치(5)에 분무하기 위한 것으로, 이를 통해 SCR 촉매장치(5)를 통과하는 배기가스 중에서 질소산화물을 제거하게 된다.
한편, 특허문헌 1에 따른 도우징 시스템은 우레아 수용액을 공급하는 펌프가 탱크에 내장되어 우레아 수용액을 공급하는 노즐을 통해 촉매장치에 우레아 수용액을 공급하였다.
그러나 펌프가 탱크에 내장되어 있으므로, 엔진 정지시 우레아 수용액의 공급라인에 잔존하는 우레아 수용액을 회수하기 어려운 문제점이 있었다.
즉, 펌프는 통상 내부에 다이어프램이 구비된 용적형 펌프를 사용하는데, 이러한 용적형 펌프는 역 구동시킬 수 없기 때문에 공급라인에 잔존하는 우레아 수용액을 회수할 수 없었다.
따라서 종래의 도우징 시스템은 공급라인에 잔존하는 우레아 수용액에 의해 각 장치에 영향을 미쳐서 각 장치들의 내구 수명을 단축하는 문제점이 있었다.
특히, 우레아 수용액은 영하 11℃의 빙점을 가지므로, 종래의 도우징 시스템은 겨울철에 기온이 우레아 수용액의 빙점 이하로 떨어짐에 따라 공급라인에 잔존하는 우레아 수용액이 결빙되어 노즐에 우레아 수용액을 정상적으로 공급할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 특허출원번호 제10-2007-0005246호(2007년 01월 17일자 출원)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 우레아 수용액을 촉매장치에 공급하여 질소산화물을 저감할 수 있는 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지시켜주는 레귤레이터, 공급관 및 회수관 내에 잔존하는 우레아 수용액을 회수하기 위한 환기밸브를 일체형으로 구성하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 노즐에서 분사되지 못하고 잔존하는 우레아 수용액을 탱크로 회수할 수 있는 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 디젤 엔진의 배출가스로부터 질소산화물을 감소시키는 촉매장치, 탱크 내부에 충진된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 상기 촉매장치로 공급하는 탱크모듈, 상기 탱크모듈로부터 공급되는 우레아 수용액을 촉매장치로 분사하는 도우징 유닛, 상기 탱크모듈과 도우징 유닛 사이에 연결되어 우레아 수용액을 상기 도우징 유닛으로 공급하도록 펌핑 동작하는 외장형 펌프 및 상기 디젤 엔진의 구동 여부에 기초하여 상기 촉매장치로 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 탱크모듈은 상기 우레아 수용액을 저장하는 탱크와 상기 탱크의 상부에 설치되어 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 우레아 수용액 또는 공기를 상기 촉매장치로 공급하는 조절장치를 포함한다.
상기 조절장치는 직육면체 형상으로 형성되는 하우징, 상기 하우징의 일측에 장착되고, 상기 탱크에 저장된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 개폐되는 선택밸브 및 상기 도우징 유닛에 공급된 우레아 수용액 중에서 상기 탱크로 회수되는 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지하는 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징은 상기 탱크에 저장된 우레아 수용액과 공기가 유입되어 상기 선택밸브로 전달되는 우레아 유로와 공기 유로, 상기 선택밸브를 통해 공급되는 우레아 수용액 또는 공기를 외장형 펌프로 공급하는 공급유로, 상기 도우징 유닛에 공급된 우레아 수용액 중 일부가 회수되는 회수유로 및 상기 레귤레이터로부터 압력이 조절된 우레아 수용액을 탱크로 전달하는 회수통로를 포함하며, 상기 우레아 유로와 공기 유로가 만나는 부분에는 동작공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 선택밸브는 상기 제어부의 제어신호에 따라 기전력을 발생하는 전자석, 상기 전자석의 기전력에 의해 승강 동작하는 플런저, 상기 플런저와 하우징 사이에 설치되는 스프링, 상기 플런저와 연결되는 밸브 및 상기 밸브의 선단에 결합되어 상기 동작공간에 설치되고, 상기 우레아 유로 또는 공기 유로를 개폐하는 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 디젤 엔진의 구동시 상기 우레아 유로를 개방하도록 상기 선택밸브를 제어하고, 상기 디젤 엔진의 구동 중지시 상기 공기 유로를 개방하도록 상기 선택밸브를 제어하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 조절장치는 상기 우레아 수용액의 온도 및 압력을 감지하는 온도센서 및 압력센서를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 온도센서 및 압력센서의 감지신호에 기초하여 상기 촉매장치로 공급된 우레아 수용액 중에서 상기 탱크모듈로 회수되는 일부 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지하도록 상기 레귤레이터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 디젤 엔진의 구동정지시 미리 설정된 지연시간 동안 상기 외장형 펌프를 추가 구동하도록 제어하고, 상기 지연시간은 약 30초 내지 60초로 설정되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 외장형 펌프에 의해 우레아 수용액을 촉매장치에 공급함으로써 질소산화물을 저감할 수 있다.
그리고 본 발명은 레귤레이터에 의해 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 레귤레이터와 우레아 회수를 위한 선택밸브를 일체형으로 구성함으로써 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 더욱 콤팩트하게 제작할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진 정지시 솔레노이드 밸브인 선택밸브를 제어하여 탱크 내부의 공기를 이용해서 공급유로 및 도우징 유닛에 잔존하는 우레아 수용액을 전량 회수함으로써, 겨울철 결빙으로 인해 촉매장치에 우레아 수용액이 미전달됨에 따른 질소산화물 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유해가스 저감구조를 가진 도우징 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 구성도.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 조절장치를 나타낸 사시도.
도 5는 도 3의 A-A'선에 대한 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치에 구비된 선택밸브의 동작상태도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 구성도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 조절장치를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 3의 A-A'선에 대한 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 디젤 엔진의 배출가스로부터 우레아 수용액의 촉매 반응에 의해 질소산화물을 감소시키는 촉매장치(10), 탱크(12) 내부에 충진된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 촉매장치(10)에 공급하는 탱크모듈(11), 탱크모듈(11)로부터 공급되는 우레아 수용액을 촉매장치(10)로 분사하는 도우징 유닛(13), 탱크모듈(11)과 도우징 유닛(13) 사이에 연결되어 우레아 수용액을 도우징 유닛(13)으로 공급하도록 펌핑 동작하는 외장형 펌프(14) 및 탱크모듈(11)의 우레아 수용액 및 공기 선택 동작, 외장형 펌프(14)의 온/오프 동작 및 도우징 유닛(13)의 분사 동작을 제어하는 제어부(15)를 포함한다.
탱크모듈(11)은 디젤 엔진의 배출가스로부터 질소산화물(NOx)을 질소(N2)와 수증기(H2O)로 환원시키는 환원제인 우레아 수용액이 저장되는 탱크(12) 및 탱크(12)의 상부에 설치되는 조절장치(20)를 포함한다.
조절장치(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상으로 형성되는 하우징(21), 하우징(21)의 일측 상부에 장착되고 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 개폐되는 선택밸브(30) 및 도우징 유닛(13)에 공급된 우레아 수용액 중에서 탱크(12)로 회수되는 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지하는 레귤레이터(40)를 포함한다.
하우징(21)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액과 공기가 유입되어 선택밸브(30)로 전달되는 우레아 유로(22)와 공기 유로(23), 선택밸브(30)를 통해 공급되는 우레아 수용액 또는 공기를 외장형 펌프(14)로 공급하는 공급유로(25), 도우징 유닛(13)에 공급된 우레아 수용액 중 일부가 회수되는 회수유로(26) 및 레귤레이터(40)로부터 압력이 조절된 우레아 수용액을 탱크(12)로 전달하는 회수통로(27)를 포함하며, 우레아 유로(21)와 공기 유로(22)가 만나는 부분에는 선택밸브(30)의 시트(35)가 승강 동작하는 동작공간(24)이 형성된다.
우레아 유로(22)의 일측 단부는 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액의 하단으로부터 우레아 수용액을 흡입하는 제 1흡입관과 연결되고, 타측 단부는 동작공간(24)의 상부에 연결된다.
공기 유로(23)의 일측 단부는 탱크(12) 내부의 공기를 흡입하는 제 2흡입관과 연결되고, 타측 단부는 동작공간(24)의 하부에 연결된다.
동작공간(24)은 도 5에서 보았을 때, 중앙부의 직경이 양측부의 직경보다 작도록 대략 장구 형상으로 형성되고, 우레아 유로(22)와 공기 유로(23)를 통해 공급되는 우레아 수용액 또는 공기를 공급하도록 공급유로(25)와 연통되어 형성된다.
이와 함께, 하우징(21)은 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 탱크(12)로부터 촉매장치(10)로 공급되는 우레아 수용액의 온도와 압력을 감지하는 온도센서(28)와 압력센서(29)를 구비할 수 있다.
온도센서(28)와 압력센서(29)는 감지된 온도와 압력에 따른 감지신호를 제어부(15)로 전달한다.
선택밸브(30)는 제어부(15)의 제어신호에 따라 동작공간(24)에 연결된 우레아 유로(22) 또는 공기 유로(23)의 선단을 개폐 동작하는 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)로 구성된다.
상세하게 설명하면, 선택밸브(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(21)의 일측, 예컨대 좌측 상부에 설치되고, 제어부(15)의 제어신호에 따라 기전력을 발생하는 전자석(31), 전자석(31)의 기전력에 의해 상하 방향으로 승강 동작하는 플런저(32), 플런저(32)와 하우징(21) 사이에 설치되어 플런저(32)에 복원력을 제공하는 스프링(33), 플런저(33)와 연결되는 밸브(34) 및 밸브(34)의 선단에 결합되고, 우레아 유로(22) 또는 공기 유로(23)를 개폐하는 시트(35)를 포함한다.
선택밸브(30)는 반드시 도 5에 도시된 구성에 제한되는 것은 아니며, 우레아 유로(22), 공기 유로(23), 동작공간(24) 및 공급유로(25)의 크기 및 형상은 전자석(31)과 플런저(32)의 형상 및 위치, 스프링(33)의 위치 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
레귤레이터(40)는 하우징(21)의 타측, 예컨대 우측 상부에 설치되고, 탱크(12)로 회수되는 우레아 수용액의 압력을 조절하도록 제어부(15)의 제어신호에 따라 팽창 및 수축하는 다이어프램(41), 다이어프램(41)을 누르는 밸런스 스프링(42) 및 다이어프램(41)의 팽창 및 수축에 의해 회수통로(27)를 개폐하는 개폐밸브(43)를 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 조절장치의 선택밸브와 레귤레이터를 하나의 하우징에 일체로 형성함으로써, 조절장치의 부피를 최소화하여 디젤 차량의 배기가스 저감장치를 보다 콤팩트하게 제작할 수 있다.
제어부(15)는 차량의 전자제어장치(Electronic Control Unit), 자동변속기 제어유닛(Transmission Control Unit)와 같은 제어유닛 및 각종 센서의 감지신호를 이용하여 차량의 동작상태를 진단하는 진단유닛과 CAN(Controllor Area Network) 통신라인으로 연결된다.
이러한 제어부(15)는 ECU, TCU 및 진단유닛의 제어신호에 따라 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식의 제어신호를 조절장치(20), 외장형 펌프(14) 및 도우징 유닛(13)에 출력하여 동작을 제어한다.
특히, 제어부(15)는 차량의 엔진시동시 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액을 촉매장치(10)로 공급하기 위해 우레아 유로(22)를 개방하도록 선택밸브(30)를 제어한다.
반면, 제어부(15)는 차량의 엔진구동이 종료되면, 탱크(12) 내부의 공기를 공급하여 공급유로(25)에 잔존하는 우레아 수용액을 회수하기 위해 공기 유로(23)를 개방하도록 선택밸브(30)를 제어하고, 차량용 배터리로부터 공급되는 전원을 이용하여 미리 설정된 지연시간 동안 외장형 펌프(14)를 추가 구동하도록 제어한다.
이때, 외장형 펌프(14)를 추가 구동하는 지연시간은 약 30초 내지 60초 사이의 값으로 설정된다.
이하, 도 3 내지 도 5와 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 동작을 상세하게 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 디젤 차량의 배기가스 저감장치에 구비된 선택밸브의 동작상태도이다.
먼저, 차량의 엔진 시동시 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 동작을 설명한다.
차량의 이그니션키 조작에 의해 차량용 배터리로부터 전원이 공급되어 엔진이 구동하면, 제어부(15)는 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액을 촉매장치(10)로 공급하도록 선택밸브(30)를 제어한다.
즉, 선택밸브(30)의 전자석(31)은 제어부(15)의 제어신호에 따라 기전력을 발생시켜 플런저(32)를 상승시킨다. 이때, 스프링(33)은 플런저(32)에 의해 탄성 변형된다.
그러면, 도 6에 도시된 바와 같이 플런저(32)와 결합된 밸브(34)가 상승하면서 시트(35)가 공기 유로(23) 쪽으로 상승한다. 그래서 공기 유로(23)는 시트(35)에 의해 폐쇄되고, 우레아 유로(22)가 개방된다.
이에 따라, 탱크(12)에 저장된 우레아 수용액이 우레아 유로(22) 및 공급유로(25)를 통해 외장형 펌프(14)를 거쳐 도우징 유닛(13)으로 공급된다.
이와 같이 도우징 유닛(13)으로 공급된 우레아 수용액은 회수유로(26)를 통해 레귤레이터(40)로 전달되고, 레귤레이터(40)는 제어부(15)의 제어신호에 따라 다이어프램(41)의 개도량을 조절하여 우레아 수용액의 압력을 조절한다.
이어서, 레귤레이터(40)에 의해 압력이 조절된 우레아 수용액은 회수통로(27)를 통해 탱크(12)로 회수된다.
다음, 차량의 엔진 정지시 디젤 차량의 배기가스 저감장치의 동작을 설명한다.
차량의 이그니션키 조작에 의해 차량용 배터리로부터 공급되는 전원이 차단되면, 제어부(15)는 우레아 수용액 대신에 탱크(12) 내부의 공기를 촉매장치(10)로 공급하도록 선택밸브(30)를 제어한다.
즉, 선택밸브(30)의 전자석(31)은 제어부(15)의 제어신호에 따라 기전력 발생을 중지하고, 플런저(32)는 스프링(33)의 복원력에 의해 하강한다.
그러면, 플런저(32)와 결합된 밸브(34)가 하강하면서 시트(35)가 우레아 유로(22) 쪽으로 하강한다. 그래서 우레아 유로(22)는 시트(35)에 의해 폐쇄되고, 공기 유로(23)가 개방된다.
이때, 제어부(15)는 차량용 배터리로부터 공급되는 전원을 이용하여 미리 설정된 지연시간, 예컨대 약 30초 내지 60초 동안 외장형 펌프(14)를 추가 구동하도록 제어한다.
결국, 탱크(12) 내부의 공기가 공기 유로(23) 및 공급유로(25)를 통해 외장형 펌프(14)를 거쳐 도우징 유닛(13)으로 공급된다.
이와 같이 도우징 유닛(13)으로 공급된 공기는 공급유로(25) 및 도우징 유닛(13)에 잔존하는 우레아 수용액을 회수유로(26), 레귤레이터(40) 및 회수통로(27)를 거쳐 탱크(12)로 회수시킨다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 엔진 정지시 솔레노이드 밸브인 선택밸브를 제어하여 탱크 내부의 공기를 이용해서 공급유로 및 도우징 유닛에 잔존하는 우레아 수용액을 전량 회수함으로써, 겨울철 결빙으로 인해 촉매장치에 우레아 수용액이 미전달됨에 따른 질소산화물 발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 촉매장치 11: 탱크모듈
12: 탱크 13: 도우징 유닛
14: 외장형 펌프 15: 제어부
20: 조절장치 21: 하우징
22: 우레아 유로 23: 공기 유로
24: 동작공간 25: 공급유로
26: 회수유로 27: 회수통로
28: 온도센서 29: 압력센서
30: 선택밸브 31: 전자석
32: 플런저 33: 스프링
34: 밸브 35: 시트
40: 레귤레이터 41: 다이어프램
42: 밸런스 스프링 43: 개폐밸브

Claims (7)

  1. 디젤 엔진의 배출가스로부터 질소산화물을 감소시키는 촉매장치,
    탱크 내부에 충진된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 상기 촉매장치로 공급하는 탱크모듈,
    상기 탱크모듈로부터 공급되는 우레아 수용액을 촉매장치로 분사하는 도우징 유닛,
    상기 탱크모듈과 도우징 유닛 사이에 연결되어 우레아 수용액을 상기 도우징 유닛으로 공급하도록 펌핑 동작하는 외장형 펌프 및
    상기 디젤 엔진의 구동 여부에 기초하여 상기 촉매장치로 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 탱크모듈은 상기 우레아 수용액을 저장하는 탱크와 상기 탱크의 상부에 설치되어 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 우레아 수용액 또는 공기를 상기 촉매장치로 공급하는 조절장치를 포함하며,
    상기 조절장치는 상기 탱크에 저장된 우레아 수용액 또는 공기를 선택적으로 공급하도록 개폐되는 선택밸브를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 디젤 엔진의 구동 중지시 상기 탱크 내부의 공기를 공급하여 상기 외장형 펌프와 조절장치 사이에 설치된 공급유로에 잔존하는 우레아 수용액을 상기 탱크로 회수하도록 상기 탱크로부터 상기 선택밸브로 공기를 공급하는 공기 유로를 개방하게 상기 선택밸브를 제어하고, 미리 설정된 지연시간 동안 상기 외장형 펌프를 추가 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조절장치는
    일측에 상기 선택밸브가 설치되는 하우징 및
    상기 도우징 유닛에 공급된 우레아 수용액 중에서 상기 탱크로 회수되는 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지하는 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 하우징은
    상기 탱크에 저장된 우레아 수용액과 공기가 유입되어 상기 선택밸브로 전달되는 우레아 유로와 공기 유로,
    상기 선택밸브를 통해 공급되는 우레아 수용액 또는 공기를 외장형 펌프로 공급하는 공급유로,
    상기 도우징 유닛에 공급된 우레아 수용액 중 일부가 회수되는 회수유로 및
    상기 레귤레이터로부터 압력이 조절된 우레아 수용액을 탱크로 전달하는 회수통로를 포함하며,
    상기 우레아 유로와 공기 유로가 만나는 부분에는 동작공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 선택밸브는
    상기 제어부의 제어신호에 따라 기전력을 발생하는 전자석,
    상기 전자석의 기전력에 의해 승강 동작하는 플런저,
    상기 플런저와 하우징 사이에 설치되는 스프링,
    상기 플런저와 연결되는 밸브 및
    상기 밸브의 선단에 결합되어 상기 동작공간에 설치되고, 상기 우레아 유로 또는 공기 유로를 개폐하는 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 디젤 엔진의 구동시 상기 우레아 유로를 개방하도록 상기 선택밸브를 제어하고,
    상기 디젤 엔진의 구동 중지시 상기 공기 유로를 개방하도록 상기 선택밸브를 제어하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 조절장치는
    상기 우레아 수용액의 온도 및 압력을 감지하는 온도센서 및 압력센서를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 온도센서 및 압력센서의 감지신호에 기초하여 상기 촉매장치로 공급된 우레아 수용액 중에서 상기 탱크모듈로 회수되는 일부 우레아 수용액의 압력을 일정하게 유지하도록 상기 레귤레이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지연시간은 약 30초 내지 60초로 설정되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량의 배기가스 저감장치.
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