KR101543032B1

KR101543032B1 - 산업차량의 배기장치

Info

Publication number: KR101543032B1
Application number: KR1020090039547A
Authority: KR
Inventors: 이기호
Original assignee: 주식회사 두산
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2015-08-07
Also published as: KR20100120746A

Abstract

본 발명은 산업차량의 배기장치를 개시한다. 상기 배기장치는, 머플러(3); 상기 머플러(3)의 배출구에 일단부가 연결되고 타단부가 차체 상부프레임(4)의 개구홀(4a)을 통해 외측으로 뻗는 배기관(11); 상기 배기관(11)의 상단부에 연결되어 이슬 또는 응축수와 배기가스에 의해 만들어진 연료찌거기를 함유한 유분의 배출을 막는 필터(20); 상기 필터(20)를 수용하며, 제1 고정수단(15)을 매개로 하여 상기 배기관(11)의 상단부와 결합되고 상기 필터(20)를 통해 배출되는 배기가스를 외부로 안내하는 말단관(12); 및 상기 배기관(11)의 외측에 이격되게 끼워지고 복수의 통기공(6a)을 가지며, 하단부가 제2 고정수단(16)을 매개로 하여 상기 차체 상부프레임(4)에 고정된 프로텍터(6);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 엔진의 초기 시동시 이슬 또는 응축수에 의해 만들어지는 연료찌거기를 함유한 유분이 차체, 카운터 웨이트 등과 같은 차량의 외부 표면에 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한다.

산업차량, 배기장치, 필터

Description

산업차량의 배기장치{EXHAUSTION DEVICE FOR INDUSTRIAL VEHICLE}

본 발명은 산업차량의 배기장치에 관한 것으로, 특히 지게차, 스키드로더 등과 같이 차체의 상부에 배기장치의 배기관이 설치된 산업차량의 배기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지게차, 스키드로더 등과 같은 산업차량은 무거운 물건(또는 작업물)을 들어올리거나 내리는 작업과 물건을 원하는 위치로 운반하는 작업을 행하는 차량으로, 차량의 특성상 연소된 배기가스를 신속히 외부로 배출하도록 엔진룸과 근접된 부분에 배기관이 설치되어 있다.

엔진의 가동으로 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스는 촉매컨버터(Catalytic converter)를 지나면서 배기가스 중에 포함된 배출가스 규제 물질인 미세먼지, 질소산화물 등의 유해성분이 저감되고, 이어서 머플러(Muffler)를 지나면서 배기압력이 낮아져 배기소음이 줄어든 후 외부(또는 대기)로 배출된다.

종래 기술에 따른 지게차의 배기장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 배기매니폴드와 연결되는 촉매컨버터(미도시)에 일단부가 연결된 인렛파이프(2)와, 이 인렛파이프의 타단부와 연결된 머플러(3)와, 이 머플러의 일부분에 하단부가 연 결되고 차체 상부프레임(4)의 개구홀(4a)을 통해 외부로 뻗는 배기관(5)과, 이 배기관의 외측에 끼워지고 다수 개의 통기공(6a)을 가지며, 하단부에 플랜지(6b)를 갖는 프로텍터(6)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 프로텍터(6)의 플랜지(6b)는 상기 차체 상부프레임(4)의 상면과 접촉되며, 축부분에 와셔(미도시)가 끼워지는 볼트(7)에 의해 상기 차체 상부프레임(4)의 상부에 고정된다.

따라서, 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 촉매컨버터를 지나면서 배기가스 중에 포함된 배출가스 규제 물질인 미세먼지, 질소산화물 등의 유해성분이 저감되고, 또한 머플러(3)를 지나면서 배기압력이 낮아져 배기소음이 줄어든 상태에서 배기관(5)을 통해 외부로 배출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 지게차의 배기장치(1)는 단순히 배기관(5)을 통해 배기가스의 배출이 이루어지므로, 특히 겨울철이나 저온 대기의 이른 아침에 배기관(5)의 내부에 결로현상이 발생되어 상기 배기관(5)의 내부에 이슬(또는 응축수)이 맺히게 된다. 이러한 상태에서 엔진의 초기 시동시 이슬에 의해 응집된 연료찌거기를 함유한 유분이 배기관(5)을 통해 외부로 분출되어 차량의 외관을 오염시키게 된다.

또한, 종래 기술에 따른 지게차의 배기장치(1)는 위와 같은 저온 대기의 조건에서 엔진의 초기 시동시 엔진에서 발생되는 고온의 배기가스가 차가운 배기관(5)을 통과하면서 응축된다. 따라서, 엔진의 초기 시동시 배기가스에 의해 발생되는 다량의 수분은 응축수로 변환되며, 이러한 응축수는 상기 배기관(5)의 내부에 서 배기가스에 포함된 그을음과 혼합되어 다량의 유분을 발생시킨다. 결국, 응축수에 의해 만들어진 연료찌거기를 함유한 유분은 배기관(5)을 통해 외부로 분출되어 차량의 외관을 오염시키게 된다.

게다가, 상기한 유분은 탄화수소(HC), 질소산화물(NO_X), 일산화탄소(CO) 등을 포함하고 있어 차체, 카운터 웨이트 등에 도포된 도료와 혼합되어 화학변화를 일으키게 된다. 따라서, 일정시간이 경과된 후, 유분이 누적된 차체, 카운터 웨이트 등의 외부 표면을 청소하더라도 상기한 유분이 차체, 카운터 웨이트 등에서 완전히 제거되지 않으므로 차량의 외관을 저해하게 된다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 엔진의 초기 시동시 이슬 또는 응축수에 의해 만들어지는 연료찌거기를 함유한 유분이 차체, 카운터 웨이트 등과 같은 차량의 외부 표면에 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 산업차량의 배기장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 머플러; 상기 머플러의 배출구에 일단부가 연결되고 타단부가 차체 상부프레임의 개구홀을 통해 외측으로 뻗는 배기관; 상기 배기관의 상단부에 연결되어 이슬 또는 응축수와 배기가스에 의해 만들어진 연료찌거기를 함유한 유분의 배출을 막는 필터; 상기 필터를 수용하며, 제1 고 정수단을 매개로 하여 상기 배기관의 상단부와 결합되고 상기 필터를 통해 배출되는 배기가스를 외부로 안내하는 말단관(tail tube); 및 상기 배기관의 외측에 이격되게 끼워지고 복수의 통기공을 가지며, 하단부가 제2 고정수단을 매개로 하여 상기 차체 상부프레임에 고정된 프로텍터;를 포함하는 산업차량의 배기장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 필터는 복수의 통공을 갖는 바디와 상단에 구비되고 외부 테두리를 따라 안내공을 갖는 안내판을 포함하는 제1 안내관과, 하단부가 상기 제1 안내관의 안내판에 고정되며, 복수의 통공을 갖는 바디와 상단에 구비되는 상측링부를 포함하는 제2 안내관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 고정수단은 상기 배기관의 상단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제1 플랜지와, 상기 필터의 최하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 하측링부와, 상기 말단관의 하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제2 플랜지와, 상기 제1 플랜지, 상기 하측링부 및 제2 플랜지를 일체로 고정하는 패스너로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 배기장치의 일부분에 필터를 제공하여, 엔진의 초기 시동시 이슬 또는 응축수에 의해 만들어지는 연료찌거기를 함유한 유분이 차체, 카운터 웨이트 등과 같은 차량의 외부 표면에 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 필터를 배기장치에 탈착 가능하게 제공하여, 오랜 사용으로 필터에 다량의 유분이 쌓인 경우 편리하게 상기 필터를 배기장치로부터 분리하여 청소한 후 재조립하여 사용할 수 있게 한다.

이하, 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치의 실시예를 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치를 보여주는 개략 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치를 보여주는 개략 분해 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치에 적용되는 필터의 배기가스 흐름을 보여주는 도면이다.

하기 본 발명에 대한 설명에서 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소들에 대해서는 이해의 편의를 위해 종래 기술에서와 같은 동일한 부호를 사용하였다.

본 발명에 따른 산업차량의 배기장치(10)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 머플러(3), 배기관(11), 필터(20), 말단관(12) 및 프로텍터(6)를 포함한다.

여기서, 상기 머플러(3)는 인렛파이프(2)를 매개로 하여 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 배출가스 규제 물질인 미세먼지, 질소산화물 등의 유해성분을 저감시키는 촉매컨버터(미도시)와 연통되며, 상기 촉매컨버터로부터 배출되는 배기가스의 배기압력을 낮춰 배기소음을 줄인다.

상기 배기관(11)은 상기 머플러(3)의 배출구에 일단부가 연결되고 타단부가 차체 상부프레임(4)의 개구홀(4a)을 통해 외측으로 뻗는 형태로 이루어진다.

상기 필터(20)는 상기 배기관(11)의 상단부에 연결되어 배기가스의 배출은 가능하게 하지만 이슬 또는 응축수와 배기가스에 의해 만들어진 연료찌거기를 함유한 유분의 배출을 막는 구조로 이루어진다.

상기 말단관(12)은 상기 필터(20)를 수용하며, 제1 고정수단(15)을 매개로 하여 상기 배기관(11)의 상단부와 결합되고 상기 필터(20)를 통해 배출되는 배기가스를 외부로 안내하는 형태로 이루어진다. 상기 말단관(12)의 끝부분은 차량의 일측 외부로 배기가스를 배출할 수 있도록 호 형상으로 휘어진 형태를 이룬다.

상기 프로텍터(6)는 상기 배기관(11)의 외측에 이격되게 끼워지고 복수의 통기공(6a)을 가지며, 하단부가 제2 고정수단(16)을 매개로 하여 상기 차체 상부프레임(4)에 고정되는 구조로 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치는 전술한 바와 같은 기본구성에 다음의 구체적인 실시예들로 더 한정되는 형태로 이루어질 수 있다.

일실시예로, 상기 필터(20)는 상술한 바와 같이 상기 말단관(12)에 수용되며, 제1 안내관(21)과 제2 안내관(25)을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 안내관(21)은 복수의 통공(22a)을 갖는 바디(22)와 상단에 구비되고 외부 테두리를 따라 안내공(23a)을 갖는 안내판(23)을 포함한다. 상기 제2 안내관(25)은 하단부가 상기 제1 안내관(21)의 안내판(23)에 고정되며, 복수의 통공(26a)을 갖는 바디(26)와 상단에 구비되는 상측링부(27)를 포함한다(도 3과 도 4 참조).

여기서, 상기 제1 안내관(21)과 상기 배기관(11)의 대응내벽 사이 및 상기 제2 안내관(25)과 상기 배기관(11)의 대응내벽 사이에는 각각 배기가스의 배출을 위한 주변공간(S1,S2)을 형성한다. 그에 따라, 상기 배기관(11)으로부터 상기 필터(20)의 제1 안내관(21)으로 유입되는 배기가스는 제1 안내관(21)의 통공(22a)을 통해 해당 주변공간(S1)으로 배출된 다음, 상기 안내판(23)의 안내공(23a)을 통해 해당 주변공간(S2)으로 유입된 후, 상기 제2 안내관(25)의 통공(26a)을 통해 상기 제2 안내관(25)의 내부로 유입되면서 외부로 배출될 수 있게 된다.

일실시예로, 상기 제1 고정수단(15)은 상기 배기관(11)의 상단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제1 플랜지(11a)와, 상기 필터(20)의 최하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 하측링부(20a)와, 상기 말단관(12)의 하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제2 플랜지(12)와, 상기 제1 플랜지(11a), 상기 하측링부(20a) 및 제2 플랜지(12a)를 일체로 고정하는 패스너(28)를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 상기 패스너(28)는 전술한 바와 같은 구성요소들을 탈착 가능하게 고정할 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하며, 통상 볼트와 너트 등으로 구성될 수 있다(도 2와 도 3 참조).

일실시예로, 상기 제2 고정수단(16)은 상기 프로텍터(6)의 하단에 구비되고 테두리를 따라 결합공을 갖는 플랜지(6c)와, 상기 차체 상부프레임(4)의 개구홀(4a) 주위에 대응되게 형성되는 결합홈(또는 결합공)을 포함하는 마운팅부(4b)와, 상기 프로텍터(6)의 플랜지(6c)를 상기 차체 상부프레임(4)의 마운팅부(4b)에 고정하는 볼트(7)로 이루어질 수 있다(도 2 참조).

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치의 작용을 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치를 보여주는 개략 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치에 적용되는 필터의 배기가스 흐름을 보여주는 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치의 사용상태를 보여주는 개략 측단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 겨울철이나 저온 대기의 이른 아침에 배기관(11)의 내부에는 결로현상이 발생되어 상기 배기관(11)의 내부에 이슬(또는 응축수)이 맺히게 된다.

또한, 이러한 상태에서 엔진의 초기 시동시 엔진에서 발생되는 고온의 배기가스가 차가운 배기관(11)을 통과하면서 응축되며, 그에 따라 기 형성된 이슬과 엔진의 초기 시동시 배기가스에 의해 발생되는 다량의 응축수는 상기 배기관(11)의 내부에서 배기가스에 포함된 그을음과 혼합되어 다량의 유분 덩어리를 발생시킨다.

도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 위와 같이 발생된 다량의 유분 덩어리와 배기가스는 필터(20)의 제1 안내관(21) 안으로 유입된 후 상기 유분 덩어리 중 일부는 상기 제1 안내관(21)에 의해 배출이 차단되고 그 나머지는 배기가스와 함께 상기 제1 안내관(21)의 통공(22a)을 빠져 나간다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유분 덩어리의 나머지와 배기가스는 상기 제1 안내관(21)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S1)을 거쳐 안내판(23)의 안내 공(23a)을 통해 제2 안내관(25)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S1)으로 유입된 후, 상기 유분 덩어리의 나머지는 상기 제2 안내관(25)에 의해 배출이 차단되고 배기가스는 상기 제 2 안내관(25)의 통공(26a)을 통해 상기 말단관(12)을 거쳐 외부로 원활히 배출된다.

이때, 상기 제1 안내관(21)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S1)과 상기 제2 안내관(25)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S2)에 쌓인 유분 중의 수분은 엔진의 가동이 일정시간을 경과하면 배기가스에 의해 가열되는 상기 말단관(12)과 필터(20)에 의해 증발하여 소멸된다.

또한, 상기 제1 안내관(21)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S1)과 상기 제2 안내관(25)과 말단관(12) 사이의 주변공간(S2)에 유분이 많이 쌓이게 되면, 상기 배기관(11)의 제1 플랜지(11a), 상기 필터(20)의 하측링부(20a) 및 상기 말단관(12)의 제2 플랜지(12a)를 고정하는 패스너(28)의 잠금상태를 해제시켜 필터(20)를 분리한 다음, 상기 필터(20)를 청소한 후 다시 조립하여 사용하면 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 지게차의 배기장치를 보여주는 개략 측단면도.

도 2는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치를 보여주는 개략 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치를 보여주는 개략 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치에 적용되는 필터의 배기가스 흐름을 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 산업차량의 배기장치의 사용상태를 보여주는 개략 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3: 머플러 6: 프로텍터

10: 배기장치 11: 배기관

11a: 제1 플랜지 12: 말단관

12a: 제2 플랜지 15: 제1 고정수단

16: 제2 고정수단 20: 필터

20a: 하측링부 21: 제1 안내관

25: 제2 안내관 22a, 26a: 통공

22, 26: 바디 23a: 안내공

23: 안내판 27: 상측링부

S1, S2: 주변공간

Claims

머플러(3);

상기 머플러(3)의 배출구에 일단부가 연결되고 타단부가 차체 상부프레임(4)의 개구홀(4a)을 통해 외측으로 뻗는 배기관(11);

복수의 통공(22a)을 갖는 바디(22)와 상단에 구비되고 외부 테두리를 따라 안내공(23a)을 갖는 안내판(23)을 포함하는 제1 안내관(21)과, 하단부가 상기 제1 안내관(21)의 안내판(23)에 고정되며, 복수의 통공(26a)을 갖는 바디(26)와 상단에 구비되는 상측링부(27)를 포함하는 제2 안내관(25)으로 이루어지고, 상기 배기관(11)의 상단부에 수직방향으로 배치되어 연결되어 이슬 또는 응축수와 배기가스에 의해 만들어진 연료찌거기를 함유한 유분의 배출을 막는 필터(20);

상기 필터(20)를 수용하며, 제1 고정수단(15)을 매개로 하여 상기 배기관(11)의 상단부와 결합되고 상기 필터(20)를 통해 배출되는 배기가스를 외부로 안내하는 말단관(12); 및

상기 배기관(11)의 외측에 이격되게 끼워지고 복수의 통기공(6a)을 가지며, 하단부가 제2 고정수단(16)을 매개로 하여 상기 차체 상부프레임(4)에 고정된 프로텍터(6);

를 포함하는 산업차량의 배기장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 고정수단(15)은 상기 배기관(11)의 상단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제1 플랜지(11a)와, 상기 필터(20)의 최하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 하측링부(20a)와, 상기 말단관(12)의 하단에 구비되고 테두리를 따라 복수의 결합공을 갖는 제2 플랜지(12a)와, 상기 제1 플랜지(11a), 상기 하측링부(20a) 및 제2 플랜지(12a)를 일체로 고정하는 패스너(28)로 이루어진 것인 산업차량의 배기장치.