KR101633598B1 - 매연저감장치를 위한 세척 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단순한 구조의 세척조 내부에 세척액을 공급하여 세척하고자 하는 매연저감장치(DPF)를 세척액에 잠기도록 설치하고, 액체인 세척액에 잠긴 상태에서 매연저감장치를 회전시키면서 매연저감장치의 입구와 출구로 세척액과 압축공기를 분사하여 짧은 시간의 세척으로 세척 성능이 현저히 향상되고 외부로의 오염이 없는 친환경적인 세척장치 및 세척 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 매연저감장치(1, DPF)가 잠기도록 세척액(5)이 채워지는 공간을 갖는 세척조(10); 상기 세척조(10)의 바닥면에 분리 가능하게 설치되는 베이스판(20); 상기 베이스판(20) 상에 결합되어 상기 세척액(5)에 잠기도록 설치된 매연저감장치(1)를 지지하면서 회전시키는 회전장치(30); 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)로 내부로 상기 세척액(5)과 압축공기가 함께 분사될 수 있도록 상기 베이스판(20) 상에 설치되어 상기 세척액(5)에 압축공기를 분사하는 제1, 제2 노즐 막대(50, 60); 및 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)를 통해 분사되는 압축공기의 분사를 제어하는 제어수단(미도시); 을 포함하는 매연저감장치를 위한 세척장치를 제공한다.
밀도가 높은 매질인 세척액에 잠긴 생태에서 매연저감장치(1)를 회전시키면서 세척할 수 있도록 하기 위하여 본 발명에서는 매연저감장치(1)가 정위치에서 이탈되지 않고 회전될 수 있도록 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3) 방향에서 매연저감장치(1)를 지지하는 지지수단(40)이 더 구비되어 있으며, 세척 방법적인 측면에서는 매연저감장치(10)로 세척액(5)과 압축공기를 함께 분사하는데, 먼저, 매연저감장치(1)의 입구(2)로만 분사하고, 다음으로 매연저감장치(1)의 출구(3)로만 분사하고, 마지막으로 입구(2)와 출구(3)에서 함께 분사하는 단계로 세척을 수행하여 세척 시간을 절감하고 세척 성능을 향상시켰다.

Description

매연저감장치를 위한 세척 장치 및 방법 {Device and method for cleaning diesel particulate filters }

본 발명은 매연저감장치(DPF, diesel particulate filter)를 위한 세척 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매연저감장치(DPF)를 세척액에 잠기게 한 상태에서 회전시키며 세척액과 압축공기가 매연저감장치(DPF)의 입구와 출구에 교대로 또는 동시에 분사되도록 하여 DPF의 내부를 세척함으로써 DPF를 짧은 시간에 보다 효율적으로 세척할 수 있는 소형화된 세척 장치 및 세척 방법에 관한 것이다.

디젤엔진 차량에서 대부분의 매연저감장치(DPF)는 전기히터 등으로 배기가스의 온도를 높여 포집된 입자상물질(PM, particulate matter)을 태우는 강제재생방식, 엔진에서 나오는 배기열로 포집된 입자상물질(PM)을 태우는 자연재생방식 또는 복합재생방식 등으로 내부에 포집된 입자상물질(PM)를 연소시키도록 구성되어 있다. 하지만, DPF의 계속적인 사용으로 인해 그 내부에 입자상물질(PM)이나 그을음 또는 재 등이 축적되고 이로 인해 필터가 막히게 되면 DPF의 배압(back pressure)이 증가하고 이에 따른 엔진의 성능 저하 및 연비 저하 등이 유발될 수 있으며, 입자상물질(PM)과 같은 대기오염을 가중시키는 주요 원인이 되는 매연을 배출하게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 사용 중인 매연저감장치(DPF)의 정기적인 세척(cleaning)이 요구되고 있다.

매연저감장치(DPF)의 세척에 의한 성능 복원방법에는 DPF를 섭씨 600~700도 정도의 고온으로 가열하여 입자상물질(PM)을 연소시키는 방법, 화학약품 등을 투입하여 세척하는 방법, 공기 중에서 압축공기를 이용하여 세척하는 방법, 및 물이나 세척액에 DPF를 잠기게 한 후 세척액을 진동시켜 세척하는 방법 등이 있다.

DPF를 섭씨 600~700도 정도의 고온으로 가열하여 PM을 연소시키는 방법은 상대적으로 외부로의 오염이 발생할 가능성이 적은 상태에서 이루어지고 포집된 PM을 확실하게 제거할 수 있는 방법이기는 하다. 하지만, 주로 전기로와 같은 장치를 이용하는 방식이고, 장시간(예: 8시간)의 가열이 필요하고, 요구되는 고온까지 가열하기 위해서도 많은 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 액화석유가스(LPG)와 같은 연료를 사용할 때에는 온도 조절에 어려움이 있다. 그리고, 세척을 위한 연소 과정 중에 온도 차이가 많이 나므로 열응력에 의해 세라믹 재질의 DPF가 파손될 수 있는 문제점도 있다.

화학약품으로 DPF를 세척하는 방법도 있는데, DPF의 세라믹 필터 내부로 화학약품을 투입하여 DPF의 내부에 포집되어 있는 입자상물질(PM), 그을음 및 재 등을 녹여 거품을 발생시키며 제거하는 방법으로, 작업 방법은 간단한 편이나 DPF의 내부에 축적된 입자상물질(PM) 등을 충분히 제거하는 것이 용이하지 않고, 발생된 거품을 2차 오염 없이 처리하는 것도 어려우며, 매연저감장치(DPF)의 촉매 코팅된 필터와 세척용 화학약품 사이의 화학반응이 발생하여 필터의 성능이 저하될 수 있는 문제점도 있다.

다음으로, 가장 많이 적용되고 있는 방법이라고 할 수 있는 압축공기를 이용한 세척 방법이 있는데, 하나의 예로, 특허문헌 1에 나타난 바와 같은 압축공기를 이용하여 매연저감장치(DPF)를 세척하는 장치(이하 ‘종래기술 1’이라 한다)가 있다.

종래기술 1에는 도면 1(a)에 도시된 바와 같이 실린더 형태의 매연저감장치(26)를 수직방향으로 세워 회전판(20)에 장착하고, 상기 회전판(20)을 회전시키면서 상, 하단에 구비된 노즐(30, 34)로부터 압축공기를 분사하여 매연저감장치(26)를 세척하는 장치가 나타나 있다. 도면 1(a)에서와 매연저감장치(26)를 세로로 세워서 세척하는 장치는 그 구조의 복잡함과 함께 그 높이가 높아져 장치의 크기가 커지는 문제점이 있다. 종래기술 1에는 또 다른 실시예로 도면 1(b)에 도시된 바와 같이 실린더 형태의 매연저감장치(242)를 수평방향으로 설치하고 구동모터(236)로 롤러(232)를 회전시키면서 매연저감장치(242)를 회전시키고, 매연저감장치(242)의 입구와 출구에 설치된 노즐(244a, 244b)을 통해 압축공기를 분사하여 매연저감장치(242)를 세척하는 장치도 나타나 있다.

상기 종래기술 1의 세척장치는 도면 1(a)와 (b)에 나타난 바와 같이 공기 중에서 노즐을 통해 압축공기를 매연저감장치(DPF)의 내부로 분사하여 세척을 하는 장치로 통상적으로 쉽게 생각할 수 있는 방법을 구현한 장치이기는 하다. 하지만, 매연저감장치(DPF)의 내부는 입자상물질(PM)을 포집하기 위하여 미로 형상으로 되어 있고, 포집된 입자상물질(PM)이나 그을음 또는 재들이 고형화되어 있어, 압축공기로 분리 및 제거하기 쉽지 않을 뿐 아니라 세척 시간도 길고 높은 압력의 압축공기가 요구된다. 또한, 고압의 압축공기 분사를 통한 세척으로 인하여 많은 분진이 발생하게 된다. 따라서, 종래기술 1에서와 같이 공기 중에서 압축공기를 이용한 세척장치에서는 분진이 외부 공기 중으로 누출되지 않도록 하기 위해서 미세한 분진까지 밀폐할 수 있는 밀폐장치가 필수적으로 구비되어 있어야 할 뿐 아니라, 세척 후에 밀폐장치를 열었을 때에도 미세한 분진이 남아 있지 않을 정도의 높은 효율의 필터장치도 구비되어 있어야 하는 문제도 있다.

매연저감장치(DPF) 내부에서 고형화된 매연의 분리 및 세척시의 분진 발생 등을 해결할 수 있는 세척장치로는 매연저감장치(DPF)를 세척액(또는 물) 속에 잠기도록 한 상태에서 세척을 하는 방법이 있는데, 하나의 예로, 특허문헌 2에 나타난 매연저감장치(DPF)를 세척액에 잠기도록 한 후에 초음파로 세척액을 진동시켜 매연저감장치(DPF)를 세척하는 장치(이하 ‘종래기술 2’이라 한다)가 있다.

종래기술 2에는 도면 2에 도시된 바와 같이 크레인(23)과 와이어(24)를 이용해 매연저감장치(1)를 세척조(21)의 바닥에 형성되어 있는 거치대(25)에 거치시키고 세척액(30)에 잠긴 상태가 되도록 하고, 매연저감장치(1)의 입구(4)와 출구(5)와 대향되도록 설치된 초음파 발생기(31, 32)를 통해 세척액(30)을 진동시켜 매연저감장치(1)를 세척하는 세척 장치가 나타나 있다.

상기 종래기술 2에서는 매연저감장치(1)가 세척액(30)에 잠긴 상태로 세척이 되므로, 매연저감장치(1)의 내부에 고형화되어 있는 매연들에 세척액이 침투되어 분리하기 용이한 환경을 조성할 수 있다. 또한, 매연저감장치(1)의 내부의 매연들이 액체인 세척액(30)에 씻겨서 제거되므로, 외부 공기 중으로 분진이 거의 발생하지 않는 장점이 있다.

하지만, 종래기술 2에 나타난 세척장치는 초음파 발생기(31, 32)로 세척액(30)을 진동시켜 파동을 일으키더라도 매연저감장치(1)의 입구(4)와 출구(5)에서 분사에 상당하는 정도의 높은 속도 또는 높은 압력의 파동을 일으키기 어려워 실질적으로 매연저감장치의 세척시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 세척 성능 또한 좋지 않은 큰 문제점이 있다. 또한, 종래기술 2에서 세척 성능을 향상시키기 위해서는 가능하면 큰 파동을 발생시켜야 하는데, 세척액은 종래기술 1에 나타난 공기와 달리 밀도가 높은 매질이므로, 세척액의 파동은 세척뿐 아니라 매연저감장치(1) 자체의 움직임과 같이 원하지 않는 현상도 함께 발생하게 된다. 종래기술 2에는 이러한 부작용(副作用)을 해결하기 위해 매연저감장치(1)를 중력에 의해 거치시키는 거치대(25) 뿐 아니라, 크레인(23)과 연결된 와이어(24)를 통해 추가로 고정하는 구성이 나타나 있다.

또한, 종래기술 2에서는 세척액의 세척을 위한 파동 때문에 매연저감장치(10 자체가 움직일 수 있으므로, 종래기술 1의 도면 1(b)에 나타난 바와 같이 매연저감장치(1)를 회전시키면서 세척을 할 수 있다는 기술적 사상을 함께 고려하는 것이 힘들며, 매연저감장치(1)는 회전하도록 구성되어 있지 못하고, 거치대(25)와 와이어(24)에 의해 지지된 상태로 있다.

이로 인해 종래기술 2에 나타난 세척장치는 매연저감장치(1) 내부의 매연을 세척하기 위하여 초음파 발생기(31, 32)는 최소한 매연저감장치(1)의 입구(4)와 출구(5)의 직경과 동일하거나 더 큰 크기를 갖는 것이 필요하고, 세척시 매연저감장치를 고정시키는 구성도 함께 필요하므로, 장치의 소형화 등도 용이하지 않은 문제점도 있다.

: 일본공표특허공보 특표2010-538203호 (2010.12.09.) : 일본공개특허공보 특개2006-205044호 (2006.08.10.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단순한 구조의 세척조 내부에 세척액을 공급하여 세척하고자 하는 매연저감장치(DPF))를 세척액에 잠기도록 설치하고, 액체인 세척액에 잠긴 상태에서 매연저감장치를 회전시키면서 매연저감장치의 입구와 출구로 세척액과 압축공기를 집중적으로 분사하여 짧은 시간의 세척으로 세척 성능이 현저히 향상되고 외부로의 오염이 없는 친환경적인 세척장치 및 세척 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 나타난 매연저감장치를 위한 세척장치는 매연저감장치(1, DPF)가 잠기도록 세척액(5)이 채워지는 공간을 갖는 세척조(10); 상기 세척조(10)의 바닥면에 분리 가능하게 설치되는 베이스판(20); 상기 베이스판(20) 상에 결합되어 상기 세척액(5)에 잠기도록 설치된 매연저감장치(1)를 지지하면서 회전시키는 회전장치(30); 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)의 내부로 상기 세척액(5)과 압축공기가 함께 분사될 수 있도록 상기 베이스판(20) 상에 설치되어 상기 세척액(5)에 압축공기를 분사하는 제1, 제2 노즐 막대(50, 60); 및 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)를 통해 분사되는 압축공기의 분사를 제어하는 제어수단(미도시); 을 포함하는 구성을 갖는다.

또한, 상기 세척장치는 상기 회전장치(30)의 회전에 따라 상기 매연저감장치(1)가 정위치에서 이탈되지 않고 회전될 수 있도록 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3) 방향에서 매연저감장치(1)를 지지하는 지지수단(40);이 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전장치(30)는, 상기 베이스판(20)에 하단부가 고정된 모터 지지대(34); 및 구동모터(33)를 포함하고, 상기 구동모터(33)는 매연저감장치 세척시에 세척액(5)에 잠기지 않는 위치에서 상기 모터 지지대(36)에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전장치(30)는, 상기 매연저감장치(1)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 상기 베이스판(20)에 설치된 구동롤러(31)와 다수 개의 종동롤러(32); 및 상기 구동모터(33)의 회전력을 상기 구동롤러(31)에 전달하는 구동수단(35)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 각각 한쪽 면에 동일한 간격으로 복수 개의 분사구(55, 65)가 형성되어 있고, 그 길이는 장착되는 매연저감장치(1)의 최대 반경 보다 길게 구성되어 있고, 장착되는 매연저감장치(1)의 길이와 직경에 따라 위치 조정이 가능하도록 형성되어 있으며, 상기 제1, 2 노즐 막대(50)의 하단은 각각 상기 베이스판(20) 상에 형성된 레일(21, 22)에 설치되어 있는 제1, 제2 노즐 블록(51, 61)에 고정되어 있고, 상기 제1, 제2 노즐 블록(51, 61) 중 적어도 하나는 상기 베이스판(20)과 상대 이동 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지수단(40)은 상기 제1 노즐 블록(51)에 고정되어 상기 매연저감장치(1)를 지지하는 제1 지지부(41); 및 상기 매연저감장치(1)와 제2 노즐 블록(61) 사이에 설치되어 상기 레일(22) 상에서 이동하는 제2 지지부 고정블록(42); 및 상기 제2 지지부 고정블록(42) 상에 고정된 제2 지지부(43)를 포함하고 있을 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 공압제어밸브(71)를 매개로 압축공기를 공급하는 공기 압축기(70)와 연결되어 있으며, 상기 제어수단(미도시)은 상기 공압제어밸브(71)의 개폐를 제어하며 각 노즐 막대(50, 60)의 압축공기의 분사 여부, 분사 순서, 분사 방향 및 분사 시간을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 매연저감장치를 위한 세척 장치는 상기 세척조(10)에 세척액(5)을 유입하기 위한 세척액 유입밸브(13); 상기 세척조(10)에서 세척액(5)을 배수하기 위한 배수밸브(14); 상기 세척조(10)에서 배수된 세척액(5)을 저장하는 세척액 저장탱크(15); 상기 세척액 저장탱크(15)에 배수된 세척액(5)이 상기 세척조(10)로 재유입되도록 강제 순환시키는 순환펌프(16); 상기 순환펌프(16)와 상기 유입밸브(13) 사이에 설치되어, 강제 순환시 오염된 세척액(5)을 여과시키는 세척액 여과 필터(17); 를 더 포함할 수 있다.

다음으로 본 발명에 나타난 매연저감장치(1)의 세척 방법은 상기 세척조(10)의 내부에 구비된 회전장치(20)에 매연저감장치(1)를 수평으로 장착하는 제1단계; 상기 회전장치(20)에 구비된 구동모터(33)를 회전시켜 상기 매연저감장치(1)를 회전시키는 제2단계; 상기 매연저감장치(1)가 회전되는 상태에서 상기 매연저감장치(1)가 잠기도록 상기 세척조(10)에 세척액을 공급하는 제3단계; 상기 매연저감장치(1) 내부에 축적된 입자상물질(PM)이 용해될 수 있도록 일정시간 t1(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)를 세척액(5)에 잠긴 상태로 유지하는 제4단계; 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)로 상기 세척액에 압축공기를 분사하여 상기 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5단계; 정해진 세척 회수 또는 세척 시간을 초과하는지 체크하여 초과하면 다음단계로 진행하고, 초과하지 않으면 제5단계를 반복하는 제6단계; 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)의 압축공기 분사를 차단하고 상기 회전장치의 회전을 멈추는 제7단계;를 포함한다.

또한, 상기 제5단계는 일정시간 t2(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)의 입구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-1단계; 일정시간 t3(>0) 동안 압축공기를 분사하지 않는 제5-2단계; 일정시간 t4(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)의 출구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-3단계; 일정시간 t5(>0) 동안 압축공기를 분사하지 않는 제5-4단계; 일정시간 t6(>0) 동안 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)에서 동시에 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-5단계; 압축공기 분사 중지 후, 일정시간 t7(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)를 세척액에 잠긴 상태로 유지하는 제5-6단계;를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명의 매연저감장치를 위한 세척장치는 세척액에 잠긴 매연저감장치(1) 에 세척액을 압축공기와 함께 분사하는 기술을 이용하여, 종래기술들과 달리 밀도가 높은 세척액을 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)에 높은 속도로 분사할 수 있고, 또한, 매연저감장치(1)를 회전시키면서 제1, 제2 노즐 막대로부터 압축공기를 선택적으로 분사하는 세척 방식을 채택하여 짧은 시간에 현저하게 높은 성능의 세척을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 세척장치는 세척하고자 하는 매연저감장치(1)를 세척액에 잠기도록 한 상태에서 세척을 하므로, 매연저감장치(DPF)에 포집된 매연들이 외부로 전파되지 않는 친환경적인 세척을 할 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 세척장치는 종래기술들과 달리, 세척액에 잠긴 매연저감장치를 회전장치를 통해 회전시킬 수 있도록 구성하여, 매연저감장치의 회전에 의해 그 내부에 포집되어 있는 매연 등이 분리되기 쉽게 하고 또한, 분사 노즐 막대의 길이를 매연저감장치의 반지름보다 길게만 형성하여 세척을 할 수 있고, 회전장치 전체가 세탁조(10)의 내부에 존재할 수 있도록 구성할 수 있으므로, 세척장치의 크기를 소형화하기 용이한 장점도 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1. 종래기술 1에 나타난 압축공기를 이용한 매연저감장치 세척장치
(a) 매연저감장치를 수직으로 세워서 세척하는 장치
(b) 매연저감장치를 수평으로 설치하여 세척하는 장치
도 2. 종래기술 2에 나타난 세척액을 이용한 매연저감장치 세척장치
도 3. 본 발명의 매연저감장치를 위한 세척장치의 개략도
도 4. 매연저감장치가 세척장치의 회전장치와 지지수단에 지지된 구조
도 5. 본 발명에 나타난 세척장치의 세척조 내부 구조
도 6. 본 발명의 세척장치에서 압축공기 분사시 세척액의 거동 현상
(a) 일측 노즐 막대에서 압축공기 분사
(b) 타측 노즐 막대에서 압축공기 분사
(c) 양측 노즐 막대에서 압축공기 분사도
도 7. 본 발명에 나타난 매연저감장치 지지수단의 일 실시예
도 8. 본 발명의 노즐 막대의 일 실시예의 단면도

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고, “수직 방향”은 지면으로부터 수직으로 세워진 세로 방향을 의미하고, “수평 방향”은 지면과 평행하게 눕혀진 방향을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 3 에는 본 발명의 매연저감장치를 위한 세척장치의 전체 구조의 개략도가 나타나 있고, 도 4에는 세척을 위한 매연저감장치(DPF)가 본 발명의 주요 구성인 회전장치(30)와 지지수단(40)에 의해 지지된 구조가 도시되어 있다. 도 3과 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 매연저감장치(DPF)를 위한 세척장치는 매연저감장치(1)가 잠기도록 세척액(5)이 채워지는 공간을 갖는 세척조(10); 상기 세척조(10)의 바닥면에 분리 가능하게 설치되는 베이스판(20); 상기 베이스판(20) 상에 결합되어 상기 세척액(5)에 잠기도록 설치되는 매연저감장치(1)를 지지하면서 회전시키는 회전장치(30); 상기 회전장치(30)의 회전에 따라 상기 매연저감장치(1)가 정위치에서 이탈되지 않고 회전될 수 있도록 상기 매연저감장치(1)를 그 입구(2)와 출구(3) 방향에서 지지하는 지지수단(40); 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)에서 그 내부로 상기 세척액(5)과 압축공기가 함께 분사될 수 있도록 상기 베이스판(20) 상에 설치되어 상기 세척액(5)에 압축공기를 분사하는 제1, 제2 노즐 막대(50, 60); 및 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)를 통해 분사되는 압축공기의 분사를 제어하는 제어수단(미도시); 을 포함하는 구성을 갖는다.

도 4에는 상기 세척조(10)의 바닥면과 접하도록 설치되는 베이스판(20) 상에 설치되는 상기 회전장치(30)와 지지수단(40)의 일 실시예가 상세하게 도시되어 있다.

도 4를 살펴보면, 상기 회전장치(30)에는, 상기 베이스판(20)에 하단부가 고정된 모터 지지대(34)가 세로로 설치되어 있고, 상기 모터 지지대(34)의 상단부에 구동모터(33)가 결합되어 있다. 상기 모터 지지대(34)의 길이는 세척조(10)의 외부로 돌출되지 않는 정도의 길이이며, 세척조(10)의 상부를 덮개(11)로 덮을 때 방해가 되지 않는 정도의 길이가 바람직하다. 또한, 모터 지지대(34)의 상단부에 결합되는 상기 구동모터(33)는 매연저감장치 세척시에 세척액(5)에 잠기지 않도록 노출되어 있는 것이 바람직하므로, 상기 모터 지지대(34)는 그 상단부에 결합된 구동모터(33)가 세척시에 세척액(5)으로부터 노출되어 있는 구성이 될 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다.

상기 모터 지지대(34)는 구동모터(33)가 수중에서 사용할 수 없는 모터인 경우에 필요한 구성요소이고, 구동모터(33)가 수중에서 사용할 수 있는 방수 모터인 경우에는 모터 지지대(34)와 아래에서 기술하는 구동력 전달수단(35) 없이 베이스판(20) 상에 구동모터(33)를 직접 설치할 수도 있을 것이다.

또한, 상기 회전장치(30)는, 상기 매연저감장치(1)를 지지하면서 회전시킬 수 있는 수단이 필요한데, 대표적인 수단으로 롤러가 있다. 매연저감장치를 안정적으로 지지하기 위해서는 베이스판(20)의 상부에 다수의 롤러가 설치되는 것이 요구되며, 롤러들은 매연저감장치(1) 세척시에 세척액에 잠겨 있는 구성요소이다. 위에서 살펴본 구동모터(33)가 방수가 되어 수중에서 사용할 수 있는 모터인 경우에는 구동모터(33)의 모터축에 직접 롤러를 연결할 수도 있다. 하지만, 도 4에 도시된 바와 같이 세척액(5)으로부터 노출되어 있는 구동모터(33)인 경우에는 구동모터(33)의 구동력은 구동력 전달수단(35)을 통해 하나의 구동롤러(31)로 전달하게 된다. 구동롤러(31)는 필요에 따라, 다수 개로 구성할 수도 있으나(이 경우에는, 구동모터 또는 구동력 전달수단이 다수 개가 되도록 구성되어야 한다), 통상적으로 구동롤러(31)는 하나로 구성되어 있고, 매연저감장치(1)를 지지하는 나머지 롤러는 회전하는 매연저감장치(1)를 따라 회전하게 되는 종동롤러(32)로 충분하다. 도 4에서는 하나의 구동롤러(31)와 3개의 종동롤러(32)가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 종동롤러(32)의 개수는 통상의 기술자가 필요에 따라 쉽게 변경할 수 있을 것이다.

다음으로 도 4에 도시된 구동력 전달수단(35)의 구성을 살펴보면, 구동모터(33)의 모터축 끝단에 모터 풀리(35-1)가 형성되어 있고, 모터 지지대(34)의 하단부에는 연결축(35-2)이 설치되어 있으며, 상기 연결축(35-2)의 양단에는 필요에 따라 풀리가 형성되어 있을 수도 있다. 상기 모터 풀리(35-1)와 연결축(35-2)의 일단은 제1 체인이나 벨트(35-3)로 연결되어 있고, 상기 연결축(35-2)의 타단과 구동롤러의 구동축 끝단에 형성된 구동축 풀리(35-4)도 제2 체인이나 벨트(35-5)로 연결되어 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 상기 구동수단(35)을 단순화시키고 소형화를 이루기 위해 모터 지지대(34)를 중공(中孔)형의 지지대로 구성하여 그 내부에 상기 모터 풀리(35-1)와 제1 체인이나 벨트(35-3) 및 연결축(35-2)의 일단이 위치하도록 형성하였다. 이는 중공(中孔)형의 모터 지지대(34)를 이용한 하나의 실시예이고, 상기 모터 풀리(35-1)와 체인이나 벨트(35-3) 및 연결축(35-2)의 일단이 모터 지지대(34)의 외부에서 서로 연결되어 있도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 베이스판(20) 상에는 위에서 살펴본 회전장치(30)와 함께 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3) 방향을 지지하는 지지수단(40)이 형성되어 있다. 상기 지지수단(40)은 위에서 살펴본 롤러(31, 32)와 함께 본 발명과 같이 세척액(5)에 잠긴 상태에서 매연저감장치(1)를 회전시키고, 또한, 세척액과 공기가 혼합된 혼합액을 높은 압력으로 분사시키면서 세척을 할 때 발생되는 매연저감장치(1)의 정위치 이탈을 방지 및 안정적인 회전을 위해 필요한 구성요소이다.

위의 종래기술 1(b)에 나타난 바와 같이 챔버 내의 공기 중에서 매연저감장치(242)에 압축공기를 분사하면서 세척을 하는 경우, 분사되는 압축공기는 매연저감장치(242)의 입구와 출구로 분사되면서 세척을 하게 되고, 분사되는 부분을 제외한 주위의 공간은 밀도가 낮은 매질(媒質)인 공기로 구성되어 있으므로, 주위 공기의 파동에 의해 매연저감장치(242)의 거동에 영향이 거의 없다. 따라서, 매연저감장치(242)가 압축공기 분사에 의하여 롤러(232)로부터 분리 또는 이탈되는 경우가 발생되지 않으므로 롤러(232)의 회전을 통해 안정적으로 매연저감장치(242)를 회전시킬 수 있다.

하지만, 매질(媒質)이 물이나 세척액과 같이 밀도가 높은 경우에는 본 발명과 같이 세척액과 압축공기가 혼합되어 매연저감장치(1)의 입구와 출구로 분사되는 경우, 집중적으로 매연저감장치(1)의 입구와 출구로 분사된다고 하더라도, 분사되는 높은 밀도의 세척액의 파장(A)에 의해 매연저감장치(1) 자체의 거동이 영향을 받게 된다. 이는 도 6에 나타난 바와 같이 세척액(5)과 압축공기가 세척을 위해 분사되면 매연저감장치(1) 주위에서 원하지 않는 세척액(5)의 파장(A)이 발생하고, 이는 매연저감장치(1)의 거동, 즉, 구동롤러(31)로부터의 이탈이나 분리 등과 같은 현상이 발생할 수 있을 정도의 영향을 줄 수 있고, 이로 인해 구동롤러(31)로 매연저감장치(1)를 회전시키는 것이 어렵게 될 수 있다. 이처럼 밀도가 높은 매질, 예를 들면, 물이나 세척액에 잠긴 상태에서 매질의 파동을 이용하여 매연저감장치(DPF)를 세척하는 경우에는, 세척액과 같은 매질의 거동이 매연저감장치(DPF)의 거동에 영향을 미치게 된다. 이러한 이유때문에, 종래기술 2에서와 같이 세척액 속에서 매연저감장치(DPF)를 세척하는 장치에서는, 매연저감장치(DPF)를 고정시킨 상태로 세척하는 방법만이 고려되어 왔고, 매연저감장치(DPF)를 회전시키면서 세척하는 방법이 고려되지 못하였다.

본 발명의 발명자들은 세척액과 같이 밀도가 높은 매질에 잠긴 상태에서도 매연저감장치(DPF)를 회전시킴으로 소형화할 수 있고 짧은 시간에 세척을 할 수 있는 세척장치에 대한 연구를 하였고, 이를 롤러(31, 32)를 구비한 회전장치(30) 및 지지수단(40)를 통해 구현하였다.

도 4에 도시된 바와 같이 지지수단(40)은 분사되는 세척액 및 압축공기의 방향과 동일한 방향, 즉, 매연저감장치(1)의 입구와 출구 방향을 지지하는 제1, 제2 지지부(41, 43)로 구성되어 있고, 매연저감장치(1)의 회전은 방해하지 않도록 구성되어 있다. 필요에 따라, 제1, 제2 지지부(41, 43)는 보다 원활한 매연저감장치(1)의 회전을 위하여 베어링이 추가로 구비되어 있어도 좋다.

상기, 제1, 제2 지지부(41, 43)의 보다 상세한 위치는 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)의 설치 위치와 관계가 있으므로, 이와 함께 설명하고자 한다. 도 4에 도시된 바와 같이 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 그 하단이 각각 상기 베이스판(20) 상에 설치된 제1노즐 블록(51) 및 제2노즐 블록(61)에 결합되어 있다. 다양한 길이의 매연저감장치를 세척할 수 있도록 하기 위하여 상기 제1, 제2 노즐 블록(51, 61) 중 적어도 하나는 상기 베이스판(20)에 상대이동 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 제1 노즐 블록(51)은 베이스판(20)에 고정 설치되어 있을 수도 있고, 도면 7에 도시된 바와 같이 베이스판(20) 상에 설치된 레일(21)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있을 수도 있다. 상기 제2노즐 블록(61)의 경우는 베이스판(20) 상에 설치된 레일(22)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있는 구성이 실시예로 나타나 있다.

다음으로, 상기 제1, 제2 지지부(51, 61)에 대하여 상세히 설명하면, 일 실시예로 도면 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 지지부(51)는 상기 제1노즐 블록(51) 상에 일단이 고정되고 타단은 제1노즐 블록(51)의 단부로부터 돌출되도록 설치되어 있을 수 있다. 또한, 상기 제1 지지부(51)는 상기 제1노즐 블록(51)이 설치되는 레일(21)을 따라 이동가능하며 상기 제1노즐 블록(51)과 별개로 형성되어 있는 제1 지지부 고정블록(미도시)에 고정되어 있을 수도 있다. 한편, 제2 지지부(43)는 상기 제2노즐 블록(61)이 설치되는 레일(21)을 따라 이동가능하며 상기 제2노즐 블록(61)과 별개로 형성되어 있는 제2 지지부 고정블록(42)에 고정되어 있다. 이는 본 발명에서 제1 노즐 블록(51)을 고정될 수 있는 블록으로 한 실시예를 기초로 설명하는 것이기 때문이고, 그 반대의 경우도 가능하다.

도 4와 5에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 제2 지지부(43)는 제2 지지부 고정블록(42) 상에 수직으로 형성되어 있으며 유연하면서 그 길이를 변경할 수 있게 구성되어 있는데, 이는 설치되는 매연저감장치(DPF)의 길이나 형상이 다른 경우에도 매연저감장치(DPF)의 일단을 지지할 수 있도록 하기 위하여 구성한 일 실시예이며, 상기 제2 지지부(43)도 제2노즐 블록(61)에 일단이 고정되고 타단은 돌출되어 매연저감장치(1)를 지지할 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 레일(21, 22)을 따라 이동할 수 있도록 형성된 각 노즐 블록(51, 61) 또는 지지부 고정블록은 각 블록의 일측에 구비된 체결구(42, 53, 63)를 이용하여 체결 또는 해제할 수 있다.

위와 같은 방법으로 제1, 제2 지지부(41, 43)가 매연저감장치(1)의 입구와 출구 방향에서 지지하고, 매연저감장치(1)의 축방향 회전은 가능하도록 지지하는 구성을 통해 매연저감장치(1)에 세척액과 압축공기를 분사하더라도 매연저감장치(1)는 정위치를 이탈하지 않고 유지할 수 있으며, 또한, 회전장치(30)를 통해 지속적으로 회전을 하면서 효과적인 세척이 가능하게 된다.

다음으로, 매연저감장치(1)의 장착에 대해 설명하면, 세척조(10) 안에 회전장치(30)를 이용하여 매연저감장치(1)를 수평으로 장착한다. 매연저감장치(1)의 장착 방향은 매연저감장치(1)의 외부면에 표시된 연소가스 배출방향과 베이스판(20) 상에 표시된 연소가스 배출방향 표시(21)가 동일한 방향이 되도록 장착한다. 통상적으로 매연저감장치(1)를 보호하는 외부면에는 엔진의 연소가스가 배출되는 방향으로 화살표가 표시되어 있다. 이는 매연저감장치(1)가 방향성이 있기 때문이다. 엔진으로부터의 연소가스에 포함된 입자상물질(PM)을 매연저감장치(1)가 필터링하여 포집하는 과정에서 입구쪽 부분에 더 많은 입자상물질(PM)이 적층되어 연소가스의 배압(back pressure)이 증가하여 엔진의 적절한 연소 과정을 방해하고 있다. 이와 같은 사항은 매연저감장치(1)를 엔진에서 분해시 육안으로 확인할 수 있다. 따라서, 효율적으로 매연저감장치(1)를 세척하기 위해서는 방향을 정하여 세척하는 것이 바람직하다. 이를 위해 매연저감장치(1)를 위한 세척장치의 베이스판(20)에 장착되는 매연저감장치(1)의 연소가스 배출방향을 화살표로 표시할 수도 있으며, 장착되는 매연저감장치(1)의 입구와 출구 방향에 따라 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)의 분사 순서를 선택할 수 있도록 제어수단에서 제어할 수도 있다.

도면 8에 도시된 바와 같이 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 각각 한쪽 면에 동일한 간격으로 복수 개의 분사구(55, 65)가 형성된 다공 분사구 형태의 구조이다. 노즐 막대 중 적어도 하나는 장착되는 매연저감장치(1)의 길이에 따라 위치 조정이 가능하다. 노즐 막대의 길이는 장착 대상이 되는 다양한 크기의 매연저감장치(1)들의 최대 반경을 고려하여 결정하며, 그 최대 반경보다는 크도록 설계되어 매연저감장치(1)가 최소 1바퀴 회전하면 매연저감장치(1)의 면이 최소 한번 이상 압축공기로 분사되는 기회를 갖게 하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 노즐 막대(50, 60)의 길이는 시중에 사용중인 다양한 매연저감장치(1) 중에서 가장 큰 반경보다 큰 범위에서 압축공기를 분사할 수 있는 노즐이 가공된 길이를 갖도록 결정하면 된다.

노즐 막대(50, 60)의 구조를 상세히 살펴보면, 통상적으로 원형 혹은 사각형 단면의 튜브의 한쪽 끝단을 노즐마개(56, 66)로 막고 이 튜브의 나머지 끝단은 제1, 제2 노즐블록(51, 61)의 상부에 형성된 L자형 통로(57, 67)의 일단과 결합시키고 L자형 통로(57, 67)의 타단은 압축공기를 공급하는 에어 호스(58, 68)로 연결되어 있다. 상기 L자형 통로(57, 67)은 L자형 파이프와 같이 별개의 구성요소의 결합을 통해 형성할 수도 있으며, L자형 통로(57, 67)에 노즐 막대(50, 60)가 교체 가능하게 결합되도록 구성할 수도 있다.

제어수단(미도시)은 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)와 연결된 공압제어밸브(71)에서 밸브의 개폐를 통해 압축공기의 분사 여부, 분사 순서, 분사 방향 및 분사 시간을 제어한다. 공압제어밸브(71)는 분리되어 있는 밸브도 가능하나 3방향 공압제어밸브가 세척장치 구조의 단순화 및 소형화에 보다 바람직하다. 또한, 매연저감장치(1) 내의 입자상물질(PM)을 보다 효율적으로 세척하기 위해서는 공압제어밸브(71)의 작동을 제어하는 제어수단(미도시) 내에 미리 시퀀스 제어 프로그램으로 입력된 제어 로직으로 압축공기의 분사여부, 분사 순서, 분사방향과 분사시간을 제어할 수도 있고, 세척하고자 하는 매연저감장치(DPF)의 장착 방향이 통상적인 경우와 반대가 될 수 있는 경우도 고려하여 제1, 제2 노즐막대(50, 60)의 분사 순서를 선택하여 제어할 수도 있을 것이다.

본 발명의 매연저감장치(DPF)를 위한 세척장치에는 입자상물질(PM)을 세척함으로써 입자상물질(PM)로 오염된 세척액을 세척 과정 중에 또는 세척 종료 후에 순환펌프(16)를 가동하여 세척액 여과 필터(17)로 여과하여 재사용이 가능하도록 구성되어 있다. 세척 과정 중에 세척액을 재사용하는 경우, 오염된 세척액은 세척조(10)의 바닥면에 형성된 배구수(18)와 연결된 배수밸브(14)를 열어서, 세척액 저장탱크(15)로 배수하고, 상기 세척액 저장탱크(15)에 배수된 오염된 세척액(5)은 순환펌프(16)로 강제순환시켜 세척액 유입밸브(13)를 통해 상기 세척조(10)에 다시 공급되는데, 상기 순환펌프(16)와 상기 세척액 유입밸브(13) 사이에 세척액 여과 필터(17)를 설치하여 세척조(10)에 재공급되는 세척액(5)은 여과 과정을 거친 후에 공급되므로, 세척액 여과 필터(17) 교체를 통해 소량의 세척액(5)으로 연속적인 세척이 가능하다.

도면 5에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 배수구(18)가 세척조(10)의 바닥 중앙에 형성되어 있고, 그 아래에 세척액 저장장치(15)가 구비되어 있는 구성이 일 실시예로 나타나 있다. 이 경우에는 베이스판(20)의 중앙에도 상기 배수구(18)와 연통되도록 배수홀(28)이 형성되어 있다. 상기 배수구(18)의 위치는 필요에 따라 세척조(10)의 바닥이나 하부이면 어디든지 특별한 기술적 곤란성 없이 형성할 수 있을 것이다.

또한, 상기 유입밸브(13), 상기 배수밸브(14), 상기 구동모터(33) 및 상기 순환펌프(16)는 수동 또는 스위치로 작동될 수도 있고, 또는 상기 제어수단 또는 또다른 제어수단을 통해 자동으로 제어할 수도 있을 것이다.

위에서 설명한 매연저감장치(DPF)를 위한 세척장치의 장착대상이 되는 매연저감장치(1)는 자동차 엔진용 매연저감장치 뿐 아니라, 선박 엔진용이나 철도차량 엔진용 또는 발전 엔진용 매연저감장치(DPF)에도 적용이 가능할 것이다.

다음으로 본 발명의 매연저감장치를 이용한 세척 방법에 대해 설명한다.

먼저, 세척장치의 세척조(10)의 내부에 회전장치(30)와 지지수단(40)이 설치되어 있는 베이스판(20)을 위치시킨다. 이때 배수구(18)가 세척조(10)의 중앙 바닥에 형성되어 있으면, 베이스판(20)의 중앙에 형성된 배수홀(28)이 배수구(18)와 연통되도록 베이스판(20)을 위치시킨다. 그리고, 세척장치가 작동될 수 있도록 전원 및 에어호스(58, 68)를 연결한다.

다음으로, 세척하고자 하는 매연저감장치(1)를 수평으로 상기 회전장치(30)의 구동롤러(31)와 종동롤러(32) 상에 안정적으로 장착한다. 다음으로, 상기 지지수단(40)의 제1, 2 지지부(41, 43)를 상기 매연저감장치(1)의 입구와 출구 방향에서 접촉시켜 상기 매연저감장치(1)를 지지하도록 한다. 그리고, 제1, 2노즐 막대(50, 60)가 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)에서 적정한 거리를 갖도록 제1, 2노즐 막대(50, 60)의 위치도 조절한다.

다음으로, 상기 회전장치(30)의 구동모터(33)를 회전시켜 상기 매연저감장치(1)가 구동롤러(33)의 회전을 따라 회전하도록 한다.

다음으로, 상기 매연저감장치(1)가 회전하는 상태에서 상기 매연저감장치(1)가 잠기도록 상기 세척조(10)에 세척액(5)을 공급한다. 세척액(5)은 세척하고자 하는 매연저감장치(1)가 완전히 잠길 때까지 공급하고, 공급된 세척액(5)은 상기 회전장치(30)의 구동모터(33)에 닿지 않고, 회전시에도 외부로 튀어 나가는 것을 방지할 수 있을 정도까지 공급하는데, 통상 약 2분30초 내외의 시간이 소요된다. 세척액(5) 공급이 완료된 후에 장착된 매연저감장치(1) 내부에 축적된 입자상물질(PM)이 일정부분 용해될 수 있도록 약 일정시간 동안 세척액(5)에 잠긴 매연저감장치(1)가 회전하는 상태로 t1(>0) 시간 동안 둘 수도 있다. 통상 t1은 약 30초 내외로 선택할 수 있는데, 작업자가 세척하고자 하는 매연저감장치(1)의 상태에 따라 특별한 기술적 곤란성 없이 그 시간을 조절할 수 있을 것이다.

세척조(10)의 상부는 열려 있으므로, 덮개(11)를 덮어 세척시에 세척액(5)이 외부로 튀어 나오는 것을 방지할 수 있는데, 덮개(11)는 세척액(5) 급수 전에 덮을 수도 있고, 급수 후에 덮을 수도 있다.

다음으로, 상기 노즐 막대(50, 60)로 상기 세척액(5)에 압축공기를 분사하여 상기 세척액과 압축공기를 이용하여 장착된 매연저감장치(1)를 세척한다.

제1, 제2노즐 막대(50, 60)를 이용한 분사를 할 때에는 위에서 살펴본 바와 같이 매연저감장치(1)에 방향성이 있으므로, 상기 매연저감장치(1)의 입구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 압축공기와 혼합된 세척액으로 상기 매연저감장치(1)를 일정시간 t2(>0) 동안 세척하는 단계를 수행하고, 다음으로 상기 매연저감장치(1)의 출구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 압축공기와 혼합된 세척액으로 상기 매연저감장치(1)를 일정시간 t4(>0) 동안 세척하는 단계를 수행한 후, 제1, 제2노즐 막대(50, 60)에서 동시에 압축공기를 분사하여 압축공기와 혼합된 세척액으로 상기 매연저감장치(1)를 일정시간 t6(>0) 동안 세척하는 단계를 순차적으로 수행할 수 있다. 통상 t2, t4는 2분 30초 내지 3분 30초 정도의 시간으로 설정하고 양 방향에서 세척하는 시간인 t6는 통상 4분 30초 내지 5분 사이의 시간으로 설정하였다.

또한, 상기 입구측 노즐 막대 분사 중지 후에 일정시간 t3(>0) 동안, 상기 출구측 노즐 막대 분사 중지 후에 일정시간 t5(>0) 동안, 입구와 출구측 노즐 막대 분사 후에 일정시간 t7(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)를 세척액에 잠긴 상태로 유지하는 단계를 포함할 수도 있다. 통상 t3, t5, 및 t7은 약 30초 내외로 선택할 수 있는데, 작업자가 세척하고자 하는 매연저감장치(1)의 상태에 따라 특별한 기술적 곤란성 없이 그 시간을 조절할 수 있을 것이다.

본 발명의 세척장치를 이용할 경우, 통상적으로는 상기 1회의 급수시간 및 세척시간을 합하여 약 15분 내외 소요된다.

하지만, 세척하고자 하는 매연저감장치(1)에 더 많은 세척 회수 또는 더 오랜 세척 시간이 필요한 것으로 판단되면, 세척 회수 또는 세척 시간을 설정하고, 상기 세척 회수 또는 세척 시간이 정해진 회수 또는 시간을 초과하는지 체크하여 초과하면 다음단계로 진행하고, 초과하지 않으면 상기 세척하는 단계를 반복하여 수행하도록 할 수도 있다.

정해진 세척 회수 또는 세척 시간을 초과하여 상기 세척 단계가 완료되면 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)의 압축공기 분사를 차단하고 상기 회전장치(30)의 구동모터(33)의 회전도 멈춘다.

다음으로, 세척조(10)의 내부에 있는 세척액(5)을 배수밸브(14)를 열어 배수구(18)를 통해 세척액 저장탱크(15)로 배수한다.

마지막으로, 세척조(10)로부터 덮개(11)를 분리해 내고, 세척된 매연저감장치(1)를 꺼낸다.

본 발명의 세척장치는 위에서 살펴본 바와 같이 순환펌프(16)를 가동하면서 세척액 여과 필터(17)로 세척액을 여과하여 여과된 세척액을 세척조(10)로 재공급하는 단계를 포함할 수 있는데, 세척액 여과 단계는 세척 중에 또는 세척을 완전히 종료한 후에 실행할 수도 있으며, 정기적으로 세척액 여과 필터(17)의 교체하면서 세척장치를 작동할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 매연저감장치(DPF) 2 : DPF 입구
3 : DPF 출구 5 : 세척액
10 : 세척조 11 : 덮개
13 : 유입밸브 14 : 배수밸브
15 : 세척액 저장탱크 16 : 순환펌프
17 : 세척액 여과 필터 18 : 배수구
20 : 베이스판 21, 22 : 레일
28 : 배수홀 30 : 회전장치
31 : 구동롤러 32 : 종동롤러
33 : 구동모터 34: 모터 지지대
35 : 구동수단 35-1 : 모터 풀리
35-2 : 연결축 35-3 : 체인 또는 벨트
35-4 : 구동롤러 풀리 35-5 : 체인 또는 벨트
40 : 지지수단 41, 43 : 제1, 제2 지지부
42 : 제2 지지부 고정블록 44 : 체결구
50, 60 : 제1, 제2 노즐막대 51, 61 : 제1, 제2 노즐 블록
52, 62 : 체결구 55, 65 : 노즐구
56, 66 : 노즐 마개 57, 67 : L자형 통로
58, 68 : 에어 호스 70 : 공기 압축기
71 : 공압제어밸브 A : 세척액 파장

Claims (11)

1. 매연저감장치(1, DPF, diesel particulate filter)가 잠기도록 세척액(5)이 채워지는 공간을 갖는 세척조(10); 상기 세척조(10)의 바닥면에 분리 가능하게 설치되는 베이스판(20); 상기 베이스판(20) 상에 결합되어 상기 세척액(5)에 잠기도록 설치된 매연저감장치(1)를 지지하면서 회전시키는 회전장치(30); 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3)의 내부로 상기 세척액(5)과 압축공기가 함께 분사될 수 있도록 상기 베이스판(20) 상에 설치되어 상기 세척액(5)에 압축공기를 분사하는 제1, 제2 노즐 막대(50, 60); 및 상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)를 통해 분사되는 압축공기의 분사를 제어하는 제어수단(미도시);을 포함하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치에 있어서,
   상기 회전장치(30)는, 상기 베이스판(20)에 하단부가 고정된 모터 지지대(34); 및 구동모터(33)를 포함하고, 상기 구동모터(33)는 매연저감장치 세척시에 세척액(5)에 잠기지 않는 위치에서 상기 모터 지지대(34)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전장치(30)의 회전에 따라 상기 매연저감장치(1)가 정위치에서 이탈되지 않고 회전될 수 있도록 상기 매연저감장치(1)의 입구(2)와 출구(3) 방향에서 매연저감장치(1)를 지지하는 지지수단(40);이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전장치(30)는, 상기 매연저감장치(1)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 상기 베이스판(20)에 설치된 구동롤러(31)와 다수 개의 종동롤러(32); 및 상기 구동모터(33)의 회전력을 상기 구동롤러(31)에 전달하는 구동수단(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 각각 한쪽 면에 동일한 간격으로 복수 개의 분사구가 형성되어 있고, 그 길이는 장착되는 매연저감장치(1)의 최대 반경 보다 길게 구성되어 있고, 장착되는 매연저감장치(1)의 길이와 직경에 따라 위치 조정이 가능하도록 형성되어 있으며,
   상기 제1, 2 노즐 막대(50)의 하단은 각각 상기 베이스판(20) 상에 형성된 레일(21, 22)에 설치되어 있는 제1, 제2 노즐 블록(51, 61)에 고정되어 있고, 상기 제1, 제2 노즐 블록(51, 61) 중 적어도 하나는 상기 베이스판(20)과 상대 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 지지수단(40)은 상기 제1 노즐 블록(51)에 고정되어 상기 매연저감장치(1)를 지지하는 제1 지지부(41); 및 상기 매연저감장치(1)와 제2 노즐 블록(61) 사이에 설치되어 상기 레일(22) 상에서 이동하는 제2 지지부 고정블록(42); 상기 제2 지지부 고정블록(42) 상에 고정된 제2 지지부(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)는 공압제어밸브(71)를 매개로 압축공기를 공급하는 공기 압축기(70)와 연결되어 있으며,
   상기 제어수단(미도시)은 상기 공압제어밸브(71)의 개폐를 제어하며 각 노즐 막대(50, 60)의 압축공기의 분사 여부, 분사 순서, 분사 방향 및 분사 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 세척조(10)에 세척액(5)을 유입하기 위한 세척액 유입밸브(13); 상기 세척조(10)에서 세척액(5)을 배수하기 위한 배수밸브(14); 상기 세척조(10)에서 배수된 세척액(5)을 저장하는 세척액 저장탱크(15); 상기 세척액 저장탱크(15)에 배수된 세척액(5)이 상기 세척조(10)로 재유입되도록 강제 순환시키는 순환펌프(16); 상기 순환펌프(16)와 상기 유입밸브(13) 사이에 설치되어, 강제 순환시 오염된 세척액(5)을 여과시키는 세척액 여과 필터(17); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치를 위한 세척장치.
   
9. 제1항에 기재된 매연저감장치를 위한 세척장치를 이용한 세척 방법에 있어서,
   상기 세척조(10)의 내부에 구비된 회전장치(20)에 매연저감장치(1)를 수평으로 장착하는 제1단계;
   상기 회전장치(20)에 구비된 구동모터(33)를 회전시켜 상기 매연저감장치(1)를 회전시키는 제2단계;
   상기 매연저감장치(1)가 회전되는 상태에서 상기 매연저감장치(1)가 잠기도록 상기 세척조(10)에 세척액을 공급하는 제3단계;
   상기 매연저감장치(1) 내부에 축적된 입자상물질(PM)이 용해될 수 있도록 일정시간 t1(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)를 세척액(5)에 잠긴 상태로 유지하는 제4단계;
   상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)로 상기 세척액에 압축공기를 분사하여 상기 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5단계;
   정해진 세척 회수 또는 세척 시간을 초과하는지 체크하여 초과하면 다음단계로 진행하고, 초과하지 않으면 제5단계를 반복하는 제6단계;
   상기 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)의 압축공기 분사를 차단하고, 상기 회전장치의 회전을 멈추는 제7단계;를 포함하는 매연저감장치의 세척방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제5단계는 일정시간 t2(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)의 입구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-1단계;
    일정시간 t3(>0) 동안 압축공기를 분사하지 않는 제5-2단계;
    일정시간 t4(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)의 출구 쪽에 위치하는 노즐 막대에서만 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-3단계;
    일정시간 t5(>0) 동안 압축공기를 분사하지 않는 제5-4단계;
    일정시간 t6(>0) 동안 제1, 제2 노즐 막대(50, 60)에서 동시에 압축공기를 분사하여 세척액과 압축공기로 상기 매연저감장치(1)를 세척하는 제5-5단계;
    압축공기 분사 중지 후, 일정시간 t7(>0) 동안 상기 매연저감장치(1)를 세척액에 잠긴 상태로 유지하는 제5-6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치의 세척방법.
    
11. 삭제

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