KR101684125B1 - Reductant storage apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for storing a reducing agent, accurately measuring a storage amount of a reducing agent inside a tank and significantly stably defrosting the reducing agent. According to the present invention, the apparatus for storing a reducing agent comprises: a tank body where the reducing agent is stored; a floater installed to be vertically moved by corresponding to a liquid surface change of the reducing agent; and a voltage value calculation means calculating a voltage value corresponding to vertical displacement of the floater.

Description

환원제 저장장치{REDUCTANT STORAGE APPARATUS}[0001] REDUCTANT STORAGE APPARATUS [0002]

본 발명은 SCR 시스템의 전방단에 분무되는 환원제를 저장하는 환원제 저장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환원제의 저장량을 매우 측정하게 측정할 뿐만 아니라 환원제의 디프로스팅(defrosting)을 매우 안정적으로 수행할 수 있는 환원제 저장장치에 관한 것이다. The present invention relates to a reducing agent storage device for storing a reducing agent sprayed to a front end of an SCR system, and more particularly, to a method for measuring a reducing agent storage amount and a method for performing a defrosting of a reducing agent very stably To a reducing agent storage device.

디젤엔진은 엔진 내부로 분사된 연료가 피스톤의 압축으로 인한 온도상승으로 자기 착화를 일으켜 연소된다. 이와 같은 과정에서 연료와 공기의 불균일성 등으로 불완전 연소가 일어나며, 이때 미연 탄소와 같은 입자상물질(PM)이 발생된다. 이와 같은 매연은 호흡을 통하여 인체에 심각한 질병을 유발시킬 수가 있으며, 특히 디젤차량의 증가와 함께 사회적인 문제로 대두되고 있으며, 이러한 디젤 차량은 배기가스 중에 포함된 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 입자상물질(PM), 질소산화물(NOx) 등을 처리하여 배기가스를 정화시키는 다양한 배기가스 후처리장치가 개발되고 있다.The diesel engine ignites the fuel injected into the engine by self-ignition due to the temperature rise caused by the compression of the piston. In such a process, incomplete combustion occurs due to non-uniformity of fuel and air, and particulate matter (PM) such as unburned carbon is generated. This kind of smoke can cause serious diseases to the human body through respiration. Especially, with the increase of diesel vehicles, it is becoming a social problem. Such a diesel vehicle has hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) Various exhaust gas post-treatment apparatuses for purifying exhaust gas by treating particulate matter (PM), nitrogen oxide (NOx), and the like have been developed.

이러한 배기가스 후처리장치에는 배기가스 중 포함된 탄화수소와 일산화탄소의 성분을 각각 촉매에 의한 산화반응으로 물과 이산화탄소로 변환시켜 주는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst: 디젤산화촉매), 배기가스 중 포함된 매연 등과 같은 입자상물질을 포집하였다가 배기가스의 열에 의해 재생 연소시키는 DPF(Diesel Particulate Filter; 입자상물질 필터), 배기가스 중에 포함된 질소산화물을 촉매를 이용하여 물과 질소로 환원시켜 주는 SCR(Selective Catalytic Reduction: 선택적 촉매 환원장치) 등이 개발되고 있다. Such an exhaust gas post-treatment apparatus includes a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) which converts the components of hydrocarbon and carbon monoxide contained in the exhaust gas into water and carbon dioxide through an oxidation reaction by a catalyst, exhaust gas contained in the exhaust gas A DPF (Diesel Particulate Filter) that collects the same particulate matter and regenerates and combusts it by the heat of the exhaust gas, a Selective Catalytic Reduction (SCR) which reduces the nitrogen oxide contained in the exhaust gas to water and nitrogen by using a catalyst : Selective catalytic reduction device).

특히, 디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 열효율이 높고 이산화탄소의 배출량이 적지만, 입자상물질(PM)과 질소산화물(NOx)의 배출량이 가솔린엔진 보다 많은 단점이 있었다. 최근에는 디젤엔진의 배기가스 내의 질소산화물을 저감시키기 위하여 LNT(Lean NOx Trap) 또는 SCR시스템 등과 같은 배기가스 후처리시스템이 활발하게 연구 개발되고 있다. Particularly, although diesel engines have higher thermal efficiency and lower carbon dioxide emissions than gasoline engines, they have the disadvantage that particulate matter (PM) and nitrogen oxide (NOx) emissions are greater than those of gasoline engines. Recently, an exhaust gas aftertreatment system such as an LNT (Lean NOx Trap) or SCR system has been actively researched and developed to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas of a diesel engine.

한편, SCR시스템은 SCR의 전방단 즉, 상류 측에 요소(UREA)수용액 등과 같은 환원제(reductant)를 분무하는 환원제 인젝터(reductant injector)가 설치되고, 이러한 환원제 인젝터에 의해 분무되는 환원제가 암모니아로 분해되어 배기가스 내의 질소산화물이 환원반응을 통해 물과 질소로 환원된다. On the other hand, in the SCR system, a reductant injector for spraying a reductant such as an aqueous UREA solution is provided at the upstream end of the SCR, and the reducing agent sprayed by the reducing agent injector is decomposed into ammonia And the nitrogen oxides in the exhaust gas are reduced to water and nitrogen through a reduction reaction.

그리고, SCR시스템은 환원제를 환원제 인젝터에 공급하기 위한 환원제 공급유닛을 가진다. 이러한 환원제 공급유닛은 환원제를 저장하는 환원제 탱크, 환원제 탱크에서 환원제를 환원제 인젝터를 공급하기 위한 환원제 펌프 등을 구비한다. And, the SCR system has a reducing agent supply unit for supplying the reducing agent to the reducing agent injector. The reducing agent supply unit includes a reducing agent tank for storing the reducing agent, a reducing agent pump for supplying the reducing agent to the reducing agent injector in the reducing agent tank, and the like.

환원제 탱크는 환원제 인젝터에 환원제의 공급을 일정기간 동안 지속적으로 수행하기 위하여 대용량으로 구성되고, 환원제 탱크에는 환원제의 보충시에 그 주입을 위한 필러넥 및 환원제의 저장량을 측정하기 위한 초음파 레벨센서 등이 설치되어 있다. 초음파 레벨센서는 환원제 탱크의 바닥면에 설치되어 액상 환원제의 액면을 측정하여 환원제의 저장량을 측정하도록 구성된다. The reducing agent tank is configured to have a large capacity for continuously supplying the reducing agent to the reducing agent injector for a predetermined period of time. The reducing agent tank is provided with a filler neck for injecting the reducing agent when the reducing agent is replenished, and an ultrasonic level sensor for measuring the amount of the reducing agent Is installed. The ultrasonic level sensor is disposed on the bottom surface of the reducing agent tank and is configured to measure the level of the reducing agent by measuring the level of the liquid reducing agent.

또한, 환원제로 주로 이용되는 요소(urea) 수용액은 최적농도가 약 32.5 ± 5 % 정도이고, 그 빙점은 -11℃이며, 그에 따라 한냉 지역에서 요소 수용액의 빙결에 대비하여 환원제 탱크의 바닥면에 히터가 설치된다. In addition, the urea aqueous solution mainly used as a reducing agent has an optimum concentration of about 32.5 ± 5% and its freezing point is -11 ° C. Accordingly, in order to freeze urea aqueous solution in a cold region, A heater is installed.

하지만, 종래의 환원제 탱크 내에 설치된 초음파 레벨센서는 400mm 정도의 측정높이 및 20°정도의 측정각도 등과 같이 그 측정범위가 매우 한정적으로 이루어져 있으므로, 대용량의 환원제 탱크 내에 저장된 환원제의 저장량을 정밀하게 측정하지 못할 뿐만 아니라 측정 시에 각종 오류가 발생할 수 있는 단점이 있었다. However, since the ultrasound level sensor installed in the conventional reductant tank has a very limited measurement range such as a measurement height of about 400 mm and a measurement angle of about 20 °, the storage amount of the reducing agent stored in the large- There is a disadvantage in that various errors may occur at the time of measurement.

또한, 초음파 레벨센서의 측정범위 한계로 인해 환원제 탱크의 형상 내지 주입구 등에 대한 회피 설계가 요구되고, 이로 인해 불필요한 공간이 생성되어 외부 장착물의 레이아웃에 악영향을 끼치는 단점이 있었다. In addition, due to the limitation of the measurement range of the ultrasonic level sensor, the avoidance design for the shape of the reducing agent tank, the injection port, and the like is required, thereby creating an unnecessary space and adversely affecting the layout of the external fitting.

그외에도, 초음파 레벨센서의 상부에 위치한 환원제 탱크의 상부 형상이 기울어지거나 곡면진 구조로 이루어질 경우에 초음파 레벨센서에서 송출되는 초음파가 반사되어 왜곡현상이 발생할 수 있고, 이로 인해 환원제의 액면 측정이 불가능할 수 있었다. In addition, when the upper shape of the reducing agent tank located at the upper part of the ultrasonic level sensor is inclined or curved, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic level sensor may be reflected to cause distortion, and the liquid level of the reducing agent can not be measured I could.

이와 같이, 종래의 환원제 탱크는 환원제의 저장량을 측정하는 초음파 레벨센서 자체의 측정 구조 상에서의 한계로 인해 다양한 기술적 문제가 발생하고 있다. As described above, in the conventional reducing agent tank, various technical problems are caused due to limitations on the measurement structure of the ultrasonic level sensor itself which measures the amount of the reducing agent stored.

그리고, 종래의 환원제 탱크는 그 바닥면에 히터가 설치됨에 따라 저온 시에는 탱크의 상부에 발생하는 얼음 슬러시를 제거하는 것이 불가능하고, 이로 인해 측정의 오류가 발생할 뿐만 아니라 환원제의 펌핑 흡입이 원활하게 이루어지지 못하는 단점이 있었다. In addition, since the conventional reductant tank is provided with a heater on its bottom surface, it is impossible to remove the ice slush generated in the upper part of the tank when the temperature is low, thereby causing a measurement error, It can not be achieved.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러단점을 해결하기 위하여 연구 개발된 것으로, 환원제의 액면 변화에 대응한 플로터의 상하 이동변위를 전압값으로 산출하는 구조를 적용함으로써 탱크 자체의 설계 제한을 해소할 뿐만 아니라 측정범위의 한계 및 측정 오류 없이 환원제의 저장량을 매우 정밀하게 측정할 수 있는 환원제 저장장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been researched to overcome various drawbacks of the prior art as described above and it is an object of the present invention to solve the design limitation of a tank itself by applying a structure in which a vertical movement displacement of a floater corresponding to a liquid level change of a reducing agent is calculated as a voltage value It is also an object of the present invention to provide a reductant storage device capable of measuring a storage amount of a reducing agent with high accuracy without limitation of a measurement range and measurement error.

또한, 본 발명은 환원제 탱크의 내에 히터를 상하 길이방향으로 길게 배치함으로써 환원제 탱크 내의 전영역에 대한 디프로스팅(defrosting)을 매우 효율적으로 수행할 수 있는 환원제 저장장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a reducing agent storage device capable of efficiently performing defrosting over the entire area of the reducing agent tank by arranging a heater in the lengthwise direction of the heater in the reducing agent tank.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 환원제 저장장치는, According to an aspect of the present invention, there is provided a reductant storage apparatus including:

차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장되는 탱크 몸체;A tank body in which a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen is stored;

환원제의 액면 변화에 대응하여 상하 이동이동가능하게 설치된 플로터; 및 A floater provided so as to be movable up and down corresponding to a change in the liquid level of the reducing agent; And

상기 플로터의 상하 이동변위에 대응한 전압값을 산출하는 전압값 산출수단;을 포함한다. And voltage value calculating means for calculating a voltage value corresponding to the vertical movement displacement of the plotter.

상기 전압값 산출수단은, The voltage value calculation means calculates,

상기 플로터의 이동변위에 따라 저항을 가변시킴으로써 상기 플로터의 이동변위에 해당하는 전압값을 산출하는 것을 특징으로 한다. And a voltage value corresponding to the moving displacement of the plotter is calculated by varying the resistance according to the moving displacement of the plotter.

상기 전압값 산출수단은, The voltage value calculation means calculates,

상기 플로터에 인접하여 상하방향으로 길게 설치되고, 일정간격으로 이격된 복수의 홈부를 가진 레지스터; 및A register having a plurality of grooves spaced apart from each other by a predetermined distance; And

상기 플로터의 일측에 고정되고, 상기 레지스터의 홈부와 접촉하는 접촉브러쉬;를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a contact brush fixed to one side of the floater and contacting the groove of the resistor.

상기 전압값 산출수단은, The voltage value calculation means calculates,

상기 플로터의 이동변위에 따라 인덕턴스를 가변시킴으로써 상기 플로터의 이동변위에 해당하는 전압값을 산출하는 것을 특징으로 한다. And a voltage value corresponding to the displacement of the floater is calculated by varying the inductance according to the displacement of the floater.

상기 전압값 산출수단은, The voltage value calculation means calculates,

상기 플로터의 외측에서 길이방향으로 이격되게 배치된 1차 코일 및 2차 코일을 가지고, And a primary coil and a secondary coil spaced from each other in the longitudinal direction on the outside of the plotter,

상기 2차 코일은 상기 1차 코일의 상하에 대칭적으로 이격되게 배치된 제1 및 제2 와인딩을 가지며, 상기 플로터는 도전성을 가진 재질을 포함하는 것을 특징으로 한다. The secondary coil has first and second windings arranged symmetrically and spaced apart from each other above and below the primary coil, and the plotter includes a conductive material.

상기 1차코일 및 2차 코일은 오버몰딩에 의해 상기 플로터의 외측에 지지되는 것을 특징으로 한다. And the primary coil and the secondary coil are supported on the outside of the plotter by overmolding.

상기 탱크 몸체 내에 상하방향으로 길게 배치된 포스트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And a post disposed vertically in the tank body.

상기 포스트는 그 내부에서 길이방향으로 길게 설치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And the post further includes a heater provided in the longitudinal direction in the inside of the post.

상기 히터는 상기 포스트의 내부 중심부에 위치한 원통형 지지체와, 상기 원통형 지지체의 외주면에 감겨진 가열코일을 포함하는 것을 특징으로 한다. The heater includes a cylindrical support disposed at an inner center of the post and a heating coil wound around an outer circumferential surface of the cylindrical support.

상기 플로터는 상기 포스트를 따라 그 상하 이동이 가이드되도록 설치되는 것을 특징으로 한다. And the plotter is installed so as to guide upward and downward movement along the post.

상기 플로터는 상기 포스트의 외주면에 대응하는 내주면을 가진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다. And the plotter has a structure having an inner peripheral surface corresponding to an outer peripheral surface of the post.

상기 포스트의 하단에 형성된 바닥지지부를 더 포함하고, 상기 바닥지지부에는 상기 포스트에 대해 평행하게 연장된 가이드부재가 마련되는 것을 특징으로 한다. And a bottom supporting portion formed at a lower end of the post, wherein a guide member extending parallel to the post is provided on the bottom supporting portion.

상기 플로터는 상기 가이드부재가 관통하는 가이드공을 가지는 것을 특징으로 한다. And the plotter has a guide hole through which the guide member passes.

본 발명의 다른 측면에 따른 환원제 저장장치는, According to another aspect of the present invention,

차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장된 탱크 몸체;A tank body containing a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen;

상기 탱크 몸체 내에서 환원제의 액면 변화에 따라 상하 이동하는 플로터; 및 A floater that moves up and down according to a change in liquid level of the reducing agent in the tank body; And

상기 플로터가 상하 이동함에 연동하여 저항값 또는 인덕턴스를 가변시킴으로써 상기 플로터의 상하 이동변위에 대응한 전압값을 산출하는 전압값 산출수단;을 포함한다. And voltage value calculating means for calculating a voltage value corresponding to the vertical movement displacement of the plotter by varying a resistance value or an inductance in conjunction with the vertical movement of the plotter.

상기 탱크 몸체 내에 상하방향으로 길게 배치된 포스트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And a post disposed vertically in the tank body.

상기 포스트는 그 내부에서 길이방향으로 길게 설치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And the post further includes a heater provided in the longitudinal direction in the inside of the post.

상기 히터는 상기 포스트의 내부 중심부에 위치한 원통형 지지체와, 상기 원통형 지지체의 외주면에 감겨진 가열코일을 포함하는 것을 특징으로 한다. The heater includes a cylindrical support disposed at an inner center of the post and a heating coil wound around an outer circumferential surface of the cylindrical support.

상기 플로터는 상기 포스트를 따라 상하 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다. And the plotter is installed to be movable up and down along the post.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 환원제 저장장치는, According to another aspect of the present invention,

차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장된 탱크 몸체;A tank body containing a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen;

상기 탱크 몸체 내에 배치되어 환원제의 액면 변화에 따라 상하 이동하는 플로터; 및A floater disposed in the tank body and moving up and down according to a change in liquid level of the reducing agent; And

상기 플로터를 관통하고 상기 플로터의 이동방향으로 따라 길게 형성된 히터 를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a heater penetrating through the plotter and elongated along the moving direction of the plotter.

본 발명에 의하면, 환원제의 액면 변화에 대응한 플로터의 상하 이동변위를 전압값으로 산출하는 구조를 적용함으로써 탱크 자체의 설계 제한을 해소할 뿐만 아니라 측정범위의 한계 및 측정 오류 없이 환원제의 저장량을 매우 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, by applying the structure that calculates the up-and-down displacement displacement of the floater corresponding to the liquid level change of the reducing agent as the voltage value, not only the design limitation of the tank itself is solved, but also the storage amount of the reducing agent There is an advantage that it can measure precisely.

또한, 본 발명은 환원제 탱크의 내에 히터를 상하 길이방향으로 길게 배치함으로써 환원제 탱크 내의 전영역에 대한 디프로스팅(defrosting)을 매우 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. Further, the present invention is advantageous in that defrosting of the entire region of the reducing agent tank can be performed very efficiently by arranging the heater in the vertical direction in the reducing agent tank.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환원제 저장장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 환원제 저장장치의 포스트 및 플로터를 도시한 사시도로서, 제1실시예에 따른 출력값 산출수단이 적용된 상태를 나타낸다.
도 3은 도 2의 출력값 산출수단에 대응하는 등가회로도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 환원제 저장장치의 포스트 및 플로터를 도시한 사시도로서, 제2실시예에 따른 출력값 산출수단이 적용된 상태를 나타낸다.
도 5는 도 4의 출력값 산출수단에 대응하는 등가회로도를 도시한 도면이다. 1 is a side cross-sectional view illustrating a reducing agent storage apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing a post and a plotter of the reducing agent storage device according to the present invention, and shows a state in which the output value calculating means according to the first embodiment is applied. Fig.
3 is an equivalent circuit diagram corresponding to the output value calculating means of Fig.
4 is a perspective view showing a post and a plotter of the reducing agent storage device according to the present invention, and shows a state in which the output value calculating means according to the second embodiment is applied.
Fig. 5 is a diagram showing an equivalent circuit diagram corresponding to the output value calculating means of Fig. 4. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, the size, line thickness, and the like of the components shown in the drawings referenced in the description of the present invention may be exaggerated somewhat. The terms used in the description of the present invention are defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the user, the intention of the operator, customs, and the like. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of this specification as a whole.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환원제 저장장치를 도시한 도면이다. 1 is a view illustrating a reducing agent storage apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 환원제 저장장치는 차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장되는 일정용량의 탱크 몸체(10)를 포함하고, 환원제는 요소(urea) 수용액 등으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 1, the reducing agent storage apparatus according to the present invention includes a tank body 10 having a fixed capacity for storing a reducing agent for reducing exhaust gas of a vehicle to water and nitrogen, and the reducing agent is an aqueous urea solution Lt; / RTI >

탱크 몸체(10)의 내부에는 플로터(11, floater)가 설치되고, 플로터(11)는 환원제 위에 안정되게 뜨는 가벼운 재질로 이루어져 환원제의 액면 변화에 대응하여 상하 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.A floater 11 is provided inside the tank body 10 and the plotter 11 is made of a light material stably floating on the reducing agent so that the up and down movement can be smoothly performed in response to the liquid level change of the reducing agent.

그리고, 탱크 몸체(10)의 내부에는 포스트(12)가 상하방향으로 길게 설치되고, 플로터(11)는 포스트(12)에 따라 그 상하 이동이 가이드되도록 구성된다. A post 12 is vertically provided in the tank body 10 and the plotter 11 is guided along the post 12 to guide its upward and downward movement.

플로터(11)는 그 내부에 중공부가 형성된 원통형 구조로 이루어지고, 플로터(11)의 내주면이 포스트(12)의 외주면에 대응하는 구조로 이루어진다. 이에 플로터(11)는 환원제의 액면변화에 따라 상하 이동할 때 포스트(12)를 따라 그 이동이 안정되게 가이드될 수 있다. The plotter 11 has a cylindrical structure in which a hollow portion is formed, and the inner circumferential surface of the plotter 11 has a structure corresponding to the outer circumferential surface of the post 12. Therefore, the movement of the floater 11 along the post 12 can be stably guided when the floater 11 moves up and down according to the liquid level change of the reducing agent.

포스트(12)의 하단에는 바닥지지부(13)가 설치되고, 바닥지지부(13)는 탱크 몸체(10)의 바닥면에 설치될 수 있다. The bottom support portion 13 may be provided at the lower end of the post 12 and the bottom support portion 13 may be installed at the bottom surface of the tank body 10. [

바닥지지부(13)에는 포스트(12)에 대해 평행하게 연장된 하나 이상의 가이드부재(14)가 형성되고, 플로터(11)는 가이드부재(14)가 관통되는 가이드공(11a)을 가지고, 가이드공(11a)는 플로터(11)의 외측 가장자리에 형성된다. 이에, 가이드부재(14)를 통해 플로터(11)는 그 상하 이동이 매우 정확하고 안정되게 이루어질 수 있다. At least one guide member 14 extending parallel to the post 12 is formed in the bottom support portion 13. The plotter 11 has a guide hole 11a through which the guide member 14 passes, (11a) is formed at the outer edge of the plotter (11). Thus, the vertical movement of the floater 11 through the guide member 14 can be made very accurately and stably.

탱크 몸체(10) 내에는 히터(20)가 상하방향으로 길게 설치된다. 이러한 히터(20)는 플로터(11)를 관통하여 플로터(11)의 상하 이동방향을 따라 길게 형성될 수 있다. A heater 20 is installed in the tank body 10 in a vertically long direction. The heater 20 may be formed to extend along the vertical moving direction of the plotter 11 through the plotter 11. [

보다 구체적으로, 히터(20)는 포스트(12)의 내부에 밀봉적으로 설치되고, 이에 히터(20)는 포스트(12)의 길이방향을 따라 설치됨에 따라 탱크 몸체(10) 내에서 상하방향으로 길게 배열된다. More specifically, the heater 20 is sealingly installed in the interior of the post 12, so that the heater 20 is installed along the longitudinal direction of the post 12, .

이와 같이, 히터(20)가 탱크 몸체(10) 내에서 상하방향으로 길게 설치됨에 따라 탱크 몸체(10) 내의 전구간에 대한 디프로스팅(defrosting)이 매우 안정되게 이루어져 환원제의 액면까지도 충분히 가열될 수 있으므로, 저온의 외부 환경에서도 환원제를 환원제 인젝터 측으로 원활하게 공급할 수 있다. Since the heater 20 is installed long in the vertical direction in the tank body 10, the defrosting of the entire body in the tank body 10 is very stable and the liquid level of the reducing agent can be sufficiently heated , The reducing agent can be smoothly supplied to the reducing agent injector side even in an external environment at a low temperature.

일 실시예에 따르면, 히터(20)는 도 2에 예시된 바와 같이, 포스트(12)의 내부 중심부에서 길게 연장된 원통형 지지체(21)와, 원통형 지지체(21)의 외주면에 감겨진 가열코일(22)을 포함한다. 2, the heater 20 includes a cylindrical support 21 extending long from the inner center of the post 12 and a heating coil 21 wound around the outer periphery of the cylindrical support 21, 22).

특히, 가열코일(22)은 원통형 지지체(21)의 외주면에 나선형으로 감겨질 수 있고, 이에 탱크 몸체(10) 내에서 환원제에 대한 디프로스팅을 안정적으로 수행할 수 있다. In particular, the heating coil 22 can be spirally wound on the outer circumferential surface of the cylindrical support body 21, and thus, it is possible to stably perform defrosting of the reducing agent in the tank body 10.

한편, 본 발명은 플로터(11)가 탱크 몸체(10) 내에서 환원제의 액면 변화에 따라 상하 이동할 때, 플로터(11)의 상하 이동변위를 전압값으로 산출함으로써 환원제의 저장량을 정밀하게 측정하는 전압값 산출수단(30)을 가진다. On the other hand, according to the present invention, when the plotter 11 moves up and down according to a change in the liquid level of the reducing agent in the tank body 10, a voltage for accurately measuring the amount of the reducing agent stored Value calculating means (30).

제1실시예에 따른 전압값 산출수단(30)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 플로터(21)가 환원제의 액면변화에 따른 그 이동변위에 대응하여 저항을 가변시키는 레지스터 타입으로 구성될 수 있다. As shown in Figs. 2 and 3, the voltage value calculating means 30 according to the first embodiment is configured such that the plotter 21 is constituted by a register type that varies the resistance in accordance with the movement displacement thereof in accordance with the liquid surface change of the reducing agent .

이를 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 플로터(11)의 내측에 레지스터(31)가 상하방향으로 길게 설치되고, 특히, 레지스터(31)는 포스트(12)의 외면에 길게 설치된다. 레지스터(31)는 일정간격으로 이격된 복수의 홈부(31a)를 가지고, 플로터(11)에는 접촉브러쉬(32)가 고정되며, 접촉브러쉬(32)는 플로터(11)의 상하 이동에 따라 레지스터(31)의 홈부(31a)들에 대해 선택적으로 접촉할 수 있다. 그리고, 레지스터(31)에는 (+)선(33a)이 접속되고, 접촉브러쉬(32)에는 (-)선(33b)이 접속된다. 2, a resistor 31 is provided vertically in the inside of the plotter 11, and in particular, the resistor 31 is provided on the outer surface of the post 12 in a long length. The contact brush 32 is fixed to the register 11 in accordance with the vertical movement of the plotter 11. The register 31 has a plurality of grooves 31a spaced apart at regular intervals, 31) of the first and second openings 31a, 31b. A positive lead 33a is connected to the resistor 31 and a negative lead 33b is connected to the contact brush 32. [

도 3은 도 2의 전압값 산출수단(30)에 대한 등가회로도를 나타내며, 레지스터(31)의 홈부(31a)와 접촉브러쉬(32)가 가변저항(Rv)를 구성함을 알 수 있다. 3 shows an equivalent circuit diagram of the voltage value calculating means 30 of FIG. 2. It can be seen that the groove 31a of the register 31 and the contact brush 32 constitute a variable resistor R v .

이러한 구성에 의해, 탱크 몸체(10) 내에서 환원제의 액면 변화에 대응하여 플로터(11)가 상하방향으로 이동하면, 접촉브러쉬(32)가 레지스터(31)의 홈부(31a)들에 접촉하는 부분이 가변됨으로써 그 저항이 가변된다. With this configuration, when the floater 11 moves in the vertical direction corresponding to the change in the liquid level of the reducing agent in the tank body 10, the contact brush 32 comes into contact with the groove 31a of the register 31 The resistance is varied.

도 3의 등가회로도를 참조하면, 다음의 식(1)과 같이 가변저항(Rv) 및 고정저항(Rf) 사이의 상관관계로부터 출력 전압값(Vout)이 산출될 수 있다. 3, the output voltage value V out can be calculated from the correlation between the variable resistor R v and the fixed resistor R f as shown in the following equation (1).

Figure 112015056485648-pat00001
...식(1)
Figure 112015056485648-pat00001
... (1)

여기서, Rf는 고정저항이고, Rv는 가변저항이다. Here, R f is a fixed resistance and R v is a variable resistance.

요컨대, 가변저항(Rv)에 의해 플로터(11)의 상하 이동변위에 해당하는 전압값(Vout)이 산출됨으로써 환원제의 액면 높이 및 그 저장량이 정밀하게 측정될 수 있다.
In short, by calculating the voltage value Vout corresponding to the up-and-down movement displacement of the floater 11 by the variable resistor R v , the liquid level of the reducing agent and its storage amount can be precisely measured.

제2실시예에 따른 전압값 산출수단(40)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플로터(11)가 환원제의 액면변화에 따른 그 이동변위에 대응하여 인덕턴스를 가변시키는 비접촉식 전압유도 타입으로 구성될 수 있다. 4 and 5, the voltage value calculating means 40 according to the second embodiment is a noncontact type voltage induction type in which the plotter 11 varies the inductance in accordance with the movement displacement thereof in accordance with the liquid surface change of the reducing agent .

이를 구체적으로 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 플로터(11)의 외측에서 상하방향으로 이격되게 배치된 1차 코일(41) 및 2차 코일(42)을 가진다. Specifically, as shown in FIG. 4, a primary coil 41 and a secondary coil 42 are disposed apart from the outside of the plotter 11 in the vertical direction.

1차 코일(41)은 포스트(12)의 중간부에 위치하고, 2차 코일(42)은 1차 코일(41)의 상하에 대칭적으로 이격되게 배치된 제1 및 제2 와인딩(42a, 42b)을 가진다. The primary coil 41 is located in the middle portion of the post 12 and the secondary coil 42 is wound around the primary coil 41 by symmetrically spaced first and second windings 42a and 42b ).

플로터(11)는 합성수지 재질에 금속 등과 같은 도전성 재질의 파우더(18)가 삽입된 구조로 이루어짐으로써 도전성을 가진다. 요컨대, 플로터(11)는 도전성을 가진 재질로 이루어진다. The plotter 11 has a structure in which a powder 18 made of a conductive material such as a metal is inserted into a synthetic resin material and thus has conductivity. In short, the plotter 11 is made of a conductive material.

1차코일(41) 및 2차 코일(42; 42a, 42b)은 절연체 재질의 오버몰딩(45) 내에 완전히 인서트됨으로써 플로터(11)의 외측에 지지되고, 이러한 오버몰딩(45)을 통해 1차 코일(41) 및 2차 코일(42)은 구조적 및 전기적 안정성을 확보할 수 있다. The primary coil 41 and the secondary coils 42a and 42b are supported on the outside of the plotter 11 by being completely inserted in the overmolding 45 of an insulator material, The coil 41 and the secondary coil 42 can ensure the structural and electrical stability.

도 5는 도 4의 전압값 산출수단(40)에 대한 등가회로도를 나타내며, 1차 코일(41)에는 전원(Vex)이 접속되고, 2차 코일(42)은 제1와인딩(42a) 및 제2와인딩(42b)이 접속된다. 5 shows an equivalent circuit diagram of the voltage value calculating means 40 of Fig. 4. The power source V ex is connected to the primary coil 41, the secondary coil 42 is connected to the first winding 42a, And a second winding 42b is connected.

이러한 구성에 의해, 탱크 몸체(10) 내에서 환원제의 액면 변화에 대응하여 플로터(11)가 상하방향으로 이동하면, 플로터(11)는 도전성 재질로 이루어진 플로터(11)는 1차 코일(41)에서 2차 코일(42)로 유도되는 자속량(Φ)의 통로가 되며, 특히 플로터(11)가 2차 코일(42)의 제1 및 제2 와인딩(42a, 42b) 중에서 가깝게 인접하는 와인딩(42a, 42b) 측에 더 많은 자속이 유도될 수 있고, 이에 2차 코일(42)의 제1와인딩(42a)과 제2와인딩(42b) 사이에서 기전력의 차이(V1-V2)가 발생하며, 이러한 기전력의 차이(V1-V2)가 다음의 식(2)와 같이 출력 전압값(Vout)으로 산출될 수 있다. With this configuration, when the floater 11 moves in the vertical direction corresponding to the change in the liquid level of the reducing agent in the tank body 10, the plotter 11 is made of the conductive material, The plotter 11 is a passage of the magnetic flux amount? Guided to the secondary coil 42 from the first and second windings 42a and 42b of the secondary coil 42. In particular, More magnetic flux can be induced on the side of the first winding 42a and the second winding 42b of the secondary coil 42 so that the difference in electromotive force (V 1 -V 2 ) between the first winding 42a and the second winding 42b , And the difference (V 1 -V 2 ) of the electromotive force can be calculated as the output voltage value V out as shown in the following equation (2).

Figure 112015056485648-pat00002
...식(2)
Figure 112015056485648-pat00002
... (2)

여기서, M은 코일의 상호 인덕턴스이고, N은 코일의 권선수이며, Φ은 자속량이다. Here, M is the mutual inductance of the coil, N is the winding of the coil, and? Is the magnetic flux amount.

요컨대, 상호 인덕턴스에 의한 기전력의 차이를 통해 플로터(11)의 상하 이동변위에 해당하는 전압값(Vout)이 산출됨으로써 환원제의 액면 높이 및 그 저장량이 정밀하게 측정될 수 있다.
In other words, by calculating the voltage value V out corresponding to the upward and downward displacement of the floater 11 through the difference in the electromotive force due to the mutual inductance, the height of the liquid level of the reducing agent and its storage amount can be precisely measured.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

10: 탱크 몸체 11: 플로터
12: 포스트 13: 바닥지지부
14: 가이드부재 20: 히터
21: 원통형 지지체 22: 가열코일
30: 전압값 산출수단 31: 레지스터
32: 접촉 브러쉬 40: 전압값 산출수단
41: 1차 코일 42: 2차 코일 10: tank body 11: plotter
12: post 13: bottom support
14: guide member 20: heater
21: cylindrical support 22: heating coil
30: voltage value calculating means 31:
32: contact brush 40: voltage value calculating means
41: Primary coil 42: Secondary coil

Claims (19)

차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장되는 탱크 몸체;
환원제의 액면 변화에 대응하여 상하 이동가능하게 설치된 플로터; 및
상기 플로터의 상하 이동변위에 대응한 전압값을 산출하는 전압값 산출수단;을 포함하고,
상기 전압값 산출수단은, 상기 플로터의 외측에서 길이방향으로 이격되게 배치된 1차 코일 및 2차 코일을 가지고,
상기 2차 코일은 상기 1차 코일의 상하에 대칭적으로 이격되게 배치된 제1 및 제2 와인딩을 가지며, 상기 플로터는 도전성을 가진 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.A tank body in which a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen is stored;
A floater provided so as to be movable up and down corresponding to a change in the liquid level of the reducing agent; And
And voltage value calculating means for calculating a voltage value corresponding to a vertical displacement of the plotter,
Wherein the voltage value calculating means has a primary coil and a secondary coil which are disposed apart from each other in the longitudinal direction on the outside of the plotter,
Wherein the secondary coil has first and second windings symmetrically spaced from each other above and below the primary coil, and the plotter is made of a conductive material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 1차코일 및 2차 코일은 오버몰딩에 의해 상기 플로터의 외측에 지지되는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method according to claim 1,
Wherein the primary coil and the secondary coil are supported on the outside of the plotter by overmolding. 청구항 1에 있어서,
상기 탱크 몸체 내에 상하방향으로 길게 배치된 포스트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치. The method according to claim 1,
Further comprising: a post disposed vertically in the tank body. 청구항 7에 있어서,
상기 포스트는 그 내부에서 길이방향으로 길게 설치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치. The method of claim 7,
Wherein the post further comprises a heater disposed longitudinally in the interior of the post. 청구항 8에 있어서,
상기 히터는 상기 포스트의 내부 중심부에 위치한 원통형 지지체와, 상기 원통형 지지체의 외주면에 감겨진 가열코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method of claim 8,
Wherein the heater includes a cylindrical support disposed at an inner center portion of the post and a heating coil wound around an outer circumferential surface of the cylindrical support. 청구항 7에 있어서,
상기 플로터는 상기 포스트를 따라 그 상하 이동이 가이드되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method of claim 7,
Wherein the floater is installed to guide upward and downward movement along the post. 청구항 10에 있어서,
상기 플로터는 상기 포스트의 외주면에 대응하는 내주면을 가진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method of claim 10,
Wherein the plotter has a structure having an inner circumferential surface corresponding to an outer circumferential surface of the post. 청구항 7에 있어서,
상기 포스트의 하단에 형성된 바닥지지부를 더 포함하고, 상기 바닥지지부에는 상기 포스트에 대해 평행하게 연장된 가이드부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method of claim 7,
Further comprising a bottom support portion formed at a lower end of the post, wherein a guide member extending parallel to the post is provided on the bottom support portion. 청구항 12에 있어서,
상기 플로터는 상기 가이드부재가 관통하는 가이드공을 가지는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.The method of claim 12,
Wherein the plotter has a guide hole through which the guide member passes. 차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장된 탱크 몸체;
상기 탱크 몸체 내에서 환원제의 액면 변화에 따라 상하 이동하는 플로터; 및
상기 플로터가 상하 이동함에 연동하여 저항값 또는 인덕턴스를 가변시킴으로써 상기 플로터의 상하 이동변위에 대응한 전압값을 산출하는 전압값 산출수단;을 포함하고,
상기 전압값 산출수단은 상기 플로터의 외측에서 길이방향으로 이격되게 배치된 1차 코일 및 2차 코일을 가지고,
상기 2차 코일은 상기 1차 코일의 상하에 대칭적으로 이격되게 배치된 제1 및 제2 와인딩을 가지며, 상기 플로터는 도전성을 가진 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.A tank body containing a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen;
A floater that moves up and down according to a change in liquid level of the reducing agent in the tank body; And
And voltage value calculating means for calculating a voltage value corresponding to a vertical movement displacement of the plotter by varying a resistance value or an inductance in conjunction with the vertical movement of the plotter,
Wherein the voltage value calculating means has a primary coil and a secondary coil which are disposed apart from each other in the longitudinal direction on the outside of the plotter,
Wherein the secondary coil has first and second windings symmetrically spaced from each other above and below the primary coil, and the plotter is made of a conductive material. 청구항 14에 있어서,
상기 탱크 몸체 내에 상하방향으로 길게 배치된 포스트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치. 15. The method of claim 14,
Further comprising: a post disposed vertically in the tank body. 청구항 15에 있어서,
상기 포스트는 그 내부에서 길이방향으로 길게 설치된 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치. 16. The method of claim 15,
Wherein the post further comprises a heater disposed longitudinally in the interior of the post. 청구항 16에 있어서,
상기 히터는 상기 포스트의 내부 중심부에 위치한 원통형 지지체와, 상기 원통형 지지체의 외주면에 감겨진 가열코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.18. The method of claim 16,
Wherein the heater includes a cylindrical support disposed at an inner center portion of the post and a heating coil wound around an outer circumferential surface of the cylindrical support. 청구항 15에 있어서,
상기 플로터는 상기 포스트를 따라 상하 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.16. The method of claim 15,
Wherein the plotter is installed to be movable up and down along the post. 차량의 배기가스를 물과 질소로 환원시키는 환원제가 저장된 탱크 몸체;
상기 탱크 몸체 내에 배치되어 환원제의 액면 변화에 따라 상하 이동하는 플로터;
상기 플로터를 관통하고 상기 플로터의 이동방향으로 따라 길게 형성된 히터; 및
상기 플로터의 상하 이동변위에 대응한 전압값을 산출하는 전압값 산출수단;을 포함하고,
상기 전압값 산출수단은 상기 플로터의 외측에서 길이방향으로 이격되게 배치된 1차 코일 및 2차 코일을 가지고,
상기 2차 코일은 상기 1차 코일의 상하에 대칭적으로 이격되게 배치된 제1 및 제2 와인딩을 가지며, 상기 플로터는 도전성을 가진 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환원제 저장장치.A tank body containing a reducing agent for reducing the exhaust gas of the vehicle to water and nitrogen;
A floater disposed in the tank body and moving up and down according to a change in liquid level of the reducing agent;
A heater penetrating through the plotter and extending along the moving direction of the plotter; And
And voltage value calculating means for calculating a voltage value corresponding to a vertical displacement of the plotter,
Wherein the voltage value calculating means has a primary coil and a secondary coil which are disposed apart from each other in the longitudinal direction on the outside of the plotter,
Wherein the secondary coil has first and second windings symmetrically spaced from each other above and below the primary coil, and the plotter is made of a conductive material.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980066888A (en) * 1997-01-29 1998-10-15 허금자 Liquid level measuring device of liquid storage tank
KR0168115B1 (en) * 1993-12-10 1999-05-01 전성원 Fuel quantity measuring device of car fuel tank
KR20120004470U (en) * 2010-12-14 2012-06-22 (주)한엑스 Sensor unit for Urea tank

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