KR101806713B1

KR101806713B1 - 요소수 배출 장치

Info

Publication number: KR101806713B1
Application number: KR1020160076541A
Authority: KR
Inventors: 정장현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-07

Abstract

본 발명은 요소수 배출 장치에 관한 것으로서, 특히 요소수가 저장되는 요소수탱크 일단에 장착되어 요소수를 차량의 인젝터로 공급하는 요소수펌프와; 상기 요소수펌프에 개폐 가능하게 장착되어 상기 요소수펌프로부터 요소수를 강제로 배출시킬 수 있는 토글밸브로 구성되어, 디젤 차량의 요소수탱크에서 요소수의 품질보증기간 경과 이후 장시간 방치된 요소수를 배출하여 요소수탱크 내부 오염을 방지하고, 악취 발생을 미연에 차단함으로써 차량 상품성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

요소수 배출 장치{Urea emission device}

본 발명은 요소수 배출 장치에 관한 것으로서, 특히 디젤 차량의 요소수탱크 내에서 요소수의 품질보증기간 경과 이후 장시간 방치를 방지하기 위한 요소수 배출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진이 장착된 차량에서는 질소산화물(NOx)을 저감하기 위한 방편의 하나로서, SCR(Selective catalytic reduction) 촉매저감장치를 적용하고 SCR 전단에 요소수를 분사하도록 구성함으로써, 디젤엔진의 배기가스에 포함된 NOx가 저감되도록 한다.

이러한 요소수는 차량에 장착되는 요소수탱크의 내부에 저장된 이후에, 공급펌프, 도징모듈 등을 통해 인젝터로 공급되고, 이렇게 공급된 요소수는 인젝터에 의해 SCR 측으로 분사된다.

한편, 요소수탱크 내에 저장된 요소수는 온도에 따른 품질보증기간이 권장되고 있지만, 이는 강제적인 규제사항이 아니므로 품질보증기간의 경과 이후에도 요소수 탱크 내에 방치되는 경우가 대부분이다.

그러나, 종래의 요소수탱크는 이처럼 품질보증기간이 경과된 요소수가 요소수탱크 내에서 쉽게 변질 또는 오염되어도 외부로 배출시킬 수 없어 각종 악취가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

특허 1 : 대한민국 등록특허 제10-1205232호

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 요소수 배출 장치에 관한 것으로서, 특히 디젤 차량의 요소수탱크 내에서 요소수의 품질보증기간 경과 이후 장시간 방치를 방지하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 요소수가 저장되는 요소수탱크 일단에 장착되어 요소수를 차량의 인젝터로 공급하는 요소수펌프와; 상기 요소수펌프에 개폐 가능하게 장착되어 상기 요소수펌프로부터 요소수를 강제로 배출시킬 수 있는 토글밸브;를 포함함으로써 달성된다.

상기 토글밸브는, 일단이 상기 요소수펌프에 이동 가능하게 삽입되어 상기 요소수펌프를 개폐시키며, 타단은 상기 요소수펌프 외부로 노출되는 플런저와; 상기 플런저의 타단 외주면에 형성되는 커버와; 상기 플런저의 타단에 장착되며 일부가 상기 커버 외측으로 돌출되는 누름바;를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 플런저는, 상기 요소수펌프에 삽입되는 돌출부와; 상기 돌출부에 연결되어 바(bar) 형상으로 이루어지며, 상기 요소수펌프 외측에 형성되고, 끝단의 외경이 전단 보다 크게 형성되는 몸체부와; 상기 몸체부 외주면에 형성되는 가이드돌기;를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 플런저의 몸체부 끝단과 상기 커버의 내측 전단은 코일스프링을 통해 상호 연결되어 상기 누름바 가압 시 상기 코일스프링의 탄성력에 의해 상기 플런저가 회전하도록 하는 것이 바람직하다.

일단면에 걸림홈이 형성되고 외주면에는 삽입홈이 형성되는 가이드기어가 상기 커버 내측에 구비되어 상기 가이드돌기에 대응하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 토글밸브를 포함하는 하우징이 상기 요소수펌프 외측에 구비되어 상기 요소수펌프로부터 배출된 요소수를 임시로 저장시키도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하우징 저면 전단에는 저장된 요소수를 외부로 배출시키는 배출홀이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 하우징 저면은 상기 배출홀을 향해 경사가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 요소수펌프 내측에는 상기 토글밸브의 플런저에 대응하는 오링실러가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 커버 전단 외측에는 요소수 배출 시 비산을 방지하는 격막이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 격막과 상기 토글밸브의 커버를 고정시키는 걸림턱이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 디젤 차량의 요소수탱크에서 요소수의 품질보증기간 경과 이후 장시간 방치된 요소수를 배출하여 요소수탱크 내부 오염을 방지하고, 악취 발생을 미연에 차단함으로써 차량 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 요소수 배출 장치를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 요소수 배출 장치에서 토글밸브 닫힘상태를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 요소수 배출 장치에서 토글밸브 열림상태를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 요소수 배출 장치에서 토글밸브 작동상태를 도시하는 도면,
도 5 및 도 6은 본 발명의 요소수 배출 장치에서 토글밸브에 형성된 하우징을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 요소수 배출 장치에서 격막이 구비된 토글밸브를 도시하는 도면.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 요소수 배출 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 요소수탱크(10)에 장착되는 요소수펌프(20)와, 요소수펌프(20)에 장착되어 요소수를 배출시키는 토글밸브(100)를 포함한다.

우선, 요소수탱크(10)는 요소수가 저장되는 공간으로 질소산화물을 저감시킬 수 있도록 요소수를 공급한다.

요소수펌프(20)는 요소수 탱크(10) 일단에 장착되어 내부에 저장된 요소수를 차량의 인젝터로 공급하여 요소수 공급이 가능하게 하는 것으로, 요소수펌프(20)의 구동속도(회전수)에 따라 요소수의 공급량이 가변될 수 있다.

이때, 인젝터는 배기파이프 내에 설치되는 SCR 촉매저감장치를 향해 요소수를 분사하는 것으로, 인젝터가 배기파이프 내에서 SCR 촉매저감장치 측으로 요소수를 공급함으로써 디젤 차량의 질소산화물을 저감시키는 것이 가능하게 한다.

한편, 요소수는 품질보증기간을 가지고 있으며, 이러한 품질보증기간에 맞춰 요소수의 저장 및 사용이 이루어지는 것이 바람직하나 제대로 관리하지 못하는 경우 품질보증기간을 경과한 후에도 장시간 방치되어 성분의 특성 상 오염으로 인해 악취가 발생되는데 본 발명에서는 이러한 문제 발생을 방지하기 위해 품질보증기간이 경과된 요소수를 외부로 용이하게 배출시킬 수 있게 한다.

토글밸브(100)는 요소수펌프(20)에 개폐 가능하게 장착되어 요소수펌프(20)로부터 요소수를 강제로 배출시킬 수 있게 한다. 여기서 요소수펌프(20)에는 후술하게 될 플런저(110)가 삽입될 수 있도록 관통홀이 형성되도록 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 토글밸브(100)는, 일단이 요소수펌프(20)에 삽입되는 플런저(110)와, 플런저(110) 타단에 형성되는 커버(120)와, 플런저(110) 타단에 장착되는 누름바(130)로 이루어진다.

플런저(110)는 곤봉 형상으로 이루어져 일단이 요소수펌프(20)에 이동 가능하게 삽입되어 요소수펌프(20)의 관통홀을 개폐시키며, 타단은 요소수펌프(20) 외부로 노출된다.

커버(120)는 원통 형상으로 이루어져 플런저(110)의 타단 외주면에 구비된다.

누름바(130)는 플런저(110)의 타단에 장착되며 일부가 커버(120) 외측으로 돌출된다.

한편, 플런저(110)는, 요소수펌프(20)에 삽입되는 돌출부(111)와, 돌출부(111)에 연결되어 바(bar) 형상으로 이루어지며 요소수펌프(20) 외측에 형성되고 끝단의 외경이 전단 보다 크게 형성되는 몸체부(112)와, 몸체부(112) 외주면에 형성되는 가이드돌기(113)로 이루어지도록 한다.

즉, 토글밸브(100)는 누름바(130)에 외력을 가하면 플런저(110)로 외력이 전달되어 플런저(110) 일단에 형성된 돌출부(111)가 요소수펌프(20) 내측으로 이동하여 요소수펌프(20)의 관통홀을 개방시켜 요소수 배출이 가능하게 하며, 플런저(110)를 다시 반대방향으로 이동시키면 플런저(110)의 돌출부(111)가 요소수펌프(20)의 관통홀을 폐쇄시키게 된다.

이때, 플런저(110)의 몸체부(112) 끝단과 커버(120)의 내측 전단은 코일스프링(140)을 통해 상호 연결되도록 하여 누름바(130)에 외력을 통한 가압 시 코일스프링(140)의 탄성력에 의해 플런저(110)가 회전하도록 한다.

또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일단면에 걸림홈(122)이 형성되고 외주면에는 삽입홈(123)이 형성되는 가이드기어(121)가 커버(120) 내측에 구비되어 가이드돌기(113)에 대응하도록 하여 누름바(130)에 외력을 가하게 되면 플런저(110)가 이동하면서 코일스프링(140)이 감긴 방향으로 회전하게 하고, 이 상태에서 외력이 없어지게 되면 플런저(110)가 소정 거리 이동된 상태에서 가이드돌기(113)가 가이드기어(121)의 걸림홈(122)에 걸려 돌출부(111)가 관통홀을 막아 요소수펌프(20)의 관통홀을 닫히게 한다. 한편 관통홀이 닫힌 상태에서 누름바(130)에 외력을 가하게 되면 가이드돌기(113)가 가이드기어(121)의 삽입홈(123) 사이를 통과하여 플런저(110) 이동이 가능하게 하여 요소수펌프(20)의 관통홀을 개방시킨다.

한편, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 요소수펌프(20) 외측에는 토글밸브(100)를 포함하는 하우징(160)이 구비되어 토글밸브(100) 작동에 의해 요소수펌프(20)로부터 배출된 요소수를 임시로 저장시킬 수 있게 한다.

이때, 하우징(160) 저면 전단에는 저장된 요소수를 외부로 배출시키는 배출홀(161)이 형성되도록 한다.

또한, 하우징(160) 저면은 배출홀(161)을 향해 경사가 형성되도록 하여 토글밸브(100)를 통해 요소수 배출 시 경사를 따라 요소수가 이동하여 배출홀(161)로 배출되는 것이 가능하게 한다.

한편, 요소수펌프(20) 내측에는 토글밸브(100)의 플런저(110)에 대응하는 오링실러(150)가 구비되도록 하여 플런저(110)의 돌출부(111)가 요소수펌프(20) 폐쇄 시 요소수가 외부로 방출되는 것을 한 번 더 차단시킬 수 있게 한다.

또한, 커버(120) 전단 외측에는 요소수 배출 시 비산을 방지하는 격막(124)이 형성되도록 한다.

이때, 격막(124)과 토글밸브(100)의 커버(120)를 고정시키는 걸림턱(125)이 구비되도록 하여 토글밸브(100)를 안정적으로 고정시킬 수 있게 한다.

이처럼, 본 발명은 요소수가 저장되는 요소수탱크(10) 일단에 장착되어 요소수를 차량의 인젝터로 공급하는 요소수펌프(20)와, 요소수펌프(20)에 개폐 가능하게 장착되어 요소수펌프(20)로부터 요소수를 강제로 배출시킬 수 있는 토글밸브(100)로 이루어져, 디젤 차량의 요소수탱크(10)에서 요소수의 품질보증기간 경과 이후 장시간 방치된 요소수를 배출하여 요소수탱크(10) 내부 오염을 방지하고, 악취 발생을 미연에 차단함으로써 차량 상품성을 향상시킨다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 요소수탱크 20 : 요소수펌프
100 : 토글밸브 110 : 플런저
111 : 돌출부 112 : 몸체부
113 : 가이드돌기 120 : 커버
121 : 가이드기어 124 : 격막
125 : 걸림턱 130 : 누름바
140 : 코일스프링 150 : 오링실러
160 : 하우징 161 : 배출홀

Claims

요소수가 저장되는 요소수탱크 일단에 장착되어 요소수를 차량의 인젝터로 공급하는 요소수펌프와;
상기 요소수펌프에 개폐 가능하게 장착되어 상기 요소수펌프로부터 요소수를 강제로 배출시킬 수 있는 토글밸브를 포함하되;
상기 토글밸브는, 일단이 상기 요소수펌프에 이동 가능하게 삽입되어 상기 요소수펌프를 개폐시키며, 타단은 상기 요소수펌프 외부로 노출되는 플런저를 포함하고,
상기 플런저는,
상기 요소수펌프에 삽입되는 돌출부와;
상기 돌출부에 연결되어 바(bar) 형상으로 이루어지며, 상기 요소수펌프 외측에 형성되고, 끝단의 외경이 전단 보다 크게 형성되는 몸체부와;
상기 몸체부 외주면에 형성되는 가이드돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 토글밸브는,
상기 플런저의 타단 외주면에 형성되는 커버와;
상기 플런저의 타단에 장착되며 일부가 상기 커버 외측으로 돌출되는 누름바;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 플런저의 몸체부 끝단과 상기 커버의 내측 전단은 코일스프링을 통해 상호 연결되어 상기 누름바 가압 시 상기 코일스프링의 탄성력에 의해 상기 플런저가 회전하는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 2에 있어서,
일단면에 걸림홈이 형성되고 외주면에는 삽입홈이 형성되는 가이드기어가 상기 커버 내측에 구비되어 상기 가이드돌기에 대응하는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 토글밸브를 포함하는 하우징이 상기 요소수펌프 외측에 구비되어 상기 요소수펌프로부터 배출된 요소수를 임시로 저장시키는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 하우징 저면 전단에는 저장된 요소수를 외부로 배출시키는 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 하우징 저면은 상기 배출홀을 향해 경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 요소수펌프 내측에는 상기 토글밸브의 플런저에 대응하는 오링실러가 구비되는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 커버 전단 외측에는 요소수 배출 시 비산을 방지하는 격막이 형성되는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 격막과 상기 토글밸브의 커버를 고정시키는 걸림턱이 구비되는 것을 특징으로 하는 요소수 배출 장치.