KR101880147B1 - 차량용 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이싱의 깊이에 따라 배플의 길이가 결정되어 배플의 성형성을 향상시키는 기술에 관한 것으로, 이를 위해 본 발명에서는, 제1케이싱의 내면에 돌출 형성된 제1배플; 제2케이싱의 내면에 제1배플을 향해 돌출 형성된 제2배플;을 포함하고, 상기 제1배플과 제2배플이 매칭되어 접합되는 배플융착면이, 제1케이싱과 제2케이싱이 매칭되어 접합되는 탱크융착면과 서로 다른 면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 탱크가 소개된다.

Description

차량용 탱크{TANK FOR VEHICLES}

본 발명은 케이싱의 깊이에 따라 배플의 길이가 결정되어 배플의 성형성을 향상시키는 차량용 탱크에 관한 것이다.

디젤엔진에서 배출되는 배기가스에는 심각한 대기오염을 유발하는 질소산화물(NOx)이 다량 포함되어 있어, 이 같은 NOx를 제거하기 위해 다양한 매연 저감장치가 사용되고 있다.

대표적인 매연 저감장치로는, 배기가스 중 PM(입자상 물질)을 포집하여 제거하는 DOC(Disel Oxidation Catalyst) 또는 DPF(Diesel Particulate Filter)가 있고, 또한 요소수(UREA)를 분사하여 NOx를 제거하는 SCR(Selective Catalytic Reduction)시스템이 있다.

이 중 SCR시스템은 환원제인 요소수를 SCR촉매에 분사하여 NOx를 제거하는 시스템으로, 요소수 탱크 내부에 저장된 요소수를 도징모듈을 통해 배기관 내에 정밀하게 분사하면, 분사된 요소수는 배출가스의 열에 의해 열분해되어 암모니아로 변화하게 되고, 암모니아는 SCR촉매에서 NOx와 반응하여 물과 질소로 분해되는바, 배기가스 중의 NOx를 제거할 수 있게 된다.

한편, 요소수가 저장되는 요소수 탱크의 내부에는 차량의 급격한 거동 변화에 따른 요소수의 유동음을 개선하고, 요소수 탱크의 강도 개선을 위해 배플이 설치될 수 있다.

예컨대, 요소수 탱크는 상부케이싱과 하부케이싱의 결합에 의해 구성되고, 상기 상부케이싱의 내면과 하부케이싱의 내면에는 배플이 각각 설치될 수 있다.

그런데, 기존에는 상기 배플이 각 케이싱의 바깥과 경계를 이루는 평면 높이까지 형성됨으로써, 배플의 성형과정에서 배플의 변형을 초래하는 문제가 있다.

조금 더 구체적으로, 상기 배플은 각 케이싱의 깊이에 관계없이 케이싱의 바깥과 경계를 이루는 높이까지 모두 일률적으로 형성됨으로써, 케이싱의 깊이가 깊은 부분에 형성되는 배플의 경우에는 그 길이가 상대적으로 길어지게 된다.

이에, 길이가 긴 배플일수록 성형 후 냉각에 의한 고체화 과정에서, 틀어짐이나 휨 변형과 같은 성형불량이 발생할 우려가 커지는 문제가 있는 것이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2015-0130083 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 케이싱의 깊이에 따라 배플의 길이가 결정되어 배플의 성형성을 향상시키는 차량용 탱크를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 제1케이싱의 내면에 돌출 형성된 제1배플; 제2케이싱의 내면에 제1배플을 향해 돌출 형성된 제2배플;을 포함하고, 상기 제1배플과 제2배플이 매칭되어 접합되는 배플융착면이, 제1케이싱과 제2케이싱이 매칭되어 접합되는 탱크융착면과 서로 다른 면 상에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 배플융착면의 위치는 제1케이싱의 내면과 이와 마주하는 제2케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분한 지점의 위치에 따라 변화하도록 구성될 수 있다.

상기 배플융착면 상에 융착되는 제1배플의 길이와 제2배플의 길이가 서로 동일하게 형성될 수 있다.

상기 제1케이싱의 내면과 이와 마주하는 제2케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분하고, 상기 이등분한 길이를 제1배플 및 제2배플의 길이로 결정하여 제1배플 및 제2배플의 길이를 동일하게 형성할 수 있다.

상기 제1배플과 제2배플은 배플융착면에서 융착되는 단부의 두께가 서로 상이하게 형성될 수 있다.

상기 제1배플과 제2배플은 서로 두께가 상이하게 형성될 수 있다.

상기 제1케이싱은 상부케이싱이고, 상기 제2케이싱은 하부케이싱이며; 상기 제1배플은 상부배플이고, 상기 제2배플은 하부배플이며; 상기 하부배플의 단부의 두께는 상부배플의 단부의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

상기 제1케이싱의 외면 중 제1배플이 성형된 지점의 외면이 오목하게 형성되고; 상기 제2케이싱의 외면 중 제2배플이 성형된 지점의 외면이 오목하게 형성될 수 있다.

본 발명의 구성은, 상부케이싱의 내면에 돌출 형성된 상부배플; 하부케이싱의 내면에 돌출 형성된 하부배플;을 포함하고, 상기 상부배플과 하부배플이 매칭되어 접합되는 배플융착면의 높이는 상부케이싱의 내면과 이와 마주하는 하부케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분한 지점의 위치에 따라 변화하도록 구성될 수 있다.

상기 제1배플과 제2배플은 배플융착면에서 선(line)용접 방식에 의해 상호 융착될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 상부케이싱의 내면과 하부케이싱의 내면에 형성된 배플의 길이를 동일하게 형성하여, 배플의 길이가 지나치게 길어지는 것을 방지함으로써, 배플 성형 후 냉각과정에서 배플의 틀어짐이나 휨 등의 성형불량이 발생하는 것을 최소하게 되고, 이에 배플의 성형성 및 품질을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 요소수 탱크에 성형된 배플의 형상 및 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 상부케이싱 및 하부케이싱에 형성된 배플의 배치구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 배플융착면에서의 상부배플 및 하부배플의 배치 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 상부케이싱의 표면에 형성된 오목부의 형상을 도시한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 탱크는, 내부에 액상의 유체가 저장되는 것으로, 바람직하게는 요소수가 저장되는 요소수 탱크(1)일 수 있으며, 이는 차량에 설치될 수 있다.

즉, 본 발명은 요소수 탱크(1)에 적용 가능할 수 있는 것으로, 이하에서는 요소수 탱크(1)를 예시하여 설명하기로 한다.

이에, 도 1을 참조하여 상기 요소수 탱크(1)에 대해 간단하게 살펴보면, 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)이 사출 성형을 통해 가공 형성되고, 두 개의 케이싱을 접합하여 탱크를 제조할 수 있다.

예컨대, 상기 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE : High Density Polyethylene)으로 성형이 가능한 것으로, 이 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)의 테두리를 녹인 후 상기한 두 개 케이싱의 테두리를 지그를 이용하여 일치시켜 융착 접합함으로써, 요소수 탱크(1)를 사출 성형할 수 있다.

더불어, 상기 요소수 탱크(1)의 하단에는 요소수 펌프가 설치될 수 있어, 상기 요소수 탱크(1)에 저장된 요소수를 도징모듈에 공급할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 요소수 탱크(1)의 내부에 요소수의 유동음 개선과, 요소수 탱크(1)의 강도 개선을 위한 배플이 다수 개소에 설치될 수 있다.

도 1 내지 도 2b를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 제1케이싱의 내면에 제1배플이 돌출 형성될 수 있고, 제2케이싱의 내면에 상기 제1배플을 향해 제2배플이 돌출 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1케이싱 및 제2케이싱은 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)일 수 있고, 상기 제1배플 및 제2배플은 상부케이싱(1a)의 천장에 하방을 향해 형성된 상부배플(5a)과 하부케이싱(1b)의 바닥에 상방을 향해 형성된 하부배플(5b)일 수 있다.

이에, 이하에서는 제1케이싱 및 제2케이싱에 대해 상부케이싱(1a) 및 하부케이싱(1b)으로 기재하여 설명하고, 제1배플 및 제2배플에 대해 상부배플(5a) 및 하부배플(5b)로 기재하여 설명하기로 한다.

이처럼 구성된 상부배플(5a)과 하부배플(5b)은 상호 매칭이 가능하도록 구성할 수 있으며, 이에 상기 상부배플(5a)의 하단과 하부배플(5b)의 상단이 매칭되어 상호 융착 접합됨으로써, 배플융착면(7)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)이 상호 매칭이 가능하도록 구성할 수 있는데, 이는 상기 상부케이싱(1a)의 테두리 하단과 하부케이싱(1b)의 테두리 상단이 매칭되어 상호 융착 접합됨으로써, 탱크융착면(3)이 형성될 수 있다.

본 발명에서는 상기 배플융착면(7)이 탱크융착면(3)과 서로 다른 면 상에 위치되도록 구성할 수 있다.

즉, 탱크융착면(3)은 상기 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)이 융착 접합되는 부분으로, 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)의 테두리가 각각 평면상에 형성되므로, 탱크융착면(3)이 일정한 평면상에 형성될 수 있다. 다만, 상기 배플융착면(7)은 상부배플(5a)과 하부배플(5b)이 성형되는 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b)의 깊이를 고려하여 성형되는바, 상기 탱크융착면(3)과 동일 면 상에 형성되지 않을 수 있다.

예를 들어, 상기 배플융착면(7)은 그 면이 평면이 아닌 곡면을 그리며 형성되거나, 또는 수평한 평면이 아닌 소정 기울기를 갖는 면 상에서 형성될 수도 있다.

따라서, 배플의 길이가 지나치게 길어지는 것을 방지함으로써, 배플 성형 후 냉각과정에서 배플의 틀어짐이나 휨과 같은 성형불량이 발생하는 것을 방지하게 되는바, 배플의 성형성 및 품질을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명에서는, 상기 배플융착면(7)을 탱크융착면(3)과 서로 다른 평면상에 위치시키기 위해, 상기 배플융착면(7)의 높이가 상부케이싱(1a)의 천장면과 하부케이싱(1b)의 바닥면 사이의 중심 위치에 따라 변화하도록 구성할 수 있다.

즉, 배플이 형성되는 상부케이싱(1a)의 내면과 하부케이싱(1b)의 내면 모두 동일 평면상에 형성될 수 있지만, 경우에 따라 그 내면이 굴곡지도록 형성될 수도 있다. 이처럼 굴곡진 부분에서는 상부케이싱(1a)의 천장면과 하부케이싱(1b)의 바닥면 사이의 길이가 굴곡면의 형상에 따라 달라질 수밖에 없고, 이에 그 길이의 중심 위치 또한 상방이나 하방 지점으로 이동하여 위치하게 된다.

따라서, 상기 상부케이싱(1a)과 하부케이싱(1b) 사이의 길이를 고려하여 배플이 지나치게 길어지지 않도록 형성할 수 있고, 이에 배플 성형과정에서 배플의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

조금 더 구체적으로, 상기 상부배플(5a)의 상하방향 길이(L1)와 하부배플(5b)의 상하방향 길이(L2)를 서로 동일하게 형성하고, 상부배플(5a)의 하단과 하부배플(5b)의 하단을 융착시키면, 상부배플과 하부배플 사이에 배플융착면(7)이 형성됨으로써, 상기 배플융착면(7)의 높이가 변화될 수 있다.

이를 위한 바람직한 예시로서, 상기 상부케이싱(1a)의 내면과 이와 마주하는 하부케이싱(1b)의 내면 사이의 거리를 이등분하고, 상기 이등분한 길이를 상부배플(5a) 및 하부배플(5b)의 길이(L1,L2)로 결정할 수 있다. 이에, 상기 상부배플(5a) 및 하부배플(5b)의 길이(L1,L2)가 동일하게 형성될 수 있다.

따라서, 상부케이싱(1a)의 내면과 하부케이싱(1b)의 내면에 형성된 모든 배플의 길이가 지나치게 길어지는 것을 방지함으로써, 배플 성형 후 냉각과정에서 배플의 틀어짐이나 휨 등의 성형불량이 발생하는 것을 최소하게 되고, 이에 배플의 성형성 및 품질을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명에서 상기 상부배플(5a)과 하부배플(5b)은 배플융착면(7)에서 융착되는 단부의 두께가 상이하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부배플(5a)과 하부배플(5b)은 두께가 상이하게 형성될 수 있다.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부배플(5b)의 상단 두께(t1)가 상부배플(5a)의 하단 두께(t2)보다 더 두껍게 형성됨으로써, 상기 상부배플(5a)의 저면이 하부배플(5b)의 상면에서 어긋나지 않게 매칭되고, 이에 상부배플(5a)과 하부배플(5b)의 융착이 안정적으로 이루어져 배플 간 융착품질을 향상시키게 된다. 특히 이러한 부분은 상부배플(5a)과 하부배플(5b)의 용접이 점용접이 아닌 선용접으로 구현될 경우 융착 품질에 유리하게 작용한다.

즉, 상부배플(5a)을 지그재그로 성형하고 하부배플(5b)을 직선으로 성형한 후 상호 맞닿아 융착할 경우에는 두 배플이 만나는 지점이 점으로 형성되며 따라서 두 배플은 점(point)용접으로 융착되는데 이러한 경우는 융착지점의 안정성을 물리적으로 확보하기가 용이하지만, 두 배플이 모두 직선 형태일 경우에는 선(line)용접으로 융착을 구현하게 되는데, 제조편차에 의해 융착지점이 어긋날 확률 즉, 두 개의 직선이 정확히 매칭되지 않고 어긋날 확률이 높은 것이다.

따라서, 이와 같이 선용접에 의해 상부배플(5a)과 하부배플(5b)이 융착될 경우에는 하부배플(5b)의 상단 두께(t1)가 상부배플(5a)의 하단 두께(t2)보다 더 두껍게 형성함으로써 물리적인 측면에서 안정적으로 융착이 이루어질 수 있도록 하고, 동시에 선용접을 취함으로서 점용접 대비 융착 길이를 현저히 크게 확보할 수 있도록 하는 것이다.

다음으로, 본 발명은 상기 상부케이싱(1a)의 외면 중 상부배플(5a)이 성형된 지점이 오목하게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하부케이싱(1b)의 외면 중 하부배플(5b)이 성형된 지점이 오목하게 형성될 수 있다.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부배플(5a)에 대응하는 상부케이싱(1a)의 외면에 압력이 가해져서 오목부(9)가 형성될 수 있다. 여기서, 본 발명에서는 도시하고 있지 않지만, 하부배플(5b)에 대응되는 상부케이싱(1a)의 외면에도 오목부가 형성될 수 있다.

즉, 각 케이싱의 외면 중에서도 특히 배플이 형성되는 지점에 상응하는 케이싱의 외면에 압력을 가함으로써, 사출 성형의 냉각과정에서 발생할 수 있는 싱크마크의 발생을 미연에 방지할 수 있는바, 제품의 품질을 향상시키게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상부케이싱(1a)의 내면과 하부케이싱(1b)의 내면에 형성된 배플의 길이를 동일하게 형성하여, 배플의 길이가 지나치게 길어지는 것을 방지함으로써, 배플 성형 후 냉각과정에서 배플의 틀어짐이나 휨 등의 성형불량이 발생하는 것을 최소하게 되고, 이에 배플의 성형성 및 품질을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 요소수 탱크 1a : 상부케이싱
1b : 하부케이싱 3 : 탱크융착면
5a : 상부배플 5b : 하부배플
7 : 배플융착면 9 : 오목부

Claims (10)

1. 제1케이싱의 내면에 돌출 형성된 제1배플;
   제2케이싱의 내면에 제1배플을 향해 돌출 형성된 제2배플;을 포함하고,
   상기 제1배플과 제2배플이 매칭되어 접합되는 배플융착면이, 제1케이싱과 제2케이싱이 매칭되어 접합되는 탱크융착면과 서로 다른 면 상에 위치되고,
   상기 배플융착면의 위치는 제1케이싱의 내면과 이와 마주하는 제2케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분한 지점의 위치에 따라 변화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 배플융착면 상에 융착되는 제1배플의 길이와 제2배플의 길이가 서로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1케이싱의 내면과 이와 마주하는 제2케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분하고, 상기 이등분한 길이를 제1배플 및 제2배플의 길이로 결정하여 제1배플 및 제2배플의 길이를 동일하게 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1배플과 제2배플은 배플융착면에서 융착되는 단부의 두께가 서로 상이하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1배플과 제2배플은 서로 두께가 상이하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1케이싱은 상부케이싱이고, 상기 제2케이싱은 하부케이싱이며;
   상기 제1배플은 상부배플이고, 상기 제2배플은 하부배플이며;
   상기 하부배플의 단부의 두께는 상부배플의 단부의 두께보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1케이싱의 외면 중 제1배플이 성형된 지점의 외면이 오목하게 형성되고;
   상기 제2케이싱의 외면 중 제2배플이 성형된 지점의 외면이 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
9. 상부케이싱의 내면에 돌출 형성된 상부배플;
   하부케이싱의 내면에 돌출 형성된 하부배플;을 포함하고,
   상기 상부배플과 하부배플이 매칭되어 접합되는 배플융착면의 높이는 상부케이싱의 내면과 이와 마주하는 하부케이싱의 내면 사이의 거리를 이등분한 지점의 위치에 따라 변화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.
10. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1배플과 제2배플은 배플융착면에서 선(line)용접 방식에 의해 상호 융착된 것을 특징으로 하는 차량용 탱크.

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