KR101880550B1 - 유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부 바디와 하부 바디가 각각 사출 성형된 후 융착 결합되고, 상기 하부 바디에는 요소수 탱크가 삽입되기 위한 펌프 결합홀이 형성되며, 상기 하부 바디의 상기 펌프 결합홀 주변 바닥면에는 내측으로 기립하는 펌프 격막이 성형된 것을 특징으로 하는 유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크로서, 본 발명의 요소수 탱크는 사후 공정을 줄일 수 있는 공법에 의해 제조되어 공정 기간을 단축시킬 수 있으며, 요소수의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.

Description

유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크{UREA WATER TANK FOR VEHICLE IN ORDER TO INHIBIT FLOOD NOISE}

본 발명은 자동차에 장착되어 질소산화물을 제거하기 위한 요소수를 저장 및 공급하는 요소수 탱크에 관한 것이며, 특히 내부에 저장되는 요소수의 유동에 의한 소음을 억제하기 위한 요소수 탱크에 관한 것이다.

요소수(Urea water solution)는 디젤엔진 배출가스 중의 질소산화물을 획기적으로 줄여주는 역할을 하기 때문에 각 나라별 배출가스 법적 기준치를 충족시키기 위해 주로 디젤엔진이 적용된 대형 버스나 대형 트럭 등에 이와 관련된 장치가 설치되어 차량의 배기가스 내에 분사시키게 된다.

배기가스 중 질소산화물을 선택적으로 처리하는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 장치 전단의 고온의 배기가스에 요소수를 분사하면, 열분해 반응과 가수분해 반응이 일어나 암모니아가 발생하고 발생한 암모니아가 촉매 내에서 산화질소와 반응을 일으켜 인체에 무해한 질소와 물로 환원시키게 된다.

요소수의 배기가스 내 투입을 위해서는 별도의 요소수 탱크가 차량에 장착되고, 그러한 요소수 탱크는 차량에 장착하기 위한 마운팅 브라켓이 탱크 외측에 형성되어야 하고, 요소수 주입을 위한 튜브 홀더 등이 형성되어야 한다.

본 발명은 이러한 요소수 탱크에 관한 것으로서, 종래 요소수 탱크는 블로우 성형공법에 의해서 제작되고, 외형을 성형 후 마운팅 브라켓, 튜브 홀더 등의 융착 부품을 별도로 형성시켜야 하였다.

또한, 주입구나 펌프 결합홀 등을 위해서 수차례 드릴링 작업을 수행하여야 하였으며, 이러한 사후 공정에 의해서 전체 공정 기간이 긴 측면이 있었다.

한편, 요소수 탱크에 저장된 요소수는 차량이 거동함에 따라 유동이 발생하게 되고, 그러한 유동은 소음 발생의 원인으로 작용한다.

특히, 요소수 탱크에는 펌프의 결합을 위한 펌프 결합홀이 형성되며, 요소수 의 공급을 위한 요소수 펌프가 펌프 결합홀에 삽입되어 펌프의 일 부분이 요소수 탱크의 내부 공간에 위치하게 된다.

즉, 탱크 내부에 저장된 요소수에 펌프의 일부가 잠겨져 결합되게 되는데, 요소수의 유동이 발생하는 경우에는 탱크 내부에 삽입된 요소수 펌프와의 충돌에 의해서 더 큰 유동 및 소음이 유발되게 된다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1510339호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 사후 공정을 줄일 수 있는 공법에 의해 제조되어 공정 기간을 단축시킬 수 있으며, 요소수의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있는 자동차용 요소수 탱크를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크는, 상부 바디와 하부 바디가 각각 사출 성형된 후 융착 결합되고, 상기 하부 바디에는 요소수 탱크가 삽입되기 위한 펌프 결합홀이 형성되며, 상기 하부 바디의 상기 펌프 결합홀 주변 바닥면에는 내측으로 기립하는 펌프 격막이 성형된 것을 특징으로 한다.

상기 펌프 격막은 상기 펌프 결합홀을 통해 상기 하부 바디 내측으로 삽입되는 요소수 펌프를 둘러싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 상기 펌프 격막에는 상기 상기 펌프 결합홀 측으로 오목하게 경사진 형태의 경사 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사 그루브는 상기 펌프 격막의 둘레에 등간격으로 형성되고, 상기 펌프 격막은 상기 경사 그루브와, 상기 경사 그루브 간에 형성되는 평탄면부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 평탄면부는 평면상 원형인 상기 펌프 결합홀의 접선과 나란한 것을 특징으로 한다.

그래서, 상기 펌프 격막에는 12개의 상기 경사 그루브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 어느 하나의 상기 평탄면부와 그에 인접하는 경사 그루브가 형성하는 각도는 35도인 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 펌프 격막의 하부에는 복수의 유동홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 유동홀은 상기 경사 그루브 하부에 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 펌프 결합홀 주변 바닥면에는 상기 펌프 결합홀을 둘러싸는 형태로 돌출된 요철 비드가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 요철 비드는 상기 펌프 격막에 인접한 바닥면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크는 종래의 블로우 공법에 의해 제조되지 않고, 상부 바디와 하부 바디가 각각 사출 성형되고, 이를 융착시켜 제조됨에 따라 탱크에 형성시킬 융착 부품을 사출시 형성시킬 수 있어 공정 기간을 단축시킬 수가 있다.

또한, 탱크에 필요한 드릴링 홀이 사출 공정시 형성되기 때문에 외형 제작 후 드릴링을 요하지 않아 공정 기간을 단축시킬 수가 있다.

그리고, 펌프 결합홀 주변으로 펌프 격막이 일체로 형성되고, 펌프 격막은 충돌되는 요소수의 진동을 억제시키는 구조를 가짐으로써 내부에 저장된 요소수의 유동에 의한 소음을 최소화할 수 있다.

한편, 펌프 결합홀 주변으로 요철 비드를 형성시켜 펌프 결합홀에 펌프를 융착 결합시킴에 의해 펌프 결합홀 주변 형상이 변형되는 것을 방지시킬 수 있게 한다.

이에 따라 요소수 탱크의 펌프 결합홀 주변 바닥면의 평탄도를 유지시킬 수가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 요소수 펌프가 결합된 자동차용 요소수 탱크를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 요소수 탱크의 하부 바디를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 하부 바디의 일부를 평면적으로 도시한 것이다.
도 4는 하부 바디의 일 구성을 입체적으로 개략 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 요소수 펌프가 결합된 자동차용 요소수 탱크를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 의한 요소수 탱크의 하부 바디를 도시한 것이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크를 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 자동차용 요소수 탱크는 블로우 성형 대신 사출성형에 의해 제조되고, 이를 위해 상부 바디와 하부 바디가 별도로 사출 성형된다.

즉, 상부 바디와 하부 바디를 별도로 사출하되, 각각에 형성되어야 할 융착 부품을 사출 성형에 의해서 일체로 형성시켜 제작한다.

융착 부품은 요소수 탱크를 차량에 장착시키기 위한 마운팅 브라켓, 요소수 주입을 위한 튜브 홀더, 그리고 내부 요소수의 유동을 억제하기 위한 배플(baffle) 등일 수 있다.

그리고, 요소수 탱크 표면에 필요한 여러 홀을 그에 대응하는 금형에 의해 사출 형성시킨다.

이와 같이 본 발명에 의한 자동차용 요소수 탱크는 블로우 성형에 의해 외형 제작 후 필요한 부품의 융착 및 드릴링 공정을 수행하지 않고, 상부 바디와 하부 바디를 구분하여 각각 사출 성형시키되 탱크에 필요한 융착시킬 구성 및 드릴링 홀을 일체로 성형하게 된다.

이렇게 상부 바디와 하부 바디로 구분되어 사출 제작된 파트는 융착면을 가열하는 공정 후 상부 바디(10)와 하부 바디(20)를 융착시키게 된다.

그러므로, 기존에 비해 사후 공정을 축소할 수 있어 제조 주기(cycle)를 단축시킬 수가 있다.

별도로 사출 성형된 상부 바디(10)와 하부 바디(20)는 융착 결합되어 내부에 공간이 형성되고, 내부 공간에 요소수가 일정량 채워지게 된다.

하부 바디(20)에는 요소수 펌프(30)가 장착됨으로써 펌프의 가동에 의해서 저장된 요소수가 SCR 전단에 공급될 수 있게 하는데, 이를 위해 하부 바디(20)에는 요소수 펌프가 장착될 수 있도록 펌프 결합홀(21)이 마련되고, 이를 위해 하부 바디(20)에는 펌프 결합홀(21)이 형성된다.

하부 바디(20)에 장착되는 요소수 펌프(30)의 일 부분은 요소수 탱크의 내부 공간에 위치됨에 따라 자동차의 거동에 의해 발생되는 요소수의 유동이 요소수 펌프(30)와의 충돌에 의해서 더 큰 유동 및 소음이 유발되게 된다.

본 발명에 의한 자동차용 요소수 탱크는 이와 같이 삽입된 요소수 펌프(30)에 의해 발생되는 소음을 억제시키기 위해서 요소수의 유동을 저감시키기 위한 펌프 격막(40)이 펌프 결합홀(21) 주변 내측 바닥면에 기립하는 형태로 일체로 사출 성형된다.

도 3은 도 2에 도시된 하부 바디의 일부를 평면적으로 도시한 것이고, 도 4는 하부 바디의 일 구성을 입체적으로 개략 도시한 것으로서, 도 3 및 도 4를 참조하여 펌프 격막(40) 등의 구성에 대해 보다 상세히 살펴본다.

펌프 격막(40)은 하부 바디(20)의 펌프 결합홀(21) 주변 내측 바닥면에 형성되고, 삽입된 요소수 펌프(30)를 둘러싸는 형태로 형성된다.

그래서, 요소수 펌프(30)가 측방으로 노출되지 않게 함으로써 요소수 탱크 내부의 요소수의 유동이 펌프 격막(40)에 의해 가로 막혀 요소수 펌프(30)에 충격을 가하지 않게 한다.

펌프 격막(40)은 펌프 결합홀(21)에 대응되는 상하 개방된 원통 형상의 플레이트일 수 있다.

그러한 원통 형상의 격막으로 본 발명의 목적은 달성될 수 있으나, 요소수의 충격을 보다 잘 흡수하여 요소수의 유동을 최대한 억제시킬 수 있도록 펌프 결합홀(21) 측으로 오목하게 경사진 형태의 경사 그루브(42)가 등간격으로 형성된다.

그리고, 등간격으로 형성되는 경사 그루브(42) 간에는 평면상 원형인 펌프 결합홀(21)의 접선과 나란한 평탄면부(41)가 이어지게 형성된다.

이와 같이 동일한 폭의 평탄면부(41)와 동일한 폭의 경사 그루브(42)가 번갈아 이어져 등간격을 이뤄 펌프 격막(40)이 형성된다.

요소수 탱크의 크기와 요소수의 양에 따라 경사 그루브의 형성 개수는 달라질 수 있는데, 본 발명에 의해 자동차에 적용되는 요소수 탱크의 분할된 경사 그루브(42)는 12개 파트이고, 그에 따른 분할된 평탄면부(41) 또한 12개 파트인 것이 가장 바람직한 것을 실험을 통해 알 수 있었다.

또한, 효과적인 요소수 유동 억제를 위한 평탄면부(41)의 펌프 결합홀(21)과의 이격 거리와 경사 그루브(42)의 경사 깊이를 고려하면, 하나의 경사 그루브(42)의 양 경사면이 형성하는 각도는 도시와 같이 70ㅀ, 즉 하나의 평탄면부(41)와 그에 인접하는 경사 그루브(42)의 일 면이 형성하는 각도는 35도로 설정되는 것이 가장 바람직하다.

그리고, 도 4에서 참조되는 바와 같이, 펌프 격막(40)의 하부에는 복수의 유동홀(43)이 형성된다.

펌프 격막(40) 하부에 유동홀(43)이 복수로 일정한 간격으로 마련됨으로써, 펌프 격막(40)에 충돌하는 요소수의 유동이 보다 완화되는 데 도움이 된다.

이러한 유동홀(43)은 펌프 격막(40)의 경사 그루브(42) 하부에 형성되는 것이 펌프 격막(40)의 지지 및 강성 상 보다 유리할 수 있다.

한편, 요소수 펌프(30)는 케이스에 형성된 돌기가 하부 바디(30)에 형성되는 삽입홈에 삽입되어 융착 결합시키게 되는데, 이러한 요소수 펌프(30)의 융착시 압력에 의해서 하부 바디(30)의 바닥면이 눌려서 변형이 발생할 수가 있다.

그래서, 본 발명의 하부 바디(30)의 펌프 격막(40)에 인접하는 내측 바닥면에 요철 비드(50)를 돌출 형성시킨다.

이러한 요철 비드(50)는 펌프 격막(40) 내지 펌프 결합홀(21)을 둘러싸는 형태로 돌출 형성되어, 요소수 펌프(30)의 융착 결합 시 펌프 결합홀(21) 주변 바닥의 변형을 방지시켜 바닥면이 융착 결합 후에도 평탄면을 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 요철 비드(50)는 이중적으로 형성될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 요소수 탱크는 사출 성형에 의해 융착 부품과 드릴링 홀 등이 일체로 형성되어 후가공의 공정을 생략할 수 있고, 또한 바디에 결합되는 요소수 펌프를 둘러싸는 형태의 격막에 의해서 요소수 유동에 의한 소음을 최소화하는 것이 가능하다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 : 상부 바디
20 : 하부 바디
21 : 펌프 결합홀
30 : 요소수 펌프
40 : 펌프 격막
41 : 평탄면부
42 : 경사 그루브
43 : 유동홀
50 : 요철 비드

Claims (11)

1. 상부 바디와 하부 바디가 각각 사출 성형된 후 융착 결합되고, 상기 하부 바디에는 요소수 펌프가 삽입되기 위한 펌프 결합홀이 형성되며, 상기 하부 바디의 상기 펌프 결합홀 주변 바닥면에는 내측으로 기립하는 펌프 격막이 성형되며,
   상기 펌프 격막은 상기 펌프 결합홀을 통해 상기 하부 바디 내측으로 삽입되는 요소수 펌프를 둘러싸는 형태로 형성되고
   상기 펌프 격막에는 상기 펌프 결합홀 측으로 오목하게 경사진 형태의 경사 그루브가 형성되고,
   상기 경사 그루브는 상기 펌프 격막의 둘레에 등간격으로 형성되고, 상기 펌프 격막은 상기 경사 그루브와, 상기 경사 그루브 간에 형성되는 평탄면부로 이루어지고,
   상기 펌프 결합홀 주변 바닥면에는 상기 펌프 결합홀을 둘러싸는 형태로 돌출된 요철 비드가 형성된 것을 특징으로 하는,
   유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 평탄면부는 평면상 원형인 상기 펌프 결합홀의 접선과 나란한 것을 특징으로 하는,
   유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 펌프 격막에는 12개의 상기 경사 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는,
   유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 펌프 격막의 하부에는 복수의 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는,
   유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 유동홀은 상기 경사 그루브 하부에 형성된 것을 특징으로 하는,
   유동 소음을 억제하기 위한 자동차용 요소수 탱크.
10. 삭제
11. 삭제

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