KR102042360B1

KR102042360B1 - 요소수탱크용 주입캡장치

Info

Publication number: KR102042360B1
Application number: KR1020180127463A
Authority: KR
Inventors: 김연수
Original assignee: 김연수
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2019-11-07

Abstract

본 발명은 요소수탱크의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구가 천공된 주입헤드와, 관형상으로 요소수탱크의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드의 하부에 끼움결합되어 주입구와 상하연통되게 설치되는 관체가 구비되고 관체의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로가 관통형성된 주입어댑터와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공이 천공되어 있어 주입어댑터로부터의 요소수를 요소수탱크로 공급하는 하부캡과, 하부캡의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바가 돌출형성되어 있어 관체의 내부통로에 좌우측 주입량확인바가 삽입되면서 주입량확인바의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼와, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡을 감싼 상태로 주입어댑터의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 거름부재로 구성된 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치에 관한 것이다.

Description

요소수탱크용 주입캡장치{A injecting cap device of a urea tank}

본 발명은 디젤엔진이 구비된 차량이나 농기계 등에 설치되는 선별적탈질촉매(SCR, selective catalytic reduction)가 적용된 배기장치의 요소수탱크에 요소수를 주입시 육안으로 주입량의 확인이 가능하도록 하여 요소수가 외부로 넘치지 않도록 하는 주입캡에 관한 장치로서, 더욱 상세하게는 요소수탱크의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구가 천공된 주입헤드와, 관형상으로 요소수탱크의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드의 하부에 끼움결합되어 주입구와 상하연통되게 설치되는 관체가 구비되고 관체의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로가 관통형성된 주입어댑터와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공이 천공되어 있어 주입어댑터로부터의 요소수를 요소수탱크로 공급하는 하부캡과, 하부캡의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바가 돌출형성되어 있어 관체의 내부통로에 좌우측 주입량확인바가 삽입되면서 주입량확인바의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼와, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡을 감싼 상태로 주입어댑터의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 거름부재로 구성된 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 디젤엔진을 사용하는 차량은 연료로 사용되는 경유의 불완전연소에 따라 일산화탄소나 탄화수소, 질소산화물 등의 유해미립자가 배기가스에 다량 함유되어 대기중으로 배출되었으나, 점차적인 기술진보와 디젤엔진의 성능 향상에 따라 최근에는 불완전연소에 따른 일산화탄소나 탄화수소의 배출량이 현저히 저감된 디젤엔진이 개발되어 사용되고 있는데, 디젤엔진의 배기가스 중 대부분을 차지하는 질소산화물(NOx)은 별도의 배기가스저감장치에 의해 질소가스(N₂)로 환원처리되어 배출되도록 되어 있으며, 이에 따라 기존 디젤차량의 배기장치와 비교했을 때 상대적으로 질소산화물의 처리효율이 높은 선별적탈질촉매(SCR, selective catalytic reduction)를 이용한 배기가스저감장치가 연구개발되어 사용되고 있다.

상기 선별적탈질촉매가 적용된 디젤차량의 배기장치는 일반적으로 엔진에 접속된 복수개의 분기관들이 하나로 합쳐지는 배기다기관(manifold)과, 엔진의 배기다기관으로부터의 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 제거하기 위하여 바나듐(vanadium) 등이 촉매로 사용되어 질소산화물을 질소가스(N₂)로 환원시키는 선별적탈질(SCR)촉매장치와, 상기 선별적탈질촉매장치에 요소나 암모니아 등이 주성분인 요소수를 산화제로서 분무하여 원활하게 환원처리되도록 하는 요소수분무장치와, 소음을 감소시키고 질소산화물이 저감된 배기가스를 차량 외부로 배출하기 위한 머플러로 구성되어 있으며, 상기 배기다기관과 선별적탈질촉매장치와 요소수분무장치와 머플러는 각각 연결파이프 등으로 연결되어 엔진으로부터의 배기가스 중 질소산화물과 소음 등이 저감된 상태로 머플러를 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.

이러한 선별적탈질촉매가 적용된 디젤차량의 배기장치는 요소수분무장치에 요소수를 공급하기 위한 유레아센서 어셈블리가 장착된 요소수탱크가 설치되어 있되, 상기 요소수탱크는 상면부 가운데부분을 수직하방으로 관통하여 유레아센더 어셈블리가 장착되며 상기 유레아센더 어셈블리는 요소수탱크의 상면부에 결합장착되는 헤드부몸체와, 요소수를 가온시키는 히팅파이프와, 요소수를 흡입하여 요소수분무장치로 공급하는 흡입파이프와, 요소수분무장치로 공급되고 남은 요소수를 요소수탱크로 복귀시키는 리턴파이프와, 플로트에 의해 요소수의 수위를 측정하면서 요소수의 온도를 측정하는 리드파이프가 설치되고, 상기 요소수탱크의 상면부 일측에는 요소수주입구가 마개에 의해 개폐되면서 내부에 일정량의 요소수가 저장되도록 되어 있다.

상기와 같은 디젤차량의 배기장치 중 요소수탱크에 관한 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 등록번호 제 10-1437118호에서는 상면부 가운데부분에 센서설치공이 천공되고 상면부 일측에는 마개에 의해 개폐되는 요소수투입구가 구비되어 있어 내부에 일정량의 요소수가 저장되는 탱크하우징과, 상기 센서설치공에 부합되게 끼움설치되는 모듈헤드가 구비되고 모듈헤드의 하부에는 동절기에 동결된 요소수를 해빙시키기 위한 히팅파이프와 요소수를 흡입하여 요소수분무장치로 공급하기 위한 흡입파이프와 플로트에 의해 요소수의 수위를 측정하는 레벨센서와 요소수의 농도 및 온도를 측정하는 퀄리티센서가 하방으로 돌출되게 장착된 센서모듈과, 상기 탱크하우징의 상면부에 설치되면서 탱크하우징 내부의 가스를 외부로 배출시키는 에어벤트로 구성되며, 상기 센서모듈은 수직으로 된 막대형상의 레벨센서 하부끝부분에 충격완충이 가능하도록 합성수지나 합성고무재질로 된 레벨센서지지구가 끼움설치되면서 레벨센서지지구의 하면부가 탱크하우징의 내측 바닥면 위에 밀착되게 맞닿으며, 상기 히팅파이프는 모듈헤드에 수직하방으로 고정연결된 수직부와 상기 수직부의 하단부에 수평으로 절곡형성된 수평부로 이루어지되 상기 수평부에는 충격완충이 가능하도록 합성수지나 합성고무재질로 된 히팅파이프지지구가 끼움설치되면서 히팅파이프지지구의 하면부가 탱크하우징의 내측 바닥면 위에 밀착되게 맞닿아 센서모듈의 하부 전후방을 레벨센서지지구와 히팅파이프지지구가 받침지지하면서 충격완충 및 센서모듈의 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 센서지지구가 구비된 디젤차량용 요소수탱크가 개시되었다.

그러나, 상기 종래기술은 디젤차량 등의 내부에 요소수탱크가 설치되면서 외부로 노출되지 않고 요소수탱크에 구비된 탱크하우징의 요소수투입구만 외측으로 노출되게 설치되면서 단순히 마개에 의해 개폐되도록 되어 있어 사용자가 요소수를 충진하기 위하여 탱크하우징의 내부에 요소수를 주입하는 과정에서 저장되는 요소수의 양을 정확히 확인할 방법이 없어 탱크하우징 내부로 요소수가 과주입되면서 요소수투입구를 통해 역류하여 외부로 흘러넘치는 문제점이 발생되며, 이 때 외부로 흘러넘치는 요소수가 차체에 묻게 되면서 요소수 특유의 암모니아 성분에 의해 불쾌한 냄새를 지속적으로 유발하여 차량을 세차해야만 하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로 디젤차량 등의 요소수탱크 상면부에 관통 설치되는 주입구가 천공된 주입헤드를 구비하고 주입헤드의 하부에는 주입어댑터를 상하 연통되게 설치하면서 주입어탭터의 관체 좌우양측에는 내부통로를 형성하며 주입어댑터의 하부에는 다수개의 요소수배출공이 천공된 하부캡을 결합하고 하부캡의 내측에는 스토퍼를 내장설치하여 요소수탱크에 저장되는 요소수에 의해 스토퍼가 부유되면서 주입어댑터의 하부를 개폐하되 스토퍼의 좌우측에는 관체의 내부통로에 부합되게 삽입되는 주입량확인바를 상방으로 돌출형성하여 주입량확인바의 상단부 위치를 내부통로의 상측에서 확인가능하게 함으로써 사용자가 요소수탱크에 주입되는 요소수의 주입량을 용이하게 파악하여 요소수가 외부로 흘러넘치지 않도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 요소수탱크의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구가 천공된 주입헤드와, 관형상으로 요소수탱크의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드의 하부에 끼움결합되어 주입구와 상하연통되게 설치되는 관체가 구비되고 관체의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로가 관통형성된 주입어댑터와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공이 천공되어 있어 주입어댑터로부터의 요소수를 요소수탱크로 공급하는 하부캡과, 하부캡의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바가 돌출형성되어 있어 관체의 내부통로에 좌우측 주입량확인바가 삽입되면서 주입량확인바의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼와, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡을 감싼 상태로 주입어댑터의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 거름부재로 구성된 것에 본 발명의 특징이 있다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 디젤차량 등의 요소수탱크 상면부에 관통 설치되는 주입구가 천공된 주입헤드가 구비되고 주입헤드의 하부에는 주입어댑터가 상하 연통되게 설치되면서 주입어탭터의 관체 좌우양측에는 내부통로가 형성되며 주입어댑터의 하부에는 다수개의 요소수배출공이 천공된 하부캡이 결합되고 하부캡의 내측에는 스토퍼가 내장설치되어 있어 요소수탱크에 저장되는 요소수에 의해 스토퍼가 부유되면서 주입어댑터의 하부를 개폐하여 일정수위로 요소수가 저장되도록 하되 스토퍼의 좌우측에는 관체의 내부통로에 부합되게 삽입되는 주입량확인바가 상방으로 돌출형성되어 있어 주입량확인바의 상단부 위치를 내부통로의 상측에서 확인가능하게 됨으로써 사용자가 요소수탱크에 주입되는 요소수의 주입량을 용이하게 파악하여 요소수가 외부로 흘러넘치지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치의 분해상태를 도시한 사시개략도
도 2는 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치의 하부에 거름부재가 설치되는 상태의 분해 사시개략도
도 3은 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치의 분해상태를 도시한 종단면개략도
도 4는 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치의 주입헤드에 주입어댑터가 결합된 일부 조립상태의 종단면개략도
도 5는 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치의 전체 조립상태를 도시한 종단면개략도
도 6은 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치가 요소수탱크에 조립설치된 상태의 단면개략도
도 7은은 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치가 요소수탱크에 조립설치된 상태로 요소수가 일정수위 이상으로 채워지면서 스토퍼에 의해 주입어댑터가 차단된 상태의 단면개략도

이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 요소수탱크용 주입캡장치(1)는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 각종 디젤엔진이 구비된 차량이나 농기계 등에 설치되는 선별적탈질촉매(SCR, selective catalytic reduction)가 적용된 배기장치의 요소수탱크(17)에 요소수를 주입시 육안으로 주입량의 확인이 가능하도록 하여 요소수가 외부로 넘치지 않도록 하는 장치로서, 요소수탱크(17)의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구(8)가 천공된 주입헤드(2)와, 관형상으로 요소수탱크(17)의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드(2)의 하부에 끼움결합되어 주입구(8)와 상하연통되게 설치되는 관체(19)가 구비되고 관체(19)의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로(21)가 관통형성된 주입어댑터(18)와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터(18)의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공(25a)(25b)이 천공되어 있어 주입어댑터(18)로부터의 요소수를 요소수탱크(17)로 공급하는 하부캡(24)과, 하부캡(24)의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터(18)의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바(28)가 돌출형성되어 있어 관체(19)의 내부통로(21)에 좌우측 주입량확인바(28)가 삽입되면서 주입량확인바(28)의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼(27)와, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡(24)을 감싼 상태로 주입어댑터(18)의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 거름부재(30)로 구성된다.

상기 주입헤드(2)는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 요소수탱크(17)의 상면부에 고정설치되면서 외측으로 돌출된 상태로 외부에서 요소수탱크(17)의 내부로 요소수를 주입하는 부분으로, 통상적인 디젤차량 등에 설치된 요소수탱크(17)의 상면부에 하부가 관통 개재(介在)된 상태로 고정설치되면서 가운데부분에는 외부로부터 요소수를 주입하기 위한 주입구(8)가 천공되어 있되, 상기 주입헤드(2)는 링형상으로 외주면 하부에 장착플랜지(3)가 외측으로 돌출형성되어 있고 장착플랜지(3)에는 복수개의 체결공(4)이 천공되어 있어 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 요소수탱크(17)의 상면부에 주입헤드(2)의 하부끝부분이 관통 개재된 상태에서 장착플랜지(3)가 요소수탱크(17)의 상면부 위에 안착되면서 복수개의 체결공(4)에 볼트나 나사못 등이 나사체결되어 일체로 조립체결되도록 되어 있다.

또한, 상기 주입헤드(2)는 도 3 내지 7에 도시된 바와 같이 하단부 내주면에 걸림턱(5)이 내측으로 돌출형성되어 있어 주입어댑터(18)의 관체(19) 상단부 외주면에 돌출형성된 걸림돌기(20)가 걸림턱(5)에 부합되게 걸림체결되면서 주입헤드(2)의 하부에 주입어댑터(18)가 간단하게 조립체결되도록 되어 있다.

또한, 상기 주입헤드(2)는 상부 외주면에 숫나사부(6)가 형성되어 있어 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 내주면에 암나사부가 형성된 마개(7)가 나사체결식으로 조립체결되면서 주입헤드(2)의 주입구(8)를 개폐하도록 되어 있다.

한편, 상기 요소수탱크(17)는 내부에 일정량의 요소수가 저장되면서 각종 디젤엔진이 구비된 차량이나 농기계 등의 배기장치에 설치된 요소수분무장치(도시하지 않음)와 연결되어 요소수를 공급하는 부분으로, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 내부가 빈 금속 또는 합성수지재질의 케이스형상으로 형성되고 상면부 가운데부분에는 요소수분무장치에 요소수를 공급하기 위한 유레아센서 어셈블리(9)가 내측 하방으로 관통 개재된 상태로 조립설치되어 있되, 상기 유레아센서 어셈블리(9)는 요소수탱크(17)의 상면부에 결합장착되는 헤드부몸체(10)와, 요소수를 가온시키는 히팅파이프(11)와, 요소수를 흡입하여 요소수분무장치로 공급하는 흡입파이프(12)와, 요소수분무장치로 공급되고 남은 요소수를 요소수탱크(17)로 복귀시키는 리턴파이프(13)와, 플로트(14)에 의해 요소수의 수위를 측정하는 리드파이프(15)와, 요소수의 온도와 농도를 측정하는 퀄리티센서(16)가 설치되고, 상기 요소수탱크(17)의 상면부 일측에는 본 발명에 따른 요소수탱크용 주입캡장치(1)가 설치되어 내부에 일정량의 요소수를 주입, 저장되도록 되어 있다.

상기 주입어댑터(18)는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 주입헤드(2)로부터 유입되는 요소수를 요소수탱크(17)의 내부로 보내면서 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수의 양을 외부에서 육안으로 확인가능하도록 하는 부분으로, 관형상으로 요소수탱크(17)의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드(2)의 하부에 끼움결합되어 주입구(8)와 상하연통되게 설치되는 관체(19)가 구비되고 관체(19)의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로(21)가 관통형성되어 있되, 상기 관체(19)는 도 3에 도시된 바와 같이 일직선형의 관형상으로 상단부 외주면에 걸림돌기(20)가 외측으로 돌출형성되어 있어 주입헤드(2)의 하단부 내주면에 형성된 걸림턱(5)에 억지끼움식으로 걸림체결되면서 주입헤드(2)의 하부에 착탈가능하게 조립체결되도록 되어 있으며, 상기 관체(19)의 외경은 주입구(8)의 내경에 부합되게 형성되고 내경은 주입구(8)의 내경보다 작게 형성되어 상부에서 볼 때 관체(19)의 상면부가 육안으로 확인가능하도록 되어 있다.

또한, 상기 관체(19)는 좌우양측에 상하 일직선상으로 관통형성된 내부통로(21)에 스토퍼(27)의 주입량확인바(28)가 부합되게 끼워지면서 내부통로(21)를 따라 주입량확인바(28)가 승강가능하게 설치되고 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 좌우측 내부통로(21)의 상부끝단에는 각각 투명한 합성수지재질로 된 투명캡(22)이 끼움결합되어 요소수의 주입시 내부통로(21)로 요소수가 유입되는 것을 방지하면서 투명캡(22)을 통해 내부통로(21)를 따라 승강되는 주입량확인바(28)를 육안으로 확인하여 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수의 수위가 점검가능하게 됨에 따라 요소수가 과주입되면서 외부로 흘러넘치는 것을 방지하도록 되어 있다.

한편, 필요에 따라 상기 관체(19)는 투명재질로 형성되면서 내부통로(21)에 삽입되어 승강되는 스토퍼(27)의 주입량확인바(28)를 외부에서 육안으로 더욱 용이하게 확인가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기 관체(19)는 외주면 하부에 복수개의 결합홈(23)이 형성되어 있어 하부캡(24)의 상단부에 돌출형성된 복수개의 결합돌기(26)가 결합홈(23)에 부합되게 끼움결합되면서 상하 조립체결되도록 되어 있다.

상기 하부캡(24)은 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 주입어댑터(18)의 하부에 결합되면서 내측에 스토퍼(27)가 승강가능하게 수용되는 부분으로, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터(18)의 하부에 결합되고 하면부와 외주면에는 다수개의 요소수배출공(25a)(25b)이 천공되어 있어 주입어댑터(18)로부터의 요소수를 요소수탱크(17)로 공급하도록 되어 있되, 상기 하부캡(24)은 외경이 주입어댑터(18)의 관체(19) 외경에 부합되고 내경은 관체(19)의 내경보다 작게 형성되며 하부캡(24)의 상면부 외주면에는 복수개의 결합돌기(26)가 수직상방으로 돌출형성되어 있어 주입어댑터(18)의 관체(19) 하부 외주면에 형성된 복수개의 결합홈(23)에 결합돌기(26)가 부합되게 끼움결합되면서 걸림체결되고, 이에 따라 하부캡(24)의 내측에 수용되는 스토퍼(27)의 좌우측 주입량확인바(28)가 관체(19)의 좌우측 내부통로(21)에 부랍되게 삽입된 상태에서 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수의 수위에 따라 하부캡(24) 내부에서 일정높이로 승강되게 설치되며 주입어댑터(18)로부터의 요소수는 스토퍼(27)를 거쳐 요소수배출공(25a)(25b)을 통해 요소수탱크(17)로 보내지도록 되어 있다.

또한, 상기 하부캡(24)은 하부 외주면에 방사상으로 다수개의 요소수배출공(25a)이 천공되어 있고 하면부에도 다수개의 요소수배출공(25b)이 천공되어 있어 요소수의 원활한 배출이 가능하도록 되어 있다.

상기 스토퍼(27)는 도 1 내지 7에 도시된 바와 같이 주입어댑터(18)의 관체(19) 하부를 개폐하면서 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 부분으로, 하부캡(24)의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터(18)의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바(28)가 돌출형성되어 있어 관체(19)의 내부통로(21)에 좌우측 주입량확인바(28)가 삽입되면서 주입량확인바(28)의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하되, 상기 스토퍼(27)는 요소수에 부유되는 합성수지재질로 형성되고 관체(19)의 내경에 부합되는 원형의 블럭형상으로 형성되어 상승된 상태에서는 관체(19)의 하부를 막아 요소수의 유입을 방지하고 하강된 상태에서는 관체(19)의 하부를 개방하여 요소수의 유입이 가능하게 하며, 상기 스토퍼(27)의 외주면에는 방사상으로 다수개의 주입돌기(29)가 일정간격으로 돌출형성되어 있어 주입어댑터(18)로부터의 요소수가 다수개의 주입돌기(29) 사이를 통과하여 하부캡(24)의 요소수배출공(25a)(25b)으로 배출되도록 되어 있다.

또한, 상기 스토퍼(27)는 좌우양측에 수직상방으로 돌출형성된 주입량확인바(28)가 관체(19)의 내부통로(21)에 부합되게 삽입된 상태로 설치되고 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수에 의해 스토퍼(27)가 부유되면서 내부통로(21)를 따라 주입량확인바(28)가 승강되어 도 7에 도시된 바와 같이 요소수의 주입으로 주입량확인바(28)가 상승되면 주입량확인바(28)의 끝단이 내부통로(21)의 상단부에 설치된 투명캡(22)을 통해 주입량확인바(28)의 위치를 육안으로 확인하여 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수의 수위를 실시간으로 점검가능하도록 되어 있다.

한편, 상기 주입량확인바(28)는 그 색상이 스토퍼(27)와 대비되는 색상으로 형성하여 스토퍼(27)의 승강을 육안으로 쉽게 구별가능하도록 할 수 있다.

상기 거름부재(30)는 도 2 내지 7에 도시된 바와 같이 하부캡(24)으로부터 배출되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 부분으로, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡(24)을 감싼 상태로 주입어댑터(18)의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하도록 되어 있되, 상기 거름부재(30)는 스테인레스 등의 금속재질로 된 망체로 내경이 주입어댑터(18)의 관체(19) 및 하부캡(24)의 외경에 부합되게 형성되어 관체(19)와 하부캡(24)의 외주면에 끼움결합되며 거름부재(30)의 상하 길이는 주입어댑터(18)와 하부캡(24)의 결합길이보다 길게 형성되어 거름부재(30)의 상부가 주입어댑터(18)의 외주면에 끼움결합된 상태에서 하부캡(24)의 하면부와 거름부재(30)의 하면부 사이가 일정간격 이격되어 공간부를 형성하면서 거름처리된 이물질이 공간부에 저장되도록 되어 있다.

한편, 필요에 따라 상기 주입어댑터(18)는 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 관체(19)의 하면부에 근접감지센서로 된 접촉센서(31)가 매립되게 설치되어 있고 상기 접촉센서(31)는 하면부가 관체(19)의 하면부에 노출된 상태로 요소수탱크(17)의 상면부 외주면에 설치된 감지램프(32)에 전선(도시하지 않음) 등을 통해 전기적으로 회로연결되어 있어 요소수의 주입에 따라 스토퍼(27)가 상승되면서 관체(19)의 하면부에 스토퍼(27)가 맞닿게 되면 이를 접촉센서(31)가 감지하고 감지램프(32)를 발광작동시켜 사용자가 요소수탱크(17)에 일정량의 요소수가 저장되었음을 확인가능하도록 되어 있다.

이하 본 발명에 따른 작용은 다음과 같다.

본 발명의 요소수탱크용 주입캡장치(1)를 각종 디젤엔진이 구비된 차량이나 농기계 등에 설치되는 선별적탈질촉매(SCR, selective catalytic reduction)가 적용된 배기장치의 요소수탱크(17)에 설치하여 요소수를 주입시 육안으로 주입량의 확인이 가능하도록 하여 요소수가 외부로 넘치지 않도록 하고자 하는 경우에는, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 주입헤드(2)의 하부에 주입어댑터(18)를 끼움결합하고 주입어댑터(18)의 관체(19)에 천공된 내부통로(21)의 하부에는 스토퍼(27)의 좌우측 주입량확인바(28)를 삽입하면서 관체(19)의 하부에는 하부캡(24)을 끼움결합하여 스토퍼(27)가 하부캡(24)의 내측에 수용된 상태로 조립체결하며 주입어댑터(18)와 하부캡(24)의 외주면에는 거름부재(30)를 끼움결합하여 주입캡장치(1)를 조립완성하고, 요소수탱크(17)의 상면부에 천공된 구멍을 통해 하부를 내측에 삽입하면서 주입헤드(2)의 장착플랜지(3)가 요소수탱크(17)의 상면부에 맞닿게 한 상태로 볼트나 나사못 등을 통해 고정설치한다.

상기와 같이 주입캡장치(1)가 설치된 요소수탱크(17)에 요소수를 공급하는 경우 주입헤드(2)의 주입구(8)와 관체(19)를 통해 요소수가 주입되면서 하강된 상태의 스토퍼(27)의 주입돌기(29) 사이를 거쳐 하부캡(24)의 요소수배출공(25a)(25b)을 통해 요소수탱크(17)로 요소수가 공급되며, 도 7에 도시된 바와 같이 일정량의 요소수가 요소수탱크(17)에 저장되어 스토퍼(27)가 요소수에 의해 부유되면서 상승되면 좌우측 주입량확인바(28)도 관체(19)의 내부통로(21)를 따라 함께 상승하게 되어 사용자가 내부통로(21)의 상단부에 설치된 투명캡(22)을 통해 주입량확인바(28)의 위치를 육안으로 보고 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수의 수위를 실시간으로 확인가능하게 되어 요소수의 과주입으로 인한 외부로 흘러넘치는 것을 방지하게 된다.

1. 주입캡장치 2. 주입헤드
3. 장착플랜지 4. 체결공
5. 걸림턱 6. 숫나사부
7. 마개 8. 주입구
9. 유레아센서 어셈블리 10. 헤드부몸체
11. 히팅파이프 12. 흡입파이프
13. 리턴파이프 14. 플로트
15. 리드파이프 16. 퀄리티센서
17. 요소수탱크 18. 주입어댑터
19. 관체 20. 걸림돌기
21. 내부통로 22. 투명캡
23. 결합홈 24. 하부캡
25a 25b. 요소수배출공 26. 결합돌기
27. 스토퍼 28. 주입량확인바
29. 주입돌기 30. 거름부재
31. 접촉센서 32. 감지램프

Claims

요소수탱크(17)의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구(8)가 천공된 주입헤드(2)와, 관형상으로 요소수탱크(17)의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드(2)의 하부에 끼움결합되어 주입구(8)와 상하연통되게 설치되는 관체(19)가 구비되고 관체(19)의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로(21)가 관통형성된 주입어댑터(18)와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터(18)의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공(25a)(25b)이 천공되어 있어 주입어댑터(18)로부터의 요소수를 요소수탱크(17)로 공급하는 하부캡(24)과, 하부캡(24)의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터(18)의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바(28)가 돌출형성되어 있어 관체(19)의 내부통로(21)에 좌우측 주입량확인바(28)가 삽입되면서 주입량확인바(28)의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼(27)로 구성된 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.
요소수탱크(17)의 상면부에 하부가 관통 개재되어 고정설치되면서 가운데부분에는 주입구(8)가 천공된 주입헤드(2)와, 관형상으로 요소수탱크(17)의 내측에 위치되면서 상부끝부분이 주입헤드(2)의 하부에 끼움결합되어 주입구(8)와 상하연통되게 설치되는 관체(19)가 구비되고 관체(19)의 좌우양측에는 상하 일직선상으로 내부통로(21)가 관통형성된 주입어댑터(18)와, 상부가 개구된 캡형상으로 주입어댑터(18)의 하부에 결합되고 외주면과 하면부에는 다수개의 요소수배출공(25a)(25b)이 천공되어 있어 주입어댑터(18)로부터의 요소수를 요소수탱크(17)로 공급하는 하부캡(24)과, 하부캡(24)의 내측에 상하 이동가능하게 수용되어 요소수탱크(17)에 저장되는 요소수에 의해 부유되면서 주입어댑터(18)의 하부를 개폐하되 좌우측에는 상방으로 주입량확인바(28)가 돌출형성되어 있어 관체(19)의 내부통로(21)에 좌우측 주입량확인바(28)가 삽입되면서 주입량확인바(28)의 상단부 위치에 따라 요소수의 주입량을 외부에서 확인가능하게 하는 스토퍼(27)와, 상부가 개방된 통형상의 망체로 형성되고 하부캡(24)을 감싼 상태로 주입어댑터(18)의 외주면에 끼움결합되면서 주입되는 요소수의 이물질을 거름처리하는 거름부재(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주입헤드(2)는 링형상으로 외주면 하부에 장착플랜지(3)가 외측으로 돌출형성되고 장착플랜지(3)에는 복수개의 체결공(4)이 천공되어 있어 장착플랜지(3)가 요소수탱크(17)의 상면부 위에 안착되면서 복수개의 체결공(4)을 통해 볼트체결되고, 상기 주입헤드(2)의 하단부 내주면에는 걸림턱(5)이 내측으로 돌출형성되어 있어 관체(19)의 상단부 외주면에 돌출형성된 걸림돌기(20)가 걸림턱(5)에 걸림체결되는 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주입어댑터(18)는 관체(19)의 내경이 주입구(8)의 내경보다 작게 형성되어 상부에서 볼 때 관체(19)의 상면부가 육안으로 확인가능하며 관체(19)의 좌우측 내부통로(21)의 상부끝단에는 각각 투명캡(22)이 끼움결합되어 요소수의 주입시 내부통로(21)로 요소수의 유입을 방지하면서 투명캡(22)을 통해 내부통로(21)를 따라 승강되는 주입량확인바(28)를 확인가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 하부캡(24)은 외경이 주입어댑터(18)의 관체(19) 외경에 부합되고 내경은 관체(19)의 내경보다 작게 형성되며 하부캡(24)의 상면부 외주면에는 복수개의 결합돌기(26)가 수직상방으로 돌출형성되어 있어 관체(19)의 하부 외주면에 형성된 복수개의 결합홈(23)에 결합돌기(26)가 끼움결합되면서 걸림체결되는 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.
제 4항에 있어서, 상기 주입어댑터(18)는 관체(19)의 하면부에 근접감지센서로 된 접촉센서(31)가 매립 설치되고 접촉센서(31)는 하면부가 관체(19)의 하면부에 노출된 상태로 요소수탱크(17)의 상면부 외주면에 설치된 감지램프(32)에 전기적으로 회로연결되어 있어 요소수의 주입에 따라 스토퍼(27)가 상승되면서 관체(19)의 하면부에 스토퍼(27)가 맞닿게 되면 이를 접촉센서(31)가 감지하고 감지램프(32)를 작동시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 요소수탱크용 주입캡장치.