KR102420027B1 - Silencer complex type exhaust gas treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 DPF본체부 내부에 소음기를 장착하여 진동음 및 공진음 등의 소음을 보다 효과적으로 흡수 및 저감시킬 수 있도록 구성된 소음기 복합형 매연저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a silencer complex type soot reduction device configured to more effectively absorb and reduce noise, such as vibration and resonance, by mounting a silencer inside the DPF body.
일반적으로 대형 건축물, 병원, 공장에는 정전 등으로 전기의 공급이 차단됨으로 인한 피해의 발생을 예방하고자 비상발전기가 구비되며, 비상발전기는 디젤엔진을 이용하여 발전기를 구동시킴으로써 필요 장비의 구동을 위한 전기를 생산하도록 이루어진다.In general, large buildings, hospitals, and factories are equipped with emergency generators to prevent damage caused by power failure due to power outages, etc., and the emergency generator uses a diesel engine to drive the generator to provide electricity for driving necessary equipment. made to produce
디젤엔진은 열효율이 우수하나 입자상물질(PM)인 유해물질이 즉 매연이 과다 배출되어 대기오염을 유발함에 따라 배기가스 중의 매연을 제거하여 감소시키는 매연저감장치가 함께 구성된다.Although the diesel engine has excellent thermal efficiency, it is configured with a soot reduction device that removes and reduces the soot in the exhaust gas as harmful substances such as particulate matter (PM) are excessively discharged and cause air pollution.
종래의 매연저감장치는 비상 발전기용 또는 산업용 디젤 엔진로부터 배출되는 배기가스 통과하도록 이루어진 하우징을 포함하며, 상기 하우징의 내부에 매연포집필터 및 전기히터(핀 히터 및 코일)가 설치된 것으로 구성된다.A conventional smoke reduction device includes a housing configured to pass exhaust gas discharged from an emergency generator or industrial diesel engine, and a soot collecting filter and an electric heater (fin heater and coil) are installed inside the housing.
한편 종래 매연저감장치는 비상 발전기용 또는 산업용 디젤 엔진으로부터 가스가 외부로 방출될 때에 강한 폭발음이 발생되는데 이러한 소음을 저감하기 위해 대부분의 엔진의 배기구에는 소음기가 장착되어 있다. On the other hand, a conventional smoke reduction device generates a strong explosion sound when gas is discharged from an emergency generator or industrial diesel engine to the outside.
그러나 종래 매연저감장치에 장착된 소음기의 경우는 디젤엔진의 소음을 저감할 수 있을 뿐, 매연가스를 그대로 배출함에 따라 매연저감장치와 소음기를 직렬로 연결하여 엔진에 장착하는 방식이 사용되어 왔으나 넓은 설치 공간이 요구되어 그 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있었다. However, in the case of a silencer installed in a conventional smoke reduction device, the noise of a diesel engine can only be reduced, and as the exhaust gas is emitted as it is, a method of connecting the smoke reduction device and the silencer in series and mounting it on the engine has been used. There was a problem in that the installation space is required and the installation is not easy.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 매연저감장치와 소음기를 일체형으로 복합시키고자 하는 시도가 있었으나 한정된 하우징의 공간 조건으로 인해 소음 저감 성능이 매우 떨어질 뿐만 아니라 산업용 대형 디젤 엔진의 매연 저감과 소음 저감에 적합하지 않다는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, an attempt has been made to combine a smoke reduction device and a silencer in one piece, but due to the limited space conditions of the housing, the noise reduction performance is very poor, and it is not suitable for reducing the smoke and noise of large industrial diesel engines. There was a problem that it wasn't.
따라서 본 발명의 목적은, DPF본체부 내부에 소음기를 장착하여 설치 공간상의 제한을 받지 않게 하면서도 효과적으로 진동음 및 공진음 등의 소음을 흡수 및 저감시킬 수 있도록 구성되는 소음기 복합형 매연저감장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a silencer complex type soot reduction device configured to effectively absorb and reduce noises such as vibration and resonance sounds while not being limited by installation space by mounting a silencer inside the DPF body. will be.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 소음기 복합형 매연저감장치(이하 "본 발명의 장치"라 칭함)는, 내부에 정화공간이 마련되고 일단 및 타단에 각각 상기 정화공간과 연통하는 유입관과 배출관이 구비되는 DPF본체부; 상기 DPF본체부의 정화공간에 장착되어 상기 유입관을 통해 유입된 유해 배기가스가 배출관으로 배출되는 과정에서 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 저감시키는 정화처리부; 및 상기 DPF본체부의 정화공간에서 상기 정화처리부의 전단에 이격 장착되고 유입된 유해 배기가스가 통과하는 과정에서 진동 및 소음을 흡수하여 저감시키는 소음저감부;를 포함하는 것이 특징이다.As a means for solving the above problems, the silencer complex type soot reduction device of the present invention (hereinafter referred to as "the device of the present invention") has a purification space provided therein, and an inflow communicating with the purification space at one end and the other end, respectively DPF body portion provided with a pipe and a discharge pipe; a purification processing unit installed in the purification space of the DPF body to reduce particulate matter contained in the harmful exhaust gas while the harmful exhaust gas introduced through the inlet pipe is discharged to the exhaust pipe; and a noise reduction unit that is spaced apart from the front end of the purification processing unit in the purification space of the DPF body and absorbs and reduces vibration and noise while the introduced harmful exhaust gas passes.
하나의 예로써, 상기 소음저감부는, 내부공간을 가지며 상기 DPF본체부의 정화공간에서 수직방향으로 설치되는 베플챔버; 상기 베플챔버의 중심부에 수평방향으로 삽입 설치되고 외주연에 상기 내부공간과 연통하는 복수의 관통공이 형성되며, 상기 유입관을 향하는 일면이 정화공간에 노출된 상태에서 개구되고, 상기 정화처리부를 향하는 타면이 밀폐되는 하나 이상의 타공파이프; 및 상기 베플챔버의 양측면에 각각 상기 타공파이프의 주위를 감싸도록 관통 형성되어 상기 내부공간과 연통하는 복수의 베플공;을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the noise reduction unit may include: a baffle chamber having an inner space and installed in a vertical direction in the purification space of the DPF body; A plurality of through-holes are inserted in the center of the baffle chamber in the horizontal direction and communicated with the inner space are formed on the outer periphery, one surface facing the inlet pipe is opened in a state exposed to the purification space, and facing the purification processing unit One or more perforated pipes to which the other surface is sealed; and a plurality of baffle holes formed through both sides of the baffle chamber to surround the periphery of the perforated pipe, respectively, and communicating with the inner space.
하나의 예로써, 상기 정화처리부는, 상기 DPF본체부의 정화공간에서 상기 소음저감부의 후단에 수직방향으로 설치되어 상기 정화공간이 유입공간과 배출공간으로 구획되게 하고, 수평방향으로 복수의 장착공이 이격 형성되는 장착챔버; 및 상기 장착챔버의 선택된 장착공에 탈부착 가능하도록 삽입 설치되고 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 포집하여 배출하는 정화필터모듈;을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the purification processing unit is installed in a vertical direction at the rear end of the noise reduction unit in the purification space of the DPF main body to divide the purification space into an inflow space and an exhaust space, and a plurality of mounting holes are spaced apart in the horizontal direction. a mounting chamber formed; and a purification filter module that is inserted and installed to be detachably attached to the selected mounting hole of the mounting chamber and collects and discharges particulate matter contained in harmful exhaust gas.
하나의 예로써, 상기 장착챔버의 선택된 장착공에 장착되고, 상기 유입공간의 압력이 기설정된 압력 이상일 경우 개방되어 유입공간의 배기가스를 상기 배출공간으로 바이패스시키는 바이패스밸브;를 더 포함하는 것이 특징이다.As an example, a bypass valve mounted on the selected mounting hole of the mounting chamber and opened when the pressure in the inlet space is greater than or equal to a preset pressure to bypass the exhaust gas of the inlet space to the outlet space; further comprising is characterized.
하나의 예로써, 상기 바이패스밸브는, 상기 장착챔버의 선택된 장착공에 탈, 부착 가능하도록 장착되고 일단 및 타단이 개방되어 유입공간으로 유입된 유해 배기가스가 배출공간으로 통과되게 하는 이송관; 상기 이송관의 개방된 일단 또는 타단에서 밀착 또는 이격되도록 장착되어 상기 이송관을 선택적으로 개폐하는 개폐판; 및 상기 개폐판에 일단이 접하도록 장착되고 설정된 압력 이상에서 압축 작동하여 개폐판이 이격되고 하며, 상기 개폐판이 이격될 경우 밀착 방향으로 복원력이 작용되게 하는 복원스프링을 포함하는 것이 특징이다.As an example, the bypass valve may include: a transfer pipe which is mounted to be detachably attached to the selected mounting hole of the mounting chamber and has one end and the other end open to allow harmful exhaust gas introduced into the inlet space to pass through the outlet space; an opening/closing plate mounted to be closely or spaced apart from the open end or the other end of the transport pipe to selectively open and close the transport pipe; and a restoration spring that is mounted so that one end of the opening and closing plate is in contact with the opening and closing plate and that the opening and closing plate is spaced apart by compression operation at a pressure higher than a set pressure, and a restoring force is applied in the close contact direction when the opening and closing plate is spaced apart.
하나의 예로써, 상기 정화필터모듈은, 상기 유입공간 및 배출공간과 대면하는 일면과 타면이 각각 개구되고, 내부에 복수의 필터메쉬가 상하 방향으로 일정 간격을 따라 설치되어 필터메쉬 사이마다 이송유로가 형성되되, 각 이송유로에는 교번으로 일단과 타단에 차폐판이 설치되어 밀폐되는 것이 특징이다.As an example, in the purification filter module, one surface and the other surface facing the inlet space and the outlet space are opened, respectively, and a plurality of filter meshes are installed along a predetermined interval in the vertical direction therein, so that each transfer flow path between the filter meshes is provided. is formed, and a shielding plate is installed at one end and the other end alternately in each transfer path to be sealed.
하나의 예로써, 상기 장착챔버는 유입공간 방향의 제 1격벽과 배출공간 방향으로 복수의 유동공이 형성된 제 2격벽에 의해 형성되며, 상기 장착공은 제 1격벽의 제 1장착공과 이에 대향하는 위치에 제 2격벽의 제 2장착공으로 구성되고, 상기 바이패스밸브는, 상기 정화필터모듈과 동일한 크기의 필터가 내재되는 정화챔버와 정화챔버에서 돌출되며 외주연에 가압테두리가 형성되는 돌출테두리를 포함하는 몸체; 상기 제 2격벽에 구성되며 중공이 형성되어 상기 몸체가 슬라이드 되고 내부에 상기 가압테두리와 사이에 스프링이 포함되는 탄성복원구;를 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the mounting chamber is formed by a first partition wall in the inflow space direction and a second partition wall in which a plurality of flow holes are formed in the discharge space direction, and the mounting hole is located opposite the first mounting hole of the first partition wall. is composed of a second mounting hole of a second bulkhead, and the bypass valve includes a purification chamber in which a filter of the same size as that of the purification filter module is built in, and a protruding rim protruding from the purification chamber and forming a pressing rim on the outer periphery. body to do; It is characterized in that it comprises a; it is configured in the second bulkhead, the hollow is formed, the body slides, and the elastic recovery tool is included in the pressing frame and the spring therebetween.
하나의 예로써, 제 1장착공 및 제 2장착공에는 복수의 제 2유동공이 형성되는 가이드관 또는 복수의 유로가 형성되도록 복수의 가이드바가 더 구성됨을 특징으로 한다. As an example, the first mounting hole and the second mounting hole are characterized in that a plurality of guide bars are further configured to form a guide pipe or a plurality of flow paths in which a plurality of second flow holes are formed.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는 DPF본체부 내부에 소음저감부를 마련하여 설치 공간상의 제한을 받지 않게 하면서도 후단의 정화필터모듈과 연계하여 저주파 및 고주파 대역의 소음을 복합적으로 흡수 및 저감시킴으로써 보다 소음 저감 효과가 배가될 수 있는 이점이 있다.As described above, the device of the present invention provides a noise reduction unit inside the DPF body to avoid being limited in installation space, and by absorbing and reducing noise in the low and high frequency bands in conjunction with the purification filter module at the rear end in a complex way. There is an advantage that the noise reduction effect can be doubled.
또한 배기가스가 열에 의해 팽창되는 경우나 엔진의 급격한 출력 변동 시 소음저감부가 챔버로서의 기능이 수행되게 하여 엔진의 출력저하와 정화필터모듈의 압력을 저감시키고 그에 따라 장치의 부하 발생이 최소화되어 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, when the exhaust gas is expanded by heat or the engine's sudden output change, the noise reduction unit functions as a chamber to reduce the engine's output drop and the pressure of the purification filter module, thereby minimizing the load generation of the device and prolonging the lifespan. It has the advantage of being extended.
도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배플챔버의 구성을 나타내는 측단면도.
도 3은 도 2에 나타난 A-A' 단면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이패스밸브를 나타내는 측단면도.
도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 바이패스밸브를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정화필터모듈을 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 측단면도.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 예에 있어 각각 다른 예를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 도 6에 도시된 실시에의 작동상태도.1 is a side cross-sectional view showing an apparatus of the present invention;
Figure 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of the baffle chamber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA′ of FIG. 2 .
Figure 4a is a side cross-sectional view showing a bypass valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 4b is a side cross-sectional view showing a bypass valve according to another embodiment of the present invention.
5 is a side cross-sectional view showing a purification filter module according to an embodiment of the present invention.
6 is a side cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
7A and 7B are views illustrating different examples of the example shown in FIG. 6, respectively;
8A and 8B are operational state diagrams of the embodiment shown in FIG. 6;
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 장치는 산업용 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유입되고 유입된 배기가스를 정화하여 배출하는 DPF본체부(10)와, 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에 내제되어 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 저감시키는 정화처리부(20) 및 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에서 상기 정화처리부(20) 전단에 마련되어 매연 저감 과정에서 발생하는 소음을 저감시키는 소음저감부(30)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the apparatus of the present invention includes a
상기 DPF본체부(10)는 배기가스가 이동 및 정화될 수 있도록 내부에 정화공간을 가지며, 일단 및 타단에는 각각 상기 정화공간과 연통하는 유입관(110)과 배출관(120)이 구비되어 외부로부터 전달되는 유해 배기가스가 유입되고 상기 정화처리부(20)를 통과한 배기가스가 외부로 배출된다.The
상기 DPF본체부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 구조를 가질 수 있다. 바람직하게 상기 DPF본체부(10)는 상기 유입관(110) 및 배출관(120)으로 갈수록 점차 직경이 작아지게 되는 구조를 가짐으로써 배기가스가 정화공간의 코너부위에서 정체하지 않고 원활한 흐름이 유도될 수 있도록 한다.The
그리고 상기 DPF본체부(10)의 유입관(110)에는 산업용 디젤 엔진(미도시)으로부터 연장되는 배기관(미도시)이 직접 연결됨으로써 배기관을 통해 배출되는 디젤 엔진의 배기가스가 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에 직접적으로 유입되도록 한다.And an exhaust pipe (not shown) extending from an industrial diesel engine (not shown) is directly connected to the
상기 정화처리부(20)는 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에 장착되어 상기 유입관(110)을 통해 유입된 유해 배기가스가 배출관(120)으로 배출되는 과정에서 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 저감시킨다.The
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정화처리부(20)의 구조를 나타내는 것으로, 본 실시 예의 정화처리부(20)는 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에서 상기 소음저감부(30)의 후단에 수직방향으로 설치되어 상기 정화공간이 유입공간(101)과 배출공간(102)으로 구획되게 하고, 수평방향으로 복수의 장착공(201)이 이격 형성되는 장착챔버(200) 및 상기 장착챔버(200)의 선택된 장착공(201)에 탈부착 가능하도록 삽입 설치되고 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 포집하여 배출하는 정화필터모듈(210)을 포함할 수 있다.1 shows the structure of a
일 예로 상기 정화처리부(20)의 정화필터모듈(210)은 단위 모듈로서 일단에 플랜지가 구비되어 상기 장착공(2011)에 삽입된 상태에서 상기 장착챔버(200)에 볼트 결합 등을 통해 삽입 체결될 수 있다.For example, the
이와 같은 정화필터모듈(210)은 상기 유입공간(101)의 유해 배기가스가 장착챔버(200)를 통과하여 배출공간(102)으로 이동되는 과정 중 배기가스가 통과 및 접촉되게 하여 배기가스에 포함된 입자상물질을 포집함으로써 유해물질이 제거 및 저감되게 하는 것이다.The
한편 상기 정화처리부(20)의 정화필터모듈(210)은 도면에 도시된 바 없으나 장착챔버(200)의 유입측 즉 유입공간(101)에 마련되는 재생히터를 통해 재생될 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawings, the
상기 재생히터는 상기 정화필터모듈(210)의 재생에 요구되는 특정 온도(통상 약 600℃ 내외)까지 열을 발산하게 되며, 재생히터를 통과하는 외기 또는 배기가스를 가열시켜 정화필터모듈(210)에 포집 및 축적된 입자상물질을 연소하여 제거되게 함으로써 상기 정화필터모듈(210)을 재생할 수 있다.The regeneration heater emits heat up to a specific temperature (typically around 600° C.) required for regeneration of the
여기서 상기 재생히터의 작동은 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에 대한 압력 검출을 통해 선택적으로 이루어지게 할 수 있다.Here, the operation of the regeneration heater may be selectively performed by detecting the pressure in the purification space of the
앞서 설명한 바와 같이 상기 DPF본체부(10)의 유입공간(101)으로 유입된 배기가스는 상기 정화필터모듈(210)을 통과하게 되어 불완전 연소된 탄화수소 등의 입자상물질을 포집 제거하게 되는데, 이 과정에서 정화필터모듈(210)에 입자상물질이 축적되면 그 축적량에 비례하여 상기 내부공간의 압력 역시 상승하게 된다.As described above, the exhaust gas introduced into the
결국 DPF본체부(10) 정화공간의 압력이 미리 설정된 상한값에 도달함을 감지할 경우, 이를 정화필터모듈(210)의 재생이 요구되는 것으로 판단하고, 재생히터로 비상전원 또는 상용전원을 공급하여 정화필터모듈(210)의 재생 과정이 수행되게 하는 것이다.Eventually, when it is detected that the pressure in the purification space of the
여기서 상기 정화필터모듈(210)은 장치의 처리 용량을 고려하여 그 설치 개수와 배치 구조가 결정될 수 있으며, 정화필터모듈(210)의 포집 방식과 그 종류는 공지의 입자상물질을 포집할 수 있는 다양한 필터류 중 적합한 하나를 선택할 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Here, the number and arrangement of the
상기 소음저감부(30)는 상술한 바와 같이 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에서 상기 정화처리부(20)의 전단에 이격 장착되고 유입된 유해 배기가스가 통과하는 과정에서 진동음이나 공진음 등의 소음을 흡수하여 저감한다.As described above, the
구체적으로 상기 소음저감부(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에 설치되는 베플챔버(300)와, 상기 베플챔버(300)에 삽입 설치되는 하나 이상의 타공파이프(310) 및 상기 베플챔버(300)의 일면 및 타면에 각각 관통 형성되는 복수의 베플공(320)을 포함한다.Specifically, the
먼저 상기 베플챔버(300)는 내부공간(301)을 가지며 상기 DPF본체부(10)의 정화공간에서 상기 장착챔버(200) 전단에 이격을 형성하면서 수직방향으로 설치된다.First, the
상기 타공파이프(310)는 상기 베플챔버(300)의 중심부에 수평방향으로 삽입 설치되고, 외주연에는 상기 베플챔버(300)의 내부공간(301)과 연통하는 복수의 관통공(311)이 형성된다.The
그리고 상기 타공파이프(310)는 상기 유입관(110)을 향하는 일면이 DPF본체부(10)의 정화공간에 노출된 상태에서 개구되고, 상기 정화처리부(20)를 향하는 타면이 밀폐된다.In addition, the
상기 베플공(320)은 상기 베플챔버(300)의 양측면에 각각 상기 타공파이프(310)의 주위를 감싸도록 관통 형성되어 상기 내부공간(301)과 연통한다.The
즉 상기 소음저감부(30)는 산업용 또는 발전기용 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스의 맥동으로 인한 진동음 및 공진음 등의 소음이 선행적으로 개구된 타공파이프(310)에 유입되고, 다시 타공파이프(310)의 관통공(311)을 통해 내부공간(301)으로 배출된 후, 상기 베플챔버(300)의 타면에 형성된 베플공(320)을 통해 배출되는 과정에서 소음을 흡수 및 완화시킬 수 있게 되는 것이다.That is, in the
또한 상기 소음저감부(30)는 앞서 언급한 바와 같이 내부에 독립된 공간부를 형성함에 따라 DPF본체부(10)의 정화공간에서 배기가스가 열에 의해 팽창되거나 엔진의 급격한 출력 변동 시 챔버로서의 기능이 수행되게 하여 엔진의 출력저하와 상기 정화필터모듈(210)의 압력을 제어함으로써 장치의 부하 발생이 최소화되게 한다.In addition, the
한편 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정화필터모듈(210)이 소음 저감 구조를 갖도록 구성됨으로써, 상술한 소음저감부(30)와 연계하여 더욱 효과적으로 소음을 저감할 수 있도록 한다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
도 5를 참조하면, 본 실시 예의 정화필터모듈(210)은 상기 유입공간(101) 및 배출공간(102)과 대면하는 일면과 타면이 각각 개구되고, 내부에 격벽으로서 복수의 필터메쉬(211)가 상하 방향으로 일정 간격을 따라 설치되어 필터메쉬(211) 사이마다 이송유로(212)가 형성되도록 한다.Referring to FIG. 5 , the
그리고 상기 정화필터모듈(210)의 각 이송유로(212)에는 교번으로 일단과 타단에 차폐판(213)이 설치되어 밀폐되는 구조를 갖는 바, 유입된 배기가스가 미세 공극을 형성하는 필터메쉬(211)를 통과하는 과정에서 입자상물질을 포집함과 더불어 소음이 상기 미세 공극을 통과하면서 압력을 받아 소음이 저감될 수 있도록 한다.In addition, the filter mesh ( 211) to collect particulate matter and to reduce noise by receiving pressure while passing through the micropores.
이처럼 본 실시 예에 따른 정화필터모듈(210)의 소음 저감 구조를 통하여, 정화필터모듈(210)의 전단에서 상기 소음저감부(30)가 1차적으로 탁음이 강한 저주파수 대역의 소음을 저감하고, 후단의 정화필터모듈(210)이 2차적으로 가는 소음을 갖는 고주파수 대역의 소음을 저감시킴으로써, 소음 저감 효과가 배가될 수 있게 하는 것이다.As such, through the noise reduction structure of the
한편 본 발명의 장치는, 상기 장착챔버(200)의 선택된 장착공(201)에 장착되고, 상기 유입공간(101)의 압력이 기설정된 압력 이상일 경우 개방되어 유입공간(101)의 배기가스를 상기 배출공간(102)으로 바이패스시키는 바이패스밸브(40)를 더 포함하는 것이 특징이다.On the other hand, the device of the present invention is mounted on the selected mounting
즉 상기 바이패스밸브(40)는 상기 DPF본체부(10)의 유입공간(101)에 대한 압력이 기설정된 압력 이하에서 폐쇄 상태가 유지되고, 기설정된 목표 압력 이상일 경우 개방되어 유입공간(101)의 배기가스를 상기 배출공간(102)으로 바이패스시켜 배출되게 함으로써, 디젤 엔진의 연비 및 출력 악화를 방지할 뿐만 아니라 고압력 발생 시 발생할 수 있는 엔진 헌팅 및 시동 꺼짐 등의 기능 저하 문제를 방지할 수 있도록 한다.That is, the
이러한 바이패스밸브(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 정화필터모듈(210)의 장착을 위해 마련된 장착챔버(200)에 설치되는 것으로, 배기가스가 직접적으로 충돌하지 않도록 장착챔버(200)의 상단부 또는 하단부의 가장자리에 위치하는 장착공(201)에 설치되는 것이 바람직하다. This
상기 바이패스밸브(40) 역시 상기 정화필터모듈(210)과 마찬가지로 단위 모듈 구조로서 상기 장착챔버(200)의 장착공(201)에 착탈 가능하도록 설치되어 유지보수의 편의성이 향상되게 하는 것이 바람직하다.The
상기 바이패스밸브(40)는 상기 장착챔버(200)의 선택된 장착공(201)에 삽입 설치되고, 일단 및 타단이 개방되어 유입공간(101)으로 유입된 배기가스가 배출공간(102)으로 통과되게 하는 이송관(400)과, 상기 이송관(400)의 개방된 일단 또는 타단에 밀착 또는 이격되도록 장착되어 상기 이송관(400)을 선택적으로 개폐하는 개폐판(410) 및 상기 개폐판(410)의 일단에 접하도록 장착되어 개폐판(410)이 이격될 경우 밀착 방향으로 복원력이 작용되게 하는 복원스프링(420)을 포함하여 구성될 수 있다.The
그리고 상기 바이패스밸브(40)는 상기 이송관(400)의 개방된 일단 또는 타단의 내주연을 따라 결합되고 상기 개폐판(410)과 대면하는 부위를 따라 홈부가 형성되는 환형의 장착레일(430) 및 상기 장착레일(430)의 홈부에 수용되고 일면에 상기 개폐판(410)이 밀착되는 기밀패킹(440)을 더 포함하여 구성된다.And the
이때 상기 기밀패킹(440)의 경우, 고열 환경의 특성상 내열성이 우수한 그라파이트 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 특히 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 장착레일(430)의 홈부에는 적어도 하나 이상의 고정턱(431)이 마련되고 상기 기밀패킹(440)의 외면에는 상기 고정턱(431)이 수용되는 고정홈(441)이 마련되어 상호 끼움 결합되게 함으로써, 상기 기밀패킹(440)이 장착레일(430)로부터 이탈함에 따라 발생할 수 있는 배기가스 유출을 방지할 수 있도록 한다.At this time, in the case of the
일 예로서, 상기 바이패스밸브(40)는 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 개폐판(410)의 일면 중심에 수평 방향으로 샤프트(450)가 결합되어 있으며, 상기 이송관(400)의 내주연에는 상기 샤프트(450)의 수평 방향 이동을 가이드 및 지지하는 지지대(460)가 설치될 수 있다.As an example, the
그리고 상기 지지대(460)의 중심에는 상기 샤프트(450)가 통과되며 샤프트(450)의 자유 이동을 지지하면서 상기 복원스프링(420)의 타단이 걸릴 수 있게 하는 걸림링(461)이 구비될 수 있다. In addition, a
본 실시 예에 있어 상기 복원스프링(420)의 경우, 상기 개폐판(410)의 샤프트(450)를 통해 안치되어 복원스프링(420)의 인장 및 압축 작동이 가이드될 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 상기 지지대(460)의 중심에는 걸림링(461)이 구비되어 상기 복원스프링(420)의 타단이 고정될 수 있다.In the present embodiment, in the case of the
또한 상기 샤프트(450)의 일단에는 볼트부재가 연장되도록 결합되어 있으며, 상기 샤프트(450)에 거치된 복원스프링(420)의 일단을 볼트부재에 회전 결합되는 너트(470)가 고정되게 함으로써 상기 개폐판(410)의 이격 시 복원스프링(420)의 복원력이 작용할 수 있게 한다.In addition, the bolt member is coupled to one end of the
여기서 본 실시 예의 바이패스밸브(40)는 상기 복원스프링(420)의 일단 위치를 조정하도록 결합되고, 이러한 위치 조정으로 상기 복원스프링(420)을 가압 또는 감압하여 복원력이 조정되게 하는 가변수단을 더 포함할 수 있는 바, 상기 볼트부재에 체결되는 너트(470)를 가변수단으로서 활용할 수 있다.Here, the
즉 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 복원스프링(420)의 일단 위치를 고정하는 너트(470)를 조이거나 또는 풀러 복원스프링(420)의 간격을 조정함으로써, 복원력에 대한 가압 또는 감압이 이루어질 수 있게 되는 것이며, 이에 따라 DPF본체부(10)의 내부압력에 변화에 연동하여 복원스프링(420)에 의한 개폐판(410)의 적절한 개폐값을 조정할 수 있게 되는 것이다.That is, by tightening the
한편 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 바이패스밸브(40)는 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 개폐판(410)이 이송관(400)보다 상대적으로 큰 직경을 가지고 있으며, 이송관(400)의 개방된 타단에 설치된 기밀패킹(440)에 밀착되도록 설치될 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, in the
그리고 각각의 샤프트(450)의 일단은 상기 이송관(400)의 타단 외주연을 따라 돌출 설치되는 고정대(490)에 고정 설치되며, 샤프트(450)의 타단은 상기 개폐판(410)을 관통하고 그 끝단에 나사산이 형성된 볼트부재가 결합 및 연장되어 상기 복원스프링(420)이 안치된 상태에서 너트(470)가 체결되어 있는 바, 복원스프링(420)의 일단 및 타단이 고정되어 복원력이 작용할 수 있도록 함은 물론 너트(470)의 회전을 통해 복원스프링(420)을 감압 또는 가압하여 복원력이 조정될 수 있도록 구성될 수 있다.And one end of each
이와 같은 본 실시 예의 바이패스밸브(40)는 개폐판(410)의 테두리를 따라 균일한 복원력이 작용되게 하는 것으로, 보다 안정적인 개폐 작동이 실시되게 할 수 있다. 이는 단일 복원스프링(420) 구조의 단점 즉 개폐판(410)의 닫힘 상태가 요구되는 경우 단일 복원스프링(420)의 편심 작동에 의하여 개폐판(410)이 기밀패킹(440)에 완전히 밀착되지 못하는 상황이 발생할 수 있게 되므로, 이러한 개폐판(410)의 비밀착 부위를 통해 배기가스가 유출될 수 있는 단점을 해결할 수 있게 되는 것이다.As described above, the
한편 상기에서 언급한 바이패스밸브(40)의 경우 내부압력이 임계치 미만인 경우에 바이패스밸브(40) 부분에서 비균일 한 배기가스의 유동을 형성할 수 있는 바, 본 발명에서는 도 6 등에서 보는 바와 같이 배기가스의 균일한 유동이 이루어지도록 하면서 내부압력 상승시 이를 바이패스 할 수 있도록 하는 예를 제시하고 있다. On the other hand, in the case of the above-mentioned
본 실시예에서는 우선 상기 장착챔버(200)는 유입공간(101) 방향의 제 1격벽(202)과 배출공간(102) 방향으로 복수의 유동공(203-1)이 형성된 제 2격벽(203)에 의해 형성되며, 상기 장착공(201)은 제 1격벽(202)의 제 1장착공(201-1)과 이에 대향하는 위치에 제 2격벽(203)의 제 2장착공(201-2)로 구성되도록 한다. In this embodiment, first, the mounting
이와 같이 구성되어 상기 장착챔버(200)에 의해 공간이 형성되는데 이는 이하에서 설명하는 바와 같이 일반적인 정화를 위한 배기가스의 흐름(g1)에서는 본 실시예의 바이패스밸브(40)의 정화챔버(411)를 통과하도록 하면서 내부가스가 일정 압력을 초과시에는 배기가스(g2)는 장착챔버(200)의 공간으로 유입되어 제 2격벽(203)의 복수의 유동공(203-1)을 통해 배출공간(102)으로 바이패스 되도록 하는 것이다. In this way, a space is formed by the mounting
또한 본 실시예에서는 바이패스밸브(40)는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 정화필터모듈(210)과 동일한 크기의 필터가 내재되는 정화챔버(411)와 정화챔버(411)에서 돌출되며 외주연에 가압테두리(412-1)가 형성되는 돌출테두리(412)를 포함하는 몸체(41); 상기 제 2격벽(203)에 구성되며 중공(421)이 형성되어 상기 몸체(41)가 슬라이드 되고 내부에 상기 가압테두리(412-1)와 사이에 스프링(422)이 포함되는 탄성복원구(42);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in this embodiment, the
상기 몸체(41)는 필터가 내재된 상기 정화챔버(411)와 상기 정화챔버(411)의 일단에서 돌출형성 되는 돌출테두리(412)로 구성되는 바, 상기 정화챔버(411)는 내부에 필터가 내재되며 상기 정화필터모듈(210)과 동일한 크기 즉 동일한 직경 및 길이로 형성되도록 한다. The
이와 같이 정화챔버(411)가 정화필터모듈(210)과 동일한 크기로 구성되도록 함으로써 내부압력이 임계치 미만에서는 배기가스의 유동이 각 정화필터모듈(210) 및 각 바이패스밸브(40)에서 균일하게 이루어지도록 하는 것이다. 물론 이 과정에서 배기가스에 포함된 이물질이 정화필터모듈(210) 및 정화챔버(411)에 의해 균일하게 정화가 이루어지는 것이다. 즉 배기가스의 유동에 있어 사구역의 형성없이 균일한 유동이 이루어지도록 함으로써 효율을 배가시키도록 하는 것이다. As described above, since the
상기 돌출테두리(412)는 정화챔버(411)에서 상기 정화챔버(411)와 동일한 직경으로 돌출되며 외주연에 가압테두리(412-1)가 형성되도록 하는데, 상기 가압테두리(412-1)는 상기 스프링(422)과 연동하여 내부압력이 임계치 미만인 경우는 제 2격벽(203)에 접하면서 정화챔버(411)의 위치를 잡아주는 기능이 발현되도록 하고, 내부압력이 임계치를 초과하는 경우 압력에 의해 슬라이드 된 몸체(41)가 원위치로 복원되도록 하는 것이다. The protruding
상기 돌출테두리(412)의 일단으로 개구되어 정화챔버(411)를 통과한 배기가스가 배출공간(102)으로 어떠한 제어가 없이 배출되도록 함으로써 정화필터모듈(210) 및 정화챔버(411)를 통과하는 배기가스가 균일한 유동이 형성되도록 한다. The exhaust gas that is opened at one end of the protruding
상기 탄성복원구(42)는 상기 제 2격벽(203)에 볼트결합 등에 의해 체결되는 구성이며, 중공(421)이 형성되어 상기 몸체(41)가 슬라이드 되도록 한다. 또한 상기 탄성복원구(42)의 상부 내측면과 상기 가압테두리(412-1)와 사이에는 스프링(422)이 게재되어 도 8a에서 보는 바와 같이 내부압력이 임계압력 미만에서는 몸체(41)의 정화챔버(411)가 장착공(201)에 위치하도록 하여 타 정화필터모듈(210)과 동일한 기능이 발현되도록 하면서 도 8b에서 보는 바와 같이 내부압력이 임계압력을 초과하는 경우 몸체(41)가 슬라이드가 되어 몸체(41)와 제 1격벽(202)의 제 1장착공(201-1) 사이에 유로가 형성됨에 따라 배기가스(g2)는 장착챔버(200)의 공간으로 유입되어 제 2격벽(203)의 복수의 유동공(203-1)을 통해 배출공간(102)으로 바이패스 되도록 하는 것이다. 이렇게 바이패스가 이루어지면 내부압력이 낮아지고 이에 몸체(41)는 탄성복원력에 의해 원위치가 되는 것이다. The
이에 더하여 본 실시예에서는 도 7a 및 도 7b에서 보는 바와 같이 제 1장착공(201-1) 및 제 2장착공(201-2)에는 복수의 제 2유동공(204-1)이 형성되는 가이드관(204) 또는 복수의 유로(205-1)가 형성되도록 복수의 가이드바(205)가 더 구성되는 예가 제시되는데, 가이드관(204) 및 가이드바(205)가 구성됨에 의해 상기에서 언급한 몸체(41)의 슬라이드 및 복원이 가이드가 이루어지도록 하는 것이고, 각각 제 2유동공(204-1) 및 유로(205-1)가 형성되어 바이패스시 장착챔버(200)로 배기가스(g2)의 유동이 이루어지도록 하는 것이다. In addition to this, in this embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B , a plurality of second flow holes 204-1 are formed in the first mounting holes 201-1 and the second mounting holes 201-2. An example in which a plurality of guide bars 205 are further configured to form a
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
10 : DPF본체부 20 : 정화처리부
30 : 소음저감부 40 : 바이패스밸브
110 : 유입관 120 : 배출관
200 : 장착챔버 201 : 장착공
210 : 정화필터모듈 211 : 필터메쉬
212 : 이송유로 213 : 차폐판
300 : 베플챔버 301 : 내부공간
310 : 타공파이프 311 : 관통공
320 : 베플공 400 : 이송관
410 : 개폐판 420 : 복원스프링10: DPF body part 20: purification processing part
30: noise reduction unit 40: bypass valve
110: inlet pipe 120: outlet pipe
200: mounting chamber 201: mounting hole
210: purification filter module 211: filter mesh
212: transfer path 213: shield plate
300: baffle chamber 301: internal space
310: perforated pipe 311: through hole
320: baffle ball 400: transfer pipe
410: opening and closing plate 420: restoration spring
Claims (8)
상기 DPF본체부의 정화공간에 장착되어 상기 유입관을 통해 유입된 유해 배기가스가 배출관으로 배출되는 과정에서 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 저감시키는 정화처리부; 및
상기 DPF본체부의 정화공간에서 상기 정화처리부의 전단에 이격 장착되고 유입된 유해 배기가스가 통과하는 과정에서 진동 및 소음을 흡수하여 저감시키는 소음저감부;를 포함하되,
상기 소음저감부는,
내부공간을 가지며 상기 DPF본체부의 정화공간에서 수직방향으로 설치되는 베플챔버;
상기 베플챔버의 중심부에 수평방향으로 삽입 설치되고 외주연에 상기 내부공간과 연통하는 복수의 관통공이 형성되며, 상기 유입관을 향하는 일면이 정화공간에 노출된 상태에서 개구되고, 상기 정화처리부를 향하는 타면이 밀폐되는 하나 이상의 타공파이프; 및
상기 베플챔버의 양측면에 각각 상기 타공파이프의 주위를 감싸도록 관통 형성되어 상기 내부공간과 연통하는 복수의 베플공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
a DPF body having a purification space provided therein and having an inlet pipe and an outlet pipe communicating with the purification space at one end and the other end, respectively;
a purification processing unit mounted in the purification space of the DPF body to reduce particulate matter contained in the harmful exhaust gas while the harmful exhaust gas introduced through the inlet pipe is discharged to the exhaust pipe; and
In the purification space of the DPF body, a noise reduction unit that is installed at a distance from the front end of the purification processing unit and absorbs and reduces vibration and noise during the passage of the introduced harmful exhaust gas; including;
The noise reduction unit,
a baffle chamber having an internal space and installed in a vertical direction in the purification space of the DPF body;
A plurality of through-holes are inserted in the center of the baffle chamber in the horizontal direction and communicated with the inner space are formed on the outer periphery, one surface facing the inlet pipe is opened in a state exposed to the purification space, and facing the purification processing unit One or more perforated pipes to which the other surface is sealed; and
and a plurality of baffle holes which are formed through both sides of the baffle chamber to surround the periphery of the perforated pipe, respectively, and communicate with the inner space.
상기 정화처리부는,
상기 DPF본체부의 정화공간에서 상기 소음저감부의 후단에 수직방향으로 설치되어 상기 정화공간이 유입공간과 배출공간으로 구획되게 하고, 수평방향으로 복수의 장착공이 이격 형성되는 장착챔버; 및
상기 장착챔버의 선택된 장착공에 탈부착 가능하도록 삽입 설치되고 유해 배기가스에 포함된 입자상물질을 포집하여 배출하는 정화필터모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
The method of claim 1,
The purification processing unit,
a mounting chamber installed in a vertical direction at the rear end of the noise reduction unit in the purification space of the DPF body to divide the purification space into an inflow space and an exhaust space, and in which a plurality of mounting holes are formed to be spaced apart in the horizontal direction; and
and a purification filter module that is inserted and installed so as to be detachably attached to the selected mounting hole of the mounting chamber and collects and discharges particulate matter contained in harmful exhaust gas.
상기 장착챔버의 선택된 장착공에 장착되고, 상기 유입공간의 압력이 기설정된 압력 이상일 경우 개방되어 유입공간의 배기가스를 상기 배출공간으로 바이패스시키는 바이패스밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
4. The method of claim 3,
and a bypass valve mounted on the selected mounting hole of the mounting chamber and opened when the pressure in the inlet space is greater than or equal to a preset pressure to bypass the exhaust gas in the inlet space to the outlet space. Composite smoke reduction device.
상기 바이패스밸브는,
상기 장착챔버의 선택된 장착공에 탈, 부착 가능하도록 장착되고 일단 및 타단이 개방되어 유입공간으로 유입된 유해 배기가스가 배출공간으로 통과되게 하는 이송관;
상기 이송관의 개방된 일단 또는 타단에서 밀착 또는 이격되도록 장착되어 상기 이송관을 선택적으로 개폐하는 개폐판; 및
상기 개폐판에 일단이 접하도록 장착되고 설정된 압력 이상에서 압축 작동하여 개폐판이 이격되고 하며, 상기 개폐판이 이격될 경우 밀착 방향으로 복원력이 작용되게 하는 복원스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
5. The method of claim 4,
The bypass valve is
a transfer pipe mounted so as to be detachably attached to the selected mounting hole of the mounting chamber and having one end and the other end open to allow harmful exhaust gas introduced into the inlet space to pass through the outlet space;
an opening/closing plate mounted to be closely or spaced apart from the open end or the other end of the transport pipe to selectively open and close the transport pipe; and
Silencer composite type soot, characterized in that it includes a restoration spring that is mounted so that one end of the opening and closing plate is in contact with the opening and closing plate and that the opening and closing plate is spaced apart by compression operation above a set pressure reduction device.
상기 정화필터모듈은,
상기 유입공간 및 배출공간과 대면하는 일면과 타면이 각각 개구되고, 내부에 복수의 필터메쉬가 상하 방향으로 일정 간격을 따라 설치되어 필터메쉬 사이마다 이송유로가 형성되되, 각 이송유로에는 교번으로 일단과 타단에 차폐판이 설치되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
4. The method of claim 3,
The purification filter module,
One surface and the other surface facing the inlet space and the outlet space are respectively opened, and a plurality of filter meshes are installed along a predetermined interval in the vertical direction therein to form a transfer passage for each filter mesh, and each transfer passage has one end alternately. A silencer complex type soot reduction device, characterized in that the shielding plate is installed and sealed at the other end.
상기 장착챔버는 유입공간 방향의 제 1격벽과 배출공간 방향으로 복수의 유동공이 형성된 제 2격벽에 의해 형성되며, 상기 장착공은 제 1격벽의 제 1장착공과 이에 대향하는 위치에 제 2격벽의 제 2장착공으로 구성되고,
상기 바이패스밸브는,
상기 정화필터모듈과 동일한 크기의 필터가 내재되는 정화챔버와 정화챔버에서 돌출되며 외주연에 가압테두리가 형성되는 돌출테두리를 포함하는 몸체; 상기 제 2격벽에 구성되며 중공이 형성되어 상기 몸체가 슬라이드 되고 내부에 상기 가압테두리와 사이에 스프링이 포함되는 탄성복원구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
5. The method of claim 4,
The mounting chamber is formed by a first partition wall in the inflow space direction and a second partition wall in which a plurality of flow holes are formed in the discharge space direction, and the mounting hole is formed by the first mounting hole of the first partition wall and the second partition wall at a position opposite to the first partition wall. Consists of a second mounting hole,
The bypass valve is
a body including a purification chamber in which a filter of the same size as that of the purification filter module is embedded, and a protruding rim protruding from the purification chamber and having a pressing rim formed on an outer periphery; and an elastic restoration device configured in the second bulkhead and formed in a hollow so that the body slides and a spring is included therein with the pressing rim.
상기 제 1장착공 및 상기 제 2장착공에는 복수의 제 2유동공이 형성되는 가이드관 또는 복수의 유로가 형성되도록 복수의 가이드바가 더 구성됨을 특징으로 하는 소음기 복합형 매연저감장치.
8. The method of claim 7,
and a plurality of guide bars are further configured in the first mounting hole and the second mounting hole to form a guide pipe having a plurality of second flow holes or a plurality of flow paths.
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CN116930434A (en) * | 2023-09-19 | 2023-10-24 | 山西智达建筑工程检测有限公司 | Indoor pollutant detection device |
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- 2022-03-28 KR KR1020220037954A patent/KR102420027B1/en active IP Right Grant
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