KR19980076641A - 히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재에 관한 것으로서, 캔 하우징(10)측의 트랩(20)내에 설치되어 엔진으로부터 유입된 배기가스를 여과 재생하는 여과재(30)에 있어서, 상기 여과재(30)의 길이방향으로 다수개 관통 형성된 여과공(31)에 소정간격으로 관통한 후 절곡하는 형식으로 연이어 여과재(30)의 가장자리에 소정간격지게 히팅코일(40)을 매설시켜 구성된 것인바, 트랩에 설치되는 열판의 역할을 여과재로서 대신하여 부품 및 설치공간을 줄일 수 있는 반면, 여과재 전체적으로 고르게 가열할 수 있어 집중되는 과열로 인한 여과재의 파손을 방지할 수 있으며, 유입되는 배기가스를 여과재 내에서 동시에 연소과정 및 여과재생을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재

본 발명은 디젤차량의 엔진으로 부터 배출되는 배기가스를 연소한 후 여과재생시키는 여과재에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 여과재에 히팅코일을 적용하여 연소 및 여과재생이 동시에 이루어지도록 하고, 히팅코일에서 발생되는 복사열을 반사하는 열판 부품을 줄여 온도의 구배현상에 따른 여과재생 효율을 향상시키고, 여과재의 파손을 방지할 수 있도록 한 히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재에 관한 것이다.

일반적으로 경유매연여과장치에 있어, 차량의 여과재에 포집된 매연은 차량의 주행시간의 증가에 따라 그 축적량이 증가하게 되므로 매연의 축적량이 일정치에 이르면 이를 연소시켜야 여과재를 재생하여 사용할 수 있다. 이때 여과재에 축적된 매연을 연소시키는 방법의 하나로서 전기히터 등의 강제가열수단을 사용하는 방법이 강구되고 있는 실정이다.

종래에는 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 디젤차량 엔진의 다기관과 연통되게 연결 설치되어 배기가스를 유입 및 배출하기 위해 상하부에 배기가스 통로(1a)(1b)를 갖는 캔 하우징(1)과, 상기 캔 하우징(1) 내측에 수직으로 고정 설치된 트랩(2)내에 배기가스를 연소시키기 위한 히팅코일(3)과, 상기 히팅코일(3)에서 발생되는 복사열을 반사하는 열판(4)과, 상기 히팅코일(3)의 일측면에 접촉 설치되어 연소된 배기가스를 여과재생하는 여과재(5)로 설치되어 구성된다.

또한, 상기 여과재(5)는 세라믹 제질로 형성되며, 길이방향으로 일부분을 제외한 공간에 다수의 여과공이 형성되어 있고, 히팅코일(3)은 여과재의 상측면과 소정간격지게 트랩(2)의 전기 접점단자에 전기적으로 연결 설치되며, 상기 열판(4)은 히팅코일(3)과 소정간격진 상태로 트랩(2)의 상측에 위치되어 별도의 고정부품에 의해 고정 설치된다.

상기와 같이 구성된 경유매연여과장치에서 트랩(2)측으로 통과되는 배기가스의 흐름에 대한 작용을 간략하게 설명하면, 차량의 운전에 따라 엔진으로 부터 다기관을 통해 배출되는 배기가스는 다기관과 연결 설치된 배기관측을 거쳐 캔 하우징(1)의 배기가스 통로(1a)측으로 유입된다.

이때, 유입된 배기가스는 기관의 회전이 있을 때에 배출되며 수직으로 세워져 설치된 캔 하우징(1) 내부에서 트랩(2)의 상측 개방된 부위를 거쳐 트랩(2) 내측으로 유입되어 소정량의 배기가스를 포집하는 상태가 된다.

한편, 미도시된 산소 공급수단을 통해 캔 하우징(1) 내로 공급된 소정량의 산소는 배기가스와 혼합된 상태로 트랩(2)내에 포집되는 상태에서 히팅코일(3)의 전기발생열에 의해 배기가스에 포함된 입자상 물질을 연소시켜 주며, 연소된 배기가스는 히팅코일(3)의 하측에 설치된 여과재(5)를 거쳐 여과재생된 상태로 상기 캔 하우징(1)내의 배기가스 통로를 통해 미도시된 소음기를 거쳐 외부로 배출된다.

상기 배기가스가 연소되는 과정에서 배기가스는 도시된 화살표 방향처럼 상측에서 하측으로 여과재(5)를 거쳐 통과함에 있어, 배기가스는 의해 트랩(2)의 상측으로 유입되는 순간부터 중력에 따라 연소되기도 전에 여과재(5)를 통과하여 출구(1b)를 통해 배출된다.

한편, 상기 히팅코일(3)에서 발생되는 복사열은 열판(4)에 의해 반사되는 형태로 하측방향에 구배지는 형태, 즉 상기 히팅코일(3)은 여과재(5)의 상면에 평면상으로 설치된 관계로, 여과재(5)의 중앙부분을 집중가열하는 형태가 되어 과다한 온도상승에 따른 여과재(5)의 중앙부분이 용융되거나 파손되어 연소공정과 더불어 불안정한 상태에서의 여과 재생이 이루어지지 않아 결국 여과장치의 고장발생을 초래하는 요인의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 문제점을 해결하기 위하여 경유매연여과장치에서 수직으로 세워져 설치된 캔 하우징내의 트랩내에 설치되는 여과재에 열을 전체적으로 고르게 발생시킬 수 있는 히팅코일을 적용하여 재생시 여과재내부의 온도구배를 낮게 유지시켜 여과재의 파손을 방지할 수 있도록 하고, 안정적인 연소, 여과재생을 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 캔 하우징측의 트랩내에 설치되어 엔진으로부터 유입된 배기가스를 여과 재생하는 여과재에 있어서, 상기 여과재의 길이방향으로 다수개 관통 형성된 여과공에 소정간격으로 관통한 후 절곡하는 형식으로 연이어 여과재 가장자리에 소정간격지게 히팅코일을 매설한 것을 그 특징으로 한다.

도 1은 종래 경유매연여과장치의 트랩을 객략적으로 도시한 종단면도.

도 2는 본 발명인 히팅코일이 적용된 여과재를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 히팅코일을 구비한 여과재를 트랩에 적용한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도.

*도면의주요부분에대한부호설명*

10 : 캔 하우징 11,12 : 통로

20 : 트랩 30 : 여과재

31 : 여과공 40 : 히팅코일

이하, 본 발명을 일실시예로 도시한 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명인 히팅코일이 적용된 여과재를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 히팅코일을 구비한 여과재를 트랩에 적용한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도로, 상하측에 배기가스 통로(11)(12)가 형성된 캔 하우징(10) 내부에 설치되는 경유매연여과장치의 트랩(20)에 있어, 상기 트랩(20)내부에 길이방향으로 설치되어 엔진으로부터 유입된 배기가스를 여과 재생하는 원통형의 여과재(30)에 상하 길이방향으로 다수개 형성된 여과공(31)에 소정직경을 갖는 히팅코일(40)을 관통시키되, 관통된 일부분을 절곡한 후 다음 여과공(31)에 순차적으로 관통하여 반복적으로 절곡하는 형식으로 연이어 여과재(30)의 가장자리측 여과공(31)에 지그재그로 매설한 구조이다.

상기 히팅코일의 굵기는 작업자가 손으로 구부리기에 충분한 1.2mm정도의 굴기로 설치됨이 바람직 하다.

상기와 같은 본 발명인 히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진측의 다기관으로부터 연결되는 배기가스 배출관측과 수직으로 세워져 연결설치된 캔 하우징(10)측의 상측에 구비된 배기가스 통로(11)를 통해 유입된 배기가스는 미도시된 산소공급수단에 의해 소정량의 산소와 함께 혼합되어 트랩(20)의 상측의 개구된 부분을 통해 여과재(30)를 거쳐 캔 하우징(11)의 하측에 형성된 배기가스 통로(12)를 통해 배출된다.

상기와 같은 상태에서 유입된 배기가스는 트랩(20)을 거쳐 여과재(30)를 통과함에 있어 여과재(31)의 외측둘레측 여과공(31)에 지그재그로 연이어 설치된 히팅코일(40)의 전기적인 열발생에 의해 열은 여과재(30)의 외측에서 내측으로 전달되어 다수의 여과공(31)을 통과하는 배기가스 입자상 물질을 연소한다.

이와 연계적으로 연소된 배기가스는 여과재(30)의 여과공(31)을 통과하면서 여과재생시켜 캔 하우징(10)의 배기가스 통로(12)를 통해 배출된다.

한편, 상기 히팅코일(40)에서 발생되는 열은 여과재(30)의 중심측으로 전달되어 여과재(30)를 전체적으로 가열하면서 배기가스의 입자상 물질을 보다 안정적으로 연소 및 여과재생을 수행할 수 있게 된다.

따라서, 기존과 같이 상부에서 하측으로 발산하는 가열형식 보다 외측에서 내측으로 열을 전달하여 연소, 여과하는 본 발명의 히팅코일(40)를 여과재(30)내에서 가열되도록 하여 기존의 히팅코일(40)에서 발생되는 복사열을 여과재(30)측으로 반사하는 열판 역할을 동시에 수행할 수 있어 트랩(20) 내부에는 열판을 제외한 여과재(30) 및 히팅코일(40)만을 트랩(20)내에 설치하여 내부구조를 간략화하고, 이에따른 조립 및 여과장치에서의 이상유무에 따른 부품의 교체작업성을 용이하게 할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 여과재(30)는 소정간격으로 측면에서 접촉된 히팅코일(40)이 열발생에 따른 가열에 있어, 기존방식과는 달리 가열의 구배현상에 따른 집중가열을 없애 과다한 열집중으로부터 여과재(30)의 일부분이 용융되거나 파손됨을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 여과재(30)에 형성된 여과공(31)중 외측둘레측에 위치되는 여과공(31)에 히팅코일(40)을 관통 절곡하는 형태로 설치하여 캔 하우징(10)의 트랩(20)내에 설치하므로써, 트랩에 설치되는 열판의 역할을 여과재(30)로서 대신하여 부품 및 설치공간을 줄일 수 있는 반면, 여과재 전체적으로 고르게 가열할 수 있어 집중되는 과열로 인한 여과재의 파손을 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 캔 하우징(10)측의 트랩(20)내에 설치되어 엔진으로부터 유입된 배기가스를 여과 재생하는 여과재(30)에 있어서, 상기 여과재(30)의 길이방향으로 다수개 관통 형성된 여과공(31)에 소정간격으로 관통한 후 절곡하는 형식으로 연이어 여과재(30)의 가장자리에 소정간격지게 히팅코일(40)을 매설한 것을 특징으로 하는 히팅코일을 구비한 경유매연여과장치용 여과재.