KR19990012571U - 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조에 관한 것으로서, 원호상으로 연속 반복되게 평면상의 굴곡부(41)가 형성되며 전기 점화부의 접속단자에 연결되는 히팅코일(40)과, 이 히팅코일(40)에서 발생되는 복사열을 반사하는 열판(30)과, 열판(30)을 통해 배기가스가 유입되도록 중앙에 통공(11)이 형성된 전기 점화부 하우징(10)에 하니컴 필터(20)가 개재된 캔 하우징(1)으로 연결 설치된 매연 여과장치에 있어, 상기 하니컴 필터(20) 및 열판(30)의 일단면에 히팅코일(40)의 형상과 같은 고정홈(21)(31)을 각 형성하고, 상기 고정홈(21)(31)에 히팅코일(40)이 수용되어 지지되도록 한 것인바, 히팅코일(40)을 하니컴 필터(20), 열판(30)의 전면에 형성된 고정홈(21)(31)에 안내 지지되도록 하므로써, 히팅코일의 유동을 방지하여 열변형에 따른 히팅코일의 굴곡부간의 고착현상을 없애 안정된 여과재생을 실시할 수 있고, 제품의 고장률을 없애 제품에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는효과가 있다.

Description

매연 여과장치용 히팅코일 고정구조

본 고안은 디젤차량의 엔진으로 부터 배출되는 배기가스의 매연을 포집하고 매연을 주기적으로 연소, 여과시키는 매연 여과장치의 구성품인 히팅코일의 고정구조에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 하니컴 필터, 또는 열판의 전면부위에 히팅코일을 안정되게 고정할 수 있도록 하여 히팅코일의 과열현상에 따른 단락을 방지할 수 있도록 한 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 디젤차량에서 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질은 그 농도가 환경기준치를 초과할 경우 입자상 물질을 정화하는 기술개발이 강력히 요구되고 있으며, 입자상 물질을 제거하기 위한 기술로서는 엔진자체의 설계개선에 의한 미연소물질 생성억제, 첨가제를 활요한 연소효율의 개선 및 입자상 물질의 후처리기술로 대별된다. 이중 엔진자체의 개선이나 첨가제를 이용하는 방법은 매연의 발생억제에 근본적인 한계가 있고, 대기의 2차적인 공해를 유발하는 등의 이유로 후처리에 의한 제거방안이 강구되고 있는 실정이다.

상기 입자상 물질의 후처리 방법은 여과재가 배기가스에 포함되어 있는 입자상 물질을 여과 축적하고, 이를 연소시켜 여과재를 주기적으로 재생시키는 방법으로 축적되는 매연을 재생하지 않으면, 축적이 진행됨에 따라 엔진의 배기측 배압의 기준치가 증가하여 연료가 과다하게 소모되는 상태가 되므로 엔진의 배기가스가 가지는 자체열 이외에 보조의 열을 가하여 포집된 매연을 연소시켜 주어야 하는데 현재까지 알려진 재생방법은 전기히터 또는 버너를 이용하여 강제적으로 축적된 매연을 연소하여 배기가스의 입자상 물질을 제거하도록 되어 있었다.

종래에는 첨부된 도 1에서 도시된 바와 같이, 엔진의 다기관으로 연결 설치되는 캔 하우징의 내부 구성부품을 분해한 사시도를 나타낸 것으로, 그 구조를 살펴보면, 원통형의 캔 하우징(a) 내에 배기가스를 여과 축적하여 재생하는 하니컴 필터(b)가 개재되고, 이 하니컴 필터(b)의 전면에 밀착 설치되어 배기가스의 입자상 물질을 연소시키는 히팅코일(c)과, 상기 히팅코일(c) 일측면에 접촉 설치되어 히팅코일(c)에서 발생되는 복사열을 반사하여 연소를 돕는 열판(d)과, 히팅코일(c)에 전기적으로 연결되는 접속단자부(e)가 구비되며, 일측에 배기가스가 통과되기 위한 통공(f)이 형성된 전기 점화부 하우징(g)과, 상기 전기 점화부 하우징(g)내에 고정 설치되며 히팅코일(c)이 지지될 수 있도록 일측면에 소정깊이의 지지홈(h1)을 갖는 고정구(h)로 설치되어 구성된다.

상기 히팅코일(c)의 형상은 열판(d) 및 하니컴 필터(b)의 전면에 열발생을 최대로 증진시킬 수 있도록 각 일단은 소정길이로 절곡되어 전기 점화부 하우징(g)의 접속단자부(e)에 결합되고, 절곡된부위부터 원호상으로 연속 반복되게 평면상의 굴곡부(c1)가 형성되어 있다.

상기 히팅코일(c)의 접속부는 열판(d)의 소정부위를 관통하여 전기 점화부 하우징(g)에 설치되는 접속단자부(e)와 연결 설치되는 구조로, 열판(d)과 하니컴 필터(b)사이에 밀착 접촉되는 상태로, 히팅코일(c)의 굴곡부(c1)를 갖는 부분은 상전기 점화부 하우징(g) 내에 설치된 고정구(h)의 지지홈(h1)에 끼움 설치된다.

상기와 같이 구성된 상태에서 차량의 운행시 엔진으로 부터 배출되는 배기가스는 전기 점화부 하우징(g)의 통공(f)을 통해 캔 하우징(1)측에 유입되며, 전기 점화부 하우징(g)의 접속단자부(e)에 연결된 히팅코일(c)은 전기열을 발생시켜 입자상 물질이 포함된 배기가스를 연소한다.

이와 연계동작으로, 상기 히팅코일(c)의 일측면과 접촉 설치된 열판(d)은 히팅코일(c)에서 발생되는 열의 복사열을 반사하여 연소를 효율적으로 돕고, 연소된 배기가스 입자상 물질은 하니컴 필터(b)를 통해 연소된 여과 재생된다.

그러나, 상기와 같은 형상을 갖는 히팅코일(c)은 전기 점화부 하우징(g)의 접속단자부(e)를 제외하고는 열판(d) 및 하니컴 필터(b) 일단면에 접촉되며, 그 굴곡부(c1)은 고정구(h)의 지지홈(h1)에 결합된 형태로 조립되어 있지만, 여과장치의 작동에 따라 히팅코일(c)이 수시로 열발생됨에 있어, 상기 고정구(h)를 제외한 히팅코일(c)의 또 다른 굴곡부(c1)는 일방향으로 늘어져 편중되는 형태로 변형된다.

상기와 같은 히팅코일(c)이 심하게 변형되는 사례에 있어서는 상기 굴곡부(c1)의 측변이 달라붙는 고착현상으로 이어지며, 이에 따라 히팅코일(c)의 일부분에 열이 편중되는 상태로 과다하게 발생되어 유입되는 배기가스의 안정적인 연소가 어렵고, 궁극적으로는 히팅코일(c)이 단락되는 문제점을 야기 시킬 수 있어 연소과정이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같이 제반되는 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 매연 여과장치에서 배기가스를 연소하는 히팅코일을 하니컴 필터에 안정된 상태로 지지시킬 수 있도록 하니컴 필터, 또는 열판의 전면부위를 개선시켜 편중되는 과열로 인한 히팅코일의 단락을 방지되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 원호상으로 연속 반복되게 평면상의 굴곡부가 형성되며 전기 점화부의 접속단자에 연결되는 히팅코일과, 이 히팅코일에서 발생되는 복사열을 반사하는 열판과, 열판을 통해 배기가스가 유입되도록 중앙에 통공이 형성된 전기 점화부 하우징에 하니컴 필터가 개재된 캔 하우징으로 연결 설치된 매연 여과장치에 있어서, 상기 하니컴 필터 및 열판의 일단면에 히팅코일의 형상과 같은 고정홈을 소정깊이 형성시켜 히팅코일이 수용되어 지지되도록 한 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조를 제공함으로써 달성된다.

도 1은 종래 매연 여과장치의 캔 하우징의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 2는 종래 히팅코일이 설치된 상태를 도시한 정면도.

도 3은 본 고안인 매연 여과장치의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 하니컴 필터에 히팅코일이 고정된 상태를 도시한 종단면도.

도 5는 본 고안에 따른 열판에 히팅코일이 적용되는 상태를 도시한 사시도.

*도면의주요부분에대한부호설명*

10 : 전기 점화부 하우징 11 : 통공

20 : 하니컴 필터 21 : 고정홈

30 : 열판 31 : 고정홈

40 : 히팅코일 41 : 굴곡부

이하, 본 고안을 일실시예로 도시한 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 고안인 매연 여과장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 하니컴 필터에 히팅코일이 고정된 상태를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 열판에 히팅코일이 적용되는 상태를 도시한 사시도이다.

매연 여과장치의 전기 점화부에 설치되어 배기가스를 균일하게 연소할 수 있도록 원호상으로 연속 반복되게 평면상의 굴곡부(41)를 갖는 히팅코일(40)과, 상기 전기 점화부의 하우징에 개재되며 히팅코일(40)에서 발생되는 복사열을 반사하여 연소를 돕는 열판(30)과, 열판(30)을 통해 배기가스가 유입되도록 중앙에 통공(11)이 형성된 전기 점화부 하우징(10)에 하니컴 필터(20)가 개재된 캔 하우징(1)으로 연결 설치된 매연 여과장치에 있어, 상기 하니컴 필터(20) 및 세라믹 재질로 형성된 상기 열판(30)의 일단면에 히팅코일(30)의 형상과 같은 고정홈(21)(31)을 소정깊이 형성하고, 상기 고정홈(21)(31)에 히팅코일(40)이 수용되어 지지될 수 있는 구조로 구성된다.

상기 고정홈(21)의 깊이는 하니컴 필터(20)와 열판(30)이 직접 접촉되는 상태 즉, 히팅코일(40)의 두께 직경과 같은 길이 만큼의 깊이, 또는 이보다 짧은 깊이로 형성된다.

상기와 같은 구조로 된 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조에 따른 여과장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량의 운전상태에 따라 엔진으로부터 연결된 다기관을 통해 배출되는 배기가스는 다기관과 연결 설치된 배기관내에서 밸브의 개폐동작에 의해 소정량의 배기가스를 캔 하우징(1)내로 통과시켜 배기가스의 입자상 물질을 연소한 후 하니컴 필터(20)를 통해 여과 재생시켜 준다.

상기와 같은 연소, 여과가 이루어지는 상태에서 캔 하우징(1)내의 전기 점화부 하우징(10)측에 설치되어 열발생되는 히팅코일(40)은 하니컴 필터(20)의 전면측에서 히팅코일(40) 및 열판(30)에 의해 연소된 배기가스는 하니컴 필터(20)를 통해 여과되면서 미도시된 배출관을 통해 배출된다.

상기 연소작용을 하는 히팅코일(40)은 하니컴 필터(20)의 고정홈(21)내에 히팅코일(40)의 두께만큼 수용된 상태 즉, 히팅코일(40)의 형상이 그대로 유지된 상태에서 미립자가 함유된 배기가스를 연소시켜 주므로써, 종래의 히팅코일보다 안정된 상태에서 열을 균일하게 발생할 수 있다.

상기와 같은 상태에서 히팅코일(40) 일측은 열판(30)에 접촉되어 있고, 타측은 하니컴 필터(20) 전면에 수용되어 열판(30)과 하니컴 필터(20)가 맞닿아 접촉되어 있어, 배기가스 연소시 히팅코일(40)로 부터 발산되는 복사열 전달이 용이하여 열상승효율을 증진시켜 캔 하우징(1)에 설치된 하니컴 필터(20)의 여과 재생을 원활하게 할 수 있게 된다.

한편, 다른 예로서, 열판(30)에 형성된 고정홈(31)에 히팅코일(40)을 장착시켜 고정되게 설치하여 사용하는 경우에는 상기 하니컴 필터(20)과 같이 히팅코일(40)을 안정되게 고정할 수 있어 연소과정의 효율을 원활하게 할 수 있다.

또한, 히팅코일(40) 형상과 같은 하니컴 필터(20) 및 열판(30)의 고정홈(21)(31)에 수용된 상태에서는 과열발생에 따른 히팅코일(40)의 늘어짐을 방지하여 히팅코일(40)의 굴곡부(41)가 상호 달라 붙는 고착현상을 없애고, 한 부분으로 편중되는 과도한 열발생을 방지할 수 있어 히팅코일(40)의 단락을 방지하여 히팅코일 단일부품의 이상에 따른 매연 여과장치의 고장률을 없앨 수 있다.

또한, 차체진동에 따른 여과장치에 흔들림이 발생되더라도 하니컴 필터로부터 히팅코일의 위치이동을 방지되어 항상 안정된 상태에서의 여과장치의 연소, 여과재생이 가능하다.

이상에서와 같이, 본 고안은 히팅코일(40)의 굴곡부(41) 및 굴곡부로부터 연이어지는 형태의 히팅코일(40)을 하니컴 필터(20) 및 열판(30)의 전면에 형성된 고정홈(21)(31)에 안내 지지되도록 하므로써, 히팅코일의 유동을 방지하며, 열변형에 따른 히팅코일의 굴곡부간의 고착현상을 없애 안정된 여과재생을 실시할 수 있고, 제품의 고장률을 없애 제품에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 원호상으로 연속 반복되게 평면상의 굴곡부(41)가 형성되며 전기 점화부의 접속단자에 연결되는 히팅코일(40)과, 이 히팅코일(40)에서 발생되는 복사열을 반사하는 열판(30)과, 열판(30)을 통해 배기가스가 유입되도록 중앙에 통공(11)이 형성된 전기 점화부 하우징(10)에 하니컴 필터(20)가 개재된 캔 하우징(1)으로 연결 설치된 매연 여과장치에 있어서, 상기 하니컴 필터(20), 또는 열판(30)의 일단면에 히팅코일(40)의 형상과 같은 고정홈(21)(31)이 각 형성되고, 상기 고정홈(21)(31)에 히팅코일(40)이 수용되도록 한 것을 특징으로 하는 매연 여과장치용 히팅코일 고정구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정홈(21)(31)은 히팅코일(40)의 두께와 동일한 깊이, 또는 이보다 짧은 깊이로 형성한 것을 특징으로 하는 매연여과장치용 히팅코일 고정구조.