KR19990032042A - Soot emission reduction device of internal combustion engine - Google Patents

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KR19990032042A
KR19990032042A KR1019970052971A KR19970052971A KR19990032042A KR 19990032042 A KR19990032042 A KR 19990032042A KR 1019970052971 A KR1019970052971 A KR 1019970052971A KR 19970052971 A KR19970052971 A KR 19970052971A KR 19990032042 A KR19990032042 A KR 19990032042A
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양현익
한근섭
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한근섭
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Abstract

본 발명의 목적은 내연기관으로부터 배출되는 배기가스중에 포함된 매연입자의 연소효율을 크게 높일 수 있는 구조의 매연배출 감소장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a smoke emission reduction device having a structure that can greatly increase the combustion efficiency of the soot particles contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

이를 위해 본 발명은 배기계에 장착되어 내연기관으로부터 배출되는 배기가스중의 매연입자를 가열된 복수개의 연소철망에 의해 연소시켜 배출하는 매연배출 감소장치에 있어서,To this end, the present invention is a smoke emission reduction device for burning the exhaust particles in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine by a plurality of heated combustion mesh to discharge the exhaust gas from the internal combustion engine,

배기계를 따라 직선으로 유동하는 배기가스의 흐름을 연소철망의 외표면을 따라 나선형으로 흐르도록 유도하는 복수개의 안내날개를 갖는 와류발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.It is characterized in that it comprises a vortex generator having a plurality of guide vanes for guiding the flow of exhaust gas flowing in a straight line along the exhaust system spirally along the outer surface of the combustion wire mesh.

Description

내연기관의 매연배출 감소장치Soot emission reduction device of internal combustion engine

본 발명은 내연기관에서 배출되는 배기가스 중에 포함된 매연을 연소시켜 제거하는 내연기관의 매연배출 감소장치에 관한 것이다.The present invention relates to a smoke emission reduction device of an internal combustion engine that burns and removes soot contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

가솔린 및 경유 등의 연료를 연소시켜 동력을 얻는 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중에는 CO, HC, NOx 및 매연(미연소상태의 그을음입자) 등의 유해 성분이 포함되어 있어 그대로 대기로 방출될 경우 대기오염을 유발하고 인체에 해를 끼친다.Exhaust gases emitted from internal combustion engines powered by the combustion of fuels such as gasoline and diesel oil contain harmful components such as CO, HC, NOx and soot (unburned soot particles). Causes pollution and harms the human body.

이 때문에 배기파이프의 도중이나 배기매니폴드에는 촉매컨버터를 설치하여 배기가스를 정화토록 하고 있다.For this reason, a catalytic converter is installed in the exhaust pipe or in the exhaust manifold to purify the exhaust gas.

촉매컨버터로는 촉매작용을 하는 물질을 펠리트라고 부르는 직경 2∼4㎜의 입상 알루미나에 부착시킨 펠리트형이나 촉매작용을 하는 물질을 격자상의 알루미나에 부착시킨 모노리드형이 사용되고 있으며, 통상 백금과 로듐 등의 귀금속을 사용하여 촉매 반응을 일으키므로써 배기가스중의 유해 성분가스인 CO, HC, NOx를 각기 무해한 CO2, H2O, N2로 산화·환원시키는 것이어서 배기가스중에 포함된 매연(미연소상태의 그을음입자)은 그대로 배출되거나 또는 격자상의 알루미나 표면에 달라붙어 배출이 일부 억제되는 정도에 그치므로 매연발생의 감소가 배기가스 규제의 중요한 척도가 되고 있다.As the catalytic converter, a pellet type in which a catalyzing substance is attached to granular alumina having a diameter of 2 to 4 mm called pellets or a monolith type in which a catalyzing substance is attached to lattice alumina is usually used. By using a noble metal such as this to cause a catalytic reaction, CO, HC, and NOx, which are harmful component gases in the exhaust gas, are oxidized and reduced to harmless CO 2 , H 2 O, and N 2, respectively . Soot particles in the combustion state are discharged as they are, or stuck to the lattice-like alumina surface, so that the emission is partially suppressed.

이와같이 촉매컨버터의 격자상의 알루미나 표면에 매연입자가 달라붙게 되므로써 어느정도 매연배출의 감소효과를 기대할 수는 있으나, 격자상 알루미나의 공극을 매연입자가 침착하여 막게되면, 배기가 원활하지 못하고 배압의 증가를 가져와 엔진고장의 원인이 되므로 통상 촉매컨버터 전방에 별도로 매연입자를 연소시킬 수 있는 2차 연소장치를 설치하고 있다.As the soot particles adhere to the lattice-like alumina surface of the catalytic converter, it is possible to expect the effect of reducing soot emissions to a certain extent. In order to cause engine failure, a secondary combustion device is usually installed in front of the catalytic converter to burn off soot particles separately.

그러나 배기파이프내에 약간의 연료를 분사한 후 배기가스열에 의해 연소시켜 매연입자를 태워버리는 연소처리방식은 그 구조가 복잡하고 설치비용이 과도하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있어 통상 도 8에 도시하는 것과 같이 복수개의 철망(50)을 갖는 매연배출감소기(51)를 배기매니폴드에 장착하여 매연배출의 감소를 도모하고 있다.However, the combustion treatment method of injecting a small amount of fuel into the exhaust pipe and burning it by exhaust gas heat to burn off soot particles has a problem in that its structure is complicated, its installation cost is excessive, and its economic efficiency is low. As shown in FIG. A soot discharge reducer 51 having a plurality of wire meshes 50 is attached to the exhaust manifold to reduce soot emissions.

도시된 철망구조의 매연배출감소기(51)는 버너 등에 일반화된 것을 내연기관에도 적용한 것으로서 고온(통상 400℃∼900℃)의 배기가스열에 의해 철망(50)이 빨갛게 달구어지도록 하여 배기되는 매연입자들이 철망(50) 표면에 부딪힐 경우 그 열에 의해 2차로 연소되므로써 매연입자의 배출감소를 가져오게 된다.The smoke exhaust reducer 51 of the illustrated wire mesh structure is applied to an internal combustion engine that is generalized to a burner and the like, soot particles exhausted by exhausting the wire mesh 50 to be red by heat of exhaust gas at a high temperature (usually 400 ° C. to 900 ° C.). When they hit the surface of the wire mesh 50, the secondary combustion by the heat is brought to reduce the emissions of soot particles.

그러나 상기한 구조에 의하면 그 설치비용이 매우 저렴하여 널리 사용되고 있으나 메쉬체의 가로×세로가 1㎜×1㎜ 이상으로 큰 반면 매연입자는 매우 작기 때문에 철망표면에 부딪히지 않고 그대로 통과하는 매연입자량이 많아 효율이 떨어지는 문제점이 단점으로 남아있다.However, according to the above structure, the installation cost is very low and widely used. However, since the width × length of the mesh body is larger than 1 mm x 1 mm, the soot particles are very small, so that the amount of soot particles passes through the wire mesh without being hit by the surface of the mesh. The problem of poor efficiency remains a disadvantage.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 것은Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and its object is to

내연기관으로부터 배출되는 배기가스중에 포함된 매연입자의 연소효율을 크게 높일 수 있는 구조의 매연배출 감소장치를 제공하는데 있다.It is to provide a smoke emission reduction device having a structure that can greatly increase the combustion efficiency of the soot particles contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은The present invention to achieve the above object

배기계에 장착되어 내연기관으로부터 배출되는 배기가스중의 매연입자를 가열된 복수개의 연소철망에 의해 연소시켜 배출하는 매연배출 감소장치에 있어서,In the exhaust emission reduction device which is mounted on the exhaust system and burns soot particles in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine by means of a plurality of heated combustion meshes.

배기계를 따라 직선으로 유동하는 배기가스의 흐름을 연소철망의 외표면을 따라 나선형으로 흐르도록 유도하는 복수개의 안내날개를 갖는 와류발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a vortex generator having a plurality of guide wings for guiding the flow of exhaust gas flowing in a straight line along the exhaust system in a spiral along the outer surface of the combustion wire mesh.

상기한 구조에 의하면 배기계를 직선으로 유동하는 배기가스가 철망의 메쉬체(철선에 의해 형성된 네모난 구멍)를 그대로 통과하지 아니하고 복수개의 안내날개의 유도에 따라 원추형 철망의 외표면을 따라 엇비슷하게 나선형으로 흐르게 되므로 연소철망 표면과 배기가스에 포함된 매연입자와의 충돌에 의한 접촉률이 크게 향상되어 매연입자의 완전연소를 도모하게 된다.According to the above structure, the exhaust gas flowing in a straight line through the exhaust system does not pass through the mesh body of the wire mesh (square hole formed by the wire) as it is, and is spirally similarly along the outer surface of the conical wire mesh according to the guidance of the plurality of guide vanes. Since the contact rate is greatly improved by the collision between the surface of the combustion wire mesh and the soot particles contained in the exhaust gas, the soot particles are completely burned.

도 1은 본 발명에 의한 내연기관의 매연배출 감소장치를 나타내는 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a smoke emission reduction apparatus of an internal combustion engine according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 내연기관의 매연배출 감소장치의 분해사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the exhaust emissions reduction device of the internal combustion engine according to the present invention.

도 3은 본 발명의 와류발생기의 평면도이다.3 is a plan view of the vortex generator of the present invention.

도 4는 본 발명 와류발생기의 안내날개의 제작형성을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a view showing the formation of the guide blade of the present invention vortex generator.

도 5는 본 발명의 제1연소철망을 나타내는 정단면도이다.5 is a front sectional view showing a first combusted wire mesh of the present invention.

도 6은 바이패스관의 선단에 장착되는 바이패스용 와류발생기의 평면도이다.6 is a plan view of a bypass vortex generator mounted at the tip of the bypass tube.

도 7은 연소철망의 일부분의 확대도이다.7 is an enlarged view of a portion of the combustion mesh.

도 8은 종래의 매연배출 감소장치를 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view showing a conventional smoke emission reducing device.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1,2,3,4,5,6,7 : 연소철망 8 : 와류발생기1,2,3,4,5,6,7: Combustion wire mesh 8: Vortex generator

9 : 원형구멍 10 : 플랜지9: circular hole 10: flange

11 : 안내날개 12 : 중앙돌출부11: guide wing 12: central protrusion

13 : 절개선 14 : 공기통과공13: incision line 14: air passage

15 : 구멍 16 : 바이패스관15 hole 16: bypass tube

17 : 바이패스용 와류발생기 18 : 안내날개17: Vortex generator for bypass 18: Guide wing

19 : 공기통과공 20 : 후단배출구19: air passage 20: rear outlet

21 : 바이패스구멍 22 : 와류발생기21: bypass hole 22: vortex generator

23 : 바이패스구멍 25 : 플랜지23: bypass hole 25: flange

26 : 예열철망 27,28 : 고정플랜지26: preheated wire mesh 27, 28: fixed flange

29 : 배기매니폴드 30 : 배기파이프29: exhaust manifold 30: exhaust pipe

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에 있어서 부호 A로 나타내는 본 발명의 매연배출 감소장치는 복수개의 연소철망(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)과 와류발생기(8)를 포함하여 구성되어 있으며, 복작함을 피하기 위하여 연소철망(1∼7)의 윤곽선을 두께를 갖는 단면으로 도시하였으나 그의 실제적인 형상은 도 2의 부품분해 사시도에 잘 나타나 있다.The exhaust emission reduction device of the present invention, denoted by reference numeral A in FIG. 1, includes a plurality of combustion wire meshes (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) and a vortex generator (8). Although the contours of the combustion wire meshes 1 to 7 are shown in cross-section with a thickness in order to avoid the complexity, the actual shape thereof is shown in the parts exploded perspective view of FIG.

연소철망(1∼7)의 설치갯수는 특별한 제한은 없으나, 너무 많을 경우 배기가스의 원활한 배출을 방해하여 배압을 증대시키므로 10개 이내가 바람직하며, 본 발명 실시예에서는 제1연소철망(1), 제2연소철망(2), 제3연소철망(3), 제4연소철망(4), 제5연소철망(5), 제6연소철망(6) 및 제7연소철망(7)의 7개로 구성되어져 있고, 그들의 형상은 중앙부가 볼록하게 돌출하도록 솟아있어 대략 원추형을 이루고 있다.The number of installations of the combustion wire meshes 1 to 7 is not particularly limited, but if the number of the combustion wire meshes 1 to 7 is too high, the number of combustion wire meshes 1 to 7 is preferably increased, so that the back pressure is increased. Of the second burned wire mesh (2), the third burned wire mesh (3), the fourth burned wire mesh (4), the fifth burned wire mesh (5), the sixth burned wire mesh (6) and the seventh burned wire mesh (7). It is composed of dogs, and their shape is raised so as to protrude convexly from the center to form a substantially conical shape.

상기 각 연소철망들은 0.3㎜∼0.8㎜ 정도되는 철선 등을 가로 세로로 엮어 만들며, 철선에 의해 형성되는 메쉬체(구멍)의 가로 세로크기는(0.5∼1.3)㎜×(0.5∼1.3)㎜ 정도이며, 메쉬체 구멍의 형상은 4각형 또는 마름모꼴이다.Each of the combustion wire meshes are made by weaving steel wires such as 0.3 mm to 0.8 mm in length and width, and the horizontal length of the mesh body (hole) formed by the wire is (0.5 to 1.3) mm × (0.5 to 1.3) mm. The shape of the mesh hole is a quadrilateral or rhombus.

그리고 정점부에 원형의 구멍(9)이 형성된 제1연소철망(1)의 바깥측, 즉 엔진측에 가까운 전방을 상기 와류 발생기(8)가 덮어싸고 있다.The vortex generator 8 covers the outer side of the first burned wire mesh 1 having the circular hole 9 formed in the apex, that is, the front close to the engine side.

와류발생기(8)의 전체형상은 모자형상으로서 평판의 플랜지(10)와, 복수개의 안내날개(11)를 갖는 중앙 돌출부(12)로 구성된다.The overall shape of the vortex generator 8 is a hat shape and is composed of a flange 10 of a flat plate and a central protrusion 12 having a plurality of guide vanes 11.

상기 안내날개(11)는 평판의 중앙부를 산봉우리와 같이 돌출되도록 드로우잉 가공하여 모자형상으로 제작한 후 돌출된 부위를 중앙부로부터 방사상으로 절개시킨 다음 절개선(13) 사이의 판을 비틀어서 형성되며, 비틀어진 안내날개(11)들 사이에 공기통과공(14)이 형성된다. 안내날개(11) 사이에 형성되는 공기통과공(14)은 배기계 내부를 직선으로 유동하는 성질을 갖는 배기가스가 제1연소철망(1)의 외표면을 타고 흐르도록 나선형으로 안내하게 된다.The guide blade 11 is formed by drawing a processing to draw a central portion of the plate like a mountain peak, and then made into a hat shape and then cut the projected portion radially from the center portion and then twist the plate between the incision line 13 , Air passage hole 14 is formed between the twisted guide blades (11). The air passage hole 14 formed between the guide vanes 11 is helically guided so that the exhaust gas having a property of flowing in the straight line inside the exhaust system flows on the outer surface of the first combustion wire mesh 1.

와류발생기(8)의 돌출된 중앙정점부에는 구멍(15)이 형성되고, 이 구멍(15)에 바이패스관(16)이 장착된다.A hole 15 is formed in the protruding center apex of the vortex generator 8, and the bypass pipe 16 is mounted in the hole 15.

바이패스관(16)의 단면은 깔때기 형상으로서 그의 선단에 배기가스의 바이패스용 와류발생기(17)가 마련되어 있다.The bypass pipe 16 has a funnel-shaped cross section, and a bypass vortex generator 17 for exhaust gas is provided at the front end thereof.

이 바이패스용 와류발생기(17)의 기본구성과 원리도 앞서의 와류발생기(8)와 동일하며, 원판부재를 방사상으로 절개하여 안내날개(18)의 일측을 비스듬한 각도로 열어 젖혀 공기통과공(19)을 형성하면, 이 공기통과공(19)을 통과하는 배기가스는 나선형으로 선회하면서 바이패스관(16)을 통과하게 된다.The basic configuration and principle of the bypass vortex generator 17 are also the same as those of the vortex generator 8 described above, and the disc member is radially cut to open one side of the guide blade 18 at an oblique angle to open the air passage hole. 19, exhaust gas passing through the air passage hole 19 passes through the bypass pipe 16 while spirally turning.

제1연소철망(1) 후방(용어의 정의 : 전방은 엔진에 가까운측을 말하고, 후방은 엔진으로부터 멀어지는 쪽을 말하며, 도 1에 도시된 상태기준으로 후방은 아래쪽을 뜻한다)에 설치되는 원추형의 제2연소철망(2)의 정점부(2a)는 상기 바이패스관(16)의 후단배출구(20) 가까이에 위치되며, 배기작용이 원활치 못하여 과도한 배압이 걸릴 때 배기가스의 배출이 용이토록 제2연소철망(2)에 복수개의 바이패스구멍(21)이 형성되어 있다.The first combustion wire mesh (1) conical shape is installed in the rear (term of definition: the front means the side closer to the engine, the rear means the side away from the engine, the rear means the lower side based on the condition shown in Figure 1). The apex portion 2a of the second combusted wire mesh 2 is located near the rear end outlet 20 of the bypass pipe 16, and the exhaust gas is not smooth and the exhaust gas is easily discharged when excessive back pressure is applied. A plurality of bypass holes 21 are formed in the second burned wire mesh 2.

제3 및 제4연소철망(3)(4)은 제2연소철망(2) 후방으로 잇따라 배치되며, 그들의 기본적 형상은 구멍(9)이 있는 제1연소철망(1)과 비슷하다.The third and fourth burned wire meshes 3 and 4 are arranged one after the other, and the basic shape is similar to the first burned wire mesh 1 with holes 9.

제4연소철망(4)의 후방으로는 와류발생기(8)와 동일 구조의 와류발생기(22)가 위치하며, 그의 후방으로 제6연소철망(6)이 마련되고, 후방측 와류발생기(22)와 제6연소철망(6)과의 사이에는 제5연소철망(5)이 개재되어 있다.A vortex generator 22 having the same structure as the vortex generator 8 is located behind the fourth burned wire mesh 4, and a sixth burned wire mesh 6 is provided to the rear thereof, and a rear vortex generator 22 is provided. And the fifth burned wire mesh 5 are interposed between the sixth burned wire mesh 6 and the sixth burned wire mesh 6.

후방측 와류발생기(22)의 중앙구멍(15) 후방으로 위치하는 제5연소철망(5)의 중심부(5a)는 상기 중앙구멍(15)측으로 볼록하게 돌출되어 있으며 중심부(5a)의 외주측으로 복수개의 바이패스구멍(23)이 천공되어 있다.The central portion 5a of the fifth burned wire mesh 5 positioned behind the central hole 15 of the rear side vortex generator 22 protrudes convexly toward the central hole 15 and is provided in the outer peripheral side of the central portion 5a. Of the bypass holes 23 are drilled.

그리고 그의 후방을 감싸도록 플랜지(24)가 있는 제7연소철망(7)이 마련되며, 전방의 와류발생기(8) 앞쪽에는 플랜지(25)가 있는 예열철망(26)이 위치한다.And the seventh combustion wire mesh 7 with a flange 24 is provided so as to surround the rear, and the preheated wire mesh 26 with the flange 25 is located in front of the front vortex generator 8.

상기한 연소철망(1∼7)과 예열철망(26)을 순서대로 조립한 후 각 플랜지(10)(10)(24)(25)들을 합쳐 전후 고정플랜지(27)(28)에 의해 고정되도록 조립한다.After assembling the combustion wire meshes 1 to 7 and the preheated wire meshes 26 in order, the flanges 10, 10, 24, and 25 are combined to be fixed by the front and rear fixing flanges 27 and 28. Assemble

이와같은 구성의 본 발명은 배기계, 특히 배기매니폴드(29)와 배기파이프(30)의 플랜지(31)(32) 접속부에 삽입 장착하여 사용하게 된다.The present invention having such a configuration is used by inserting the exhaust system, particularly the connection between the exhaust manifold 29 and the flanges 31 and 32 of the exhaust pipe 30.

이하 본 발명에 의한 매연 연소과정을 설명한다.Hereinafter, the soot combustion process according to the present invention will be described.

엔진이 구동되어 고온의 배기가스가 배기계(배기매니폴드, 배기파이프)를 통해 배출되면 배기가스열에 의해 예열철망(26)과 각 연소철망(1∼7)이 가열되어 빨갛게 달구어진다.When the engine is driven and the high-temperature exhaust gas is discharged through the exhaust system (exhaust manifold, exhaust pipe), the preheated wire mesh 26 and the respective combustion wire meshes 1 to 7 are heated and heated red by the exhaust gas heat.

배기가스는 배기매니폴드(29)를 통해 일직선으로 유동하는 동안 먼저 예열철망(26)을 통과하게 되며, 그 과정에서 배기가스 속의 매연입자가 열을 얻어 연소가 쉽게 일어날 수 있는 상태로 예열된다.The exhaust gas first passes through the preheated wire mesh 26 while flowing in a straight line through the exhaust manifold 29, and in the process, the particulate matter in the exhaust gas is heated to a state in which combustion can easily occur.

예열된 배기가스의 매연입자는 전방의 와류발생기(8)를 일직선으로 통과하지 못하고, 비스듬하게 비틀어진 안내날개(11)들의 안내에 따라 공기통과공(14)을 통과하게 되며, 이에따라 공기통과공(14)을 통과한 공기는 제1연소철망(1)의 원추형 외표면을 따라 나선형으로 흐르게 된다.The soot particles of the preheated exhaust gas do not pass straight through the front vortex generator 8, but pass through the air passage hole 14 according to the guide blades 11 twisted at an angle, and thus the air passage hole. Air passing through (14) flows helically along the conical outer surface of the first burned wire mesh (1).

따라서 배기가스 흐름 방향에서 제1연소철망(1)을 바라보게 되면, 철선(33)(34) 사이에 형성되는 구멍(4각 또는 마름모구멍)인 메쉬체(35)가 보이지 않게 된다.Therefore, when looking at the first combustion wire mesh 1 in the exhaust gas flow direction, the mesh body 35 which is a hole (a quadrangular or rhombus hole) formed between the iron wires 33 and 34 is not visible.

이는 본 발명의 중요한 특징인 바 제1연소철망(1)으로 진입하는 매연입자가 메쉬체 공간(35)을 통해 그대로 빠져나가지 못하고 철망에 부딪힐 수 밖에 없음을 뜻하는 것으로 매연입자의 연소 가능성을 크게 향상시키게 된다.This is an important feature of the present invention means that the soot particles entering the first combustion wire mesh (1) can not escape through the mesh body space 35 as it is forced to hit the wire mesh as a possibility of combustion of the soot particles Greatly improved.

배기가스속에 포함된 매연입자들의 상당량은 제1연소철망(1)에 부딪혀 1차로 연소되어지게 되며, 나머지 미연소된 매연입자들은 제2, 제3 및 제4연소철망(2∼4)을 통과하면서 2차 연소된다.A large amount of the soot particles contained in the exhaust gas is hit by the first combustion mesh 1 and burned first, and the remaining unburned particulates pass through the second, third and fourth combustion meshes 2-4. Secondary combustion.

제4연소철망(4)을 통과한 배기가스는 나선형의 선회력을 잃고 다시 배기가스압에 의해 일직선으로 유동하려고 하나 이때 그 후방의 와류발생기(22)에 의해 제6연소철망(6)의 내표면을 따라 흐르도록 유도되며, 제6연소철망(6)과 제7연소철망(7)을 통과하면서 잔류 매연입자들도 연소된 후 배기파이프(30)를 통해 외부로 배출되므로 매연입자의 대기배출을 크게 줄일 수 있게 된다.The exhaust gas passing through the fourth combustion mesh 4 loses its spiral turning force and tries to flow in a straight line due to the exhaust gas pressure. However, the inner surface of the sixth combustion mesh 6 is opened by the vortex generator 22 at the rear thereof. It is induced to flow along, and the residual soot particles are also burned while passing through the sixth and sixth combustion meshes (6) and the seventh combustion meshes (7), and discharged to the outside through the exhaust pipe (30), thereby greatly increasing the atmospheric emissions of the particulates. Can be reduced.

한편 이들 철망(1∼7, 26)과 와류발생기(8, 22)에 의해 배압이 높아져 배기가스의 원활한 배출이 어려워질 때에는 배기가스가 바이패스관(16)을 따라 장치의 중앙부를 통해 배출되어지게 되는데, 이때 바이패스용 와류발생기(17)의 안내날개(18)의 안내에 의해 바이패스관(16)을 나선형으로 선회하면서 배출구(20)를 통과하게 되며, 제2연소철망(2)의 정점부(2a)를 그대로 통과하지 못하고 원추형으로 솟아오른 돌출부(2b)의 외주표면을 나선형으로 선회하면서 지나기 때문에 매연입자의 연소효과를 증대시키며, 높아진 배압의 배기가스는 바이패스구멍(21)을 통해 후방으로 이동한다.On the other hand, when the back pressure is increased by these wire meshes 1 to 7 and 26 and the vortex generators 8 and 22 to make it difficult to smoothly discharge the exhaust gas, the exhaust gas is discharged through the center portion of the apparatus along the bypass pipe 16. In this case, the bypass pipe 16 is spirally rotated by the guide vane 18 of the bypass vortex generator 17 to pass through the outlet 20, and the second combustion wire mesh 2 It passes through the outer circumferential surface of the protruding portion 2b, which does not pass through the vertex portion 2a in a spiral manner, so that the combustion effect of the soot particles is increased, and the exhaust gas having a high back pressure causes the bypass hole 21 to pass through. Go backward through.

이때, 제1연소철망(1)을 통해 유입되는 배기가스와 충돌하여 산란되므로써 제3연소철망(3)과의 접촉 효과가 더욱 증대되며, 중앙통로(36)를 통해 배출되는 배기가스는 다시 제5연소철망(5)의 돌출부(5a)에 부딪혀 주변으로 흩어지면서 매연입자의 연소가 일어나고 바이패스구멍(23)을 통해 후방으로 배출되어지게 되는 것이다.At this time, the collision effect with the exhaust gas flowing through the first combustion wire mesh (1) is increased by the contact effect with the third combustion wire mesh (3) is further increased, the exhaust gas discharged through the central passage 36 is again made Combustion of the soot particles occurs while hitting the protrusions 5a of the five combusted wire mesh 5 and is discharged backward through the bypass hole 23.

이상과 같은 본 발명은 배기가스 속의 매연입자가 부딪혀 연소되도록 배기계에 설치되는 연소철망의 전후에 와류발생기를 마련하여 직선으로 유동하는 배기가스가 와류발생기를 통과시 흐름방향이 변경되어 연소철망의 외표면을 타고 흐르도록 나선상의 와류 흐름으로 유도하므로써 매연입자가 연소철망에 부딪혀 연소되는 효율을 크게 높여 환경오염을 방지하게 되는 효과가 있다.The present invention as described above provides a vortex generator before and after the combustion wire mesh installed in the exhaust system so that the soot particles in the exhaust gas hit the combustion, the flow direction is changed when the exhaust gas flowing in a straight line passes through the vortex generator to the outside of the combustion wire mesh By guiding the spiral vortex flow to flow along the surface, soot particles collide with the combustion wire mesh to greatly increase the efficiency of combustion, thereby preventing environmental pollution.

Claims (7)

배기계에 장착되어 내연기관으로부터 배출되는 배기가스중의 매연입자를 가열된 복수개의 연소철망에 의해 연소시켜 배출하는 매연배출 감소장치에 있어서,In the exhaust emission reduction device which is mounted on the exhaust system and burns soot particles in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine by means of a plurality of heated combustion meshes. 배기계를 따라 직선으로 유동하는 배기가스의 흐름을 연소철망의 외표면을 따라 나선형으로 흐르도록 유도하는 복수개의 안내날개를 갖는 와류발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.And a vortex generator having a plurality of guide vanes for guiding the flow of exhaust gas flowing in a straight line along the exhaust system to flow helically along the outer surface of the combustion wire mesh. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 와류발생기는 플랜지와, 플랜지 중앙으로 솟아오른 돌출부로 구성된 모자 형상이며, 상기 안내날개는 돌출된 부위를 방사상으로 절개한 후 그 절개된 판재 부위를 일방향으로 비틀어서 배기가스의 흐름을 나선형으로 유도하는 공기통과공을 형성하게 되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.The vortex generator has a cap shape consisting of a flange and a protrusion that rises toward the center of the flange, and the guide blade radially cuts the protruding portion and twists the cut sheet portion in one direction to induce the flow of exhaust gas in a spiral manner. Soot emission reduction device of an internal combustion engine, characterized in that to form an air passing hole. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 와류발생기를 통과한 배기가스는 원추형상의 제1연소철망 외표면을 따라 흐르도록 흐름이 유도되며, 상기 와류발생기와 제1연소철망의 중앙에는 배압의 과도한 증대시 배기가스가 원활하게 배출되도록 안내하는 바이패스관이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.The exhaust gas passing through the vortex generator is induced to flow along the outer surface of the first combustion wire mesh of the conical shape, and guides the exhaust gas to be smoothly discharged when the back pressure is excessively increased in the center of the vortex generator and the first combustion wire mesh. The exhaust emission reduction device of the internal combustion engine, characterized in that the bypass pipe is installed. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 바이패스관의 전방에는 배기가스를 나선으로 유도하는 와류발생기가 마련되어 있으며,In front of the bypass pipe is provided with a vortex generator to guide the exhaust gas into the spiral, 상기 제1연소철망 후방으로 원추형의 제2연소철망이 배치되며, 상기 제2연소철망의 정점부는 상기 바이패스관의 후단배출구 가까이에 위치되며 복수개의 바이패스구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.The second combustion wire mesh of the conical shape is arranged behind the first combustion wire mesh, the apex of the second combustion wire mesh is located near the rear end discharge port of the bypass pipe, characterized in that a plurality of bypass holes are formed Soot emission reduction device. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2연소철망 후방으로 배기가스의 흐름을 나선형으로 유도하는 와류발생기와 원추형의 제6연소철망이 마련되어 있어 상기 와류발생기를 통과하는 배기가스가 상기 제6연소철망의 내표면을 따라 흐르도록 나선형으로 유도되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.A vortex generator for guiding the flow of exhaust gas helically behind the second combusted wire mesh and a sixth conical six meshed wire mesh are provided so that the exhaust gas passing through the vortex generator flows along the inner surface of the sixth combusted wire mesh. Soot emission reduction device of the internal combustion engine, characterized in that induced by. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2연소철망과 그 후방측에 설치된 와류발생기 및 그 후방측 와류발생기와 상기 제6연소철망 사이에 각각 1개 이상씩의 연소철망이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.An apparatus for reducing exhaust emissions of an internal combustion engine, characterized in that at least one combustion wire mesh is provided between the second combustion wire mesh and the vortex generator installed at the rear side thereof, and the rear vortex generator and the sixth combustion mesh. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전방측 와류발생기의 전방에는 매연입자의 연소를 촉진하기 위하여 배기가스를 예열하는 예열철망이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 매연배출 감소장치.And a preheated wire mesh for preheating the exhaust gas in order to promote combustion of the soot particles in front of the front side vortex generator.
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