KR19990032947U - 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

본 고안은 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래에는 믹싱라이너로 유입된 미연소된 배기가스를 연소할 시 발생하는 화염이 후방의 세라믹필터에 직접닿게 됨으로서 필터의 손상을 가져와 연소기의 신뢰성능 저하시키는 등의 문제점들이 있었다.

3. 고안의 해결방법의 요지

본 고안에서는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기(15)에서 세라믹필터(47)와 연결되는 믹싱라이너(49)의 후측에 디퓨져(60)를 더 설치하여 미연소배기가스를 연소하는 과정에서 발생하는 화염이 세라믹필터(47)전반에 직접닿는 것을 방지되도록 한 것이다.

4. 고안의 중요한 용도

미연소배기가스를 연소할 때 발생하는 화염이 세라믹필터에 직접닿지않도록 함으로서 필터의 손상을 방지하여 내구성을 증대시키고, 세라믹필터내의 온도장을 균일하게 유지할 수 있어 연소기의 신뢰도를 높일 수 있다.

Description

디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기

본 고안은 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 디젤엔진이 배출하는 배기가스내에 함유되어 있는 유해성분을 재연소하는 과정에서 발생하는 화염이 필터로 확산되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 배기가스정화장치의 제공에 관한 것이다.

디젤엔진배기가스 정화장치는 디젤엔진이 배출하는 배기가스내에 함유되어 있는 유해성분을 연소하여 제거한 후 배출할 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 디젤엔진배기가스 정화장치는 디젤엔진의 현재상태를 각종데이터를 통하여 측정하여 연소부에 연료 및 공기를 급송하고 이 혼합기체에 점화수단으로 점화시킴으로서 미연소가스에 잔존하는 유해성분, 입자상물질을 최대한 제거하여 최종 머플러를 통하여 배출되도록 하는 구성이다.

종래에는 엔진에서 미연소된 배기가스가 유입구로 유입되어 배기가스트랩을 거쳐 믹싱라이너로 포집시킨 후 버너어셈블리의 노즐과 스월러를 통하여 공급되는 연료와 공기를 점화봉으로 점화시켜 완전연소시키는 구성이다.

그러나, 믹싱라이너와 필터의 연결부위에는 별도의 화염방지대책의 강구되지 않고 있기 때문에 미연소가스를 연소하는 과정에서 발생하는 화염이 그대로 필터로 까지 전달되기 때문에 필터의 손상을 야기함은 물론 필터에 전달되는 온도장이 불균일하여 필터의 내구성에 막대한 지장을 초래하는 등의 문제점들을 가졌었다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 미연소가스를 연소할 시 발생하는 화염이 필터에 직접전달되는 것을 차단하여 필터의 내구성을 향상시켜 배기가스정화장치의 신뢰도를 높일 수 있도록 함을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 고안에서는 믹싱라이너와 필터의 연결부위에 디퓨져를 더 가지도록 함으로서 화염확산으로 인한 필터의 손상을 방지하여 상기 목적을 달성할 수 있도록 한 것이 특징이다.

제1도는 본 고안을 설명하기 위한 디젤엔진배기가스 정화장치의 전체 구성도.

제2도는 본 고안의 기술이 적용된 정화장치의 연소기를 도시한 단면도.

제3도는 본 고안의 디퓨져부위를 발췌한 단면도.

제4도는 본 고안의 요부인 디푸져 전개도.

제5도는 다른실시예의 디퓨져가 적용된 연소기를 발췌한 단면도.

제6도는 제5도의 디퓨져를 발췌한 전개도.

제7도는 또다른 실시예의 디퓨져가 적용된 연소기를 발췌한 단면도.

제8도 가,나는 제7도의 디퓨져를 발췌한 전개도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 연소기43 : 노즐

44 : 스월러45 : 점화수단

46 : 버너어셈블리47 : 세라믹필터

49 : 믹싱라이너60 : 디퓨져

61 : 차단판62,63 : 유통홀

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안을 설명하기 위한 디젤엔진배기가스 정화장치의 전체 구성도, 제2도는 본 고안의 기술이 적용된 정화장치의 연소기를 도시한 단면도, 제3도는 본 고안의 디퓨져부위를 발췌한 단면도, 제4도는 본 고안의 요부인 디푸져 전개도, 제5도는 다른실시예의 디퓨져가 적용된 연소기를 발췌한 단면도, 제6도는 제5도의 디퓨져를 발췌한 전개도, 제7도는 또다른 실시예의 디퓨져가 적용된 연소기를 발췌한 단면도, 제8도 가,나는 제7도의 디퓨져를 발췌한 전개도로서 함께 설명한다.

디젤엔진배기가스 정화장치는 디젤엔진의 현재상태를 각종데이터를 통하여 측정하여 연소부에 연료 및 공기를 급송하고 이 혼합기체에 점화수단으로 점화시킴으로서 연소되어 배출되도록 하는 구성으로서 제1도에 도시되어 있다.

디젤엔진(10)의 배기관(11)은 각각의 배기매니폴더(12)로부터 배기가스를 수합하고, 배기관(11)의 후미는 중간에 제어밸브(13,14)를 가지고 연소기(15)측과 머플러(16)측으로 분지되고, 연소기(15) 후방에는 송풍기(17)가 연결된다.

디젤엔진(10)의 스로틀센서(18)와 회전수센서(19) 및 압력을 지시하는 바로메터(20) 등으로부터의 신호값은 배기가스정화장치를 수행하기 위한 입력값으로 ECU(21)로 보내지고, 여기에서는 최적의 연소상태로 제어하기 위하여 각각의 센서로부터의 입력신호를 기본값으로 하여 솔레노이드(22,23,24)를 제어한다.

상기 솔레노이드(22,23,24)는 배기관(11)의 후방에서 연소기(15)와 머플러(16)측으로 분지되는 중도에 위치한 제어밸브(13,14)를 제어하고, 유해가스소각을 위한 연료를 연료탱크(25)로부터 연료를 공급하는 연료펌프(26)를 단속함과 아울러 연료펌프(26)로부터 연료의 분사력을 제공하도록 디젤엔진(10)의 동력을 이용하는 공기압축기(27)로부터 공급급송을 제어하는 공기압조절기(28)를 제어하여 연소기(15)에 장착되는 노즐(43)의 연료와 공기의 분사량을 조절한다.

상기 ECU(21)의 제어신호는 중간의 EIU(31)의 협동으로 상기 각각의 제어를 수행하고 점화트랜스(32)를 제어함으로서 점화봉이나 글로플러그로 이루어진 점화수단(45)에 스파크를 유발시켜 배기가스내의 유해가스를 최적상태로의 연소를 수행하게 되는 것이다.

상기와 같은 배기가스정화장치에서 연소기(15)의 구성은 엔진에서 발생하는 미연소가스를 완전연소시키기 위하여 유입시키는 인렛트랩(40)이 믹싱라이너바디(42) 일측에 구비되고, 믹싱라이너바디(42)의 선측에는 연료와 공기공급을 위한 노즐(43)과 스월러(44) 및 점화수단(45)을 가지는 버너어셈블리(46)가 장착된다.

믹싱라이너바디(42)의 내측에는 선단부는 버너어셈블리(46)와 연결되고 후단부는 세라믹필터(47)를 내장한 필터케이스(48)와 연결되는 절두원추형상의 믹싱라이너(49)가 구비된다.

상기 믹싱라이너(49)에는 인렛트랩(40)을 통하여 배기가스트랩(50)을 거친 배기가스를 유입시키기 위한 다수개의 유통혼합공(51)이 형성되는 구성이다.

상기와 같은 연소기(15)에서 종래에는 인렛트랩을 통하여 엔진의 배기가스가 믹싱라이너로 유입되면 버너어셈블리(46)에 의하여 연소되는데, 스월러(44)를 통하여 공급되는 공기의 양이 많을 경우에는 연소되는 불꼿이 파란색으로 형성되어 그 화염의 길이가 짧기 때문에 세라믹필터(47)에 까지 영향을 미치지 않게 된다.

그러나, 스월러(44)를 통하여 공급되는 공기의 양이 적고 노즐(43)을 통하여 공급되는 연료의 양이 많을 경우에는 연소불꼿이 황색으로 되면서 화염의 길이가 길어져 세라믹필터(47)의 전부위에 까지 영향을 미치게 된다.

상기와 같은 종래의 기술에서는 연료와 공기의 공급정도에 따라 화염의 길이차이가 심하고 세라믹필터에 전달되어지는 온도장이 불균일하여져 세라믹필터의 일부분의 온도가 급상승하는 등의 영향으로 필터의 내구성에 의구심을 가지게 하는 등 상술한 문제점을 가지게 된다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 고안에서는 세라믹필터(47)와 연결되는 믹싱라이너(49)의 후측에 연소시 발생하는 화염이 세라믹필터(47)전반에 직접닿는 것을 방지할 수 있는 디퓨져(60)를 더 설치한다.

상기 디퓨져(60)는 믹싱라이너(49)의 끝단부에서 버너어셈블리(46) 방향으로 원뿔형상의 차단판(61)을 고정시켜 연소시 발생하는 화염이 직접 세라믹필터(47)에 직접닿는 것이 방지되도록 하고, 상기 차단판(61)에는 다수개의 유통홀(62,63)을 형성함으로서 연소후 가스가 세라믹필터(47)로 포집될 수 있도록 한다.

상기 차단판(61)에 형성되는 유통홀(62,63)은 버너어셈블리(46)방향에서 세라믹필터(47) 방향으로 갈수록 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 디퓨져(60)의 다른실시예로서 중앙에서 외측으로 갈수록 직경이 크게한 유통홀(62,63)을 가지는 원판형상의 차단판(61)을 믹싱라이너(49)의 끝단부에 고정시켜 사용하여도 된다.

또다른 실시예의 디퓨져(60)는 원판형상을 한 두 개의 차단판(61,61')을 믹싱라이너(49)의 끝단부에 일정간격을 유지시켜 고정하고, 상기 차단판(61,61')에 형성되는 유통홀(62,63)은 상호 어긋난 위치에 형성하여 연소시 발생하는 화염차단효과를 높일 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 고안의 작용관계는 엔진에서 연소후 발생하는 미연소가스가 인렛트랩(40)을 통하여 믹싱라이너(49)의 외측에 형성되는 배기가스트랩(50)을 거친후 믹싱라이너(49)의 유통혼합공(51)을 통하여 믹싱라이너(49)로 유입된다.

믹싱라이너(49)로 유입된 미연소가스에는 버너어셈블리(46)의 노즐(43)과 스월러(44)를 통하여 연소에 필요한 연료와 공기가 유입되어 혼합되고, 혼압된 미연소가스는 점화수단(45)에 의하여 연소가된다.

연소되는 과정에서 발생하는 화염은 믹싱라이너(49)의 끝단부에 더 설치되는 디퓨져(60)에 의하여 1차차단이 됨으로서 세라믹필터(47)에 직접 화염이 전달되지 않게 된다.

연소후 발생하는 가스 분진등은 디퓨져(60)의 차단판(61,61')에 형성된 유통홀(62,63)을 통하여 세라믹필터(47)로 유입 포집된다.

이상과 같은 본 고안은 엔진의 미연소배기가스를 연소할 때 발생하는 화염이 세라믹필터에 직접닿지 않도록 함으로서 필터의 손상을 방지하여 내구성을 증대시키고, 세라믹필터내의 온도장을 균일하게 유지할 수 있어 연소기의 신뢰도를 높일 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 엔진에서 발생하는 미연소가스를 완전연소시키기 위하여 유입시키기 위하여 믹싱라이너바디(42)일측에 구비되는 인렛트랩(40)과 믹싱라이너바디(42)의 선측에 연료와 공기공급 및 점화를 위한 수단으로 노즐(43)과 스월러(44) 및 점화수단(45)을 가지고 장착되는 버너어셈블리(46);

   상기 믹싱라이너바디(42)의 내측에서 다수개의 유통혼합공(51)을 가지고 버너어셈블리(46)와 세라믹필터(47)에 연결되는 절두원추형상의 믹싱라이너(49)로 구성되는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기(15)를 구성함에 있어서;

   상기 세라믹필터(47)와 연결되는 믹싱라이너(49)의 후측에 디퓨져(60)를 더 설치하여 미연소배기가스를 연소하는 과정에서 발생하는 화염이 세라믹필터(47)전반에 직접닿는 것을 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기.
2. 제1항에 있어서; 상기 디퓨져(60)는 다수개의 유통홀(62,63)을 형성하여 후단부가 믹싱라이너(49)의 끝단부에 고정되고 선단부가 버너어셈블리(46) 방향으로 돌출되는 원뿔형상의 차단판(61)인 것을 특징으로 하는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기.
3. 제1항에 있어서; 상기 디퓨져(60)의 차단판(61)은 원판형상으로 하여 믹싱라이너(49)의 후단부에 고정하는 것을 특징으로 하는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기.
4. 제1항에 있어서; 상기 차단판(61)에 형성되는 유통홀(62,63)은 버너어셈블리(46)방향에서 세라믹필터(47) 방향으로 갈수록 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기.
5. 제1항에 있어서; 상기 디퓨져(60)는 원판형상을 한 복수개의 차단판(61,61')을 믹싱라이너(49)의 끝단부에 일정간격을 유지시켜 고정하고;

   상기 차단판(61,61')에 형성되는 유통홀(62,63)의 위치는 상호 어긋나게 한 것을 특징으로 하는 디젤자동차용 배기가스정화장치의 연소기.