KR19990042071U - 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비. - Google Patents

Abstract

본 고안은 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비(5)에 관한 것으로 배기가스 유해물질의 성분분석을 위해 시료채취튜브등이 구비된 측정장비(5)를 연소기의 출구측에 장착하여 배기가스의 상태를 손쉽게 파악할 수 있도록하여 정확한 데이터를 이용한 정화작업의 수행을 목적으로 디젤차량의 배기가스를 정화하기위해 디젤엔진(40)의 배기관(41)과 배기매니폴더(42)로부터 배기가스를 집적하고, 상기 배기관(41)의 후미는 중간에 제어밸브(43,44)를 가지고 연소기(45)측과 머플러(46)측으로 분리구성되며, 상기 디젤엔진(10)은 ECU(47)를 통하여 드로틀센서(48)와 회전수센서(49) 및 압력을 지시하는 바로메터(50)등으로부터의 신호값을 입력받아 배기가스정화작용을 수행하는 배기가스 정화장치를 구성함에 있어서; 상기 배기관(41)후방의 제어밸브(43,44)는 연소기(45)와 머플러(46)로의 배출유로를 분리제어하고, 상기 제어밸브(43,44)에 의해 연소기(45)로 유입된 배기가스는 연소기(45)내에 형성된 포집필터에 의해 여과된 후 배출구를 통하여 배출되며, 상기 연소기의 배출구에는 배기가스의 성분분석을 위한 측정장비가 장착된 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비는 배기가스의 비교분석을 통하여 정화장치의 상태파악이 용이하여 정화성능의 향상을 초래함은 물론 매연의 감소를 이루는 유용한 고안이다.

Description

디젤차량의 배기가스 성분 측정장비.

본 고안은 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비에 관한 것으로 배기가스 정화장치의 출구측에 가스성분의 계측을 위한 측정장비를 장착하여 정확한 배기가스의 성분을 분석하여 정화성능의 향상과 환경친화적인 제품의 생산을 이루기 위함이다.

디젤엔진배기가스 정화장치는 디젤엔진이 배출하는 배기가스내에 함유되어 있는 유해성분을 세라믹필터를 이용한 포집과 버너어셈블리를 이용한 연소작용으로 재생하여 배출할 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 디젤엔진배기가스 정화장치는 디젤엔진의 현재상태를 각종데이터를 통하여 측정하여 연소부에 연료 및 공기를 급송하고 이 혼합기체에 점화수단으로 점화시킴으로서 세라믹필터에 포집된 유해성분, 입자상물질을 최대한 제거하여 배출되도록 한다.

상기와 같은 역할의 정화장치는 도 1에서와 같이 디젤엔진의 구성일측에 구비되는 것으로 디젤기관은 디젤엔진(10)의 배기관(11)은 각각의 배기매니폴더(12)로부터 배기가스를 집적하고, 배기관(11)의 후미는 중간에 제어밸브(13,14)를 가지고 연소기(15)측과 머플러(16)측으로 분리되고, 연소기(15)후방에는 송풍기(17)가 연결된다.

상기 디젤엔진(10)은 드로틀센서(18)와 회전수센서(19) 및 압력을 지시하는 바로메터(20)등으로부터의 신호값은 배기가스정화장치를 수행하기위한 입력값으로 ECU(Electronic Control Unit;21)로 보내지고, 여기에서는 최적의 연소상태로 제어하기 위하여 각각의 센서로부터의 입력신호를 기본값으로하여 솔레노이드(22,23,24)를 제어한다.

상기 솔레노이드(22,23,24)는 배기관(11)의 후방에서 연소기(15)와 머플러(16)측으로 분리되는 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(29)의 연료와 공기의 분사량을 조절한다.

상기 ECU(21)의 제어신호는 상술한 각 제어활동을 수행하고 점화트랜스(31)를 제어함으로서 점화봉이나 글로우플러그로 이루어진 점화수단(32)에 스파크를 유발시켜 유해가스의 연소가 최적의 조건에서 수행된다.

상기와 같이 엔진(10)을 통해 배출된 배기가스내의 유해물질을 제거하기위한 정화장치는 그 노후성과 연소기(15)내의 부품파손등으로 인하여 정화수행 능력의 차이를 초래하는데, 이 같이 정화장치의 노후성과 부품의 파손등은 육안으로 식별이 난이하여 발생시점에 곧바로 수정되는 것이 아니라 배출되는 배기가스내 유해물질의 성분함량으로 판별하는 경우가 통상적이다.

하지만, 상기와 같이 배기가스내 유해물질의 성분을 분석하기 위해서는 별도의 시스템과 채취관을 구비해야하며, 운행상태가 아닌 공회전상태의 시료를 채취하므로 정확한 데이터의 수집이 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 고안에서는 상기한 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로 배기가스 유해물질의 성분분석을 위해 시료채취튜브등이 구비된 측정장비를 연소기의 출구측에 장착하여 배기가스의 상태를 손쉽게 파악할 수 있도록하여 정확한 데이터를 이용한 정화작업의 수행을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 설명을 위한 디젤차량의 배기시스템을 도시한 계통도,

도 2는 본 고안이 적용된 디젤차량의 배기가스 정화장치를 도시한 단면도,

도 3은 본 고안이 적용된 배기가스 정화장치의 요부를 도시한 일부확대단면도.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

4;배기가스 정화장치

5;측정장비

6;아답터

7;시료채취관

62;플랜지

70;샘플링튜브

71;샘플벤튜리

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

도 2는 본 고안이 적용된 디젤차량의 배기가스 정화장치를 도시한 단면도, 도 3은 본 고안이 적용된 배기가스 정화장치의 요부를 도시한 일부확대단면도로서 함께 설명한다.

디젤차량의 배기가스를 정화하기위해 제어밸브에 의해 단속되는 정화장치를 구성하여 유해물질의 발생량을 최소화하기위한 배기가스 정화장치를 구성한다.

상기 배기가스 정화장치(4)는 도 2에서와 같이 디젤엔진(40)의 배기관(41)과 배기매니폴더(42)로부터 배기가스를 집적하고, 상기 배기관(41)의 후미는 중간에 제어밸브(43,44)를 가지고 연소기(45)측과 머플러(46)측으로 분리구성된다.

상기 디젤엔진(10)의 ECU(47)는 드로틀센서(48)와 회전수센서(49) 및 압력을 지시하는 바로메터(50)등으로부터의 신호값을 입력받아 배기가스정화작용을 수행하고, 상기 각각의 센서로부터의 입력신호를 기본값으로하여 솔레노이드(51,52,53)를 제어한다.

상기 솔레노이드(51,52,53)는 배기관(41)의 후방에서 배기가스의 연소기(45)와 머플러(46)로의 배출유로를 분리하는 제어밸브(43,44)를 제어하고, 상기 제어밸브(43,44)에 의해 연소기(45)로 유입된 배기가스는 연소기(45)내에 형성된 포집필터에 의해 여과된 후 배출구를 통하여 배출되며, 상기 필터에 포집된 유해물질의 연소를 위한 점화수단으로는 연료탱크(54)로부터 연료를 공급하는 연료펌프(56)와 디젤엔진(10)의 동력을 이용하여 연소공기를 공급하는 공기압축기(57)를 이용하여 연소기(45)에 장착되는 노즐(58)을 구비한다.

상기와 같이 구성된 배기가스 정화장치에는 배출가스의 성분분석을 위한 측정장비(5)와 연결되는 시료채취관의 고정을 위한 아답터(6)가 연소기의 배출구 일측에 구비되는데, 이는 도 3에서와 같이 중공의 원통을 본체(60)에 그 상단에는 시료채귀관(7)의 삽입홀(61)을 구비하고, 상기 본체(60) 양선단에는 연소기(45)의 배출구와 동일한 직경의 플랜지(62)를 형성하여 고정단으로서의 역할을 수행한다.

상기 시료채취관(7)은 샘플링튜브(samplingtube;70)와 샘플벤튜리(sample venturi;71)로 크게 구성되며, 상기 샘플링튜브(70)는 절곡부위(71)를 형성한 후 아답터 본체(60)의 내경중심부에 위치하도록하여 연소기(45)에 장착시 배기가스의 채취를 담당하고, 샘플리튜브(70)와 일체로 형성된 샘플벤튜리(71)는 본체의 외방에 구비하여 배기가스의 유속을 증가시키며 분석장치와 파이프를 통하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용상태를 살펴보면; 먼저 각 실린더의 폭발행정후 배출되는 배기가스는 배기관(41)과 배기매니폴더(42)를 거쳐 제어밸브(43,44)에 의해 구획되는 머플러(46) 혹은 연소기(45)로 배출된다.

상기 연소기(45)로 배출되는 배기가스는 연소기(45)내 세라믹필터(59)에 의해 유해물질을 여과한 후 외부로 배출되며, 이 때 배출되는 배기가스는 연소기(45)의 배출구측에 플랜지(62)를 통하여 고정된 샘플링튜브(70)와 샘플벤튜리(71)가 구비된 시료채취관(7)에 일부가 채집된다.

상기와 같이 연소기(45)의 배출구 일측에 구비된 측정장비(5)의 샘플링튜브(70)는 배출되는 배기가스를 시료채취하고, 이어 샘플벤튜리(71)를 통과하면서 유속이 증대하여 디젤엔진에 구비된 성분분석기로 유입된다.

상기와 같이 유입된 시료를 분석하여 필터의 여과성능을 측정하여, 필터(59)의 파손 및 오염도를 정확히 인지할 수 있다.

또한 필터(59)의 포집된 유해물질이 일정농도이상이면 연소기는 점화수단을 이용하여 필터(59)에 포집된 유해물질을 연소하고, 연소된 가스는 상술한 바와 같이 배출구를 통하여 배출되고, 이와 동시에 측정장비(5)로 일부가 채취되어 성분을 분석한다.

상기와 같이 연소기의 배출구측에 구비된 측정장비(5)는 공회전상태에서의 측정결과와 운행중 발생하는 배기가스에 대한 성분의 대비분석이 가능하여 정확한 데이터에 의한 정화작업의 수행이 가능하다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비는 배기가스의 비교분석을 통하여 정화장치의 상태파악이 용이하여 정화성능의 향상을 초래함은 물론 매연의 감소를 이루는 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 디젤차량의 배기가스를 정화하기위해 디젤엔진(40)의 배기관(41)과 배기매니폴더(42)로부터 배기가스를 집적하고, 상기 배기관(41)의 후미는 중간에 제어밸브(43,44)를 가지고 연소기(45)측과 머플러(46)측으로 분리구성되며,

   상기 디젤엔진(10)은 ECU(47)를 통하여 드로틀센서(48)와 회전수센서(49) 및 압력을 지시하는 바로메터(50)등으로부터의 신호값을 입력받아 배기가스정화작용을 수행하는 배기가스 정화장치를 구성함에 있어서;

   상기 배기관(41)후방의 제어밸브(43,44)는 연소기(45)와 머플러(46)로의 배출유로를 분리제어하고, 상기 제어밸브(43,44)에 의해 연소기(45)로 유입된 배기가스는 연소기(45)내에 형성된 포집필터에 의해 여과된 후 배출구를 통하여 배출되며, 상기 연소기의 배출구에는 배기가스의 성분분석을 위한 측정장비가 장착된 것을 특징으로 하는 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 측정장비(5)는 시료채취관의 고정을 위한 아답터(6)가 연소기의 배출구 일측에 구비되고,

   상기 아답터(6)는 중공을 형성한 원통형본체(60)에 그 상단에는 시료채귀관(7)의 삽입홀(61)을 구비하고, 상기 본체(60) 양선단에는 연소기(45)의 배출구와 동일한 직경의 플랜지(62)를 형성하여 된 것을 특징으로 하는 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비.
3. 제 2 항에 있어서;

   상기 시료채취관(7)은 샘플링튜브(samplingtube;70)와 샘플벤튜리(sample venturi;71)로 크게 구성되며,

   상기 샘플링튜브(70)는 절곡부위(71)를 형성한 후 아답터 본체(60)의 내경중심부에 위치하고, 상기 샘플링튜브(70)와 일체로 형성된 샘플벤튜리(71)는 아답터(6)본체의 외방에 구비하여 형성한 것을 특징으로 하는 디젤차량의 배기가스 성분 측정장비.