KR200471113Y1

KR200471113Y1 - 회전식 요소수 주입장치

Info

Publication number: KR200471113Y1
Application number: KR2020120008497U
Authority: KR
Inventors: 김충호
Original assignee: (주)코엔지
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-02-07

Abstract

본 고안은 차량에 요소수를 주입하기 위한 호스 및 노즐이 요소수를 저장하는 탱크에 대해 수직한 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 구성된 회전식 요소수 주입장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 회전식 요소수 주입장치는, 요소수를 저장하는 탱크와, 상기 탱크의 상부에 고정되게 설치되어 탱크 내의 요소수를 펌핑하는 요소수펌프와, 상기 탱크의 상부에 고정되게 설치되는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 상부에 고정되게 설치되는 마운트부재와, 상기 마운트부재에 베어링을 매개로 회전이 자유롭게 연결되어 지면(地面)에 대해 수직한 축을 중심으로 회전하는 회전부재와, 상기 회전부재의 상부에 수평축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴과, 상기 마운트부재의 중앙부에 상기 요소수펌프와 연결되도록 설치된 제1스위블조인트(swivel joint)와, 상기 회전부재에 상기 수평축을 관통하도록 설치된 제2스위블조인트와, 일단이 상기 제1스위블조인트에 연결되며 타단이 상기 제2스위블조인트에 연결되는 연결호스와, 일단이 상기 제2스위블조인트의 연결관에 연결되며 상기 호스릴에 권취되는 호스와, 상기 호스의 끝단부에 연결되어 차량으로 요소수를 분출하는 노즐체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전식 요소수 주입장치{Rotatry Type Injection Device for Injecting Urea Water Solution}

본 고안은 요소수 주입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 요소수를 주입하기 위한 호스 및 노즐이 요소수를 저장하는 탱크에 대해 수직한 축을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 구성된 회전식 요소수 주입장치에 관한 것이다.

자동차는 사용되는 연료의 종류에 따라 가솔린 차량, 디젤 차량, LPG 차량 등으로 구분될 수 있는데, 이중 디젤 차량은 고연비를 가지며 고출력 및 고부하 운전이 가능하고 유류비가 저렴하여 그 수요가 계속 증가하고 있는 실정이다.

그러나 디젤 차량의 배기가스에는 일산화탄소, 질소산화물 및 입자상 물질과 같은 유해물질이 가솔린 차량에 비해 많이 포함되어 있으므로 이러한 오염물질을 처리하여 배기가스를 정화하는 매연 여과장치들이 다양하게 개발되고 있다.

이러한 디젤 차량의 배기가스를 처리하는 방법으로는 산화촉매법 및 NOx촉매법 매연을 포함한 미세먼지 제거를 위한 DPF(Diesel Particulate Filter)법 등이 알려져 있다. 디젤 차량은 엔진의 대부분의 영역에서 공기 과잉 상태로 운전되기 때문에 배기중 다량의 산소가 배출된다. 이러한 산소의 존재를 기본으로 NOx를 저감하는 방법에는 구리나 철이온을 교환한 제올라이트를 코팅한 SCR(Selective Catalytic Reduction)촉매와 환원제 암모니아를 사용하여 NOx를 선택적으로 분해하는 방법이 있다. 상기 에스씨알(SCR) 시스템에서는 환원제 암모니아 가스대신 요소수(urea)를 이용하여 암모니아를 발생시키고 있다.

상기 요소수는 주유소 등에서 첨가제로 차량에 주입되는데, 일반적인 요소수 주입장치는 요소수를 저장하는 탱크와, 상기 탱크의 일측에 고정되게 설치되어 탱크로부터 요소수를 펌핑하는 요소수펌프와, 상기 요소수펌프에 기다란 호스를 매개로 연결되어 차량의 주유구를 통해 요소수를 주입하는 노즐체로 구성된다.

그러나 종래의 요소수 주입장치는 호스가 감겨진 호스릴(hose reel)이 탱크의 일측에 고정되게 설치되어 있기 때문에 호스의 방향 전환이 어려워 차량의 방향에 따라 작업자가 움직이면서 호스를 풀거나 감아야 하므로 작업이 어렵고, 호스가 꼬이는 등의 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 차량에 요소수를 주입하기 위한 호스 및 노즐이 요소수를 저장하는 탱크에 대해 수직한 축을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 함으로써 요소수 주입 및 호스의 권취 작업이 용이하며, 호스의 꼬임 현상 등을 방지하여 구성부품의 손상을 방지할 수 있는 회전식 요소수 주입장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 회전식 요소수 주입장치는, 요소수를 저장하는 탱크와; 상기 탱크의 일측에 고정되게 설치되어 탱크 내의 요소수를 펌핑하는 요소수펌프와; 상기 탱크에 고정되게 설치되는 고정프레임과; 상기 고정프레임에 고정되게 설치되는 마운트부재와; 상기 마운트부재에 베어링을 매개로 회전이 자유롭게 연결되어, 지면(地面)에 대해 수직한 축을 중심으로 회전하는 회전부재와; 상기 회전부재의 상부에 수평축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴과; 상기 마운트부재에 고정되며 하부가 상기 요소수펌프와 연결되어 요소수펌프로부터 요소수를 공급받는 연결관과, 상기 연결관의 상부에 연결관에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관으로 구성된 제1스위블조인트(swivel joint)와; 상기 회전부재에 상기 수평축을 관통하도록 설치된 연결관과, 상기 연결관에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관으로 구성된 제2스위블조인트와; 일단이 상기 제1스위블조인트의 회전관에 연결되며 타단이 상기 제2스위블조인트의 회전관에 연결되는 연결호스와; 일단이 상기 제2스위블조인트의 연결관에 연결되며 상기 호스릴에 권취되는 호스와; 상기 호스의 끝단부에 연결되어 차량으로 요소수를 분출하는 노즐체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 호스릴이 설치되어 있는 회전부재가 지면(地面)에 대해 수직한 축을 중심으로 360도 이상으로 자유롭게 회전할 수 있으므로 차량의 정차 방향에 상관없이 호스를 차량의 방향으로 풀어서 요소수를 주입할 수 있게 된다. 따라서 요소수 주입을 위해 호스를 풀거나 요소수 주입 완료 후 호스를 호스릴에 감는 작업을 수행할 때 호스의 꼬임 현상이 발생하지 않고 편리하게 호스를 풀거나 감을 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 회전식 요소수 주입장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 회전식 요소수 주입장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 회전식 요소수 주입장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 회전식 요소수 주입장치의 하측 베어링하우징을 나타낸 평면도 및 종단면도이다.
도 5는 도 1의 회전식 요소수 주입장치의 어댑터를 나타낸 평면도 및 종단면도이다.
도 6은 도 1의 회전식 요소수 주입장치의 상측 베어링하우징을 나타낸 평면도 및 종단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 회전식 요소수 주입장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 회전식 요소수 주입장치를 나타낸다. 먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 이 실시예의 회전식 요소수 주입장치는, 요소수를 저장하는 탱크(10)와, 상기 탱크(10)의 상부에 고정되게 설치되어 탱크(10) 내의 요소수를 펌핑하는 요소수펌프(11)와, 상기 탱크(10)의 상부에 고정되게 설치되는 고정프레임(20)과, 상기 고정프레임(20)의 상부에 고정되게 설치되는 마운트부재(30)와, 상기 마운트부재(30)에 베어링(50)을 매개로 회전이 자유롭게 연결되어 지면(地面)에 대해 수직한 축(Z)을 중심으로 회전하는 회전부재(40)와, 상기 회전부재(40)의 상부에 수평축(71)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴(70)과, 상기 마운트부재(30)의 중앙부에 상기 요소수펌프(11)와 연결되도록 설치된 제1스위블조인트(60)(swivel joint)와, 상기 회전부재(40)에 상기 수평축(71)을 관통하도록 설치된 제2스위블조인트(66)와, 일단이 상기 제1스위블조인트(60)에 연결되며 타단이 상기 제2스위블조인트(66)에 연결되는 연결호스(65)와, 일단이 상기 제2스위블조인트(66)에 연결되며 상기 호스릴(70)에 권취되는 호스(80)와, 상기 호스(80)의 끝단부에 연결되어 차량으로 요소수를 분출하는 노즐체(90)를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 요소수펌프(11)는 상기 탱크(10)에 저장되어 있는 요소수를 강제로 펌핑하여 상기 제1스위블조인트(60)와 연결호스(65), 제2스위블조인트(66), 호스(80), 노즐체(90)로 공급하는 기능을 한다. 상기 요소수펌프(11)는 탱크(10)에 바로 고정될 수도 있지만, 이 실시예에서는 상기 고정프레임(20)에 고정되게 설치된다.

상기 마운트부재(30)는 상기 고정프레임(20)에 고정되는 하측 베어링하우징(31)과, 상기 하측 베어링하우징(31)의 하부에 나사 또는 볼트와 같은 체결부재에 의해 착탈 가능하게 결합되는 어댑터(35)로 구성된다.

도 4에 도시된 것과 같이, 상기 하측 베어링하우징(31)은 중앙부에 원형의 개구부(32a)가 형성되어 있는 원반형의 고정부(32)와, 상기 고정부(32)에 개구부(32a)의 외주연부를 따라 돌출되게 형성되며 외주면에 베어링(50)이 끼워지면서 장착되는 베어링장착부(33)가 형성된 구조로 이루어진다. 상기 고정부(32)에는 고정프레임(20)의 상단부에 나사 또는 볼트와 같은 체결부재로 고정시키기 위한 복수개(이 실시예에서 4개)의 외측 체결공(32b)들이 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성되어 있다. 또한, 상기 고정부(32)에는 상기 베어링장착부(33)의 주변을 따라 상기 어댑터(35)를 고정시키기 위한 복수개의 내측 체결공(32c)들이 일정 간격으로 형성되어 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 상기 어댑터(35)는 상기 하측 베어링하우징(31)의 하부면에 나사 또는 볼트와 같은 체결부재에 의해 착탈 가능하게 결합되며 중앙부에 상기 제1스위블조인트(60) 및 요소수펌프(11)를 연결하는 원형관 형태의 조인트연결부(36)가 형성되어 있다. 상기 어댑터(35)에는 상기 하측 베어링하우징(31)의 내측 체결공(32c)들과 대응하는 복수개의 어댑터체결공(35a)들이 형성되어, 상기 내측체결공(32c) 및 어댑터체결공(35a)들을 통해 나사 또는 볼트 등의 체결부재가 체결됨으로써 어댑터(35)가 하측 베어링하우징(31)에 고정되게 결합된다.

상기 회전부재(40)는 상기 베어링(50)을 매개로 하측 베어링하우징(31)의 상부에 회전 가능하게 연결된 상측 베어링하우징(41)과, 상기 상측 베어링하우징(41)의 상부면에 수직하게 설치되며 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 설치된 한 쌍의 릴설치판(45)으로 구성된다. 도 6을 참조하면, 상기 상측 베어링하우징(41)은 중앙에 원형의 홀(42a)이 형성된 원반형의 회전부(42)와, 상기 회전부(42)의 홀(42a) 외주연부를 따라 돌출되어 상기 베어링(50)(도 1참조)의 외륜과 결합하는 베어링장착부(43)로 구성된다. 상기 회전부(42)에는 상기 릴설치판(45)을 체결부재로 고정하기 위한 복수개의 체결공(42b)들이 일정 간격으로 형성되어 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1스위블조인트(60)와 제2스위블조인트(66)는 배관과 호스, 또는 배관과 배관을 자유롭게 상대 회전 가능하게 연결하는 공지의 스위블조인트(swivel joint)를 사용하여 구성할 수 있다. 이 실시예에서 상기 제1스위블조인트(60)는 하부가 상기 요소수펌프(11)와 연결되어 요소수펌프(11)로부터 요소수를 공급받는 연결관(61)과, 상기 연결관(61)의 상부에 연결관(61)에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관(62)으로 구성된다. 여기서, 상기 연결관(61)은 상기 어댑터(35)의 조인트연결부(36)의 상단부에 연결되며, 상기 조인트연결부(36)의 하단부는 짧은 펌프호스(12)를 통해 상기 요소수펌프(11)의 출구포트(미도시)와 연결된다.

그리고, 상기 제2스위블조인트(66)는 상기 회전부재(40)의 릴설치판(45)에 수평축(71)을 관통하도록 설치된 연결관(67)과, 상기 연결관(67)에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관(68)으로 구성된다.

따라서 회전부재(40)가 회전할 때 상기 제1스위블조인트(60)가 자유롭게 회전하게 되므로 호스(80)의 꼬임 현상이 발생하지 않게 된다. 또한, 호스(80)가 호스릴(70)에서 풀리거나 호스릴(70)에 감길 때에도 호스(80)가 상기 제2스위블조인트(66)를 통해서 연결호스(65)와 꼬이지 않고 연결된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 호스릴(70)에 권취되는 호스(80)는 일단이 상기 제2스위블조인트(66)의 연결관(67)에 연결되어 제2스위블조인트(66)를 통해서 요소수를 공급받는다.

상기 노즐체(90)는 상기 호스(80)의 끝단부에 연결되어 외부로 요소수를 분출하도록 된 것으로, 공지의 주유용 노즐체와 동일 또는 유사한 구조로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 요소수 주입장치는 다음과 같이 작동한다.

차량에 요소수를 주입하기 위하여 작업자가 노즐체(90)를 잡고 차량이 정차해 있는 방향으로 이동하면, 호스(80)가 호스릴(70)에 풀려져 나오게 된다. 이 때, 상기 호스릴(70)이 설치되어 있는 릴설치판(45)과 상측 베어링하우징(41)은 하측 베어링하우징(31)에 베어링(50)에 의해 수직한 축을 중심으로 자유롭게 회전가능한 상태이므로 힘이 가해지는 방향으로 자유롭게 회전하면서 호스(80)가 풀려져 나오게 된다.

상기와 같이 상측 베어링하우징(41)이 하측 베어링하우징(31)에 대해 360도 이상으로 자유롭게 회전하더라도 상기 호스(80)는 회전이 자유로운 제1스위블조인트(60)-연결호스(65)-제2스위블조인트(66)를 통해서 요소수펌프(11)와 연통된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 작업자가 요소수펌프(11)를 동작시킨 상태에서 노즐체(90)를 차량의 주유구에 삽입하고 노즐체(90)의 레버(미도시)를 당기면 요소수펌프(11)를 통해 펌핑된 요소수가 제1스위블조인트(60)-연결호스(65)-제2스위블조인트(66)-호스(80)-노즐체(90)를 통해 외부로 분출되어 차량에 공급된다.

요소수 주입 완료 후 호스(80)를 호스릴(70)에 감을 때에도 상기 상측 베어링하우징(41) 및 릴설치판(45)이 하측 베어링하우징(31)에 대해 자유롭게 회전할 수 있기 때문에 호스(80)의 꼬임 현상없이 원활하고 용이하게 호스(80)를 감을 수 있다.

이와 같이 본 고안에 따르면, 호스릴(70)이 설치되어 있는 회전부재(40)가 지면(地面)에 대해 수직한 축(Z)을 중심으로 360도 이상으로 자유롭게 회전할 수 있으므로 차량의 정차 방향에 상관없이 호스(80)를 차량의 방향으로 풀어서 요소수를 주입할 수 있게 된다. 따라서 요소수 주입을 위해 호스(80)를 풀거나 요소수 주입 완료 후 호스(80)를 호스릴(70)에 감는 작업을 수행할 때 호스(80)의 꼬임 현상이 발생하지 않고 편리하게 호스(80)를 풀거나 감을 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 고안의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 탱크 11 : 요소수펌프
12 : 펌프호스 20 : 고정프레임
30 : 마운트부재 31 : 하측 베어링하우징
35 : 어댑터 36 : 조인트연결부
40 : 회전부재 41 : 상측 베어링하우징
45 : 릴설치판 50 : 베어링
60 : 제1스위블조인트 65 : 연결호스
66 : 제2스위블조인트 70 : 호스릴
71 : 수평축 80 : 호스
90 : 노즐체

Claims

요소수를 저장하는 탱크(10)와;
상기 탱크(10)의 일측에 고정되게 설치되어 탱크(10) 내의 요소수를 펌핑하는 요소수펌프(11)와;
상기 탱크(10)에 고정되게 설치되는 고정프레임(20)과;
상기 고정프레임(20)에 고정되게 설치되는 마운트부재(30)와;
상기 마운트부재(30)에 베어링(50)을 매개로 회전이 자유롭게 연결되어, 지면(地面)에 대해 수직한 축(Z)을 중심으로 회전하는 회전부재(40)와;
상기 회전부재(40)의 상부에 수평축(71)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴(70)과;
상기 마운트부재(30)에 고정되며 하부가 상기 요소수펌프(11)와 연결되어 요소수펌프(11)로부터 요소수를 공급받는 연결관(61)과, 상기 연결관(61)의 상부에 연결관(61)에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관(62)으로 구성된 제1스위블조인트(60)(swivel joint)와;
상기 회전부재(40)에 상기 수평축(71)을 관통하도록 설치된 연결관(67)과, 상기 연결관(67)에 대해 자유롭게 회전하도록 설치된 회전관(68)으로 구성된 제2스위블조인트(66)와;
일단이 상기 제1스위블조인트(60)의 회전관(62)에 연결되며 타단이 상기 제2스위블조인트(66)의 회전관(68)에 연결되는 연결호스(65)와;
일단이 상기 제2스위블조인트(66)의 연결관(67)에 연결되며 상기 호스릴(70)에 권취되는 호스(80)와;
상기 호스(80)의 끝단부에 연결되어 차량으로 요소수를 분출하는 노즐체(90)를 포함하며;
상기 마운트부재(30)는, 상기 고정프레임(20)에 고정되며 중앙부에 개구부(32a)가 형성되어 있으며 상기 개구부(32a)의 외주연부를 따라 상기 베어링(50)이 장착되는 베어링장착부(33)가 형성되어 있는 하측 베어링하우징(31)과, 상기 하측 베어링하우징(31)의 하부면에 체결부재에 의해 착탈 가능하게 결합되며 중앙부에 상기 제1스위블조인트(60) 및 요소수펌프(11)를 연결하는 원형관 형태의 조인트연결부(36)가 형성되어 있는 어댑터(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 요소수 주입장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 회전부재(40)는 상기 베어링(50)을 매개로 마운트부재(30)의 상부에 회전 가능하게 연결된 상측 베어링하우징(41)과, 상기 상측 베어링하우징(41)의 상부면에 수직하게 설치되며 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 설치된 한 쌍의 릴설치판(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 요소수 주입장치.
제1항에 있어서, 상기 요소수펌프(11)는 상기 고정프레임(20)에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 회전식 요소수 주입장치.