KR20110026333A - Unit of exhaust gas recirculation - Google Patents

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KR20110026333A
KR20110026333A KR1020090084186A KR20090084186A KR20110026333A KR 20110026333 A KR20110026333 A KR 20110026333A KR 1020090084186 A KR1020090084186 A KR 1020090084186A KR 20090084186 A KR20090084186 A KR 20090084186A KR 20110026333 A KR20110026333 A KR 20110026333A
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exhaust
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이준
류근호
문전일
김홍
정기창
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호서대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An exhaust-gas re-circulating unit is provided to reduce an air pollution material since the amount of NOx is controlled and reduced in real time. CONSTITUTION: An exhaust-gas re-circulating unit comprises an engine(100), a bypass pipe(200), a turbo charger(300), an NOx(400) sensor and an EGR valve(500). The engine burns fuel and outputs energy. The bypass pipe sends some of the exhaust gas, which is discharged from the discharge unit of the engine, to the intake unit of the engine. The turbo charger absorbs the exhaust gas, which has been discharged from the discharge unit, and rotates a turbine. The turbo charger compresses the absorbed exhaust gas and sends it to the intake unit. The concentration of nitrogen oxide, which is contained in the exhaust gas of an NOx sensor, is changed to voltage and is sensed. The EGR valve is installed on the bypass pipe.

Description

배기가스 재순환 유닛{UNIT OF EXHAUST GAS RECIRCULATION}Exhaust gas recirculation unit {UNIT OF EXHAUST GAS RECIRCULATION}

본 발명은 엔진의 연소로 발생하는 배기가스를 재순환시켜 사용하기 위한 배기가스 재순환 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas recirculation unit for recirculating and using exhaust gas generated by combustion of an engine.

일반적으로, 배기가스에 포함된 질소산화물(Nitrous Oxide, 이하 NOx)은 산성비의 원인이 될 뿐 아니라, 눈과 호흡기를 자극하며 동식물에도 좋지 않은 영향을 미친다.In general, nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gases not only cause acid rain, but also irritate eyes and respiratory organs and adversely affect animals and plants.

따라서, 상기 NOx는 매우 유해한 대기오염물질의 하나로 분류되어 규제되고 있으며, 상기 NOx의 배출량을 줄이기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.Therefore, the NOx is classified and regulated as one of the very harmful air pollutants, and various studies have been made to reduce the emission of the NOx.

상기와 같은 다양한 연구 중에는 엔진에서 배출되는 배기가스의 일부를 다시 혼합기에 되돌리고 상기 혼합기 내의 산소량을 저감시켜 연소를 방해하면서 상기 NOx의 발생을 억제하는 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation, 이하 EGR) 밸브에 관한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.During various studies, the exhaust gas recirculation (ECR) valve which returns part of the exhaust gas discharged from the engine back to the mixer and reduces the amount of oxygen in the mixer to prevent combustion while preventing the generation of NOx. There is also active research.

여기서, 상기 EGR 밸브는 통상 솔레노이드 밸브 타입이나 스텝모터 타입의 것을 사용하여 주로 온 오프 제어에 의하여 개폐량을 조절하는 것이므로, 소음 발생이 불가피하며 내구성도 떨어지는 문제점이 있었다.In this case, the EGR valve is a solenoid valve type or step motor type of the thing is mainly to control the opening and closing amount by the on-off control, there is a problem that noise is inevitable and durability is also inferior.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 소음을 줄이고, 미세한 동작의 구현으로 NOx 발생량을 실시간으로 제어할 수 있도록 하며 대기 오염 배출물을 저감할 수 있는 배기가스 재순환 유닛을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to improve the above problems, to reduce the noise, to implement a fine operation to control the amount of NOx generation in real time and to provide an exhaust gas recirculation unit that can reduce the air pollution emissions will be.

일 실시예로 본 발명의 배기가스 재순환 유닛은 연료를 연소시켜 에너지를 출력하는 엔진과, 상기 엔진의 배기구에서 배출되는 배기가스의 일부를 상기 엔진의 흡기구로 되돌리는 바이패스관과, 상기 배기구에서 배출되는 배기가스를 흡입하여 터빈을 회전시키고, 흡입된 상기 배기가스를 압축하여 상기 흡기구로 유입시키는 터보차저와, 상기 터보차저에 마련된 최종 배기관에 장착되어 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물(이하 'NOx')의 농도를 전압으로 변환하여 감지하는 NOx 센서와, 상기 바이패스관에 장착되고 상기 NOx 센서로 감지된 NOx의 농도에 따라 개폐량을 조절하여 상기 흡기구로 배기가스를 재순환시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브를 포함한다.In an embodiment, the exhaust gas recirculation unit of the present invention includes an engine that burns fuel and outputs energy, a bypass pipe that returns a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine to the intake port of the engine, and the exhaust port. A turbocharger for sucking the discharged exhaust gas to rotate the turbine, compressing the sucked exhaust gas into the intake port, and nitrogen oxide contained in the exhaust gas discharged in the final exhaust pipe provided in the turbocharger (hereinafter, 'NOx') converts the concentration of the NOx sensor into a voltage, and an EGR (recirculating exhaust gas through the intake port) by adjusting the opening and closing amount according to the concentration of the NOx mounted on the bypass pipe and detected by the NOx sensor. Exhaust Gas Recirculation) valve.

일 실시예로, 상기 터보차저와 상기 흡기구 사이에는 환원 배관이 마련되고, 상기 환원 배관에는 중간냉각기가 더 마련된다.In one embodiment, a reduction pipe is provided between the turbocharger and the intake port, and an intermediate cooler is further provided on the reduction pipe.

일 실시예로, 상기 NOx 센서가 감지하는 NOx 농도환산 전압은 0.001V 내지 2V이며, 상기 NOx 농도환산 전압이 2V에 가까워지면 상기 EGR 밸브의 개방 정도가 커진다.In one embodiment, the NOx concentration conversion voltage detected by the NOx sensor is 0.001V to 2V, the opening degree of the EGR valve increases when the NOx concentration conversion voltage approaches 2V.

일 실시예로, 상기 바이패스관에는 상기 EGR 밸브와 상기 흡기구 사이에 장착되는 EGR 냉각기가 더 마련된다.In one embodiment, the bypass pipe is further provided with an EGR cooler mounted between the EGR valve and the intake port.

일 실시예로, 상기 EGR 밸브는 상기 배기구와 연결되는 입구와 상기 흡기구와 연결되는 출구가 마련되어 내부 유로를 형성하는 몸체와, 상기 몸체 일측에 장착되어 정, 역회전하는 브러시리스 모터와, 상기 브러시리스 모터의 구동축 단부와 연결되어 상기 구동축의 정, 역회전을 직선운동으로 변환하면서 상기 몸체 내부의 유로를 개폐하는 개폐구와, 상기 구동축 단부와 상기 개폐구 사이에 장착되어 상기 구동축의 정, 역회전 범위를 제한하는 제한구를 포함한다.In one embodiment, the EGR valve is provided with an inlet connected to the exhaust port and an outlet connected to the inlet port to form an internal flow path, a brushless motor mounted on one side of the body to rotate forward and reverse, and the brush An opening and closing opening and closing port connected to the driving shaft end of the lease motor to open and close the flow path inside the body while converting the forward and reverse rotation of the driving shaft into a linear motion, and mounted between the driving shaft end and the opening and closing opening, Constraints to limit.

일 실시예로, 상기 개폐구는 상기 구동축 단부와 연결되는 회동편과, 상기 회동편의 단부에 회전 가능하게 결합되고 상기 제한구를 따라 일정 범위 내에서 왕복 이동하는 링크와, 상기 링크의 단부에 장착되어 상기 몸체 내부에 형성된 배기가스 유동 챔버를 개폐하는 밸브 시트를 포함한다.In one embodiment, the opening and closing the rotating piece is connected to the drive shaft end, the link rotatably coupled to the end of the rotating piece and reciprocating within a certain range along the restriction, and is mounted to the end of the link It includes a valve seat for opening and closing the exhaust gas flow chamber formed inside the body.

일 실시예로, 상기 제한구는 상기 몸체 일측에 장착되는 원호 형상의 슬릿이 형성된 제한편과, 상기 제한편을 따라 왕복 이동하는 것으로, 상기 회동편과 상기 링크를 상호 연결하는 힌지봉을 포함한다.In one embodiment, the restrictor is a restriction piece formed with an arc-shaped slit mounted on one side of the body, and reciprocating along the restriction piece, and includes a hinge rod for interconnecting the rotation piece and the link.

일 실시예로, 상기 제한편을 따라 이동하는 힌지봉의 회동 범위는 상기 슬릿의 길이를 원주로 하는 가상의 원의 중심으로부터 70 내지 80도의 범위이다.In one embodiment, the range of rotation of the hinge rods moving along the limiting piece is in the range of 70 to 80 degrees from the center of the imaginary circle circumferentially the length of the slit.

본 발명은 상기와 같이 NOx 센서로 감지된 NOx 농도환산 전압에 따라 개폐량이 조절되는 EGR 밸브를 포함한 구조를 채택하여 소음을 줄이고, 미세한 개폐량의 제어동작이 가능하므로, NOx 발생량을 실시간으로 제어하면서 저감할 수 있기 때문에 대기 오염 배출물을 저감할 수 있다.The present invention adopts a structure including an EGR valve, the opening and closing amount is adjusted according to the NOx concentration conversion voltage detected by the NOx sensor as described above, so as to reduce the noise, and control the fine opening and closing amount, while controlling the amount of NOx generation in real time Because of this, air pollutant emissions can be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.In the process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention according to the intention or custom of the user or operator And definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 재순환 유닛의 전체적인 구성을 나타낸 개념 선도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an exhaust gas recirculation unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 엔진(100), 바이패스관(200), 터보차저(300), NOx 센서(400) 및 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation, 이하 EGR) 밸브(500)를 포함한다.The present invention includes an engine 100, a bypass pipe 200, a turbocharger 300, a NOx sensor 400, and an exhaust gas recirculation (ECR) valve 500.

엔진(100)은 연료를 연소시켜 에너지를 출력하는 것으로, 배기구(110)와 흡기구(120)가 마련된다.The engine 100 burns fuel and outputs energy, and an exhaust port 110 and an intake port 120 are provided.

바이패스관(200)은 배기구(110)에서 배출되는 배기가스의 일부를 상기 엔진(100)의 흡기구(120)로 되돌리는 관으로, 상기 바이패스관(200)에 후술할 EGR 밸브(500)가 장착된다.The bypass pipe 200 is a pipe returning a part of the exhaust gas discharged from the exhaust port 110 to the intake port 120 of the engine 100, and the EGR valve 500 to be described later in the bypass pipe 200. Is fitted.

터보차저(300)는 배기구(110)에서 배출되는 배기가스를 흡입하여 터빈(이하 미도시)을 회전시키고, 흡입된 상기 배기가스를 압축하여 흡기구(120)로 유입시킨다.The turbocharger 300 sucks the exhaust gas discharged from the exhaust port 110 to rotate a turbine (hereinafter, not shown), and compresses the sucked exhaust gas into the inlet 120.

터보차저(300)는 외부로부터 공기를 에어클리너(미도시)를 통하여 흡입시켜 상기 터빈을 회전시킬 수도 있으며, 상기 배기가스를 흡입하여 상기 터빈을 회전시킬 수도 있다.The turbocharger 300 may suck the air from the outside through an air cleaner (not shown) to rotate the turbine, or suck the exhaust gas to rotate the turbine.

NOx 센서(400)는 터보차저(300)에 마련된 최종 배기관(301)에 장착되고, 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물(이하 'NOx')의 농도를 실시간으로 감지하되, 상기 NOx의 농도를 전압으로 변환하여 감지한다.The NOx sensor 400 is mounted on the final exhaust pipe 301 provided in the turbocharger 300 and detects the concentration of nitrogen oxide (hereinafter referred to as 'NOx') included in exhaust gas discharged in real time, and detects the concentration of the NOx. Detect by converting to voltage.

EGR 밸브(500)는 바이패스관(200)에 장착되고 NOx 센서(400)로 감지된 NOx의 농도환산 전압에 따라 개폐량을 조절하여 상기 흡기구(120)로 배기가스를 재순환시키는 역할을 한다.The EGR valve 500 is mounted on the bypass pipe 200 and serves to recycle the exhaust gas to the intake port 120 by adjusting the opening and closing amount according to the concentration conversion voltage of the NOx detected by the NOx sensor 400.

즉, EGR 밸브(500)는 NOx 센서(400)와 전기적으로 연결되고, ECU(Electronic Control Unit, 이하 미도시)의 지령에 따라 피드백 제어되면서 개폐량이 조절된다.That is, the EGR valve 500 is electrically connected to the NOx sensor 400, and the opening / closing amount is adjusted while feedback is controlled according to an instruction of an ECU (Electronic Control Unit, hereinafter not shown).

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 적용 및 실시가 가능하며, 다양한 실시예의 설명을 위하여 주요 구성요소별로 설명한다.The present invention can be applied and implemented by the above configuration, it will be described for each major component for the description of various embodiments.

우선, 터보차저(300)는 원활한 장치의 가동을 위하여 중간냉각기(310)가 필요하며 중간냉각기(310)는 터보차저(300)와 상기 흡기구(120)를 연결하는 환원 배관(600) 상에 중간냉각기(310)가 장착된다.First, the turbocharger 300 requires an intermediate cooler 310 for smooth operation of the device, and the intermediate cooler 310 is intermediate on the reduction pipe 600 connecting the turbocharger 300 and the intake port 120. The cooler 310 is mounted.

중간냉각기(310)는 터보차저(300)에서 과급된 공기가 고온이며 엔진 출력을 저하시킬 정도로 공기가 저밀도 상태이므로, 적정한 엔진(100)의 출력을 도모할 수 있을 정도로 과급된 공기를 냉각시킬 필요가 있으므로 장착된다.Since the intermediate cooler 310 has a high temperature of the air charged in the turbocharger 300 and a low density of air so as to lower the engine output, the intermediate cooler 310 needs to cool the supercharged air so that the proper output of the engine 100 can be achieved. So it is fitted.

또한, 바이패스관(200)에는 상기 중간냉각기(310)와는 별도로 상기 EGR 밸브(500)와 상기 흡기구(120) 사이에 장착되는 EGR 냉각기(700)가 더 마련되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the bypass pipe 200 further includes an EGR cooler 700 mounted between the EGR valve 500 and the intake port 120 separately from the intermediate cooler 310.

EGR 냉각기(700)도 중간냉각기(310)와 역할이 비슷하며, 적정한 엔진(100)의 출력을 위하여 상기 배기가스를 냉각시키고 엔진(100)의 부하를 경감하기 위하여 장착된다.The EGR cooler 700 also plays a role similar to that of the intermediate cooler 310 and is mounted to cool the exhaust gas and to reduce the load of the engine 100 for proper output of the engine 100.

이때, 도 1에서 미설명 부호로 312와 710은 각각 비상밸브를 나타낸다.In this case, the reference numerals 312 and 710 in FIG. 1 denote emergency valves, respectively.

한편, NOx 센서(400)는 전술한 바와 같이 터보차저(300)의 최종 배기관(301)에 장착되어 배출되는 배기가스에 포함된 NOx의 농도를 전압으로 변환하여 감지하며, 감지하는 NOx 농도환산 전압은 0.001V 내지 2V이다.On the other hand, as described above, the NOx sensor 400 converts the concentration of NOx contained in the exhaust gas discharged by being mounted on the final exhaust pipe 301 of the turbocharger 300 to a voltage and detects the detected NOx concentration conversion voltage. Is 0.001V to 2V.

따라서, 상기 NOx 농도환산 전압이 2V에 가까워지면 상기 EGR 밸브(500)의 개방 정도가 점차적으로 커지게 하여 흡입구(120)로 배기가스를 되돌린다.Therefore, when the NOx concentration conversion voltage approaches 2V, the opening degree of the EGR valve 500 is gradually increased to return the exhaust gas to the suction port 120.

반대로, 상기 NOx 농도환산 전압이 0.001V에 가까워지면 상기 EGR 밸브(500)의 개방 정도를 점차적으로 작아지게 하여 최종 배기관(301)을 통하여 상기 배기가스를 배출시키는 피드백 제어를 실시한다.On the contrary, when the NOx concentration conversion voltage approaches 0.001V, the degree of opening of the EGR valve 500 is gradually decreased to perform feedback control for discharging the exhaust gas through the final exhaust pipe 301.

통상, 실제 현장에서는 상기 NOx 농도환산 전압은 0.001V 내지 1V의 범위 내에서 제어가 이루어진다.In general, the actual NOx concentration conversion voltage is controlled within the range of 0.001V to 1V.

한편, EGR 밸브(500)는 전술한 바와 같이 NOx 센서(400)와 연동하여 상기 ECU의 지령에 따라 개폐량이 미세 조정되는 것으로, 도 2 및 도 3과 같이 몸체(510), 브러시리스 모터(520), 개폐구(530), 제한구(540)를 포함한다.On the other hand, the EGR valve 500 is finely adjusted according to the command of the ECU in conjunction with the NOx sensor 400 as described above, the body 510, the brushless motor 520 as shown in Figs. ), The opening and closing port 530, including a restrictor 540.

몸체(510)는 배기구(110)와 연결되는 입구(511)와 상기 흡기구(120)와 연결되는 출구(512)가 마련되어 내부 유로를 형성하는 것으로, 일반적인 유체의 유동을 허용하는 2방향 밸브의 몸체와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.The body 510 is provided with an inlet 511 connected to the exhaust port 110 and an outlet 512 connected to the inlet port 120 to form an internal flow path. The body of the two-way valve allows general fluid flow. Since it is the same as the detailed description thereof will be omitted.

브러시리스 모터(520)는 몸체(510) 일측에 장착되어 정, 역회전하면서 EGR 밸브(500)의 개폐량을 조작하는 구동력을 전달한다.The brushless motor 520 is mounted on one side of the body 510 to transmit a driving force for manipulating the opening and closing amount of the EGR valve 500 while forward and reverse rotation.

여기서, 브러시리스 모터(520)는 솔레노이드 밸브와 스텝 모터를 채용한 일반적인 전자 밸브에 비하여 미세한 범위의 조작이 가능하고 소음이 적으면서도 내구성이 뛰어나므로 최근 널리 사용되는 모터 중의 하나이다.Here, the brushless motor 520 is one of the motors widely used in recent years because the brushless motor 520 is capable of operating in a fine range compared to the general solenoid valve employing the solenoid valve and the step motor, and has low noise and excellent durability.

개폐구(530)는 브러시리스 모터(520)에 구비된 구동축(522)의 단부와 연결되어 구동축(522)의 정, 역회전을 직선운동으로 변환하면서 몸체(510) 내부의 유로를 개폐하는 역할을 하는 것으로, 회동편(532)과 링크(534)와 밸브 시트(536)를 포함한다.The opening and closing port 530 is connected to the end of the drive shaft 522 provided in the brushless motor 520 to open and close the flow path inside the body 510 while converting the forward and reverse rotation of the drive shaft 522 into a linear motion. In this case, the rotating piece 532 includes a link 534 and a valve seat 536.

회동편(532)의 일단은 구동축(522)의 단부와 연결되고, 회동편(532)의 타단은 링크(534)의 일단과 연결된다.One end of the rotating piece 532 is connected to the end of the drive shaft 522, the other end of the rotating piece 532 is connected to one end of the link 534.

링크(534)는 제한구(540)를 따라 일정 범위 내에서 왕복 이동, 즉 본 발명의 도면 상에서는 도 2 및 도 3과 같이 도면의 상하 방향으로 왕복 직선 운동을 한다.The link 534 reciprocates within a certain range along the restrictor 540, that is, on the drawings of the present invention, the link 534 reciprocates linearly in the vertical direction of the drawing as shown in FIGS. 2 and 3.

밸브 시트(536)는 링크(534)의 타단에 장착되어 몸체(510) 내부에 형성된 배기가스 유동 챔버(515)를 개폐하는 역할을 한다.The valve seat 536 is mounted at the other end of the link 534 to open and close the exhaust gas flow chamber 515 formed inside the body 510.

밸브 시트(536)는 배기가스 유동 챔버(515)의 일측에 장착된 패킹(513)과 접촉하면서 배기가스의 유동을 차단한다.The valve seat 536 blocks the flow of the exhaust gas while contacting the packing 513 mounted on one side of the exhaust gas flow chamber 515.

제한구(540)는 구동축(522) 단부와 개폐구(530), 정확하게는 회동편(532)과 링크(534)의 결합부 사이에 장착되어 구동축(522)의 정, 역회전 범위를 제한하며, 제한편(542)과 힌지봉(544)을 포함한다.Restrictor 540 is mounted between the end of the drive shaft 522 and the opening and closing port 530, precisely the engaging portion of the rotating piece 532 and the link 534 to limit the forward and reverse rotation range of the drive shaft 522, Restriction piece 542 and hinge rod 544.

제한편(542)은 몸체(510) 일측에 장착되는 원호 형상의 슬릿(541)이 형성되어 회동편(532)과 링크(534)의 결합부가 이동하는 공간을 제공한다.The limiting piece 542 is formed with an arc-shaped slit 541 mounted on one side of the body 510 to provide a space for the coupling portion of the pivoting piece 532 and the link 534 to move.

힌지봉(544)은 제한편(542)을 따라 왕복 이동하는 것으로, 회동편(532)과 링크(534)를 상호 연결하는 힌지 결합용의 부품이다.The hinge rod 544 reciprocates along the restriction piece 542, and is a hinge coupling part that interconnects the rotation piece 532 and the link 534.

따라서, 회동편(532)은 제한편(542)의 슬릿(541)이 형성하는 원호 형상의 궤적을 따라 왕복 이동하면서 도 2와 같이 유로를 개방하거나 도 3과 같이 유로를 차단한다.Accordingly, the pivoting piece 532 opens and closes the flow path as shown in FIG. 2 or blocks the flow path as shown in FIG. 3 while reciprocating along the arc-shaped trajectory formed by the slit 541 of the restriction piece 542.

여기서, 힌지봉(544)의 회동 범위는 상기 슬릿(541)의 길이를 원주로 하면, 상기 원주를 연장시킨 가상의 원의 중심으로부터 70 내지 80도의 범위에서 미세한 유로의 개방정도를 조정할 수 있다.Here, when the rotation range of the hinge rod 544 is a circumference of the slit 541, the opening degree of the minute flow path can be adjusted in the range of 70 to 80 degrees from the center of the imaginary circle which extended the said circumference.

이상과 같이 본 발명은 소음을 줄이고, 미세한 동작의 구현으로 NOx 발생량을 실시간으로 제어할 수 있도록 하며 대기 오염 배출물을 저감할 수 있는 배기가스 재순환 유닛을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the present invention has the basic technical idea to provide an exhaust gas recirculation unit that can reduce the noise, control the amount of NOx generated by realizing fine operation in real time, and reduce air pollution emission. have.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불 과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent ranges of the embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 재순환 유닛의 전체적인 구성을 나타낸 개념 선도1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the exhaust gas recirculation unit according to an embodiment of the present invention

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 밸브의 작동 과정을 나타낸 개념도2 and 3 is a conceptual diagram showing the operation of the EGR valve according to an embodiment of the present invention

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100...엔진 200...바이패스관100 engine 200 bypass tube

300...터보차저 400...NOx 센서300 ... turbocharger 400 ... NOx sensor

500...EGR 밸브500 ... EGR valve

Claims (8)

연료를 연소시켜 에너지를 출력하는 엔진;An engine that burns fuel and outputs energy; 상기 엔진의 배기구에서 배출되는 배기가스의 일부를 상기 엔진의 흡기구로 되돌리는 바이패스관;A bypass pipe returning a part of the exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine to the intake port of the engine; 상기 배기구에서 배출되는 배기가스를 흡입하여 터빈을 회전시키고, 흡입된 상기 배기가스를 압축하여 상기 흡기구로 유입시키는 터보차저;A turbocharger configured to suck the exhaust gas discharged from the exhaust port, rotate the turbine, and compress the sucked exhaust gas into the intake port; 상기 터보차저에 마련된 최종 배기관에 장착되어 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물(이하 'NOx')의 농도를 전압으로 변환하여 감지하는 NOx 센서;A NOx sensor which converts and detects a concentration of nitrogen oxide (hereinafter, 'NOx') included in exhaust gas discharged by being installed in the final exhaust pipe provided in the turbocharger to a voltage; 상기 바이패스관에 장착되고 상기 NOx 센서로 감지된 NOx의 농도환산 전압에 따라 개폐량을 조절하여 상기 흡기구로 배기가스를 재순환시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브;를 포함하는 배기가스 재순환 유닛.And an exhaust gas recirculation (ECR) valve mounted on the bypass pipe and recirculating the exhaust gas to the intake port by adjusting the opening and closing amount according to the concentration conversion voltage of the NOx detected by the NOx sensor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터보차저와 상기 흡기구 사이에는 환원 배관이 마련되고,A reducing pipe is provided between the turbocharger and the intake port, 상기 환원 배관에는 중간냉각기가 더 마련되는 배기가스 재순환 유닛.The exhaust pipe recirculation unit is further provided with an intermediate cooler in the reducing pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 NOx 센서가 감지하는 NOx 농도환산 전압은 0.001V 내지 2V이며,The NOx concentration conversion voltage detected by the NOx sensor is 0.001V to 2V, 상기 NOx 농도환산 전압이 2V에 가까워지면 상기 EGR 밸브의 개방 정도가 커지는 배기가스 재순환 유닛.And the opening degree of the EGR valve increases when the NOx concentration conversion voltage approaches 2V. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 바이패스관에는 상기 EGR 밸브와 상기 흡기구 사이에 장착되는 EGR 냉각기가 더 마련되는 배기가스 재순환 유닛.The bypass pipe further comprises an EGR cooler mounted between the EGR valve and the inlet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 EGR 밸브는,The EGR valve, 상기 배기구와 연결되는 입구와 상기 흡기구와 연결되는 출구가 마련되어 내부 유로를 형성하는 몸체와,A body having an inlet connected to the exhaust port and an outlet connected to the inlet port to form an internal flow path; 상기 몸체 일측에 장착되어 정, 역회전하는 브러시리스 모터와,A brushless motor mounted on one side of the body to rotate forward and reverse, 상기 브러시리스 모터의 구동축 단부와 연결되어 상기 구동축의 정, 역회전을 직선운동으로 변환하면서 상기 몸체 내부의 유로를 개폐하는 개폐구와,An opening and closing hole connected to an end of the drive shaft of the brushless motor to open and close a flow path inside the body while converting forward and reverse rotation of the drive shaft into a linear motion; 상기 구동축 단부와 상기 개폐구 사이에 장착되어 상기 구동축의 정, 역회전 범위를 제한하는 제한구를 포함하는 배기가스 재순환 유닛.And a restrictor mounted between the drive shaft end and the opening and closing port to limit a forward and reverse rotation range of the drive shaft. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 개폐구는,The opening and closing port, 상기 구동축 단부와 연결되는 회동편과,A rotating piece connected to the drive shaft end; 상기 회동편의 단부에 회전 가능하게 결합되고 상기 제한구를 따라 일정 범위 내에서 왕복 이동하는 링크와,A link rotatably coupled to an end of the pivot piece and reciprocating within a predetermined range along the restriction; 상기 링크의 단부에 장착되어 상기 몸체 내부에 형성된 배기가스 유동 챔버를 개폐하는 밸브 시트를 포함하는 배기가스 재순환 유닛.And a valve seat mounted at an end of the link to open and close the exhaust gas flow chamber formed inside the body. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제한구는,The restrictor is, 상기 몸체 일측에 장착되는 원호 형상의 슬릿이 형성된 제한편과,Restriction piece formed with an arc-shaped slit is mounted on one side of the body, 상기 제한편을 따라 왕복 이동하는 것으로, 상기 회동편과 상기 링크를 상호 연결하는 힌지봉을 포함하는 배기가스 재순환 유닛.And a hinge rod interconnecting the pivoting piece and the link by reciprocating along the restriction piece. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제한편을 따라 이동하는 힌지봉의 회동 범위는 상기 슬릿의 길이를 원주로 하는 가상의 원의 중심으로부터 70 내지 80도의 범위인 배기가스 재순환 유 닛.The rotation range of the hinge rod which moves along the said restriction piece is 70-80 degree | times from the center of the imaginary circle which makes the slit length the circumference, The exhaust gas recycling unit.
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KR101425667B1 (en) * 2012-12-13 2014-08-01 한국생산기술연구원 Non-contacting co2 measurment apparatus and system for optimum design and control of exhaust gas recirculation appratus and
KR20210034334A (en) 2019-09-20 2021-03-30 한국생산기술연구원 A Low-NOx combustor capable of internal recirculation of flue gas by using venturi effect through improvement of burner structure
KR20210034333A (en) 2019-09-20 2021-03-30 한국생산기술연구원 A Combustor capable of flame stabilization and fuel preheating through recirculating high-temperature exhaust gas by turbocharger driven by air to burner

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