KR20130053531A - 차량용 요소수 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량에 마련되며, 단부에 주입구가 설치된 요소수탱크; 상기 요소수탱크의 상면에 안착되며, 하단부에 마개부가 마련되도록 하는 요소수용기; 및 일단이 주입구에 연결되며, 타단이 마개부에 연결되어 요소수용기 내의 요소수를 요소수탱크에 공급하는 연결관;을 포함하여 구성되는 차량용 요소수 공급장치가 소개된다.

Description

차량용 요소수 공급장치{APPARATUS FOR SUPPLYING UREA IN VEHICLE}

본 발명은 요소수 용기를 요소수탱크에 교체 가능되도록 연결하여 요소수를 간편하게 공급하도록 한 차량용 요소수 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 엔진 작동 시 배기 가스가 발생되고 특히, 디젤 엔진의 경우는 다량의 질소산화물(NOx)을 함유한 배기 가스가 외부로 배출된다.

이와 같은 질소산화물(NOx)은 연소 온도가 높아지면 질소산화물의 양도 증가하고 외부 배출 시 심각한 대기 오염을 유발함에 따라, 통상 질소산화물의 양을 줄이기 위해 엔진의 연소 온도를 제어함은 물론 배기 장치 쪽에 촉매를 설치하여 정화하는 방식을 실시하게 된다.

자동차에서 배출되는 질소산화물 정화를 위해 요소 첨가 선택적 촉매 반응 시스템(UREA-SCR : Urea-Selective Catalyst Reduction)이 적용되는데, 이 방식은 질소산화물센서 등 각종 센서와 요소수 분사 제어장치를 통해 배기관 내에 요소수를 정밀하게 분사시키고, 이렇게 분사된 요소수는 배출가스 열에 의해 열분해되어 암모니아로 변환된다. 이어서, 암모니아는 SCR촉매에서 질소산화물과 반응하여 물과 질소로 분해되는 바, 배기 가스 중의 질소 산화물을 저감시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차량에 설치된 요소수 탱크를 나타낸 도면으로, 요소수탱크(1)가 트렁크룸 내부의 스페어타이어 위치 또는 트림 부분에 설치된다.

그리고, 도 2는 종래의 차량에 설치된 요소수 주입구를 나타낸 도면으로, 차체 외부에 요소수 주입구(2)가 별도 마련되어 요소수의 보충 사용이 가능하도록 구성된다.

이에, 요소수는 주로 용기로 된 형태로 시판되고 있어, 요소수를 요소수탱크 내부에 직접 보충하거나, 주입건을 사용하여 보충할 수 있게 된다.

그러나, 요소수는 강염기성으로, 자극적인 냄새를 수반하게 되는 바, 요소수 보충시 적어도 보충하는 시간 동안은 요소수의 냄새를 맡을 수밖에 없는 문제가 있다.

또한, 주유건을 사용하여 요소수를 보충하는 경우 주입건과 주입구 사이에서 요소수가 튀어 옷에 닿게 되면, 요소수의 화학적 반응으로 인해 옷의 탈색 및 변색을 유발하는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 요소수 용기를 요소수탱크에 장탈착 가능되도록 연결하여 요소수를 간편하게 보충하도록 한 차량용 요소수 공급장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량에 마련되며, 단부에 주입구가 설치된 요소수탱크; 상기 요소수탱크의 상면에 안착되며, 하단부에 마개부가 마련되도록 하는 요소수용기; 및 일단이 주입구에 연결되며, 타단이 마개부에 연결되어 요소수용기 내의 요소수를 요소수탱크에 공급하는 연결관;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 주입구에 설치되며, 양측에 누름부가 형성되고, 상기 누름부와 직교하는 양측으로 록킹부가 형성되어 상기 누름부를 오므리는 경우 록킹부가 벌어지도록 하는 록킹부재; 및 상기 연결관 일단의 외형면에 마련되며, 연결관을 주입구에 체결시 록킹부에 걸려지게 되는 록킹돌기;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 누름부는 주입구 외측으로 돌출되도록 마련되며, 상기 록킹부는 주입구 내측으로 돌출되어 마련될 수 있다.

상기 록킹부재는 탄성력이 제공되어 누름부와 록킹부가 일체 형성될 수 있다.

상기 주입구의 내면에 마련되며, 단부가 상부로 절곡되어 돌출 형성된 복수의 개방편; 및 상기 연결관 일단에 내측을 향해 걸림부가 형성되어 상기 걸림부에 둘레 부분이 걸려지며, 연결관을 주입구에 체결시 개방편에 지지되면서 걸림부와 이격되는 개폐판;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 요소수탱크의 하단부에 요소수펌프가 연결되며, 상기 요소수탱크 바닥면은 상기 요소수펌프가 연결된 측을 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.

상기 요소수탱크에 요소수용기를 고정시킬 수 있는 스트랩을 더 설치할 수 있다.

상기 연결관은 신축 가능한 주름 형태로 구성될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 요소수용기를 교환하는 방식을 통해 요소수를 요소수탱크에 주입하게 됨으로써, 요소수를 간편하게 공급 및 보충할 수 있고, 이로 인해 요소수가 피부 또는 옷에 묻는 것을 방지하고, 요소수 보충시 냄새를 접하는 시간을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 요소수의 보충작업이 간편하게 이루어져 요소수용기의 용량을 작은 것을 채택할 수 있고, 요소수용기를 요소수의 저장공간으로 활용하게 됨으로써, 요소수 저장에 필요한 공간을 따로 제작하지 않아도 되는 바, 공간활용도를 높이고, 요소수 저장공간에 필요한 부품 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 차량에 설치된 요소수 탱크를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 차량에 설치된 요소수 주입구를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 차량용 요소수 공급장치의 설치 도면.
도 4는 본 발명에 의한 요소수탱크의 주입구를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 록킹부재의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6과 본 발명에 의한 연결관과 주입구의 체결 전 구조를 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 도시한 연결관과 주입구의 체결 후 구조를 나타낸 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 의한 요소수용기의 장착 실시예들을 나타낸 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 10을 통해 도시된 본 발명의 차량용 요소수 공급장치는, 요소수용기(20)의 장탈착을 통해 요소수를 보충하는 구조로써, 차량 내부에 마련되며, 단부에 주입구(11)가 설치된 요소수탱크(10)와, 상기 요소수탱크(10)의 상면에 안착되며, 하단부에 마개부(21)가 마련되도록 하는 요소수용기(20)와, 일단이 주입구(11)에 연결되며, 타단이 마개부(21)에 연결되어 요소수용기(20) 내의 요소수를 요소수탱크(10)에 공급하는 연결관(30)을 포함하여 구성된다.

즉, 요소수탱크(10) 상면에 요소수용기(20)를 장착 및 탈착 가능하게 설치하고, 요소수용기(20) 내의 요소수를 요소수탱크(10) 내에 공급함으로써, 요소수를 간편하게 공급 및 보충할 수 있게 된다.

여기서, 상기 요소수탱크(10)는 적절하게는 트렁크룸 내부에 마련될 수 있으나, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

도 6 및 도 7과 같이 본 발명은 연결관(30)을 요소수탱크(10)에 체결하는 구조로써, 이를 위해 상기 주입구(11)에 설치되며, 양측에 누름부(13)가 형성되고, 상기 누름부(13)와 직교하는 양측으로 록킹부(14)가 형성되어 상기 누름부(13)를 오므리는 경우 록킹부(14)가 벌어지도록 하는 록킹부재(12)와, 상기 연결관(30) 일단의 외형면에 마련되며, 연결관(30)을 주입구(11)에 체결시 록킹부(14)에 걸려지게 되는 록킹돌기(31)를 더 포함하여 구성된다.

즉, 연결관(30)을 주입구(11) 내부에 장착하는 작용을 통해 연결관(30)의 외형면에 형성된 록킹돌기(31)가 록킹부(14)에 접촉된 상태에서 하부를 향해 가압되면, 록킹돌기(31) 부분의 외경이 록킹부(14) 부분의 내경보다 더 넓게 형성됨으로써, 록킹부(14)가 순간적으로 벌어지게 되면서 록킹돌기(31)가 록킹부(14) 밑면에 걸려져 연결관(30)을 주입구(11)에 체결할 수 있게 된다.

이와 반대로, 연결관(30)을 주입구(11)에서 탈착하는 작용시에는 누름부(13)의 누름조작을 통해 누름부(13)를 오므리게 되면, 록킹부(14)가 상기 누름부(13)의 누름조작에 대응하여 벌어지게 됨으로써, 록킹돌기(31)를 록킹부(14)로부터 이탈시킬 수 있고, 이로 인해 연결관(30)을 주입구(11)에서 탈착할 수 있게 된다.

도 4 및 도 5와 같이 본 발명의 상기 누름부(13)는 주입구(11) 외측으로 돌출되도록 마련되며, 상기 록킹부(14)는 주입구(11) 내측으로 돌출되어 마련되는 구조이다. 즉, 누름부(13)가 주입구(11) 외측에 돌출되므로, 누름부(13)를 더욱 편리하게 누름작용할 수 있게 되고, 록킹부(14)가 주입구(11) 내측으로 돌출되므로, 상기 록킹돌기(31)가 걸려질 수 있게 된다.

본 발명의 상기 록킹부재(12)는 탄성력이 제공되어 누름부(13)와 록킹부(14)가 일체 형성되는 구조로써, 상기 록킹부재(12)는 대략 마름모꼴의 형상으로 형성되어, 누름부(13)와 록킹부(14)가 서로 대응하여 오므려지거나 벌어지는 작용이 이루어진다.

즉, 양측 누름부(13)가 오므려지는 경우 이와 직교하는 위치에 마련된 록킹부(14)가 벌어지게 되고, 양측 누름부(13)가 벌어지는 경우 록킹부(14)는 오므려지게 되는 것이다.

한편, 도 4 및 도 6, 도 7과 같이 본 발명은 연결관(30)을 주입구(11)에 장착 및 탈착시 요소수가 누수되는 것을 방지하기 위한 구조로써, 상기 주입구(11)의 내면에 마련되며, 단부가 상부로 절곡되어 돌출 형성된 복수의 개방편(15)과, 상기 연결관(30) 일단에 내측을 향해 걸림부(32)가 형성되어 상기 걸림부(32)에 둘레 부분이 걸려지며, 연결관(30)을 주입구(11)에 체결시 개방편(15)에 지지되면서 걸림부(32)와 이격되는 개폐판(33)을 더 포함하여 구성된다.

즉, 연결관(30)을 요소수용기(20)의 마개부(21)에 끼우게 되면, 요소수용기(20) 내의 요소수가 연결관(30)을 따라 흘러 나오게 되는데, 상기 요소수의 무게에 의해 연결관(30) 단부의 개폐판(33)이 걸림부(32)에 지지되어 닫혀 있는 상태에 있게 됨으로써, 요소수가 흘러나오지 않게 된다.

아울러, 연결관(30)을 요소수탱크(10)에 설치된 주입구(11)에 끼우게 되면, 상기 개폐판(33)이 주입구(11) 내부에 설치된 개방편(15) 위에 들어 올려지는 형태로 올려지게 되면서, 개폐판(33)이 걸림부(32)로부터 이격되게 된다. 따라서, 개폐판(33)과 걸림부(32) 사이에 조성된 공간으로 요소수가 흐르게 되어 요소수용기(20) 내의 요소수를 요소수탱크(10)에 공급할 수 있게 된다.

도 3과 같이 본 발명은 상기 요소수탱크(10)의 하단부에 요소수펌프(40)가 연결되며, 상기 요소수탱크(10) 바닥면은 상기 요소수펌프(40)가 연결된 측을 향하여 하향 경사지게 형성된 구성으로, 상기 요소수펌프(40)가 요소수를 펌핑하게 됨으로써, 요소수펌프(40)로의 요소수 공급이 원활하도록 요소수탱크(10)의 바닥면을 요소수펌프(40) 측으로 기울어지게 형성하게 된다.

여기서, 상기 요소수탱크(10) 내의 요소수가 모여지는 부분에는 히터와 센서(레벨, 압력, 온도 등) 등의 구성요소(도시 생략)가 더 설치될 수 있다.

본 발명은 상기 요소수탱크(10)에 요소수용기(20)를 고정시킬 수 있는 스트랩(50)을 더 설치 가능한 구성으로, 상기 스트랩(50)은 요소수용기(20)를 둘러쌀 수 있는 길이로 마련되며, 버클, 패스너, 벨크로 등의 고정수단이 마련됨으로써, 요소수용기(20)를 고정할 수 있게 된다.

여기서, 도 8 및 도 9와 같이 상기 요소수용기(20)는 다양한 용량의 것이 여러 방향으로 장착될 수 있으며, 그 형태 역시 일반적인 용기 형태는 물론 카트리지 형태로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 요소수용기(20)에 마련된 마개부(21)에 일반적인 뚜껑(도시 생략)이 결합되는 것은 당연하며, 상기 뚜껑을 개방한 상태에서 연결관(30)이 돌려서 끼워지게 된다.

또한, 도 10과 같이 상기 요소수용기(20)는 경우에 따라 복수 이상 채용될 수 있는 것으로, 요소수용기(20)가 복수 설치된 경우 이에 대응하도록 연결관(30)과 주입구(11)를 각각 복수개 마련하여 연결함으로써, 요소수의 공급 용량을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 연결관(30)은 신축 가능한 주름 형태로써, 일명 자바라 타입이 채용될 수 있어, 요소수탱크(10)와 요소수용기(20)의 연결이 더욱 간편하게 이루어질 수 있게 된다.

도 6 및 도 7을 통해 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

요소수용기(20)의 마개부(21)에 연결관(30)의 일단을 연결하여, 상기 요소수용기(20)를 요소수탱크(10) 상면에 올려놓아 설치한다.

이어서, 연결관(30)의 타단을 요소수탱크(10)에 연결하게 되면, 요소수용기(20) 내의 요소수가 요소수탱크(10) 내부로 흘러들게 됨으로써, 요소수를 공급 및 보충할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 차량용 요소수 공급장치는 요소수용기(20)를 교환하는 방식으로 요소수를 요소수탱크(10)에 주입하게 됨으로써, 요소수를 매우 간편하게 공급 및 보충할 수 있어, 고객의 불만을 최소화시킬 수 있게 된다.

더욱이, 요소수 보충작업이 간편하게 이루어지게 되는 바, 요소수용기(20)의 용량을 작은 것을 채택할 수 있어, 요소수용기(20)가 장착되는 트렁크룸의 공간을 더욱 효과적으로 사용할 수 있고, 또한 주입구(11)의 추가 설치 등을 통해 요소수의 용량을 쉽게 확장할 수 있게 된다.

특히, 요소수 공급을 위해 연결관(30)을 주입구(11)에 체결시 요소수탱크(10) 내의 요소수가 새어나오지 못하는 구조를 채용함으로써, 요소수가 피부 또는 옷에 묻는 것을 방지할 수 있고, 요소수 보충시 냄새를 접하는 시간을 최소화시킬 수 있게 된다.

또한, 요소수용기(20)를 요소수의 저장공간으로 활용하게 됨으로써, 요소수 저장에 필요한 공간을 따로 제작하지 않아도 되는 바, 공간활용도를 높이고, 요소수 저장공간에 필요한 부품 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 요소수탱크 11 : 주입구
12 : 록킹부재 13 : 누름부
14 : 록킹부 15 : 개방편
20 : 요소수용기 21 : 마개부
30 : 연결관 31 : 록킹돌기
32 : 걸림부 33 : 개폐판
40 : 요소수펌프 50 : 스트랩

Claims (8)

1. 차량 내부에 마련되며, 단부에 주입구(11)가 설치된 요소수탱크(10);
   상기 요소수탱크(10)의 상면에 안착되며, 하단부에 마개부(21)가 마련되도록 하는 요소수용기(20); 및
   일단이 주입구(11)에 연결되며, 타단이 마개부(21)에 연결되어 요소수용기(20) 내의 요소수를 요소수탱크(10)에 공급하는 연결관(30);을 포함하는 차량용 요소수 공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 주입구(11)에 설치되며, 양측에 누름부(13)가 형성되고, 상기 누름부(13)와 직교하는 양측으로 록킹부(14)가 형성되어 상기 누름부(13)를 오므리는 경우 록킹부(14)가 벌어지도록 하는 록킹부재(12); 및
   상기 연결관(30) 일단의 외형면에 마련되며, 연결관(30)을 주입구(11)에 체결시 록킹부(14)에 걸려지게 되는 록킹돌기(31);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 누름부(13)는 주입구(11) 외측으로 돌출되도록 마련되며, 상기 록킹부(14)는 주입구(11) 내측으로 돌출되어 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 록킹부재(12)는 탄성력이 제공되어 누름부(13)와 록킹부(14)가 일체 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 주입구(11)의 내면에 마련되며, 단부가 상부로 절곡되어 돌출 형성된 복수의 개방편(15); 및
   상기 연결관(30) 일단에 내측을 향해 걸림부(32)가 형성되어 상기 걸림부(32)에 둘레 부분이 걸려지며, 연결관(30)을 주입구(11)에 체결시 개방편(15)에 지지되면서 걸림부(32)와 이격되는 개폐판(33);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 요소수탱크(10)의 하단부에 요소수펌프(40)가 연결되며, 상기 요소수탱크(10) 바닥면은 상기 요소수펌프(40)가 연결된 측을 향하여 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 요소수탱크(10)에 요소수용기(20)를 고정시킬 수 있는 스트랩(50)을 더 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결관(30)은 신축 가능한 주름 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 요소수 공급장치.

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