KR20130130744A - 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조 - Google Patents

농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조는, 농업용 작업차량의 엔진 배기가스를 정화시키기 위한 배기가스 후처리장치를 엔진룸 내에 취부하는 구조로서, 상기 배기가스 후처리장치는, 엔진의 배기매니폴드 상부에서 엔진의 길이방향을 따라 평행하게 배치되고, 상기 배기가스 유입구가 배기매니폴드 또는 상기 배기가스 유입구 하부에 위치한 터보차저와 플랜지관으로 결합되며, 상기 엔진과 배기가스 후처리장치 사이에 배기가스 후처리장치의 하중이 지지되도록 하는 고정수단이 설치되되, 상기 고정수단은 상기 엔진의 전방측 실린더헤드와 상기 배기가스 후처리장치의 DPF캐닝 사이에 설치되는 전방 브라켓과, 상기 엔진의 후방측 실린더헤드와 상기 플랜지관의 플랜지결합부 사이에 설치되는 후방 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조{FIXING STRUCTURE OF EXHAUST GAS AFTER TREATMENT DEVICE}
본 발명은 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조에 관한 것이다.
트랙터와 같은 농업용 작업차량의 대부분은 디젤엔진(Diesel Engine)을 통해 주행동력 및 작업동력을 제공받게 된다.
이러한 디젤엔진(Diesel Engine)은 경유 또는 중유를 연료로 하여 압축, 점화에 의해 작동하는 왕복운동형 내연기관을 말하는데, 내구성이 우수한 반면 가솔린엔진과 비교하여 대기오염에 심각한 영향을 주는 질소산화물(NOx)과 입자상 물질(PM: Particulate Matter)의 배출이 심한 단점이 있다.
따라서, 각국에서는 디젤엔진의 배기가스 규제를 강화하고 있으며, 기술적으로 연료분사시기를 지연하고, 배기가스 재순환 장치를 사용하여 질소산화물의 농도를 저감하며, 입자상 물질을 감소시키기 위해 엔진의 연소성능을 개선하는 등의 다양한 대책을 강구하고 있는 실정이다.
특히, 후처리 기술로는 입자상 물질(PM) 중 고비점 탄화수소를 정화하는 산화촉매, 과잉 산소 분위기에서 질소산화물(NOx)을 분해 또는 환원하는 DeNOx 촉매, 입자상 물질(PM)을 필터로 걸러주는 디젤 입자상 물질(매연) 여과용 필터(DPF) 등이 있다.
이 중에서, 매연여과필터(DPF: Diesel Particulate Filter)는 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질을 필터로 포집한 후 이것을 태우고(재생) 다시 입자상 물질을 포집하여 계속 사용하는 기술로서 매연을 80% 이상 저감할 수 있어서 성능면에서는 아주 우수한 배기가스 후처리장치로 알려져 있다.
하지만, 이러한 매연여과필터(DPF)(이하, 배기가스 후처리장치로 통칭함)는 부피가 크고 무거운 단점이 있어 기존의 작업차량에 탑재하여 사용하는데 많은 어려움이 있었다.
특히, 이러한 배기가스 후처리장치는 입자상 물질의 확실한 연소 제거나 충분한 촉매활성을 얻기 위해서 소정 온도 이상의 배기온도를 필요로 하기 때문에 그 특성상 엔진에 최대한 근접한 위치에 설치할 수 밖에 없는 제한적인 문제가 있었다.
따라서, 이와 같은 배기가스 후처리장치를 엔진룸 내에 설치하는 것이 필연적인데, 기존의 엔진룸 구조가 협소하여 설치공간을 확보하는데 많은 어려움이 있었다.
또한, 농업용 작업차량이 대부분 고마력 엔진을 탑재하기 때문에 주행진동이 심하게 발생되는데, 이때에 배기가스 후처리장치를 견고히 지지할 수 있도록 하는 고정수단이 마련되어 있지 못하면 배기가스 후처리장치가 진동충격에 의해 파손되거나 정화기능에 손상을 가할 수 있고, 심할 경우에는 배기가스 후처리장치가 주행 중 고정위치를 벗어나 주변구조물, 특히 엔진에 충돌함으로써, 심각한 고장 및 사고를 유발할 수 있게 된다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 배기가스 후처리장치를 엔진의 배기매니폴드 상부에서 엔진의 길이방향을 따라 평행하게 배치되도록 하고, 상기 배기가스 유입구가 배기매니폴드 또는 상기 배기가스 유입구 하부에 위치한 터보차저와 플랜지관으로 결합되도록 함으로써, 엔진의 배기가스 출구와 배기가스 후처리장치의 배기가스의 유입구 사이의 거리를 최단거리로 축소시켜 배치되도록 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 엔진과 배기가스 후처리장치 사이에 배기가스 후처리장치의 하중이 지지되도록 하는 고정수단이 설치됨으로써, 배기가스 후처리장치의 처짐 및 진동 충격을 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조를 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 고정수단을 설치함에 있어서, 엔진 케이스를 가공하거나 기존의 엔진룸 구조를 변경하지 않고 브라켓을 추가 설치하여 지지되도록 하는 구조를 제안하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조를 제공함에 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 농업용 작업차량의 엔진 배기가스를 정화시키기 위한 배기가스 후처리장치를 엔진룸 내에 취부하는 구조로서, 상기 배기가스 후처리장치는 엔진의 배기매니폴드 상부에서 엔진의 길이방향을 따라 평행하게 배치되고, 상기 배기가스 유입구가 배기매니폴드 또는 상기 배기가스 유입구 하부에 위치한 터보차저와 플랜지관으로 결합되고, 상기 엔진과 배기가스 후처리장치 사이에 배기가스 후처리장치의 하중이 지지되도록 하는 고정수단이 설치되되, 상기 고정수단은 상기 엔진의 전방측 실린더헤드와 상기 배기가스 후처리장치의 DPF캐닝 사이에 설치되는 전방 브라켓과, 상기 엔진의 후방측 실린더헤드와 상기 플랜지관의 플랜지결합부 사이에 설치되는 후방 브라켓을 포함하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 엔진의 플라이휠 하우징을 정면에서 바라보았을 때, 상기 배기가스 후처리장치가 상기 엔진의 좌측 상부에 배치되도록 할 수 있다.
또한, 상기 배기가스 후처리장치는 배기가스의 유입구를 상기 엔진 후방쪽에 형성하고, 정화가스의 배출구를 엔진 전방쪽으로 형성할 수 있다.
이때, 상기 배기가스 후처리장치의 정화가스의 배출구가 엔진룸의 바닥쪽을 향하도록 배치할 수 있다.
또한, 상기 플랜지관은 수평방향과 수직방향으로 연장된 관이 연결된 곡관형태로 절곡되고, 수평방향의 관 끝에 배기매니폴드 또는 터보차저와 결합되는 플랜지결합부가 형성되며, 수직방향의 관 끝에 배기가스 유입구와 결합되는 또 다른 플랜지결합부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 전방 브라켓은, 상기 엔진의 전방측 실린더헤드에 하부단이 결합되는 제1브라켓과, 상기 제1브라켓의 상부단과 상기 배기가스 후처리장치의 DPF캐닝 측의 저면 사이에 설치되어 하중을 지지하도록 된 제2브라켓을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1브라켓은 하부단이 실린더헤드 측면에 결합되고, 상부단이 상기 제2브라켓에 착탈 가능한 상태로 결합되는 볼트결합부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제2브라켓은 상부단이 배기가스 후처리장치의 DPF캐닝 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 제1브라켓 상부단에 상기 볼트결합부를 이용해 착탈 가능한 상태로 결합될 수 있다.
한편, 상기 전방 브라켓의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1브라켓은 하부단에 형성된 장공을 통해 상기 실린더헤드 측면과 위치 조절이 가능하게 결합되고, 상부단이 상기 제2브라켓과 용접 결합되거나 일체로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1브라켓과 상기 제2브라켓은 각각의 평면이 서로 교차되도록 연결될 수 있다.
그리고, 상기 후방 브라켓은, 상기 엔진의 후방측 실린더헤드에 하부단이 결합되고, 상부단이 배기가스 유입구 측과 결합되는 상기 플랜지관의 플랜지결합부 측에 결합되는 제3브라켓과, 상기 플랜지관 측과 결합되는 배기가스 유입구의 플랜지결합부에 하부단이 결합되고, 상부단이 상기 배기가스 후처리장치의 DOC캐닝 측의 저면에 결합되어 하중을 지지하도록 된 제4브라켓을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제3브라켓은 하부단이 수평방향으로 연장되어 실린더헤드 상면에 착탈 가능한 상태로 볼트 결합되고, 수직방향에 연장된 상부단이 플랜지관의 플랜지결합부 측면에 볼트 결합 또는 용접 결합될 수 있다.
그리고, 상기 제4브라켓은 하부단 및 상부단이 각각 수평방향으로 절곡 연장되며, 상부단이 배기가스 후처리장치의 DOC캐닝 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 배기가스 유입구의 플랜지결합부에 용접 결합될 수 있다.
한편, 상기 고정수단은, 상기 플랜지관과 상기 배기매니폴드 사이에 배치되어 상기 배기가스 후처리장치의 하중을 지지하는 버팀대를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 버팀대의 상부단이 상기 플랜지관의 저면에 용접 결합되거나 상기 플랜지관과 일체로 형성되고, 하부단이 상기 배기매니폴드 상면에 볼트 결합될 수 있다.
그리고, 상기 배기매니폴드와 상기 버팀대의 결합면 사이에는 배기매니폴드로부터 방출되는 열을 차폐하기 위한 차열판이 개재될 수 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 배기가스 후처리장치를 엔진의 배기매니폴드 상부에서 엔진의 길이방향을 따라 평행하게 배치되도록 하고, 상기 배기가스 유입구가 배기매니폴드 또는 상기 배기가스 유입구 하부에 위치한 터보차저와 플랜지관으로 결합되도록 함으로써, 엔진의 배기가스 출구와 배기가스 후처리장치의 배기가스의 유입구 사이의 거리를 최단거리로 축소시켜 배치되도록 함으로써, 에너지효율을 향상시키는 한편, 배기가스 후처리장치의 정화성능이 향상되도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 엔진과 배기가스 후처리장치 사이에 배기가스 후처리장치의 하중이 지지되도록 하는 고정수단이 설치됨으로써, 배기가스 후처리장치의 처짐 및 진동 충격을 안정적으로 지지할 수 있게 되어 배기가스 후처리장치의 수명 및 정화성능을 안정적으로 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 고정수단을 설치함에 있어서, 엔진 케이스를 가공하거나 기존의 엔진룸 구조를 변경하지 않고 브라켓을 추가 설치하여 지지되도록 하는 구조를 제안함으로써, 엔진에 가해지는 영향을 최소화할 수 있고, 경제적인 효과를 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 작업차량의 엔진룸을 도시한 외형도.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 저면에서 바라본 사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 작업차량의 엔진룸을 도시한 외형도이다.
도 1을 참조하면, 트랙터의 엔진룸(100)이 개시되고 있다. 상기 엔진룸(100)은 상부로 개방이 가능한 본넷(110)에 의해 내부의 엔진(120)이 보호되는 구성으로 이루어지고 있다.
도 1을 통해 엔진룸(100)을 바라봤을 때, 좌측이 엔진(120)의 전방 쪽이 되고, 우측이 엔진(120)의 후방 쪽이 된다.
상기 엔진(120)을 통해 발생된 동력은 엔진(120) 후방 쪽의 플라이휠 하우징(130)을 거쳐 트랜스미션(미도시)으로 전달되며, 이때, 상기 엔진(120)의 전방 쪽 엔진룸(100) 공간을 이용해 엔진(120)을 냉각시키기 위한 라디에이터장치가 설치될 수 있다.
상기 엔진룸(100)의 본넷(110)이 제거된 상태의 내부구조를 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 저면에서 바라본 사시도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치 및 엔진 상부 결합구조를 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 트랙터의 엔진(120)에서 발생된 배기가스를 정화시키기 위한 배기가스 후처리장치(200)가 엔진룸(100) 내에 고정수단(300)을 이용해 취부되고 있다.
여기서, 상기 배기가스 후처리장치(200)에 대해 설명하면, 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질을 필터로 포집한 후 이것을 태우고 다시 입자상 물질을 포집하여 계속 사용하도록 하는 것으로서, 배기가스 배출기준을 충족시키기 위하여 귀금속 촉매장치를 사용하게 된다. 이와 같은 배기가스 후처리장치(200)는 자연흡기 방식인 경우에는 배기매니폴드(140)에, 과급 방식인 경우에는 터보차저(150)의 배기가스 출구인 터빈 측에 직접 연결된다.
이와 같은 배기가스 후처리장치(200)는 외관이 캐닝(canning)으로 이루어져 있고, 상기 캐닝은 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst; 이하 'DOC'라 한다)를 감싸서 보호하는 DOC캐닝(230)과, 매연여과장치(Diesel Particulate Filter; 이하 'DPF'라 한다)를 감싸서 보호하는 DPF캐닝(240)으로 이루어지게 되는데, 상기 DOC캐닝(230) 측에는 엔진(120)의 배기매니폴드(140) 또는 터보차저(150)에 결합되기 위한 배기가스 유입구(210)가 구비되어 있고, 상기 DPF캐닝(240) 측에는 머플러 파이프(미도시)와 연결되는 정화가스 배출구(220)가 구비될 수 있다.
상기 DOC캐닝(230)과 DPF캐닝(240) 사이의 연결은 상기 캐닝의 원주상을 따라 설치되는 클램프(250)를 통해 이루어진다. 특히, 클램프(250)를 약간 풀어 DOC캐닝(230)과 DPF캐닝(240)을 미소하게 회전시키면, 후술할 고정수단(300) 사이의 상대 위치를 조정할 수 있게 되어 고정수단(300)이 엔진(120)의 실린더헤드(121)에 장착되는 위치상의 오차를 보상하는 것이 가능해진다.
다시 도 2내지 도 5를 참조하면, 상기 배기가스 후처리장치(200)는 엔진(120)의 배기매니폴드(140) 상부에서 엔진(120)의 길이방향을 따라 평행하게 배치되는데, 자연흡기 방식인 경우에는 플랜지관(160)을 통해 배기가스 유입구(210)가 배기매니폴드(140)에 연결되며, 과급 방식인 경우에는 배기가스 후처리장치(200)의 하부에 위치한 터보차저(150)와 플랜지관(160)을 통해 배기가스 유입구(210)가 연결된다.
이때, 상기 배기가스 후처리장치(200)는 플라이휠 하우징(130)을 정면에서 바라보았을 때 엔진(120)의 좌측 상부에 배치되도록 할 수 있다.
또한, 상기 배기가스 후처리장치(200)의 배기가스의 유입구(210)를 엔진(120)의 후방 쪽에 형성되도록 하고, 정화가스의 배출구(220)를 엔진(120)의 전방 쪽에 형성되도록 할 수 있다.
이때, 상기 배기가스 후처리장치(200)의 배기가스 유입구(210) 및 정화가스 배출구(220)가 엔진룸(100)의 바닥 쪽을 향하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 정화가스 배출구(220)는 엔진룸(100)의 외부로 연장된 머플러 파이프 측에 연결되도록 할 수 있고, 이를 통해 배기가스가 대기 중에 방출되도록 할 수 있다.
여기서, 터보차저(150)의 원리에 대해 설명하면, 터보차저(Turbo Charger)라 함은 엔진(120)에서 필연적으로 발생하는 배출가스의 압력을 이용해 터빈을 돌린 후, 이 회전력을 이용해 흡입하는 공기를 대기압보다 강한 압력으로 밀어 넣어 출력을 높이기 위한 기구를 일컫는다.
배기매니폴드(140) 또는 터보차저(150)와 배기가스 후처리장치(200) 사이를 연결하도록 마련된 플랜지관(160)은 "ㄴ"자 모양의 곡관형태로 절곡되며, 수평방향의 관 끝에 배기매니폴드(140) 또는 터보차저(150)와 결합되는 플랜지결합부가 형성되도록 하고, 수직방향의 관 끝에는 배기가스 유입구(210)와 결합되는 또 다른 플랜지결합부가 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 도 2 내지 도 5를 참조하여 고정수단(300)에 대해 자세히 설명한다. 상기 고정수단(300)은 제1브라켓(310), 제2브라켓(320), 제3브라켓(340), 제4브라켓(350)을 포함하는 구성으로 이루어지며, 도 5에 도시된 바와 같이 추가적으로 버팀대(360)를 더 포함할 수 있다.
제1브라켓(310)과 제2브라켓(320)은 엔진(120)의 전방측 실린더헤드(121)와 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 사이에 설치되는 전방 브라켓을 이루는 구성이다.
이때, 상기 제1브라켓(310)은 엔진(120)의 전방측 실린더헤드(121)에 하부단이 결합되는데, 상기 하부단이 실린더헤드(121) 측면에 결합되고, 상부단이 수평방향으로 절곡되어 제2브라켓(320)이 착탈 가능한 상태로 결합되는 볼트결합부(B1)를 형성할 수 있다.
그리고, 제2브라켓(320)에 대해 설명하면, 상기 제1브라켓(310)의 상부단과 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 측의 저면 사이에 설치되어 하중을 지지하게 되는데, 상기 제2브라켓(320)의 하부단 및 상부단이 각각 수평방향으로 절곡 연장되며, 상부단이 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 제1브라켓(310) 상부단에 볼트결합부(B1)를 이용해 착탈 가능한 상태로 결합되도록 할 수 있다.
한편, 도 5는 전방 브라켓을 이루는 제1브라켓(310)과 제2브라켓(320)의 또 다른 실시예를 보여준다.
도 5에 도시된 전방 브라켓의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1브라켓(310)은 하부단에 형성된 장공을 통해 상기 실린더헤드(121) 측면과 위치 조절이 가능하게 결합되고, 상부단이 상기 제2브라켓(320)과 용접 결합될 수 있다. 물론 제1브라켓(10)과 제2브라켓(320)이 주조에 의해 만들어지는 경우와 같이 일괄 성형이 가능한 경우에는 제1브라켓(10)과 제2브라켓(320)이 일체로 만들어지는 것도 가능하다.
여기서 제1브라켓(310)의 하부단에 장공을 형성한 것은, 상기 실린더헤드(121)의 측면과 결합, 특히 볼트로 결합할 때 위치 조절이 가능하게 만들기 위함이다.
또한, 상기 제1브라켓(310)과 상기 제2브라켓(320)은 각각의 평면이 서로 교차되도록, 예를 들면 양평면이 수직하게 만나도록 연결되어 전방 브라켓 전체의 강성을 높일 수도 있다.
아울러 일체로 형성된 제1브라켓(310)과 제2브라켓(320)은, 상기 제2브라켓(320)의 상부단이 DPF캐닝(240) 측의 저면에 용접 결합됨으로써 전방 브라켓을 실린더헤드(210)에 고정하는 동시에 DPF캐닝(240)의 엔진(120) 취부가 이루어지는 것도 가능하다.
한편, 제3브라켓(340)과 제4브라켓(350)은 엔진(120)의 후방측 실린더헤드(121)와 배기가스 후처리장치(200)의 DOC캐닝(230) 사이에 설치되는 후방 브라켓을 이루는 구성이다.
여기서, 상기 제3브라켓(340)에 대해 설명하면 다음과 같다. 상기 제3브라켓(340)은 엔진(120)의 후방측 실린더헤드(121)에 하부단이 결합되고, 상부단이 배기가스 유입구(210) 측과 결합되는 플랜지관(160)의 플랜지결합부(161) 측에 결합되도록 하는데, 상기 제3브라켓(340)의 하부단이 수평방향으로 연장되어 실린더헤드(121) 상면에 착탈이 가능한 상태로 볼트 결합되고, 수직방향에 연장된 상부단이 플랜지관(160)의 플랜지결합부(161) 측면에서 볼트 또는 용접에 의해 결합되도록 할 수 있다.
그리고, 제4브라켓(350)에 대해 설명하면 다음과 같다. 상기 제4브라켓(350)은 상기 플랜지관(160) 측과 결합되는 배기가스 유입구(210)의 플랜지결합부(211)에 하부단이 결합되고, 상부단이 후처리장치(200)의 DOC캐닝(230) 측의 저면에 결합되어 하중을 지지하게 되는데, 상기 제4브라켓(350)의 하부단 및 상부단이 각각 수평방향으로 절곡 연장되며, 상부단이 배기가스 후처리장치(200)의 DOC캐닝(230) 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 배기가스 유입구(210)의 플랜지결합부(211)에 용접에 의해 결합되도록 할 수 있다.
한편, 상기 고정수단(300)은 상기 플랜지관(160)과 상기 배기매니폴드(140) 사이에 배치되어 상기 배기가스 후처리장치(200)의 하중을 지지하는 버팀대(360)를 더 포함함으로써 배기가스 후처리장치(200)의 취부구조를 강화할 수 있다.
여기서, 상기 버팀대(360)의 상부단은 상기 플랜지관(160)의 저면에 용접 결합되거나, 또는 상기 플랜지관(160)과 주조 등의 방법을 통해 일체로 형성될 수 있으며, 하부단은 상기 배기매니폴드(140) 상면에 볼트로 결합될 수 있다.
또한, 배기매니폴드(140)로부터 방출되는 열을 차폐하기 위한 차열판(141)이 설치된다면, 배기매니폴드(140)와 버팀대(360)의 결합면 사이에 차열판(141)이 개재되며, 필요하다면 버팀대(360)의 하부단을 배기매니폴드(140) 상면에 볼트로 결합할 때 차열판(141)도 함께 고정되도록 구성할 수도 있을 것이다.
상기한 바와 같은 구성의 본 발명은, 엔진(120) 구동에 따른 배기가스가 배기매니폴드(140) 측으로 배출되고, 과급 방식인 경우라면 배기매니폴드(140) 측에 설치된 터보차저(150)로 배디가스가 유입되어 터빈을 구동시키게 된다. 이후 상기 배기가스는 플랜지관(160)을 통해 배기가스 후처리장치(200)의 배기가스 유입구(210)로 공급된다.
상기 배기가스 유입구(210)를 통해 배기가스 후처리장치(200) 내로 공급된 배기가스는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst) 및 매연여과장치(Diesel Particulate Filter)를 거쳐서 정화되고, 정화가스 배출구(220)를 통해 대기 중에 배출된다. 이때, 상기 정화가스 배출구(220)를 엔진룸(100) 외부에 설치한 머플러 파이프와 연결되도록 할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 배기가스 후처리장치를 엔진의 배기매니폴드 상부에서 엔진의 길이방향을 따라 평행하게 배치되도록 하고, 상기 배기가스 유입구가 배기매니폴드 또는 상기 배기가스 유입구 하부에 위치한 터보차저와 플랜지관으로 바로 결합되도록 함으로써, 엔진의 배기가스 출구와 배기가스 후처리장치의 배기가스의 유입구 사이의 거리를 최단거리로 축소시켜 배치되도록 함으로써, 에너지효율을 향상시키는 한편, 배기가스 후처리장치의 정화성능이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 엔진과 배기가스 후처리장치 사이에 배기가스 후처리장치의 하중이 지지되도록 하는 고정수단을 통해서, 배기가스 후처리장치의 처짐 및 진동 충격을 안정적으로 지지할 수 있게 되어 배기가스 후처리장치의 수명 및 정화성능을 안정적으로 유지시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 고정수단을 설치함에 있어서, 엔진 케이스를 가공하거나 기존의 엔진룸 구조를 변경하지 않고 브라켓을 추가 설치하여 지지되도록 하는 구조를 제안함으로써, 엔진에 가해지는 영향을 최소화할 수 있게 된다.
산업상 이용가능성
본 발명은 농업용 작업차량에 장착된 디젤엔진의 배기가스 후처리장치를 견고하게 지지하는 취부구조로서 이용 가능하다.

Claims (16)

  1. 농업용 작업차량의 엔진(120) 배기가스를 정화시키기 위한 배기가스 후처리장치(200)를 엔진룸(100) 내에 취부하는 구조로서,
    상기 배기가스 후처리장치(200)는, 엔진(120)의 배기매니폴드(140) 상부에서 엔진(120)의 길이방향을 따라 평행하게 배치되고, 상기 배기가스 유입구(210)가 상기 배기매니폴드(140) 또는 상기 배기가스 유입구(210) 하부에 위치한 터보차저(150)와 플랜지관(160)으로 결합되고, 상기 엔진(120)과 배기가스 후처리장치(200) 사이에 배기가스 후처리장치(200)의 하중이 지지되도록 하는 고정수단(300)이 설치되되,
    상기 고정수단(300)은 상기 엔진(120)의 전방측 실린더헤드(121)와 상기 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 사이에 설치되는 전방 브라켓과, 상기 엔진(120)의 후방측 실린더헤드(121)와 상기 플랜지관(160)의 플랜지결합부(161) 사이에 설치되는 후방 브라켓을 포함하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진(120)의 플라이휠 하우징(130)을 정면에서 바라보았을 때, 상기 배기가스 후처리장치(200)가 상기 엔진(120)의 좌측 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배기가스 후처리장치(200)는 배기가스의 유입구(210)를 상기 엔진(120) 후방쪽에 형성하고, 정화가스의 배출구(220)를 엔진(120) 전방쪽으로 형성하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배기가스 후처리장치(200)의 정화가스의 배출구(220)가 엔진룸(100)의 바닥쪽을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지관(160)은 수평방향과 수직방향으로 연장된 관이 연결된 곡관형태로 절곡되며, 수평방향의 관 끝에 상기 배기매니폴드(140) 또는 터보차저(150)와 결합되는 플랜지결합부가 형성되고, 수직방향의 관 끝에 배기가스 유입구(210)와 결합되는 또 다른 플랜지결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방 브라켓은,
    상기 엔진(120)의 전방측 실린더헤드(121)에 하부단이 결합되는 제1브라켓(310); 및
    상기 제1브라켓(310)의 상부단과 상기 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 측의 저면 사이에 설치되어 하중을 지지하도록 된 제2브라켓(320);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1브라켓(310)은 하부단이 실린더헤드(121) 측면에 결합되고, 상부단이 상기 제2브라켓(320)에 착탈 가능한 상태로 결합되는 볼트결합부(B1)를 형성하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2브라켓(320)은 상부단이 배기가스 후처리장치(200)의 DPF캐닝(240) 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 제1브라켓(310) 상부단에 볼트결합부(B1)를 이용해 착탈 가능한 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1브라켓(310)은 하부단에 형성된 장공을 통해 상기 실린더헤드(121) 측면과 위치 조절이 가능하게 결합되고, 상부단이 상기 제2브라켓(320)과 용접 결합되거나 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1브라켓(310)과 상기 제2브라켓(320)은 각각의 평면이 서로 교차되도록 연결되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 후방 브라켓은,
    상기 엔진(120)의 후방측 실린더헤드(121)에 하부단이 결합되고, 상부단이 배기가스 유입구(210) 측과 결합되는 상기 플랜지관(160)의 플랜지결합부(161) 측에 결합되는 제3브라켓(340); 및
    상기 플랜지관(160) 측과 결합되는 배기가스 유입구(210)의 플랜지결합부(211)에 하부단이 결합되고, 상부단이 상기 배기가스 후처리장치(200)의 DOC캐닝(230) 측의 저면에 결합되어 하중을 지지하도록 된 제4브라켓(350);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3브라켓(340)은 하부단이 수평방향으로 연장되어 실린더헤드(121) 상면에 착탈 가능한 상태로 볼트 결합되고, 수직방향에 연장된 상부단이 플랜지관(160)의 플랜지결합부(161) 측면에 볼트 결합 또는 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제4브라켓(350)은 하부단 및 상부단이 각각 수평방향으로 절곡 연장되며, 상부단이 배기가스 후처리장치(200)의 DOC캐닝(230) 측의 저면에 용접 결합되고, 하부단이 배기가스 유입구(210)의 플랜지결합부(211)에 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단(300)은 상기 플랜지관(160)과 상기 배기매니폴드(140) 사이에 배치되어 상기 배기가스 후처리장치(200)의 하중을 지지하는 버팀대(360)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 버팀대(360)의 상부단이 상기 플랜지관(160)의 저면에 용접 결합되거나 또는 상기 플랜지관(160)과 일체로 형성되고, 하부단이 상기 배기매니폴드(140) 상면에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 배기매니폴드(140)와 상기 버팀대(360)의 결합면 사이에 차열판(141)이 개재된 것을 특징으로 하는 농업용 작업차량의 배기가스 후처리장치의 취부구조.
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