KR20140024861A - 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치 - Google Patents

건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치 Download PDF

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Abstract

게시된 발명은, 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 관한 것으로,
엔진룸(7) 일측에 구비되어 외부의 공기를 유입시켜 냉각팬 기류(9)를 생성시키는 냉각팬(3); 난류 유입구(14)와 상기 냉각팬 기류(9)를 내부로 안내하는 제1 가이드(13a)를 구비하며, 일단은 상기 매연저감장치(6)와 연결되고 타단은 상기 엔진룸(7) 외부로 연장되며 상기 매연저감장치(6)의 재생시 배출된 과열가스를 외부로 배출시키는 테일 파이프(10); 및 상기 엔진룸(7) 외부에 노출되는 외기 유입구(24)와 상기 외기 유입구(24)에 인접하며 유입되는 외기를 내부로 안내하는 제2 가이드(23a)를 포함하며, 상기 테일 파이프(10)의 외경을 감싸 이격 공간을 형성하여 상기 테일 파이프(10)와의 직접적인 접촉을 방지는 디퓨져(20);를 포함한다.

Description

건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치{EXHAUST GAS TEMPERATURE REDUCTION DEVICE FOR AN ENGINE OF CONSTRUCTION EQUIPMENT}
본 발명은 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설기계용 엔진, 바람직하게는 디젤엔진의 매연저감장치의 연소과정에서 발생하는 배기가스가 디퓨져(diffuser) 및 테일 파이프를 통과시에 냉각팬 기류 및 외기와 합류되어 낮은 온도의 배기가스를 배출할 수 있도록 개량된 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 관한 것이다.
종래에는 화석연료를 사용하는 디젤엔진 또는 전기 에너지와 더불어 사용하는 하이브리드 타입의 건설기계에 있어서, 배기가스의 재생 및 후처리를 위하여 매연저감장치를 채룡하는 것이 일반화되어 있다.
특히, 건설기계의 디젤엔진으로부터 배출되는 배출가스에 포함된 입자상 물질(Particulate Matter : PM)의 배출이 환경오염 및 대기오염에 관한 하나의 원인을 제공하고 있으며, 인체의 폐나 호흡기에 들어가는 경우에는 치명적인 피해를 주어 전 세계적으로 입자상 물질의 배출량에 대한 규제가 강화되고 있다.
그와 같은 환경오염 등의 문제를 해결하기 위하여 디젤 차량 등에서 발생하는 입자상 물질이 대기 중으로 배출되는 것을 방지하도록 입자상 물질을 포집하고 처리하는 매연저감장치(Diesel Particulate Filter : DPF)는 필터를 통해 입자상 물질을 포집한 후 일정시점이 되면 여과된 매연을 연소시키는 과정을 반복하거나 연소시키지 않고 털어내는 과정을 반복하여 필터를 재생시킨다. 이때, 매연저감장치를 통하여 배출되는 엔진의 배기가스는 고온의 기류로 외부에 배출됨으로써, 화재자 화상을 일으킬 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해서는 매연저감장치에 연결된 테일 파이프를 통하여 배기가스의 온도를 저감시키는 기술이 연구개발되고 있는데, 예컨대 2010년도 8월 2일자에 공개된 한국특허공개 제2010-86525호에 게시된 "엔진룸의 과열가스 온도 저감장치"가 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치의 한 예로 잘 알려져 있다.
도 1은 전술한 종래의 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치가 엔진룸에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 도면으로써, 도시된 바와 같이, 엔진룸(7)의 일측에 관통형성되는 관통공(2);과 일단은 매연저감장치(5)와 연결되고 타단은 상기 관통공(2)을 통해서 상기 엔진룸(7) 외부로 연장되며 상기 매연저감장치(5)의 재생시 배출된 과열가스를 외부로 배출시키는 테일 파이프(1);와 상기 엔진룸(7) 일측에 구비되어 외부의 공기를 유입시켜 기류를 생성시키는 냉각팬(3); 및 상기 관통공(2)과 결합되어 상기 테일 파이프(1)의 외경을 감싸 이격 공간을 형성하여 상기 테일 파이프(1)와의 직접적인 접촉을 방지하고 상기 기류를 흡입 후 분산을 방지하여 상기 과열가스의 온도를 낮추는 디퓨져(4)를 포함하고 있다.
이 기술은, 매연저감장치(5)를 거쳐는 배기가스가 1차적으로 테일 파이프(1)를 통하여 배출될 때, 매연저감장치(5)의 배기가스와 냉각팬(3)에 의해 생성된 기류(9)가 테일 파이프(1) 내부에서 혼합되도록 하여 과열된 배가스의 온도를 낮출 수 있다.
하지만, 냉각팬(3)에 의해 생성된 기류(9)가 테일 파이프(1)의 외주면을 바로 통과해 버리거나, 테일 파이프(1) 내부에서의 혼합이 저조하게 발생함으로써, 여전히 테이 파이프(1)를 통하여 외부로 배출되는 배기가스의 온도가 고온, 예컨대 대략 500℃에 근접하게 되는 문제점이 있다.
그러한 고온의 배기가스는 디퓨져(4)의 과열을 초래하는 문제점이 있으며, 비록 테일 파이프(1)에 직접 접촉하지는 않더라도 디퓨져(4)와의 접촉을 통하여 화재나 신체 상의 상해를 초래하는 문제점이 있다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구조적으로 디퓨져 내부에서 외기와 냉각팬에 의해 생성된 기류가 난류를 일으키며 혼합되면서 테일 파이프를 냉각시키고, 나아가 홉합된 난류가 테일 파이프 내부에 효율적으로 유입되도록 함으로써 테일 파이프 내부에서 매연저감장치를 거치는 배기가스의 과열을 저감하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디젤엔진과 상기 디젤엔진의 배기관로 상에 연결되어 입자상 물질의 배출을 방지하는 매연저감장치를 포함하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 있어서,
엔진룸 일측에 구비되어 외부의 공기를 유입시켜 냉각팬 기류를 생성시키는 냉각팬;
난류 유입구와 상기 냉각팬 기류를 내부로 안내하는 제1 가이드를 구비하며, 일단은 상기 매연저감장치와 연결되고 타단은 상기 엔진룸 외부로 연장되며 상기 매연저감장치의 재생시 배출된 과열가스를 외부로 배출시키는 테일 파이프; 및
상기 엔진룸 외부에 노출되는 외기 유입구와 상기 외기 유입구에 인접하며 유입되는 외기를 내부로 안내하는 제2 가이드를 포함하며, 상기 테일 파이프의 외경을 감싸 이격 공간을 형성하여 상기 테일 파이프와의 직접적인 접촉을 방지는 디퓨져;를 포함하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치를 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 테일 파이프에 45°각도 간격으로 형성된 다수의 난류 유입구가 구성되고, 상기 디퓨져에는 상기 다수의 난류 유입구에 상응하도록 다수의 외기 유입구가 구성되는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치는 구조적으로 엔진룸 외부의 차가운 외기가 디퓨져의 측방에서 유입되어, 냉각팬에 의해 생성된 기류와 함께 난류를 일으키며 테일 파이프 내부에 공급됨으로써 매연저감장치를 거치는 고온의 배기가스의 과열 온도를 크게 저감시킬 수 있다.
또한, 외기와 함께 혼합된 난류가 디퓨져 내측면 및 테일 파이프 외측면과 부딛히며 냉각을 위한 열교환을 일으킴으로써 배기가스 및 테일 파이프의 과열을 크게 저감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치가 장착된 엔진룸의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치가 엔진룸에 설치된 상태를 도시한 개략도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치를 도시한 개략적인 사시도,
도 4는 외기와 냉각팬에 의해 생성된 기류가 난류를 일으키며 테일 파이프 내부에 유입되는 상태를 개략적으로 도시한 작용상태도,
도 5는 디퓨져의 제1 가이드와 테일 파이프의 제2 가이드의 설치상태를 설명하기 위해서 도 4에 표기된 A-A 선 단면도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 일 실시예를 설명함에 있어서, 중복되는 부가적인 설명은 아래에서 생략된다. 아래의 실시예들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성을 의미한다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치가 엔진룸에 설치된 상태의 개략도와 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치의 사시도를 참조하여 설명한다.
본 발명에 의한 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치는,
디젤엔진(5)과 상기 디젤엔진(5)의 배기관로 상에 연결되어 입자상 물질의 배출을 방지하는 매연저감장치(6)를 포함하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 있어서,
엔진룸(7) 일측에 구비되어 외부의 공기를 유입시켜 냉각팬 기류(9)를 생성시키는 냉각팬(3);
난류 유입구(14)와 상기 냉각팬 기류(9)를 내부로 안내하는 제1 가이드(13a)를 구비하며, 일단은 상기 매연저감장치(6)와 연결되고 타단은 상기 엔진룸(7) 외부로 연장되며 상기 매연저감장치(6)의 재생시 배출된 과열가스를 외부로 배출시키는 테일 파이프(10); 및
상기 엔진룸(7) 외부에 노출되는 외기 유입구(24)와 상기 외기 유입구(24)에 인접하며 유입되는 외기를 내부로 안내하는 제2 가이드(23a)를 포함하며, 상기 테일 파이프(10)의 외경을 감싸 이격 공간을 형성하여 상기 테일 파이프(10)와의 직접적인 접촉을 방지는 디퓨져(20);를 포함한다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 테일 파이프(10)에 소정 각도의 배치 간격으로 형성된 다수의 난류 유입구(14)가 구성되고, 상기 디퓨져에도 상기 다수의 난류 유입구(14)에 상응하도록 다수의 외기 유입구(24)가 구성된다.
바람직하게는, 상기 테일 파이프(10)의 난류 유입구(14)들이 45°각도 간격으로 형성되고, 상기 디퓨져(20)의 외기 유입구(24)는 상기 난류 유입구(14)들의 배치 간격에 상응하게 구성된다. 이때, 상기 난류 유입구(14)와 상기 외기 유입구(24) 상호간에 다른 높이 및 크기를 구비할 수 있다.
상기 외기 유입구(24)를 통하여 엔진룸 외측(7)의 대기, 바람직하게는 엔진룸 상부의 대기가 디퓨져(20)의 내부로 이동하는 통로이며, 대기 이동과정에서 상기 제2 가이드(23a)에 의해 디퓨져(20)의 내부 및 테일 파이프(10)의 내부로 안내된다.
한편, 상기 냉각팬(3)은 과열가스의 온도를 낮추는 기류(9)를 생성시키는 장치로써, 전술한 엔진룸(7) 일측에 위치하고 엔진룸 전방으로부터 외부의 공기를 흡입하여 매연저감장치(6)의 필터 재생과정에서 배출된 과열가스의 온도를 낮출 수 있는 기류(9)를 생성시킨다.
바람직하게는, 냉각팬(3)은 라디에이터(8) 후방에 위치하여 디젤엔진(5)에서 발생하는 열의 영향을 배제하고 일정한 온도의 기류(9)를 생성시킨다.
상기 디퓨져(20)와 테일 파이프(10) 사이의 공간에 냉각팬(3)에서 생성된 기류(9)를 공급하기 위하여 상기 디퓨져(20)는 구조적으로 상기 테일 파이프(1) 보다 큰 직경 또는 디멘젼으로 테일 파이프(1)를 둘러싸도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디퓨져(20)의 하단부와 상기 테일 파이프(10) 사이에 이격 공간이 유지되도록 상기 디퓨저(20)의 하단부를 상기 매연저감장치(6)에 고정시키는 연결 브라켓(21)을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 상기 연결 브라켓(21)의 일측은 상기 디퓨져(20)의 하부 및 외기 유입구(24)를 상기 엔진룸(7)의 외부에 노출시키는 기립자세를 유지 하기 위하여 상기 디퓨져(20)의 하단부를 상기 엔진룸(7)의 일측에 고정한다.
상기 디퓨져(20)에 형성된 제2 가이드(23a)는 상기 매연저감장치(6)로 부터 이격된 다른 제2 가이드(23b)를 구비한 복수열 구성된다. 상기 다른 제2 가이드(23b)는 상기 디퓨져(20) 상부 일측의 내주면 상에서 돌출되도록 부착되는 반면에 상기 디퓨져(20)의 하단부에서 상기 제2 가이드(23a)가 상기 외기 유입구(24)에 인접하게 상기 디퓨져(20) 하부 일측의 내주면 상으로 돌출형성된다.
전술한 디퓨져(20) 상부 일측에 구성한 다른 제2 가이드(23b)는 공기 흐름 및 배기 용량 또는 난류의 요구 유량을 고려하여, 상기 후사면의 각도를 조정한 돌출된 에어 덕트 또는 채널로 구성할 수 있는 바, 이 경우 테일 파이프(10)의 외측면에도 상기 에어 덕트 또는 채널을 엇갈리게 구성하는 것이 적당하다.
상기 제2 가이드(23a)는 상기 디퓨져(20)의 하부 내주면 상에서 방사상으로 30°내지 90°각도 범위에서 소정 간격으로 구성될 수 있으며, 상기 제2 가이드(23a) 이외의 다른 제2 가이드(23b) 역시 상기 디퓨져(20)의 상부 내주면 상에서 방사상으로 30°내지 90°각도 범위에서 소정 간격으로 구성됨으로써, 복수열을 형성할 수 있다.
한편, 상기 테일 파이프(10)에 형성된 제1 가이드(13a)가 상기 매연저감장치(6)로 부터 이격된 다른 제1 가이드(13b)를 구비한 복수열로 구성된다. 상기 다른 제1 가이드(13b)는 상기 테일 파이프(10) 상부 일측의 내주면 상에서 돌출되도록 부착되는 반면에 상기 테일 파이프(10)의 하단부에서 상기 제1 가이드(13a)가 상기 난류 유입구(14)에 인접하게 상기 테일 파이프(10) 하부 일측의 내주면 상으로 돌출형성된다.
상기 제1 가이드(13a)는 상기 테일 파이프(10)의 하부 내주면 상에서 방사상으로 30°내지 90°각도 범위에서 소정 간격으로 구성될 수 있으며, 상기 제1 가이드(13a) 이외의 다른 제2 가이드(13b) 역시 상기 테일 파이프(10)의 상부 내주면 상에서 방사상으로 30°내지 90°각도 범위에서 소정 간격으로 돌출시킴으로써, 복수열을 형성할 수 있다.
상기 테일 파이프(10)의 내주면 상부 일측에 구성한 다른 제2 가이드(13b)는 공기 흐름 및 배기 용량 또는 난류의 요구 유량을 고려하여, 그 후사면의 각도를 조정한 돌출된 에어 덕트 또는 채널로 구성할 수 있다. 예컨대, 배기량이 큰 경우에는 에어 덕트 및 그 후사면의 각도의 조절을 통하여 난류와 배기가스의 열교환 시간이 상대적으로 크게 유지될 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태
본 발명의 실시예에 따른, 디퓨져(20)는 매연저감장치(6)를 거쳐서 테일 파이프(1)에서 배기가스가 배출될 때, 외기와 냉각팬 기류(9)를 혼합되어 난류가 생성되도록 하고, 저온의 난류가 테일 파이프(10)의 내부에서 고온의 배기가스와 혼합 및 배출되도록 한다.
바람직하게는, 상기 디퓨져(20)는 냉각팬 기류(9)와 엔진룸(7) 외부의 대기가 부딛혀서 일어나는 난류가 디퓨쳐(20)의 내부의 이격공간에서 테일 파이프(10)의 외경을 감쌈으로써 테일 파이프(10)의 외주면을 냉각시킨다. 그에 따라서, 디퓨져(20) 외부의 구조물 또는 신체와 테일 파이프(10) 사이에 직접적인 접촉을 방지하여 화재 및 화상의 위험이 방지될 수 있다.
구체적으로, 매연저감장치(6)를 거쳐서 테일 파이프(1)에서 배기가스가 배출되는 과정에서, 냉각팬 기류(9)가 테일 파이프(10)의 난류 유입구(13) 및 디퓨져(20)의 외기 유입구(24)에 도달한다. 상기 도달된 냉각팬 기류(9)의 일부는 디퓨져(20)의 내주면 하부에 형성된 복수열의 제2 가이드(23a)의 후사면에 부딛혀 1차적으로 상기 테일 파이프(10)의 난류 유입구(13) 측으로 방향을 바꾸게 된다.
즉, 디퓨져(20)의 외기 유입구(24)를 통해 측방에서 유입되는 대기와 충돌 및 혼합되어 난류가 발생된다. 이 과정에서, 냉각팬 기류(9)의 나머지 기류(디퓨져의 내주면과 평행한 기류 성분을 의미)가 디퓨져(20)의 제2 가이드(23a)의 후사면 및 그 첨단부를 넘어서 직진하여 디퓨져(20)의 상부 내주면 상에 형성된 복수열의 제2 가이드(23a)의 후사면과 충돌 및 안내되어 테일 파이프(10)의 외주면과 접촉할 수도 있다.
궁극적으로, 엔진룸(7) 내부의 냉각팬(3)에 의해 생성되는 냉각팬 기류(9)와 엔진룸 외부의 대기가 격력하게 혼합된 난류가 테일 파이프(10)의 내부로 유입되며, 이때, 테일 파이프(10) 내부로 유입되지 못한 난류는 테일 파이프(10)의 외주면 상을 감싸며 테일 파이프(10) 상부를 향하여 회전하며 진행한다. 이 과정에서 디퓨져(20)의 상부 내주면 상에 돌출 형성된 복수열의 다른 제2 가이드(23b)의 후사면과 재차 부딛히며 또 다시 난류가 생성될 수 있다.
한편, 경우에 따라서, 디퓨져(20)의 내부의 내주면 상에 돌출 형성된 복수열의 제2 가이드(23a 또는 23b)들은 냉각팬 기류(9)의 공압 흐름을 억제하지 않고 테일 파이프(10) 및 배기가스의 온도를 저감하는 범위 내에서 그 형상 및 배치 구조를 다양하게 변형할 수 있다.
예컨대, 상기 디퓨져(20)의 제1 가이드(23a 또는 23b)의 후사면 각도를 15°∼80°범위로 조절함과 더불어 비틀림 각도를 부가적으로 응용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라서 난류 유입구(13)를 통해서 냉각팬 기류(9)와 엔진룸(7) 외부의 대기가 혼합된 난류가 유입되는데, 이는 디퓨져(20)의 외기 유입구(24)와 테일 파이프(10)의 난류 유입구(13) 사이에 높이 차이가 다르게 존재할 경우에 더욱 효과적이다.
예컨대, 디퓨져(20)의 외기 유입구(24)가 매연저감장치(6)로부터 상대적으로 낮은 높이를 구비하고, 테일 파이프(10)의 난류 유입구(14)가 매연저감장치(6)로부터 상대적으로 높은 높이를 구비할 경우에는, 난류는 디퓨져(20)의 제2 가이드(23a)의 후사면에 부딛히게 되고, 그에 따라서 난류의 흐름 방향이 테일 파이프(10)의 난류 유입구(14) 전방을 향하게 되어 난류의 유입 효율을 높을 수 있을 것이다.
한편, 테일 파이프(10)의 난류 유입구(14)로 유입된 난류와 배기가스가 혼합되어 테일 파이프(10)의 상부를 지나 외부로 배출되는데, 이 과정에서 혼합된 배기가스는 테일 파이프(10)의 상부에 인접하게 형성된 제1 가이드(13b)의 후사면에 부딛힌다. 이때, 고온의 배기가스는 난류 유입구(14)로부터 유입되는 저온의 난류와의 혼합 및 열교환을 통하여 외부로 방출된다.
궁극적으로, 본 발명에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치는, 디퓨져(20)의 외기 유입구(24) 및 제2 가이드(23a 또는 23b), 테일 파이프(10)의 난류 유입구(14) 및 제1 가이드(13a 또는 13b)를 거치면서 배기가스와 테일 파이프(10) 및 디퓨져(20)의 온도를 상대적으로 저온으로 떨어뜨릴 수 있으며, 배기가스는 소용돌이의 난류로 엔진룸(7) 외부에 방출될 수 있는 것이다.
본 발명은 첨부된 도면 및 실시예에 따라 구체적으로 설명되었으나, 첨부된 도면 및 전술한 실시예는 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 따라서, 전술한 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어져야 하고, 그 범위는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물을 더 포함할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따른 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치는 굴삭기나 횔로더 뿐만 아니라 토사의 굴착, 운반 및 정지 작업에 사용되는 건설기계에 효과적으로 적용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 디젤엔진(5)과 상기 디젤엔진(5)의 배기관로 상에 연결되어 입자상 물질의 배출을 방지하는 매연저감장치(6)를 포함하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치에 있어서,
    엔진룸(7) 일측에 구비되어 외부의 공기를 유입시켜 냉각팬 기류(9)를 생성시키는 냉각팬(3);
    난류 유입구(14)와 상기 냉각팬 기류(9)를 내부로 안내하는 제1 가이드(13a)를 구비하며, 일단은 상기 매연저감장치(6)와 연결되고 타단은 상기 엔진룸(7) 외부로 연장되며 상기 매연저감장치(6)의 재생시 배출된 과열가스를 외부로 배출시키는 테일 파이프(10); 및
    상기 엔진룸(7) 외부에 노출되는 외기 유입구(24)와 상기 외기 유입구(24)에 인접하며 유입되는 외기를 내부로 안내하는 제2 가이드(23a)를 포함하며, 상기 테일 파이프(10)의 외경을 감싸 이격 공간을 형성하여 상기 테일 파이프(10)와의 직접적인 접촉을 방지는 디퓨져(20);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테일 파이프(10)에 45°각도 간격으로 형성된 다수의 난류 유입구(14)가 구성되고, 상기 디퓨져(20)에는 상기 다수의 난류 유입구(14)에 상응하도록 다수의 외기 유입구(24)가 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디퓨져(20)에 형성된 제2 가이드(23a 또는 23b)가 상기 매연저감장치(6)로 부터 이격된 복수열로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 테일 파이프(10)에 형성된 제1 가이드(13a 또는 13b)가 상기 매연저감장치(6)로 부터 이격된 복수열로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디퓨져(20)의 하단부와 상기 테일 파이프(10) 사이에 이격 공간이 유지되도록 상기 디퓨저(20)의 하단부를 상기 매연저감장치(6)에 고정시키는 연결브라켓(21)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진용 배기가스 온도 저감장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190054798A (ko) * 2017-11-14 2019-05-22 두산인프라코어 주식회사 건설 기계의 배기 가스 안내 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6430833B2 (ja) * 2015-01-06 2018-11-28 日立建機株式会社 建設機械
CN105508010A (zh) * 2016-01-19 2016-04-20 宁波吉士汽配有限公司 一种排气管
JP2017160639A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 日立建機株式会社 作業機械の排気装置
TR201618056A2 (tr) * 2016-12-07 2018-06-21 Ford Otomotiv Sanayi As Modüler egzoz çikiş borusu
JP2019167884A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 いすゞ自動車株式会社 テールパイプ、排気管構造および車両
KR102598538B1 (ko) * 2018-10-22 2023-11-03 현대자동차주식회사 차량용 배기 테일 트림
GB2586890B (en) * 2019-10-23 2021-10-27 Timberwolf Ltd Cooling means for exhaust gas
CN113389631B (zh) * 2021-06-30 2022-07-08 重庆长安汽车股份有限公司 一种用于改善纵置发动机总成排气侧局部高温的导流结构
JP2023051491A (ja) 2021-09-30 2023-04-11 株式会社クボタ 作業車
US11732633B2 (en) * 2022-01-04 2023-08-22 Caterpillar Inc. Exhaust discharge system
EP4361410A1 (en) * 2022-10-26 2024-05-01 Kubota Corporation Work vehicle

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1099799B (de) * 1959-04-14 1961-02-16 Daimler Benz Ag Auspuffleitung fuer Kraftwagen
US3186511A (en) * 1961-10-26 1965-06-01 Sr Edward Albert Kliewer Air jet exhaust muffler
JPS5754661U (ko) * 1980-09-16 1982-03-30
JPS6162226U (ko) * 1984-09-28 1986-04-26
JPH01174516U (ko) * 1988-05-27 1989-12-12
JPH0861056A (ja) * 1994-08-19 1996-03-05 Toyota Motor Corp 排気管
JP2003326984A (ja) * 2002-05-13 2003-11-19 Iseki & Co Ltd 乗用管理機
JP2008031955A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Iseki & Co Ltd ディーゼルエンジン
US20080087006A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 International Engine Intellectual Property Company , Llc Tailpipe exhaust gas mixer and method
KR100974278B1 (ko) * 2008-03-18 2010-08-06 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 건설장비의 엔진실
US8166752B2 (en) * 2008-11-26 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for cooling an exhaust gas
GB2466483A (en) * 2008-12-19 2010-06-30 Agco Gmbh & Co A vertical exhaust system for a vehicle
KR101026190B1 (ko) * 2009-01-23 2011-03-31 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 엔진룸의 과열가스 온도 저감장치
US8468811B2 (en) * 2009-06-22 2013-06-25 Paccar Inc Thermal diffuser
DE102009045801A1 (de) * 2009-10-19 2011-04-28 Deere & Company, Moline Vorrichtung zur Kühlung eines Abgasstroms
US20120125271A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 Caterpillar Inc. Engine system with air diverter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190054798A (ko) * 2017-11-14 2019-05-22 두산인프라코어 주식회사 건설 기계의 배기 가스 안내 장치

Also Published As

Publication number Publication date
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US20140020638A1 (en) 2014-01-23

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