KR20150108498A - Heating apparatus for controlling temperature of urea water solution - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 우레아 탱크의 히팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중관의 둘레면 내부에 기화하며 열을 발산하는 물질을 저장하고, 열선부를 삽입하여 기화시킴으로써, 열선부와 발열물질에 의한 다중 열 발생으로 우레아 수용액이 어는점 이하로 감온되는 것을 차단할 수 있으며, 간단한 구조로 이루어져 제작을 용이하게 할 수 있는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating apparatus for a vehicle urea tank, and more particularly, to a heating apparatus for a vehicle urea tank, more particularly, to a device for heating a urea tank for a vehicle, The present invention relates to a heating device for a vehicle urea tank, which can prevent the aqueous solution of urea from being warmed to a freezing point or lower due to the generation of the urea water,
디젤 엔진이 장착된 차량은 배기 가스에 포함된 NOx를 저감하기 위해 SCR(Selective catalytic reduction) 촉매로 우레아 수용액을 분사한다. Vehicles equipped with a diesel engine inject a urea aqueous solution with a selective catalytic reduction (SCR) catalyst to reduce the NOx contained in the exhaust gas.
우레아 수용액은 차량에 장착되는 우레아 탱크의 내부에 저장되는데, 외기 온도가 우레아 수용액의 어는점보다 낮아 동결되면 SCR 촉매의 전단으로 분사되지 못하게 된다. 이 경우, 차량은 엔진 출력이 제한되거나 엔진에서 배출되는 NOx를 저감시키지 못하는 문제점이 발생한다.The urea aqueous solution is stored inside the urea tank mounted on the vehicle. When the outside air temperature is lower than the freezing point of the urea aqueous solution, the urea solution is not sprayed to the front end of the SCR catalyst. In this case, the vehicle has a problem that the engine output is limited or the NOx discharged from the engine can not be reduced.
이에, 우레아 탱크의 내부에 저장된 우레아 수용액의 동결을 방지하기 위해, 우레아 탱크의 재질을 플라스틱으로 형성하거나, 엔진으로부터 배출된 냉각수를 우레아 탱크에 순환시키는 방법이 제시되었다. In order to prevent freezing of the urea aqueous solution stored in the urea tank, a method of forming the urea tank as a plastic material or circulating the cooling water discharged from the engine to the urea tank has been proposed.
그러나, 우레아 탱크의 재질을 플라스틱으로 형성하는 방법은 우레아 탱크가 저온에 장시간 노출될 경우에는 결국 우레아 수용액이 동결되는 문제점이 있었다. However, the method of forming the urea tank as a plastic material has a problem that when the urea tank is exposed to a low temperature for a long time, the urea aqueous solution is frozen.
게다가, 엔진으로부터 배출된 냉각수를 우레아 탱크에 순환시키는 방법은 엔진에 의해 충분히 가열된 냉각수를 우레아 탱크로 순환시켜야 하므로, 엔진 시동 초기에서는 냉각수로 우레아 수용액을 용융시킬 수가 없었고, 냉각수를 순환시키기 위한 급배수관이 별도로 구비되어야 하며, 그 결과 냉각수를 순환시키기 위한 설치 구조가 복잡해지고 설치 비용이 증가하는 등의 문제점이 있었다. In addition, the method of circulating the cooling water discharged from the engine to the urea tank requires circulating the cooling water fully heated by the engine to the urea tank, so that the urea aqueous solution can not be melted by the cooling water at the initial stage of engine startup, There is a problem that the installation structure for circulating the cooling water is complicated and the installation cost is increased.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제0839949호(2008. 06. 20. 발명의 명칭: 도우징 시스템)에 개시되어 있다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 0839949 (2008. 06. 20. Title of Invention: Dosing System).
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 이중관의 둘레면 내부에 기화하며 열을 발산하는 물질을 저장하고, 열선부를 삽입하여 기화시킴으로써, 열선부와 발열물질에 의한 다중 열 발생으로 우레아 수용액이 어는점 이하로 감온되는 것을 차단할 수 있으며, 간단한 구조로 이루어져 제작을 용이하게 하고자 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a double tube, which comprises vaporizing a heat- The present invention provides a heating device for a vehicle urea tank which can prevent the urea aqueous solution from being heated to a freezing point due to the occurrence of multiple heat and has a simple structure to facilitate the manufacture.
본 발명의 다른 목적은 우레아 탱크 내부에 저장된 우레아 수용액의 온도를 제어하고, 우레아 탱크 내부에 저장된 저온의 우레아 수용액을 적합한 온도로 신속하게 가열하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a heating device for a vehicle urea tank which controls the temperature of the urea aqueous solution stored in the urea tank and quickly heats the aqueous solution of urea stored in the urea tank to a suitable temperature.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진의 시동 초기에 엔진의 가열 여부와 무관하게 우레아 탱크에 저장된 우레아 수용액을 용융시키고, 우레아 수용액이 SCR 촉매로 공급되지 않아 차량의 엔진 출력이 저하되는 현상을 방지하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method and apparatus for melting a urea aqueous solution stored in a urea tank irrespective of whether an engine is heated at the beginning of the engine and to prevent the urea aqueous solution from being supplied to the SCR catalyst, And to provide a heating device for a urea tank.
본 발명의 또 다른 목적은 우레아 수용액의 동결을 방지하고, SCR 촉매로 우레아 수용액을 공급할 수 있도록 하여 NOx의 배출 증가를 억제하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a heating device for a vehicle urea tank that prevents freezing of the urea aqueous solution and enables the supply of the urea aqueous solution with the SCR catalyst, thereby suppressing an increase in NOx emissions.
본 발명의 또 다른 목적은 엔진에 의해 가열된 냉각수를 우레아 탱크로 공급할 필요가 없어 종래에 비해 그 설치 구조가 간단하고 설치 비용을 줄일 수 있도록 한 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 제공하는 것이다.
Yet another object of the present invention is to provide a heating device for a vehicle urea tank, which does not need to supply cooling water heated by an engine to a urea tank, so that its installation structure is simple and installation cost can be reduced.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 우레아 탱크의 히팅장치는 우레아 수용액이 저장된 우레아 탱크에 구비되고, 둘레면 내부가 빈 공간부를 형성하며, 상기 공간부의 하측이 막힌 이중관부재; 및 상기 공간부에 구비되어 발열되는 발열부를 포함한다.A heating device for a vehicle urea tank according to an aspect of the present invention comprises a double pipe member provided in a urea tank in which a urea aqueous solution is stored, an inner circumferential surface forming an empty space portion, And a heat generating portion provided in the space portion.
상기 발열부는, 상기 공간부에 수용되고, 전원 공급시 발열되며 일차적으로 상기 이중관부재를 승온시키는 열선부를 포함한다.The heat generating portion includes a heat ray portion accommodated in the space portion, generating heat when power is supplied, and primarily raising the temperature of the double pipe member.
상기 발열부는, 상기 열선부에 의해 기화되며 발열됨으로써 이차적으로 상기 이중관부재를 승온시키는 기화발열물질을 포함한다.The heat generating portion includes a vaporizing heat generating material that is vaporized by the heat ray portion and secondarily heats up the double tube member by generating heat.
상기 이중관부재는 수위센서를 축 삽입하고, 개방된 하측에 메쉬망부재를 구비할 수 있다.The double pipe member may have a water level sensor inserted therein and a mesh net member at an open lower side.
상기 메쉬망부재 또는 상기 이중관부재는 상기 우레아 탱크에 대해 완충 지지되도록 완충지지부재를 구비할 수 있다.The mesh net member or the double tubular member may be provided with a buffer support member so as to be buffer-supported against the urea tank.
상기 우레아 탱크는 상기 완충지지부재의 위치 고정하기 위한 고정부재를 구비할 수 있다.
The urea tank may include a fixing member for fixing the position of the buffer support member.
본 발명은 이중관의 둘레면 내부에 기화하며 열을 발산하는 물질을 저장하고, 열선부를 삽입하여 기화시킴으로써, 열선부와 발열물질에 의한 다중 열 발생으로 우레아 수용액이 어는점 이하로 감온되는 것을 차단할 수 있으며, 간단한 구조로 이루어져 제작을 용이하게 할 수 있다.The present invention can prevent the urea aqueous solution from being cooled to a freezing point or lower due to the generation of multiple heat due to the heat ray and the heating material by storing vaporized substances in the circumferential surface of the dual tube and storing heat- , And a simple structure.
본 발명은 우레아 탱크 내부에 저장된 저온의 우레아 수용액을 적합한 온도로 신속하게 가열할 수 있다. The present invention can quickly heat a low temperature urea aqueous solution stored in a urea tank to a suitable temperature.
본 발명은 엔진 시동 초기에 엔진의 가열 여부와 무관하게 우레아 탱크에 저장된 우레아 수용액을 용융시키고, 우레아 수용액이 SCR 촉매로 공급되지 않아 차량의 엔진 출력이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can prevent urea aqueous solution stored in the urea tank from being melted regardless of whether the engine is heated at the initial stage of engine startup, and to prevent the engine output of the vehicle from being lowered because the urea aqueous solution is not supplied to the SCR catalyst.
본 발명은 우레아 수용액의 동결을 방지하고, SCR 촉매로 우레아 수용액을 공급할 수 있도록 하여 NOx의 배출 증가를 억제할 수 있다. The present invention prevents the freezing of the urea aqueous solution and enables the supply of the aqueous urea solution with the SCR catalyst, thereby suppressing the increase in NOx emissions.
본 발명은 엔진에 의해 가열된 냉각수를 우레아 탱크로 공급할 필요가 없어 종래에 비해 그 설치 구조가 간단하고 설치 비용을 줄일 수 있도록 한다.
The present invention eliminates the need to supply the cooling water heated by the engine to the urea tank, so that the installation structure is simple and the installation cost can be reduced compared with the conventional case.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 내부도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 히팅장치의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅장치의 평단면도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅장치의 사용 상태도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치의 동작 과정을 도시한 순서도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for controlling the temperature of aqueous urea solution according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a urea tank according to an embodiment of the present invention.
3 is an interior view of a urea tank according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a heating apparatus for a urea tank according to an embodiment of the present invention.
5 is a top cross-sectional view of a heating device according to an embodiment of the present invention.
6 is a use state diagram of a heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation of the urea aqueous solution temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 우레아 탱크의 히팅장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a heating apparatus for a vehicle urea tank according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, terms to be described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 내부도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 탱크의 히팅장치의 단면도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅장치의 평단면도이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅장치의 사용 상태도이다. FIG. 2 is a perspective view of a urea tank according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a urea aqueous solution temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a heating apparatus for a urea tank according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan sectional view of a heating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. FIG. 3 is a view showing the state of use of the heating device according to the embodiment of FIG.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 우레아 탱크의 히팅장치는 이중관부재(120) 및 발열부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a heating apparatus for a vehicle urea tank according to an embodiment of the present invention includes a
우선 도 2 를 참조하면, 우레아 탱크(20)는 내부에 우레아 수용액(22)을 저장하며, 우레아 수용액(22)의 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 열전도율이 낮은 합성수지 등으로 제작될 수 있다. 이와 같이 우레아 탱크(20)가 플라스틱으로 제작됨으로써, 우레아 수용액(22)이 어느점 이하의 저온에서 동결되는 것을 억제할 수 있다. 더욱이, 우레아 탱크(20)에는 단열 효과가 더욱 향상되도록 단열재가 추가적으로 더 설치될 수 있다. 이러한 단열재로는 폴레우레탄, 폴리스틸렌, 중공 형태의 실리카겔 중 어느 하나가 채용될 수 있을 뿐만 아니라, 이들 중 어느 하나 이상이 조합될 수 있다. 2, the urea
엔진 ECU(510)는 차량 엔진(520)의 동작을 전반적으로 제어하는 것으로써, 탑승자의 키조작에 의해 키박스(미도시) 등으로부터 차량 시동을 위한 키신호를 입력받으면, 이 키신호에 응답하여 엔진(520)을 동작시킨다. The engine ECU 510 controls the overall operation of the
발전기(530)는 엔진(520)의 출력을 전기 에너지로 변환시키는 것으로써, 일 예로 디젤 차량의 경우 24V 이상의 전압을 출력할 수 있다. The
온도 센서(400)는 우레아 탱크(20) 내부에 설치되어 우레아 탱크(20)에 저장된 우레아 수용액(22)의 온도를 감지한다. The
히팅장치(100)는 우레아 탱크(20) 내부에 수용되어 발전기(530)로부터 인가되는 전력으로 우레아 수용액(22)을 가열한다. The
도 2 내지 도 6 을 참조하면, 히팅장치(100)는 우레아 탱크(20)의 내부에 수용되어 발열부(130)에 의해 발생된 열을 우레아 수용액(22)에 전달하는 이중관부재(120) 및 이중관부재(120)에 설치되어 이중관부재(120)를 발열시키는 발열부(130)를 포함한다.2 to 6, the
도 2 및 도 3 을 참조하면, 이중관부재(120)는 일측이 우레아 탱크(20)의 센더 모듈 본체(110)에 고정되어 전체 또는 일부가 우레아 수용액(22)에 잠기며, 이 경우 발열부(130)에 의해 발생된 열을 우레아 수용액(22)에 전달하여 우레아 수용액(22)을 가열한다. 2 and 3, one end of the
도 4 를 참조하면, 이중관부재(120)는 서로 다른 직경의 제1 관부재(123) 및 제2 관부재(125)를 포함한다. 이 경우, 제1 관부재(123)는 제2 관부재(125)에 비해 그 직경이 상대적으로 작게 형성되며 제1 관부재(125)의 내부에 제2 관부재(125)와 이격되게 배치된다. 여기서 제1 관부재(123)와 제2 관부재(125)의 하단부는 서로 연결되도록 막음 처리된다. 이러한 설치 구조에 따라 제1 관부재(123)의 외측면과 제2 관부재(125)의 내측면 사이에는 공간부(122)가 형성된다. 공간부(122)에 대해서는 후술한다. 여기서, 제1 관부재(123)의 중심축과 제2 관부재(125)의 중심축은 일치하거나 서로 상이할 수 있다. Referring to FIG. 4, the dual
제1 관부재(123)와 제2 관부재(125)는 동일하거나 서로 다른 재질로 형성될 수 있고, 우레아 수용액(22)으로의 열전달율이 상대적으로 큰 금속 재질로 형성된다. The
참고로, 본 실시예에서는 제1 관부재(123)와 제2 관부재(125)가 원통형으로 형성되는 것을 예시로 설명한다. 그러나, 제1 관부재(123)와 제2 관부재(125)는 우레아 탱크(20)의 크기와 구조, 우레아 탱크(20)에 저장되는 우레아 수용액(22)의 양, 및 그 전열 면적 등에 따라 다양한 형태와 크기로 제작될 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 형태로도 제작될 수 있다. For reference, in this embodiment, the
한편, 공간부(122)는 상기한 바와 같이 제1 관부재(123)의 외측면과 제2 관부재(125)의 내측면 사이에 형성되는데, 이 공간부(122)에는 발열부(130)가 배치된다. The
상세히 설명하면, 제1 관부재(123)와 제2 관부재(125)는 하단부가 서로 연결되어 막음 처리되고 상단부가 센더모듈 본체(110)에 설치되는바, 상기한 센더 모듈 본체(110)에 의해 완전히 밀폐된다. The lower end of the
한편, 발열부(130)는 공간부(122)에 배치되어 발전기(530)로부터 공급된 전원에 의해 발열되는 것으로써, 열선부(132) 및 기화발열물질(134)을 포함한다.The heat generating unit 130 is disposed in the
열선부(132)는 발전기(530)와 전기적으로 연결되어 센더 모듈 본체(110)를 경유하여 공간부(122)에 배치되며, 발전기(530)로부터 전원이 공급되면 그 저항에 의해 열을 발생시킨다. The
열선부(132)에 의해 발생된 열은 공간부(122)를 통해 일차적으로 이중관부재(120)에 전달되고 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)으로 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)의 온도가 증가하게 된다. The heat generated by the
여기서, 열선부(132)로는 히팅코일 등이 채용될 수 있으며, 상기한 히팅코일 이외에도 발전기(530)로부터 공급된 전원으로 열을 발생시키는 다양한 금속 부재가 모두 포함될 수 있다. Here, the
기화발열물질(134)은 공간부(122)에 저장된다. 특히, 기화발열물질(134)은 상온에서는 액체 상태이나 열선부(132)에 의해 가열될 경우 기체 상태로 상변화되면서 발열한다. 따라서, 기화발열물질(134)에 의해 전달된 열에 의해 이중관부재(120)가 가열되고, 이 열은 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)으로 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)의 온도가 증가하게 된다. The vaporization
일 예로, 기화발열물질(134)로는 기화점이 낮은 액상물질, 및 염산과 수산화나트륨의 혼합 액상 물질 중 어느 하나 이상이 채용될 수 있다. For example, as the vaporization
한편, 기화발열물질(134)은 상기한 바와 같이 상온에서는 액체 상태인 바, 열선부(132)의 일부가 도 4 에 도시된 바와 같이 기화발열물질(134)에 잠기도록 배치되는데, 특히 열이 기화발열물질(134)에 고루 전달될 수 있도록 도 5 에 도시된 바와 같이 이중관부재(120)의 하부를 따라서 연장되게 형성될 수도 있다. The vaporization
이러한 구조에 따르면, 히팅장치(100)는 우레아 수용액(22)을 이중으로 가열한다. According to this structure, the
즉, 열선부(132)에 전원이 공급되어 열이 발생하게 되면, 이 열이 공간부(122)와 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)에 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)은 일차적으로 가열된다. That is, when power is supplied to the
더욱이, 열선부(132)에서 발생된 열에 의해 기화발열물질(134)이 가열되는바, 기화발열물질(134)은 액체 상태에서 열선부(132)에 의해 발생된 열에 의해 기체 상태로 상변화되면서 발열하게 되고, 이 열이 공간부(132)와 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)에 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)은 이차적으로 가열된다.In addition, when the
특히, 열선부(132)는 가요성을 갖는 와이어 타입으로 이루어져 상온에서 액상인 기화발열물질(134) 전체에 걸쳐 잠기게 배치된다. 이는, 액상의 기화발열물질(134)의 온도를 단시간에 기화점까지 상승시키기 위함이다. Particularly, the
수위 센서(30)는 이중관부재(120)의 제1 관부재(123) 내부에 배치되어 우레아 수용액(22)의 수위를 감지한다. 수위 센서(30)는 우레아 수용액(22)의 수위에 따라 수직 방향으로 이동하는 플로터(미도시)를 구비하며, 우레아 수용액(22)의 부력에 의한 플로터의 위치를 토대로 우레아 수용액(22)의 수위를 감지한다. The
참고로, 본 실시예에서는, 수위 센서(30)에 플로터 방식이 적용된 것을 예시로 설명하였으나, 이외에도 우레아 수용액(22)으로 광을 방출하고 수광된 광량을 토대로 우레아 수용액(22)의 수위를 감지하는 광학 방식도 채용될 수 있다.For example, in the present embodiment, the
한편, 우레아 배출관(40)은 센서 모듈 본체(110)를 통해 제1 관부재(123)의 축방향으로 배치된다. 이러한 우레아 배출관(40)은 도 6 에 도시된 바와 같이 우레아 탱크(20)에 저장된 우레아 수용액(22)을 흡입하여 배출한다. On the other hand, the
이 경우, 우레아 배출관(40)을 통해 흡입되는 우레아 수용액(22)에는 이물질이 포함될 수 있다. In this case, the urea
따라서, 메쉬망부재(200)는 이중관부재(120)의 하단부 전체 또는 제1 관부재(123)의 하단부에 설치되어 우레아 배출관(40)으로 흡입되는 우레아 수용액(22)의 이물질을 필터링한다. The mesh
또한, 메쉬망부재(200)에는 함몰홈(210)이 형성되고, 우레아 배출관(40)이 이 함몰홈(210)에 삽입됨으로써, 우레아 배출관(40)이 메쉬망부재(200)에 의해 고정된다. 이 외에도 메쉬망부재(200)는 우레아 배출관(40)의 하단부에도 설치될 수 있다. The mesh
한편, 우레아 수용액(22)이 우레아 배출관(40)에 원활히 흡입될 수 있도록, 이중관부재(120)와 메쉬망부재(200)는 우레아 탱크(20)의 바닥면으로부터 이격된다. On the other hand, the
이 경우, 차량의 주행이나 충격 등에 의해, 이중관부재(120)가 흔들리거나 이중관부재(120)에 충격이 가해져 센더 모듈 본체(110)와 우레아 탱크(20)의 연결부위 등이 파손될 수 있다.In this case, the
이에, 메쉬망부재(200) 또는 이중관부재(120)를 완충 지지하는 완충지지부재(300)가 설치된다. 완충지지부재(300)는 우레아 탱크(20)에 가해지는 충격을 흡수하여 완화시키거나 이중관부재(120)의 상하좌우 방향으로의 흔들림을 감소시켜 이중관부재(120)의 파손을 방지한다.Thus, a
여기서, 완충지지부재(300)로는 다양한 방향으로의 충격과 흔들림에 대비하여 이중관부재(120)를 충분히 완충 지지할 수 있도록 스프링 부재가 채용될 수 있다. 이외에도, 완충지지부재(300)는 우레아 탱크(20)의 내측면과 이중관부재(120)의 외측면 사이에도 설치될 수 있다.Here, as the
일 예로, 도 4 에는 완충지지부재(300)가 우레아 탱크(20)에 설치되는 것을 도시하였다. 도 4 를 참조하면, 고정부재(310)가 우레아 탱크(20)의 바닥면에 고정 설치되어 완충지지부재(300)의 하단을 구속하고, 완충지지부재(300)로 스프링 부재가 채용되어 이중관부재(120)를 지지함으로써, 그 복원력을 통해 이중관부재(120)에 가해지는 충격을 완화시키거나 흔들림을 감소시킨다. For example, FIG. 4 illustrates that the
아울러, 우레아 탱크(20)는 완충지지부재(300)의 위치 고정을 위한 고정부재(310)를 구비할 수 있다. 편의상, 고정부재(310)는 우레아 탱크(20)의 바닥면에 고정 구비된 채 완충지지부재(300)의 하측을 구속하는 역할을 한다.In addition, the
제어부(600)는 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치를 전반적으로 제어한다. 즉, 탑승자가 키박스를 통해 엔진(520) 시동을 위한 키신호를 입력하면, 엔진 ECU(510)가 엔진(520)을 구동시킨다. 이에 따라, 발전기(530)는 엔진(520)의 출력을 전기 에너지로 변환한다. 이때, 제어부(600)는 온도 센서(400)와 수위 센서(30)를 통해 우레아 수용액(22)의 온도와 수위를 각각 감지한다. 이후, 제어부(600)는 우레아 수용액(22)의 온도가 기 설정된 기준온도 이하이고 우레아 수용액의 수위가 기 설정된 기준수위 이상인지 여부에 따라 발전기(530)의 전원을 열선부(132)에 공급하여 저온의 우레아 수용액(22)을 가열한다. 이를 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. The
여기서, 기준온도는 우레아 수용액(22)이 동결되는 등의 이유로 인해 우레아 수용액(22)이 분사되지 않는 상태인 것으로 판단할 수 있는 기준이 되는 온도로써, 우레아 수용액(22)의 어는점 등이 채용될 수 있다. Here, the reference temperature is a temperature at which the urea
또한, 기준수위는 우레아 수용액(22)을 충분하게 분사할 뿐만 아니라, 열선부(132)가 지나치게 과열되는 것을 방지할 수 있을 정도로 해당 우레아 탱크(20)에 기 설정된 수위이다. 이러한 기준수위는 우레아 탱크(20)의 용량 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. The reference water level is a predetermined water level in the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치의 동작 과정을 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the urea aqueous solution temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 우레아 수용액 온도 제어 장치의 동작 과정을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating an operation of the urea aqueous solution temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7 을 참조하면, 제어부(600)는 시동 온 상태가 되는지를 판단한다(S10).Referring to FIG. 7, the
여기서, 탑승자가 엔진(520) 시동을 위한 키를 조작하면, 엔진 ECU(510)는 엔진(520)을 구동시키고 제어부(600)에 시동 온 신호를 입력한다. 아울러, 엔진(520)이 구동함에 따라, 발전기(530)는 엔진(520)의 출력을 전기 에너지로 변환시킨다. When the passenger operates the key for starting the
한편, 단계(S10)에서의 판단 결과 시동 온 상태가 되면, 제어부(600)는 온도 센서(400)를 통해 우레아 수용액(22)의 온도를 감지한다(S20).On the other hand, if it is determined in step S10 that the engine is in the starting ON state, the
이어서, 제어부(600)는 우레아 수용액(22)의 온도와 기준온도를 비교하여 우레아 수용액(22)의 온도가 기 설정된 기준온도 이하인지를 판단한다(S30). Next, the
단계(S30)에서의 판단 결과 우레아 수용액(22)의 온도가 기준온도를 초과하면, 제어부(600)는 상기한 단계(S10)로 리턴하여 상기한 과정을 반복 수행한다.If it is determined in step S30 that the temperature of the urea
반면에, 단계(S30)에서의 판단 결과 우레아 수용액(22)의 온도가 기준온도 이하이면, 제어부(600)는 수위 센서(30)를 통해 우레아 수용액(22)의 수위를 감지한다(S40). On the other hand, if it is determined in step S30 that the temperature of the urea
이 경우, 제어부(600)는 우레아 수용액(22)의 수위와 기준수위를 비교하여 우레아 수용액(22)의 수위가 기준수위 이상인지를 판단한다(S50). In this case, the
단계(S50)에서의 판단 결과 우레아 수용액(22)의 수위가 기준수위 미만이면, 제어부(600)는 그 동작을 종료하고, 우레아 수용액(22)의 수위가 기준수위 이상이면 발전기(530)의 전원을 열선부(132)에 공급한다(S60). If the water level of the urea
이와 같이 열선부(132)에 전원이 공급되면, 열선부(132)에는 열이 발생하게 되고, 이 열은 공간부(122)와 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)에 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)이 일차적으로 가열된다. 더욱이, 열선부(132)에서 발생된 열에 의해 기화발열물질(134)이 액체 상태에서 기체 상태로 상변화되면서 발열하게 되고, 이 열은 이중관부재(120)를 통해 우레아 수용액(22)에 전달됨으로써, 우레아 수용액(22)이 이차적으로 가열된다. When power is supplied to the
이와 같이 본 실시예는 엔진(520) 시동 초기에 엔진(520)의 가열 여부와 무관하게 우레아 탱크에 저장된 우레아 수용액(22)을 신속하게 가열하고, 이를 통해 우레아 수용액(22)이 SCR 촉매로 공급되지 않아 차량의 엔진 출력이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.Thus, in this embodiment, the urea
또한, 본 실시예는 우레아 수용액(22)의 동결을 방지하고, SCR 촉매로 우레아 수용액(22)을 공급할 수 있도록 하여 NOx의 배출 증가를 억제할 수 있다. In addition, the present embodiment can prevent the urea
게다가, 본 실시예는 엔진(520)에 의해 가열된 냉각수를 우레아 탱크로 공급할 필요가 없어 종래에 비해 그 설치 구조가 간단하고 설치 비용을 줄일 수 있도록 한다. In addition, since the present embodiment does not require supplying the cooling water heated by the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
20: 우레아 탱크
22: 우레아 수용액
30: 수위 센서
40: 우레아 배출관
100: 히팅장치
110: 센더모듈 본체
120: 이중관부재
122: 공간부
123: 제1 관부재
125: 제2 관부재
130: 발열부
132: 열선부
134: 기화발열물질
200: 메쉬망부재
300: 완충지지부재
310: 고정부재
400: 온도 센서
510: 엔진 ECU
520: 엔진
530: 발전기
600: 제어부20: urea tank 22: urea aqueous solution
30: water level sensor 40: urea discharge pipe
100: Heating device 110: Sender module body
120: double pipe member 122:
123: first tube member 125: second tube member
130: heat generating part 132:
134: Vaporization material 200: Mesh net member
300: buffer support member 310: fixing member
400: temperature sensor 510: engine ECU
520: engine 530: generator
600:
Claims (6)
상기 공간부에 구비되어 발열되는 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치.
A double pipe member provided in a urea tank in which a urea aqueous solution is stored, an inside of the circumferential surface forms an empty space portion, and a lower side of the space portion is sealed; And
And a heating portion provided in the space portion to generate heat.
상기 발열부는, 상기 공간부에 수용되고, 전원 공급시 발열되며 일차적으로 상기 이중관부재를 승온시키는 열선부를 포함하는 것을 특징으로 하는차량용 우레아 탱크의 히팅장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat generating portion includes a heat ray portion accommodated in the space portion and generating heat upon power supply and primarily raising the temperature of the double pipe member.
상기 발열부는, 상기 열선부에 의해 기화되며 발열됨으로써 이차적으로 상기 이중관부재를 승온시키는 기화발열물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the heat generating part includes a vaporizing heat generating material which is vaporized by the heat ray part and generates heat to secondarily raise the temperature of the double tube member.
상기 이중관부재는 수위센서를 축 삽입하고, 개방된 하측에 메쉬망부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치.
The method according to claim 1,
Wherein the double pipe member includes a water level sensor shaft inserted therein and a mesh net member at an opened lower side thereof.
상기 메쉬망부재 또는 상기 이중관부재는 상기 우레아 탱크에 대해 완충 지지되도록 완충지지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the mesh net member or the double pipe member is provided with a buffer support member so as to be buffered against the urea tank.
상기 우레아 탱크는 상기 완충지지부재의 위치 고정하기 위한 고정부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 우레아 탱크의 히팅장치.6. The method of claim 5,
Wherein the urea tank has a fixing member for fixing the position of the buffer support member.
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CN109017279A (en) * | 2018-09-30 | 2018-12-18 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | A kind of postposition car urea tank fixed structure |
KR20190083544A (en) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 자동차부품연구원 | Urea injecting device for vehicle |
CN113047926A (en) * | 2021-04-09 | 2021-06-29 | 北京汽车集团越野车有限公司 | Urea supply device and vehicle |
-
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CN109017279A (en) * | 2018-09-30 | 2018-12-18 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | A kind of postposition car urea tank fixed structure |
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