KR20180116538A - Urea tank for diesel vehicle - Google Patents

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KR20180116538A
KR20180116538A KR1020170048925A KR20170048925A KR20180116538A KR 20180116538 A KR20180116538 A KR 20180116538A KR 1020170048925 A KR1020170048925 A KR 1020170048925A KR 20170048925 A KR20170048925 A KR 20170048925A KR 20180116538 A KR20180116538 A KR 20180116538A
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박준영
이태윤
김근수
이성원
최승훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to an urea tank for a diesel vehicle. More specifically, a heating baffle is integrally provided at an injection molded structure to easily thaw frozen urea solution. That is, the present invention integrally injection-molds the heating baffles having a heater coil inside the urea tank to restrain and controls a flow of the urea solution inside the urea tank and evenly thaw the urea solution in a cryogenic situation in order to always smoothly supply the urea solution.

Description

디젤 차량용 요소수 탱크{Urea tank for diesel vehicle}[0001] Urea tank for diesel vehicle [0002]

본 발명은 디젤 차량용 요소수 탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 히팅 배플이 일체로 사출 성형된 구조로 구비되어, 빙결된 요소수를 용이하게 해빙시킬 수 있도록 한 디젤 차량용 요소수 탱크에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an urea water tank for a diesel vehicle, and more particularly, to a urea water tank for a diesel vehicle, which has a structure in which a heating baffle is integrally injection molded therein, will be.

디젤엔진 차량의 배기계에는 질소산화물을 효과적으로 제거하기 위하여 요소수(Urea)를 배기관에 분사하는 SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템이 장착되어 있다.The exhaust system of a diesel engine vehicle is equipped with a Selective Catalytic Reduction (SCR) system that injects urea into the exhaust pipe to effectively remove nitrogen oxides.

상기 요소수는 배기열에 의하여 복수 분자의 암모니아로 분해되어 배기가스내 질소산화물과 반응을 하게 되고, 반응 결과의 산물인 무해한 질소와 물은 외부로 배출된다.The urea water is decomposed into a plurality of molecules of ammonia by exhaust heat and reacts with nitrogen oxides in the exhaust gas, and harmless nitrogen and water, which are the products of the reaction, are discharged to the outside.

따라서, 디젤엔진(특히, 상용차량) 차량에는 디젤연료가 충진되는 디젤 연료탱크 뿐만 아니라 요소수가 충진되는 요소수 탱크가 탑재되어 있다.Therefore, diesel engines (particularly commercial vehicles) are equipped with urea fuel tanks filled with urea as well as diesel fuel tanks filled with diesel fuel.

첨부한 도 1을 참조하면, 상기 요소수 탱크(10)의 내부에는 요소수를 펌핑하여 SCR 시스템으로 공급하는 요소수 펌프(12)가 내장되어 있고, 외기온이 극저온일 때 요소수가 빙결되는 것을 방지하기 위하여 요소수 펌프(12)에는 히터(12-1)가 내장되어 있다.1, an urea water pump 12 for pumping urea water into the SCR system is installed in the urea water tank 10, and the urea water is prevented from freezing when the outside air temperature is extremely low The urea water pump 12 is provided with a heater 12-1.

그러나, 외기온이 극저온(예, 영하 11도 이하) 상태에서 요소수 탱크내의 요소수가 빙결되면, 히터가 요소수 펌프에 국부적으로 적용된 상태이므로, 요소수 탱크의 전체 공간내에 있는 요소수를 전부 해동시키지 못하고, 요소수 펌프 주변의 요소수만 해동되어 요소수 공급이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.However, if urea water in the urea water tank is frozen at a cryogenic temperature (for example, minus 11 degrees Celsius), the heater is applied locally to the urea water pump, so that all of the urea water in the entire space of the urea water tank is thawed And only the number of elements around the urea water pump is thawed, so that the urea water supply can not be smoothly performed.

또한, 요소수 탱크내의 해동된 요소수를 소모한 후, 요소수 탱크내에 잔존하는 요소수는 빙결된 상태로 남아 있기 때문에 더 이상 요소수를 SCR 시스템으로 공급할 수 없는 상태가 되어, 결국 엔진 경고등이 점등되면서 지속적인 주행이 불가능한 상태가 되는 문제점이 따른다.Further, after consuming the number of defrosted elements in the urea water tank, the number of urea remaining in the urea water tank remains frozen, so that the number of urea can no longer be supplied to the SCR system. There is a problem in that the vehicle can not be continuously driven while being turned on.

또한, 요소수 탱크 내의 요소수가 빙결된 상태에서 잔여 요소수량을 감지하는 초음파 센서가 작동되지 않는 등의 문제점이 따른다.
Further, there is a problem that the ultrasonic sensor for detecting the quantity of the remaining elements is not operated in the state where the number of urea in the urea water tank is iced.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 요소수 탱크의 내부에 히터 코일을 갖는 다수의 히팅 배플을 일체로 사출 성형하여, 평상시에는 요소수 탱크 내의 요소수 유동을 억제 제어하고, 극저온 상황에서는 요소수의 고른 해동이 이루어질 수 있도록 함으로써, 항상 요소수의 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 디젤 차량용 요소수 탱크를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a urea water tank, in which a plurality of heating baffles having a heater coil are integrally injection molded, It is an object of the present invention to provide a urea water tank for a diesel vehicle in which the number of urea water can be uniformly thawed so that the supply of urea water can be always smoothly performed.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 서로 결합되는 상부케이스와 하부케이스를 포함하고, 상기 상부케이스 또는 하부케이스에 복수의 히팅 배플이 사출 성형되거나 상기 상부케이스 및 하부케이스에 복수의 히팅 배플이 사출 성형되며, 상기 히팅 배플들 중 적어도 하나 이상에 히터 코일이 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger comprising: an upper case and a lower case coupled to each other, wherein a plurality of heating baffles are injection-molded into the upper case or the lower case, And a heater coil is integrally injection-molded on at least one of the heating baffles.

바람직하게는, 상기 히팅 배플은 상부케이스의 내면에 소정 간격으로 형성되는 복수의 제1히팅 배플과, 하부케이스의 내면 양쪽에 형성되는 복수의 제2히팅 배플로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the heating baffle includes a plurality of first heating baffles formed at predetermined intervals on the inner surface of the upper case, and a plurality of second heating baffles formed on both inner surfaces of the lower case.

또한, 상기 제1히팅 배플 또는 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 표면에 히터 코일이 일체로 사출 성형되거나, 그 내부에 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.The heater coil may be integrally injection-molded on a part or the entire surface of the first heating baffle or the second heating baffle, or injection-molded integrally therewith.

또는, 상기 제1히팅 배플 및 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 표면에 히터 코일이 일체로 사출 성형되거나, 그 내부에 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.Alternatively, a heater coil may be integrally injection-molded on a part or the entire surface of the first heating baffle and the second heating baffle, or injection-molded integrally therewith.

바람직하게는, 상기 히터 코일은 하나의 라인이 제1히팅 배플과 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 면적에 걸쳐 각각 지그재그 배열을 이루며 고르게 분포된 후 직렬로 연결된 것임을 특징으로 한다.Preferably, the heater coils are arranged in a zigzag arrangement over a part or the entire area of the first heating baffle and the second heating baffle, one line is distributed evenly and then connected in series.

또한, 상기 히터 코일의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부는 전원 연결을 위하여 상부케이스 및 하부케이스의 외표면에 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 한다.Further, the starting end and the ending end for serial connection of the heater coil are exposed to the outside through the outer surface of the upper case and the lower case for power connection.

또한, 상기 상부케이스 및 하부케이스의 외표면에는 히터 코일의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부가 연결되는 전원 연결용 암커넥터가 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 한다.
In addition, a power connector female connector is connected to the outer surface of the upper case and the lower case by injection molding in which a starting end and a terminating end for serial connection of the heater coil are connected.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.

첫째, 요소수 탱크내의 요소수가 빙결되면, 요소수 탱크의 전체 공간내에 있는 요소수를 고르게 가열하여 전부 해동시킬 수 있도록 함으로써, SCR 시스템에 대한 요소수 공급이 항상 원활하게 이루어질 수 있다.First, when the number of urea in the urea water tank is iced, the urea water in the total space of the urea water tank can be uniformly heated so that the urea water can be always supplied smoothly to the SCR system.

둘째, 요소수 탱크내에 잔존하는 요소수 빙결로 인하여, 엔진 경고등이 점등 되는 현상 및 잔여 요소수량을 감지하는 초음파 센서가 미작동하는 현상을 방지할 수 있다.
Second, the phenomenon that the engine warning lamp is turned on and the ultrasonic sensor that detects the remaining quantity of elements are not operated due to freezing of urea water remaining in the urea water tank can be prevented.

도 1은 종래의 요소수 탱크 구조를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 요소수 탱크를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 요소수 탱크를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 요소수 탱크에 일체로 사출되는 히팅라인이 직렬로 연결된 것을 나타낸 개략도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 요소수 탱크에 히팅라인을 갖는 히티 배플이 일체로 사출 성형된 모습을 도시한 개략적 사시도.1 is a schematic view showing a structure of a conventional urea water tank,
2 is a perspective view showing the urea water tank according to the present invention,
3 is a sectional view showing the urea water tank according to the present invention,
FIG. 4 is a schematic view showing a series connection of heating lines integrally injected into the urea water tank according to the present invention;
FIG. 5 and FIG. 6 are schematic perspective views showing an integral injection molding of a heat baffle having a heating line in the urea water tank according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 요소수 탱크를 나타낸다.2 and 3 show a urea water tank according to the present invention.

도 2 및 도 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 요소수 탱크(10)는 별도의 사출 성형으로 구비되는 상부케이스(10-1)와 하부케이스(10-2)가 상호 결합된 구조를 갖는다.2 and 3, the urea water tank 10 according to the present invention has a structure in which the upper case 10-1 and the lower case 10-2, which are separately formed by injection molding, are coupled to each other.

즉, 상기 상부케이스(10-1)와 하부케이스(10-2)는 각각 사출 성형 공정에 의하여 제작되어, 요소수 저장을 위한 밀폐 공간을 형성하기 위하여 공지된 접합 방법에 의하여 상호 결합된다.That is, the upper case 10-1 and the lower case 10-2 are manufactured by an injection molding process, and are joined to each other by a known joining method to form a closed space for urea water storage.

상기 상부케이스(10-1)의 사출 성형시 그 저면(내표면)에 복수개의 제1히팅 배플(21)이 일체로 형성되는 바, 좌우 방향을 따라 등간격으로 형성된다.A plurality of first heating baffles 21 are integrally formed on the bottom surface (inner surface) of the upper case 10-1 during injection molding, and are formed at regular intervals along the left and right direction.

더욱이, 상기 제1히팅 배플(21)에는 히터 코일(30)이 일체로 사출 성형된다.Furthermore, the heater coil 30 is integrally injection-molded in the first heating baffle 21.

좀 더 상세하게는, 상기 상부케이스(10-1)에 제1히팅 배플(21)이 일체로 사출 성형될 때, 상기 히터 코일(30)도 제1히팅 배플(21)의 표면 또는 내부에 일체로 사출 성형된다.More specifically, when the first heating baffle 21 is integrally injection-molded into the upper case 10-1, the heater coil 30 is integrally formed on the surface or inside of the first heating baffle 21 Lt; / RTI >

마찬가지로, 상기 하부케이스(10-2)의 사출 성형시 그 상면(내표면)에 복수개의 제2히팅 배플(22)이 일체로 형성되며, 바람직하게는 요소수를 SCR 시스템으로 펌핑하는 요소수 펌프 설치구를 중심으로 그 좌우측 위치에 일체로 형성된다.Similarly, a plurality of second heating baffles 22 are integrally formed on the upper surface (inner surface) of the lower case 10-2 during injection molding, and preferably a urea water pump And is integrally formed at the left and right positions around the mounting hole.

또한, 상기 제2히팅 배플(22)에도 히터 코일(30)이 일체로 사출 성형된다.Also, the heater coil 30 is integrally injection-molded on the second heating baffle 22 as well.

좀 더 상세하게는, 상기 하부케이스(10-2)에 제2히팅 배플(22)이 일체로 사출 성형될 때, 상기 히터 코일(30)도 제2히팅 배플(21)의 표면 또는 내부에 일체로 사출 성형되며, 도 4에서 보듯이 히터 코일(30)은 하나의 라인이 직렬로 배열된 구조를 이루게 된다.More specifically, when the second heating baffle 22 is integrally injection-molded into the lower case 10-2, the heater coil 30 is also integrally formed on the surface or inside of the second heating baffle 21 As shown in FIG. 4, the heater coil 30 has a structure in which one line is arranged in series.

한편, 첨부한 도 5를 참조하면 상기 히터 코일(30)은 복수의 제1히팅 배플(21) 마다, 그리고 복수의 제2히팅 배플(22) 마다 하나의 라인이 직결로 연결되며 일체로 사출 성형될 수 있으나, 복수의 제1히팅 배플(21) 마다, 그리고 복수의 제2히팅 배플(22) 마다 전원 연결부가 필요하여 전원 커넥터를 연결하는 작업이 늘어날 수 있다.5, the heater coil 30 is connected directly to each of the plurality of first heating baffles 21 and to each of the plurality of second heating baffles 22, However, power connection is required for each of the plurality of first heating baffles 21 and for each of the plurality of second heating baffles 22, so that the work of connecting the power connector can be increased.

이에, 첨부한 도 6에서 보듯이 상기 히터 코일(30)은 하나의 라인을 복수의 제1히팅 배플(21)과 제2히팅 배플(22)의 전체 면적에 걸쳐 각각 지그재그 배열을 이루며 고르게 분포시킨 후 직렬로 연결되도록 하는 것이 바람직하며, 그에 따라 히터 코일(30)에 전원을 공급하기 위한 전원 연결부를 하나로 통합시킬 수 있다.6, the heater coil 30 is arranged so that one line is uniformly distributed in a zigzag arrangement over the entire area of the plurality of first heating baffles 21 and the second heating baffle 22 So that the power supply unit for supplying power to the heater coil 30 can be integrated into one unit.

보다 상세하게는, 상기 히터 코일(30)의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부, 즉 복수의 히팅 배플을 경유한 히터 코일의 시작단과 끝단은 사출 성형시 상부케이스(10-1) 및 하부케이스(10-2)의 외표면에 통해 전원 연결 가능하게 외부로 노출되도록 한다.More specifically, the starting end and the ending end of the heater coil 30 for series connection, that is, the starting end and the end of the heater coil via the plurality of heating baffles, So that the power can be connected to the outer surface of the base 10-2.

바람직하게는, 상기 상부케이스(10-1) 및 하부케이스(10-2)의 외표면에는 히터 코일(30)의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부가 연결되는 전원 연결용 암커넥터(14)가 일체로 사출 성형된다.Preferably, the power connector female connector 14 is connected to the outer surfaces of the upper case 10-1 and the lower case 10-2, to which a start end and a termination end for serial connection of the heater coil 30 are connected And injection molding is performed integrally.

이에, 상기 암커넥터(14)에 전원공급수단과 연결된 숫커넥터(16)를 삽입 체결함으로써, 히터 코일(30)에 전원이 공급 가능한 상태가 된다.Thus, by inserting the male connector 16 connected to the female connector 14 into the power supply means, power can be supplied to the heater coil 30.

따라서, 상기 요소수 탱크(10)내의 요소수가 빙결되면, 히터 코일(30)에 전원을 공급하여 가열시킴으로써, 히터 코일(30)을 갖는 히팅 배플(21,22)로부터 요소수 탱크의 전체 공간에 걸쳐 열이 전달되어 요소수가 고르게 해동될 수 있고, 그에 따라 SCR 시스템에 대한 요소수 공급이 항상 원활하게 이루어질 수 있다.Therefore, when the urea water in the urea water tank 10 is frozen, power is supplied to the heater coil 30 to heat the heating coil 30 to the entire space of the urea water tank from the heating baffles 21 and 22 having the heater coil 30 The heat can be transferred across the element, and the number of elements can be thawed evenly, so that supply of urea water to the SCR system can be always smoothly performed.

한편, 본 발명의 히터 코일 작동을 위한 바람직한 실시예로서, 외기온 감지센서에서 외기온을 감지하고, 외기온 감지센서의 신호를 전달받은 제어기에서 외기온이 임계온도 이하로 판정하면, 전원공급수단의 스위치를 온으로 제어하여, 요소수가 미리 빙결되기 전에 히터 코일(30)에 전원을 공급할 수 있도록 함으로써, 요소수 탱크의 전체 공간에 걸쳐 요소수가 빙결되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 SCR 시스템에 대한 요소수 공급이 항상 원활하게 이루어질 수 있다.
In a preferred embodiment of the heater coil operation of the present invention, when the controller senses the ambient temperature at the ambient temperature sensor and receives a signal from the ambient temperature sensor, it determines that the ambient temperature is below the critical temperature. , It is possible to supply power to the heater coil 30 before the number of elements is frozen in advance, thereby preventing freezing of the urea water over the entire space of the urea water tank, and accordingly, the urea water supply to the SCR system Can always be done smoothly.

10 : 요소수 탱크
10-1 : 상부케이스
10-2 : 하부케이스
12 : 요소수 펌프
14 : 암커넥터
16 : 숫커넥터
21 : 제1히팅 배플
22 : 제2히팅 배플
30 : 히터 코일10: urea water tank
10-1: Upper case
10-2: Lower case
12: urea water pump
14: female connector
16: male connector
21: First heating baffle
22: Second heating baffle
30: Heater coil

Claims (8)

서로 결합되는 상부케이스와 하부케이스를 포함하고, 상기 상부케이스 또는 하부케이스 중 하나에 복수의 히팅 배플이 사출 성형되거나 상기 상부케이스 및 하부케이스 모두에 복수의 히팅 배플이 사출 성형되며, 상기 히팅 배플들 중 적어도 하나 이상에 히터 코일이 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
A plurality of heating baffles are injection-molded in one of the upper case and the lower case, or a plurality of heating baffles are injection-molded in both the upper case and the lower case, and the heating baffles Wherein the heater coils are injection molded integrally with at least one of the heater coils.
청구항 1에 있어서,
상기 히팅 배플은 상부케이스의 내면에 소정 간격으로 형성되는 복수의 제1히팅 배플과, 하부케이스의 내면 양쪽에 형성되는 복수의 제2히팅 배플로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method according to claim 1,
Wherein the heating baffle comprises a plurality of first heating baffles formed at predetermined intervals on the inner surface of the upper case and a plurality of second heating baffles formed on both inner surfaces of the lower case.
청구항 2에 있어서,
상기 제1히팅 배플 또는 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 표면에 히터 코일이 일체로 사출 성형되거나, 그 내부에 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method of claim 2,
Wherein a heater coil is integrally injection-molded on a part or an entire surface of the first heating baffle or the second heating baffle, or injection-molded integrally into the heater coil.
청구항 3에 있어서,
상기 히터 코일은 하나의 라인이 제1히팅 배플 또는 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 면적에 걸쳐 각각 지그재그 배열을 이루며 고르게 분포된 후 직렬로 연결된 것임을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method of claim 3,
Wherein the heater coils are arranged in a zigzag arrangement over a part or an entire area of the first heating baffle or the second heating baffle and are evenly distributed and connected in series.
청구항 2에 있어서,
상기 제1히팅 배플 및 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 표면에 히터 코일이 일체로 사출 성형되거나, 그 내부에 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method of claim 2,
Wherein a heater coil is integrally injection-molded on a part or an entire surface of the first heating baffle and the second heating baffle, or injection-molded integrally into the heater coil.
청구항 5에 있어서,
상기 히터 코일은 하나의 라인이 제1히팅 배플 및 제2히팅 배플의 일부 또는 전체 면적에 걸쳐 각각 지그재그 배열을 이루며 고르게 분포된 후 직렬로 연결된 것임을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method of claim 5,
Wherein the heater coils are arranged in a zigzag arrangement over a part or the entire area of the first heating baffle and the second heating baffle and are uniformly distributed and connected in series.
청구항 1에 있어서,
상기 히터 코일의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부는 전원 연결을 위하여 상부케이스 및 하부케이스의 외표면에 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.
The method according to claim 1,
Wherein a starting end and a terminating end of the heater coil for series connection are exposed to the outside through an outer surface of the upper case and the lower case for power connection.
청구항 1에 있어서,
상기 상부케이스 및 하부케이스의 외표면에는 히터 코일의 직렬 연결을 위한 시작 단부 및 종단부가 연결되는 전원 연결용 암커넥터가 일체로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 디젤 차량용 요소수 탱크.The method according to claim 1,
Wherein a power connector female connector is integrally injection-molded on an outer surface of the upper case and the lower case to connect a starting end and a terminating end for series connection of the heater coil.
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KR20230053348A (en) 2021-10-14 2023-04-21 (주)한엑스 Manufacturing method of urea tank for vehicle

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