KR20190063086A

KR20190063086A - 배기가스 후처리장치

Info

Publication number: KR20190063086A
Application number: KR1020170161917A
Authority: KR
Inventors: 최도선
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-06-07
Also published as: KR102371619B1

Abstract

본 발명에 의한 배기가스 후처리장치는, 엔진의 배기매니폴드에 연결된 복수의 후처리 컴포넌트; 및 상기 복수의 후처리 컴포넌트를 감싸는 공통하우징;을 포함하고, 상기 공통하우징은 상기 복수의 후처리 컴포넌트를 수용하는 내부 캐비티를 가지며, 상기 내부 캐비티의 체적이 상기 복수의 후처리 컴포넌트들의 체적 보다 크게 형성될 수 있다.

Description

배기가스 후처리장치{EXHAUST GAS AFTERTREATEMENT APPARATUS}

본 발명은 배기가스 후처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 후처리 컴퍼넌트(aftertreatment componenets)들이 공통 하우징(common housing)에 의해 하우징됨에 따라 각 후처리 컴퍼넌트들에 대한 단열성 내지 보온성 등을 대폭 개선한 배기가스 후처리장치에 관한 것이다.

내연기관은 연료 연소의 생산물로서 배기가스를 발생하고, 배기가스는 미연소 연료, 슈트와 같은 입자성 물질, 일산화탄소 또는 질소산화물과 같은 유해가스를 포함한다. 배기가스의 에미션(emission) 규제를 맞추기 위하여 배기가스가 대기로 배출되기 전에 정화될 필요가 있다.

내연기관은 배기가스 내의 유해가스, 입자상 물질 등을 제거하거나 감소시키기 위한 배기가스 후처리시스템을 포함한다. 배기가스 후처리시스템은 DOC(Diesel Oxidation Catalyst) 등과 같은 산화촉매, DPF(Diesel Particulate Filter) 또는 CDPF(Catalyed Diesel Particulate Filter) 등과 같은 매연필터, SCR(Selective Catalytic Reduction) 등과 같은 하나 이상의 후처리 컴포넌트(aftertreatment component)를 가진다.

산화촉매는 배기가스 내의 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 입자상 물질(PM) 중 용해성 유기물질(SOF)을 산화시켜 인체에 무해한 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂0)로 정화시키도록 구성된다. DOC의 표면에는 귀금속(Pt, Pd, Rh) 혼합물이 균일한 두께로 도포되고, 담체는 주로 코디어라이트로 이루어지며, 담체의 단면은 ㎠당 60여개 이상의 미세한 구멍을 가진다.

매연필터는 배기가스 중 PM(입자상물질)을 물리적으로 포집하고 연소시켜 제거하도록 구성될 수 있고, 포집된 PM을 이산화질소(NO₂)와의 산화반응으로 저감시키며, PM 외에도 배기가스에 존재하는 엔진마모조각, 엔진 오일 내 금속성분 등의 고체성분을 걸러주는 역할을 한다. 매연필터는 포집된 PM을 태워서 필터가 다시 PM을 포집할 수 있도록 하는 재생과정을 실행하도록 구성된다. 매연필터의 재생방식은 전기 히터방식, 버너 재생방식, 연료 첨가제방식, 촉매 코팅방식, 고전압 플라즈마 방식 등이 있다.

SCR은 배기가스 중 NOx의 제거를 위해 요소(urea)를 환원제로 이용하여 무해한 N₂ 및 H₂O로 변환하는 SCR 촉매와, 환원제를 수용하는 환원제 탱크와, 환원제 탱크로부터 환원제를 SCR 촉매의 상류 측으로 주입하는 도징유닛(dosing unit)를 가진다.

한편, 산화촉매, 매연필터, SCR 등과 같은 각 후처리 컴포넌트의 주변 온도를 일정온도로 유지하기 위하여 각 후처리 컴포넌트의 외면에 단열재가 개별적으로 장착된다. 예컨대, 산화촉매, 매연필터 등의 주변온도는 450~550℃를 유지할 필요가 있고, SCR은 그 주변온도가 180~250℃를 유지할 필요가 있다.

하지만, 겨울철 등과 같이 차량의 외부 대기온도가 -20℃ 정도로 낮아지는 경우에는 각 후처리 컴포넌트의 주변 온도가 낮아짐에 따라 각 후처리 컴포넌트의 촉매 활성화온도가 낮아질 수 있고, 이로 인해 각 후처리 컴포넌트의 정화효율이 저하될 수 있다. 이에, 기존에는 전기히터, 버너 등과 같은 히팅유닛을 적용하거나 연료를 추가적으로 연소시킴으로써 각 후처리 컴포넌트의 주변 온도를 승온시키는 구조가 적용되고 있지만, 히팅유닛에 소비되는 전기에너지 또는 추가적인 연료의 연소 등으로 인해 차량의 연비가 나빠지는 단점이 있었다.

이와 같이, 배기가스 후처리시스템은 차량의 외부 대기온도에 따른 영향을 많이 받아 각 후처리 컴포넌트의 정화효율이 낮아질 수 있고, 또한 PEMS(Portable Emissions Measurement Systems)가 적용되는 EURO 6D 규제에 대해 적절히 대응하지 못할 수도 있다.

또한, 폐열회수시스템(WHR시스템)의 배기보일러(exhaust boiler) 등과 같이 배기가스 후처리시스템의 열원을 이용하는 외부시스템의 열교환기를 승온시키도록 구성된다. 하지만, 각 후처리 컴포넌트는 차량의 외부 온도에 의한 영향을 받아 다른 시스템의 열교환기를 효과적을 승온시킬 수 없는 단점이 있었다.

이와 같이, 배기가스 후처리시스템의 각 후처리 컴포넌트의 주변 온도를 안정적으로 유지하지 못할 경우에는 각 후처리 컴포넌트의 정화효율 뿐만 아니라 배기가스 후처리시스템과 관련된 외부시스템의 열교환기의 효율 또한 함께 저하될 수 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 복수의 후처리 컴퍼넌트(aftertreatment componenets)들이 공통 하우징(common housing)에 의해 감싸여짐(housed)에 따라 각 후처리 컴퍼넌트에 대한 단열성 내지 보온성 등을 대폭 개선할 수 있는 배기가스 후처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배기가스 후처리장치는,

엔진의 배기매니폴드에 연결된 복수의 후처리 컴포넌트; 및

상기 복수의 후처리 컴포넌트를 감싸는 공통하우징;을 포함하고,

상기 공통하우징은 상기 복수의 후처리 컴포넌트를 수용하는 내부 캐비티를 가지며,

상기 내부 캐비티의 체적이 상기 복수의 후처리 컴포넌트들의 체적 보다 크게 형성될 수 있다.

상기 공통하우징은 단열재를 포함할 수 있다.

상기 공통하우징은 그 외면에 부착된 단열층을 가질 수 있다.

상기 공통하우징은 상기 내부 캐비티에 배치된 하나 이상의 격벽을 가질 수 있다.

상기 하나 이상의 격벽에 의해 상기 내부 캐비티가 구획될 수 있다.

상기 하나 이상의 격벽은 상기 복수의 후처리 컴포넌트들을 연결하는 배기파이프가 통과하는 개구를 가질 수 있다.

상기 하나 이상의 격벽은 상기 공통하우징의 바닥과 면하는 부분에 형성된 관통홀을 가질 수 있다.

상기 공통하우징은 그 상단에 연결된 배출관 및 상기 배출관의 내부유로에 개폐가능하게 설치된 배출밸브를 가질 수 있다.

상기 배출밸브는 상기 공통하우징의 내부압력이 설정된 압력 이상으로 상승하면 상기 배출관의 내부유로를 개방하고, 상기 공통하우징의 내부압력이 설정된 압력 이하인 경우에는 상기 배출관의 내부유로를 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

상기 공통하우징의 바닥에는 드레인관이 연결되고, 상기 드레인관에는 응축수를 분리하는 수분리기가 장착될 수 있다.

상기 공통하우징은 상기 내부 캐비티로 외부 공기를 도입하는 도입관 및 상기 도입관에 장착된 도입펌프를 가질 수 있다.

상기 공통하우징의 바닥이 수평선에 대해 경사지게 배치될 수 있다.

상기 공통하우징의 내부 일측에는 폐열회수시스템의 열교환기가 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수의 후처리 컴퍼넌트(aftertreatment componenets)들이 공통 하우징(common housing)에 의해 감싸여짐(housed)에 따라 각 후처리 컴퍼넌트에 대한 단열성 내지 보온성 등을 대폭 개선할 수 있고, 이를 통해 외부 대기온도의 영향을 받지 않으면서 복수의 후처리 컴퍼넌트들을 정화된 배기가스의 고온에 의해 각 후처리 컴퍼넌트의 주변온도를 안정적으로 유지함으로써 각 후처리 컴포넌트의 정화효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 후처리장치를

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 배기가스 후처리장치는, 엔진(1)의 배기매니폴드(1a)에 연결된 복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)와, 복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)를 감싸는 공통하우징(15)를 포함할 수 있다.

복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)는 엔진(1)의 배기매니폴드(1a)로부터 배출되는 배기가스를 수용하도록 배기파이프(13, 14)를 통해 서로 소통하도록 연결될 수 있다. 복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)는 배기가스 내의 미연소 연료, 슈트와 같은 입자성 물질, 일산화탄소 또는 질소산화물과 같은 유해가스 등을 처리하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)는 엔진(1)의 배기매니폴드(1a)에 제1배기파이프(13)를 통해 연결된 제1후처리 컴포넌트(11), 제1후처리 컴포넌트(11)에 대해 제2배기파이프(14)를 통해 소통가능하게 연결된 제2후처리 컴포넌트(12)로 이루어질 수 있다.

제1후처리 컴포넌트(11)는 엔진(1)의 배기매니폴드(1a)의 하류 측에 배치될 수 있고, 이에 제1후처리 컴포넌트(11)는 제1배기파이프(13)를 통과한 배기가스를 수용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1후처리 컴포넌트(11)는 DOC(Diesel Oxidation Catalyst) 등과 같은 산화촉매(11a), DPF(Diesel Particulate Filter) 등과 같은 매연필터(11b), 산화촉매(11a) 및 매연필터(11b)가 일체형으로 결합된 산화촉매 및 매연 필터 조립체 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다. 도 1에서는 제1후처리 컴포넌트(11)가 산화촉매(11a) 및 매연필터(11b)가 일체형으로 결합된 산화촉매 및 매연 필터 조립체로 구성된 구조가 예시되어 있다.

산화촉매(11a)는 배기가스 내의 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 입자상 물질(PM) 중 용해성 유기물질(SOF)을 산화시켜 인체에 무해한 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂0)로 정화시키도록 구성된다. DOC의 표면에는 귀금속(Pt, Pd, Rh) 혼합물이 균일한 두께로 도포되고, 담체는 주로 코디어라이트로 이루어지며, 담체의 단면은 ㎠당 60여개 이상의 미세한 구멍을 가질 수 있다.

매연필터(11b)는 배기가스 중 PM(입자상물질)을 물리적으로 포집하고 연소시켜 제거하도록 구성될 수 있고, 포집된 PM을 이산화질소(NO₂)와의 산화반응으로 저감시키며, PM 외에도 배기가스에 존재하는 엔진마모조각, 엔진 오일 내 금속성분 등의 고체성분을 걸러주는 역할을 한다. 매연필터(11b)는 포집된 PM을 태워서 필터가 다시 PM을 포집할 수 있도록 하는 재생과정을 실행하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 제1후처리 컴포넌트(11)는 그 둘레에 제1히팅기구(18)가 배치될 수 있고, 제1히팅기구(18)는 전기에너지가 공급됨에 따라 가열되는 히팅코일로 구성될 수도 있다. 제1히팅기구(18)의 가열에 의해 제1후처리 컴포넌트(11)의 촉매 활성화가 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1후처리 컴포넌트(11)의 촉매가 금속촉매로 구성될 수 있고, 이에 금속촉매에 전기에너지가 공급됨에 따라 금속촉매가 가열됨으로써 제1후처리 컴포넌트(11)의 촉매활성화가 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다.

제2후처리 컴포넌트(12)는 제1후처리 컴포넌트(11)의 하류 측에 배치될 수 있고, 이에 제2후처리 컴포넌트(12)는 제1후처리 컴포넌트(11)로부터 제2배기파이프(14)를 통과한 배기가스를 수용할 수 있다.

제2후처리 컴포넌트(12)는 배출구(12c)를 가질 수 있고, 제2후처리 컴포넌트(12)의 촉매에 의해 정화된 배기가스가 배출구(12c)를 통해 배출될 수 있다.

제2후처리 컴포넌트(12)는 SCR(Selective Catalytic Reduction)로 구성될 수 있다. SCR은 배기가스 중 NOx의 제거를 위해 요소(urea)를 환원제로 이용하여 무해한 N₂ 및 H₂O로 변환하는 SCR 촉매(12a)와, 환원제를 수용하는 환원제 탱크(미도시)와, 환원제 탱크로부터 환원제를 SCR 촉매(12a)의 상류 측으로 주입하는 도징유닛(12b, dosing unit)을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2후처리 컴포넌트(12)는 그 둘레에 제2히팅기구(19)가 배치될 수 있고, 제2히팅기구(19)는 전기에너지가 공급됨에 따라 가열되는 히팅코일로 구성될 수도 있다. 제2히팅기구(19)의 가열에 의해 제2후처리 컴포넌트(12)의 촉매 활성화가 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제2후처리 컴포넌트(12)의 촉매가 금속촉매로 구성될 수 있고, 이에 금속촉매에 전기에너지가 공급됨에 따라 금속촉매가 가열됨으로써 제2후처리 컴포넌트(12)의 촉매활성화가 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다.

공통하우징(15)은 복수의 컴포넌트(11, 12)가 수용되는 내부 캐비티(15a, 15b, interior cavity)를 가질 수 있다.

이와 같이, 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)가 복수의 컴포넌트(11, 12)를 수용함에 따라 공통하우징(15)은 복수의 컴포넌트(11, 12)를 감싸도록 구성될 수 있다.

공통하우징(15)은 내열성 금속, 내열성 합성수지 등과 같이 배기가스의 고온을 충분히 견딜 수 있는 내열성 재질로 이루어질 수 있다.

공통하우징(15)은 복수의 컴포넌트(11, 12)를 통과한 후에 배출된 배기가스가 복수의 컴포넌트(11, 12)의 주변 공간에 채워지도록 내부 캐비티(15a, 15b)의 체적을 복수의 컴포넌트(11, 12)의 체적 보다 크게 형성할 수 있다. 이에, 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)는 복수의 컴포넌트(11, 12)를 통과한 후에 배출하는 정화된 배기가스가 채워지는 여유공간을 가질 수 있다.

그리고, 제2컴포넌트(12)의 배출구(12c)는 공통하우징(15)의 내측면과 일정간격(t)으로 이격되도록 배치될 수 있다.

이와 같이, 제2컴포넌트(12)의 배출구(12c)로부터 배출되는 정화된 배기가스가 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)에 채워짐에 따라 복수의 컴포넌트(11, 12)는 차량의 외부 대기온도 보다 100℃ 이상으로 승온시킴으로써 복수의 컴포넌트(11, 12)를 효과적으로 보온 내지 단열할 수 있고, 이를 통해 각 후처리 컴포넌트의 정화효율을 향상시킬 수 있다.

공통하우징(15)은 단열재를 포함하도록 구성될 수 있고, 이를 통해 정화된 배기가스의 열원이 공통하우징(15)의 외부로 방열됨을 감소하거나 차단할 수 있으므로, 복수의 후처리 컴포넌트(11, 12)에 대한 단열성 내지 보온성을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 공통하우징(15)은 그 외면에 부착된 단열층(15c)을 가질 수 있다. 단열층(15c)은 단열재질을 공통하우징(15)의 외면에 코팅하거나 단열재질의 밴드를 테이핑함으로써 구성할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 공통하우징(15)은 그 자체가 순수한 단열물질로 이루어지거나 단열물질이 혼합된 재질로 구성될 수 있다.

한편, 공통하우징(15)은 하나 이상의 격벽(16)에 의해 복수의 컴포넌트(11, 12)를 구획함으로써 각 컴포넌트(11, 12)에 대한 보온 내지 단열을 개별적으로 유지하도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1컴포넌트(11) 및 제2컴포넌트(12) 사이에 격벽(16)이 배치될 수 있고, 격벽(16)에 의해 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)는 제1내부 캐비티(15a) 및 제2내부 캐티비(15c)로 구획될 수 있다. 제1컴포넌트(11)는 제1내부 캐비티(15a)에 배치될 수 있고, 제2컴포넌트(12)는 제2내부 캐니티(15b)에 배치될 수 있다.

격벽(16)은 제1컴포넌트(11)와 제2컴포넌트(12)를 연결하는 제2배기파이프(14)가 통과하는 개구(16a)를 가질 수 있고, 개구(16a)의 내경은 제2배기파이프(14)의 외경 보다 크게 형성됨으로써 개구(16a)와 제2배기파이프(14) 사이에는 틈새가 형성될 수 있다. 이에 제2컴포넌트(12)의 배출구(12c)에서 배출된 배기가스가 개구(16a)와 제2배기파이프(14)의 틈새를 통해 제1컴포넌트(11)의 주변공간에 채워짐으로써 제1컴포넌트(11)의 보온 및 단열이 제2컴포넌트(12)에 대해 독립적으로 이루어질 수 있다.

격벽(16)은 관통홀(16b, through-hole)을 가질 수 있고, 관통홀(16b)은 공통하우징(15)의 바닥과 면하도록 배치될 수 있다. 이에, 제1내부 캐비티(15a) 내에서 생성된 응축수가 관통홀(16b)을 통해 제2내부 캐비티(15b)로 이동할 수 있다.

공통하우징(15)은 그 상단에 부착된 배출관(21)을 포함할 수 있고, 배출관(21)은 제2내부 캐비티(15b)와 소통하도록 구성될 수 있다.

배출관(21)을 통해 내부 캐비티(15a, 15b)에 채워진 배기가스가 공통하우징(15)의 외부로 배출될 수 있다.

또한, 배출관(21)는 그 내부 유로를 개폐하는 배출밸브(22)를 가질 수 있고, 배출밸브(22)는 버터플라이 밸브로 구성될 수 있다.

배출밸브(22)는 공통하우징(15)의 내부압력이 설정된 압력 이상으로 상승하면 배출관(21)의 내부유로를 개방하고, 공통하우징(15)의 내부압력이 설정된 압력 이하인 경우에는 배출관(21)의 내부유로를 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 공통 하우징(15)의 내부 캐티비(15a, 15b)는 설정된 압력을 유지할 수 있다.

공통하우징(15)의 바닥에는 드레인관(23)이 연결되고, 드레인관(23)에는 응축수를 분리하는 수분리기(24, water saperator)가 장착될 수 있다. 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)에 채워진 배기가스는 공통하우징(15)의 내부 및 외부 온도차이로 인해 응축수가 생성될 수 있고, 응축수는 수분리기(24)에 의해 분리된 후에 드레인관(23)을 통해 배출될 수 있다. 도 1 내지 도 3에서는 드레인관(23)이 제2내부 캐비티(15b)와 소통하도록 연결된 구성이 도시되어 있다.

그리고, 공통하우징(15)은 내부 캐비티(15a, 15b)로 외부 공기를 도입하는 도입관(25)을 가질 수 있다. 도입관(25)에는 외부공기를 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b)로 펌핑하는 도입펌프(26)가 장착될 수 있다. 도 1 내지 도 3에서는 도입관(25)이 제2내부 캐비티(15b)와 소통하도록 연결된 구성이 도시되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통하우징(15)은 수평선에 대해 경사지게 배치될 수 있고, 이를 통해 공통하우징(15)의 내부 캐비티(15a, 15b) 내에서 생성된 응축수가 보다 용이하게 배출될 수 있다. 이와 달리, 응축수의 배출을 용이하게 하도록 공통하우징(15)의 바닥만이 경사지게 구성될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 공통하우징(15)의 일측에는 배기가스의 열원을 이용하는 다른 시스템의 열교환기(32)가 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배기가스의 열원을 이용하는 시스템은, 배기가스의 열을 회수하는 폐열회수시스템(30)일 수 있다. 폐열회수시스템(30)은 작동유체가 순환하는 순환경로(31)를 포함하고, 순환경로(31)에는 내연기관의 폐열(배기가스의 열 및/또는 EGR가스의 열)에 의해 작동유체를 가열 및 증발시키는 보일러(32)와, 보일로(32)로부터 공급받은 작동유체를 팽창시켜 회전에너지를 생성하는 팽창장치(33)와, 팽창장치(33)에서 토출된 작동유체를 응축시키는 응축기(34)와, 순환경로(31) 상에 설치되어 작동유체를 순환시키는 순환펌프(35)를 포함할 수 있다.

이에, 폐열회수시스템(30)의 보일러(32)가 공통하우징(15)의 일측에 배치됨으로써 공통하우징(15)의 제2내부캐비티(15b)에 채워진 배기가스의 열을 효과적으로 이용할 수 있다.

특히, 폐열회수시스템(30)의 보일러(32)는 제2컴포넌트(12)의 배출구(12c)에서 배출되는 배기가스와 직접적으로 접촉하도록 제2컴포넌트(12)의 배출구(12c)의 맞은편에 일정간격으로 이격되게 배치될 수 있다.

이를 통해 폐열회수시스템(30)의 보일러(32)는 배기가스의 열을 안정적으로 활용함으로써 폐열회수시스템(30)의 회수효율을 일정하게 유지할 뿐만 아니라 보다 개선할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 컴포넌트(11, 12)는 제2배기파이프(14)에 의해 일렬로 연결될 수 있고, 공통하우징(15)은 일렬로 배열된 복수의 컴포넌트(11, 12)를 수용하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 복수의 컴포넌트(11, 12)는 일렬로 배열되지 않고 서로 평행하게 배열될 수 있고, 이에 공통하우징(15)은 서로 평행하게 배열된 복수의 컴포넌트(11, 12)를 수용하도록 구성될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 엔진 11: 제1후처리 컴포넌트
12: 제2후처리 컴포넌트 13: 제1배기파이프
14: 제2배기파이프 15: 공통하우징
16: 격벽 18: 제1히팅기구
19: 제2히팅기구 21: 배출관
22: 배출밸브 23: 드레인관
24: 수분리기 25: 도입관
26: 도입펌프 30: 폐열회수시스템
31: 순환경로 32: 보일러
33: 팽창장치 34: 응축기
35: 순환펌프

Claims

엔진의 배기매니폴드에 연결된 복수의 후처리 컴포넌트; 및
상기 복수의 후처리 컴포넌트를 감싸는 공통하우징;을 포함하고,
상기 공통하우징은 상기 복수의 후처리 컴포넌트를 수용하는 내부 캐비티를 가지며,
상기 내부 캐비티의 체적이 상기 복수의 후처리 컴포넌트들의 체적 보다 크게 형성되는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징은 단열재를 포함하는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징은 그 외면에 부착된 단열층을 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징은 상기 내부 캐비티에 배치된 하나 이상의 격벽을 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 4에 있어서,
상기 하나 이상의 격벽에 의해 상기 내부 캐비티가 구획되는 배기가스 후처리장치.
청구항 5에 있어서,
상기 하나 이상의 격벽은 상기 복수의 후처리 컴포넌트들을 연결하는 배기파이프가 통과하는 개구를 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 5에 있어서,
상기 하나 이상의 격벽은 상기 공통하우징의 바닥과 면하는 부분에 형성된 관통홀을 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징은 그 상단에 연결된 배출관 및 상기 배출관의 내부유로에 개폐가능하게 설치된 배출밸브를 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 8에 있어서,
상기 배출밸브는 상기 공통하우징의 내부압력이 설정된 압력 이상으로 상승하면 상기 배출관의 내부유로를 개방하고, 상기 공통하우징의 내부압력이 설정된 압력 이하인 경우에는 상기 배출관의 내부유로를 폐쇄하도록 구성되는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징의 바닥에는 드레인관이 연결되고, 상기 드레인관에는 응축수를 분리하는 수분리기가 장착되는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징은 상기 내부 캐비티로 외부 공기를 도입하는 도입관 및 상기 도입관에 장착된 도입펌프를 가지는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징의 바닥이 수평선에 대해 경사지게 배치되는 배기가스 후처리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 공통하우징의 내부 일측에는 폐열회수시스템의 열교환기가 배치되는 배기가스 후처리장치.