KR20210096430A - 매연저감장치의 클리닝장치 - Google Patents

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KR20210096430A
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Abstract

본 발명은 매연저감장치(DPF)의 클리닝장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매연저감장치(DPF) 내부에 쌓이게 되는 입자상 물질(PM), 그을음(soot) 또는 재(ash) 등과 같은 미립자를 제거하고 깨끗이 청소하기 위한 매연저감장치의 클리닝장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치는 매연저감장치(DPF)를 청소하는 클리닝장치로, 고정프레임; 상기 고정프레임 상부에 설치되되 하부로 관통된 회전축을 구비하여 회전시키는 동력부; 상기 고정프레임 하부에 3개의 후크(hook) 형상으로 상기 매연저감장치를 방사상으로 파지(把持)하는 파지부; 상기 회전축에 의해 지지되어 회전되되 길이방향으로 나선형의 스크류를 내부에 구비한 회동부; 상기 고정프레임 일측에 설치되어 상기 회동부의 회전을 감지하여 대응하는 작동부; 상기 회동부의 길이방향을 따라 이동하되 상기 스크류의 나사산에 대응하여 형성된 너트부를 구비하여 상기 스크류의 회전에 따라 직선이동을 하는 이송부; 상기 회전축을 통과하여 상기 이송부에 압축공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 이송부 하측에 설치되어 상기 공기공급부의 압축공기에 의해 회전하면서 하방으로 토출하는 토네이도(tornado)부;를 포함한다.

Description

매연저감장치의 클리닝장치{DPF CLEANING EQUIPMENT}
본 발명은 매연저감장치(DPF)의 클리닝장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매연저감장치(DPF) 내부에 쌓이게 되는 입자상 물질(PM), 그을음(soot) 또는 재(ash) 등과 같은 미립자를 제거하고 깨끗이 청소하기 위한 매연저감장치의 클리닝장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적으로 경유를 연료로 사용하는 디젤엔진 차량에는 유해가스를 정화하고 배출가스 중의 유해한 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 매연저감장치(DPF, Diesel Particulate Filter)가 장착된다.
대부분의 매연저감장치(DPF)는 전기히터 등으로 배기가스의 온도를 높여 포집된 입자상 물질(PM, particulate matter)을 태우는 강제 재생방식, 엔진에서 나오는 배기열로 포집된 입자상 물질(PM)을 태우는 자연 재생방식 또는 복합 재생방식 등으로 내부에 포집된 입자상 물질(PM)을 연소시키도록 구성되어 있다.
하지만, 매연저감장치(DPF)는 계속적인 사용으로 인해 그 내부에 입자상 물질(PM)이나 그을음(soot) 또는 재(ash) 등이 축적되고, 이로 인해 필터(filter)가 막히게 되면 매연저감장치(DPF)의 배압(back pressure)이 증가하고, 이에 따른 엔진의 성능 저하 및 연비 저하 등이 유발될 수 있으며, 입자상 물질(PM)과 같은 대기오염을 가중시키는 주요 원인이 되는 매연을 배출하게 된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 사용 중인 매연저감장치(DPF)의 정기적인 청소(cleaning)가 요구되고 이를 효율적으로 청소하는 클리닝장치가 절실하게 필요하다.
한편, 미국 특허공개공보 US 2017/0211440 A1이고, 발명의 명칭이 "DIESEL EXHAUST PARTICULATE COLLECTORS"(공보일자 2017.07.27.)인 선행기술이 개시되어 있다.
상기 선행기술은 건식 및 습식을 복합으로 사용한 매연저감장치(DPF)를 청소하는 성능 복원방법으로, 공기 또는 다른 가스를 이용하는 건식 청소방법과 함께 물 또는 다른 액체를 이용하는 습식 청소방법을 위한 장치를 제공한다.
하지만, 상기 선행기술은 건식 및 습식 겸용이지만 습식방법에서 매연저감장치(DPF) 내부에 물이나 약품이 접촉했을 때 영구적인 손상 가능성이 있는 문제점 및 다루기 불편하고 편리성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
미국 특허공개공보 US 2017/0211440 A1, 발명의 명칭 "DIESEL EXHAUST PARTICULATE COLLECTORS"(공보일자 2017.07.27.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 매연저감장치(DPF) 내부에 쌓이게 되는 입자상 물질(PM), 그을음(soot) 또는 재(ash) 등과 같은 미립자를 제거하고 깨끗이 청소할 수 있는 매연저감장치의 클리닝장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치는 매연저감장치(DPF)를 청소하는 클리닝장치로, 고정프레임; 상기 고정프레임 상부에 설치되되 하부로 관통된 회전축을 구비하여 회전시키는 동력부; 상기 고정프레임 하부에 3개의 후크(hook) 형상으로 상기 매연저감장치를 방사상으로 파지(把持)하는 파지부; 상기 회전축에 의해 지지되어 회전되되 길이방향으로 나선형의 스크류를 내부에 구비한 회동부; 상기 고정프레임 일측에 설치되어 상기 회동부의 회전을 감지하여 대응하는 작동부; 상기 회동부의 길이방향을 따라 이동하되 상기 스크류의 나사산에 대응하여 형성된 너트부를 구비하여 상기 스크류의 회전에 따라 직선이동을 하는 이송부; 상기 회전축을 통과하여 상기 이송부에 압축공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 이송부 하측에 설치되어 상기 공기공급부의 압축공기에 의해 회전하면서 하방으로 토출하는 토네이도(tornado)부;를 포함하고,
상기 이송부는 상기 회동부가 회전함에 따라 상기 작동부가 대응하여 상기 스크류를 회전시키므로, 상기 너트부가 상기 스크류의 회전에 따른 직선이동으로 상기 회동부의 길이방향을 따라 이동하며,
상기 토네이도부는 상기 공기공급부의 압축공기가 유입되어 2개로 분기된 토출구로 토출되되 상기 토출구가 방사상으로 소정 거리 이격되어 하방으로 소정 각도 기울어져 상기 회동부 회전보다 적어도 10배 이상의 속도로 회전하여 상기 매연저감장치 내부로 상기 압축공기를 토출한다.
본 발명에 따르면, 높은 회전수를 가지는 토네이도부를 구비하여 회동부에서 회전하면서 압축공기를 토출하므로 높은 청소 효율을 가지는 이점이 있다.
또한, 이송부를 통하여 방사상으로 이동하면서 자동으로 매연저감장치(DPF) 내 구석구석을 청소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 착탈이 용이한 구조로 다양한 매연저감장치(DPF)에 적용하여 외부에서 상황을 모니터하며 청소작업을 진행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 하우징 내를 진공 상태를 유지하여 종래의 청소장치와는 달리 압축공기의 유실이 없어 미립자 제거 효율이 증대되게 되는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 매연저감장치(DPF)를 도시한 개념 사시도이다.
도 2는 매연저감장치(DPF)를 예시적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치 일부를 측면에서 바라본 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치 토네이드부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 밀폐 공간에 설치된 사시도이다.
먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시 예의 구성 요소가 해당 실시 예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시 예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시 예가 통합된 하나의 실시 예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 간의 크기 비율이 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 간의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면상에 나타나는 표현의 차이는 해당 분야의 종사자들이 용이하게 이해 가능한 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
매연저감장치(DPF, Diesel Particulate Filter)는 2005년부터 까다로워진 환경 규제로 생긴 장치인데, 주기적으로 청소를 하게 되어 있다.
종래의 약품이나 습식 청소방법은 많은 매연저감장치(DPF)의 손상을 가져왔지만, 운전자가 모르고 운행하는 경우가 많다.
이렇게 청소방법이 옳지 못해 매연저감장치(DPF)가 손상을 입어서 매연을 제거하지 못하면 매연저감장치(DPF)의 장착 의미가 없어진다.
현재 건식 청소장치가 있지만 장치에 부담되는 크기(사이즈)와 가격으로 일반 정비소에서는 사용이 어려운 상태이다.
하지만, 본 발명은 이러한 모든 문제점, 매연저감장치(DPF)의 손상, 장비의 사이즈 및 가격 등을 해결할 수 있다.
즉, 종래 경유를 연료로 사용하는 디젤엔진의 차량에서 유해가스를 정화하고 배출가스 중의 유해한 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 매연저감장치(DPF)가 장착되지만, 차량 내 매연저감장치(DPF)의 계속적인 사용으로 인해 그 내부에 입자상 물질(PM)이나 그을음(soot) 또는 재(ash) 등이 축적된다.
이로 인해 필터(filter)가 막히게 되면 매연저감장치(DPF)의 배압(back pressure)이 증가하고 이에 따른 엔진의 성능 저하 및 연비 저하 등이 유발되며 축적된 입자상 물질(PM) 등이 일부 흘러나와 대기오염을 가중시키는 주요 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 매연저감장치(DPF) 내부에 쌓이게 되는 입자상 물질(PM), 그을음(soot) 또는 재(ash) 등과 같은 미립자를 제거하고 깨끗이 청소하기 위한 매연저감장치의 클리닝장치에 관한 것으로, 상기한 문제점 등을 해결하기 위해서 창출되었다.
특히, 본 발명은 매연저감장치(DPF) 내부에 물이나 약품이 접촉되었을 때 영구적인 손상 가능성이 있는 습식방법의 근본적인 문제점 때문에 건식방법을 제안한다.
즉, 본 발명은 건식 청소방법으로 짧은 시간(20 ~ 40분) 동안 매연저감장치(DPF) 내부로 압축공기를 효율적으로 분사하여 미립자(이물질)를 청소하는 장치를 제안한다.
참고로, 매연저감장치(DPF)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 통상적으로 디젤산화촉매 및 촉매코팅필터를 구비한 머플러 대체형의 어셈블리로서, 경유차량 배출가스 중의 유해한 CO, HC와 입자상물질(PM)이 산화촉매와 촉매가 코팅된 세라믹필터를 통과하며 코팅된 촉매와 반응하여 무해한 CO2, H2O로 정화되고, 저온활성 백금계 촉매를 이용하여 필터에 포집된 PM을 차량의 운행 중에 발생하는 배기열에 의해 연속적으로 산화시켜 필터를 재생하는 구성이다.
또한, 경유차량의 내연기관은 엔진오일이 극소량씩 포함되어 배기되는데, 이러한 엔진오일에는 첨가제로 칼슘, 아연과 같은 성분이 포함되어 있어, 엔진오일과 경유연료 중의 중금속, 무기질 및 재(Ash) 성분은 정화되지 않고 필터 내에 계속 축적되므로, 내연기관의 배압이 증가하지 않도록 차량마다 매연저감장치(DPF)를 주기적으로 청소하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 측면에서 바라본 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치 일부를 측면에서 바라본 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치 토네이드부를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치를 밀폐 공간에 설치된 사시도이다.
상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치(100)는 매연저감장치(F)를 청소하는 클리닝장치로, 고정프레임(110); 상기 고정프레임(110) 상부에 설치되되 하부로 관통된 회전축(121)을 구비하여 회전시키는 동력부(120); 상기 고정프레임(110) 하부에 3개의 후크(hook) 형상으로 상기 매연저감장치(F)를 방사상으로 파지(把持)하는 파지부(130); 상기 회전축(121)에 의해 지지되어 회전되되 길이방향으로 나선형의 스크류(141)를 내부에 구비한 회동부(140); 상기 고정프레임(110) 일측에 설치되어 상기 회동부(140)의 회전을 감지하여 대응하는 작동부(150); 상기 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동하되 상기 스크류(141)의 나사산에 대응하여 형성된 너트부(161)를 구비하여 상기 스크류(141)의 회전에 따라 직선이동을 하는 이송부(160); 상기 회전축(121)을 통과하여 상기 이송부(160)에 압축공기를 공급하는 공기공급부(170); 및 상기 이송부(160) 하측에 설치되어 상기 공기공급부(170)의 압축공기에 의해 회전하면서 하방으로 토출하는 토네이도(tornado)부(180);를 포함한다.
또한, 상기 이송부(160)는 상기 회동부(140)가 회전함에 따라 상기 작동부(150)가 대응하여 상기 스크류(141)를 회전시키므로, 상기 너트부(161)가 상기 스크류(141)의 회전에 따른 직선이동으로 상기 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동한다.
또한, 상기 토네이도부(180)는 상기 공기공급부(170)의 압축공기가 유입되어 2개로 분기된 토출구(183)로 토출되되 상기 토출구(183)가 방사상으로 소정 거리 이격되어 하방으로 소정 각도 기울어져 상기 회동부(140) 회전보다 적어도 10배 이상의 속도로 회전하여 상기 매연저감장치(F) 내부로 상기 압축공기를 토출한다.
또한, 상기 공기공급부(170)는 상기 이송부(160)에 상기 압축공기의 압력을 8 ~ 12 bar로 공급한다.
즉, 상기 토네이도부(180)는 상기 공기공급부(170)의 압축공기가 8 ~ 12 bar로 유입된다.
또한, 상기 토출구(183)는 일측으로 4 ~ 6°로 기울어진다.
또한, 상기 매연저감장치(F) 하부에 설치되어 상기 매연저감장치(F) 내에서 발생된 분진을 하부로 모으는 집진부(190)를 더 포함한다.
또한, 상기 매연저감장치(F) 일측에 밀착되어 진동으로 충격을 주는 진동장치부(200)를 더 포함한다.
또한, 상기 클리닝장치를 커버하는 폐쇄형 하우징(210)을 더 포함하고, 상기 하우징(210) 내부는 진공상태로 유지된다.
한편, 본 발명에서 미립자는 이해하기 쉽게 설명하기 위하여 지칭되는 것으로, 매연저감장치(DPF) 내부에 쌓이게 되는 입자상 물질(PM), 그을음(soot) 또는 재(ash) 등을 모두 포함하는 의미이고, 분진은 상기 미립자의 잔재들을 의미한다.
그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치(100)의 구성 및 작동을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 제안하는 매연저감장치의 클리닝장치(100)는 고정프레임(110), 동력부(120), 파지부(130), 회동부(140), 작동부(150), 이송부(160), 공기공급부(170) 및 토네이도(tornado)부(180) 등을 포함하고, 집진부(190), 진동장치부(200), 하우징(210) 및 제어부(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.
고정프레임(110)는 도 3 및 도 4 등에 도시된 바와 같이, 후술하는 장치 등이 설치 또는 장착될 수 있는 주요 지지대(frame)로, 벽면 등 일측에 고정될 수 있고 하우징(210) 등과 같은 밀폐공간 내에서 고정될 수 있다.
동력부(120)는 도 3 내지 도 5, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정프레임(110) 상부에 설치되되 하부로 관통된 회전축(121)을 구비하여 회전시키는 장치이다.
즉, 동력부(120)는 모터(motor)와 같이 회전동력을 제공하는 장치로, 전원부(미도시)와 전기적으로 연결되어 제어된다.
파지부(130)는 도 3, 도 4, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 매연저감장치(F)를 탈착시키는 장치로, 고정프레임(110) 하부에 3개의 후크(hook) 형상을 구성되어 세방향에서 매연저감장치(F) 측면으로 이동하여 파지(把持)한다.
즉, 파지부(130)는 3개 또는 4개로 구성되어 매연저감장치(F) 상부 측면으로 이동하여 잡아주는데, 공압실린더 등을 이용하여 일정 속도로 접근하여 소정 압력으로 잡아줄 수 있다.
또한, 파지부(130)는 전기적으로 연결되어 제어신호에 따라 매연저감장치(F)의 크기를 감지하고 매연저감장치(F)의 크기에 맞는 간격으로 접근하여 파지하지 할 수 있다.
회동부(140)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(121)에 의해 지지되어 회전되는 장치로, 매연저감장치(F)의 원주방향으로 분당 2 ~ 5회 회전한다.
즉, 회동부(140)는 매연저감장치(F)의 원주방향을 따라 일정한 속도로 회전할 수 있게 하므로, 후술하는 토네이도부(180)가 매연저감장치(F) 내를 골고루 청소할 수 있게 한다.
특히, 회동부(140)는 길이방향으로 나선형의 스크류(141)를 내부에 구비하여 작동부(150) 및 이송부(160)와 연계하여 작동하게 한다.
또한, 회동부(140)는 회전축(121)을 기준으로 비대칭되게 설치되어 일측에 작동부(150)와 연계되어 작동하게 하고 타측에 이송부(160)와 연동되어 움직이게 한다.
작동부(150)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고정프레임(110) 일측에 설치되어 회동부(140)의 회전을 감지하여 대응하는 장치로, 전자식 또는 기계식일 수 있다.
예를 들어, 작동부(150)가 센서(sensor)와 같이 전자식일 경우, 회동부(140)가 회전하면서 일측의 신호를 감지하여 후술하는 이송부(160)가 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동하게 한다.
더욱 구체적으로 설명하면, 작동부(150)는 회동부(140)가 1회전 할 때마다 감지하여 회동부(140) 내 스크류(141)가 회전하게 신호를 보내고 상기 스크류(141)가 회전함에 따라 스크류(141)와 맞물려 있는 너트부(161)가 나선방향으로 힘을 받아 이송부(160)가 직선 이동을 하게 한다.
또는 작동부(150)가 기어(gear)와 같이 기계식일 경우, 회동부(140)가 회전하면서 기계적으로 접촉하여 후술하는 이송부(160)가 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동하게 한다.
더욱 구체적으로 설명하면, 작동부(150)는 회동부(140)가 1회전 할 때마다 접촉하여 회동부(140) 내 스크류(141)를 회전시키고 상기 스크류(141)가 회전함에 따라 스크류(141)와 맞물려 있는 너트부(161)가 나선방향으로 힘을 받아 이송부(160)가 직선 이동을 하게 한다.
이송부(160)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동하면서 후술하는 토네이도부(180)가 매연저감장치(F) 중심에서 방사상으로 적절한 위치에 위치하여 압력공기가 집중적으로 토출할 수 있게 한다.
특히, 이송부(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 스크류(141)의 나사산에 대응하여 형성된 너트부(161)를 내부에 구비하여 상기 스크류(141)의 회전에 따라 직선이동을 한다.
즉, 이송부(160)는 회동부(140)가 회전함에 따라 작동부(150)가 대응하여 스크류(141)를 회전시키므로, 너트부(161)가 스크류(141)의 회전에 따른 직선이동으로 회동부(140)의 길이방향을 따라 이동할 수 있다.
공기공급부(170)는 도 3, 도 4, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 일측에 에어컴프레서 등과 연결되어 압축공기를 공급하는 장치로, 회전축(121)을 통과하여 이송부(160)에 압축공기를 공급한다.
또한, 공기공급부(170)는 회동부(140)의 회전에 방해되지 않도록 회전축(121) 내측으로 중공의 기로(piping)를 통하여 이송부(160)에 압축공기를 공급하게 한다.
또한, 공기공급부(170)는 이송부(160)에 공급하는 압축공기의 압력이 8 ~ 12 bar를 유지하게 한다.
특히, 공기공급부(170)는 압축공기의 압력을 8 ~ 12 bar로 유지시키므로, 후술하는 토네이도(tornado)부(180)가 안정적으로 회전하면서 강력하게 토출할 수 있게 한다.
토네이도(tornado)부(180)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이송부(160) 하측에 설치되어 공기공급부(170)에서 공급하는 압축공기에 의해 강력하게 회전하면서 하방으로 토출한다.
또한, 토네이도부(180)는 이송부(160) 하부와 베어링으로 연결되어 회전이 용이한 구성이다.
토네이도부(180)는 공기공급부(170)의 압축공기가 이송부(160)를 통하여 유입되어 2개로 분기된 토출구(183)로 토출한다.
특히, 토네이도부(180)는 도 5에 도시된 바와 같이, 토출구(183)가 방사상으로 소정 거리 이격되어 하방으로 소정 각도 기울어져 있다.
이때, 토네이도부(180)는 토출구(183)가 일측으로 4 ~ 6°의 각도(θ)로 기울어지게 하므로, 8 ~ 12 bar로 유입된 압축공기가 고속의 회전을 유지하면서도 토출압력이 그대로 유지하게 한다.
또한, 토네이도부(180)는 회동부(140)의 회전보다 적어도 10배 이상의 속도로 고속회전하여 매연저감장치(F) 내부를 깨끗하게 청소할 수 있게 한다.
이는 토네이도부(180)가 고속의 빠른 회전으로 인한 청소 효과와 함께 압축공기의 토출 압력이 부가되어 매연저감장치(F) 내부를 깨끗하게 청소하게 한다.
집진부(190)는 도 3, 도 4, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 매연저감장치(F) 하부에 설치되어 매연저감장치(F) 내에서 분진을 하부로 모으는 장치이다.
즉, 집진부(230)는 매연저감장치(F) 하단에 구비되어 매연저감장치(F) 내에서 발생된 분진을 집진하기 위한 장치로, 매연저감장치(DPF) 내에 제거된 분진(연소 후 남은 재) 등이 모이게 되고, 일측으로 쏠리는 경사면이 형성되어 분진(연소 후 남은 재) 등이 주변으로 비산되는 것을 방지한다.
진동장치부(200)는 도 3, 도 4, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 매연저감장치(F) 일측에 밀착되어 진동으로 충격을 주는 장치이다.
또한, 진동장치부(200)는 저주파(low frequency)를 이용한 가진 장치로, 주파수가 10kHz 이하인 저주파(low frequency)를 이용하여 가진력(加振力)을 발생시킨다.
또한, 진동장치부(200)는 PWM(pulse width Modulation)의 구동전압을 가변하여 가진력으로 초당 50회 이상의 웨이브(wave)를 발생시켜 가진력과 충격(impact)을 동시에 전달함으로써 매연저감장치(F) 내 고착화되어 있는 미립자를 제거한다
하우징(210)는 도 7에 도시된 바와 같이, 클리닝장치(100)를 커버하는 폐쇄형 공간을 제공한다.
즉, 하우징(210)는 내부에 공간이 형성되고 외곽으로 클리닝장치(100)를 둘러싸서 보호하는 박스(box)형 케이스로, 전체 장치를 고정 지지하고, 주변 공간을 차단하여 기밀을 유지하여 작업 시에 분진이 비산하여 주변을 오염시키는 것을 방지할 수가 있다.
특히, 하우징(210)는 내부를 진공상태로 유지하여 동일한 압력공기를 사용하더라도 청소 효과를 더욱 높일 수 있다.
제어부(미도시)는 동력부(120), 파지부(130), 회동부(140), 작동부(150), 이송부(160), 공기공급부(170), 토네이도(tornado)부(180), 집진부(190), 및 진동장치부(200) 등과 전기적으로 연결되어 제어한다.
또한, 제어부(미도시)는 설정된 프로그램에 의해 제어할 수 있고, 외부에서 사용자가 인위적으로 제어값을 설정할 수 있으며, 하우징(210) 일측에 조작판넬을 설치하여 하우징(210) 외부에서 조작 및 제어할 수 있다.
특히, 제어부는 동력부(120)에 전원 공급 및 중단 등을 할 수 있고 회동부(140)의 회전속도 등을 조절하고 긴급사항 제어가 가능하며, 파지부(130)에 제어신호를 보내 매연저감장치(F)의 크기에 맞게 탈착이 용이하게 자동으로 제어하다.
또한, 제어부는 작동부(150), 이송부(160), 공기공급부(170) 및 토네이도(tornado)부(180)를 전기적으로 연결하여 제어하는데, 회동부(140)의 회전에 따른 작동부(150)의 회전신호를 감지하여 이송부(160)의 이동을 제어하고, 공기공급부(170)의 압축공기의 압력을 제어하여 토네이도(tornado)부(180)의 회전속도를 제어한다.
또한, 제어부는 진동장치부(200)과 전기적으로 연결되어 진동장치부(200)에 진동 강도 및 빈도 등을 제어하여 매연저감장치(F) 내 고착화되어 있는 미립자를 제거한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 매연저감장치의 클리닝장치(100)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따르면, 높은 회전수를 가지는 토네이도부(180)를 구비하여 회동부(140)에서 회전하면서 압축공기를 토출하므로 높은 청소 효율을 가지는 이점이 있다.
또한, 이송부(160)를 통하여 방사상으로 이동하면서 자동으로 매연저감장치(F) 내 구석구석을 청소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 착탈이 용이한 구조로 다양한 매연저감장치(F)에 적용하여 외부에서 상황을 모니터하며 청소작업을 진행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 하우징(210) 내를 진공 상태를 유지하여 종래의 청소장치와는 달리 압축공기의 유실이 없어 미립자 제거 효율이 증대되게 되는 이점이 있다.
또한, 차량정비업소에서 사용되는 에어컴프레셔(air compressor) 및 전원을 사용하게 되므로 작업성이 우수하고, 종래의 청소장치에 비하여 상대적으로 적은 부품으로 청소장치의 가격을 낮출 수 있는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 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.
100 : 본 발명이 제안하는 클리닝장치
110 : 고정프레임
120 : 동력부
130 : 파지부
140 : 회동부
150 : 작동부
160 : 이송부
170 : 공기공급부
180 : 토네이도(tornado)부

Claims (5)

  1. 매연저감장치(DPF)를 청소하는 클리닝장치에 있어서,
    고정프레임;
    상기 고정프레임 상부에 설치되되 하부로 관통된 회전축을 구비하여 회전시키는 동력부;
    상기 고정프레임 하부에 3개의 후크(hook) 형상으로 상기 매연저감장치를 방사상으로 파지(把持)하는 파지부;
    상기 회전축에 의해 지지되어 회전되되 길이방향으로 나선형의 스크류를 내부에 구비한 회동부;
    상기 고정프레임 일측에 설치되어 상기 회동부의 회전을 감지하여 대응하는 작동부;
    상기 회동부의 길이방향을 따라 이동하되 상기 스크류의 나사산에 대응하여 형성된 너트부를 구비하여 상기 스크류의 회전에 따라 직선이동을 하는 이송부;
    상기 회전축을 통과하여 상기 이송부에 압축공기를 공급하는 공기공급부; 및
    상기 이송부 하측에 설치되어 상기 공기공급부의 압축공기에 의해 회전하면서 하방으로 토출하는 토네이도(tornado)부;를 포함하고,
    상기 이송부는 상기 회동부가 회전함에 따라 상기 작동부가 대응하여 상기 스크류를 회전시키므로, 상기 너트부가 상기 스크류의 회전에 따른 직선이동으로 상기 회동부의 길이방향을 따라 이동하며,
    상기 토네이도부는 상기 공기공급부의 압축공기가 유입되어 2개로 분기된 토출구로 토출되되 상기 토출구가 방사상으로 소정 거리 이격되어 하방으로 소정 각도 기울어져 상기 회동부 회전보다 적어도 10배 이상의 속도로 회전하여 상기 매연저감장치 내부로 상기 압축공기를 토출하는 것을 특징으로 하는 매연저감장치의 클리닝장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구는 일측으로 4 ~ 6°로 기울어진 것을 특징으로 하는 매연저감장치의 클리닝장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기공급부는 상기 이송부에 상기 압축공기의 압력을 8 ~ 12 bar로 공급하는 것을 특징으로 하는 것을 매연저감장치의 클리닝장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매연저감장치 일측에 밀착되어 진동으로 충격을 주는 진동장치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 매연저감장치의 클리닝장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 클리닝장치를 커버하는 폐쇄형 하우징을 더 포함하고,
    상기 하우징 내부는 진공상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 매연저감장치의 클리닝장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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