KR20230106853A - Apparatus for filtering exhaust gas of diesel engine for vessel having DPF formed of metal fiber - Google Patents

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KR20230106853A
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박인용
한방우
김용진
김상복
김학준
이건희
홍기정
이예완
신동호
김영훈
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한국기계연구원
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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas filtration apparatus of a marine diesel engine having a DPF formed of a metal fiber. The exhaust gas filtration apparatus for filtering an exhaust gas of the diesel engine of a ship comprises: a charging unit configured to charge a particulate matter contained in the exhaust gas; and a filtering unit including the DPF made of a metal which collects the charged particulate matter by electrical attraction while passing through the charging unit. Provided is the exhaust gas purifying apparatus which purifies the exhaust gas of the diesel engine of the ship.

Description

금속섬유로 형성된 DPF를 갖는 선박용 디젤 엔진의 배기가스 여과 장치{Apparatus for filtering exhaust gas of diesel engine for vessel having DPF formed of metal fiber}Apparatus for filtering exhaust gas of diesel engine for vessel having DPF formed of metal fiber}

본 발명은 선박용 디젤 엔진의 배기가스에 함유된 입자성 물질을 여과할 수 있는 배기가스 여과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas filtering device capable of filtering particulate matter contained in exhaust gas of a marine diesel engine.

디젤 엔진은 내구성이 높고 연료 효율이 높은 장점을 가지는 반면 배기가스가 디젤 입자성 물질과 같은 미세입자나 유해가스와 같은 오염물질을 다량 함유하여 대기오염을 야기한다는 문제를 가진다. 미세먼지 저감, 대기질 개선 등을 위해 디젤 엔진의 배기가스를 여과하는 장치가 널리 사용되고 있으며, 선박용 디젤 엔진에 대해서도 배기가스 정화를 통한 오염물질을 줄일 수 있는 방안이 요구되고 있다.Diesel engines have the advantage of high durability and high fuel efficiency, but have a problem that exhaust gas contains a large amount of pollutants such as fine particles such as diesel particulate matter or harmful gases, causing air pollution. Devices for filtering exhaust gas of diesel engines are widely used to reduce fine dust and improve air quality, and there is a need for a method to reduce pollutants through exhaust gas purification for marine diesel engines.

DPF(Diesel Particulate Filter)는 배기가스에 함유되어 있는 입자상 물질(PM, Particulate Matter)을 포집하고 연소시켜 제거하는 배기가스 후처리 장치이며, 디젤 차량에 이러한 DPF를 장착하는 것이 의무화되어 있다. DPF의 장시간 사용 시 매연 입자가 축적되어 차압이 증가하게 되며, 이는 DPF의 효율을 떨어뜨리는 요인 중 하나이다. DPF의 재생 효율을 높이기 위해 입자상 물질의 연소 온도를 낮추거나 배기가스 온도를 높이는 방안이 사용된다. 예를 들어, 디젤 차량의 DPF의 재생 효율을 높이기 위해, DPF의 전단에 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)를 장착하는 방법, 입자상 물질의 연소 온도를 낮추기 위해 금속화합물 첨가제를 사용하는 방법, 필터에 백금과 같은 귀금속을 코팅하여 입자성 물질의 연소를 촉진하는 방법, 버너나 히터를 부착하여 배기가스의 온도를 상승시켜 강제 재생하는 방법 등이 사용되고 있다.A diesel particulate filter (DPF) is an exhaust gas post-processing device that collects and burns and removes particulate matter (PM) contained in exhaust gas, and it is mandatory to install such a DPF on diesel vehicles. When the DPF is used for a long time, soot particles accumulate and the differential pressure increases, which is one of the factors that reduce the efficiency of the DPF. In order to increase the regeneration efficiency of the DPF, a method of lowering the combustion temperature of particulate matter or increasing the exhaust gas temperature is used. For example, to increase the regeneration efficiency of the DPF of a diesel vehicle, a method of mounting a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) on the front of the DPF, a method of using a metal compound additive to lower the combustion temperature of particulate matter, a method of using platinum and A method of accelerating the combustion of particulate matter by coating the same noble metal, a method of forcibly regenerating the exhaust gas by attaching a burner or heater to raise the temperature of the exhaust gas, and the like are used.

그러나 디젤 차량에 사용되는 DPF 재생 기술들은 선박의 엔진 구조 및 운용 환경의 특수성으로 인해 선박용 디젤 엔진에 적용되기 어렵다. 또한 강제재생 방법은 버너나 히터와 같은 별도의 부대 설비가 필요하나 선박안전에 관한 법규정의 준수를 위해 버너나 히터를 적용하는 것이 현실적으로 어렵다는 문제가 있다.However, DPF regeneration technologies used in diesel vehicles are difficult to apply to marine diesel engines due to the characteristics of the vessel's engine structure and operating environment. In addition, the forced regeneration method requires a separate auxiliary facility such as a burner or heater, but has a problem in that it is practically difficult to apply the burner or heater to comply with ship safety laws.

이러한 이유로 선박이라는 특수한 환경에 적용될 수 있고 설치가 용이하고 친환경적인 배기가스 여과 장치가 요구되고 있다.For this reason, there is a demand for an exhaust gas filtering device that can be applied to a special environment such as a ship, is easy to install, and is environmentally friendly.

유럽 등록특허공보 EP2640940B1European Patent Publication EP2640940B1 일본 등록특허공보 JP5894179B2Japanese Registered Patent Publication JP5894179B2 유럽 등록특허공보 EP2312133B1European Patent Publication EP2312133B1

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여과 성능이 우수하고 친환경적인 선박의 디젤 엔진의 배기가스 여과 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 하전부를 통해 정전기적 부착 성능 및 입자 조대화를 극대화하여 상대적으로 큰 공극률을 갖는 금속섬유로 이루어진 DPF를 사용할 수 있도록 구성된 선박의 디젤 엔진의 배기가스를 정화하는 배기가스 정화 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an exhaust gas filtering device for a diesel engine of a ship that has excellent filtration performance and is environmentally friendly. In addition, another problem to be solved by the present invention is to purify the exhaust gas of a diesel engine of a ship configured to use a DPF made of metal fibers having a relatively large porosity by maximizing the electrostatic adhesion performance and particle coarsening through the charging unit. It is to provide an exhaust gas purification device that does.

본 발명의 실시예에 따른 선박의 디젤 엔진의 배기가스를 여과하기 위한 배기가스 여과 장치는 상기 배기가스에 함유된 입자성 물질을 하전시킬 수 있도록 구성되는 하전부, 그리고 상기 하전부를 통과하면서 하전된 입자성 물질을 전기적 인력에 의해 포집하는 금속 재질의 DPF를 포함하는 여과부를 포함한다.An exhaust gas filtering device for filtering exhaust gas of a diesel engine of a ship according to an embodiment of the present invention includes a charging unit configured to charge particulate matter contained in the exhaust gas, and charging while passing through the charging unit. and a filtering unit including a DPF made of metal that collects particulate matter by electrical attraction.

상기 DPF는 복수의 금속섬유가 지그재그 형태로 압착되어 복수의 레이어를 형성하도록 구성될 수 있다.The DPF may be configured such that a plurality of metal fibers are compressed in a zigzag shape to form a plurality of layers.

상기 DPF는 68% 이상의 공극률을 가질 수 있다.The DPF may have a porosity of 68% or more.

상기 DPF는 복수로 구비되고, 상기 복수의 DPF는 상기 배기가스가 흐르는 공간에 병렬로 배열될 수 있다.A plurality of DPFs may be provided, and the plurality of DPFs may be arranged in parallel in a space through which the exhaust gas flows.

본 발명에 의하면, 금속섬유로 형성되는 DPF를 포함하는 여과부의 상류측에 배치된 하전부를 통해 배기가스에 함유된 입자를 하전한 후 여과부로 유입시킴으로써, 기존 기술에 비해 상대적으로 큰 공극률을 가지는 금속섬유 필터를 DPF로 활용하더라도 원하는 여과 효율을 유지할 수 있고 차압 성능을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the particle contained in the exhaust gas is charged through the charging unit disposed upstream of the filtering unit including the DPF formed of metal fibers and then introduced into the filtering unit, thereby having a relatively large porosity compared to the conventional technology. Even if a metal fiber filter is used as a DPF, the desired filtration efficiency can be maintained and the differential pressure performance can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 엔진의 배기가스 여과 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박 엔진의 배기가스 여과 장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박 엔진의 배기가스 여과 장치의 하전부의 배면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 선박 엔진의 배기가스 여과 장치의 하우징이 제거된 상태의 내부 구조를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view of an exhaust gas filtering device of a marine engine according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of an exhaust gas filtering device of a marine engine according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2 .
Figure 5 is a rear perspective view of the charging unit of the exhaust gas filtering device of the marine engine according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the internal structure of the exhaust gas filtering device of the ship engine according to an embodiment of the present invention in a state in which the housing is removed.

아래에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 설명된 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the described embodiments.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박 엔진의 배기가스 여과 장치(1)는 하우징(10)을 포함하며, 하우징(10)의 길이방향의 양측 단에 인렛(11)과 아웃렛(12)이 구비된다. 하우징(10)은 전체적으로 관 형태를 가지며, 배기가스가 화살표 방향으로 인렛(11)을 통해 유입된 후 아웃렛(12)을 통해 배출된다.1 to 3, the exhaust gas filtration device 1 of a marine engine according to an embodiment of the present invention includes a housing 10, and inlets 11 are provided at both ends of the housing 10 in the longitudinal direction. and an outlet 12 are provided. The housing 10 has a tubular shape as a whole, and exhaust gas is introduced through the inlet 11 in the direction of the arrow and then discharged through the outlet 12.

하전부(13)와 여과부(15)가 하우징(10) 내에 배기가스의 유동 경로를 따라 배치된다. 하전부(13)는 하우징(10) 내에 상류측에 배치되며, 여과부(15)는 하전부(13)의 하류측에 배치된다. 하전부(13)는 배기가스에 함유된 입자를 전기적 극성을 갖도록 하전시키며, 여과부(15)는 하전부(13)를 통과한 배기가스 입자를 집진하여 여과한다. 여과부(15)는 배기가스에 함유된 입자상 물질을 여과하는 DPF(17)를 포함한다. DPF(17)의 재생을 위한 물 세정부(21)와 공기 세정부(23)가 여과부(15)의 상류측과 하류측에 각각 배치된다. 물 세정부(21)와 공기 세정부(23)는 각각 물과 공기를 DPF(17)로 분사하여 물리적 분리방법에 의해 DPF(17)를 재생하도록 구성된다. 물과 공기의 분사에 의한 물리적 분리 방법에 의한 DPF(17)의 재생이 이루어지기 때문에 간단한 구성과 저렴한 비용을 통해 재생 효율의 극대화가 달성될 수 있다.The charging unit 13 and the filtering unit 15 are disposed along the flow path of the exhaust gas within the housing 10 . The charging unit 13 is disposed on the upstream side in the housing 10, and the filtering unit 15 is disposed on the downstream side of the charging unit 13. The charging unit 13 charges the particles contained in the exhaust gas to have electrical polarity, and the filtering unit 15 collects and filters the exhaust gas particles that have passed through the charging unit 13 . The filtering unit 15 includes a DPF 17 that filters particulate matter contained in the exhaust gas. A water cleaning unit 21 and an air cleaning unit 23 for regeneration of the DPF 17 are disposed upstream and downstream of the filtering unit 15, respectively. The water cleaning unit 21 and the air cleaning unit 23 are configured to spray water and air to the DPF 17 to regenerate the DPF 17 by a physical separation method. Since the DPF 17 is regenerated by a physical separation method by spraying water and air, maximization of regeneration efficiency can be achieved through a simple configuration and low cost.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 하전부(13)는 배기가스 통로(132)를 각각 형성하는 복수의 관형(tubular) 전극 부재(131), 그리고 복수의 배기가스 통로(132)에 각각 배치되는 복수의 방전 전극(133)을 포함할 수 있다. 관형 전극 부재(131)는 분할된 배기가스가 각각 통과하는 복수의 배기가스 통로(132)를 형성하며, 복수의 관형 전극 부재(131)가 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 배기가스의 흐름 방향에 대해 병렬로 다발을 이루도록 배치된다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 복수의 관형 전극 부재(131)의 상류측 단부에 격벽(136)이 배치되며, 격벽(136)은 복수의 관형 부재(131)의 배기가스 통로(132)에 각각 대응하는 복수의 관통홀(137)을 구비할 수 있다. 복수의 관형 전극 부재(131)는 격벽(136)에 지지되어 하우징(10) 내에 배치될 수 있다.3 to 5, the charging unit 13 is disposed in a plurality of tubular electrode members 131 and a plurality of exhaust gas passages 132 respectively forming exhaust gas passages 132. A plurality of discharge electrodes 133 may be included. The tubular electrode member 131 forms a plurality of exhaust gas passages 132 through which the divided exhaust gas passes, respectively, and the plurality of tubular electrode members 131 flow the exhaust gas as shown in FIGS. 4 to 6 Arranged to form bundles parallel to the direction. 3 and 6, a partition wall 136 is disposed at an upstream end of the plurality of tubular electrode members 131, and the partition wall 136 is provided in the exhaust gas passage 132 of the plurality of tubular electrode members 131. A plurality of corresponding through holes 137 may be provided. The plurality of tubular electrode members 131 may be supported by the partition wall 136 and disposed within the housing 10 .

방전 전극(133)은 핀(pin) 또는 와이어(wire) 형태를 가질 수 있다. 인렛(11)으로 유입된 배기가스는 분할되어 병렬로 배치된 복수의 배기가스 통로(132)를 통과하면서 하전된다. 관형 전극 부재(131)는 접지되고, 직류 고전압이 절연 애자(134)를 통해 방전 전극(133)에 인가된다. 관형 전극 부재(131)가 접지되고 방전 전극(133)에 직류 고전압이 인가되면 배기가스 통로(132)에 반경방향으로 전압 구배가 형성되고, 이에 의해 배기가스 통로(132)를 유동하는 배기가스의 입자들이 하전될 수 있다. 복수의 관형 전극 부재(131)가 병렬로 배치되어 다발을 이루는 상태로 하우징(10) 내에 배치된다. 이때, 절연 애자(134)는 관형 전극 부재(131) 주위의 공간에서 관형 전극 부재(131)를 따라 연장되며, 절연 애자(134)의 하류측 단부, 도 3에서 우측 단부에 전기 연결부(135)가 전기적으로 연결된다. 방전 전극(133)은 도전성 연결부(135)에 전기적으로 연결되며 관형 전극 부재(131)의 배기가스 통로(132)를 따라 연장된다. 도전성 연결부(135)는 방전 전극(133)과 절연 애자(134)를 전기적으로 연결함과 동시에 방전 전극(133)을 기구적으로 지지한다. 이를 위해 도전성 연결부(135)는 도 5에 도시된 바와 같이 격자 구조를 가질 수 있다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 한 쌍의 절연 애자(134)가 서로 마주하게 배치될 수 있으며, 각 절연 애자(134)는 관형 전극 부재(131)의 길이방향을 따라 연장된다.The discharge electrode 133 may have a pin or wire shape. Exhaust gas introduced into the inlet 11 is divided and charged while passing through a plurality of exhaust gas passages 132 arranged in parallel. The tubular electrode member 131 is grounded, and a DC high voltage is applied to the discharge electrode 133 via the insulator 134. When the tubular electrode member 131 is grounded and DC high voltage is applied to the discharge electrode 133, a voltage gradient is formed in the radial direction in the exhaust gas passage 132, thereby reducing the amount of exhaust gas flowing through the exhaust gas passage 132. Particles can be charged. A plurality of tubular electrode members 131 are disposed in the housing 10 in a state in which they are arranged in parallel to form a bundle. At this time, the insulator 134 extends along the tubular electrode member 131 in the space around the tubular electrode member 131, and has an electrical connection 135 at the downstream end of the insulator 134, the right end in FIG. are electrically connected. The discharge electrode 133 is electrically connected to the conductive connection portion 135 and extends along the exhaust gas passage 132 of the tubular electrode member 131 . The conductive connection portion 135 electrically connects the discharge electrode 133 and the insulator 134 and mechanically supports the discharge electrode 133 . To this end, the conductive connection part 135 may have a lattice structure as shown in FIG. 5 . Referring to FIGS. 4 to 6 , a pair of insulators 134 may be disposed to face each other, and each insulator 134 extends along the longitudinal direction of the tubular electrode member 131 .

본 발명의 실시예에서는 복수의 관형 전극 부재(131)를 병렬로 배치하여 배기가스가 이동하는 영역을 구획하고 각 관형 전극 부재(131) 내에 방전 전극(133)을 배치함으로써 하전 효율을 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, a plurality of tubular electrode members 131 are arranged in parallel to divide the area where the exhaust gas moves, and charging efficiency can be improved by disposing the discharge electrode 133 in each tubular electrode member 131. there is.

하전부(13)의 하류측에 배치되는 여과부(15)는 입자상 물질을 여과하는 DPF(17)를 구비한다. DPF(17)는 하전된 배기가스의 입자를 전기적 인력에 의해 포집할 수 있도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. DPF(17)는 원통형의 필터 케이스(171) 내에 배치되는 금속 재질의 원통형 필터(173)를 포함하며, 이때 입자를 포집하는 면적을 넓힐 수 있도록 복수의 원통형 필터(173)가 중첩적으로 배치될 수 있다. 이에 의해 하전부(13)에 의해 하전된 입자는 금속 재질의 DPF(17)에 전기적 인력에 의해 포집될 수 있다. 또한 하전부(13)의 관형 전극 부재(131)를 통과하는 배기가스의 입자 중 일부는 이온풍, 정전기적 인력 등에 의해 관형 전극 부재(131)의 내주면으로 이동하여 입자끼리 뭉쳐 입자의 조대화가 일어날 수 있으며, 하전부(13)에서 크기가 커진 입자는 큰 관성력을 갖게 되어 하류측의 DPF(17)에 의해 더욱 쉽게 포집될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 전술한 정전기적 인력 및 증가된 관성력을 함께 이용하여 입자를 포집시킬 수 있으므로, 기공율이 높은 DPF(17)를 사용하여도 원하는 여과 성능을 유지할 수 있다.The filtering unit 15 disposed on the downstream side of the charging unit 13 includes a DPF 17 that filters particulate matter. The DPF 17 is preferably formed of a metal material to collect charged exhaust gas particles by electric attraction. The DPF 17 includes a cylindrical filter 173 made of a metal material disposed in a cylindrical filter case 171, and at this time, a plurality of cylindrical filters 173 are overlapped to expand the particle collecting area. can Accordingly, particles charged by the charging unit 13 may be collected by electrical attraction to the DPF 17 made of metal. In addition, some of the particles of the exhaust gas passing through the tubular electrode member 131 of the charging unit 13 move to the inner circumferential surface of the tubular electrode member 131 by ion wind, electrostatic attraction, etc. This can happen, and the particles whose size has increased in the charge section 13 can be more easily collected by the DPF 17 on the downstream side because they have a large inertial force. Therefore, in the embodiment of the present invention, since particles can be collected using both the electrostatic attraction and the increased inertial force, desired filtration performance can be maintained even when the DPF 17 having a high porosity is used.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, DPF(17)는 금속섬유가 지그재그 형태로 압착되어 복수의 레이어를 형성하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스에 함유된 입자성 물질이 여과부(15)의 상류측에 배치된 하전부(13)에 의해 하전된 상태로 여과부(15)로 유입되기 때문에, 배기가스에 함유된 입자의 조대화가 이루어져 효과적인 입자 포집이 가능할 뿐만 아니라 금속섬유로 형성된 DPF(17)가 정전기적 작용에 의해 하전된 배기가스의 입자를 효과적으로 포집할 수 있다. 이에 의해 본 발명의 실시예에 따른 DPF(17)는 통상의 DPF에 비해 낮은 공극률을 갖는 것으로도 원하는 정도의 입자 포집이 가능하다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 DPF(17)는 배기가스의 입자가 통과할 수 있는 공극률이 68% 이상이 되도록 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 6 , the DPF 17 may be formed such that metal fibers are compressed in a zigzag shape to form a plurality of layers. According to the embodiment of the present invention, since the particulate matter contained in the exhaust gas flows into the filtering unit 15 in a charged state by the charging unit 13 disposed upstream of the filtering unit 15, the exhaust gas Coarseness of the particles contained in the gas makes it possible to effectively collect particles, and the DPF 17 formed of metal fibers can effectively collect particles of the exhaust gas charged by electrostatic action. As a result, the DPF 17 according to the embodiment of the present invention can collect particles to a desired degree even when it has a lower porosity than a conventional DPF. Therefore, the DPF 17 according to the embodiment of the present invention may be formed such that the porosity through which particles of the exhaust gas can pass is 68% or more.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 DPF(17)가 병렬로 다발 형태를 갖도록 배열될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 여과 장치는 DPF(17)의 개수, 크기, 공극률을 조정을 통해 다양한 부하에 효과적으로 대응할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a plurality of DPFs 17 may be arranged in parallel to form a bundle. The exhaust gas filtering device according to the embodiment of the present invention can effectively respond to various loads by adjusting the number, size, and porosity of DPFs 17 .

본 발명의 실시예에 따른 배기가스 여과 장치(1)는 DPF(17)의 재생을 위한 물 세정부(21)와 공기 세정부(23)를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 물 세정부(21)과 공기 세정부(23)는 각각 물과 공기를 분사하여 물리적 분리 방식에 의해 DPF(17)에 침착된 입자상 물질을 제거하여 DPF(17)를 재생한다.An exhaust gas filtering device 1 according to an embodiment of the present invention includes a water cleaning unit 21 and an air cleaning unit 23 for regenerating a DPF 17 . As described above, the water cleaning unit 21 and the air cleaning unit 23 regenerate the DPF 17 by removing particulate matter deposited on the DPF 17 by a physical separation method by spraying water and air, respectively. .

공기 세정부(23)는 여과부(15)의 하류측에 설치되어 상류측에 위치하는 DPF(17)에 고압의 공기를 분사할 수 있도록 구성된다. 공기 세정부(23)는 DPF(17)의 하류측에 형성되는 공기 분사 공간(231)을 형성하는 하우징(232)을 포함할 수 있으며, 하우징(232)에 형성되는 노즐공(232)에 연결되는 공기 공급 노즐(도시되지 않음)을 통해 압축 공기가 공기 분사 공간(231)을 통해 DPF(17)로 분사될 수 있다. 이때, 하우징(232)은 앞서 설명한 하우징(10)의 일부이다.The air cleaning unit 23 is installed on the downstream side of the filtering unit 15 and configured to spray high-pressure air to the DPF 17 located on the upstream side. The air cleaner 23 may include a housing 232 forming an air injection space 231 formed on the downstream side of the DPF 17 and connected to a nozzle hole 232 formed in the housing 232. Compressed air may be injected into the DPF 17 through the air injection space 231 through an air supply nozzle (not shown). At this time, the housing 232 is a part of the housing 10 described above.

물 세정부(23)는 여과부(15)의 상류측에 설치되어 하류측에 위치하는 DPF(17)에 물을 분사할 수 있도록 구성된다. 물 세정부(21)는 하전부(13)와 여과부(15) 사이에 배치될 수 있다. 물 세정부(21)는 DPF(17)의 상류측에 형성되는 물 분사 공간(211)을 형성하는 하우징(212)을 포함할 수 있으며, 하우징(212)에 형성되는 노즐공(213)에 연결되는 물 공급 노즐(도시되지 않음)을 통해 물이 물 분사 공간(211)을 통해 DPF(17)로 분사될 수 있다, 물 세정부(21)는 DPF(17)를 향해 스프레이 형태로 미세 액적을 분사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 하우징(212)은 앞서 설명한 하우징(10)의 일부이다.The water washing unit 23 is installed on the upstream side of the filtering unit 15 and is configured to spray water to the DPF 17 located on the downstream side. The water cleaning unit 21 may be disposed between the charging unit 13 and the filtering unit 15 . The water cleaning unit 21 may include a housing 212 forming a water spraying space 211 formed on an upstream side of the DPF 17 and connected to a nozzle hole 213 formed in the housing 212. Water may be injected into the DPF 17 through the water injection space 211 through a water supply nozzle (not shown), and the water cleaning unit 21 sprays fine droplets toward the DPF 17 in the form of a spray. It is preferable to be configured to be able to spray. At this time, the housing 212 is a part of the housing 10 described above.

도 3 및 도 6을 참조하면, 격벽(174, 175)이 DPF(17)의 상류측 단부와 하류측 단부에 각각 구비될 수 있으며, 각 DPF(17)의 상류측 단과 하류측 단이 격벽(174, 175)을 통해 물 분사 공간(211)과 공기 분사 공간(231)에 노출된다. 이에 의해 물 분사 공간(211)에 분사된 물과 공기 분사 공간(231)에 분사된 공기가 각 DPF(17)로 유입될 수 있다.3 and 6, partition walls 174 and 175 may be provided at upstream and downstream ends of the DPF 17, respectively, and the upstream and downstream ends of each DPF 17 are partition walls ( It is exposed to the water injection space 211 and the air injection space 231 through 174 and 175 . Accordingly, the water injected into the water injection space 211 and the air injected into the air injection space 231 may flow into each DPF 17 .

본 발명의 실시예에 따르면, DPF(17)의 재생을 위해, 물 세정부(21)를 이용하여 물 세정을 먼저 수행한 후 공기 세정부(23)를 이용하여 공기 세정을 수행할 수 있으며, 그에 의해 DPF(17)의 상류측과 하류측 사이의 차압을 떨어뜨릴 수 있다. 이때, 물 세정부(21)와 공기 세정부(23)의 작동은 솔레노이드 밸브를 통해 물 공급 노즐과 공기 공급 노즐의 개방을 조절함으로써 이루어질 수 있고, 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하기 위한 컨트롤러가 구비될 수 있다. 컨트롤러는 프로세서, 메모리 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 정해진 로직에 따라 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to regenerate the DPF 17, water cleaning may be first performed using the water cleaning unit 21 and then air cleaning may be performed using the air cleaning unit 23. Thereby, the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the DPF 17 can be reduced. At this time, the operation of the water cleaning unit 21 and the air cleaning unit 23 may be performed by adjusting the opening of the water supply nozzle and the air supply nozzle through a solenoid valve, and a controller for controlling the operation of the solenoid valve may be provided. can The controller may include a processor, memory, and related hardware and software, and may be configured to control the operation of the solenoid valve according to predetermined logic.

위에서 본 발명의 실시예에 대해 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention. belong

1: 배기가스 여과 장치
10, 212, 232: 하우징
11: 인렛
12: 아웃렛
13: 하전부
15: 여과부
17: DPF
21: 물 세정부
23: 공기 세정부
131: 관형 전극 부재
132: 배기가스 통로
133: 방전 전극
134: 절연 애자
135: 도전성 연결부
136: 격벽
174, 175: 격벽
171: 필터 케이스
173: 원통형 필터1: Exhaust gas filtering device
10, 212, 232: housing
11: Inlet
12: Outlet
13: lower part
15: filtering unit
17: DPF
21: water cleaning unit
23: air cleaning unit
131: tubular electrode member
132 exhaust gas passage
133: discharge electrode
134: insulator
135: conductive connection
136 bulkhead
174, 175: bulkhead
171: filter case
173: cylindrical filter

Claims (4)

선박의 디젤 엔진의 배기가스를 여과하기 위한 배기가스 여과 장치에 있어서,
상기 배기가스에 함유된 입자성 물질을 하전시킬 수 있도록 구성되는 하전부, 그리고
상기 하전부를 통과하면서 하전된 입자성 물질을 전기적 인력에 의해 포집하는 금속 재질의 DPF를 포함하는 여과부
를 포함하는 배기가스 여과 장치.In the exhaust gas filtering device for filtering the exhaust gas of the diesel engine of the ship,
A charging unit configured to charge particulate matter contained in the exhaust gas, and
Filtering unit including a DPF made of metal that collects charged particulate matter by electrical attraction while passing through the charging unit
Exhaust gas filtering device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 DPF는 복수의 금속섬유가 지그재그 형태로 압착되어 복수의 레이어를 형성하도록 구성되는 배기가스 여과 장치.According to claim 1,
The DPF is an exhaust gas filtering device configured such that a plurality of metal fibers are compressed in a zigzag form to form a plurality of layers. 제2항에 있어서,
상기 DPF는 68% 이상의 공극률을 갖는 배기가스 여과 장치.According to claim 2,
The DPF is an exhaust gas filtering device having a porosity of 68% or more. 제1항에 있어서,
상기 DPF는 복수로 구비되고, 상기 복수의 DPF는 상기 배기가스가 흐르는 공간에 병렬로 배열되는 배기가스 여과 장치.According to claim 1,
The DPF is provided in plurality, and the plurality of DPFs are arranged in parallel in a space through which the exhaust gas flows.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2312133B1 (en) 2009-10-08 2012-01-04 Ibiden Co., Ltd. Exhaust gas purifying apparatus and method for purifying exhaust gas
EP2640940B1 (en) 2010-11-19 2015-12-30 Continental Automotive GmbH Cleanable particle separator
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