WO2013100261A1 - 디젤엔진 배기가스 후처리장치 - Google Patents

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main body
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engine exhaust
harness
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홍성복
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대동공업 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas aftertreatment apparatus, and more particularly, to a diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus for reducing various particulate hazardous substances contained in diesel exhaust gas.
  • the exhaust gas purification of diesel engines mainly targets nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (various particulate harmful substances including soot, hereinafter referred to as 'PM'). These materials are adsorbed by the DOC or DPF during the exhaust process and are filtered out. If the amount accumulated by the DOC or DPF increases, the engine output decreases due to the increase in back pressure and the performance of the aftertreatment device is periodically removed. You should.
  • NOx nitrogen oxides
  • 'PM' particulate matter
  • Regeneration is the removal of harmful substances adsorbed by DOC or DPF. This regeneration is mainly performed by increasing the engine speed and increasing the exhaust gas temperature after combustion or by operating a separate regeneration device. It is carried out in the form of burning particulate matter. When the regeneration proceeds, the amount of adsorption / capture is increased or when a certain period has elapsed, it is determined according to the amount of detection by the differential pressure sensor or a preset period input to the ECU.
  • FIG. 1 is a diagram of a conventional general diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus, and illustrates an exhaust gas aftertreatment apparatus employing a differential pressure sensor to detect regeneration time.
  • the conventional diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus includes a main body 200 in which substantial reduction of hazardous substances is performed, as shown in FIG. 1, and the differential pressure sensor (not shown) is mounted to detect PM amount accumulated in the main body.
  • One harness 100 is arranged adjacent to the main body.
  • the harness is connected to two conduits (300a) (300b) extending from the body inlet and outlet side, through which the pressure of the inlet and outlet side exhaust gas is transmitted to the differential pressure sensor.
  • the differential pressure sensor when the high-temperature exhaust gas generated in the main body 200 is immediately transmitted to the harness 300, the differential pressure sensor may be damaged. Therefore, in the related art, by using the straight conduits 300a and 300b having a predetermined length as shown in the drawing, the main body 200 and the harness 100 mounted with the differential pressure sensor are connected to each other at a constant distance, thereby providing high-temperature exhaust gas. It is to be cooled to some extent by the external air while passing through the conduit before entering the differential pressure line.
  • the harness mounted with the differential pressure sensor is simply configured to be spaced apart from the main body, so that the differential pressure sensor malfunctions or becomes inoperable due to the direct effect of high temperature radiant heat from the main body of the aftertreatment device. It is occurring.
  • the problem to be solved by the present invention is to ensure a sufficient conduit length in a limited space without increasing the space so that a sufficient cooling of the high-temperature exhaust gas delivered to the pressure measuring device can be achieved.
  • Another object of the present invention is to prevent condensate generated in the process of cooling the high-temperature exhaust gas from flowing into the pressure measuring device.
  • the present invention as a means for solving the problem, the exhaust gas after-treatment apparatus for reducing the harmful substances contained in the diesel engine exhaust gas, the main body that is substantially reduced treatment for PM (various particulate hazardous substances including soot); And a pressure measuring device for measuring pressure of the main body inlet and the outlet side for detecting the amount of PM accumulated in the main body, wherein the pressure measuring device includes two coils extending from the pressure measuring positions of the main body inlet and the outlet side. It provides a diesel engine exhaust gas after-treatment device comprising a conduit member and a sensor member protected by a harness that is coupled to the free end side of each conduit member.
  • each of the conduit members may have a configuration formed in the form of an upward spiral coil in which the free end side outlet connected to the harness is higher than the inlet of the conduit member starting at the pressure measurement position.
  • the path length of the inlet conduit member of the two conduit members may be formed longer than the path length of the outlet conduit member.
  • each conduit member may be interconnected via a flexible heat resistant hose.
  • the bracket may further include a bracket for supporting the harness on a space spaced from the main body and blocking heat generated from the main body from being transferred to the harness.
  • the bracket may be made of stainless material having excellent heat resistance and relatively low thermal conductivity, and a heat shield sheet may be attached to one surface of the bracket facing the main body.
  • two conduit members forming a closed path for the exhaust gas to move to the harness on which the sensor member is mounted are formed in an upward spiral coil structure, thereby limiting the installation space without increasing the installation space.
  • the advantage is that a sufficient length of conduit can be ensured so that the hot exhaust gas can be sufficiently cooled in the space.
  • the two conduits have an upward spiral coil-like structure, even if the exhaust gas is cooled while passing the conduit and condensate is generated due to a temperature difference from the outside, the generated condensate is harnessed specifically, a sensor. It does not flow into the member side and at the same time does not remain stuck in the middle of the conduit. Therefore, it is possible to solve problems such as corrosion of important electrical components, for example, the sensor member under the influence of condensate.
  • the bracket is disposed between the pressure measuring device and the main body of the diesel engine exhaust gas aftertreatment device to act as a heat shield member between the main body and the harness, so that the high-temperature radiant heat generated from the main body during the regeneration process for PM combustion is specifically
  • the transmission to the sensor member side can be minimized, and as a result, the problem that the sensor member malfunctions or becomes inoperable due to the high temperature radiant heat can be solved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of a diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view of the exhaust gas aftertreatment apparatus according to FIG. 2.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the exhaust gas after-treatment apparatus according to FIG.
  • Figure 5 is an enlarged perspective view of the major components of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of another main part of the diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a diesel engine exhaust gas aftertreatment apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a front view of the exhaust gas aftertreatment apparatus according to FIG. 2.
  • 4 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the exhaust gas aftertreatment apparatus according to FIG. 2, and FIGS. 5 and 6 respectively show enlarged perspective views and other main parts of the main components of the present invention.
  • the diesel engine exhaust gas after-treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, the main body is subjected to substantial reduction treatment for various particulate harmful substances (hereinafter referred to as "PM") including soot. (1) and a pressure measuring device (2) capable of measuring the inlet and outlet side pressures of the main body (1) in order to detect the amount of PM accumulated in the main body (1).
  • PM particulate harmful substances
  • a pressure measuring device (2) capable of measuring the inlet and outlet side pressures of the main body (1) in order to detect the amount of PM accumulated in the main body (1).
  • the main body 1 includes an oxidation treatment unit 12 for firstly oxidizing an oxide among treatment targets included in the exhaust gas introduced into the apparatus, and a secondary adsorption treatment for PM including soot.
  • the adsorption treatment part 14 which consists of, and the said oxidation processing part 12 and the outlet part 16 which forms the outlet through which the exhaust gas which completed the filtration process through the adsorption processing part 14 are discharged are worked. It may be a structure arranged in sequence from the side.
  • the oxidation treatment unit 12 is provided with a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) 124.
  • the DOC 124 may be configured to include a catalyst having a honeycomb structure having a large surface area so that an active chemical reaction (oxidation reaction) with an oxide to be purified may occur.
  • This DOC is protected as a heat insulation cover 120, one side of the heat insulation cover 120 may be sealed as an end plate 122.
  • Adsorption processing unit 14 is a diesel particulate filter (DPF; Diesel Particulate Filter, hereinafter referred to as 'DPF') 144 is formed in the heat insulating cover 140 forming the device appearance.
  • DPF diesel particulate filter
  • 'DPF' Diesel Particulate Filter
  • the pressure measuring device 2 is provided for detecting the regeneration time of the main body 1.
  • the pressure measuring device 2 includes two conduit members 20a and 20b extending from the pressure measuring position at the inlet and outlet side of the main body 1, and a main body transmitted through the conduit members 20a and 20b.
  • a sensor member (not shown) which detects the pressure of the inlet and outlet exhaust gas and outputs a command signal for regeneration when the difference in the detected pressure exceeds the set range, for example, comprises a differential pressure sensor. And is protected by a harness 4 for electrical connection.
  • the accumulation amount of PM is preferably measured by measuring the inlet and outlet side pressures of the exhaust gas aftertreatment main body 1 through the sensor member as described above, and inputting the difference between the pressure measurement values between the inlet and outlet sides in advance. By comparing with the value, it is possible to determine how much PM is accumulated, and as a result of the comparison, the command signal for regeneration may be output through the sensor member only when the PM accumulation amount exceeds a preset normal limit value.
  • the conduit members 20a and 20b forming a sealed path to allow the exhaust gas to move from the main body 1 of the aftertreatment apparatus to the sensor member side may have a spiral coil structure as shown in the drawing.
  • the conduit length is sufficient to allow sufficient cooling of the hot exhaust gas in a limited space without increasing the space for installing the exhaust gas aftertreatment device. It can be secured, which is advantageous for improving the performance of the device.
  • the free end side outlet E connected to the harness is located higher than the conduit member inlet I starting at the pressure measuring position. It may be formed in the form of an upward spiral coil. In this way, even when the high-temperature exhaust gas is cooled while condensate is generated while passing through the conduit member, the generated condensate does not flow into the sensor member (not shown).
  • the inlet side conduit member 20a receives a relatively higher back pressure than the outlet side conduit member 20b, and if the back pressure is large, the conduit members 20a and 20b during cooling Condensate generated in the water may be forced to flow back toward the sensor member (not shown) under the influence of the back pressure. Therefore, it is preferable to form the path length of the inlet side conduit member 20a longer than the path length of the outlet side conduit member 20b of the two conduit members so as to prevent backflow of condensate by back pressure.
  • the free end of the harness and each of the conduit members 20a and 20b may be interconnected via a flexible heat resistant hose 24, and the harness mounted with the sensor member (not shown) is supported by the bracket 3 to support the main body 1 It can be fixedly located on the space spaced from).
  • the bracket (3) not only functions as a support for fixing the harness, but also functions as a heat shield to block the high temperature radiant heat generated from the main body (1) during the regeneration process from being transferred to the harness.
  • the bracket 3 may be a plate-shaped body having a predetermined shape made of stainless steel having excellent heat resistance and relatively low thermal conductivity.
  • the material having excellent heat resistance and low thermal conductivity such as heat-resistant plastic
  • the heat shielding sheet (1) is provided on one surface of the bracket (3) facing the main body (1) so that the functionality as a heat shield material can be further improved. Not shown) may be attached.
  • the two forms a closed path for the exhaust gas to be moved from the main body of the exhaust gas after-treatment apparatus to the harness side in which the sensor member is mounted.
  • the conduit member forms an upward spiral coil-like structure, it is possible to secure a sufficient conduit length such that the hot exhaust gas can be sufficiently cooled in the limited space without increasing the installation space.
  • the two conduits have an upward spiral coil-like structure, even if the exhaust gas is cooled while passing the conduit and condensate is generated due to a temperature difference from the outside, the generated condensate is harnessed specifically, a sensor. It does not flow into the member side and at the same time does not remain stuck in the middle of the conduit. Therefore, it is possible to solve problems such as corrosion of important electrical components, for example, the sensor member under the influence of condensate.
  • the bracket is disposed between the pressure measuring device and the main body of the diesel engine exhaust gas aftertreatment device to act as a heat shield member between the main body and the harness, so that the high-temperature radiant heat generated from the main body during the regeneration process for PM combustion is specifically
  • the transmission to the sensor member side can be minimized, and as a result, the problem that the sensor member malfunctions or becomes inoperable due to the high temperature radiant heat can be solved.
  • main body 2 pressure measuring device
  • harness 24 heat resistant hose

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Abstract

디젤엔진 배기가스 후처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 디젤엔진디젤엔배기가스 후처리장치는, PM(매연을 포함한 다양한 입자상 유해물질)에 대한 실질적인 저감처리가 이루어지는 본체와, 본체 내에 축적된 PM량 검출을 위해 상기 본체 입구와 출구 측 압력을 측정하는 압력측정장치를 포함하여 구성되되, 압력측정장치는, 본체 입구와 출구 측 압력측정위치로부터 연장되는 두 개의 코일형 도관부재와, 각 도관의 자유단 측과 결합하는 하네스에 의해 보호되는 센서부재로 구성되는 것을 요지로 한다.

Description

디젤엔진 배기가스 후처리장치
본 발명은 배기가스 후처리장치에 관련한 것으로, 상세하게는 디젤엔진 배출가스에 포함된 다양한 입자상 유해물질의 저감처리를 위한 디젤엔진 배기가스 후처리장치에 관한 것이다.
오염물질을 최소화하고 대기환경 보존을 위해 디젤엔진에서 발생되는 배출가스의 오염도를 낮추는 배기가스 후처리장치의 장착이 의무화되고 있다. 이와 같은 후처리장치로서 최근, 디젤 산화 촉매(DOC; Diesel Oxidation Catalyst, 이하 'DOC'라 한다)와 디젤 입자 필터(DPF; Diesel Particulate Filter, 이하 'DPF'라 한다)를 결합시킨 형태의 촉매형 매연 여과장치가 최근 당업계에서 널리 채택되고 있다.
디젤엔진의 배기가스 정화는 주로 질소 산화물(NOx)과 입자상 물질(매연을 포함한 다양한 입자상 유해물질, 이하 'PM'이라 함)을 대상으로 한다. 이러한 물질은 배기과정에서 상기 DOC 또는 DPF에 의해 흡착되어 걸러지게 되고, DOC 또는 DPF에 걸러져 축적되는 량이 많아지면 배압증가로 인한 엔진의 출력저하 및 후처리장치의 성능저하가 발생하므로 반드시 주기적으로 제거해주어야 한다.
DOC 또는 DPF에 흡착되어 걸러진 유해물질을 제거하는 것을 재생이라 하며 이러한 재생은 주로, 엔진의 회전수를 높여 연소 후 배출되는 배기가스온도를 높이거나 별도의 재생장치를 작동시킴으로써 장치 내에 흡착/포집된 입자상 물질을 연소시키는 형태로 행해진다. 이러한 재생이 진행되는 시기는 흡착/포집량이 증가하거나 일정 주기가 경과했을 경우, 차압센서에 의한 포집량 검출 또는 ECU에 기 입력된 설정주기에 따라 결정된다.
도 1은 종래 일반적인 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 도면으로서, 재생시기 검출을 위해 차압센서를 채택한 배기가스 후처리장치를 나타내고 있다.
종래 디젤엔진 배기가스 후처리장치는 도 1의 도시와 같이, 유해물질의 실질적인 저감처리가 이루어지는 본체(200)를 포함하며, 본체 내에 축적된 PM량 검출을 위한 상기 차압센서(도시 생략)를 실장한 하네스(100)가 본체 주변에 인접하게 배치된 구성으로 되어 있다. 하네스는 본체 입구와 출구 측에서 연장되는 두 개의 도관(300a)(300b)과 연결되고, 이들을 통해 입구와 출구 측 배기가스의 압력이 차압센서로 전달된다.
위와 같은 종래 후처리장치에서, 본체(200)에서 발생되는 고온의 배기가스가 곧바로 하네스(300)에 전달되면 차압센서가 파손될 수 있다. 따라서 종래에는 도면과 같이 일정길이를 갖는 직선형 도관(300a)(300b)을 이용해 상기 본체(200)와 차압센서를 실장한 하네스(100)가 일정한 거리를 두고 상호 연결되도록 함으로써, 고온의 배기가스가 차압센로 유입되기 전 상기 도관을 거치면서 외부공기에 의해 어느 정도 냉각될 수 있도록 하고 있다.
그러나 차량의 전체적인 레이아웃을 고려한 공간상의 제약 등으로 위와 같은 직선형 도관을 채택하는 경우 충분한 냉각이 이루어질 수 있을 정도의 길이를 확보함에 있어 어려움이 있다. 즉, 제한된 공간에서 확보할 수 있는 도관의 길이 역시 제한적일 수 밖에 없어서, 구조적으로 본체에서 차압센서로 흘러 들어가는 고온의 배기가스를 충분히 냉각시키지 못하는 문제가 있다.
또한, 본체 내 DPF에 PM(입자상 물질)이 다량 누적되어 이를 연소시키는 위와 같은 재생이 이루어질 경우 상기 후처리장치 본체의 온도는 크게 올라간다. 그러나 종래에는 차압센서를 실장한 하네스가 본체와 단순히 거리를 두고 이격되어 있는 구성으로 이루어져, 후처리장치 본체로부터의 고온의 복사열의 직접적인 영향으로 차압센서가 오작동 하거나 작동불능 상태가 되는 문제 또한 빈번하게 발생되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 압력측정장치로 전달되는 고온의 배기가스의 충분한 냉각이 이루어질 수 있도록, 공간을 늘이지 않고도 제한된 공간 내에서 충분한 도관 길이를 확보하고자 하는 것이다.
또한 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 고온의 배기가스가 냉각되는 과정에서 발생되는 응축수가 압력측정장치 측으로 흘러 들어가는 것을 방지하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명은, 디젤엔진 배기가스에 포함된 유해물질 저감을 위한 배기가스 후처리장치이고, PM(매연을 포함한 다양한 입자상 유해물질)에 대한 실질적인 저감처리가 이루어지는 본체; 및 본체 내에 축적된 PM량 검출을 위해 상기 본체 입구와 출구 측 압력을 측정하는 압력측정장치;를 포함하며, 상기 압력측정장치는, 상기 본체 입구와 출구 측 압력측정위치로부터 연장되는 두 개의 코일형 도관부재와, 각 도관부재의 자유단 측과 결합하는 하네스에 의해 보호되는 센서부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치를 제공한다.
본 실시예에서 상기 각 도관부재는, 상기 하네스와 연결되는 자유단 측 출구가 상기 압력측정위치에서 시작되는 도관부재 입구 보다 더 높은 곳에 위치하는 상향 나선상 코일형태로 형성된 구성일 수 있다.
그리고, 두 개의 도관부재 중 입구 측 도관부재의 경로길이가 출구 측 도관부재의 경로길이보다 더 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 하네스와 각 도관부재의 자유단은 유연한 내열호스를 매개로 상호 연결될 수 있다.
그리고, 상기 하네스를 본체로부터 이격된 공간 상에 위치하도록 지지하고 본체에서 발생하는 열이 상기 하네스 측으로 전달되는 것을 차단하는 브래킷;을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 브래킷은 내열성은 우수하면서 상대적으로 열전도성은 낮은 스테인레스 소재일 수 있으며, 본체와 대면하는 브래킷 일면에는 열차단 시트가 부착될 수 있다.
배기가스 후처리장치의 본체에서 센서부재를 실장한 하네스 측으로 배기가스가 이동될 수 있도록 밀폐된 경로를 형성하는 두 개의 도관부재가 상향 나선상의 코일형 구조를 이룸으로써, 설치공간을 늘이지 않고도 제한된 공간 내에서 고온의 배기가스가 충분한 냉각될 수 있을 정도의 충분한 도관 길이를 확보할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 두 개의 도관이 상향 나선상의 코일형 구조를 가짐에 따라, 도관을 경유하면서 고온의 배기가스가 냉각되고 외부와의 온도차이로 인해 응축수가 발생하더라도 그 발생된 응축수가 하네스 구체적으로는, 센서부재 측으로 흘러 들어가지 않게 되고 동시에 도관 중간에 고인 채로 머물러 있지 않게 된다. 따라서 중요 전기부품 예컨대, 센서부재가 응축수의 영향을 받아 부식되는 것과 같은 문제를 해결할 수 있다.
아울러, 압력측정장치와 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 본체 사이에 브래킷이 배치되어 본체와 하네스 중간에서 열 차단부재 역할을 함으로써, PM 연소를 위한 재생과정 중 본체에서 발생한 고온의 복사열이 하네스 구체적으로, 센서부재 측으로 전달되는 것이 최소화될 수 있으며, 결과적으로는 고온의 복사열에 의한 영향으로 센서부재가 오작동 되거나 작동불능 상태가 되는 문제를 해소할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 사시도.
도 3은 도 2에 따른 배기가스 후처리장치의 정면도.
도 4는 도 2에 따른 배기가스 후처리장치의 내부 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명을 이루는 주요 구성품의 확대사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 다른 주요부를 확대 도시한 도면.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 사시도이며, 도 3은 도 2에 따른 배기가스 후처리장치의 정면도이다. 그리고 도 4는 도 2에 따른 배기가스 후처리장치의 내부 구성을 보인 단면도이며, 도 5와 도 6은 각각, 본 발명을 이루는 주요 구성품의 확대사시도와 다른 주요부를 확대 도시한 도면을 나타낸다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치는, 매연을 포함한 다양한 입자상 유해물질(이하, 'PM'이라 한다.)에 대한 실질적인 저감처리가 이루어지는 본체(1)와, 이 본체(1) 내에 축적된 PM량을 검출하기 위해 상기 본체(1) 입구와 출구 측 압력을 측정할 수 있도록 된 압력측정장치(2)로 구성된다. 본 발명에 따른 배기가스 후처리장치의 구성을 보다 구체적으로 살펴본다.
본체(1)는 도 4의 도시와 같이, 장치 내부로 도입된 배기가스에 포함된 처리 대상물 중 산화물을 1차로 산화 처리하는 산화 처리부(12)와, 매연을 포함한 PM에 대한 2차 흡착처리가 이루어지는 흡착 처리부(14), 그리고 상기 산화 처리부(12)와, 흡착 처리부(14)를 통해 1, 2차에 걸쳐 여과처리가 완료된 된 배기가스가 배출되는 출구를 형성하는 출구부(16)가 일 측에서부터 차례로 배치된 구조일 수 있다.
산화 처리부(12)에는 디젤 산화 촉매(DOC; Diesel Oxidation Catalyst, 이하 'DOC'라 한다)(124)가 설치된다. 상기 DOC(124)는 정화 대상물 구체적으로 산화물과 활발한 화학반응(산화반응)이 일어날 수 있도록, 넓은 표면적을 갖는 벌집(Honey comb)형 구조의 촉매를 포함하는 구성일 수 있다. 이와 같은 DOC는 단열커버(120)로서 보호되며, 단열커버(120) 일 측은 엔드 플레이트(122)로서 밀폐될 수 있다.
흡착 처리부(14)는 장치 외형을 이루는 단열커버(140) 내에 디젤 입자 필터(DPF; Diesel Particulate Filter, 이하 'DPF'라 한다)(144)가 설치된 구성을 이룬다. 흡착 처리부(14)에서는 PM을 대상으로 필터링이 행해지고, 상기 PM이 다량 축적될 경우 이를 연소를 통해 제거하는 재생이 주기적으로 행해진다. 재생은 엔진 회전수를 높여 배기가스온도를 높이거나 별도의 재생장치를 작동시키는 방식으로 행해진다.
압력측정장치(2)는 본체(1)의 재생시기 검출을 위해 마련된다. 이 압력측정장치(2)는, 본체(1) 입구와 출구 측 압력측정위치로부터 연장되는 두 개의 도관부재(20a)(20b)와, 이 도관부재(20a)(20b)를 통해 전달되는 본체(1)의 입구와 출구 측 배기가스의 압력을 검출하고 검출압력의 차가 설정범위를 초과할 경우 재생을 위한 명령신호를 출력하는 센서부재(미도시) 예컨대, 차압센서로 구성되며, 센서부재는 ECU와 전기적 연결을 위한 하네스(4)에 의해 보호된다.
PM의 적체량 판단은 바람직하게, 위와 같이 배기가스 후처리장치 본체(1)의 입구 측과 출구 측 압력을 센서부재를 통해 측정하고, 입구와 출구 측의 압력측정 값 차이를 미리 입력되어 있는 정상 값과 비교함으로써 PM이 얼마나 쌓여 있는 가를 판단할 수 있으며, 비교결과 PM 축적량이 미리 설정된 정상의 한계 치를 초과한 경우에만 상기 센서부재를 통해 재생을 위한 명령신호가 출력되는 방식일 수 있다.
후처리장치의 본체(1)에서 센서부재 측으로 배기가스가 이동될 수 있도록 밀폐된 경로를 형성하는 상기 도관부재(20a)(20b)는 도면과 같이 나선상의 코일형 구조를 이루는 구성일 수 있다. 도관부재(20a)(20b)가 나선상의 코일형 구조를 이루면, 배기가스 후처리장치 설치를 위한 공간을 늘이지 않고도 제한된 공간 내에서 고온의 배기가스가 충분한 냉각될 수 있을 정도의 충분한 도관 길이를 확보할 수 있어 장치의 성능향상에 유리하다.
나선상의 코일형태로 도관부재(20a)(20b)가 형성됨에 있어서는, 상기 하네스와 연결되는 자유단 측 출구(E)가 상기 압력측정위치에서 시작되는 도관부재 입구(I) 보다 더 높은 곳에 위치하는 상향 나선상 코일형태로 형성될 수 있다. 이렇게 하면 도관부재를 경유하는 도중 고온의 배기가스가 냉각되어 응축수가 발생하더라도 그 발생된 응축수가 상기 센서부재(미도시) 측으로 흘러 들어가지 않게 된다.
두 개의 도관부재(20a)(20b) 중 입구 측 도관부재(20a)는 출축 측 도관부재(20b)에 비해 상대적으로 더 큰 배압을 받으며, 배압이 크면 냉각도중 도관부재(20a)(20b) 내에서 발생한 응축수가 상기 배압의 영향을 받아 센서부재(미도시) 쪽으로 강제로 역류할 우려가 있다. 따라서 배압에 의해 응축수가 역류하는 것이 방지될 수 있도록, 두 개의 도관부재 중 입구 측 도관부재(20a) 경로길이를 출구 측 도관부재(20b)의 경로길이보다 더 길게 형성함이 바람직하다.
하네스와 각 도관부재(20a)(20b)의 자유단은 유연한 내열호스(24)를 매개로 상호 연결될 수 있으며, 센서부재(미도시)를 실장한 하네스는 브래킷(3)에 지지되어 본체(1)로부터 이격된 공간 상에 고정되게 위치할 수 있다. 이때 브래킷(3)은 하네스 고정을 위한 지지체로서의 기능뿐만 아니라, 재생과정에서 본체(1)에서 발생하는 고온의 복사열이 상기 하네스 측으로 전달되는 것을 차단하는 열 차단재로서 기능도 함께 한다.
열 차단재로서의 기능을 위해 상기 브래킷(3)은, 내열성은 우수하면서 상대적으로 열전도성은 낮은 스테인레스를 소재로 한 소정의 형상을 갖는 판상체일 수 있다. 그러나 내열성 플라스틱과 같이 우수한 내열성과 낮은 열전도성을 갖는 소재라면 그 소재에 특별한 제한은 없으며, 열 차단재로서의 기능성이 보다 향상될 수 있도록 본체(1)와 대면하는 브래킷(3) 일면에는 열차단 시트(도시 생략)가 부착될 수도 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 디젤엔진 배기가스 후처리장치에 의하면, 배기가스 후처리장치의 본체에서 센서부재를 실장한 하네스 측으로 배기가스가 이동될 수 있도록 밀폐된 경로를 형성하는 두 개의 도관부재가 상향 나선상의 코일형 구조를 이룸으로써, 설치공간을 늘이지 않고도 제한된 공간 내에서 고온의 배기가스가 충분한 냉각될 수 있을 정도의 충분한 도관 길이를 확보할 수 있다.
또한, 두 개의 도관이 상향 나선상의 코일형 구조를 가짐에 따라, 도관을 경유하면서 고온의 배기가스가 냉각되고 외부와의 온도차이로 인해 응축수가 발생하더라도 그 발생된 응축수가 하네스 구체적으로는, 센서부재 측으로 흘러 들어가지 않게 되고 동시에 도관 중간에 고인 채로 머물러 있지 않게 된다. 따라서 중요 전기부품 예컨대, 센서부재가 응축수의 영향을 받아 부식되는 것과 같은 문제를 해결할 수 있다.
아울러, 압력측정장치와 디젤엔진 배기가스 후처리장치의 본체 사이에 브래킷이 배치되어 본체와 하네스 중간에서 열 차단부재 역할을 함으로써, PM 연소를 위한 재생과정 중 본체에서 발생한 고온의 복사열이 하네스 구체적으로, 센서부재 측으로 전달되는 것이 최소화될 수 있으며, 결과적으로는 고온의 복사열에 의한 영향으로 센서부재가 오작동 되거나 작동불능 상태가 되는 문제를 해소할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
[부호의 설명]
1 : 본체 2 : 압력측정장치
3 : 브래킷(Bracket)
12 : 산화 처리부 14 : 흡착 처리부
16 : 출구부 20a, 20b : 도관부재
22 : 하네스 24 : 내열호스

Claims (7)

  1. 디젤엔진 배기가스에 포함된 유해물질 저감을 위한 배기가스 후처리장치이고,
    PM(매연을 포함한 다양한 입자상 유해물질)에 대한 실질적인 저감처리가 이루어지는 본체; 및
    본체 내에 축적된 PM량 검출을 위해 상기 본체 입구와 출구 측 압력을 측정하는 압력측정장치;를 포함하며,
    상기 압력측정장치는,
    상기 본체 입구와 출구 측 압력측정위치로부터 연장되는 두 개의 코일형 도관부재와,
    각 도관부재의 자유단 측과 결합하는 하네스에 의해 보호되는 센서부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 도관부재는, 상기 하네스와 연결되는 자유단 측 출구가 상기 압력측정위치에서 시작되는 도관부재 입구 보다 더 높은 곳에 위치하는 상향 나선상 코일형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    두 개의 도관부재 중 입구 측 도관부재의 경로길이가 출구 측 도관부재의 경로길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하네스와 각 도관부재의 자유단은 유연한 내열호스를 매개로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하네스를 본체로부터 이격된 공간 상에 위치하도록 지지하고 본체에서 발생하는 열이 상기 하네스 측으로 전달되는 것을 차단하는 브래킷;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 브래킷은 내열성은 우수하면서 상대적으로 열전도성은 낮은 스테인레스 소재로 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    본체와 대면하는 상기 브래킷 일면에 열차단 시트가 부착된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 배기가스 후처리장치.
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