KR102237514B1 - 배기가스 처리 디바이스, 배기 라인 및 대응하는 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
- 도 1은 본 발명의 제1 실시 양태에 따른 처리 디바이스의 사시도로서, 본체가 그 내부에 위치하는 장치들이 보이도록 투명하게 도시되어 있다;
- 도 2는 도 1의 디바이스의 일부의 확대 사시도로서, 플랩이 단락 위치로 도시되어 있다;
- 도 3은, 도 2의 화살표 III의 투사에 따라 고려되는, 도 2의 특정 요소들의 사시도이다;
- 도 4는, 다른 투사에 따라 고려되는, 도 2의 특정 요소들의 사시도로서, 플랩이 열교환 위치로 도시되어 있다;
- 도 5 및 도 6은, 정제 장치의 축에 대하여 수직인 평면에서 고려되는 본체, 흐름 가이드 및 열교환기의 간략화된 도면으로서, 각각 본체 내부에서의 배기가스 속도 및 배기가스 압력의 시뮬레이션 계산 결과를 나타낸 것이다;
- 도 7 내지 도 9는 본 발명의 제2 및 제3 실시 양태를 도시한 것이다;
- 도 10 내지 도 13은 본 발명의 제4 실시 양태를 도시한 것이다;
- 도 14 및 도 15는 본 발명의 제5 실시 양태를 도시한 것이다; 그리고
- 도 16 및 도 17은 본 발명의 제5 실시 양태의 한 변형예를 도시한 것이다.
Claims (17)
- 차량의 배기가스 처리 디바이스(1)에 있어서,
- 적어도 하나의 배기가스 정제 장치(3, 85)로서, 각각의 정제 장치(3, 85)는 외통(9, 89)과, 상기 외통(9, 89) 안에 수용되고 중심축(X, X')을 갖는 배기가스 정제 기판(11, 87)을 포함하고, 상기 외통(9, 89) 중 적어도 하나가 배기가스용 정제 장치 유출구(20)를 구비하는 것인, 배기가스 정제 장치(3, 85);
- 배기가스 순환 사이드를 포함하는 열교환기(5)로서, 상기 배기가스 순환 사이드는 배기가스용 교환기 유입구(25) 및 배기가스용 교환기 유출구(27)를 구비하고, 상기 열교환기(5)는 축방향으로 각각의 정제 장치(3, 85)의 기판(11, 87)의 축방향 단부 너머에 위치하는 것인, 열교환기(5);
- 내부 부피를 한정하는 본체(29);
- 본체(29)의 내부 부피 안에 배치되어 본체(29)에 대해 이동 가능한 플랩(31)을 포함하는 밸브(7)
를 포함하고,
- 상기 교환기 유입구(25) 및 상기 교환기 유출구(27)는 상기 내부 부피로 열려 있고;
- 상기 본체(29)의 부피의 적어도 45%는 상기 적어도 하나의 정제 기판(11, 87)의 축방향 연장부에 위치하는 가상 공간(E) 내에 있고, 상기 가상 공간(E)은, 각각의 정제 장치(3, 85)에 대하여, 상기 정제 장치(3, 85)의 정제 기판(11, 87)의 중심축(X, X')에 대하여 동축인 원통을 포함하고, 상기 원통은 상기 중심축(X, X')에 수직인 평면에 대한 상기 정제 장치(3, 85)의 정제 기판(11, 87)의 정사영과 동일한 상기 중심축(X, X')에 수직인 단면을 가지며;
- 상기 본체(29)는 정제 장치 유출구(20)와 유체 연통하는 적어도 하나의 제1 오리피스(39) 및 배기가스용 유출구를 형성하는 제2 오리피스(41)를 포함하고,
- 상기 플랩(31)은 적어도, 상기 플랩(31)이 열교환기(5)를 통과하지 않는 제1 오리피스(39)로부터 제2 오리피스(41)까지의 배기가스용 직접 통로를 연통시키는 단락(short-circuit) 위치와, 상기 플랩(31)이 개구(61)를 막아 상기 직접 통로를 차단하는 열교환 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 배기가스 처리 디바이스(1)는 제1 오리피스(39)로부터 상기 개구(61)를 향해 배기가스용 순환 채널을 한정하는 흐름 가이드(65)를 포함하며,
- 상기 개구(61)는 외주 가장자리에 의해 한정되고, 상기 흐름 가이드(65)는 배기가스가 순환 채널로부터 나가는 하류 개구(69)를 한정하는 하류 단부(67)를 가지며, 상기 하류 단부(67)는 간극(71)에 의해 상기 개구(61)의 외주 가장자리로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 제1 오리피스(39) 및 교환기 유입구(25)는 각각의 평면에서 서로 30°내지 120°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 오리피스(39) 및 개구(61)는 각각의 평면에서 서로 30°내지 120°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하류 단부(67)는, 상기 개구(61)를 포함하는 평면에 투영한 경우에, 상기 개구(61)의 내부에 내접하고, 상기 투영은 상기 제1 오리피스(39)가 내접하는 평면에 대하여 평행한 방향을 따르되, 상기 제1 오리피스(39) 및 상기 개구(61) 양자 모두에 대하여 수직인 평면에 포함되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 차량의 배기가스 처리 디바이스(1)에 있어서,
- 적어도 하나의 배기가스 정제 장치(3, 85)로서, 각각의 정제 장치(3, 85)는 외통(9, 89)과, 상기 외통(9, 89) 안에 수용되고 중심축(X, X')을 갖는 배기가스 정제 기판(11, 87)을 포함하고, 상기 외통(9, 89) 중 적어도 하나가 배기가스용 정제 장치 유출구(20)를 구비하는 것인, 배기가스 정제 장치(3, 85);
- 배기가스 순환 사이드를 포함하는 열교환기(5)로서, 상기 배기가스 순환 사이드는 배기가스용 교환기 유입구(25) 및 배기가스용 교환기 유출구(27)를 구비하고, 상기 열교환기(5)는 축방향으로 각각의 정제 장치(3, 85)의 기판(11, 87)의 축방향 단부 너머에 위치하는 것인, 열교환기(5);
- 내부 부피를 한정하는 본체(29);
- 본체(29)의 내부 부피 안에 배치되어 본체(29)에 대해 이동 가능한 플랩(31)을 포함하는 밸브(7)
를 포함하고,
- 상기 교환기 유입구(25) 및 상기 교환기 유출구(27)는 상기 내부 부피로 열려 있고;
- 상기 본체(29)의 부피의 적어도 45%는 상기 적어도 하나의 정제 기판(11, 87)의 축방향 연장부에 위치하는 가상 공간(E) 내에 있고, 상기 가상 공간(E)은, 각각의 정제 장치(3, 85)에 대하여, 상기 정제 장치(3, 85)의 정제 기판(11, 87)의 중심축(X, X')에 대하여 동축인 원통을 포함하고, 상기 원통은 상기 중심축(X, X')에 수직인 평면에 대한 상기 정제 장치(3, 85)의 정제 기판(11, 87)의 정사영과 동일한 상기 중심축(X, X')에 수직인 단면을 가지며;
- 상기 본체(29)는 정제 장치 유출구(20)와 유체 연통하는 적어도 하나의 제1 오리피스(39) 및 배기가스용 유출구를 형성하는 제2 오리피스(41)를 포함하고,
- 상기 플랩(31)은 적어도, 상기 플랩(31)이 열교환기(5)를 통과하지 않는 제1 오리피스(39)로부터 제2 오리피스(41)까지의 배기가스용 직접 통로를 연통시키는 단락 위치와, 상기 플랩(31)이 개구(61)를 막아 상기 직접 통로를 차단하는 열교환 위치 사이에서 이동 가능하고, 상기 배기가스 처리 디바이스(1)는 제1 오리피스(39)로부터 상기 개구(61)를 향해 배기가스용 순환 채널을 한정하는 흐름 가이드(65)를 포함하며,
- 상기 흐름 가이드(65)는, 상기 제1 오리피스(39)로부터 상기 개구(61)를 향해 감소하는 통과 섹션을 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 배기가스 처리 디바이스는 열교환기(5)를 통과하는 제1 오리피스(39)로부터 제2 오리피스(41)까지의 배기가스용 간접 통로를 구비하며, 상기 직접 통로 및 상기 간접 통로는 하나의 중심축(X)을 따라 중첩되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
제1 및 제2 오리피스(39, 41)는 각각의 평면에서 서로 30°내지 120°의 각도를 형성하면서 연장되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 열교환기(5)의 부피의 적어도 30%는 가상 공간(E) 내에 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 열교환기(5)는 상기 본체(29)의 내부 부피 안에 수용되는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 열교환기(5)는 상기 본체(29)의 외부에 배치되고, 상기 본체(29)는 상기 교환기 유입구(25) 및 상기 교환기 유출구(27)와 유체 연통하는 제3 및 제4 오리피스(43, 45)를 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 플랩(31)은 각각의 중심축(X)에 대하여 수직인 회전축의 주위에서 상기 본체(29)에 대해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 흐름 가이드(65)는 상기 본체(29)와 별체인 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 외통(9)은, 정제 장치 유출구(20)가 제공되는 바닥(21)에 의해 하류측에서 닫혀 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스. - 차량의 배기 라인으로서,
- 제1항 또는 제5항에 따른 배기가스 처리 디바이스(1)가 삽입되는 주 라인(93);
- 엔진(99)의 공기 흡입구(97)를 향하는 배기가스의 재순환 라인(95); 및
- 상기 재순환 라인(95)과 유체 연통하는 보조 유출구(92)를 포함하는 열교환기(5)의 배기가스 순환 사이드
를 포함하는 배기 라인. - 제1항 또는 제5항에 따른 배기가스 처리 디바이스의 제조 방법으로서,
- 본체(29) 내부에서의 배기가스의 정압 또는 속도의 맵을 계산에 의해 작성하는 단계;
- 상기 맵을 이용하여, 흐름 가이드(65)의 벽에 분포된 상이한 지점들에서 흐름 가이드(65)의 내측 정압과 흐름 가이드(65)의 외측 정압 사이의 차 또는 흐름 가이드(65)의 내측에서 배기가스의 접선 속도를 구하는 단계;
- 상기 지점들에서의 압력 차 변화 간격 또는 상기 지점들에서의 접선 속도 변화 간격을 구하는 단계; 및
- 상기 압력 차가 상기 압력 차 변화 간격의 하위 절반에 있거나, 또는 상기 접선 속도가 상기 접선 속도 변화 간격의 상위 절반에 있는 구역에서 상기 흐름 가이드(65)의 벽에 개공(83)을 제작하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 처리 디바이스의 제조 방법. - 삭제
- 삭제
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