KR100512283B1 - automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays - Google Patents

automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays Download PDF

Info

Publication number
KR100512283B1
KR100512283B1 KR10-2002-0016948A KR20020016948A KR100512283B1 KR 100512283 B1 KR100512283 B1 KR 100512283B1 KR 20020016948 A KR20020016948 A KR 20020016948A KR 100512283 B1 KR100512283 B1 KR 100512283B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
filter
particulate matter
traps
diesel engine
Prior art date
Application number
KR10-2002-0016948A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030078119A (en
Inventor
채재우
강백규
Original Assignee
주식회사 엔토피아하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔토피아하이텍 filed Critical 주식회사 엔토피아하이텍
Priority to KR10-2002-0016948A priority Critical patent/KR100512283B1/en
Publication of KR20030078119A publication Critical patent/KR20030078119A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100512283B1 publication Critical patent/KR100512283B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/10Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying inlet or exhaust valve timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/08Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a pressure sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

본 발명은 미립자물질과 매연 등을 여과하는 필터트랩을 병렬화하여 엔진 가동중 배출되는 유해물질을 연속적으로 여과후 재생할 수 있고, 여과된 배기가스 일부를 냉각후 흡기다기관으로 재순환시켜 실린더내의 연소온도를 낮추어 연료의 연소시 질소산화물 생성을 최소화시킬 수 있도록 한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치에 관한 것이다.According to the present invention, a filter trap for filtering particulate matter and soot can be parallelized to continuously filter and regenerate harmful substances discharged during engine operation, and recycle some of the filtered exhaust gas to the intake manifold to cool down the combustion temperature in the cylinder. The present invention relates to an automatic device for reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays, which can reduce nitrogen oxide generation during combustion of fuel.

본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 디젤엔진의 배기관에 병렬로 연결되고 배기가스중에 포함되는 입자상물질과 매연을 여과하는 복수의 필터트랩(2)(22); 배기관과 상기 복수의 필터트랩사이의 관로에 설치되고 배기가스의 유로를 변경하는 3방밸브(3); 상기 각 필터트랩(2)(22)의 필터 전방에 설치되는 적외선 공급원(7); 복수의 필터트랩(2)(22)사이의 관로에 설치되고 어느 한 필터트랩의 재생시 보조공기로서 배기가스의 일부를 공급하는 재생 제어밸브(11); 복수의 필터트랩의 출구부와 흡기다기관(19)을 연결하는 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 여과된 배기가스 일부를 상기 흡기다기관(19)에 공급하는 배기가스 재순환수단; 그리고 상기 복수의 필터트랩의 입구부에 각각 설치된 압력 검출센서(12)로부터 입력되는 검출된 압력값에 따라 필터트랩에 유입하는 배기가스의 압력이 기설정값을 초과하는 경우 상기 적외선 공급원(7)으로부터의 적외선이 필터트랩에 방사되도록 제어하는 ECU(15)를 구비하는 것을 특징으로 한다. The apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays of the present invention is connected in parallel to an exhaust pipe of a diesel engine and includes a plurality of filter traps (2) and (22) for filtering particulate matter and smoke contained in exhaust gas. ; A three-way valve (3) installed in the conduit between the exhaust pipe and the plurality of filter traps and changing the flow path of the exhaust gas; An infrared ray source (7) installed in front of the filter of each of the filter traps (2) and (22); A regeneration control valve 11 installed in a conduit between the plurality of filter traps 2 and 22 and supplying a part of the exhaust gas as auxiliary air during regeneration of any one filter trap; Exhaust gas recirculation means provided in the exhaust gas circulation conduit 30 connecting the outlet portions of the plurality of filter traps and the intake manifold 19 to supply the filtered exhaust gas portion to the intake manifold 19; The infrared ray source 7 when the pressure of the exhaust gas flowing into the filter trap exceeds a preset value according to the detected pressure value input from the pressure detection sensor 12 respectively installed at the inlet of the plurality of filter traps. And an ECU 15 which controls the infrared rays from the filter trap to be emitted to the filter trap.

Description

적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치{automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays}Automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

본 발명은 디젤엔진으로 부터 배출되는 인체 및 환경에 유해한 배기가스중에 포함되는 입자상 미립자물질(PM)과 매연의 량을 줄이고, 필터트랩(filter trap)에 의해 여과된 배기가스 일부를 흡기다기관으로 재순환시켜 연료의 연소시 질소산화물을 저감시킬 수 있도록 한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치에 관한 것이다.The present invention reduces the amount of particulate matter (PM) and soot contained in the exhaust gas harmful to the human body and environment discharged from the diesel engine, and recycles a part of the exhaust gas filtered by a filter trap to the intake manifold. The present invention relates to an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared light, which can reduce nitrogen oxides during combustion of fuel.

더욱 상세하게는, 미립자물질과 매연 등을 여과하는 필터트랩을 병렬화하여 엔진 가동중 배출되는 유해물질을 연속적으로 여과후 재생할 수 있고, 여과된 배기가스 일부를 냉각후 흡기다기관으로 재순환시켜 실린더내의 연소온도를 낮추어 연료의 연소시 질소산화물 생성을 최소화시킬 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치에 관한 것이다.More specifically, the filter trap for filtering particulate matter and soot can be parallelized so that harmful substances discharged during engine operation can be continuously filtered and regenerated, and some of the filtered exhaust gas is cooled and recycled to the intake manifold to burn in the cylinder. The present invention relates to a device for automatically reducing particulate matter, by reducing a temperature to minimize nitrogen oxide generation during combustion of a fuel.

일반적으로, 디젤엔진은 신뢰성, 연료효율, 내구성 및 저렴한 운전비용으로 인해 그 사용폭이 증가되고 있는 반면에, 디젤엔진으로 부터 배출되는 배기가스중에는 PM, NOx, HC, CO, PAH, SO₂등의 인체에 극히 유해한 입자상 미립자물질이 포함되어 있고, 이러한 미립자물질은 약 0.1 ∼ 0.3㎛정도의 아주 작고 가벼워 대기중으로 방출시 인체의 호흡기 계통에 흡입되어 여러가지의 질병을 초래하는 요인으로 지적되고 있다.In general, diesel engines are increasing in use due to reliability, fuel efficiency, durability, and low operating costs, while the exhaust gases emitted from diesel engines are PM, NOx, HC, CO, PAH, SO2, etc. Particulate particulate matter is extremely harmful to the human body, and the particulate matter is very small and light, about 0.1 to 0.3 µm, which is inhaled into the respiratory system of the human body when released into the air, causing various diseases.

따라서, 디젤엔진으로 부터 배기가스의 배출량을 저감시킬 수 있도록 엔진 및 연료를 개량하여 유해물질의 생성을 최소화시키는 배기가스 전처리기술과, 연료분사기술의 개선, 엔진의 전자제어기술 적용, 연소실 형상의 변형, 흡기방식의 개선, 윤활유 소모를 저감시키는 배기가스 후처리기술으로 구분되며, 배기가스 후처리기술이 미립자물질 제거에 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.Therefore, the exhaust gas pretreatment technology to minimize the generation of harmful substances by improving the engine and fuel to reduce the emission of exhaust gas from the diesel engine, the improvement of fuel injection technology, the application of the electronic control technology of the engine, the shape of the combustion chamber It is classified into exhaust gas aftertreatment technology that reduces deformation, improved intake method, and reduces lubricating oil consumption.

전술한 배기가스 전처리기술은 커먼레일(common rail) 및 유닛인젝터(UI)를 사용하는 연료 고압분사방식, 전자식 연료제어유닛(ECU), 터보챠저 및 인터쿨러(TC/IC) 등의 적용한 통한 연료분사의 정밀화, 고성능화, 엔진개량방법의 일환으로서 요각(reentrant)연소실 및 실린더당 4밸브화 등의 기술적용으로 연소말기의 연소효율 개선 등을 통한 유해물질을 저감시키는 것이다.The above-described exhaust gas pretreatment technology uses fuel injection using a common rail and a unit injector (UI), fuel injection using an electronic fuel control unit (ECU), a turbocharger and an intercooler (TC / IC), and the like. As part of the refinement, high performance, and engine improvement methods, harmful substances are reduced by improving combustion efficiency at the end of combustion for technical applications such as reentrant combustion chamber and four-valve per cylinder.

전술한 배기가스 후처리기술은 엔진에서 배출되는 입자상물질을 필터에 여과 및 여과된 입자상물질을 산화시키는 과정을 반복하는 기술로서 전기히터를 이용하는 방식, 경유버너를 이용하는 방식, 촉매 및 첨가제를 이용하는 방식 및 플라즈마를 이용하는 방식이 개발되고 있다.The above-described exhaust gas aftertreatment technology is a technique that repeats a process of filtering particulate matter discharged from an engine through a filter and oxidizing the filtered particulate matter, a method using an electric heater, a method using a diesel burner, a method using a catalyst and an additive. And a method using plasma has been developed.

전술한 전기히터 및 경유버너 방식은 입자상물질을 저감시키는 이점을 갖는 반면, 필터의 재생시 포집된 유해물질을 연소시키기 위하여 필터를 열로써 직접적으로 가열하게되어 필터가 열화로 인해 파손,파괴될 수 있고, 유해물질의 가열원에 의해 에너지가 많이 소비되는 문제점을 갖는다.While the electric heater and diesel burner method described above have the advantage of reducing particulate matter, the filter is directly heated by heat to burn the harmful substances collected during the regeneration of the filter, so that the filter may be damaged or destroyed due to deterioration. And, there is a problem that a lot of energy is consumed by the heating source of harmful substances.

촉매 및 첨가제 방식은 입자상물질 및 질소산화물을 저감시킬 수 있는 이점을 갖는 반면, 황산염 생성에 의한 촉매 피독, 2차 오염물질 발생, 필터 재생효율의 저하 등의 내구성이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.Catalysts and additives have the advantage of reducing particulate matter and nitrogen oxides, but suffer from poor durability, such as catalyst poisoning due to sulfate generation, secondary pollutant generation, and reduced filter regeneration efficiency.

플라즈마를 이용하는 방식은 입자상물질과 질소산화물을 저감시킬 수 있는 이점을 갖는 반면, 인체에 유해한 물질을 저감시키는 효율이 높지않고 전원 발생장치의 작동 및 전자파에 의한 차량의 오작동을 초래하는 문제점을 갖게 된다.The method of using plasma has the advantage of reducing particulate matter and nitrogen oxide, but has a problem that the efficiency of reducing harmful substances to the human body is not high and causes operation of the power generator and malfunction of the vehicle by electromagnetic waves. .

따라서, 본 발명의 목적은, 유해물질을 여과하는 필터트랩의 재생과 배기가스의 재순환을 통하여 인체와 환경에 극히 유해한 입자상물질, 매연 및 질소산화물 생성을 저감시킬 수 있도록 한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a diesel engine using infrared rays that can reduce particulate matter, soot and nitrogen oxide generation, which are extremely harmful to human body and environment through the regeneration of filter traps that filter harmful substances and recycling of exhaust gases. The present invention provides an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter.

본 발명의 다른 목적은, 필터트랩의 재생시 적외선에 의해 필터트랩 전체를 균일하게 가열함에 따라 필터트랩내의 온도구배를 최소화하여 연소열로 인해 다공질세라믹 필터트랩의 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to minimize the temperature gradient in the filter trap by uniformly heating the entire filter trap by infrared rays during regeneration of the filter trap to prevent damage to the porous ceramic filter trap due to the heat of combustion It is to provide an automatic abatement device.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터트랩을 병렬화하여 엔진으로 부터 배출되는 유해물질을 연속적으로 여과후 재생하고, 필터트랩의 재생시기를 실시간 검출하여 재생하게되어 엔진출력에 영향이 미치지않도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to filter and regenerate the harmful substances discharged from the engine by parallelizing the filter traps, and to regenerate the filter traps in real time by detecting the regeneration time, so that the particulate matter does not affect the engine output. It is to provide an automatic abatement device.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터트랩에 여과된 유해물질을 연소시 별도로 2차공기 공급이 불필요하여 해당 부품수를 줄여 구조를 간단화시킬 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an automatic particulate reduction device for reducing the number of parts by simplifying the structure by eliminating the secondary air supply when the harmful substances filtered in the filter trap are not separately burned.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터트랩에 여과되는 유해물질의 량을 필터트랩을 통과하는 배기가스의 압력, 차량의 주행거리, rpm신호에 따라 필터트랩의 재생시기를 최적화하여 해당부품의 사용수명을 연장할 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to optimize the regeneration time of the filter trap according to the amount of harmful substances filtered through the filter trap according to the pressure of the exhaust gas passing through the filter trap, the traveling distance of the vehicle, and the rpm signal. It is to provide a device for automatically reducing particulate matter that can be extended.

본 발명의 또 다른 목적은, 배기가스 여과를 병렬연결된 필터트랩에 의해 일정비율로 할당하여 필터트랩의 사이즈를 줄이면서 동등한 여과효율을 갖게되어 원가비용을 절감할 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an automatic abatement apparatus for particulate matter, which reduces exhaustion cost by allocating exhaust gas filtration at a constant rate by parallel connected filter traps, thereby reducing the size of the filter traps. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은, 배기가스에 포함되는 입자상물질과 매연 등을 여과한 배기가스 일부를 재순환시켜 활용함에 따라 카본 등에 의한 해당부품의 내구성이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한 입자상물질 자동 저감장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the durability of the particulate matter by carbon, etc. by recycling the particulate matter contained in the exhaust gas and a part of the exhaust gas filtered through the soot, etc. To provide.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는, 디젤엔진의 배기관에 병렬로 연결되고 배기가스중에 포함되는 입자상물질과 매연을 여과하는 복수의 필터트랩; 배기관과 상기 복수의 필터트랩사이의 관로에 설치되고 배기가스의 유로를 변경하는 3방밸브; 상기 각 필터트랩의 필터 전방에 설치되는 적외선 공급원; 복수의 필터트랩사이의 관로에 설치되고 어느 한 필터트랩의 재생시 보조공기로서 배기가스의 일부를 공급하는 재생 제어밸브; 복수의 필터트랩의 출구부와 흡기다기관을 연결하는 배기가스순환용 관로에 설치되고 여과된 배기가스 일부를 상기 흡기다기관에 공급하는 배기가스 재순환수단; 그리고 상기 복수의 필터트랩의 입구부에 각각 설치된 압력 검출센서로부터 입력되는 검출된 압력값에 따라 필터트랩에 유입하는 배기가스의 압력이 기설정값을 초과하는 경우 상기 적외선 공급원으로부터의 적외선이 필터트랩에 방사되도록 제어하는 ECU를 구비하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 또한 상기 배기가스 재순환수단이 상기 배기가스순환용 관로에 설치되고 상기 ECU로부터 인가되는 전기적 신호에 따라 개방량이 조절되는 배기가스 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 또한 상기 배기가스 재순환수단이 상기 배기가스순환용 관로에 설치되고 상기 흡기다기관의 부압에 의해 개방량이 조절되는 배기가스 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 또한 상기 배기가스순환용 관로에 설치되고 상기 흡기다기관에 공급되는 배기가스를 냉각시키는 냉각기를 구비하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 또한 상기 필터트랩의 전방에 배기가스를 균일하게 분배시키는 배기가스 분배기를 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays of the present invention includes a plurality of particulate matters and particulates that are included in the exhaust gas and connected in parallel to the exhaust pipe of the diesel engine. Filter traps; A three-way valve installed in a conduit between the exhaust pipe and the plurality of filter traps and changing the flow path of the exhaust gas; An infrared source installed in front of the filter of each filter trap; A regeneration control valve installed in a conduit between the plurality of filter traps and supplying a part of the exhaust gas as auxiliary air during regeneration of any one filter trap; Exhaust gas recirculation means installed in an exhaust gas circulation conduit connecting the outlet portions of the plurality of filter traps to the intake manifold and supplying a part of the filtered exhaust gas to the intake manifold; When the pressure of the exhaust gas flowing into the filter trap exceeds a preset value according to the detected pressure value input from the pressure detection sensors respectively installed at the inlet portions of the plurality of filter traps, the infrared rays from the infrared source are trapped by the filter trap. It is characterized in that it comprises an ECU for controlling to radiate to the exhaust gas recirculation of particulate matter of the diesel engine using infrared light of the present invention automatic reduction device is also the exhaust gas recirculation means is installed in the exhaust gas circulation pipe and the And an exhaust gas regulating valve whose opening amount is adjusted in accordance with an electrical signal applied from the ECU. The apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays of the present invention further includes the exhaust gas recirculating means. A part of the intake manifold installed in the exhaust gas circulation And an exhaust gas control valve whose opening amount is controlled by pressure. The apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays of the present invention is further provided with a cooler installed in the exhaust gas circulation conduit and cooling the exhaust gas supplied to the intake manifold. The apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays of the invention is further characterized by including an exhaust gas distributor for uniformly distributing the exhaust gas in front of the filter trap.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to explain in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 두 개의 필터트랩과 재생제어밸브, 그리고 두 개의 필터트랩과 삼방밸브와의 관계를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 일반적인 재생제어밸브의 개략적인 구조를 나타내는 구성도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 일반적인 분배기의 구조를 나타내는 단면도 및 정면도이다.도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 디젤엔진(E)의 배기관(1)에 병렬로 연결되고 엔진(E)으로부터 배출되는 배기가스중에 포함되는 입자상 미립자물질과 매연등을 여과하는 다공성 세라믹 필터(2a)를 포함하는 복수의 필터트랩(2)(22)과, 배기관(1)과 필터트랩(2)(22)사이의 관로에 설치되고 배기가스의 유로를 변경하는 3방밸브(3)와, 각 필터트랩(2)(22)의 필터(2a) 전방에 설치되는 적외선 공급원(7)과, 배기관(1)과 필터트랩(2)(22)사이의 관로에 설치되고 필터트랩의 재생시 재생하는 어느 한 필터트랩으로 엔진(E)으로 부터 배출되는 배기가스중에 포함된 보조공기를 공급하는 재생 제어밸브(11)와,1 is a schematic diagram of an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exhaust gas recycling of a diesel engine using infrared rays according to another embodiment of the present invention. 3 is a schematic diagram of an automatic device for reducing particulate matter, and FIG. 3 illustrates a relationship between two filter traps and a regenerative control valve, and two filter traps and a three-way valve, which are components of the exhaust gas recirculating particulate matter reduction device according to the present invention. 4 is a block diagram showing a schematic structure of a general regeneration control valve which is a component of the exhaust gas recirculating particulate matter automatic abatement apparatus of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are exhaust gas recirculation of the present invention. Sectional drawing and front view which show the structure of the general distributor which is a component of the automatic type | formula particulate matter reduction apparatus. As described above, the present invention provides a porous ceramic filter 2a which is connected in parallel to the exhaust pipe 1 of the diesel engine E and filters particulate particulate matter and smoke contained in the exhaust gas discharged from the engine E. A plurality of filter traps (2) and 22, three-way valves (3) installed in a conduit between the exhaust pipe (1) and the filter traps (2) and (22) to change the flow path of the exhaust gas, and each filter The infrared source 7 installed in front of the filter 2a of the trap 2, 22, and the pipe between the exhaust pipe 1 and the filter trap 2, 22, which is regenerated during regeneration of the filter trap. A regeneration control valve 11 for supplying auxiliary air contained in exhaust gas discharged from the engine E with one filter trap;

전술한 필터트랩(2)(22)의 출구부와 흡기다기관(19)을 연결하는 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 필터트랩(2)에 의해 여과된 배기가스 일부를 흡기다기관(19)에 공급함에 따라 실린더내의 연소 온도를 낮추어 질소산화물 생성을 감소시키는 배기가스 재순환수단과, 필터트랩(2)의 입구부에 설치된 압력 검출센서(12)로 부터 입력되는 검출된 압력값에 따라 필터트랩(2)(22)을 통과하는 배기가스의 압력이 기설정값을 초과하는 경우 적외선 공급원(7)으로부터의 적외선이 필터트랩(2)(22)에 방사되도록 제어하는 ECU(15)와,The intake manifold (19) is installed in the exhaust gas circulation conduit (30) connecting the outlet of the filter trap (2) (22) and the intake manifold (19) and filtered by the filter trap (2). Filter according to the detected pressure value input from the exhaust gas recirculation means for lowering the combustion temperature in the cylinder to reduce the generation of nitrogen oxides and supplying the pressure detection sensor 12 installed at the inlet of the filter trap 2 as An ECU 15 which controls infrared rays from the infrared ray source 7 to be emitted to the filter traps 2 and 22 when the pressure of the exhaust gas passing through the traps 2 and 22 exceeds a preset value,

배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 흡기다기관(19)에 공급되는 배기가스의 온도를 낮추어 엔진(E)에서 연료의 연소시 질소산화물의 생성을 감소시키도록 하는 냉각기(9)와, 필터(2a)의 전방에 단면이 "〈 "형상으로 되어 있고 구멍이 뚫린 것으로서 배기가스가 필터트랩(2)에 대해 균일하게 유입되도록 배기가스를 분배시키는 배기가스 분배기(5)와,A cooler 9 installed in the exhaust gas circulation conduit 30 and lowering the temperature of the exhaust gas supplied to the intake manifold 19 to reduce the generation of nitrogen oxides during combustion of the fuel in the engine E, and a filter An exhaust gas distributor 5 for distributing the exhaust gas so that the exhaust gas is uniformly introduced into the filter trap 2 as the cross section is formed in the shape of " "

전술한 필터트랩(2)의 배출구에 설치되어 대기중으로 배기가스의 배출시 발생되는 소음을 감소시키는 소음기(8)와, 필터트랩(2)(22)의 재생시 필터(2a)내의 온도를 검출하여 검출신호를 ECU(15)에 보내는 온도 검출센서(13)와, 필터트랩(2)(22)을 통과하는 배기가스내의 산소량을 검출하여 검출신호를 ECU(15)에 보내는 산소량 검출센서(14)를 구비한다.재생제어밸브(11)는 도 1내지 도3에 도시된 바와 같이 두 개의 필터트랩(2)(22)사이의 관로상에 설치되어 어느 한 필터트랩으로 흐르는 배기가스의 일부를 다른 쪽의 필터트랩으로 흐르게 하는 기능을 한다. 재생제어밸브는 종래 널리 알려져 있는 밸브를 이용하는데, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 버터플라이밸브에 의하여 관로의 개폐도를 조절하고 그 버터플라이밸브를 위치제어 솔레노이드 로 제어하는 제어밸브를 이용할 수 있다. 삼방밸브(3)는 도 1내지 도3에 도시된 바와 같이 배기관(1)의 배기가스를 두 개의 필터트랩중 어느 한 필터트랩으로 흐르게 하는 역할을 한다.분배기(5)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 단면이 "〈 "형상으로 되어 있고 다수의 작은 구멍이 뚫려져 있어 흐르는 배기가스를 필터(2a)에 균일하게 유입되도록 한다. 배기가스 재순환수단은 도 1에 도시된 바와 같이 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 흡기다기관(19)의 부압에 의해 개방량이 조절되어 차량의 운전상태에 따라 흡기다기관(19)에 공급되는 배기가스의 량을 조절하는 기계식 배기가스 조절밸브(10)를 구비한다.The silencer 8 is installed at the outlet of the filter trap 2 described above to reduce the noise generated when the exhaust gas is discharged into the atmosphere, and the temperature of the filter 2a during the regeneration of the filter trap 2 and 22 is detected. To detect the amount of oxygen in the exhaust gas passing through the filter traps 2 and 22 and to send the detection signal to the ECU 15. The regeneration control valve 11 is installed on a conduit between two filter traps 2 and 22, as shown in Figs. 1 to 3, to provide a part of the exhaust gas flowing into one of the filter traps. Function to flow to the other filter trap. The regenerative control valve uses a conventionally well-known valve. For example, as shown in FIG. 4, a regulating valve may be used to control the opening and closing of a pipeline by a butterfly valve and to control the butterfly valve with a position control solenoid. Can be. The three-way valve 3 serves to flow the exhaust gas of the exhaust pipe 1 to one of the two filter traps as shown in FIGS. 1 to 3. The distributor 5 is illustrated in FIGS. 5A and 5B. As shown in Fig. 2, the cross section is in the shape of " " and a number of small holes are drilled so that the flowing exhaust gas is uniformly introduced into the filter 2a. Exhaust gas recirculation means is installed in the exhaust gas circulation conduit 30, as shown in Figure 1 and the opening amount is adjusted by the negative pressure of the intake manifold 19 is supplied to the intake manifold 19 according to the driving state of the vehicle A mechanical exhaust gas regulating valve 10 for adjusting the amount of exhaust gas is provided.

그리고 다른 실시예의 배기가스 재순환수단은 도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 ECU(15)로 부터 인가되는 전기적 신호에 따라 개방량이 조절되어 차량의 운전상태에 따라 흡기다기관(19)에 공급되는 배기가스의 량을 조절하는 전자식 배기가스 조절밸브(10a)를 구비하고 있다.And the exhaust gas recirculation means of another embodiment is installed in the above-described exhaust gas circulation conduit 30, the opening amount is adjusted in accordance with the electrical signal applied from the ECU 15, the driving state of the vehicle The electronic exhaust gas control valve 10a which controls the quantity of the exhaust gas supplied to the intake manifold 19 according to this is provided.

삭제delete

이때, 필터트랩(2)(22)의 필터(2a)는 엔진(E)으로부터 배출되는 배기가스 전량에 대비하여 80%의 배기가스 량을 여과시킬 수 있는 용량으로서 형성될 수 있다.In this case, the filter 2a of the filter traps 2 and 22 may be formed as a capacity capable of filtering the amount of exhaust gas of 80% of the total amount of exhaust gas discharged from the engine E.

배기관(1)에 병렬연결되는 복수의 필터트랩(2,22)은 서로 구조적으로 동일하다.The plurality of filter traps 2 and 22 connected in parallel to the exhaust pipe 1 are structurally identical to each other.

미 설명부호 4는 배기관(1)단부에 설치되어 외부충격으로 부터 내부 부품을 보호하는 플렉시블한 파이프, 6은 적외선 방사용 전원공급원, 16은 엔진(E)의 구동상태를 확인할 수 있는 rpm검출센서, 17은 차량의 주행거리를 확인할 수 있는 주행거리검출센서, 18은 에어클리너, 20은 전원공급부 이다.Reference numeral 4 is a flexible pipe installed at the end of the exhaust pipe (1) to protect the internal components from external shocks, 6 is an infrared radiation power supply source, 16 is an rpm detection sensor that can check the driving state of the engine (E). 17 is a mileage detection sensor to check the mileage of the vehicle, 18 is an air cleaner and 20 is a power supply.

이하, 본 발명에 의한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the automatic exhaust gas recirculating particulate matter reduction device of a diesel engine using infrared light according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

삭제delete

디젤엔진(E)으로부터 배출되는 배기가스가 배기관(1)을 통과하여 삼방밸브(3)의 선택에 의하여 어느 한 필터트랩(2)을 통과하는데 배기가스 분배기(5)와 적외선 공급원(7)을 경유한 후, 필터(2a)를 통과하면서 배기가스중에 포함되는 입자상 미립자물질과 매연 등의 유해물질이 다공성 세라믹 필터(2a)의 다공성 벽에 여과되어 포집된다. 한편, 삼방밸브(3)를 통과한 배기가스는 전술한 필터트랩(2,22)은 엔진(E)으로 부터 배출되는 배기가스 전량을 100%이라고 가정할 때, 어느 한 필터트랩에서 80%의 배기가스를 여과시키고 나머지 한 필터트랩에서 20%의 배기가스를 여과시킨다. 이는 재생제어밸브(11)에 의하여 행해진다. 즉 도 4에 도시된 바와 같이 재생밸브(11)의 버터플라이 밸브를 개도를 조절하여 20%의 배기가스를 다른 쪽의 필터트랩으로 흐르도록 한다. 따라서 필터트랩(2,22)은 엔진(E)으로부터 배출되는 배기가스 전량을 100%이라고 가정할 때, 80%의 배기가스 량을 여과시킬 수 있는 용량이면 족한 것이다. 필터트랩(2)(22)에서 미립자물질과 매연이 여과된 배기가스중 일부 배기가스는 배기가스순환용 관로(30)를 따라 흡기다기관(19)으로 재순환되어 엔진(E)에서 연료 연소시 실린더내의 연소온도를 낮추어 질소산화물의 생성을 감소시킬 수 있고, 동시에 여과된 대부분의 배기가스는 대기중으로 방출되는 것이다.The exhaust gas discharged from the diesel engine (E) passes through the exhaust pipe (1) and passes through any one filter trap (2) by the selection of the three-way valve (3). The exhaust gas distributor (5) and the infrared ray source (7) After passing through, the particulate matter contained in the exhaust gas and harmful substances such as soot are filtered through the filter 2a and collected on the porous wall of the porous ceramic filter 2a. On the other hand, the exhaust gas passing through the three-way valve (3) is 80% of any one filter trap, assuming that the filter trap (2, 22) described above is 100% of the total amount of exhaust gas discharged from the engine (E) The exhaust gas is filtered and 20% of the exhaust gas is filtered through the other filter trap. This is done by the regeneration control valve 11. That is, as shown in FIG. 4, the butterfly valve of the regeneration valve 11 is adjusted to open 20% of the exhaust gas to the other filter trap. Therefore, the filter traps 2 and 22 have sufficient capacity to filter the exhaust gas amount of 80%, assuming that the total amount of exhaust gas discharged from the engine E is 100%. Part of the exhaust gas in which particulate matter and soot are filtered in the filter traps (2) and (22) is recycled to the intake manifold (19) along the exhaust gas circulation conduit (30) so as to burn fuel in the engine (E). Lower combustion temperatures can reduce the production of nitrogen oxides, while at the same time most of the filtered exhaust gases are released into the atmosphere.

전술한 바와 같이 필터트랩은 세라믹 필터(2a)의 여과작용에 의해 배기가스중에 포함되는 미립자물질 및 매연 등이 다공성벽에 누적되어 포집량이 점진적으로 증가되는데 80%의 배기가스가 흐르는 필터트랩을 먼저 재생하여야 한다. 재생시기는 필터트랩(2)(22) 상류의 압력상승 등을 감지하여 결정한다. 필터트랩 상류의 배기가스 압력이 기설정된 압력값을 초과하는 경우, 필터트랩의 입구부에 설치된 압력 검출센서(12)에 의해 검출되는 배기가스의 압력값에 따른 검출신호가 전술한 ECU(15)에 입력된다.As described above, in the filter trap, particulate matter and soot accumulated in the exhaust gas are accumulated in the porous wall by filtration of the ceramic filter 2a, and the collection amount is gradually increased. Must be regenerated. The regeneration time is determined by detecting pressure rises upstream of the filter traps 2 and 22. When the exhaust gas pressure upstream of the filter trap exceeds a predetermined pressure value, the detection signal according to the pressure value of the exhaust gas detected by the pressure detection sensor 12 provided at the inlet of the filter trap is the ECU 15 described above. Is entered.

또한, 전술한 rpm검출센서(16)에 의한 엔진(E)의 회전수, 주행거리검출센서(17)에 의한 차량의 주행거리, 온도 검출센서(13)에 의한 필터트랩(2)내의 온도, 산소량 검출센서(14)에 의한 여과된 배기가스내의 산소량 검출신호가 각각 전술한 ECU(15)에 입력된다.In addition, the rotation speed of the engine E by the rpm detection sensor 16 described above, the travel distance of the vehicle by the travel distance detection sensor 17, the temperature in the filter trap 2 by the temperature detection sensor 13, The oxygen amount detection signal in the exhaust gas filtered by the oxygen amount detection sensor 14 is input to the above-described ECU 15, respectively.

따라서, 전술한 ECU(15)에서는 이들 검출센서들로 부터 입력되는 검출신호를 기설정된 값과 비교하여 필터트랩(2)에 포집되는 유해물질의 량을 간접적으로 확인할 수 있어 필터트랩의 자동 재생시기를 판단하게 된다.Therefore, the above-described ECU 15 can indirectly check the amount of harmful substances collected in the filter trap 2 by comparing the detection signals input from these detection sensors with a preset value, thereby automatically regenerating the filter trap. Will be judged.

필터트랩(2)을 통과하는 배기가스의 압력값이 기설정된 값을 초과하여 필터트랩을 재생하는 경우에는 삼방변(3)을 제어하여 배기가스를 재생하지 않는 다른 쪽의 필터트랩으로 흐르게 하고 또한 재생제어밸브(11)를 제어하여 20%의 배기가스만을 재생하는 필터트랩으로 흐르게 한다.20%의 배기가스를 재생하는 필터트랩으로 보내는 이유는 유해물질의 연소시에 필요한 공기를 배기가스에 포함되어 있는 공기를 이용하고자 하기 때문이다. 그리고 ECU(15)로부터의 전기적 신호가 적외선방사용 전원공급원(6)에 인가되고 적외선 공급원(7)으로부터의 적외선이 필터트랩(2)의 전면에 방사되어 기설정된 온도로서 가열하게 되므로, 세라믹필터(2a)에 포집된 유해물질을 연소 및 제거하여 필터트랩을 재생할 수 있게 된다.In the case of regenerating the filter trap when the pressure value of the exhaust gas passing through the filter trap 2 exceeds the preset value, the three-way valve 3 is controlled to flow to the other filter trap that does not regenerate the exhaust gas. The regeneration control valve 11 is controlled so that only 20% of the exhaust gas flows to the filter trap for regeneration. The reason for sending 20% of the exhaust gas to the filter trap for regeneration is to include the air necessary for the combustion of harmful substances in the exhaust gas. This is because you want to use the air. Since the electric signal from the ECU 15 is applied to the infrared radiation power supply 6 and the infrared rays from the infrared source 7 are radiated to the front of the filter trap 2 to heat at a predetermined temperature, the ceramic filter It is possible to regenerate the filter trap by burning and removing the harmful substances collected in (2a).

삭제delete

이때, 바람직하기로는, 전술한 필터트랩(2)의 재생온도는 1000℃ 미만일 때 필터트랩(2)을 안정적으로 재생할 수 있는데, 이는 필터트랩(2)에 포집된 대부분의 유해물질이 500 ∼ 700℃ 범위내에서 연소되며, 재생시 필터트랩(2)내부의 온도가 1000℃이상으로 승온되는 경우 필터(2a)자체가 고온의 열에 의해 부분열화되어 파손, 파괴되는 부작용을 초래하는 것을 방지하기 위한 것이다.In this case, preferably, when the regeneration temperature of the filter trap 2 described above is less than 1000 ° C., the filter trap 2 may be stably regenerated. This is because most of the harmful substances collected in the filter trap 2 are 500 to 700. Combustion is within the range of ℃, when the temperature inside the filter trap (2) during regeneration is higher than 1000 ℃ to prevent the filter (2a) itself from being partially deteriorated due to high temperature heat breakage, destruction side effects will be.

또한, 필터트랩(2)의 재생시간은 10 ∼ 20분동안 정도이고, 이를 초과하는 경우 차량의 전원장치에 이상이 발생될 우려가 높아 필터트랩(2,22)의 재생은 순차적으로 작동시킴이 바람직한 것이다.In addition, the regeneration time of the filter trap 2 is about 10 to 20 minutes, and if it exceeds, the regeneration of the filter traps 2 and 22 operates sequentially because there is a high possibility that an abnormality may occur in the power supply of the vehicle. It is preferable.

전술한 필터트랩을 재생하기 위하여 적외선을 필터(2a)에 대해 방사시키는 적외선 파장의 주파수는 일반적인 적외선 발생장치에서 사용하는 것과 동일하게 적용시킬 수 있음은 물론이다.필터트랩의 재생동안에 재생을 하지 않는 다른 쪽의 필터트랩은 배기가스에 포함된 미립자물질 및 매연 등을 계속해서 여과한다.Of course, the frequency of the infrared wavelength which emits infrared rays to the filter 2a in order to regenerate the filter trap described above can be applied in the same way as that used in a general infrared ray generator. The other filter trap continuously filters particulate matter and soot contained in the exhaust gas.

한편, 전술한 필터트랩(2)에 의해 여과된 배기가스 일부는 배기가스순환용 관로(30)에 설치된 냉각기(9)와 배기가스 조절밸브(10 또는 10a)를 순차적으로 통과하여 엔진(E)의 흡기다기관(19)에 공급된다.On the other hand, a part of the exhaust gas filtered by the filter trap 2 described above passes through the cooler 9 and the exhaust gas control valve 10 or 10a installed in the exhaust gas circulation conduit 30 in order to provide the engine E. Is supplied to the intake manifold (19).

즉, 냉각기(9)에 의해 온도가 떨어진 배기가스는 엔진(E)의 흡기다기관(19)에 발생되는 부압(負壓)에 의해 개방량이 조절되는 기계식 배기가스 조절밸브(10)(도 1에 도시됨), 또는 ECU(15)로부터의 전기적 신호의 인가에 따라 개방량이 조절되는 전자식 배기가스 조절밸브(10a)에 의해 배기가스의 량이 조절되어 흡기다기관(19)에 공급되는 것이다.That is, the exhaust gas whose temperature has fallen by the cooler 9 is a mechanical exhaust gas regulating valve 10 whose opening amount is controlled by a negative pressure generated in the intake manifold 19 of the engine E (see FIG. 1). The amount of exhaust gas is controlled by the electronic exhaust gas regulating valve 10a whose opening amount is adjusted in response to the application of an electrical signal from the ECU 15 and is supplied to the intake manifold 19.

이때, 배기가스순환용 관로(30)에 설치된 냉각기(9)에 의해 흡기다기관(19)에 공급되는 배기가스의 온도를 낮추어 엔진(E)에서 연료 연소시 질소산화물의 생성을 감소시킬 수 있는 것이다.At this time, by lowering the temperature of the exhaust gas supplied to the intake manifold 19 by the cooler 9 installed in the exhaust gas circulation conduit 30, it is possible to reduce the generation of nitrogen oxides during fuel combustion in the engine E. .

이상에서와 같이, 본 발명의 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.As described above, the apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared light of the present invention has the following advantages.

유해물질을 여과하는 필터트랩의 재생과 배기가스의 재순환을 통하여 인체와 환경에 극히 유해한 입자상물질, 매연 및 질소산화물 생성을 저감시킬 수 있다.Regeneration of filter traps that filter harmful substances and recycling of exhaust gases can reduce particulate matter, soot and nitrogen oxide production that are extremely harmful to humans and the environment.

필터트랩의 재생시 적외선에 의해 필터트랩 전체를 간접적으로 균일하게 가열함에 따라 필터트랩내의 온도구배를 최소화하여 연소열로 인해 다공질세라믹 필터트랩의 파손되는 것을 방지할 수 있다.When the filter trap is regenerated, the entire filter trap is indirectly and uniformly heated by infrared rays, thereby minimizing the temperature gradient in the filter trap to prevent breakage of the porous ceramic filter trap due to combustion heat.

복수의 필터트랩을 병렬화하여 엔진으로부터 배출되는 유해물질을 연속적으로 여과후 번갈아 재생하고, 필터트랩의 재생시기를 실시간 검출하여 재생하게 되어 엔진출력에 영향을 미치지 않도록 한 것이다.Multiple filter traps are parallelized to continuously recycle harmful substances discharged from the engine after filtration, and the filter traps are regenerated in real time so as not to affect the engine output.

삭제delete

필터트랩에 여과되는 유해물질의 량을 필터트랩을 통과하는 배기가스의 압력, 차량의 주행거리, rpm신호에 따라 필터트랩의 재생시기를 최적화하여 해당부품의 사용수명을 연장할 수 있다.The service life of the corresponding parts can be extended by optimizing the regeneration time of the filter trap according to the amount of harmful substances filtered through the filter trap according to the pressure of exhaust gas passing through the filter trap, the driving distance of the vehicle, and the rpm signal.

배기가스 여과를 병렬연결된 필터트랩에 의해 일정비율로 할당하여 필터트랩의 사이즈를 줄이면서 동등한 여과효율을 갖게되어 원가비용을 절감할 수 있다.Exhaust gas filtration can be allocated at a constant rate by parallel-connected filter traps, reducing the size of the filter traps and having equivalent filtration efficiency, thereby reducing the cost.

배기가스에 포함되는 입자상물질과 매연 등을 여과한 배기가스 일부를 재순환시켜 활용함에 따라 카본 등에 의한 해당부품의 내구성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.By recycling a part of the exhaust gas that has filtered particulate matter and soot contained in the exhaust gas, it is possible to prevent the durability of the corresponding parts due to carbon or the like.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 개략도,1 is a schematic diagram of an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared light according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 개략도 이다.도 3은 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 두 개의 필터트랩과 재생제어밸브, 그리고 두 개의 필터트랩과 삼방밸브와의 관계를 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 일반적인 재생제어밸브의 개략적인 구조를 나타내는 구성도, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치의 구성요소인 일반적인 분배기의 구조를 나타내는 단면도 및 정면도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared light according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between two filter traps and a regenerative control valve, and two filter traps and a three-way valve. FIG. 4 is a schematic diagram of a general regenerative control valve which is a component of an automatic exhaust gas recirculating particulate matter reduction device of the present invention. 5A and 5B are sectional views and front views showing the structure of a general distributor which is a component of the exhaust gas recirculating particulate matter automatic abatement apparatus of the present invention.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing

1; 배기관One; vent pipe

2; 필터트랩(filter trap)2; Filter trap

3; 3방밸브(cross valve)3; Cross valve

4; 플렉시블 파이프4; Flexible pipe

5; 배기가스 분배기5; Exhaust gas distributor

6; 전원공급장치6; Power supply

7; 적외선 공급원7; Infrared source

8; 소음기8; silencer

9; 냉각기9; cooler

10; 배기가스 조절밸브10; Exhaust gas control valve

11; 재생제어밸브11; Regenerative Control Valve

12; 압력센서12; Pressure sensor

13; 온도센서13; temperature Senser

14; 산소센서14; Oxygen sensor

15; ECU15; ECU

Claims (7)

디젤엔진의 배기관에 병렬로 연결되고 배기가스중에 포함되는 입자상물질과 매연을 여과하는 복수의 필터트랩(2)(22);A plurality of filter traps (2) (22) connected in parallel to the exhaust pipe of the diesel engine and filtering particulate matter and soot contained in the exhaust gas; 배기관과 상기 복수의 필터트랩사이의 관로에 설치되고 배기가스의 유로를 변경하는 3방밸브(3);A three-way valve (3) installed in the conduit between the exhaust pipe and the plurality of filter traps and changing the flow path of the exhaust gas; 상기 각 필터트랩(2)(22)의 필터 전방에 설치되는 적외선 공급원(7);An infrared ray source (7) installed in front of the filter of each of the filter traps (2) and (22); 복수의 필터트랩(2)(22)사이의 관로에 설치되고 어느 한 필터트랩의 재생시 보조공기로서 배기가스의 일부를 공급하는 재생 제어밸브(11);A regeneration control valve 11 installed in a conduit between the plurality of filter traps 2 and 22 and supplying a part of the exhaust gas as auxiliary air during regeneration of any one filter trap; 복수의 필터트랩의 출구부와 흡기다기관(19)을 연결하는 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 여과된 배기가스 일부를 상기 흡기다기관(19)에 공급하는 배기가스 재순환수단; 그리고Exhaust gas recirculation means provided in the exhaust gas circulation conduit 30 connecting the outlet portions of the plurality of filter traps and the intake manifold 19 to supply the filtered exhaust gas portion to the intake manifold 19; And 상기 복수의 필터트랩의 입구부에 각각 설치된 압력 검출센서(12)로부터 입력되는 검출된 압력값에 따라 필터트랩에 유입하는 배기가스의 압력이 기설정값을 초과하는 경우 상기 적외선 공급원(7)으로부터의 적외선이 필터트랩에 방사되도록 제어하는 ECU(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치.When the pressure of the exhaust gas flowing into the filter trap exceeds the preset value according to the detected pressure value input from the pressure detection sensor 12 installed at each inlet of the plurality of filter traps, The exhaust gas recirculation type particulate matter automatic reduction device of a diesel engine using infrared rays, characterized in that it comprises an ECU (15) for controlling the infrared rays to be emitted to the filter trap. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 재순환수단은;The exhaust gas recirculation means of claim 1; 상기 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 상기 ECU(15)로부터 인가되는 전기적 신호에 따라 개방량이 조절되는 배기가스 조절밸브(10a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치.Exhaust gas of a diesel engine using infrared rays, characterized in that it comprises an exhaust gas control valve (10a) is installed in the exhaust gas circulation line 30 and the opening amount is adjusted in accordance with the electrical signal applied from the ECU (15). Automatic Reduction Device for Recycling Particulate Matter. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 재순환수단은;The exhaust gas recirculation means of claim 1; 상기 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 상기 흡기다기관(19)의 부압에 의해 개방량이 조절되는 배기가스 조절밸브(10)를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치.Exhaust gas recirculation type of the diesel engine using infrared rays, characterized in that it comprises an exhaust gas control valve 10 is installed in the exhaust gas circulation line 30 and the opening amount is controlled by the negative pressure of the intake manifold 19. Automatic reduction device for particulate matter. 제1항 내지 제3항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 배기가스순환용 관로(30)에 설치되고 상기 흡기다기관(19)에 공급되는 배기가스를 냉각시키는 냉각기(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치.A cooler (9) according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising a cooler (9) installed in the exhaust gas circulation conduit (30) and cooling exhaust gas supplied to the intake manifold (19). Automatic device for reducing exhaust gas recirculating particulate matter of diesel engine using infrared light. 제1항에 있어서, 상기 필터트랩의 전방에 배기가스를 균일하게 분배시키는 배기가스 분배기(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 디젤엔진의 배기가스 재순환식 입자상물질 자동 저감장치.2. The apparatus for automatically reducing exhaust gas recirculating particulate matter of a diesel engine using infrared rays according to claim 1, further comprising an exhaust gas distributor (5) for uniformly distributing the exhaust gas in front of the filter trap. 삭제delete 삭제delete
KR10-2002-0016948A 2002-03-28 2002-03-28 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays KR100512283B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0016948A KR100512283B1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0016948A KR100512283B1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020020009217U Division KR200288307Y1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030078119A KR20030078119A (en) 2003-10-08
KR100512283B1 true KR100512283B1 (en) 2005-09-05

Family

ID=32376944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0016948A KR100512283B1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100512283B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752073B1 (en) * 2006-07-11 2007-08-27 박장섭 Exhaust gas reducing device of heavy duty diesel engines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141708A (en) * 1983-02-01 1984-08-14 Nippon Denso Co Ltd Purifying device for micro grains
JPH0354312A (en) * 1989-07-21 1991-03-08 Mitsubishi Motors Corp Purifucattion method and device of exhaust gas
JP2001179055A (en) * 1999-12-28 2001-07-03 Lf Laboratory Kk Method for treating exhaust gas and treatment material
KR200288307Y1 (en) * 2002-03-28 2002-09-10 주식회사 엔토피아하이텍 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays
KR20030012150A (en) * 2001-07-30 2003-02-12 채재우 disel engine PM trap automatic regeneration device of using infrared

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141708A (en) * 1983-02-01 1984-08-14 Nippon Denso Co Ltd Purifying device for micro grains
JPH0354312A (en) * 1989-07-21 1991-03-08 Mitsubishi Motors Corp Purifucattion method and device of exhaust gas
JP2001179055A (en) * 1999-12-28 2001-07-03 Lf Laboratory Kk Method for treating exhaust gas and treatment material
KR20030012150A (en) * 2001-07-30 2003-02-12 채재우 disel engine PM trap automatic regeneration device of using infrared
KR200288307Y1 (en) * 2002-03-28 2002-09-10 주식회사 엔토피아하이텍 automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752073B1 (en) * 2006-07-11 2007-08-27 박장섭 Exhaust gas reducing device of heavy duty diesel engines

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030078119A (en) 2003-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1420159B1 (en) EGR system for internal combustion engine provided with a turbo-charger
US6871489B2 (en) Thermal management of exhaust systems
US5671600A (en) Method of reducing the NOx emission of a supercharged piston-type internal combustion engine
KR100759516B1 (en) Engine system which is provided with a vortex tube instead of a egr cooler
US8151557B2 (en) Electrically heated DPF start-up strategy
US20110041483A1 (en) Method of controlling fuel in an exhaust treatment system implementing temporary engine control
US20090000604A1 (en) Engine system having aftertreatment and an intake air heater
US6862881B1 (en) Method and apparatus for controlling regeneration of a particulate filter
US7770385B2 (en) Internal combustion engine exhaust system
JPS6239246B2 (en)
US20070135968A1 (en) Apparatus, system, and method for calculating maximum back pressure
KR20080102106A (en) An injector for regeneration of an exhaust gas purifying device
KR100512283B1 (en) automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays
KR200288307Y1 (en) automatic decrease device of disel engine particle substrate of using infrared rays
JP2003286820A (en) Engine exhaust-emission control device
KR20120036008A (en) Vehicle emission purification system
KR20060118746A (en) Device for diesel smoke decreasing of light oil burner style by using hollow filter
CN112112710B (en) Control device for internal combustion engine
KR20060058330A (en) Egr cooler having a catalyst
JP2002180818A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
KR20030012150A (en) disel engine PM trap automatic regeneration device of using infrared
US20230141121A1 (en) Apparatus and Method for Reducing Fouling of Exhaust Gas Recirculation Cooler
JPH04353211A (en) Filter for internal combustion engine and filter regenerating device
JP2705340B2 (en) Filter regeneration device for internal combustion engine
JP3684612B2 (en) Filter regeneration device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee