KR102299179B1 - 요소수 펌프용 필터 구조체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래 요소수 탱크내부에 설치되는 요소수 펌프용 필터 구조체의 상부에 기체가 차는 현상을 방지하고, 요소수를 균일하게 여과 가능하게 할 수 있는 요소수 펌프용 필터 구조체에 관한 것으로, 내부에 요소수용 펌프가 설치되고, 요소수 탱크 내부에 설치되는 요소수 펌프용 필터 구조체에 있어서, 판형으로 유체 토출구가 형성되는 하부구조, 상하측이 개구된 통 형상으로, 상기 하부구조의 상측에 형성되어 내부로 유입되는 요소수를 여과하는 측면필터 및 상기 측면필터의 상부를 덮는 형태로 형성되며, 유체의 유입 및 토출이 가능하도록 형성되는 상부구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 요소수 펌프용 필터 구조체에 관한 것으로써, 보다 상세히는 종래 요소수 탱크내부에 설치되는 요소수 펌프용 필터 구조체의 상부에 기체가 차는 현상을 방지하고, 요소수를 균일하게 여과 가능하게 할 수 있는 요소수 펌프용 필터 구조체에 관한 것이다.
차량과 같은 내연기관에서 배출되는 배기가스에는 질소 산화물(Nox)과 같은 오염물질이 포함된다. 최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 배기가스에 포함되는 질소 산화물과 같은 오염물질을 제거하기 위한 차량과 같은 내연기관에는 배기가스 후처리 장치가 포함되는데, 그 중 한 방식으로 선택적 환원 시스템(Selctive Catalyst Reduction system, SCR system)이 있다.
선택적 환원 시스템은 배기 파이프의 내부로 요소수와 같은 환원제를 배기가스로 분사하여 배기가스에 포함된 질손산화물을 질소와 산소로 환원시킨다.
도 1은 선택적 환원 시스템의 개략도를 도시한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 선택적 환원 시스템은 요소수(2)를 수용하는 요소수 탱크(1)와, 요소수 탱크(1) 내부에 설치되어 요소수(2)를 하측으로 배출하는 펌프용 필터 구조체(3)를 포함할 수 있다.
펌프용 필터 구조체(3)는 요소수를 배출할 수 있는 펌프가 내부에 설치되고, 펌프용 필터 구조체(3)의 측면에는 구조체 내부로 유입되는 요소수에 포함된 이물질을 여과시키는 필터가 설치된다. 펌프용 필터 구조체(3)의 상면은 측면의 필터와 달리 유체가 토출될 수 없는 합성수지 재질로 형성되어 일정 정도의 강성을 가지도록 형성되는 것이 일반적인데, 이러한 구성은 상측으로 유체가 빠져나가지 못하므로 초기에 상기 요소수 탱크(1)에 요소수(2)를 채울 때 필터 구조체(3)의 상부에 공기가 남을 수 있는 문제점이 있다.
또한 펌프용 필터 구조체의 측면을 감싸 형성되는 필터가 요소수에 포함되는 이물질을 고르게 여과할 수 없는 문제점이 있다.
종래 펌프용 필터 구조체에 관한 선행기술로는 일본 공개특허공보 제2016-180361호("요소 SCR 시스템의 요소수 공급 장치 및 요소수 공급 방법", 공개일 2016.10.13.)가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체의 목적은 요소수 탱크에 요소수를 채울 때 펌프용 필터 구조체의 상부에 공기와 같은 기체가 차는 것을 방지할 수 있고, 요소수에 포함되는 이물질을 보다 고르게 여과할 수 있는 요소수 펌프용 필터 구조체를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체는, 내부에 요소수용 펌프가 설치되고, 요소수 탱크 내부에 설치되는 요소수 펌프용 필터 구조체에 있어서, 판형으로 유체 토출구가 형성되는 하부구조, 상하측이 개구된 통 형상으로, 상기 하부구조의 상측에 형성되어 내부로 유입되는 요소수를 여과하는 측면필터 및 상기 측면필터의 상부를 덮는 형태로 형성되며, 유체의 유입 및 토출이 가능하도록 형성되는 상부구조를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부구조는 일정 정도 이상의 강성을 가지는 재질로 형성되는 프레임 및 상기 프레임 사이의 공간을 막도록 형성되되, 유체의 유입 및 토출이 가능한 재질로 형성되는 상부필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측면필터는 내측에서 외측으로 갈수록 기공의 크기가 커지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측면필터는 기공의 크기가 1 내지 100미크론인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부구조, 측면필터 및 상부구조는 초음파 접합, 사출성형, 고주파 융착, 열융착 및 근적외선 융착 중 선택되는 하나의 방식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체에 의하면, 필터 구조체의 상부구조로 유체의 유입 및 토출이 가능하기 때문에 요소수 탱크에 요소수를 채워 넣을 때 필터 구조체 내부에 공기와 같은 기체가 남지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 측면필터의 기공의 크기가 내측에서 외측으로 갈수록 커져, 요소수에 포함되는 이물질을 균일하게 여과할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 요소수 탱크의 개략도.
도 2는 본 발명의 제1실시예의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 동작을 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 측면필터의 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 제2실시예의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 동작을 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 측면필터의 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 제2실시예의 사시도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체에 관하여 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도 2는 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체 제1실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체는 내부에 요소수용 펌프가 설치되고, 요소수 탱크 내부에 설치되는 것으로 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예는 하부구조(100), 측면필터(200) 및 상부구조(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 하부구조(100)는 판형으로, 유체 토출구(110)가 형성된다. 상기 유체 토출구(110)는 본 발명의 제1실시예의 내부에 설치되는 펌프(미도시)와 연결되어 펌프에서 토출하는 유체, 즉 요소수가 배출되는 부분이다.
상기 하부구조(100)는 일정 정도 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 경제성과 제작의 용이성을 고려했을 때 주로 합성수지를 이용하여 사출될 수 있다.
도 2에는 도시되지 않았지만, 상기 하부구조(100)의 하측에는 요소수 탱크와의 결합을 위한 결합구조가 추가적으로 형성될 수 있다.
상기 측면필터(200)는 상하측이 개구된 통 형상으로, 상기 하부구조(100)의 상측에 형성된다. 요소수 탱크 내부의 요소수는 내부에 수용된 펌프로 인해 측면필터(200)의 외부에서 내부로 유입되며, 이 과정에서 상기 측면필터(200)는 유입되는 요소수에 포함된 이물질을 제거한다. 이를 위해 상기 측면필터(200)는 일반적으로 사용되는 필터가 사용될 수 있다.
상기 상부구조(300)는 상기 측면필터(200)의 상부를 덮는 형태로 형성되며, 유체의 유입 및 토출이 가능하며, 이를 위해 상기 상부구조(300)는 프레임(310) 및 상부필터(320)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 프레임(310)은 상기 상부 구조(300)의 형상을 유지하기 위해 형성되는 것으로, 일정 정도도 이상의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 일반적으로 합성수지를 사출하여 제조될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(310)은 상기 측면필터(200)의 단면과 동일한 형태의 외곽 프레임과, 상기 외곽 프레임 내부를 잇도록 형성되는 일자 프레임 다수개로 형성된다. 상기 프레임(310)은 완전히 막히도록 제조되지 않고 유체가 유입될 수 있도록 별도의 공간을 형성하며, 상기 상부필터(320)가 상기 프레임(310) 사이의 공간을 막도록 부착된다.
도 2에서 상기 상부필터(320)는 상기 프레임(310)의 하면, 즉 상기 측면필터(200)의 내부에 위치하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 상부필터(320)는 상기 프레임(310)의 상면에 부착될 수 있다.
상기 상부필터(320)는 유체의 유입 및 토출이 가능하도록 부직포와 같은 다공성 면직류로 형성될 수 있다. 상기 상부필터(320)가 유체의 유입 및 토출이 가능하게 하는 것은, 요소수 탱크에 요소수가 채워질 때 필터 구조체 내부의 기체가 상기 상부필터(320)를 통해 상측으로 배출하게 하기 위함이다.
도 3은 요소수 탱크(10)에 요소수(20)를 채우는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 3에는 필터 구조체 외부의 수위 A는 필터 구조체 내부의 수위 B보다 높은데, 이는 요소수(20)가 상기 측면필터(200)에서 여과되어 필터 구조체 내부로 이동하는데 일정 시간 소요되기 때문이다. 즉, 수위 A와 B가 차이가 있기 때문에 종래의 필터 구조체가 설치된 요소수 탱크에 요소수를 채울 때 필터 구조체 내부에 공기와 같은 기체가 남는 문제가 있었지만, 본 발명의 제1실시예는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 필터 구조체 내부에 있던 공기가 상기 상부필터(320)를 통해 배출됨으로써, 요소수를 요소수 탱크 내부에 채우더라도 필터 구조체 내부에 기체가 남아있는 것을 방지할 수 있다.
상기 측면필터(200)는 나선형으로 감기는 일종의 와운드 필터(Wound filter)일 수 있다. 와운드 필터란 나선형으로 감긴 필터를 의미하며, 본 발명의 제1실시예에서 측면필터(200)는 내부에서 외부로 갈수록 기공의 크기가 달라질 수 있다.
도 4는 상기 측면필터(200)의 기공의 크기가 달라지는 것을 개략적으로 설명하기 위해 상기 측면필터(200)를 높이방향에 수직한 평면으로 자른 것을 도시한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 측면필터(200)는 내측에서 외측으로 형성되는 제1영역(210), 제2영역(220) 및 제3영역(230)으로 나뉠 수 있다. 상기 제1영역(210)에서 제3영역(230)으로 갈수록 기공의 크기는 커질 수 있으며, 이때 기공의 크기는 최내측에서 1 미크론에서 외측으로 갈수록 점진적으로 커져 최외측의 기공의 크기가 100 미크론이 될 수 있다.
상기 측면필터(200)는 이러한 기공의 크기가 내측에서 외측으로 갈수록 점진적으로 커져, 외측에서 내측으로 유입되는 요소수에 포함된 이물질을 순차적으로 여과하여 이물질을 보다 균일하게 여과할 수 있는 효과가 있다.
상기한 하부구조(100), 측면필터(200) 및 상부구조(300)는 초음파 접합, 사출성형, 고주파 융착, 열융착 및 근적외선 융착 중 선택되는 하나의 방식으로 서로 결합될 수 있다.
[제2실시예]
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체의 제2실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 요소수 펌프용 필터 구조체의 제2실시예를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 제1실시예와 상부구조(300)가 다르므로, 이하 상기 상부구조(300)에 관련하여 상세히 설명하고, 그 외에 설명하지 않는 구성에 대해서는 제1실시예와 제2실시예가 동일한 구성으로 간주한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부구조(300)는 프레임(310), 상부필터(320), 유로관(330) 및 상부판(340)을 포함한다.
상기 상부판(340)은 판형으로, 상기 측면필터(200)의 상부에 결합된다. 상기 상부판(340)의 일부분에는 상하면이 개구된 상부 돌출부(341)가 형성되며, 상기 상부 돌출부(341)의 상부에는 상기 프레임(310)과 상부필터(320)가 제1실시예와 같이 형성될 수 있다.
상기 상부판(340)은 일정 정도 이상의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 일반적으로 합성수지로 제작될 수 있는데, 합성수지 재질로 형성되기 때문에 상기 상부판(340)은 유체의 유입 및 토출을 하지 못하되, 상측으로 돌출 형성되는 상부 돌출부(341)를 통해서는 유체의 유입 및 토출이 가능하다. 즉, 상기 상부판(340) 및 상부 도출부(341)를 통해 필터 구조체 내부의 기체를 특정 부분으로 유출될 수 있도록 유도할 수 있다.
본 실시 예는 단지 예시로 제시한 것이며, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니다. 본 발명은 적용범위가 다양한 것은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 얼마든지 가능하다.
1, 10 : 요소수 탱크
2, 20 : 요소수
3 : 펌프용 필터 구조체
100 : 하부구조
110 : 유체 토출구
200 : 측면필터
210 : 제1영역
220 : 제2영역
230 : 제3영역
300 : 상부구조
310 : 프레임
320 : 상부필터
330 : 유로관
A : 필터 구조체 외부의 수위
B : 필터 구조체 내부의 수위
2, 20 : 요소수
3 : 펌프용 필터 구조체
100 : 하부구조
110 : 유체 토출구
200 : 측면필터
210 : 제1영역
220 : 제2영역
230 : 제3영역
300 : 상부구조
310 : 프레임
320 : 상부필터
330 : 유로관
A : 필터 구조체 외부의 수위
B : 필터 구조체 내부의 수위
Claims (5)
- 내부에 요소수용 펌프가 설치되고, 요소수 탱크 내부에 설치되는 요소수 펌프용 필터 구조체에 있어서,
판형으로 유체 토출구가 형성되는 하부구조;
상하측이 개구된 통 형상으로, 상기 하부구조의 상측에 형성되어 내부로 유입되는 요소수를 여과하는 측면필터; 및
상기 측면필터의 상부를 덮는 형태로 형성되며, 유체의 유입 및 토출이 가능하도록 형성되는 상부구조;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프용 필터 구조체.
- 제1항에 있어서, 상기 상부구조는
일정 정도 이상의 강성을 가지는 재질로 형성되는 프레임 및
상기 프레임 사이의 공간을 막도록 형성되되, 유체의 유입 및 토출이 가능한 재질로 형성되는 상부필터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프용 필터 구조체.
- 제1항에 있어서, 상기 측면필터는
내측에서 외측으로 갈수록 기공의 크기가 커지는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프용 필터 구조체.
- 제3항에 있어서, 상기 측면필터는
기공의 크기가 1 내지 100미크론인 것을 특징으로 하는 요소수 펌프용 필터 구조체.
- 제1항에 있어서, 상기 하부구조, 측면필터 및 상부구조는
초음파 접합, 사출성형, 고주파 융착, 열융착 및 근적외선 융착 중 선택되는 하나의 방식으로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 요소수 펌프용 필터 구조체.
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2017
- 2017-06-29 KR KR1020170082814A patent/KR102299179B1/ko active IP Right Grant
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