KR101126458B1

KR101126458B1 - 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치

Info

Publication number: KR101126458B1
Application number: KR1020090107826A
Authority: KR
Inventors: 이헌주
Original assignee: 제주대학교 산학협력단
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2029-11-10
Also published as: KR20110051320A

Abstract

본 발명은 필터 내부로 유입되는 배기가스의 유동 저해를 방지하도록 필터와 전극부의 배기가스 통기유로가 연통된 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 필터조립체는 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 유로 상에 배치되며 격자무늬 형상의 구획에 의해 배기가스가 유동되는 통기유로가 형성되고 통기유로 상의 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 통 형상의 디젤 입자상 물질 필터(Diesel Particulate Filter)와, 필터의 양측면 중 적어도 어느 일측면에 배치되고 필터의 통기유로와 연통되는 격자무늬 형상을 가지며 전원을 공급받아 필터를 가열시키는 전극부를 포함하며, 필터의 격자무늬 형상의 복수의 구획 영역은 교호적으로 개구 및 폐구로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 필터의 개구와 전극부가 연통되어 배기가스의 통기성을 확보됨으로써, 압력 감소 및 필터의 효율 감소를 방지할 수 있고, 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

디젤, 입자상 물질, 필터, 전극부, 격자무늬

Description

필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치{FILTER ASSEMBLY AND APPARATUS FOR REDUCING EXHAUST GAS INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터 내부로 유입되는 배기가스의 유동 저해를 방지하도록 전극부의 구조를 개선한 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치에 관한 것이다.

연료로서 경유가 사용되며 차량 및 선박 등의 동력원으로 사용되는 디젤엔진은 휘발유가 사용되는 가솔린 엔진 대비 뛰어난 연비 효율 및 출력 등을 가진 장점이 있다.

그런데, 디젤 엔진의 특성 상 휘발유를 연료로 사용하는 가솔린 엔진과는 달리 입자상 물질(Particulate Matter: PM)과 질소산화물이 함유된 배기가스가 배출되는 단점 또한 가지고 있다.

이러한 디젤 엔진의 배기가스에 함유된 입자상 물질 및 질소산화물은 대기를 오염시키는 주원인으로 인식되는 바, 유럽 및 미국 등과 같은 각 지역에서 그 허용 기준에 대한 규제가 강화되고 있는 실정이다. 이에, 디젤 엔진으로부터의 배기가스 에 함유된 입자상 물질 및 질소산화물을 후처리하기 위해 디젤엔진과 머플러(muffler) 사이에 디젤 입자상 물질 필터(Diesel Particulate Filter: DPF)와 환원 촉매가 도포된 필터가 배치된다.

여기서, 필터에는 포집공간이 형성되며, 포집공간에는 입자상 물질 등이 포집된다. 필터에 포집된 입자상 물질 등은 그 재생을 위해 입자상 물질을 연소시키는 방식이 사용된다.

예를 들어, 엔진과 필터 사이에 전기 히터 또는 디젤 버너 등을 설치하여, 배기가스의 온도를 필터 내부에 포집된 입자상 물질이 연소될 수 있을 정도로 상승시키는 방식이 있다.

또 다른 예로서, 엔진과 필터 사이에 추가적으로 전기 히터 또는 디젤 버너 등을 배치하는 것은 생산성 약화를 초래하기 때문에 필터의 적어도 일측면에 직접적으로 전극부를 연결하는 방식이 있다. 이렇게 필터의 일측면에 직접적으로 연결된 전극부에 의해 필터는 가열됨으로써, 필터 내부에 포집된 입자상 물질 등이 연소된다.

그러나, 전극부를 사용하는 필터는 전극부의 형상에 의해 필터의 영역을 차단하는 문제점이 있다. 이러한 전극부의 형상에 의해 필터로 유입되는 배기가스의 통기성 저하됨으로써, 필터의 포집 효율이 저감되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전극부와 필터의 배기가스의 통기성이 확보 되도 록 전극부의 구조를 개선한 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 필터 내부를 복수의 포집공간으로 구획하고, 이에 따라 전극부의 구조도 대응시켜 필터의 포집 효율을 향상시킨 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 유로 상에 배치되며 격자무늬 형상의 구획에 의해 배기가스가 유동되는 통기유로가 형성되고, 상기 통기유로 상의 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 통 형상의 디젤 입자상 물질 필터(Diesel Particulate Filter)와, 상기 필터의 양측면 중 적어도 어느 일측면에 배치되고 상기 필터의 상기 통기유로와 연통되는 격자무늬 형상을 가지며, 전원을 공급받아 상기 필터를 가열시키는 전극부를 포함하며, 상기 필터의 격자무늬 형상의 복수의 구획 영역은 교호적으로 개구 및 폐구로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터조립체에 의해 이루어진다.

여기서, 상기 전극부의 격자무늬 형상은 상기 필터의 격자무늬 형상에 대응하여 교호적으로 연통개구 및 연통폐구로 형성되며, 상기 필터의 상기 개구와 상기 전극부의 상기 연통개구는 상호 연통되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 필터의 내부 공간을 입자상 물질이 각각 포집되는 적어도 2개 이상의 포집구역으로 구획하는 구획부재를 더 포함할 수 있다.

상기 구획부재는 각각의 상기 포집구역의 상호 단열 및 절연을 위해 절연체인 단열부재로 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 바람직하게 상기 전극부는 적어도 2개 이상으로 구획된 상기 포집구역에 대응되어 배치되도록 복수개로 마련될 수 있다.

상기 전극부는 상기 필터와의 전기적 접촉 강화를 위해 상기 필터의 폐구에 삽입되는 핀이 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 바람직하게 상기 전극부는 상기 필터의 폐구에 부착된 적어도 하나의 리드선이 마련될 수 있다.

상기 필터는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 세라믹 재질로 이루어진 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게 상기 필터에는 산화촉매 또는 환원촉매가 코팅될 수 있다.

한편, 상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 전술한 구성의 필터조립체와, 상기 필터조립체를 수용하며, 엔진으로부터 배출가스가 배출되는 유로 상에 설치된 하우징과; 상기 전극부에 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 하우징 내부에 배치되어, 상기 필터의 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 온도감지부에 의해 감지된 신호에 기초하여, 상기 필터의 온도가 기설정된 온도 범위를 유지하도록 상기 전원공급부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 입자상 물질 저감장치에 의해서도 이루어진다.

여기서, 상기 전원공급부로부터의 전원을 증폭하여 상기 전극부에 고전압의 전원으로 공급하는 전원증폭부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게 상기 전원증폭부의 증폭률은 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

따라서, 상기 과제의 해결 수단에 따르면, 필터의 개구와 전극부의 개구가 연통되어 배기가스의 통기성이 확보됨으로써, 압력 감소 및 필터의 효율 감소를 방지할 수 있고, 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치가 제공된다.

또한, 필터의 양측면에 대해 개구 및 폐구를 교호적으로 형성하여 필터로 유입되어 배출되는 배기가스가 필터로 재유입 되는 역류 형상을 방지할 수 있고 효율적으로 재생이 가능한 필터조립체 및 이를 포함하는 배기가스 저감장치가 제공된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위이 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 구성 및 방법은 첨부되 는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

설명하기에 앞서, 본 발명의 바람직한 실시 예는 제1 및 제2실시 예로 구분된다. 여기서, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에서 동일한 명칭은 동일한 도면부호로 기재되었음을 미리 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치에 대한 개략 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 하우징(100), 필터조립체(300), 전원공급부(500), 전원증폭부(600), 온도감지부(700) 및 제어부(900)를 포함한다.

하우징(100)은 하우징본체(102), 유입구(104) 및 유출구(106)를 포함한다. 하우징본체(102)는 필터조립체(300)를 수용하며, 하우징본체(102)의 양측부에는 배기가스가 유입되는 유입구(104) 및 배기가스가 유출되는 유출구(106)가 형성되어 있다. 그리고, 하우징본체(102)는 내부에 유동되는 배기가스의 유동 저항을 고려하 여 원통 형상으로 마련된다.

여기서, 배기가스가 유입 및 유출되는 유입구(104) 및 유출구(106)는 하우징본체(102)의 길이 방향을 따라 하우징본체(102)의 양측부에 형성된다. 물론, 본 발명의 일 실시 예로서, 유입구(104) 및 유출구(106)는 하우징본체(102)의 길이 방향으로 형성되었으나, 유입구(104) 및 유출구(106)는 하우징본체(102)의 길이 방향에 대해 가로 방향으로 형성될 수도 있다.

이러한, 하우징(100)은 디젤 엔진(미도시)(이하, 엔진이라 함)으로부터 배출되는 배기가스를 필터조립체 내부로 안내하는 역할을 한다. 또한, 하우징(100)은 필터조립체(300) 내부에서 입자상 물질(Particulate Matter: PM)이 포집된 배기가스를 머플러(muffler)(미도시)로 안내한다. 즉, 하우징(100)은 유입구(104)를 통해 엔진으로부터의 배출된 배출가스를 유입 받고, 필터조립체(300)에 의해 입자상 물질이 제거된 배출가스를 유출구(106)를 통해 머플러로 배출시키는 것이다.

다음으로 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 필터조립체의 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 필터조립체의 결합 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 필터조립체의 측면 구성도, 그리고 도 5는 도 3에 도시된 Ⅴ - Ⅴ선의 단면도이다.

필터조립체(300)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 필터(320) 및 전극부(340)를 포함한다. 필터조립체(300)는 엔진으로부터 배출된 배기가스에 함유된 입자상 물질을 포집하는 역할을 한다.

필터(320)는 본 발명의 일 실시 예로서, 엔진으로부터 배기가스가 배출되는 유로 상에 배치되며 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 통 형상의 디젤 입자상 물질 필터(Diesel Particulate Filter)(320)이다. 그리고, 필터(320)는 본 발명의 일 실시 예로서, 필터몸체(322), 통기유로(324), 개구(326) 및 폐구(328)를 포함한다. 필터(320)는 본 발명의 일 실시 예로서, 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 세라믹 재질로 이루어진다.

필터몸체(322)는 필터(320)의 외관을 형성한다. 필터몸체(322)의 내부에는 배기가스가 유동되는 통기유로(324)가 형성되며, 이러한 통기유로(324)로 유동되는 배기가스에 함유된 입자상 물질은 필터몸체(322)에 포집된다.

그리고 필터몸체(322)의 양측면에는 격자무늬 형상에 의해 구획되며, 격자무늬 형상에 구획된 영역은 통기유로(324)로 형성된다. 즉, 필터몸체(322)에는 격자무늬 형상에 의해 구획된 구획 영역의 숫자만큼 통기유로(324)가 형성되는 것이다. 통기유로(324)를 통과하는 배기가스의 유해물질은 필터몸체(322)의 내부를 복수의 통기유로(324)로 구획하는 격벽에 의해 포집된다.

필터몸체(322)에 형성된 격자무늬 형상의 복수의 구획영역은 교호적으로 개구(326) 및 폐구(328)로 형성된다. 즉, 개구(326) 및 폐구(328)는 상호 연접하여 형성되는 것이다. 이러한 개구(326) 및 폐구(328)는 각각의 통기유로(324)를 개방 및 폐쇄한다.

한편, 필터몸체(322)에 형성된 개구(326) 및 폐구(328)는 통기유로에 대해 각각 폐구(328) 및 개구(326)로 형성된다. 즉, 필터몸체(322)의 일측면에는 개구(326)가 형성되고, 개구(326)와 연통된 통기유로(324)의 타측에는 폐구(328)가 형성된다. 이렇게 통기유로(324)를 기준으로 양방향에 개구(326) 및 폐구(328)가 형성됨으로써, 개구(326)를 통해 유입된 배기가스는 다공성 격벽을 통하여 인접 통기유로로 흘러가며, 격벽을 통과하는 과정에서 입자상 물질이 포집되고 필터몸체(322)의 다른 일측에 형성된 인접 통기유로(324)의 개구로 배출된다.

다음으로 전극부(340)는 필터(320)의 양측면 중 적어도 어느 일측면에 배치되고 필터(320)의 통기유로(324)와 연통되는 격자무늬 형상으로 마련된다. 전극부(340)는 전원공급부(500)로부터의 전원을 공급받아 필터(320)를 가열시키는 역할을 한다. 여기서, 전극부(340)는 본 발명의 일 실시 예로서, 필터(320)의 양측면에 각각 배치된다.

본 발명의 전극부(340)는 전극부몸체(342), 연통개구(344), 연통폐구(346) 및 리드선(348)을 포함한다.

전극부몸체(342)는 전극부몸체(342)는 전극부(340)의 외관을 형성하며, 원통 형상의 필터(320)의 단면 형상에 대응하여 원판 형상으로 마련된다. 전극부몸체(342)는 필터(320)와 접촉 배치되어 필터(320)를 가열시키는 역할을 한다. 전극부몸체(342)에 공급된 전원에 의해 필터(320)가 가열됨으로써, 필터(320) 내부에 포집된 유해물질은 연소된다.

전극부몸체(342)에는 격자무늬 형상으로 연통개구(344) 및 연통폐구(346)가 교호적으로 형성된다. 여기서, 연통개구(344)는 필터(320)의 개구와 상호 연통된다. 전극부몸체(342)의 연통개구(344)와 필터(320)의 개구(326)가 상호 연통됨으로써, 필터(320)로 유입되는 배기가스는 전극부몸체(342)에 의해 유동 저항 없이 통 기유로(324)로 유동될 수 있다.

전극부(340)에는 필터(320)와의 전기적 접촉을 증가시키기 위하여 필터(320)의 폐구부에 삽입되는 핀이 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예로서, 전극부(340)는 필터(320)의 측면에 보다 작은 단면적을 가지고 배치되나, 필터(320)에 공급되는 열량을 고려하여 그 크기는 변경될 수 있다. 또한, 전극부(340)의 형상은 필터(320)의 단면 형상과는 상이하게 사각형 형상 등으로 마련될 수 있다. 이때 연통개구(344)는 필터(320)의 개구와 상호 연통되어야 한다.

리드선(348)은 전극부몸체(342)와 전원공급부(500)를 상호 전기적으로 연결한다. 리드선(348)은 전극부몸체(342)에 의해 필터(320)가 가열될 수 있도록 전원공급부(500)로부터의 전원을 전극부몸체(342)에 전달한다.

리드선(348)은 배기가스의 유동을 저해하지 않도록 필터(320)의 연통폐구(346) 부분에 설치되며, 하나의 리드선(348)에 공급되는 전류밀도가 큰 경우에는 복수로 설치될 수 있다.

전원공급부(500)는 12V 또는 24V의 전압을 발생하는 배터리 등으로 구성된다. 전원공급부(500)는 전극부(340)에 전원을 공급한다. 전원공급부(500)는 전극부(340)와 전기적으로 연결된다.

전원증폭부(600)는 전원공급부(500)와 전극부(340) 사이에 배치된다. 전원증폭부(600)는 전극부(340)에 의해 필터가 가열될 수 있도록 전극부(340)에 공급되는 전원을 고전압으로 증폭시킨다.

온도감지부(700)는 내부에 배치되어 필터(320)의 온도를 감지한다. 온도감지부(700)는 감지된 신호를 제어부(900)로 전송한다.

제어부(900)는 온도감지부(700)에 의해 감지된 신호에 기초하여 필터(320)의 온도가 기설정된 온도 범위를 유지하도록 전원공급부(500)의 작동을 제어한다. 그리고, 제어부(900)는 전원공급부(500)로부터 전극부(340)로 공급되는 전원을 증폭하는 전원증폭부(600)의 전원증폭률을 제어한다.

마지막으로 도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 필터조립체의 측면 구성도이다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 필터조립체(300)는 본 발명의 제1실시 예와 달리, 필터(320)의 내부 공간을 적어도 2개 이상의 포집구역으로 구획하는 구획부재(360)를 포함한다.

여기서, 구획부재(360)는 본 발명의 일 실시 예로서, 필터(320)의 내부 공간이 4개의 포집구역으로 구획되도록 '+'자 형상을 갖는다. 물론, 구획부재(360)는 본 발명의 일 실시 예와는 달리 다양한 형상으로 마련되어, 필터(320)의 내부 공간을 2개, 3개 및 4개를 초과하는 포집구역으로 구획할 수 있다. 그리고, 구획부재(360)는 각각의 포집구역의 상호 단열을 위해 단열부재로 마련된다. 또한, 구획부재(360)는 각 포집구역의 상호 전기적 절연을 위해 절연체로 마련된다. 본 발명의 일 실시 예로 사용된 구획부재(360)는 절연체인 단열 콘크리트가 사용되었다.

구획부재(360)의 구획에 의해 구획된 복수의 필터(320) 포집구역을 각각 가열할 수 있도록 복수의 전극부(340)가 마련된다. 물론, 제2실시 예의 전극부(340) 에도 제1실시 예와 같이, 필터(320)의 개구(326)와 연통되는 연통개구(344)가 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전극부(340)는 4개의 포집구역에 대해 4개로 마련되어 필터(320)에 배치된다. 전극부(340)의 형상은 포집구역으로 구획된 필터(320)의 형상에 대응하여 마련된다. 그러나, 전극부(340)의 형상은 필터(320)의 형상과 무관한 원형과 같은 형상 등을 가질 수도 있고, 전극부(340)의 단면적은 필터의 단면적과 동일할 수도 있다.

여기서, 본 발명의 제2실시 예에서는 온도감지부(700)가 복수로 마련되어 각각의 포집구역의 온도를 감지할 수 있다. 이렇게 각각의 온도감지부(700)에 의해 감지된 신호에 기초하여 제어부(900)는 각각의 전극부(340)에 독립적으로 전원이 인가되도록 전원공급부(500)의 작동을 제어할 수 있다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)의 작동 과정에 대해 이하에서 설명하기로 한다.

설명하기에 앞서, 본 발명의 제1 및 제2실시 예들은 구분하여 설명하기로 한다.

본 발명의 제1실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 격자무늬 형상의 구획에 의해 복수개로 형성된 통기유로(324)를 갖는 필터(320)의 양측면에 격자무늬 형상을 갖는 전극부(340)를 배치한다.

이때, 필터(320)의 격자무늬 형상은 교호적으로 개구(326) 및 폐구(328)되어 있으며, 필터(320)의 양측면에 형성된 개구(326) 및 폐구(328)는 상호 교호적으로 마련되어 통기유로(324)로 유입된 배기가스가 역류되는 것을 방지한다.

그리고, 전극부(340)는 필터(320)의 개구(326)와 연통되는 연통개구(344)가 형성되어 필터(320)로 유입되는 배기가스의 통기성을 확보한다.

제어부(900)는 온도감지부(700)에 의해 감지된 신호에 기초하여 필터(320) 내부에 포집된 유해물질이 연소되도록 전원공급부(500)의 작동을 제어한다. 또한 제어부(900)는 전원공급부(500)로부터의 전원이 증폭되어 전극부(340)에 공급되도록 전원증폭부(600)를 제어한다.

한편, 본 발명의 제2실시 예에 따른 배기가스 저감장치(1)는 본 발명의 제1실시 예의 일련의 작동 과정과 동일하나, 필터(320)가 구획부재(360)에 의해 4개의 포집구역으로 구획된다.

그리고, 4개의 포집구역으로 구획된 필터(320)에 대응하여 4개의 전극부(340)가 배치된다. 4개의 전극부(340)는 제어부(900)의 제어에 의해 선택적으로 전원이 공급된다. 즉, 각 포집구역에 배치된 온도감지부(700)의 신호에 기초하여 제어부(900)는 4개의 전극부(340)에 선택적으로 전원이 공급될 수 있도록 전원공급부(500)의 작동을 제어할 수 있다.

이에, 필터의 개구와 전극부가 연통되어 배기가스의 통기성을 확보됨으로써, 압력 감소 및 필터의 효율 감소를 방지할 수 있고, 이에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 필터의 양측면에 대해 개구 및 폐구를 교호적으로 형성하여 필터로 유입되어 배출되는 배기가스가 필터로 재유입 되는 역류 형상을 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배기가스 저감장치에 대한 개략 단면도,

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 필터조립체의 분해 사시도,

도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 필터조립체의 결합 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 필터조립체의 측면 구성도,

도 5는 도 3에 도시된 Ⅴ - Ⅴ선의 단면도,

도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 필터조립체의 측면 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 배기가스 저감장치 100: 하우징

104: 유입구 106: 유출구

300: 필터조립체 320: 필터

322: 필터본체 324: 통기유로

326: 개구 328: 폐구

340: 전극부 342: 전극부몸체

344: 연통개구 346: 연통폐구

500: 전원공급부 600: 전원증폭부

700: 온도감지부 900: 제어부

Claims

엔진으로부터 배기가스가 배출되는 유로 상에 배치되며 격자무늬 형상의 구획에 의해 배기가스가 유동되는 통기유로가 형성되고, 상기 통기유로 상의 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 통 형상의 디젤 입자상 물질 필터(Diesel Particulate Filter)와:

상기 필터의 양측면 중 적어도 어느 일측면에 배치되고 상기 필터의 상기 통기유로와 연통되는 격자무늬 형상을 가지며, 전원을 공급받아 상기 필터를 가열시키는 전극부를 포함하며,

상기 필터의 격자무늬 형상의 복수의 구획 영역은 교호적으로 개구 및 폐구로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제1항에 있어서,

상기 전극부의 격자무늬 형상은 상기 필터의 격자무늬 형상에 대응하여 교호적으로 연통개구 및 연통폐구로 형성되며,

상기 필터의 상기 개구와 상기 전극부의 상기 연통개구는 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제1항에 있어서,

상기 필터의 내부 공간을 입자상 물질이 각각 포집되는 적어도 2개 이상의 포집구역으로 구획하는 구획부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제3항에 있어서,

상기 구획부재는 각각의 상기 포집구역의 상호 절연 및 단열을 위해 절열체인 단열부재로 마련되는 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제3항에 있어서,

상기 전극부는 적어도 2개 이상으로 구획된 상기 포집구역에 대응되어 배치되도록 복수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제2항에 있어서,

상기 전극부는 상기 필터와의 전기적 접촉 강화를 위해 상기 필터의 폐구에 삽입되는 핀이 설치되는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
제2항에 있어서,

상기 전극부는 상기 필터의 폐구에 부착된 적어도 하나의 리드선이 마련되는 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
제1항에 있어서,

상기 필터는 실리콘 카바이드(SiC)를 포함하는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 필터조립체.
제1항에 있어서,

상기 필터에는 산화촉매 또는 환원촉매가 코팅된 것을 특징으로 하는 필터 조립체.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 필터조립체와;

상기 필터조립체를 수용하며, 엔진으로부터 배출가스가 배출되는 유로 상에 설치된 하우징과;

상기 전극부에 전원을 공급하는 전원공급부와;

상기 하우징 내부에 배치되어, 상기 필터의 온도를 감지하는 온도감지부와;

상기 온도감지부에 의해 감지된 신호에 기초하여, 상기 필터의 온도가 기설정된 온도 범위를 유지하도록 상기 전원공급부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치.
제10항에 있어서,

상기 전원공급부로부터의 전원을 증폭하여 상기 전극부에 고전압의 전원으로 공급하는 전원증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치.
제11항에 있어서,

상기 전원증폭부의 증폭률은 상기 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 배기가스 저감장치.