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KR102335334B1 - Diesel particualte matter filter - Google Patents

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KR102335334B1
KR102335334B1 KR1020170042998A KR20170042998A KR102335334B1 KR 102335334 B1 KR102335334 B1 KR 102335334B1 KR 1020170042998 A KR1020170042998 A KR 1020170042998A KR 20170042998 A KR20170042998 A KR 20170042998A KR 102335334 B1 KR102335334 B1 KR 102335334B1
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South Korea
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filter
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filter body
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박원순
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터는, 배기가스의 유입구 및 유출구를 구비하는 쉘, 및 상기 쉘 내부에 구비되며, 배기가스에 포함된 입자상 물질을 여과하는 필터 본체를 포함하고, 상기 필터 본체는, 배기가스가 유입 또는 유출되는 적어도 하나의 채널과, 상기 채널 사이에 배치되며, 배기가스의 흐름을 따라 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 다공성 월, 및 상기 채널의 전단 또는 후단을 선택적으로 밀폐하여 상기 채널의 후단이 밀폐된 유입채널과 상기 채널의 전단이 밀폐된 유출채널로 구별되도록 하는 적어도 하나의 플러그를 포함하되, 상기 필터 본체의 가장자리 부위에 위치하는 채널은 유출채널이다.A diesel soot filter according to an embodiment of the present invention includes a shell having an inlet and an outlet of exhaust gas, and a filter body provided in the shell and filtering particulate matter included in the exhaust gas, the filter The body includes at least one channel through which exhaust gas flows in or out, at least one porous wall disposed between the channels and extending in the longitudinal direction along the flow of exhaust gas, and the front or rear end of the channel selectively and at least one plug for discriminating an inlet channel with a closed rear end of the channel and an outlet channel with a closed front end of the channel by sealing, wherein the channel positioned at the edge of the filter body is an outlet channel.

Description

디젤 매연 필터{DIESEL PARTICUALTE MATTER FILTER}Diesel soot filter {DIESEL PARTICUALTE MATTER FILTER}

본 발명은 디젤 매연 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필터 외곽부의 플러그 형상이 변경된 구조를 갖는 디젤 매연 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel soot filter, and more particularly, to a diesel soot filter having a structure in which a plug shape of an outer part of the filter is changed.

디젤 매연 필터(Diesel Particulate matter Filter, DPF)는 디젤 내연 기관의 배기가스에 포함된 입자상 물질(Particulate Matter; PM), 즉 매연을 필터링하여 태우는 장치로, 배기가스 흐름 방향으로 여러 개의 채널들이 형성되고, 채널들의 입구 또는 출구에 폐쇄된 부분이 적어도 하나 존재하거나 또는 교대로 배치되는 구조를 갖는다. Diesel Particulate Matter Filter (DPF) is a device that filters and burns particulate matter (PM) contained in exhaust gas of a diesel internal combustion engine, that is, soot. Several channels are formed in the exhaust gas flow direction and , has a structure in which at least one closed portion exists at the inlet or outlet of the channels or is alternately arranged.

2006년 EURO-4 배기규제 발효 이후, 대부분의 디젤 차량에 디젤 매연 필터가 장착되기 시작했다. DPF는 입자상 물질이 포집되면 일정 주기로 이를 제거하는 과정을 거치는데, 이러한 과정을 재생(regeneration) 과정이라 하며, 이를 통해 반영구적으로 사용 가능하다.After the EURO-4 emission regulations came into effect in 2006, most diesel vehicles began to be equipped with diesel soot filters. DPF goes through a process of removing particulate matter at regular intervals when it is collected. This process is called a regeneration process, and through this process, it can be used semi-permanently.

필터의 재생 효율을 높이기 위해서는 재생 후 잔류 매연량을 최소화할 필요가 있다. 필터에 퇴적된 매연의 재생 과정은 매연의 주성분인 탄소(C)와 산소(O2)의 산화 반응에 의해서 진행되기 때문에 반응에 필요한 온도와 산소의 공급이 필요하다. 재생 시점에는 내연기관에서 엔진의 제어를 통해 재생에 필요한 분위기를 만들어준다. In order to increase the regeneration efficiency of the filter, it is necessary to minimize the amount of residual soot after regeneration. Since the regeneration process of the soot deposited on the filter proceeds by the oxidation reaction of carbon (C) and oxygen (O2), which are the main components of the soot, it is necessary to supply the temperature and oxygen required for the reaction. At the time of regeneration, the internal combustion engine controls the engine to create an atmosphere necessary for regeneration.

도 6은 기존의 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 디젤 매연 필터는 매연 여과 필터를 감싸고 있는 금속 재질의 쉘(1)과, 필터 본체(2)와, 필터 본체(2)와 쉘(1)을 완충하고 잡아주기 위한 고정부재(3)와, 필터 본체(2)의 밀림을 방지하고 쉘(1)과의 직접 접촉에 의한 충격을 보완하기 위한 완충부재(4)와, 배기가스가 유입 또는 유출되는 채널들(5, 6, 7, 8)을 구비한다. 그런데, 재생을 위해 엔진의 배기가스 온도 승온시에 필터 내부의 온도를 확인해 보면, 도 7에 도시된 바와 같이, 필터 본체의 외곽 쪽으로 급격한 온도 저하가 나타나는 영역이 존재함을 확인할 수 있다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 필터 내부에 온도 센서를 설치하고, 그 위치의 온도 분포를 확인한 결과, 필터 외곽부에 온도가 낮게 나타나는 영역이 존재하며, 이러한 영역에 퇴적된 매연 입자로 인하여 필터의 재생 효율이 저하된다.6 is a cross-sectional view schematically illustrating a conventional diesel soot filter. As shown in FIG. 6 , the diesel soot filter has a metal shell 1 surrounding the soot filtration filter, the filter body 2 , the filter body 2 and the shell 1 for buffering and holding the shell 1 . The fixing member 3, the buffer member 4 to prevent the filter body 2 from being pushed and to compensate for the impact caused by the direct contact with the shell 1, and the channels 5 through which the exhaust gas flows in or out , 6, 7, 8) are provided. However, when the temperature inside the filter is checked when the temperature of the exhaust gas of the engine is raised for regeneration, it can be confirmed that there is a region in which a sudden temperature drop appears toward the outer side of the filter body as shown in FIG. 7 . In addition, as shown in FIG. 8 , a temperature sensor is installed inside the filter and the temperature distribution of the location is checked. As a result, there is a region where the temperature appears low in the outer portion of the filter, and due to the soot particles deposited in this region, The regeneration efficiency of the filter is reduced.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 필터의 형상을 변경하여 필터 재생에 필요한 온도가 확보된 영역으로 입자상 물질이 퇴적되도록 유도할 수 있는 구조를 갖는 디젤 매연 필터 구조를 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides a diesel soot filter structure having a structure that can induce particulate matter to be deposited in a region where a temperature required for filter regeneration is secured by changing the shape of the filter. do.

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터는, 배기가스의 유입구 및 유출구를 구비하는 쉘, 및 상기 쉘 내부에 구비되며, 배기가스에 포함된 입자상 물질을 여과하는 필터 본체를 포함하고, 상기 필터 본체는, 배기가스가 유입 또는 유출되는 적어도 하나의 채널과, 상기 채널 사이에 배치되며, 배기가스의 흐름을 따라 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 다공성 월, 및 상기 채널의 전단 또는 후단을 선택적으로 밀폐하여 상기 채널의 후단이 밀폐된 유입채널과 상기 채널의 전단이 밀폐된 유출채널로 구별되도록 하는 적어도 하나의 플러그를 포함하되, 상기 필터 본체의 가장자리 부위에 위치하는 채널은 유출채널이다. A diesel soot filter according to an embodiment of the present invention includes a shell having an inlet and an outlet of exhaust gas, and a filter body provided in the shell and filtering particulate matter included in the exhaust gas, the filter The body includes at least one channel through which exhaust gas flows in or out, at least one porous wall disposed between the channels and extending in the longitudinal direction along the flow of exhaust gas, and the front or rear end of the channel selectively and at least one plug for discriminating an inlet channel with a closed rear end of the channel and an outlet channel with a closed front end of the channel by sealing, wherein the channel positioned at the edge of the filter body is an outlet channel.

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터는, 상기 쉘 및 상기 필터 본체 사이에 구비되며, 상기 필터 본체를 상기 쉘에 탄성적으로 고정하는 고정부재를 더 포함할 수 있다. The diesel soot filter according to an embodiment of the present invention may further include a fixing member provided between the shell and the filter body and elastically fixing the filter body to the shell.

상기 고정부재는 세라믹 파이버 매트를 포함할 수 있다. The fixing member may include a ceramic fiber mat.

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터는, 상기 쉘과 상기 필터 본체의 최외곽 채널의 후단 사이에 구비되며, 상기 필터 본체와 쉘의 밀림을 방지하도록 구비되는 완충부재를 더 포함할 수 있다. The diesel soot filter according to an embodiment of the present invention may further include a buffer member provided between the shell and the rear end of the outermost channel of the filter body and provided to prevent the filter body and the shell from being pushed. .

상기 완충부재는 와이어 메쉬 재질로 형성될 수 있다. The buffer member may be formed of a wire mesh material.

상기 플러그는, 상기 필터 본체의 단면상 온도 분포를 고려하여 선택적으로 채널을 밀폐하도록 구비될 수 있다. The plug may be provided to selectively seal the channel in consideration of the temperature distribution on the cross-section of the filter body.

상기 플러그는, 상기 필터 본체의 단면상 온도 분포가 재생 가능 최소 온도보다 작은 영역의 채널 전단을 밀폐하도록 구비될 수 있다. The plug may be provided to seal the front end of the channel in a region in which a temperature distribution on a cross-section of the filter body is smaller than a minimum reproducible temperature.

본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터는, 상기 플러그와 연결되고, 상기 채널의 내부에 구비되는 지지체를 더 포함할 수 있다. The diesel soot filter according to an embodiment of the present invention may further include a support connected to the plug and provided in the channel.

상기 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 촉매가 코팅될 수 있다.A catalyst may be coated on the inner wall of the channel or the support.

상기 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap, LNT) 또는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 중 적어도 하나가 코팅될 수 있다.At least one of a diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst, DOC), a nitrogen oxide storage catalyst (Lean NOx Trap, LNT) or a selective reduction catalyst (Selective Catalytic Reduction, SCR) may be coated on the inner wall of the channel or the support.

본 발명의 실시예에 따르면, 필터 재생에 필요한 온도가 확보된 영역으로 입자상 물질이 퇴적되도록 유도할 수 있는 채널 구조를 제공함으로써, 재생 효율이 증대될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by providing a channel structure that can induce particulate matter to be deposited in a region where a temperature required for filter regeneration is secured, regeneration efficiency can be increased.

또한, 전체 재생 시간 단축 효과로 인하여 연비가 개선되고 엔진 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, fuel efficiency may be improved and engine durability may be improved due to the effect of shortening the overall regeneration time.

또한, 필터 외곽부에 지속적으로 퇴적되는 입자상 물질의 비정상 재생으로 인한 필터 파손 발생 가능성을 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize the possibility of filter breakage due to abnormal regeneration of particulate matter continuously deposited on the outer part of the filter.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생전 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생후 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 'A' 부분의 디젤 매연 필터의 배기가스 흐름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터의 일부 유입 채널과 유출 채널을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 5는 기존의 디젤 매연 필터 정면과 본 발명의 여러 실시예에 따른 디젤 매연 필터 정면을 도시한 도면이다.
도 6은 기존의 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 엔진의 배기가스 온도 승온시에 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터의 단면상 내부 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 8은 엔진의 배기가스 온도 승온시에 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터의 평면상 내부 온도 분포를 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a diesel soot filter before regeneration according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a diesel soot filter after regeneration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an exhaust gas flow of a diesel soot filter in a portion 'A' of FIG. 1 .
4 is a front view schematically illustrating some inlet channels and outlet channels of a diesel soot filter according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a front side of a conventional diesel soot filter and a front side of a diesel soot filter according to various embodiments of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically illustrating a conventional diesel soot filter.
7 is a diagram illustrating an internal temperature distribution in a cross-sectional view of a diesel soot filter according to an embodiment of the present invention when the temperature of the exhaust gas of the engine is raised.
8 is a graph illustrating a planar internal temperature distribution of a diesel soot filter according to an embodiment of the present invention when the temperature of the exhaust gas of the engine is raised.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in various embodiments, components having the same configuration are typically described in one embodiment using the same reference numerals, and only configurations different from the one embodiment will be described in other embodiments.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.It is noted that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. In addition, the same reference numerals are used to indicate similar features to the same structure, element, or part appearing in two or more drawings. When a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on the other part or the other part may be involved in between.

본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiment of the present invention specifically represents one embodiment of the present invention. As a result, various modifications of the diagram are expected. Accordingly, the embodiment is not limited to a specific shape of the illustrated area, and includes, for example, a shape modification by manufacturing.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터에 관하여 설명한다.Hereinafter, a diesel soot filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생전 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생후 디젤 매연 필터를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 'A' 부분의 디젤 매연 필터의 배기가스 흐름을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터의 일부 유입 채널과 유출 채널을 개략적으로 도시한 정면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a diesel soot filter before regeneration according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a diesel particulate filter after regeneration according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the exhaust gas flow of the diesel soot filter in the portion 'A' of FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of some inlet and outlet channels of the diesel soot filter according to an embodiment of the present invention. It is a front view.

이 때, 디젤 매연 필터는 본 발명의 일 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.At this time, the diesel particulate filter shows only a schematic configuration necessary for description according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디젤 매연 필터(100)는, 쉘(10) 및 필터 본체(20)를 포함한다. 1 to 3 , the diesel soot filter 100 according to an embodiment of the present invention includes a shell 10 and a filter body 20 .

쉘(10)은 배기가스의 유입구 및 유출구를 구비한다. 엔진의 배기가스 후단에는 질소산화물 흡장촉매(LNT) 또는 디젤산화촉매(DOC)와 같은 촉매 장치가 구비될 수 있고, 촉매 장치 후단에 배기파이프를 통해 디젤 매연 필터(100)의 유입구가 연결된다. The shell 10 has an inlet and an outlet for exhaust gas. A catalyst device such as a nitrogen oxide storage catalyst (LNT) or a diesel oxidation catalyst (DOC) may be provided at the rear end of the exhaust gas of the engine, and the inlet of the diesel particulate filter 100 is connected to the rear end of the catalyst device through an exhaust pipe.

엔진은 희박 연소를 제공하는 내연기관으로 디젤차량의 디젤엔진을 포함한다. 엔진은 공기와 연료의 일정한 혼합비로 연소시켜 동력을 발생시킬 수 있다.The engine is an internal combustion engine providing lean burn, and includes a diesel engine of a diesel vehicle. An engine can generate power by burning at a constant mixing ratio of air and fuel.

쉘(10) 내부에는 유입구로부터 유입된 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)을 여과하는 필터 본체(20)가 구비된다. 필터 본체(20)는 배기가스가 유입 또는 유출되는 적어도 하나의 채널(22)과, 채널(22) 사이에 배치되는 적어도 하나의 다공성 월(24), 및 채널(22)의 전단 또는 후단을 밀폐하는 적어도 하나의 플러그(26)를 포함할 수 있다. A filter body 20 for filtering particulate matter (PM) included in the exhaust gas introduced from the inlet is provided inside the shell 10 . The filter body 20 seals at least one channel 22 through which exhaust gas flows in or out, at least one porous wall 24 disposed between the channels 22, and a front or rear end of the channel 22 . It may include at least one plug 26 .

플러그(26)는 채널(22)의 전단 또는 후단을 선택적으로 밀폐하여 채널(22)의 후단이 밀폐된 유입채널과, 채널(22)의 전단이 밀폐된 유출채널로 구별한다. 다공성 월(24)은 유입채널과 유출채널 사이에 배치되어 경계를 정의한다. The plug 26 selectively seals the front or rear end of the channel 22 to distinguish an inlet channel in which the rear end of the channel 22 is closed and an outlet channel in which the front end of the channel 22 is closed. A porous wall 24 is disposed between the inlet and outlet channels to define a boundary.

다공성 월(24)은 월 내부에 적어도 하나 이상의 세공(micropore)이 형성되어 있다. 다공성 월(24)은 이웃하는 유입채널과 유출채널을 유체적으로 연통한다. 따라서, 유입채널로 유입된 배기가스는 다공성 월(24)을 통하여 유출채널로 이동할 수 있다. 또한, 다공성 월(24)은 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)은 통과시키지 않는다. 배기가스가 다공성 월(24)을 통하여 유입채널에서 유출채널로 이동할 때, 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)은 다공성 월(24)에 의하여 걸러진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디젤 매연 필터(100) 재생전 배기가스에 포함된 입자상 물질(PM)은 유입채널에 퇴적되게 되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 퇴적된 입자상 물질(PM)은 재생 과정 동안 산화 반응에 의해 제거된다. The porous wall 24 has at least one or more micropores formed therein. The porous wall 24 is in fluid communication with the neighboring inlet and outlet channels. Accordingly, the exhaust gas introduced into the inlet channel may move to the outlet channel through the porous wall 24 . In addition, the porous wall 24 does not pass particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. When the exhaust gas moves from the inlet channel to the outlet channel through the porous wall 24 , particulate matter (PM) contained in the exhaust gas is filtered by the porous wall 24 . As shown in FIG. 1 , particulate matter (PM) included in the exhaust gas before regeneration of the diesel particulate filter 100 is deposited in the inlet channel, and as shown in FIG. 2 , the deposited particulate matter (PM) is It is removed by oxidation during the regeneration process.

다공성 월(24)은 알루미늄 티타네이트(aluminum titanate), 코디어라이트(codierite), 실리콘 카바이드(silicon carbide) 등에 의하여 제작될 수 있다.The porous wall 24 may be made of aluminum titanate, cordierite, silicon carbide, or the like.

한편, 디젤 매연 필터(100)는 필터 본체(20)를 쉘(10)에 탄성적으로 고정하는 고정부재(30)를 더 포함할 수 있다. 고정부재(30)는 쉘(10) 및 필터 본체(20) 사이에 필터 본체(20)의 둘레를 따라 구비될 수 있으며, 세라믹 파이버 매트를 포함할 수 있다. Meanwhile, the diesel soot filter 100 may further include a fixing member 30 for elastically fixing the filter body 20 to the shell 10 . The fixing member 30 may be provided along the circumference of the filter body 20 between the shell 10 and the filter body 20 , and may include a ceramic fiber mat.

또한, 디젤 매연 필터(100)는 필터 본체(20)와 쉘(10)의 밀림을 방지하도록 구비된 완충부재(40)를 더 포함할 수 있다. 완충부재(40)는 쉘(10)과 필터 본체(20)의 최외곽 채널의 후단에 구비될 수 있고, 와이어 매쉬 재질로 형성될 수 있다. In addition, the diesel particulate filter 100 may further include a buffer member 40 provided to prevent the filter body 20 and the shell 10 from being pushed. The buffer member 40 may be provided at the rear end of the shell 10 and the outermost channel of the filter body 20, and may be formed of a wire mesh material.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 채널(22) 내부에는 플러그(26)와 연결되고 채널(22)이 연장되는 방향에 평행하게 구비되는 적어도 하나의 지지체(28)를 포함할 수 있다. 지지체(28)는 유입채널에만 배치될 수도 있고 유출채널에만 배치될 수도 있다. 또한, 지지체(28)는 유입채널 및/또는 유출채널이 연장되는 방향에 수직 또는 비스듬하게 연장될 수 있다. 지지체(28)는 유입채널 및/또는 유출채널이 연장되는 방향에 수직 또는 비스듬하게 연장되는 경우, 지지체(28)의 양단 중 적어도 하나는 다공성 월(24)에 접촉하지 않을 수 있다On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4 , the inside of the channel 22 may include at least one support 28 connected to the plug 26 and provided parallel to the direction in which the channel 22 extends. have. The support 28 may be disposed only in the inlet channel or only in the outlet channel. In addition, the support 28 may extend perpendicularly or obliquely to a direction in which the inlet and/or outlet channels extend. When the support 28 extends perpendicularly or obliquely to the direction in which the inlet and/or outlet channels extend, at least one of both ends of the support 28 may not contact the porous wall 24 .

한편, 지지체(28)는 필터의 역할을 수행하기 위하여 구비되는 것이 아니라 촉매를 잡아 두기 위하여 구비되는 것이므로, 반드시 다공성 재질로 제작될 필요가 없다. 즉, 지지체(28)는 다공성 월(24)과 동일한 재질로 제작되거나 다른 재질로 제작될 수 있다. 지지체(28)가 다공성 재질로 제작된다고 하더라도, 지지체(28)에 의하여 구획되는 채널(22)의 두 부분 사이에는 압력 차이가 거의 없으므로, 배기가스는 거의 지지체(28)를 통과하지 않고 지지체(28)와 월(24)을 따라 이동하게 된다. 또한, 지지체(28)는 필터의 역할을 수행할 필요가 없으므로, 지지체(28)를 두껍게 형성할 필요가 없다. 즉, 지지체(28)의 두께는 월(24)의 두께보다 얇게 형성할 수 있으며, 이는 배압의 증가를 최소화하게 된다. On the other hand, since the support 28 is provided to hold the catalyst rather than to serve as a filter, it is not necessarily made of a porous material. That is, the support 28 may be made of the same material as the porous wall 24 or made of a different material. Even if the support 28 is made of a porous material, there is little pressure difference between the two parts of the channel 22 partitioned by the support 28, so the exhaust gas hardly passes through the support 28 and the support 28 ) and the month (24). In addition, since the support 28 does not need to play the role of a filter, it is not necessary to form the support 28 thick. That is, the thickness of the support 28 may be formed to be thinner than the thickness of the wall 24 , which minimizes an increase in back pressure.

한편, 채널(22)의 내벽 즉, 다공성 월(24) 및 지지체(28)에는 촉매가 코팅될 수 있다. 촉매는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap, LNT) 또는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 중 적어도 하나일 수 있다. Meanwhile, the inner wall of the channel 22 , that is, the porous wall 24 and the support 28 may be coated with a catalyst. The catalyst may be at least one of a diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst, DOC), a nitrogen oxide storage catalyst (Lean NOx Trap, LNT), or a selective reduction catalyst (SCR).

도 5는 기존의 디젤 매연 필터 정면과 본 발명의 여러 실시예에 따른 디젤 매연 필터 정면을 도시한 도면이다.5 is a view showing a front side of a conventional diesel soot filter and a front side of a diesel soot filter according to various embodiments of the present invention.

도 5를 참조하면, 플러그(26)는 필터 본체(20)의 단면상 온도 분포를 고려하여 선택적으로 채널(22)을 밀폐하도록 구비될 수 있다. 기존의 디젤 매연 필터의 가장자리는 유입채널로 형성되어 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 디젤 매연 필터(100)의 가장자리는 3개의 채널(22)이 플러그(26)로 밀폐되도록 형성할 수 있고, 6개의 채널(22)이 플러그(26)로 밀폐되도록 형성할 수 있다. 도 7에 도시된 필터 내부 위치의 재생에 필요한 최소 온도보다 작은 영역의 채널(22) 전단을 밀폐하도록 플러그(26)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the plug 26 may be provided to selectively seal the channel 22 in consideration of the temperature distribution on the cross-section of the filter body 20 . The edge of the existing diesel soot filter is formed as an inlet channel, but the edge of the diesel soot filter 100 according to the embodiment of the present invention may be formed such that the three channels 22 are sealed with the plug 26, The six channels 22 may be formed to be sealed with the plug 26 . A plug 26 may be provided to seal the front end of the channel 22 in an area smaller than the minimum temperature required for regeneration of the filter inner position shown in FIG. 7 .

이러한 구조에 의해, 재생에 필요한 최소 온도보다 작은 영역의 채널(22)을 유출채널로 형성함으로써, 채널(22)에 입자상 물질(PM)이 퇴적되지 않도록 할 수 있다. With this structure, by forming the channel 22 having a region smaller than the minimum temperature required for regeneration as the outlet channel, it is possible to prevent the particulate matter (PM) from being deposited in the channel 22 .

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 필터 재생에 필요한 온도가 확보된 영역으로 입자상 물질이 퇴적되도록 유도할 수 있는 채널 구조를 제공함으로써, 재생 효율이 증대될 수 있다. As such, according to an embodiment of the present invention, by providing a channel structure capable of inducing particulate matter to be deposited in a region where a temperature required for filter regeneration is secured, regeneration efficiency can be increased.

또한, 전체 재생 시간 단축 효과로 인하여 연비가 개선되고 엔진 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, fuel efficiency may be improved and engine durability may be improved due to the effect of shortening the overall regeneration time.

또한, 필터 외곽부에 지속적으로 퇴적되는 입자상 물질의 비정상 재생으로 인한 필터 파손 발생 가능성을 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize the possibility of filter breakage due to abnormal regeneration of particulate matter continuously deposited on the outer part of the filter.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention to equivalent Including all changes to the extent recognized as being

100: 디젤 매연 필터 10: 쉘
20: 필터 본체 22: 채널
24: 다공성 월 26: 플러그
28: 지지체 30: 고정부재
40: 완충부재 PM: 입자상 물질100: diesel soot filter 10: shell
20: filter body 22: channel
24: porous wall 26: plug
28: support 30: fixing member
40: buffer member PM: particulate matter

Claims (10)

배기가스의 유입구 및 유출구를 구비하는 쉘; 및
상기 쉘 내부에 구비되며, 배기가스에 포함된 입자상 물질을 여과하는 필터 본체를 포함하고,
상기 필터 본체는,
배기가스가 유입 또는 유출되는 적어도 하나의 채널과,
상기 채널 사이에 배치되며, 배기가스의 흐름을 따라 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 다공성 월, 및
상기 채널의 전단 또는 후단을 선택적으로 밀폐하여 상기 채널의 후단이 밀폐된 유입채널과 상기 채널의 전단이 밀폐된 유출채널로 구별되도록 하는 적어도 하나의 플러그를 포함하되,
상기 필터 본체의 가장자리 부위에 위치하는 채널은 유출채널이고,
상기 플러그와 연결되고, 상기 유입채널과 유출채널의 내부에 구비되는 지지체를 더 포함하고,
상기 지지체는 상기 다공성 월과 별도로 구비되고, 상기 플러그의 상기 유입채널과 상기 유출채널을 향한 면 상에 연결되는 디젤 매연 필터.a shell having an inlet and an outlet for exhaust gas; and
It is provided in the shell and includes a filter body for filtering particulate matter contained in the exhaust gas,
The filter body is
At least one channel through which exhaust gas flows in or out;
at least one porous wall disposed between the channels and extending longitudinally along the flow of exhaust gas; and
At least one plug for selectively sealing the front or rear end of the channel to distinguish the inlet channel with a closed rear end of the channel and an outlet channel with the front end of the channel closed,
The channel located at the edge of the filter body is an outlet channel,
It is connected to the plug and further includes a support provided inside the inlet channel and the outlet channel,
The support is provided separately from the porous wall, and is connected to a surface of the plug facing the inlet channel and the outlet channel. 제 1 항에서,
상기 쉘 및 상기 필터 본체 사이에 구비되며,
상기 필터 본체를 상기 쉘에 탄성적으로 고정하는 고정부재를 더 포함하는 디젤 매연 필터.In claim 1,
It is provided between the shell and the filter body,
Diesel soot filter further comprising a fixing member for elastically fixing the filter body to the shell. 제 2 항에서,
상기 고정부재는 세라믹 파이버 매트를 포함하는 디젤 매연 필터.In claim 2,
The fixing member is a diesel soot filter comprising a ceramic fiber mat. 제 1 항에서,
상기 쉘과 상기 필터 본체의 최외곽 채널의 후단 사이에 구비되며,
상기 필터 본체와 쉘의 밀림을 방지하도록 구비되는 완충부재를 더 포함하는 디젤 매연 필터.In claim 1,
It is provided between the shell and the rear end of the outermost channel of the filter body,
The diesel soot filter further comprising a buffer member provided to prevent the filter body and the shell from being pushed. 제 4 항에서,
상기 완충부재는 와이어 메쉬 재질로 형성되는 디젤 매연 필터.In claim 4,
The buffer member is a diesel soot filter formed of a wire mesh material. 제 1 항에서,
상기 플러그는,
상기 필터 본체의 단면상 온도 분포를 고려하여 선택적으로 채널을 밀폐하도록 구비되는 디젤 매연 필터.In claim 1,
The plug is
A diesel soot filter provided to selectively seal a channel in consideration of a temperature distribution on a cross-section of the filter body. 제 6 항에서,
상기 플러그는,
상기 필터 본체의 단면상 온도 분포가 재생 가능 최소 온도보다 작은 영역의 채널 전단을 밀폐하도록 구비되는 디젤 매연 필터.In claim 6,
The plug is
A diesel soot filter provided to seal the front end of a channel in a region in which a temperature distribution on a cross-section of the filter body is smaller than a minimum regenerable temperature. 삭제delete 제 1 항에서,
상기 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 촉매가 코팅되는 디젤 매연 필터.In claim 1,
A diesel soot filter in which the inner wall of the channel or the support is coated with a catalyst. 제 9 항에서,
상기 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 질소산화물 흡장 촉매(Lean NOx Trap, LNT) 또는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 중 적어도 하나가 코팅되는 디젤 매연 필터.10. In claim 9,
At least one of a diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidation Catalyst, DOC), a nitrogen oxide storage catalyst (Lean NOx Trap, LNT) or a selective reduction catalyst (Selective Catalytic Reduction, SCR) is coated on the inner wall of the channel or the support Diesel soot filter .
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