KR0172715B1 - 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치 - Google Patents
차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 적어도 5개 이상의 소편으로 분리한 시험 촉매를 수용할 수 있는 축대칭형의 용기로 이루어지는 본체와 상기 본체의 양측에 결합되는 배기가스 도입관 및 배기관과, 상기 배기가스 도입관으로 자동차의 배기가스를 공급하기 위한 배기가스 공급장치와, 상기 본체의 촉매 전, 후단 및 촉매의 각 소편 사이사이에 설치되는 써머 커플로 이루어지는 것으로써 각각의 써머 커플 설치 위치를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 수단과, 상기 본체의 촉매 전, 후단 및 촉매의 각 소편 사이사이에 설치되는 가스 샘플 프로브로 이루어지는 것으로써 각각의 가스 샘플 프로브 설치 위치를 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 수단과, 상기 촉매 전, 후단에 설치되어 있는 가스 샘플 프로브로부터 측정되는 배기가스의 농도를 토대로 촉매 전, 후단에서의 공연비를 분석하기 위한 공연비 해석기와, 상기 본체의 배기가스 도입관으로 2차 에어를 공급하여 2차 에어의 공급에 따른 촉매 정화율을 파악하기 위한 2차 에어 공급장치를 구비하여, 촉매 전, 후단에서의 배기가스의 온도 및 농도 뿐만 아니라 분리된 촉매의 각 소편 사이에서의 배기가스의 온도 및 농도를 세밀하게 측정할 수 있다.
Description
첨부한 도면은 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치를 나타낸 작용 구조도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실험장치본체 2 : 촉매
2a : 촉매의 각 소편 3 : 배기가스 도입관
4 : 배기관 5 : 배기가스 공급장치
6, 9 : 써머 커플 7 : 가스 샘플 프로브
8 : 공연비 해석기 10 : 2차 에어 공급장치
11 : 에어 공급 펌프 12 : 에어 공급관
13 : 체인징 밸브 14 : 펄스 모터
15 : 컨트롤러
[발명이 속하는 기술 분야]
본 발명은 자동차의 배기가스를 정화시키기 위하여 최근 사용이 급증하고 있는 3원 촉매의 기능, 예를 들면 엔진의 온도 및 부하변화에 따른 촉매의 노화나 열부하 또는 촉매의 반응으로 생기는 열량 등을 정확히 측정하여 엔진에 적합한 최적의 촉매를 선정하기 위한 실험장치의 하나인 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치에 관한 것이다.
[종래 기술]
최근, 자동차의 배기가스 규제가 강화됨에 따라 사용이 급증하고 있는 3원 촉매는 다른 촉매에 비하여 CO, HC 및 NOx 등의 유해가스 성분을 효과적으로 정화시킬 수 있다는 장점은 있으나, 엔진의 고부하 및 고회전의 경우는 과도한 온도 상승으로 노화(열화)가 발생하여 촉매로서의 기능을 제대로 발휘하지 못한다는 단점, 다시 말하면 엔진의 고부하 및 고회전에서 정화율이 크게 떨어지는 단점도 아울러 가지고 있다. 따라서, 촉매 제작후 실차에 적용하기 전에 여러 가지의 실험을 통하여 촉매 전후단에서의 배기가스 농도 및 온도 등을 측정하여 온도 상승으로 인한 촉매의 열화 및/또는 정화율 등을 측정하고 있다.
상기와 같은 촉매의 실험에 사용되는 장치는, 촉매를 수용할 수 있는 용기로 이루어지며, 이 용기를 자동차의 배기 파이프에 장착하고, 촉매 전단에서의 배기가스 농도 및 온도를 측정함과 아울러 촉매 후단에서의 배기가스 농도 및 온도를 측정하여 온도에 따른 촉매의 열화 및 정화율 등을 측정하도록 구성되어 있다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 촉매 실험장치는 단지 촉매전, 후단에서의 배기가스 농도와 온도만을 측정하도록 구성된 것으로써, 촉매의 정확한 열부하 등을 해석하지 못하고 있고, 또 3원 촉매의 반응으로 생기는 열량 등도 측정하지 못하는 등 촉매의 선정 및 개발에 적절하게 응용할 수 없다는 문제가 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 실운전시에 3원 촉매의 반응으로 발생하는 열량을 계산하고, 촉매 입구의 가스 상태, 온도 변화, 배기가스 정화 기능, 열부하 및 온도 상승의 영향 등을 모니터링 할 수 있어 배기가스 저감이 가능한 최적의 촉매 개발에 응용할 수 있는 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
[발명의 구성 및 작용]
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치는, 적어도 5개 이상의 소편으로 분리한 시험 촉매를 수용할 수 있는 축대칭형의 용기로 이루어지는 본체와, 상기 본체의 양측에 결합되는 배기가스 도입관 및 배기관과, 상기 배기가스 도입관으로 자동차의 배기가스를 공급하기 위한 배기가스 사이에 설치되는 써머 커플로 이루어지는 것으로써 각각의 써머 커플 설치 위치를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 수단과, 상기 본체의 촉매 전, 후단 및 촉매의 각 소편 사이사이에 설치되는 가스샘플 프로브로 이루어지는 것으로써 각각의 가스 샘플 프로브 설치위치를 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 수단과, 상기 촉매 전, 후단에 설치되어 있는 가스 샘플 프로브로부터 측정되는 배기가스의 농도를 토대로 촉매 전, 후단에서의 공연비를 분석하기 위한 공연비 해석기와, 상기 본체의 배기가스 도입관으로 2차 에어를 공급하여 2차 에어의 공급에 따른 촉매 정화율을 파악하기 위한 2차 에어 공급장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 2차 에어 공급장치는, 에어 공급 펌프와, 상기 펌프와 배기가스 도입관을 연결하는 에어 공급관과, 상기 에어 공급관을 흐르는 에어의 방향을 전환하기 위한 체인징 밸브와, 에어 공급관을 흐르는 에어의 양을 조절하기 위한 펄스 모터와, 상기 체인징 밸브 및 펄스 모터의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러로 구성된다.
이와 같은 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치는, 촉매 전, 후단에서의 배기가스의 온도 및 농도 뿐만 아니라 분리된 촉매의 각 소편 사이사이에서의 배기가스의 온도 및 농도를 측정할 수 있으므로 촉매의 열부하 등을 보다 정확하게 해석 할 수 있다. 즉 열부하 또는/ 및 온도 상승에 따른 촉매장치 내부에서의 반응 상태의 추이를 보다 세밀하게 관찰할 수 있다. 아울러 3원 촉매의 반응으로 발생하는 열량을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 열부하 및 온도 상승으로 인한 촉매의 내구성을 평가할 수 있고, 2차 에어에 의한 촉매 정화율 등을 파악할 수 있는 등 배기가스 저감이 가능한 최적의 촉매 개발에 유용하게 이용할 수 있다.
[실시예]
이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.
첨부한 도면은 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치의 구조 및 작용을 보인 도면이다.
도면에서 부호 1은 실험장치본체로서, 이 본체(1)는 적어도 5개의 소편(2a)으로 분리되는 시험 촉매(2)를 수용하여 장착할 수 있는 축대칭형의 용기로 이루어져 있다.
상기 본체(1)의 양측에는 배기가스를 도입하기 위한 도입관(3)과, 배기관(4)이 각각 연결되어 있다.
또한 상기 배기가스 도입관(3)에는 차량의 엔진에서 발생하는 배기가스를 공급하기 위한 배기가스 공급장치(5)가 연결, 설치되어 있다.
이 배기가스 공급장치(5)는 별도의 장치 없이 자동차의 배기 파이프에 연결하여 실험에 이용할 수도 있고, 또 별도의 장치를 마련하여 차량의 엔진에서 나오는 가스와 유사한 가스를 인위적을 만들어 공급할 수 있다.
또한, 상기 본체(1)의 촉매 전, 후단 및 촉매(2)의 각 소편(2a)들 사이사이에는 이 부분을 통과하는 배기가스의 온도를 측정하기 위한 써머 커플(6)이 각각 설치되어 있다. 이 써머 커플(6)은 촉매 전, 후단의 배기가스 온도 및 촉매의 각 소편을 지나는 배기가스 온도를 측정하기 위한 온도 측정수단으로써, 도시예의 써머 커플에 한정하는 것은 아니며, 그외 다른 온도 감지센서 등을 이용하여 구성할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본체(1)의 촉매 전, 후단 및 촉매(2)의 각 소편(2a)들을 통과하는 배기가스의 농도를 측정하기 위한 가스 농도 측정수단을 더 포함하고 있는 바, 이 가스 농도 측정수단은 배기가스 도입관(3)과 배기관(4), 그리고 촉매(2)의 각 소편(2a)들 사이사이에 설치되는 가스 샘플 프로브(7)로 구성되나, 이를 꼭 도시예에 한정하는 것은 아니다.
또한 상기 본체(1)의 촉매 전, 후단에 설치되어 있는 가스 샘플 프로브(7)에는 공연비 해석기(8)가 각각 연결, 설치되어, 상기 가스 샘플 프로브(7)로부터 측정되는 이 부분에 배기가스 농도를 토대로 촉매 전, 후단에서의 공연비를 분석할 수 있도록 되어 있다.
또한 본 발명은 상기 배기가스 도입관(3)으로 2차 에어를 공급하기 위한 장치(10)를 더 포함하고 있는 바, 이는 배기가스를 저감할 목적으로 최근 채용되어 있는 2차 공기 공급장치를 갖는 배기장치에서 2차 에어를 공급함에 따른 촉매의 정화율을 파악하기 위한 것으로, 에어 공급 펌프(11)와, 상기 에어 공급관(12)을 흐르는 에어의 방향을 전환시키기 위한 체인징 밸브(13)와, 에어 공급관(12)을 흐르는 에어의 양을 조정하기 위한 펄스 모터(14)와, 상기 체인징 밸브(13) 및 펄스 모터(14)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(15)로 구성되어 있다.
한편, 상기와 같은 2차 에어 공급장치는 도시예의 구성에 한정하는 것은 아니며, 다른 형태로의 변경도 가능하다.
도면에서 미설명 부호 9는 촉매의 각 소편들 사이를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 써머 커플로서, 이는 촉매의 주변 온도를 측정한다.
상기와 같이된 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치는, 본체(5)에 5개의 소편으로 분리된 시험 촉매를 장착한 후, 이와 같이된 본체의 배기가스 도입관을 자동차의 배기 파이프에 연결하여 자동차의 시동을 걸면, 배기 파이프를 통하여 배기되는 배기가스가 본체의 배기가스 도입관을 통하여 본체내로 유입되게 된다. 이 때 유입되는 배기가스의 온도 및 농도가 각각의 써머 커플 및 가스 샘플 프로브에 의해 측정되는데, 촉매의 전, 후단 및 촉매의 각 소편들 사이사이에서 세밀하게 측정되고, 이와 같은 측정 결과는 모니터링 할 수 있다. 즉 엔진에서 사용되는 3원 촉매와 촉매 장치내부의 반응 상태의 추이를 조사할 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 2차 에어 공급장치로부터 2차 에어를 공급하면서 상기와 같은 과정을 진행하여 2차 에어의 공급에 따른 촉매의 정화율 등을 파악할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 촉매의 열부하 및 촉매의 반응으로 발생되는 열량 등을 정확하게 계산할 수 있고, 또 촉매입구의 가스 상태, 온도 변화, 배기가스 정화기능, 열부하 및 온도 상승의 영향 등을 모니터링 할 수 있는 것이다.
[발명의 효과]
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치는, 촉매 전, 후단에서의 배기가스의 온도 및 농도 뿐만 아니라 분리된 촉매의 각 소편 사이사이에서의 배기가스의 온도 및 농도를 측정할 수 있으므로 촉매의 열부하 등을 보다 정확하게 해석할 수 있다. 즉 열부하 또는/ 및 온도 상승에 따른 촉매장치 내부에서의 반응 상태의 추이를 보다 세밀하게 관찰할 수 있다. 아울러 3원 촉매의 반응으로 발생하는 열량을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 열부하 및 온도 상승으로 인한 촉매의 내구성을 평가할 수 있고, 2차 에어에 의한 촉매 정화율 등을 파악할 수 있는 등 배기가스 저감이 가능한 최적의 촉매 개발에 유용하게 이용할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 의한 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
Claims (2)
- 적어도 5개 이상의 소편으로 분리한 시험 촉매를 수용할 수 있는 축대칭형의 용기로 이루어지는 본체; 상기 본체의 양측에 결합되는 배기가스 도입관 및 배기관; 상기 배기가스 도입관으로 자동차의 배기가스를 공급하기 위한 배기가스 공급장치; 상기 본체의 촉매 전, 후단 및 촉매의 각 소편 사이사이에서 설치되는 써머 커플로 이루어지는 것으로써 각각의 써머 커플 설치 위치를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 수단; 상기 본체의 촉매 전, 후단 및 촉매의 각 소편 사이사이에 설치되는 가스 샘플 프로브로 이루어지는 것으로써 각각의 가스 샘플 프로브 설치 위치를 통과하는 배기가스의 농도를 측정하는 수단; 상기 촉매 전, 후단에 설치되어 있는 가스 샘플 프로브로부터 측정되는 배기가스의 농도를 토대로 촉매 전, 후단에서의 공연비를 분석하기 위한 공연비 해석기; 및 상기 본체의 배기가스 도입관으로 2차 에어를 공급하여 2차 에어의 공급에 따른 촉매 정화율을 파악하기 위한 2차 에어 공급장치를 구비하여 구성되는 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 에어 공급장치는, 에어 공급 펌프와, 상기 펌프와 배기가스 도입관을 연결하는 에어 공급관과, 상기 에어 공급관을 흐르는 에어의 방향을 전환하기 위한 체인징 밸브와, 에어 공급관을 흐르는 에어의 양을 조절하기 위한 펄스 모터와, 상기 체인징 밸브 및 펄스 모터의 동작을 제어하기 위한 컨트롤러로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치.
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| KR1019960027433A KR0172715B1 (ko) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치 |
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| KR1019960027433A KR0172715B1 (ko) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | 차량용 3원 촉매의 열부하 및 정화율 측정장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100771853B1 (ko) * | 2006-01-24 | 2007-11-01 | 삼성전자주식회사 | 번인 테스트시 동일 워드라인의 셀에 각각 다른 데이터를기록할 수 있는 반도체 메모리 장치 |
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1996
- 1996-07-08 KR KR1019960027433A patent/KR0172715B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR980010421A (ko) | 1998-04-30 |
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