KR100187139B1

KR100187139B1 - Air purifying device

Info

Publication number: KR100187139B1
Application number: KR1019960045366A
Authority: KR
Inventors: 여권구
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR19980026801A

Abstract

본 발명은 대기 유해성분 정화장치에 관한 것으로서, 자동차 엔진(10)의 배기다기관(12)에 결합된 촉매변환장치(20)의 후단 또는 전단에 연결되는 자동차 배기 파이프(14)의 소정길이에 걸쳐 파이프의 표면에 촉매재(19)를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프(14) 표면을 따라 외부 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버(18)를 설치하여서 구성된다. 본 발명에 의하면 자동차가 주행 중에 지표면의 대기가 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등을 산화 또는 환원시켜 대기를 정화시켜 줄 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an airborne noxious component purifier, and includes a vehicle exhaust pipe (14) connected to a rear end or a front end of a catalytic converter (20) coupled to an exhaust manifold (12) of an automobile engine (10). The catalyst cover 19 is coated on the surface of the pipe, and a pipe cover 18 is formed along the surface of the pipe 14 coated with the catalyst material to form a flow path of an external atmosphere. According to the present invention, the atmosphere of the ground surface flows along the atmospheric flow path formed between the pipe cover 18 and the surface of the exhaust pipe 14 while the vehicle is running. At this time, the catalyst material 19 coated on the surface of the exhaust pipe By the function, it is possible to purify the air by oxidizing or reducing the harmful components HC, CO, NOx, O3, etc. in the air.

Description

Air Pollutant Purification System

본 발명은 대기 유해성분 정화장치에 관한 것이며, 특히 자동차 배기 파이프 표면에 유해 배기가스 분해 촉매재를 코팅하여 차량 주행중에 대기중에 포함되어있는 유해 배기가스 성분 등을 정화할 수 있는 대기 유해성분 정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for purifying airborne noxious components, and in particular, an apparatus for purifying noxious exhaust gas contained in the atmosphere while driving a vehicle by coating an exhaust gas decomposition catalyst material on a surface of an automobile exhaust pipe. It is about.

근래 자동차 등록대수가 8백만대를 넘어서고 조만간 천만대에 육박할 것으로 예측되는 바, 그 중 운행되는 차량에 의해 배출되는 배기가스의 양도 점차 증가될 것이며 이 자동차 배출가스에 의한 대기오염은 광화학 스모그(smog)를 발생시켜 사람들에게 기침, 두통, 현기증등의 건강장애를 일으키는 사회문제로 부각되고 있다.It is estimated that more than 8 million cars will be registered in recent years, and that the amount of exhaust gas emitted by the vehicles in operation will increase gradually. Is causing social problems such as coughing, headaches, and dizziness.

특히 대도시의 환경위생상 중요한 문제로서 쓰레기 처리와 함께 자동차의 배출가스로 인한 대기오염을 방지하는 대책이 시급히 요청되고 있는 실정에 있다.In particular, as an important issue for environmental hygiene in large cities, there is an urgent need for measures to prevent air pollution caused by emissions of automobiles along with waste disposal.

여기서 자동차 배기가스란 엔진 실린더 안에서 연소한 다음 배기 파이프를 통해 외부로 배출되는 가스를 말하며, 이 배기가스의 성분은 알려진 바와 같이 인체에 해(害)가 없는 수증기, 질소, 탄산가스 등과 유해물질로서 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 외에 약간의 납산화물(PbO)과 탄소입자(흑연) 등이 함유된 것이다. 여기서 공해방지를 위한 감소대상 물질은 주로 CO, HC 및 NOx 이다.Here, the automobile exhaust gas refers to a gas that is burned in an engine cylinder and then discharged to the outside through an exhaust pipe. The components of the exhaust gas are, as is known, harmful substances such as water vapor, nitrogen, carbon dioxide, and harmful substances. In addition to carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), some lead oxides (PbO) and carbon particles (graphite) are contained. The reduction targets for pollution prevention are mainly CO, HC and NOx.

이제까지의 자동차 배출가스 대책으로서 알려진 것은 연료계통에서 연료 증발가스를 모아 연소시키기 위한 차아콜 캐니스터 장치와 블로바이가스 환원장치, 그리고 흡기계통 및 배기계통에 설치된 배기가스 재순환장치, 2차공기 공급장치, MCA-JET밸브 시스템 등이 있으며, 특히 배기관 중간에 설치되어 배기가스 중의 유해 성분을 산화 및 환원시키는 3원 촉매 변환장치를 많이 채택하고 있다.Until now, known as measures for automobile emissions, the charcoal canister device and blow-by gas reduction device for collecting and burning fuel boil-off gas in the fuel system, the exhaust gas recirculation device installed in the intake and exhaust system, the secondary air supply device, MCA-JET valve system, etc., and is installed in the middle of the exhaust pipe, especially the three-way catalytic converter is adopted to oxidize and reduce the harmful components in the exhaust gas.

그러나 상기와 같은 자동차 유해배출가스 방지장치는 아직도 모든 차량에 의무적으로 부착되고 있지 않기 때문에 날로 증가되는 자동차에 의해 대기오염이 더욱 심각해지는 문제가 대두되고 있다.However, since the vehicle harmful emissions prevention device as described above is still not mandatory to all vehicles, the problem of air pollution becomes more serious by the increasing number of vehicles.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기존의 유해 배기가스 방지장치에 부가하여 자동차 주행중 대기중의 유해 배기가스를 제거할 수 있는 대기 유해성분 정화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an air harmful component purification device capable of removing harmful exhaust gases in the air while driving a vehicle in addition to the existing harmful exhaust gas prevention device. .

본 발명에 따르면, 자동차 배기 파이프의 소정길이에 걸쳐 파이프 표면에 촉매재를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프 표면을 따라 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버를 설치하여서 된 대기 유해성분 정화장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an apparatus for purifying harmful air components by installing a catalyst cover on a surface of a pipe over a predetermined length of a vehicle exhaust pipe and installing a pipe cover to form an air passage along the surface of the catalyst coated pipe. .

본 발명의 실시예에서, 상기 촉매재는 백금, 팔라듐 등의 귀금속을 포함하는 베이스 금속으로 구성된다.In an embodiment of the present invention, the catalyst material is composed of a base metal containing a noble metal such as platinum, palladium.

본 발명의 정화장치는 배기파이프 표면의 촉매재에 의해 차량 주행중 파이프 커버를 통해 흐르는 대기중의 유해성분, 즉 HC, CO, NOx, O3 등을 정화시킬 수 있는 이점이 있다.The purifying apparatus of the present invention has an advantage of purifying harmful components in the air, that is, HC, CO, NOx, O3, etc. flowing through the pipe cover while driving the vehicle by the catalyst material on the exhaust pipe surface.

도 1은 본 발명에 따른 정화장치의 구성을 나타내는 부분단면 개략도.1 is a partial cross-sectional schematic diagram showing a configuration of a purification apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 개략도.2 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: 엔진 12: 배기다기관10: engine 12: exhaust manifold

14: 배기파이프 16: 촉매장치 커버14: exhaust pipe 16: catalyst cover

17: 외부공기유입구 18: 파이프 커버17: Outside air inlet 18: Pipe cover

A: 외부공기 B: 연소가스A: outside air B: combustion gas

상기한 본 발명의 목적과 특징 및 장점을 이해하기 쉽도록 이하 첨부도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that the objects, features, and advantages of the present invention can be easily understood.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 대기 유해성분 정화장치의 구조가 도시되어 있다. 도 1은 MCC 또는 CCC 구조의 촉매변환장치를 채택한 자동차의 배기파이프에 본 발명에 따른 대기 유해성분 정화장치를 설치한 실시예를 나타낸다.Referring to Figure 1, the structure of the air harmful component purification apparatus according to the present invention is shown. FIG. 1 shows an embodiment in which an air harmful component purifying apparatus according to the present invention is installed in an exhaust pipe of an automobile employing a catalytic converter of an MCC or CCC structure.

도 1에서, 대기 유해성분 정화장치는 자동차 엔진(10)의 배기다기관(12)에 결합된 촉매변환장치(20)의 후단에 연결되는 자동차 배기 파이프(14)의 소정길이에 걸쳐 파이프의 표면에 촉매재(19)를 코팅하고, 촉매재가 코팅된 파이프(14) 표면을 따라 외부 대기의 유로를 형성하는 파이프 커버(18)를 설치하여서 구성된다.In FIG. 1, the air pollutant purifier is provided on the surface of the pipe over a predetermined length of the vehicle exhaust pipe 14 connected to the rear end of the catalytic converter 20 coupled to the exhaust manifold 12 of the automobile engine 10. And a pipe cover 18 for coating the catalyst material 19 and forming a flow path of the outside atmosphere along the surface of the pipe 14 coated with the catalyst material.

본 발명에서, 상기 촉매재(19)는 백금, 팔라듐 등의 귀금속을 포함하는 베이스 금속으로 구성된다.In the present invention, the catalyst material 19 is composed of a base metal containing a precious metal such as platinum, palladium.

상기 파이프 커버(18)는 전체적으로 볼 때 배기파이프(14)의 둘레 사이로 대기 유통 통로를 형성하는 2중 파이프의 구조를 취한다.The pipe cover 18 as a whole takes the structure of a double pipe which forms an air circulation passage between the perimeters of the exhaust pipe 14.

파이프 커버(18)는 도 1의 원형 확대부분에 명백히 나타나 있는 바와 같이 배기파이프(14)의 주위로 일정간격을 유지하면서 파이프(14)의 길이를 따라 끝단 부근까지 연장되도록 고정되고, 커버(18)의 선단에 깔대기 형상의 외부공기 유입구(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The pipe cover 18 is fixed to extend along the length of the pipe 14 to near the end, while maintaining a certain distance around the exhaust pipe 14, as clearly shown in the circular enlarged portion of FIG. Funnel-shaped external air inlet 17 is formed at the tip of the).

또한, 상기 촉매변환장치(20)의 주위로 히트 커버(16)가 설치되고, 이 히트커버(16)는 배기다기관(12)과 배기파이프(14)와의 연결부위까지 신장되는 길이를 가지며 그 중간부위에서 제2의 외부공기 유입구(17')가 형성되는 동시에 다수의 공기구멍이 형성된다.In addition, a heat cover 16 is installed around the catalytic converter 20, and the heat cover 16 has a length extending to a connection portion between the exhaust manifold 12 and the exhaust pipe 14 and the middle thereof. At the site, a second external air inlet 17 'is formed and at the same time a plurality of air holes are formed.

위와 같은 구성의 대기 유해성분 정화장치에서, 자동차가 주행중에 지표면의 대기가 소정의 덕트(도시 안됨)을 통해 상기 외부공기 유입구(17)로 공급되면 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유통 통로를 따라 대기, 즉 외부공기(A)가 흐르게 되고, 이때 배기파이프(14)의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등이 산화 또는 환원되는 것을 도와주어 인체에 무해한 성분으로 변환되게 만든다.In the air harmful component purification device having the above configuration, when the atmosphere of the ground surface is supplied to the external air inlet 17 through a predetermined duct (not shown) while the vehicle is running, the pipe cover 18 and the exhaust pipe 14 The atmosphere, that is, the outside air (A) flows along the air circulation passage formed between the surfaces, and at this time, HC, CO, which are harmful components in the atmosphere, by the function of the catalyst material 19 coated on the surface of the exhaust pipe 14 , NOx and O3 help to be oxidized or reduced so that it can be converted into harmless components.

또한, 본 발명에 따른 파이프 커버(18)는 그 내부의 배기파이프(14)를 보온시켜주는 역할을 함으로써 겨울철 냉간 시동시 HC, CO, NOx,의 발생을 억제시켜주는 한편 배기파이프(14)의 단열효과에 의해 야외의 건초지에서 접촉 발화가 되는 것을 방지해주는 부가적인 효과를 나타낸다.In addition, the pipe cover 18 according to the present invention serves to warm the exhaust pipe 14 therein to suppress the generation of HC, CO, NOx, during the cold start of the winter while the exhaust pipe 14 of the By the adiabatic effect, it shows an additional effect of preventing contact ignition in the hay field in the open air.

도 2는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 것이다.2 shows a second embodiment of the present invention.

도면에서, 도 1에 나타낸 부품과 동일 부분에는 동일 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as the parts shown in FIG. 1.

다만, 도 1과 다른 점은 배기파이프(14)에 연결된 촉매변환기가 배기파이프(14)의 후단부근에 설치되는 UCC형 촉매변환기(20')를 사용하고 있는 것이고, 이 촉매변환기의 전단부와 배기다기관(12)사이의 배기파이프(14)주위로 도 1에 보인 것과 같은 파이프 커버(18)가 설치된다는 점이다.1 is different from that of the catalytic converter connected to the exhaust pipe 14 using the UCC type catalytic converter 20 'installed near the rear end of the exhaust pipe 14. The pipe cover 18 as shown in FIG. 1 is provided around the exhaust pipe 14 between the exhaust manifolds 12.

이 파이프 커버(18) 내부에 위치한 배기파이프(14)주위 표면에도 백금 등의 촉매재가 코팅되어 있음은 물론이다.A catalyst material such as platinum is also coated on the surface around the exhaust pipe 14 located inside the pipe cover 18.

파이프 커버(18)의 선단부에도 깔대기형 공기유입구가 형성되어 외부의 대기가 커버내부의 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프(14) 표면에 코팅된 촉매재에 의해 대기중의 HC, CO, NOx, O3 등을 정화시키게 된다.A funnel-type air inlet is also formed at the tip of the pipe cover 18 so that the outside air flows along the air passage inside the cover. At this time, HC, CO in the atmosphere is coated with a catalyst material coated on the exhaust pipe 14 surface. , NOx and O3 will be purified.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차가 주행 중에 지표면의 대기가 파이프 커버(18)와 배기파이프(14)의 표면 사이에 형성된 대기 유로를 따라 흐르게 되고, 이 때 배기파이프의 표면에 코팅된 촉매재(19)의 기능에 의해 대기중의 유해성분인 HC, CO, NOx, O3 등을 산화 또는 환원시켜 대기를 정화시켜 줄 수 있는 지대한 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의한 파이프 커버(18)는 그 내부의 배기파이프(14)를 보온 및 단열시켜주는 부가적인 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, the atmosphere of the ground surface flows along the air passage formed between the surface of the pipe cover 18 and the exhaust pipe 14 while the vehicle is running, and at this time, the catalyst coated on the surface of the exhaust pipe By the function of the ash 19, there is a great effect that can clean the atmosphere by oxidizing or reducing the harmful components HC, CO, NOx, O3 and the like in the atmosphere. In addition, the pipe cover 18 according to the present invention provides an additional effect of insulating and insulating the exhaust pipe 14 therein.

Claims

The catalyst material 19 is coated on the surface of the pipe over a predetermined length of the vehicle exhaust pipe 14 connected to the rear end or the front end of the catalytic converter 20 coupled to the exhaust manifold 12 of the automobile engine 10. And an air harmful component purification device provided with a pipe cover (18) forming a flow path of an external atmosphere along the surface of the pipe (14) coated with the catalyst material.

2. The air pollutant clarifier according to claim 1, wherein the catalyst material (19) is made of a base metal containing a precious metal such as platinum and palladium.

2. The pipe cover (18) according to claim 1, wherein the pipe cover (18) is fixed to extend near the end along the length of the pipe (14) while maintaining a constant distance around the exhaust pipe (14), and funneled to the tip of the cover (18). Air pollutant purification device, characterized in that the outer air inlet (17) of the shape is formed.