KR100622492B1 - 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터에 관한 것으로, 배기 매니폴더의 디퓨저의 하단부와 촉매장치의 셀의 상단부가 소정간극을 두고 배치되고, 상기 간극을 통해 끼워져서 상기 디퓨저의 하단부의 외주면과 상기 셀의 상단부의 내주면에 각각 고정되게 부착되게 되어, 배기 매니폴더와 촉매장치의 사이의 조립갭을 가능한 한 최소한으로 줄여서 배기가스의 유동을 억제하여 촉매장치의 씨일과 매트의 소손을 예방하여 촉매장치의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 배기 매니폴더와 촉매장치의 직접적인 용접결합을 피해서 용접부위의 강성도 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터{Adaptor for connecting exhaust manifold to catalyst device}

도 1은 종래 기술에 따른 듀얼 디퓨저를 구비한 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합부위의 일부 절개 사시도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 싱글 디퓨저를 구비한 배기 니폴더와 촉매장치의 결합부위의 일부 절개 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 어댑터를 개재하여 싱글 디퓨저를 구비한 배기 니폴더와 촉매장치의 결합부위의 일부 절개 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 런너 2,3,8 - 디퓨저

4 - 셀 5 - 촉매담체

6 - 매트 7 - 씨일

10 - 어댑터

본 발명은 차량에 사용되는 배기 매니폴더와 촉매장치에 관한 것으로, 특히 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합시에 이들 사이에 개재되어 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합강성과 촉매장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 배기 매니폴더는 엔진의 각 실린더에 장착되어 실린더내에서 연소된 고온의 연소 배기가스를 차량의 외부로 방출하기 위해 사용된다. 그리고, 상기 배기 매니폴더를 통해 배기 파이프를 거쳐서 차량의 외부로 방출되는 배기가스에는 유해성분이 포함되어 있으므로, 이러한 유해성분을 정화시켜주는 촉매장치가 차량의 배기계통에 설치되어 사용되고 있다.

도 1에는 종래 기술에 따라 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합부위를 도시한 것으로, 배기 매니폴더는 엔진의 각 실린더에 연결되어 각 실린더에서 연소된 배기가스의 유동을 안내하는 다수개의 런너(1)를 구비하고 있다. 상기 런너(1)는 각각 그 한쪽 선단부가 1/4원통 형상으로 형성되어 서로 집합됨에 따라 하나의 원형을 이루고 있다.

상기 다수개의 런너(1)를 통해 유도된 배기가스를 모아주기 위해 상기 런너(1)들이 이루는 원형의 외주면에는 원통형상을 한 내측 디퓨저(2)의 일단이 용접으로 결합되고, 상기 내측 디퓨저(2)와 상기 런너(1)를 감싸는 외측 디퓨저(3)의 일단은 촉매장치에 용접으로 결합되어 있다.

상기 촉매장치는 상기 외측 디퓨저(3)의 일단과 용접으로 결합되는 셀(4)과, 이 셀(4)의 내부에 삽입되어 상기 내측 디퓨저(2)를 통해 유도된 배기가스의 유해 성분을 정화시키는 촉매담체(5), 이 촉매담체(5)를 상기 셀(4)의 내부에서 안정되 게 지지시키는 매트(6) 및, 상기 촉매담체(5)와 셀(4)사이의 기밀을 유지하기 위해 상기 매트(6)의 위쪽에서 셀(5)의 내주면에 부착되는 씨일(7)을 구비하고 있다.

도 2에는 종래 기술에 따른 다른 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합부위를 도시한 것으로, 도 1에서 디퓨저가 내측 디퓨저(2)와 외측 디퓨저(3)로 2중으로 구성되어 있지만, 도 2에 도시된 배기 매니폴더는 단지 한 개의 디퓨저(8) 만으로 구성되면서 이 디퓨저(8)의 일단은 상기 런너(1)에 용접되는 반면에 타단은 상기 촉매장치(4)의 셀(5)에 용접으로 결합되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합구조에 있어서, 상기 디퓨저는 프레스로 가공됨에 따라 2개로 분할되어 성형된 다음에 용접으로 결합된 후에 다시 촉매장치와 용접으로 연결됨에 따라 고온의 배기가스의 유동에 용접부위가 노출되면서 용접부위에 크랙이 발생할 염려가 있었다.

또한, 프레스로 성형된 디퓨저는 그 제작 치수의 공차가 크게 되어 촉매장치의 씨일과 매트로의 직접적인 배기가스 유동을 막기 위한 촉매 담체와의 긴밀한 조립갭의 관리가 어렵다고 하는 문제점이 있었다.

즉 도 1과 2에서 상기 조립갭(a)은 통상적으로 1.5 ~ 3.5mm 사이로 유지되어, 조립갭(a)이 너무 커서 조립갭(a)사이로 배기가스가 유동하여 씨일과 매트가 소손됨에 따라 촉매장치의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 배기 매니폴더와 촉매장치의 사이의 조립갭을 가능한 한 최소한으로 줄여서 배기가스의 유동을 억제하여 촉매장치의 씨일과 매트의 소손을 예방하여 촉매장치의 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 배기 매니폴더와 촉매장치의 직접적인 용접결합을 피해서 용접부위의 강성도 향상시킬 수 있도록 된 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기 매니폴더의 디퓨저의 하단부와 촉매장치의 셀의 상단부가 소정간극을 두고 배치되고, 상기 간극을 통해 끼워져서 상기 디퓨저의 하단부의 외주면과 상기 셀의 상단부의 내주면에 각각 고정되게 부착되게 되어 있다.

바람직하기로는, 상기 디퓨저의 하단부의 외주면과 밀착되어 용접으로 부착되는 평면부와 상기 셀의 상단부의 내주면과 밀착되어 용접으로 부착되는 평면부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 어댑터를 개재하여 싱글 디퓨저를 구비한 배기 니폴더와 촉매장치의 결합부위의 일부 절개 사시도인 바, 즉 배기 매니폴더는 엔진의 각 실린더에 연결되어 각 실린더에서 연소된 배기가스의 유동을 안내하는 다수개의 런너(1)를 구비하고 있고, 상기 런너(1)는 각각 그 한쪽 선단부가 1/4원통 형상으로 형성되어 서로 집합됨에 따라 하나의 원형을 이루고 있다.

상기 다수개의 런너(1)를 통해 유도된 배기가스를 모아주기 위해 상기 런너(1)들이 이루는 원형의 외주면에는 원통형상을 디퓨저(2)의 일단이 용접으로 결합 되어 있다.

촉매장치는 상기 디퓨저(2)의 일단과 소정 간격을 두고 배치된 셀(4)과, 이 셀(4)의 내부에 삽입되어 상기 디퓨저(2)를 통해 유도된 배기가스의 유해 성분을 정화시키는 촉매담체(5), 이 촉매담체(5)를 상기 셀(4)의 내부에서 안정되게 지지시키는 매트(6) 및, 상기 촉매담체(5)와 셀(4)사이의 기밀을 유지하기 위해 상기 매트(6)의 위쪽에서 셀(5)의 내주면에 부착되는 씨일(7)을 구비하고 있다.

상기 촉매장치의 셀(4)의 선단부와 상기 디퓨저(2)의 하단부 사이의 간극을 통해 어댑터(10)가 끼워져 장착되어 있다. 상기 어댑터(10)는 상기 디퓨저(2)의 선단부의 외측을 감싸는 형태로 밀착됨과 더불어 상기 셀(4)의 선단부의 내측면에 끼워지는 형태로 내측면과 밀착되어 있다.

또한, 상기 어댑터(10)에는 상기 디퓨저(2)의 하단부의 외측면과 밀착되어 용접으로 결합될 수 있도록 제1평면부(10a)를 구비함과 더불어 상기 셀(4)의 선단부의 내측면과 밀착되어 용접으로 결합될 수 있도록 제2평면부(10b)를 구비하고 있으며, 상기 제1평면부(10a)와 제2평면부(10b)는 반경방향으로 소정간극을 두고 배치됨과 더불어 상하방향으로 배열되어 있고, 상기 제2평면부(10b)의 위쪽에는 상기 촉매담체(5)의 상단면과 소정 간극(a)이 유지되도록 셀(4)의 상단면에 안착되어 걸려지는 걸림턱이 형성되어 있다.

이에 따라 상기 2개의 평면부(10a,10b)를 연결하는 어댑터의 몸체는 적절한 두께를 가지게 된다. 또한, 상기 어댑터는 기계가공을 성형되기 때문에 치수 공차가 발생될 염려가 없게 되고, 상기와 같이 디퓨저(2)와 셀(4)사이에 끼워져서 용접 으로 결합될 경우에 촉매담체(5)의 상단면과 어댑터의 하단면사이의 간극(a)이 0.2 ~ 0.7mm사이로 형성되어, 상기 간극사이로의 배기가스의 유동을 억제해서 씨일(7)과 매트(6)의 소손을 방지하여 촉매장치의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 배기 매니폴더와 촉매장치는 서로 직접적으로 용접으로 결합되지 않고 두께가 상대적으로 두꺼운 어댑터(10)를 통해 간접적으로 결합됨에 따라 결합강성을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터에 의하면, 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합부위사이에 개재되어 배기 매니폴더와 촉매장치에 각각 용접으로 결합됨에 따라 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합강성을 향상시킬 수 있고, 촉매장치의 씨일과 매트로의 배기가스의 유동을 억제하여 씨일과 매트의 배기가스로 인한 소손을 저감시켜 촉매장치의 내구성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 배기 매니폴더의 디퓨저 하단부와 촉매장치의 셀 상단부가 소정 간극을 두고 배치되되 상기 디퓨저의 하단부 외주면과 밀착되어 부착되는 평면부 및 상기 셀의 상단부 내주면과 밀착되어 부착되는 평면부를 구비하고, 상기 간극을 통해 끼워져서 상기 디퓨저의 하단부 외주면과 상기 셀의 상단부 내주면에 각각 고정되게 부착되는 어댑터를 포함하며,

   상기 셀의 상단부 내주면과 밀착되어 부착되는 평면부의 위쪽에는 상기 셀의 상단면에 걸려져서 촉매담체의 상단면과 소정 간격(a)이 유지되도록 하는 걸림턱이 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 배기 매니폴더와 촉매장치의 결합용 어댑터.
2. 삭제
3. 삭제

Images