KR101125447B1

KR101125447B1 - 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치

Info

Publication number: KR101125447B1
Application number: KR1020050088750A
Authority: KR
Inventors: 남건우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20070034265A

Abstract

본 발명은 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치에 관한 것으로서, 특히 배기매니폴드의 출구측에 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 선회되지 않고 배기파이프 내의 전영역으로 균등하게 유동되도록 안내하는 가이드부재를 형성하므로서, 배기가스가 촉매의 전체 면적에 균등하게 공급되므로 촉매의 부분적인 노화를 방지하여 촉매의 수명이 연장되도록 하고, 촉매 전부분을 균일하게 사용하므로 정화효율을 향상시킬 수 있으며, 배기관내 삽착 구조물로 인한 배압 증가를 최소화할 수 있도록 한 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치에 관한 것이다.

배기매니폴드, 가이드부재, 촉매, 안내날개, 균등,

Description

배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치{Guide device}

도 1 은 종래의 배기장치를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 가이드장치를 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 가이드장치를 보인 평단면도.

도 4 는 본 발명의 가이드장치를 보인 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 배기매니폴드, 2: 믹싱부,

3: 촉매, 10: 가이드부재,

11: 몸체, 12: 다공홀,

13: 안내날개, 14: 접촉부,

본 발명은 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치에 관한 것으로서, 특히 배기가스가 촉매의 전체 면적에 균등하게 공급되므로 촉매의 부분적인 노화를 방지하여 촉매의 수명이 연장되도록 하고, 촉매 전부분을 균일하게 사용하므로 정화효율을 향상시킬 수 있으며, 배기관내 삽착 구조물로 인한 배압 증가 를 최소화할 수 있도록 한 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 배기장치를 도시한 것으로서,

엔진에서 배출된 배기가스는 유선형으로 굽어지도록 형성된 배기매니폴드(1)를 통해 배출되고, 배기매니폴드(1)를 통과한 배기가스는 그 후단부의 믹싱부(2)에서 혼합 유동되어 촉매(3)로 공급되며, 촉매(3)를 통과하는 과정에서 배기가스중에 포함되어 있는 입자상물질 과같은 유해물질이 포집 제거되도록 구성되어 있다.

그러나, 종래의 배기장치는 다음과같은 문제점을 갖고 있다.

즉, 유선형으로 굽어지게 형성된 배기매니폴드(1)를 통과한 배기가스는 회전관성의 원심력에 의해 배기관 내벽을 따라 유동하게되며, 이러한 이유로 믹싱부(2)를 통과하여 촉매(3)로 공급되는 배기가스가 촉매(3)의 전체 면적에 대해 균등하게 공급되지 못하고 촉매(3)의 외곽에 집중되게 공급되므로 촉매(3)의 일부분이 다른부분에 비해 빠르게 노화되는 문제점이 발생하고 있었다.

다시설명하면, 배기매니폴드의 각각의 포트에서 배출되는 배기가스의 유동은 시간차를 두고 내벽을 따라 나선형으로 회전하면서 촉매(3)의 입구에 접근하며, 유속이 불균일한 층류 유동의 형태를 가지게되며, 그 배기가스의 유동이 집중되는 부분이 배기관의 내벽면에 집중되는 것이다.

이에따라, 배기가스가 촉매(3)의 전체 면적에 균등하게 공급되지 못하게 일부분에 집중되므로 정화효율이 떨어질 뿐만 아니라 촉매(3)가 부분적으로 빨리 노화되어 수명이 단축되는 문제점이 발생하고 있었다.

상기와같은 문제점을 해결하기 위하여 촉매의 전면에 확대관을 설치하여 난류유동을 발생시켜 유동 분포를 개선한 경우가 있으나 균일한 유동 분포를 얻지 못하고 열손실의 증가로 인해 촉매 활성화 시간이 증가되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 배기매니폴드의 출구측에 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 선회되지 않고 배기파이프 내의 전영역으로 균등하게 유동되도록 안내하는 가이드부재를 형성하므로서, 배기가스가 촉매의 전체 면적에 균등하게 공급되므로 촉매의 부분적인 노화를 방지하여 촉매의 수명이 연장되도록 하고, 촉매 전부분을 균일하게 사용하므로 정화효율을 향상시킬 수 있으며, 배기관내 삽착 구조물로 인한 배압 증가를 최소화할 수 있도록 한 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

청구범위 제 1 항에 의하여,

배기매니폴드를 통과한 배기가스가 믹싱부를 통해 촉매로 공급되는 것에 있어서,

상기 배기매니폴드의 출구측에 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 선회되지 않고 배기파이프 내의 전영역으로 균등하게 유동되도록 안내하 는 가이드부재를 형성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하여,

상기 가이드부재는 원통형의 몸체를 구비하고, 이 몸체의 외주면상에 평판형으로 형성된 복수개의 안내날개를 외향 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 3 항에 의하여,

상기 원통형 몸체에는 다공홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 4 항에 의하여,

상기 안내날개의 외측면에는 배기관의 내벽면에 결합되기 위한 접촉부를 형성하되, 이 접촉부는 배기관의 열을 최소한으로 전달받도록 하기 위해 접촉면적이 최소화되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면 도 2 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 가장 큰 특징은 배기매니폴드(1)의 출구측에 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 선회되지 않고 배기파이프 내의 전영역으로 균등하게 유동되도록 안내하는 가이드부재(10)를 형성한 것이다.

상기 가이드부재(10)는 도면에 도시된 바와같이 원통형의 몸체(11)를 구비하고, 이 몸체(11)의 외주면상에 평판형으로 형성된 복수개의 안내날개(13)를 외향 돌출 형성한다.

그리고, 상기 원통형의 몸체(11)에는 배기가스가 유동되도록 하는 일정크기 의 다공홀(12)을 형성하며, 상기 안내날개(13)의 외측부에 복수개소의 접촉부(14)를 형성하여 믹싱부(2)의 내벽면에 결합되도록 한다.

이때, 상기 접촉부(14)는 도면에 도시된 바와같이 믹싱부(2)와의 접촉면적이 최소화되도록 하여 되도록이면 배기가스의 열이 최소한으로 가이드부재(10)에 전달되도록 하여 열손실을 줄여줄 수 있도록 한다.

배기가스의 열손실이 많아지게되면 그만큼 촉매(3)가 활성화온도에 도달하는 시간이 길어지게되어 정화효율이 나빠지게되므로 상기와같이 접촉부(14)를 협소하게 형성하여 열손실을 줄여주는 것이다.

상기 설명과같이 구성된 본 발명에 의하면,

배기매니폴드(1)를 통과한 배기가스가 선회되면서 믹싱부(2)를 통과하더라도, 배기가스가 가이드부재(10)를 구성하는 원통형의 몸체(11)와 다수의 안내날개(13)에 의해 안내되어 배기관과 평행하게 움직이는 유동을 가지게 되는 것이다.

이에따라, 배기가스가 촉매(3)의 전체면적에 대해 균등하게 공급되므로서 촉매(3)의 정화효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 촉매(3)가 부분적으로 빨리 노화되는 것을 방지하여 제품의 수명을 연장시킬 수 있게된다.

그리고, 배기가스의 열손실을 최대한 줄여줌에 따라 배기가스에 의해 촉매(3)가 활성화온도에 도달하는데 소요되는 시간이 단축되도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 배기매니폴드의 출구측에 배기매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 선회되지 않고 배기파이프 내의 전영역으로 균등하게 유동되도록 안내하는 가이드부재를 형성하므로서, 배기가스가 촉매의 전체 면적에 균등하게 공급되므로 촉매의 부분적인 노화를 방지하여 촉매의 수명이 연장되도록 하고, 촉매 전부분을 균일하게 사용하므로 정화효율을 향상시킬 수 있으며, 배기관내 삽착 구조물로 인한 배압 증가를 최소화할 수 있도록 한 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

삭제
배기매니폴드(1)를 통과한 배기가스가 믹싱부(2)를 통해 촉매(3)로 공급되는 것에 있어서,

상기 믹싱부(2)를 지나는 배기가스흐름을 전영역에서 균등하게 안내하도록 믹싱부(2)의 내부로 설치된 가이드부재(10)가 구비되되,

상기 가이드부재(10)는 상기 믹싱부(2)의 내부공간을 이중구조로 형성하는 중공의 몸체(11)와, 상기 몸체(11)에 형성된 다공홀(12)과, 상기 몸체(11)에서 돌출되어 상기 믹싱부(2)와 상기 몸체(11)로 형성된 공간을 분활하는 안내날개(13)와, 상기 안내날개(13)에서 돌출되어 배기관의 내벽에 결합되는 접촉부(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치.
삭제
제 2 항에있어서,

상기 안내날개(13)의 외측면에는 배기관의 내벽면에 결합되기 위한 접촉부(14)를 형성하되, 이 접촉부(14)는 배기관의 열을 최소한으로 전달받도록 하기 위해 상기 믹싱부(2)와의 접촉면적을 최소화되도록 한 크기인 것을 특징으로 하는 배기가스가 촉매에 균일하게 공급되도록 하는 가이드장치.