KR101755510B1 - Device for purifying exhaust gas - Google Patents

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김평순
정창호
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현대자동차 주식회사
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Abstract

배기가스 정화 장치가 개시된다. 상기 배기가스 정화 장치는 배기 파이프 상에 설치되며, 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함하는 전단 촉매부, 그리고 상기 전단 촉매부와 연결되며, 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함하는 후단 촉매부를 포함하며, 상기 전단 촉매부와 상기 후단 촉매부는 나란하게 병렬로 배치되며, 상기 배기 파이프의 배기가스가 상기 전단 촉매부를 통과한 후에 상기 후단 촉매부를 통과할 수 있다.An exhaust gas purifying apparatus is disclosed. The exhaust gas purifying apparatus includes a front end catalyst part provided on an exhaust pipe and including a particulate matter filter (DPF), and a selective catalytic reduction (SCR) catalyst connected to the front end catalyst part, The front end catalyst part and the rear end catalyst part are arranged in parallel in parallel to each other and can pass through the rear end catalyst part after the exhaust gas of the exhaust pipe passes through the front end catalyst part.

Description

배기가스 정화 장치{DEVICE FOR PURIFYING EXHAUST GAS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a device for purifying exhaust gas,

본 발명은 배기가스 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전단 촉매와 후단 촉매의 온도 차이를 최소화하면서 배기가스 중의 유해 물질을 저감시킬 수 있는 배기가스 정화 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus, and more particularly, to an exhaust gas purifying apparatus capable of reducing harmful substances in an exhaust gas while minimizing a temperature difference between a front end catalyst and a rear end catalyst.

일반적으로, 엔진의 배기 시스템은 배기가스 중에 함유된 공해 물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 입자상 물질(Particulate Matter), 질소산화물(NOx) 등을 감소시키기 위해 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 입자상물질 제거용 필터 (Diesel Particulate matter Filter, DPF), 및 선택적 환원 촉매(Selective Catalyst Reduction, SCR) 및 질소 산화물 정화 촉매 (Lean NOx Trap, LNT) 등과 같은 배기가스 후처리 장치를 구비하고 있다.BACKGROUND ART Generally, an exhaust system of an engine is a diesel oxidation catalyst (NO x reduction catalyst) for reducing CO, HC, particulate matter, (DOC), a particulate matter filter (DPF), a selective catalytic reduction (SCR) and a nitrogen oxide purification catalyst (Lean NOx trap, LNT) .

DOC는 배기가스 중의 총 탄화수소와 일산화탄소를 산화시키고, 일산화질소를 이산화질소로 산화시킬 수 있다.DOC can oxidize total hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas and oxidize nitrogen monoxide to nitrogen dioxide.

DPF는 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하고 그 입자상 물질을 화학적 변환 과정을 통하여 정화시킬 수 있다.The DPF can capture the particulate matter contained in the exhaust gas and purify the particulate matter through a chemical conversion process.

또한, SCR은 인젝터를 통해 배기가스의 스트림 방향으로 분사되는 환원제(요소)가 배기가스의 열에 의해 암모니아(NH3)로 전환되고, SCR 촉매에 의한 배기가스 중의 질소산화물과 암모니아의 촉매 반응으로서 질소산화물을 질소 가스(N2)와 물(H2O)로 환원시키는 것이다.In the SCR, the reducing agent (urea) injected in the direction of the exhaust gas stream through the injector is converted into ammonia (NH3) by the heat of the exhaust gas, and the catalytic reaction of nitrogen oxide and ammonia in the exhaust gas by the SCR catalyst Is reduced to nitrogen gas (N 2) and water (H 2 O).

그리고, 최근 들어, 강화되는 배기 규제로 인해 엔진의 배기 시스템에는 다양한 후처리 촉매 장치가 복합적으로 적용되므로, 촉매 장치의 배열 및 패키지가 중요시 되고 있다.In recent years, various post-treatment catalyst devices have been applied to the exhaust system of the engine due to the exhaust gas regulation being strengthened, so that the arrangement and the package of the catalyst device have become important.

특히, 배기 시스템은 촉매가 성능을 발휘하기 위한 최소한의 온도가 확보되어야 하는데, 배기 시스템 레이아웃이 길어짐에 따라 온도 확보가 쉽지 않은 실정이며, 전단 촉매와 후단 촉매 사이의 온도가 큰 차이를 보이므로 개선이 필요한 실정이다.Particularly, in the exhaust system, it is necessary to ensure a minimum temperature for the performance of the catalyst, and since the exhaust system layout becomes longer, the temperature can not be easily secured. The temperature difference between the front- .

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 촉매를 U자형으로 패키징함으로써, 전단 촉매 및 후단 촉매간 온도 차이를 최소화하여 배기가스 정화 성능을 향상시킬 수 있는 배기가스 정화 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of improving exhaust gas purifying performance by minimizing a temperature difference between a front end catalyst and a rear end catalyst by packaging a catalyst in a U- .

또한, 본 발명은 촉매가 코팅된 매연 필터를 통해 촉매의 패키징으로 인한 촉매 로딩량을 감소를 최소화할 수 있는 환경을 제공하고자 한다.Further, the present invention aims to provide an environment in which the reduction of the amount of catalyst loading due to the packaging of the catalyst through the catalyst-coated soot filter can be minimized.

본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치는 배기 파이프 상에 설치되며, 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함하는 전단 촉매부, 그리고 상기 전단 촉매부와 연결되며, 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함하는 후단 촉매부를 포함하며, 상기 전단 촉매부와 상기 후단 촉매부는 나란하게 병렬로 배치되며, 상기 배기 파이프의 배기가스가 상기 전단 촉매부를 통과한 후에 상기 후단 촉매부를 통과된다.The exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a front end catalyst portion provided on an exhaust pipe and including a particulate matter filter (DPF), and a front end catalyst portion connected to the front end catalyst portion, And a rear end catalyst portion including a catalyst (Selective Catalytic Reduction) (SCR), wherein the front end catalyst portion and the rear end catalyst portion are arranged in parallel in parallel, and after the exhaust gas of the exhaust pipe passes through the front end catalyst portion, Is passed.

상기 전단 촉매부는, 상기 전단 촉매부의 중심에 배치되는 제1 촉매부, 그리고 상기 제1 촉매부를 둘러싸는 매연 필터부를 포함하며, 상기 배기 파이프의 배기가스가 상기 제1 촉매부를 통과한 후에 상기 매연 필터부를 통과할 수 있다.Wherein the front end catalyst portion includes a first catalyst portion disposed at the center of the front end catalyst portion and a soot filter portion surrounding the first catalyst portion, wherein after the exhaust gas of the exhaust pipe passes through the first catalyst portion, You can pass through the department.

상기 제1 촉매부는, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 또는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT)를 포함할 수 있다.The first catalytic unit may include a diesel oxidation catalyst (DOC) or a lean NOx trap (LNT).

상기 매연 필터부는, 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함할 수 있다.The soot filter unit may include a particulate matter filter (DPF).

상기 매연 필터부는, 유체가 유입되는 적어도 하나의 유입 채널, 유체가 유출되는 적어도 하나의 유출 채널, 그리고 이웃하는 상기 유입 채널과 상기 유출 채널 사이에 배치되며, 상기 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 월을 포함하며, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 유입 채널의 내벽에는 적어도 하나의 촉매가 코팅될 수 있다.Wherein the particulate filter portion includes at least one inlet channel through which fluid is introduced, at least one outlet channel through which the fluid exits, and at least one inlet port disposed between the adjacent inlet channel and the outlet channel, At least one catalyst may be coated on the inner wall of the inlet channel or the inner wall of the inlet channel.

상기 매연 필터부는, 상기 유입 채널 또는 상기 유출 채널 중 적어도 하나의 내부에 위치하는 지지체를 더 포함하며, 상기 지지체에는 적어도 하나의 촉매가 코팅될 수 있다.The soot filter portion may further include a support positioned inside at least one of the inlet channel and the outlet channel, wherein the support may be coated with at least one catalyst.

상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 린 녹스 트랩(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 (DOC), a lean NOx trap (LNT), or a selective catalytic reduction (SCR) may be added to the inner wall of the inlet channel, the inner wall of the inlet channel, One can be coated.

본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치는 중심부 및 상기 중심부를 둘러싸는 외곽부를 포함하며, 일단이 배기 파이프와 연결되고, 타단이 막힌 전단 촉매부, 그리고 상기 전단 촉매부와 연결되며, 상기 전단 촉매부를 통과한 배기가스를 정화하는 후단 촉매부를 포함하며, 상기 전단 촉매부는, 상기 중심부의 일단에 상기 배기 파이프가 연결되고, 상기 배기 파이프로부터 유입된 배기가스가 상기 중심부를 통과한 후에 상기 외곽부를 통과한다.The exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a center portion and an outer frame portion surrounding the center portion, the front end catalyst portion having one end connected to the exhaust pipe and the other end clogged, Wherein the exhaust pipe is connected to one end of the center portion and the exhaust gas flowing in from the exhaust pipe passes through the center portion of the exhaust pipe, Pass through the department.

상기 전단 촉매부는, 상기 중심부에 배치되며, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 또는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 촉매부, 그리고 상기 외곽부에 배치되는 매연 필터부를 포함할 수 있다.Wherein the front end catalyst portion includes a first catalyst portion disposed at the center portion and including at least one of a diesel oxidation catalyst (DOC) or a lean NOx trap (LNT) And may include a soot filter portion.

상기 매연 필터부는, 상기 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함할 수 있다.The particulate filter unit may include a DPF (Diesel Particulate Filter).

상기 매연 필터부는, 유체가 유입되는 적어도 하나의 유입 채널, 유체가 유출되는 적어도 하나의 유출 채널, 이웃하는 상기 유입 채널과 상기 유출 채널 사이에 배치되는 적어도 하나의 월, 그리고 상기 유입 채널 또는 상기 유출 채널 중 적어도 하나의 내부에 위치하는 지지체를 포함하며, 상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 적어도 하나의 촉매가 코팅될 수 있다.The soot filter portion includes at least one inflow channel through which fluid is introduced, at least one outflow channel through which the fluid flows, at least one wall disposed between the inflow channel adjacent to the inflow channel, Wherein at least one catalyst is coated on the inner wall of the inlet channel, the inner wall of the inlet channel, or the support.

상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 린 녹스 트랩(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 (DOC), a lean NOx trap (LNT), or a selective catalytic reduction (SCR) may be added to the inner wall of the inlet channel, the inner wall of the inlet channel, One can be coated.

상기 전단 촉매부와 상기 후단 촉매부는 U자형으로 연결되며, 상기 매연 필터부를 통과한 배기가스가 상기 후단 촉매부로 유입될 수 있다.The front end catalyst portion and the rear end catalyst portion are connected in a U shape, and the exhaust gas passing through the soot filter portion can be introduced into the rear end catalyst portion.

상기 후단 촉매부는, 상기 전단 촉매부에서 배출된 배기가스가 통과하는 제2 촉매부를 포함하며, 상기 제2 촉매부는, 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함할 수 있다.The rear end catalyst portion includes a second catalyst portion through which the exhaust gas discharged from the front end catalyst portion passes, and the second catalyst portion may include a selective catalytic reduction (SCR).

상술한 바와 같이, 전단 촉매부와 후단 촉매부를 나란하게 병렬로 배치하여 전단 촉매 및 후단 촉매간 거리를 줄임으로써, 전단 촉매 및 후단 촉매간 온도 차이를 최소화하여 배기가스 정화 성능을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.As described above, by arranging the front end catalyst portion and the rear end catalyst portion in parallel in parallel to reduce the distance between the front end catalyst and the rear end catalyst, the temperature difference between the front end catalyst and the rear end catalyst can be minimized to improve the exhaust gas purification performance .

또한, 매연 필터의 유입 채널과 유출 채널 중 적어도 하나의 내부에 지지체를 형성하고, 상기 지지체에 촉매를 코팅함으로써, 촉매의 패키징으로 인한 촉매 로딩량을 감소를 최소화할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. It is also possible to provide an environment in which a support is formed inside at least one of the inlet channel and the outlet channel of the soot filter and the catalyst is coated on the support so as to minimize the reduction of the amount of catalyst loading due to the packaging of the catalyst .

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 매연 필터의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 매연 필터의 일부 유입 채널과 유출 채널을 도시한 정면도이다.
도 4는 종래의 배기가스 정화 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 도 4에 따른 전단 촉매와 후단 촉매의 온도 차이를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 온도에 따른 SCR 촉매의 NOx 정화 효율을 도시한 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a structure of an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a cross-sectional view of a soot filter according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view showing a part of an inlet channel and an outlet channel of a soot filter according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a conventional exhaust gas purifying apparatus.
FIG. 5 is a graph showing the temperature difference between the front end catalyst and the rear end catalyst according to the related art FIG.
6 is a graph showing the NOx purification efficiency of an SCR catalyst according to temperature according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 배기가스 정화 장치는 차량뿐만 아니라 화석 연료를 태워 에너지를 얻고 그 과정에서 발생되는 가스를 대기 중으로 배출하는 다양한 장치에 적용될 수 있다. 본 명세서에서는 상기 배기가스 정화 장치가 차량에 적용되는 것을 예시하나, 차량에만 적용되는 것으로 해석되어서는 안 된다.The exhaust gas purifying apparatus according to the embodiment of the present invention can be applied not only to a vehicle but also to various devices for obtaining energy by burning fossil fuel and discharging gas generated in the process to the atmosphere. In this specification, the exhaust gas purifying apparatus is applied to a vehicle, but it should not be construed as being applied only to a vehicle.

차량에는 동력을 발생시키기 위한 엔진이 탑재되어 있다. 상기 엔진은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진은 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실 내부로 공기를 유입받으며, 배기 매니폴드에 연결되어 연소 과정에서 발생된 배기가스는 배기 매니폴드에 모인 후 차량의 외부로 배출되게 된다. 상기 연소실 또는 흡기 매니폴드에는 인젝터가 장착되어 연료를 연소실 또는 흡기 매니폴드 내부로 분사한다.The vehicle is equipped with an engine for generating power. The engine combusts a mixture of fuel and air to convert chemical energy into mechanical energy. The engine is connected to an intake manifold to introduce air into the combustion chamber, and is connected to an exhaust manifold so that the exhaust gas generated in the combustion process is collected in the exhaust manifold and discharged to the outside of the vehicle. An injector is mounted on the combustion chamber or the intake manifold to inject fuel into the combustion chamber or the intake manifold.

상기 엔진에서 발생된 배기가스는 배기가스를 통하여 차량 외부로 배출된다. 상기 배기 장치는 배기 파이프와 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 장치를 포함할 수 있다. The exhaust gas generated in the engine is discharged to the outside of the vehicle through the exhaust gas. The exhaust device may include an exhaust pipe and an exhaust gas recirculation (EGR) device.

상기 배기 파이프는 상기 배기 매니폴드에 연결되어 배기가스를 차량의 외부로 배출시킨다. The exhaust pipe is connected to the exhaust manifold to exhaust the exhaust gas to the outside of the vehicle.

배기가스 재순환 장치는 배기 파이프 상에 장착되어 엔진에서 배출되는 배기가스는 상기 배기가스 재순환 장치를 통과한다. 또한, 상기 배기가스 재순환 장치는 상기 흡기 매니폴드에 연결되어 배기가스의 일부를 공기에 섞어 연소 온도를 제어한다. 이러한 연소 온도는 상기 배기가스 재순환 장치에 구비된 EGR 밸브(도시하지 않음)를 ON/OFF 제어함으로써 조절될 수 있다. 즉, EGR 밸브를 ON/OFF 제어함으로써 흡기 매니폴드에 공급되는 배기가스의 양을 조절한다. The exhaust gas recirculation device is mounted on the exhaust pipe, and the exhaust gas discharged from the engine passes through the exhaust gas recirculation device. The exhaust gas recirculation device is connected to the intake manifold to mix a part of the exhaust gas with the air to control the combustion temperature. Such a combustion temperature can be adjusted by controlling ON / OFF of an EGR valve (not shown) provided in the exhaust gas recirculation device. That is, the amount of exhaust gas supplied to the intake manifold is regulated by controlling ON / OFF of the EGR valve.

상기 배기 장치에는 배기 파이프에 장착되어 배기가스에 포함된 입자상 물질을 포집하는 매연 필터를 더 포함할 수 있다. 상기 매연 필터는 배기가스에 포함된 입자상 물질 외의 유해한 물질을 정화하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 정화 장치일 수 있다. The exhaust device may further include a soot filter mounted on the exhaust pipe and collecting particulate matter contained in the exhaust gas. The particulate filter may be an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention for purifying harmful substances other than the particulate matter contained in the exhaust gas.

이하, 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 정화 장치를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치의 구조를 간략히 도시한 도면이다. 이때, 배기가스 정화 장치는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a structure of an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. At this time, the exhaust gas purifying apparatus shows only the schematic configuration necessary for the explanation according to the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this configuration.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 엔진의 배기 파이프(10)와 연결되는 전단 촉매부(110), 그리고 전단 촉매부(110)와 U자형으로 연결되는 후단 촉매부(120)를 포함한다. 전단 촉매부(110)와 후단 촉매부(120)는 나란하게 병렬로 배치되며, U자형의 배기관을 통해 연결될 수 있다.1, an exhaust gas purifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a front end catalyst portion 110 connected to an exhaust pipe 10 of an engine, and a front end catalyst portion 110 and a U- And a rear end catalyst part 120 connected thereto. The front end catalyst portion 110 and the rear end catalyst portion 120 are arranged side by side in parallel and can be connected through a U-shaped exhaust pipe.

전단 촉매부(110)는 배기가스가 유입되는 엔진의 배기 파이프(10)에 배치된다. 여기서, 전단 촉매부(110)의 일단(110a)이 배기 파이프(10)와 연결되며, 전단 촉매부(110)의 타단(110b)은 전단 촉매부(110)의 외부 하우징에 의해 막혀 있다. 그리고, 전단 촉매부(110)는 중심부에 배치되는 원통형의 제1 촉매부(112)와 상기 중심부를 둘러싸는 외곽부에 배치되는 매연 필터부(114)를 포함한다. The front end catalyst portion 110 is disposed in the exhaust pipe 10 of the engine into which the exhaust gas flows. One end 110a of the front end catalyst portion 110 is connected to the exhaust pipe 10 and the other end 110b of the front end catalyst portion 110 is blocked by the outer housing of the front end catalyst portion 110. [ The front end catalyst portion 110 includes a cylindrical first catalyst portion 112 disposed at the center portion and a soot filter portion 114 disposed at an outer portion surrounding the center portion.

여기서, 본 발명의 한 실시에에 따라 제1 촉매부(112)는 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 또는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT) 중 적어도 하나를 포함하고, 매연 필터부(114)는 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함할 수 있다. 또한, 매연 필터부(114)는 필터의 유입 채널 및 유출 채널 내부에 형성된 추가 월에 촉매가 코팅될 수 있으며, 이러한 촉매가 코팅된 매연 필터의 구조는 이하 도 2 및 도 3을 통해 상세히 설명한다.According to one embodiment of the present invention, the first catalyst unit 112 includes at least one of a diesel oxidation catalyst (DOC) or a lean NOx trap (LNT), and the soot filter unit 114 may include a particulate matter filter (DPF). Further, the soot filter portion 114 may be coated with a catalyst in an additional wall formed in the inlet channel and the outlet channel of the filter, and the structure of the soot filter coated with such a catalyst will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

그리고, 제1 촉매부(112)의 일단(112a)에는 배기 파이프(10)의 후단이 연장되어 연결된다. 따라서, 배기가스는 제1 촉매부(112)의 일단(112a)을 통해 제1 촉매부(112)로 가장 먼저 유입되고, 제1 촉매부(112)의 타단(112b)을 통해 유출된다.The rear end of the exhaust pipe 10 is extended and connected to one end 112a of the first catalytic unit 112. Accordingly, the exhaust gas is first introduced into the first catalytic portion 112 through the one end 112a of the first catalytic portion 112 and flows out through the other end 112b of the first catalytic portion 112.

이때, 전단 촉매부(110)의 타단(110b)이 막혀 있으므로, 제1 촉매부(112)의 타단(112b)을 통과한 배기가스는 전단 촉매부(110)의 외부로 유출될 수 없다. At this time, since the other end 110b of the front end catalyst portion 110 is blocked, the exhaust gas having passed through the other end 112b of the first catalyst portion 112 can not flow out to the outside of the front end catalyst portion 110.

따라서, 제1 촉매부(112)를 통과한 배기가스가 매연 필터부(114)의 타단(114b)을 통해 매연 필터로 유입된다. 그리고, 매연 필터부(114)에 유입된 배기가스는 매연 필터부(114)의 일단(114a)을 통해 배출된다.Thus, the exhaust gas that has passed through the first catalytic portion 112 flows into the particulate filter through the other end 114b of the particulate filter portion 114. The exhaust gas flowing into the soot filter section 114 is discharged through the one end 114a of the soot filter section 114.

또한, 매연 필터부(114)에서 배출된 배기가스는 U자형으로 형성된 배기관을통해 후단 촉매부(120)로 유입된다. The exhaust gas discharged from the soot filter portion 114 flows into the rear end catalyst portion 120 through a U-shaped exhaust pipe.

상기 후단 촉매부(120)는 상기 전단 촉매부(110)에서 배출된 배기가스가 통과하는 제2 촉매부(122)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 한 실시예에 따라 상기 제2 촉매부(122)는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함할 수 있다.The rear end catalyst part 120 includes a second catalyst part 122 through which the exhaust gas discharged from the front end catalyst part 110 passes. Here, according to an embodiment of the present invention, the second catalyst unit 122 may include a selective catalytic reduction catalyst (SCR).

그리고, 상기 전단 촉매부(110) 및 상기 후단 촉매부(120)사이에는 우레아를 인젝션하는 우레아 인젝터(130) 및 환원제와 배기가스를 혼합하여 환원제의 기화/증발을 촉진시키기 위한 믹서(140)가 배치될 수 있다.Between the front catalyst part 110 and the rear catalyst part 120, a urea injector 130 for injecting urea and a mixer 140 for promoting the vaporization / evaporation of the reducing agent by mixing the reducing agent and the exhaust gas .

이와 같이, 전단 촉매부(110)는 배기가스 정화 장치의 길이를 단축시키고 배기가스의 열손실을 최소화하기 위해서 코어/셀 구조로 형성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 전단 촉매부(110) 및 후단 촉매부(120)의 구조 및 하우징의 형상은 원통 형상인 것을 예시하였으나, 하우징의 형상은 예시된 형상들에 한정되지 않고 다양하게 변형 또는 변경이 가능하다.As described above, the front end catalyst portion 110 can be formed in a core / shell structure in order to shorten the length of the exhaust gas purification device and minimize heat loss of the exhaust gas. In this specification, the structure of the front end catalyst portion 110 and the rear end catalyst portion 120 and the shape of the housing are cylindrical, but the shape of the housing is not limited to the illustrated shapes, It is possible.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 매연 필터의 단면을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 매연 필터의 일부 유입 채널과 유출 채널을 도시한 정면도이다.2 is a cross-sectional view of a soot filter according to an embodiment of the present invention. 3 is a front view showing a part of an inlet channel and an outlet channel of a soot filter according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치(1)의 매연 필터부(114)는 하우징 내에 적어도 하나 이상의 유입 채널(20a)과, 적어도 하나 이상의 유출 채널(20b)을 포함한다. 상기 복수개의 유입 채널(20a)과 유출 채널(20b)은 월(30)에 의하여 구획되어 있다. 또한, 상기 적어도 하나 이상의 유입 채널(20a)과 적어도 하나 이상의 유출 채널(20b) 중 적어도 하나 이상의 내부에는 지지체(40a,40b)가 배치될 수 있다. 2 and 3, the soot filter section 114 of the exhaust gas purifying apparatus 1 according to the embodiment of the present invention includes at least one inlet channel 20a in the housing, at least one outlet 20a, Channel 20b. The plurality of inflow channels 20a and the outflow channels 20b are partitioned by a month 30. [ The supports 40a and 40b may be disposed in at least one of the at least one inlet channel 20a and the at least one outlet channel 20b.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 매연 필터부(114)의 타단(114b)에 형성된 상기 유입 채널(20a)은 배기가스의 흐름을 따라서 연장되어 있다. 상기 유입 채널(20a)의 전단은 개구되어 배기가스가 상기 유입 채널(20a)을 통하여 매연 필터부(114)의 내부로 유입된다. 상기 유입 채널(20a)의 후단은 제1플러그(12)에 의하여 막혀 있다. 1 to 3, the inlet channel 20a formed at the other end 114b of the soot filter section 114 extends along the flow of the exhaust gas. The front end of the inlet channel 20a is opened so that exhaust gas flows into the inside of the soot filter unit 114 through the inlet channel 20a. The rear end of the inflow channel 20a is blocked by the first plug 12.

그리고, 매연 필터부(114)의 일단(114a)에 형성된 상기 유출 채널(20b)은 배기가스의 흐름을 따라서 연장되어 있으며, 상기 유입 채널(20a)과 평행하게 배치될 수 있다. 상기 유출 채널(20b)의 주위에는 적어도 하나 이상의 유입 채널(20a)이 위치하고 있다. 상기 유출 채널(20b)의 전단은 제2플러그(22)에 의하여 막혀 있어 배기가스가 유출 채널(20b)을 통하여 매연 필터부(114)의 내부로 유입될 수 없다. 상기 유출 채널(20b)의 후단은 개구되어 매연 필터부(114) 내부의 배기가스는 상기 유출 채널(20b)을 통하여 매연 필터부(114)의 외부로 유출되게 된다. The outlet channel 20b formed at one end 114a of the soot filter unit 114 extends along the flow of the exhaust gas and can be disposed in parallel with the inlet channel 20a. At least one inlet channel 20a is located around the outlet channel 20b. The front end of the outlet channel 20b is blocked by the second plug 22 so that the exhaust gas can not flow into the inside of the soot filter section 114 through the outlet channel 20b. The rear end of the outflow channel 20b is opened so that the exhaust gas inside the soot filter unit 114 flows out to the outside of the soot filter unit 114 through the outflow channel 20b.

월(30)은 이웃하는 유입 채널(20a)과 유출 채널(20b) 사이에 배치되어 경계를 정의한다. 상기 월(30)을 그 내부에 적어도 하나 이상의 세공(micropore)이 형성된 다공성 월(30)일 수 있다. 상기 다공성 월(30)은 이웃하는 유입 채널(20a)과 유출 채널(20b)을 유체적으로 연통한다. 따라서, 유입 채널(20a)로 유입된 배기가스는 상기 다공성 월(30)을 통하여 유출 채널(20b)로 이동할 수 있다. 또한, 상기 다공성 월(30)은 배기가스에 포함된 입자상 물질은 통과시키지 않는다. 배기가스가 다공성 월(30)을 통하여 유입 채널(20a)에서 유출 채널(20b)로 이동할 때, 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질은 다공성 월(30)에 의하여 걸러진다. 상기 다공성 월(30)은 알루미늄 티타네이트(aluminum titanate), 코디어라이트(codierite), 실리콘 카바이드(silicon carbide) 등에 의하여 제작될 수 있다. The wall 30 is disposed between the adjacent inlet channel 20a and the outlet channel 20b to define a boundary. The wall 30 may be a porous wall 30 having at least one micropore formed therein. The porous wall 30 fluidly communicates the adjacent inlet channel 20a with the outlet channel 20b. Therefore, the exhaust gas flowing into the inlet channel 20a can move to the outlet channel 20b through the porous wall 30. [ In addition, the porous wall 30 does not allow the particulate matter contained in the exhaust gas to pass through. As the exhaust gas moves from the inlet channel 20a to the outlet channel 20b through the porous wall 30, the particulate matter contained in the exhaust gas is filtered by the porous wall 30. The porous wall 30 may be made of aluminum titanate, codierite, silicon carbide, or the like.

상기 지지체(40)는 상기 유입 채널(20a)과 유출 채널(20b) 중 적어도 하나 이상의 내부에 배치될 수 있다. 상기 지지체(40)는 유입 채널(20a)에만 배치될 수도 있고 유출 채널(20b)에만 배치될 수도 있다. 도2 및 도 3에서는, 상기 지지체(40)가 유입 채널(20a) 및/또는 유출 채널(20b)이 연장되는 방향에 평행하게 연장되어 있는 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 아니한다. The support 40 may be disposed in at least one of the inlet channel 20a and the outlet channel 20b. The support 40 may be disposed only in the inlet channel 20a or only in the outlet channel 20b. 2 and 3, the support 40 is shown extending parallel to the direction in which the inlet channel 20a and / or the outlet channel 20b extend, but is not limited thereto.

즉, 상기 지지체(40)는 유입 채널(20a) 및/또는 유출 채널(20b)이 연장되는 방향에 수직 또는 비스듬하게 연장될 수 있다. 상기 지지체(40)는 유입 채널(20a) 및/또는 유출 채널(20b)이 연장되는 방향에 수직 또는 비스듬하게 연장되는 경우, 상기 지지체(40)의 양단 중 적어도 하나는 상기 셀을 구획하는 다공성 월(30)에 접촉하지 않을 수 있다. That is, the support 40 may extend perpendicularly or obliquely to the direction in which the inlet channel 20a and / or the outlet channel 20b extend. At least one of the opposite ends of the support body 40 may be a porous wall for partitioning the cells when the support body 40 extends perpendicularly or obliquely to the direction in which the inlet channels 20a and / (Not shown).

한편, 지지체(40)는 필터의 역할을 수행하기 위하여 구비되는 것이 아니라 촉매를 잡아 두기 위하여 구비되는 것이므로, 반드시 다공성 재질로 제작될 필요가 없다. 즉, 지지체(40)는 상기 다공성 월(30)과 동일한 재질로 제작되거나 다른 재질로 제작될 수 있다. 지지체(40)가 다공성 재질로 제작된다고 하더라도, 지지체(40)에 의하여 구획되는 채널(20a 또는 20b)의 두 부분 사이에는 압력 차이가 거의 없으므로, 배기가스는 거의 지지체를 통과하지 않고 지지체(40)와 월(30)을 따라 이동하게 된다. 또한, 지지체(40)는 필터의 역할을 수행할 필요가 없으므로, 지지체(40)를 두껍게 형성할 필요가 없다. 즉, 지지체(40)의 두께는 월(30)의 두께보다 얇게 형성할 수 있으며, 이는 배압의 증가를 최소화하게 된다. 지지체(40)가 다공성 재질로 제작되면, 상기 촉매는 지지체(40)의 표면과 지지체(40) 내부의 세공(micropore)에 코팅되게 된다. 이와는 달리, 지지체(40)가 비다공성(non-porous) 재질로 제작되면, 상기 촉매는 지지체(40)의 표면에 코팅되게 된다. On the other hand, the support 40 is not provided to perform a role of a filter but is provided to hold a catalyst, so that it is not necessarily made of a porous material. That is, the support 40 may be made of the same material as the porous wall 30 or may be made of another material. Even if the support body 40 is made of a porous material, since there is almost no pressure difference between the two portions of the channel 20a or 20b defined by the support body 40, the exhaust gas hardly passes through the support body, And the wall 30, respectively. Further, since the support 40 does not need to serve as a filter, it is not necessary to form the support 40 thick. That is, the thickness of the support 40 can be made thinner than the thickness of the wall 30, which minimizes the increase in back pressure. When the support 40 is made of a porous material, the catalyst is coated on the surface of the support 40 and micropores inside the support 40. Alternatively, if the support 40 is made of a non-porous material, the catalyst is coated on the surface of the support 40.

그리고, 상기 지지체(40)는 유입 채널(20a) 내부에 배치되는 제1 지지체(40a) 및 유출 채널(20b) 내부에 배치되는 제2 지지체(40b)을 포함한다.The support 40 includes a first support body 40a disposed in the inlet channel 20a and a second support body 40b disposed in the outlet channel 20b.

그리고, 상기 제1 지지체(40a), 상기 다공성 월(30) 및 상기 제2 지지체(40b)의 적어도 하나에는 촉매가 배치될 수 있다. 상기 제1 지지체(40a)에는 제1 촉매(50)가 코팅될 수 있고, 상기 다공성 월(30)에는 제2 촉매(60)가 코팅될 수 있으며, 상기 제2 지지체(40b)에는 제3 촉매(70)가 배치될 수 있다. A catalyst may be disposed on at least one of the first support body 40a, the porous wall 30, and the second support body 40b. A first catalyst 50 may be coated on the first support 40a and a second catalyst 60 may be coated on the porous wall 30 and a third catalyst 60 may be coated on the second support 40b. (70) may be disposed.

상기 제1 촉매(50), 상기 제2 촉매(60) 및 상기 제3 촉매(70)는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매, 삼원 촉매, 산화 촉매, 탄화수소 트랩 촉매, 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매 등 다양한 촉매를 포함할 수 있다.The first catalyst 50, the second catalyst 60 and the third catalyst 70 may be a Lean NOx Trap (LNT) catalyst, a three-way catalyst, an oxidation catalyst, a hydrocarbon trap catalyst, a Selective Catalytic Reduction (SCR) catalysts.

또한, 제1 지지체(40a), 상기 다공성 월(30) 및 상기 제2 지지체(40b)에는 두 종류 이상의 촉매가 코팅될 수 있다. 더 나아가, 제1 지지체(40a), 상기 다공성 월(30) 및 상기 제2 지지체(40b)의 일면과 타면에는 다른 종류의 촉매가 코팅될 수도 있다. 예를 들어, 상기 유입 채널(20a) 쪽의 내벽인 다공성 월(30)의 일면과, 상기 유출 채널(20b) 쪽의 내벽인 상기 다공성 월(30)의 타면에는 다른 종류의 촉매가 코팅될 수도 있다. 또한, 상기 제1 지지체(40a)의 일면과 타면에는 서로 다른 종류의 촉매가 코팅될 수 있고, 상기 제2 지지체(40b)의 일면과 타면에도 서로 다른 종류의 촉매가 코팅될 수 있다.In addition, two or more types of catalysts may be coated on the first support 40a, the porous wall 30, and the second support 40b. Furthermore, other types of catalyst may be coated on one surface and the other surface of the first support 40a, the porous wall 30, and the second support 40b. For example, another type of catalyst may be coated on one side of the porous wall 30 on the inner side of the inlet channel 20a and on the other side of the porous wall 30 on the inner side of the outlet channel 20b have. Different kinds of catalysts may be coated on one surface and the other surface of the first support body 40a and different kinds of catalysts may be coated on one surface and the other surface of the second support body 40b.

물론, 상기 다공성 월(30)의 유입 채널(20a)의 내벽들에 코팅되는 촉매의 종류는 동일하고, 다공성 월(30)의 유출 채널(20b)의 내벽들에 코팅되는 촉매의 종류도 동일할 수 있고, 상기 제1 지지체(40a) 또는 상기 제2 지지체(40b)의 양면에 코팅되는 종류도 동일할 수 있다. Of course, the types of catalyst coated on the inner walls of the inlet channel 20a of the porous wall 30 are the same and the types of catalysts coated on the inner walls of the outlet channel 20b of the porous wall 30 are the same And the types of coating on both sides of the first support 40a or the second support 40b may be the same.

그리고, 상기 유입 채널(20a)의 적어도 하나의 내벽에 코팅되는 촉매의 종류는 상기 유출 채널(20b)의 적어도 하나의 내벽에 코팅되는 촉매의 종류 또는 상기 제1 지지체(40a) 또는 상기 제2 지지체(40b)의 양면 중 적어도 일면에 코팅되는 촉매의 종류와 다를 수도 있다.The kind of the catalyst coated on the inner wall of at least one of the inlet channels 20a may be a kind of the catalyst coated on the inner wall of at least one of the outlet channels 20b, And may be different from the type of the catalyst coated on at least one side of the both surfaces of the catalyst layer 40b.

예를 들어, 본 발명의 한 실시예에 따라, 상기 제1 지지체(40a)에 코팅된 제1 촉매(50) 및 상기 다공성 월(30)에 코팅된 제2 촉매(60)는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매이고, 제2 지지체(40b)에 코팅된 제3 촉매(70)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매일 수 있다. For example, according to one embodiment of the present invention, the first catalyst 50 coated on the first support 40a and the second catalyst 60 coated on the porous wall 30 are connected to a linox trap Lean NOx Trap (LNT) catalyst, and the third catalyst 70 coated on the second support 40b may be a Selective Catalytic Reduction (SCR) catalyst.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 제1 지지체(40a)에 코팅된 제1 촉매(50) 및 상기 다공성 월(30)에 코팅된 제2 촉매(60)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매이고, 상기 제2 지지체(40b)에 코팅된 제3 촉매(70)는 산화 촉매(oxidation catalyst)일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the first catalyst 50 coated on the first support 40a and the second catalyst 60 coated on the porous wall 30 may be selectively reduced by selective catalytic reduction (SCR) catalyst, and the third catalyst 70 coated on the second support 40b may be an oxidation catalyst.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 상기 제1 지지체(40a)에 코팅된 제1 촉매(50) 및 상기 제2 지지체(40b)에 코팅된 제3 촉매(70)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매를 포함하고, 상기 다공성 월(30)에 코팅된 제2 촉매(60)는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first catalyst 50 coated on the first support 40a and the third catalyst 70 coated on the second support 40b may be selectively < RTI ID = 0.0 > (SCR) catalyst, and the second catalyst 60 coated on the porous wall 30 may include a Lean NOx Trap (LNT) catalyst.

도 4는 종래의 배기가스 정화 장치를 도시한 도면이고, 도 5는 종래의 도 4에 따른 전단 촉매와 후단 촉매의 온도 차이를 도시한 그래프이다.FIG. 4 is a view showing a conventional exhaust gas purifying apparatus, and FIG. 5 is a graph showing a temperature difference between a front end catalyst and a rear end catalyst according to the conventional FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 종래 기술의 배기가스 정화 장치는 배기가스의 흐름 방향으로 촉매 장치가 직렬로 배열되어 있어, 전단 촉매와 후단 촉매 사이의 온도가 큰 차이를 보이고 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, in the exhaust gas purifying apparatus of the related art, the catalyst devices are arranged in series in the flow direction of the exhaust gas, and the temperature difference between the front end catalyst and the rear end catalyst is large.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 온도에 따른 SCR 촉매의 NOx 정화 효율을 도시한 그래프이다.6 is a graph showing the NOx purification efficiency of an SCR catalyst according to temperature according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, SCR 촉매에서는 우레아 분해 및 NOx 정화 성능 증가를 위해 최소 200 ℃ 이상의 온도가 확보되어야 한다. 또한, 우레아 소모를 최소화 하며 NOx를 제거하기 위해서는 SCR 촉매의 온도가 250 ~ 400 ℃ 사이에서 유지되어야 한다.As shown in FIG. 6, in the SCR catalyst, a temperature of at least 200 ° C must be secured for urea decomposition and NOx purification performance increase. Further, in order to minimize urea consumption and remove NOx, the temperature of the SCR catalyst should be maintained between 250 and 400 ° C.

따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 전단 촉매부(110)와 후단 촉매부(120)를 나란하게 병렬로 배치하여 전단 촉매 및 후단 촉매간 거리를 줄임으로써, 전단 촉매 및 후단 촉매간 온도 차이를 최소화하여 배기가스 정화 성능을 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.Accordingly, the exhaust gas purifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention reduces the distance between the front end catalyst and the rear end catalyst by disposing the front end catalyst portion 110 and the rear end catalyst portion 120 side by side in parallel, The temperature difference between the catalyst and the downstream catalyst is minimized to provide an environment capable of improving the exhaust gas purification performance.

그리고, 본 발명의 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치(100)는 배기가스 정화 장치가 적용되는 차량 환경에 따라 전단 촉매부(110)의 제1 촉매부의 촉매, 매연 필터부(114)의 DPF에 코팅되는 촉매 및 후단 촉매부(120)의 촉매의 종류를 다양하게 변형 또는 변경이 가능하다.The exhaust gas purifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a catalyst of the first catalyst portion of the front end catalyst portion 110 and a catalyst of the soot filter portion 114 The catalysts coated on the DPF of the rear end catalyst part 120 and the catalysts of the rear end catalyst part 120 can be variously modified or changed.

예를 들어, 본 발명의 한 실시예에 따라 전단 촉매부(110)의 중심부에 배치된 제1 촉매부(112)는 LNT 촉매를 포함하고, 매연 필터부(114)의 DPF에는 LNT 촉매가 코팅될 수 있고, 후단 촉매부(120)는 SCR 촉매를 포함할 수 있다. 제1 촉매부(112) 또는 매연 필터부(114)의 LNT 촉매는 NOx를 정화하는 동시에 NH3를 생성한다, 그리고, 후단 촉매부(120)의 SCR 촉매는 제1 촉매부(112) 또는 매연 필터부(114)에서 생성된 NH3를 통해 NOx를 추가 제거하거나, NH3 부족 시 urea를 분사하여 NOx를 추가 제거할 수 있다.For example, according to one embodiment of the present invention, the first catalyst portion 112 disposed at the center of the front end catalyst portion 110 includes an LNT catalyst, and the DPF of the soot filter portion 114 is coated with an LNT catalyst And the rear end catalyst portion 120 may include an SCR catalyst. The SCR catalyst of the rear end catalyst portion 120 may be either the first catalyst portion 112 or the soot filter portion 114. The LNT catalyst of the first catalyst portion 112 or the soot filter portion 114 may purify NOx while generating NH3, NOx may be further removed through NH 3 generated in the NO x reduction unit 114, or NO x may be further removed by injecting urea in the case of NH 3 deficiency.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 전단 촉매부(110)의 중심부에 배치된 제1 촉매부(112)는 LNT 촉매를 포함하고, 매연 필터부(114)의 DPF에는 SCR 촉매가 코팅될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 SCR 촉매의 작동 온도를 확보할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first catalyst portion 112 disposed at the center of the front end catalyst portion 110 includes an LNT catalyst, and the DPF of the soot filter portion 114 may be coated with an SCR catalyst have. Thus, in another embodiment of the present invention, the operating temperature of the SCR catalyst can be secured.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전단 촉매부(110)의 중심부에 배치된 제1 촉매부(112)는 DOC 촉매를 포함하고, 매연 필터부(114)의 DPF에도 DOC 촉매가 코팅될 수 있다. 따라서, 제1 촉매부(112) 및 매연 필터부(114)의 DOC에서 NO2를 효과적으로 생성하고, 생성된 NO2로 인해 후단 촉매부(120)에서의 NOx 정화 성능을 개선할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the first catalytic part 112 disposed at the center of the front end catalytic part 110 includes a DOC catalyst and the DPF of the soot filter part 114 is coated with a DOC catalyst . Therefore, NO 2 can be effectively generated in the DOC of the first catalyst portion 112 and the soot filter portion 114, and the NOx purifying performance in the rear end catalyst portion 120 can be improved due to the generated NO 2 .

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치는 전단 촉매와 후단 촉매를 U자형으로 패키징함으로써, 전단 촉매 및 후단 촉매간 온도 차이를 최소화하여 배기가스 열손실을 최소화하고, 배기가스 정화 성능을 향상시킬 수 있는 배기가스 정화 장치를 제공하는 것이다.The exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention minimizes the temperature difference between the front end catalyst and the rear end catalyst by minimizing the exhaust gas heat loss by packaging the front end catalyst and the rear end catalyst in U- And to provide an exhaust gas purification apparatus capable of improving the exhaust gas purification efficiency.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 배기가스 정화 장치는 촉매가 코팅된 매연 필터를 사용함으로써, 촉매의 패키징으로 인한 촉매 로딩량을 감소를 최소화할 수 있는 환경을 제공하고자 한다.In addition, the exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention uses a catalyst-coated soot filter to provide an environment that can minimize the reduction of the amount of catalyst loading due to the packaging of the catalyst.

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

Claims (14)

배기 파이프 상에 설치되며, 입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함하는 전단 촉매부, 그리고
상기 전단 촉매부와 연결되며, 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함하는 후단 촉매부
를 포함하며,
상기 전단 촉매부와 상기 후단 촉매부는 나란하게 병렬로 배치되며, 상기 배기 파이프의 배기가스가 상기 전단 촉매부를 통과한 후에 상기 후단 촉매부를 통과하며,
상기 전단 촉매부는,
상기 전단 촉매부의 중심에 배치되는 제1 촉매부, 그리고
상기 제1 촉매부를 둘러싸는 매연 필터부를 포함하며,
상기 배기 파이프의 배기가스가 상기 제1 촉매부의 일단을 통해 유입되어 상기 제1 촉매부의 타탄으로 배출되고, 상기 제1 촉매부의 타단으로 배출된 배기가스가 상기 제1 촉매부의 타탄을 둘러싼 상기 매연 필터부의 타단으로 유입된 후 상기 제1 촉매부의 일단을 둘러싼 상기 매연 필터부의 일단으로 배출되는 배기가스 정화 장치.A front end catalyst portion provided on the exhaust pipe and including a particulate matter filter (DPF), and
A rear catalyst part connected to the front end catalyst part and including a selective catalytic reduction (SCR)
/ RTI >
Wherein the front end catalyst portion and the rear end catalyst portion are arranged in parallel to each other, the exhaust gas of the exhaust pipe passes through the rear end catalyst portion after passing through the front end catalyst portion,
Wherein the front-
A first catalyst part disposed at the center of the front end catalyst part, and
And a soot filter portion surrounding the first catalyst portion,
The exhaust gas of the exhaust pipe flows into one end of the first catalytic part and is discharged to the tartan of the first catalytic part, and the exhaust gas discharged to the other end of the first catalytic part is exhausted to the particulate filter And the exhaust gas is discharged to one end of the soot filter portion surrounding one end of the first catalytic portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 촉매부는,
디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 또는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT)를 포함하는 배기가스 정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first catalytic unit comprises:
An exhaust gas purifying apparatus comprising a diesel oxidation catalyst (DOC) or a lean NOx trap (LNT). 제3항에 있어서,
상기 매연 필터부는,
입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함하는 배기가스 정화 장치.The method of claim 3,
Wherein the particulate filter portion includes:
An exhaust gas purifying apparatus comprising a particulate matter filter (DPF). 제1항에 있어서,
상기 매연 필터부는,
유체가 유입되는 적어도 하나의 유입 채널,
유체가 유출되는 적어도 하나의 유출 채널, 그리고
이웃하는 상기 유입 채널과 상기 유출 채널 사이에 배치되며, 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 월을 포함하며,
상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 유입 채널의 내벽에는 적어도 하나의 촉매가 코팅되는 배기가스 정화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the particulate filter portion includes:
At least one inlet channel through which fluid is introduced,
At least one outlet channel through which the fluid flows, and
And at least one wall extending between the adjacent inflow channels and the outflow channel and extending in the longitudinal direction,
Wherein at least one catalyst is coated on an inner wall of the inlet channel or an inner wall of the inlet channel. 제5항에 있어서,
상기 매연 필터부는,
상기 유입 채널 또는 상기 유출 채널 중 적어도 하나의 내부에 위치하는 지지체를 더 포함하며,
상기 지지체에는 적어도 하나의 촉매가 코팅되는 배기가스 정화 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the particulate filter portion includes:
Further comprising a support positioned within at least one of the inlet channel or the outlet channel,
Wherein the support is coated with at least one catalyst. 제6항에 있어서,
상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는,
디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT) 또는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 중 적어도 하나가 코팅되는 배기가스 정화 장치.The method according to claim 6,
The inner wall of the inflow channel, the inner wall of the inflow channel or the support,
Wherein at least one of a diesel oxidation catalyst (DOC), a lean NOx trap (LNT), or a selective catalytic reduction (SCR) is coated. 중심부 및 상기 중심부를 둘러싸는 외곽부를 포함하며, 일단이 배기 파이프와 연결되고, 타단이 막힌 전단 촉매부, 그리고
상기 전단 촉매부와 연결되며, 상기 전단 촉매부를 통과한 배기가스를 정화하는 후단 촉매부
를 포함하며,
상기 전단 촉매부는,
상기 중심부의 일단에 상기 배기 파이프가 연결되고, 상기 배기 파이프로부터 유입된 배기가스가 상기 중심부를 통과한 후에 상기 외곽부를 통과하되, 상기 배기가스가 상기 중심부의 일단을 통해 유입되어 상기 중심부의 타탄으로 배출되고, 상기 중심부의 타단으로 배출된 배기가스가 상기 중심부의 타탄을 둘러싼 상기 외곽부의 타단으로 유입된 후 상기 중심부의 일단을 둘러싼 상기 외곽부의 일단으로 배출되는 배기가스 정화 장치.A front end catalytic portion including a central portion and an outer frame portion surrounding the central portion, one end of which is connected to the exhaust pipe and the other end is clogged,
A rear end catalyst part connected to the front end catalyst part and purifying the exhaust gas passed through the front end catalyst part,
/ RTI >
Wherein the front-
Wherein the exhaust pipe is connected to one end of the center portion and the exhaust gas flowing from the exhaust pipe passes through the center portion and then passes through the outer frame portion so that the exhaust gas flows through one end of the center portion, And exhaust gas discharged to the other end of the center portion flows into the other end of the outer circumferential portion surrounding the tartar of the central portion and is discharged to one end of the outer circumferential portion surrounding one end of the center portion. 제8항에 있어서,
상기 전단 촉매부는,
상기 중심부에 배치되며, 디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC) 또는 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 촉매부, 그리고
상기 외곽부에 배치되는 매연 필터부를 포함하는 배기가스 정화 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the front-
A first catalyst portion disposed at the center portion and including at least one of a diesel oxidation catalyst (DOC) or a lean NOx trap (LNT)
And a soot filter portion disposed in the outer frame portion. 제9항에 있어서,
상기 매연 필터부는,
입자상물질 제거용 필터(Diesel Particulate Filter, DPF)를 포함하는 배기가스 정화 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the particulate filter portion includes:
An exhaust gas purifying apparatus comprising a particulate matter filter (DPF). 제9항에 있어서,
상기 매연 필터부는,
유체가 유입되는 적어도 하나의 유입 채널,
유체가 유출되는 적어도 하나의 유출 채널,
이웃하는 상기 유입 채널과 상기 유출 채널 사이에 배치되는 적어도 하나의 월, 그리고
상기 유입 채널 또는 상기 유출 채널 중 적어도 하나의 내부에 위치하는 지지체를 포함하며,
상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는 적어도 하나의 촉매가 코팅되는 배기가스 정화 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the particulate filter portion includes:
At least one inlet channel through which fluid is introduced,
At least one outlet channel through which the fluid flows,
At least one month disposed between the adjacent inflow channel and the outflow channel, and
And a support positioned within at least one of the inlet channel or the outlet channel,
Wherein at least one catalyst is coated on the inner wall of the inlet channel, the inner wall of the inlet channel, or the support. 제11항에 있어서,
상기 유입 채널의 내벽, 상기 유입 채널의 내벽 또는 상기 지지체에는,
디젤산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, DOC), 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap, LNT) 또는 선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR) 중 적어도 하나가 코팅되는 배기가스 정화 장치.12. The method of claim 11,
The inner wall of the inflow channel, the inner wall of the inflow channel or the support,
Wherein at least one of a diesel oxidation catalyst (DOC), a lean NOx trap (LNT), or a selective catalytic reduction (SCR) is coated. 제9항에 있어서,
상기 전단 촉매부와 상기 후단 촉매부는 U자형으로 연결되며,
상기 매연 필터부를 통과한 배기가스가 상기 후단 촉매부로 유입되는 배기가스 정화 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the front end catalyst portion and the rear end catalyst portion are connected in a U-
And the exhaust gas having passed through the smoke filter section flows into the rear end catalyst section. 제13항에 있어서,
상기 후단 촉매부는,
상기 전단 촉매부에서 배출된 배기가스가 통과하는 제2 촉매부를 포함하며,
상기 제2 촉매부는,
선택적 환원 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)을 포함하는 배기가스 정화 장치.
14. The method of claim 13,
The rear-
And a second catalyst part through which the exhaust gas discharged from the front end catalyst part passes,
Wherein the second catalyst portion comprises:
An exhaust gas purification apparatus comprising a selective catalytic reduction (SCR).
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