KR102394835B1 - 금속 촉매 담체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기가스가 통과하는 케이스와, 상기 케이스에 교대로 적층되는 평판 및 파형판과, 상기 케이스의 전방에 장착되는 전방 고정바와, 상기 케이스의 후방에 장착되는 후방 고정바로 구성되어 평판 및 파형판이 케이스에서 이탈되는 것을 방지한다.

Description

금속 촉매 담체{METALLIC CATALYST CARRIER}
본 발명은 케이스에 교대로 적층되는 평판 및 파형판이 케이스에서 이탈되는 것을 방지하는 금속 촉매 담체에 관한 것이다.
일반적으로 촉매 담체는 차량, 선박 또는 화력 발전소 등의 배기관 도중에 설치되어 촉매를 통해 배기중인 유해한 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)를 산화하여 무해한 이산화탄소(CO2), H2O로 변환하거나 유해한 질소 산화물(NOx)을 무해한 N2, 02로 환원하는 장치로서, 배기가스를 정화시키는 역할을 한다.
금속 촉매 담체는 양쪽이 관통되는 케이스와, 케이스의 내부에 교대로 적층되는 평판 및 파형판으로 구성되고, 평판 및 파형판의 표면에는 배기가스와 반응하여 정화시키는 촉매물질이 코팅된다.
이와 같은 금속 촉매 담체는 케이스의 내부에 평판 및 파형판을 고정하기 위해 케이스, 평판 및 파형판 사이를 용접하는데, 비용이 증가하고 제조공정이 복잡한 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0117426호
따라서, 본 발명의 목적은 케이스의 전면 및 후방에 고정바를 장착하여 평판 및 파형판이 케이스에서 이탈되는 것을 방지하는 금속 촉매 담체를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 배기가스가 통과하는 케이스에 평판 및 파형판이 교대로 적층되고, 상기 케이스의 전방에는 평판 및 파형판이 케이스의 전방으로 이탈되는 것을 방지하는 전방 고정바가 장착되고, 상기 케이스의 후방에는 평판 및 파형판이 케이스의 후방으로 이탈되는 것을 방지하는 후방 고정바가 장착될 수 있다.
상기 전방 고정바는 케이스의 전면 양쪽 가장자리에 수직방향으로 장착되고, 상기 후방 고정바는 케이스의 후면 양쪽 가장자리에 수직방향으로 장착될 수 있다.
상기 케이스의 전방에는 평판 및 파형판의 전면보다 길게 돌출되는 전방 오버행부가 형성되고, 상기 케이스의 후방에는 평판 및 파형판의 후면보다 길게 돌출되는 후방 오버행부가 형성되며, 상기 전방 고정바의 양단은 전방 오버행부에 고정되고, 상기 후방 고정바의 양단은 후방 오버행부에 고정될 수 있다.
상기 평판 및 파형판의 전방 양쪽 모서리에 전방 걸림홈부가 형성되고, 평판 및 파형판의 후방 양쪽 모서리에 형성되는 후방 걸림홈부가 형성되며, 상기 전방 걸림홈부에 전방 고정바가 삽입되고, 상기 후방 걸림홈부에 후방 고정바가 삽입될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 케이스의 전면에 전방 고정바를 수직방향으로 장착하고, 케이스의 후방에 후방 고정바를 수직방향으로 장착하여 평판 및 파형판이 케이스에서 이탈되는 것을 방지한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 금속 촉매 담체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 금속 촉매 담체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 금속 촉매 담체의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 금속 촉매 담체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 금속 촉매 담체의 사시도이다.
도 6는 본 발명의 제3실시예에 따른 금속 촉매 담체의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 평판 및 파형판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 금속 촉매 담체의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 금속 촉매 담체의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 촉매 담체는 양쪽이 관통된 케이스(10)와, 케이스(10)에 교대로 적층되는 평판(20) 및 파형판(30)으로 이루어질 수 있다.
금속 촉매 담체는 선박이나 발전소, 소각장과 같은 대형 플랜트 등의 엔진이나 로(furnace)에 장착되어 질소산화물(NOx)과 암모니아(NH3)가 섞인 배기가스가 환원반응을 통하여 질소와 물이 생성되도록 구성되어 있다.
촉매 담체는 배기관 사이에 배치되는 것으로서, 내부에 촉매를 지지하는 대용량의 촉매 담체가 다단 또는 일단의 형태로 배치될 수 있다.
케이스(10)는 양단이 개구된 사각 형태이고, 그 양단은 배기관에 연결된다. 평판(20) 및 파형판(30)은 내열성 금속 박판으로 형성되고, 그 두께는 20~100㎛인 것이 바람직하다.
파형판(30)는 물결 형태 또는 요철 형태로 형성되고, 평판(20)은 평평한 판 형태로 형성되며, 케이스(10) 내부에 상호 교대로 적층되면 배기가스가 통과하는 통로(22)가 형성된다. 이러한 평판(20) 및 파형판(30)의 표면에는 배기가스와 반응하여 정화시키는 촉매물질이 코팅될 수 있다.
파형판(30)은 평판(20)을 사이에 두고 제1파형판(32)과 제2파형판(34)이 교대로 반복하여 적층되고, 제1파형판(32)과 제2파형판(34)에는 각각 위로 향하여 볼록하게 돌출되는 제1파형부(42)와, 아래로 향하여 볼록하게 돌출되는 제2파형부(44)가 반복되어 물결 형태로 형성될 수 있다.
제1파형판(32)의 제1파형부(42)의 꼭지점(A)과 제2파형판(34)의 제2파형부(44)의 꼭지점(B)이 서로 마주보도록 일치되게 조립된다. 즉, 평판(20)을 사이에 두고 제1파형부(42)의 꼭지점(A)과 제2파형부(44)의 꼭지점(B)이 서로 마주보게 조립될 수 있다.
이와 같이, 파형판(30)의 꼭지점들이 서로 일치되도록 조립되기 때문에 파형판(30) 사이의 지지력이 향상되어 외부의 충격이나 진동 및 배기가스가 통과하는 압력 및 온도변화에 따른 열팽창 등에 따른 파형판(30)과 평판(20)의 변형을 최소화할 수 있다.
케이스(10) 내부에 평판(20)과 파평판(30)이 삽입되고 배기가스가 통과하는 압력에 의해 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 케이스(10)에 평판(20) 및 파형판(30)을 고정하는 이탈 방지부(50)가 형성될 수 있다.
제1실시예에 따른 이탈 방지부(50)는 케이스(10)의 전방에 수직방향으로 장착되어 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)의 전방으로 이탈되는 것을 방지하는 전방 고정바(52)와, 케이스(10)의 후방에 수직방향으로 장착되어 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스의 후방으로 이탈되는 것을 방지하는 후방 고정바(54)를 포함할 수 있다.
케이스(10)의 전방에는 평판(20) 및 파형판(30)의 전면보다 길게 돌출되는 전방 오버행부(56)가 형성될 수 있고, 케이스(10)의 후방에는 평판(20) 및 파형판(30)의 후면보다 길게 돌출되는 후방 오버행부(58)가 형성될 수 있으며, 전방 오버행부(56)에 전방 고정바(52)의 양쪽 끝부분이 각각 용접에 의해 고정될 수 있고, 후방 오버행부(58)에 후방 고정바(54)의 양쪽 끝부분이 각각 용접에 의해 고정될 수 있다.
케이스(10)의 길이가 평판(20) 및 파형판(30)의 길이에 비해 길게 형성될 경우 케이스(10)의 전방에 전방 오버행부(56)가 형성될 수 있고, 케이스(10)의 후방에 후방 오버행부(58)가 형성될 수 있다.
제1실시예에 따른 전방 고정바(52)는 케이스(10)의 전방 양쪽 가장자리에 수직방향으로 장착되어 상하방향으로 적층되는 평판(20) 및 파형판(30)의 전면에 걸림되어 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)의 전방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
후방 고정바(54)는 케이스(10)의 후방 양쪽 가장자리에 수직방향으로 장착되어 상하방향으로 적층되는 평판(20) 및 파형판(30)의 후면에 걸림되어 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)의 후방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 제1실시예에 따른 이탈 방지부(50)는 케이스(10)에 평판(20) 및 파형판(30)을 교대로 적층되게 삽입한 후 케이스(10)의 전방 오버행부(56)에 전방 고정바(52)의 양단을 용접하고, 케이스(10)의 후방 오버행부(58)에 후방 고정바(54)의 양단을 용접하면 조립이 완료되므로 작업이 쉽고, 제조공정을 단순화할 수 있으며 제조비용을 줄일 수 있다.
제2실시예에 따른 이탈 방지부는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 전방 오버행부(56) 중앙에 수직방향으로 장착되는 전방 중앙 고정바(60)와, 케이스(10)의 후방 오버행부(58) 중앙에 수직방향으로 장착되는 케이스(10)의 후방으로 이탈되는 것을 방지하는 후방 중앙 고정바(62)를 포함할 수 있다.
전방 중앙 고정바(60)의 상단 및 하단은 케이스(10)의 전방 오버행부(56)의 중앙에 용접에 의해 고정되고, 후방 중앙 고정바(62)의 상단 및 하단은 케이스(10)의 후방 오버행부(58)의 중앙에 용접에 의해 고정될 수 있다.
이와 같은 제2실시예에 따른 이탈 방지부는 금속 촉매 담체의 사이즈가 작거나 배기가스의 압력이 낮아 하나의 고정바로 충분히 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 구조에 적용될 수 있다.
금속 촉매 담체의 사이즈가 클 경우 제1실시예에서 설명한 전방 고정바(52) 및 후방 고정바(54)와, 제2실시예에서 설명한 전방 중앙 고정바(60) 및 후방 중앙 고정바(62)를 전부 케이스(10)에 고정될 수 있다.
제3실시예에 따른 이탈 방지부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 평판(20) 및 파형판(30)의 모서리에 형성되는 걸림홈부(70,72)와, 걸림홈부(70,72)에 삽입되고 양단이 케이스(10)에 고정되어 평판(20) 및 파형판(30)이 케이스(10)에서 이탈되는 것을 방지하는 고정바(74,76)를 포함할 수 있다.
걸림홈부(70,72)는 평판(20) 및 파형판(30)의 전방 양쪽 모서리 부위에 형성되는 전방 걸림홈부(70)와, 평판(20) 및 파형판(30)의 후방 양쪽 모서리 부위에 형성되는 후방 걸림홈부(74)를 포함할 수 있다.
걸림홈부(70,72)는 도 7에 도시된 바와 같이, 평판(20) 및 파형판(30)의 모서리 부위를 절단한 형태로 형성되고 평판(20) 및 파형판(30) 제작시 일체로 형성될 수 있다.
고정바(74,76)는 전방 걸림홈부(70)에 걸림되고, 케이스(10)의 전방 양쪽 가장자리에 수직방향으로 고정되는 전방 고정바(74)와, 후방 걸림홈부(72)에 걸림되고, 케이스의 후방 양쪽 가장자리에 고정되는 후방 고정바(76)를 포함할 수 있다.
케이스(10)에 평판(20) 및 파형판(30)을 교대로 적층되도록 삽입하면 걸림홈부(70,72)가 일직선으로 연통되고, 고정바(74,76)를 케이스(10)의 전방 및 후방에서 밀어 넣으면 걸림홈부(70,72)에 걸림되며, 고정바(74,76)의 양단을 케이스(10)의 상면 및 하면에 용접 등의 방법에 의해 고정할 수 있다.
제3실시예에 따른 이탈 방지부는 케이스(10)의 길이와 평판(20) 및 파형판(30)의 길이가 동일하여, 케이스(10)의 전면 및 후면이 평판(20) 및 파형판(30)의 전면 및 후면에 일치되는 경우 적용될 수 있다.
제4실시예에 따른 이탈 방지부는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 평판(20) 및 파형판(30)의 전면 및 후면의 중앙부분에 형성되는 중앙 걸림홈부(80,82)와, 중앙 걸림홈부(80,82)에 삽입되고 그 양단이 케이스(10)에 고정되는 중앙 고정바(84,86)를 포함할 수 있다.
중앙 걸림홈부(80,82)는 평판(20) 및 파형판(30)의 전면에 형성되는 전방중앙 걸림홈부(80)와, 평판(20) 및 파형판(30)의 후면에 형성되는 후면중앙 걸림홈부(82)를 포함할 수 있고, 중앙 고정바(84,86)는 전방중앙 걸림홈부(80)에 삽입되는 전방중앙 고정바(84)와, 후방중앙 걸림홈부(82)에 삽입되는 후면중앙 고정바(86)를 포함할 수 있다.
그리고 금속 촉매 담체의 사이즈가 클 경우 제3실시예에서 설명한 고정바와, 제4실시예에서 설명한 중앙 고정바가 같이 설치될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 케이스 20: 평판
30: 파형판 50: 이탈 방지부
52: 전방 고정바 54: 후방 고정바
56: 전방 오버행부 58: 후방 오버행부

Claims (7)

  1. 배기가스가 통과하는 케이스;
    상기 케이스에 교대로 적층되는 평판 및 파형판;
    상기 케이스의 전방에 장착되어 평판 및 파형판이 케이스의 전방으로 이탈되는 것을 방지하는 전방 고정바; 및
    상기 케이스의 후방에 장착되어 평판 및 파형판이 케이스의 후방으로 이탈되는 것을 방지하는 후방 고정바;를 포함하고,
    상기 평판 및 파형판의 전방 양쪽 모서리에는 전방 걸림홈부가 형성되고, 상기 평판 및 파형판의 후방 양쪽 모서리에는 후방 걸림홈부가 형성되며,
    상기 전방 걸림홈부에 전방 고정바가 삽입되고, 상기 후방 걸림홈부에 후방 고정바가 삽입되는 금속 촉매 담체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방 걸림홈부 및 후방 걸림홈부는 평판 및 파형판의 모서리가 절단된 형태로 형성되는 금속 촉매 담체.
  7. 삭제
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