KR19980040144U - 자동차의 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 관한 것으로, 엔진의 초기 운전 상태에서도 배기 가스의 정화 효율을 정상적으로 유지시키므로써 배기 가스 규제를 만족시키는 것을 목적으로 하며, 이를 위해, 본 고안은, 엔진으로부터 연장된 배기 매니폴드와 배기 매니폴드와 결합된 상태로 차체의 언더 바디의 하부로 연장되는 프론트 파이프를 포함하며, 프론트 파이프상에 설치되어 배기 매니폴드로부터 나오는 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 있어서, 상기 배기 매니폴드와 프론트 파이프의 사이에 또 다른 제2촉매기가 밀봉적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조를 제공한다.

Description

자동차의 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조

본 고안은 자동차용 촉매기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 초기 상태에서의 배기 가스 방출량을 저감시키기 위한 자동차의 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 관한 것이다.

최근 들어서, 자동차의 배출가스로 인한 대기 오염을 방지하는 것이 환경 위생상 중요한 문제로 대두되고 있으며, 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 자동차의 배출가스는 배기 파이프로 배출되는 배기 가스, 엔진의 크랭크케이스에서 배출되는 블로바이 가스, 및 연료탱크나 기화기 등에서 증발되는 연료증발 가스가 있다.

이 중에서 배기 가스는 연료가 실린더 안에서 연소된 다음, 배기 파이프를 통해 외부로 배출된다. 배기 가스의 성분은 대부분이 인체에 무해한 수증기(H₂O), 질소(N₂), 탄산가스(CO₂) 등이나 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해한 물질도 포함되어 있다.

배기 가스내의 유해성분을 제거하기 위한 방안으로, 종래 공지된 것으로는 엔진에서 배출된 배기 가스가, 배기 매니폴드 후방의 배기 파이프에 장착된 산화 또는 환원 촉매로 통과되도록 하므로서, 유해성분이 감소 및 제거되도록 한 촉매기 방식이 있다.

이러한 촉매기 방식은 배기 가스 속의 CO와 HC를 산화시켜 무해한 CO₂와 H₂O로 만드는 산화 촉매기와, 배기 가스 속의 NOx를 환원시켜 해가 없는 N₂와 CO₂로 만드는 환원 촉매기와, 배기 가스 속의 CO, HC, NOx를 동시에 하나의 촉매로 산화 또는 환원시키는 3원 촉매기가 있다.

또한, 이러한 촉매기의 장착 방식으로는 차체의 언더 바디 하부에 장착되는 UCC(Underbody Cross Converter)방식과 배기 매니폴드 상에 장착되는 MCC(Manifold Cross Converter)방식이 있다.

도 1에는 종래의 UCC 방식의 촉매기 장착구조가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 엔진(1)으로부터 연장된 배기 매니폴드(2)의 단부에는 차체의 언더 바디의 하부로 연장되는 프론트 파이프(3)가 연결되어 있으며, 이러한 프론트 파이프(3)에는 촉매기(4)가 부착되어, 배기 매니폴드로부터 나오는 배기 가스를 정화시키게 된다.

한편, 상기 배기 매니폴드(2)와 프론트 파이프(3)간의 각각의 접촉단부에는 서로 대응되는 플랜지부(5)가 형성되어 밀봉적으로 결합되게 된다.

그런데, 이러한 종래의 촉매기 장착구조에 있어서, 배기 가스의 온도가 높을 수록 촉매기의 정화 효율이 증가되고, 300℃ 정도에서 최적의 성능을 유지시키게 되며, 엔진 초기 상태에서는 배기 가스의 온도가 촉매와 정상적인 화학반응을 이루기 어렵기 때문에, 엔진의 냉간 시동시에 배출되는 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)의 양이 난기시 보다 약 90% 정도 많이 배출되므로써 배기 가스 규제를 만족하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 종래의 촉매기 장착구조를 개선하여 엔진의 초기 운전 상태에서도 배기 가스의 정화 효율을 정상적으로 유지시키므로써 배기 가스 규제를 만족시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 촉매기 장착 구조를 나타내는 개략적인 도면.

도 2는 본 고안에 따른 촉매기의 장착구조를 나타내는 개략적인 도면.

도 3은 도 2에 도시된 촉매기의 양단부에 형성되어 있는 플랜지부의 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 엔진2 : 배기 매니폴드

3 : 프론트 파이프4, 6 : 촉매기

5, 7 : 플랜지부

상술된 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 엔진으로부터 연장된 배기 매니폴드와 결합된 상태로 자체의 언더 바디의 하부로 연장되는 프론트 파이프를 포함하며, 프론트 파이프상에 설치되어 배기 매니폴드로부터 나오는 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 있어서, 상기 배기 매니폴드와 프론트 파이프의 사이에 또 다른 제2촉매기가 밀봉적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조를 제공한다.

또한, 제2촉매기의 상하 양쪽 단부에는 배기 매니폴드와 프론트 파이프의 단부에 형성되어 있는 플랜지부에 대응하는 플랜지부가 제공되어 배기 매니폴드와 프론트 파이프에 각각 밀봉적으로 결합되는 것이 바람직하다.

[실시예]

이하, 본 고안을 실현하기 위한 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하며, 본 실시예에서는 종래 기술에서 인용된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 설명의 중복을 피하기 위해 재차 설명하지 않는다.

여기서, 도 2는 본 고안에 따른 촉매기의 장착구조를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 촉매기의 양단부에 형성되어 있는 플랜지부의 정면도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 촉매기 장착구조에 의하면, 본 구조에서는 UCC 방식과 MCC 방식이 혼합된 제1, 제2촉매기(4, 6)가 사용되며, 제1촉매기(4)는 종래의 UCC 방식에 의해 프론트 파이프(3)에 설치되고, 제2촉매기(6)는 MCC 방식에 따라 배기 매니폴드(2)와 프론트 파이프(3)의 사이에 장착된다.

한편, 배기 매니폴드(2)와 프론트 파이프(3)의 사이에 장착되는 제2촉매기(6)의 상하 양쪽 단부에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 배기 매니폴드(2)와 프론트 파이프(3)의 단부에 형성되어 있는 플랜지부(5)에 대응하는 플랜지부(7)가 제공되어 배기 매니폴드(2)와 프론트 파이프(3)에 각각 밀봉적으로 결합되게 된다.

이상, 상술된 바와 같이, 본 고안에 따른 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 의하면, 기존의 UCC 방식에 따라 언더 바디의 하부에 설치되는 촉매기 이외에 MCC 방식에 따라 배기 매니폴드와 프론트 파이프 사이에 제공되는 또 다른 촉매기를 제공하므로써, 엔진의 초기 운전 상태에서도 2개의 촉매기를 사용하여 배기 가스를 정화시키므로서 배기 가스 규제를 만족시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구의 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 엔진으로부터 연장된 배기 매니폴드와 배기 매니폴드와 결합된 상태로 차체의 언더 바디의 하부로 연장되는 프론트 파이프를 포함하며, 프론트 파이프상에 설치되어 배기 매니폴드로부터 나오는 배기 가스를 정화시키는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조에 있어서, 상기 배기 매니폴드와 프론트 파이프의 사이에 또 다른 제2촉매기가 밀봉적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조.
2. 제1항에 있어서, 제2촉매기의 상하 양쪽 단부에는 배기 매니폴드와 프론트 파이프의 단부에 형성되어 있는 플랜지부에 대응하는 플랜지부가 제공되어 배기 매니폴드와 프론트 파이프에 각각 밀봉적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매기의 장착구조.