KR19980047888U - 촉매 컨버터의 가열장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자동차의 유해 배기가스를 산화 및 환원시키는 촉매 컨버터에 관한 것으로서, 엔진(1)에서 배출되는 배기가스의 온도를 감지하는 온도센서(2)와, 촉매 컨버터(3) 내부의 촉매(4) 전단에 설치된 히터(5)와, 상기 히터(5)에 전기적인 신호를 공급하는 히터 구동수단과, 상기 온도센서(2)의 신호에 따라 상기 히터구동수단을 제어하는 ECU(6)로 구성된 촉매 컨버터의 가열장치를 제공함으로써, 엔진이 냉시동시 발전기를 이용하여 배기가스를 가열함으로 촉매 컨버터를 적정 온도로 가열하기 때문에 별도의 전원을 사용하지 않고도 엔진의 냉시동시 대량으로 발생하는 유해한 배기가스를 정화할 수 있어 대기 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 고안은 자동차의 유해 배기가스를 산화 및 환원시키는 촉매 컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히터를 이용하여 상기 촉매 컨버터를 가열하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에서 배출되는 배기가스에는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 질소 화합물(NOx), 아황산 가스등이 포함되어 대기 오염이 유발되기 때문에 이를 제거한 상태로 대기 방출하도록 규제를 하고 있다.
상기와 같이 유해한 배기 가스를 정화하기 위한 장치로서 촉매 컨버터(52)가 사용되는 바, 상기 촉매 컨버터(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 촉매 담체(substrate)(51)에 백금(Pt)과 소량의 로듐(Rh)을 혼합한 것이 부착되어 구성되며, 상기 백금은 주로 일산화탄소와 탄화수소의 산화 작용에 사용되고 로듐은 주로 질소 화합물의 환원 작용을 위해서 작용된다.
상기와 같은 촉매 담체(51)가 내장된 촉매 컨버터(50)는 엔진으로부터 배기가스가 상기 촉매 담체(51)내의 작은 통로를 통과하면서 촉매에 접촉되어 촉매작용이 일어나도록 하는 것이다.
그런데, 상기와 같은 촉매는 그 촉매 작용이 일어나는 온도 범위가 약 250℃이상이 되어야 촉매 작용을 시작하게 되며, 촉매의 적정 작동 온도 범위는 약 400~800℃범위이다.
또한, 상기한 촉매 성분 중 로듐(Rh)과 같은 경우는 1100℃이상의 온도에서 그 기능이 급격히 저하되어 질소화합물의 환원작용이 매우 불량하게 되므로, 상기한 바와 같은 촉매 컨버터에 제공되는 배기가스의 온도는 매우 중요하다.
그러나, 실질적으로 엔진의 배기가스 중 유해성분은 엔진의 냉시동시와 같은 경우에 특히 많이 발생되는 바, 이때 배기가스의 온도는 지나치게 저하된 상태로 배출되기 때문에 촉매 컨버터는 원활한 촉매 작용을 제공할 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 냉시동시 촉매를 가열하여 촉매 담체가 원활한 촉매 작용을 할 수 있도록 하는 촉매 컨버터의 가열장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 촉매 컨버터를 도시한 구조도,
도 2는 본 고안에 따른 촉매 컨버터의 가열장치를 도시한 구조도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1:엔진 2:온도센서
3:촉매 컨버터 4:촉매
5:히터 6:ECU
7:발전기 8:릴레이
9:배기 매니폴드
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 촉매 컨버터의 가열장치는 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도를 감지하는 온도센서와, 촉매 컨버터 내부의 촉매 전단에 설치된 히터와, 상기 히터에 전기적인 신호를 공급하는 히터구동수단과, 상기 온도센서의 신호에 따라 상기 히터 구동수단을 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 고안에 따른 촉매 컨버터의 가열장치를 도시한 것으로서, 엔진(1)에서 배출되는 배기가스의 온도를 감지하는 온도센서(2)와, 촉매 컨버터(3) 내부의 촉매(4) 전단에 설치된 히터(5)와, 상기 히터(5)에 전기적인 신호를 공급하는 히터구동수단과, 상기 온도센서(2)의 신호에 따라 상기 히터 구동수단을 제어하는 ECU(6)로 구성된다.
여기서, 상기 히터 구동수단은 엔진(1)의 회전력에 의해 구동되는 발전기(7)와, 상기 ECU(6)로부터 전달되는 제어신호를 입력받아 상기 발전기(7)와 히터(5)를 접속하는 릴레이(8)로 구성된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.
엔진(1)이 냉시동되어 상기 엔진(1)에 배출되는 배기가스의 온도가 저온이면, 촉매 컨버터(3)의 촉매 기능이 저하되어 배기가스의 정화 작용을 원활하게 할 수 없게 된다.
이때, ECU(6)는 온도센서(2)를 통해 상기 엔진(1)에서 배기 매니폴드(9)로 배출되는 배기가스의 온도를 감지하여 일정 온도보다 저온이면 릴레이(8)로 제어신호를 출력하여 상기 릴레이(8)가 도통되도록 한다.
상기 릴레이(8)가 도통되면 발전기(7)와 히터(5)가 접속되어 상기 발전기(7)의 전력이 상기 히터(5)로 인가되는 바, 상기 히터(5)는 가열되어 촉매 컨버터(3)로 유입되는 배기가스를 가열하게 된다.
즉, 상기와 같이 가열된 배기가스는 촉매 컨버터(3)로 유입되는 바, 상기 배기가스에 의해 가열된 촉매 컨버터(3)가 적정 온도로 상승하면서 촉매 기능이 활성화되어 원활한 배기가스의 정화 활동을 하게 된다.
그러나, 상기 엔진(1)이 정상 가동되어 상기 엔진(1)에서 배출되는 배기가스의 온도가 일정 온도보다 상등되면 ECU(6)는 온도센서(2)를 통해 이를 감지하고 릴레이(8)로 출력되던 제어신호를 차단하여 상기 릴레이(8)가 구동을 정지하도록 한다.
상기와 같이 릴레이(8)가 구동을 정지하면 히터(5)로 인가되던 발전기(7)이 전력이 차단되면서 상기 히터(5)는 더 이상 배기가스를 가열하지 않게 된다.
이상과 같이, 본 고안은 엔진이 냉시동시 발전기를 이용하여 배기가스를 가열함으로 촉매 컨버터를 적정 온도로 가열하기 때문에 별도의 전원을 사용하지 않고도 엔진의 냉시동시 대량으로 발생하는 유해한 배기가스를 정화할 수 있어 대기오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도를 감지하는 온도센서와, 촉매 컨버터 내부의 촉매 전단에 설치된 히터와, 상기 히터에 전기적인 신호를 공급하는 히터구동수단과, 상기 온도센서의 신호에 따라 상기 히터 구동수단을 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 하는 촉매 컨버터의 가열장치.
- 제1항에 있어서,상기 히터구동수단은 엔진의 회전력에 의해 구동되는 발전기와, ECU로부터 전 달되는 제어신호를 입력받아 상기 발전기와 히터를 접속하는 릴레이로 구성된 것을 특징으로 하는 촉매 컨버터의 가열장치.
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