KR19990009964U - 촉매 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 촉매 컨버터의 촉매에 분사되는 배기가스의 속도, 즉 배기가스량을 일정하게 조정하여 촉매체의 활성량을 증대시켜 촉매효율을 높일 수 있도록 하는 촉매 컨버터에 관한 것으로, 이는 배기가스가 배기되는 배기관과 연결되어서 통하도록 된 컨버터 내부에 촉매기능을 발휘하는 촉매체 및 모노리드를 형성하여 컨버터에서 배출되는 배기가스 중의 유해한 성분을 제거하도록 된 촉매 컨버터에 있어서, 컨버터의 유입구에 설치되어서 배기가스압에 의해서 회전되면서 배기가스가 촉매체의 전면에 같은 속도로 분사되게 하는 팬으로 구성된 촉매 컨버터에 관한 것이다.

Description

촉매 컨버터

본 고안은 촉매 컨버터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 촉매 컨버터 내에 내입된 촉매에 분사되는 배기가스의 속도, 즉 배기가스량을 일정하게 조정하여 촉매체의 활성량을 증대시켜 촉매효율을 높일 수 있도록 하는 촉매 컨버터(catalytic converter)에 관한 것이다.

대기의 오물질은 부유, 먼지 및 납을 포함하는 물질로서 아황산가스, 일산화탄소, 질소산화물 등이 있다. 특히, 자동차에서 배출되는 탄화수소 등의 발생의 주원인으로서는 연소실 내에 연료와 공기의 혼합기가 연소될 때 가까운 부분에서 화염이 꺼져서 도달하지 않으므로 미연소된 탄화수소가 남아서 그대로 배기되는 예가 있고, 또한 밸브의 오버랩 기간에 연소되지 않은 혼합기가 그대로 방출되는 예가 있으며, 또한 감속시 배기관의 진동도가 급증하여 이때 배기관 내에 부착되어있던 연료가 증발되어 혼합기가 과농하게 됨에 따라 연소실 내의 압력과 온도가 낮은 상태가 되어서 고농도의 탄화수소를 방출하게 된다.

이에 따라서 종래의 탄화수소 등의 유해물질을 정화시키는 방법으로서, 배기가스가 배출되는 배기관에 이 배기관의 직경보다 큰 직경을 갖는 컨버터가 연이어 형성되도록 하면서 이 배기관과 컨버터가 일체형이 되도록 하며, 컨버터에 세라믹 및 메탈의 직사각형의 알루미나 등이 촉매체 등이 형성되도록 되어있다.

특히, 자동차의 배기가스를 정화하는 정화장치로 쓰이는 촉매의 형상은 모노리드의 형상과 배기 파이프의 형상이 정해짐에 따라서 컨버터의 형상이 국환되는 경우가 많다. 그러나 이러한 형상으로는 유체의 흐름상 모노리드의 중앙부는 빠른 속도의 배기가스에 장기간 노출됨에 따라서 중앙으로 집중되어 모노리드의 전면적을 균일하게 이용할 수 없기 때문에 일부분의 열화를 촉진시키는 결과를 초래하게 된다.

그러나 촉매체의 촉매활성을 높이고 정화효율을 향상시키기위해서 유입구를 통해 컨버터의 촉매체에 공급되는 배기가스가 동일한 속도로 공급되도록 컨버터를 구조를 설계하였지만, 설계와는 달리 유입구를 통해 유입되는 배기가스를 촉매체의 중앙에는 빠른 속도로 유입되어지고, 촉매체의 주변에는 느린 속도로 유입되기 때문에 촉매체의 열팽창속도가 달라져 촉매체의 활성효율이 떨어지는 한편, 정화효율이 감소하게 되는 결점이 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와같은 종래의 결점을 해결하기위해서 제안된 것으로, 촉매체에 배기가스를 공급하는 유입구에 팬을 설치하여서 배기가스가 촉매체의 전면에 동일한 속도, 즉 촉매체의 전면에 동일한 량의 배기가스가 유입되도록 하여 촉매체의 활성효율을 높여서 배기가스의 정화효율을 향상시킬 수 있도록 하는 촉매 컨버터를 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 촉매 컨버터의 개략도.

도 2는 도 1의 요부 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 유입구 2 : 컨버터

3 : 촉매체 4 : 모노리드

5 : 확장부 6 : 덕트셀

7 : 날개 8 : 회전림

9 : 가이드 10 : 팬

상기한 바와같은 목적을 달성하기위한 본 고안은 배기가스가 배기되는 배기관과 연결되어서 통하도록 된 컨버터 내부에 촉매기능을 발휘하는 촉매체 및 모노리드를 형성하여 컨버터에서 배출되는 배기가스 중의 유해한 성분을 제거하도록 된 촉매 컨버터에 있어서, 컨버터의 유입구에 설치되어서 배기가스압에 의해서 회전되면서 배기가스가 촉매체의 전면에 같은 속도로 분사되게 하는 팬을 포함하여 구성되어짐을 특징으로 한다.

여기서, 이 팬은 컨버터의 내면에 고정되는 덕트셀과, 덕트셀을 따라 회전되는 회전림에 고정되어서 배기가스압으로 회전되는 날개와, 날개의 중앙에서 촉매체쪽으로 돌출되어서 배기가스의 분산을 유도하게 되는 가이드로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 일 실시예에 따른 구성을 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 촉매 컨버터의 개략도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이다.

본 고안은 배기가스가 배출되는 배기관에 이 배기관의 직경보다 큰 직경의 컨버터(2)의 유입구(1)가 연결되어있고, 이 컨버터(2) 내에는 세라믹 및 메탈의 촉매체(3) 및 모노리드(4)가 내입되어있으며, 이 컨버터(2) 양쪽의 유입구(1)와 배기구가 경사 연결부품들로 배기관과 연결되어서 배기가스는 엔진의 배기관을 통하여 유입구(1)에서 컨버터(2)의 촉매체(3) 그리고 모노리드(4)로 확산되어 배기가스가 정화되어서 배기구를 통해서 빠져 나갈 수 있도록 되어있다.

그리고, 컨버터(2)의 유입구(1)에는 연소실에서 배출되는 배기가스압에 의해서 회전되면서 배기가스가 촉매체(3)의 전면에 같은 속도로 분사되게 하는 팬(10)이 설치되어있다. 보다 상세하게는 덕트셀(6)이 컨버터(2)의 내면에 고정되고, 배기가스압으로 회전되는 날개(7)가 덕트셀(6)을 따라 회전되는 회전림(8)에 고정되며, 배기가스의 분산을 유도하게 되는 가이드(9)가 날개(7)의 중앙에서 촉매체쪽으로 돌출되어있다.

특히, 팬(10)의 날개(7)와 가이드(9)에 촉매가 코팅되어서 팬(10)을 경고하는 동안에도 배기가스가 정화되도록 한다.

이와같이 구성된 본 고안의 작동을 설명한다.

미도시된 연소실에서 배출되어 유입구(1)로 유입되는 배기가스에 의해 팬(10)의 날개(7)가 회전되면서 배기가스를 일정한 속도로 촉매체(3)에 공급하게 된다. 즉, 배기가스압에 의해서 회전하는 날개(7)는 유입구(1)에서 확장부(5)를 통해서 촉매체(3)에 분산되는 배기가스가 촉매체(3)의 전면에 거쳐 고르게 분산되도록 배기가스를 확산시키게 된다.

이에따라 촉매체(3)의 전부분에 있는 촉매가 배기가스에 의해 고르게 가열되면서 유해한 배기가스를 무해한 배기가스로 변환하는 촉매체(3)의 효율이 고르게 상승되어 정화효율을 높일 수 있는 것이다. 특히, 팬(10)의 중앙에 형성된 가이드(9)는 유입구(1)를 통해 유입되는 배기가스가 촉매체(3)의 전면에 유입되도록 유도하게 된다.

또한, 팬(10)의 날개(7)와 가이드(9)에 촉매가 코팅되어있기 때문에 배기가스가 팬(10)을 통과하면서 1차로 활성화되어 촉매체(3)에 공급되기 때문에 배기가스의 정화효율을 높일 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 촉매체와 모노리드가 내입된 컨버터의 유입구에 팬을 설치하여 연소실에서 배출되는 배기가스가 촉매체의 전면에 고르게 분산되도록 함으로써, 촉매 컨버터에 의한 배기가스의 정화효율을 높일 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 배기가스가 배기되는 배기관과 연결되어서 통하도록 된 컨버터 내부에 촉매기능을 발휘하는 촉매체 및 모노리드를 형성하여 컨버터에서 배출되는 배기가스 중의 유해한 성분을 제거하도록 된 촉매 컨버터에 있어서,

   컨버터의 유입구에 설치되어서 배기가스압에 의해서 회전되면서 배기가스가 촉매체의 전면에 같은 속도로 분사되게 하는 팬을 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 촉매 컨버터
2. 제 1항에 있어서, 이 팬은 컨버터의 내면에 고정되는 덕트셀과, 덕트셀을 따라 회전되는 회전림에 고정되어서 배기가스압으로 회전되는 날개와, 날개의 중앙에서 촉매체쪽으로 돌출되어서 배기가스의 분산을 유도하게 되는 가이드로 이루어짐을 특징으로 하는 촉매 컨버터
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 이 팬의 날개와 가이드에는 촉매가 코팅되어짐을 특징으로 하는 촉매 컨버터