KR19990027648U - 자동차 촉매 변환기의 배기가스 확산장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 따르면 촉매본체의 중간만을 통과하기 때문에 배기가스를 충분히 정화시키지 않고 그대로 외부로 배출 때문에 다량의 탄화수소(HC)가 함유된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 배기관의 배기매니폴드와 머플러사이에 장착되어 배기가스를 산화/환원반응시켜 정화하여 무해물질을 제거하는 자동차 촉매변환기에 있어서, 상기 배기매니폴드와 연결된 배기관(100)으로부터 연결되는 부위에 프로펠러(122)를 장착하여 유입되는 배기가스를 확산시키는 것을 특징으로하여 엔진의 배기매니폴드에서 배기되는 가스를 촉매본체에서 확산시켜 촉매본체의 전체적으로 유해물질을 산화/환원반응시켜 무해물질로 전환하기위한 정화효율을 증대시키는 효과가 있는 매우 유용한 고안이다.

Description

자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치

본 고안은 자동차의 촉매변환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 배기매니폴드에서 배기되는 가스를 촉매본체에서 확산시켜 촉매본체의 전체적으로 유해물질을 산화/환원반응시켜 무해물질로 전환하기위한 정화효율을 증대시키는 자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치에 관한 것이다.

엔진은 흡입되는 공기와 연료를 적당한 비율로 혼합하여 이를 연소시켜 일정한 동력을 얻는 것인데, 이때의 부산물로 배기가스가 형성된다. 이 배기가스에는 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등의 유해가스가 함유되어 있기 때문에 근래에 들어 심각한 환경오염의 주 원인이되고 있다.

따라서, 미국이나 유럽등 선진국 여러나라에서는 배기가스에 따른 대기오염과 소음에 대한 규제치를 엄격히 법률로 시행예정인 OBDⅡ(On Board Diagnosics Ⅱ)나 EPA(Evironmental Protection Agency) 등의 규정에서 차량의 노킹이나 실화등에대한 자기진단장치를 차량에 장착하도록 요구하기까지 하고 있다.

도1은 일반적인 자동차 엔진의 흡배기시스템을 도시한 도면이다.

자동차 엔진(10)은 도시하지않은 액셀레이터페달을 밟으면 에어크리너(12)를 통해 흡입되는 공기가 드로틀밸브(14)의 열리는 정도에 만큼의 유입량으로 서어지탱크(16)로 들어와 각 실린더의 흡입포트로 들어간다.

각 실린더에서 폭발행정을 마치고 배기가스는 배기관을 통해 외부로 배출되는 데, 이 배기가스를 모으는 배기매니폴드(20)와 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기관(22) 및 배기소음을 저하시키는 머플러(26) 등을 통하여 배출된다.

그런데, 배기장치는 연소후 외부로 배출되는 배기가스에는 상기한 바와같이 통상 대기의 오염원인 탄화수소(HC)와 일산화 탄소(CO)및 질소산화물(NOx)등과 같은 유해한 가스가 포함되기 때문에, 이와같은 유해가스를 정화하기 위해 상기 배기매니폴드(20)와 머플러(26)사이에 배기가스의 제거율을 높이도록 촉매변환기(30)를 장착하고 있다

상기와 같은 상기한 촉매변환기(30)는 배기가스를 촉매를 통해 화학 반응을 일으키도록 하여 배기매니폴드(20)로 모아진후 배기관(22)을 통과하면서 포함된 유해가스인 탄화수소(HC)와 일산화 탄소(CO)및 질소산화물(NOx)등이 각각 무해한 물(H2O)과 이산화탄소(CO2)및 질소(N2)로 변환되게 함으로써 유해가스를 제거하는 방식이므로,유해가스의 화학반응이 가장 잘 일어나는 활성화 온도에 따라 그 성능이 좌우되어 진다.

도2는 종래의 기술에 따른 촉매변환기를 개략적인 단면도를 도시한 것이다.

상기한 촉매변환기(30)는 외부에 머플러와 비슷한 형상의 하우징(32)을 형성하고, 이 하우징(32)내에 매트(34)를 사이에 두고 촉매본체(36)을 장착하고 있다.

도시되어 있는 바와같이 상기한 촉매변환기(30)는 약500℃∼600℃의 고온과 음속에 가까운 고속으로 배기가스가 배출되는 배기관(22)중간에 장착되어 있기 때문에 상기 배기가스는 유입된 상태 그대로 통과하여 배출된다. 따라서, 상기 촉매변환기(30)는 촉매본체(36)의 중간에서만 열화되어 활성화 온도에 다다르고 이에 따라 이 부분에서 산화/환원반응에의해 유해가스를 정화하게 된다.

그런데, 상기 촉매본체(36)는 전체적인 면에서 일정한 길이동안에 유해가스를 정화하여야 할 수 있을 정도로 장착되어 있게 된다. 그래서 이 바와같은 종래의 경우에 있다면 정화되지않는 정도만큼 촉매본체(36)가 길어져야 하나 길이를 길게하면, 유입되는 초기에는 충분한 활성화온도에 다다르나 후반에는 그 온도가 떨어져 충분히 화학반응을 일으키지 않게 된다.

따라서, 종래의 기술에 따르면 배기가스를 충분히 정화시키지 않고 그대로 외부로 배출 때문에 다량의 탄화수소(HC)가 함유된다는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기위한 것으로, 엔진의 배기매니폴드에서 배기되는 가스를 촉매본체에서 확산시켜 촉매본체의 전체적으로 유해물질을 산화/환원반응시켜 무해물질로 전환하기위한 정화효율을 증대시켜 대기오염물질을 저감시키는 자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치를 제공하는 데에 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은,배기관의 배기매니폴드와 머플러사이에 장착되어 배기가스를 산화/환원반응시켜 정화하여 무해물질을 제거하는 자동차 촉매변환기에 있어서, 상기 배기매니폴드와 연결된 배기관으로부터 연결되는 부위에 프로펠러를 장착하여 유입되는 배기가스를 확산시키는 것을 특징으로하여 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은,엔진의 각 실린더에서 압축행정이 끝나고 발생된 연소가스를 배기 매니폴드를 통해 배기관으로 배출하는 중에 프로펠러를 회전시키면서 촉매본체에서 확산되어 정화시킴으로써,상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도1은 일반적인 자동차 엔진의 흡·배기시스템을 도시한 도면,

도2는 종래의 기술에 따른 자동차의 촉매변환기를 개략적으로 도시한 도면,

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차의 촉매변환기를 설명하기위하여 도시한 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100,102 : 배기관 110 : 촉매변환기

112 : 하우징 114 : 매트

116 : 촉매본체 120 : 배기가스 확산장치

122 : 프로펠러

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술 구성 및 작용효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차의 촉매변환기를 설명하기위하여 도시한 도면이다.

엔진의 도시하지않은 배기매니폴드와 연결되는 배기관(100)과 배기소음을 저감시키는 도시하지않은 머플러와 연결되는 배기관(102)사이에 촉매변환기(110)를 장착하게 된다. 이 촉매변환기(110)는 상기 배기매니폴드와 연결되는 배기관(100)으로부터 확산되어 또 머플러와 연결되는 배기관(102)으로 축소되는 형상의 하우징(112)과, 이 하우징(112)내에 매트(114)를 사이에 두고 촉매본체(116)를 장착한 것이다.

그런데, 상기 촉매변환기(110)에서 배기매니폴드와 연결되는 배기관(100)으로부터 시작되는 부위에 배기가스를 확산시키는 장치(120)를 형성하고 있다.

상기한 배기가스 확산장치(120)는 본실시예에서 프로펠러(122)를 특징으로 하는 바, 상기 프로펠러(122)는 상기 배기관(100)의 내경과 상응하는 날개 길이를 가지고 있으며, 배기관(100)의 내측에서 연결되어 프로펠러(122)의 중앙을 향하여 절곡되어 형성된 고정바아(124)로 고정되어 있다.

따라서, 배기가스가 배기관을 타고 배출되면서 상기 프로펠러(122)를 회전시켜 배출되는 데, 상기한 프로펠러(122)의 회전으로 인하여 확산되어 상기한 촉매변환기(110)의 촉매본체(116)를 전체적 통하여 정화반응을 일으키게 된다.

그러므로, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 엔진의 각 실린더에서 압축행정이 끝나고 발생된 연소가스를 배기 매니폴드를 통해 배기관으로 배출하는 중에 프로펠러를 회전시키면서 촉매본체에서 확산되어 정화시키게 된다.

이상에서 상술한 바와같이 본 고안에 따른 자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치는 엔진의 배기매니폴드에서 배기되는 가스를 촉매본체에서 확산시켜 촉매본체의 전체적으로 유해물질을 산화/환원반응시켜 무해물질로 전환하기위한 정화효율을 증대시켜 대기오염물질을 저감시키는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 배기관의 배기매니폴드와 머플러사이에 장착되어 배기가스를 산화/환원반응시켜 정화하여 무해물질을 제거하는 자동차 촉매변환기에 있어서, 상기 배기매니폴드와 연결된 배기관(100)으로부터 연결되는 부위에 프로펠러(122)를 장착하여 유입되는 배기가스를 확산시키는 것을 특징으로하는 자동차 촉매변환기의 배기가스 확산장치.