KR19990053617A - 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 삼원촉매가 활성화되는 시간을 단축시켜 시동 초기에 유해배출가스의 저감효율을 시킬 수 있도록 한 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치에 관한 것으로, 본 발명은 엔진(10)으로부터 인출되는 배기매니홀드(11)와, 상기 배기매니홀드(11)의 후방에 설치되고 내측 전방에 상기 배기매니홀드(11)의 내경과 동일한 크기의 열선(21)을 설치하되 상기 열선(21)이 견고하게 고정될 수 있도록 세라믹 지지대(22)를 설치한 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 후방에 설치되는 삼원촉매장치(30)로 구성한다.

Description

전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치

본 발명은 가솔린 엔진의 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치에 관한 것으로, 특히 차량의 삼원촉매가 활성화되는 시간을 단축시켜 시동 초기에 유해배출가스의 저감효율을 시킬 수 있도록 한 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 가솔린 차량은 휘발유 연료를 사용하는 데, 가솔링 차량의 배출가스중에는 인체에 유해한 일산화탄소, 질소산화물, 미연탄화수소등이 포함되어 있으며, 이러한 물질들은 환경을 오염시키는 문제가 있으므로, 전 세계적으로 그 배출량을 법으로 엄격히 규제하고 있다.

따라서, 이를 만족하기 위해서는 차량의 냉간 시동시에 배출되는 유해배출물을 회기적으로 감소시켜야 하는 어려움이 있는 데, 차량이 충분히 웜업된 후에는 삼원촉매의 내부 온도도 높아지므로, 효율이 높아져 실제 차량으로부터 배출되는 유해배출물은 매우작으나, 차량의 웜업이 되지않은 냉간시동시에는 삼원촉매의 온도가 낮아 유해배출가스의 정화효율이 낮아 유해배출물의 양이 많아지므로 이를 줄이고자 삼원촉매 변환장치를 설치하게 되는 데, 이와 같은 종래의 삼원촉매 변환장치가 도 1 에 도시되어 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 삼원촉매 변환장치는 엔진(1)의 배기매니홀드(2)에 전기히터 가열식 삼원촉매(3)를 설치하고, 상기 전기히터 가열식 삼원촉매(3)의 하부에 급속활성화 삼원촉매(4)를 설치하며 배기관(5)의 후단에 삼원촉매장치(6)를 설치하였다.

또한 상기 전기히터 가열식 삼원촉매(3)의 내부에는 하니컴(7)을 설치하여 가스가 정화되도록 한다.

상기와 같이 구성된 종래의 삼원촉매 변환장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

엔진(1)으로부터 배기매니홀드(2)를 통하여 배기가스가 배출되면 배기가스중에 포함된 유해배출물은 전기히터 가열식 삼원촉매(3)와 급속활성화 삼원촉매(4)를 통과한 후에 삼원촉매장치(6)를 통하여 대기중으로 방출된다.

이때 상기 전기히터 가열식 삼원촉매(3)가 배기가스를 높은 온도로 가열하여 삼원촉매장치(6)의 변화효율을 짧은 시간내에 상승시키므로, 냉간 시동시에 전기를 가하여 빠른시간내에 배기가스를 가열 정화하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 삼원촉매 변환장치는 상기 배기매니홀드(2)를 통하여 배출되는 배기가스를 모두 가열시켜야 하므로, 상기 전기히터 가열식 삼원촉매(3)에 많은 량의 전력(3kw)을 공급해야하는데, 실제 차량에서는 이와 같은 용량의 전력을 공급할 수 없으므로, 삼원촉매 변환장치의 효율을 제대로 얻지 못하여 배기가스를 제대로 정화하지 못하는 문제가 있었다.

또한 상기 삼원촉매장치(6)는 내부가 두 개의 담체로 이루어져 있으므로, 장기간사용시 삼원촉매의 성능이 저하되어 배기가스가 제대로 정화되지 못하는 반면 설치비용이 많이들어 고급승용차의 외에는 장착을 하지 못하는등 보편화에 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 종래의 열전도성 담체의 설치를 배제하고 열선만을 삼원촉매장치의 전방에 사용해 설치비용이 절감되고, 저전력의 공급만으로도 충분한가스의 정화를 할 수 있도록 한 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치를 보인 개략구성도.

도 2 는 본 발명의 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치를 보인 개략 구성도.

도 3 는 본 발명의 요부 발췌 개략구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 10 ; 엔진 2, 11 ; 배기매니홀드

3 ; 전기히터 가열식 삼원촉매 4 ; 급속활성화 삼원촉매

5 ; 배기관 6, 30 ; 삼원촉매장치

20 ; 하우징 21 ; 열선

22 ; 세라믹 지지대

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진으로부터 인출되는 매기매니홀드와, 상기 배기매니홀드의 후방에 설치되고 내측 전방에 상기 배기매니홀드의 내경과 동일한 크기의 열선을 설치하되 상기 열선이 견고하게 고정될 수 있도록 세라믹 지지대를 설치한 하우징과, 상기 하우징의 후방에 설치되는 삼원촉매장치로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엔진(10)으로부터 인출되는 매기매니홀드(11)를 설치한다.

상기 배기매니홀드(11)의 후방에는 하우징(20)을 설치하되, 상기 하우징(20)의 내측 전방에는 상기 배기매니홀드(11)의 내경과 동일한 크기의 열선(21)을 설치한다.

상기 열선(21)의 상하좌우에는 세라믹 지지대(22)를 설치하여 상기 열선(21)을 안정되게 고정 지지할 수 있도록 한다.

상기 세라믹 지지대(22)를 설치하는 이유는 상기 열선(21)의 열전도율이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

상기 하우징(20)의 후방에는 삼원촉매장치(30)를 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

엔진(10)으로부터 배기메니홀드(11)를 통하여 배기가스가 배출되면 상기 열선(21)을 통과하게 되는 데, 상기 열선(21)에 전원이 공급되어 가열되므로, 상기 배기가스가 가열되어 배기가스가 정화되는 것이다.

이때 상기 열선(21)은 배기가스의 온도만을 상승시킬뿐 아니라 열선(21)에서 복사되는 열에너지가 후방으로 전달되어 삼원촉매장치(30)를 직접 가열되도록한다.

상기한 본 발명은 하우징(20)의 기하학적인 형상에 의해 배기가스가 하우징(20)의 중앙부로 집중되면서 흐르므로, 배기가스를 모두 가영할 필요가 없이 열선(21)의 중앙부로 집중되는 배기가스만을 가열하여도 충부한 정화 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 엔진으로부터 인출되는 매기매니홀드와, 상기 배기매니홀드의 후방에 설치되고 내측 전방에 상기 배기매니홀드의 내경과 동일한 크기의 열선을 설치하되 상기 열선이 견고하게 고정될 수 있도록 세라믹 지지대를 설치한 하우징과, 상기 하우징의 후방에 설치되는 삼원촉매장치로 구성한 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치를 제공함으로써, 종래의 열전도성 담체의 설치를 배제하고 열선만을 삼원촉매장치의 전방에 설치해 설치비용이 절감되고, 저전력의 공급만으로도 냉간 시동시에 충분한가스의 정화를 할 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 엔진(10)으로부터 인출되는 배기매니홀드(11)와, 상기 배기매니홀드(11)의 후방에 설치되고 내측 전방에 상기 배기매니홀드(11)의 내경과 동일한 크기의 열선(21)을 설치하되 상기 열선(21)이 견고하게 고정될 수 있도록 세라믹 지지대(22)를 설치한 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 후방에 설치되는 삼원촉매장치(30)로 구성한 것

   을 특징으로 하는 전기히터 가열식 삼원촉매 변환장치.