KR20000026416A - 차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000026416A
KR20000026416A KR1019980043937A KR19980043937A KR20000026416A KR 20000026416 A KR20000026416 A KR 20000026416A KR 1019980043937 A KR1019980043937 A KR 1019980043937A KR 19980043937 A KR19980043937 A KR 19980043937A KR 20000026416 A KR20000026416 A KR 20000026416A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
exhaust gas
power supply
detected value
reference value
Prior art date
Application number
KR1019980043937A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100303977B1 (ko
Inventor
손건석
고성혁
Original Assignee
김덕중
사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김덕중, 사단법인 고등기술연구원 연구조합 filed Critical 김덕중
Priority to KR1019980043937A priority Critical patent/KR100303977B1/ko
Publication of KR20000026416A publication Critical patent/KR20000026416A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100303977B1 publication Critical patent/KR100303977B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2086—Activating the catalyst by light, photo-catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/16—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

본 발명은 질소산화물 성분은 물론 삼원촉매가 활성화되기 이전에 컨벤셔널 가솔린 엔진에서 발생되는 미연 탄화수소 성분을 효율적으로 제거하는 차량의 유해 배기가스를 감소할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 그 방법은 시동 초기에 워터재킷의 냉각수 온도를 열감지부가 감지하는 단계; 상기 감지값이 미리 설정된 기준값 보다 작은 지를 판단하는 단계; 상기 판단결과 상기 감지값이 상기 기준 값보다 작은 경우에는 전원공급기에서 플라즈마 반응기에 전원을 공급하여 상기 광촉매 반응기가 배기가스를 정화하여 배출하도록 하는 단계 및 상기 판단결과 상기 감지값이 상기 기준값 보다 작지 않은 경우에는 상기 전원 공급기의 전원을 차단하여 상기 광촉매 반응기의 작용을 중지시킴과 동시에 상기 삼원촉매 반응기가 배기가스를 정화하도록 하는 단계로 이루어진다.

Description

차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법 및 그 장치
본 발명은 자동차의 배기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온 활성화 촉매인 삼원촉매를 저온 촉매인 광촉매와 함께 사용함으로써 질소산화물 성분은 물론 삼원촉매가 활성화되기 이전에 컨벤셔널 가솔린 엔진에서 발생되는 미연 탄화수소 성분을 효율적으로 제거할 수 있는 차량의 유해 배기가스를 저감할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진이 작동하는 데에는 실린더내의 혼합기를 흡입하여 연소하고, 연소후의 가스를 배출하여야 하는 바, 이러한 일련의 장치를 흡배기장치라 한다.
우선, 흡기장치는 실린더에 흡입하는 공기중의 먼지 등을 제거하는 에어 클리너 및 각 실린더에 혼합기를 분배하는 흡기 매니폴드로 구성되어 있다.
도 1 은 이러한 일반적인 배기장치를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와같이, 배기장치(10)는 각 실린더의 배기가스를 종합하는 배기 매니폴드(12), 배기 가스를 대기중으로 배출하는 배기 파이프(14) 및 배기 소음을 저하시키는 소음기(16), 배기 가스중의 유해한 성분을 무해하게 산화, 환원시키는 촉매 컨버터(18)로 구성되어 있다.
촉매 컨버터(18)는 배기 파이프(14) 도중에 설치되는 것으로, 이 속을 통과하면 배기 가스중의 유해한 CO(일산화탄소), HC(탄화수소), NOX(질소 산화물)을 무해한 CO2(이산화탄소), H2O(물), N2(질소)로 산화·환원시키는 장치이다.
촉매 컨버터(18)는 구조상으로 펠리트형(Pellet Type)과 모노리드형(Monolith Type)이 있고, 기능상으로는 산화촉매 컨버터와 삼원촉매 컨버터(3-way catalystic converter)의 2종류가 있다.
산화촉매 컨버터는 촉매 펠리트라고 하는 입상의 알루미나 표면에 촉매작용을 하는 파라듐(Pd) 또는 파라듐+백금(Pt)의 귀금속을 극히 얇게 부착시킨 것으로, 배기가스중의 일산화탄소와 탄화수소를 이산화탄소와 물로 만드는 기능을 갖고 있다.
그리고 삼원촉매 컨버터는 촉매작용을 하는 귀금속 즉, 백금+로듐(Rh) 또는 백금＋로듐＋파라듐을 사용한 것으로 배기가스중의 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물을 동시에 저감시키는 기능을 하므로 현재는 삼원촉매 컨버터가 많이 사용되고 있다.
그러나, 삼원촉매 컨버터는 자동차 엔진의 시동초기의 촉매가 활성화되기 이전의 일정온도 이하에서는 유해성분의 제거가 원활히 이루어지지 않으며, 특히 촉매가 특정의 활성화 온도에 이르지 못할 경우 탄화수소를 정화하지 않은 채 대기중으로 배출하는 단점을 갖고 있다.
최근에는 탄화수소 성분 및 질소산화물을 저감시키기 위해 플라즈마를 이용한 플라즈마 장치가 제안된 바가 있으며, 도 2 는 플라즈마(Plasma)만을 이용한 종래 배기장치를 설명하기 위해서 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와같이, 종래 배기장치(20)는 플라즈마 반응기(22)와, 플라즈마 반응기(22)에 전원을 공급하는 전원공급기(24)와, 플라즈마 반응기(22)와 전원공급기(24)를 제어하는 제어기(26)로 구성되어 있다.
전술한 구성을 갖는 배기장치(20)에서는 플라즈마를 배기 가스내에 발생시키면 프리 래디칼(Free Radical)이 생성되는 바, 프리 래디칼은 분자의 화학적 결합이 절단되어 유리된 원자로서 화학적 반응이 풍부한 성질을 갖고 있다. 따라서 배기가스내에 프리 래디칼, 예를 들면, OH, O₃, HO₂등을 생성시키면 강력한 산화작용이 형성되어 배기가스내의 탄화수소 성분이 저감되는 것이다.
그러나, 플라즈마 반응기만을 이용한 종래 배기장치(20)는 플라즈마를 가동시키기 위해 내연기관 출력의 2％에 해당하는 막대한 에너지를 소모하며, 뿐만 아니라 삼원촉매에 비해 체적이 10배 이상 증가되는 단점이 있다.
또한, 1000ppm 정도의 저농도 정화로 인하여 정치식 내연기관에는 적합하지만 가용에너지가 한정되어 있는 일반 차량에는 적합하지 않은 단점이 있다.
특히, 차량에 있어서 냉온의 시동초기에 유해성분을 저감하고자 하는 경우에는 발전기 전원의 공급없이 축전지 전원만으로 에너지를 공급받어야 하기 때문에 기존 차량의 에너지 시스템으로는 에너지 용량이 너무 작아서 배기가스 정화를 수행하기 어려우며, 이를 위해 에너지 용량을 크게 할 경우에는, 그에 따른 부대설비의 대형화가 수반되어야 하기 때문에 비용상승은 물론 장착상의 문제점이 발생된다.
또한, 배기가스중의 6000ppmC에 해당하는 높은 미연 탄화수소 성분을 저감하기 위해서는 상당히 큰 체적의 플라즈마 반응기가 필요하고, 이 플라즈마 반응기를 차량에 장착하기 위해서는 소정의 공간이 필요하지만, 주지하는 바와같이 차량의 장착공간은 제한되어 있기 때문에 현실적으로 용량이 큰 플라즈마 반응기를 차량에 장착하는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 질소산화물 성분은 물론 삼원촉매가 활성화 온도에 이르기 이전에 엔진 연소실에서 발생되는 미연탄화수소 성분, 특히 컨벤셔널 가솔린 엔진에서 발생되는 미연탄화수소 성분을 을 효율적으로 제거할 수 있는 차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1 은 일반적인 배기장치를 도시한 사시도,
도 2 는 종래 플라즈마만을 이용한 배기장치를 도시한 구성도,
도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기장치를 도시한 구성도,
도 4 는 본 발명의 작동상태를 보인 흐름도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
110: 배기 매니폴드 120: 배기 파이프
130: 소음기 140: 삼원촉매 반응기
150: 플라즈마 반응기 160: 광촉매 반응기
170: 전원 공급기 180: 워터재킷
200: 엔진 제어부(Engine Control Unit: ECU)
210: 타이머 220: 릴레이(Relay)
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고온 활성화 촉매인 삼원 촉매를 저온 촉매인 광촉매와 함께 사용하는 것으로서, 시동 초기에 워터재킷의 냉각수 온도를 열감지부가 감지하는 단계; 상기 감지값이 미리 설정된 기준값 보다 작은 지를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 상기 감지값이 상기 미리 설정된 기준값 보다 작은 경우에는 전원 공급기에서 플라즈마 반응기에 전원을 공급하여 상기 광촉매 반응기가 배기가스를 정화하여 배출하도록 하는 단계 및 상기 판단결과, 상기 감지값이 상기 미리 설정된 기준값 보다 작지 않은 경우에는 상기 전원 공급기의 전원을 차단하여 상기 광촉매 반응기의 작용을 중지시킴과 동시에 상기 삼원촉매 반응기가 배기가스를 정화하도록 하는 단계로 이루어진 특징이 있다.
본 발명의 다른 특징은 배기 파이프 전방측에 설치되며, 활성화 온도에서 배기가스를 정화하는 삼원촉매 반응기; 상기 배기 파이프 후방측에 설치되는 플라즈마 반응기; 상기 플라즈마 반응기 내부에 설치되며, 상기 삼원촉매 반응기가 활성화온도에 도달하기 이전에 연소실에서 배출되는 배기가스를 정화하는 광촉매 반응기; 상기 광촉매 반응기 내부에 설치되는 미연탄소 흡착기; 상기 광촉매 반응기가 작용할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기에 전원을 공급하는 전원 공급기; 상기 전원 공급기의 전원단속을 제어하는 엔진 제어부 및 엔진의 냉각을 위해 설치한 물재킷에 설치되어 냉각수의 온도를 감지하고, 감지한 감지값을 상기 엔진 제어부에 제공하는 열감지부로 구성된 것에 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기장치를 도시한 구성도이다. 도 3 에 도시된 바와같이, 엔진의 작동중 연소실에서 발생하는 배기 가스가 배기 매니폴드(110)를 통해 모아지고, 모아진 배기가스는 배기 파이프(120)를 통해서 대기중으로 배출되는 바, 본 발명의 배기장치(100)에는 배기가스중 유해성분을 정화할 수 있도록 일련의 장치가 마련되어 있다. 우선, 배기 파이프(120) 전방측에는 삼원촉매 반응기(140)가 설치되어 있으며, 배기 파이프(120) 후방측에는 플라즈마 반응기(150)가 설치되어 있다. 상기 플라즈마 반응기(150) 내부에 광촉매 반응기(160)가 위치되어 있으며, 광촉매 반응기(160)는 상기 삼원촉매 반응기(140)의 활성화온도 이전에 상기 엔진의 연소실에서 배출되는 배기가스를 정화하는 역할을 하도록 구성되어 있다.
상기 플라즈마 반응기(150)에는 전원을 공급하는 전원 공급기(170)가 연결되어 있으며, 상기 전원 공급기(170)는 엔진 제어부(200)에 의해서 전원단속이 제어된다. 여기서 플라즈마 반응기는 이미 한국 공개특허 97-33051, 97-33050, 97-44278 등에 알려져 이들 방법에 의해서 제작될 수 있다.
엔진의 냉각을 위해 설치한 물재킷(180)에는 냉각수의 온도를 감지하는 열감지부(Thermocouple: 열전대; 182)가 설치되어 있으며, 열감지부(182)에서 감지한 감지값은 상기 엔진 제어부(200)에 제공되도록 구성되어 있다.
더욱 상세하게는, 전술한 삼원촉매 반응기(140)에는 종래 삼원촉매로 주로 사용되는 귀금속(백금, 파라듐등)이 수납되어 있으며, 이 귀금속은 고온 활성화 온도에서 배기가스의 유해성분을 정화한다.
본 발명의 특징적인 요소인 광촉매 반응기(160)는 삼원촉매 반응기(140)에서 정화하지 못하고 통과된 배기가스를 정화하도록 되어 있다.
다시 말하면, 삼원촉매 반응기(140)에서는 삼원촉매가 고온에서 활성화되는 성질을 갖고 있기 때문에 삼원촉매가 고온 활성화 온도에 도달하는 경우에는 98% 의 고효율을 갖지만 시동 초기의 저온에서는 정화작용을 수행하지 못한다.
따라서, 삼원촉매 반응기(140)에 의해 정화되지 못하고, 통과한 배기가스내의 유해성분은 저온 활성화 온도를 갖는 광촉매 반응기(160)를 거치면서 충분히 정화된다.
이 상태에서, 소정시간이 경과하여 엔진을 냉각시키는 워터재킷(180)내의 냉각수가 소정 온도로 유지되는 경우, 전술한 열감지부(182)는 냉각수의 온도를 감지하여 감지한 신호값을 엔진 제어부(200)에 제공하고, 엔진 제어기(200)는 감지값을 미리 설정된 기준값과 비교 판단하여 전원공급기(170)의 전원공급을 단속하게 된다.
즉, 감지값이 미리 설정된 기준값 보다 작으면 배기 가스가 삼원촉매의 활성화온도에 도달하지 않은 것으로 판단하고, 플라즈마 반응기(150)에 전원을 공급하여 광촉매가 배기가스내의 유해성분을 정화하도록 하며, 냉각수의 온도가 미리 설전된 기준값 보다 작지 않으면 배기가스가 삼원촉매의 활성화 온도에 도달한 것으로 판단하고 플라즈마 반응기(150)의 전원공급을 차단하여 삼원촉매 반응기(140)에서 배기가스를 정화하도록 되어 있다.
그리고, 광촉매와 함께 탄화수소 흡착기(HC Adsorber), 예를 들면 지올 나이트를 첨가(수납)하는 경우에는, HC 성분을 흡착하여 이를 광촉매 또는 귀금속 근처에 오래 머물도록 하기 때문에 접촉시간을 증가시켜서 광촉매 및 귀금속 촉매의 정화성능을 현저히 향상시킨다.
미설명 부호 130은 소음기를 나타낸 것이고, 210은 소정 시간 동안만 플라즈마 반응기(150)에 전원을 공급하는 타이머를 나타낸 것이며, 220은 타이머(210)와 전원공급기(170)를 연결하는 릴레이(Relay)를 나타낸 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3 는 본 발명의 배기장치이고, 도 4 는 본 발명의 작동상태를 보인 흐름도이다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와같이, 우선 시동을 걸면 전원의 공급으로 인하여 차량의 각종 설비가 작동되는 바, 단계(S300)에서는 열감지부(182)가 엔진의 온도를 냉각시켜주는 물재킷(180)의 냉각수 온도를 감지한다.
그 다음, 단계(S310)에서는 엔진 제어부(200)가 열감지부(182)에서 감지된 감지값을 제공받아 감지된 신호값과 미리 설정된 기준값을 비교 판단한다. 비교 판단결과, 감지값이 미리 설정된 기준값보다 작으면 단계(S320)로 진행한다.
단계(S320)에서는 전원 공급기(170)가 플라즈마 반응기(150)에 전원을 공급하여 플라즈마를 형성하고, 그로 인하여 광촉매 반응기(160)를 작동시켜 광촉매가 배기가스를 정화하도록 한다. 광촉매에 의해서 정화된 배기가스는 충분히 정화되어 대기중으로 배출된다. 여기에서, 광촉매 반응기(160)는 산화 분위기에서 상기 배기가스내에 다량의 산소와 함께 배출되는 질소산화물 성분을 효율적으로 정화하는 역할을 하도록 되어 있다. 광촉매로는 여러 가지를 사용할 수 있으며, 그중 TiO2가 바람직하다. 광촉매(TiO2)는 특성 파장의 빛에 의해 여기가 되는 데, 이러한 과정은 다음과 같다.
(화학식)
상기 식에서 TiO2(h+) + e- 는 반응성이 매우 강한 이온체로서 H2O나 O2를 여기시켜 프리 래디칼 생성을 가속,증배시킨다.(당업자에게 이미 공지된 기술임. 광촉매 반응기에 관한 문헌: J.of Adv Oxid. Technol Vol.1,No.1,1996.p67∼78p).
만약, 단계(S310)에서 비교 판단한 결과, 감지값이 미리 설정된 기준값보다 작지 않으면 단계(S330)로 진행한다.
단계(S330)에서는 전원 공급기(170)의 전원을 차단하여 상기 광촉매 반응기(160)의 작용을 중지시키고, 이와 동시에 삼원촉매 반응기(140)가 배기가스를 정화하도록 한다.
전술한 단계(S320)에서는 타이머(210)에 의해 소정 시간동안 예를 들면, 30내지 40초 동안에만 플라즈마 반응기(150)에 전원이 공급되도록 하여 전원이 공급되는 동안에만 광촉매 광원이 작동되도록 하여 내구성의 향상은 물론 전기 에너지가 불필요하게 소모되지 않도록 하는 역할을 한다.
또한, 플라즈마 반응기(150)의 전원공급으로 인하여 광촉매 반응기(160)는 플라즈마의 프리 래디칼(Free Radical)을 생성시킬 뿐만 아니라 이들의 산화반응 에너지를 낮추어 저 에너지로도 고효율의 배기 정화작용을 가능하게 한다.
광촉매의 여기에 따른 프리 래디칼 상태에 의해서 산환(환원)작용이 가속화되어 플라즈마 반응기의 전력소모가 낮아진다. 즉, 광촉매가 프리 래디칼을 많이 발생시킴에 따라 플라즈만을 사용할 경우 필요로 하는 요소와 같은 첨가제도 본 발명에서는 필요하지 않고 전력소비도 줄어든다.
프리 래디칼은 분자의 화학적 결합이 절단되어 유리된 원자로서 화학적 반응이 풍부한 성질을 갖고 있으며, 그에 따라 배기가스내에서 프리 래디칼 성분, 예를 들면, OH, O3, HO2등이 생성되면 강력한 정화작용이 수행되어 배기가스내의 탄화수소 성분이 저감되는 것이다.
한편, 광촉매와 함께 귀금속을 수납시켜 둘 경우에는, 플라즈마 발생시 생성되는 에너지가 보다 활성화되어 정화작용을 더욱 상승시킨다.
결과적으로, 삼원촉매의 비활성화 온도인 시동초기에는 광촉매에 전원을 공급하여 광촉매 반응기로 하여금 배기 가스의 유해성분을 정화하도록 하고, 삼원촉매의 활성화온도인 온간시에는 광촉매 반응기(160)의 작용을 중단하고 삼원촉매로 하여금 배기 가스를 정화하도록 하여 배기 가스내에 함유된 유해성분을 충분히 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 시동 초기의 미연 탄화수소 성분을 저온 촉매인 광촉매로 하여금 정화하도록 하고, 고온 삼원촉매가 활성화된 후에는 광촉매의 작용을 중지함과 동시에 삼원촉매로 하여금 배기가스를 정화하도록 하는 구성의 단순화와 소형화로 배기 가스의 유해물을 효율적으로 제거할 수 있으며, 그에 따라 장착상의 제약을 받지 않으며, 배기가스 정화를 위한 비용을 대폭 절감할 수 있는 경제적인 측면이 있다.
그리고, 광촉매에 탄화수소 흡착기(HC Adsorber)를 첨가하는 경우에는, HC 성분을 흡착하여 이를 광촉매 또는 귀금속 근처에 오래 접촉되도록 함으로써 광촉매 및 귀금속 촉매의 정화성능을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 타이머를 사용하여 광촉매 반응기에 소정시간 동안에만 전원을 공급하여 광촉매가 삼원촉매의 활성화 이전 까지만 작동되도록 함으로써 내구성을 향상시킬 수 있으며, 전기 에너지가 불 필요하게 소모되지 않도록 하여 저에너지로 고효율을 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 시동 초기에 워터재킷의 냉각수 온도를 열감지부가 감지하는 단계;
    상기 감지값이 미리 설정된 기준값 보다 작은 지를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 상기 감지값이 상기 기준 값보다 작은 경우에는 전원공급기에서 플라즈마 반응기에 전원을 공급하여 상기 광촉매 반응기가 배기가스를 정화하여 배출하도록 하는 단계 및
    상기 판단결과 상기 감지값이 상기 기준값 보다 작지 않은 경우에는 상기 전원 공급기의 전원을 차단하여 상기 광촉매 반응기의 작용을 중지시킴과 동시에 상기 삼원촉매 반응기가 배기가스를 정화하도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 차량의 유해 배기가스를 저감하는 방법.
  2. 배기 파이프 전방측에 설치되며, 활성화 온도에서 배기가스를 정화하는 삼원촉매 반응기;
    상기 배기 파이프 후방측에 설치되는 플라즈마 반응기;
    상기 플라즈마 반응기 내부에 설치되며, 상기 삼원촉매 반응기가 활성화온도에 도달하기 이전에 연소실에서 배출되는 배기가스를 정화하는 광촉매 반응기;
    상기 광촉매 반응기 내부에 설치되는 미연탄소 흡착기(HC);
    상기 광촉매 반응기가 작용할 수 있도록 상기 플라즈마 반응기에 전원을 공급하는 전원 공급기 및
    상기 전원 공급기의 전원단속을 제어하는 엔진 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 유해 배기가스를 저감하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 엔진의 냉각을 위해 상기 물재킷에는 냉각수의 온도를 감지하고, 감지한 감지값을 상기 엔진 제어부에 제공하는 열감지부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 유해 배기가스를 저감하는 장치.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 광촉매 반응기 내부에 정화효율을 증대시킬 수 있도록 귀금속을 수납하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 유해 배기가스를 저감하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 광촉매 반응기 내부에 정화효율을 증대시킬 수 있도록 귀금속을 수납하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 유해 배기가스를 저감하는 장치.
KR1019980043937A 1998-10-20 1998-10-20 차량의유해배기가스를저감하는방법및그장치 KR100303977B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980043937A KR100303977B1 (ko) 1998-10-20 1998-10-20 차량의유해배기가스를저감하는방법및그장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980043937A KR100303977B1 (ko) 1998-10-20 1998-10-20 차량의유해배기가스를저감하는방법및그장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000026416A true KR20000026416A (ko) 2000-05-15
KR100303977B1 KR100303977B1 (ko) 2001-12-17

Family

ID=19554707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980043937A KR100303977B1 (ko) 1998-10-20 1998-10-20 차량의유해배기가스를저감하는방법및그장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100303977B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393171B1 (ko) * 2000-12-28 2003-07-31 사단법인 고등기술연구원 연구조합 배기가스 정화장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06335621A (ja) * 1993-05-28 1994-12-06 Aqueous Res:Kk 自動車用排ガス処理装置
JP3755185B2 (ja) * 1996-04-18 2006-03-15 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排ガス浄化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393171B1 (ko) * 2000-12-28 2003-07-31 사단법인 고등기술연구원 연구조합 배기가스 정화장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100303977B1 (ko) 2001-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5045629B2 (ja) 排気ガス浄化装置
US6775972B2 (en) Purification of exhaust gases
JP2001508514A (ja) エンジンの排気ガス中の汚染物質を減じるための方法及び装置
JPH11324652A (ja) 自動車の有害物質の放出を低減する方法
JP2003531721A (ja) 排ガス浄化方法及び装置
JP2006242020A (ja) 排気浄化装置
JP2008240698A (ja) 排気ガス浄化装置
JP2012154247A (ja) 排気処理装置
KR100303977B1 (ko) 차량의유해배기가스를저감하는방법및그장치
EP1999346B1 (en) Device for purification of exhaust gas
JP4946725B2 (ja) 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化装置
CN101614147B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP4872637B2 (ja) 排気ガス浄化触媒の機能回復装置及び機能回復方法
JP2002221027A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR100769571B1 (ko) 디젤엔진의 유해물질 저감시스템
JPH0598956A (ja) 排気浄化システムと浄化方法及びそれを用いた自動車
JP3759667B2 (ja) 排ガス浄化触媒用の還元剤添加装置
JP2003222018A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4877142B2 (ja) 排気ガス浄化装置
JP3834832B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH05171918A (ja) 未燃物を含む排ガスの浄化装置
JP2005207316A (ja) 排気ガス処理装置および排気ガス処理方法
JPH0568894A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH06335621A (ja) 自動車用排ガス処理装置
KR20000004639A (ko) 일체형 컨버터 구조를 갖는 차량의 배기장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070613

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee