KR20020043801A - 자동차용 배기가스 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산소센서를 장착할 수 있는 공간을 가지는 배기가스정화장치를 제공함으로서 생물화학적 산소 요구량의 측정이 용이하도록 함은 물론, 결과적으로는 유해가스 배출량을 최소화 할 수 있는 정화장치를 제공하여 환경친화에 기여할 수 있도록 한 자동차용 배기가스 정화장치에 관한 것으로서,

내방에 촉매(51)와 매트(52)를 설치하여 구비되는 쉘(53);

상기 쉘(53)의 양측에 아웃엔드콘(57)과 인너엔드콘(58)으로 구성되는 엔드콘(56)을 포함하는 자동차용 배기가스 정화장치(50)에 있어서;

상기 촉매(51)의 중간에 정화장치(50)의 외부에서 장착되는 산소센서(60)가 위치할 수 있는 공간(61)을 형성하고;

상기 공간(61)에는 촉매(51)와 매트(52)가 유동방지와 배기가스에 의한 매트(52)의 부식방지를 위한 리테이너(62)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 배기가스 정화장치{Exhaust gas of catalytic converter for vehicle}

본 발명은 자동차용 배기가스 정화장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 배기 가스에 잔존하는 유해가스를 정화하는 배기가스 정화장치 내부의 산소량을 측정하기 위한 산소센서 장착에 필요한 공간을 구비하는 정화장치의 제공에 관한 것이다.

자동차용 배기가스 정화장치는 자동차주행에 필요한 추력을 얻기위하여 연료와 공기를 혼합하여 폭발시키면 이 폭발과정에서 연소가스가 발생하고 이 연소가스내에 함유되어있는 유해물질이 바로 대기로 방출되어 대기오염을 유발하는 것을 방지하기 위하여 설치된다.

상기와 같이 엔진이 연소하면서 발생하는 배기가스에는 유해성가스인 일산화탄소와 탄화수소 및 질소산화물과 무해성가스인 수증기, 이산화탄소가 혼합되어 배출된다.

유해성가스인 일산화탄소는 산소가 부족한상태에서 연소되었을 때 발생하는 무색무취의 기체로서, 이러한 일산화탄소가 정화되지 않은 상태에서 대기로 방출되면 이 가스를 흡입한 인체에 산소결핍증을 유발하는 문제를 가진다.

질소산화물의 경우에는 자극적인 냄새가 강한 유해한 가스로서 광화학스모그의 주원인이 되며, 탄화수소의 경우에는 연료의 불완전연소에 의하여 발생하는 화합물의 가스나 미립자를 총칭하는 것이다.

이 탄화수소가 정화되지 않은 상태로 대기중으로 방출될 경우에는 탄화수소에 의한 직접적인 대기오염의 경우보다는 대기중에 분해되거나 화학반응을 일으켜 광화학스모그의 원인제공을 하는 물질이다.

상기와 같이 엔진에서 배출되는 배기가스에 함유된 유해가스성분을 정화하여이산화탄소, 수증기, 산소 및 질소와 같은 무해가스로 환원하여 대기중으로 방출시킬 수 있도록 하는 것이 배기가스 정화장치이다.

이러한 배기가스 정화장치에는 자신은 변화하지 않으면서 적당한 조건하에서 반응물질이 산화 및 환원반응을 일으키도록 도와주는 반응촉진제인 백금, 로듐, 파라듐과 같은 촉매를 이용하여 유해가스를 정화시키는 장치이다.

상기와 같은 종래의 배기가스 정화장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 내방에 촉매(11)와 매트(12)를 설치한 쉘(13)이 구비되고, 상기 쉘(13)의 양측에는 배기가스 유입을 위한 유입구(14)와 정화된 배기가스를 머플러등으로 방출하기 위한 배출구(15)를 가지는 엔드콘(16)이 연결되는 구성이다.

상기 엔드콘(16)은 아웃엔드콘(17)과 인너엔드콘(18)으로 구성되며, 인너엔드콘(18)은 촉매(11)를 지지하는 매트(12)가 배기가스에 의하여 부식되는 것을 방지하면서 내부온도를 저감시킬 수 있도록 설치된다.

상기와 같은 배기가스정화장치는 근자에 들면서 심각한 환경오염 특히 자동차의 배기가스에 의한 대기오염과 오존층의 파괴를 방지할 목적으로 생물화학적 산소 요구량(BOD;Biochemical Oxygen Demand)에 맞게 배기가스를 방출하여야 하는 관계로 정화장치에 산소량을 측정하기 위한 별도의 공간을 필요로 하게 된다.

종래에는 정화장치를 구성하는 쉘의 내부에 매트와 촉매가 별도의 공간이 없는 상태로 충진되어 있기 때문에 산소센서를 설치할 공간이 없고, 또 필요없는 상태였었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서 엔진으로부터 방출되는 배기가스내의 산소량을 측정하기 위한 산소센서를 장착할 수 있는 공간을 가지는 배기가스정화장치를 제공함으로서 생물화학적 산소 요구량의 측정이 용이하도록 함은 물론, 결과적으로는 유해가스 배출량을 최소화 할 수 있는 정화장치를 제공하고자 하는데 그 목적을 둔다.

도 1은 종래기술이 적용된 통상적인 배기가스 정화장치의 단면 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예가 적용된 배기가스 정화장치의 단면 구성도.

도 3은 도 2에 적용된 배기가스 정화장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예가 적용된 배기가스 정화장치의 단면 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

50; 배기가스정화장치

51; 촉매

52; 매트

53; 쉘

61; 공간

62; 리테이너

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예가 적용된 배기가스 정화장치의 단면 구성도, 도 3은 도 2에 적용된 배기가스 정화장치의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예가 적용된 배기가스 정화장치의 단면 구성도로서 함께 설명한다.

자동차용 배기가스 정화장치(50)는 내방에 촉매(51)와 매트(52)를 설치한 쉘(53)이 구비되고, 상기 쉘(53)의 양측에는 배기가스 유입을 위한 유입구(54)와 정화된 배기가스를 머플러등으로 방출하기 위한 배출구(55)를 가지는 엔드콘(56)이 연결되는 구성이다.

상기 엔드콘(56)은 아웃엔드콘(57)과 인너엔드콘(58)으로 구성되며, 인너엔드콘(58)은 촉매(51)를 지지하는 매트(52)가 배기가스에 의하여 부식되는 것을 방지하면서 내부온도를 저감시킬 수 있도록 설치된다.

본 발명에서는 상기 쉘(53)의 내부에 매트(52)에 의하여 유지되는 촉매(51)의 중간에 정화장치(50)의 외부에서 장착되는 산소센서(60)가 위치할 수 있는 공간(61)이 형성되도록 한다.

상기 촉매(51)의 중간에 형성되는 공간(61)에는 촉매(51)와 매트(52)가 유동하는 것을 방지하고, 공간(61)을 통과하는 배기가스에 의하여 매트(52)가 부식되는 것을 방지하기 위한 리테이너(62)를 더 구비한다.

상기 리테이너(62)는 촉매(51)와 촉매(51) 상간에 형성되는 공간(61)의 폭(B)보다 넓은 폭(B1)을 가지는 원형의 링타입으로 구비하고, 상기 리테이너(62)의 양단부(63)는 분리된 촉매(51)의 마주보는 면 외경을 수용하여 촉매(51)를 지지하면서 배기가스가 매트(52)로 전도되지 않도록 한다.

상기 리테이너(62)에는 등간격으로 돌출부(65)를 형성하여 쉘(53)에 형성되는 고정공(66)과 치합시켜 용접에 의하여 고정되도록 구성한다.

도 4는 본 발명의 기술이 적용되는 리테이너(62) 고정관계의 다른 예시를 도시한 것으로서, 쉘(53)의 내부에 링타입의 리테이너(62)를 개재한 후 엠보싱툴을 이용하여 함께 엠보싱처리함으로서 쉘(53)에 형성되는 엠보싱(70)에 리테이너(62)의 엠보싱(71)이 연접되어 유지되도록 한 것이다.

상기와 같은 본 발명은;

정화장치(50)를 구성하는 쉘(53)의 내부에 엔진으로부터 방출되어 정화장치(50)를 경유하는 배기가스에 함유된 생물화학적 산소 요구량(BOD)을 측정하기 위한 산소센서(60)을 장착할 수 있는 공간(61)을 구비함으로 생물화학적 산소 요구량(BOD)을 용이하게 측정하여 대기오염을 방지할 수 있는 기틀을 마련할 수 있게된다.

특히 쉘(53)의 내부에 공간(61)을 확보하기 위하여 촉매(51)와 매트(52)가 양분되더라도 공간(61)을 유지하기 위하여 구비되는 리테이너(62)에 의하여 안정된 상태를 유지할 수 있게되고, 특히 배기가스가 매트(52)에 전달되는 것을 차단함으로서 매트(52)의 부식을 방지할 수 있게된다.

상기와 같은 본 발명은 정화장치(50)내에 산소측정을 위한 공간을 구비하면서도 충분한 내구성과 품질을 유지할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 산소센서를 장착할 수 있는 공간을 가지는 배기가스정화장치를 제공함으로서 생물화학적 산소 요구량의 측정이 용이하도록 함은 물론, 결과적으로는 유해가스 배출량을 최소화 할 수 있는 정화장치를 제공하여 환경친화에 기여할 수 있는 등의 효과를 가진다.

Claims (4)

1. 내방에 촉매(51)와 매트(52)를 설치하여 구비되는 쉘(53);

   상기 쉘(53)의 양측에 아웃엔드콘(57)과 인너엔드콘(58)으로 구성되는 엔드콘(56)을 포함하는 자동차용 배기가스 정화장치(50)에 있어서;

   상기 촉매(51)의 중간에 정화장치(50)의 외부에서 장착되는 산소센서(60)가 위치할 수 있는 공간(61)을 형성하고;

   상기 공간(61)에는 촉매(51)와 매트(52)가 유동방지와 배기가스에 의한 매트(52)의 부식방지를 위한 리테이너(62)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 리테이너(62)의 양단부(63)는 분리된 촉매(51)의 마주보는 면 외경을 수용하여 배기가스가 매트(52)로 전도되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.
3. 제 1 항에 있어서;

   상기 리테이너(62)에는 등간격으로 돌출부(65)를 형성하여 쉘(53)에 형성되는 고정공(66)과 치합고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.
4. 제 1 항에 있어서;

   상기 리테이너(62)는 쉘(53)과 함께 엠보싱처리하여 쉘(53)에 형성되는 엠보싱(70)에 리테이너(62)의 엠보싱(71)이 연접되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 정화장치.