KR200210442Y1 - 디젤 촉매 장치 - Google Patents

디젤 촉매 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR200210442Y1
KR200210442Y1 KR2019970028848U KR19970028848U KR200210442Y1 KR 200210442 Y1 KR200210442 Y1 KR 200210442Y1 KR 2019970028848 U KR2019970028848 U KR 2019970028848U KR 19970028848 U KR19970028848 U KR 19970028848U KR 200210442 Y1 KR200210442 Y1 KR 200210442Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
diesel
gas
gas distributor
cocatalyst
Prior art date
Application number
KR2019970028848U
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990015542U (ko
Inventor
여권구
Original Assignee
정몽규
현대자동차주식회사
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 정몽규, 현대자동차주식회사 filed Critical 정몽규
Priority to KR2019970028848U priority Critical patent/KR200210442Y1/ko
Publication of KR19990015542U publication Critical patent/KR19990015542U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200210442Y1 publication Critical patent/KR200210442Y1/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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting 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
    • F01N13/009—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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—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 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • 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
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/14—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for modifying or adapting flow area or back-pressure
    • 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
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors

Landscapes

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

Abstract

본 고안은 디젤 촉매 장치에 관한 것으로서,
상기 디젤 촉매 장치의 전단에 위치하고, 배기 다기관으로부터 배출된 배출가스가 유입되는 방향에 있는 고정된 가스분배기와; 상기 가스분배기에서 일정한 간격을 갖고, 유입되는 배출가스와 수직방향을 갖는 원통형으로 된 보조 촉매와; 상기 디젤 촉매의 후단부에 장착된 주촉매와; 상기 보조촉매와 주촉매 사이에는 가스의 와류가 형성될 수 있도록 일정한 공간을 갖는 공간부로 구성된 것을 특징으로 하는 디젤 촉매 장치를 이용함으로써, 촉매의 저온 성능이 향상되고 조기 활성화가 되어 디젤 연료의 유해 배출가스를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

디젤 촉매 장치
본 고안은 디젤 촉매 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보조 촉매를 이용하여 촉매의 조기 활성화를 시켜서 배기 저감효율을 극대화한 디젤 촉매 장치에 관한 것이다.
일반적으로 촉매란 그자신은 변화하지 않으면서 다른 물질의 화학반응을 촉진시켜 주는 물질을 말하며, 자동차에서 촉매 장치는 배기가스 중의 유해물질을 산화 또는 환원반응을 통해 무해한 물질로 변환시켜 주는 장치를 말하며, 일종의 반응 촉진제로 주로 귀금속인 백금(Pt) 로듐(Rh) 파라듐(Pd) 오스뮴(Os) 등이 사용되고, 또한, 촉매 장치에서의 화학 반응은 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)는 산화반응하여 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)로 변환되고, 질소산화물(NOx)은 먼저 환원 반응하여 질소(N2)와 산소(O2)로 분리되고, 분리된 산소는 다시 일산화탄소(CO)와 반응하여 이산화탄소(CO2)가 된다.
또한, 촉매 장치에서 중요한 것을 촉매의 작동온도가 중요한 역할을 한다. 촉매는 약 250℃ 이상으로 가열되어야만 촉매작용을 시작한다. 촉매효율을 높이면서 촉매기의 수명을 연장시킬 수 있는 작동온도는 약 400 내지 800℃ 범위이다. 이 범위에서는 온도변화에 따른 열적 노화현상(THERMAL AGING)이 적기 때문이다.
또한, 800 내지 1000℃ 범위에서는 열적 노화현상이 증대되어 촉매층과 담체층이 녹게 된다. 이렇게 되면 촉매작용을 할 수 있는 유효 표면적이 크게 감소하게 된다. 특히, 이 온도범위에서 작동하는 시간이 길어지면 촉매는 촉매기능을 상실하게 된다.
일반적으로, 상기의 촉매장치는 가솔린 엔진에서만 주로 사용했으나, 최근에는 디젤 엔진에서도 많이 사용되고 있다. 그리고, 가솔린 엔진과 디젤 엔진에서 나오는 배출가스 성분의 차이는 가솔린에서는 유해 배출가스의 대부분은 일산화탄소(CO) 탄화수소(HC) 및 질소산화물(NOx)이지만 디젤 엔진에서는 스모크(SMOKE) 즉, 분진 상태의 미립자(PM)가 생성되는데 이것은 환경 오염에 큰 문제가 되는 요소이다.
이 미립자는 액적 상태의 연료가 고온가스 중에 분사될 때 이때는 산소가 부족하여 수소원자는 산소와의 결합력이 강하여 우선적으로 산화되고 탄소가 미연인체로 남게 되어 이것이 팽창할 때 온도의 저하와 더불어 응집하여 그을음이 되어 배출되거나 차가운 상태의 실린더벽에 접촉시 불완전연소에 의하여 스모크가 증가되는 경향이 있다.
상기 배출가스가 촉매에 의해서 정화가 되지 못하고 대기로 방출되면 환경 오염뿐만 아니라 인체의 기관지나 폐 등의 호흡기계통 질환의 원인도 되는 문제점이 있기 때문에 가솔린 엔진 및 디젤 엔진의 촉매에 대한 연구는 중요하다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보조 촉매를 이용하여 촉매의 조기 활성화를 시킴으로써, 배기 저감효율을 극대화하는 디젤 촉매 장치에 관한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
제 1 도는 종래 기술의 디젤 촉매 장치의 단면도
제 2 도는 종래 기술의 디젤 촉매 장치의 정면도
제 3 도는 본 고안의 디젤 촉매 장치의 정면도
제 4 도는 본 고안의 보조 촉매의 개략적인 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,25 : 촉매 하우징 12 : 디젤 촉매
21 : 가스분배기 22 : 보조 촉매
23 : 공간부 24 : 주촉매
26 : 정화되지 않은 배출가스 27 : 정화된 배출가스
상기한 과제를 실현하기 위한 본 고안의 디젤 촉매 장치는 배기 다기관으로부터 배출된 배출가스가 유입되는 전방측에 배치되고, 후방측으로 갈수록 그 직경이 넓어지는 구조로 형성되는 가스분배기와, 가스분배기의 후방측에 가스 분배기와 일정 간격을 두고 배치되고, 백금(Pt) 촉매제를 로딩(LOADING)시키고, 실리콘 카바이드(SiC)를 사용한 그물형 구조의 필터로 형성되고, 그 중심부에 원형의 구멍이 형성된 원통형의 담체로 이루어지는 보조 촉매와, 상기 보조 촉매와 일정 간격을 두고 배치되는 주촉매와, 상기 보조촉매와 주촉매 사이에 배출가스에 와류를 발생시킬 수 있도록 형성되는 일정한 공간을 갖는 공간부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 의한 디젤 촉매 장치는 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 디젤 촉매 장치의 전단에 위치하고, 배기 다기관으로부터 배출된 배출가스가 유입되는 방향에 있는 고정된 가스분배기(21)와; 상기 가스분배기(21)에서 일정한 간격을 갖고, 유입되는 배출가스와 수직방향을 갖는 원통형으로 된 보조 촉매(22)와; 상기 디젤 촉매의 후단부에 장착된 주촉매(24)와; 상기 보조촉매와 주촉매 사이에는 가스의 와류가 형성될 수 있도록 일정한 공간을 갖는 공간부(23)로 구성되어 있다.
또한, 상기 가스분배기(21)는 원뿔형으로 형성되고, 원뿔의 하단부인 원면적은 상기 보조 촉매(22)의 내경의 원면적 보다 크게 형성되어 보조 촉매(22)의 전단부로부터 일정한 간격을 두고 장착된 것으로 한다.
또한, 본 고안에 의한 디젤 촉매 장치는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 보조 촉매(22)는 백금(Pt)과 같은 귀금속 촉매제를, 실리콘 카바이드(SiC)를 사용한 그물형 구조의 필터로 형성되고 그 중심부에 원형의 구멍이 형성된 원통형의 담체에 로딩된 형태로 구성되어 있다.
상기와 같이 구서이되는 본 고안에 따른 디젤 촉매 장치의 작용을 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이 설명하면 다음과 같다.
먼저, 엔진이 연소를 하면 타고 남은 배출가스는 배기 다기관을 통하여 디젤 촉매 장치의 전단에 위치한 가스분배기(21)로 유입되고, 상기 가스분배기(21)는 원뿔형으로 되어 있고 원뿔의 꼭지점은 배기다기관 쪽을 향하게 하고 원뿔의 밑면은 보조 촉매(22) 측을 향하게 할 때 배기 다기관으로부터 유입된 배기가스는 도 3에 나타낸 바와 같이 화살표와 같이 양측으로 분리되어 촉매장치에 유입되어 배출가스의 활성화가 잘 되도록 유도하고, 일정한 간격을 두고 후단부에 인접하고 있는 보조 촉매(22)의 중심부에 구멍으로 관통된 부분으로는 정화되지 않은 배출가스는 통과되지 못하도록 원뿔의 하단부인 원면적은 상기 보조 촉매(22)의 내경의 원면적보다 크게 제작한다.
또한, 상기 보조 촉매(22)는 실리콘 카바이드(SiC)로 형성된 담체로서 형태가 망사형 그물구조되어 있어, 배출 가스의 와류 작용이 활발하게 진행될 수 있도록 한다. 특히, 촉매제로는 백금(Pt)과 같은 귀금속을 사용하여 도핑함으로써 낮은 온도에서도 촉매의 활성화를 빨리 진행시켜, 저온성능을 향상시킬 수 있으므로 디젤 엔진의 연소시에 많이 배출되는 미립자(PM) 유해 물질의 양이 최소시킬 수 있다. 또한, 보조 촉매(22)와 주촉매(24) 사이에 일정한 간격을 두어 공간을 갖도록 공간부(23)를 형성함으로써 배출가스의 와류 작용을 더욱 촉진시킬 수 있도록 하였다.
결국, 상기 보조 촉매(22)의 저온성능의 향상과 배출가스의 와류 형태의 흐름은 주촉매(24)의 워밍업(WARMMING-UP)을 조기 활성화가 되도록 촉진시킴으로 유해 배기가스의 저감효율을 극대화하여 유해 배출가스를 감소시켰다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 고안에 의한 디젤 촉매 장치는 보조 촉매를 이용하여 촉매의 저온 성능이 향상되고 조기 활성화가 되어 디젤 연료의 유해 배출가스를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 배기 다기관으로부터 배출된 배출가스가 유입되는 전방측에 배치되고, 후방측으로 갈수록 그 직경이 넓어지는 구조로 형성되는 가스분배기와; 상기 가스분배기의 후방측에 가스 분배기와 일정 간격을 두고 배치되고, 백금(Pt) 촉매제를 로딩(LOADING)시키고, 실리콘 카바이드(SiC)를 사용한 그물형 구조의 필터로 형성되고, 그 중심부에 원형의 구멍이 형성된 원통형의 담체로 이루어지는 보조 촉매와; 상기 보조 촉매와 일정 간격을 두고 배치되는 주촉매와; 상기 보조촉매와 주촉매 사이에 배출가스에 와류를 발생시킬 수 있도록 형성되는 일전한 공간을 갖는 공간부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디젤 촉매 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스분배기는 후방측으로 갈수록 그 직경이 커지는 원뿔형으로 형성되고, 원뿔의 하단부인 원면적은 상기 보조 촉매의 내경의 원면적 보다 크게 형성되며 보조 촉매의 전단부로부터 일정한 간격을 두고 장착된 것을 특징으로 하는 디젤 촉매 장치.
KR2019970028848U 1997-10-17 1997-10-17 디젤 촉매 장치 KR200210442Y1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019970028848U KR200210442Y1 (ko) 1997-10-17 1997-10-17 디젤 촉매 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019970028848U KR200210442Y1 (ko) 1997-10-17 1997-10-17 디젤 촉매 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990015542U KR19990015542U (ko) 1999-05-15
KR200210442Y1 true KR200210442Y1 (ko) 2001-02-01

Family

ID=53896845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019970028848U KR200210442Y1 (ko) 1997-10-17 1997-10-17 디젤 촉매 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR200210442Y1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936325B1 (ko) * 2008-01-30 2010-01-12 현대자동차주식회사 디젤엔진의 배기가스 정화장치 시험방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990015542U (ko) 1999-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4450257B2 (ja) 排気浄化装置
EP2230002B1 (en) NOx reduction catalyst and exhaust system using the same
KR20070084469A (ko) 발열 생성 촉매를 포함하는 배기 시스템
EP2278132A1 (en) Exhaust gas purification system
JP5013121B2 (ja) 排気浄化装置
JPWO2012104894A1 (ja) 排気ガス昇温用バーナー装置
JP4784761B2 (ja) 排気浄化装置
KR20110025133A (ko) 배기가스 정화 장치
JP2008128046A (ja) 排気浄化装置
US20030182930A1 (en) Integrated non-thermal plasma reactor-diesel particulate filter
US20040188238A1 (en) System and method for concurrent particulate and NOx control
JP2007255343A (ja) 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP2009150279A (ja) 排気処理装置
KR101022018B1 (ko) 엔진의 배기 가스 정화 시스템 및 이를 포함하는 선박용 엔진
KR200210442Y1 (ko) 디젤 촉매 장치
JP4622903B2 (ja) 添加剤供給装置
KR101806180B1 (ko) 배기 가스 정화 장치
US20090151340A1 (en) Exhaust gas purification device
JPH1057820A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化触媒
JP5228832B2 (ja) 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法
JP4844766B2 (ja) 排気浄化装置
KR100769571B1 (ko) 디젤엔진의 유해물질 저감시스템
CN216077276U (zh) 一种摩托车尾气后处理系统
US6193935B1 (en) Catalytic converter
US9714597B2 (en) Exhaust mixer for compact system

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
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20061031

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee