KR200385475Y1 - 촉매 변환기 - Google Patents

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KR200385475Y1
KR200385475Y1 KR20-2005-0005879U KR20050005879U KR200385475Y1 KR 200385475 Y1 KR200385475 Y1 KR 200385475Y1 KR 20050005879 U KR20050005879 U KR 20050005879U KR 200385475 Y1 KR200385475 Y1 KR 200385475Y1
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Abstract

본 고안은 배기 가스에 의한 매트의 부식 및 소손을 방지할 수 있도록 하는 촉매 변환기에 관한 것으로,
본 고안에 따른 촉매 변환기는, 다공질의 담체가 원통형 쉘의 내부에 탄성 재질의 매트에 의해 지지되어 있고, 쉘의 양단에는 배기가스 유입측 코운 및 배기가스 배출측 코운이 각각 결합되어 있는 촉매 변환기에 있어서, 상기 배기가스 유입구측 코운과 상기 쉘은 별도의 중간 결합부재를 매개로 상호 결합되되, 상기 중간 결합부재의 상부에는 상기 배기가스 유입측 코운이 용접 결합되고, 상기 중간 결합부재의 내경은 상기 담체의 상단 내측까지 연장되도록 상기 매트의 내경보다 작게 형성되며, 상기 중간 결합 부재의 하단면과 상기 담채의 상단면 사이의 간격을 최소화하여 배기 가스가 매트측으로 흐르는 것을 방지할 수 있도록 상기 중간 결합부재의 외주 하부에 상기 쉘의 내주 상단부가 삽입되어 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 바,
본 고안에 따른 촉매 변환기에 의하면, 중간 결합 부재에 의해 매트의 상단부가 밀봉되는 형태로 형성되어 배기 가스와의 직접적인 접촉을 방지할 수 있으므로, 배기다기관 직결식 촉매 변환기와 같이 배기 가스가 불균일하게 흐르는 경우에도, 배기 가스가 매트의 국부에 집중되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있으며, 따라서 매트의 국부적인 부식 및 소손을 미연에 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Description

촉매 변환기{Catalytic Converter}
본 고안은 촉매 변환기(Catalytic Converter)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기 다기관 직결식 촉매 변환기의 하우징 구조를 개선하여 배기 가스에 의한 매트의 부식 및 소손을 방지할 수 있도록 하는 변환기에 관한 것이다.
촉매 변환기는 배기 다기관과 소음기 사이에 설치되어 배기가스 중의 유해물질인 탄화수소, 일산화탄소, 및 질소산화물을 산화 및 환원 작용에 의해 인체에 해가 없는 이산화탄소, 물, 질소 및 산소 등으로 전환시키는 역할을 하는 것으로, 원통형 쉘(Shell)의 양단에 코운(Cone)이 결합되어 구성되는 하우징의 내부에 다공질의 담체(monolith)가 수용되어 있는 구조로 되어 있는 바, 종래에는 촉배 변환기를 배기 파이프에 중간에 설치하는 것이 일반적이었으나, 최근에는 배기 가스의 열을 최대한 활용하여 빠른 시간내에 촉매가 활성화 온도에 이를 수 있도록 촉매 변환기의 코운을 배기 다기관에 직접 연결하는 방식이 개발되어 사용되고 있다.
도 1은 종래 배기 다기관 직결형 촉매 변환기의 일례를 나타내는 외관 사시도, 도 2는 주요부 단면도로, 반응 물질이 산화 및 환원 반응을 일으키도록 돕는 반응 촉진제인 촉매가 코팅되어 있는 다공질의 담체(20)가 원통형 쉘(11)의 내부에 탄성 재질의 매트(30; Supporting Mat)에 의해 지지되어 있고, 쉘(11)의 양단에는 배기 가스 유입 및 배출측 코운(12, 13)이 용접되어 있는 바, 배기가스 유입측 코운(12)은 배기 다기관(50)의 출구에 결합된다.
탄성 지지체(30)는 담체(20)를 쉘 내부의 제 위치에 유지시킴과 동시에 담체에 열응력이 작용하지 않도록 담체의 열팽창시 이를 흡수하는 역할을 한다.
그런데, 이와 같은 배기다기관 직결형 촉매 변환기는 배기관의 중간에 결합되어 코운의 중앙에 유입 및 배출구가 형성되어 있는 종래의 촉매 변환기와는 배출구가 경사상으로 형성되어 배기 다기관에 직접 연결되고 또 좁은 엔진룸에 배치되기 때문에, 배기 다기관과의 연결 및 타 부품과의 간섭을 피하기 위해 코운이 비대칭적으로 형성되는 경우가 대부분이며, 장기간의 실차 적용 시험을 한 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 코운(12)이 비대칭으로 형성되고 배기 가스 유입구 또한 편심되게 형성되어 있기 때문에 배기 가스의 유동이 불균일하게 되며, 따라서 배기 가스가 집중되는 부분의 매트가 국부적으로 부식이나 소손이 발생하여 내구성이 현저히 저하된다는 문제점을 발견할 수 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배기 다기관 직결식 촉매 변환기의 하우징 구조를 개선하여 배기 가스의 집중부에 있어서의 매트의 국부적인 부식 및 소손을 방지할 수 있도록 한 촉매 변환기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 촉매 변환기는, 다공질의 담체가 원통형 쉘의 내부에 탄성 재질의 매트에 의해 지지되어 있고, 쉘의 양단에는 배기가스 유입측 코운 및 배기가스 배출측 코운이 각각 결합되어 있는 촉매 변환기에 있어서, 상기 배기가스 유입구측 코운과 상기 쉘은 별도의 중간 결합부재를 매개로 상호 결합되되, 상기 중간 결합부재의 상부에는 상기 배기가스 유입측 코운이 용접 결합되고, 상기 중간 결합부재의 내경은 상기 담체의 상단 내측까지 연장되도록 상기 매트의 내경보다 작게 형성되며, 상기 중간 결합 부재의 하단면과 상기 담채의 상단면 사이의 간격을 최소화하여 배기 가스가 매트측으로 흐르는 것을 방지할 수 있도록 상기 중간 결합부재의 외주 하부에 상기 쉘의 내주 상단부가 삽입되어 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 바,
본 고안에 따른 촉매 변환기에 의하면, 중간 결합 부재에 의해 매트의 상단부가 밀봉되는 형태로 형성되어 배기 가스와의 직접적인 접촉을 방지할 수 있으므로, 배기다기관 직결식 촉매 변환기와 같이 배기 가스가 불균일하게 흐르는 경우에도, 배기 가스가 매트의 국부에 집중되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있으며, 따라서 매트의 국부적인 부식 및 소손을 미연에 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
용접 작업시 각 부품 상호간의 위치를 별도의 위치결정 지그 없이 용이하게 유지할 수 있도록, 중간 결합부재의 내주 상부 및 외주 하부에 결합 안내부를 단차지게 형성하여, 중간 결합부재 내주 상부의 결합 안내부에는 배기가스 유입측 코운의 외주 하단부를 삽입한 후 용접 결합하고, 중간 결합부재의 외주 하부의 결합안내부에는 쉘의 내주 상단부를 삽입한 후 용접 결합하는 것이 바람직하며, 배기가스 유입측 코운은 중간 결합 부재의 외주에 결합해도 무방하다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 고안에 따른 촉매 변환기의 주요부 단면도, 도 4는 중간 결합부재의 확대 단면도로, 본 실시예의 촉매 변환기는 반응 물질이 산화 및 환원 반응을 일으키도록 돕는 반응 촉진제인 촉매가 코팅되어 있는 다공질의 담체(20)가 원통형 쉘(11)의 내부에 탄성 재질의 매트(30)에 의해 지지되어 있고, 쉘(11)의 양단에는 배기 가스 유입측 코운(12) 및 배기가스 배출측 코운이 용접되는 것은 종래와 같으나, 배기가스 유입구측 코운(12)과 쉘(11)이 별도의 중간 결합부재(40)를 매개로 상호 결합되는 데 특징이 있는 바, 중간 결합부재(40)의 내경(d)은 담체(20)의 상단 내측까지 연장되도록 매트의 내경(D)보다 작게 형성된다.
중간 결합부재(40)의 상부에 결합되는 배기가스 유입측 코운(12)은 중간 결합 부재의 내주나 외주 어느 쪽에 설치하여도 무방하나, 중간 결합부재의 하단면과 상기 담채의 상단면을 밀착시키는 등 간격을 최소화하여, 배기 가스가 매트(30)측으로 흐르는 것을 방지할 수 있도록, 쉘(11)의 내주 상단부가 중간 결합부재(40)의 외주 하부에 삽입되어 용접 결합되며,
본 실시예의 경우, 용접 작업시 각 부품 상호간의 위치를 별도의 위치결정 지그 없이 용이하게 유지할 수 있도록, 중간 결합부재(40)의 내주 상부 및 외주 하부에는 결합 안내부(41, 42)가 단차지게 형성되어 있어서, 중간 결합부재 내주 상부의 결합 안내부(41)에는 배기가스 유입측 코운(12)의 외주 하단부가 삽입되어 용접되고, 중간 결합부재의 외주 하부의 결합안내부(42)에는 쉘의 내주 상단부를 삽입한 후 용접 결합하게 된다.
상기한 바와 같은 본 고안에 따른 촉매 변환기에 의하면, 중간 결합 부재에 의해 매트의 상단부가 밀봉되는 형태로 형성되어 배기 가스와의 직접적인 접촉을 방지할 수 있으므로, 배기다기관 직결식 촉매 변환기와 같이 배기 가스가 불균일하게 흐르는 경우에도, 배기 가스가 매트의 국부에 집중되는 현상을 근본적으로 방지할 수 있으며, 따라서 매트의 국부적인 부식 및 소손을 미연에 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 촉매 변환기의 일례를 나타내는 외관 사시도.
도 2은 종래 촉매 변환기의 주요부 단면도.
도 3는 본 고안의 일실시예에 따른 촉매 변환기의 주요부 단면도.
도 4는 중간 결합부재의 확대 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 원통형 쉘 12 : 배기 가스 유입측 코운
20 : 담체 30 : 매트
40 : 중간 결합부재

Claims (2)

  1. 다공질의 담체가 원통형 쉘의 내부에 탄성 재질의 매트에 의해 지지되어 있고, 쉘의 양단에는 배기가스 유입측 코운 및 배기가스 배출측 코운이 각각 결합되어 있는 촉매 변환기에 있어서,
    상기 배기가스 유입구측 코운과 상기 쉘은 별도의 중간 결합부재를 매개로 상호 결합되되, 상기 중간 결합부재의 상부에는 상기 배기가스 유입측 코운이 용접 결합되고, 상기 중간 결합부재의 내경은 상기 담체의 상단 내측까지 연장되도록 상기 매트의 내경보다 작게 형성되며, 상기 중간 결합 부재의 하단면과 상기 담채의 상단면 사이의 간격을 최소화하여 배기 가스가 매트측으로 흐르는 것을 방지할 수 있도록 상기 중간 결합부재의 외주 하부에 상기 쉘의 내주 상단부가 삽입되어 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 결합부재의 내주 상부 및 외주 하부에는 결합 안내부가 단차지게 형성되어 있어서, 상기 중간 결합부재 내주 상부의 결합 안내부에는 배기가스 유입측 코운의 외주 하단부가 삽입되어 결합되고, 중간 결합부재의 외주 하부의 결합 안내부에는 상기 쉘의 내주 상단부가 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 촉매 변환기.
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