KR20040088641A - 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징어셈블리를 개선하여 세라믹 재질의 담체를 결합시 손상없이 결합할 수 있도록 함으로서 생산 및 조립성의 향상과 배기가스정화장치의 내구성과 품질향상에 기여하는 것은 물론, 배기가스의 정화효율성을 높일 수 있도록 한 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리에 관한 것으로서;

엔진의 배기측에 결합된 배기매니폴더와 연결할 수 있도록 전측에 인렛부(31)를 가지고 구비되는 프론트콘(32)과;

엔드머플러를 가지는 배기관과 연결할 수 있도록 아웃렛부(33)를 후방에 가지는 리어콘(34)과;

상기 프론트콘(32)과 리어콘(34) 상간에는 외측에 완충재(35)를 가지는 담체(36)를 수용하여 배기가스를 정화할 수 있도록 관체타입으로 구비되는 하우징어셈블리(40)를 포함하는 통상적인 배기가스정화장치(30)에 있어서;

상기 하우징어셈블리(40)의 양측에 형성되는 홀(41)의 진입부를 담체(36) 압입시 초기 압축응력을 저감시킬 수 있도록 외측방향으로 벌어지게 한 플레어(Flare;42)를 가지도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리{Housing assembly of catalytic converter for exhaust gas in vehicle}

본 발명은 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 배기가스를 정화하는 담체(촉매)를 손상없이 용이하게 조립할수 있도록 개선한 하우징어셈블리의 제공에 관한 것이다.

자동차용 배기가스 정화장치는 자동차 주행에 필요한 추력을 얻기 위하여 연료와 공기를 혼합하여 폭발시키면 이 폭발과정에서 연소가스가 발생하고 이 연소가스내에 함유되어 있는 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 부족한 상태에서 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 정화하여 이산화탄소, 수증기, 산소 및 질소와 같은 무해가스로 환원하여 대기중으로 방출시킬 수 있도록 하는 것이 배기가스정화장치이다.

이러한 배기가스정화장치에는 자신은 변화하지 않으면서 적당한 조건하에서 반응물질이 산화 및 환원반응을 일으키도록 도와주는 반응촉진제인 백금, 로듐, 파라듐 및 세라믹과 같은 담체(촉매)를 이용하여 배기가스에 함유되어 있는 유해가스를 정화시키는 장치이다.

상기와 같은 종래의 배기가스 정화장치(1)에 적용되는 하우징어셈블리는 도 1에 도시된 바와 같이;

선측에 엔진에 장착된 배기매니폴더와 연결할 수 있도록 인렛부(2)를 가지고 후측에는 엔드머플러 방향의 배기관과 연결할 수 있는 아웃렛부(3)를 가지는 콘(4)을 구비한다.

상기 콘(4) 상간에 구비되는 하우징(5)의 내부에는 엔진으로 부터 배출되는 배기가스를 정화하기 위한 담체(6)가 삽입되는 구성이다.

상기와 같은 담체는 날로 강화되는 환경규제를 만족할 수 있도록 세라믹재질로 극히 얇은 두께의 벽체를 가지도록 구성함으로서 격자의 수를 50％이상 증가시켜 정화요율을 높이도록 하고 있다.

이러한 세라믹담체의 경우 벽체가 얇아짐으로서 낮은 강도로 인한 파손의 우려가 높기 때문에 담체의 외부에 완충재를 개재하여 하우징에 결합하게 된다.

그러나, 하우징의 입구(직경)보다 담체와 완충재의 직경이 크기 때문에 초기 압입시 발생하는 상당한 압력에 의하여 담체가 손상되는 원인이 되고, 이러한 상태에서 압입에 의하여 결합이 완료되었을 때 배기가스의 정화능력이 저하되는 원인으로 작용한다.

뿐만 아니라, 하우징과 담체의 결합성 저하로 인한 배기가스정화장치의 생산성이 저하되는 원인이 되는 것은 물론, 생산 완료된 배기가스정화장치의 내구성과 품질을 저하시키는 등 여러 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 하우징어셈블리를 개선하여 세라믹 재질의 담체를 결합시 손상없이 결합할 수 있도록 함으로서 생산 및 조립성의 향상과 배기가스정화장치의 내구성과 품질향상에 기여하는 것은 물론, 배기가스의 정화효율성을 높일 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 하우징이 적용된 자동차용 배기가스정화장치의 단면 구성도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리를 발췌하여 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 적용된 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리의 단면구성도.

도 4는 본 발명의 기술인 하우징어셈블리가 적용된 자동차용 배기가스정화장치를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 기술인 하우징어셈블리에 담체를 입입하는 상태를 도시한 단면구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

30; 배기가스정화장치

36; 담체

40; 하우징어셈블리

42; 플레어

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

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리를 발췌하여 도시한 사시도, 도 3은 도 2에 적용된 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리의 단면구성도, 도 4는 본 발명의 기술인 하우징어셈블리가 적용된 자동차용 배기가스정화장치를 도시한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술인 하우징어셈블리에 담체를 입입하는 상태를 도시한 단면구성도로서 함께 설명한다.

통상적인 배기가스정화장치(30)는 엔진의 배기측에 결합된 배기매니폴더와 연결할 수 있도록 전측에 인렛부(31)를 가지는 프론트콘(32)이 구비되고, 후방에는 엔드머플러를 가지는 배기관과 연결할 수 있도록 아웃렛부(33)를 가지는 리어콘(34)을 구비한다.

상기 프론트콘(32)과 리어콘(34) 상간에는 외측에 완충재(35)를 가지는 담체(36)를 수용하여 배기가스를 정화할 수 있도록 관체타입의 하우징어셈블리(40)를 구비하여 구성된다.

본 발명에서는 상기 하우징어셈블리(40)를 개선하여 담체(36)를 초기 결합시 발생하는 압축응력을 최소화 하여 담체(36)의 손상을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 하우징어셈블리(40)의 양측에 형성되는 홀(41)의 진입부를 외측방향으로 벌어지게 한 플레어(Flare;42)를 가지도록 구성하여 담체(36)를 압입할 때 초기 압입시 압축응력을 저감시켜 담체(36)의 손상을 방지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성된 하우징어셈블리(40)로 담체(36)를 결합하고자 할 경우에는 하우징어셈블리(40)에 형성되는 플레어(42)의 전측에 플레어(42)가 가지는 경사와 동일한 경사를 가지는 압입가이드(45)를 더 설치하여 압입과정에서 발생할 수 있는 압축응력이 최소화될 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 발명은 담체(36)와 하우징어셈블리(40)와의 결합성을 향상시키면서 담체(36)의 손상을 방지할 수 있기 때문에 생산성의 향상과 더불어 생산된 배기가스정화장치의 품질과 내구성의 향상에 기여할 수 있는 장점을 가진다.

이상과 같은 본 발명은 하우징어셈블리를 개선하여 세라믹 재질의 담체를 결합시 손상없이 결합할 수 있도록 함으로서 생산 및 조립성의 향상과 배기가스정화장치의 내구성과 품질향상에 기여하는 것은 물론, 배기가스의 정화효율성을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 엔진의 배기측에 결합된 배기매니폴더와 연결할 수 있도록 전측에 인렛부(31)를 가지고 구비되는 프론트콘(32)과;

   엔드머플러를 가지는 배기관과 연결할 수 있도록 아웃렛부(33)를 후방에 가지는 리어콘(34)과;

   상기 프론트콘(32)과 리어콘(34) 상간에는 외측에 완충재(35)를 가지는 담체(36)를 수용하여 배기가스를 정화할 수 있도록 관체타입으로 구비되는 하우징어셈블리(40)를 포함하는 통상적인 배기가스정화장치(30)에 있어서;

   상기 하우징어셈블리(40)의 양측에 형성되는 홀(41)의 진입부를 담체(36) 압입시 초기 압축응력을 저감시킬 수 있도록 외측방향으로 벌어지게 한 플레어(Flare;42)를 가지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스정화장치의 하우징어셈블리.